為了對抗超級細菌 科學家尋找古老良方

【記者林文/綜合報導】
由於各種抗生素的濫用,產生超級抗藥性的細菌造成嚴重的威脅,使抗生素耐藥性成為細菌感染治療的一大障礙。為了對抗超級細菌,科學家尋找古老的天然抗菌方法。多年來經過美國、俄羅斯和法國等多國研究人員對於噬菌體(Bacteriophage)的研究,發現它足以取代傳統抗生素的治療,使得噬菌體能成為人類克服細菌感染的新武器。

抗生素起源

1928年,英國微生物學家佛萊明,無意間發現了最早的抗生素——盤尼西林。當時並沒引起太多的注視,到了二次世界大戰期間,因戰傷造成傷口感染的傷兵數量多,死亡率高,才開始注意到盤尼西林有抑制葡萄球菌的功能,經由大量製造,使用在細菌感染的病人獲得奇效,救活了許多人。佛萊明在1945年獲得了諾貝爾醫學獎。從那時起,抗生素名滿全球,被視為萬靈丹,全球廣泛使用。

抗生素除了使用在人類,在畜牧業、魚蝦類養殖及農業也大量的使用。畜牧業使用抗生素是當成生長促進劑,使動物快速的生長;養殖業及農業是希望能避免發生感染,提高收益。人類又錯把抗生素視為一般消炎藥、退燒藥,凡是發炎或發燒就使用抗生素,甚至不需處方箋,也可以自行前往藥局購買抗生素使用。有些醫師將抗生素大量使用後而成為名醫,使得抗生素全球濫用。

抗生素濫用

全球性調查發現,因為細菌、病毒和真菌的泛濫,現在每年至少70萬人因而致死。英國政府分析報告預測,在2050年,如果無法解決耐藥性的問題,將導致每年增加一千萬人的死亡。經濟成本可能達到100萬億美元。如果沒有有效的抗生素,輕微割傷和瘀傷即可能成為嚴重的問題。常見的如剖腹產、手術、髖關節置換術,化療和截肢可能會導致致命的後果。

世界衛生組織的特別代表福田敬二(Keiji Fukuda)說:細菌基因突變,對抗生素出現耐藥性,是因為人類濫用抗生素,把原本殺菌的過程變成了一個健康的危機。在美國和歐洲銷售的許多抗生素,用來提供畜禽食用,這些抗生素最後都間接進入人體。根據疾病預防控制中心調查發現,由美國醫生每年開出的抗生素處方有一半以上完全沒有作用,都只有使細菌耐藥性更強。

去年10月發表在柳葉刀雜誌上的一項研究估計,在美國有多達一半的手術後感染,和超過25%化療後的感染,是由抗藥性的問題引起的。事實上,在抗生素還沒有使用之前,細菌就已經具有抗藥性。當人類開始使用抗生素後,細菌為了生存物競天擇,也就經由各種方式,包括突變或是由其他細菌得到抗藥基因,以對抗抗生素,在抗生素愈是濫用的地區,細菌的抗藥性就愈嚴重。

近年來,甚至發展出超級抗藥細菌,如腸球菌、葡萄球菌等,造成醫界的恐慌,幾乎到了無藥可用的窘境,好像又回到1940年代抗生素沒有發明之前的狀況。因此,醫學界只好走回頭路,尋求噬菌體能對細菌感染的治療產生療效。

噬菌體起源

噬菌體在一個多世紀以前即被發現。1930年代,禮來、施貴寶父子藥廠和亞培公司都曾出售各種噬菌體產品給美國的消費者。但隨著抗生素的到來,西方的醫生們放棄了噬菌體。前蘇聯的一些國家還在繼續使用噬菌體,因此這種療法仍然持續存在。

噬菌體有各種形狀和大小。其中有一個奇怪的六角頭,細腿和針尖尾。噬菌體使用此裝置來刺穿細菌的細胞壁,噬菌體再進入細菌染色體而成為細菌染色體的一部分,然後噬菌體迅速繁殖,並回過頭來殺死細菌。

噬菌體會針對細菌無法改變的部分進行破壞,且不會使細菌產生抗藥性。噬菌體分布範圍極廣,只要有細菌存在的地方就可能存在。每一公克土壤或每一立方公分的水中,至少有一千萬到一億個噬菌體,是地球上數量最多的有機體,噬菌體存在於我們生活周遭,在人體的腸道、黏膜等許多地方,即使細菌有抵抗力,噬菌體消滅細菌的過程仍持續不斷。

噬菌體試驗

目前,噬菌體試驗成效良好,噬菌體療法臨床試驗正在進行之中,第一例臨床安全試驗在2005年進行,相關試驗结果於2009年已經發表出來了,结果證實了噬菌體療法的有效性和安全性。研究由總部設在弗吉尼亞州的Ampliphi公司進行,一旦接下來的臨床試驗接續成功,未來,噬菌体的治療方法很有可能徹底改善细菌感染以及细菌的抗藥性。

在格魯吉亞(Georgia),約20%的細菌疾病採取噬菌體治療。俄羅斯製藥公司Microgen生產噬菌體對抗痢疾和細菌感染。波蘭醫生已經開始對使用抗生素無效的病人測試噬菌體。

目前最大的障礙是噬菌體療法沒有經過嚴格的臨床試驗。但是,現在有越來越多的推動,使噬菌體療法走出陰影,進入日常醫學領域。

葡萄牙TechnoPhage公司,計劃2017年開始在美國臨床試驗噬菌體產品,用來治療糖尿病的足部感染。荷蘭Micreos公司也開始銷售噬菌體衍生化學品,用來對抗粉刺、濕疹等皮膚感染的外用藥膏。

去年3月,白宮宣布了噬菌體療法的國家計劃。今年七月,美國國立衛生研究院將在巴爾的摩舉辦噬菌體研討會,約130位來自格魯吉亞、俄羅斯和波蘭研究噬菌體的科學家參與。

實際病例

法國一名73歲的女患者本涵默女士(Jacqueline Benhamou),她的背部和臀部遭到二度燒傷,最初是用抗生素治療。醫生從她的小腿和大腿切除皮膚,然後移植到她的燒傷部位。但是,手術後她遭到的綠膿桿菌感染,非常危險。後來她被送進了重症加護病房,接受噬菌體治療。沒多久,本涵默女士被轉移到另一家醫院進行康復,她的燒傷大多痊癒,醫生預計她會完全康復。

警語

大自然的「一物剋一物」,是不變的法則。近來有很多的科學研究指出,噬菌體的治療方法足以取代抗生素。噬菌體和抗生素最大的不同是,噬菌體會對細菌無法改變的部分進行破壞。噬菌體不受抗藥性的影響,最重要的是噬菌體能夠以指數般的快速生長,它會隨著細菌的增殖而生長,也會隨細菌的消失而消失。

多年以來,我們用抗生素消滅細菌的同時,也同時強化了細菌。現在,我們有噬菌體來消滅這些超級細菌,目前科學界樂觀的看待噬菌體療法的發展。但是我們如果仍然像以前一樣,濫用抗生素的方式來使用噬菌體,很可能有一天,細菌也會慢慢演化拙壯,找到對抗噬菌體的方法。這樣我們就得再找尋新方法來面對「後噬菌體時代」,只是那很可能會是人類的一大劫難。

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