纽约州布法罗 — 布法罗大学（University at Buffalo）雅各布斯医学院和生物医学科学学院的研究人员开发出一种新型可吸入式结核病（TB）治疗方法，该方法有望显著减轻当前治疗的负担。
该研究结果已于1月14日在线发表在《抗菌药物与化疗杂志》上。雅各布斯医学院医学副教授Jessica L. Reynolds博士是这篇题为"β-葡聚糖-壳聚糖-PLGA纳米颗粒重复肺部给药控制小鼠结核分枝杆菌"论文的高级作者。
该论文详细介绍了可吸入、免疫调节、生物相容性纳米颗粒系统的开发，该系统包裹了利福平（rifampin），这是最重要的结核病药物之一。
"尽管结核病可以治愈，但它仍然是世界上最致命的传染病之一。治疗需要数月时间，并涉及多种可能引起严重副作用的药物，"Reynolds表示。"正因为如此，许多患者难以完成治疗，导致治疗失败和耐药性结核病的产生。"
潜在优势：副作用更低，给药次数更少
Reynolds指出，利福平效果良好，但口服时有两个主要缺点：它可能损害肝脏，而且没有足够的药物到达肺部——结核菌生存的地方。
为解决这一问题，研究人员开发了一种新方法，通过将药物包装成可吸入的纳米颗粒，直接通过吸入将利福平输送到肺部，而不是通过药片。
该研究的第一作者、医学研究助理教授Hilliard L. Kutscher博士表示，这些纳米颗粒具有可生物降解的核心，用于容纳利福平；外层涂层帮助它们附着在巨噬细胞上；表面的天然分子既能改善免疫细胞的摄取，又能增强免疫活性。
"这些颗粒是专门设计用来直接到达肺部并被称为巨噬细胞的肺部免疫细胞吸收的，而巨噬细胞正是结核菌隐藏的地方，"他补充道。"它们被设计成随时间缓慢释放利福平，刺激免疫系统更好地对抗结核病，并减少对身体其他部位的药物暴露，从而降低副作用。"
Kutscher表示，由于这种给药方式使药物在肺部停留时间更长，治疗可能只需要每周一次，而不是每天一次。
药物更有效地输送到肺部
在该研究中，研究人员使用了两种不同的结核病小鼠模型（一种反映一般结核病肺部感染，第二种更严重的模型密切模仿人类结核病肺部损伤且更难治疗）来测试每周一次的吸入纳米颗粒是否与每日口服利福平一样有效——或者更有效——在减少结核分枝杆菌方面。
"使用这两种模型使结果更可靠，并与人类疾病更相关，"Reynolds表示。
研究发现，吸入纳米颗粒治疗将利福平更有效地输送到肺部。
"与每天口服利福平相比，吸入的纳米颗粒在肺部保持了更高水平的药物，持续时间更长——单次剂量后可达一周，"Reynolds指出。
所有涉及结核分枝杆菌的研究都在经过认证的生物安全三级（BSL-3）设施中进行，这是全国结核病研究所需的标准实验室环境。这些设施在联邦、州和机构制定的法规下运行，包括控制出入、特殊通风、消毒和其他经过验证的安全程序。
"这项工作突显了长效吸入药物简化结核病治疗的潜力，"Reynolds表示。
"降低治疗频率可以提高依从性，减少副作用，并使结核病护理在全球范围内更容易获得，"她表示。"这些发现支持继续开发可吸入、长效的结核病疗法，作为一种有希望的策略来改善治疗效果并减少结核病的全球影响。"
她补充说，这项研究的下一阶段将重点研究如何将纳米颗粒与其他标准结核病抗生素整合，以支持联合治疗——结核病治疗的基石。
潜在益处超越结核病
该研究的合著者、儿科临床助理教授Patrick O. Kenney医学博士表示，这项研究的潜在公共卫生效益超越了结核病。
"利福平不仅是结核病药物；它也是由非结核分枝杆菌（如堪萨斯分枝杆菌和嗜氙分枝杆菌）引起的其他严重肺部感染的关键药物，这些感染在美国越来越被认识，"Kenney表示。"这些感染通常影响患有慢性肺病的人，且难以治疗。"
Kenney表示，靶向肺部给药还可能解决长期存在的药物相互作用问题。
"利福平的一个主要局限性是，当口服时，它会强烈激活肝脏酶，从而降低其他重要抗生素（如阿奇霉素和克拉霉素）的有效性，而这些抗生素是鸟分枝杆菌/胞内分枝杆菌复合体（MAC）肺病治疗的基石，"他表示。"由于这种相互作用，即使利福平可能有所帮助，也常常被避免使用。"
然而，Kenney指出，通过将利福平直接输送到肺部而不是全身，这种方法可以在感染部位达到高水平的药物，在血液中最小化药物水平，并可能减少有害的药物-药物相互作用。
"这为在更广泛的肺部分枝杆菌疾病中更有效地使用利福平打开了大门——不仅仅是结核病，"他表示。
除Kutscher和Kenney外，雅各布斯医学院的研究合著者还包括：
- Arnav Shah，当时在布法罗大学攻读生物化学的本科生，目前在布法罗大学攻读公共卫生硕士学位。
- Evon Smith，当时在布法罗大学攻读生物医学科学的本科生，目前在病理学与解剖科学系攻读硕士学位。
- Maria Tamblin，医学部II级研究技术员。
该研究由美国国立卫生研究院（NIH）下属的国家过敏和传染病研究所资助。
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