邵健健?杜紅旭?曲逸文?畢師誠?張瑩瑩?馬躍

摘要：抗生素濫用已導致全球范圍內的抗生素耐藥危機，人們不得不開始尋求新的策略解決這一問題。古老的噬菌體療法因噬菌體殺菌效力強、可自我復制等優(yōu)勢而重新受到重視。但單獨使用噬菌體可能面臨一系列問題，如抗菌譜過窄，噬菌體抗性及免疫原性等。噬菌體與抗生素聯(lián)合應用能夠協(xié)同裂解宿主細菌，更好地控制或根除細菌感染，因此，二者聯(lián)用在近年來開始成為噬菌體療法的研究和應用熱點。本文通過整理噬菌體與抗生素聯(lián)合應用的研究文獻及臨床報道，探討、總結噬菌體與抗生素的協(xié)同作用機制，以期進一步推動噬菌體與抗生素聯(lián)合的研究與應用。

關鍵詞：噬菌體；抗生素；裂解量；裂解酶；外排泵；生物膜

中圖分類號：R978.1，Q939.48文獻標志碼：A

Combined application and its synergistic mechanisms of bacteriophages

and antibiotics

Shao Jian-jian， Du Hong-xu， Qu Yi-wen， Bi Shi-cheng， Zhang Ying-ying， and Ma Yue

（College of Veterinary Medicine， Southwest University， Chongqing 402460）

Abstract Overuse and misuse of antibiotics have led to a worldwide crisis of antibiotic resistance， and new strategies are demanded to solve the problem. Old bacteriophage therapy has been reconsidered as a therapeutic option due to high bactericidal efficacy and self-replication of bacteriophages. Using bacteriophages alone，however，faces a series of challenges， such as narrow antibacterial spectrum， bacteriophage resistance and immunogenicity. In recent years， the combination of bacteriophage and antibiotic began to become a hotspot of bacteriophage therapy because they can synergistically lyse the bacteria and lead to eradication of bacterial infections. The primary objective of this review is to discuss and generalize the synergistic mechanisms of bacteriophage and antibiotic combinations by sorting out related researches and clinical reports， so as to promote bacteriophage-antibiotic researches and applications.

Key words Bacteriophage; Antibiotics; Burst size; Endolysins; Efflux pump; Biofilm

在臨床和養(yǎng)殖業(yè)中長期過度使用抗生素已導致全球范圍內的抗生素耐藥危機[1]。全球每年有超過70萬人因耐藥細菌感染而死亡[2]，預計到2050年，每年將會有1000萬人死于耐藥細菌感染，超過因癌癥死亡的人數(shù)[3]。開發(fā)或尋找新抗生素耗時且昂貴，整個過程需要10至15年[4]，20世紀80年代以來只發(fā)現(xiàn)了3種新的抗生素類別[5]。新型抗生素研發(fā)速度減緩要求人們尋找新的策略解決這一問題。

噬菌體（bacteriophage）是生物界最豐富的生物群體，能夠感染細菌并進行復制，具有殺菌特異性強、開發(fā)成本低、易于分離、自我限制、副作用少以及可殺滅耐藥性菌株等潛在優(yōu)點[2，6]。 近年來抗生素耐藥危機使噬菌體療法再次成為研究熱點，但其臨床療效可能受到以下因素的制約：①免疫原性[7-9]，②噬菌體抗性[2]，③抗菌譜較窄，現(xiàn)有的解決方法有：①噬菌體雞尾酒（bacteriophage cocktail），②個性化噬菌體療法[10]，③基因工程改造噬菌體，如突變尾絲蛋白[11]、摻入異源受體結合域[12]等。

鑒于抗生素耐藥性增加及單獨使用噬菌體的局限，噬菌體和抗生素聯(lián)合應用可能是更加合理且有效的方法，因為①兩個足夠且不同的壓力可能比單一壓力更加有效，②聯(lián)合應用可減少抗生素使用量，降低抗生素耐藥危機，③減少噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)，④有效控制繼發(fā)和其他非主要病原菌感染。本文總結了噬菌體與抗生素之間協(xié)同作用的機制，提出在噬菌體與抗生素聯(lián)合應用中，既存在抗生素協(xié)同噬菌體，也存在噬菌體協(xié)同抗生素作用的現(xiàn)象。

1 抗生素協(xié)同噬菌體

1.1 抗生素增加噬菌體裂解量

噬菌體侵染細菌后會在細胞內部復制，并選擇合適的時機釋放病毒子代，進一步感染周圍細菌。但當環(huán)境中噬菌體數(shù)量多于細菌，不適合噬菌體子代釋放時，多個噬菌體會吸附至同一細菌，導致細菌延遲裂解[13]，噬菌體復制時間延長，裂解量（burst size， 指每個菌體中產(chǎn)生的噬菌體數(shù)量）增加，同時子代噬菌體會避免吸附至已被感染的細菌，這種現(xiàn)象叫噬菌體“超感染”（superinfection）[14]（圖1）。

