A群链球菌糖蛋白疫苗的设计、合成与免疫活性研究

A群链球菌（GAS）是人类主要的病菌感染源，约90%的链球菌感染疾病是由GAS所致，其中以儿童和青少年感染为主。然而，迄今为止国内外还未研制出一种安全有效GAS疫苗。发展安全有效的A群链球菌疫苗对于GAS感染疾病的预防和治疗具有非常重要的意义，是当前科研工作者们关注的热点科学问题。近年来，有关糖蛋白疫苗的研发工作成为国际上糖科学家们从事的热点课题，并且已经有许多种基于病原菌表面多糖抗原分子为基础的糖蛋白疫苗实现商业化。本申请课题拟以A群链球菌细胞壁多糖抗原相关的GAS活性寡糖片段为研究对象，通过对其D-氨基葡萄糖结构单元进行N-酰基衍生化来合成新型异源性结构GAS寡糖半抗原，以及利用原核表达体系制备具有免疫原性但同时丧失细胞毒性的重组C5a肽酶蛋白，进而以重组C5a肽酶蛋白作为GAS寡糖半抗原的免疫原性载体蛋白，来制备新型的GAS寡糖-C5a肽酶蛋白共价结合疫苗，进行动物免疫活性筛选工作。

A群链球菌（GAS）是一类重要人类病原体，能够引发从轻度性咽炎到致命性坏死性筋膜炎、中毒性休克综合征等感染疾病，甚至产生如风湿热、风湿性心脏病等严重后遗症。迄今为止，有关GAS疫苗研制工作一直是国际上研发难题，是科研工作者们热切关注的热点问题。糖蛋白共价结合疫苗在预防和治疗细菌性感染疾病方面取得成功。然而，糖蛋白结合疫苗研发面临的主要科学问题在于如何提高糖分子的免疫原性。通常有效的解决措施是使用异源性的糖抗原分子或新型免疫载体蛋白。本项目以A群链球菌细胞壁多糖抗原相关的GAS活性寡糖片段为研究对象，通过对其D-氨基葡萄糖结构单元进行N-酰基衍生化来合成新型异源性结构GAS寡糖半抗原，以及利用原核表达体系制备具有免疫原性但同时丧失细胞毒性的重组C5a肽酶蛋白作为新型免疫原性载体蛋白，来制备新型GAS寡糖-C5a肽酶蛋白共价结合候选疫苗，用于小鼠免疫活性评价。我们采用“2+X”收敛型合成策略，高效地合成了系列N-酰基（乙酰基、丙酰基、丁酰基等）衍生化的异源性GAS寡糖半抗原；同时通过对C5a肽酶的关键催化活性位点进行定点突变获得系列C5a重组蛋白，对重组蛋白进行C5a肽酶活性检测，发现其H193位点的点突变C5a重组蛋白(△ScpA193)完全丧失了细胞毒性，可用作新型免疫载体蛋白。以方酸二乙酯为连接臂，将N-酰基衍生化的GAS寡半抗原与重组蛋白△ScpA193连接起来，制备了系列新型N-酰基衍生化GAS寡糖-△ScpA193蛋白共价缀合物，作为候选结合疫苗用于小鼠免疫活性评价试验。