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2024年度感染科领域十大研究创新成果

稿件来源:深圳市第三人民医院感染科 发布时间:2024-12-19 11:25:08

一、创新乙肝治愈新策略,乙肝治愈率首次突破30%大关

乙肝是引发肝硬化与肝癌的主要病因之一,造成了国家及患者的重大健康负担。据统计,我国有超过7500万乙肝感染者,占全球感染人数的30%。传统的抗病毒治疗,如核苷类药物与长效干扰素,虽然能够有效抑制乙肝病毒的复制并改善患者的肝功能,但最终实现乙肝功能性治愈的比例依然不足10%。

南方医科大学感染科侯金林教授研究团队在疗法上进行了创新,首次引入了小核酸药物与免疫激活药物的联合使用。小核酸药物通过特异性基因操作的方式,沉默与疾病相关的基因表达,达到持久效果;而免疫激活药物则有助于增强机体的免疫反应。研究显示,这种组合疗法可以使乙肝患者的治愈率超过30%,尤其是对乙肝表面抗原水平低于1000国际单位的患者,治愈率更是高达47%。

另外,研究团队还结合长达十年的大规模随访数据,提出了“GOLDEN(金牌)”乙肝治愈预测模型。这一模型综合了10175例慢性乙肝患者的多次检查数据,使用乙肝表面抗原的动态变化作为核心指标,运用深度学习技术,帮助医生识别那些最有可能成功治愈的患者群体。此预测模型不仅有助于制定个性化的治疗方案,还能在基层医疗机构中有效推广,从而提升病毒性肝炎的早期防治水平。

来源:Jinlin Hou, Wenhong Zhang, Qing Xie, et al. Xalnesiran with or without an Immunomodulator in Chronic Hepatitis B. Published December 4, 2024. N Engl J Med 2024;391:2098-2109.

二、MED6-189:抗击疟疾的惊人突破

疟疾是人类历史上最大的杀手之一,每年导致大量死亡。尽管一些国家如中国已经实现了本土疟疾“清零”,但全球范围内疟疾传播依然严重。根据世界卫生组织的数据,2022年全球有近61万人死于疟疾。更令人担忧的是,这种寄生虫在过去几十年里对所有抗疟疾药物都产生了耐药性,包括以青蒿素为基础的联合疗法(ACTs),这使得疟疾防控面临巨大挑战。

美国加州大学河滨分校、加州大学欧文分校和耶鲁大学医学院的研究团队合作设计出了一种名为MED6-189的新药。在体外实验和人源化小鼠模型中,MED6-189能够靶向恶性疟原虫顶质体和囊泡运输,阻断发育并防耐药,为抗击疟疾提供了新的武器。研究团队给感染恶性疟原虫的小鼠注射了MED6-189,发现它能清除小鼠体内的寄生虫,而且没有明显的溶血活性或毒性。此外,除了对抗恶性疟原虫引起的疟疾外,研究人员还发现MED6-189对其他人畜共患病疟原虫也有很强的抑制作用,例如感染猴子的诺氏疟原虫(P. knowlesi),可以在猴子体内清除受感染的红细胞。这些结果突显了MED6-189作为泛抗疟先导药物的潜力。

来源:Chahine Z, Abel S, Hollin T, et al. A kalihinol analog disrupts apicoplast function and vesicular trafficking in P. falciparum malaria. Science. 2024;385(6716):eadm7966.

三、新型“二合一”猴痘病毒重组蛋白疫苗的研发

猴痘病毒在非洲中西部长期局部流行,且近年来其外溢出非洲的感染事件愈发频繁、感染波及范围愈发广泛,并出现与HIV感染重叠流行的趋势,防控形势严峻。目前,全球获批(紧急使用)的猴痘疫苗均为针对天花病毒研发的活病毒疫苗,存在明确副作用,接种人群受限。

北京大学王寒副研究员团队与中国科学院微生物研究所高福团队合作,基于抗原的三维结构,将2个IMV抗原M1与单链A35二聚体做单肽链嵌合改造,设计出了兼顾两种感染性病毒粒子的全新猴痘单一免疫原DAM(DoubleA35 and M1)。团队在小鼠模型上对DAM疫苗的免疫原性、保护效果和安全性进行评估。结果表明,DAM疫苗具有极好的免疫原性,其激发的M1和A35特异性抗体水平均高于两种抗原混合免疫。DAM疫苗引起的抗体反应可以交叉识别其他致病性痘病毒,但对猴痘病毒抗原最有效。DAM疫苗激发的猴痘病毒中和抗体水平远高于传统的活病毒疫苗,达到了后者的28倍。同时,铝佐剂的DAM疫苗实现了对致死剂量痘苗病毒感染小鼠的完全保护,并表现出极高的安全性。研究团队与上海君实生物合作开发了DAM工业级生产细胞株和一步纯化法,在小试阶段产量达到g/L级别,表明其具有极大的生产放大潜能和工业化潜力。该研究为研发更为安全的下一代猴痘病毒疫苗提供了新思路和解决方案。

来源:Wang H, Yin P, Zheng T, et al. Rational design of a 'two-in-one' immunogen DAM drives potent immune response against mpox virus [published correction appears in Nat Immunol. 2024 Feb;25(2):373. doi: 10.1038/s41590-024-01748-6]. Nat Immunol. 2024;25(2):307-315.

