摘自: Alexander Sulakvelidze、Zemphira Alavidze 和 J. Glenn Morris, Jr.
大多数目前可用的抗微生物药物出现了耐药性的病原菌,已成为现代医学中的一个关键问题,特别是因为伴随着免疫抑制患者的增加。 人类重新进入“前抗生素”时代的担忧已成为现实,替代抗感染方式的开发已成为现代医学和生物技术的首要任务之一。
在发现和广泛使用抗生素之前,有人建议可以通过噬菌体来预防或治疗细菌感染。早期噬菌体临床研究在美国和西欧并未大力开展,在前苏联和东欧使用较为广泛。 这些研究的结果广泛发表在非英语(主要是俄语、格鲁吉亚语和波兰语)期刊上,因此西方科学界不易获得。
这篇文章简要描述噬菌体发展历史和早期临床研究, 同时讨论噬菌体的临床应用未能在西方扎根的原因,并分享对噬菌体治疗研究的未来前景的看法。
噬菌体是侵入细菌细胞的病毒,在裂解噬菌体的情况下,会破坏细菌代谢并导致细菌裂解。 噬菌体发现的历史一直是长期争论的主题。 英国细菌学家欧内斯特·汉金 (Ernest Hankin) 于 1896 年 (21) 报告了他在印度恒河和朱姆纳河水域中观察到的显着抗菌活性(针对霍乱弧菌)的存在,并提出一种不明物质是造成这种现象并限制霍乱流行的原因。 两年后,俄罗斯细菌学家 Gamaleya 在研究枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 时观察到类似现象,其他几位研究人员的观察结果也被认为与噬菌体有关。 然而,这些研究人员都没有进一步探索他们的发现,直到来自英国的受过医学训练的细菌学家 Frederick Twort 在 Hankin 观察近 20 年后通过报告类似现象并提出可能是由于其他可能性引起的假设重新引入该主题。是一种病毒。 然而,出于各种原因——包括经济困难 ——Twort 并没有继续研究这一发现,在两年后,巴斯德研究所的法裔加拿大微生物学家 Felix d'Herelle 才“正式”发现了噬菌体。 d'Herelle 发现或重新发现噬菌体与 1915 年 7 月至 8 月驻扎在 Maisons-Laffitte(巴黎郊区)的法国军队爆发严重出血性痢疾有关,尽管 d'Herelle 显然首先观察到了噬菌体 1910 年在研究控制墨西哥蝗虫流行的微生物方法时发现了这一现象。 几名士兵住院治疗,d'Herelle 被指派对疫情进行调查。 在这些研究中,他制作了患者粪便样本的无细菌滤液,并将它们与从患者身上分离的志贺氏菌菌株混合并孵育。 一部分混合物被接种到实验动物中(作为 d'Herelle 开发细菌性痢疾疫苗研究的一部分),一部分被涂抹在琼脂培养基上以观察细菌的生长。 正是在这些琼脂培养物中,d'Herelle 观察到小而清晰的区域的出现,他最初将其称为 taches,然后是 taches vierges,以及后来的斑块。 D'Herelle 的发现在 1917 年 9 月的科学院会议上发表,随后在会议记录中发表。 与 Hankin 和 Twort 不同的是,d'Herelle 对这种现象的性质几乎没有怀疑,他提出它是由一种能够寄生细菌的病毒引起的。 “噬菌体”这个名字也是由 d'Herelle 提出的,根据他的回忆,他与妻子 Marie 于 1916 年 10 月 18 日——他们最小的女儿生日的前一天(d'Herelle 显然是第一个 1916 年夏天分离出噬菌体,大约在 Maisons-Laffitte 爆发后一年)。 这个名字由“细菌”和“噬菌素”(希腊语中的吃或吞噬)组成,意思是噬菌体“吃”或“吞噬”细菌。
D'Herelle 认为自己是噬菌体的发现者,他知道Twort更早发现了它,但他坚持认为 Twort 描述的现象与他的发现不同。与 Twort 不同的是,D'Herelle 积极从事噬菌体的研究,并大力宣传噬菌体是活病毒的观点,而不是他的许多研究人员认为的“酶”。 优先权的争论最终停止,许多科学家接受了噬菌体的独立发现,并将其简单地称为“Twort-d'Herelle 现象”,以及后来的“噬菌体现象”。
噬菌体疗法的早期研究。 在他发现后不久,D'Herelle 使用噬菌体治疗痢疾,这可能是第一次尝试使用噬菌体进行治疗。 这些研究于 1919 年在巴黎的 Hôpital des Enfants-Malades 医院在医院儿科主任 Victor-Henri Hutinel 教授的临床监督下进行。 噬菌体制剂被 D'Herelle、Hutinel 和几名医院实习生摄入,以确认其安全性,然后在第二天将其用于一名患有严重痢疾的 12 岁男孩。 单次给予 D'Herelle 抗痢疾噬菌体后,患者的症状停止了,男孩在几天内完全康复。 不久之后,噬菌体制剂的功效得到“证实”,另外三名患有细菌性痢疾并接受一剂制剂治疗的患者在治疗后 24 小时内开始康复。 然而,这些研究的结果并未立即发表,因此,1921 年 Richard Bruynoghe 和 Joseph Maisin 首次报道了噬菌体治疗人类传染病的应用,他们使用噬菌体治疗葡萄球菌皮肤病。 将噬菌体注射到手术切开的病灶内和周围,感染在 24 至 48 小时内消退。 随后进行了几项类似的有希望的研究 ,并受到这些早期结果的鼓舞,D'Herelle 和其他人继续研究噬菌体的治疗用途(D'Herelle 使用各种噬菌体制剂治疗数千名霍乱患者) 和印度的腺鼠疫 )。 之后便开始了针对各种细菌病原体的噬菌体医疗上的广泛运用。
