噬菌體與抗生素的聯(lián)合應(yīng)用及其協(xié)同作用機(jī)制

邵健健?杜紅旭?曲逸文?畢師誠(chéng)?張瑩瑩?馬躍

摘要：抗生素濫用已導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的抗生素耐藥危機(jī)，人們不得不開(kāi)始尋求新的策略解決這一問(wèn)題。古老的噬菌體療法因噬菌體殺菌效力強(qiáng)、可自我復(fù)制等優(yōu)勢(shì)而重新受到重視。但單獨(dú)使用噬菌體可能面臨一系列問(wèn)題，如抗菌譜過(guò)窄，噬菌體抗性及免疫原性等。噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用能夠協(xié)同裂解宿主細(xì)菌，更好地控制或根除細(xì)菌感染，因此，二者聯(lián)用在近年來(lái)開(kāi)始成為噬菌體療法的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。本文通過(guò)整理噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用的研究文獻(xiàn)及臨床報(bào)道，探討、總結(jié)噬菌體與抗生素的協(xié)同作用機(jī)制，以期進(jìn)一步推動(dòng)噬菌體與抗生素聯(lián)合的研究與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：噬菌體；抗生素；裂解量；裂解酶；外排泵；生物膜

中圖分類號(hào)：R978.1，Q939.48文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Combined application and its synergistic mechanisms of bacteriophages

and antibiotics

Shao Jian-jian， Du Hong-xu， Qu Yi-wen， Bi Shi-cheng， Zhang Ying-ying， and Ma Yue

（College of Veterinary Medicine， Southwest University， Chongqing 402460）

Abstract Overuse and misuse of antibiotics have led to a worldwide crisis of antibiotic resistance， and new strategies are demanded to solve the problem. Old bacteriophage therapy has been reconsidered as a therapeutic option due to high bactericidal efficacy and self-replication of bacteriophages. Using bacteriophages alone，however，faces a series of challenges， such as narrow antibacterial spectrum， bacteriophage resistance and immunogenicity. In recent years， the combination of bacteriophage and antibiotic began to become a hotspot of bacteriophage therapy because they can synergistically lyse the bacteria and lead to eradication of bacterial infections. The primary objective of this review is to discuss and generalize the synergistic mechanisms of bacteriophage and antibiotic combinations by sorting out related researches and clinical reports， so as to promote bacteriophage-antibiotic researches and applications.

Key words Bacteriophage; Antibiotics; Burst size; Endolysins; Efflux pump; Biofilm

在臨床和養(yǎng)殖業(yè)中長(zhǎng)期過(guò)度使用抗生素已導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的抗生素耐藥危機(jī)[1]。全球每年有超過(guò)70萬(wàn)人因耐藥細(xì)菌感染而死亡[2]，預(yù)計(jì)到2050年，每年將會(huì)有1000萬(wàn)人死于耐藥細(xì)菌感染，超過(guò)因癌癥死亡的人數(shù)[3]。開(kāi)發(fā)或?qū)ふ倚驴股睾臅r(shí)且昂貴，整個(gè)過(guò)程需要10至15年[4]，20世紀(jì)80年代以來(lái)只發(fā)現(xiàn)了3種新的抗生素類別[5]。新型抗生素研發(fā)速度減緩要求人們尋找新的策略解決這一問(wèn)題。

噬菌體（bacteriophage）是生物界最豐富的生物群體，能夠感染細(xì)菌并進(jìn)行復(fù)制，具有殺菌特異性強(qiáng)、開(kāi)發(fā)成本低、易于分離、自我限制、副作用少以及可殺滅耐藥性菌株等潛在優(yōu)點(diǎn)[2，6]。 近年來(lái)抗生素耐藥危機(jī)使噬菌體療法再次成為研究熱點(diǎn)，但其臨床療效可能受到以下因素的制約：①免疫原性[7-9]，②噬菌體抗性[2]，③抗菌譜較窄，現(xiàn)有的解決方法有：①噬菌體雞尾酒（bacteriophage cocktail），②個(gè)性化噬菌體療法[10]，③基因工程改造噬菌體，如突變尾絲蛋白[11]、摻入異源受體結(jié)合域[12]等。

