噬菌體制劑為健康安全養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)保駕護航

孫虎芝　宋曉娜　潘強　張召佐　任慧英

隨著養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，細菌性疾病與日俱增，抗生素為細菌性疾病的防控做出了巨大貢獻。但由于過分的依賴抗生素及濫用現(xiàn)象的發(fā)生，細菌耐藥性及其藥物殘留等棘手問題也隨之而來，給養(yǎng)殖業(yè)帶來嚴重的損失。面對抗生素的廣譜性引起動物腸道菌群的失衡，影響了動物的生長發(fā)育。因此，尋找一種新型的抗生素替代品勢在必行。

1國家在行動

2015年，美國公布為期5年的抗擊耐藥細菌的國家行動計劃，計劃大幅削減抗生素的不當使用，以應對“緊迫而嚴重的”的細菌耐抗生素威脅。我國也相繼出臺了一系列措施，如14部委聯(lián)合印發(fā)遏制細菌耐藥國家行動計劃（2016—2020），農(nóng)業(yè)部頒布了2428號公告2016年11月1日起禁止硫酸黏菌素用于動物促生長。2016年6月，最后一個硫酸鏈霉素農(nóng)藥登記證過期，國家停止生產(chǎn)農(nóng)用硫酸鏈霉素。2017年6月，農(nóng)業(yè)部發(fā)布《全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃（2017—2020年）》，為應對動物源細菌耐藥挑戰(zhàn)，提高獸用抗菌藥物科學管理水平，保障養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)安全、食品安全、公共衛(wèi)生安全和生態(tài)安全，維護人民群眾身體健康，促進經(jīng)濟社會持續(xù)健康發(fā)展，明確提出遏制動物源細菌耐藥，明確把噬菌體列為抗生素替代品。2020年，我國全面禁止在飼料中添加促生長類抗生素，在2020年底以前，藥物飼料添加劑將在飼料中消失，不能再用在飼料生產(chǎn)中，只能用在養(yǎng)殖端。目前來看，抗生素使用成本較低，但對人類健康威脅較大，禁抗和限抗的呼聲很大，相應的替抗產(chǎn)品也在不斷升級研發(fā)，作為細菌的天敵噬菌體也重新被認識起來。同時，隨著抗生素耐藥性的全球威脅持續(xù)增加，噬菌體療法再次成為治療抗生素耐藥性細菌感染的有力的替代品或補充劑。

2我們在行動

面對一系列耐藥嚴重的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、超廣譜β-內(nèi)酰胺酶大腸桿菌、克雷伯菌以及多重耐藥綠膿桿菌，青島農(nóng)業(yè)大學任慧英教授致力于這些耐藥菌株相應的噬菌體研究，從病原菌的耐藥性分析到噬菌體的分離鑒定，對相應的噬菌體進行基本的生物學特性、基因組學、蛋白質(zhì)組學、噬菌體與宿主菌及動物機體的相互作用等研究，并開展了動物細菌病的噬菌體治療工作。積累了相應的細菌毒株庫，為耐藥性細菌的防控提供了噬菌體解決方案。

青島諾安百特生物技術(shù)有限公司聯(lián)合青島農(nóng)業(yè)大學任慧英教授實驗室共同致力于噬菌體相應產(chǎn)品的研究與開發(fā)，力爭為動植物及水產(chǎn)細菌病的防控提供噬菌體解決方案。公司擁有高水平的研發(fā)團隊，完善的研發(fā)和生產(chǎn)設(shè)施，已成為噬菌體技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)先企業(yè)。目前公司正在構(gòu)建獸醫(yī)病原菌裂解性噬菌體資源庫，主要有大腸桿菌噬菌體、沙門氏菌噬菌體、變形桿菌噬菌體、金黃色葡萄球菌噬菌體、肺炎克雷伯菌噬菌體、綠膿桿菌噬菌體、副溶血弧菌噬菌體等。

