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目前多数糖结合疫苗采用随机生物共轭法,存在批次间一致性差等问题。研究人员开展了残基特异性生物共轭策略研究,发现其能影响半抗原负载和位点选择性,对疫苗开发意义重大,有望提升疫苗质量。
在人类与传染病的漫长斗争中,疫苗始终是守护健康的关键防线。细菌和真菌狡猾地利用细胞表面的多糖来躲避人体免疫系统的 “搜查”,阻碍免疫反应的发生。为了攻克这一难题,科学家们将目光聚焦于微生物细胞表面的碳水化合物,期望通过研发糖结合疫苗来激发人体免疫系统的强大力量,抵御这些 “狡猾敌人” 的侵袭。
过去,大多数临床使用的糖结合疫苗是将从病原菌中提取的异质性碳水化合物与载体蛋白结合而成。这种随机结合的方式导致疫苗质量参差不齐,批次间一致性差,就像生产出来的 “武器” 性能不稳定,难以充分发挥其应有的作用。为了改变这一现状,来自印度的研究人员(Rajib Sarkar、Ayan Bandyopadhyay、Goutam Brahmachari)开展了关于残基特异性蛋白 - 聚糖共轭策略的研究,相关成果发表在《Carbohydrate Research》上。
研究人员采用的主要关键技术方法包括:从生物来源中分离和纯化合适的聚糖作为抗原,这是疫苗合成的关键起始步骤;针对不同氨基酸残基,开发相应的化学共轭方法来实现残基特异性结合,如对赖氨酸(K)等残基的特异性共轭技术开发。
研究结果如下:
- 抗原选择:从生物来源中提取合适的聚糖并进行特异性位点的碎片化处理,这是获取特定抗原的重要步骤,只有精确结构的聚糖才能作为针对特定病原体的有效抗原。
- 赖氨酸(K):赖氨酸是目前开发糖结合疫苗时最常靶向的残基,自 2000 年以来,在基于赖氨酸的载体蛋白与聚糖的特异性共轭化学方法方面取得了巨大进展。虽然赖氨酸在蛋白质表面丰度高、反应动力学良好,但难以实现位点选择性。
研究结论表明,残基特异性共轭策略对疫苗的半抗原负载和位点选择性有着至关重要的影响,这直接关系到疫苗的免疫原性。该策略不仅能简化疫苗的纯化流程,还能降低生产成本。这一研究成果为糖结合疫苗的开发指明了新方向,有望推动开发出结构更明确、批次间一致性更高的 “真正” 均质疫苗,增强疫苗对抗 “有害病菌” 的能力,在未来传染病防控领域具有巨大的应用潜力,为人类健康事业的发展注入新的活力。