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2017年度聚焦:结核病研究新进展

来源:本站原创 2017-12-27 22:46

时至2017岁末,2018年马上就要到来了,在即将过去的2017年里,科学家们在结核病研究领域取得了诸多重磅级的研究成果,本文中,小编对相关研究报道进行整理,分享给大家!

【1】PNAS:开发结核杆菌疫苗的新思路

DOI:10.1073/pnas.1708252114

最近,来自南汉普顿大学的研究者们发现了有效抵抗致命性感染病的有效疫苗。

结核杆菌(TB)是世界上杀伤性最强的病原微生物,每年有将近170万人死于结核杆菌感染。这类呼吸道疾病目前变得对抗生素越来越耐受,但尽管经历了20年的研究,目前仍没有有效的结核杆菌疫苗的面世。

今年来的研究重点都在常规人源T细胞对结核杆菌也异性蛋白质片段的特异性识别,而如今研究者们则发现了结核杆菌表面的特定脂质分子能够引发“非常规”T细胞的免疫反应。

【2】Ann Intern Med:抗结核杆菌感染常规疗法具有有效性与安全性

新闻阅读:Updated review confirms efficacy and safety of most standard treatments for latent tuberculosis infection

此前已经有大量的研究验证了目前由WHO以及CDC推荐的针对慢性结合杆菌感染的标准疗法的有效性与安全性,包括利福平-异烟肼联合治疗三个月左右等,也有证据表明上述疗法能够有效降低细菌的载量。然而,我们仍需要更多的证据证实其对于高危人群的预防性治疗效果以及药物的安全性。

根据最近发表在《Annals of Internal Medicine》杂志上的一篇文章,这项大规模的研究结论或许能够为欧洲CDC以及潜在的国家与地区提供预防与治疗慢性结合杆菌感染的新方法。

肺结核是一类全球性的感染性疾病,2015年因肺结核死亡的人数达到了150万人。针对慢性结合杆菌的感染,尤其是对于高危人群的预防性治疗措施,是抑制肺结核流行趋势的关键,也是全球卫生组织的共同目标。

【3】Nature:揭示结核病为何如此难治?结核分枝杆菌利用蛋白LamA产生多样化的细菌亚群

doi:10.1038/nature22361

即便当抗生素消灭了大多数导致结核病(tuberculosis, TB)的结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)群体,一些结核分枝杆菌亚群仍然能够持续存在。清除这些持续存在的结核分枝杆菌亚群的需要是TB治疗方案如何漫长的一种原因。如今,在一项新的研究中,来自美国哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的Eric J. Rubin博士、E. Hesper Rego博士和他们的合作者Rebecca E. Audette首次研究了一种与结核分枝杆菌存在密切亲缘关系的耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)。相关研究结果于2017年5月31日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Deletion of a mycobacterial divisome factor collapses single-cell phenotypic heterogeneity”。

当单个分枝杆菌细胞生长和分裂时,他们利用荧光报告分子和时差显微成像技术(time-lapse microscopy)研究了它们。分枝杆菌能够通过不对称生长产生子细胞,从而导致遗传上完全相同但生理学上多样化的细菌群体出现。这种能力背后的机制和分枝杆菌细胞的大小、生长率和其他生理学性质在多大程度上与分枝杆菌群体存活存在关联并未得到很好地理解。

【4】Science:利用小分子SMARt-420逆转结核分枝杆菌的抗生素耐药性

doi:10.1126/science.aag1006

在一项新的研究中,来自瑞典、法国、比利时和瑞士的一个研究团队发现一种方法逆转对一种用于治疗肺结核的抗生素药物产生的耐药性。在他们发表在2017年3月17日的Science期刊上的论文中,该团队描述了他们如何筛选激活用于活化ethionaide的不同通路的化合物。Ethionaide是一种被用来治疗肺结核的前体分子,在体内经过代谢后产生一种真正有疗效的药物。

开发治疗细菌性感染的抗生素已明显地让这个世界变得更加健康。不幸的是,随着时间的推移,细菌不断地进化出挫败这些抗生素的能力,从而让我们再次处于危险当中。也正因如此,科学家们一直在寻找新的疗法,或者在一些情形下,利用新的技术让旧的疗法再次起作用。在这项新的研究中,这些研究人员发现一种方法让ethionaide再次有效地治疗被耐药性结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)菌株感染的病人。