鑒于抗生素耐藥性增加及單獨(dú)使用噬菌體的局限，噬菌體和抗生素聯(lián)合應(yīng)用可能是更加合理且有效的方法，因?yàn)棰賰蓚€(gè)足夠且不同的壓力可能比單一壓力更加有效，②聯(lián)合應(yīng)用可減少抗生素使用量，降低抗生素耐藥危機(jī)，③減少噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)，④有效控制繼發(fā)和其他非主要病原菌感染。本文總結(jié)了噬菌體與抗生素之間協(xié)同作用的機(jī)制，提出在噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用中，既存在抗生素協(xié)同噬菌體，也存在噬菌體協(xié)同抗生素作用的現(xiàn)象。

1 抗生素協(xié)同噬菌體

1.1 抗生素增加噬菌體裂解量

噬菌體侵染細(xì)菌后會(huì)在細(xì)胞內(nèi)部復(fù)制，并選擇合適的時(shí)機(jī)釋放病毒子代，進(jìn)一步感染周圍細(xì)菌。但當(dāng)環(huán)境中噬菌體數(shù)量多于細(xì)菌，不適合噬菌體子代釋放時(shí)，多個(gè)噬菌體會(huì)吸附至同一細(xì)菌，導(dǎo)致細(xì)菌延遲裂解[13]，噬菌體復(fù)制時(shí)間延長(zhǎng)，裂解量（burst size， 指每個(gè)菌體中產(chǎn)生的噬菌體數(shù)量）增加，同時(shí)子代噬菌體會(huì)避免吸附至已被感染的細(xì)菌，這種現(xiàn)象叫噬菌體“超感染”（superinfection）[14]（圖1）。

Comeau等[15]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)頭孢噻肟處理后細(xì)菌出現(xiàn)絲狀化（bacterial filamentation），噬菌斑（plaque）顯著增大，噬菌體滴度增加，表現(xiàn)出協(xié)同作用。許多學(xué)者在不同的噬菌體與抗生素組合（如噬菌體KS12、KS14與美羅培南、環(huán)丙沙星和四環(huán)素[16]；噬菌體σ-1與頭孢曲松[17]）中報(bào)道了相似的效應(yīng)。某些細(xì)菌在抗生素處理后形態(tài)會(huì)發(fā)生改變[18]，抗生素可作為一種外源施加的壓力誘導(dǎo)細(xì)菌延遲裂解，增加噬菌體裂解量[19]。這種現(xiàn)象可能與噬菌體裂解過(guò)程相關(guān)。噬菌體裂解細(xì)菌的整個(gè)過(guò)程分為3個(gè)步驟，分別對(duì)應(yīng)內(nèi)膜、肽聚糖和外膜的破壞。常規(guī)裂解中，Holin蛋白（穿孔素）在細(xì)胞質(zhì)膜中無(wú)害累積，在特定時(shí)間觸發(fā)以形成微米級(jí)別的空隙，為裂解肽聚糖做準(zhǔn)備[20]。Kim等[19]研究表明，當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞呈絲狀生長(zhǎng)時(shí)，細(xì)菌長(zhǎng)度增加15.4倍，而Holin蛋白僅增加2.1倍，導(dǎo)致相對(duì)面積內(nèi)Holin蛋白的積聚時(shí)間延長(zhǎng)，噬菌體裝配時(shí)間增加，最終導(dǎo)致噬菌體數(shù)量暴發(fā)。部分抗生素能引起細(xì)胞絲狀化，使細(xì)胞壁弱化或細(xì)菌分裂不良[21]，模擬細(xì)菌延遲裂解過(guò)程的發(fā)生。但仍有文獻(xiàn)表明，細(xì)菌絲狀化并不一定導(dǎo)致噬菌體和抗生素協(xié)同作用發(fā)生[17]，這可能涉及到另外的因素和機(jī)制。但可以肯定的是，抗生素能使細(xì)菌的生長(zhǎng)狀態(tài)欠佳，使噬菌體的侵染更具威脅。

