設計“特洛伊”對抗最強毒素

肉毒桿菌會產生一種毒素，導致肌肉癱瘓和呼吸麻痹。圖片來源：EYE OF SCIENCE

日前，一種對抗世界“最強毒素”的新策略通過了首次動物實驗。兩個研究小組開發出中性形態的肉毒桿菌毒素，能將其致命部分驅入神經并解除“武裝”。相關論文近日發表于《科學—轉化醫學》。

如果這種療法對人體有效，它將是第一個逆轉細胞內毒素麻痹作用的療法，可能使病人無需長時間使用呼吸機。美國伊利諾伊大學香檳分校毒素微生物學家Brenda Anne Wilson表示，“在危及生命的情況下，這將非常有幫助”。

“最強毒素”肉毒桿菌由細菌產生，可在保存不當的食品和感染的傷口中生長。它能穿透運動神經，分解對神經信號至關重要的蛋白質。紐約大學醫學院生物化學家Konstantin Ichtchenko說，“它不會殺死神經元，但能使它們‘沉默’” 。

微量肉毒桿菌毒素可以控制肌肉痙攣、松弛皺紋，但大劑量會導致呼吸麻痹。目前治療方法是抗體混合，使血液中的毒素失活，但它不能進入神經。當癥狀出現時，就已經鞭長莫及了。

現在Ichtchenko團隊和波士頓兒童醫院神經學家Min Dong領導的團隊合作，將中和抗體連接到毒素本身的一種修飾形式上，使其更“擅于”進入神經細胞。Ichtchenko說，“我們只是創造了一個‘特洛伊木馬’”。

為設計這個“特洛伊木馬”，團隊對肉毒桿菌毒素的一種天然形式進行了3次基因調整，以防止其切割蛋白質。

研究人員將其與一種來自羊駝的微小抗體相關聯，后者可使毒素失活。與全尺寸抗體相比，納米體更容易“工程化”，以達到細胞中的特定目標，并在進入細胞后更好地保持結構。

Dong的團隊給小鼠注射致命劑量的肉毒桿菌毒素，在9小時后小鼠癱瘓開始之際進行治療。給予最高治療劑量的10只小鼠在6小時內可以活動，未經治療的則呼吸困難。另一組實驗中，研究小組將修飾后的毒素與兩種不同的納米體相連，實現了同時解除兩種常見肉毒桿菌毒素。

Ichtchenko則在老鼠、豚鼠和獼猴身上成功進行了實驗。接受治療的6只猴子在中毒10天后還活著，而7只未經治療的猴子均未活過3.5天。