噬菌體在酒精性肝病治療中的應用進展

孟方園 孫悅 苑廣菲 高沿航

據世界衛生組織報道，過量飲酒每年大約造成330萬人死亡，相當于全球范圍內所有死亡人數的6%[1]。酒精性肝炎(AH)是酒精相關疾病中最嚴重的一種形式，重癥酒精性肝炎(sAH)患者短期死亡率超過30%，糖皮質激素療效不佳[2]，除肝移植外，尚無有效的治療手段，為社會和家庭帶來沉重的負擔。已有多項研究表明，腸道微生物在酒精性肝炎的發生、發展中發揮重要作用，噬菌體作為腸道微生物的一部分，可直接靶向作用于其敏感細菌，同時導致對其他菌種的級聯效應，并對腸道代謝組學產生影響[3]。新近的一項研究利用噬菌體靶向酒精性肝病小鼠有關的特定細菌，減少了酒精誘導的肝損傷，為臨床治療酒精性肝病提供了創新性治療方案, 展示了噬菌體對疾病治療的巨大潛力[4]。

針對現存噬菌體在臨床應用，特別是酒精性肝病治療中的諸多進展，本文就其在酒精性肝病治療中的機制與作用、應用現狀與不足及未來的發展方向等問題進行總結及評述。

一、腸道微生物在酒精性肝病發生、發展中的作用

(一)改變腸道微生物的種類及數量 同為酗酒者，發生sAH與未發生酒精性肝炎(noAH)的患者相比，腸道微生物的組成和數量存在顯著差異。與noAH患者相比，sAH患者雙歧桿菌和鏈球菌數量較多,奇異菌屬較少；某些具有促炎作用的細菌在sAH小鼠中過度表達，而有益菌如嗜粘蛋白-艾克曼菌、普氏糞桿菌則在noAH小鼠中更為豐富[5]。同樣,其他研究小組亦觀察到AH患者中腸球菌屬顯著增加[4]。

(二)腸道通透性和細菌移位增加 將酗酒患者體內的微生物移植給無菌小鼠，發現接受sAH患者微生物移植的小鼠(sAH小鼠)具有更高的腸道通透性及顯著的細菌易位。腸道完整性破壞可能是由于mucin2(Muc2)產量降低，也與sAH小鼠腸道黏膜的炎癥有關[5]。

(三)炎癥反應 研究發現，sAH小鼠肝臟炎癥比noAH小鼠更嚴重，且炎癥在sAH小鼠中更明顯地從初始定植位置延伸到遠端位置，noAH小鼠浸潤的CD45+淋巴細胞與更高比例的CD3+、CD4+、CD8+和NKT細胞相關[5]。

(四)腸道微生物代謝物的改變 糞腸球菌產生的溶血素與AH患者死亡率增加相關，89%溶血素陽性的AH患者在入院后180 d內死亡[4]。大量繁殖的革蘭氏陰性菌可產生大量內毒素(LPS)，可與肝臟庫普弗細胞表面的CD14結合，導致核轉錄因子κB (NF-κB)的激活并誘導促炎介質的釋放，最終引發肝臟炎癥[6]。膽汁酸代謝受腸道微生物群的顯著影響，研究發現，在noAH小鼠中熊去氧膽酸(UDCA)更為豐富。UDCA具有抗氧化作用，在預防肝細胞死亡中發揮重要作用。此外，它還用于改善原發性膽汁性肝硬化或妊娠期肝內膽汁淤積癥患者的預后，這表明腸道微生物可能通過調節膽汁酸代謝和產生保護性的代謝物(如UDCA)發揮作用[5]。因此，調節腸道微生物群有助于控制酒精性肝病的發生和發展。