大多数目前可用的抗微生物药物出现了耐药性的病原菌,已成为现代医学中的一个关键问题,特别是因为伴随着免疫抑制患者的增加。 人类重新进入“前抗生素”时代的担忧已成为现实,替代抗感染方式的开发已成为现代医学和生物技术的首要任务之一。
在发现和广泛使用抗生素之前,有人建议可以通过噬菌体来预防或治疗细菌感染。早期噬菌体临床研究在美国和西欧并未大力开展,在前苏联和东欧使用较为广泛。 这些研究的结果广泛发表在非英语(主要是俄语、格鲁吉亚语和波兰语)期刊上,因此西方科学界不易获得。
这篇文章简要描述噬菌体发展历史和早期临床研究, 同时讨论噬菌体的临床应用未能在西方扎根的原因,并分享对噬菌体治疗研究的未来前景的看法。
噬菌体是侵入细菌细胞的病毒,在裂解噬菌体的情况下,会破坏细菌代谢并导致细菌裂解。 噬菌体发现的历史一直是长期争论的主题。 英国细菌学家欧内斯特·汉金 (Ernest Hankin) 于 1896 年 (21) 报告了他在印度恒河和朱姆纳河水域中观察到的显着抗菌活性(针对霍乱弧菌)的存在,并提出一种不明物质是造成这种现象并限制霍乱流行的原因。 两年后,俄罗斯细菌学家 Gamaleya 在研究枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 时观察到类似现象,其他几位研究人员的观察结果也被认为与噬菌体有关。 然而,这些研究人员都没有进一步探索他们的发现,直到来自英国的受过医学训练的细菌学家 Frederick Twort 在 Hankin 观察近 20 年后通过报告类似现象并提出可能是由于其他可能性引起的假设重新引入该主题。是一种病毒。 然而,出于各种原因——包括经济困难 ——Twort 并没有继续研究这一发现,在两年后,巴斯德研究所的法裔加拿大微生物学家 Felix d'Herelle 才“正式”发现了噬菌体。 d'Herelle 发现或重新发现噬菌体与 1915 年 7 月至 8 月驻扎在 Maisons-Laffitte(巴黎郊区)的法国军队爆发严重出血性痢疾有关,尽管 d'Herelle 显然首先观察到了噬菌体 1910 年在研究控制墨西哥蝗虫流行的微生物方法时发现了这一现象。 几名士兵住院治疗,d'Herelle 被指派对疫情进行调查。 在这些研究中,他制作了患者粪便样本的无细菌滤液,并将它们与从患者身上分离的志贺氏菌菌株混合并孵育。 一部分混合物被接种到实验动物中(作为 d'Herelle 开发细菌性痢疾疫苗研究的一部分),一部分被涂抹在琼脂培养基上以观察细菌的生长。 正是在这些琼脂培养物中,d'Herelle 观察到小而清晰的区域的出现,他最初将其称为 taches,然后是 taches vierges,以及后来的斑块。 D'Herelle 的发现在 1917 年 9 月的科学院会议上发表,随后在会议记录中发表。 与 Hankin 和 Twort 不同的是,d'Herelle 对这种现象的性质几乎没有怀疑,他提出它是由一种能够寄生细菌的病毒引起的。 “噬菌体”这个名字也是由 d'Herelle 提出的,根据他的回忆,他与妻子 Marie 于 1916 年 10 月 18 日——他们最小的女儿生日的前一天(d'Herelle 显然是第一个 1916 年夏天分离出噬菌体,大约在 Maisons-Laffitte 爆发后一年)。 这个名字由“细菌”和“噬菌素”(希腊语中的吃或吞噬)组成,意思是噬菌体“吃”或“吞噬”细菌。
D'Herelle 认为自己是噬菌体的发现者,他知道Twort更早发现了它,但他坚持认为 Twort 描述的现象与他的发现不同。与 Twort 不同的是,D'Herelle 积极从事噬菌体的研究,并大力宣传噬菌体是活病毒的观点,而不是他的许多研究人员认为的“酶”。 优先权的争论最终停止,许多科学家接受了噬菌体的独立发现,并将其简单地称为“Twort-d'Herelle 现象”,以及后来的“噬菌体现象”。
噬菌体疗法的早期研究。 在他发现后不久,D'Herelle 使用噬菌体治疗痢疾,这可能是第一次尝试使用噬菌体进行治疗。 这些研究于 1919 年在巴黎的 Hôpital des Enfants-Malades 医院在医院儿科主任 Victor-Henri Hutinel 教授的临床监督下进行。 噬菌体制剂被 D'Herelle、Hutinel 和几名医院实习生摄入,以确认其安全性,然后在第二天将其用于一名患有严重痢疾的 12 岁男孩。 单次给予 D'Herelle 抗痢疾噬菌体后,患者的症状停止了,男孩在几天内完全康复。 不久之后,噬菌体制剂的功效得到“证实”,另外三名患有细菌性痢疾并接受一剂制剂治疗的患者在治疗后 24 小时内开始康复。 然而,这些研究的结果并未立即发表,因此,1921 年 Richard Bruynoghe 和 Joseph Maisin 首次报道了噬菌体治疗人类传染病的应用,他们使用噬菌体治疗葡萄球菌皮肤病。 将噬菌体注射到手术切开的病灶内和周围,感染在 24 至 48 小时内消退。 随后进行了几项类似的有希望的研究 ,并受到这些早期结果的鼓舞,D'Herelle 和其他人继续研究噬菌体的治疗用途(D'Herelle 使用各种噬菌体制剂治疗数千名霍乱患者) 和印度的腺鼠疫 )。 之后便开始了针对各种细菌病原体的噬菌体医疗上的广泛运用。