绝处逢生!女科学家用边缘疗法救绝症丈夫,9个月改写人类抗菌史

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第一次世界大战前, 英国细菌学家 Federick William Twort博士 在实验中观察到某种可以将葡萄球菌杀死的物质, 推测其可能是病毒或者其他生物,并命名为 “噬菌体”。

1915年, Federick William 博士用从康复的痢疾患者粪便中分离的噬菌体,成功治愈了两名痢疾患儿。他于当年发表了自己的研究成果。

这是 人类历史上 第一次发现噬菌体 的存在,但在当时并没有引起过多关注。

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(Steffanie Strathdee)

感染“超级细菌”的医学博士

Steffanie Strathdee,是一位传染病流行病专家 ,就职于加州大学圣迭戈全球健康研究所(UC San Diego’s Global Health Institute)。她的丈夫Tom Patterson博士是一名精神病学教授,和妻子在同一个机构工作。

2015年 年底,Steffanie和丈夫Tom 前往埃及旅游。

在埃及,夫妻俩兴致勃勃地游览了金字塔等著名景点。然而不久之后, 丈夫Tom就病倒了。一开始,他只是感到身体略有不适, 随后病情加重 腹部疼痛,发烧,恶心,呕吐、心跳加速等症状接踵而来。

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(Steffanie夫妇在埃及)

Steffanie赶紧把丈夫送到了开罗一家诊所。当地医生的诊断结果是胰腺炎, 可Tom接受了胰腺炎的标准治疗后并未好转。

无奈之下,Steffanie于2015年12月3日用直升机将Tom送到了德国法兰克福一家著名医院进行救治。 德国医生立刻对Tom实施了手术,从他的胆管中取出一块结石 ,然而他们在Tom的胰腺周围发现了 巨大的假性囊肿

“这是最坏的消息,” 一名医生告诉Steffanie: “你丈夫的假性囊肿被世界上最糟糕的细菌——鲍曼不动杆菌感染了。”

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鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)

鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii) ,属于非发酵革兰阴性杆菌,广泛存在于自然界,*伤杀**性极强,能够引起呼吸道感染、菌血症、泌尿系感染、继发性脑膜炎、肺炎等多种疾病。它还有一个大名鼎鼎的别称—— “伊拉克细菌”。

这个名字 来源于伊拉克战场 。美军的战地医院有不少士兵曾感染此细菌,而医院里受到污染的医疗器械和医务人员的手都是细菌的重要传播媒介。 鲍曼不动杆菌的 高死亡率 一度让驻伊士兵和战地医生闻风丧胆。

唯一 能对抗鲍曼不动杆菌的抗生素是 美罗培南 ,替加环素和粘菌素的组合,但这种治疗方式往往是医生最后的选择,因为他们会严重损害患者的肾脏。

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2015年12月12日,Tom的状况稍稍稳定后,被 转到妻子工作的圣迭戈健康研究所 的Thornton医院进行后续治疗。

圣迭戈的医生们参考了伊战中感染过相同细菌后幸存下来的士兵的经验,使用了老牌顶级抗生素—— 多粘菌素E(Polymyxin E)

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然而不幸的是, 多粘菌素E对Tom体内的鲍曼不动杆菌毫无*伤杀**力 。不仅如此,医生发现了一个更可怕的事实——他体内的细菌分离物已经对所有抗生素都 产生了强大的抗药性。

Tom的病情急剧恶化。细菌侵入了他的腹部和血液中,他心跳加速,腹部肿胀,白细胞数量飙升,不能呼吸, 陷入了脓毒性休克。

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(鲍曼不动杆菌)

这种糟糕的状况持续了接近两个月时间, 躺在病床上的Tom离死亡只有一步之遥。

在后来回忆起这段经历时,他说道: “这段时间我已经记不起来了,那种痛苦超乎我的想象和承受能力,我很高兴自己记不清了。”

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于绝望处窥见一丝生机

疾病和死亡对于Steffanie来说可谓司空见惯。作为传染病流行病学家,她曾走过印度、阿富汗、墨西哥等多国,多年来一直致力于降低艾滋病毒的感染率和死亡率。

但是当深爱的丈夫即将被鲍曼不动杆菌夺走生命时,Steffanie和所有家属一样陷入了绝望和痛苦。

“当他变得越来越虚弱的时候,我开始意识到我不能失去他,我还没准备好让他走。”

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2016年2月,医生下达了最后通知。他们遗憾地告诉Steffanie,在尝试了所有的医疗方案后,医院已经无能为力。

“他在一步一步地走向死亡。” Steffanie回顾往事时如此说道, Tom前后总共经受了7次感染性休克 ,每一次都可能终结他的生命。

Steffanie心里比谁都明白,细菌进化的速度远远快过新抗生素研制的速度。 一旦现有的抗生素全都失效,那么任谁都无力回天。

但是眼前奄奄一息的人是自己的丈夫,她怎能轻易放弃?Steffanie握着丈夫的手,伏在他耳边坚定地告诉他: “亲爱的,医生尝已经尝试了所有的治疗方法,但是没有一种方法可以杀死这个细菌,我一定会倾尽全力去寻找替代疗法。”

