文章题目：The First-in-Human Synthetic Glycan-Based Conjugate Vaccine Candidate against Shigella发表期刊：ACS Central Science影响因子：14.553（2020）通讯单位：巴斯德研究所、巴黎西岱大学（原巴黎大学）

图1 针对志贺氏菌的人体合成多糖共轭疫苗SF2a-TT15

        志贺氏菌是志贺氏菌病的病原体，是腹泻病的主要原因之一，该病症在低收入国家的发病率仍然很高。本篇文章依靠化学合成，采用多学科策略来设计一种针对Shigellaflexneri血清型（SF2a）的原始糖缀合物疫苗候选物（SF2a-TT15）。

        SF2a O-抗原（SF2a O-Ag）具有非化学计量的O-乙酰化，而SF2a-TT15由合成的15聚体寡糖组成，对应于三个非O-乙酰化重复序列，其还原端通过硫醇-马来酰亚胺与破伤风类毒素连接。

图2 (a) SF2a O-Ag 的重复单元，显示非化学计量 O-乙酰化的位点和比例。(b) 15聚体寡糖的结构被鉴定为 SF2a O-Ag 的抗原性、结构和构象模拟物其氨基乙基糖苷 (1, [AB(E)CD]3-NH2) 的形式，并配备了一个带有掩蔽硫醇部分 (2, [AB(E)CD]3-SAc) 或硫醇部分 ( 3，[AB(E)CD]3-SH)。

实心绿色三角形：吡喃鼠李糖；蓝色实心方块：N-乙酰基-D-氨基葡萄糖；蓝色实心圆圈：D-吡喃葡萄糖。

        为了战胜志贺氏菌病，巴斯德研究所开展了一项基于多学科糖化学的策略。最先进的工作涉及流行血清型SF2a。SF2a O-Ag定义为在两个位点以非化学计量方式O-乙酰化的支链五糖重复单元，如图2-a所示。在前期工作中涉及广泛表位作图的化学生物学策略，鉴定出合成的十五糖 [AB(E)CD]3-NH2 (1)，对应于三个非 O-乙酰化 O-Ag 重复单元作为抗原SF2a O-Ag 的构象、结构和功能模拟，如图2-b所示。

图3 SF2a-TT15合成路线

        [AB(E)CD]3与破伤风类毒素（TT）的单位点连接产生的糖缀合物，通过硫醇和马来酰亚胺类破伤风类毒素 (TTMal) 之间的化学选择性缀合，并在小鼠体内显示出诱导高抗 SF2a O-Ag IgG 抗体滴度的活性。SF2a-TT15 通过三步缀合过程得到，以带有掩蔽硫醇的化学合成并具有接头的寡糖 2和市售的 TT (4) 为原料，通过将4-马来酰亚胺丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（GMBS）接枝到TT上而得到TTMal(5)（步骤1），随后与准备结合的3反应，该反应由更稳定的前体2中的硫醇部分的选择性暴露产生（步骤2），然后对缀合产物中未反应的马来酰亚胺部分进行半胱胺封端（步骤 3），从而提供糖偶联物6。SF2a-TT15随后被确定为有前途的SF2a疫苗候选方案，并开发了GMP工艺，以多克规模生产。

图4 SF2a-TT15临床前批次的免疫原性。每隔三周对小鼠进行三次免疫，一个月后进行第四次注射，每次注射相当于2.5 μg或10 μg的碳水化合物，辅以或不辅以明矾。在第三次和第四次注射后7天，通过 ELISA 测量抗SF2a LPS IgG 滴度（图A和B）。在第四次注射当天测定抗 SF2a LPS IgG 亚类滴度（图C和D）。

        获得的 SF2a-TT15 候选疫苗通过了所有毒性相关标准，在兔子中具有免疫原性，且在小鼠中引发杀菌抗体。如图4所示，第四次注射和明矾对2.5 μg寡糖剂量下使用的SF2a-TT15 的免疫原性具有积极影响（图4-A），使用更高剂量（即10 μg [AB(E)CD]3）时获得了类似的结果（图4-B）。值得注意的是，增加剂量对抗SF2a LPS IgG 滴度没有显着影响。在用非佐剂偶联物免疫后，特异性 IgG3 反应非常低，而对于两种剂量的佐剂偶联物，特异性 IgG3 反应显着增加（图4-C，图4-D）。这些发现显示了 SF2a-TT15 临床前批次在小鼠中的免疫原性，并证实了明矾在增强抗 SF2a LPS IgG 反应中的作用。此外，数据表明明矾有利于诱导 SF2a 特异性 IgG1 和 IgG3 介导的反应。

        除此之外，这种原始的糖缀合物疫苗候选物在健康成人中被证明是安全且耐受性良好的，同时在体外诱导高滴度的抗 SF2a LPS IgG，对 SF2a 细菌具有杀菌活性，这些临床前数据为SF2a-TT15的首次非人体研究铺平了道路，证明了安全性和免疫原性。这一贡献揭示了结合疫苗的 GMP 合成尚未报道的可行性，该疫苗具有独特的均质合成聚糖半抗原，经过微调或以预防传染病。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acscentsci.1c01479

作者：王维雯

审核：李全才，吕友晶

编辑：邵萌

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