随着全球抗生素耐药性感染的持续增加,噬菌体疗法作为一种有前景的抗生素替代方案,逐渐成为应对这一公共卫生威胁的重要手段。自噬菌体被发现以来已超过100年,但在20世纪50年代中期抗生素的发现和使用后,噬菌体疗法被广泛放弃,仅在东欧地区得以保留。直到最近,人类粪便噬菌体组的可重复分析协议才得以开发。
预计到2050年,每年将有近800万人因抗生素耐药性细菌而死亡。当前抗菌药物研发管线的枯竭以及由此导致的多重耐药病原体的增长,重新吸引了研究人员对噬菌体的兴趣。研究使用模拟胃肠道的模型和感染人类病原体的小鼠模型表明,特定的噬菌体混合物在抑制大肠杆菌和沙门氏菌生长方面与广谱抗生素一样有效,具有高特异性且不会扰乱肠道微生物群。
人体数据显示,噬菌体疗法可以针对具有高水平抗生素耐药性的医院获得性病原体,包括大肠杆菌、粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌。噬菌体疗法在治疗个体病例中的胃肠感染、肺部感染、尿路感染、心内膜炎和前列腺炎方面显示出令人鼓舞的结果。在个性化或精准噬菌体疗法方法中,噬菌体从现有的噬菌体库或直接从环境中选择并为个别患者生产。有趣的是,结合抗生素的个性化噬菌体疗法在100名来自12个国家的患者中,成功消除了目标细菌的比例达到61.3%。值得注意的是,不同时使用抗生素的情况下,消除率降低了70%。然而,预定义的噬菌体混合物对某些感染中的细菌菌株无效,这表明定制化的噬菌体疗法是未来的发展方向。
尽管噬菌体疗法的研究日益增多,但目前尚无批准的噬菌体药物。目前全球只有少数中心致力于噬菌体在人类健康中的应用,患者使用的噬菌体在临床和学术中心之间共享。一个例外是格鲁吉亚的埃利亚瓦噬菌体疗法中心,该中心自1919年以来一直在进行噬菌体疗法。如今,噬菌体被用作最后一线治疗。在欧洲,自2011年起,欧洲药品管理局将噬菌体疗法视为一种药物,比利时的法规最为创新,允许医院药剂师配制噬菌体混合物并凭处方提供,从而实现广泛的噬菌体使用。在美国,FDA尚未批准任何噬菌体疗法,但美国拥有最多的行业资助的噬菌体相关临床试验。
噬菌体疗法面临若干挑战。虽然个性化噬菌体疗法比非个性化噬菌体疗法更不容易诱导细菌噬菌体抗性,但其开发和市场准入在当前静态药物模型中并不简单。此外,患者需要前往专门中心接受治疗。因此,有人提出,未来通过基因工程噬菌体可能有助于生成具有更可预测和扩展宿主范围的噬菌体,适用于不同的临床指征。其他挑战包括噬菌体样本难以处理,储存、冷冻甚至暴露于光线下都可能影响治疗噬菌体的分离。目前没有标准允许开发噬菌体混合物,这使得不同研究之间的噬菌体疗法结果难以比较。噬菌体混合物还表现出宿主范围特异性,与抗生素的广谱活性相反,大多数新鉴定的序列在病毒数据库中没有已知的对应物。最后,噬菌体在各国缺乏监管和法律框架,阻碍了其在临床上的广泛应用。
噬菌体疗法的未来方向包括其在肠道以外的应用(如皮肤、尿道和阴道应用)以及超越人类用途的应用(如饲料中的应用)。在这方面,国际注册机构aPhagistry记录了接受噬菌体治疗的患者案例,以便更好地监测疗效和安全性,并设计未来的临床试验,涵盖各种临床设置,包括伤口感染、尿路感染和呼吸道感染。最终,将基因组监测整合到噬菌体疗法中,可能有助于识别最有可能从治疗中受益的患者,从而提供可扩展的精准噬菌体疗法框架。
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