1.2 抗生素增強(qiáng)噬菌體裂解酶外部裂解細(xì)菌

研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體滴度與噬菌斑大小并不呈正相關(guān)，即某些噬菌體的滴度較低，但仍能產(chǎn)生較大的噬菌斑，這可能與噬菌體裂解酶（bacteriophage endolysins）相關(guān)。噬菌體裂解酶是噬菌體在宿主細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制后期合成的蛋白質(zhì)[22]，能夠裂解細(xì)胞壁肽聚糖中的重要化學(xué)鍵，導(dǎo)致細(xì)菌菌體破裂，釋放出子代噬菌體。從外部靶向使用裂解酶可以破壞正常革蘭陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁，使細(xì)菌成級(jí)數(shù)死亡[23]。研究表明，裂解酶能夠消化肽聚糖，在細(xì)胞壁上形成孔洞，從而發(fā)揮其抗菌活性[24]。此外，裂解酶并不局限于靶向細(xì)胞壁，在裂解酶作用后可發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞膜損傷，質(zhì)膜通透性增加[25]。在過(guò)去，裂解酶的研究主要針對(duì)革蘭陽(yáng)性菌，革蘭陰性菌由于其外膜阻止裂解酶進(jìn)入肽聚糖層，效果并不理想[22]。近期已有研究表明，裂解酶Ply17、EL188等與外膜滲透劑（outer membrane permeabilizer）聯(lián)合應(yīng)用時(shí)對(duì)革蘭陰性菌有較好效果[26-27]，甚至部分裂解酶如Ply6A3、PlyF307和LysPA26等能夠不依賴外膜滲透劑直接裂解革蘭陰性細(xì)菌[28-30]。裂解酶能夠直接裂解革蘭陰性菌的活性可能歸因于其尾部的兩親性螺旋[23]，這一結(jié)構(gòu)可以協(xié)助裂解酶穿透細(xì)胞膜。將包含兩親性螺旋的C末端區(qū)域刪除會(huì)顯著降低裂解酶LysAB2的抗菌活性，并且與完整的鮑曼不動(dòng)桿菌噬菌體裂解酶分子相比，它的C末端區(qū)表現(xiàn)出更強(qiáng)的殺菌活性[25]。

部分裂解酶不僅能裂解其目標(biāo)宿主菌，還可以有效殺滅非直接靶向病原菌[28，30]，它們的抗菌譜介于噬菌體和抗生素之間，能夠有效克服噬菌體高度特異性而不能用于治療多種病原菌混合感染的困難。某些情況下，裂解酶與抗生素表現(xiàn)出協(xié)同作用。裂解酶Cpl-711與頭孢噻肟協(xié)同作用殺滅多重耐藥肺炎球菌[31]；多黏菌素B對(duì)大腸埃希菌的最小抑菌濃度（minimum inhibitory concentrations， MIC）為0.6～1 ?g/mL，與T5噬菌體裂解酶聯(lián)合應(yīng)用后，其MIC降低至0.4～0.5 ?g/mL[32]；SAL200降低抗生素的MIC，在體內(nèi)外均表現(xiàn)出協(xié)同作用[33]。噬菌體裂解酶Cpl-1、Clys、LysABP-01和MR-10與抗生素聯(lián)合應(yīng)用時(shí)也出現(xiàn)協(xié)同作用[34-37]。噬菌體裂解細(xì)胞后會(huì)將子代噬菌體和裂解酶釋放入周圍環(huán)境中，抗生素讓細(xì)胞壁或細(xì)胞膜缺損，使環(huán)境中的裂解酶從外部順利抵達(dá)肽聚糖并發(fā)揮裂解細(xì)胞的作用。與抗生素相比，不同裂解酶靶向肽聚糖中的不同化學(xué)鍵，細(xì)菌對(duì)裂解酶耐受的可能性較常規(guī)抗生素低了幾個(gè)數(shù)量級(jí)[38-39]。

1.3 抗生素抑制噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)

噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)是目前噬菌體療法面臨的主要問(wèn)題，臨床常使用噬菌體雞尾酒來(lái)減少噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)，但是這些噬菌體混合物需要更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行制備、純化，增加引起免疫反應(yīng)的可能，并降低噬菌體藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)的可預(yù)測(cè)性[2，40]。噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用也許能更好地解決這個(gè)問(wèn)題。Kirby等[41]發(fā)現(xiàn)噬菌體SA5與慶大霉素聯(lián)合應(yīng)用可減少金黃色葡萄球菌的數(shù)量，與單獨(dú)使用噬菌體處理不同，噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用中未檢測(cè)到噬菌體抗性菌株。Oechslin等[42]在心內(nèi)膜炎大鼠模型中對(duì)噬菌體雞尾酒PP1131與環(huán)丙沙星之間的協(xié)同作用進(jìn)行研究，噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用在24 h后成功抑制了噬菌體抗性菌株的產(chǎn)生。Lopes等[40]同樣證明了噬菌體ELY-1與環(huán)丙沙星聯(lián)合應(yīng)用可有效降低細(xì)菌密度，并防止抗性菌株的出現(xiàn)，甚至抗生素還能夠重新使細(xì)菌對(duì)噬菌體敏感[43]。噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用不太可能因?yàn)榧?xì)菌產(chǎn)生抗性而導(dǎo)致失敗，對(duì)噬菌體產(chǎn)生抗性的菌株仍然可被抗生素清除。

