聚焦LBP | 优信合生《生物工程学报》网络首发论文

活体生物药是一种生物活性药物，可分为单菌药物、复合菌药物、工程菌药物三类。

天然菌株的单菌LBP和复合菌LBP，以其消化道给药的特点使其在治疗消化道相关疾病方面具有突出的优势。单菌LBP成分单一，药效明确；但开发具有一定的偶然性。复合菌LBP在复发性艰难梭菌感染 (Clostridium difficile infections, CDI) 和多种肿瘤治疗等领域取得可观进展，应用于基于粪菌移植 (Fecal Microbiota Transplantation，FMT) 的微生物组疗法、胶囊给药的微生物组疗法、与Nivolumab联合治疗多种肿瘤等疗法；但其开发具有更高的偶然性。

工程菌LBP是通过合成生物学技术，在多种微生物底盘细胞中设计不同的基因线路而构建完成的菌株，具备人们所需要的特殊功能，已在多种疾病的临床试验中有所报道。相较于前两种药物具有智能响应、表达高效、靶向明确、功能多样等优势。目前工程菌LBP在代谢疾病 (苯丙酮尿症 (Phenylketonuria, PKU)、高氨血症和糖尿病等)，抗感染，肠道炎症性疾病 (Inflammatory bowel disease, IBD) 等领域进展显著，受到广泛关注。

作者团队目前正在承担北京市自然科学基金“苯丙酮尿症益生菌活体生物药的研究与评价”项目，在前期对于苯丙酮尿症发病机制的探索研究的基础上，本团队对不同来源的苯丙氨酸解氨酶 (phenylalanineammonialyase, PAL) 进行酶活评价和改造，筛选得到具有优势酶活的PAL酶序列 (暂未公开披露) ，并以益生性乳酸菌为底盘，基于合成生物学技术，构建表达PAL酶的工程菌株。通过以Phe为底物进行工程菌体催化的体外实验，作者团队证实了改造后的基因工程菌株具备降解Phe的能力，该项目为开发治疗苯丙酮尿症的LBP药物提供了强有力的技术支撑 (尚未发表)。

与其他的化学药品和生物制品相比，从临床反应来看，LBP的不良反应率较低，安全性较好；同时应关注工程菌疗法的安全性、外来引入酶的特异性和活性，LBP疗法的药效稳定性等因素，造福于更多患者，从而进一步促进微生物学、合成生物学等生命学科的发展与应用。