原发性硬化性胆管炎(PSC)是一种特发性、异质性胆汁淤积性肝病，其特征是持续性进行性胆道炎症和纤维化，导致肝硬化和终末期肝病。在西方国家大约60-80%的患者中，PSC的一个关键临床特征是与炎症性肠病(IBD)并发症，主要是溃疡性结肠炎(UC)。除肝移植外，尚未开发出针对PSC的有效药物治疗。越来越多的证据表明，肠道微生物群在PSC发病机制中起作用。然而，目前尚不确定与结肠炎或微生物组中疾病相关细菌的并发症是否影响PSC的临床病程。

  作为靶向特定肠道微生物群的替代治疗工具，噬菌体的使用越来越受到关注。最近人们对噬菌体疗法的系统性应用产生了兴趣，并在对抗各种病原体方面显示出了有前景的结果。此外，口服靶向肺炎克雷伯菌(Kp)的噬菌体的安全性和潜力最近已在人体中得到证明。

  发表在Nature Communications上的这篇文章，从45名PSC患者的粪便样本中检测到丰富的肺炎克雷伯菌(Kp)和鹑鸡肠球菌(Eg)，首先证实了PSC患者和PSC+IBD患者之间三种PSC相关肠道微生物群的丰度没有差异(图1a)，且结肠炎的分布未影响微生物群的丰度(图1b)。通过研究每种细菌或其组合的携带是否会影响临床效果，结果发现，同时携带Kp和Eg的患者在收集粪便时的血清碱性磷酸酶(ALP)水平高于非携带者组(图1c)，表明Kp和Eg的联合使用在肝脏中引发了炎症反应。此外，该研究还发现Kp和Eg携带者临床治疗结果较差(图1d)。

  图1：PSC患者粪便样本中Kp、Pm和Eg的检出率根据(a)是否存在IBD并发症和(b)受结肠炎影响的部位分类;(c)同时携带Kp和Eg的PSC患者与非携带者的血清ALP水平比较;(d)同时携带Kp和Eg的PSC患者与非携带者的无移植存活率比较

  为了直接靶向肠道微生物群的特定成员，该文研究了噬菌体对从PSC患者分离的Kp菌株(Kp-P1)的潜在临床应用，开发了一种靶向PSC衍生Kp并在体外具有持续抑制作用的裂解噬菌体鸡尾酒(图2)。通过口服给药以验证从PSC患者中分离出的靶向Kp-P1的噬菌体鸡尾酒的治疗效果，结果表明口服噬菌体鸡尾酒可降低Kp定植的无菌小鼠和无特定病原体(SPF)小鼠的Kp水平(图3)，且对肠道微生物群的整体组成影响很小(图4)。此外，该研究证明了口服和静脉注射噬菌体成功地抑制了易发生肝胆损伤的SPF小鼠的Kp水平，减轻了肝脏炎症和疾病严重程度(图5、图6)。这些结果表明，使用裂解噬菌体鸡尾酒有望靶向PSC中的Kp。

  图2：(a)单个噬菌体和(b-d)噬菌体组合对Kp-P1的体外生长抑制作用;(e)空斑试验的代表性照片

  图3：(a)实验设计，接种患者来源的Kp的无菌(GF)小鼠每3天口服1次噬菌体鸡尾酒，持续2周。以接种PBS的GF小鼠作为对照组(每组5只);(b)Kp在粪便样本中的水平;(c)Kp在肠系膜淋巴结中的水平;(d)用最终优化的噬菌体鸡尾酒对从噬菌体处理过的小鼠粪便中分离的三株Kp菌株进行体外生长抑制试验，在20小时内，通过OD600为0.2来评估细菌生长;(e)研究设计:接种源于患者的Kp的SPF级小鼠前7天经AMPC预处理，然后每3天经口给予噬菌体鸡尾酒，共2周;(f)粪便样本中的Kp水平;(g)粪便样本中的噬菌体水平;(h)肠系膜淋巴结中的Kp水平。

  图4：(a)在指定时间点收集的粪便和盲肠样本中的相对微生物丰度。在至少一种实验条件下以≥1%存在的每个属显示于柱状图中。克雷伯菌属用黑色条表示;(b)第0日和第14日时，噬菌体-/+组粪便中微生物群落的α多样性;(c)粪便样本的β多样性，表明在体内研究的整个过程中，肠道微生物群的时间变化;(d)第0天和第14天粪便和盲肠样本中各属的标准化丰度。

  图5：(a)研究设计:SPF级小鼠经氨苄西林钠盐(AMPC)预处理7 d后接种源于患者的Kp，然后在DDC喂养期间每3天口服1次噬菌体鸡尾酒，共3周;(b)通过qPCR评估粪便样本中的Kp数量;(c)通过qPCR评估肠系膜淋巴结中的Kp数量;(d)小鼠血清ALP水平;(e)小鼠的TB水平;(f)全鼠肝脏中Col1a1、Tnf和Il1b mRNA相对于Gapdh mRNA表达的qPCR分析;(g)天狼星红染色小鼠肝脏切片的代表性显微照片。

  图6：(a)研究设计:SPF级小鼠经AMPC预处理7 d后接种源于患者的Kp，然后在DDC喂养期间每3天静脉注射1次噬菌体鸡尾酒，共3周;(b)通过qPCR评估粪便样本中的Kp数量;(c)通过qPCR评估肠系膜淋巴结中的Kp数量;(d)小鼠血清ALP水平;(e)小鼠的TB水平;(f)全鼠肝脏中Col1a1、Tnf和Il1b mRNA相对于Gapdh mRNA表达的qPCR分析;(g)天狼星红染色小鼠肝脏切片的代表性显微照片。

  参考文献：

  [1] M. Ichikawa, N. Nakamoto, S. Kredo-Russo, E. Weinstock, I.N. Weiner, E. Khabra, et al., Bacteriophage therapy against pathological Klebsiella pneumoniae ameliorates the course of primary sclerosing cholangitis, Nature Communications, 14(2023).

  链接：

  https://doi.org/10.1038/s41467-023-39029-9