【噬纪家园】张锋点赞：AI用21小时发现噬菌体未知遗传系统；首例白鲸接受噬菌体治疗耐药肺炎案例；两类关键抗体削弱噬菌体治疗

【噬纪家园】

知噬分子

2026年9月

第

179

期

一周要闻抢先看

【行业进展】AI用21小时发现噬菌体未知遗传系统；基因组AI从前噬菌体中发现未知逆转录酶系统；CRISPR增强噬菌体SNIPR001进入II期研究；Armata公布AP-SA02新数据，III期再获370万美元支持；白鲸首次接受噬菌体治疗耐药肺炎；噬菌体农药GoldenEco获美国EPA批准；EUCAST拟调整美罗培南耐药判定标准；昆虫启发抗菌肽OMN6加速迈向III期临床

【科研进展】发Phage Tn-seq实现噬菌体全基因组功能筛选与快速改造；HIDEN-SEQ系统解析噬菌体基因必需性与条件必需功能；噬菌体通过“切割后修复”逃逸CRISPR免疫；尾纤维和喷嘴蛋白特异性抗体削弱噬菌体治疗；Druantia III-A识别噬菌体暴露的单链DNA并通过定向解旋阻断其复制

01 行业进展

Anthropic21小时发现噬菌体未知系统

近日，Anthropic利用约950个Claude AI智能体自主分析海量基因数据，仅用21小时便在噬菌体中发现一种此前未知的阵列相关逆转录酶（ART）系统。AI注意到，逆转录酶附近存在规律排列的DNA重复阵列和伴侣基因，其组织形式与CRISPR阵列具有相似之处；进一步实验发现，这些阵列能够产生多种短RNA。目前ART的具体功能仍未知。CRISPR先驱张锋认为，这一发现展示了AI智能体推动生物学发现的潜力。

基因组AI从前噬菌体中发现未知逆转录酶系统

Arc Institute、斯坦福大学等团队开发基因组语言模型框架Minerva，用于挖掘传统序列比对难以发现的微生物非编码遗传元件。研究扫描150个细菌基因组，发现大量现有注释之外的潜在结构，并在其中的前噬菌体中发现UG27逆转录酶系统携带结构相似但序列高度多样的非编码RNA阵列。实验验证5种UG27系统均可利用这些RNA产生短链DNA，为利用AI挖掘细菌和噬菌体基因组“暗物质”提供了新方法。

CRISPR增强噬菌体SNIPR001 进入II期研究

SNIPR BIOME宣布，其CRISPR增强型噬菌体候选药SNIPR001的1b/2a期临床研究进入Part 2，并完成首例患者入组。SNIPR001靶向大肠杆菌，旨在预防造血干细胞移植患者发生大肠杆菌血流感染。此前Part 1已完成25例患者招募和给药；新阶段将再纳入42例，使研究总规模增至66例，并扩展至美国10个临床中心。该阶段将重点评价疗效，初步结果预计于2027年下半年公布。

Armata公布AP-SA02新数据， III期再获370万美元支持

Armata Pharmaceuticals近日公布噬菌体候选药AP-SA02两项进展。在ISSSI 2026大会上，公司报告称，AP-SA02含有稳定、可重复的遗传变异，不同变异体可在特定金黄色葡萄球菌临床株中选择性扩增；去除这些变异体后，对部分菌株的活性下降，提示受控遗传多样性可能增强其对不同临床菌株的杀菌能力。随后，公司宣布获得370万美元新增非稀释资金，专项支持AP-SA02针对复杂性金黄色葡萄球菌菌血症的III期临床开发。

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白鲸首次接受噬菌体治疗耐药肺炎

美国Mystic 水族馆一头11岁白鲸Jetta因多重耐药大肠杆菌感染患上慢性肺炎，强效抗生素治疗效果有限。水族馆与佛罗里达大学合作筛选针对感染菌株的噬菌体，并设计适配白鲸呼吸孔的雾化装置，每日3次吸入给药。治疗已过去一年多，目前未发现感染复发或噬菌体治疗相关不良反应。据报道，这是海洋哺乳动物首次接受噬菌体治疗耐药细菌感染的案例，相关研究正在准备发表。

噬菌体农药GoldenEco 获美国EPA批准

以色列农业生物技术公司EcoPhage的噬菌体生物农药GoldenEco®获得美国环境保护署（EPA）批准，为其进入美国市场扫清重要监管障碍。该产品由多种噬菌体组成，靶向黄单胞菌和假单胞菌，用于防控番茄和辣椒的细菌性病害。公司称，美国田间试验中GoldenEco®的防病效果优于传统铜制剂方案。9月24日，EcoPhage又与CNI AG签署美国市场分销协议，开始推进产品商业化落地。

