研究團隊秉持敵人的敵人就是我的朋友~慈大投入噬菌體研究。(20200717)

一般一一班二讀過2019年在台灣出版的「強菌天敵」的讀者們,一定對「鮑氏不動桿菌(Acinetobacter baumannii)」印象非常深刻,這種菌在台灣俗稱AB菌(來自於它學名的縮寫),為一非葡萄糖發酵性的革蘭氏陰性球桿菌,它是院內感染的主要來源之一,在台灣從2012年到2016年還高居院內感染源的第一位,可使病人罹患肺炎、腦膜炎、泌尿道感染、腹膜炎、皮膚軟組織感染,且被感染的病人死亡率高達46-65%。更可怕的事情是,近幾年多重抗藥鮑氏不動桿菌與日俱增,如果被感染了,幾乎就找不到可以用來抑制或殺死該菌的抗生素。因此尋找替代療法,來針對抗藥性鮑氏不動桿菌就顯得更為急迫。正如「強菌天敵」裡面所說,細菌的天敵就是噬菌體(bacteriophage),它們是一群連光學顯微鏡都看不到的小東西,它們會辨認細菌、感染細菌,再將細菌殺死,因此我們若能確切地認識這群細菌的天敵,跟它們成為好朋友,它們就可以幫助我們控制多重抗藥菌的感染。

慈大醫學系微生物暨免疫學碩士班林念璁主任的研究團隊秉持著「敵人的敵人就是我的好朋友」的理念,於2008年即著手從環境廢水中分離可溶裂多重抗藥鮑氏不動桿菌的噬菌體,隨即於2010年在國際期刊上(Res Microbiol (161:308-314))發表全球首次分離出溶裂多重抗藥鮑氏不動桿菌的噬菌體的成果,此結果震動了科研界,爾後幾年相關研究陸續出爐,也造就了「強菌天敵」的作者成為美國第一個接受噬菌體全身給藥治療,獲得康復的感染病人。在林主任所分離到的十株噬菌體中,有八株是屬於短尾噬菌體(podoviridae),研究過程中林主任發現各噬菌體都有各自辨識的臨床分離株,很少有互相交疊的細菌宿主,引發林主任的興趣,想對這些噬菌體的宿主專一性進行深入的研究。於是林主任決定把其中兩隻噬菌體(ØAB1與ØAB6)的基因體序列解讀出來,並分析比對它們的序列。結果發現,這兩隻噬菌體的DNA與胺基酸序列同質性高達90%以上,基因排列順序幾乎一致,唯獨尾絲蛋白(tail fiber protein)相似性極低,甚至該蛋白的C端近500個胺基酸序列幾乎迴然不同。因此林主任大膽假設,噬菌體之所以會辨識不同的臨床分離株,主要是取決於尾絲蛋白,當林主任將這兩個噬菌體之尾絲基因互換後,發現它們辨識之宿主亦隨之互換,證實了這個假設(PLoSOne (11:e0153361))。林念璁主任亦曾與交通大學陳月枝教授實驗室合作,將噬菌體的尾絲蛋白鍵結在Fe3O4@Al2O3磁性奈米粒子上,發現其對宿主具有很好的辨認專一性,此成果將可應用於臨床偵測使用(Anal Chem (91:10335−10342))。噬菌體的臨床應用早在二十世紀初便開始,這幾年隨著多重抗藥菌株愈來愈多,又開始受到重視。其實我們生活環境周遭到處都是噬菌體,就看懂不懂得應用囉!林主任除了研究不同噬菌體的宿主專一性,對細菌如何對噬菌體產生抗性也非常感興趣。她期待未來能在慈濟大學建立噬菌體中心,收集各種各樣的噬菌體並協助對抗。