新的抗內毒素治療包括中斷內毒素合成,結合或中和其活性,防止其與宿主效應細胞相互作用,干擾內毒素介導的信號傳導通路等。治療制劑包括內毒素類似物、抗體、亞單位疫苗、多粘菌素結合柱、重組人蛋白、內毒素合成和細胞內信號傳導的小分子抑制劑。
(1) 抑制類脂A生物合成
噬菌體產生一小段核苷酸序列,起著反義RNA作用,阻斷合成LPS的細菌合成酶[10]。按此原理設計的抗G-細菌的藥物,其作用與青霉素相似。抑制脫乙酰化酶制劑之一的L-573655,競爭性地抑制80%~90%的LPS合成,4h內快速殺滅大腸桿菌(E. coli)。另一種同類制劑L-161240在E. coli攻擊后立即和6小時可保護小鼠免于致死性腹內E. coli感染。3-脫氧-D-甘露-辛酮糖酯胞苷轉移酶(CMP-KDO合成酶,可激活KDO摻入到LPS)抑制劑[15],使類脂A前體聚積,最終殺滅細菌。以該抑制劑預處理可殺死血清中的95%以上的E. coli,增強補體介導的溶菌作用,增加抗菌藥物的敏感性10倍,并可降低抗菌藥的用量。目前臨床進行了人抗內毒素類脂A輕、重鏈可變區基因的克隆研究,抗體DNA在噬菌體中的重組獲得了成功,為下一步的篩選、表達打下了基礎[16]。Clone45為IgM類抗多粘菌素B(PMB)單克隆抗體。Clone 45具有模擬類脂A的表面抗原結構,可作為類脂A的替身和LPS的受體拮抗劑,阻斷內毒素誘生炎癥介質的致病環節,起到抗內毒素休克的作用[17]。
(2) 抗內毒素抗體和疫苗制劑
分離與各種G-致病菌有高度親和力的抗體,制成一種嵌合的IgG1單克隆抗體SDZ219-800,對人內毒素血癥有治療作用[12]。可望進入擴大的Ⅲ期臨床。抗內毒素核心糖脂單克隆抗體(抗R595單克隆抗體) 具有防治腹腔感染伴MOD時代謝紊亂的代謝調理作用[18]。同樣,抗內毒素核心糖脂抗體(抗J5血清)能夠明顯改善腹腔感染伴MODS的代謝紊亂,對高分解代謝具有顯著的調理作用[19]。
主動免疫:脫毒LPS疫苗(針對LPS的核心糖脂),采用E. coli J5 galE變異株的脫乙酰化LPS與B型腦膜炎球菌的一種外膜蛋白結合。在實驗動物中顯示高度的免疫原性和良好的耐受性[20]。產生的多克隆抗體可結合到一些G-桿菌的LPS核心區,保護動物免于致死量內毒素攻擊和G-細菌的侵襲性感染。
(3)殺菌/通透性增加蛋白
殺菌/通透性增加蛋白(bactericidal/permeability-increasing protein ,BPI)是人的一種內源性蛋白,主要存在于嗜中性白細胞的初級顆粒中。其V形結構的分子氨基端與羧基端呈平面對稱,許多氨基酸形成一疏水性的囊,容納LPS的類脂A。BPI與內毒素呈高度親和性地結合。并有效地清除循環中的內毒素。重組BPI蛋白和23Kda的氨基端部分對內毒素攻擊的健康志愿者和G-細菌攻擊的動物均有效。BPI能增加G-細菌外膜的通透性而具抗菌性質[21]。但重組BPI血清t1/2短(2~4min),需要大劑量連續靜脈注射給藥。目前國內亦有報道BPI對腹腔感染膿毒癥大鼠有明顯的治療作用,其機制與其拮抗內毒素活性有關[21]。
BPI模擬肽對LPS所致小鼠死亡有明顯的保護作用及預防作用,并有一定的量效關系及時效關系。所以,BPI模擬肽,不僅保留了BPI特異性和LPS的特性,而且對LPS攻擊小鼠具有更強的保護作用[22]。
(4) 重建高密度脂蛋白
高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)有結合細菌內毒素的高度親和力,HDL-LPS復合物相當穩定。通過LPS結合蛋白或可溶性CD14的短程穿梭輸運到HDL。一旦LPS吸附到HDL微粒上就可以通過肝廓清機制被有效地從循環中清除,故HDL可作為內源性LPS清除系統。以血液供體重建的HDL作Ⅰ期臨床實驗,注射重組HDL能有效地阻斷LPS促炎癥細胞因子合成與限制其血液學毒性[23]。
多粘菌素B結合柱(PMX-F):多粘菌素B(polymyxin B, PMX)能中和內毒素,將PMX固定于不溶性纖維上形成PMX-F,用作直接血液灌注(direct haemoperfusion, DHP)的主要成分,既能防止PMX(有中性神經系統及腎毒性)進入全身循環又能結合內毒素。動物實驗及Ⅱ期臨床研究均有較好效果[24]。
(5) LPS拮抗劑
E-5531是根據莢膜紅細菌(一種無毒的細菌)的類脂A結構而合成的一種內毒素拮抗劑,可抑制其它G-細菌誘導的細胞因子產生。E-5531在細胞表面受體水平上拮抗LPS的活性,其與細胞表面的親和力大于大腸桿菌的類脂A,該抑制作用是類脂A特異性的誘導細胞激活。E-5531在體內、體外能有效而特異地拮抗LPS誘導的固定的和循環中的細胞釋放介質[25]。E-5531與殺菌型的抗菌素合用可抵消后者所致細胞壁裂解后釋出的內毒素,用于治療G-細菌引起的膿毒癥有效。
(6) 抗CD14抗體
CD14在單核巨噬細胞信號傳導中有極為重要的作用。由于作為LPS在細胞膜上的結合位點的抗原決定基與可溶性CD14 是同一物質,故研制一種單克隆抗體阻斷LPS結合到CD14并傳遞免疫效應細胞活化的信號[26]。抗CD14抗體用于膿毒性休克的治療正在進行臨床前評價。
(7) LPS信號轉導抑制劑
酪氨酸激酶和絲裂原激活蛋白激酶與LPS細胞信號轉導有關。抑制酪氨酸激酶可保護G-細菌性膿毒癥時的腹膜炎犬[27]。
TYR,一種酪氨酸激酶抑制劑,通過抑制巨噬細胞中介的炎性產物來治療LPS和G—細胞引起的內毒素性休克[28]。
(8)LF-33,一種乳鐵傳遞蛋白起源的縮氨酸,可以中和體內的存在的內毒素,降低LPS濃度,是一種有發展前景的藥物[29]。
(9)抗內毒素單鏈抗體
構建抗內毒素(LPS)單鏈抗體基因,并嘗試其在E,coli中的表達。目前已經成功地構建了鼠抗LPS ScFv基因,并在E.coliJM109中表達了GST-ScFv融合蛋白[30]。