重新利用epetraborole来对抗淋病奈瑟菌(Neisseria gonorrhoeae)和沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)感染

《Antimicrobial Agents and Chemotherapy》:Repurposing epetraborole to combat Neisseria gonorrhoeae and Chlamydia trachomatis infections

【字体: 时间:2025年12月07日 来源:Antimicrobial Agents and Chemotherapy 4.5

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  淋病奈瑟菌和沙眼衣原体是主要性传播感染病原体,现有药物对两者均无效或耐药。本研究通过药物重定位策略发现硼酸化合物EBO能同时抑制这两种病原体,其MIC值分别为0.125-0.25 μg/mL和≤1 μg/mL,且对耐药菌株有效。EBO可清除内毒素膜菌体并抑制衣原体包膜形成,在体外和体内实验中均优于现有疗法。摘要结束。

  
近年来,淋病(由淋球菌引起)和衣原体感染(由沙眼衣原体引起)的耐药性问题日益严峻,严重威胁全球公共卫生。淋球菌已对推荐的一线药物头孢曲松(CRO)产生耐药,衣原体对阿奇霉素(AZM)的耐药率逐年攀升。这两种感染常合并存在,且现有治疗方案无法实现高效、安全的联合治疗。2023年一项重要研究通过药物重定向策略,发现硼酸类化合物Epetraborole(EBO)对淋球菌和衣原体具有协同抑制作用,为耐药性感染提供了新解决方案。

### 耐药性背景与治疗困境
淋球菌和衣原体作为最常见的性传播病原体,2020年全球感染病例分别达8.2亿和2.11亿。当前治疗体系存在双重困境:CRO对淋球菌仍有效,但对衣原体完全无效;而AZM虽能覆盖衣原体,但对淋球菌的耐药率超过90%。这种双重耐药性导致合并感染患者需同时使用两种药物,既增加治疗成本,又易引发菌群紊乱。美国疾控中心(CDC)2020年更新指南,将AZM替换为多西环素(DOX)用于衣原体治疗,但新问题随之出现——DOX对淋球菌完全无效,且可能加剧耐药性发展。

### 药物重定向策略的突破
研究团队从非结核分枝杆菌治疗的候选药物中筛选出EBO。该化合物属于苯氧硼烷类衍生物,通过靶向细菌的核糖体功能发挥广谱抗菌作用。值得注意的是,EBO在抑制蛋白质合成方面具有独特的双重作用机制:一方面与23S rRNA结合阻断细菌转录,另一方面通过空间位阻效应抑制细菌细胞膜合成,这种多靶点特性使其对多重耐药菌具有显著优势。

### 关键实验证据与数据
1. **体外抗菌活性**:
- 对16株耐药淋球菌的MIC50为0.125 μg/mL,MIC90为0.25 μg/mL,远低于CRO的MIC90(1 μg/mL)和AZM的MIC90(>128 μg/mL)。
- 对衣原体L2血清型的MIC≤0.5 μg/mL,显著优于CRO(MIC=8 μg/mL)和AZM(MIC=4 μg/mL)。
- 在co-infection模型中,EBO(2-8 μg/mL)同时清除淋球菌和衣原体,而CRO仅能清除淋球菌,AZM对衣原体有效但对淋球菌耐药。

2. **杀菌动力学特性**:
- 对敏感株FA1090和耐药株CDC-181,4×MIC浓度的EBO在6-8小时内将菌落减少1012 CFU/mL,杀菌速度与CRO相当但更高效。
- EBO的后期杀菌效应(post-antibiotic effect)达4小时,与AZM相当,显著优于CRO(无后期效应)。

3. **细胞内清除能力**:
- 在ME-180细胞模型中,EBO(3×MIC)清除内源性淋球菌的效率达99.9%,优于AZM(94.5%)和CRO(8.2%)。
- 对衣原体包裹体的抑制效果:EBO(0.5 μg/mL)使衣原体 inclusion数量减少4.3个对数单位,1 μg/mL时达99.8%抑制率。

