【噬纪家园】刘如谦团队：首个先导编辑效率预测模型；“跨物种”细菌基因编辑系统，部分效率超90%；肠道渗透条件决定噬菌体耐受径

【噬纪家园】

知噬分子

2026年8月

第

173

期

一周要闻抢先看

【行业进展】英国议会AMR报告：推进噬菌体等抗感染创新；Armata公布2026年第二季度财务业绩并提供公司最新进展

【科研进展】CBASS限制噬菌体产生成熟病毒粒子并维持细胞存活；增强RNA降解使肺炎链球菌获得多类抗生素耐受；机制机器学习加速高效先导编辑方案筛选；重组编辑子实现跨菌门的细菌基因组编辑；肠道渗透条件决定大肠杆菌的噬菌体耐受路径；噬菌体编码的小RNA解除宿主菌对外来DNA的表达抑制

01 行业进展

英国议会AMR报告：推进噬菌体等抗感染创新

近日，英国赫特福德大学（University of Hertfordshire）发布议会抗微生物药物耐药性（AMR）圆桌会议证据报告。数据显示，2024年英国重点细菌导致的血流感染超过9.2万例，约五分之一对常用一线抗生素耐药。报告提出五项政策建议，其中在抗感染创新方面，建议完善英国抗生素订阅模式，支持适应性监管及英国药品和医疗产品监管局（MHRA）监管沙盒，并推进噬菌体治疗、抗真菌药等替代治疗方式，同时加强国际协作与高负担国家的治疗可及性。

02 科研进展

No.1 Cell Host Microbe

Joseph Bondy-Denomy 团队

CBASS限制噬菌体产生成熟病毒粒子并维持细胞存活

近日，来自加州大学旧金山分校的Joseph Bondy-Denomy团队发现，铜绿假单胞菌II-A型环寡核苷酸抗噬菌体信号系统(CBASS)可在维持宿主细胞存活的同时限制噬菌体增殖，挑战了CBASS膜效应蛋白主要通过诱导细胞死亡发挥抗噬菌体作用的传统模型。研究显示，3′,3′-cGAMP激活的磷脂酶效应蛋白CapV具有噬菌体特异性；增强CBASS活性可使多种噬菌体滴度降低2-6个数量级。对敏感噬菌体的分析发现，其转录及早期DNA复制基本正常，但最大DNA水平降低约5倍，单轮感染成熟病毒粒子产量降低约10倍。研究认为，CapV可能干扰内膜处的前衣壳组装，使噬菌体DNA无法稳定包装并易被降解，从而限制成熟病毒粒子形成，同时避免宿主细胞死亡。

doi:10.1016/j.chom.2026.05.024

No.2 Cell Host Microbe

Daniel Schultz 团队

增强RNA降解使肺炎链球菌获得多类抗生素耐受

近日，来自达特茅斯学院盖泽尔医学院的Daniel Schultz团队评述了一项肺炎链球菌体内进化研究。研究人员在不同免疫状态及多类抗生素压力下进行小鼠传代，发现进化菌株几乎未产生抗生素耐药性，而主要形成不生长但可存活的药物耐受表型。基因组分析发现，RNase Y获得大量功能获得性突变，使RNA降解加快，并赋予细菌对多类抗生素的耐受。抗生素压力下，增强的RNA降解可清除受损转录本及有毒RNA片段，同时优先降解核糖体蛋白等翻译相关基因的转录本，维持高保真的核心转录组；撤药后则优先恢复核糖体蛋白及其他必需基因转录，使RNA池重新建立并恢复生长。该研究提示，维持转录组完整性可能是细菌应对多类抗生素压力的一种共同耐受策略。

doi: 10.1016/j.chom.2026.07.011

No.3 Nat Biotechnol

David R. Liu 团队

机制机器学习加速高效先导编辑方案筛选

近日，来自哈佛大学的David R. Liu团队开发了OptiPrime，一种结合先导编辑(Prime Editing，PE)机制构建的机器学习模型，可预测不同编辑方案的效率。PE利用Cas9切口酶和逆转录酶，在无需DNA双链断裂或供体DNA模板的情况下，实现碱基替换及小片段插入、删除等精准修改，但其效率高度依赖先导编辑向导RNA(pegRNA)设计，实际应用往往需要筛选大量候选方案。研究整合297962个PE效率数据，覆盖40种实验条件训练OptiPrime。除常规PE外，该模型还能预测PE3及双pegRNA先导编辑(twinPE)的结果，并可筛选逃避DNA错配修复(MMR)的沉默突变以提高编辑效率。

