一种增强13价肺炎球菌多糖蛋白结合物免疫原性的方法 [0002] 当多糖以共价键连接至蛋白载体上时，能将半抗原的多糖转变成全抗原，使得多 糖的免疫原性得到增强。以此方法合成的多糖-蛋白结合疫苗已被广泛地应用于小儿，成 功地预防了包括肺炎球菌、流行性脑膜炎球菌以及流行性嗜血杆菌b型等细菌的感染。 [0003] 用于合成多糖蛋白结合物的蛋白载体有多种，如破伤风类毒素、白喉类毒素、白喉 毒素变异体CRM197以及基因重组技术生产的流行性嗜血杆菌表面蛋白D等；但是，由于不 同蛋白的免疫特性，以不同蛋白载体合成的多糖蛋白结合物的免疫原性有差异，动物体免 疫后，对于由不同蛋白载体与同一种多糖合成形成的多糖蛋白结合物，所显现的多糖免疫 原性也不同。由此可见，采用不同技术生产的蛋白载体，合成出来的多糖蛋白结合物的免疫 原性有差异。 [0004] 进入动物机体内后，抗原经抗原处理细胞（Antigen Process Cell, APC)处理 后产生表位肽（epitope) [1]，在和主要组织相容性复合物（Major Histocompatibility CompleX，MHC)分子结合后，进而呈现在APC细胞表面，能够被T淋巴细胞识别，这是免疫学 通过实验已经得出的结论。现在知道，一个已知表位肽的免疫原性取决于三个因素： [0005] 第一、适当表位肽的产生； [0006] 第二、和表位肽结合的主要组织相容性复合物分子的呈现； [0007] 第三、识别表位肽与主要组织相容性复合物形成的结合物的Τ细胞的呈现。
[0008] 其中，任何一个环节的缺少都将导致免疫应答缺失。
[0009] 用小鼠进行的试验表明，缺乏适当的表位肽与主要组织相容性复合物形成的结合 物分子是最常导致动物体免疫响应缺失的原因。主要组织相容性复合物具有高度的多形态 性，已知的表位肽仅通过一个或者几个等位基因（Alleles)就可结合至主要组织相容性复 合物，而不是全部表位肽片段。另外，有实验结果显示，由于抗原处理不适当，或者T细胞耐 受性空缺,也会导致免疫响应的缺失。
[0010] 有实验表明，破伤风毒素的表位肽FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE (称为P30) [2]，可和 大量不同的主要组织相容性复合物Class II结合，显示其能够被T细胞识别，具有万能免 疫原性的特性，被称之万能表位肽。
[0011] 万能免疫原性表位肽具有和多个人类主要组织相容性抗原复合物Class II分子 的同型和异型体结合。这种万能表位肽和人类主要组织相容性抗原复合物Class II分子 随机的结合可用于开发合成疫苗，因为其能够激活人群中的大部分个体的获得性免疫系统 的应答。
[0012] 研究表明，P30表位肽由破伤风毒素的947 - 967氨基酸序列组成 (FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE)。在含有该表位肽的蛋白进入机体后，蛋白将被摄入至APC细胞 内，被消化降解。但是，这些表位肽将保存完整，在和主要组织相容性复合物结合后，被呈现 在APC细胞表面，并被T细胞识别，这表明万能表位肽以相同的方式和多种DR分子作用。
[0013] MHC分子是加工后抗原的杂性受体，其功能是在胸腺中的免疫耐受诱导和周边免 疫响应外来抗原的过程中，来呈现其抗原中的表位肽。因此，MHC分子必须在呈现大量的表 位肽（容许更好的抗原识别，但更多的消耗T细胞储备），和少许表位肽（大量的T细胞储 备，但是少许有效地呈现外来抗原）中达到平衡。也就是说，如果抗原中含有在APC细胞处 理后能够保存完整性、并具有代表性的少量表位肽，在和MHC结合后，就能够刺激一定量的 T细胞，来建立免疫记忆效应，而这一过程不会消耗过量的T细胞，以避免消耗大量的T细 胞，造成免疫耐受。含有这种表位肽的抗原具有更强的免疫原性，这也就解释了为什么破伤 风类毒素具有很强的免疫原性的原因。
[0014] 现发现的大部分T细胞的刺激表位肽对于不同MHC Class II单体（haplotype) 作用有限，不同动物保存和呈现不同的抗原多肽区域（印Hopes)来刺激其T细胞。这种T 细胞刺激活性的基因限制阻碍了以合成方法来开发疫苗，而这种方法对于基因上不同的人 群的应用，应该是非常有效的方法。那些被发现具有刺激多重小鼠个体和/或与大多数人 体MHC Class II分子相关联的T细胞刺激表位肽，提供了一个设计万能活化T细胞的有效 途径。在普通的蛋白抗原中加入万能表位肽（也称为万能T细胞抗原簇）P30,能够被大多 数动物的MHC Class II分子识别。这种T细胞抗原簇能够用于直接诱导T细胞，或提供帮 助B细胞生产针对于弱免疫原的抗体，增强机体获得性免疫应答的效应。
[0015] 致病性细菌通常能够表达高分子量，包裹在细菌表面的是荚膜多糖，简称多糖。对 于成人来说，荚膜多糖是具有很好的免疫原性抗原，可用于制备疫苗；但是，对于小儿，即2 岁以下的婴幼儿，荚膜多糖被认为是非依赖于T细胞抗原。实验显示，当用作为抗原时，荚 膜多糖可诱导野株或者T细胞缺失小鼠生产多糖特异性IgM抗体的响应；但是，并不诱导 IgM抗体向IgG抗体的转化。人体实验也显示，作为疫苗，多糖可以诱导成人生产保护性抗 体，但无法诱导婴幼儿的免疫应答；也就是说，在小儿重复免疫荚膜多糖抗原后，无第二次 抗体增强响应，也无法诱导持续的T细胞记忆。
[0016] 现代免疫学实验证实，多糖蛋白结合疫苗和纯多糖疫苗比较的优势在于，前者能 够诱导免疫响应。当非依赖T细胞的荚膜多糖共价键地连接至载体蛋白而形成的多糖蛋白 结合物，在免疫了哺乳动物后，可诱导T细胞来帮助B细胞产生针对于结合物中的多糖部分 的IgG抗体。因此，多糖蛋白结合物诱导多糖特异性抗体IgM转化为IgG，记忆B细胞的分 化，以及长期存在的T细胞记忆。
[0017] 肺炎球菌，也称肺炎链球菌，是在世界范围内导致人类发病和死亡的主要病菌之 一，尤其在婴幼儿、慢性心肺疾病患者、老年人以及免疫功能低下者中，易引发诸如细菌性 肺炎、脑膜炎、菌血症和急性中耳炎等疾病。据1999年世界卫生组织（WHO)流行病学调查报 告估计，每年至少有一百万5岁以下的婴幼儿和儿童死于肺炎球菌所致的各种疾病。据工 业发达国家报道，2岁以下婴幼儿的侵入性肺炎球菌性肺炎的发病率高达每十万人中160 个病例；在欧美国家，25% - 40%的细菌性脑膜炎是由肺炎球菌引起的。美国每年约有15 万?57万例肺炎球菌性肺炎，2600?6200例肺炎球菌性脑膜炎，每年两者共计造成4万 人死亡；肺炎球菌菌血症的发病率在15/10万?19/10万左右，病死率约25%?30%。另 夕卜，细菌性中耳炎中有50%?67%为肺炎球菌所致，常难以根治，复发率高，影响儿童的健 康生长发育。据统计，仅在美国每年婴幼儿因中耳炎到医院就诊就高达七百万人次，给医疗 系统带来了沉重负担。因此，当美国惠氏制药研制成功七价肺炎多糖结合疫苗，并得到美 国FDA生产销售许可证后，美国儿科学会的传染病委员会以及美国免疫试验顾问委员会于 2000年初立即建议在2岁以下的婴幼儿以及免疫力低下的2 - 4岁的儿童中接种该疫苗。