Comeau等[15]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)頭孢噻肟處理后細菌出現(xiàn)絲狀化（bacterial filamentation），噬菌斑（plaque）顯著增大，噬菌體滴度增加，表現(xiàn)出協(xié)同作用。許多學者在不同的噬菌體與抗生素組合（如噬菌體KS12、KS14與美羅培南、環(huán)丙沙星和四環(huán)素[16]；噬菌體σ-1與頭孢曲松[17]）中報道了相似的效應。某些細菌在抗生素處理后形態(tài)會發(fā)生改變[18]，抗生素可作為一種外源施加的壓力誘導細菌延遲裂解，增加噬菌體裂解量[19]。這種現(xiàn)象可能與噬菌體裂解過程相關。噬菌體裂解細菌的整個過程分為3個步驟，分別對應內膜、肽聚糖和外膜的破壞。常規(guī)裂解中，Holin蛋白（穿孔素）在細胞質膜中無害累積，在特定時間觸發(fā)以形成微米級別的空隙，為裂解肽聚糖做準備[20]。Kim等[19]研究表明，當細菌細胞呈絲狀生長時，細菌長度增加15.4倍，而Holin蛋白僅增加2.1倍，導致相對面積內Holin蛋白的積聚時間延長，噬菌體裝配時間增加，最終導致噬菌體數(shù)量暴發(fā)。部分抗生素能引起細胞絲狀化，使細胞壁弱化或細菌分裂不良[21]，模擬細菌延遲裂解過程的發(fā)生。但仍有文獻表明，細菌絲狀化并不一定導致噬菌體和抗生素協(xié)同作用發(fā)生[17]，這可能涉及到另外的因素和機制。但可以肯定的是，抗生素能使細菌的生長狀態(tài)欠佳，使噬菌體的侵染更具威脅。

1.2 抗生素增強噬菌體裂解酶外部裂解細菌

研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體滴度與噬菌斑大小并不呈正相關，即某些噬菌體的滴度較低，但仍能產(chǎn)生較大的噬菌斑，這可能與噬菌體裂解酶（bacteriophage endolysins）相關。噬菌體裂解酶是噬菌體在宿主細菌體內復制后期合成的蛋白質[22]，能夠裂解細胞壁肽聚糖中的重要化學鍵，導致細菌菌體破裂，釋放出子代噬菌體。從外部靶向使用裂解酶可以破壞正常革蘭陽性菌的細胞壁，使細菌成級數(shù)死亡[23]。研究表明，裂解酶能夠消化肽聚糖，在細胞壁上形成孔洞，從而發(fā)揮其抗菌活性[24]。此外，裂解酶并不局限于靶向細胞壁，在裂解酶作用后可發(fā)現(xiàn)細菌細胞膜損傷，質膜通透性增加[25]。在過去，裂解酶的研究主要針對革蘭陽性菌，革蘭陰性菌由于其外膜阻止裂解酶進入肽聚糖層，效果并不理想[22]。近期已有研究表明，裂解酶Ply17、EL188等與外膜滲透劑（outer membrane permeabilizer）聯(lián)合應用時對革蘭陰性菌有較好效果[26-27]，甚至部分裂解酶如Ply6A3、PlyF307和LysPA26等能夠不依賴外膜滲透劑直接裂解革蘭陰性細菌[28-30]。裂解酶能夠直接裂解革蘭陰性菌的活性可能歸因于其尾部的兩親性螺旋[23]，這一結構可以協(xié)助裂解酶穿透細胞膜。將包含兩親性螺旋的C末端區(qū)域刪除會顯著降低裂解酶LysAB2的抗菌活性，并且與完整的鮑曼不動桿菌噬菌體裂解酶分子相比，它的C末端區(qū)表現(xiàn)出更強的殺菌活性[25]。

部分裂解酶不僅能裂解其目標宿主菌，還可以有效殺滅非直接靶向病原菌[28，30]，它們的抗菌譜介于噬菌體和抗生素之間，能夠有效克服噬菌體高度特異性而不能用于治療多種病原菌混合感染的困難。某些情況下，裂解酶與抗生素表現(xiàn)出協(xié)同作用。裂解酶Cpl-711與頭孢噻肟協(xié)同作用殺滅多重耐藥肺炎球菌[31]；多黏菌素B對大腸埃希菌的最小抑菌濃度（minimum inhibitory concentrations， MIC）為0.6～1 ?g/mL，與T5噬菌體裂解酶聯(lián)合應用后，其MIC降低至0.4～0.5 ?g/mL[32]；SAL200降低抗生素的MIC，在體內外均表現(xiàn)出協(xié)同作用[33]。噬菌體裂解酶Cpl-1、Clys、LysABP-01和MR-10與抗生素聯(lián)合應用時也出現(xiàn)協(xié)同作用[34-37]。噬菌體裂解細胞后會將子代噬菌體和裂解酶釋放入周圍環(huán)境中，抗生素讓細胞壁或細胞膜缺損，使環(huán)境中的裂解酶從外部順利抵達肽聚糖并發(fā)揮裂解細胞的作用。與抗生素相比，不同裂解酶靶向肽聚糖中的不同化學鍵，細菌對裂解酶耐受的可能性較常規(guī)抗生素低了幾個數(shù)量級[38-39]。

1.3 抗生素抑制噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)

噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)是目前噬菌體療法面臨的主要問題，臨床常使用噬菌體雞尾酒來減少噬菌體抗性菌株的出現(xiàn)，但是這些噬菌體混合物需要更長的時間進行制備、純化，增加引起免疫反應的可能，并降低噬菌體藥代動力學和藥效學的可預測性[2，40]。噬菌體與抗生素聯(lián)合應用也許能更好地解決這個問題。Kirby等[41]發(fā)現(xiàn)噬菌體SA5與慶大霉素聯(lián)合應用可減少金黃色葡萄球菌的數(shù)量，與單獨使用噬菌體處理不同，噬菌體與抗生素聯(lián)合應用中未檢測到噬菌體抗性菌株。Oechslin等[42]在心內膜炎大鼠模型中對噬菌體雞尾酒PP1131與環(huán)丙沙星之間的協(xié)同作用進行研究，噬菌體與抗生素聯(lián)合應用在24 h后成功抑制了噬菌體抗性菌株的產(chǎn)生。Lopes等[40]同樣證明了噬菌體ELY-1與環(huán)丙沙星聯(lián)合應用可有效降低細菌密度，并防止抗性菌株的出現(xiàn)，甚至抗生素還能夠重新使細菌對噬菌體敏感[43]。噬菌體與抗生素聯(lián)合應用不太可能因為細菌產(chǎn)生抗性而導致失敗，對噬菌體產(chǎn)生抗性的菌株仍然可被抗生素清除。

2 噬菌體協(xié)同抗生素

2.1 降低抗生素耐藥性

噬菌體和抗生素聯(lián)合應用時，以藥物外排泵（efflux pumps）為受體的噬菌體迫使耐藥細菌的外排泵突變以產(chǎn)生噬菌體抗性，導致對抗生素的敏感性增加[44-45]，這種現(xiàn)象被稱作“進化權衡”（genetic trade-offs），當細菌在一種性狀上改變以提高適應性時，往往會在另一種性狀上表現(xiàn)出適應性下降[21]。臨床研究報告表明，一例被多重耐藥鮑曼不動桿菌感染的患者，通過篩選噬菌體與米諾環(huán)素聯(lián)合治療得到治愈[10]。腸球菌多糖抗原（enterococcal polysaccharide antigen， EPA）是糞腸球菌的噬菌體受體，與噬菌體的吸附相關，耐萬古霉素糞腸球菌的EPA突變株對噬菌體耐藥，但重新對萬古霉素敏感[46]。Chan等[44]發(fā)現(xiàn)，噬菌體能夠利用MexAB和MexXY多藥外排系統(tǒng)的外膜蛋白OprM作為受體結合位點，對多種藥物耐受的銅綠假單胞菌為阻止噬菌體入侵，改變其外排泵蛋白結構，導致其對幾種抗生素的敏感性增加。大腸埃希菌的TolC蛋白是細菌外排系統(tǒng)的一部分，也是噬菌體進入細胞的受體，TolC改變的抗性突變體對噬菌體耐受，但對新霉素高度敏感[47]。這些現(xiàn)象都與噬菌體突變耐藥細菌的藥物外排泵有關。藥物外排泵可主動將抗生素從細菌細胞內泵出，當細菌外排抗生素時，噬菌體將藥物外排泵蛋白作為受體與之結合，吸附細菌并注入自身核酸。在噬菌體的選擇壓力作用下，部分藥物外排泵發(fā)生突變，減少噬菌體吸附，此時藥物外排泵無法排出抗生素，噬菌體和抗生素協(xié)同發(fā)揮作用，抑制和殺滅細菌。

此外，細菌莢膜對噬菌體的吸附十分重要，細菌極容易通過丟失莢膜來改變噬菌體吸附效率，導致抗生素對耐藥細菌重新敏感[10，48-49]。Schooley團隊發(fā)現(xiàn)多重耐藥鮑曼不動桿菌可丟失莢膜對噬菌體產(chǎn)生抗性，但這使得抗生素更容易穿透其外膜[10]。Altamirano等[48]表明對噬菌體產(chǎn)生抗性的鮑曼不動桿菌合成莢膜的基因缺失，破壞噬菌體吸附，但重新對抗生素敏感。

2.2 降解生物膜

生物膜是在生物或非生物表面上形成的被細菌胞外大分子包裹的有組織的細菌群體。這些胞外大分子物質是細菌群體自身產(chǎn)生的，主要由多糖、蛋白質、核酸和脂質構成，充當細菌群體的外部消化系統(tǒng)，被稱作胞外聚合物（extracellular polymeric substances， EPS）[50]。生物膜的形成有助于細菌逃避宿主的免疫系統(tǒng)并增加其抗生素耐受性，與多種細菌的嚴重感染密切相關[6]。

成熟的生物膜阻止抗生素滲透到膜內部，但噬菌體可以在生物膜中形成通道，使抗生素通過該路徑擴散至生物膜內部并達到較高濃度[51]。噬菌體和萬古霉素結合使用能降解87%生物膜量，且耐萬古霉素腸球菌的數(shù)量降低至無法檢測的水平[52]。與頭孢噻肟治療組相比，T4噬菌體和頭孢噻肟的組合顯著增強清除細菌生物膜的效率，降低了最小生物膜根除濃度（the minimum biofilm eradication concentration）[53]。噬菌體存在時，僅使用1/2 MIC環(huán)丙沙星即觀察到90%的生物膜減少，且能顯著殺滅生物膜內細菌[54]。

