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微生物的抗藥性

世界衛生組織(WHO)今年4月底發表報告指出,對特效藥具抗藥性的微生物是全球公衛的「重大威脅」。這是WHO第一次針對這個議題發布的全球調查報告。
 
 
 
今(2014)年4月底,世界衛生組織(WHO)發表報告,指出對特效藥具抗藥性的微生物是全球公衛的「重大威脅」。這是WHO第一次針對這個議題發布的全球調查報告。從調查結果歸納出的一個重大發現是,WHO公衛資訊網覆蓋的每個地區,常見細菌中都有很高的比率不畏抗生素,例如腸桿菌(包括大腸桿菌、克雷伯氏肺炎菌(Klebsiella pneumonia))、金黃色葡萄球菌。由於過去30年都沒有發現重要的新型抗生素,21世紀很可能成為「後抗生素時代」– 常見的感染與小創傷都可能要人的命。

細菌對抗生素產生抗藥性,並不是新鮮的問題。盤尼西林與鏈菌素問世不久,臨床醫師便注意到有些病人對它們沒有反應。至於對抗生素產生抗藥性的細菌是怎麼出現的,也不難理解。

但是,我們還是低估了細菌的本領。因為我們假定:細菌對抗抗生素的武器是自然出現的突變基因。而我們在國中就學過,基因突變通常會為生物帶來災禍,而不是帶來福利,帶來福利的突變很罕見。我們沒有想到,細菌會彼此交換好東西:一個擁有有利突變基因的細菌,可以把那個突變基因送給其他細菌。因此,要是有利的突變基因出現了,很容易散布開來,大家都蒙福利。難怪常見細菌中有很高的比率具有對抗抗生素的本領。

因此現在科學家研究抗生素,一個重要的課題就是抗藥性:找出細菌破解抗生素的招式,再研發反制的辦法使抗生素發揮功效。

有一類抗生素 – 碳青黴烯類抗生素(carbapenems),屬於嚴重感染症的後線用藥,例如腸桿菌引起的肺炎、敗血症、腦膜炎。這類抗生素的殺菌原理是:它的分子中有個叫做「乙內醯胺(β - lactam)」的零件,能干擾細菌生成正常的細胞壁。細菌缺乏正常細胞壁的保護容易死亡。可是細菌見招拆招,演化出能拆解乙內醯胺的分解酶,使抗生素失效。科學家發現,細菌的乙內醯胺分解酶分兩大類,醫師已經有藥對付其中一類:處方的時候,除了抗生素外,會多給一種藥專門破解細菌的分解酶。

另外一類以「新德里金屬乙醯胺分解酶」(NDM - 1)為代表,醫師仍然束手無策。最近加拿大馬克馬斯特大學的研究團隊以傳統的篩檢方法,在天然化學物質中找到了AMA,正好能剋制它。AMA是一種真菌分子,醫師用它抑制血管張力素轉化酶(ACE)。ACE是身體製造的分子,用以收縮血管、升高血壓。由於ACE與NDM-1有類似之處,研究人員產生靈感,想到以AMA對付NDM - 1的點子。結果,小鼠實驗顯示AMA與抗生素合併使用,可以治癒超級細菌感染。

參考資料
  1. Meziane - Cherif, D. and P. Courvalin (2014) Antibiotic resistance: To the rescue of old drugs. Nature, 510, 477 - 478.
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