位于細(xì)菌最外側(cè)的莢膜多糖(capsular polysaccharides, CPS) 或微莢膜多糖等細(xì)菌胞外多糖是造成細(xì)菌侵襲性感染的重要毒力因子，同時(shí)也是防控這些細(xì)菌感染的疫苗的主要抗原成分。

這些多糖屬于半抗原，不能有效啟動(dòng)輔助T細(xì)胞應(yīng)答，通常以非T細(xì)胞依賴(lài)的方式誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，而2歲以下的嬰幼兒人群由于免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完善對(duì)多糖類(lèi)疫苗不能產(chǎn)生良好的免疫應(yīng)答，可采用多糖結(jié)合疫苗 (glycoconjugate vaccines) 的方式解決：將具有可變結(jié)構(gòu)和數(shù)量的多糖單元與非糖單元 (蛋白質(zhì)或短 肽、脂類(lèi)) 通過(guò)共價(jià)連接形成疫苗，多以蛋白質(zhì)-多糖結(jié)合為主。非糖單元發(fā)揮類(lèi)似佐劑的作用，激活輔助性T細(xì)胞繼而促進(jìn) B 細(xì)胞成熟分化形成記憶，從而提供長(zhǎng)期免疫保護(hù)。

影響疫苗免疫原性的因素

有幾個(gè)參數(shù)可以影響糖結(jié)合疫苗的免疫原性，包括糖的大小及其結(jié)構(gòu)修飾、使用的載體蛋白以及糖與蛋白質(zhì)的比例。此外，結(jié)合化學(xué)，包括連接體的存在以及載體蛋白上的附著點(diǎn)，可以發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)上，為了合成糖結(jié)合疫苗，首先從細(xì)菌培養(yǎng)物中提取多糖，并通過(guò)一系列純化步驟進(jìn)行分離，這些步驟根據(jù)碳水化合物的性質(zhì)而有所不同。根據(jù)遺傳特性，細(xì)菌菌株可以產(chǎn)生不同鏈長(zhǎng)的多糖。此外，所采用的發(fā)酵和純化條件會(huì)對(duì)糖鏈的長(zhǎng)度產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。根據(jù)其性質(zhì)，多糖是具有相同重復(fù)單元的聚合物，長(zhǎng)度從十到幾千個(gè)單元。雖然蛋白質(zhì)合成中有一個(gè)特定的“終止”密碼子，以確保產(chǎn)生的所有蛋白質(zhì)分子都是相同的，但細(xì)菌多糖生產(chǎn)中沒(méi)有這樣的信號(hào)；因此，多糖分子的特點(diǎn)是尺寸范圍廣泛，也就是說(shuō)，它們是多分散的。必須確定和監(jiān)測(cè)每批多糖的分子大小分布，因?yàn)槿魏巫兓伎赡鼙砻骷兓襟E期間缺乏生產(chǎn)一致性或 多糖結(jié)構(gòu)完整性的損失。通常優(yōu)選使用較短的糖來(lái)提高結(jié)合產(chǎn)量和一致性，并促進(jìn)結(jié)合物純化，特別是未反應(yīng)的糖的純化。此外，處理較小尺寸的糖可能有助于整個(gè)過(guò)程的表征，包括糖活化和結(jié)合，并且可能有利于生產(chǎn)具有更明確結(jié)構(gòu)的結(jié)合物。因此，多糖通常經(jīng)過(guò)化學(xué)或機(jī)械方法進(jìn)行破碎以及尺寸降低，以在與載體蛋白結(jié)合之前生成較低 分子量的同質(zhì)群體。另外，許多研究調(diào)查了多糖長(zhǎng)度對(duì)相應(yīng)糖結(jié)合物引發(fā)免疫反應(yīng)的作用。

高壓均質(zhì)控制多糖尺寸

可以采用多種方法來(lái)減小多糖尺寸，但并非所有方法都一定適合特定的多糖結(jié)構(gòu)，有些技術(shù)不能在工業(yè)應(yīng)用中規(guī)模放大。一般來(lái)說(shuō)，斷裂方法具有不同程度的特異性，一些技術(shù)能夠靶向多糖結(jié)構(gòu)中明確的化學(xué)鍵，例如脫氨和高碘酸鈉氧化。而另一些方法相對(duì)隨機(jī)，例如酸性和堿性水解，可以影響不同類(lèi)型的化學(xué)鍵，此類(lèi)方法也可能會(huì)導(dǎo)致相比原始多糖具有更大多分散性的結(jié)果，因此，重要的是通過(guò)使用過(guò)程中控制來(lái)監(jiān)測(cè)斷裂過(guò)程，以在預(yù)定的平均鏈長(zhǎng)度處停止反應(yīng)。

基于高壓均質(zhì)機(jī)的機(jī)械尺寸控制是生產(chǎn)糖結(jié)合疫苗最廣泛使用的方法之一。通過(guò)將工藝液流泵送通過(guò)具有所需尺寸的流路來(lái)施加高剪切率。高壓均質(zhì)過(guò)程特別適合減小含有非糖取代基的多糖的尺寸，例如肺炎球菌、腦膜炎球菌、葡萄球菌和B群鏈球菌中常見(jiàn)的 O-乙?；?、磷酸甘油酯、丙酮酰基等。均質(zhì)化是減小尺寸的理想方法，因?yàn)橐坏┐_定了多糖濃度、壓力和循環(huán)次數(shù)，該過(guò)程就可以高度一致。溫度控制對(duì)于最大限度地減少不良副反應(yīng)至關(guān)重要。該方法降低了溶液中多糖分子的多分散性，因?yàn)橹挥休^大的分子而不是較小的分子尺寸被減小。但每種多糖必須進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估，以確保重復(fù)鏈段的成分和結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生不利變化。

▍ATS高壓均質(zhì)機(jī)

? 在線控溫，不影響物料活性

? 壓力穩(wěn)定，分子量更均一
? 大屏觸摸控制，數(shù)據(jù)更直觀
? 多種規(guī)格設(shè)備，滿(mǎn)足不同階段需求

ATS高壓均質(zhì)機(jī)制備不同分子尺寸的 CPS8-CRM197 抗原一致性較好

數(shù)據(jù)來(lái)源：2023年國(guó)際生物制品學(xué)雜志

總結(jié)來(lái)說(shuō)，高壓均質(zhì)是一種簡(jiǎn)單且可規(guī)模放大的技術(shù)，具有良好的可再現(xiàn)性，且無(wú)副反應(yīng)，這種技術(shù)已被用于肺炎鏈球菌莢膜多糖、腦膜炎球菌莢膜多糖、B族鏈球菌莢膜多糖以及金黃色葡萄球菌莢膜多糖等的處理。

參考文獻(xiàn)：

蘇璇 李碩 題靖 梁陽(yáng) 趙碩 韓偉 陳鳴 徐磊 任濤 楊朝暉 《8 型肺炎球菌英膜多糖分子大小對(duì)結(jié)合效果及結(jié)合物抗原性的影響》  國(guó)際生物制品學(xué)雜志 2023 年 8 月第 46 卷第 4 期

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