人类靠病毒拯救？当抗生素失效这种病毒或成救命稻草

文章的作者Bassler和Silpe。图片来源：Princeton University

细菌天敌

VP882病毒的本质是噬菌体（Phage），噬菌体是感染细菌、真菌、藻类等微生物的病毒总称，可以引起宿主菌的裂解。在我们肉眼不可见的生物界中，细菌与噬菌体的博弈从来没有停止过。但直到1915年，这场微型战争才被人类观察到，加拿大细菌学家Felix发现病毒和痢疾杆菌混合后，细菌会出现死亡，他将其称作Bacteriophage。这些博弈也在推动着二者共同演化，2005年Waldor就在研究中提到，一些非毒性菌为了应对噬菌体会演化出有毒的亚型，并且分泌毒性因子。2012年Faruque也指出，细菌的演化很大程度上依赖于和噬菌体的交互作用。

电镜显示噬菌体聚集在细菌表面。图片来源：Wikipedia

尽管时间已久，Bassler通过资源共享库获取了当年台湾实验的同一批细菌。幸运地是，这些细菌样本中，某些还含有噬菌体VP882。他将VP882与霍乱菌混在一起，当没有DPO信号时，两者处于互不侵犯的状态，但随着DPO信号分子的加入，细菌开始死亡。并且将VP882中的VqmA突变后，噬菌体不会再杀死细菌。至此，Silpe基本确定找到了问题的答案，病毒在悄悄地“密谋”一件大事，其VqmA能够对细菌分泌的DPO信号分子起到识别作用。一旦病毒察觉到了该信号，就会从“潜伏”状态转变成“暗杀”状态，将宿主细菌杀死。

Silpe还发现，病毒的VqmA可以在细菌内启动控制散播和迁移的基因，让细菌转移到其他地方去。“噬菌体准备杀死细菌时，它同时还会扰乱细菌数百个基因，”Bassler表示，这也是噬菌体策略的一部分，不仅保证后代有足够的细菌可以寄生，也保证这些宿主带着后代散播到更远的地方。这种奇特的巧合，也让他们看到了VP882应用于噬菌体治疗的希望。

抗生素失效的救命稻草

噬菌体治疗（Phage therapy）是指利用噬菌体来应对病原性细菌感染的治疗手段，它比抗生素特异性更强，往往噬菌体只针对一种细菌类型起作用，因此带来的副作用很低。但是这种优势也成为其发展的阻碍，每次治疗都要根据病人感染的细菌寻找对应的噬菌体，这将耗费大量的时间，容易延误最佳的治疗时间。由于执行难度较大，临床上只有在所有抗生素都无效时，才会考虑进行噬菌体治疗。今年6月，美国第一家噬菌体治疗中心在圣地亚哥启动，这预示着临床医学上正逐渐采纳该种独特的治疗方案。

如果有一种普适性的噬菌体，将极大地推进噬菌体治疗的发展。VP882目前似乎成为了一个突破点。首先在于它侵染细菌的种类很广，以往的噬菌体的攻击对象都是一对一，但是从目前实验中来看VP882有很广的目标菌群；此外，它这种监听功能可以随意改造和增强，这是因为VP882能把自己的整个基因藏在细菌体内，因此可以对其进行基因改造，构建针对不同细菌的暗杀开关。Silpe在对其他细菌进行验证实验时，发现其能轻易地侵染其他种属的沙门氏菌和大肠杆菌。通过构建针对两种细菌类似的特异信号受体，同样可以消灭这两种致病菌。