抗菌治療新方法---噬菌體

Engineered bacteriophages for treatment of a patient with a disseminated drug-resistant Mycobacterium abscessus. Nature Medicine. 2019 May;25(5):730-733. doi: 10.1038/s41591-019-0437-z. Epub 2019 May 8.

小患者isabelle

背景

濫用抗生素導致耐藥細菌誕生骗卜,有好多超級細菌鹃答,目前所有高級抗生素不能治療凭豪。除了研制更高級抗生素之外仿耽,是不是還有其他方法呢?mycobacteria:分子桿菌屬就是一種比較難以治療的菌種衩匣,結核分枝桿菌就是其中的一種。已經出現(xiàn)耐藥的結核分子桿菌(mycobacterium tuberculosis)和非結核性分枝桿菌(non-tuberculsis mycobacteria)∈账眨患有先天性肺囊纖維化(cystic fibrosis)的患者,最容易感染NTM愤兵。

患有先天性肺囊纖維化的患者鹿霸,最終都需要進行肺移植。但是肺移植之前合并的NTM感染秆乳,往往導致移植的推遲或移植后的不良后果懦鼠。由于免疫抑制劑的使用,移植后發(fā)生的普通感染就很難控制屹堰,如果合并耐藥細菌肛冶,治療將是難上加難。

噬菌體是病毒的一種扯键,靠寄生細菌而存活和傳宗接代睦袖。其中Ecoli大腸桿菌是最容易被噬菌體感染的細菌,實驗中經常利用Ecoli大腸桿菌培養(yǎng)和擴增病毒荣刑,通過電轉染(electrophoresis)或熱休克(hot shock)的方法很容易將各種病毒質粒轉入Ecoli馅笙,之后各種質粒翻譯轉錄,組裝成病毒厉亏,破壞Ecoli菌體而出董习。然后利用擴增后的慢病毒lentivirus進行基因干預。

既然噬菌體可以侵蝕細菌爱只,能否利用噬菌體治療體內的細菌感染皿淋,尤其是難治性、耐藥的細菌呢?

病情簡介

15歲女性窝趣,因為先天性肺囊性纖維化疯暑,導致肺功能進行性衰竭,擬行肺移植高帖,但是術前合并有如下細菌感染:Pseudomonas
aeruginosa(銅綠假單胞菌)和 M. massiliense導致的膿腫缰儿。肺移植前針對上述感染,口服或靜脈抗生素連續(xù)8年散址。盡管治療囊性纖維化的藥物lumacaftor/ivacaftor持續(xù)使用乖阵,但是肺功能進行性下降,F(xiàn)EV1 下降至0.63预麸。最終進行了雙側肺移植瞪浸,術后免疫抑制的情況下,積極給與靜脈和口服抗生素吏祸,由于出現(xiàn)惡心对蒲、厭食、腹瀉及水電解質失衡等副作用贡翘,不得不暫停靜脈抗生素蹈矮。

停用抗生素后,即發(fā)現(xiàn)手術切口紅腫鸣驱,雙肺實變泛鸟,痰培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)膿腫性分枝桿菌感染,提示分子桿菌感染踊东。 給與Clofazimine(氯苯吩嗪)和 bedaquiline兩種強效治療分子桿菌的藥物北滥,并且繼續(xù)之前停用的靜脈藥物。

因為同時出現(xiàn)腹痛闸翅、肝臟腫大再芋、肝功能異常以及EBV血癥,完善PET-CT:胸骨破壞坚冀、肝門周圍腫大淋巴結济赎。

腹腔、肝門周圍腫大高代謝結節(jié)

結合患者EBV感染遗菠,上述高代謝腫大淋巴結联喘,初步考慮PTLD,遂停用霉酚酸酯辙纬,給與利妥昔單抗4次,但是淋巴結結節(jié)并未減小叭喜,而是增大贺拣,并且出現(xiàn)前臂的紅腫結節(jié),胸部切口結節(jié)活檢提示肉芽腫性炎癥。盡管抗生素維持治療譬涡,但是胸部切口和前臂紅腫結節(jié)緩慢進展闪幽。

新療法的找尋--分離驗證in vitro

首先需要分離培養(yǎng)感染的分枝桿菌,移植后一月涡匀,終于形成菌落colony盯腌,命名為GD01。之后選取分枝桿菌分離的噬菌體陨瘩,進行共培養(yǎng)腕够,驗證其對 massiliense的殺菌活性,一共驗證的大約10000種噬菌體舌劳。找到一種muddy的噬菌體可以有效感染GD01菌株帚湘,另一種Zoej噬菌體也可以感染GD01,盡管EOP稍低甚淡。通過bacteriophage recombineering of electroporated DNA技術改造Zoej噬菌體的抑制基因大诸,大大增強期感染GD01的效率。還有一個BPs噬菌體贯卦,擁有單堿基突變的mutant(HRM1和HRM10)资柔,具有更高的感染效率。

另外又選取其他類似病患撵割,分別為GD02贿堰、GD03、GD04睁枕,篩選可以感染殺滅菌株的噬菌體官边,發(fā)現(xiàn)muddy、zoej 和Bps三種噬菌體并不是對所有的GD都敏感外遇。持續(xù)對GD01菌株注簿,使用三個噬菌體連用的cockail療法,發(fā)現(xiàn)可以殺滅大部分分枝桿菌跳仿。

病患驗證--in vivo

首先將三聯(lián)cocktail噬菌體胸部切口局部用藥诡渴,未發(fā)現(xiàn)過敏等不良反應。后改為靜脈輸注噬菌體治療菲语,q12h妄辩,連續(xù)32 weeks。頭兩天出現(xiàn)出汗山上、皮膚發(fā)紅眼耀,但是沒有發(fā)熱及其他體征。

一個月之后佩憾,胸部使用過局部用藥的感染明顯好轉哮伟,之后持續(xù)局部用藥干花。之后6個月,患者皮膚感染持續(xù)好轉楞黄,肝功能和肺功能好轉池凄。再次PETCT,發(fā)現(xiàn)腹腔肝門腫大活躍淋巴結鬼廓,明顯減少肿仑。
噬菌體治療后腫大活躍結節(jié)縮小
postpone

噬菌體測定單位:PFU/ml,plaque forming unit per ml碎税。

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