前言
为什么噬菌体要重出江湖?
噬菌体,我们都知道它是一种以细菌为宿主的病毒,在自然界中广泛存在。我们可以将其应用于临床治疗上,是利用它的一些特性:对抗细菌的特点是特异性强,它不破坏正常菌群、不侵染真核细胞;感染、裂解细菌的速度快,同时具有自我增殖的能力。噬菌体之所以在100多年后重新回归抗击细菌的舞台,归因与人类生存的环境中超级细菌的肆虐。我们开展噬菌体的临床应用试验,研究噬菌体有关的作用机制,希望它成为抗菌治疗的一个新手段。抗菌治疗的路上,噬菌体并没有走抗生素的传统路径。抗菌素具有广谱、选择性多,适配性强等特点,当然这些是针对一般性细菌而言。几十年的研究与生产历史,也让我们对抗生素的研究背景、作用机理有比较明确的认识,在临床上的应用也得心应手。但是长期的抗生素滥用,致使细菌在多个方面产生耐药性,如:产生β-内酰胺酶,灭活酶、形成生物被膜、细菌璧增厚,堵塞了药物进入的通道以及通过细胞膜外排泵将药物外排等等。一但细菌具备了这些功能,它就可能会变成“超级细菌”。噬菌体恰恰是这些目标菌的天然杀手,它能降解生物被膜,有利排菌及组织修复;其自我增殖的特点,不需要长期给药;因此,噬菌体治疗具有非常明显的优势。
1.泌尿生殖道感染超级细菌的特点
临床上泌尿道感染有几种分类法:1)根据感染部位可分为上尿路感染、下尿路感染、全尿路感染;2)根据是否存在特殊病因可分为单纯性尿路感染和复杂性尿路感染。造成复杂性尿路感染的主要病因有尿路梗阻、泌尿系统畸形或功能异常、长期留置尿管及器械操作、肿瘤、化放疗病史等;3)依据二次感染的相关性分类:a,经治疗症状消失、尿菌阴转后在6周内症状再现。b, 尿细菌数≥10^5 CFU/ml,而菌种与上次相同(菌种相同而且为同一血清型,或者药敏谱相同))者归属反复发作性感染;泌尿生殖道超级细菌感染均与复杂性病因有关,此类感染病因较多,病原菌复杂、多数为全尿路感染,感染部位深,难以清除、反复发作,病程长,患者基本上机体免疫力低下,因此临床治疗难度大。
2.泌尿生殖道感染噬菌体治疗方式
目前泌尿生殖道感染噬菌体治疗,采用局部用药的方式,通过3个给药路径灌注治疗(图1):1)经尿道膀胱灌注,适用于膀胱感染、前列腺感染;2)经尿道-肾盂逆行插管灌注,适用于全尿路感染;3)经皮肾造瘘灌注,适用于全尿路感染。这些在临床应用上已经形成比较成熟的操作标准。
图1 泌尿生殖道噬菌体治疗的给药方式
3. 噬菌体临床治疗的关键点
3.1 精准捕捉 “超级细菌”
临床在这个环节上,需要对尿液多次取样,用于判断获得的菌是否患者随机感染的,还是定植下来的;分析是否存在多重感染等;泌尿系分左右肾及膀胱,尿道,不同部位可能存在不同细菌的感染,多处取样,可以得到不同部位的感染菌,从而配置适应性强的噬菌体。在细菌培养的过程中,多次分离及挑选多个单克隆,也是更好的配合捕捉目标菌。我们要求是:准确、全面。对于有严重的精神症状或者抑郁症的患者,治疗过程容易产生医患矛盾,怎么更妥善处理这样的患者?我们的做法是:不论患者的临床主诉症状多么严重,如果培养不出致病菌,我们不接受临床入组;如果能培养出致病菌,同时筛选到有裂解作用的噬菌体,我们会接受入组。通过我们的治疗,清除了致病菌,对患者精神类疾病治疗是有益的。
3.2 筛选裂解性噬菌体 我们噬菌体库的存储噬菌体,都经过全基因组测序,排除了耐药基因及有害基因。噬菌体筛选原则:在各个条件及状态下,通过噬菌体的杀菌曲线,选择裂解效果优,不易耐受的毒株,同时兼顾噬菌体的形态,确定其稳定性,从而获得优选噬菌体的鸡尾酒。
3.3 感染部位全覆盖 噬菌体治疗另一个重要环节是如何将噬菌体输送到患者的感染部位,达到感染部位的全覆盖。泌尿外科的腔镜技术起非常重要的作用:它的优势是微创,可视化,可以观察到患者泌尿生殖腔道内的情况,从而精准置管、给药(图2)。我们还结合了腔镜的外科治疗,解除患者感染性病因,通过腔镜下观察患者泌尿生殖腔道上皮组织在治疗前后的改变,进行疗效的评估。
图2 腔镜技术在噬菌体治疗中的应用
2021年我们收治了一位有多年糖尿病史的患者,因髌骨骨折致长期卧床。2021.5开始反复出现发热、尿频、尿痛、排尿困难,尿潴留,残余尿达200ML以上,尿细菌培养:多耐药肺炎克雷伯菌感染,在外院抗菌治疗二月余,体温不降,要求噬菌体治疗转入我院。入院后泌尿系CT检查:提示患者右侧肾脏有一个巨大的铸型结石;我们分析此患者:多因素引起的复杂性泌尿道感染,要想彻底清除感染菌,必然要解除病因;经皮肾镜碎石术,是泌尿外科治疗肾脏多发性结石及铸型结石的首选术式,但如果患者处于严重感染期也成为手术的禁忌症;因此,我们制定的治疗方案:噬菌体+手术治疗;经过二轮噬菌体治疗,患者体温控制,尿液细菌量明显减少,我们在负压吸引设备支持下,行经皮肾镜碎石清石术,治疗前后的影像学检查比较,肾结石得到比较彻底的清除。经过一年多的随访:患者体温一直维持正常状态,泌尿系统症状明显改善,尿液中菌量明显减少,不需要服用抗生素维持治疗。因此,我们认为:噬菌体治疗对此类患者是明显受益。
4.噬菌体治疗的终点目标
在我们的临床试验设置两个终点判定:1)首要终点:目标菌被完全清除。也就是在噬菌体治疗后连续二次细菌培养均为阴性;2)次要终点:临床症状得到明显改善;Ⅰ.好转出院/转出 ICU;Ⅱ.泌尿系统症状改善如:体温恢复正常,尿液恢复正常,尿痛、腰疼明显改善(上尿路感染);Ⅲ.腔镜、影像学检查显示病变明显改善
结语
噬菌体的抗菌治疗法还有许多等待我们去研究的问题,我们希望它能早日进入临床治疗,让广大感染患者受益。
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