噬菌体疗法在铜绿假单胞菌引起的慢性髋关节假体关节感染病例中的应用:意大利真实经验与体外分析

Application of Phage Therapy in a Case of a Chronic Hip-Prosthetic Joint Infection due to Pseudomonas aeruginosa: An Italian Real-Life Experience and In Vitro Analysis

作者信息Novella Cesta, Marco Pini, Tiziana Mulas, Alessandro Materazzi, Ernesto Ippolito, Jeroen Wagemans, Mzia Kutateladze, Carla Fontana, Loredana Sarmati, Arianna Tavanti, Rob Lavigne, Massimo Andreoni, Mariagrazia Di Luca
PMID36861092
发布时间2023-02-01
DOI10.1093/ofid/ofad051

实验完整度

中

包含病例报告和体外抗菌实验两个证据层级,但缺乏随机对照和机制验证。

主要模型

铜绿假单胞菌Pa_AR1分离株 24小时龄Pa_AR1生物被膜(体外模型) 62岁女性慢性髋假体关节感染患者

重点核对

噬菌体制剂Pa53滴度(初始108 PFU/mL,运抵后103 PFU/mL) 美罗培南给药剂量:2 g q12h iv 噬菌体给药方案:第1天10 mL q8h,后5 mL q8h经引流管 患者接受DAIR手术 体外生物被膜试验中噬菌体与美罗培南的协同作用

摘要

背景:由铜绿假单胞菌引起的假体关节感染(PJI)是骨科手术中的严重并发症。我们报告一例由铜绿假单胞菌引起的慢性PJI患者,通过个性化噬菌体疗法(PT)联合美罗培南成功治疗。方法:一名62岁女性自2016年起患有由铜绿假单胞菌引起的慢性右髋假体感染。患者在手术后接受噬菌体Pa53治疗(第1天10 mL q8h,随后5 mL q8h经关节引流管持续2周),并联合美罗培南(2 g q12h iv)。进行了2年的临床随访。还进行了噬菌体单独及与美罗培南联合对24小时龄细菌生物被膜的体外杀菌试验。结果:PT期间未观察到严重不良事件。停药2年后,无感染复发的临床迹象,标记白细胞扫描显示无病理性摄取区域。体外研究表明,美罗培南的最低生物被膜根除浓度为8 µg/mL。单独使用噬菌体(108 PFU/mL)孵育24小时未观察到生物被膜根除。然而,在亚根除浓度(1 µg/mL)的美罗培南与较低滴度(103 PFU/mL)的噬菌体联合使用后,孵育24小时观察到协同根除作用。结论:个性化PT联合美罗培南在根除铜绿假单胞菌感染方面安全有效。这些数据鼓励开展个性化临床研究,以评估PT作为慢性持续性感染抗生素治疗辅助手段的有效性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
个性化噬菌体疗法联合美罗培南能否安全有效地根除由铜绿假单胞菌引起的慢性髋假体关节感染,并阐明其体外协同作用?
核心机制
噬菌体与亚抑制浓度美罗培南的协同作用能根除铜绿假单胞菌生物被膜,并防止噬菌体耐药亚群的出现。
主要证据
临床成功治疗1例慢性髋PJI患者(2年无复发);体外实验显示噬菌体与美罗培南联用(MBEC 2 µg/mL,103 PFU/mL)可完全根除生物被膜,且FBCI为0.25,表明协同作用。
研究意义
研究表明噬菌体疗法可作为抗生素治疗的辅助手段,为慢性持续性感染提供新的治疗策略,并支持开展个性化噬菌体疗法的临床研究。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

菌株分离与噬菌体制备

获得患者临床分离株并制备个性化噬菌体制剂。

从患者关节液中分离铜绿假单胞菌(Pa_AR1),送Eliava研究所制备噬菌体制剂Pa53,并进行基因组测序。

2

DAIR手术与临床治疗

通过手术清除感染组织并保留假体,为噬菌体和抗生素治疗创造条件。

患者接受清创、抗生素和假体保留(DAIR)手术,更换聚乙烯内衬和陶瓷股骨头,放置引流管;术后经引流管给予噬菌体,并静脉给予美罗培南。

3

临床随访与感染根除评估

评估噬菌体疗法联合抗生素的临床疗效和安全性。

治疗后定期随访临床感染症状、实验室炎症指标(CRP)和白细胞闪烁扫描,共2年。

4

体外生物被膜杀菌试验

评估噬菌体单独及与美罗培南联合对Pa_AR1生物被膜的杀灭作用。

培养24小时龄Pa_AR1生物被膜,分别用不同滴度噬菌体和不同浓度美罗培南处理,测定CFU和PFU。

5

噬菌体特性分析

分析噬菌体的基因组和生物学特性。

基因组测序、系统发育分析(Bruynoghevirus属)、噬菌斑形态、潜伏期和爆发量测定。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证机制链路

产品清单

实验环节名称品牌货号
Hemovac伤口引流管Zimmer15
多孔玻璃珠----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
菌株与噬菌体制备
噬菌体制剂滴度:原液108 PFU/mL,运抵后103 PFU/mL;基因组序列BioProject PRJNA870273
阅读提示:Methods: Bacteriophage Supply and Genome Sequencing
手术与临床治疗
DAIR手术细节;噬菌体给药方案(第1天10 mL q8h,后5 mL q8h);美罗培南剂量(2 g q12h iv)
阅读提示:Methods: Surgical Treatment Protocol; Results: Successful Treatment
体外生物被膜试验
生物被膜培养时间(24小时);噬菌体滴度范围(103-108 PFU/mL);美罗培南浓度范围(0-2 µg/mL);孵育时间(24小时)
阅读提示:Methods: Lytic Activity of Pa53 Alone and in Combination With Meropenem Versus Pa_AR1 Biofilm