噬菌体治疗细菌感染的全球趋势和热点

原创

来源：刘泽锟

2024-04-25 09:24:14

99次浏览

核心提示：尽管噬菌体疗法的安全性和有效性已经得到证实，但仍需要对噬菌体针对各种病原体引起的传染病进行更多的临床试验。

抗生素耐药性是全球对人类健康的主要威胁之一，仅仅开发新的抗菌药物不足以解决危机。噬菌体疗法(Phage therapy，PT)是一种安全有效的治疗方法，由于其在耐药细菌感染的临床治疗中的功效，重新点燃了研究人员的兴趣。噬菌体疗法是对抗抗生素耐药性的潜在策略，它将为我们提供细菌感染的替代治疗选择。根据全球趋势，噬菌体疗法在细菌感染中的科学产出正在增加，美国等发达国家在这一领域处于领先地位。尽管噬菌体疗法的安全性和有效性已经得到证实，但仍需要对噬菌体针对各种病原体引起的传染病进行更多的临床试验。

近年来，细菌抗生素耐药性已成为一个严重的问题，噬菌体疗法为对抗耐多药细菌提供了新的希望。以下分享一篇来着中国人民解放军总医院第四医学中心骨科柴伟发表在Front Microbiol 的一篇综述(Global trends and hotspots of phage therapy for bacterial infection: A bibliometric visualized analysis from 2001 to 2021)

文献计量学是一种新兴的定量分析文献的工具。因此，使用了WoSCC数据库，并在该领域进行了全面的文献计量可视化分析。就出版物数量而言，从2001年(98份出版物)到2021(976份出版物)，年度出版物数量大幅增加，过去5年中的出版物数量年增长迅速(图1)。这可能表明更多的科学家对噬菌体治疗研究感兴趣，而目前的上升趋势意味着未来将发表更多关于这一主题的论文。

就地区分布而言，欧洲、北美和东亚是该领域出版物数量最多的地区。对各国研究生产力的分析不仅表明了它们在该领域的地位，而且有助于判断一个国家的科学政策，从而有助于调整其科学资金。图2显示，自21世纪以来，美国一直是噬菌体治疗研究最富有成效的国家，美国远远领先于其他国家，其次是中国和英国。此外，美国出版物总量的百分比(28.56%)约等于前五名中其余四个国家的总和，即中国(12.41%)、英国(7.08%)、德国(6.23%)和加拿大(5.83%)。美国的优势也体现在资助机构上，前十大资助机构中有一半来自美国。作为生产力最高的国家，美国的出版物数量、总引用量和H指数都是压倒性的最高，这表明美国可能会保持主导地位。然而，近年来，随着中国出版物数量的急剧增加，与美国的差距已经缩小。值得注意的是，包括中国、印度和韩国在内的三个亚洲国家起步较晚，但近年来已成为主要的生产力贡献者(图1B)。

对具有高贡献度的机构和作者进行研究，表1中列出10个具有高贡献度的机构，大多数来自欧洲国家。波兰科学院是贡献度最高的机构(192篇出版物，5721次引用)，其次是库鲁汶大学(112篇出版物，5532次引用)和中国科学院(103篇出版物，2015次引用)。根据H指数，排名前三的机构是库鲁汶大学、波兰科学院和哈佛大学。哈佛大学的每份出版物的平均引用次数最高，其次是库鲁汶大学和根特大学。表2列出了10位具有高贡献度的作者。大多数作者是欧洲人，其中四位来自波兰，两位来自西班牙，一位来自比利时，一位则来自葡萄牙，美国和澳大利亚各有一名作者。波兰科学院的A.Gorski贡献了最多的研究论文，其次是库鲁汶大学的R.Lavigne(82份)和波兰科学院(71份)的B.Weber Dabrowska。

表1

Rank		Country	No. of articles	Total citation	% of (6,538)	Citation per publication	H-index
1	Polish Academy Of Sciences	Poland	192	5,721	2.937	29.8	45
2	Ku Leuven University	Belgium	112	5,532	1.713	49.39	46
3	Chinese Academy Of Sciences	China	103	2015	1.575	19.56	26
4	Seoul National University	South Korea	88	2,440	1.346	27.73	30
5	University Of Copenhagen	Dan mark	83	2,708	1.27	32.63	27
6	Harvard University	United States	82	5,597	1.254	68.26	37
7	Medical University Of Warsaw	Poland	82	2,933	1.254	35.77	30
8	Russian Academy Of Sciences	Russia	80	1,613	1.224	20.16	23
9	Ghent University	Netherland	79	3,728	1.208	47.19	34
10	Universidade Do Minho	Portugal	78	3,309	1.193	42.42	32

表2

Ranking	Label	Country	No. of articles	Total citation	% of (6,538)	Citation per publication	H-index
1	A. Gorski	Poland	104	3,909	1.591	37.59	35
2	R. Lavigne	Belgium	82	3,729	1.254	45.48	37
3	B. Weber Dabrowska	Poland	71	2,893	1.086	40.75	30
4	P. Garcia	Spain	59	2,295	0.902	38.9	29
5	J. Azeredo	Portugal	54	2,552	0.826	47.26	29
6	K. Dabrowska	Poland	46	1985	0.704	43.15	23
7	R. Miedzybrodzki	Poland	45	1709	0.688	37.98	23
8	V.A. Fischetti	United States	42	4,315	0.642	102.74	31
9	A. Rodriguez	Spain	42	1,636	0.642	38.95	24
10	S. Morales	Australia	41	1,360	0.627	33.17	21

