國(guó)內(nèi)外噬菌體藥物研發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用方向

       多年來(lái)，由于傳統(tǒng)抗生素的大量使用，近年來(lái)細(xì)菌耐藥性已成為全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題。尤其是，細(xì)菌之間耐藥基因的傳遞導(dǎo)致了多重耐藥細(xì)菌甚至超級(jí)細(xì)菌的出現(xiàn)，這使人類面臨著不利的局面。

       噬菌體概況

       噬菌體（bacteriophage）是一類以細(xì)菌為寄主的病毒，故也稱為細(xì)菌病毒，分為溫和性與烈性噬菌體兩大類。在大多數(shù)的原核生物中都可以發(fā)現(xiàn)噬菌體的存在，目前已有近2900種（株）噬菌體可通過(guò)電鏡觀察到，其中大腸桿菌是最深入研究的一種寄主。

       噬菌體與傳統(tǒng)的抗生素治療方案相比，在臨床治療上具有更多潛在的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，包括噬菌體具有高度的寄主特異性、復(fù)制能力、副作用極小和無(wú)殘留等特點(diǎn)。

       表1 噬菌體區(qū)別于傳統(tǒng)抗生素的特點(diǎn)和臨床價(jià)值

       國(guó)內(nèi)外噬菌體研發(fā)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

      1.國(guó)外噬菌體研發(fā)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

       美國(guó)FDA的“兩次批準(zhǔn)”事件標(biāo)志了世界最大醫(yī)藥市場(chǎng)開(kāi)放噬菌體監(jiān)管途徑?；谑删w藥物的特殊性和安全性，F(xiàn)DA并不要求企業(yè)在臨床申報(bào)時(shí)提交噬菌體藥物的毒理試驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)研究數(shù)據(jù)。

       圖1 FDA批準(zhǔn)噬菌體相關(guān)臨床試驗(yàn)

       2017年，F(xiàn)DA關(guān)于噬菌體療法的研討會(huì)的記錄中提到，將考慮把噬菌體藥物納入類似于**的監(jiān)管方式中，即允許產(chǎn)品在必要時(shí)（如出現(xiàn)耐藥性）進(jìn)行一些噬菌體組成的增改，無(wú)需重新進(jìn)行臨床試驗(yàn)及申報(bào)。若該監(jiān)管方式得以實(shí)現(xiàn)，噬菌體將比傳統(tǒng)抗生素更具優(yōu)勢(shì)，即成為一種可快速進(jìn)化以應(yīng)對(duì)對(duì)原始配方產(chǎn)生抗藥性的細(xì)菌藥物。FDA在除常規(guī)監(jiān)管途徑外，已多次向噬菌體藥物提供了綠色通道，以用于緊急情況下的臨床使用。

       歐洲EMA認(rèn)為任何現(xiàn)有的藥物監(jiān)管途徑均不適用于噬菌體治療，需要專門(mén)的噬菌體治療監(jiān)管途徑，總體歐洲對(duì)噬菌體態(tài)度更加開(kāi)放和樂(lè)觀。歐盟先前已資助了一項(xiàng)跨國(guó)噬菌體治療多中心臨床研究計(jì)劃（Phagoburn計(jì)劃），法國(guó)、比利時(shí)和荷蘭的科學(xué)家也對(duì)感染了綠膿桿菌和大腸桿菌的燒傷患者進(jìn)行了噬菌體治療的臨床試驗(yàn)。另從EMA在2015年6月舉行的噬菌體治療應(yīng)用研討會(huì)上可以看出，EMA鼓勵(lì)藥物開(kāi)發(fā)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)繼續(xù)就監(jiān)管框架如何提供支持與提供適當(dāng)?shù)撵`活性來(lái)定義即將進(jìn)行的噬菌體試驗(yàn)和研究。

       由于監(jiān)管途徑清晰，開(kāi)放和完善的溝通機(jī)制，國(guó)外在噬菌體或噬菌體裂解酶領(lǐng)域（屬于酶類生物制藥，監(jiān)管路徑相對(duì)清晰）的研發(fā)公司相當(dāng)多。國(guó)外噬菌體公司的治療范圍較廣，包括系統(tǒng)性感染、皮膚感染和胃腸道感染等領(lǐng)域。此外，許多公司在合作和融資領(lǐng)域都非?；钴S，并繼續(xù)受到投資者和大型制藥公司的關(guān)注。

       表2 歐美國(guó)家噬菌體研發(fā)領(lǐng)域公司概況

        2.我國(guó)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

       由于國(guó)內(nèi)對(duì)噬菌體藥物的監(jiān)管法規(guī)尚不完善，因此國(guó)內(nèi)尚未開(kāi)展噬菌體治療的臨床試驗(yàn)。相比之下，根據(jù)公開(kāi)信息，目前在國(guó)內(nèi)只有大連漢信、菲吉樂(lè)科和上海高科等少數(shù)公司在開(kāi)發(fā)人類噬菌體藥物。此外，除菲吉樂(lè)科外，基本沒(méi)有研發(fā)進(jìn)展的披露。下表列出了這些公司的基本情況：

