【超級細菌】理大破解「肺炎克雷伯菌」發病機理　兼發現新療法降死亡率

By Giann on 26 Jun 2023

Deputy Managing Editor

抗生素是治療細菌感染有效藥物，但有细菌開始出現了「抗生素抗藥性」（Antibiotic resistance），對多種抗生素具耐藥性的細菌，有時被稱為「超級細菌」（Superbugs）。最近，香港理工大學（理大）科研團隊發現兩種治療超級細菌的新方案，顯示出良好療效和臨床應用潛力。

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超級細菌「肺炎克雷伯菌」對人類健康極具威脅性

世界衛生組織一再警告，超級細菌感染爆發，可導致下一波公共衛生災難。不少超級細菌從正常菌群或人類體內細菌進化而成，可感染多個組織和器官。人體免疫系統脆弱時更易感染；足以在醫院和社區內傳播，對公共衛生威脅深遠和嚴重程度，更甚於新冠疫情。

目前，歸類為「超級細菌」的病原體，以高抗藥性和高毒力的「肺炎克雷伯菌」（Klebsiella Pneumoniae）對人類健康最具威脅性。2017年，由理大微生物學講座教授、化學生物學及藥物研發國家重點實驗室成員及食品科學及營養學系系主任陳聲教授領導的研究團隊，發現了一種肺炎克雷伯病原菌的新變異株，稱為多重耐藥和超強毒力的肺炎克雷伯菌（CR-hvKP），即使健康的人類受感染，亦可能無法治癒而死亡。顧名思義，CR-hvKP不僅具多重耐藥性，亦高度侵入性。內地的多項研究發現，感染CR-hvKP死亡率高達25-45%。迄今為止，全球不少醫學專家甚至將CR-hvKP列為「最迫切威脅人類健康」的隱患。

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理大破解「肺炎克雷伯菌」發病機理

研究團隊研究數年，破解了CR-hvKP致病機制，在設計療法上取得了突破，亦確定了病原體入侵宿主後相互作用的關鍵因素，感染過程中觸發免疫反應性質。具體而言，研究團隊發現病原體觸發「細胞激素風暴」（Cytokine storm）的信號途徑，信號又誘導病人激發不受控制的免疫細胞反應，演變成致命的感染性休克。

隨後的實驗又發現，抑制細胞激素風暴爆發，顯著降低感染患者死亡率。研究小組研究「乙醯水楊酸」（ASA）類免疫抑制劑的治療價值，發現ASA有效抑制感染病原體小鼠爆發的細胞激素風暴。ASA一直廣泛用於舒緩輕至中度疼痛和炎症；也就是俗稱「阿斯匹靈」的成藥。ASA抑制炎症細胞入侵肺部，大幅降低細胞激素風暴出現，減少惡化成感染性休克的機會。今次是全球首次提出，可透過免疫抑制劑治療CR-hvKP感染的學術報告，日後將成為設計臨床治療的重要啟示。

雖然ASA對CR-hvKP對病人有保護作用，可避免出現敗血性休克，仍無法根治病原體。研究小組探索在療程以ASA和其他抗生素的聯合療法，加入有效抗菌藥以增強ASA的療效。然而，CR-hvKP對所有已知的抗生素均具耐藥性，重新開發新抗生素又非可行方案。陳聲教授團隊遂在另一獨立相關研究，透過藥物重新定位，尋找具抗菌作用或與現時處方的抗生素有協同作用，可增強活性的非處方抗菌藥。結果團隊成功篩選了用於治療愛滋病病毒（HIV）感染的藥物zidovudine，再配合抗生素rifampicin根除CR-hvKP。藥物重新定位優點在於，不必經過漫長新藥開發和審批周期，病人可更快受惠。預計zidovudine/rifampicin組合可與ASA共用，治療致命的CR-hvKP感染。