噬菌體治療細菌感染的研究新進展

【摘 要】 隨著抗生素的廣泛且不合理使用，多耐藥甚至泛耐藥的細菌不斷出現(xiàn)。噬菌體作為能感染并裂解細菌的病毒，具有良好的抗菌作用。在臨床抗生素選擇壓力越來越大的今天，噬菌體抗感染功能受到越來越多的關(guān)注，本文就噬菌體抗感染的特點、研究發(fā)展方向做一個簡單的綜述。

【關(guān)鍵詞】 噬菌體 細菌感染 多重耐藥

近年來，因為抗生素廣泛使用，細菌耐藥問題日趨嚴重，臨床在治療細菌感染性疾病時選擇抗生素的壓力越來越大，急需開發(fā)出新的抗生素或抗菌劑。人們過去多重點關(guān)注新的抗生素的開發(fā)，但開發(fā)新的抗生素耗時長，成本高，所以一直收效甚微，不能及時緩解治療感染性疾病時的抗生素選擇性壓力，所以，開發(fā)出抗生素替代物以及能有效治療臨床難治性致病菌的抗菌劑尤為重要。

噬菌體是能感染細菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱。廣泛存在于環(huán)境中，數(shù)量巨大。作為細菌的天然殺手，噬菌體有良好的殺菌作用，并且其對細菌的感染具有嚴格的宿主特異性，在使用噬菌體治療感染性疾病時，不易引起細菌耐藥及菌群失調(diào)等，有研發(fā)成本，易獲得等優(yōu)點。所以，噬菌體在治療細菌性感染，尤其是抗生素難治性感染上，表現(xiàn)出巨大的潛力[1-2]。在抗生素選擇壓力越來越大的今天受到了許多科研人員和臨床醫(yī)生的關(guān)注。Schooley等[3]用噬菌體治愈了被多重耐藥的鮑曼不動桿菌感染的68歲糖尿病患者;Pallavali等[4]證明可用噬菌體裂解從傷口膿液標(biāo)本中分離的多種多重耐藥菌;并且Parmar等[5]報道可通過噬菌體來控制環(huán)境中耐藥基因的傳播，這對控制多重耐藥菌的傳播具有重大意義。

1.噬菌體治療細菌性感染的特點

1.1噬菌體抗菌不易產(chǎn)生突變和耐藥性。噬菌體作為病毒，與傳統(tǒng)的抗生素通過干擾細胞壁、蛋白質(zhì)、核酸合成，損傷細胞膜功能等抗菌機制不同，其侵入細菌后在胞體內(nèi)進行生物大分子合成，隨后成熟釋放從而裂解細菌達到殺死細菌的作用，這個過程由噬菌體基因控制，宿主菌不易產(chǎn)生基因突變，同時宿主菌的基因突變也不會影響噬菌體的殺菌功能。濫用抗生素之后，因為抗生素的作用，會導(dǎo)致抗生素靶點突變，產(chǎn)生耐藥性，抗生素的抗菌作用降低，導(dǎo)致多重耐藥菌的產(chǎn)生，而噬菌體則沒有這種缺陷。

1.2噬菌體抗感染歲機體副作用小。噬菌體廣泛存在于人類環(huán)境中，但噬菌體只對特定的目標(biāo)菌起作用，有嚴格的宿主特異性，只能侵入易感宿主菌并在其內(nèi)繁殖，最終裂解宿主菌，并且不會干擾其他菌群，也不會感染動物及人體細胞。許多學(xué)者在噬菌體使用安全性上做了大量的研究。Oduor等用高劑量噬菌體通過小鼠胃腸外給藥，研究結(jié)果顯示實驗小鼠并沒有出現(xiàn)任何毒副作用;Hwang等連續(xù)28天給大鼠口服噬菌體（108 PFU/mL ），試驗后，與對照組小鼠相比，并未發(fā)現(xiàn)實驗組大鼠出現(xiàn)任何不良反應(yīng)，進食量、體重、臟器功能指標(biāo)等無顯著性差異。噬菌體作為大分子物質(zhì)，盡管有免疫原性，但被證實較弱，不會刺激機體產(chǎn)生嚴重的變態(tài)反應(yīng)，甚至于對于免疫功能不全的動物，也有較高的安全性。并且對于人體來說，噬菌體療法被多次證實是安全且有效的。

