Nature:一药双用，艾滋病药物的新用处

　　

生物通报道  来自纽约大学医学院的研究人员在一项新研究中提出：一种名为马拉维若（maraviroc）的现有HIV药物有潜力用于治疗金黄色葡萄球菌，这一导致每年数十万人住院治疗的声名狼藉的致命病原体。相关研究在线发表在本周的《自然》（Nature）杂志上。

“一种HIV药物或许能够治疗致命的葡萄球菌感染，这种可能性有多大？”论文的资深作者、微生物学助理教授Victor J. Torres说：“这些研究发现是一次奇妙合作的产物，我们希望其将带来显著的临床利益。”葡萄球菌可引起中毒性休克综合征、肺炎和食物中毒等多种疾病，且日益对于抗生素产生耐受。

Torres博士与微生物学、病理学和医学副教授、细菌学家、免疫学家Derya Unutmaz的实验室彼此相邻。这一成果是两人开展合作研究获得的一个偶然发现。

他们的研究焦点是一种称为CCR5，散布于免疫T细胞、巨噬细胞和树突细胞表面的受体。16年前，纽约大学医学院的研究人员发现：HIV借助了CCR5这一受体进入T细胞，从而实现复制、传播，引起感染，导致形成艾滋病。

现在研究人员发现：某些葡萄球菌菌株之所以能够特异性靶向和杀死协调抗菌免疫反应的细胞，相同的受体在其中发挥了至关重要的作用。科学家们发现细菌释放了一种称作LukED的毒素，LukED结合细胞表面的CCR5，随后打孔通过免疫细胞细胞膜，引起了细胞快速死亡。LukED毒素属于一类称作白细胞毒素（leukotoxin）的蛋白质家族，葡萄球菌通过编码和生成白细胞毒素来对抗免疫系统的防御。

在Torres博士向Unutmaz博士，以及微生物学教授、HIV研究人员Nathaniel Landau提出：能否将他们在HIV研究中收集的某些人类免疫细胞付诸于利用之后，他们获得了这一研究发现。三位科学家的实验室彼此相邻。Torres博士一直致力于找出受到不同白细胞毒素影响的免疫细胞。Unutmaz博士给予了Torres一种T细胞系。通过先前的遗传工程操作这些细胞能够表达CCR5，Unutmaz博士课题组利用它们来开展HIV感染研究。随后，Torres利用这一细胞系检测了这些毒素的效应。

 “当暴露于LukED之中时，带有CCR5的T细胞在一个小时内全部死亡，” Torres博士说。而类似的、缺乏受体的T细胞则完全够抵抗毒素的影响。随后，研究人员很快通过另一组实验证实了：LukED毒素的确与受体发生了相互作用，存在于细胞表面的CCR5受体是毒素杀死这些细胞的必要条件。

研究人员随后用maraviroc（一种上市药，可以结合CCR5并阻断HIV感染）处理了带有CCR5受体的细胞，然后将这些细胞暴露于葡萄球菌毒素中。研究人员说结果是惊人的。“值得注意的是，Maraviroc完全阻断了这一白细胞毒素的毒性效应，所用剂量与其用于抑制HIV感染的剂量相似，” Unutmaz说。

“我们的目标是利用maraviroc或类似的药物阻断毒素，从而帮助免疫系统更好地控制感染，” Torres说。研究人员利用小鼠模型进一步确证了CCR5在葡萄球菌感染中起关键作用。当他们利用包含LukED毒素的葡萄菌菌株感染易感小鼠，几乎所有的小鼠均死亡。而遗传工程操作、缺失CCR5的小鼠则能在致命性葡萄球菌感染中存活。

基于这些发现，研究人员希望未来人类临床试验将能够确定：诸如maraviroc等阻断CCR5的药物，能否帮助免疫系统控制感染，并有可能挽救生命。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

CCR5 is a receptor for Staphylococcus aureus leukotoxin ED

Pore-forming toxins are critical virulence factors for many bacterial pathogens and are central to Staphylococcus aureus-mediated killing of host cells. S. aureus encodes pore-forming bi-component leukotoxins that are toxic towards neutrophils, but also specifically target other immune cells. Despite decades since the first description of staphylococcal leukocidal activity, the host factors responsible for the selectivity of leukotoxins towards different immune cells remain unknown. Here we identify the human immunodeficiency virus (HIV) co-receptor CCR5 as a cellular determinant required for cytotoxic targeting of subsets of myeloid cells and T lymphocytes by the S. aureus leukotoxin ED (LukED). We further demonstrate that LukED-dependent cell killing is blocked by CCR5 receptor antagonists, including the HIV drug maraviroc. Remarkably, CCR5-deficient mice are largely resistant to lethal S. aureus infection, highlighting the importance of CCR5 targeting in S. aureus pathogenesis. Thus, depletion of CCR5+ leukocytes by LukED suggests a new immune evasion mechanism of S. aureus that can be therapeutically targeted.