噬菌体组合疗法成功实现耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的肠道去定植

肺炎克雷伯菌是一种重要的病原体，可引起多种社区获得性和医院获得性感染，如肺炎、菌血症、肝脓肿和脑膜炎。近年来，耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（CRKP）的出现使得临床治疗和公共卫生面临严峻挑战。CRKP已被世界卫生组织列为对人类健康威胁最大的“关键”优先病原体之一。由于治疗选择有限，科学家们重新将目光投向噬菌体疗法，希望通过噬菌体的特异性抗菌能力来对抗耐药菌。

1. 噬菌体的抗菌效果

实验结果显示，噬菌体P24和P39单独使用时，对CRKP的生长抑制时间分别为4小时和4小时，而联合使用时，抑制时间延长至近8小时。这表明两种噬菌体的联合使用能够显著延缓耐药菌株的出现，增强抗菌效果

2. 噬菌体的稳定性

P24和P39在pH 3-11的范围内保持相对稳定，在4-50°C的温度下也能保持活性。这些特性使得它们在不同的环境条件下都能保持抗菌能力，增加了其在临床应用中的潜力。

3. 噬菌体的特异性

P24和P39仅对ST11 KL64型CRKP具有裂解活性，显示出对特定荚膜类型的特异性。这种特异性意味着在治疗过程中，噬菌体不太可能干扰人体正常菌群，减少了对宿主微生物组的潜在影响。

4.噬菌体耐药菌株的特征

研究发现，耐噬菌体P24的菌株表现出荚膜产量减少和毒力降低的特征。基因组分析显示，这些耐药菌株的mshA和wcaJ基因发生了突变，这些基因参与荚膜多糖的合成。而耐噬菌体P39的菌株则在epsJ基因中发生了突变，该基因参与外多糖的合成。这些突变导致噬菌体无法吸附到细菌表面，从而赋予细菌耐药性

关键结论

1.噬菌体的抗菌效果：噬菌体P24和P39联合使用能够显著延长对CRKP的生长抑制时间，延缓耐药菌株的出现。

2.噬菌体的稳定性：P24和P39在广泛的pH和温度范围内保持稳定，适合在不同环境条件下应用。

3.噬菌体的特异性：P24和P39仅对ST11 KL64型CRKP具有裂解活性，减少了对宿主微生物组的潜在影响。

4.噬菌体耐药机制：耐噬菌体菌株通过荚膜多糖和外多糖合成基因的突变来逃避噬菌体感染，但这些突变导致毒力降低。

5.噬菌体的去定植能力：在小鼠模型中，P24和P39联合使用显著降低了肠道中CRKP的载量，展现出良好的去定植效果。

总结

本研究通过表征两种新型裂解性噬菌体P24和P39，揭示了它们对耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的抗菌机制和耐药机制，并在小鼠模型中验证了其去定植能力。这一发现为噬菌体疗法的临床应用提供了新的理论依据，尤其是在对抗耐药菌方面展现出巨大潜力。未来的研究可以进一步探索噬菌体组合疗法在不同临床场景中的应用效果，以及如何优化噬菌体的组合以提高治疗效果。

文章来源：Qingqing Fang, Yu Feng, Alan McNally, Zhiyong Zong. Characterization of phage resistance and phages capable of intestinal decolonization of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae in mice. Communications Biology, 2022. DOI: 10.1038/s42003-022-03001-y