分子医学研究院刘尽尧团队Science子刊:头部涂层功能化噬菌体药物

分子医学研究院刘尽尧团队Science子刊:头部涂层功能化噬菌体药物

(通讯员:孟露)近日,上海交通大学医学院分子医学研究院、上海市肿瘤研究所癌基因及相关基因国家重点实验室刘尽尧研究员团队在Science Advances发表构建可抗胞内寄生细菌的功能化噬菌体,为清除胞内菌的生物药物制备提供新途径。

长久以来,细菌感染一直是对人类健康的严重威胁,并且一些细菌能够侵入真核细胞,通过抑制细胞凋亡、自噬、内体形成以及吞噬溶酶体的成熟和酸化等来抵抗宿主细胞的防御机制, 从而形成非复制型持久性感染。在适当条件下,细菌可在细胞内恢复增殖,最终导致多重耐药和复发感染。针对该问题,作者以“Nanocapping-enabled charge reversal generates cell-enterable endosomal-escapable bacteriophages for intracellular pathogen inhibition”为题,报道了一种非基因改造的静电涂层策略,即先从医院的污水中筛选了一株沙门氏菌特异性的裂解型噬菌体,后再用阳离子聚合物聚乙烯亚胺(PEI)对其进行头部的选择性涂层。裂解型噬菌体在清除抗生素耐药性细菌方面的应用已经非常广泛和成熟,但是由于噬菌体被真核细胞摄取后迅速被消化分解,所以尽管噬菌体的特异性很好,但其对于隐匿于细胞内部的细菌却束手无策,无法应对胞内菌的复发感染。该策略将正电性的PEI通过静电相互作用修饰到负电性的噬菌体头部,方法简单并且可控,可以在噬菌体头部表面获得涂层同时确保对其的活性没有明显的影响。该方法的优点是使用简单的表面修饰而非基因改造,后期通过体外的胞内菌感染模型和小鼠肠道长期细菌定殖感染模型对制剂进行了效果的验证,结果显示经PEI修饰的噬菌体能够有效清除肠壁定殖的沙门氏菌,并且显著地减轻了沙门菌向远端肝脏和肾脏的转移。

上海交通大学化学与化工学院孟露直博生为该论文第一作者,刘尽尧研究员、颜德岳院士和第九人民医院眼科庞燕教授为该论文通讯作者。该工作得到第十四批国家海外高层次人才引进青年项目、科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金委面上项目、上海市探索者计划等支持。

论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq2005