[0018] 多项肺炎球菌的流行病学调查结果表明，不同的国家和地区，肺炎球菌的流行菌 株即血清型有所不同。以美国惠氏公司的7价肺炎球菌多糖结合疫苗为例，其疫苗在北美 的涵盖率为80 - 90%,欧洲的涵盖率约为70 - 80%,而在亚洲的涵盖率仅为40 - 50%。分 析其原因所在，发达国家的肺炎球菌血清型谱的分布比较狭窄，而不发达国家的肺炎球菌 血清型谱的分布比较宽广。这就是为什么美国惠氏公司的7价肺炎球菌多糖结合疫苗无法 在亚洲地区进行推广应用的根本原因。根据中国以及东南亚地区近5年的临床上0 - 5岁 的儿童，特别是2岁以下婴幼儿的肺炎球菌的流行病学调查报告，发现有13种血清型基本 涵盖了 80 - 90% 的流行菌株，包括 1、3、4、5、6八、68、7?、听、14、18(：、194、19?和23?。据此， 美国辉瑞开发出来13价肺炎球菌多糖结合疫苗，欧洲的GSK开发出了 10价肺炎球菌多糖 结合疫苗。
[0019] 肺炎球菌多糖结合疫苗在预防小儿由肺炎球菌感染导致的肺炎、脑膜炎、中耳炎 等严重的传染病中发挥了巨大的作用。不过，市场上现有的肺炎球菌多糖蛋白结合疫苗的 免疫原性变异性较大，这种变异性除了是由于不同血清型多糖的结构差异性的原因外，不 同免疫原性蛋白载体的使用，也是导致13价肺炎球菌多糖蛋白结合物的免疫原差异主要 原因。在某些高危人群中，比如小儿、老年人或免疫功能低下人，低免疫原性的多糖蛋白质 结合疫苗的免疫效果不佳，保护性受到限制。因此，开发出免疫原性更强的肺炎球菌多糖蛋 白结合疫苗，仍然是该领域努力的方向。



[0020] 本发明的目的是提供一种增强13价肺炎球菌多糖蛋白结合物免疫原性的方法， 采用基因重组技术生产的含有万能表位肽蛋白载体P30CRM197A，在多糖蛋白质结合物中 引入万能表位肽P30。在这种多糖蛋白结合物进入动物体后，经过抗原呈递细胞（APC)吞 噬消化降解后，其万能表位肽P30和部分肺炎球菌多糖重复单位、主要组织相容性复合物 ClassII结合，可有效地刺激T细胞，进而增强结合物中肺炎球菌多糖的免疫原性，导致针 对于肺炎球菌荚膜多糖的抗体浓度增加。
[0021] 本发明采取的技术方案如下：
[0022] -种增强13价肺炎球菌多糖蛋白结合物免疫原性的方法，其特征在于：
[0023] 步骤一：在白喉毒素变异体CRM197的A链（简称CRM197A)中加入万能表位肽 FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE (简称P30)，通过基因重组工程菌来生产含有P30的CRM197A蛋白 载体（简称 P30CRM197A);
[0024] 步骤二：将13种不同血清型的肺炎球菌荚膜多糖，包括1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、 14、18C、19A、19F和23F，通过共价键分别与P30CRM197A蛋白载体连接形成13种单价肺炎 球菌多糖-P30CRM197A结合物；
[0025] 步骤三：将步骤二获得的13种单价肺炎球菌多糖-P30CRM197A结合物进行混合 得到免疫原性增强的13价肺炎球菌多糖蛋白结合物。
[0026] 进一步，在所述P30CRM197A蛋白载体中含有X个P30，l彡X彡3。
[0027] 进一步，在所述P30CRM197A蛋白载体中，P30连结在CRM197A蛋白的N-末端或 C -末端，或者同时连接在N -末端和C -末端。
[0028] 进一步，所述P30与CRM197A蛋白之间是通过GSGSG氨基酸序列进行连接。
[0029] 进一步，所述基因重组工程菌是通过基因重组方法构建的大肠杆菌。
[0030] 进一步，所述肺炎荚膜多糖是通过分别培养13个不同血清型的肺炎球菌获得的 荚膜多糖。


[0031] 下面举例说明本发明的具体实施方法，但不仅局限于以下实例。
[0032] 第一步，载体蛋白和肺炎球菌多糖的制备
[0033] 为说明本发明的有效性，制备了两种载体蛋白，即含有P30的蛋白载体 P30CRM197A和不含P30的蛋白载体CRM197A。其中，CRM197A蛋白载体是用于合成对照用 13价肺炎球菌多糖-CRM197A结合物样品。
[0034] 一、CRM197A蛋白载体和P30CRM197A蛋白载体氨基酸序列的设计
[0035] 1、CRM197A蛋白载体氨基酸序列的设计
[0036] 白喉毒素是由带有白喉毒素基因的β噬菌体在白喉杆菌内表达，在细菌胞浆中 存在形式为多肽，由560个氨基酸组成，分子量为62, 000道尔顿。其氨基酸序列如下：
[0037] MSRKLFASILIGALLGIGAPPSAHAGADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQG NYDDDffKGFYSTDNKYDAAGYSVDNENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTE EFIKRF⑶GASRWLSLPFAEGSSSVEYINNWEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRRSVGSS LSCINLDWDVIRDKTKTKIESLKEHGPIKNKMSESPNKTVSEEKAKQYLEEFHQTALEHPELSELKTVTGTNPVFAG ANYAAWAVNVAQVIDSETADNLEKTTAALSILPGIGSVMGIADGAVHHNTEEIVAQSIALSSLMVAQAIPLVGELVD IGFAAYNFVESIINLFQVVHNSYNRPAYSPGHKTQPFLHDGYAVSWNTVEDSIIRTGFQGESGHDIKITAENTPLPI AGVLLPTIPGKLDVNKSKTHISVNGRKIRMRCRAID⑶VTFCRPKSPVYVGNGVHANLHVAFHRSSSEKIHSNEISS DSIGVLGYQKTVDHTKVNSKLSLFFEIKS
[0038] 当分泌至细菌体外前，多肽N -末端的25个引导氨基酸序列被切除掉，变成了由 535个氨基酸组成，分子量为58kD的单链多肽而分泌至细菌体外，其氨基酸序列如下 ：
[0039] GADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQGNYDDDffKGFYSTDNKYDAAGYSVDN ENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTEEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSS VEYINNffEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRRSVGSSLSCINLDffDVIRDKTKTKIESLKEH GPIKNKMSESPNKTVSEEKAKQYLEEFHQTALEHPELSELKTVTGTNPVFAGANYAAWAVNVAQVIDSETADNLEKT TAALSILPGIGSVMGIADGAVHHNTEEIVAQSIALSSLMVAQAIPLVGELVDIGFAAYNFVESIINLFQVVHNSYNR PAYSPGHKTQPFLHDGYAVSWNTVEDSIIRTGFQGESGHDIKITAENTPLPIAGVLLPTIPGKLDVNKSKTHISVNG RKIRMRCRAID⑶VTFCRPKSPVYVGNGVHANLHVAFHRSSSEKIHSNEISSDSIGVLGYQKTVDHTKVNSKLSLFF EIKS