2 噬菌體協(xié)同抗生素

2.1 降低抗生素耐藥性

噬菌體和抗生素聯(lián)合應(yīng)用時(shí)，以藥物外排泵（efflux pumps）為受體的噬菌體迫使耐藥細(xì)菌的外排泵突變以產(chǎn)生噬菌體抗性，導(dǎo)致對(duì)抗生素的敏感性增加[44-45]，這種現(xiàn)象被稱作“進(jìn)化權(quán)衡”（genetic trade-offs），當(dāng)細(xì)菌在一種性狀上改變以提高適應(yīng)性時(shí)，往往會(huì)在另一種性狀上表現(xiàn)出適應(yīng)性下降[21]。臨床研究報(bào)告表明，一例被多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌感染的患者，通過(guò)篩選噬菌體與米諾環(huán)素聯(lián)合治療得到治愈[10]。腸球菌多糖抗原（enterococcal polysaccharide antigen， EPA）是糞腸球菌的噬菌體受體，與噬菌體的吸附相關(guān)，耐萬(wàn)古霉素糞腸球菌的EPA突變株對(duì)噬菌體耐藥，但重新對(duì)萬(wàn)古霉素敏感[46]。Chan等[44]發(fā)現(xiàn)，噬菌體能夠利用MexAB和MexXY多藥外排系統(tǒng)的外膜蛋白OprM作為受體結(jié)合位點(diǎn)，對(duì)多種藥物耐受的銅綠假單胞菌為阻止噬菌體入侵，改變其外排泵蛋白結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其對(duì)幾種抗生素的敏感性增加。大腸埃希菌的TolC蛋白是細(xì)菌外排系統(tǒng)的一部分，也是噬菌體進(jìn)入細(xì)胞的受體，TolC改變的抗性突變體對(duì)噬菌體耐受，但對(duì)新霉素高度敏感[47]。這些現(xiàn)象都與噬菌體突變耐藥細(xì)菌的藥物外排泵有關(guān)。藥物外排泵可主動(dòng)將抗生素從細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)泵出，當(dāng)細(xì)菌外排抗生素時(shí)，噬菌體將藥物外排泵蛋白作為受體與之結(jié)合，吸附細(xì)菌并注入自身核酸。在噬菌體的選擇壓力作用下，部分藥物外排泵發(fā)生突變，減少噬菌體吸附，此時(shí)藥物外排泵無(wú)法排出抗生素，噬菌體和抗生素協(xié)同發(fā)揮作用，抑制和殺滅細(xì)菌。

此外，細(xì)菌莢膜對(duì)噬菌體的吸附十分重要，細(xì)菌極容易通過(guò)丟失莢膜來(lái)改變噬菌體吸附效率，導(dǎo)致抗生素對(duì)耐藥細(xì)菌重新敏感[10，48-49]。Schooley團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌可丟失莢膜對(duì)噬菌體產(chǎn)生抗性，但這使得抗生素更容易穿透其外膜[10]。Altamirano等[48]表明對(duì)噬菌體產(chǎn)生抗性的鮑曼不動(dòng)桿菌合成莢膜的基因缺失，破壞噬菌體吸附，但重新對(duì)抗生素敏感。

2.2 降解生物膜

生物膜是在生物或非生物表面上形成的被細(xì)菌胞外大分子包裹的有組織的細(xì)菌群體。這些胞外大分子物質(zhì)是細(xì)菌群體自身產(chǎn)生的，主要由多糖、蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)構(gòu)成，充當(dāng)細(xì)菌群體的外部消化系統(tǒng)，被稱作胞外聚合物（extracellular polymeric substances， EPS）[50]。生物膜的形成有助于細(xì)菌逃避宿主的免疫系統(tǒng)并增加其抗生素耐受性，與多種細(xì)菌的嚴(yán)重感染密切相關(guān)[6]。

