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Nature热点研究:一种缺失或缺陷蛋白疾病治疗新思路—“分子修复”

日期: 2019年03月14日


    

囊性纤维化(Cystic Fibrosis,简称CF)是西欧人群中一种常见的单基因疾病,患有这种疾病的患者的肺、肠和胰腺在内的器官运输氯离子的能力受到影响,通常表现为反复支气管感染和气道阻塞。全球约有7万人受此病影响,目前尚无治愈方法。

 

来自伊利诺伊大学香槟分校的研究人员提出了一种简单,且有效的治疗新方法——利用已经广泛使用的抗真菌药物就可以帮助肺细胞更容易地对抗慢性细菌性肺部感染。

 

这一研究成果公布在3月13日的Nature杂志上,文章作者,伊利诺伊大学香槟分校化学教授Martin D. Burke说,“真正令人振奋的是,这种药物:两性霉素(Amphotericin)是一种已经获批,在市场上出售的药物”。

 

健康个体的肺部在气道表面有一层液体,有助于防止感染。肺内膜中的细胞将碳酸氢盐或小苏打分泌到液体中,使其不利于细菌侵入。然而,在患有囊性纤维化的患者体内,细胞膜中将碳酸氢盐传递到表面的一种蛋白质:囊性纤维化跨膜转导调节因子(CFTR)缺失了。

 

虽然目前有一些治疗方法,但都存在局限性,因为不同患者有不同类型的突变蛋白,而且10%的囊性纤维化患者根本完全缺失了这种蛋白。

 

Burke的研究小组长期研究用于治疗真菌感染药物的两性霉素药物的通道形成特性。在这项新研究中,研究人员尝试分析这种药物对囊性纤维化的治疗有效性,结果他们发现,两性霉素可以在由CFTR基因各种突变引起的囊性纤维化患者中形成通道,通道释放出细胞中积聚的碳酸氢盐,使气道表面液体的pH值和厚度恢复到正常范围内。这种“分子修复”方法在多种突变,甚至蛋白质完全缺失的情况下均有效。

 

此外,研究人员还利用一种输送到肺部的两性霉素治疗患有囊性纤维化的猪。在这一实验和患者肺部细胞培养组织中,他们都看到了肺表面液体中抗感染特性的恢复。

 

“这种方法并不是试图纠正蛋白质或进行基因治疗(后者在肺部无法发挥作用),我们采用的是一种小分子替代物,可以发挥缺失或缺陷蛋白质的通道功能,”Burke说。研究人员称这种替代物:两性霉素为“分子修复物”,因为它可以恢复缺失的功能,就像假肢装置一样。

 

研究人员指出,两性霉素可以直接传递到肺部,避免常见的副作用。不过他们表示,在投入药物进行治疗之前,还需要进行更多的实验安全性研究。

 

“囊性纤维化这种疾病确实需要新的疗法。我们希望能了解这种潜在治疗方法在未来的临床试验中的表现如何,”NHLBI肺部疾病科James Kiley博士表示 。

 

原文标题:

Small-molecule ion channels increase host defences in cystic fibrosis airway epithelia

 

转载标题:Nature热点研究:一种缺失或缺陷蛋白疾病治疗新思路—“分子修复”

 

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