摘要：噬菌体疗法（Phage Therapy）是指应用溶菌性噬菌体溶解细胞的生物学特征治疗动物病原体临床感染的方法。20世纪初期，噬菌体疗法曾取得良好的治疗效果，但随着抗生素的发现及推广应用，美国和西欧的大多数国家在第二次世界大战之后就终止了噬菌体制剂的研制及噬菌体疗法的应用。但近年来"超级细菌"的出现、相对滞后的抗生素研究使得很多科学家和临床工作人员开始重新关注噬菌体疗法。本文就噬菌体疗法复兴的必要性、噬菌体-细菌共同进化及噬菌体疗法复兴所遇到的现实障碍等方面进行了论述。
关键词：噬菌体；噬菌体疗法；耐药菌
感染性疾病中细菌感染是最常见的类型，抗生素一直被认为是治疗细菌感染的最有利武器，但全球范围内"超级细菌"的出现和相对滞后的抗生素研究威胁着人类健康，就如同回到了"前抗生素时代"，寻找新的抗菌药物迫在眉睫。然而"细菌病毒"-噬菌体可以发挥抵御耐药菌的作用。噬菌体是感染细菌、真菌、螺旋体或放线菌的病毒的统称，一部分可使宿主菌裂解，因此称之为噬菌体。1919年Felixd" Herelle对噬菌体疗法进行了首次尝试。20世纪30年代，抗生素取代噬菌体疗法之前，噬菌体疗法在大部分西方国家取得了商业性的发展。目前抗生素危机助燃了噬菌体疗法的全球复兴。我们需要给患者提供及时、快速、安全、量身定做的自然噬菌体，来适应可持续的治疗途径（如噬菌体疗法）。这是现代医学乃至整个社会所面临的最大挑战之一。
1 耐药菌-现在社会的普遍威胁
随着抗生素的过度使用和滥用，病原菌不断出现耐药性，感染性疾病的发病率和死亡率不断攀升，由此造成的医疗费用也不断增加，从而加重了社会负担。无论是在发达国家还是发展中国家，医院爆发性感染通常是由一小群病原体引起的（即屎肠球菌，金黄色葡萄球菌，肺炎克雷伯杆菌，鲍曼不动杆菌，绿脓杆菌，肠杆菌属，以下简称"ESKAPE 病菌"）[1]。
此外，社区相关性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染和特殊大肠杆菌疫情表明社区越来越受到致命耐药菌的威胁。
由于抗生素耐药性问题的复杂性、巨大的研发成本、深入研究和开发新抗生素的时间局限性，抗生素耐药问题是不可避免的，同时限制抗生素的使用也降低了利润，因此，医药行业并不热衷于继续研发新抗生素。随着抗生素研究行业几近贫瘠，同时感染性疾病的发病率和死亡率稳步上升，我们迫切需要寻找新措施。
2 噬菌体疗法
噬菌体（细菌依赖性病毒），是否可以抵御耐药菌[2-4]？溶菌性噬菌体可特异性附着于细菌细胞表面的相应受体上，通过细菌细胞膜注入自己的遗传物质，并利用细菌胞质内的转录和翻译所需的酶、原料、核糖体等合成新的噬菌体。最后，细菌的细胞壁裂解，释放出新组装的噬菌体，然后它们可以再入侵新的细菌。细菌存在的地方必然会有噬菌体，可以说我们生活在噬菌体的海洋中，但这并不表明所有的噬菌体都是安全的。但在人类基因组中并没有发现噬菌体相关核酸序列 [5-6]。大多数学者认为以前溶菌噬菌体在人体的大规模应用已经证明噬菌体疗法是安全的。
现在有些实验室和中小型企业正在发展噬菌体鸡尾酒或以噬菌体为基础的产品来治疗细菌感染[7]。在近一个世纪以前Felixd" Herelle第一次提出这种治疗方法，并于1919年在巴黎首次用该疗法治疗患细菌性痢疾的患者[8]。后来，他在巴黎创立了噬菌体实验室，这个实验室生产了五种商用噬菌体制剂。20世纪30年代，一些制药公司开始销售几种噬菌体制剂。然而，科学上的不确定性以及抗生素的发现和推广使噬菌体疗法在西方国家退居到历史书中。因此，现有的关于噬菌体疗效的知识主要是基于理论依据、实验室观察、动物模型[9-14]、健康人的安全性研究[15-16]以及几十年医疗经验[17-18，21]。多重耐药菌的出现已经引起了西欧和美国对噬菌体疗法的新兴趣，这一点从那些关于噬菌体疗法的论文在医学文献中呈指数增长便可体现出来。
3 噬菌体-非常规药品
3.1噬菌体 我们可以将噬菌体看作是细菌的天然病原体，高达50%细菌死亡由噬菌体裂解所引起[22]，因此，噬菌体对细菌耐药有较强的选择性，而溶菌性噬菌体也只能通过感染和裂解特异细菌进行繁殖，噬菌体对细菌的特异性选择则可以解决特异性耐药。这种相互作用导致了细菌及噬菌体的共同进化，包括新噬菌体感染力和细菌防御能力的反复更新 [23-27]。最重要的是共同进化导致了细菌耐药性和噬菌体感染范围的不断增加。最近的一项研究表明，体外荧光假单胞菌与多种噬菌体混合感染并没有因为寄生冲突而加快或减慢对于宿主的适应[28]。这样我们可以推测，患者体内治疗性噬菌体和感染性细菌之间的实时共同进化过程中，噬菌体是作为"进化性抗生素"发挥作用的。
