【噬纪家园】Cell：巨型噬菌体基因功能解析新工具；Nature：CRISPR-Cas是细菌免疫指挥官，调控先天防御；RNA质量控制助细菌抗生素耐受

【噬纪家园】

知噬分子

2026年7月

第

170

期

一周要闻抢先看

【行业进展】Armata Pharmaceuticals完成AP-SA02 III期启动准备，FDA反馈支持后续研究

【科研进展】全基因组转座子诱变解析巨型噬菌体ΦKZ基因功能；CRISPR-Cas通过crlRNA介导的转录抑制调控嵌入的先天免疫防御系统；RNA质量控制帮助肺炎链球菌形成抗生素耐受；噬菌体利用液-液相分离完成感染转录切换；抗噬菌体防御系统影响耐药菌存续与传播；噬菌体解聚酶通过荚膜调控高毒力肺炎克雷伯菌毒力和生物被膜；噬菌体小RNA可通过细菌囊泡主动分泌

01 行业进展

Armata完成AP-SA02 III期启动准备， FDA反馈支持后续研究

近日，噬菌体治疗公司 Armata Pharmaceuticals 宣布，其靶向复杂性金黄色葡萄球菌菌血症（complicated Staphylococcus aureus bacteremia）的噬菌体产品 AP-SA02 已完成III期临床启动相关准备工作。公司表示，已完成与美国食品药品监督管理局（FDA）终末期II期会议（End-of-Phase 2 meeting）相关反馈的推进，涵盖临床设计、生产质量控制（CMC）及监管策略等方面，并完成4批工程生产。AP-SA02计划于2026年下半年启动III期优势性研究。作为一种针对耐药金黄色葡萄球菌感染的噬菌体鸡尾酒疗法，AP-SA02有望为传统抗生素治疗面临挑战的严重细菌感染提供新的抗感染策略。

02 科研进展

No.1 Cell

Joseph Bondy-Denomy 团队

全基因组转座子诱变解析巨型噬菌体基因功能

近日，来自UCLA的Joseph Bondy-Denomy团队建立了一种噬菌体转座子突变测序技术(phage transposon mutagenesis and sequencing, phage TnSeq)，实现了对大型噬菌体基因功能的系统筛选。大型噬菌体基因组包含大量未知功能基因，长期限制了对其感染机制和适应能力的深入研究。研究团队以感染铜绿假单胞菌的巨大噬菌体ΦKZ为模型，该噬菌体基因组包含280334 bp和371个预测基因。通过构建全基因组突变库，研究人员筛选发现约110个基因会影响噬菌体适应性，约261个基因在实验条件下属于非必需基因，并识别出部分仅在特定环境中发挥作用的基因。该研究首次提供了一种系统解析大型噬菌体基因功能的方法，为研究噬菌体复制、宿主适应及抗噬菌体防御机制提供了重要工具。

doi: 10.1016/j.cell.2026.06.030.

No.2 Nature

李明/张燕团队

CRISPR-Cas通过crlRNA介导的转录抑制调控嵌入的先天免疫防御系统

中国科学院微生物研究所李明团队与密歇根大学安娜堡分校张燕团队合作，揭示CRISPR-Cas系统不仅直接切割噬菌体DNA，还通过新型调控性非编码RNA（crlRNA）调控嵌入Cas操纵子内部的多种先天免疫系统（如Sir2-HerA、Gabija等）的转录。crlRNA引导Cascade复合物结合至先天免疫系统启动子区，抑制其表达，维持基础水平，协同抵御噬菌体并减轻细菌生长负担。当CRISPR被突变或抗CRISPR蛋白（Acr）破坏时，抑制解除，先天免疫爆发式表达，以消耗NAD⁺或清除质粒等适应性代价换取强力防御。该“一方失守、另一方补位”模式与真核守卫假说呼应，并提出原核免疫协同调控新范式。研究鉴定出二十余种新型免疫元件，为理解先天免疫调控、开发分子工具及优化噬菌体疗法提供新资源。

doi: 10.1038/s41586-026-10833-9.

No.3 Cell Host Microbe

Jason W. Rosch 团队

RNA质量控制帮助肺炎链球菌形成抗生素耐受

近日，来自St. Jude儿童研究医院(St. Jude Children’s Research Hospital)的Jason W. Rosch等发现，肺炎链球菌可通过RNA质量控制(RNA quality control)机制增强抗生素耐受(antibiotic tolerance)能力。抗生素治疗失败并不完全由抗生素耐药(antibiotic resistance)导致，部分细菌虽然未改变药物敏感性，却能够在抗生素暴露期间维持存活。研究团队利用小鼠感染模型，在10种抗生素压力下开展长期实验进化研究，发现部分肺炎链球菌适应株在抗生素处理后表现出更强存活能力，但最低抑菌浓度(MIC, minimum inhibitory concentration)并未升高，提示其获得的是抗生素耐受而非传统耐药。进一步研究发现，编码RNA降解相关蛋白RNase Y的rny基因突变，可赋予肺炎链球菌多种抗生素耐受能力。机制研究显示，rny突变改变RNA周转(RNA turnover)过程，使细菌能够应对抗生素引起的细胞压力，并在压力解除后恢复生长。该研究发现了RNA质量控制参与细菌抗生素耐受形成的机制，为理解细菌应对抗生素压力提供了新的视角。

doi: 10.1016/j.chom.2026.06.019.

