超級抗生物：比前輩們有效25000倍

02-23

一種新型抗生素或成為更有效的對抗耐藥性感染的武器。

圖自：U.S. Centers for Disease Control and Prevention - Medical Illustrator

世界上最後一道防禦治病細菌的防線剛剛獲得了一個新的戰士：萬古黴素3.0。它的前輩——萬古黴素1.0自1958年開始用於對付耐甲氧西林金黃色葡萄球菌這樣的頑固細菌感染；但耐藥性的興起削弱了萬古黴素1.0的有效性，科學家們隨之設計出了更有效的藥物，萬古黴素2.0。現在，萬古黴素3.0擁有獨特的三種方法去殺死細菌，就像是給了醫生們一個對付耐藥性細菌的強大的新武器，並幫助研究人員們設計更耐用的抗生素。

「這非常特別，」耶魯大學的化學家Scott Miller說，雖然他並沒有參與這項新的研究，但他仍然認為：「這是數十年來研究的頂峰。」

長期以來，萬古黴素都被當作是「最後的藥物」，它通過阻止細菌建造細胞壁而致死。它與構建細胞壁的多肽結合，尤其是以2個D-丙氨酸（D-ala）結尾的多肽。但是，細菌已經進化，將這樣的多肽尾部的兩個D-丙氨酸，替換為一個D-丙氨酸與一個D-乳酸（D-Lac），大大減少了萬古黴素的識別和結合能力。如今，這樣的抗性廣泛蔓延，如耐萬古黴素腸球菌（VRE）和危險的耐萬古黴素金黃色葡萄球菌（VRSA）正越來越普遍。根據美國疾控和預防中心的數據，每年大約有23000美國人死於17種抗藥性細菌造成的感染（雖然很難從中分析出萬古黴素的耐葯案例是多少）。

為了解決D-lac替換帶來的問題，加利福利亞州聖地亞哥克里普斯研究所的化學家Dale Boger帶領其研究團隊，開始合成各種新型的萬古黴素，並期望這些新型的萬古黴素可以結合以D-ala和D-Lac結尾的多肽。2011年，他們成功了。同時，其它的研究小組發現了用萬古黴素殺死細菌的新策略：一種破壞細菌細胞壁構成的新方式；以及直接破壞已成形的細胞壁，使細胞質外泄並導致死亡。

現在，Boger和他的同事們將這三種策略集成到了一種萬古黴素上。對付VRE和VRSA，新的抗生素將比之前的萬古黴素有效25000倍以上，本周他們在美國國家科學院的會議中報告了這個成果。此外，當Boger的小組在測試這種萬古黴素3.0對抗萬古黴素的細菌的作用時，細菌在至少50次的傳代培養中不能產生足夠的抗性，而其他一些抗生素只能堅持幾輪。這表明，目前這種萬古黴素3.0可能遠比目前的抗生素更耐用。

「生物機體無法找到一種方式對萬古黴素3.0的3種作用機制產生抵抗作用，即使解決了其中一種，也會死於另外兩種機制之下。」Boger說道。

他還補充道，當研究人員檢測一種新的化合物是否能阻止細菌生長的時候，抗生素常常會被發現；與之相反的是，目前的這項研究表明，如何合理設計新的抗生素以打擊微生物，還研究得不夠。通過設計去做兩件事情是困難的，要做到三件事情則更難。

不過，Borger警告說，這種新型的化合物還沒有進行人體試驗，他的研究小組接下來的試驗計劃是削減30個化學合成步驟，使新的化合物可以更容易更廉價的獲取。然後他們會進行動物實驗，最終進行人體實驗。如果通過了所有這些挑戰，人類防止感染危險的最後防線將會變得更強。