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在辗转反侧的煎熬中,Steffanie猛然记起了之前听同事提到过,一位濒临死亡的朋友 在接受了“噬菌体治疗”之后,奇迹般地痊愈了。

细菌作为生物,是食物链的一环,它也有自己的天敌。这个天敌的名字,叫作噬菌体。

噬菌体 是病毒中一个特殊的群体 ,顾名思义就是 “吃细菌的病毒” 。它们会有针对性地寄生到特定的细菌或真菌体内,进行自我复制繁殖,最后导致细菌的裂解死亡。利用噬菌体来治疗细菌感染的方法被称为“噬菌体治疗”(phage-therapy)。

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(噬菌体攻击细菌示意图)

Strathdee在后来出版的《The Perfect Predator》《完美的铁血战士》一书中写到,她当时翻遍了与噬菌体治疗有关的所有文献,发现噬菌体最大的优势就是专一性,也就是 说每种噬菌体只负责杀死一种细菌,不会像抗生素那样影响有益菌体。

除此之外,噬菌体还有一个好处,它不容易出现抗药性的问题。

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(噬菌体攻击细菌示意图)

细思熟虑后,Steffanie展开了对噬菌体的研究。

作出这个决定的那一刻,Steffanie的内心深处是忐忑不安的。她接下来要在丈夫身上进行 的实验,可能会让她成为杀死丈夫的凶手,但她别无选择,只能放手一搏。

此时的Tom依旧处在昏迷状态,他的肾功能已经衰竭,需要靠透析维持生命。Steffanie坐在丈夫床边,握着他的手,哭着说: “亲爱的,告诉我你是否愿意战斗下去?如果你决定让我尽力一试,就捏一下我的手吧!”

仅存一丝意识的Tom用力捏了捏妻子的手,他听见了妻子的祷告和祈求。

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为救丈夫多方奔波

按照常理来说,只要能找到相应的噬菌体,就可以杀死Tom体内的鲍曼不动杆菌,挽救他的生命。

但是这个看似简单的操作实践起来难如登天。

首先, 噬菌体是地球上数量最庞大的生物体 ,种类之多超乎想象,大约是细菌种类总数的10倍之多。要在短时间内找到对鲍曼不动杆菌有效的噬菌体,与大海捞针无异。

其二,噬菌体治疗法在当代主流医学界一直被 认定为 边缘疗法 而遭受排挤。

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其实早在1919年,在噬菌体刚刚被发现不久,人类对其生物学特征知之甚少的情况下,东欧和前苏联便 开始运用噬菌体来治疗细菌感染。

在抗生素被发明前,用噬菌体来治疗疾病在20世纪上半叶曾盛行一时。然而,随着抗生素的异军突起和大范围推广,噬菌体渐渐退出了人们的视野。

另外,Tom的病情已经到了最后的阶段,留给Steffanie的时间少之又少。 医院里的人们围在Tom的床前祈祷,唱歌。 昏迷中的Tom在听到那些音乐后,迷迷糊糊地喊着妻子的名字。

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现在,在主流医疗方法对鲍曼不动杆菌束手无措的前提下,想要打败这个超级细菌,挽救Tom的生命,Steffanie唯一的选择就是重拾这把铸造于上个世纪的古老宝剑—— 噬菌体疗法。

可是,到哪里去找这把古剑的“铸剑师”呢?

在获知了Tom的不幸遭遇后,医学界的同僚纷纷帮忙打听何处能进行噬菌体治疗。

几经周折,Steffanie和Schooley 见到了美国海军医学实验室(NMRC)的 Theron Hamilton少校。

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Hamilton少校是美国海军生物防御研究总局基因组学和生物信息学的主任。 他主管的实验室是目前世界上最大的噬菌体实验室之一 ,收藏了超过300多种有效噬菌体。

早在十几年前,驻军医生就觉察到了抗生素在与细菌的战争中一路溃败的困境,所以专门设立此类实验室,在抗生素以外寻找其他的杀菌*器武**。而 伊战中曾广泛传播的鲍曼不动杆菌,当然也是他们的重点研究对象。

Steffanie第一时间向Hamilton少校发出了求救信。

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(Hamilton少校)

Hamilton少校很乐意提供噬菌体的治疗方案,他说: “NMRC一直致力于为感染多重耐药性细菌的*队军**人员提供其他选择,所以我们有经验和有能力为Tom提供有效的噬菌体。”

由于噬菌体通常生活在细菌最多的地方,科学家们不辞辛劳地跑到当地的污水处理厂工作,从肮脏的废水池中寻找不同的噬菌体。Steffanie为此感动不已。

通常找到匹配的噬菌体要花上数月甚至数年,但是在同僚的努力下, 仅仅几周时间,和Tom身上菌株的 相匹配的三种噬菌体 就被送到了他所在的医院。

但是此时此刻,Steffanie还面临另一个来自FDA(美国食品药品监督管理局)的难题。

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此前,Hamilton少校的噬菌体只在老鼠身上做过实验,从来没有用于人体治疗。