有趣的是，經(jīng)噬菌體處理后使用抗生素，又稱作序貫治療（sequential treatment），對根除生物膜的效果更佳[55-58]，這種現(xiàn)象的原因可能是某些抗生素能夠干擾噬菌體復制[59]。有研究表明，較高濃度的抗生素會殺死生物膜表層的細菌，噬菌體吸附至死亡的細菌后無法增殖，從而降低噬菌體的滲透和擴散速率，產(chǎn)生較低的噬菌體暴發(fā)量[60]。另一種觀點表明，抗生素存在時可明顯降低噬菌體滴度，噬菌體顆粒主要由蛋白質組成，某些DNA或蛋白質合成抑制劑類抗生素可能會影響噬菌體子代的形成，對噬菌體復制有拮抗作用[61]。因此，采用序貫治療的方法處理生物膜時能夠表現(xiàn)出更明顯的協(xié)同作用。部分噬菌體為更加有效的穿透EPS層，會在尾部或尾纖維上攜帶一種EPS多糖解聚酶[62]。這類酶能降解生物膜，與抗生素產(chǎn)生協(xié)同作用，有些還能殺滅生物膜內細菌[38，63-65]。研究表明，某些具有解聚酶活性的噬菌體在吸附、侵襲和破壞細菌生物膜方面表現(xiàn)得更出色[66]。

3 噬菌體與抗生素聯(lián)合的臨床應用

3.1 案例報告

“同情使用”（compassionate use）是一種嘗試性治療方法，用于沒有其他治療方法的危重患者，這一方法僅適用于已進入臨床研究期并取得一定療效的非注冊藥物，如噬菌體療法等。在現(xiàn)有的噬菌體同情應用報道中，幾乎都是噬菌體與抗生素聯(lián)合應用[67]。但是關于噬菌體與抗生素協(xié)同作用的探討相對較少，而將所取得的療效都歸功于噬菌體。但也有少數(shù)研究報道強調了噬菌體與抗生素的協(xié)同作用（見表1）[10，68-71] ，為今后噬菌體的臨床廣泛應用提供一定的參考。

2020年Tkhilaishvili團隊[68]報道了1例多重耐藥銅綠假單胞菌引起的假體關節(jié)周圍感染。在抗生素和手術治療均失敗的情況下，患者接受噬菌體輔助治療。噬菌體與抗生素聯(lián)合治療可有效消除感染，僅在治療后的第三天，引流液中并未分離到銅綠假單胞菌。報道強調了噬菌體的抗生物膜活性，并且與抗生素合用時生物膜生物量的減少幅度最大。

2021年Tkhilaishvili團隊[69]再次報道了1例噬菌體與抗生素聯(lián)合應用成功治療左心室輔助裝置（left ventricular assist device， LVAD）感染的案例。由于抗生素治療頑固性LVAD的高風險，該團隊施用噬菌體輔助抗生素進行治療。手術前靜脈施用噬菌體共3次，并局部應用噬菌體，手術清創(chuàng)期間再次遞送噬菌體與抗生素，手術結束后并未分離出銅綠假單胞菌。整個過程中患者僅表現(xiàn)出輕度惡心。

2019年Nir-Paz等[70]報道一起多重耐藥細菌混合感染的細菌性骨髓炎治療。由于細菌耐藥嚴重且患者拒絕截肢，醫(yī)院決定使用噬菌體療法，將噬菌體與抗生素聯(lián)合應用。僅在短短幾天內，患者傷口開始恢復，疼痛消除，且治療期間未監(jiān)測到噬菌體療法的不良反應，噬菌體與抗生素的聯(lián)合應用比單獨使用任何一種治療方式更有效。

2018年Chan等[71]報道了一個成功治療縱隔和主動脈移植物細菌感染的案例?；颊卟∏榉磸?，抗生素與手術均無法徹底根除感染。作者團隊將噬菌體和抗生素混合物注入縱隔瘺中，感染很快消失，此后也沒有任何復發(fā)感染的跡象。先前體外試驗結果表明，噬菌體OMKO1可以結合銅綠假單胞菌外排泵，使細菌對抗生素重新敏感。在這項研究中將這一噬菌體與抗生素組合用于臨床治療，效果同樣顯著。

2017年Schooley等[10]報道了一起噬菌體療法，成功治愈壞死性胰腺炎和多重耐藥鮑曼不動桿菌感染患者。治療過程中將噬菌體雞尾酒與抗生素聯(lián)合應用，使患者病情得到顯著改善，最終消除高度耐藥的鮑曼不動桿菌感染。有趣的是，當同時施用噬菌體與抗生素時，細菌的抗生素敏感性隨其噬菌體抗性出現(xiàn)而增加。

以上噬菌體與抗生素的聯(lián)合應用在臨床中均取得顯著的療效，但后續(xù)仍然需要更多的研究來對噬菌體應用的劑量、形式、治療持續(xù)時間以及如何與抗生素聯(lián)合應用進行評估，以優(yōu)化臨床治療結果。

