近日，我院史俊峰教授团队在国际知名学术期刊《Nature Communications》上联合发表了题为“A Foundation Model Identifies Broad-Spectrum Antimicrobial Peptides against Drug-Resistant Bacterial Infection”的研究论文。该研究开发了一种全新的抗菌肽发现基础模型——deepAMP，并成功设计出多个可与抗生素媲美的广谱抗菌肽，为应对日益严重的抗生素耐药性危机提供了新的思路和方法。

耐药性细菌感染是当前最严重的公共卫生问题之一，每年导致全球约70万人死亡，预计到2050年，这一数字将上升至1000万。然而过去数十年，鲜有新型抗生素被发现并投入临床使用，且由于这些新抗生素的结构与已知的较老抗生素相似，细菌会很快适应并产生耐药性。因此，研发具有全新结构的抗生素尤为迫切。抗菌肽是一类由10至50个氨基酸组成的阳离子、两亲性短肽，其独特的膜损伤抗菌机制不易诱导细菌产生耐药性，被视为后抗生素时代理想的抗生素替代品。然而，抗菌肽可能的序列组合数量极为庞大，要想从中找到有效的抗菌肽犹如大海捞针。

为了快速生成和识别高活性的抗菌肽以应对抗生素耐药危机，我院史俊峰教授团队联合学校信息科学与工程学院曾湘祥教授团队研发了一个基于肽语言的深度生成框架（deepAMP），包括生成和预测两大部分。与现有的计算方法相比，deepAMP模型在识别有效抗菌肽方面展现出更高的准确性和可靠性。实验结果表明，该模型生成高活性候选抗菌肽的成功率超过90%。这些候选抗菌肽主要通过增强细菌外膜的渗透性以及破坏细菌的细胞膜结构来发挥抗菌作用，这种物理性破坏使细菌难以通过突变单一的蛋白或者酶来产生耐药性。通过构建小鼠真皮伤口感染模型进行测试，发现其中三条候选抗菌肽的体内抗感染疗效与抗生素左氧氟沙星相媲美，并且不易诱导细菌产生耐药性。

deepAMP模型的突破性成果不仅为解决抗菌耐药性危机带来了新的希望，还为未来抗菌药物的发现提供了新的范式。

deepAMP模型的工作流程图。

分子与免疫研发中心简介

分子与免疫研发中心由我院史俊峰教授领衔，现有研究员4人，副研究员1人，博士后3人，博士5人，硕士10余人。团队主持完成国家级、省部级等项目多项，申请及获批专利14项。团队致力于原创多肽药物及成药关键技术研发，重点围绕多肽药物及多肽疫苗制剂的研究开发。拥有用于细菌治疗的新型抗生素-抗菌肽、用于治疗前列腺癌和黑色素瘤的抗癌原创多肽药物、用于治疗白癜风的MC1R多肽激动剂等多项项目，其中白癜风治疗的MC1R多肽激动剂将进入临床试验阶段。团队所创的生命技术公司针对类病毒颗粒（VLP）特性，开发以VLP为载体的新型多肽疫苗，其中5款动物新型疫苗研发取得重大进展，数款疫苗已获得临床试验批件并完成多轮融资，欢迎各大企业合作对接。

团队负责人史俊峰，湖南大学教授/博士生导师、学术委员会委员，国家高层次青年人才。长期从事多肽医药工程研究工作，在国际高水平期刊上发表论文80篇，引用次数超6500次，H-index为40（Google Scholar）。成果多次被美国国家媒体C@EN、科学报、湖南日报报道，并参与1部英文专著撰写。申请及获批专利14项，其中PCT专利2项，获授权美国专利1项。

来源 | 研究生工作办公室

编辑 | 史俊峰 欧阳旦 杨昕 王心怡

责编 | 刘楚玲