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噬菌体在院内感染防控中的应用
日期：2023-02-21
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噬菌体具有多方面的潜在应用价值
噬菌体是一种专门感染细菌的病毒，也是地球上最普遍的有机体。自从发现噬菌体以来，由于其“捕食”目标细菌的特殊能力，一直被认为是对抗人类和动物细菌感染的重要武器。但随着抗生素的发现，噬菌体疗法逐渐被抛弃。然而，由于抗菌素耐药性(AMR)的出现和增加，抗生素也束手无策，人们对噬菌体在人类治疗中的使用再次产生了兴趣。同样，在环境清洁方面，化学消毒剂的广泛使用如农业中的杀菌剂，除了对环境有很大的影响外，也存在抗药性的问题。由于这些问题，在农场、食品工业、农业、水产养殖和污水处理厂等领域，利用噬菌体进行生物防治已成为一个替代选择。值得注意的是，即使目标细菌具有多重耐药性(MDR)，噬菌体也能发挥杀菌作用，这使得噬菌体在对抗耐药性方面表现出优势。基于在环境杀菌中存在巨大潜力和优越性，噬菌体也被提议作为医院环境消毒剂，以对抗持续污染环境表面的致病性耐药细菌的传播。
图1、噬菌体的潜在应用（图片源自参考文献[1]）
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化学消毒剂存在局限性
事实上，环境表面持续的细菌污染是医疗相关感染(HAI)传播的主要原因，HAI是世界各地医疗机构住院患者最常见和最重要的并发症之一。研究表明，医院表面持续受到多种病原体的污染，这些病原体可以通过接触传播给患者并导致感染，包括铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌(包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，MRSA)和大肠埃希菌等，它们是医疗相关感染中最常见的病原体。常规的化学消毒剂存在一些不可忽视的缺点，包括影响环境以及诱导细菌对抗生素和化学品产生抗药性。此外，化学消毒剂以不分青红皂白的方式杀灭微生物，导致环境表面一些充当“哨兵”的潜在有益细菌也被误杀，从而使致病性和具有多重耐药性的细菌蔓延开来，这些无法克服的问题也使得消除环境表面污染成为一项艰巨的任务。
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噬菌体作为环境去污剂的体外研究
近年来，使用噬菌体作为环境表面去污剂的想法在文献中已有报道，体外研究表明噬菌体鸡尾酒在多重耐药鲍曼不动杆菌、沙门氏菌和大肠埃希菌污染中均表现出很好的去污能力[1]。2016年，台湾陈立光团队对噬菌体在医院环境中作为净化剂的潜在用途进行了探究，这项研究针对重症监护病房(ICU)里的碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌（CRAB）进行了噬菌体杀菌评估。除了使用化学药品为主的常规消毒外，单独使用CRAB噬菌体消毒可以减少由该细菌引起的CRAB院内感染的发生，表明噬菌体可能有效地减少了病房中的靶细菌[2]。
事实上，在特定情况下，例如在细菌感染暴发期间或者当感染患者可能存在将细菌感染传染给其他患者的风险时，就需要采取有针对性的杀菌措施。使用噬菌体进行环境杀菌可能有助于防止目标病原体的持续存在，从而降低细菌感染的风险。噬菌体的使用符合医院感染控制的需要，既能减少细菌感染和传播，又能缓解抗生素的过度使用。然而，关于噬菌体在感染管理中系统性应用的描述还很少。上海噬菌体与耐药研究所朱同玉团队近期就噬菌体消毒在控制医院传播中的应用以及如何将噬菌体整合到医疗机构的临床工作流程中等问题进行了综述[3]。
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医院内使用噬菌体进行环境杀菌是否具有可行性？
图2、上海市公共卫生临床中心病房在进行噬菌体环境喷雾消杀
看到这里，大家想必会好奇，目前噬菌体环境杀菌在国内医院中有应用吗？值得开心的是，上海市公共卫生临床中心自2017年开展噬菌体临床试验以来，已经率先在本院对噬菌体环境喷雾进行了推广使用。研究人员使用患者的感染菌株筛选匹配的裂解性噬菌体，再由专业的技术人员进行环境喷雾消杀。目前已经使用噬菌体喷雾针对包括肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌及铜绿假单胞菌等多种耐药细菌进行了噬菌体病房环境杀菌。噬菌体环境喷雾作为噬菌体治疗的辅助手段，取得了非常不错的效果。医院在改善患者健康的同时也应为患者提供更健康的环境，噬菌体环境消毒剂也为医疗环境消毒的发展开辟了一个新的思路。
参考文献
1. D'Accolti, M., et al., Bacteriophages as a Potential 360-DegreePathogen Control Strategy. Microorganisms, 2021. 9(2).
2. Ho, Y.H., et al., Application of Bacteriophage-containing Aerosol against Nosocomial Transmission of Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii in an Intensive Care Unit. PLoS One, 2016. 11(12): p. e0168380.
注：目前，创噬纪开展针对机构或个人的环境评估和噬菌体环境改良服务。
本文原载于“上海噬菌体与耐药研究所”微信公众号，作者：李洁
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