将一小勺药物混合在麦片或果汁中，患者在吃早餐的时候就能补充特定的抗体治疗疾病？如果美国的初创生物技术公司 Lumen Bioscience（以下简称“Lumen”）实现了自己的研发目标，上述情境即能变为事实。

近日，Lumen 已获得 1600 万美元融资，来完成这个 “开发可食用抗体” 的设想。“螺旋藻”是该公司的主要研发载体，这种富含蛋白质的物质被许多健康爱好者誉为 "超级食物"。

螺旋藻通常是指两种供人类及动物食用的节螺藻属的蓝藻——极大节螺藻（学名 Arthrospira maxima）及钝顶节螺藻（学名 Arthrospira platensis）的通称。螺旋藻在世界各地都被广泛培植及用作膳食补充剂，通常为药丸状、片状及粉状。

图丨美国市面上可以购买到的有机螺旋藻食物（来源：Wikipedia）

早在十六世纪，墨西哥的阿兹特克人就已经将螺旋藻及混入玉米薄饼售卖。阿兹特克人称呼它为“tecuitlatl”，意思是石头的排泄物。1960 年代由法国科学家首次发现并将其命名为“螺旋藻”，但在当时未有显示作为食物之用。

Lumen 的首席执行官布、生物技术上市公司 Adaptive Biotechnologies（NASDAQ：ADPT）的前前高级副总裁莱恩 · 芬罗（Brian Finrow）表示，螺旋藻对健康有好处，但这并不是他的公司选择螺旋藻的主要原因，Lumen 的首要计划是将螺旋藻改造为可以生产出治疗性抗体的微型工厂。芬罗表示，公司目前已经产生了一批胃肠道疾病候选药物，其中进展最快的候选药物正在进行 II 临床测试。

“无需注射，即使即用。” 芬罗在接受外媒 Xconomy 的采访中说到。

“抗体往往被被设计为与靶细胞表面的抗原结合，这种特异性可以让健康细胞免受副作用的困扰。”芬罗强调，“但是抗体是大分子，分子质量较高且结构复杂，通常情况下无法通过化学合成来制造，在实验室中制造抗体十分消耗时间、精力和财力，这限制了抗体药物的应用场景。”

因此，Lumen 选择沿袭联合创始人吉姆 · 罗伯茨（Jim Roberts）的研究方向，用生物合成的方式生产抗体药物。吉姆是弗雷德 - 哈钦森癌症研究中心（Fred Hutchinson Cancer Research Center）的科学家，也是诱使哺乳动物细胞制造单克隆抗体的技术的共同发明者之一。

用工程化的思路利用食品生产药物并不是一个新潮的概念，但之前的相关研究并未取得突破性的进展。主要的原因是很难生产足够的生物制剂。“如果单一病人必须每天吃相当于一亩地产量的作物，才能获得治疗效果，那么这一给药思路就是不可行的。但是自 20 世纪 70 年代以来，螺旋藻就在美国大规模种植，这意味着它有长期的相关记录和大量的安全数据可以查询。此外，螺旋藻富含蛋白质，但最大的挑战是如何让这些蛋白质具备治疗作用。”芬罗认为。

对此，Lumen 通过设计蓝细菌的基因组，获得工程化改造后的螺旋藻病用来生产抗体。但该公司并未使用 CRISPR 或其他基因编辑技术，芬罗表示这只会使抗体生产更加复杂和昂贵。Lumen 主要选取编码所需蛋白质的基因，并将其插入螺旋藻基因组中的一个或多个指定位置。随着螺旋藻的生长和分裂，它们会产生抗体并将它们包装在细胞膜内，此外，在对每个细胞中产生所需蛋白质含量加以控制。

Lumen 表示，治疗旅行者腹泻（traveler's diarrhea，TD）该公司的主要目标，TD 是一種腸胃道感染疾病，指持續排出未成形粪便的状态，常常伴随腹部痉挛性的疼痛、恶心、发烧、胀气等症状， 偶而伴随血痢疾的发生。Lumen 药物是一种充满绿色粉末的胶囊，患者每天服用一次。该药物流经肠道中，螺旋藻细胞膜破裂，释放出抗体有效载荷。这些抗体随时准备结合并中和它们遇到的有毒细菌，最后抗体和病原体将人体废物一起从胃肠道排出。I 期试验的结果展示出改候选药物具备良好的安全性和耐受性。

图丨 Lumen 的两个主要后续药物产品（来源：Lumen Bioscience 官网）

由于螺旋藻作为食品具备长期安全记录，FDA 最初甚至不需要 Lumen 展开 I 期试验，“螺旋藻的应用大门已经被敞开了，FDA 已经将指定为用于疾病饮食管理的产品。”Finrow 说，“Lumen 选择进行临床试验并将螺旋藻产品开发为药物，因为我们希望提供一些相关数据。如果 Lumen 产品作为药物获得了 FDA 批准，这将使患者对其治疗益处更有信心。”

最后，芬罗格外强调，生产生物燃料是 Lumen 未来不会尝试的方向，虽然公司的技术可以用于制造替代燃料，但 Finrow 表示，从经济层面上看，这一思路是不可行的。“蓝宝石能源（Sapphire Energy）和 Joule Unlimited 是同类创业公司的代表，这些公司筹集了数亿美元，用于开发利用合成生物学方法来生产生物燃料，却发现油价暴跌让他们的产品失去了竞争力。”

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