四、新型口服抗生素Gepotidacin有望用于治疗单纯性尿路感染

新型三氮杂苊烯类口服抗生素吉泊达星(gepotidacin),通过独特的平衡抑制细菌DNA促旋酶和DNA拓扑异构酶IV,抑制细菌DNA复制而发挥良好的杀菌作用。2024年2月8日《Lancet》杂志发表的关于对比gepotidacin和呋喃妥因治疗单纯性尿路感染的两项多中心、双盲双模拟、非劣效Ⅲ期临床研究(EAGLE-2和EAGLE-3)结果显示:gepotidacin疗效不劣于呋喃妥因(162/320, 50.6% VS 135/287, 47.0% 治疗成功),其中在EAGLE-3中gepotidacin优于呋喃妥因(162/277, 58.5% VS 115/264, 43.6% 治疗成功);亚组分析中,gepotidacin对不同耐药表型的大肠埃希菌感染患者疗效优于呋喃妥因。不良事件为轻中度,gepotidacin组最常见者为腹泻(14%-18%),呋喃妥因组最常见者为恶心(4%)。研究提示gepotidacin作为全新杀菌的口服药物,疗效不劣于呋喃妥因,耐受性可,有望成为治疗单纯性尿路感染的一种选择。

来源:Wagenlehner F, Perry CR, Hooton TM, et al. Oral gepotidacin versus nitrofurantoin in patients with uncomplicated urinary tract infection (EAGLE-2 and EAGLE-3): two randomised, controlled, double-blind, double-dummy, phase 3, non-inferiority trials. Lancet. 2024;403(10428):741-755.

五、AI制药在抗感染药物研发中有广阔的前景

由细菌、真核生物和病毒等可传播病原体引起的传染病仍然对医疗系统构成挑战。快速准确地检测感染以及不断扩大的抗微生物药物耐药性限制了当前应对这些挑战的能力。在AI制药方面,AI能够加速新药研发,效率能提升三倍。AI技术通过深度学习、机器学习、自然语言处理等手段,已经在药物靶点发现、药物筛选、临床试验等多个环节中展现了潜力,加速了新药研发进程、降低了研发成本,技术的突破使得“AI+制药”成为医药行业极具想象力的赛道。通过将系统和合成生物学与机器学习模型相结合的方法,包括图神经网络、序列到功能和序列到结构框架以及生成模型,为药物候选物和药物发现方法提供了途径。监督分类器、无监督语言模型和其他机器学习模型为我们提供了关于病原体如何与宿主细胞相互作用和免疫反应的生物学见解,为抗原确定、疫苗设计和治疗策略提供了信息。

六、 Ganfeborole:开创未来结核病治疗新纪元

随着全球化的加速和人口流动的增加,结核病(TB)的控制与治疗面临着前所未有的挑战。据世界卫生组织(WHO)报告,结核病仍然是全球范围内致死率最高的传染病之一。尽管现有治疗手段在过去几十年取得了显著进展,但药物耐药性的出现、治疗周期的漫长以及伴随治疗的不良反应,均严重阻碍了结核病控制工作的进展。开发新型抗TB药物,尤其是针对耐药性结核病有效、治疗周期更短、副作用更少的药物,成为全球公共卫生领域的紧迫需求。 

Ganfeborole(GSK3036656)作为一种新型的抗结核药物,在临床试验中显示出了显著的早期细菌杀灭活性(EBA),为治疗耐利福平敏感性肺结核开辟了新的途径。其独特的作用机制,即通过抑制结核分枝杆菌的亮氨酸tRNA合成酶来阻断蛋白质合成,标志着在抗结核药物研发领域的一大突破。

来源:Diacon AH, Barry CE 3rd, Carlton A, et al. A first-in-class leucyl-tRNA synthetase inhibitor, ganfeborole, for rifampicin-susceptible tuberculosis: a phase 2a open-label, randomized trial. Nat Med. 2024;30(3):896-904.

