噬菌体治疗细菌感染的研究新进展

【摘 要】 随着抗生素的广泛且不合理使用，多耐药甚至泛耐药的细菌不断出现。噬菌体作为能感染并裂解细菌的病毒，具有良好的抗菌作用。在临床抗生素选择压力越来越大的今天，噬菌体抗感染功能受到越来越多的关注，本文就噬菌体抗感染的特点、研究发展方向做一个简单的综述。

【关键词】 噬菌体 细菌感染 多重耐药

近年来，因为抗生素广泛使用，细菌耐药问题日趋严重，临床在治疗细菌感染性疾病时选择抗生素的压力越来越大，急需开发出新的抗生素或抗菌剂。人们过去多重点关注新的抗生素的开发，但开发新的抗生素耗时长，成本高，所以一直收效甚微，不能及时缓解治疗感染性疾病时的抗生素选择性压力，所以，开发出抗生素替代物以及能有效治疗临床难治性致病菌的抗菌剂尤为重要。

噬菌体是能感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称。广泛存在于环境中，数量巨大。作为细菌的天然杀手，噬菌体有良好的杀菌作用，并且其对细菌的感染具有严格的宿主特异性，在使用噬菌体治疗感染性疾病时，不易引起细菌耐药及菌群失调等，有研发成本，易获得等优点。所以，噬菌体在治疗细菌性感染，尤其是抗生素难治性感染上，表现出巨大的潜力[1-2]。在抗生素选择压力越来越大的今天受到了许多科研人员和临床医生的关注。Schooley等[3]用噬菌体治愈了被多重耐药的鲍曼不动杆菌感染的68岁糖尿病患者;Pallavali等[4]证明可用噬菌体裂解从伤口脓液标本中分离的多种多重耐药菌;并且Parmar等[5]报道可通过噬菌体来控制环境中耐药基因的传播，这对控制多重耐药菌的传播具有重大意义。

1.噬菌体治疗细菌性感染的特点

1.1噬菌体抗菌不易产生突变和耐药性。噬菌体作为病毒，与传统的抗生素通过干扰细胞壁、蛋白质、核酸合成，损伤细胞膜功能等抗菌机制不同，其侵入细菌后在胞体内进行生物大分子合成，随后成熟释放从而裂解细菌达到杀死细菌的作用，这个过程由噬菌体基因控制，宿主菌不易产生基因突变，同时宿主菌的基因突变也不会影响噬菌体的杀菌功能。滥用抗生素之后，因为抗生素的作用，会导致抗生素靶点突变，产生耐药性，抗生素的抗菌作用降低，导致多重耐药菌的产生，而噬菌体则没有这种缺陷。

1.2噬菌体抗感染岁机体副作用小。噬菌体广泛存在于人类环境中，但噬菌体只对特定的目标菌起作用，有严格的宿主特异性，只能侵入易感宿主菌并在其内繁殖，最终裂解宿主菌，并且不会干扰其他菌群，也不会感染动物及人体细胞。许多学者在噬菌体使用安全性上做了大量的研究。Oduor等用高剂量噬菌体通过小鼠胃肠外给药，研究结果显示实验小鼠并没有出现任何毒副作用;Hwang等连续28天给大鼠口服噬菌体（108 PFU/mL ），试验后，与对照组小鼠相比，并未发现实验组大鼠出现任何不良反应，进食量、体重、脏器功能指标等无显著性差异。噬菌体作为大分子物质，尽管有免疫原性，但被证实较弱，不会刺激机体产生严重的变态反应，甚至于对于免疫功能不全的动物，也有较高的安全性。并且对于人体来说，噬菌体疗法被多次证实是安全且有效的。

2.噬菌体治疗的研究方向

2.1噬菌体鸡尾酒疗法。噬菌体鸡尾酒疗法（phage cocktail）即将多种具有不同裂解谱的噬菌体制成混合制剂，用于治疗细菌性感染。解决了噬菌体因严格宿主特异性而使用受限的缺点。噬菌体鸡尾酒疗法在格鲁吉亚的Eliava噬菌体治疗中心及波兰Wroclaw市的噬菌体治疗中心，已被成功运用多年。近年来，报道了许多关于噬菌体疗法的研究，大部分结果均显示出噬菌体鸡尾酒疗法具有很好的应用价值。噬菌体鸡尾酒疗法的潜在应用价值也引起了世界上许多国家和企业的关注：2006年美国FDA批准了首个噬菌体鸡尾酒制剂Listex P100（Micreos公司生产）;随后Intralytix公司生产的鸡尾酒制剂ListShield也通过了FDA的审批。噬菌鸡尾酒療法具有广谱抗菌活性且不易产生耐药，是目前噬菌体治疗的主要发展方向之一。

2.2噬菌体遗传物质改造。近年来，随着分子生物学技术，基因编辑技术等的发展，可用CRISPR-Cas技术 、（BRED）技术以及Yeast artificial chromosome（YAC）技术等对噬菌体基因进行编辑，对噬菌体遗传物质改造，可改变或扩展噬菌体的宿主谱等。Yoichi等通过基因编辑技术，将噬菌体T2遗传物质改变，从而改变了噬菌体T2的宿主谱，扩大了其使用范围。

2.3噬菌体基因的编码产物。噬菌体基因编码产物目前研究较多的是噬菌体裂解酶和噬菌体早期蛋白。噬菌体裂解酶是噬菌体杀菌的基础，在感染后期，噬菌体通过噬菌体裂解酶裂解宿主菌，从而达到杀菌的目的。其中内容素（endolysin）研究和应用最多，可特异作用于宿主菌细胞壁。有研究显示噬菌体早期蛋白有多种生物学功能：抑制宿主菌正常分裂，抑制DNA复制，干扰转录等。

2.4其他应用。已有报道显示，噬菌体和抗生素联合使用可产生协同效应，减少耐药菌的产生。在多重耐药菌、生物被膜菌治疗方面有很好的潜在应用价值。

近年来，细菌耐药问题日趋严重，临床在治疗感染性疾病时抗生素的选择压力越来越大，抗生素的开发耗时长且费用高，无法更好的解决临床需求，在这种情况下，亟待发展新的技术、手段来应对这些问题。噬菌体因其杀菌功能，逐渐受到临床及科研人员的重视。噬菌体在抗感染方面的研究也越来越多，但仍有许多问题没有阐明。许多研究证实有效性和安全性良好的噬菌体鸡尾酒疗法也并未在我国临床抗感染上推广。人们对于噬菌体的认识还远不够，但随着技术的发展和研究的深入，从更多方面深入认识噬菌体，并发挥其抗感染的价值，尽早应用于临床治疗抗生素难治性耐药细菌感染性疾病。

【参考文献】

[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.

作者简介：虹穰芩（1991.01-），女，初级，大学本科，凉山州妇幼保健计划生育服务中心，615000，研究方向为医学检验。