新研究發現的JNJ-6640不僅代表著一個有前景的候選藥物,更開辟了一條全新的結核病治療路徑。
結核病是一項嚴峻的全球健康挑戰,也是全球傳染病致死的“頭號殺手”。相關統計數據顯示,2023年,全球新增結核感染病例就達到了約1080萬,死亡人數約125萬。盡管目前已有多種結核病治療藥物,但治療方案需要患者長期服用多種藥物,療程長達6個月甚至更久。這種漫長的治療過程不僅導致患者依從性差,還容易引發藥物不良反應。此外,耐藥性菌株的出現也讓治療變得更加困難,顯著降低了現有藥物的成功率,因此開發新型抗結核藥迫在眉睫。
本周,一項發表在《自然》雜志上的研究報道了一種名為JNJ-6640的新型小分子抑制劑。它通過靶向結核分枝桿菌的嘌呤合成途徑,實現強大的殺菌活性,并且可長期保持較低毒副作用。這一發現為結核病治療帶來了新的希望。
所有生物體都需要嘌呤來合成DNA、RNA和能量分子(如ATP)。與人類不同,結核分枝桿菌主要依賴從頭合成途徑(de novo pathway)獲取嘌呤,而非依賴回收利用途徑(salvage pathway)。這使得嘌呤合成途徑成為抗結核藥物開發的理想突破口。
在嘌呤的從頭合成途徑中,第一步是由PurF酶催化完成,同時該過程也是整個嘌呤合成途徑的限速步驟。因此,抑制PurF酶將阻斷后續所有嘌呤核苷酸的合成,從而影響細菌的DNA復制、能量代謝等基本生命活動。
為了尋找合適的抑制分子,研究團隊對一個包含4924種化合物的分子庫中進行了篩選,并找到了一種候選的先導化合物JNJ-7310。隨后,進一步優化得到了JNJ-6640,該分子不僅能破壞PurF酶的功能,還表現出了顯著的抗菌活性。
▲JNJ-6640結構示意圖(圖片來源:參考資料[1])
在后續實驗中,研究追蹤了JNJ-6640處理下結核分枝桿菌的變化。結果顯示,經過JNJ-6640處理6~10小時后,細菌的生長陷入了完全停滯。隨著時間的推移,約一半數量的細菌發生裂解。即使去除藥物并補充生理濃度的嘌呤混合物,細菌也無法恢復生長,這表明JNJ-6640具有持久的殺菌后效應。
為了更好地保證JNJ-6640在體內持續發揮作用,研究者研發了一種基于水懸浮液的長效注射(LAI)劑型。單次注射1500 mg/kg的LAI制劑可在小鼠體內維持有效濃度長達4周,且未觀察到明顯毒性。與對照組相比,經過JNJ-6640治療的小鼠肺部細菌負荷顯著減少,并且在長期感染環境下持續對細菌實現抑制效果。
圖片來源:123RF
值得期待的是,JNJ-6640與現有抗結核藥物展現出良好的協同效應。在體外和動物實驗中,用JNJ-6640替代標準方案中的利奈唑胺,可獲得與標準方案相當的殺菌效果。并且JNJ-6640的毒性要低于利奈唑胺,因此有望成為減少藥物毒副作用的新選擇。
新研究發現的JNJ-6640不僅代表著一個有前景的候選藥物,更開辟了一條全新的結核病治療路徑。隨著進一步優化和臨床開發,這類藥物有望為全球結核病防控做出重要貢獻,特別是為耐藥結核病患者帶來新的希望。
參考資料:
Lamprecht, D.A., Wall, R.J., Leemans, A. et al. Targeting de novo purine biosynthesis for tuberculosis treatment. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09177-7
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