在Kif1a致病突变校正中，研究仅测试15条pegRNA，便在小鼠胚胎成纤维细胞中获得22%的校正效率，而既往治疗性PE研究每个目标通常需筛选数百条。进一步优化编辑组件并通过AAV9递送后，该策略在KIF1A相关神经系统疾病小鼠模型的整体脑皮层中实现超过40%的体内编辑效率。研究表明，机制机器学习可显著缩小候选方案筛选范围，加快高效精准基因编辑策略的开发。

doi: 10.1038/s41587-026-03261-7

No.4 Nat Microbiol

Sergio Gutiérrez 等

重组编辑子实现跨菌门的细菌基因组编辑

近日，来自曼彻斯特大学的Sergio Gutiérrez等评述了一项跨物种细菌基因组编辑研究。研究将基于Retron(逆转录子)的重组编辑系统(recombitron)从大肠杆菌拓展至多个细菌类群，测试10种Retron和15种细菌，覆盖变形菌门、芽孢杆菌门和放线菌门，其中部分菌株此前尚未实现重组编辑。所有受试细菌类群均检测到基因编辑，其中希瓦氏菌5bp缺失效率超过90%，5bp替换约98%。

针对不同宿主的编辑障碍，研究通过优化Retron RNA、核酸外切酶及质粒复制结构等提高编辑效率，并在大肠杆菌中实现10kb片段删除，但效率随编辑片段增大而下降。研究表明，Retron重组编辑虽尚不能普遍适用于所有细菌，但已从以大肠杆菌为主的方法拓展为可针对不同宿主优化的跨物种基因组编辑框架，为工业、环境及医学相关非模式细菌的基因工程提供了新的技术基础。

doi:10.1038/s41564-026-02459-4

No.5 mBio

Carolina Tropini 团队

肠道渗透条件决定大肠杆菌的噬菌体耐受路径

近日，来自英属哥伦比亚大学的Carolina Tropini团队发现，肠道相关渗透条件可显著改变大肠杆菌与T4噬菌体的共进化轨迹，并决定细菌形成何种噬菌体耐受机制。研究在约240、450和920mOsm/kg H2O三种渗透条件下连续传代36天。与单独进化时细菌和噬菌体适应度普遍提高不同，共进化限制了双方适应度增益，9个噬菌体群体中有4个最终灭绝。

低、中渗透条件下，大肠杆菌主要通过噬菌体受体ompC及脂多糖(LPS)相关基因突变获得强耐受，祖先T4噬菌体的成斑效率低于约2.5×10^-7的检测限；而高渗透条件下，细菌主要通过rcsA相关突变增加胞外多糖产生，形成黏液型表型，但噬菌体耐受程度较弱。研究提示，环境条件不仅影响噬菌体耐受程度，还可改变耐受机制的进化方向；由于黏液型表型此前与毒力、免疫逃逸和生物被膜形成相关，该结果对肠道噬菌体治疗设计具有重要启示。

doi:10.1128/mbio.01167-25

No.6 PLoS Pathog

Jai J. Tree 团队

噬菌体编码的小RNA解除宿主菌对外来DNA的表达抑制

近日，来自新南威尔士大学的Jai J. Tree团队发现，前噬菌体编码的小RNA(sRNA)HnrS可解除致病性大肠杆菌对外源基因的沉默，进而调控毒力相关基因表达。HnrS仅66个核苷酸，在肠出血性大肠杆菌(EHEC)和肠致病性大肠杆菌(EPEC)中最多存在9个拷贝；对3230个大肠杆菌基因组分析显示，携带hnrS的菌株中99.01%属于EHEC或EPEC。

机制研究显示，HnrS通过直接碱基配对抑制外源基因沉默蛋白Hha的翻译，抑制幅度达10倍，从而减弱Hha-H-NS介导的基因沉默，并调控III型分泌系统(T3SS)等毒力相关功能。敲低HnrS后，EHEC运动性增加1.64倍，T3SS关键蛋白EspD减少，并使感染5小时后的肌动蛋白基座形成减少1.91倍。作者指出，HnrS是目前首个被发现可对抗外源基因沉默的噬菌体编码sRNA，揭示了前噬菌体通过RNA调控宿主毒力基因表达的新机制。