要想用噬菌体拯救Tom, 必须通过FDA的审批, 否则涉及这项治疗的所有人都面临违法的风险。

死神的阴影缓缓逼近, 一场生死攸关、争分夺秒的赛跑开始了。

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生死边缘的战斗

Steffanie发动了大量医学界的同仁们积极游说FDA。另一边, Hamilton少校加紧培育有效的噬菌体。

皇天不负苦心人,当一切准备就绪时,FDA的特批文件也下来了。

噬菌体治疗有一个重大局限,那就是一个噬菌体往往只能杀死同一种细菌,不可能杀多种细菌。为了解决这个问题, 医生们通常会将多种噬菌体组合在一起, 形成“鸡尾酒”(cocktail)制剂, 用以拓宽杀菌谱。

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2016年3月15日,Tom开始接受噬菌体鸡尾酒治疗。

两个专门的研究小组为他制定了两项独立的噬菌体治疗方案: 一个是在Tom的腹部注射噬菌体悬液,另一个是将噬菌体通过静脉注射入Tom体内。 他由此成为美国历史上第一个通过静脉注射进行噬菌体治疗的人。

幸运的是,几天后,Tom从昏迷中苏醒了。他认出了女儿,并对女儿说了一声: “我爱你” 。在场所有人都欢欣鼓舞。

治疗的过程并非一帆风顺。医生发现他体内顽固的鲍曼不动杆菌最终对噬菌体产生了抵抗力,Schooley将这个过程称为 “达尔文之舞” ——细菌和噬菌体在人体内相互厮杀,适者生存。为了对抗细菌的耐药性,医生们不断调整新的噬菌体菌株进行补偿。

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(恢复健康的Tom和Steffanie在家里)

渐渐地,Tom的的肢体和意识都慢慢恢复了正常。6月6日以后,经检查,Tom体内已经不存在任何鲍曼不动杆菌。他于2016年8月12日顺利出院。虽然经此一劫, Tom的体重减少了整整100磅,全身肌肉严重萎缩 ,但是他总算从死亡关口捡回了性命。

从他在埃及发病到康复,整整过去了9个月的时间,这件事的后续影响却远远没有结束。

虽然最终战胜了病魔,但是Tom身体变得很虚弱。他需要漫长的休养才能恢复从前的精力。Tom说: “这不像在电影里从睡梦中醒来。你发现你的身体不再正常了。”

不过好在Tom的大脑已经十分清醒。他将自己过去9个月的经历称为一场奇迹。正是妻子和女儿的不离不弃,才让他靠着强烈的求生欲度过了这段至暗时刻。劫后余生的同时,Tom希望他的经验能够为更多人提供先例,在将来合理运用噬菌体治愈更多细菌感染的患者。

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第一个从这场奇迹中获益的就是Hamilton少校。此前他的实验室一直被主流医学界嗤之以鼻,甚至被冠以“*队军**财务黑洞”的骂名,几次差点关停。

在接受采访时, Hamilton少校表示对于Tom的痊愈感到很开心 ,并希望这个案例能引起人们对应用噬菌体治疗类似恶性疾病的关注。

这些年,随着抗生素在医学实践中的的广泛应用甚至是滥用, 耐药细菌菌株大量出现, 抗生素的治疗效果受到严峻的挑战。为此,人类不得已再次把目光投向了噬菌体治疗法,相关的研究也开始得到多个国家的政策支持和鼓励。

即使如此,噬菌体疗法回归主流医学界依然困难重重。

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(回到正常生活的Steffanie夫妇)

首先, 噬菌体是生物,抗生素是化合物, 这就意味着噬菌体无像抗生素那样申请专利,也不能带来可观利润,各大制药公司不会浪费时间去投资无法获利的新项目。

其次,噬菌体的性质决定了它的抗菌谱过于狭窄, 医生必须针对每一个感染不同细菌的患者研制不同的噬菌体鸡尾酒。

最后,如果在临床广泛使用噬菌体, 谁也不能保证它不会产生如同抗生素一般的耐受性。

正如Steffanie所说,噬菌体治疗的应用依旧面临着极大的挑战。

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结语

近年来频繁出现对抗生素不敏感的“超级细菌”,人类在感染后几乎无药可用。Tom Patterson只是其中一个例子而已。

但是幸运的是,他有一个学医出身并且不肯轻言放弃的妻子。在所有人都接受tom即将死去的事实时,Steffanie选择了剑走偏锋,用最快的方法启动了对抗超级细菌的另类*器武**,在众多同仁的帮助下,最终挡下了死神挥舞而下的镰刀,将丈夫从生死边缘拉了回来。

这是一个妻子的胜利,也是人类医学的伟大胜利。

参考资料

[1]Novel phage therapy saves patient with multidrug-resistant bacterial infection.Medical Xpress

[2]丈夫金字塔感染超级细菌,试遍所有抗生素无效。绝望中,她重拾起了人类对抗细菌的古老*器武**.梅斯医学

[3]安瑞.噬菌体治疗的前世、今生与未来——对话微生物学界噬菌体专家.科学通报