二、噬菌體在酒精性肝病治療中的研究進展

(一)噬菌體療法的探索 噬菌體是感染細菌細胞并破壞細菌代謝使細菌裂解的病毒，每種噬菌體只針對特定的細菌作為宿主[7]。噬菌體療法已有一個多世紀的探索歷史，隨著各種生物學技術的提高，噬菌體以其獲取的方便性、靶向特定細菌的獨特機制，在臨床應用特別是治療耐藥細菌感染等方面展現出良好的臨床應用潛力。多重耐藥鮑曼不動桿菌感染的危重癥患者，經各種現有臨床治療無效，靜脈注射噬菌體后病情發生改善[8]。Dedrick等[9]通過基因工程和正向遺傳學的方法，開發出高效裂解感染性膿腫分枝桿菌的噬菌體衍生物，能夠有效地殺滅膿腫分枝桿菌感染株，成功治療1例15歲囊性纖維化伴播散性膿腫分枝桿菌感染的患者，這是首次使用噬菌體治療人類分枝桿菌感染，也是首次使用工程化噬菌體。糞便菌群移植(FMT)是公認的治療復發性艱難梭菌感染(CDI)的有效方法。研究發現，轉移供體糞便的無菌濾液(FFT)而非完整的糞便微生物群，足以恢復CDI患者的正常排便習慣和消除腹瀉等癥狀，細菌成分、代謝物，特別是微生物群中的噬菌體介導FMT的諸多作用[10]。一項針對CDI患者FMT與萬古霉素隨機對照試驗研究發現，作為供體病毒組一部分的尾病毒噬菌體相對豐度較高時，CDI更可能被治愈，進一步突出噬菌體可能是FMT的關鍵成分[11]。

(二)噬菌體治療酒精性肝病的機制 溶細胞素是糞腸球菌產生的一種細菌外毒素(細菌素)，不僅可溶解革蘭氏陽性球菌，同時對真核細胞也具有溶解活性[12]。AH患者中，5.59%的糞便細菌是糞腸球菌，通過定量PCR(qPCR)檢測發現，AH患者糞便樣本中糞腸球菌的數量是對照樣本的2 700倍，約80%的AH患者糞便中糞腸球菌呈陽性[4]。89%溶血素陽性的AH患者在入院后180 d內死亡，僅3.8%的溶血素陰性患者死亡，表明AH患者疾病嚴重程度及短期死亡率與存在產溶細胞素的糞腸球菌密切相關，而非糞腸球菌數量或其他因素[4]。

利用糞腸球菌噬菌體可顯著降低肝臟溶細胞素水平及糞便中腸球菌數量，消除乙醇誘導的肝損傷和脂肪變性，且并未影響腸道微生物群的整體組成及乙醇在腸道的吸收和肝臟的代謝。用抗非溶細胞素糞腸球菌的噬菌體治療定植了溶細胞素陰性的AH患者的糞便時，盡管糞腸球菌減少，并未減輕乙醇誘導的肝損傷，進一步證明噬菌體治療的效果是通過靶向溶血素陽性的糞腸球菌，而非減少溶血素陰性的糞腸球菌。溶細胞素并不影響腸道的屏障功能，但增加了溶細胞糞腸球菌向肝臟的易位，溶血素誘導的肝細胞死亡與乙醇無關，溶細胞素的細胞毒性作用可能通過形成孔洞介導細胞溶解[13]。

噬菌體可誘導微生物群級聯效應，不僅限于目標細菌。噬菌體亦具有免疫調節作用，對癌癥和感染的局部免疫有潛在的正向調節作用，在腸道中的潛在作用還可能涉及抗炎作用[14]。

三、噬菌體在酒精性肝病治療中的問題與展望

噬菌體通過靶向腸道微生物在小鼠酒精性肝病的發生及發展過程中表現出明確療效，但目前的研究尚未在AH患者中展開。雖然噬菌體療法在針對多重耐藥菌感染的患者治療中未觀察到明顯不良反應，但長期的安全性及療效仍有待觀察。其次，關于噬菌體治療酒精性肝病的方法尚缺乏統一標準。對于定植溶細胞素陰性AH患者糞便的小鼠，用抗非溶細胞素糞腸球菌的噬菌體治療時，疾病未能得到緩解[4]，表明對溶細胞素陰性的患者，此方法療效可能欠佳，未來臨床治療適應證人群的選擇具有挑戰性。噬菌體療法的出現，可能會成為酒精性肝病治療探索中的巨大轉折點。同時，溶細胞素可作為嚴重AH的預測生物標志物，甚至可能比終末期肝病模型(MELD)評分、年齡、血清膽紅素、INR和血清肌酐(ABIC)評分等能更準確地預測死亡率[4]。

在未來的研究中，仍需要大規模的前瞻性臨床試驗將噬菌體療法運用到人類患者，并總結出相關標準。同時，溶細胞素作為sAH的預測生物標志物，仍需要獨立的前瞻性隊列進行驗證。