近日,国际著名杂志PLoS One在线刊登了第四军医大学研究人员的最新研究成果“Targeting RNA Polymerase Primary σ70 as a Therapeutic Strategy against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus by Antisense Peptide Nucleic Acid,”,文章中,研究者揭示了RNA聚合酶ɑ70因子可以作为有效的靶点来开发出新型的反义抗生素用以治疗金黄色葡萄球菌的感染。
长期以来,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)成为临床上难以彻底清除的病原菌,一旦感染了这种致病菌,便很难有抗生素对其进行彻底清除,给患者带来了严重的健康危害,社区和医院中,MRSA的的流行性和自身的高适应性使得它对于健康人群和免疫力低下的人群来说,存在高风险的感染率,这种病菌的致病性和毒力可以导致血液、器官和组织的侵入性感染,近年来,不断有报道指出,临床分离的MRSA菌株已经产生了多重耐药性和耐万古霉素抗性,对于MRSA的多重耐药性,临床上已经没有有效的抗生素应对这种致病菌。众多的研究者和制药企业不断努力,将目光投向新的治疗MRSA疾病的方向,比如新靶点的化学合成药物或者衍生物、毒力抑制因子、天然产物、疫苗和联合用药;合适的治疗策略对于治疗MRSA暴发流行非常必要,需要特别之处的是,这些年来,细菌中特殊的RNA沉默策略可以为当前的MRSA的治疗提供一定的帮助。
反义的抗菌策略就是短的DNA合成类似物(10-20个碱基对)以一种序列特异的方式,在mRNA的水平抑制特定的基因表达从而来抑制致病菌的毒力,细菌DNA依赖的RNA聚合酶是一种转录调节和基因表达的关键酶,RNA聚合酶的功能需要一个核心酶和可以由核心酶翻转的独立σ亚单位的共同协调才能发挥正常的功能,核心酶负责转录的延伸,而不同的ɑ因子负责转录的起始,RNA聚合酶的不可逆抑制可以导致细胞的死亡,RNA聚合酶的这种不可逆抑制的效应为临床开发新的抑制剂提供了一定基础,例如,利福霉素就是一种导致细菌RNA聚合酶不可逆抑制的抗生素,ɑs的σ70 家族,尤其是主要的σ70 因子,在多种基因转录起始时必不可少,该因子在结构、功能和同源性上都是单一独特的,细菌中的σ70 因子是受基因rpoD编码的,rpoD基因和真核生物中的rpoD有极少的同源性,因此,对比保守的分子,基于以rpoD基因为靶点的分子药物可以考虑开发用以应对细菌耐药性,更为重要的是,在不同种类的金黄色葡萄球菌中,基因rpoD在序列特点和同源性上都极为保守,这些特点为我们开发出针对MRSA的抗MRSA反义因子药物提供了很多理论基础。
作者在研究中指出,对于四种临床分离的已经改变抗性的金黄色葡萄球菌,包括抗生素敏感型、MRSA、MDR-MRSA、VISA,通过作者的研究,他们发现rpoD基因可以作为体外潜在的高效杀菌靶点,体内可以作为反义核酸肽共轭物的有效靶点