成熟的生物膜阻止抗生素滲透到膜內(nèi)部，但噬菌體可以在生物膜中形成通道，使抗生素通過(guò)該路徑擴(kuò)散至生物膜內(nèi)部并達(dá)到較高濃度[51]。噬菌體和萬(wàn)古霉素結(jié)合使用能降解87%生物膜量，且耐萬(wàn)古霉素腸球菌的數(shù)量降低至無(wú)法檢測(cè)的水平[52]。與頭孢噻肟治療組相比，T4噬菌體和頭孢噻肟的組合顯著增強(qiáng)清除細(xì)菌生物膜的效率，降低了最小生物膜根除濃度（the minimum biofilm eradication concentration）[53]。噬菌體存在時(shí)，僅使用1/2 MIC環(huán)丙沙星即觀察到90%的生物膜減少，且能顯著殺滅生物膜內(nèi)細(xì)菌[54]。

有趣的是，經(jīng)噬菌體處理后使用抗生素，又稱作序貫治療（sequential treatment），對(duì)根除生物膜的效果更佳[55-58]，這種現(xiàn)象的原因可能是某些抗生素能夠干擾噬菌體復(fù)制[59]。有研究表明，較高濃度的抗生素會(huì)殺死生物膜表層的細(xì)菌，噬菌體吸附至死亡的細(xì)菌后無(wú)法增殖，從而降低噬菌體的滲透和擴(kuò)散速率，產(chǎn)生較低的噬菌體暴發(fā)量[60]。另一種觀點(diǎn)表明，抗生素存在時(shí)可明顯降低噬菌體滴度，噬菌體顆粒主要由蛋白質(zhì)組成，某些DNA或蛋白質(zhì)合成抑制劑類抗生素可能會(huì)影響噬菌體子代的形成，對(duì)噬菌體復(fù)制有拮抗作用[61]。因此，采用序貫治療的方法處理生物膜時(shí)能夠表現(xiàn)出更明顯的協(xié)同作用。部分噬菌體為更加有效的穿透EPS層，會(huì)在尾部或尾纖維上攜帶一種EPS多糖解聚酶[62]。這類酶能降解生物膜，與抗生素產(chǎn)生協(xié)同作用，有些還能殺滅生物膜內(nèi)細(xì)菌[38，63-65]。研究表明，某些具有解聚酶活性的噬菌體在吸附、侵襲和破壞細(xì)菌生物膜方面表現(xiàn)得更出色[66]。

3 噬菌體與抗生素聯(lián)合的臨床應(yīng)用

3.1 案例報(bào)告

“同情使用”（compassionate use）是一種嘗試性治療方法，用于沒(méi)有其他治療方法的危重患者，這一方法僅適用于已進(jìn)入臨床研究期并取得一定療效的非注冊(cè)藥物，如噬菌體療法等。在現(xiàn)有的噬菌體同情應(yīng)用報(bào)道中，幾乎都是噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用[67]。但是關(guān)于噬菌體與抗生素協(xié)同作用的探討相對(duì)較少，而將所取得的療效都?xì)w功于噬菌體。但也有少數(shù)研究報(bào)道強(qiáng)調(diào)了噬菌體與抗生素的協(xié)同作用（見(jiàn)表1）[10，68-71] ，為今后噬菌體的臨床廣泛應(yīng)用提供一定的參考。

2020年Tkhilaishvili團(tuán)隊(duì)[68]報(bào)道了1例多重耐藥銅綠假單胞菌引起的假體關(guān)節(jié)周圍感染。在抗生素和手術(shù)治療均失敗的情況下，患者接受噬菌體輔助治療。噬菌體與抗生素聯(lián)合治療可有效消除感染，僅在治療后的第三天，引流液中并未分離到銅綠假單胞菌。報(bào)道強(qiáng)調(diào)了噬菌體的抗生物膜活性，并且與抗生素合用時(shí)生物膜生物量的減少幅度最大。

2021年Tkhilaishvili團(tuán)隊(duì)[69]再次報(bào)道了1例噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用成功治療左心室輔助裝置（left ventricular assist device， LVAD）感染的案例。由于抗生素治療頑固性LVAD的高風(fēng)險(xiǎn)，該團(tuán)隊(duì)施用噬菌體輔助抗生素進(jìn)行治療。手術(shù)前靜脈施用噬菌體共3次，并局部應(yīng)用噬菌體，手術(shù)清創(chuàng)期間再次遞送噬菌體與抗生素，手術(shù)結(jié)束后并未分離出銅綠假單胞菌。整個(gè)過(guò)程中患者僅表現(xiàn)出輕度惡心。