在1950年代晚期,ethionaid是作为一种肺结核治疗药物而被开发出来的。它被结核分枝杆菌中发现的酶EthA激活。一经激活,ethionaid就会攻击这种细菌。随着时间的推移,很多结核分枝杆菌菌株通过发生不再激活这种前体分子的EthA突变而对ethionaide产生耐药性,从而使得它不再适合用于治疗。

【5】Science子刊:重大突破!新的尿液测试方法可在12小时内诊断结核病

doi:10.1126/scitranslmed.aal2807

结核病(TB)是由结核分枝杆菌感染引起的慢性传染病,可侵及许多脏器,以肺部结核最为常见。2016年,新增的结核病感染人数超过1000万人,结核病杀死170万人。在大约40%的病例中,只有在症状明显之后才能发现这种感染。

结核病目前通过皮肤测试或培养来自人痰液的细菌(即细菌培养法)来加以诊断。但是这两种方法都需要数天时间才能给出结果,而且只能由经过培训的微生物学人员执行。

在一项新的研究中,来自美国、澳大利亚、秘鲁、英国和意大利的研究人员开发出一种新的结核病尿液测试方法,它的准确性比之前的尿液测试方法高出1000倍,而且它也比皮肤测试法和细菌培养法快得多。这种新的方法检测在结核分枝杆菌外壳中发现的脂肪阿拉伯甘露聚糖(lipoarabinomannan, LAM)。相比于数天才能够给出检测结果的皮肤测试法和细菌培养法,这种新的测试方法仅需12小时就给出检测结果。相关研究结果发表在2017年12月13日的Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“Urine lipoarabinomannan glycan in HIV-negative patients with pulmonary tuberculosis correlates with disease severity”。

【6】Nat Commun:科学家有望开发出彻底攻克结核病的新型疗法

doi:10.1038/s41467-017-01365-y

日前,科学家解开了一项长达10年的奥秘,有望帮助开发抵御肺结核的新型疗法,来自苏赛克斯大学和波兰科学院的研究人员通过研究鉴别出了两种关键蛋白质,这两种蛋白质能够使得结核分枝杆菌在细胞中“隐姓埋名”,而结核分枝杆菌是引发结核病的病原体。

全世界有超过1060万人患有肺结核,而且每年都又170万患者因肺结核而死亡,全球有四分之一的人群患有潜在的肺结核,而潜在的疾病会不断演变成为活动性肺结核(十分之一的人群会发生),利用当前的药物疗法很难治疗肺结核,尽管如此这些疗法还会给患者带来不同程度的副作用,包括肌肉损耗和视力丧失。

此前,研究人员通过研究发现,分枝杆菌能利用名为连接酶D(LigD)的酶类复合体来修复DNA,最新研究中研究者发现了密切相关的的酶—连接酶C,但研究者并不清楚该酶类的功能,连接酶C能够结合其它修复蛋白来修复结核分枝杆菌基因组因氧自由基损伤的DNA元件。剔除连接酶C就能够降低分枝杆菌修复并且存活于氧化性DNA损伤的能力,而同时剔除连接酶C和D甚至能够更长久地降低细菌的存活率,这就表明,抑制分枝杆菌的修复机制或许能够帮助开发新型的抗结核分枝杆菌的策略。

【7】PLoS Med:科学家解读中国农村地区结核病治疗管理的薄弱环节

doi:10.1371/journal.pmed.1002405

近日,一项刊登在国际杂志PLoS Medicine上的研究报告中,来自中国山东大学、北卡罗来纳大学等机构的研究人员通过研究发现,中国很多卫生保健提供者并不能成功管理结核病患者,尤其是乡村诊所和乡镇卫生中心。

尽管如今结核病的流行率发生了明显下降,但中国仍然面临着严重的结核病带来的负担,尤其是在农村贫困地区,这项研究中,研究人员将表现为典型肺结核症状但未宣布的标准化患者(unannounced standardized patients (SPs))送往21个县医院、207个乡镇卫生院及46个村卫生室中,这些患者共成功完成了247项互动调查。

