国立先进产业科学技术研究所[董事长Ryoji Chubachi]（以下简称“AIST”）生物过程研究部[研究主任Kaoru Suzuki]生物设计研究小组Tetsuya Okuda首席研究员是“生物分子”之一聚糖”抗体的化合物人造糖脂) 已开发。另外，此次与富士胶片和光纯药工业株式会社合作开发了人造糖脂肝细胞癌
聚糖可用作疾病标记物，如果可以自由开发识别糖链的抗体，则开发新的诊断标记物和疫苗将成为可能。然而，在动物中，识别糖链的免疫系统并不发达，因此对糖链的抵抗力很强。免疫反应由于无法产生，因此很难使用优化用于产生针对蛋白质抗原的抗体的常规技术来产生实用的抗体。
这一次，神经酰胺类似物化学键合的人造糖脂并将它们给予动物，我们可以促进识别糖链的抗体的产生。该方法的应用预计将有助于癌症和其他疾病的诊断剂以及传染病疫苗的开发。
此成就的详细信息将于 2019 年 12 月 11 日公布科学报告杂志（电子版，开放获取，https://doiorg/101038/s41598-019-55088-9)。
新开发的人造糖脂的概述和应用
“糖链”作为继核酸、蛋白质之后的第三条生命链而备受关注。具有多种结构的聚糖以糖蛋白和糖脂的形式存在于生物体中，并且已经发现了许多导致人类疾病的糖链，因此它们有望成为新的药物发现靶点。如果可以自由开发识别糖链的抗体，则可以将其应用于抗体药物、诊断剂和疫苗的开发。然而，由于糖链不能在动物体内引起强烈的免疫反应，因此很难使用针对蛋白质抗体的生产而优化的传统技术来生产实用的抗体。现有的糖链识别抗体大多是偶然获得的，且种类有限，因此一直希望开发适合糖链的抗体生产技术。
AIST以建立识别任意结构的糖链的抗体生产技术为目标，一直致力于开发作为成分技术的人工糖脂。未来，我们的目标是利用人工糖脂的抗体生产技术，开发出针对哺乳动物体内所有糖链结构的抗体，并且我们一直在努力获得涵盖这些领域的国内外基础专利。迄今为止，人造糖脂已经建立了物质专利，涵盖了哺乳动物来源的糖链的特征结构。 （专利号6143240、US10307471B2等）
这项研究和开发得到了日本学术振兴会科学研究补助金“15K15201、15H02907、19K11810”2015-2019）和日本科学基金会笹川研究补助金“F19-234”的支持。
10162_10567AFP-L3 糖蛋白为中心，我们合成了一种由具有其特征结构的糖链组成的人工糖脂（CF4-C12L）。当给予小鼠时，血液中产生大量抗体。产生的抗体特异性识别 AFP-L3 的糖链结构（图 1）。
AFP 糖蛋白 (AFP-L1) 被认为是肝病的诊断标志物（图 1）。在所有肝脏疾病（肝细胞癌、肝炎、肝硬化等）中，这种糖蛋白在血液中都会增加，但在肝细胞癌中核心岩藻糖已知具有结构的AFP-L3的合成量增加。因此，预计使用抗体检测AFP-L3将能够高度准确地诊断肝细胞癌。然而，由于AFP-L3不能在动物体内诱导强烈的免疫反应，因此很难产生抗体。新开发的人造糖脂（CF4-C12L）由含有AFP-L3特征的核心岩藻糖结构的糖链和神经酰胺类似物组成。经证实，接受这种药物的小鼠会产生大量可识别血液中 AFP-L3 的抗体（图 1，右上）。另一方面，这些抗体对AFP-L1的反应性较低，并且发现特异性识别AFP-L3核心岩藻糖结构的抗体正在增加。
这些结果表明，新开发的人工糖脂可用于开发识别糖链的抗体，其应用有望导致针对癌症特异性糖链的诊断药物和抗体药物的开发。
图1 使用人工糖脂生产肝细胞癌标志物抗体的机制
图中，血清采集日期缩写为BG（给药前）、D3（给药后第3天）和D7（给药后第7天）。
新开发的人工糖脂是一种新材料，将有助于开发针对癌症特异性糖链的抗体药物和诊断剂，我们将继续开发有用的糖链识别抗体。此外，作为开发抗药性细菌和儿童传染病疫苗的药物发现目标，糖链识别抗体的研究正在世界范围内取得进展，我们也将推进将该技术应用于该领域的研究。
国立产业技术综合研究所
生物过程研究部生物设计研究组
首席研究员 Tetsuya Okuda 电子邮件：t-okuda*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）