“人们不喜欢在余生都接受注射,”共同通讯作者、贝勒大学综合生理学教授ChristineBeeton博士说。“在目前的工作中,我们探索了使用益生菌罗伊氏乳杆菌作为新型口服药物递送平台来治疗动物模型中的类风湿性关节炎的可能性。”
Beeton实验室之前的工作表明,一种从海葵毒素中提取的肽可以有效且安全地降低类风湿性关节炎大鼠模型和斑块状银屑病患者的疾病严重程度。“然而,肽治疗需要反复注射,降低了患者的依从性,而且直接口服肽的疗效较低,”Beeton指出。
她开始与RobertA.Britton博士合作,后者是分子病毒学和微生物学教授,也是贝勒DanLDuncan综合癌症中心的成员。Britton实验室拥有经过基因改造的益生菌,可以产生和释放化合物。在当前的研究中,该团队对益生菌罗伊氏乳杆菌进行了生物工程改造,以分泌源自海葵毒素的肽ShK-235。
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这些细菌是人类和其他动物肠道的固有细菌
他们选择了罗伊氏乳杆菌,因为这些细菌是人类和其他动物内脏的固有细菌。它是长期以来在食品工业中用作细胞工厂并被FDA认定为安全的乳酸菌群之一。罗伊氏乳杆菌在婴儿、儿童、成人甚至免疫抑制人群中具有出色的安全性,根据比顿。
“用于递送生物制剂的工程微生物是治疗慢性炎症性疾病和代谢性疾病等各种疾病的有前途的途径。在这项研究中,我们开发了一种基因工程益生菌输送系统,可以高效地将肽输送到肠道,”研究人员写道。
“我们在益生菌罗伊氏乳杆菌中构建了一个诱导系统,以分泌Kv1.3钾阻断剂ShK-235(LrS235)。我们表明,LrS235培养上清液可阻断Kv1.3电流并在体外优先抑制人T效应记忆(TEM)淋巴细胞增殖。用LrS235对健康大鼠进行单次口服管饲导致循环中有足够的功能性ShK-235,以减少由TEM细胞介导的特应性皮炎的迟发型超敏反应模型中的炎症。
“此外,每天口服LrS235可显着减少类风湿性关节炎模型大鼠的疾病和关节炎症临床症状,而不会引发针对ShK-235的免疫原性。
“这项工作证明了使用益生菌罗伊氏乳杆菌作为肽ShK-235的新型口服递送平台的功效,并提供了一种有效的策略来递送其他具有巨大转化潜力的生物制剂。”
“结果令人鼓舞,”比顿说。“每天输送这些称为LrS235的肽分泌细菌,可显着减少疾病的临床症状,包括类风湿性关节炎动物模型中的关节炎症、软骨破坏和骨损伤。”
研究人员跟踪了细菌LrS235及其在动物模型中分泌的肽ShK-235。他们发现,给老鼠喂食释放ShK-235的活LrS235后,他们可以在血液循环中检测到ShK-235。
“我们选择罗伊氏乳杆菌的另一个原因是这些细菌不会永久留在肠道中。当肠道定期更新细菌附着的内表面层时,它们就会被移除,”Beeton解释道。“这开启了规范治疗管理的可能性。”
需要更多的研究才能将这种新型药物输送系统带入临床,但研究人员预计它可以使未来的患者更容易接受治疗。
“这些细菌可以储存在可以放在厨房柜台上的胶囊中,”比顿指出。“患者可以在度假时服用胶囊,无需冷藏或携带针头,并继续治疗,而无需每天注射的不便。”
这些发现为基于肽的药物提供了另一种递送策略,并表明此类技术和原理可以应用于更广泛的药物和慢性炎症性疾病的治疗。
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