EUCAST拟调整美罗培南耐药判定标准

欧洲抗菌药物敏感性试验委员会（EUCAST）9月28日启动第二轮公开咨询，拟修订美罗培南针对铜绿假单胞菌和不动杆菌属的临床折点。临床折点用于根据药敏试验结果判断细菌对抗生素属于敏感、增加暴露后敏感或耐药，直接影响耐药菌判定和临床用药选择。本轮方案是在首轮咨询意见基础上进一步修订，意见征集截至10月31日。

昆虫启发抗菌肽OMN6 加速迈向III期临床

Omnix Medical近日公布抗耐药菌项目PEPTAMR最新进展。该项目获欧盟“地平线欧洲”计划791.8万欧元全额资助，核心候选药OMN6是一种受昆虫天然抗菌肽启发开发的仿生环状抗菌肽，可通过快速破坏细菌细胞膜杀菌，重点针对碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌等多重耐药革兰阴性菌。OMN6目前正处于II期临床，未来将扩大欧洲患者招募，并开展肺部药物穿透、药代/药效及制剂规模化研究，为III期临床和监管申报做准备。

02 科研进展

No.1 Nat Microbiol

Natalie Kyte 等

Phage Tn-seq实现噬菌体全基因组功能筛选与快速改造

近日，新西兰奥塔哥大学的研究团队开发了噬菌体Tn-seq(phage Tn-seq)技术，用于解决大量噬菌体基因功能未知、难以系统改造的问题。该方法利用Tn5将携带抗CRISPR蛋白AcrVIA1的转座子随机插入噬菌体基因组，再用Cas13a进行筛选：成功插入并表达AcrVIA1的噬菌体能够抵抗Cas13a而被富集。通过分析转座子在全基因组“哪里能插、哪里不能插”，即可判断哪些区域可以被破坏、哪些基因对噬菌体增殖至关重要。研究证明，这套方法不仅适用于常规噬菌体，还能用于具有保护性“噬菌体核”的巨型噬菌体。针对后者转座酶难以接触其DNA的问题，团队将转座酶导入噬菌体核，使独立插入位点由1445个增至9851个，从而实现高密度全基因组功能筛选。更进一步，作者直接利用转座子向噬菌体装载新遗传元件，无需事先寻找安全插入位点，第2天即可筛得重组噬菌体，第3天确认外源蛋白表达。这使phage Tn-seq不仅能回答“噬菌体哪些基因不能动”，还能快速找到“哪里可以改”，并直接用于工程化改造。

doi:10.1038/s41564-026-02486-1

No.2 Nat Microbiol

Alexander Harms 团队

HIDEN-SEQ系统解析噬菌体基因必需性与条件必需功能

近日，来自苏黎世联邦理工学院的Alexander Harms团队开发了噬菌体全基因组功能筛选方法HIDEN-SEQ，用于破解大量功能未知的噬菌体基因。该方法利用携带抗CRISPR基因acrVIA1的转座子在噬菌体全基因组随机插入、破坏不同基因，再通过Cas13a筛选建立高密度突变体库；随后将同一突变库置于不同宿主、防御系统或生长环境中，通过观察哪些基因被破坏的噬菌体在特定条件下消失，反推出相应基因的功能。在经典T4噬菌体中，HIDEN-SEQ覆盖97.2%的可插入位点，获得的基因必需性图谱与数十年研究结果高度吻合。更重要的是，该方法可识别条件必需基因(conditionally essential genes)：例如rIIA/rIIB在常规条件下并非必需，但面对RexAB防御系统时，其突变体会被显著淘汰。利用这一策略，研究人员进一步发现了一种此前未知的抗DarTG2因子AdfM，并通过基因敲除验证了其抗防御作用。随后，研究人员将筛选扩展至尿路感染来源的大肠杆菌临床分离株，最终发现针对6类细菌防御系统的抗防御因子，其中5个相关噬菌体基因此前功能未知。HIDEN-SEQ由此实现了从“哪些基因必需”到“未知基因在什么条件下发挥什么作用”的系统解析。