2019年Nir-Paz等[70]報(bào)道一起多重耐藥細(xì)菌混合感染的細(xì)菌性骨髓炎治療。由于細(xì)菌耐藥嚴(yán)重且患者拒絕截肢，醫(yī)院決定使用噬菌體療法，將噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用。僅在短短幾天內(nèi)，患者傷口開(kāi)始恢復(fù)，疼痛消除，且治療期間未監(jiān)測(cè)到噬菌體療法的不良反應(yīng)，噬菌體與抗生素的聯(lián)合應(yīng)用比單獨(dú)使用任何一種治療方式更有效。

2018年Chan等[71]報(bào)道了一個(gè)成功治療縱隔和主動(dòng)脈移植物細(xì)菌感染的案例?；颊卟∏榉磸?fù)，抗生素與手術(shù)均無(wú)法徹底根除感染。作者團(tuán)隊(duì)將噬菌體和抗生素混合物注入縱隔瘺中，感染很快消失，此后也沒(méi)有任何復(fù)發(fā)感染的跡象。先前體外試驗(yàn)結(jié)果表明，噬菌體OMKO1可以結(jié)合銅綠假單胞菌外排泵，使細(xì)菌對(duì)抗生素重新敏感。在這項(xiàng)研究中將這一噬菌體與抗生素組合用于臨床治療，效果同樣顯著。

2017年Schooley等[10]報(bào)道了一起噬菌體療法，成功治愈壞死性胰腺炎和多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌感染患者。治療過(guò)程中將噬菌體雞尾酒與抗生素聯(lián)合應(yīng)用，使患者病情得到顯著改善，最終消除高度耐藥的鮑曼不動(dòng)桿菌感染。有趣的是，當(dāng)同時(shí)施用噬菌體與抗生素時(shí)，細(xì)菌的抗生素敏感性隨其噬菌體抗性出現(xiàn)而增加。

以上噬菌體與抗生素的聯(lián)合應(yīng)用在臨床中均取得顯著的療效，但后續(xù)仍然需要更多的研究來(lái)對(duì)噬菌體應(yīng)用的劑量、形式、治療持續(xù)時(shí)間以及如何與抗生素聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)行評(píng)估，以優(yōu)化臨床治療結(jié)果。

3.2 臨床試驗(yàn)

在東歐和蘇聯(lián)的部分地區(qū)一直保持有噬菌體療法的傳統(tǒng)。佐治亞州的Eliava研究所生產(chǎn)了許多純化的用于治療細(xì)菌感染的噬菌體制劑，并進(jìn)行了一系列的臨床研究，評(píng)估了噬菌體制劑對(duì)葡萄球菌感染患者的治療效果。表2中總結(jié)了噬菌體對(duì)葡萄球菌敗血癥、肺部感染（包括急性和慢性肺膿腫、慢性肺炎及慢性支氣管炎）及全身和局部感染的結(jié)果[72-73]。在葡萄球菌敗血癥治療中，僅使用噬菌體的患者有41%（n=46）完全康復(fù)，噬菌體與抗生素聯(lián)合治療有78%的患者完全康復(fù)（n=40），僅使用抗生素的對(duì)照組中有23%（n=96）的患者完全康復(fù)。在肺部感染及全身和局部感染中也觀察到類似結(jié)果。治療結(jié)果表明，噬菌體與抗生素的聯(lián)用比單獨(dú)使用噬菌體更加有效。盡管人們普遍接受這些臨床試驗(yàn)的可信度，但它在一定程度上未能滿足現(xiàn)代嚴(yán)格的臨床試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。目前噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用仍有許多尚未解決的問(wèn)題，需要等待一個(gè)大規(guī)模、質(zhì)量可控且透明化進(jìn)行的臨床試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行有效性和安全性評(píng)估。

4 展望

噬菌體療法作為一種抗生素替代療法（alternative therapy），近期又逐漸受到重視，但因其有一定的局限性，越來(lái)越多的學(xué)者將噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用以治療細(xì)菌感染[74]。

