一种目前正在临床试验中的实验性药物作为癌症治疗,可能通过帮助感染细胞以更温和的方式死亡,从而增强一线结核病(TB)治疗的效果,约翰霍普金斯医学院的研究人员报告。研究结果发表在《自然通讯》上,研究由美国国立卫生研究院资助,发表于3月27日,可能会导致更有效且负担更小的疗法,从而减少结核病幸存者的肺部损伤。它还可能预防治疗后肺功能障碍,这种情况越来越被认知为影响数千万TB患者的后结核病肺病。
“目前的结核病治疗方案时间长、费用高,使患者容易复发和肺部瘢痕。我们的研究表明,添加一种针对宿主的治疗对此类问题具有非凡的前景,”该研究的资深作者、约翰霍普金斯儿童中心儿科传染病专家圣杰·贾因(Sanjay Jain, M.D.)表示,同时担任约翰霍普金斯大学医学部儿科教授。
根据世界卫生组织的数据,尽管结核病是可预防和可治疗的,但它再次可能成为全球死亡的主要原因,预计2023年将有125万人死亡,1080万新病例。其中数十万病例对黄金标准抗生素疗法产生耐药性,使患者的恢复变得复杂。
结核病是由结核分枝杆菌引起的,这是一种细菌物种。在早期阶段,感染的肺细胞通过凋亡限制扩散,凋亡是一种自然且严格调控的分子过程,使细胞死亡。相反,晚期TB感染会导致失控的坏死,这是一种不同类型的细胞死亡,导致广泛的炎症和对周围组织的损害。贾因解释道,凋亡可以比作建筑物的控制拆除,而坏死则更像爆炸导致的毁灭。
导致结核病的细菌让凋亡和坏死之间的平衡倾斜,促使感染的“宿主细胞”产生Bcl-2,这是一组抗凋亡蛋白。医学博士梅达·辛格(Medha Singh)表示,这种对通常健康分子通路的劫持对结核分枝杆菌具有显著优势,促进肺部坏死腔隙的形成,防止免疫系统攻击,并允许细菌繁殖。
尽管以往研究表明抑制Bcl-2是抗击结核病的一种策略,但辛格指出,这种针对感染宿主细胞的治疗方法尚未在实际的结核病治疗中进行测试。
在他们的研究中,研究人员开始用抗生素利福平、异烟肼和吡嗪酰胺(RHZ)对接触过结核分枝杆菌的小鼠进行治疗,这被认为是全球结核病的标准治疗。此外,他们还给一些小鼠注射了纳维托克(navitoclax),这是一种目前正在临床试验中用于癌症治疗的Bcl-2抑制剂,通过加速程序性细胞死亡来发挥作用。
与仅接受RHZ的小鼠相比,那些同时接受纳维托克的小鼠其肺部的坏死病灶减少了40%,并且感染在四周的治疗中更不可能传播到脾脏等其他器官。使用临床可转化的正电子发射断层扫描(PET)技术对活体动物进行成像显示,加入纳维托克使肺部的凋亡量增加了一倍,并将肺部纤维化减少了40%,与仅接受标准结核病治疗相比,研究作者、医学部放射学助理教授劳伦斯·卡罗尔(Laurence Carroll, Ph.D.)表示。尽管纳维托克单独对结核分枝杆菌没有影响,但与RHZ一起接受该药的小鼠,其细菌负担减少的效果提高了16倍。
这些结果表明,纳维托克可能为结核病患者及其他慢性细菌感染患者,如美国高度流行的金黄色葡萄球菌和非结核分枝杆菌,提供类似的效果,贾因表示。他补充说,这一想法需要在临床试验中进行测试,理想情况下得益于约翰霍普金斯感染与炎症成像研究中心发展的新PET成像方法,这可以提供针对宿主的治疗的早期结果,并可视化肺部纤维化。如果这些试验成功,他表示,医生最终可能在标准抗生素方案中添加纳维托克或类似药物,这可以缩短典型的六个月每日治疗过程,减少肺部瘢痕或后结核病肺病的发生,并改善耐药性结核病患者的结果。
其他参与此研究的约翰霍普金斯研究人员包括莫娜·萨汉(Mona Sarhan)、内尔凯塔·达米巴(Nerketa Damiba)、阿洛克·辛格(Alok Singh)、安德烈斯·维拉博纳-鲁埃达(Andres Villabona-Rueda)、奥斯卡·尼诺-梅萨(Oscar Nino-Meza)、谢毅·陈(Xueyi Chen)、尤德雷利斯·马西亚斯-莱昂(Yuderleys Masias-Leon)、卡洛斯·鲁伊斯-冈萨雷斯(Carlos Ruiz-Gonzalez)、阿尔瓦罗·奥尔多涅斯(Alvaro Ordonez)和弗朗哥·达莱西奥(Franco D’Alessio)。
本研究获得了美国国立卫生研究院的资助(R01-AI153349、R01-AI145435-A1、R56-AI179012-A1、R01-AI190038和S10-OD030381-A1)。
在约翰霍普金斯大学医学部政策下,没有作者声明利益冲突。