前所未有的病例系列使噬菌体治疗大有希望
由加州大学圣地亚哥分校医学院和匹兹堡大学的科学家领导的一个国际研究团队报告了迄今为止最大的使用噬菌体疗法治疗耐抗生素感染的患者的病例系列,取得了令人鼓舞的结果。
该研究结果发表在2022年6月9日的在线期刊上临床感染疾病.
非结核分枝杆菌(NTM)感染在结核患者中越来越常见囊性纤维化或者其他损害或破坏肺支气管的慢性疾病,肺支气管是在器官内运输氧气和其他气体的管道网络。
NTM感染的治疗,特别是由脓肿分枝杆菌引起的感染,由于生长困难细菌的耐药性对抗生素,长期以来的护理标准。美国疾病控制中心估计有近300万人抗生素耐药感染美国每年都会发生各种类型的心脏病,导致35000人死亡。
噬菌体是一种病毒,其进化目的是针对并摧毁特定的细菌种类或菌株。噬菌体的数量比地球上所有其他生命形式的总和还要多,只要有细菌存在,就能找到。抗生素于20世纪初被发现,长期以来人们一直在研究其治疗潜力,但随着耐抗生素细菌的增多和传播,这种研究越来越多。
2016年,加州大学圣地亚哥医学院和加州大学圣地亚哥健康学院的科学家和医生使用实验性静脉噬菌体疗法成功治疗和治愈了同事Tom Patterson博士,他因多药耐药细菌感染濒临死亡。帕特森是美国第一个使用静脉注射的病例噬菌体根除全身细菌感染。随后的成功案例帮助建立了噬菌体创新应用和治疗中心(IPATH),这是北美第一个这样的中心。
“我们认为这是一个革命性的话题和研究,是从我们最初的汤姆·帕特森病例报告演变而来的,”共同通讯作者、加州大学圣地亚哥医学院医学和全球公共卫生教授康斯坦斯·本森医学博士说。“当我们IPATH和其他机构致力于扩大噬菌体疗法的使用时,它有望被高度引用。”
目前,这些用途是有限的,部分原因是每个噬菌体物种只寻找和摧毁一种细菌物种,目前已知的治疗有用噬菌体的武器库相对较小。因此,噬菌体治疗测试目前仅限于所有其他可行替代方案都失败或已经失败的实验性治疗。
这项新研究涉及了20名复杂的、抗生素难治性分枝杆菌感染患者。所有患者表现出不同的基础条件;大多数患者患有囊性纤维化(CF),这是一种遗传性进行性疾病,会对肺部和其他器官造成严重损害。目前,CF还没有治愈的方法平均寿命存活到成年的CF患者大约为44岁。
参与这项研究的患者符合美国食品和药物管理局的“同情使用”规定,该规定允许在没有可比或令人满意的替代疗法可用时,对危及生命的疾病进行试验药物或产品的测试。
Benson,共同通信作者Graham F. Hatfull博士,匹兹堡大学生物技术的Eberly家庭教授,和他的同事筛选了200名有症状的肺部疾病患者,以确定可能对噬菌体敏感的菌株,并确定了55个菌株。
20名研究参与者静脉注射噬菌体,通过雾化器雾化或两种方法同时使用,在平均六个月的疗程中每天两次,但根据临床或微生物反应,一些患者的治疗时间或长或短。
监测患者的不良反应、症状改善或细菌存在减少的迹象、噬菌体耐药性的出现和/或患者的免疫系统对噬菌体的中和作用。
结果
作者报告说,在所有患者中,无论细菌感染的类型、使用的噬菌体类型或治疗方法,都没有出现噬菌体治疗的不良反应。20名患者中有11名表现出一定程度的症状改善或细菌存在减少。5名患者的治疗结果不确定,4名患者对治疗无反应。
在8例患者中,中和抗体明显增加,这可能导致4例患者治疗反应不足。11例患者使用单一噬菌体治疗,未观察到噬菌体耐药性的迹象。
Benson说:“考虑到这些患者及其个人病情的复杂性和巨大的变化,不可能得出任何广泛的结论,除非噬菌体治疗分枝杆菌感染显示出了希望,应该进一步探索,特别是在治疗患者很少或没有其他好的选择。”
Hatfull说这项研究为治疗噬菌体如何有效使用提供了一些见解。
他说,首先,它强调了大幅扩大有用噬菌体种类的必要性,无论是从分离菌株开发它们,还是创造合成版本,这是一项新兴事业。
其次,缺乏噬菌体耐药性是令人鼓舞的,这支持使用单一噬菌体治疗,尽管在有多个合适的噬菌体可用的情况下,作者建议循环给药,以避免患者免疫系统的中和作用。
第三,噬菌体的最佳给药方式,无论是静脉注射还是雾化吸入,可能取决于感染的性质以及患者的免疫系统是否受损。
第四,因为噬菌体的耐受性似乎很好,没有不良反应,更高剂量和更长时间的治疗可能也是可取的。
“我们观察到的和记录在案的所有限制都不是不可逾越的,”哈特菲尔说。“这些案例研究表明噬菌体治疗可能是临床控制NTM感染的有价值的工具。”
合著者Robert Schooley医学博士是加州大学圣地亚哥医学院的医学教授和传染病专家,他是IPATH的联合主任,并帮助领导了2016年治疗和治愈Patterson的临床团队,他的观点更长远:
“在噬菌体中,进化产生了一种有效的细菌杀手,它为全球对抗抗生素耐药性提供了巨大的潜力。这篇论文是对可能发生和可能发生的事情的一瞥。它始于NTM感染,但耐抗生素细菌种类的数量很大,而且还在增长。这是一场可能永远不会结束的斗争的又一步,也是重要的一步。”
进一步探索