一种多糖结合疫苗及其制备方法与应用

本发明涉及生物医药。更具体地，涉及一种多糖结合疫苗及其制备方法与应用。

背景技术：

1、抗生素耐药性(amr)目前已经成为一个严峻的全球性医疗健康问题，已经对社会和经济造成了严重的影响，并且在低收入和中低收入国家和地区的影响尤为明显。为此，如何减少抗生素的使用是一项刻不容缓的课题。

2、疫苗接种是减少amr威胁的重要手段。疫苗接种可以减少微生物传播和感染，进而直接减少抗生素的使用；特定的疫苗甚至可以精准地针对已经产生耐药性的细菌或真菌进行预防，而且不容易产生耐药性，这进一步减少了amr的增加。

3、但是，作为一种典型的t细胞非依赖性抗原，细菌和真菌的抗原多糖(如荚膜多糖、脂多糖)并不能引起有效的、长时间的免疫反应，甚至在婴儿体内基本没有免疫原性。这是因为多糖不能与抗原呈递细胞(apc)中的主要组织相容性复合物(mhc)ⅱ类分子结合并被递呈给cd4+t细胞表面的t细胞受体(tcr)进而激活t细胞与b细胞的相互作用，也就无法进一步通过t细胞释放的th2型细胞因子(如il-4)诱导b细胞进一步增殖、分化为浆细胞和记忆b细胞，既不能形成高亲和力的igg抗体，也不能对后续外来抗原迅速发生免疫反应，最终只能诱导产生低亲和力的igm抗体，甚至因为缺少增殖分化的过程减少了b细胞的数量，导致免疫能力下降。而多糖-蛋白结合疫苗则能较好地克服这一问题。因此，多糖结合疫苗是接下来疫苗研发的重点内容。

技术实现思路

1、针对抗原多糖免疫原性低的问题，本发明的第一个目的是通过病毒-多肽-多糖偶联物构建结合疫苗，进而改善其免疫原性。

2、本发明的第二个目的在于提供一种上述结合疫苗的制备方法。

3、本发明的第三个目的在于提供一种上述结合疫苗在制备抗真菌或抗细菌免疫制剂中的应用。

4、为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

5、第一方面，本发明提供了一种多糖结合疫苗，所述多糖结合疫苗包括：

6、(a)多糖；

7、(b)可与主要组织相容性复合物ii类分子结合的多肽；和

8、(c)植物病毒或噬菌体；

9、其中，所述多糖与多肽共价连接形成多糖-多肽偶联物，且所述多糖-多肽偶联物共价结合于植物病毒或噬菌体的外表面。

10、本发明的多糖结合疫苗是通过多肽将多糖，特别是抗原多糖，连接到病毒(噬菌体或植物病毒)的外表面，进而改善其免疫原性。其中多肽的特点在于可以和mhcⅱ类分子进行较好的结合，进而保证与之连接的多糖可以被抗原呈递细胞呈递给t细胞。作为纳米粒子，噬菌体和植物病毒更容易进入淋巴结并被抗原呈递细胞摄取，可以增强多糖的免疫原性。

11、在本发明中，可选的，所述多糖为真菌或细菌的抗原多糖，分子量可以从几百到几百万，包括但不限于源自酵母的抗原多糖、源自隐球菌的抗原多糖、源自金黄色葡萄球菌的抗原多糖、源自肺炎链球菌的抗原多糖，或源自脑膜炎球菌的抗原多糖，例如β葡聚糖、β-甘露聚糖、葡萄糖醛酸氯甘露聚糖、金黄色葡萄球菌5型荚膜多糖、金黄色葡萄球菌8型荚膜多糖、肺炎链球菌c多糖、脑膜炎球菌a多糖、脑膜炎球菌c多糖等。这些抗原多糖可以从上述真菌或细菌中提取获得，也可以基于已经报道的结构合成获得。

12、可选的，所述多肽为可与主要组织相容性复合物(mhc)ⅱ类分子较好地进行结合的多肽，包括但不限于具有如下氨基酸序列的多肽：ygkdvkdlfdyaqe、vfdsfnsltwsnaa、ckalnpkeie或faqllnknnevnsepe。

13、可选的，本发明多糖结合疫苗设计中还利用了对动物细胞不具有感染性的噬菌体或植物病毒，其中，所述植物病毒包括但不限于烟草花叶病毒、豇豆花叶病毒、木瓜花叶病毒或马铃薯病毒；所述噬菌体包括但不限于t4、m13或f1噬菌体。