3.2 臨床試驗

在東歐和蘇聯(lián)的部分地區(qū)一直保持有噬菌體療法的傳統(tǒng)。佐治亞州的Eliava研究所生產(chǎn)了許多純化的用于治療細菌感染的噬菌體制劑，并進行了一系列的臨床研究，評估了噬菌體制劑對葡萄球菌感染患者的治療效果。表2中總結了噬菌體對葡萄球菌敗血癥、肺部感染（包括急性和慢性肺膿腫、慢性肺炎及慢性支氣管炎）及全身和局部感染的結果[72-73]。在葡萄球菌敗血癥治療中，僅使用噬菌體的患者有41%（n=46）完全康復，噬菌體與抗生素聯(lián)合治療有78%的患者完全康復（n=40），僅使用抗生素的對照組中有23%（n=96）的患者完全康復。在肺部感染及全身和局部感染中也觀察到類似結果。治療結果表明，噬菌體與抗生素的聯(lián)用比單獨使用噬菌體更加有效。盡管人們普遍接受這些臨床試驗的可信度，但它在一定程度上未能滿足現(xiàn)代嚴格的臨床試驗標準。目前噬菌體與抗生素聯(lián)合應用仍有許多尚未解決的問題，需要等待一個大規(guī)模、質量可控且透明化進行的臨床試驗來進行有效性和安全性評估。

4 展望

噬菌體療法作為一種抗生素替代療法（alternative therapy），近期又逐漸受到重視，但因其有一定的局限性，越來越多的學者將噬菌體與抗生素聯(lián)合應用以治療細菌感染[74]。

抗生素耐藥日益嚴重，單獨使用抗生素極有可能出現(xiàn)復發(fā)感染，將噬菌體與抗生素聯(lián)合應用可抑制或殺滅耐藥細菌，增強療效。單獨使用噬菌體療法時，細菌易通過丟失莢膜，突變外排泵蛋白、形成生物膜等措施減少噬菌體吸附，從而對噬菌體產(chǎn)生抗性。通常來說，免疫系統(tǒng)會協(xié)同噬菌體完成對細菌的清除[7]。

但研究表明，噬菌體通常無法徹底清除體內細菌感染，在施用噬菌體后常出現(xiàn)噬菌體抗性菌株，但這些突變菌株通常對抗生素重新敏感[10]。此外，抗生素會增加噬菌體裂解量，幫助噬菌體裂解酶抵達細菌肽聚糖，有效清除感染。因此，噬菌體與抗生素聯(lián)合應用可能是更加合理且有效的方法。

目前沒有確切的研究表明該如何選用抗生素。表3已部分列出文章中所提到的噬菌體與抗生素組合，多種抗生素均可與噬菌體協(xié)同使用。其中最主要的是β-內酰胺類等干擾細胞壁合成的一類抗生素，大環(huán)內酯類、四環(huán)素類和氨基糖苷類等抑制細菌蛋白質合成的抗生素也可與噬菌體協(xié)同使用，同時也有抑制細菌核酸合成的喹諾酮類抗生素。

需要正視的是，抗生素可能會對噬菌體藥效學有負面影響[75]。一是抗生素干擾細菌代謝活性，導致與宿主細菌相關的各種噬菌體生命活動也表現(xiàn)出較低的活性。二是抗生素直接抑制噬菌體活性，導致噬菌體對細菌的侵襲力降低。有學者使用亞劑量抗生素以期減少對噬菌體的干擾，但細菌的MIC可能與噬菌體并不相通，需要更多的研究來確定抗生素濃度對噬菌體的影響?，F(xiàn)有的可行方法有，在進行動物試驗或人類臨床治療前，對噬菌體與抗生素組合進行篩選，避免可能出現(xiàn)的拮抗作用。或者采用序貫治療，將噬菌體與抗生素先后施用，比如先使用噬菌體影響細菌狀態(tài)或消除生物膜，再用抗生素進行治療，可能會取得較好效果。

噬菌體的劑量、給藥方式和持續(xù)時間同樣是需要進一步探究的問題。噬菌體免疫原性可能會導致噬菌體被機體迅速清除[9]，雖然噬菌體可在體內或感染部位自行增殖，但仍需要一定的初始劑量以對抗中和抗體與巨噬細胞的吞噬作用。噬菌體的清除主要集中于肝臟和脾臟[76]，因此，局部應用、口服和注射噬菌體等不同給藥方式可能出現(xiàn)完全不同的治療效果。特別是在與抗生素聯(lián)合應用的情況下，噬菌體的藥動學和藥效學更是難以預測。

目前噬菌體與抗生素聯(lián)合應用的協(xié)同作用機制尚不完全明確，且多數(shù)試驗研究均是在體外和動物上進行，很少有文獻報道人類案例的治療。本文在總結抗生素與噬菌體聯(lián)合應用機制的基礎上，簡要介紹了人類臨床案例，強調了噬菌體與抗生素聯(lián)合應用的有效性及可能性，為人類臨床中噬菌體與抗生素的聯(lián)合應用提供了一定參考。噬菌體與抗生素聯(lián)合應用擁有巨大前景，但仍需要謹慎地進行聯(lián)合應用治療，以防止可能出現(xiàn)的拮抗作用并優(yōu)化治療結果。

參 考 文 獻

Pan Y， Awan F， Zhenbao M， et al. Preliminary view of the global distribution and spread of the tet（X） family of tigecycline resistance genes[J]. J Antimicrob Chemother， 2020， 75（10）： 2797-2803.

Gordillo Altamirano F L， Barr J J. Phage therapy in the postantibiotic era[J]. Clin Microbiol Rev， 2019， 32（2）： e00066-18.

Sugden R， Kelly R， Davies S. Combatting antimicrobial resistance globally[J]. Nat Microbiol， 2016， 1（10）： 16187.

Vogt D， Sperling S， Tkhilaishvili T， et al. Beyond antibiotic therapy - Future antiinfective strategies-Update 2017[J]. Unfallchirurg， 2017， 120（7）： 573-584.