No.4 Nucleic Acids Res.

刘冰/袁帅/李岩团队

噬菌体利用液-液相分离完成感染转录切换

噬菌体SPO1感染初期依赖宿主σA因子启动早期基因表达，随后需要切换至噬菌体因子介导的中晚期转录，但这一过程的调控机制此前尚不明确。近日，来自西安交通大学第一附属医院的刘冰教授团队联合武汉病毒所袁帅研究员、华中科技大学同济医学院李岩教授团队发现，SPO1噬菌体感染枯草芽孢杆菌时，可通过液-液相分离(LLPS, liquid-liquid phase separation)协同调控感染过程中的转录转换。研究发现，噬菌体蛋白Gp27可驱动形成液-液相分离凝聚体，聚集转录相关组分，促进中期基因表达；同时，Gp33作为σA依赖型转录抑制蛋白，可结合RNA聚合酶和σA，抑制早期转录。实验显示，利用1,6-己二醇(1,6-hexanediol)破坏凝聚体形成后，SPO1感染受到明显抑制，中期基因和晚期基因转录显著下降，而噬菌体吸附不受影响。该研究揭示了噬菌体通过LLPS和转录抑制蛋白协同控制感染进程的新机制。

doi: 10.1093/nar/gkag742

No.5 iMeta

魏源送团队

抗噬菌体防御系统影响耐药菌存续与传播

近日，中国科学院生态环境研究中心和Leibniz热带层研究所(TROPOS)的研究团队等发现，噬菌体与细菌抗噬菌体防御系统(ADS, antiviral defense systems)之间的长期进化博弈，会共同影响抗菌药物耐药性(AMR)的传播。噬菌体是否会促进耐药基因扩散一直存在争议，因为噬菌体既可以裂解耐药菌，也可能通过转导(transduction)携带耐药基因传播。研究团队在猪粪厌氧消化系统中开展超过440天连续监测，结合宏基因组、宏转录组、高通量染色质构象捕获(Hi-C)及体外实验发现，噬菌体对耐药菌的清除作用明显强于耐药基因转导作用，导致耐药菌减少5.16%，而转导造成的耐药基因增加仅为0.74%。进一步研究发现，耐药菌通过富集ADS增强自身抗噬菌体能力，但这些防御系统同时限制外源DNA进入，降低耐药质粒传播。体外实验显示，获得噬菌体免疫的大肠杆菌，其RP4耐药质粒接合频率下降98.7%–99.8%。该研究表明，噬菌体并非简单促进耐药传播，而是在清除耐药菌和影响耐药基因扩散之间发挥复杂调控作用。

doi: 10.1002/imt2.70145

No.6 Biofilm

袁静团队

噬菌体解聚酶通过荚膜多糖调控高毒力肺炎克雷伯菌毒力与生物被膜

近日，来自首都医科大学附属北京儿童医院的袁静团队发现，噬菌体来源解聚酶(phage-derived depolymerase)可通过调控荚膜多糖(CPS, capsular polysaccharide)与3型菌毛(type 3 fimbriae)之间的相互作用，同时影响高毒力肺炎克雷伯菌(hvKp, hypervirulent Klebsiella pneumoniae)的毒力和生物被膜形成。研究团队鉴定了一种可特异降解K2型荚膜多糖的新型解聚酶Dep11。实验发现，Dep11处理能够显著降低hvKp菌株A25的毒力，使细菌更易受到宿主免疫清除；但与此同时，Dep11降解荚膜后反而增强了细菌生物被膜形成能力。进一步研究发现，hvKp产生的大量荚膜多糖可抑制3型菌毛基因簇mrkABCDF表达，而Dep11介导的荚膜降解解除这一抑制作用，从而促进生物被膜形成。小鼠感染模型进一步证实，荚膜多糖与3型菌毛共同调控hvKp毒力和生物被膜表型转换。该研究揭示了噬菌体解聚酶影响细菌表型的新机制，为评估解聚酶作为抗菌策略的潜在作用提供了新的理论依据。

doi: 10.1016/j.bioflm.2026.100385

No.7 Non-Coding RNA

Glen M. Borchert 团队

噬菌体小RNA可通过细菌囊泡主动分泌

近日，来自University of South Alabama的Glen M. Borchert团队发现，P22噬菌体感染沙门菌过程中，可诱导宿主外膜囊泡(Outer Membrane Vesicles, OMVs)主动包装并分泌噬菌体来源的小非编码RNA(small noncoding RNAs, sncRNAs)。研究团队通过RNA测序分析发现，P22感染后，沙门菌小RNA(sRNAs)整体水平显著下降，其表达量平均仅为未感染细胞的15.6%，而tRNA表达水平增加72.7%。进一步分析发现，P22感染可促进OMV对多类RNA分子的装载，包括部分沙门菌sRNA、全部沙门菌tRNA以及10种P22编码的sncRNA，其中包括4种已报道RNA和6种此前未报道的候选sncRNA。研究还发现，P22来源sncRNA在OMV中的丰度高于沙门菌sRNA，提示其可能被优先装载进入囊泡。该研究发现了噬菌体编码小RNA通过宿主OMV分泌的新现象，为理解噬菌体与宿主之间的RNA介导互作提供了新的研究方向。