[0040] 分泌至细菌体外的白喉毒素被酶切为A链和B链，其间由一个二硫键连接而形成 一个蛋白分子。这两个多肽链具有不同的功能，A链为白喉毒素蛋白分子的N-末端片段， 分子量为21kD，由193个氨基酸组成。它是白喉毒素的毒性功能部分，通过在真核生物细胞 浆内，将二磷酸三腺苷核糖（ADP -Ribosyl)的异柠檬酸脱氢酶（NAD+)部分转移至延伸因子 2(Elongation Factor - 2, EF - 2)上，从而抑制细胞中的蛋白质合成，进而抑制细胞生长， 造成细胞伤亡。B链为白喉毒素蛋白分子的C -末端片段，分子量大约为37kD，由342个氨 基酸组成。B链的功能是识别敏感细胞表面的特异性受体，将白喉毒素吸附在敏感细胞上， 帮助A链进入细胞内。
[0041] 白喉毒素的A链具有良好的水溶性，其氨基酸序列如下：
[0042] GADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQGNYDDDffKGFYSTDNKYDAAGYSVDN ENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTEEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSS VEYINNffEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRR
[0043] 研究发现[3]，由于β噬菌体上的毒素基因 tox的突变，对于噬菌体的复制没有影 响；但是，合成出来的毒素的毒性可能消失，或大大地降低，而形成白喉毒素突变体（Cross Reacting Material，CRM)，而且白喉毒素突变体的血清学免疫原性仍然和毒素相关联。比 如，白喉毒素突变体CRM197,无白喉毒素的毒性，从氨基酸序列分析来看是由于A链中的第 52位氨基酸，由甘氨酸（Gly)突变成谷氨酸（Glu)，其氨基酸序列如下：
[0044] GADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQGNYDDDffKEFYSTDNKYDAAGYSVDN ENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTEEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSS VEYINNffEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRR
[0045] 试验研究表明，与其它现在市场上用于肺炎球菌结合疫苗合成的蛋白载体比较， 白喉毒素变异体CRM197蛋白A链多肽具备以下一些优势，如其免疫原性和白喉毒素及白喉 内毒素相关联、分子量小、水溶性高、易于生产和进行大分子合成反应。长期的白喉类毒素 疫苗的临床使用，已经证明其安全性和有效性。
[0046] 2、含有P30万能表位肽的P30CRM197A蛋白载体氨基酸序列的设计
[0047] 将万能表位肽P30连接至CRM197A蛋白载体上，构建出一种新的用于合成多糖蛋 白质结合物的蛋白载体。所用的万能表位肽P30可连接至CRM197A蛋白载体的N -末端或 C -末端；也可将两个不同的万能表位肽分别连接至CRM197A蛋白载体的N -末端或C -末 端；另一种方式是将两个万能表位肽自身连接，然后再连接至CRM197A蛋白载体N -末端或 者C -末端；还有一种方式是将一个万能表位肽连接至C -末端或者N -末端，两个自身连 接的万能表位肽连接另一端。
[0048] 2 - 1、含有万能表位肽P30的P30CRM197A蛋白载体氨基酸序列的设计
[0049] 2 - 1 - 1、P30 - N -末端CRM197A蛋白载体（称为P30 - CRM197A)氨基酸序列的设 计
[0050] 通过将P30氨基酸序列FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE加入至CRM197A蛋白载体的N -末端，形成一个新的蛋白，其氨基酸序列如下：
[0051] FNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGGADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQ GNYDDDWKEFYSTDNKYDAAGYSVDNENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGT EEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSSVEYINNWEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRR
[0052] 在P30氨基酸序列和CRM197A蛋白载体的N -末端间插入了 GSGSG片段来进行连 接，以此方法构建的蛋白称为P30 - CRM197A蛋白载体。
[0053] 2 - 1 - 2、CRM197AC -末端-P30蛋白载体（称为CRM197A - P30)氨基酸序列的设 计通过将P30氨基酸序列FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE加入至CRM197A蛋白载体的C -末端，形 成另一种新的蛋白，其氨基酸序列如下：
[0054] MGADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQGNYDDDWKEFYSTDNKYDAAGYSVD NENPLSGKAGGWKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTEEFIKRF ⑶ GASRWLSLPFAEGSS SVEYINNffEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRRGSGSGFNNFTVSFffLRVPKVSASHLE
[0055] 在P30氨基酸序列和CRM197A蛋白载体的C -末端间插入了 GSGSG片段来进行连 接，以此方法构建的蛋白称为CRM197A - P30蛋白载体。
[0056] 2 -1 -3、P30 -N-末端 CRM197AC -末端-P30 蛋白载体（称为 P30 -CRM197A -P30)氨 基酸序列的设计通过将两个P30氨基酸序列FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE分别加入至CRM197A 蛋白载体的N -末端和C -末端，形成一种新的蛋白，其氨基酸序列如下：
[0057] FNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGGADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQ GNYDDDWKEFYSTDNKYDAAGYSVDNENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGT EEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSSVEYINNWEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRRGSGS GFNNFTVSFffLRVPKVSASHLE
[0058] 在P30氨基酸序列和CRM197A蛋白载体的N -末端和C -末端之间插入了 GSGSG 片段来进行连接，以此方法构建的蛋白称为P30 - CRM197A - P30蛋白载体。
