Nature：美国发现将ADEP与一种传统抗生素组合有可能攻克超级细菌
美国马萨诸塞州波士顿东北大学生物系著名生物学教授Kim Lewis带领的研究小组提出一种治疗和消灭抗甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的一种新方法。他们将ADEP与一种传统的抗生素组合，能够完全地消灭菌群且没有留下任何的幸存者。相关文章发表于2013年11月13日的《Nature》杂志上。
Nature：美国发现将ADEP与一种传统抗生素组合有可能攻克超级细菌MRSA
MRSA是一种强有力的细菌，它能够对抗生素耐药使得它总是领先研究人员一步。直到现在还是如此。
每年有100万美国人感染这种所谓的“超级细菌”。MRSA的一个主要问题是造成如骨髓炎(骨感染)、心内膜炎(心脏感染)等深层慢性感染，或感染植入医疗设备。一旦建立起这些感染，则通常无法治愈，即便是采用适当的抗生素治疗。
如MRSA一类的细菌已进化到可积极地抵抗某些抗生素，这引起了一些科学和医疗团体的极大兴趣。而Lewis怀疑细菌具有一种不同的适应功能，或许是导致这些感染如此具有破坏性的真正罪魁祸首。
新研究代表了十多年来，对所有病原体生成的一类特化细胞——即所谓的“存留细胞”(persister)开展的研究工作的最高点。Lewis说：“这些细胞进化是为了生存，它们不做任何别的事情。”
Lewis和他的研究小组认为，如果他们能够杀死这些生存能手，或许能够治愈慢性感染——甚至是那些多重抗生素耐药细菌，例如MRSA。此外，论文的第一作者、Lewis实验室博士后研究员Brian Conlon说：“如果你能够消灭存留细胞，则从根本上会有较少的机会形成耐药。”
因在这一领域的学术成就，Lewis于2011年入选美国微生物科学院。他发现存留细胞是通过进入到一种休眠状态让它们不受传统抗生素的影响而达到独特目的的。由于这些药物是通过靶向活跃细胞功能来起作用，它们不能有效对抗根本不活跃的休眠存留细胞。由于这一原因，存留细胞对于成功的慢性感染和生物被膜至关重要，因为一旦治疗结束，它们再度觉醒会使得感染重新建立。
Lewis研究小组在新研究中发现一种叫做ADEP的药物能够有效唤醒这些休眠细胞，然后启动一种自毁机制。这种方法可完全消灭多种实验室条件下，尤其是慢性MRSA感染小鼠模型中的MRSA细胞。
与采用所有其他抗生素一样，活跃生长的细菌细胞将有可能对ADEP产生耐药。但Lewis说：“形成ADEP耐药的细胞变得非常衰弱。”其他的传统药物如利福平或利奈唑胺可以很好地对抗ADED耐药细胞，提供的这种独特鸡尾酒不仅可以杀死存留细胞，还能够消灭ADEP耐药突变细菌。
该领域的领头羊、纽约大学Langone医学中心的Richard Novick博士说：“这项研究是Kim Lewis对于细菌存留细胞开创性工作的一个辉煌产物，在这个逐渐减少抗生素利用的时代它代表了高度的创造性精神。”
Lewis研究小组相信除了采用ADEP靶向MRSA，将还有类似的化合物可用于治疗其他的感染以及要通过根除劣种细胞群才能攻克的其他疾病模型，其中包括癌肿。他们已经在对此进行追踪研究。
原文摘要：
Activated ClpP kills persisters and eradicates a chronic biofilm infection
B. P. Conlon, E. S. Nakayasu, L. E. Fleck, M. D. LaFleur, V. M. Isabella, K. Coleman, S. N. Leonard, R. D. Smith, J. N. Adkins & K. Lewis
Chronic infections are difficult to treat with antibiotics but are caused primarily by drug-sensitive pathogens. Dormant persister cells that are tolerant to killing by antibiotics are responsible for this apparent paradox. Persisters are phenotypic variants of normal cells and pathways leading to dormancy are redundant, making it challenging to develop anti-persister compounds. Biofilms shield persisters from the immune system, suggesting that an antibiotic for treating a chronic infection should be able to eradicate the infection on its own. We reasoned that a compound capable of corrupting a target in dormant cells will kill persisters. The acyldepsipeptide antibiotic (ADEP4) has been shown to activate the ClpP protease, resulting in death of growing cells. Here we show that ADEP4-activated ClpP becomes a fairly nonspecific protease and kills persisters by degrading over 400 proteins, forcing cells to self-digest. Null mutants of clpP arise with high probability, but combining ADEP4 with rifampicin produced complete eradication of Staphylococcus aureus biofilmsin vitro and in a mouse model of a chronic infection. Our findings indicate a general principle for killing dormant cells—activation and corruption of a target, rather than conventional inhibition. Eradication of a biofilm in an animal model by activating a protease suggests a realistic path towards developing therapies to treat chronic infections.
