一、行业重大治疗痛点：分枝杆菌感染难以根治

结核分枝杆菌、鸟分枝杆菌、脓肿分枝杆菌等致病分枝杆菌长期威胁人畜健康，其独特多层细胞壁是抗感染最大壁垒：外层致密分枝菌酸脂膜+中间阿拉伯半乳聚糖层+内层肽聚糖，常规小分子抗生素很难穿透，极易形成胞内潜伏感染。临床传统6–24个月长疗程化疗催生大量多重耐药菌株，非结核分枝杆菌（NTM）更是对一线抗结核药天然耐受；同时长期用药存在肝肾毒性，亟需全新作用机制的抗菌制剂。

天然噬菌体裂解酶仅单一降解细胞壁某一层，单独使用杀菌效率有限，无法清除巨噬细胞内潜伏病菌，难以满足临床需求。本研究借助合成生物学模块化改造思路，构建多功能嵌合裂解素Mycolysin，突破传统酶制剂短板。

图1 Mycolysin作用机制全流程示意图

上图完整展示Mycolysin研发、作用与体内功效全链条：通过组合文库高通量筛选获得最优模块组合，Mycolysin由外膜通透肽（OMP）、LysB酯酶、连接肽、LysA肽聚糖水解酶、细胞穿透肽（PTD）五部分构成，可逐层瓦解分枝杆菌细胞壁；体外电镜可见给药后菌体破裂，动物试验证实可清除肺部、伤口巨噬细胞内病菌。

二、模块化文库筛选：锁定高效Mycolysin最优组合

研究采用VersaTile“蛋白纳米乐高”模块化拼接技术，将41种外膜通透肽、11种LysB、7种LysA、2种细胞穿透肽、多款柔性连接肽自由组合，搭建11套大型嵌合蛋白文库，高通量筛选384株克隆，以细菌生长抑制率为筛选标准。

数据显示，仅完整五模块结构（OMP-LysB-Linker-LysA-PTD）文库1能产生大量活性菌株，模块缺失、顺序颠倒均会完全丧失抑菌活性；最终筛选出33株可溶性活性蛋白，其中MCL-12、MCL-17、MCL-20综合性能最优，对牛卡介苗（BCG）最低抑菌浓度低至     1.28 μg/mL，对临床分离鸟分枝杆菌MIC仅75 μg/mL，杀菌活性比肩利福平。

图2 Mycolysin处理分枝杆菌透射电镜对比图

电镜直观印证杀菌效果：未处理对照组菌体形态完整、细胞壁光滑致密；经MCL-12处理24小时后，菌体细胞膜破损、胞质大量外泄，完全裂解，直观证明Mycolysin可彻底破坏分枝杆菌多层屏障。

三、多重优势验证：体外稳定、体内安全且增效

1 细胞水平：清除胞内菌，无细胞毒性

巨噬细胞是分枝杆菌主要藏匿场所，三种核心Mycolysin均可穿透细胞膜，降低胞内活菌数量最高达70%；MTT毒性试验证明蛋白对人巨噬细胞存活率始终高于70%，无肝肾损伤风险，解决生物制剂常见细胞毒副作用。

2 血清稳定性优异

37℃人血清孵育3小时后，Mycolysin仍保留25%–50%抑菌活性，满足静脉、雾化给药的体内稳定性要求，无需复杂修饰延长半衰期。

3 动物模型证实单用/联用双重效果

大鼠皮肤伤口感染模型中，MCL-20单独给药可使菌载量下降4.4个log单位；肺部感染模型单药降低1.2 log CFU。若与一线药物利福平联用，肺部细菌清除效率进一步提升，具备显著协同杀菌作用，可大幅缩短临床给药周期。

四、产业化与应用前景

区别于抗生素单一靶点抑制机制，Mycolysin直接物理瓦解细菌细胞壁，难以诱导耐药突变，同时适配人结核病、畜禽分枝杆菌病双重防控场景。从生产端看，该蛋白可在大肠杆菌中高效可溶性表达，4 ℃冷藏半年不聚集、活性无衰减，发酵纯化工艺简单，适配工业化规模化生产。

现阶段技术成熟度达TRL4（实验室概念验证完成），后续可开发雾化吸入制剂用于肺部感染、外用敷料治疗皮肤分枝杆菌病灶，还可与现有化疗药物联用，缩短数月治疗周期，降低耐药发生概率。同时这套VersaTile模块化平台可通用改造其他致病菌裂解素，为多重耐药菌生物抗菌药开发提供标准化技术范式。

参考来源：Abouhmad A, Kassaliete J, Davids C, Grimon D, Dishisha T, Abdelkader K, Eldin ZE, Clarsund M, Briers Y, Godaly G, Hatti-Kaul R. Engineered phage-derived lysins effectively kill mycobacterial pathogens. Trends Biotechnol. 2026 Mar 30:S0167-7799(26)00054-5. doi: 10.1016/j.tibtech.2026.02.015. Epub ahead of print. PMID: 41916853.