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结核病耐药后无药可用?人工智能帮患者走出“至暗时刻”

2019-05-31 国际 Eli

结核病耐药后无药可用?人工智能帮患者走出“至暗时刻”-智医疗网

在许多人印象中,结核病不过是一种过时的“白色瘟疫”。然而,“狡猾”的结核病并未被人类打败。

耐药,结核病患者的至暗时刻

结核病是一种致死但可治愈的疾病。但当前,它仍是全球最重要的致死传染病。尽管近十年来全球防控结核病的力度不断加大,但每年仍有约1000万阳性病例,160万人因此死亡。

全球目前约有17亿人感染结核杆菌,潜伏期从数周至数年,其中约10%的人会发展为结核病。目前,感染结核杆菌的人通常要服药6-8个月,有些对药物敏感的患者可能会产生严重的毒副作用,另外有些人可能会对药物产生耐药,需改变治疗方案,使治疗时间延长至两年。

近年来,“结核耐药”已成为我国及全球重要的公共卫生问题,击垮了一个个家庭。

耐药性结核是指感染了对抗结核药物产生耐药性的结核分枝杆菌。如果对利福平耐药称为利福平耐药结核病,对异烟肼和利福平同时发生耐药则称为耐多药结核病。世界卫生组织发布《2018年全球结核病报告》指出,全球利福平耐药结核病患者数约为56万,其中耐多药结核病约占82%。更糟糕的是,耐药结核病的治愈率低、死亡率高,不少患者面临着无药可用的困境。

好消息是,近日,加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家们确定了一种更快、更有效地治疗结核病的药物组合方案。不仅能显著缩短治疗时间,而且对多数耐药结核病有效。这项研究发表在同行评审的《PLOSOne》上。

UCLA的科学家们通过一种叫做“人工智能抛物线响应面”的方法显著缩短了结核杆菌感染的治疗时间。这种数据分析方法可以找出发挥协同效应的药物组合,使单药以1+1>2的方式协同起效。

研究人员在细胞培养和动物模型中使用这种方法,从数十亿种潜在的药物和剂量组合中快速识别出3-4种药物组合,从而显著缩短了结核病治疗的持续时间。另外,这些方案对药物敏感以及大多数耐药结核病均适用。也就是说,它们都是普遍的治疗方案,并且比目前可用的标准治疗快5倍。

“如果研究结果在人体试验中得到重现,患者将更快得到治愈,而且药物毒性和耐药结核病将显著减少。”UCLA大卫格芬医学院微生物学、免疫学和分子遗传学杰出教授MarcusHorwitz博士说。

人工智能抛物线响应面平台现已被应用于传染病、癌症和器官移植等领域。

试验中,研究人员评估了15种药物,从中找出最佳的4种药物组合。最终确定的2种药物组合包括:氯法齐明(Clofazimine)、贝达喹啉(Bedaquiline)、吡嗪酰胺(Pyrazinamide)和阿莫西林(Amoxicillin)或德拉马尼(Delamanid)。两种药物方案在3周内均对小鼠达到了100%的治愈率,没有复发。另一种疗法在5周内治愈了小鼠。并且,两种药物组合都是目前已获批的药物。

接受标准药物治疗的小鼠在6周后肺部仍有结核杆菌。这些小鼠需要16-20周才能达到100%的无复发治疗。

抛物线响应面方案不包括异烟肼(Isoniazid)和利福平(Rifampin),这是标准治疗中多数患者产生耐药性的两种药物。另外,方案也不包括氟喹诺酮类和氨基糖苷类抗生素,对这些药物耐药的患者,通常意味着后续没有可供选择的治疗方案。因此,抛物线响应面疗法适用于大多数甚至是耐药最严重的结核病患者。

下一步,研究人员计划在标准治疗耐药的结核病患者中启动早期临床试验。他们还计划扩大治疗平台,将实验性结核病药物纳入其中,找出更有效的治疗方案。

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参考资料:

https://www.uclahealth.org/researchers-identify-faster-more-effective-drug-combination-regimens-to-treat-tuberculosis

来源:汉鼎好医友

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