[0059] 2 - 1 - 4、P30 - P30 - N -末端 CRM197A 蛋白载体（称为 P30 - P30 - CRM197A)氨基 酸序列的设计通过将两个P30氨基酸序列FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE自身连接，然后再加入 至CRM197A蛋白载体的N -末端，形成一种新的蛋白，其氨基酸序列如下：
[0060] FNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGFNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGGADDVVDSSKSFVMENF SSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQGNYDDDWKEFYSTDNKYDAAGYSVDNENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLAL KVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTEEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSSVEYINNWEQAKALSVELEINFETRG KRGQDAMYEYMAQACAGNRVRR
[0061] 在两个自身连接的P30氨基酸序列之间，以及和CRM197A蛋白载体的N -末端间插 入了 GSGSG片段来进行连接，以此方法构建的蛋白称为P30 - P30 - CRM197A蛋白载体。
[0062] 2 - 1 - 5、CRM197AC -末端-P30 - P30 蛋白载体（称为 CRM197A - P30 - P30)氨基 酸序列的设计通过将两个P30氨基酸序列FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE自身连接，然后再加入 至CRM197A蛋白载体的C -末端，形成一种新的蛋白，其氨基酸序列如下：
[0063] GADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQGNYDDDWKEFYSTDNKYDAAGYSVDN ENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTEEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSS VEYINNffEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRRGSGSGFNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGS GFNNFTVSFffLRVPKVSASHLE
[0064] 在两个自身连接P30氨基酸序列之间，以及和CRM197A蛋白载体的C -末端间插入 了 GSGSG片段来进行连接，以此方法构建的蛋白称为CRM197A - P30 - P30蛋白载体。
[0065] 2 - 1 - 6、P30 - P30 - N -末端 CRM197AC -末端-P30 蛋白载体（称 为P30 - P30 - CRM197A - P30)氨基酸序列的设计通过将两个P30氨基酸序列 FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE自身连接，然后再加入至CRM197A蛋白载体的N-末端；另外，将一 个P30加入至CRM197A蛋白载体的C -末端，形成另一种新的蛋白，其氨基酸序列如下：
[0066] FNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGFNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGGADDVVDSSKSFVMENF SSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQGNYDDDWKEFYSTDNKYDAAGYSVDNENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLAL KVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGTEEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSSVEYINNWEQAKALSVELEINFETRG KRGQDAMYEYMAQACAGNRVRRGSGSGFNNFTVSFffLRVPKVSASHLE
[0067] 在两个自身连接P30氨基酸序列之间，以及和CRM197A蛋白的C -末端间插入了 GSGSG片段来进行连接，以此方法构建的蛋白称为P30 - P30 - CRM197A - P30蛋白载体。
[0068] 2 - 1 - 7、P30 - N -末端 CRM197AC -末端-P30 - P30 蛋白载体（称为 P30 - CRM197A - P30 - P30)氨基酸序列的设计
[0069] 通过将一个P30氨基酸序列FNNFTVSFWLRVPKVSASHLE连接至CRM197A蛋白载体的 N -末端；另外，将两个P30进行自身连接，然后再加入至CRM197A蛋白载体的C -末端，形 成另一种新的蛋白，其氨基酸序列如下：
[0070] FNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGGADDVVDSSKSFVMENFSSYHGTKPGYVDSIQKGIQKPKSGTQ GNYDDDWKEFYSTDNKYDAAGYSVDNENPLSGKAGGVVKVTYPGLTKVLALKVDNAETIKKELGLSLTEPLMEQVGT EEFIKRFGDGASRVVLSLPFAEGSSSVEYINNWEQAKALSVELEINFETRGKRGQDAMYEYMAQACAGNRVRRGSGS GFNNFTVSFffLRVPKVSASHLEGSGSGFNNFTVSFffLRVPKVSASHLE
[0071] 在两个自身连接P30氨基酸序列之间，以及和CRM197A蛋白载体的C -末端间插入 了 GSGSG片段来进行连接，以此方法构建的蛋白称为P30 - CRM197A - P30 - P30蛋白载体。
[0072] 二、CRM197A蛋白载体和含有万能表位肽的P30CRM197A蛋白载体表达质粒的构建
[0073] 1、CRM197A蛋白载体表达质粒的构建
[0074] 从GenBank获取CRM197蛋白完整氨基酸序列PRF:224021，确定CRM197蛋白的A 链片段，CRM197的氨基酸1 - 193为CRM197的A链片段。以此为依据，对该片段的氨基酸 的核酸序列进行优化，以便在大肠杆菌表达系统中高效表达。采用自制的表达质粒，用Nde I酶识别质粒位点CATATG，Bam HI酶识别位点GGATCC。经过对CRM197A的基因序列进行分 析，在序列内，无 Nde I及Bam HI酶切位点。CRM197A蛋白基因合成序列如下：
[0075] CATATG