14、第二方面，本发明提供了上述多糖结合疫苗的制备方法，该制备方法包括：将多糖和可与主要组织相容性复合物ii类分子结合的多肽进行共价连接形成多糖-多肽偶联物，然后将所述多糖-多肽偶联物共价结合于植物病毒或噬菌体的外表面形成多糖结合疫苗。

15、可选的，上述制备方法中，形成多糖-多肽偶联物的共价连接方法可使用现有技术中已知的多糖和多肽的连接方法，包括但不限于，酯化反应、席夫碱反应、酰胺化反应、点击化学反应或nca开环反应等；例如，多糖的羟基与多肽的羧基通过edc/nhs活化反应进行偶联；或者多糖的醛基与多肽的α-氨基形成cn双键。

16、可选的，上述制备方法中，多糖-多肽偶联物共价结合于植物病毒或噬菌体的外表面的方法也可以使用现有技术中已知的多肽与病毒的连接方法，包括但不限，酯化反应、席夫碱反应、酰胺化反应或点击化学反应等，即将所述多糖-多肽偶联物通过酯化反应、席夫碱反应、酰胺化反应或点击化学反应共价结合于植物病毒或噬菌体的外表面。

17、示例性的，当通过点击化学反应将所述多糖-多肽偶联物共价结合于病毒外表面时，可以在植物病毒或噬菌体外表面修饰上炔基基团、叠氮基团、马来酰亚胺基团、双键基团、巯基基团或dbco基团，在多肽一端修饰上炔基基团、叠氮基团、马来酰亚胺基团、双键基团、巯基基团或dbco基团，两者通过点击化学反应共价结合。

18、第三方面，本发明还要求保护上述多糖结合疫苗在制备抗真菌或细菌免疫制剂中的应用。

19、可选的，所述免疫制剂中可含有佐剂也可不含有佐剂。

20、本发明的有益效果如下：

21、本发明提供了一种新型多糖结合疫苗，可以有效改善抗原多糖免疫原性低的缺陷。本发明制备的病毒多肽多糖结合疫苗免疫机体后可以产生igg抗体，产生预防真菌或细菌感染的效果。

技术特征：

1.一种多糖结合疫苗，其特征在于，所述多糖结合疫苗包括：

2.根据权利要求1所述的多糖结合疫苗，其特征在于，所述多糖为真菌或细菌的抗原多糖。

3.根据权利要求2所述的多糖结合疫苗，其特征在于，所述抗原多糖为源自酵母的抗原多糖、源自金黄色葡萄球菌的抗原多糖、源自肺炎链球菌的抗原多糖，或源自脑膜炎球菌的抗原多糖。

4.根据权利要求1所述的多糖结合疫苗，其特征在于，所述多肽的氨基酸序列为ygkdvkdlfdyaqe、vfdsfnsltwsnaa、ckalnpkeie或faqllnknnevnsepe。

5.根据权利要求1所述的多糖结合疫苗，其特征在于，所述植物病毒为烟草花叶病毒、豇豆花叶病毒、木瓜花叶病毒或马铃薯病毒；

6.如权利要求1-5任一所述的多糖结合疫苗的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将多糖和可与主要组织相容性复合物ii类分子结合的多肽进行共价连接形成多糖-多肽偶联物，然后将所述多糖-多肽偶联物共价结合于植物病毒或噬菌体的外表面形成多糖结合疫苗。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，形成多糖-多肽偶联物的共价连接方法选自酯化反应、席夫碱反应、酰胺化反应、点击化学反应或nca开环反应。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将多糖-多肽偶联物共价结合于植物病毒或噬菌体的外表面的方法选自酯化反应、席夫碱反应、酰胺化反应或点击化学反应。

9.如权利要求1-5任一所述的多糖结合疫苗在制备抗真菌或抗细菌免疫制剂中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述免疫制剂中含有佐剂。

技术总结本发明公开了一种多糖结合疫苗及其制备方法与应用。该多糖结合疫苗包括(a)多糖；(b)可与主要组织相容性复合物II类分子结合的多肽；和(c)植物病毒或噬菌体；其中，所述多糖与多肽共价连接形成多糖‑多肽偶联物，且所述多糖‑多肽偶联物共价结合于植物病毒或噬菌体的外表面。本发明多糖结合疫苗可以有效改善抗原多糖免疫原性低的缺陷，免疫机体后可以产生预防真菌或细菌感染的效果。技术研发人员：田野,钱威,牛忠伟受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/11