新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家们已经开发出一种合成肽，当与传统抗生素一起使用时，它可以使多重耐药细菌再次对抗生素敏感，这为解决某些抗生素耐药感染的联合治疗策略带来了希望。
就其本身而言，合成的抗菌肽也可以杀死对抗生素产生耐药性的细菌。
根据世界卫生组织(World Health Organization)的数据，全球每年约有70万人死于抗生素耐药性疾病。
在没有新的治疗方法的情况下，到2050年，由耐药超级细菌引起的感染每年可能会导致全球1000万人死亡，超过癌症。当细菌能够识别并阻止原本会杀死它们的药物穿过它们的细胞壁时，它们就会产生抗生素耐药性。
不断发展的COVID-19大流行加剧了这一威胁，入院的患者经常接受抗生素治疗，以控制继发性细菌感染，这加大了耐药病原体出现和传播的机会。
由Kimberly Kline副教授和Mary Chan教授领导的南洋理工大学新加坡研究小组开发了一种名为CSM5-K5的抗菌肽，其中包含壳聚糖的重复单位，壳聚糖是一种在甲壳类动物壳中发现的糖，其结构与细菌细胞壁相似，以及氨基酸赖氨酸的重复单位。
科学家们认为，壳聚糖与细菌细胞壁的结构相似，有助于肽与细菌细胞壁相互作用并嵌入其中，从而在细胞壁和细胞膜上造成缺陷，最终杀死细菌。
研究小组在生物膜上测试了这种肽，生物膜是细菌的粘稠外壳，可以附着在活组织或医院医疗设备等表面，传统抗生素很难穿透。
在实验室中预先形成的生物膜和在小鼠伤口上形成的生物膜中，ntu开发的肽在4到5小时内杀死了至少90%的细菌菌株。
在单独的实验中，当CSM5-K5与细菌本来耐药的抗生素一起使用时，比单独使用CSM5-K5时杀死的细菌更多，这表明肽使细菌对抗生素敏感。在这种联合治疗中使用的抗生素的浓度也低于通常规定的浓度。
该研究结果发表在5月份的科学杂志《ACS传染病》上。
南洋理工大学新加坡环境生命科学工程中心(SCELSE)的首席研究员Kimberly Kline副教授说:“我们的研究结果表明，我们的抗菌肽无论是单独使用还是与传统抗生素联合使用，都能有效地对抗多重耐药细菌。”
当与抗生素一起使用时，它的效力会增强，再次恢复细菌对药物的敏感性。更重要的是，我们发现我们测试的细菌对我们的肽几乎没有抗药性，这使得它成为抗生素的有效和可行的补充，作为一种可行的联合治疗策略，因为全世界都在努力应对抗生素耐药性的上升。”
例如，病毒性呼吸道感染可能使细菌更容易进入肺部，导致细菌性肺炎，这通常与COVID-19有关。”
抗菌肽携带正电荷，通常通过与带负电荷的细菌膜结合而起作用，破坏膜并最终导致细菌死亡。一个肽带的正电荷越多，它与细菌结合的效率就越高，从而杀死细菌。
然而，这种肽对宿主的毒性也随着其正电荷的增加而增加——它在杀死细菌的同时损害宿主的细胞。同样来自南洋理工大学生物科学学院的Kline副教授说，因此，迄今为止，工程抗菌肽的成功有限。
南洋理工大学研究小组设计的这种肽被称为CSM5-K5，当它被应用于细菌生物膜时，能够聚集在一起形成纳米颗粒。与单链肽的活性相比，这种聚类对细菌细胞壁的破坏作用更集中，这意味着它具有较高的抗菌活性，但不会对健康细胞造成不当损害(见编辑注释中的图1)。
为了检查CSM5-K5本身的功效，南洋理工大学的科学家们开发了单独的生物膜，其中包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，通常被称为MRSA超级细菌;一种高毒力的多重耐药大肠杆菌菌株;耐万古霉素粪肠球菌(VRE)。MRSA和VRE被美国疾病控制和预防中心列为严重威胁。
在实验室实验中，经过4个小时的处理，CSM5-K5杀死了99%以上的生物膜细菌。在小鼠感染的伤口中，ntu开发的抗菌肽杀死了90%以上的细菌。
当CSM5-K5与传统抗生素一起使用时，南大大学的研究小组发现，与仅使用CSM5-K5相比，这种组合方法导致实验室形成的生物膜和小鼠感染伤口中的细菌进一步减少，这表明抗菌肽使细菌对药物敏感，否则它们会对药物产生抗药性。
更重要的是，南洋理工大学的研究小组发现，研究的三种细菌菌株(MRSA、VRE和MDR大肠杆菌)对CSM5-K5几乎没有抗药性。虽然MRSA对CSM5-K5产生了低水平的耐药性，但这使得MRSA对它本来耐药的药物更加敏感。
陈教授说:“仅仅开发新药已经不足以对抗难以治疗的细菌感染，因为细菌在不断进化，并且比抗生素更聪明。寻找创新的方法来解决与抗生素耐药性和生物膜相关的难以治疗的细菌感染是很重要的，比如解决细菌的防御机制。”
一种更有效、更经济的对抗细菌的方法是像我们这样的联合治疗方法。”
研究小组的下一步是探索这种联合治疗方法如何用于罕见疾病或伤口敷料。