doi:10.1038/s41564-026-02484-3

No.3 Nat Commun

马迎飞/李楠团队

噬菌体通过“切割后修复”逃逸CRISPR免疫

近日，中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室马迎飞、李楠团队发现噬菌体双蛋白抗CRISPR系统Healer，揭示了不同于经典“切割前拦截”的“切割后修复”策略。研究利用亲和纯化-质谱联用（AP-MS）筛选发现Gp63和Gp64：Gp63作为单链DNA结合蛋白，可结合并保护CRISPR切割产生的DNA断裂位点；Gp64则介导同源序列退火，二者协同、且不依赖宿主RecA完成DNA同源重组修复，从而抵御CRISPR免疫。进一步研究显示，Healer还可用于噬菌体基因组编辑：其与Cas9联用，在T7噬菌体中的编辑效率最高达95%；在铜绿假单胞菌噬菌体ΦPA-GZ-1中达到50%；与Cas12联用，在鲍曼不动杆菌噬菌体ΦP11B测试靶位点实现100%编辑。该研究将抗CRISPR机制从阻止DNA切割拓展至切割后的DNA修复，并为噬菌体基因组编辑提供了新工具。

https://www.nature.com/articles/s41467-026-77998-9

No.4 PLoS Biol

杨航团队

尾纤维和喷嘴蛋白特异性抗体削弱噬菌体治疗

近日，中国科学院武汉病毒研究所杨航团队揭示了噬菌体特异性抗体影响治疗效果的机制。研究以鲍曼不动杆菌噬菌体AbP20为模型，连续7天、每天一次给予小鼠AbP20，并在末次给药4周后进行细菌感染。此时小鼠已形成较强的抗噬菌体免疫反应，其血清使AbP20成斑效率降低约4个数量级；随后给予AbP20治疗，仅33.3%的小鼠存活。进一步对5种结构蛋白分别进行免疫发现，真正显著影响疗效的是尾纤维蛋白gp44和喷嘴蛋白gp40诱导的抗体：前者阻断噬菌体吸附细菌，后者抑制基因组注入；两者还可诱导噬菌体聚集，促进巨噬细胞吞噬和体内清除。研究进一步获得中和逃逸能力增强的AbP20M，其可部分改善治疗效果，但抗体促进的吞噬和免疫清除仍然存在，提示提高中和逃逸能力尚不足以完全克服宿主抗体对噬菌体治疗的影响。

doi:10.1371/journal.pbio.3004009

No.5 PNAS

Lori L. Burrows 团队

噬菌体尾纤维结构多样化拓宽对IV型菌毛的受体识别

近日，来自麦克马斯特大学的Lori L. Burrows团队揭示了噬菌体如何通过尾纤维结构多样化适应不断变化的细菌受体。研究以铜绿假单胞菌IV型菌毛（type IV pili）为模型，分析1365个菌株基因组发现53种主要菌毛蛋白PilA序列，其变异主要集中于菌毛表面暴露区域。进一步研究发现，不同噬菌体对这些受体变化的耐受能力差异显著，并与两类不同的尾纤维结构相关：JBD26类噬菌体的尾纤维序列较保守，对菌毛表面电荷改变和糖基化敏感，部分单点突变可使感染能力降低10至10000倍；相比之下，DMS3类尾纤维在保持结构核心的同时具有更高序列多样性，可耐受显著的PilA序列变化及糖基化修饰。研究表明，尾纤维的结构与进化方式决定了噬菌体适应受体多样性的能力，为筛选具有更广受体识别范围的治疗性噬菌体提供了结构依据。

doi:10.1073/pnas.2626959123

No.6 Cell Rep

Markus C. Wahl 团队

Druantia III-A识别噬菌体暴露的单链DNA并通过定向解旋阻断其复制

近日，来自德国和瑞士的研究团队揭示了细菌Druantia III-A抗噬菌体防御系统的作用机制。该系统仅由DruE和DruH两种蛋白组成，却可使大肠杆菌抵御多类噬菌体；在测试的噬菌体中，对38种表现出保护作用，并能在不影响细菌生长和存活的情况下清除入侵噬菌体。机制研究发现，核心蛋白DruE是一种DNA解旋酶，可形成二聚体，特异识别感染过程中暴露的单链DNA（ssDNA），随后沿3′→5′方向解开邻近双链DNA，抑制噬菌体DNA复制。冷冻电镜进一步揭示，DruE通过特有的“锁、楔和夹”结构协同完成DNA链分离和持续移动；破坏其关键解旋功能会导致抗噬菌体能力丧失。DruH同样是防御所必需，并在未感染时通过宿主蛋白与DruE间接形成复合物，感染后该复合物解离。研究由此揭示了以暴露单链DNA作为入侵信号并启动定向DNA解旋的细菌抗噬菌体免疫机制。