结核分枝杆菌PurF抑制的单细胞分析。来源:《自然》(2025)。DOI: 10.1038/s41586-025-09177-7
来自帝国理工学院和伦敦卫生与热带医学院的研究人员发现了一个药物靶点,有望帮助应对耐药性结核病——全球最大的死亡原因之一。
结核病是全球十大死因之一,也是传染性疾病三大杀手之一。2023年,结核病导致超过125万人死亡。研究合著者、帝国理工学院生命科学系的Gerald Larrouy-Maumus博士表示:"结核病仍然是一个重大的全球性问题。每年有数百万人受到影响,其中低收入和中等收入国家受影响尤为严重,即使在英国,这也是一个被低估的问题。要取得进展,我们需要一种全新的、根本性的方法。"
由于引起结核病的结核分枝杆菌难以被抗生素触及,彻底清除感染需要长期使用多种抗生素治疗,而副作用等问题常导致患者无法坚持完成疗程。这为耐药菌株的进化并在患者体内及人际间传播创造了选择压力。因此,定期需要新药来克服细菌的抗生素耐药菌株。
帝国理工学院和伦敦卫生与热带医学院的研究人员与制药公司杨森制药(现强生创新医药)合作发现,抑制细菌体内一种名为PurF的酶可有效阻止细菌复制。这一见解有可能被医学研究人员用来开发新药,通过作用于现有治疗不同的靶点来绕过现有的耐药性。
该团队在筛选了数千种化合物以寻找能够杀死结核分枝杆菌的物质后取得了这一发现,并将成果发表在《自然》杂志上。他们发现一种名为JNJ-6640的分子能阻止细菌复制。研究合著者、伦敦卫生与热带医学院的William Pearson博士说:"有很多有潜力的候选物,但有一个让我们非常兴奋。我们发现了一种对结核病极其有效的分子。"
团队利用基因分析、蛋白质研究和显微镜等技术揭示了这些化合物通过抑制PurF酶发挥作用,而细菌利用这种酶合成细胞所需的所有嘌呤分子,用于代谢和信号传导等功能。虽然有些细菌可以通过从人类或动物宿主中获取嘌呤来生存,但研究人员使用人类和小鼠的肺组织样本表明,结核分枝杆菌无法通过这种方式获取足够的嘌呤来维持生存。随后他们使用动物模型进行了体内试验,发现JNJ-6640能有效减少小鼠体内的结核感染。
虽然JNJ-6640本身并非合适的候选药物,因为它在摄入时不够稳定,但发现抑制PurF是击败结核菌的有效途径,为研究人员寻找新的候选药物开辟了新策略。
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