针对产金属β-内酰胺酶多重耐药肺炎克雷伯菌的噬菌体鸡尾酒疗法设计与评价

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Microbial Pathogenesis 3.3

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  希腊研究人员针对临床分离的产金属β-内酰胺酶(NDM/VIM)多重耐药肺炎克雷伯菌(CRKP)开展噬菌体疗法研究,从污水和临床样本中分离获得7株裂解性噬菌体,构建5株噬菌体组成的鸡尾酒制剂,体外可抑制87.5%的ESBL/NDM/VIM菌株,在小鼠大腿感染模型中实现4log10杀菌效果,为治疗"超级细菌"感染提供了新策略。

  

在全球抗生素耐药危机日益严峻的背景下,产金属β-内酰胺酶(MBL)的肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)已成为威胁人类健康的"超级细菌"。这类细菌能水解包括碳青霉烯类在内的几乎所有β-内酰胺抗生素,希腊更是欧洲耐药形势最严峻的地区,2023年数据显示该国69.7%的肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类耐药。面对这一严峻挑战,雅典大学总医院Attikon分院的研究团队另辟蹊径,从自然界中寻找对抗超级细菌的"天然武器"——噬菌体。

研究人员采用创新的实验策略,从雅典最大污水处理厂的50份进水样本、50份ICU患者直肠拭子和10份儿科患者粪便样本中,通过双层琼脂法筛选噬菌体。运用全基因组测序、一步生长曲线、宿主范围测定等关键技术,结合小鼠大腿感染模型,系统评价了噬菌体的治疗潜力。研究团队特别关注噬菌体对产NDM和VIM型金属β-内酰胺酶菌株的活性,这些菌株往往表现出泛耐药特性。

研究结果部分显示,从环境样本中成功分离到7株具有明确分类地位的噬菌体:5株属于Drulisvirus属,1株Webevirus属和1株Przondovirus属。这些噬菌体展现出显著的生物学特性:在一步生长实验中,其中位吸附率为94%,吸附时间仅需6分钟,潜伏期25分钟,平均每个感染细胞可释放63个噬菌体颗粒。特别值得注意的是,3株噬菌体对携带blaNDM基因的菌株表现出特殊亲和力,能有效感染80%的NDM阳性菌株。

在宿主范围研究中,噬菌体表现出差异化的裂解谱:单独使用时对测试菌株的中位裂解率为40%,而精心设计的5株噬菌体鸡尾酒制剂将裂解范围提升至87.5%,能覆盖ESBL、NDM和VIM等多种耐药机制菌株。生长曲线实验证实,即使在最低感染复数(MOI 0.00001)下,噬菌体仍能实现51%的生长抑制。

动物实验数据尤为振奋人心:噬菌体在感染小鼠体内快速分布,1小时内即可在多个器官达到峰值浓度。高剂量组(109 PFU/小鼠)使大腿感染部位的细菌负荷降低4 log10,且对ST11型CRKP临床分离株——希腊地区流行的优势克隆表现出显著杀菌效果。基因组分析确认这些噬菌体均为严格裂解型,不含抗生素耐药基因或毒力因子,具有良好安全性。

这项发表在《Microbial Pathogenesis》的研究具有多重重要意义:首先,建立了针对希腊流行CRKP菌株的噬菌体资源库,为临床治疗提供了新选择;其次,证实噬菌体鸡尾酒策略能有效扩大宿主范围,克服单株噬菌体的局限性;更重要的是,研究团队提出的"基于当地流行病学特征设计噬菌体鸡尾酒"的理念,为其他高耐药率地区提供了可借鉴的防控思路。尽管噬菌体在规模化生产和临床应用方面仍面临挑战,但这项研究为对抗日益严峻的抗生素耐药危机点亮了希望之光。

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