目前,全球范圍內(nèi)危及生命的真菌感染發(fā)病率居高不下,且隨著免疫缺陷人群數(shù)量的增加而迅速增加。侵襲性真菌感染的死亡率很高,通常超過(guò)50%,每年造成約150萬(wàn)人死亡。其中念珠菌是最常見(jiàn)的致病真菌,占所有侵襲性真菌感染的70-90%。目前臨床治療侵襲性真菌病的抗真菌藥物種類(lèi)很少,且經(jīng)常伴隨著嚴(yán)重副作用。此外,耐藥性的迅速傳播也給抗真菌治療帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此迫切需要研究不易誘導(dǎo)真菌產(chǎn)生耐藥性的低毒性、高選擇性抗真菌劑。然而,真菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞都是真核細(xì)胞,這給抗真菌藥物的研究帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。盡管近年來(lái)已經(jīng)成功發(fā)現(xiàn)了多種有效抗菌劑,特別是模擬抗菌肽的藥物,但高效抗真菌藥物卻很少被報(bào)道。
圖1 抗真菌多肽共聚物的設(shè)計(jì)
圖2 多肽聚合物的體外性能
機(jī)理研究中表明胍基化多肽共聚物能夠有效穿透真菌細(xì)胞膜進(jìn)入真菌細(xì)胞內(nèi)部,進(jìn)一步破壞真菌細(xì)胞器的完整性,從而殺死真菌。這種抗真菌機(jī)制也與該抗真菌多肽聚合物的設(shè)計(jì)和優(yōu)化相符合。此外,這些研究結(jié)果均進(jìn)一步支持和解釋了多肽聚合物高選擇性抗真菌和低耐藥性風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)勢(shì)。
圖3 多肽聚合物的抗真菌機(jī)理
最終,優(yōu)選多肽聚合物HR80-r-E20在小鼠系統(tǒng)感染模型中表現(xiàn)有效的抗感染治療效果,顯著降低了重要器官感染的菌落負(fù)荷,減輕了真菌菌絲對(duì)組織(尤其為心臟、腎臟)入侵的嚴(yán)重程度,大大降低了真菌感染帶來(lái)的炎癥反應(yīng),并展現(xiàn)出優(yōu)異的體內(nèi)生物相容性和安全性,表現(xiàn)了突出的體內(nèi)抗真菌感染治療潛力。
圖4 多肽聚合物抗真菌系統(tǒng)感染治療效果
華東理工大學(xué)博士后武月銘和博士研究生江偉男是該論文的第一作者,劉潤(rùn)輝教授是通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委等基金的資助。
論文鏈接: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jmedchem.2c00274
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