[0076] GGTGCGGACGACGTTGTGGACTCCTCAAAATCGTTTGTCATGGAAAACTTCAGCTCTTAT
[0077] CATGGCACCAAACCGGGTTACGTGGACTCCATTCAGAAGGGCATCCAAAAACCGAAGTCA
[0078] GGCACCCAGGGTAACTACGATGACGATTGGAAGGAATTCTACAGCACGGACAATAAGTAT
[0079] GATGCGGCCGGCTACTCTGTTGACAACGAAAATCCGCTGAGTGGTAAAGCAGGCGGTGTG
[0080] GTTAAGGTCACCTATCCGGGTCTGACGAAAGTTCTGGCGCTGAAGGTCGATAACGCCGAA
[0081] ACCATTAAAAAGGAACTGGGCCTGTCTCTGACCGAACCGCTGATGGAACAAGTGGGTACG
[0082] GAAGAATTTATCAAACGTTTCGGCGATGGTGCATCGCGTGTCGTGCTGAGCCTGCCGTTT
[0083] GCTGAAGGCAGTTCCTCAGTGGAATACATTAACAATTGGGAACAAGCAAAAGCTCTGTCA
[0084] GTTGAACTGGAAATCAATTTCGAAACGCGTGGCAAACGCGGTCAAGATGCTATGTATGAA
[0085] TATATGGCTCAGGCGTGTGCGGGCAATCGCGTCCGTCGCTAA
[0086] GGATCC
[0087] 将空白质粒和合成的CRM197A蛋白基因的PCR产物中，分别加入Nde I酶和Bam HI酶进行双酶切反应；纯化后，在连接体系中加入T4连接酶进行连接，完成后纯化表达质 粒，并用PCR鉴定体系及酶切图谱进行鉴定。用BL21(DE3)感受态细胞，将表达质粒转化至 细胞内，筛选克隆。获得阳性表达工程菌后，建立种子库，包括主种子和工作种子，并储存 于-20°C以下冰箱中。
[0088] 2、含有万能表位肽的P30CRM197A蛋白载体表达质粒的构建
[0089] 2 - 1、P30 - CRM197A蛋白载体表达质粒的构建
[0090] 采用自制的空白表达质粒，用Nde I酶识别质粒位点CATATG，Bam HI酶识别位点 GGATCC。经过对P30CRM197A蛋白载体基因序列进行分析，在序列内，无Nde I及Bam HI酶 切位点。P30 - CRM197A基因合成全序列如下：
[0091] CATATG
[0092] TTCAATAATTTTACGGTGTCGTTTTGGCTGCGTGTCCCGAAAGTCTCTGCGAGTCATCTG
[0093] GAAGGTTCTGGTAGCGGTGGTGCGGATGACGTGGTTGATAGCTCTAAATCTTTCGTTATG
[0094] GAAAACTTCAGTTCCTATCATGGCACCAAACCGGGTTACGTCGATTCGATTCAGAAAGGC
[0095] ATCCAAAAACCGAAAAGCGGCACCCAGGGTAACTACGATGACGATTGGAAAGAATTCTAC
[0096] TCAACGGACAACAAATACGATGCGGCCGGCTACTCCGTGGACAACGAAAATCCGCTGAGC
[0097] GGTAAAGCGGGCGGTGTCGTGAAAGTTACCTATCCGGGTCTGACGAAAGTGCTGGCTCTG
[0098] AAAGTTGATAATGCGGAAACCATCAAAAAAGAACTGGGCCTGTCCCTGACCGAACCGCTG
[0099] ATGGAACAAGTGGGTACGGAAGAATTTATCAAACGTTTCGGCGACGGTGCCTCTCGCGTT
[0100] GTCCTGAGTCTGCCGTTTGCAGAAGGCTCATCGAGCGTCGAATACATTAACAATTGGGAA
[0101] CAAGCAAAAGCTCTGAGCGTGGAACTGGAAATCAACTTCGAAACGCGTGGCAAACGCGGT
[0102] CAGGATGCGATGTATGAATACATGGCGCAAGCCTGCGCAGGTAATCGTGTTCGTCGCGGATCC
[0103] 将空白质粒和合成的P30 -CRM197A蛋白基因的PCR产物中，分别加入Nde I酶和 Bam HI酶进行双酶切反应；纯化后，在连接体系中加入T4连接酶进行连接，完成后纯化表 达质粒，并用PCR鉴定体系及酶切图谱进行鉴定。用BL21(DE3)感受态细胞，将表达质粒转 化至细胞内，筛选克隆，并用PCR鉴定体系及酶切图谱进行鉴定。获得阳性表达工程菌后， 建立种子库，包括主种子和工作种子，并储存于-20°C以下冰箱中。
[0104] 2 -2.CRM197A -P30.P30 -CRM197A -P30.P30 -P30 -CRM197A.CRM197A -P30 -P30, P30 - P30 - CRM197A - P30 以及 P30 - CRM197A - P30 - P30 蛋白表达质粒的构建：
[0105] 方法和上节"2 - 1、P30 - CRM197A蛋白表达质粒的构建"相同。
[0106] 三、含有万能表位肽P30CRM197A蛋白载体和CRM197A蛋白载体的制备
[0107] 本发明的实验结果表明，CRM197A蛋白载体和含有万能表位肽的CRM197A蛋白载 体的特性相似；因此，这些蛋白载体的纯化方法相似，以下以含有万能表位肽的CRM197A蛋 白载体为例说明方法。
[0108] 1、表达含有万能表位肽P30CRM197A蛋白载体工程菌的制备
[0109] 用分子生物学标准方法将各个表达蛋白载体的质粒转入至感受态细胞内，并进行 表达检定。筛选出蛋白表达量高，并且通过用抗血清检定合格的克隆，建立主种子库和工作 种子库。
[0110] 2、含有万能表位肽P30CRM197A蛋白载体表达工程菌的发酵
[0111] 从大肠杆菌工程菌工作种子库低温冰箱中，取出一含有万能表位肽P30CRM197A 蛋白载体的工作种子管，在室温下解冻；将种子管中的菌液无菌转移至50毫升的培养基 中，在37°C，摇速为180rpm的摇床中培养至0D_ = 1. 0左右；将菌液无菌接种至1升的培 养基中，在37°C，摇速为180rpm的摇床中培养至0D_ = 1. 0左右；接种种子液至50升发 酵罐中的20升培养基中，在37°C下，240rpm条件下进行发酵，当0D6(?至7 -8时，加入IPTG 诱导重组蛋白在细菌中合成；发酵至14小时后，停止发酵，离心，收集菌体待用。
[0112] 3、含有万能表位肽的P30CRM197A蛋白载体的纯化
[0113] 由于构建含有不同万能表位肽的蛋白载体都是以CRM197A为主体，实验表明，尽 管加入了万能表位肽，但对蛋白纯化的参数影响不大，只需要在纯化CRM197A蛋白载体的 工艺参数上进行一些修饰，就可建立起其他含有万能表位肽的CRM197A蛋白载体的纯化方 法。