CiteSpace软件对11组共引参考文献进行了共引参考突发分析和时间轴视图。与早期的引用激增相比，2015年之后发表的五篇文章继续被引用，随着时间的推移，引用率可能会更高。Nobrega等人(2015)在《细胞》杂志上发表了一篇综述，作者介绍了噬菌体治疗中遇到的主要障碍以及规避这些障碍的解决方案，主要关注噬菌体的基因改造，以获得理想的生物财产，从而克服噬菌体作为治疗剂的局限性。Pires等人(2016)不仅强调了噬菌体作为抗菌剂的巨大潜力，还更多地关注了噬菌体的其他应用，即噬菌体作为药物递送或疫苗载体和新材料组装的未来应用。Chan等人(2016)发现OMKO1噬菌体是噬菌体治疗的一种新方法，噬菌体在使耐多药细菌对传统抗生素越来越敏感方面发挥着选择性作用。这种使用噬菌体作为靶向抗生素的方法可以延长现有抗生素的使用寿命，并有可能降低抗生素耐药性感染的发生率。Sarker等人(2016)用噬菌体治疗急性细菌性腹泻的儿童;尽管无法改善腹泻的效果，但口服噬菌体在儿童中显示出安全的肠道运输。

全基因组测序技术的广泛应用也成为2014年前后噬菌体治疗研究的热点。应用全基因组测序技术，我们可以获得噬菌体生物学和全基因组的生物信息学，并充分了解不同的噬菌体特征，从而在噬菌体治疗中获得关键证据。最近的噬菌体治疗研究越来越关注其在动物或人类中使用的效果和安全性。美国食品药品监督管理局批准的几种商业噬菌体产品可用于食品行业。这些药剂对单核细胞增多性李斯特菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌、结核分枝杆菌、弯曲杆菌和叙利亚假单胞菌有效。噬菌体治疗作为常规抗生素的辅助药物的发展势头强劲。一项研究回顾了2008年至2021的噬菌体治疗研究，包括20项动物研究、35项临床病例报告或病例系列和14项临床试验，其中噬菌体治疗在动物研究中证明了相对安全性和有效性，噬菌体在囊性纤维化恶化、骨/关节感染、肺炎、菌血症、尿路感染(UTI)、心内膜炎和心胸外科相关感染的辅助治疗方面显示出巨大潜力。表明越来越多的研究人员或临床医生正在考虑将噬菌体用于治疗耐多药细菌性疾病。Salmond和Fineran(2015)详细介绍了过去100年噬菌体研究对生物学的影响多年来，不难发现，自21世纪以来，噬菌体相关研究已进入快速发展阶段。Schooley等人(2017)在2017年报道了使用基于个性化噬菌体的治疗鸡尾酒治疗耐多药鲍曼不动杆菌感染的有希望的结果，这项研究引起了广泛关注。

参考文献：

1. Maimaiti Z, Li Z, Xu C, Chen J, Chai W. Global trends and hotspots of phage therapy for bacterial infection: A bibliometric visualized analysis from 2001 to 2021. Front Microbiol. 2023 Jan 9;13:1067803. doi: 10.3389/fmicb.2022.1067803. PMID: 36699585; PMCID: PMC9868171.

2. Nobrega, F. L., Costa, A. R., Kluskens, L. D., and Azeredo, J. (2015). Revisiting phage therapy: new applications for old resources. Trends Microbiol. 23, 185–191. doi: 10.1016/j.tim.2015.01.006

3.Pires, D. P., Cleto, S., Sillankorva, S., Azeredo, J., and Lu, T. K. (2016). Genetically engineered phages: a review of advances over the last decade. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 80, 523–543. doi: 10.1128/MMBR.00069-15

4. Chan, B. K., Sistrom, M., Wertz, J. E., Kortright, K. E., Narayan, D., and Turner, P. E. (2016). Phage selection restores antibiotic sensitivity in MDR Pseudomonas aeruginosa. Sci. Rep. 6:26717. doi: 10.1038/srep26717

5. Sarker, S. A., Sultana, S., Reuteler, G., Moine, D., Descombes, P., Charton, F., et al. (2016). Oral phage therapy of acute bacterial diarrhea with two Coliphage preparations: a randomized trial in children from Bangladesh. EBioMedicine 4, 124–137. doi: 10.1016/j.ebiom.2015.12.023

6.Liu, D., Van Belleghem, J. D., de Vries, C. R., Burgener, E., Chen, Q., Manasherob, R., et al. (2021). The safety and toxicity of phage therapy: a review of animal and clinical studies. Viruses 13:1268. doi: 10.3390/v13071268

7. Salmond, G. P. C., and Fineran, P. C. (2015). A century of the phage: past, present and future. Nat. Rev. Microbiol. 13, 777–786. doi: 10.1038/nrmicro3564

8. Schooley, R. T., Biswas, B., Gill, J. J., Hernandez-Morales, A., Lancaster, J., Lessor, L., et al. (2017). Development and use of personalized bacteriophage-based therapeutic cocktails to treat a patient with a disseminated resistant Acinetobacter baumannii infection. Antimicrob. Agents Chemother. 61, e00954–e00967. doi: 10.1128/AAC.00954-17