麦克马斯特大学的研究人员发现了一种新型抗生素,能够杀死世界上最危险的一些耐药细菌——它是通过靶向一个先前未知的脆弱点实现的,这为全新类别的治疗方法打开了大门。这种名为manikomycin的新化合物是由麦克马斯特大学杰里·赖特(Gerry Wright)教授领导的团队发现的,已显示出对沙门氏菌、大肠杆菌和克雷伯氏菌等重点病原体的早期有效性。
在这张彩色扫描电子显微图像中,白细胞(蓝色)正在攻击两个克雷伯氏菌(粉色)。图片来源:David Dorward/NIAID
与目前临床上使用的任何抗生素不同,manikomycin通过阻断核糖体的出口位点发挥作用,核糖体是存在于每个细菌细胞内部的蛋白质生产机制。这一发现发表在《自然》杂志上,标志着赖特实验室在短短一年多的时间里发现了第四种新的抗生素候选物,这凸显了一种有希望的新药物发现方法,尤其是在抗生素耐药性日益成为全球威胁的背景下。
"目前临床上开具的任何一种抗生素都不能像manikomycin这样发挥作用,"传染病研究所的迈克尔·G·德格鲁特研究所成员赖特表示,"无论是阿奇霉素、四环素——没有一种能做到。因此,我们不仅发现了一种全新的药物候选物,还确立了细菌中一个全新的靶点,未来可能利用这一靶点开发其他新药。"
MKM结合在大肠杆菌50S亚基的E位点。图片来源:《自然》(2026)。DOI: 10.1038/s41586-026-10589-2
正是这一发现的后半部分让研究人员最为兴奋。赖特指出,由于目前使用的大多数抗生素都针对核糖体上相同的几个脆弱点,细菌已经进化出了广泛的防御策略来对抗这类攻击;然而,那些攻击核糖体不同部位——即出口位点——的药物则使细菌毫无防御能力。
"即使是针对那些旧靶点新发现的药物也可能很快面临耐药性问题,"麦克马斯特大学生物化学与生物医学科学系教授赖特表示,"但是,在医学历史上,我们从未对这个特定靶点施加过任何选择压力,因此细菌对manikomycin没有任何现有的耐药机制。"
赖特将核糖体比作工厂装配线。他表示,完成的组件必须在下一个部件前进之前从生产线上移走。Manikomycin阻塞了出口通道,导致整个组装过程堵塞并最终停止。由于无法生产蛋白质,细菌无法生存。
Manikomycin的发现建立在75多年前开始的工作基础上,当时科学家首次发现土壤细菌龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus)产生土霉素(oxytetracycline),这是一种强大的新药物,帮助医学进入了抗生素时代。
尽管这一突破是20世纪中期做出的几个类似发现之一,但龟裂链霉菌及相关细菌长期以来一直被放弃作为新抗生素的潜在来源。
"科学界普遍认为这些细菌已经被完全'开采'殆尽——我们已经发现了所有能找到的东西,"赖特表示,"我们的实验室发现情况完全不是这样。"
赖特的团队与芝加哥伊利诺伊大学和德国汉堡大学的合作者一起,使用一种称为分馏(fractionation)的先进实验室技术来发现这种新抗生素。通过从龟裂链霉菌产生的化学混合物中过滤出土霉素和其他丰富化合物,研究人员能够分离出多年来一直被忽视的稀有分子。
赖特实验室的博士后研究员、该新研究的第一作者Manpreet Kaur表示,通过这种方式找到可行的新药物候选物,标志着抗生素发现的新机遇。
"通过分馏技术可能还有大量东西有待发现,"Kaur表示,"重新研究像链霉菌这样已被充分研究的细菌的提取物,未来可能会带来类似的发现。"
赖特的团队目前正在推进manikomycin的临床开发。他们已经证明这种新抗生素对人类细胞无毒,并且在实验室控制的感染模型中效果良好——这是早期开发路径上的两个关键里程碑。
他们目前正在优化药物的"驻留时间"——即药物在体内保持活性的时间长短——并已生产出60种不同的衍生物,计划推进效果最好的一种。
"我们对这种分子的潜力感到兴奋,"赖特表示,"前进的道路很明确,我们甚至可能能够扩大它的作用范围,使其最终影响更多的细菌。"
Gerard Wright等人,《一种天然脂肽抗生素结合细菌核糖体E位点》,《自然》(2026)。DOI: 10.1038/s41586-026-10589-2
期刊信息:《自然》
关键医学概念:核糖体
临床类别:传染病学,临床药理学
提供方:麦克马斯特大学
【全文结束】