2.噬菌體治療的研究方向

2.1噬菌體雞尾酒療法。噬菌體雞尾酒療法（phage cocktail）即將多種具有不同裂解譜的噬菌體制成混合制劑，用于治療細菌性感染。解決了噬菌體因嚴格宿主特異性而使用受限的缺點。噬菌體雞尾酒療法在格魯吉亞的Eliava噬菌體治療中心及波蘭Wroclaw市的噬菌體治療中心，已被成功運用多年。近年來，報道了許多關(guān)于噬菌體療法的研究，大部分結(jié)果均顯示出噬菌體雞尾酒療法具有很好的應(yīng)用價值。噬菌體雞尾酒療法的潛在應(yīng)用價值也引起了世界上許多國家和企業(yè)的關(guān)注：2006年美國FDA批準(zhǔn)了首個噬菌體雞尾酒制劑Listex P100（Micreos公司生產(chǎn)）;隨后Intralytix公司生產(chǎn)的雞尾酒制劑ListShield也通過了FDA的審批。噬菌雞尾酒療法具有廣譜抗菌活性且不易產(chǎn)生耐藥，是目前噬菌體治療的主要發(fā)展方向之一。

2.2噬菌體遺傳物質(zhì)改造。近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)，基因編輯技術(shù)等的發(fā)展，可用CRISPR-Cas技術(shù) 、（BRED）技術(shù)以及Yeast artificial chromosome（YAC）技術(shù)等對噬菌體基因進行編輯，對噬菌體遺傳物質(zhì)改造，可改變或擴展噬菌體的宿主譜等。Yoichi等通過基因編輯技術(shù)，將噬菌體T2遺傳物質(zhì)改變，從而改變了噬菌體T2的宿主譜，擴大了其使用范圍。

2.3噬菌體基因的編碼產(chǎn)物。噬菌體基因編碼產(chǎn)物目前研究較多的是噬菌體裂解酶和噬菌體早期蛋白。噬菌體裂解酶是噬菌體殺菌的基礎(chǔ)，在感染后期，噬菌體通過噬菌體裂解酶裂解宿主菌，從而達到殺菌的目的。其中內(nèi)容素（endolysin）研究和應(yīng)用最多，可特異作用于宿主菌細胞壁。有研究顯示噬菌體早期蛋白有多種生物學(xué)功能：抑制宿主菌正常分裂，抑制DNA復(fù)制，干擾轉(zhuǎn)錄等。

2.4其他應(yīng)用。已有報道顯示，噬菌體和抗生素聯(lián)合使用可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，減少耐藥菌的產(chǎn)生。在多重耐藥菌、生物被膜菌治療方面有很好的潛在應(yīng)用價值。

近年來，細菌耐藥問題日趨嚴重，臨床在治療感染性疾病時抗生素的選擇壓力越來越大，抗生素的開發(fā)耗時長且費用高，無法更好的解決臨床需求，在這種情況下，亟待發(fā)展新的技術(shù)、手段來應(yīng)對這些問題。噬菌體因其殺菌功能，逐漸受到臨床及科研人員的重視。噬菌體在抗感染方面的研究也越來越多，但仍有許多問題沒有闡明。許多研究證實有效性和安全性良好的噬菌體雞尾酒療法也并未在我國臨床抗感染上推廣。人們對于噬菌體的認識還遠不夠，但隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，從更多方面深入認識噬菌體，并發(fā)揮其抗感染的價值，盡早應(yīng)用于臨床治療抗生素難治性耐藥細菌感染性疾病。

【參考文獻】

[1] Kutter E，de Vos D，Gvasalia G，et al.Phage therapy in clinical practice： treatment of human infections[J].Current Pharmaceutical Biotechnology， 2010，11（1）：69-86.

[2] TiwariR，Dhama K，Kumar A，et al.Bacteriophage therapy for safeguarding animal and human health：a review[J].Pakistan Journal of Biological Sciences，2014，17（3）：301-315.

[3] Schooley R，Biswas B，Gill J，et al.Development and use of personalized bacteriophage-based therapeutic cocktails to treat a patient with a disseminated resistant Acinetobacter baumannii infection.Antimicrob[J]. Agents Chemother.61：e00954-17.

[4] Pallavali R，Degati V，Lomada D.Isolation and in vitro evaluation of bacteriophages against MDR-bacterial isolates from septic wound infections[J].Plos One，2017，12（7）：e0179245.

[5] Krupa M.Parmar，Zubeen J.Hathi，Nishant A.Dafale.Control of Multidrug-Resistant Gene Flowin the Environment Through Bacteriophage Intervention[J].Appl Biochem Biotechnol，2017，181（3）：1007-1029.

作者簡介：虹穰芩（1991.01-），女，初級，大學(xué)本科，涼山州婦幼保健計劃生育服務(wù)中心，615000，研究方向為醫(yī)學(xué)檢驗。