长期以来被忽视为口腔微生物群中无害居民的核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)已被越来越多地与癌症进展、转移和化疗抵抗联系在一起。现在,研究人员意外发现了一种化合物,可能有选择性地清除这种细菌,而不会对更广泛的微生物群造成附带损害。
核梭杆菌是口腔微生物群的一员,它可以迁移到其原始生态位之外,定植于食道、结直肠和乳腺组织。除了与癌症有关外,它还与其他医学状况如口腔感染、关节炎和不良妊娠结局相关联。
广谱抗生素的问题
虽然常规抗生素可以抑制核梭杆菌并减缓肿瘤进展,但长期使用会破坏肠道微生物群,并导致胃肠道副作用。没有针对性的方法,广谱治疗可能会引发菌群失调,扰乱身体的微生物平衡。破坏肠道微生物群会削弱免疫力,这对癌症患者和免疫功能低下者尤其严重。
抗生素介导的核梭杆菌清除已被证明可以改变癌症进展的进程。在最近发表于《mBio》杂志上的一项研究“一种具有意外杀菌活性的反义寡聚体结合物对抗核梭杆菌”中,赫尔姆霍兹RNA感染研究所(HIRI)的研究人员专注于靶向抑制核梭杆菌,这最终可能通过消除癌瘤中的这些细菌来帮助癌症患者的康复。
研究团队最初试图使用反义寡聚体(ASOs)——合成分子,它们与互补的mRNA序列结合——以阻断必需细菌蛋白的产生,从而为新的潜在抗菌剂铺平道路。
他们专注于两种流行的ASO模式之一,肽核酸(PNAs),这是一种稳定的、类似DNA的ASO,具有模仿肽的骨架,能够抵抗降解。为了增强细菌摄取,PNAs与细胞穿透肽(CPPs)结合,后者将货物穿过细菌膜。
FUS79和靶向抗菌剂的未来
尽管设计的针对必需基因的PNAs没有影响细菌生长,但一个非靶向对照——FUS79——意外地表现出对五种核梭杆菌菌株的强烈杀菌活性,而不会干扰其他测试的细菌种类。这些结果表明,FUS79可能能够从细菌群落中有选择性地清除梭杆菌菌株,为肿瘤部位的梭杆菌清除提供了新的视角。RNA测序分析表明,FUS79和CPP的组合在易感的核梭杆菌菌株中引发了膜应激反应,但在核梭杆菌亚种文森特氏菌(FNV)中没有。
下一步包括解开FUS79的确切作用机制并优化该化合物以增强效力。根据HIRI主任Jörg Vogel博士和该研究的共同作者的说法,这一发现代表了开发基于ASO的抗菌策略的一个早期但有希望的进展。这是朝着设计ASO疗法迈出的第一步,但需要适当的对照来开发CPP-ASOs作为抗菌剂。这可能是开发更具针对性的抗生素和未来治疗由核梭杆菌引起的各种疾病的新策略。
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