[0114] 称重50g湿菌体于2 -升离心杯中，加入300mllxPBSpH7. 0缓冲液混悬菌体，在磁 力搅拌器上搅拌混勻30min ;在4°C下，4000rpm，离心20min，弃上清，收集菌体；重复该步骤 两次；加入300mllxPBS pH7. 0至菌体离心管，在均质机上进行破碎；在4°C下，lOOOOrpm， 离心20min ;收集沉淀，弃上清液；加入300mllxPBS pH7. 0缓冲液，在磁力搅拌器上搅拌 30min ;在4?下，4000rpm，离心20min ;弃上清液，收集包涵体，加入900ml变性缓冲液至洗 涤后的包涵体，在25°C下，lOOOOrpm离心30min，收集上清液，弃沉淀；将离心上清液转移至 6 -8KD透析袋中，封闭透析袋；置透析袋于10升复性缓冲液1中，室温下，在磁力搅拌器上 搅拌透析过夜；次日将透析袋转入10升复性缓冲液2中，室温搅拌透析8 - 10小时；将透 析袋转入10升复性缓冲液3中，室温搅拌透析过夜；次日将透析袋转入10升复性缓冲液4 中，室温搅拌透析8 - 10小时；将透析袋转入10升复性缓冲液5中，室温搅拌透析过夜；次 日将透析袋转入2升储备缓冲液中，室温搅拌透析8 - 10小时；更换储备缓冲液二次，室温 透析过夜；取lml透析液，室温12000rpm离心10min,收集上清，测蛋白质浓度；将蛋白溶液 上样至预先平衡的DEAE胶柱，用等梯度洗脱，并收集目的蛋白峰；然后上样至Phenyl疏水 柱进一步纯化，收集洗脱峰；最后上样SP胶柱，收集洗脱峰；将收集获得的纯化目的蛋白转 至透析袋中，在〇. 15M的氯化钠中透析，完成后转移至4°C下储存待用。
[0115] 四、细菌荚膜多糖的制备
[0116] 本发明对肺炎球菌的13种血清型肺炎球菌荚膜多糖，包括1、3、4、5、6A、6B、7F、 9V、14、18C、19A、19F和23F，进行纯化，以便用于多糖结合物的合成，其质量达到WHO合成多 糖蛋白结合疫苗的多糖质量标准。
[0117] 1、肺炎球菌种子库的建立
[0118] 从ATCC购买的13个血清型肺炎球菌，包括1(货号：9163)、3(货号：10813)、 4(货号：BAA - 334)、5(货号：BAA - 341)、6A(货号：BAA - 659)、6B(货号：700675)、7F(货 号：10351)、9V(货号：700671)、14(货号：6314)、18C(货号：10356)、19A(货号：700673)、 19F(货号：700905)和23F(货号：700669)。取出ATCC购买的菌种（原始种子批），加入 0. 5ml的肺炎球菌AHC液体培养基将菌种混匀，取0. 25ml菌液于5 %羊血AHC培养液中。接 种后的5%羊血AHC培养液管置于36°C ± 1°C的培养摇床上，摇速120rpm，培养12 - 20小 时。待〇D_至1. 0时，用接种环将5 %羊血AHC培养液接种至AHC琼脂培养基平皿上，置于 36°C ±1°C的培养箱内培养12 -20小时。用接种环将AHC琼脂平皿上的1至数个菌落接种 于10ml的AHC培养液中，置于36°C ± 1°C，在培养摇床上培养12小时，摇速150 - 200rpm。 培养液中细菌〇D_长到1. 0,取出5ml细菌AHC培养液接种到200ml的新鲜AHC培养液中， 置于36°C ± 1°C的培养摇床上培养12小时左右，摇速150 - 200rpm。0D6(i(i至1. 0时，将细 菌培养液以lml分装于200个小试管中，离心（4000rpm，10min)，去除上清培养液，然后加 入0. 5ml的新鲜AHC培养液和0. 5ml的无菌脱脂牛奶，混匀，在乙醇干冰上快速冷冻。真空 冻干，编号，作为主种子批保存于4°C冰箱内。取出主种子批建立，按照主种子建立方法，将 细菌培养液接种到另一个200ml的新鲜AHC培养液中，置于36°C ± 1°C的培养摇床上培养 12小时，摇速150 - 200rpm。待0D6(I(I至1. 0时，将细菌培养液以lml分装于200个小试管 中，离心（4000rpm，lOmin)，去除上清培养液，然后加入0. 6ml的新鲜AHC培养液和0. 4ml的 40%甘油溶液，混匀。速冻于干冰上，作为工作种子保存于-70°C低温冰箱中。
[0119] 2、肺炎球菌的发酵
[0120] 从种子库中取出冻干工作种子管，加入lmlAHC富集培养液溶解冻干细菌。将溶解 的菌液接种于5ml AHC富集培养液试管中，在C02培养箱中静置培养过夜。观察有细菌生长 时，将菌液接种于l〇〇ml的AHC富集培养液三角瓶中。置培养瓶于摇床中，36°C下，200rpm/ min培养至OD_为1. 0。将100ml细菌培养液分别接种于2个装有1 -升的AHC富集培养 液瓶中。置培养瓶于摇床中，36°C下，200rpm/min培养至00_为1.0。将35升的无菌过滤 AHC富集培养液注入50升发酵罐中。接种2升OD为1的菌液至发酵罐中。当细菌生长到 达平台期，杀菌，收获培养上清液。
[0121] 3、荚膜多糖的纯化
[0122] 用深层滤膜过滤，进一步去除残存细菌及碎片。将无菌的上清培养液用lOOKd超 滤膜超滤浓缩十倍（约600ml)。以6升25mM醋酸钠溶液进行超滤清洗。加入HB储存液 使得最终浓度为1% (w/v)，混匀，将溶液放置于冷库过夜。离心，4000rpm，l小时，收集多 糖/HB沉淀，摈弃离心液。加入25mM的sodium acetate+1 % HB至多糖/HB沉淀容器中，搅 拌悬浮沉淀，离心，4000rpm，1小时，收集多糖/HB沉淀，摈弃离心液。重复3次该步骤。用 600ml的0. 25M氯化钠溶液溶解沉淀。离心，4000rpm，1小时，丢弃不溶的核酸污染物。加 入10%碘化钾溶液入多糖+HB混合溶液中，混匀，碘化钾最终浓度为0. 5%，将溶液置于冷 库中过夜。用深层过滤器过滤溶液，除去溶液中的HB/Ι沉淀，并用0. 25M氯化钠/0. 5%碘 化钾溶液清洗深层过滤器上的沉淀，收集过滤液，弃去沉淀。将粗制的多糖溶液通入活性炭 深层过滤器进行循环过滤30分钟（4%活性炭/0. 5mg/ml多糖粗制溶液）。加入磷酸钠缓 冲液pH6. 8,最终浓度25mM加入到多糖溶液中。将以上溶液过HA柱（50 - 100ml)，循环30 分钟。用相同磷酸盐溶液洗柱4-5个柱体积。用30Kd膜超滤浓缩多糖溶液5倍，用无热 源水超滤清洗多糖溶液。用0.22 μ m膜过滤，冻干。
[0123] 第二步：13种血清型单价肺炎球菌多糖-P30CRM197A结合物的制备
[0124] 不同肺炎球菌血清型荚膜多糖的化学结构中含有不同的基团，需要采用不同的合 成方法将多糖共价键地连接至蛋白载体形成结合物，并且不同方法合成的结合物的产量和 免疫原性有所不同。本发明根据实验结果，采用三种合成方法，即还原胺法、CDAP法（1 - (3 -二甲基氨基丙基）-3 -乙基碳化二亚胺盐酸盐法）和ADH法（己二酰二肼法），来合成特 定的多糖蛋白结合物。
[0125] -、13种肺炎球菌血清型荚膜多糖-P30 - CRM197A结合物的合成
[0126] 1、肺炎球菌血清型1荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0127] 称取5mg的Pnl降解多糖于反应瓶中，量取0. 5ml的lmol/L NaCl加入反应瓶中； 磁力搅拌使多糖完全溶解。记录多糖溶液的初始pH，分别量取适量的CDAP溶液，加入反应 瓶中。室温下搅拌反应1. 5min，30s时测定溶液的pH。1. 5min后，用0. 2mol/L NaOH调节溶 液的pH至9. 5,室温下搅拌反应3min (用0· 2mol/L NaOH维持pH在9. 5)。3min后立即向反 应瓶中加入5mg的P30-CRM197A蛋白，在室温下（25°C)搅拌反应lh。量取37·5μ12πιο1/ L赖氨酸加入反应瓶中，用0. IN HC1调节溶液pH至9.0。室温下搅拌反应30min，将反应瓶 转移到4°C下反应过夜。将反应混合物转移至透析袋（MWC06 -8000)中，在4°C下，对0. 85% NaCl溶液透析3次，6L/次。透析结束后将反应混合液lOOOOrpm，离心lOmin后取上清液， 采用Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合物，并收集结合物峰，取样送检。
