面对日益严峻的抗生素耐药性危机，新的治疗策略成为迫切需求。阴沟肠杆菌复合体是一类多重耐药的革兰氏阴性菌，在医院中引发严重感染，并对多种临床常用抗生素表现出高度耐药性。在澳大利亚阿尔弗雷德医院，碳青霉烯酶产阴沟肠杆菌造成了持续的院内流行，每年约有二十例血流感染病例，患者死亡率显著升高。传统抗生素研发周期长且容易在临床应用中被耐药性快速削弱，无法满足即时应对的需求。噬菌体因能特异性靶向细菌而被重新关注，但现有策略或依赖广谱噬菌体组合，覆盖面广却效果有限，或强调个性化治疗，虽精准但耗时耗力，难以应对医院层面的紧急疫情。
在此背景下，莫纳什大学研究团队提出了噬菌体鸡尾酒的概念，即基于某一医院长期积累的病原体库，开发出既具有针对性又能快速部署的专属制剂。这一成果以“Rational design of a hospital-specific phage cocktail to treat Enterobacter cloacae complex infections”为题发表于Nature Microbiology，并以 Entelli-O2 作为最终产品，展示了全新的临床应对范式。
研究团队首先利用阿尔弗雷德医院十年间收集的 206 株临床分离株，筛选出 36 株具有代表性的菌株作为初始目标。从环境样品中分离获得 21 株噬菌体，经过评估后选择宿主范围互补的三株组成初代鸡尾酒 Cocktail-V1。这一组合对用于筛选的 36 株代表菌株覆盖率达到 61%，并在小鼠感染模型中显著降低细菌载量。然而，当对全部 120 株临床菌株进行检验时，其覆盖率仅为 54.2%，对 ST190 等特定序列型的效果尤为不足。研究团队随即深入机制层面的探索，发现三株噬菌体分别识别细菌脂多糖不同的关键部位，包括 O 抗原和核心糖结构，同时有一株通过外膜蛋白 OmpW 进入宿主。这种多靶点攻击在理论上能够降低单一突变带来的耐药风险，但在实际覆盖率上仍有不足。
为提升感染能力，团队对噬菌体进行了适应性进化实验，即通过反复感染原本难以感染的菌株来筛选适应性变异体。经过七天的进化过程，一株噬菌体的感染效率提升超过 4000 倍，另一株则从完全无法感染转变为可以有效复制。基因组分析表明，这些改良噬菌体的关键突变集中在尾部纤维蛋白基因区域，直接增强了识别和吸附宿主的能力。
与此同时，为应对 Cocktail-V1 无法覆盖的序列型，团队进一步从环境中分离出两株新的噬菌体 øNando 和 øTaquito，它们能够特异性裂解此前无法应对的菌株。最终，将三株经过训练的噬菌体与两株新噬菌体组合，形成了包含五株成分的终极鸡尾酒 Entelli-O2。测试结果显示，其对医院 206 株临床分离株的整体覆盖率提高至 88%，显著优于初代方案。
图 | 初代噬菌体组合 Cocktail-V1 通过筛选与进化不断优化，最终形成覆盖率达 88% 的医院定制鸡尾酒 Entelli-O2
在实验室构建出覆盖率高的鸡尾酒后，研究团队着手解决临床应用的关键环节。他们在莫纳什大学噬菌体工坊（Monash Phage Foundry）建立了标准化生产流程，对 Entelli-O2 进行大规模制备与纯化，同时去除内毒素，确保制剂符合静脉注射的临床安全标准。稳定性实验表明，该产品在 4℃ 下可长期保存 18 个月，具备了作为治疗级药物的基本条件。与传统研究性制剂相比，Entelli-O2 不仅在实验效果上表现出色，更在质量控制和保存条件上满足了临床应用的要求。
在动物模型中，Entelli-O2 展现了令人瞩目的治疗潜力。在小鼠败血症模型实验中，它能够显著降低血液和主要脏器中的细菌负荷，清除率达到 99.9% 以上。值得注意的是，在使用一株未参与研发的新临床分离株进行挑战时，Entelli-O2 依旧展现出高效的抑菌效果，这意味着它具备超出训练范围的临床适应性。此外，研究还发现 Entelli-O2 与 β-内酰胺类抗生素存在协同作用，尤其是与 β-内酰胺类抗生素（如头孢他啶、美罗培南）联用时，显示出明显的协同增效趋势。这为未来联合治疗策略提供了有力的实验依据。
图 | 在小鼠败血症模型中，Entelli-O2 显著降低细菌负荷，并与美罗培南展现协同作用
这项研究的最大创新在于成功实践了定制噬菌体鸡尾酒的理念。不同于完全个体化的复杂方案或广谱覆盖的低效组合，这一模式依托医院本身的病原体监测数据和菌株资源，能够在较短时间内研发出覆盖率高、生产标准化的定制化制剂。Entelli-O2 已经为阿尔弗雷德医院的同情用药做好了准备，并计划进入临床试验阶段。其模式也具备可推广性，可为其他医院应对特定耐药菌暴发提供清晰可复制的路径。随着这一模式的成熟和更多案例的积累，噬菌体治疗或将从个别的救命尝试转向标准化、可规模化应用的精准抗菌策略，为抗击全球耐药性危机开辟新的前景。
参考链接：
1.Subedi, D., Gordillo Altamirano, F., Deehan, R. et al. Rational design of a hospital-specific phage cocktail to treat Enterobacter cloacae complex infections. Nat Microbiol (2025). https://doi.org/10.1038/s41564-025-02130-4
免责声明：本文旨在传递合成生物学最新讯息，不代表平台立场，不构成任何投资意见和建议，以官方/公司公告为准。本文也不是治疗方案推荐，如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。
安各洛（深圳）生物科技有限公司 版权所有
