可偶联小分子Toll样受体4配体的设计及应用：新型免疫佐剂系统的开发

研究人员针对Toll样受体4(TLR4)配体结构优化与偶联应用难题，通过分子对接和结构-活性关系研究，发现吡啶并[5,4-b]吲哚衍生物中C8-3-噻吩乙炔基与N5-四乙二醇(TEG)修饰可维持TLR4激动活性，并成功构建糖基化金纳米颗粒(TLR4L-SGNPs)偶联物，为新型免疫佐剂开发提供候选分子。成果发表于《Bioconjugate Chemistry》。

　　

免疫系统是人类健康的守护者，而Toll样受体4(TLR4)作为先天免疫的关键哨兵，能识别病原体相关分子模式并触发免疫应答。然而，现有TLR4配体如脂多糖(LPS)存在强毒性且难以偶联修饰的问题，制约了其在疫苗佐剂等领域的应用。如何设计既保留TLR4激活能力又可灵活偶联的小分子配体，成为免疫治疗领域的重要挑战。

针对这一难题，研究人员在《Bioconjugate Chemistry》发表的研究中，聚焦吡啶并[5,4-b]吲哚衍生物这一新型TLR4配体体系。通过计算机辅助分子对接和实验验证相结合的策略，系统探究了C8位芳基取代（特别是3-噻吩乙炔基）与N5位四乙二醇(TEG)修饰对TLR4/髓样分化因子-2(MD-2)复合物结合的协同影响，并创新性地将优化配体与糖基化金纳米颗粒(SGNPs)偶联，为模块化佐剂设计开辟新途径。

关键技术方法
研究采用计算机模拟预测TLR4L-TEG与TLR4/MD-2结合模式，通过化学合成获得C8-3-噻吩乙炔基/N5-TEG修饰的TLR4L 10，利用人源HEK-Blue报告细胞和小鼠骨髓来源树突细胞(mBMDC)评估免疫激活效应，最终通过硫辛酸 linker 将配体偶联至SGNPs构建TLR4L-SGNP 17复合物。

结构优化与活性验证
分子建模显示C8-芳基（苯基/2-萘基）通过疏水相互作用稳定结合TLR4/MD-2，而N5-TEG链可延伸至溶剂区。实验证实TLR4L 10在HEK-Blue细胞中EC₅₀达纳摩尔级，且能诱导mBMDC分泌IL-6和TNF-α，表明C8-3-噻吩乙炔基在维持活性中的关键作用。

偶联策略与功能保留
将硫辛酸引入TEG链末端构建的TLR4L-SGNP 17，通过金硫键稳定固定于纳米颗粒表面。共聚焦显微镜证实复合物被mBMDC有效内化，并保持TLR4信号激活能力，证明N5位可作为安全偶联位点。

该研究不仅阐明吡啶并[5,4-b]吲哚骨架的精确修饰规律，更首创了TLR4配体-纳米颗粒模块化组装体系。TLR4L-SGNP 17兼具靶向递送与免疫激活双重功能，为疫苗佐剂、肿瘤免疫治疗提供了可扩展的技术平台。这种"配体优化-位点工程-智能偶联"的研究范式，对其它模式识别受体的配体开发具有重要借鉴意义。