由台湾中研院生物化学研究所特聘研究员兼副院长王惠钧所领导的研究团队与美国研究室携手合作，共同研究造成严重感染的金黄色葡萄球菌可能的崭新治疗方法。此篇研究论文于2月14日发表于《科学》（Science）上。目前众所皆知的甲氧苯青霉素抗药性金黄葡萄球菌MRSA (methicillin- resistant Staphylococcus aureus)已普遍散播在社区与医院环境中，伺机引起机缘性感染。

 

在足以致命的病原菌中，金黄色葡萄球菌可以侵袭人类皮肤，软组织，骨头，关节，甚至导致菌血症。由美国圣地亚哥分校加州大学(UCSD) Victor Nizet教授最近发现，金黄色葡萄球菌的致病力中具一关键因子，使其可在免疫系统的白血球毒杀作用中逃脱。此一关键因子，就是金黄色葡萄球菌利用其葡萄金黄色素(Staphyloxanthin)将自己粉饰成金黄色，藉此色素来逃脱体内用以清除致病菌的免疫系统。Nizet教授表示：“我们发现，金黄色葡萄球菌利用其金黄色的盔甲来抵抗我们的免疫系统，这可能同时也是它唯一的弱点”。

 

王副院长与中研院生化所及台湾大学生化所研究团队应用X-光绕射方法，成功地解开了金黄色葡萄球菌用以形成色素的第一步关键酵素之蛋白质结构，在整体研究上扮演非常重要的角色。王副院长表示：“合成此金黄色色素酵素的三维立体结构显示与人类鲛鲨烯合酶(squalene synthase)相似，在人体内鲛鲨烯合酶负责参与胆固醇的合成。此外，由我们的分子结构更精确指出，如何让原用以降低胆固醇的药物与金黄色葡萄球菌的酵素结合，进而阻扰细菌色素的形成。” 

Eric Oldfield是美国伊利诺大学香槟校区化学与生物物理学的教授，他察觉葡萄金黄色素的生合成过程与自然界中人类胆固醇合成有些许相似，并推测葡萄金黄色素可成为一个新的药物标定物。“我们推测，目前一些原设计于降低胆固醇的化合物可重新找到新的标定物，那就是治疗严重金黄色葡萄球菌的感染。” Oldfield实验室团队紧接着合成并分析许多相同生化特性的化合物，结果显示的确如其所预期，这些化合物具有很大潜力，可以有效抑制葡萄金黄色素的产生。“虽然尚未上市，但有些相当有效的金黄色葡萄球菌色素抑制剂已经在治疗人类高胆固醇的测试上通过多方临床试验。因此，我们有证据显示，这些抑制剂将可成为安全且是可被接受的药物治疗，”Oldfield教授表示。

 

美国加州大学圣地亚哥分校Nizet教授的研究团队与位于洛杉矶Cedar-Sinai医学中心的免疫生物机构助理教授George Liu，最先开始确认此研究的可执行性。经由色素抑制剂处理的金黄色葡萄球菌对人类白血球的毒杀较具感受性，且在严重感染金黄色葡萄球菌的老鼠模式中，菌数明显降低。“这是一个全新扭转对抗病菌的治疗方式。” Liu 表示。“并非藉由直接杀死细菌，而是将金黄色葡萄球菌解除武装，使我们的免疫系统能有效地清除感染。”

 

“这项跨领域研究结合了化学，微生物学及结构生物学。令人振奋的是，由于我们的研究已明确将此葡萄金黄色素合成酵素的两个受质结合位置确实定位，设计出针对此酵素更具效用的药物更是指日可待。以蛋白质结构学的角度深远来看，此亦提供在未来降低胆固醇之药物设计相当重要的工具，”王副院长表示。

 

研究人员对此抑制金黄色葡萄球菌色素形成的治疗方法，指出了其潜在优点。 其中包含：细菌在抵抗药物的演化上较不具选择性压力(selective pressure) ，在常在菌丛(normal flora) 中有较小副作用，并且可与其他传统抗生素协同使用。这个研究团队希望，藉由结合生技产业，希望在不久的将来可将这个方法应用于难以治疗的MRSA感染的人体临床试验上。