结果表明,41%(111/274)的患者能被正确进行管理,即根据患者的症状进行转诊、胸部X光检查及痰标本检查等。在168项互动中研究者发现了指定的与结核病疗法不相关的抗生素使用;相比乡镇卫生院和村卫生室而言,县医院中正确管理的比例更高,当研究人员检测临床医生对结核病的知晓程度时,他们发现这些医生意识到正确管理的程度要比他们实施正确做法要高出45%的比例。

【8】Sci Rep:结核病研究再获重大突破!

doi:10.1038/srep33265

每年世界卫生组织(WHO)都会创办世界卫生日,旨在传播全球健康相关知识,目前WHO将肺结核(TB)列为引发全球人口死亡的十大原因之一,而且有超过95%的死亡都发生在低收入和中等收入的国家。为了改善人们对肺结核的理解并且为人们提供更多信息来抵御治疗肺结核,近日来自圣母院大学的研究人员通过研究开发了一种新型菌株和新型的研究方法,这种新方法或可帮助科学家们深入研究肺结核的发病机制,相关研究刊登于国际杂志Scientific Reports上。

肺结核是由结核分枝杆菌所诱发,这种细菌能在机体细胞中繁殖增长,为了更深入地研究该细菌诱发肺结核的机制,研究者Matthew Champion及其同事通过研究表示,结核分枝杆菌和其它细菌一样,能够分泌对所有生命过程都非常重要的特殊蛋白质,这些蛋白就能够帮助结核分枝杆菌引发疾病,目前研究人员正在对其中一种名为EsxA的蛋白进行深入研究。

【9】mBio eLife:利用小型3D球体模型就能够有效抵御结核病

doi:10.1128/mBio.02073-16    DOI:10.7554/eLife.21283

近日,来自南安普敦大学等机构的研究人员通过研究开发了一种在实验室用于研究人类机体感染的新型3D模型,文章中研究人员利用静电封装技术制造出了一种小型3D球体,其能够在被结核分枝杆菌(TB)感染的人类细胞中产生密切反映患者机体疾病的状况,相关研究刊登于国际杂志mBioeLife上。

这种新型3D球体能够帮助研究人员深入研究机体感染结核病时所发生的事件,同时研究者也希望基于本文研究结果开发出新型的抗生素疗法和抵御结核病的疫苗。研究者Paul Elkington教授说道,这是结核病研究领域的一项重大研究进展,这种3D球体能够在胶原蛋白基质中被创建以便其看起来和人类肺部非常相似,与此同时也能够产生一种特殊环境来使得治疗患者的特殊抗生素能够有效杀灭引发肺结核的细菌,目前这在其它2D模型系统中还无法实现,这种新系统或将加速研究人员寻找治疗人类结核病新型疗法及开发疫苗的速度。

此外,这种新型3D球体结构还能够将整个实验过程延长至三周,是标准2D模型系统的4倍多,还能够为科学家们提供更多信息来阐明患者机体感染的发生过程以及不同干预措施对患者疾病的效果。

【10】Genome Biol:西北农大张涌团队首次利用CRISPR技术培育出抵抗结核病的奶牛

doi:10.1186/s13059-016-1144-4

在一项新的研究中,来自中国西北农林科技大学动物医学院的研究人员首次利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功地培育出具有增加抵抗牛结核病能力的奶牛。相关研究结果于2017年2月1日发表在Genome Biology期刊上,论文标题为“Single Cas9 nickase induced generation of NRAMP1 knockin cattle with reduced off-target effects”。

研究人员利用一种改进的CRISPR基因编辑技术将一种新的基因插入到奶牛基因组中,而且在奶牛基因组中没有检测到脱靶效应。当利用CRISPR构建转基因动物时,脱靶效应是一个常见的问题。

论文通信作者、西北农林科技大学动物医学院教授、博导张涌(Yong Zhang)博士说,“我们利用一种新的被称作CRISPR/Cas9n的CRISPR系统将结核抗性基因NRAMP1成功地插入到奶牛基因组中。我们随后能够成功地培育出具有增加抵抗结核病能力的奶牛。重要的是,我们发现这不会在奶牛基因组中产生脱靶效应,这意味着我们采用的这种CRISPR技术可能更好地适用于产生转基因家畜。”(生物谷Bioon.com)

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