[0128] 2、肺炎球菌血清型3荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0129] 称取20mg的Pn3降解多糖于反应瓶中，量取2ml的0. 15M NaCl加入反应瓶中；磁 力搅拌使多糖完全溶解。量取适量的CDAP溶液，加入反应瓶中。室温下搅拌反应1.5min， 308时测定溶液的？!1。1.51^11后，用0.2111 〇1/1似0!1调节溶液的？!1至9.5，室温下搅拌反 应3min (用0. 2mol/L NaOH维持pH在9. 5)。加入最终浓度为0. 8M的ADH至反应瓶中，搅 拌混匀，室温下反应2小时。将衍化后的多糖转至10KD的透析袋中对0. 15M NaCl溶液进 行透析，换液三次。上样G-50柱，用0.15M NaCl洗脱，收集外水体积峰。然后转移至透析 袋中，对水透析，换液三次。称取5mg衍化后的Pn3多糖，溶解至0. 5ml的0. 15M NaCl溶液 中，加入5mg的P30 -CRM197A蛋白，搅拌混匀后，加入30mM的EDC，在室温下反应4小时，转 移到4°C下反应过夜。将反应混合物转移至透析袋（MWC06 - 8000)中，在4°C下，对0. 85% NaCl溶液透析3次，6L/次。透析结束后将反应混合液lOOOOrpm，离心lOmin后取上清液， 采用Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合物，并收集结合物峰，取样送检。
[0130] 3、肺炎球菌血清型4荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0131] 称取5mg活化多糖至反应瓶中，量取100μ 1的0. 5M磷酸钠缓冲液，加入反应瓶 中，量取5mg的Ρ30 - CRM197A蛋白至反应瓶中，磁力搅拌使多糖完全溶解；量取0. 5ml纯 水加入反应瓶中，磁力搅拌混勻；称取5.0mg的sodium cyanoborohydride，加入反应瓶 中。将反应体系置于30°C的干浴器中反应12h。反应结束后，量取1. 5ml的0· 15M sodium chloride solution加入反应瓶中。称取2. 5mg的sodium borohydride，加入反应瓶中。 反应体系置于22°C下反应5h ;将反应混合物转移至透析袋（MWC012 - 14Kd)，在4°C下，对 0.15M sodium chloride solution透析3次，每次透析液量6L;透析结束后将反应混合液 lOOOOrpm，离心lOmin后取上清液，采用Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合 物，并收集结合物峰，取样送检。
[0132] 4、肺炎球菌血清型5荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0133] 称取5. Omg活化多糖，加入至反应瓶中，向反应瓶中加入100μ 1的0. 5M磷酸钠缓 冲液；称取4. Omg的Ρ30 - CRM197A蛋白，加入反应瓶中，量取0. 5ml纯水加入反应瓶中，磁 力搅拌使反应物溶解，测定反应体系的pH ;称取5. Omg sodium cyanoborohydride，加入反 应瓶中；将反应体系置于室温下反应48小时；称取2. 5mg的sodium borohydride，溶解于 10 μ 1纯水中，用移液枪混匀溶解完全后，加入反应瓶中；将反应体系置于23°C下搅拌反应 5小时；将反应混合物转移至透析袋（MWC06 - 8KD)中，在4°C下，对0. 15M氯化钠溶液透析 3次，每5小时换液一次；透析结束后将反应混合液lOOOOrpm，离心lOmin后取上清液，采用 Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合物，并收集结合物峰，取样送检。
[0134] 5、肺炎球菌血清型6A荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0135] 称取6. Omg活化Pn6A多糖，溶解于lmL纯化水中，搅拌至完全溶解后测初始pH 值；用0. 1M NaOH调节反应液pH值至7. 0 ;向反应体系中加入4mg的P30 - CRM197A蛋白， 搅拌混勻；称取5. Omg的sodium cyanoborohydride，加入上述反应瓶中，在室温反应18小 时；反应结束后取样送检；称取2. 7mg的Sodium borohydride，加入上述反应瓶中，在室温 反应5小时；反应结束后取样送检；将反应混合物转移至透析袋，在4°C下，对0. 15M氯化钠 溶液透析5次，6L/次。透析结束后将反应混合液lOOOOrpm，离心lOmin后取上清液，采用 Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合物，并收集结合物峰，取样送检。
[0136] 6、肺炎球菌血清型6B荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0137] 称取5. Omg的Pn6B溶解于lmL纯化水中，搅拌至完全溶解后测初始pH值；用 0· 1M NaOH调节反应液pH值至7. 0 ;向反应体系中加入2. 5mg的P30 - CRM197A蛋白，搅拌 混勻；称取5. Omg的sodium cyanoborohydride，加入上述反应瓶中，在室温反应20小时； 称取2. 5mg的Sodium borohydride，加入上述反应瓶中，在室温反应6小时；将反应混合物 转移至透析袋，在4°C下，对0. 15M NaCl溶液透析5次，6L/次；透析结束后将反应混合液 lOOOOrpm，离心lOmin后取上清液，采用Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合 物，并收集结合物峰，取样送检。
[0138] 7、肺炎球菌血清型7F荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0139] 称取10. Omg的Pn7F多糖，溶解于lmL纯化水中，搅拌至完全溶解；分别滴加0. 1M NaOH溶液至多糖溶液中，调节pH至7. 0 ;向反应体系中加入3. 5mg的P30 - CRM197A蛋白， 搅拌混勻；称取5. Omg的sodium cyanoborohydride，加入上述反应瓶中，在室温反应20小 时；往反应瓶中加入990 μ 1纯水，搅拌混勻；称取2. 5mg的Sodium borohydride，加入上述 反应瓶中，在室温反应6小时；将反应混合物转移至透析袋（MWC06000 -8000)，在4°C下，对 5mM succinate/Ο. 9(%氯化钠缓冲液透析5次，617次；透析结束后将反应混合液10000印111, 离心lOmin后取上清液，采用Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合物，并收集 结合物峰，取样送检。