抗生素耐藥日益嚴(yán)重，單獨(dú)使用抗生素極有可能出現(xiàn)復(fù)發(fā)感染，將噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用可抑制或殺滅耐藥細(xì)菌，增強(qiáng)療效。單獨(dú)使用噬菌體療法時(shí)，細(xì)菌易通過(guò)丟失莢膜，突變外排泵蛋白、形成生物膜等措施減少噬菌體吸附，從而對(duì)噬菌體產(chǎn)生抗性。通常來(lái)說(shuō)，免疫系統(tǒng)會(huì)協(xié)同噬菌體完成對(duì)細(xì)菌的清除[7]。

但研究表明，噬菌體通常無(wú)法徹底清除體內(nèi)細(xì)菌感染，在施用噬菌體后常出現(xiàn)噬菌體抗性菌株，但這些突變菌株通常對(duì)抗生素重新敏感[10]。此外，抗生素會(huì)增加噬菌體裂解量，幫助噬菌體裂解酶抵達(dá)細(xì)菌肽聚糖，有效清除感染。因此，噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用可能是更加合理且有效的方法。

目前沒(méi)有確切的研究表明該如何選用抗生素。表3已部分列出文章中所提到的噬菌體與抗生素組合，多種抗生素均可與噬菌體協(xié)同使用。其中最主要的是β-內(nèi)酰胺類等干擾細(xì)胞壁合成的一類抗生素，大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類和氨基糖苷類等抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的抗生素也可與噬菌體協(xié)同使用，同時(shí)也有抑制細(xì)菌核酸合成的喹諾酮類抗生素。

需要正視的是，抗生素可能會(huì)對(duì)噬菌體藥效學(xué)有負(fù)面影響[75]。一是抗生素干擾細(xì)菌代謝活性，導(dǎo)致與宿主細(xì)菌相關(guān)的各種噬菌體生命活動(dòng)也表現(xiàn)出較低的活性。二是抗生素直接抑制噬菌體活性，導(dǎo)致噬菌體對(duì)細(xì)菌的侵襲力降低。有學(xué)者使用亞劑量抗生素以期減少對(duì)噬菌體的干擾，但細(xì)菌的MIC可能與噬菌體并不相通，需要更多的研究來(lái)確定抗生素濃度對(duì)噬菌體的影響?，F(xiàn)有的可行方法有，在進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)或人類臨床治療前，對(duì)噬菌體與抗生素組合進(jìn)行篩選，避免可能出現(xiàn)的拮抗作用?；蛘卟捎眯蜇炛委?，將噬菌體與抗生素先后施用，比如先使用噬菌體影響細(xì)菌狀態(tài)或消除生物膜，再用抗生素進(jìn)行治療，可能會(huì)取得較好效果。

噬菌體的劑量、給藥方式和持續(xù)時(shí)間同樣是需要進(jìn)一步探究的問(wèn)題。噬菌體免疫原性可能會(huì)導(dǎo)致噬菌體被機(jī)體迅速清除[9]，雖然噬菌體可在體內(nèi)或感染部位自行增殖，但仍需要一定的初始劑量以對(duì)抗中和抗體與巨噬細(xì)胞的吞噬作用。噬菌體的清除主要集中于肝臟和脾臟[76]，因此，局部應(yīng)用、口服和注射噬菌體等不同給藥方式可能出現(xiàn)完全不同的治療效果。特別是在與抗生素聯(lián)合應(yīng)用的情況下，噬菌體的藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)更是難以預(yù)測(cè)。

目前噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用的協(xié)同作用機(jī)制尚不完全明確，且多數(shù)試驗(yàn)研究均是在體外和動(dòng)物上進(jìn)行，很少有文獻(xiàn)報(bào)道人類案例的治療。本文在總結(jié)抗生素與噬菌體聯(lián)合應(yīng)用機(jī)制的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要介紹了人類臨床案例，強(qiáng)調(diào)了噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用的有效性及可能性，為人類臨床中噬菌體與抗生素的聯(lián)合應(yīng)用提供了一定參考。噬菌體與抗生素聯(lián)合應(yīng)用擁有巨大前景，但仍需要謹(jǐn)慎地進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用治療，以防止可能出現(xiàn)的拮抗作用并優(yōu)化治療結(jié)果。

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收稿日期：2021-03-01

作者簡(jiǎn)介：邵健健，男，生于1997年，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)楂F醫(yī)生物技術(shù)和中獸醫(yī)學(xué)，E-mail： qxiaoy@email.swu.edu.cn

*通訊作者，E-mail： mayue6399@126.com