[发明专利]一种结核杆菌LAM寡糖缀合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种结核杆菌LAM寡糖缀合物及其制备方法与应用，属于肺结核疫苗研制技术领域。

背景技术

肺结核是由结核分枝杆菌引起的传染性疾病，具有较高的致死率。结核病主要通过呼吸道传染，也可以通过消化道、皮肤和子宫传染。大部分感染者通常没有任何症状，只有部分机体免疫力较低或细胞介导的变态反应增高的感染者才会发病，如果不及时治疗，大约有一半的感染者会死亡。近几年这一疾病的发病率逐年上升。造成这一现象的原因主要有：(1)抗生素的滥用导致病菌耐药性的不断增强；(2)与艾滋病的交叉感染；(3)不发达国家较差的基础医疗设施和环境(J.Infect.Dis.,1999,179,S461；Drugs,1997,53:40；Pharmacotherapy,1998,18:738)。因此，研制新型、有效、安全的结核病药物成为国内外学者共同关注的一个重要课题。

结核病的治疗方法主要是抗生素和免疫治疗。抗生素治疗周期较长，不但给患者的免疫系统造成了非常大的伤害，而且使病菌的耐药性不断增强。免疫治疗是预防结核病的非常有效的措施，不存在细菌耐药性和削弱患者免疫力的问题。目前，预防结核病的主要疫苗是卡介苗(BCG)。但是，研究发现BCG对结核病的免疫保护力低于80％(Trends Microbiol.,2008,16:456)，对于有免疫缺陷的病人，BCG接种还有可能导致结核的全身播散。因此，人们迫切需要一种新的疫苗来替代BCG。为了达到这个目的，人们对结核杆菌的细胞结构进行了深入的研究。研究发现，其细胞壁的最外层含有结构非常复杂和特殊的糖聚合物，主要包括分枝酸-阿拉伯半乳糖复合物(mAG)和脂肪阿拉伯甘露聚糖(LAM)(Tuberculosis,2003,83:91)。其中，LAM在结核杆菌感染人体细胞的免疫学过程中扮演了非常重要的作用，它能够促进宿主巨噬细胞中有机体的存活，同时在结核杆菌细胞中LAM是高度保守的(FEMS Microbiol.Rev.,2011,35:1126)。因此，可以根据LAM的结构特征，设计合成LAM寡糖片段，并将其作为半抗原与蛋白质缀合，来制备复合糖缀合物疫苗。

目前，相关的研究工作主要集中在LAM寡糖片段的合成方法学上，只有少数人将寡糖片段与蛋白质连接。Peter H.Seeberger等(J.Am.Chem.Soc.,2008,130:16791)高效的合成了磷脂酰肌醇(PI)和含有1-6个甘露糖苷的磷脂酰肌醇(PIM1-PIM6)，在每一个PIM的还原端都有一个硫醇作为连接基团与血蓝蛋白(keyholelimpet hemocyanin，KLH)连接，但是，这些糖蛋白的免疫活性测试结果并不理想。David R.Bundle等(Bioconjugate Chem.,2014,25:685)将LAM非还原端阿拉伯分支六糖通过点击化学反应连接在一个共聚维酮上，这一聚合物是由乙酸乙烯酯和N-乙烯基-2吡咯烷酮通过共聚合反应得到的，然后脱去聚合物上的乙酰基，再通过引入氨基、叠氮以及炔基等功能基团作为坠与糖或肽连接在一起。结果表明，最终的络合物能够作为较好的非蛋白抗原，很容易在ELISA板上产生吸附作用，在分析抗体与半抗原的连接方面表现出较好的特性。

当前，结核杆菌糖缀合物疫苗的研究仍然停留在试验阶段，有许多问题函待解决。目前，以结核分枝杆菌LAM非还原端含有甘露糖片段的阿拉伯寡糖为半抗原，与载体连接制备结核杆菌复合寡糖缀合物疫苗，尚未见相关文献报道。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种结核杆菌LAM寡糖缀合物及其制备方法与应用，其中的寡糖是结核杆菌细胞表面夹膜多糖的寡聚衍生物。

本发明通过如下的技术方案来实现：

一种结核杆菌LAM寡糖缀合物，结构通式如下：

其中，寡糖是如下通式(Ⅰ)-(Ⅱ)中的任意一寡糖：

式(I)和式(Ⅱ)中，a是0到10中的任意一个整数，b是0到20中的任意一个整数，m是0到10中的任意一个整数，n是0到20中的任意一个整数，c是0或1，d是0或1，e是0或1；

X选自：-CH₂-、-NH-、-O-、-C(O)-、-S-或之一；

连接体是寡糖与载体直接或间接连接后得到的结构部分；

t是与载体连接的寡糖的数量，t为1～30中的任意一整数；