[发明专利]唾液酸化TF抗原及其氟代衍生物的合成方法及其应用

说明书

本发明公开了一种唾液酸化TF抗原及其氟代衍生物的合成方法及其应用，其包含下列步骤：⑴化学合成氟代半乳糖及氟代半乳糖胺类似物；⑵化学法合成氟代TF抗原；⑶酶法合成唾液酸化TF抗原及其氟代衍生物。本发明将化学合成法的灵活性和酶合成法的高区域选择性和高效性结合到一起，首次实现了氟代唾液酸化TF抗原的酶法合成，解决了目前化学合成氟代唾液酸化TF抗原中所面临的合成步骤繁多、立体选择性不高、收率低、使用重金属盐等缺点。由于氟代肿瘤相关糖抗原具有比天然糖抗原稳定性更高，因而，本发明在发展新型抗肿瘤疫苗具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于糖类药物领域，涉及糖类物质的化学酶合成方法，尤其涉及肿瘤相关糖抗原及其氟代物的化学酶法合成方法，还涉及唾液酸化TF抗原及其氟代衍生物在药物研发领域中的应用。

技术背景

在癌症发生、发展的各个阶段，肿瘤细胞表面黏蛋白的不完全糖基化和畸形糖基化使其糖链结构与正常细胞表面的糖链结构存在显著的差异。这一差异体现在肿瘤细胞表面会过度表达一些糖链变短和(或)末端唾液酸化的寡糖结构。这些在肿瘤细胞表面过度表达的糖链结构被称之为肿瘤相关糖抗原(TACAs)。

由于这类天然唾液酸糖苷结构复杂性和不稳定性，使得直接分离纯化双唾液酸化TF抗原非常困难。因此，大量合成这种富含唾液酸的寡糖对于在分子水平上研究其功能具有非常重要的意义。但是，虽然近年来化学法合成寡糖获得了快速的发展，但依然没有一个统一、有效的普适性方法。近年来，Danishefsky研究组围绕双唾液酸TF四糖的化学合成做了一系列的研究工作，但从化学合成双唾液酸TF抗原的策略不难看出，即便在关键性成苷反应收率极高的情况下，由于需要反复的保护与脱保护操作，增加了反应总步骤，带来大量的纯化工作。

天然TACAs获得困难和免疫原性低下是肿瘤糖疫苗研究中存在的两个瓶颈问题。天然TACAs容易被机体内的内源性糖苷酶等降解，使糖抗原失去结构完整性，缩短了半衰期，降低了生物利用度。为了克服天然TACAs存在的缺陷，国内叶新山小组对天然TACAs进行衍生，即在STn两个糖环上的胺基部分引入不同的酰基基团，结果发现含有三个单氟乙酰基的STn-KLH肿瘤疫苗产生强烈的免疫原性，而且氟代肿瘤疫苗疫苗产生的IgG抗体滴度远远高于天然STn-KLH疫苗，并且其抗血清与天然的STn抗原能产生强烈的交叉反应。德国Mainz大学的Hoffmann-Roder小组近年来围绕氟代TF抗原做了一些列的研究工作。他们用氟原子取代了天然TF抗原两个糖环上的6-位羟基，并将其与TT共价连接。实验结果表明，该疫苗可以在小鼠体内引起强烈的免疫应答，产生的抗体滴度与天然TF-TT相当，而且得到的抗血清也可以和天然的TF抗原产生交叉反应。但是，也不是对天然TACAs的结构改造越大，相应的免疫原性就越强。因为，结构改造太大的糖抗原所产生的抗体一般不与相应的天然糖抗原产生强烈的交叉反应。

这一解决途径虽然取得成效，但是同时也带来了合成上的挑战。虽然近年来，化学糖苷化获得了快速的进展；但依然没有一个统一有效地普适性方法。目前通过糖基转移酶来催化的酶法合却又面临以下几方面的困难：一是反应往往需要价格昂贵的活性糖为中间体，二是反应的催化往往需要多酶体系，而相应酶的获得又比较困难；三是该系列酶往往有较强的底物专一性，底物适用性窄难以耐受非天然的修饰。唾液酸化TF抗原中含有末端唾液酸化修饰。而九碳糖唾液酸由于其自身独特结构，不仅容易形成分子内氢键，且在C1位的羧基、C3位的脱氧、C7位的氮杂原子取代均降低了糖环上的电子密度，使得唾液酸糖苷键的生成成为糖合成领域的经典挑战(Xi Chen.,Ajit Varki.,ACS Chem.Biol.,2010,5,2,163–176)。因此，寻找一种快速、高效合成肿瘤相关糖抗原的合成方法是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种唾液酸化TF抗原及其氟代衍生物的化学酶法合成方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种唾液酸化TF抗原及其氟代衍生物，结构通式如下：