Kortright K E， Chan B K， Koff J L， et al. Phage therapy： A renewed approach to combat antibiotic-resistant bacteria[J]. Cell host & microbe， 2019， 25（2）： 219-232.

Nikolich M P， Filippov A A. Bacteriophage therapy： Developments and directions[J]. Antibiotics （Basel）， 2020， 9（3）： 135.

Gogokhia L， Round J L. Immune-bacteriophage interactions in inflammatory bowel diseases[J]. Curr Opin Virol， 2021， 49： 30-35.

Gogokhia L， Buhrke K， Bell R， et al. Expansion of bacteriophages is linked to aggravated intestinal inflammation and colitis[J]. Cell Host & Microbe， 2019， 25（2）： 285-299.e8.

Popescu M， Van Belleghem J D， Khosravi A， et al. Bacteriophages and the immune system[J]. Annu Rev Virol， 2021， 8（1）： 415-435.

Schooley R T， Biswas B， Gill J J， et al. Development and use of personalized bacteriophage-based therapeutic cocktails to treat a patient with a disseminated resistant Acinetobacter baumannii infection[J]. Antimicrob Agents Ch， 2017， 61（10）： e00954-17.

Yehl K， Lemire S， Yang A C， et al. Engineering phage host-range and suppressing bacterial resistance through phage tail fiber mutagenesis[J]. Cell， 2019， 179（2）： 459-469.e9.

Chen Y， Batra H， Dong J， et al. Genetic engineering of bacteriophages against infectious diseases[J]. Front Microbiol， 2019， 10： 954.

Krieger I V， Kuznetsov V， Chang J-Y， et al. The structural basis of T4 phage lysis control： DNA as the signal for lysis inhibition[J]. J Mol Biol， 2020， 432（16）： 4623-4636.

Hays S G， Seed K D. Dominant Vibrio cholerae phage exhibits lysis inhibition sensitive to disruption by a defensive phage satellite[J]. Elife， 2020， 9： e53200.

Comeau A M， Tetart F， Trojet S N， et al. Phage-antibiotic synergy （PAS）： Beta-lactam and quinolone antibiotics stimulate virulent phage growth[J]. PLoS One， 2007， 2（8）： e799.

Kamal F， Dennis J J. Burkholderia cepacia complex phage-antibiotic synergy （PAS）： Antibiotics stimulate lytic phage activity[J]. Appl Environ Microbiol， 2015， 81（3）： 1132-8.

Knezevic P， Curcin S， Aleksic V， et al. Phage-antibiotic synergism： A possible approach to combatting Pseudomonas aeruginosa[J]. Res Microbiol， 2013， 164（1）： 55-60.

Cushnie T P T， Odriscoll N H， Lamb A J. Morphological and ultrastructural changes in bacterial cells as an indicator of antibacterial mechanism of action[J]. Cell Mol Life Sci， 2016， 73（23）： 4471-4492.

Kim M， Jo Y， Hwang Y J， et al. Phage-antibiotic synergy via delayed lysis[J]. Appl Environ Microb， 2018， 84（22）： e02085-18.

Young R. Phage lysis： three steps， three choices， one outcome[J]. J Microbiol， 2014， 52（3）： 243-258.

Morrisette T， Kebriaei R， Lev K L， et al. Bacteriophage therapeutics： A primer for clinicians on phage-antibiotic combinations[J]. Pharmacotherapy， 2020， 40（2）： 153-168.

Gondil V S， Harjai K， Chhibber S. Endolysins as emerging alternative therapeutic agents to counter drug-resistant infections[J]. Int J Antimicrob Agents， 2020， 55（2）： 105844.

Raz A， Serrano A， Hernandez A， et al. Isolation of phage lysins that effectively kill Pseudomonas aeruginosa in mouse models of lung and skin infection[J]. Antimicrob Agents Ch， 2019， 63（7）： e00024-19.

Fischetti V A. Lysin therapy for Staphylococcus aureus and other bacterial pathogens[J]. Curr Top Microbiol Immunol， 2017， 409： 529-540.

Peng S Y， You R I， Lai M J， et al. Highly potent antimicrobial modified peptides derived from the Acinetobacter baumannii phage endolysin LysAB2[J]. Sci Rep， 2017， 7（1）： 11477.

Yang Y H， Le S， Shen W， et al. Antibacterial activity of a lytic enzyme encoded by Pseudomonas aeruginosa double stranded RNA bacteriophage phiYY[J]. Front Microbiol， 2018， 9： 1778.

Love M J， Bhandari D， Dobson R C J， et al. Potential for bacteriophage endolysins to supplement or replace antibiotics in food production and clinical care[J]. Antibiotics-Basel， 2018， 7（1）： 17.

Wu M L， Hu K Y， Xie Y H， et al. A novel phage PD-6A3， and its endolysin Ply6A3， with extended lytic activity against Acinetobacter baumannii[J]. Front Microbiol， 2019， 9： 3302.

Lood R， Winer B Y， Pelzek A J， et al. Novel phage lysin capable of killing the multidrug-resistant gram-negative bacterium Acinetobacter baumannii in a mouse bacteremia model[J]. Antimicrob Agents Ch， 2015， 59（4）： 1983-1991.