[0140] 8、肺炎球菌血清型9V荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0141] 称取10mg的Pn9V活化多糖，量取125 μ 1的磷酸钠缓冲液、125 μ 1纯水加入反应 瓶中，磁力搅拌使多糖完全溶解；量取15mg的Ρ30 - CRM197A蛋白至加入反应瓶中，搅拌溶 解完全；称取l〇mg的NaBH3(CN)，加入反应瓶中；将反应体系置于22°C下反应48小时；称取 2. 5mg的NaBH4，加入反应瓶中，22°C下反应5小时；将反应混合液lOOOOrpm，离心lOmin后 取上清液，采用AKTA系统，S印harose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合物，并收集结 合峰。
[0142] 9、肺炎球菌血清型14荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0143] 称取5mg的Pnl4活化多糖，量取lml3. 9mg的P30 -CRM197A蛋白，加入反应瓶中， 磁力搅拌使多糖完全溶解；加入弱还原剂sodium cyanoborohydride5mg后，在22°C下反应 48小时；加入强还原剂sodium borohydride2. 5mg，室温下反应4小时；将反应混合液转移 至透析袋（MWC012 - 14KD)中，用2ml的透析液润洗反应瓶；在4°C下，对0. 15M氯化钠溶液 透析3次，6L/次，每5小时换液一次。透析结束以后收集透析液，lOOOOrpm，离心lOmin后 取上清，采用Sepharose CL - 4B凝胶柱纯化透析后的多糖结合物，并收集结合物峰。
[0144] 10、肺炎球菌血清型18C荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0145] 称取5mg的Pnl8C降解多糖，用lmLIM氯化钠溶液溶解；溶解完全后测其初始pH 值；加入适量的CDAP溶液，室温下搅拌1. 5min，加入0. 2M NaOH溶液调节溶液的pH至9. 0。 之后于室温反应3min ;加入lOmg的P30 -CRM197A蛋白，于25°C下反应45min ;反应结束后， 加入37. 5 μ 12M赖氨酸溶液；25°C下反应30min后置于4°C反应过夜；将反应混合液转至透 析袋（MWC06000 -8000)中，在4°C下，对0. 85%氯化钠溶液透析，换液3次。6L/次，每5小 时换液一次。透析结束以后收集透析液，l〇〇〇〇rpm离心lOmin，取上清，采用CL -4B凝胶纯 化该结合多糖，并收集结合物峰；检测结合物溶液中的蛋白及多糖含量。
[0146] 11、肺炎球菌血清型19A荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0147] 称取10. Omg氧化Pnl9A多糖，溶解于0. 5mL的缓冲液中，置磁棒于反应瓶 中，搅拌至多糖完全溶解；加入l〇mg的P30 - CRM197A蛋白；搅拌混勻，称取5. Omg的 sodium cyanoborohydride，加入至反应瓶中，在室温下反应20小时；称取2. 5mg的 sodium borohydride，加入反应瓶中，在室温下反应5小时；将反应混合液转至透析袋 (丽〇)6000 -8000)中，在41：下，对0.85%氯化钠溶液透析，换液3次。617次，每5小时换 液一次；透析结束以后收集透析液，l〇〇〇〇rpm离心10min,取上清，采用CL - 4B凝胶纯化该 结合多糖，并收集结合物峰；检测结合物溶液中的蛋白及多糖含量。
[0148] 12、肺炎球菌血清型19F荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0149] 称取5. 2mg氧化Pnl9F多糖，溶解于1ml纯水，置磁棒于反应瓶中，在磁力搅拌器 上室温下搅拌至多糖完全溶解；加入3. Omg的P30 -CRM197A蛋白；搅拌混匀后，称取4. 9mg 的sodium cyanoborohydride，加入置反应瓶中，在磁力搅拌器上一直保持搅拌；在室温 18°C下反应24小时；称取2. 5mg的sodium borohydride，加入至反应瓶；在恒温箱18°C下 反应5小时；将反应混合物转移至透析袋（MWC012 - 14000)，在4°C下，对缓冲液透析5次， 每次透析液量6L，每5小时换液一次；透析结束以后收集透析液，lOOOOrpm离心10min，取 上清，采用CL-4B凝胶纯化该结合多糖，并收集结合物峰；检测结合物溶液中的蛋白及多糖 含量。
[0150] 13、肺炎球菌血清型23F荚膜多糖-P30 - CRM197A蛋白结合物合成
[0151] 称取4. 9mg氧化Pn23F多糖，溶解于1ml纯水，置磁棒于反应瓶中，在磁力搅拌器 上室温下搅拌至多糖完全溶解；加入5. Omg的P30 - CRM197A蛋白；称取5. lmg的sodium cyanoborohydride，加入置反应瓶中，在磁力搅拌器上一直保持搅拌；在恒温箱18°C下反 应17小时；称取2. 5mg的sodium borohydride，加入至反应瓶；在恒温箱18°C下反应5小 时；将反应混合物转移至透析袋（MWC012 - 14000)，在4°C下，对0. 15M氯化钠溶液透析， 每次透析液量6L。每5小时换液一次，共5次；透析结束以后收集透析液，lOOOOrpm离心 10min，取上清，采用CL -4B凝胶纯化该结合多糖，并收集结合物峰；检测结合物溶液中的蛋 白及多糖含量。
[0152] 二、其它含有万能表位肽的P30CRM197A蛋白载体的13种肺炎球菌荚膜多糖 P30CRM197A结合物的合成
[0153] 本发明设计并生产出共7种P30 -CRM197A蛋白载体来合成的多糖蛋白结合物，由 于蛋白质的结构相似，用于特定的肺炎球菌血清型多糖合成时，所采用的方法是还原胺法、 ADH法或者CDAP法中的一种。在前节示例中的13种肺炎球菌多糖-P30 - CRM197A合成物 的合成方法相似，在此不--列举具体方法。
[0154] 第三步：13价肺炎球菌多糖P30CRM197A结合物的制备及免疫原性的评估
[0155] 用制备获得的肺炎球菌多糖蛋白结合物来配制相应的疫苗，对小白鼠进行免疫注 射，采血，用ELISA法检测血清中多糖抗体浓度以及调理吞噬试验，来评估不同结合物的免 疫原性。
[0156] -、13价肺炎球菌多糖-P30CRM197A结合物的制备及免疫原性的评估
[0157] 为评估P30CRM197A蛋白载体合成的肺炎球菌荚膜多糖P30CRM197A结合物的免疫 原性优于不含有万能表位肽的CRM197A蛋白载体合成的肺炎球菌荚膜多糖CRM197A结合 物，本发明合成了 13价肺炎球菌多糖-CRM197A作为对照，进行免疫原性增强效果的评估。
[0158] 1、13价肺炎球菌多糖-P30 - CRM197A结合疫苗和13价肺炎球菌多糖-CRM197A 结合疫苗的制备
[0159] 用 Millipore 的 Labscale 超滤系统分别将 1，3,4,5,6A，7F，9V，14,18C，19A，19F 和23F肺炎球菌血清型荚膜多糖蛋白结合物溶液浓缩至多糖浓度为40 μ g/ml ;6B血清型结 合物溶液浓度浓缩至多糖浓度大约为80 μ g/ml ;按照下列表格计算加入相应容量的单价 血清型结合物溶液至制剂瓶中。
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