七、重大进展!每年注射两次来那卡帕韦可使HIV感染风险总体降低96%

艾滋病疫苗的研发一直是一个充满挑战的领域。HIV病毒的高度变异性和复杂的生命周期使得开发有效的疫苗变得极其困难,科学家们需要克服病毒的快速突变,以及它如何巧妙地避开人体的免疫系统。吉利德公司(Gilead Sciences)开发的来那卡帕韦(Lenacapavir),是一种长效HIV衣壳抑制剂。该药物通过干扰HIV病毒衣壳蛋白的组装和拆卸,在HIV-1生命周期的多个阶段发挥作用。该药物每年仅需皮下注射两次,显著简化了HIV的预防过程,提升了患者的依从性。在关键三期PURPOSE 1试验中,来那卡帕韦在女性中的HIV预防用途上显示出100%的有效性。临床试验结果显示,在PURPOSE 1治疗实验中,2134名女性受试者中,接受来那卡帕韦治疗的组别无一例HIV感染,显示出100%的有效性。在PURPOSE 2预防实验中,在3271名受试者中,接受来那卡帕韦的组别中99.9%的受试者未感染HIV,且其预防效果优于每日一次口服疗法。

来源:Kelley CF, Acevedo-Quiñones M, Agwu AL, et al. Twice-Yearly Lenacapavir for HIV Prevention in Men and Gender-Diverse Persons. N Engl J Med. Published online November 27, 2024.

八、 共生菌环境干预可阻断蚊媒病毒传播流行

蚊媒病毒传染病的传播流行是人类健康和生命的严重威胁之一。以登革热和寨卡热这两种最具代表性的蚊媒病毒传染病为例,登革热在全球100多个国家感染流行,每年引发多达3.9亿人感染、50-100万人入院治疗;寨卡热于2015年至2017年在太平洋岛屿和南美洲突然暴发大规模疫情,不到一年时间内出现了超过22.3万例寨卡确诊病例,数千例新生儿小头畸形病例,国际卫生组织将寨卡疫情宣布为国际关注的公共卫生紧急事件。迄今为止,多数蚊媒病毒尚无有效的药物和疫苗,灭蚊措施也无法控制蚊媒病毒的传播流行。人们迫切需要成本低廉且环境友好的防控策略来阻断蚊媒病毒的广泛传播。

清华大学基础医学院程功教授团队在中国云南省发现一种能决定蚊虫对病毒易感性的关键环境共生菌,通过在云南省西双版纳州的现场干预实验,研究人员证明该共生菌环境干预可有效阻断疫区蚊虫携带和传播病毒。这项研究成果为重要蚊媒传染病防控提供了全新的解决方案。

来源:Zhang L, Wang D, Shi P, et al. A naturally isolated symbiotic bacterium suppresses flavivirus transmission by Aedes mosquitoes. Science. 2024;384(6693):eadn9524.

九、益生菌疫苗为流感防治带来新希望

流感病毒作为全球重大的公共卫生问题,每年导致数百万计的感染和大量死亡。虽然现有的流感疫苗为预防流感提供了有效手段,但它们通常需要多次接种,且对快速变异的流感病毒保护范围有限。因此,开发一种能够提供即时和长期保护的新型疫苗成为迫切需求。

中国科学院武汉病毒研究所胡杨波和陈士云团队提出了一种基于工程化益生菌大肠杆菌Nissle 1917(EcN)的疫苗平台,为流感防治带来了新希望。这项研究展示了基于工程化益生菌EcN开发的粘膜疫苗在抗流感病毒中的潜力。EcN作为一种新型粘膜疫苗载体,不仅能够激活先天免疫反应并提供即时保护,还能通过表达广谱的M2e抗原,实现对多种流感病毒亚型的持久免疫保护。这项研究为开发“超级季节性”流感疫苗提供了新的思路,并有望对其他具有流行潜力的呼吸道病毒产生广泛应用。

来源:Huang L, Tang W, He L, et al. Engineered probiotic Escherichia coli elicits immediate and long-term protection against influenza A virus in mice. Nat Commun. 2024;15(1):6802. Published 2024 Aug 9.

十、宏基因组研究精准预测和预报动物源新发传染病

近年来,伪狂犬、猴痘等病毒从动物向人类外溢,引发新发传染病甚至全球大流行的频率正在显著增加,“如何精准预测和预报动物源新发传染病”是关系绿色健康养殖与公共卫生防控的重要科学问题。
    复旦大学公共卫生学院粟硕教授团队与合作者运用前沿交叉研究方法,揭示多种哺乳动物宏基因组数据中的病毒基因组成、生态学特征与跨物种传播规律,在“同一健康”理念下为构建人-动物-环境一体化多维度新发传染病预测预警体系奠定重要数据基础。

来源:Zhao J, Wan W, Yu K, et al. Farmed fur animals harbour viruses with zoonotic spillover potential. Nature. 2024;634(8032):228-233. 


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