Novel antibody–antibiotic conjugate eliminates intracellular S. aureus

Sophie M. Lehar, Thomas Pillow, Min Xu, Leanna Staben, Kimberly K. Kajihara, Richard Vandlen, Laura DePalatis, Helga Raab, Wouter L. Hazenbos, J. Hiroshi Morisaki, Janice Kim, Summer Park, Martine Darwish, Byoung-Chul Lee, Hilda Hernandez, Kelly M. Loyet, Patrick Lupardus, Rina Fong, Donghong Yan, Cecile Chalouni, Elizabeth Luis, Yana Khalfin, Emile Plise, Jonathan Cheong, Joseph P. Lyssikatos, Magnus Strandh, Klaus Koefoed, Peter S. Andersen, John A. Flygare, Man Wah Tan, Eric J. Brown & Sanjeev Mariathasan.

Nature. 2015 Nov 19;527(7578):323-8.

Speaker: Shiau-Ting Yang (楊曉婷)                                     Time: 13:00~14:00, May. 11, 2016

Commentator: Dr. Ching-Chuan Liu (劉清泉教授)      Place: Room 601

Abstract:

金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, S. aureus)是一個革蘭氏陽性的球狀細菌，會導致醫院和社區環境重要的人類健康問題。此外，金黃色葡萄球菌也是一個人類致病菌並通常會定殖在健康個體的呼吸道和皮膚上。如果當細菌侵入血液中，可能會發生骨髓炎、心內膜炎、壞死性肺炎和敗血症等嚴重的感染徵狀。在過去的幾十年裡，由於細菌快速地演化和傳播抗藥性的菌株，使得金黃色葡萄球菌感染已經變得越來越難以治療。金黃色葡萄球菌常被視為是一個存活在細胞外的細菌，但先前的研究已經證實金黃色葡萄球菌是能夠侵入並存活在哺乳動物細胞內，包括上皮細胞、骨髓細胞或吞噬細胞等^[1]。在宿主細胞內存活的金黃色葡萄球菌可能提供一個保護性的儲存區用以抵禦抗生素，這是其中一個原因金黃色葡萄球菌可以長期定殖在人體內，並在抗生素治療後造成慢性或復發性的感染。消除細胞內的金黃色葡萄球菌是一個臨床上治療成功的關鍵，然而直到現在一直都沒有方法去直接證明這個假說。在這篇文章中，作者證實細胞內的金黃色葡萄球菌具有侵入、存活和傳播的能力，即使在萬古黴素治療的情況下仍能導致感染。作者接著設計了一個新穎的治療方式可以有效地殺死細胞內的金黃色葡萄球菌。這種抗體–抗生素接合物(Antibody–antibiotic conjugate, AAC)是由一個抗金黃色葡萄球菌的抗體連接一個利福黴素衍生物所組成，且此利福黴素衍生物只有在連接端被吞噬體蛋白酶切割後才會完全地活化。抗體–抗生素接合物可以消除細胞內的金黃色葡萄球菌感染且其治療方式優於萬古黴素治療。此外，作者提供了直接的證據指出細胞內的金黃色葡萄球菌確實在侵襲性感染上扮演了一個很重要的角色。

References:

1.     Garzoni C, Kelley WL. (2009) Staphylococcus aureus: new evidence for intracellular persistence. Trends in microbiology. 17, 59-65.