       表3 國(guó)內(nèi)噬菌體藥物研發(fā)公司概況

       噬菌體技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向

      1.雞尾酒制劑

       嚴(yán)格的宿主特異性是噬菌體治療的優(yōu)勢(shì)，但是抗菌譜太窄會(huì)導(dǎo)致需要在使用前對(duì)細(xì)菌進(jìn)行測(cè)試，并且可能會(huì)增加細(xì)菌對(duì)噬菌體的抵抗力，因此噬菌體的臨床應(yīng)用在很大程度上受到了限制，這在單一噬菌體制劑中尤為明顯。

       而雞尾酒（由多種不同抗菌譜的噬菌體制成的混合制劑）可以有效地?cái)U(kuò)展產(chǎn)品的抗菌譜。噬菌體雞尾酒療法已在喬治亞州的Eliava噬菌體治療中心和波蘭Wroclaw的噬菌體治療中心使用了數(shù)十年。近年來(lái)許多文獻(xiàn)報(bào)道了關(guān)于雞尾酒療法的臨床試驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，大部份試驗(yàn)結(jié)果表明，這種應(yīng)用噬菌體的方法克服了單個(gè)噬菌體抗菌譜窄的缺點(diǎn)，并減少了耐藥性的發(fā)生，具有良好的應(yīng)用價(jià)值，是目前噬菌體治療的主要發(fā)展方向之一。

       2.聯(lián)合抗生素使用

       噬菌體具有與抗生素截然不同的殺菌機(jī)制。根據(jù)大量文獻(xiàn)報(bào)道，抗生素與噬菌體的聯(lián)合使用可產(chǎn)生協(xié)同作用，恢復(fù)耐藥菌對(duì)抗生素的敏感度，并降低耐藥菌的存活率。多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，接受抗生素與噬菌體聯(lián)合治療的感染動(dòng)物存活率遠(yuǎn)高于僅接受抗生素治療的動(dòng)物。這些發(fā)現(xiàn)表明，噬菌體可能更適合與抗生素聯(lián)合使用。此外，與單獨(dú)使用噬菌體相比，這種使用方法在給藥前對(duì)細(xì)菌鑒定的依賴性較小。此外，在臨床試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中，監(jiān)管機(jī)構(gòu)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)可能更加認(rèn)可這種藥物定位。

       3.基因編輯

       近年來(lái)，隨著基因編輯，測(cè)序，分子生物學(xué)等技術(shù)的飛速發(fā)展，人們可以在遺傳學(xué)水平上對(duì)噬菌體進(jìn)行全面的編輯、解析甚至是合成噬菌體，對(duì)噬菌體的了解不再是簡(jiǎn)單的生化特性和形態(tài)觀察。目前，CRISPR-Cas，YAC和BRED等許多技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)噬菌體編輯。噬菌體宿主譜的擴(kuò)展或改變可以通過(guò)改造遺傳學(xué)達(dá)成。

       基因編輯還可以賦予噬菌體多種特性，包括控制裂解和復(fù)制的速度以便更好的控制細(xì)菌內(nèi)毒素的釋放，和增強(qiáng)噬菌體在生物體內(nèi)的生存能力。但是，由于各國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的態(tài)度不同，在一些國(guó)家或地區(qū)，基因編輯噬菌體可能在監(jiān)管途徑和醫(yī)學(xué)接受方面遇到一些挑戰(zhàn)，或者至少需要一些額外的數(shù)據(jù)支持。這也意味著它們的使用可能要遵守更嚴(yán)格的監(jiān)管。

       4.噬菌體的活性物質(zhì)

       感染末期是噬菌體達(dá)到殺菌作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)裂解酶將宿主細(xì)菌裂解。內(nèi)溶素(endolysin)可以特異性地作用于細(xì)菌細(xì)胞壁，是目前應(yīng)用和研究最多的噬菌體裂解酶之一。與噬菌體相比，裂解酶具有易于靶向，細(xì)菌抵抗力小，不可增殖等差異。而且，其監(jiān)管途徑也比噬菌體更為明確。

       近年來(lái)，內(nèi)溶素已被用于預(yù)防和治療各種細(xì)菌感染。隨著修飾技術(shù)的進(jìn)步，以及對(duì)裂解酶作用機(jī)制和結(jié)構(gòu)的深入研究，裂解酶也有望成為噬菌體一種有價(jià)值的應(yīng)用形式。

       小結(jié)

       綜上所述，隨著全球耐藥菌威脅的加劇，作為一種已久的非主流細(xì)菌感染控制方法，噬菌體正逐漸回歸到人們的視線，并有望成為抵抗這種威脅的有力手段。噬菌體療法研發(fā)公司也有望成為下一個(gè)投資熱點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)外專注于噬菌體治療的公司中，盡管治療領(lǐng)域和技術(shù)路線有所不同，但由于噬菌體研發(fā)公司通常具有平臺(tái)性質(zhì)，因此它們可以依靠編輯技術(shù)或噬菌體庫(kù)來(lái)擴(kuò)展管線和適應(yīng)癥。