Guo M Q， Feng C Y， Ren J， et al. A novel antimicrobial endolysin， LysPA26， against Pseudomonas aeruginosa[J]. Front Microbiol， 2017， 8： 293.

Letrado P， Corsini B， Diez-Martinez R， et al. Bactericidal synergism between antibiotics and phage endolysin Cpl-711 to kill multidrug-resistant pneumococcus[J]. Future Microbiol， 2018， 13（11）： 1215-1223.

Shavrina M S， Zimin A A， Molochkov N V， et al. In vitro study of the antibacterial effect of the bacteriophage T5 thermostable endolysin on Escherichia coli cells[J]. J Appl Microbiol， 2016， 121（5）： 1282-1290.

Kim N H， Park W B， Cho J E， et al. Effects of phage endolysin SAL200 combined with antibiotics on Staphylococcus aureus Infection[J]. Antimicrob Agents Chemother， 2018， 62（10）： e00731-18.

Djurkovic S， Loeffler J M， Fischetti V A. Synergistic killing of Streptococcus pneumoniae with the bacteriophage lytic enzyme Cpl-1 and penicillin or gentamicin depends on the level of penicillin resistance[J]. Antimicrob Agents Chemother， 2005， 49（3）： 1225-1228.

Daniel A， Euler C， Collin M， et al. Synergism between a novel chimeric lysin and oxacillin protects against infection by methicillin-resistant Staphylococcus aureus[J]. Antimicrob Agents Ch， 2010， 54（4）： 1603-1612.

Thummeepak R， Kitti T， Kunthalert D， et al. Enhanced antibacterial activity of Acinetobacter baumannii bacteriophage OABP-01 endolysin （LysABP-01） in combination with colistin[J]. Front Microbiol， 2016， 7： 1402.

Chopra S， Harjai K， Chhibber S. Potential of combination therapy of endolysin MR-10 and minocycline in treating MRSA induced systemic and localized burn wound infections in mice[J]. Int J Med Microbiol， 2016， 306（8）： 707-716.

Sharma U， Vipra A， Channabasappa S. Phage-derived lysins as potential agents for eradicating biofilms and persisters[J]. Drug Discov Today， 2018， 23（4）： 848-856.

Lusiak-Szelachowska M， Weber-Dabrowska B， Gorski A. Bacteriophages and lysins in biofilm control[J]. Virol Sin， 2020， 35（2）： 125-133.

Lopes A， Pereira C， Almeida A. Sequential combined effect of phages and antibiotics on the inactivation of Escherichia coli[J]. Microorganisms， 2018， 6（4）： 125.

Kirby A E. Synergistic action of gentamicin and bacteriophage in a continuous culture population of Staphylococcus aureus[J]. PLoS One， 2012， 7（11）： e51017.

Oechslin F， Piccardi P， Mancini S， et al. Synergistic interaction between phage therapy and antibiotics clears Pseudomonas Aeruginosa Infection in Endocarditis and Reduces Virulence[J]. J Infect Dis， 2017， 215（5）： 703-712.

Liu S， Zhao Y， Hayes A， et al. Overcoming bacteriophage insensitivity in Staphylococcus aureus using clindamycin and azithromycinat subinhibitory concentrations[J]. Allergy， 2021， 76（11）： 3446-3458.

Chan B K， Sistrom M， Wertz J E， et al. Phage selection restores antibiotic sensitivity in MDR Pseudomonas aeruginosa[J]. Sci Rep， 2016， 6： 26717.

Torres-Barcelo C， Hochberg M E. Evolutionary rationale for phages as complements of antibiotics[J]. Trends Microbiol， 2016， 24（4）： 249-256.

Chatterjee A， Johnson C N， Luong P， et al. Bacteriophage resistance alters antibiotic-mediated intestinal expansion of enterococci[J]. Infect Immun， 2019， 87（6）： e00085-19.

German G J， Misra R. The TolC protein of Escherichia coli serves as a cell-surface receptor for the newly characterized TLS bacteriophage[J]. J Mol Biol， 2001， 308（4）： 579-585.

Gordillo Altamirano F， Forsyth J H， Patwa R， et al. Bacteriophage-resistant Acinetobacter baumannii are resensitized to antimicrobials[J]. Nat Microbiol， 2021， 6（2）： 157-161.

Canfield G S， Chatterjee A， Espinosa J， et al. Lytic bacteriophages facilitate antibiotic sensitization of Enterococcus faecium[J]. Antimicrob Agents Chemother， 2021， 65（5）： e00143-21.

Flemming H C， Wingender J. The biofilm matrix[J]. Nat Rev Microbiol， 2010， 8（9）： 623-633.

Bedi M S， Verma V， Chhibber S. Amoxicillin and specific bacteriophage can be used together for eradication of biofilm of Klebsiella pneumoniae B5055[J]. World J Microb Biot， 2009， 25（7）： 1145-1151.

Shlezinger M， Coppenhagen-Glazer S， Gelman D， et al. Eradication of vancomycin-resistant enterococci by combining phage and vancomycin[J]. Viruses， 2019， 11（10）： 954.

Ryan E M， Alkawareek M Y， Donnelly R F， et al. Synergistic phage-antibiotic combinations for the control of Escherichia coli biofilms in vitro[J]. FEMS Immunol Med Microbiol， 2012， 65（2）： 395-398.

