新型噬菌体疗法，精准打击肠道“坏细菌”助力IBD治疗

炎症性肠病（IBD）包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，其发病与肠道菌群失衡密切相关。过去研究已发现，某些致病菌（如肺炎克雷伯菌）在IBD患者肠道内异常增殖，并通过携带抗生素耐药基因和促炎特性加重疾病。然而，传统广谱抗生素治疗可能破坏肠道菌群平衡并引发耐药性，亟需更精准的治疗策略。

从菌群失衡到精准靶点

通过对法国、以色列、美国、德国四国537名IBD患者的肠道菌群分析，发现一种名为Kp2的肺炎克雷伯菌进化枝在患者肠道内丰度显著升高（平均占比39.28%），且与疾病严重程度正相关。Kp2菌株携带独特的抗生素耐药基因（如β-内酰胺酶基因）和移动遗传元件（如转座酶），可能通过水平基因转移加剧耐药性扩散。功能分析显示，Kp2富集与氨基酸代谢（如色氨酸）、甘露糖/果糖转运相关的基因，这些代谢特征可能通过激活宿主Th1型免疫反应（如IFN-γ升高）驱动肠道炎症。

图1 地理位置不同的IBD患者以肠道肺炎克雷伯菌丰富为特征^[1]

动物实验揭示直接致病机制

将IBD患者的Kp2菌株移植至无菌小鼠肠道后，结肠黏膜中Th1细胞比例增加，促炎因子IFN-γ水平升高，抗炎因子IL-10分泌减少。病理切片显示广泛黏膜水肿、中性粒细胞浸润，结肠组织损伤评分较对照组升高。

图2 临床Kp2分离株在小鼠肠道中的定植会导致炎症和组织损伤的增强^[1]

噬菌体筛选：从环境到实验室的“智能武器库”

从污水、临床样本中分离可裂解Kp2的噬菌体，以耐药突变株为靶标，从环境中二次筛选新噬菌体。通过体外测试组合，最终选定5种噬菌体（1.2-3s、8M-7、MCoc5c、KP2-5-1、PKP-55），分别属于长尾噬菌体科（Demerecviridae）、肌尾噬菌体科（Myoviridae）等，可协同攻击Kp2的多个弱点。

治疗效果：从动物到人体的突破性证据

在小鼠中口服噬菌体组合（10⁹ PFU/次，每周3次）后，肠道Kp2载量显著下降（从10⁶ CFU/g降至10³ CFU/g），效果持续至少5周，黏膜黏附的Kp2减少100倍，且未检测到耐药突变株。结肠IFN-γ⁺ CD4⁺ T细胞比例降低，促炎因子IL-17水平下降。

在模拟人体胃肠道的SHIME系统中，噬菌体在胃酸环境（pH=3）下存活率超10%，通过添加质子泵抑制剂（埃索美拉唑）可进一步提升至30%。健康志愿者口服噬菌体后，粪便中噬菌体回收率高达1.46×10¹⁰ PFU，且在停药后3天仍可检测，并且未引发腹泻、发热等不良反应，肠道菌群的α和β多样性无显著变化。

图3 口服给药的噬菌体在健康人类志愿者的肠道中持续存在并积累^[1]

关键发现：

（1）肺炎克雷伯菌（Kp）在不同地区与IBD严重程度相关；

（2）分离的Kp菌株在动物IBD模型中定植后诱导肠道炎症；

（3）靶向Kp的五种噬菌体组合抑制IBD模型中的肠道炎症；

（4）健康人食用开发的噬菌体是安全可行的，并可在肠道中积累。

结论

在四个地理位置不同的IBD队列中，确定了肺炎克雷伯菌（Kp）菌株的一个分支，具有独特的抗生素耐药性和移动组特征，与疾病恶化和严重程度密切相关。将临床IBD相关Kp菌株转移到小鼠中会增强肠道炎症。通过不同的机制，逐步产生一种裂解的五噬菌体组合，靶向敏感和耐药的IBD相关Kp分支成员，实现有效的Kp抑制，从而减轻炎症和疾病严重程度。在人工肠道和健康志愿者中证明了噬菌体在肠道中的弹性、安全性和活力。总的来说，该研究证明了口服噬菌体联合治疗在避免耐药性的同时有效抑制非传染性疾病病原体的可行性。

参考文献：

[1] Federici Sara et al., Targeted suppression of human IBD-associated gut microbiota commensals by phage consortia for treatment of intestinal inflammation. Cell. 2022, 185(16): 2879-2898.e24. DOI: 10.1016/j.cell.2022.07.003.