急性移植物抗宿主病(aGVHD)发生在捐赠的免疫细胞在异体造血干细胞移植(allo-HCT)后攻击受体的组织。研究人员发现了一种来自噬菌体的内溶素,能够靶向由肠球菌屎肠球菌(Enterococcus faecalis)制造的生物膜,为allo-HCT中定制干预提供了希望。
异体造血干细胞移植(allo-HCT)涉及将健康的供体干细胞转移给患有血癌或某些基因血液疾病的患者。这通常会导致急性移植物抗宿主病(aGVHD),其中供体的免疫细胞攻击受体的组织。最近的研究强调了微生物组在aGVHD中的作用,微生物失调会导致其发展。微生物失调可能导致致病性共生细菌的生长,如肠球菌种类,如屎肠球菌(E. faecalis)和粪肠球菌(E. faecium),这些与耐药性感染相关。然而,目前缺乏针对aGVHD中微生物失调的有效治疗方案。
为了填补这一空缺,由大阪市立大学的副教授藤本浩介和东京大学的盛井诚教授,以及大阪市立大学和东京大学的植松智司共同领导的团队研究了allo-HCT患者的肠道细菌群。他们的目标是检查在这一患者群体中肠球菌的主导地位及其影响。该研究于2024年7月10日发表在《自然》杂志上,阐明了allo-HCT中重要的微生物群动态。
藤本解释研究的理由时表示:“在微生物失调期间,共生共生细菌可能变得致病,导致疾病进展。考虑到噬菌体疗法的特异性及其保护有益细菌的能力,我们专注于噬菌体衍生的裂解酶。”
团队开始研究allo-HCT患者的肠道微生物组,观察到肠球菌种类的主导,特别是屎肠球菌,明显与急性白血病相关。尽管屎肠球菌株对抗生素敏感,但它们携带与毒力相关的基因。宏基因组分析显示与生物膜形成相关的遗传标记。屎肠球菌的全基因组测序揭示了存在一种来自噬菌体的酶,内溶素,它对屎肠球菌具有强大的抗菌特性。
藤本的团队进行了体外和体内测试以确认内溶素的有效性。该酶成功靶向屎肠球菌并破坏生物膜,而不影响其他肠道细菌。在小鼠模型中,内溶素治疗减少了屎肠球菌的定植和aGVHD的发展,显示出在预防或治疗该疾病的潜在未来应用的希望。
来自噬菌体的内溶素的发现为对抗高度耐药、生物膜形成细菌引入了新的治疗化合物类别,这要归功于研究团队的努力!