雾化噬菌体鸡尾酒疗法BX004-A治疗囊性纤维化患者慢性铜绿假单胞菌感染的首个人体随机试验

本研究针对囊性纤维化(CF)患者因铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)慢性感染导致的治疗困境，开发了广谱噬菌体鸡尾酒BX004-A。通过首个人体随机对照试验(NCT05010577)，证实其安全性及初步疗效：雾化给药可实现下呼吸道高效递送，显著降低痰液细菌负荷(log10CFU/g差异达2.7)，且未出现耐药性。该研究为抗生素耐药性肺部感染提供了新型治疗策略，发表于《Nature Communications》。

　　

囊性纤维化(CF)是一种由CFTR基因突变引发的遗传病，患者肺部因黏液积聚成为细菌滋生的温床。其中，铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)感染尤为棘手——它不仅分泌藻酸盐形成生物膜屏障，更因抗生素耐药导致28-43%的成年患者面临死亡威胁。传统吸入式抗生素(如妥布霉素、阿奇霉素)疗效日渐式微，迫使科学界寻找"以毒攻毒"的新方案：噬菌体(Bacteriophage)，这种专一猎杀细菌的病毒，因其独特的作用机制成为破解耐药困局的希望之光。

以色列BiomX公司领衔的国际团队在《Nature Communications》发表了突破性研究。他们从143株临床分离的P. aeruginosa中筛选出三株裂解性噬菌体(BMX-P1/P2/P3)，组成鸡尾酒制剂BX004-A。通过转录组分析发现，固体BHIS培养基能最好地模拟CF患者痰液中细菌的基因表达模式——特别是与噬菌体受体相关的基因(如BtuB、TolC)呈现高表达，这为体外实验提供了关键依据。

研究采用多组学技术验证BX004-A的广谱性：

1. 基因组学：临床菌株覆盖铜绿假单胞菌90%的基因型多样性
2. 转录组学：PCA分析确定最佳体外培养条件
3. 蛋白质组学：鉴定噬菌体受体相关突变
4. 气溶胶动力学：新一代撞击器验证58%雾化颗粒可达下呼吸道
   首个人体试验(NCT05010577)显示，9名CF患者接受7天雾化治疗后，治疗组痰液噬菌体滴度维持至第15天，P. aeruginosa负荷较安慰剂组显著降低(day15:2.7 log₁₀CFU/g, p=0.029)，且16S rRNA测序证实菌群多样性改善。

【关键方法】
• 建立143株临床P. aeruginosa基因组库，通过DefenseFinder分析抗噬菌体防御系统(aPDS)
• 基于患者痰液meta-transcriptomics数据筛选噬菌体最佳培养条件
• 采用EOP(效率平板测定)评估噬菌体宿主范围
• cGMP生产TRIS基雾化制剂，通过呼吸模拟器验证递送效率
• 随机双盲对照试验：7例BX004-A vs 2例安慰剂，监测PFU/CFU动态变化

【研究结果】

1. 噬菌体鸡尾酒设计
   通过基因组聚类和防御系统分析，筛选出覆盖106/143临床菌株的三噬菌体组合。电镜显示BMX-P1(短尾)、BMX-P2/P3(长尾)分属不同属，基因组无耐药/毒素基因。

1. 作用机制解析
   耐药突变体测序发现，噬菌体通过维生素B₁₂转运蛋白(BtuB)和外排泵(TolC)等表面分子入侵。生物膜实验显示，10⁸PFU/mL剂量可使菌落代谢活性降低10^-24倍(p<0.001)。

2. 临床转化验证
   雾化后58%颗粒达下呼吸道标准(<5μm)。治疗组第15天仍检出噬菌体，提示体内复制可能。微生物组分析显示P. aeruginosa相对丰度下降，Shannon指数升高。

【结论与展望】
该研究首次系统证实：1) 噬菌体可安全递送至CF患者下呼吸道；2) 鸡尾酒策略能延缓耐药；3) 与标准抗生素无拮抗作用。局限性在于样本量小(n=9)，但为II期试验奠定基础。未来需扩大宿主范围并探索与CFTR调节剂的协同效应。这项工作标志着噬菌体疗法从同情使用向规范化治疗的重要转折。