肺炎克雷伯菌是其中一種抗菌素耐藥性(AMR)細菌,由於治療選擇有限,加上不斷快速進化,令感染者的死亡率高企。香港理工大學研究團隊破解了肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)的發病機理,並找到新的治療法,減低死亡率。
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、食品科學及營養學系系主任陳聲教授表示,「處理AMR是全球傳染病領域第一要務,英國政府亦預計,到2050年AMR生物將造成1,000萬人死亡。」而肺炎克雷伯菌主要於醫院內感染,社區感染個案較少。
治療選擇有限
無論世衛和美國疾病預防控制中心,都視肺炎克雷伯菌為緊急威脅,並於歐美地區造成三成以上的死亡率,香港則約22%。惟現時治療選擇有限,陳聲續指,「在芸芸抗生素之中,由於黏菌素有高毒性,有很多人不適用;替加環素無效;頭孢他啶/阿維巴坦則對於帶有NDM-1抗藥性基因的細菌無效。加上肺炎克雷伯菌每一兩年便出現進化,衍生出高毒力肺炎克雷伯菌、碳青黴烯耐藥肺炎克雷伯菌、高毒力超耐藥肺炎克雷伯菌等,新藥的研發追不上其演化速度,令問題更難以處理。」
誘發致命細胞因子風暴
理大研究團隊在小鼠實驗中,發現高毒力肺炎克雷伯菌會引起宿主一系列組織損傷及病理變化,包括腸道和脾臟等,從而導致高死亡率。陳聲指出,「體內免疫系統並未能清除有關病菌,我們進一步發現,感染後更產生了大量細胞因子,並出現炎症反應失調。」在高通量RNA測序之下,證實了高毒力肺炎克雷伯菌感染可誘導細胞因子風暴,即不受控的免疫細胞反應,演變成致命的感染性休克。
乙酰水楊酸避免休克
隨後的實驗發現,抑制細胞因子風暴爆發,便可顯著減低感染者的死亡率。研究團隊發現,用於止痛和消炎的乙酰水楊酸(ASA),即阿士匹靈,可以抑制炎症細胞進入肺部,大減細胞因子風暴風險,避免惡化成感染性休克。而ASA配合頭孢他啶/阿維巴坦使用,對高毒力肺炎克雷伯菌的急性感染的治療更有效,為患者「保命」。
殺菌藥物組合
然而,高毒力超耐藥肺炎克雷伯菌由於對所有抗生素都有耐藥性。陳聲認為,「我們未必等得及新藥的研發,於是在現有藥物中尋求可行的方案。」篩選之後發現HIV抗病毒藥齊多夫定,以及抗生素利福平,合併使用可以有效殺死高毒力超耐藥肺炎克雷伯菌,實驗中亦成功令小鼠存活72小時,而對照組則於24小時內全部死亡。「現時正在尋找醫院合作進行臨床研究,如證明有效而且安全性高的話,便可以臨床應用,比從頭開發新藥快得多。」