在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)國(guó)立猶太醫(yī)學(xué)中心、匹茲堡大學(xué)和科羅拉多大學(xué)的研究人員首次成功使用噬菌體---殺死細(xì)菌的病毒---來治療抗生素耐藥性的分枝桿菌肺部感染，這就為國(guó)立猶太醫(yī)學(xué)中心的一名患有囊性纖維化的年輕患者接受挽救生命的肺部移植掃清了道路。這項(xiàng)病例研究報(bào)告指出，這些作者成功使用噬菌體來治療這名患者（即下文的Jarrod Johnson）的膿腫分枝桿菌（Mycobacterium abscessus）肺部感染。相關(guān)研究結(jié)果于2022年5月13日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Host and pathogen response to bacteriophage engineered against Mycobacterium abscessus lung infection”。

論文第一作者兼論文共同通訊作者、美國(guó)國(guó)立猶太醫(yī)學(xué)中心成人囊性纖維化項(xiàng)目主任Jerry Nick博士說，“我們多年來一直試圖用多種抗生素清除這種分枝桿菌感染，但沒有成功。當(dāng)我們使用這種細(xì)菌自身的天敵（即噬菌體）時(shí)，我們能夠清除這種感染，這導(dǎo)致了成功的肺部移植。”

肺部移植受者Jarrod Johnson說，“我非常感謝所有參與我的治療的人的努力、堅(jiān)持和創(chuàng)造力。我以為我將會(huì)死去。他們真地拯救了我的生命。”

囊性纖維化是一種遺傳性疾病，會(huì)導(dǎo)致肺部堆積厚厚的粘液，導(dǎo)致反復(fù)的細(xì)菌感染，從而損害肺部并可能導(dǎo)致呼吸衰竭。盡管新的治療方法已經(jīng)極大地改善了囊性纖維化患者的預(yù)后，但這些患者的預(yù)期壽命仍然顯著降低。

分枝桿菌是一種常見而廣泛存在的細(xì)菌屬，可引起結(jié)核病、麻風(fēng)病和非結(jié)核分枝桿菌（nontuberculous mycobacterial, NTM）感染。膿腫分枝桿菌是一種特別具有侵襲性和挑戰(zhàn)性的NTM感染。多種抗生素的組合使用和延長(zhǎng)一年或更長(zhǎng)時(shí)間的治療往往是不成功的。美國(guó)國(guó)立猶太醫(yī)學(xué)中心擁有美國(guó)最大的成人囊性纖維化項(xiàng)目，是一個(gè)治療NTM感染的領(lǐng)先中心。

Johnson是一名26歲的囊性纖維化患者，在他的一生中反復(fù)遭受肺部感染。小時(shí)候，他每年都要在不同的醫(yī)院住院數(shù)次。成年后，在六年的時(shí)間里，他經(jīng)歷了持續(xù)的膿腫分枝桿菌感染后，他的肺部功能迅速下降，并接受了多次不成功的治療。到年2020，他的肺部功能已經(jīng)下降到了30%以下。如果不進(jìn)行肺部移植，醫(yī)生認(rèn)為他很可能在短短幾年內(nèi)死亡。

Johnson曾被三個(gè)移植中心拒絕進(jìn)行肺部移植，主要是因?yàn)樗姆种U菌感染。分枝桿菌可以從肺部擴(kuò)散到皮膚和其他組織，這可能會(huì)使接受肺部移植的患者在接受免疫抑制藥物治療時(shí)陷入困境。Nick博士和他的團(tuán)隊(duì)考慮將噬菌體作為一種潛在的治療方案。Johnson曾在位于美國(guó)丹佛市的圣約瑟夫醫(yī)院（Saint Joseph Hospital）住院，在接受噬菌體治療之前的一年里，他在那里度過了200多天。

噬菌體是攻擊細(xì)菌的病毒。近年來，隨著越來越多的細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性，人們對(duì)用它們來治療細(xì)菌感染的興趣也越來越大。論文共同通訊作者、匹茲堡大學(xué)生物科學(xué)教授Graham Hatfull博士是發(fā)現(xiàn)和使用噬菌體來治療分枝桿菌感染的領(lǐng)導(dǎo)者，并提供了用于治療Johnson的噬菌體。

圖片來自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.04.024。

噬菌體通常只對(duì)少數(shù)類型的細(xì)菌具有特異性。2016年，Nick博士和他的同事們提供了來自Johnson肺部的膿腫分枝桿菌樣本，旨在尋找一種能夠殺死這種分枝桿菌的噬菌體。Hatfull博士和他的團(tuán)隊(duì)篩選了幾十種候選噬菌體，并確定了兩種能有效殺死感染Johnson肺部的膿腫分枝桿菌的噬菌體。他們對(duì)這兩種噬菌體進(jìn)行了基因改造，以優(yōu)化它們的治療潛力。

Nick博士說，“這項(xiàng)新的研究可以作為未來使用噬菌體治療嚴(yán)重膿腫分枝桿菌肺部感染患者和拯救生命的路線圖?！?/p>

美國(guó)國(guó)立猶太醫(yī)學(xué)中心的醫(yī)生們獲得了美國(guó)食品藥品管理局（FDA）的授權(quán)，可以同情地使用這種實(shí)驗(yàn)性治療。Johnson在年20209月接受了他的第一次噬菌體輸注，隨后500天內(nèi)每天輸注兩次。在兩個(gè)月內(nèi)，多種基因組、細(xì)胞培養(yǎng)和臨床標(biāo)志物表明，該療法正在取得成功。噬菌體治療開始后僅一年多，Johnson的肺部感染似乎已被清除了。

論文共同作者、科羅拉多大學(xué)肺移植項(xiàng)目醫(yī)學(xué)主任Alice L. Gray博士認(rèn)為，Johnson的肺部移植目前是安全的，并將他列入了聯(lián)系人名單。Johnson于21年2010月在科羅拉多大學(xué)醫(yī)院（UCHealth）移植中心接受了新肺移植，并與Gray博士合作，在整個(gè)手術(shù)過程和康復(fù)期間一直使用噬菌體療法。一系列標(biāo)志物表明Johnson在肺部移植后沒有感染的跡象。Johnson如今已經(jīng)停止了對(duì)膿腫分枝桿菌的所有治療，并過上了正常的生活。

匹茲堡大學(xué)的Hatfull博士及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)報(bào)告了另外兩例嚴(yán)重分枝桿菌感染病例成功地對(duì)噬菌體療法產(chǎn)生反應(yīng)。這兩例病例主要與皮膚感染有關(guān)。在這些成功病例研究的指導(dǎo)下，使用噬菌體治療更廣泛的患者將有助于確定抗體和噬菌體抵抗性的作用。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

1. Jerry A. Nick et al. Host and pathogen response to bacteriophage engineered against Mycobacterium abscessus lung infection. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.04.024.

2. First successful treatment of antibiotic-resistant mycobacterial lung infection with bacteriophages
https:///news/2022-05-successful-treatment-antibiotic-resistant-mycobacterial-lung.html