image: 苯丙酮尿症患者无法在肝脏代谢苯丙氨酸，通过口服工程益生菌药物TYS8500在肠道中代谢苯丙氨酸 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，Science China Life Sciences（《中国科学: 生命科学》英文版）在线发表了中国科学院合成生物学重点实验室杨晟研究员和上海营养与健康研究所翟琦巍实验室及合作公司的研究成果Expression of phenylalanine ammonia lyase as an intracellularly free and extracellularly cell surface-immobilized enzyme on a gut microbe as a live biotherapeutic for phenylketonuria，开发的工程益生菌药物在苯丙酮尿症小鼠模型上具有更好的疗效。
苯丙酮尿症是发病率为万分之一的遗传性代谢罕见病，患者因为无法代谢苯丙氨酸而导致不可逆神经损伤。目前主流治疗手段为终身饮食限制。患者口服重组表达苯丙氨酸氨解酶的益生菌，可使肠道中的苯丙氨酸降解为对人体无毒且随尿液排泄的代谢物，具有安全性较好和可及性较高两项优势，但其挑战在于如何提高益生菌对苯丙氨酸的降解活性以使患者血液苯丙氨酸水平降到安全值以下。
该研究的创新之处在于，除了引入苯丙氨酸运输蛋白将肠道苯丙氨酸内运入益生菌内部降解外，还将苯丙氨酸氨解酶展示在益生菌表面，使其直接接触肠道中的苯丙氨酸，从而克服苯丙氨酸传质瓶颈。该工程益生菌在苯丙酮尿症小鼠模型中测得的药效优于同类正处于二期临床的药物，这也提示同类药物的开发人员，将代谢酶展示在益生菌表面是提升该类工程菌药效的有效策略。
研究详情请见原文：
Expression of phenylalanine ammonia lyase as an intracellularly free and extracellularly cell surface-immobilized enzyme on a gut microbe as a live biotherapeutic for phenylketonuria
http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-021-2137-3
Journal
Science China Life Sciences