对于公众来说,噬菌体是一个既陌生又熟悉的存在。想必有些读者一定还记得高中生物课本中科学家赫尔希和蔡斯利用同位素标记噬菌体证明DNA是遗传物质的经典实验。2018年诺贝尔化学奖的一半奖金也用于表彰Smith和Winter在噬菌体展示技术领域的贡献。顾名思义,噬菌体是细菌的克星。
自弗莱明发现青霉素以来,抗生素应用已走过了90余年的辉煌历史。但是,医疗、养殖、栽培及食品加工等行业对抗生素的滥用也导致了多耐药甚至全耐药超级细菌的不断涌出。因此,噬菌体治疗作为比抗生素治疗起源还早的疗法,又重新得到人们的关注。实际上,在格鲁吉亚、俄罗斯和波兰等国,由于冷战时期抗生素短缺等因素,噬菌体治疗一直沿用至今,已有近百年历史。
器官移植术后感染是一大临床难题,特别是超级细菌感染的患者往往发病迅速、症状严重且可用抗生素有限,十分被动。科学家们也开始尝试利用噬菌体制剂治疗移植术后的超级细菌感染,本文将和大家分享两起噬菌体治疗的案例。
2017年,美国姑娘Mallory Smith的离世对关注噬菌体治疗的人们来说是一个悲痛的消息。Mallory从小患有洋葱伯克氏菌感染导致的肺纤维化病变,在25岁时发生恶化。她和家人面临两难抉择,要么选择尚处于临床试验阶段的噬菌体治疗,要么选择肺移植。虽然有细菌感染且已经扩散到胸腔,匹兹堡大学医学中心还是接受了Mallory并于当年9月份进行了肺移植手术。但是移植术后很快便出现感染复发,依然无抗生素可用且情况十分危急,Mallory一家不得不重新求助于噬菌体治疗。
在治疗团队的紧急努力下,Mallory的噬菌体治疗方案获得美国食品药监局的紧急批准,为Mallory寻找噬菌体的消息也通过社交媒体传播到世界各地。但伦理审批和筛选制备噬菌体的过程耽误了最佳的治疗时机,虽然Mallory在噬菌体治疗48小时后苏醒过来,但仍于次日病重离世[1, 2]。
噬菌体治疗未能及时挽救Mallory的生命,但另两位青年Sacher和Zheng因Mallory而创建的噬菌体目录网站https://phage.directory/已汇聚了世界各地噬菌体研究者登记的噬菌体毒株信息,将在关键时刻大大缩短寻找噬菌体的时间,防止Mallory的悲剧重演[2]。
2018年第38届国际心肺移植协会年会上,美国加州大学圣地亚哥分校噬菌体应用与治疗创新中心的Aslam等人报道了另一例肺移植受者噬菌体治疗的案例。患者术后感染了泛耐药铜绿假单胞菌,在接受静脉注射和雾化吸入噬菌体鸡尾酒制剂治疗后,出现了耐噬菌体的菌株,但新菌株对抗生素的耐药性减弱,从而被噬菌体合并抗生素成功治愈[3]。这一成功案例展现了噬菌体治疗在急性细菌感染领域的光明前景。
成立于上海市公共卫生临床中心(复旦大学附属中山医院南院)的上海噬菌体与耐药研究所在2018年初也启动了噬菌体治疗超级细菌的临床试验,同年8月14日,首例入组患者通过噬菌体治疗痊愈出院,结束了忍受多年的超级肺炎克雷伯菌尿路感染,是国内首例获得伦理审批的噬菌体治疗案例[4]。2018年5月,研究所与上海市器官移植重点实验室联合申请的噬菌体治疗临床试验也通过了复旦大学附属中山医院伦理委员会的审批,为移植患者在抗生素治疗无效时提供多一条选择。
目前,噬菌体治疗依然处于临床试验阶段。噬菌体制剂的有效性和安全性、细菌抗噬菌体突变、噬菌体筛选制备的时效性等制约因素依然有待于进一步突破,噬菌体治疗也必将在器官移植术后感染等超级细菌防治领域大显身手。
注:
[1] 科学家寻求杀手病毒以挽救一位超级细菌感染的年轻女性(To save a young woman besieged by superbugs, scientists hunt a killer virus)https://www.statnews.com/2017/11/10/superbug-phage-mallory-smith/
[2]一位患者的遗产:研究者致力于缩短噬菌体治疗时间(A patient’s legacy: Researchers work to make phage therapy less of a longshot)https://www.statnews.com/2017/11/28/phage-therapy-mallory-smith/
[3] 一例肺移植受者的噬菌体治疗(Bacteriophage Treatment in a Lung Transplant Recipient)
[4] 中新网上海:超级细菌感染患者经噬菌体治疗痊愈出院
https://mp.weixin.qq.com/s/omUTzy3q3zE1sbKeT42TgA
文、编辑|吴楠楠 摄影|Nico Ding
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