前期的研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體用于養(yǎng)殖環(huán)境消毒，用大腸桿菌的噬菌體消毒可明顯減少環(huán)境中大腸桿菌的數(shù)量，噴霧30min后，敏感細菌的數(shù)量下降99%以上。用噬菌體治療大腸桿菌引起的腹瀉，給動物口服108個噬菌體就可以起到明顯止瀉的效果。噬菌體治療沙門氏菌引起的腹瀉，也可明顯減輕腹瀉癥狀，降低死亡率。用葡萄球菌噬菌體治療動物皮膚的葡萄球菌感染，連用5d噬菌體，可以痊愈。在出血性肺炎發(fā)病高峰的七八月份，每隔半個月進行一次噬菌體環(huán)境噴霧消毒，周圍未消毒的舍出現(xiàn)30～40只死亡水貂，而噬菌體消毒舍可保證沒有發(fā)病及死亡水貂。

在一定條件下，相對于抗生素，噬菌體療法具有一些獨特的優(yōu)勢。細菌同樣會對噬菌體產(chǎn)生耐藥性，但研發(fā)新的噬菌體比研發(fā)新的抗生素要簡單。獲得新的噬菌體只需要幾周，而獲得新的抗生素卻需要多年。噬菌體的局部使用比抗生素更具有特殊的優(yōu)勢，噬菌體靶向性很強，一旦病原菌表面含有噬菌體識別的受體會迅速吸附，而抗生素的濃度會在感染表面以下迅速降低。在裂解特定的細菌目標之后，噬菌體會停止繁殖逐漸排出體外。因此，噬菌體不會發(fā)展出類似于抗生素的繼發(fā)性耐藥。隨著耐藥性細菌產(chǎn)生的問題越來越多，以及新抗生素研發(fā)的缺乏，使用噬菌體將會是應對細菌感染的選擇之一。

近日，復旦大學附屬上海市公共衛(wèi)生臨床中心噬菌體團隊成功治愈一例超級細菌感染患者?；颊呱诚壬且晃话螂啄[瘤術(shù)后復雜性、反復性尿路感染者，2014年他的全尿路內(nèi)滋生了多重耐藥的肺炎克雷伯菌，該菌屬于腸桿菌科克雷伯氏菌屬中最為重要的一類菌，肺炎克雷伯菌俗稱肺炎桿菌，其所致疾病占克雷伯氏菌屬感染的95%以上。治療團隊最終確定治療方案，腎盂造瘺后通過造瘺管進行噬菌體沖洗合并抗生素靜滴治療一周，而后停抗生素并繼續(xù)噬菌體治療一周，最后全部停藥并連續(xù)觀察1個月。最終，沙先生泌尿系統(tǒng)的超級肺炎克雷伯菌被徹底殺滅，尿路刺激癥狀顯著改善，生活質(zhì)量得到了明顯提高。這是繼1958年噬菌體治療案例以來的全國第2例，也是從1994年中國醫(yī)學倫理委員會制度建立后首次通過倫理審批的噬菌體治療案例。

噬菌體是感染細菌的病毒，結(jié)構(gòu)相對簡單，由蛋白質(zhì)外殼和包裹在內(nèi)的遺傳物質(zhì)（DNA或RNA）構(gòu)成。噬菌體降解后的終產(chǎn)物是氨基酸和核酸片斷，對人或動物來講不是化學藥物等異型物質(zhì)。噬菌體是自然界分布最廣的一種生物類群，凡是有細菌的場所，就可能有相應噬菌體的存在。在人和動物的排泄物、污染的井水、河水以及土壤中，都可分離特異性噬菌體。篩選新的噬菌體治療耐藥性細菌感染，時間相對較短，通?？稍跀?shù)天或數(shù)周之內(nèi)完成，而且進化論認為通過自然選擇的不斷篩選，噬菌體能夠治療耐抗生素和耐噬菌體的細菌感染。另外，某些噬菌體還可以隨著抗性菌株的產(chǎn)生而變異，可以重新裂解變異菌株。且通過多種噬菌體混合制成的雞尾酒制劑，可以避免致病菌對單一噬菌體產(chǎn)生的抗性。總之，噬菌體具有存在廣泛、研發(fā)時間短、成本低；特異性；增殖快；安全有效；無殘留等優(yōu)點。作為抗生素的替代品，具有廣闊的研發(fā)前景。