Chang R Y K， Das T， Manos J， et al. Bacteriophage PEV20 and ciprofloxacin combination treatment enhances removal of Pseudomonas aeruginosa biofilm isolated from cystic fibrosis and wound patients[J]. Aaps J， 2019， 21（3）： 49.

Tkhilaishvili T， Lombardi L， Klatt A B， et al. Bacteriophage Sb-1 enhances antibiotic activity against biofilm， degrades exopolysaccharide matrix and targets persisters of Staphylococcus aureus[J]. Int J Antimicrob Agents， 2018， 52（6）： 842-853.

Chaudhry W N， Concepcion-Acevedo J， Park T， et al. Synergy and order effects of antibiotics and phages in killing Pseudomonas aeruginosa biofilms[J]. PLoS One， 2017， 12（1）： e0168615.

Kumaran D， Taha M， Yi Q L， et al. Does treatment order matter？ Investigating the ability of bacteriophage to augment antibiotic activity against Staphylococcus aureus biofilms[J]. Front Microbiol， 2018， 9： 127.

Dickey J， Perrot V. Adjunct phage treatment enhances the effectiveness of low antibiotic concentration against Staphylococcus aureus biofilms in vitro[J]. PLoS One， 2019， 14（1）： e0209390.

Gorski A， Miedzybrodzki R， Wegrzyn G， et al. Phage therapy： Current status and perspectives[J]. Med Res Rev， 2020， 40（1）： 459-463.

Grygorcewicz B， Wojciuk B， Roszak M， et al. Environmental phage-based cocktail and antibiotic combination effects on Acinetobacter baumannii biofilm in a human urine model[J]. Microb Drug Resist， 2020， 27（1）： 25-35.

Akturk E， Oliveira H， Santos S B， et al. Synergistic action of phage and antibiotics： Parameters to enhance the killing efficacy against mono and dual-species biofilms[J]. Antibiotics （Basel）， 2019， 8（3）： 103.

Knecht L E， Veljkovic M， Fieseler L. Diversity and function of phage encoded depolymerases[J]. Front Microbiol， 2019， 10： 2949.

Wu Y， Wang R， Xu M， et al. A novel polysaccharide depolymerase encoded by the phage SH-KP152226 confers specific activity against multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae via biofilm degradation[J]. Front Microbiol， 2019， 10： 2768.

Tabassum R， Shafique M， Khawaja K A， et al. Complete genome analysis of a Siphoviridae phage TSK1 showing biofilm removal potential against Klebsiella pneumoniae[J]. Sci Rep， 2018， 8（1）： 17904.

Gutierrez D， Briers Y， Rodriguez-Rubio L， et al. Role of the pre-neck appendage protein （Dpo7） from phage vB_SepiS-phiIPLA7 as an anti-biofilm agent in staphylococcal species[J]. Front Microbiol， 2015， 6： 1315.

Mi L， Liu Y， Wang C， et al. Identification of a lytic Pseudomonas aeruginosa phage depolymerase and its anti-biofilm effect and bactericidal contribution to serum[J]. Virus Genes， 2019， 55（3）： 394-405.

Patey O， Mccallin S， Mazure H， et al. Clinical indications and compassionate use of phage therapy： Personal experience and literature review with a focus on osteoarticular infections[J]. Viruses-Basel， 2019， 11（1）： 18.

Tkhilaishvili T， Winkler T， Muller M， et al. Bacteriophages as adjuvant to antibiotics for the treatment of periprosthetic joint infection caused by multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa[J]. Antimicrob Agents Chemother， 2020， 64（1）： e00924-19.

Tkhilaishvili T， Merabishvili M， Pirnay J P， et al. Successful case of adjunctive intravenous bacteriophage therapy to treat left ventricular assist device infection[J]. J Infect， 2021， 83（3）： e1-e3.

Nir-Paz R， Gelman D， Khouri A， et al. Successful treatment of antibiotic-resistant， poly-microbial bone infection with bacteriophages and antibiotics combination[J]. Clin Infect Dis， 2019， 69（11）： 2015-2018.

Chan B K， Turner P E， Kim S， et al. Phage treatment of an aortic graft infected with Pseudomonas aeruginosa[J]. Evol Med Public Health， 2018， 2018（1）： 60-66.

Kutateladze M， Adamia R. Bacteriophages as potential new therapeutics to replace or supplement antibiotics[J]. Trends Biotechnol， 2010， 28（12）： 591-595.

Kutateladze M， Adamia R. Phage therapy experience at the Eliava Institute[J]. Med Maladies Infect， 2008， 38（8）： 426-430.

North O I， Brown E D. Phage-antibiotic combinations： A promising approach to constrain resistance evolution in bacteria[J]. Ann N Y Acad Sci， 2020， 1496（1）： 23-34.

Abedon S T. Phage-antibiotic combination treatments： Antagonistic impacts of antibiotics on the pharmacodynamics of phage therapy？[J]. Antibiotics （Basel）， 2019， 8（4）： 182.

Federici S， Nobs S P， Elinav E. Phages and their potential to modulate the microbiome and immunity[J]. Cell Mol Immunol， 2021， 18（4）： 889-904.

收稿日期：2021-03-01

作者簡介：邵健健，男，生于1997年，在讀碩士研究生，主要研究方向為獸醫(yī)生物技術和中獸醫(yī)學，E-mail： qxiaoy@email.swu.edu.cn

*通訊作者，E-mail： mayue6399@126.com