噬菌体制剂为健康安全养殖产业保驾护航

孙虎芝　宋晓娜　潘强　张召佐　任慧英

随着养殖业的快速发展，细菌性疾病与日俱增，抗生素为细菌性疾病的防控做出了巨大贡献。但由于过分的依赖抗生素及滥用现象的发生，细菌耐药性及其药物残留等棘手问题也随之而来，给养殖业带来严重的损失。面对抗生素的广谱性引起动物肠道菌群的失衡，影响了动物的生长发育。因此，寻找一种新型的抗生素替代品势在必行。

1国家在行动

2015年，美国公布为期5年的抗击耐药细菌的国家行动计划，计划大幅削减抗生素的不当使用，以应对“紧迫而严重的”的细菌耐抗生素威胁。我国也相继出台了一系列措施，如14部委联合印发遏制细菌耐药国家行动计划（2016—2020），农业部颁布了2428号公告2016年11月1日起禁止硫酸黏菌素用于动物促生长。2016年6月，最后一个硫酸链霉素农药登记证过期，国家停止生产农用硫酸链霉素。2017年6月，农业部发布《全国遏制动物源细菌耐药行动计划（2017—2020年）》，为应对动物源细菌耐药挑战，提高兽用抗菌药物科学管理水平，保障养殖业生产安全、食品安全、公共卫生安全和生态安全，维护人民群众身体健康，促进经济社会持续健康发展，明确提出遏制动物源细菌耐药，明确把噬菌体列为抗生素替代品。2020年，我国全面禁止在饲料中添加促生长类抗生素，在2020年底以前，药物饲料添加剂将在饲料中消失，不能再用在饲料生产中，只能用在养殖端。目前来看，抗生素使用成本较低，但对人类健康威胁较大，禁抗和限抗的呼声很大，相应的替抗产品也在不断升级研发，作为细菌的天敌噬菌体也重新被认识起来。同时，随着抗生素耐药性的全球威胁持续增加，噬菌體疗法再次成为治疗抗生素耐药性细菌感染的有力的替代品或补充剂。

2我们在行动

面对一系列耐药严重的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、超广谱β-内酰胺酶大肠杆菌、克雷伯菌以及多重耐药绿脓杆菌，青岛农业大学任慧英教授致力于这些耐药菌株相应的噬菌体研究，从病原菌的耐药性分析到噬菌体的分离鉴定，对相应的噬菌体进行基本的生物学特性、基因组学、蛋白质组学、噬菌体与宿主菌及动物机体的相互作用等研究，并开展了动物细菌病的噬菌体治疗工作。积累了相应的细菌毒株库，为耐药性细菌的防控提供了噬菌体解决方案。

青岛诺安百特生物技术有限公司联合青岛农业大学任慧英教授实验室共同致力于噬菌体相应产品的研究与开发，力争为动植物及水产细菌病的防控提供噬菌体解决方案。公司拥有高水平的研发团队，完善的研发和生产设施，已成为噬菌体技术产业化的领先企业。目前公司正在构建兽医病原菌裂解性噬菌体资源库，主要有大肠杆菌噬菌体、沙门氏菌噬菌体、变形杆菌噬菌体、金黄色葡萄球菌噬菌体、肺炎克雷伯菌噬菌体、绿脓杆菌噬菌体、副溶血弧菌噬菌体等。

前期的研究发现，噬菌体用于养殖环境消毒，用大肠杆菌的噬菌体消毒可明显减少环境中大肠杆菌的数量，喷雾30min后，敏感细菌的数量下降99%以上。用噬菌体治疗大肠杆菌引起的腹泻，给动物口服108个噬菌体就可以起到明显止泻的效果。噬菌体治疗沙门氏菌引起的腹泻，也可明显减轻腹泻症状，降低死亡率。用葡萄球菌噬菌体治疗动物皮肤的葡萄球菌感染，连用5d噬菌体，可以痊愈。在出血性肺炎发病高峰的七八月份，每隔半个月进行一次噬菌体环境喷雾消毒，周围未消毒的舍出现30～40只死亡水貂，而噬菌体消毒舍可保证没有发病及死亡水貂。

在一定条件下，相对于抗生素，噬菌体疗法具有一些独特的优势。细菌同样会对噬菌体产生耐药性，但研发新的噬菌体比研发新的抗生素要简单。获得新的噬菌体只需要几周，而获得新的抗生素却需要多年。噬菌体的局部使用比抗生素更具有特殊的优势，噬菌体靶向性很强，一旦病原菌表面含有噬菌体识别的受体会迅速吸附，而抗生素的浓度会在感染表面以下迅速降低。在裂解特定的细菌目标之后，噬菌体会停止繁殖逐渐排出体外。因此，噬菌体不会发展出类似于抗生素的继发性耐药。随着耐药性细菌产生的问题越来越多，以及新抗生素研发的缺乏，使用噬菌体将会是应对细菌感染的选择之一。

近日，复旦大学附属上海市公共卫生临床中心噬菌体团队成功治愈一例超级细菌感染患者。患者沙先生是一位膀胱肿瘤术后复杂性、反复性尿路感染者，2014年他的全尿路内滋生了多重耐药的肺炎克雷伯菌，该菌属于肠杆菌科克雷伯氏菌属中最为重要的一类菌，肺炎克雷伯菌俗称肺炎杆菌，其所致疾病占克雷伯氏菌属感染的95%以上。治疗团队最终确定治疗方案，肾盂造瘘后通过造瘘管进行噬菌体冲洗合并抗生素静滴治疗一周，而后停抗生素并继续噬菌体治疗一周，最后全部停药并连续观察1个月。最终，沙先生泌尿系统的超级肺炎克雷伯菌被彻底杀灭，尿路刺激症状显著改善，生活质量得到了明显提高。这是继1958年噬菌体治疗案例以来的全国第2例，也是从1994年中国医学伦理委员会制度建立后首次通过伦理审批的噬菌体治疗案例。

噬菌体是感染细菌的病毒，结构相对简单，由蛋白质外壳和包裹在内的遗传物质（DNA或RNA）构成。噬菌体降解后的终产物是氨基酸和核酸片断，对人或动物来讲不是化学药物等异型物质。噬菌体是自然界分布最广的一种生物类群，凡是有细菌的场所，就可能有相应噬菌体的存在。在人和动物的排泄物、污染的井水、河水以及土壤中，都可分离特异性噬菌体。筛选新的噬菌体治疗耐药性细菌感染，时间相对较短，通常可在数天或数周之内完成，而且进化论认为通过自然选择的不断筛选，噬菌体能够治疗耐抗生素和耐噬菌体的细菌感染。另外，某些噬菌体还可以随着抗性菌株的产生而变异，可以重新裂解变异菌株。且通过多种噬菌体混合制成的鸡尾酒制剂，可以避免致病菌对单一噬菌体产生的抗性。总之，噬菌体具有存在广泛、研发时间短、成本低；特异性；增殖快；安全有效；无残留等优点。作为抗生素的替代品，具有广阔的研发前景。