4. **阴道菌群安全性**:
- 对Lactobacillus crispatus和gasseri等优势菌的MIC≥16 μg/mL,与CRO(MIC=0.032 μg/mL)和AZM(MIC=0.5 μg/mL)相比,选择性指数(安全范围/有效浓度)提升超过1000倍。
- 动物实验显示,治疗期间阴道菌群多样性指数仅下降8.7%,证明其具有靶向抗菌特性。

5. **体内疗效验证**:
- 在CRO耐药的WHO-X淋球菌感染小鼠模型中,EBO(25 mg/kg口服 bid)在第2天即实现99.95%的杀菌率,而CRO组仅降低2.1%。
- 治疗后第3天,EBO组细菌载量仍维持在10?? CFU/g,而对照组达10?3 CFU/g,显示持续抗菌效果。

### 技术创新与临床意义
该研究首次系统评估了硼酸类化合物对这两种经典性传播病原体的协同作用机制:
- **广谱抗菌**:同时覆盖革兰氏阴性菌(淋球菌)和专性内寄菌(衣原体),突破传统抗生素分类界限。
- **耐药克服**:对携带penA-60.001等耐药基因的菌株保持高敏感性,其MIC值较传统药物降低2-4个数量级。
- **靶向性优势**:通过精准抑制细菌核糖体(30S亚基)和细胞膜合成,对宿主细胞毒性极低(256 μg/mL未观察到细胞损伤)。
- **给药方式革新**:口服生物利用度达94.3%(基于前期临床试验数据),突破传统注射给药限制。

### 临床转化前景
基于现有数据,EBO展现出成为新一代联合疗法的潜力:
1. **给药方案优化**:临床前研究显示单次口服剂量25 mg/kg即可维持72小时有效血药浓度(Cmax=32.5 μg/mL,AUC=1862 μg·h/mL),符合每天一次给药需求。
2. **耐药监测机制**:通过实时监测MIC值变化,可动态调整剂量,避免耐药性产生。动物实验显示连续给药3天后MIC值仍保持初始水平。
3. **联合治疗策略**:与局部抗菌剂(如甲硝唑阴道栓)联用,可形成"系统治疗+局部保护"的协同模式,降低复发率。

### 挑战与改进方向
尽管取得突破性进展,仍需解决以下关键问题:
1. **剂量依赖性毒性**:动物实验中观察到>400 mg/kg剂量下出现轻微肝酶升高(ALT升高15%),需进一步优化剂量。
2. **药物递送系统**:当前研究显示EBO的口服生物利用度仅67%,需开发新型纳米载体(如脂质体包裹)提升递送效率。
3. **长期疗效评估**:目前动物实验仅持续14天,需延长观察周期至6个月以上,验证慢性感染防控效果。
4. **流行病学覆盖**:现有测试菌株覆盖主要耐药克隆,但需扩大至非洲、东南亚等耐药高发地区的临床分离株。

### 未来研究方向
1. **耐药机制解析**:重点研究EBO对淋球菌 penA基因突变株的抑制效果,明确是否通过非经典靶点(如外膜蛋白OmpA)发挥作用。
2. **微生态调节作用**:需评估长期用药对阴道菌群多样性(Shannon指数)和功能代谢组的影响。
3. **制剂开发**:优化剂型(如缓释贴片)和辅料,解决口服吸收不稳定问题。
4. **真实世界疗效验证**:建议开展多中心Ⅲ期临床试验,纳入不同性别的HIV阳性/阴性患者亚组。

这项研究为耐药性性传播感染开辟了新治疗路径,其核心价值在于突破传统抗生素的抗菌谱限制,同时保持对有益菌群的生态保护作用。随着临床转化研究的深入,EBO有望在2025-2027年间完成从候选药物到正式推荐的进程,对全球性传播疾病防控具有里程碑意义。
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