3.2噬菌体-细菌共同进化 治疗性噬菌体与传统的医药产品（如抗生素为化学分子）不同，它们是天然的生物体，在保持生态环境（包括人体环境中）的细菌种群平衡中发挥着重要作用。因此，我们不能把它们看作传统的医药产品，而是看作可以互动并不断进化的抗菌产品，他们也可以与抗生素合用[29]。对于可持续的噬菌体疗法来说至关重要的一方面是噬菌体-细菌共同进化，我们关注天然噬菌体是因为它们固有的与细菌共同进化的性质使它们更适合灵活的治疗应用，但共同进化也存在潜在的负面影响，例如，能够使实验中的荧光假单胞菌突变率增加。我们不能广泛的不加限制使用噬菌体疗法，也不能在没有通过实时实验研究确定副作用的情况时使用。
4 噬菌体疗法在当前医药产品开发与营销中的障碍
根据当前欧洲监管制度的一项分析[30]，以及与专家和有关主管部门的多次讨论，虽然噬菌体产品的发展和销售在技术上是可行的，但事实上它与传统的可持续噬菌体疗法是不相容的[31]。
4.1传统医药产品开发和市场营销需要强有力的知识产权保护，但是现在对于天然噬菌体来说知识产权保护是很薄弱的。在专利法中，如果一项发明是现有技术中所未有的，即未被公知公用的，那它就是全新的。噬菌体或噬菌体鸡尾酒疗法在以前是没有分离出或生产出的。噬菌体作为治疗人类细菌感染性疾病的自然生物方面的文献是非常多的，在欧洲东部使用噬菌体进行的临床研究资料最近已翻译成英文[18]。因此，在过去的一个多世纪里，已经发现了许多天然噬菌体和它们的用途。欧盟法律允许已知物质获取专利，比如天然噬菌体在医疗中的应用，只要能证明这种用法是新的就可以，也就是证明这种应用不包含在目前已存在的用法中即可。
推广噬菌体疗法最大挑战是必须按照国际标准进行大规模的临床试验，需要花费大量的资金且持续时间漫长。天然噬菌体作为治疗药物可能会激发科学家和企业家创造性地给噬菌体定义一个合适的、甚至更好的专利申请。
4.2噬菌体疗法与传统医药开发和销售不符 噬菌体疗法需要安全和明确的噬菌体。2009年，在布鲁塞尔阿斯特丽德王后军区总医院的烧伤中心生产了噬菌体鸡尾酒BFC-1。在得到布鲁塞尔自由大学的医学伦理委员会批准后，噬菌体鸡尾酒BFC-1在布鲁塞尔阿斯特丽德王后军区总医院烧伤科进行了初步研究。Kutter和他的同事在最近的一篇综述中讨论了这项研究[21]，没有发现不良反应或副作用。
噬菌体与传统的药物如抗生素相比，主要优势是它能迅速地（短短几天内到几周）进化到可以针对新兴的抗噬菌体的致病菌株，因此噬菌体鸡尾酒不应局限于传统药用产品的开发和许可途径。即使欧洲药品管理局最终会像每年批准季节性流感疫苗那样批准噬菌体疗法[32]，考虑到细菌耐药正在快速发展，噬菌体疗法发展需要几个月的时间仍然太长。倘若能预测未来的致病菌，"广谱的"鸡尾酒就可以提前开发，并可以作为一线紧急医疗问题的药物，从而消灭致病菌。鸡尾酒必然会失败的原因在于环境中的生物多样性远远超出实验室，那些最初有效的鸡尾酒需要定期更新来应对不断出现了的细菌的抗性。
4.3噬菌体疗法与当前运营模式不相容 当前的知识产权保护以及开发和许可程序适用于抗生素，尽管过度应用和滥用导致了目前的抗生素耐药性危机。如何可以将噬菌体疗法可靠的和有限的使用方法推广？是否可以与实际经济激励相容？我们甚至怀疑世界合作管理组织会不会不提供任何保障，毕竟世界卫生组织的主要目标是限制感染，而不是不支持可持续发展的方法。但我们认为经济模式最终需要从根本上重塑来适应更可持续的方法（如噬菌体疗法）。
5 现状
量身定做的方式、噬菌体可持续的天然属性、知识产权等问题可能会阻碍医药公司全球范围内销售噬菌体前期产品。规定的药用产品开发和许可途径使噬菌体疗法相对于抗生素的优势不能显现。因此，很难使灵活的和可持续的噬菌体疗法与目前的医疗和制药环境一致。在法国，Alain Dublanchet（一位使用噬菌体疗法的专家）偶尔会将噬菌体疗法用于无望的骨髓炎患者[31]。在澳洲，噬菌体疗法在"关怀治疗"的情况下成功救治了一位癌症患者的难治性绿脓杆菌尿路感染[33]。
6 结论
噬菌体并不是简单无生命的稳定物质，而是可进化的天然生物体。未来的可持续噬菌体疗法应该充分肯定噬菌体-细菌共同进化方面的潜力。只有这样，噬菌体作为天然细菌管理者的内在潜力才能投入应用。然而，我们需要更多实验研究来确定无限制的应用噬菌体疗法潜在的负面后果。
噬菌体专一性的裂解特定病原菌，不会破坏机体的正常菌群，维持机体内环境的稳定。但是，我们对噬菌体能否有效地作用于不断变异的细菌等方面的知识了解的还很少。为了噬菌体制剂治疗的安全性和可控性，我们还需要对噬菌体的生物特性、噬菌体-细菌之间的相互作用关系，特别是体内的作用系统做更多的研究，同时噬菌体疗法的实现也需要多个部门的通力合作来完成。
译自Introducing Yesterday"s Phage Therapy in Today"s Medicine
Jean-Paul Pirnay；et al.Future Virology.2012；7（4）：379-390.
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编辑/刘小燕