在全球微生物耐药性（Antimicrobial Resistance, AMR）危机日益加剧的大背景下，噬菌体疗法（Phage Therapy）正成为应对多重耐药菌感染的重要策略。然而，限制其临床推广的一个关键瓶颈是：缺乏快速、定量、全面评估细菌宿主对噬菌体敏感性的检测方法。现有“金标准”为噬菌斑法，通过双层琼脂培养基观察噬菌斑的形成，耗时通常为11-21小时，且通常仅能提供“敏感/耐药”的定性判断，故难以量化噬菌体的杀菌效能，也无法揭示噬菌体治疗的最低有效剂量。

针对上述紧迫临床需求，青岛能源所单细胞中心徐健研究员团队与深圳市第三人民医院（南方科技大学第二附属医院）卢洪洲教授团队等合作，开发了基于拉曼组的噬菌体敏感性快检技术RPST（Ramanome-based Phage Susceptibility Test）。RPST不再依赖于耗时的细菌裂解或生长受抑制过程，而是直接检测噬菌体感染早期时宿主菌细胞分子组成的变化，从而在1小时内、一步式地完成感染判别、效能量化、“最低有效感染复数（Multiplicity of Infection; MOI）”测定等噬菌体定量评估与筛选的全流程。

基于拉曼组的快速噬菌体敏感性检测流程

研究团队发现，噬菌体感染会诱导宿主细菌发生特征性的生化组分重构，体现于核酸、蛋白质和脂类等主要大分子的相对含量变化等。通过分析和比较多个噬菌体-细菌体系，团队从拉曼光谱“指纹区”筛选出四个具有一定保守性的特征区段，能够“跨体系”、较稳定地反映噬菌体感染细菌细胞导致的生化重塑过程。

为进一步提升判别的鲁棒性，团队基于上述四个特征区段变化特征，提出了“复合感染指数”（Composite Infection Index, CII），可量化表征噬菌体感染进程，并高效区分感染与未感染群体。在涵盖大肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、沙门氏菌等25对噬菌体-细菌体系的验证中，CII指数的判别结果与传统噬菌斑法一致性达96.0%，具有较好的跨菌种适用性。

因此，相比传统的传统噬菌斑法，RPST有三个优势：第一，流程快速——全过程约1小时，速度比噬菌斑法快10倍。第二，结果定量——CII作为连续变量，可有效区分针对同一宿主菌的不同噬菌体的裂解能力强弱，实现对噬菌体“战斗力”的精准排名，弥补了噬菌斑法通常仅能定性的不足。第三，信息丰富——通过解析不同感染复数条件下CII随时间的变化轨迹，RPST能定量确定“最低有效MOI”，即维持群体水平感染自我扩增所需的最低初始噬菌体比例，从而直接指导临床给药方案。因此，RPST为噬菌体-细菌互作研究和临床噬菌体治疗提供了新工具，有望推动《国务院令818号》技术监管框架下的相关备案临床研究。

该研究依托青岛能源所孵化企业青岛星赛生物科技有限公司自主研发的拉曼微流单细胞分选仪RAMS完成，深圳市第三人民医院作为国家感染性疾病临床医学研究中心依托单位，提供了噬菌体资源库和临床菌株。

该工作近日发表于mLife《微生物》。第一作者为青岛能源所与济南大学联合培养博士研究生韩霄（济南大学/青岛能源所联合培养）和深圳三院博士万小芙博士（深圳三院），通讯作者为徐健研究员（青岛能源所）、卢洪洲教授（深圳三院）和济南大学教授黄加栋教授（济南大学）。研究得到国家自然科学基金、中国科学院青年基础研究项目等资助。（文/韩霄 图/刘阳）

原文链接：https://doi.org/10.1002/mlf2.70089

Xiao Han#, Xiaofu Wan#, Yang Zhou, Xiaoting Fu, Xiaoshan Zheng, Bo Gao, Shi Huang, Anle Ge, Jiadong Huang*, Hongzhou Lu*, Jian Xu*. Rapid and quantitative phage susceptibility test by ramanome. mLife, 2026.