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在抗生素耐药性日益严峻的当下,研究人员开展噬菌体疗法相关研究。旨在解决噬菌体疗法基础科学认知不足、临床应用局限、监管框架不完善等问题。研究发现目前噬菌体疗法存在多方面的知识缺口,意义在于为推进噬菌体疗法提供改进方向。
近年来,抗生素耐药病原体不断增多,如同一场没有硝烟的战争,严重威胁着人类的健康。传统的抗生素在面对这些 “超级细菌” 时,渐渐力不从心,疗效大打折扣。在这样的背景下,噬菌体疗法(利用细菌病毒治疗细菌感染的方法)重新进入人们的视野。早在上世纪初,噬菌体疗法就曾被尝试用于治疗细菌感染,但当时效果有限,随后更是因抗生素的出现而逐渐被冷落。如今,为了应对抗生素耐药危机,科学家们重新审视噬菌体疗法,试图挖掘其潜力,为人类健康找到新的希望。
美国埃默里大学(Emory University)的研究人员针对噬菌体疗法展开了深入研究。他们的研究成果发表在《TRENDS IN Molecular Medicine》上,对噬菌体疗法的过去、现状进行了全面剖析,并为其未来发展提出了极具价值的建议,这对于推动噬菌体疗法从实验室走向临床应用意义重大。
在研究方法上,研究人员主要通过文献回顾梳理噬菌体疗法的发展历程,分析其在不同阶段成功与失败的案例;对已有的临床应用和临床试验进行综合分析,评估噬菌体疗法的实际效果;参考多领域研究成果,探讨噬菌体与宿主免疫系统、抗生素之间的相互作用机制等问题。
噬菌体疗法:过去与现在
噬菌体疗法的历史可以追溯到一百多年前,由 Félix d'Hérelle 及其合作者开启。但在西方,它的发展并不顺利。20 世纪 30 年代,Eaton 和 Bayne - Jones 在《美国医学会杂志》(JAMA)上发表文章,指出当时噬菌体疗法存在缺乏临床对照、对作用机制了解不足、实验未考虑已建立的感染等问题,这使得人们对噬菌体疗法的信心受挫。随后,抗生素的出现更是让噬菌体疗法黯然失色。
近年来,随着抗生素耐药性问题愈发严重,噬菌体疗法迎来了复苏。2017 年,美国用噬菌体鸡尾酒成功治疗了一名坏死性胰腺炎患者,此后,通过 FDA 紧急研究性新药(eIND)机制,噬菌体在多种感染治疗中得到应用,如假体关节感染、囊性纤维化患者的细菌感染等,但并非所有患者都治疗成功。同时,临床研究注册平台上有众多噬菌体疗法的临床试验,其中有成功案例,也有失败的情况,失败原因包括噬菌体覆盖不足、滴度低等,但尚未明确噬菌体耐药菌的出现是否导致失败。此外,噬菌体在非临床领域也有应用,如动物感染治疗、食品加工和农业生产等,但在食品补充剂和化妆品领域缺乏质量控制和有效证据。
噬菌体疗法研究与应用的关键问题分析
- 基础科学方面的差距:噬菌体与宿主先天和适应性免疫系统的相互作用机制尚不明确。患者感染时的细菌状态与实验室环境差异大,且细菌常处于免疫和药物难以到达的部位,相关实验模拟不足。目前噬菌体抗性研究多在体外,体外评估指标与临床应用效果的相关性未知,且缺乏噬菌体敏感性测试的标准化指南。同时,eIND 应用中抗生素与噬菌体联合治疗时,二者相互影响的机制也不清楚。
- 人类应用方面的差距:噬菌体疗法主要用于标准治疗失败的复杂病例,难以评估其对常见感染的疗效。部分病原体不适合噬菌体疗法,但成功案例报道多,失败案例报道少,无法准确判断成功率。基础科学与临床科学之间缺乏有效互动,大规模临床试验失败的研究不够深入且传播不足。
- 监管方面的差距:噬菌体疗法的监管指南既不够严格,又限制过多。eIND 应用标准低,缺乏对治疗成败原因的探究;临床试验中噬菌体按小分子药物监管,限制过多,审批困难,且特定噬菌体获批对其他感染可能无用,但也不能随意批准噬菌体应用。
针对噬菌体疗法问题的建议
- 建立临床噬菌体和细菌库:创建全球通用的噬菌体和细菌储存库,保存治疗过程中的细菌样本和使用的噬菌体,这有助于研究感染治疗的机制和动态,还能为临床试验设计提供新的标准,即根据针对特定病原体有裂解活性的多种噬菌体来选择研究对象,从而更合理地评估噬菌体疗法效果。
- 构建更全面的临床数据集:所有噬菌体治疗研究应在公开数据库或期刊上预注册,详细记录研究信息,包括目标细菌、感染情况、治疗方案和预期数据等,无论治疗结果如何都要提交数据,以此确定噬菌体治疗的实际尝试次数和成功率。同时,要提高噬菌体治疗数据的质量、数量和一致性,标准化数据报告,例如监测治疗过程中细菌和噬菌体的密度变化等。
- 开发新型模型系统:当前实验室小鼠模型与人类治疗结果相关性差,需要开发更能模拟人类感染生理条件的模型系统。如猪、大鼠、豚鼠、非人灵长类动物、兔子等动物模型,可用于研究不同方面的问题,如猪用于研究肠道微生物群和全身感染,这不仅有助于理解噬菌体在人类治疗中的应用,还能探索其在畜牧业中减少抗生素使用的潜力。
- 优化监管环境:噬菌体作为临床产品应制定独特的监管指南,而不是参照小分子药物。FDA 需与学术界、生物技术公司和医生共同商讨合理的审批标准,例如可审批噬菌体的分离、鉴定、繁殖和制备流程,同时确保临床试验所需数据的质量不降低,如药代动力学和药效学数据等。
研究人员通过对噬菌体疗法的深入剖析,明确了其在基础科学、临床应用和监管方面存在的问题,并提出了针对性的建议。这些研究成果为噬菌体疗法的未来发展指明了方向,若能按照这些建议推进,有望克服当前的困境,使噬菌体疗法成为对抗抗生素耐药菌感染的有力武器,为人类健康事业做出重要贡献。同时,也为相关领域的研究和实践提供了宝贵的参考,促进了生命科学和医学领域在应对抗生素耐药问题上的进一步探索。