综述：蛋白质-聚糖工程在疫苗设计中的应用：免疫机制与生物技术创新的融合

这篇综述系统阐述了（CRISPR）基因编辑、合成生物学和聚糖修饰纳米颗粒（NPs）等前沿技术如何实现对聚糖结构的精准调控，从而提升抗原呈递效率和免疫激活效果。文章创新性地将计算建模与蛋白-聚糖相互作用研究相结合，为应对免疫逃逸和开发新一代糖工程疫苗提供了重要理论支撑。

　　

Highlights

蛋白质-聚糖工程领域的最新突破正在重塑疫苗开发的格局。通过CRISPR介导的糖基化编辑（glycoediting）技术，研究人员已能像使用分子剪刀般精确修剪聚糖分支结构。合成生物学则如同搭建乐高积木，实现了对聚糖生物合成途径的模块化重构。而经过聚糖修饰的纳米颗粒（NPs）则化身智能递送系统，其表面精心设计的糖链结构可显著提升抗原稳定性达3-5倍。

Abstract

聚糖在免疫识别中扮演着双重角色：既是病原体入侵的"分子伪装"，又是免疫系统识别的"条形码"。最新研究表明，流感病毒血凝素（HA）蛋白上特定的唾液酸化聚糖能使其逃避中和抗体识别。而肿瘤细胞表面的异常糖基化（如Tn抗原）则成为免疫治疗的突破点。通过整合冷冻电镜（cryo-EM）和分子动力学模拟，科学家们已能可视化聚糖-受体相互作用的三维构象变化。

技术突破

CRISPR-Cas9系统经过改造后，可靶向调控糖基转移酶基因的表达。在CHO细胞中，这种技术使核心岩藻糖（core fucose）含量降低90%以上，显著增强抗体依赖性细胞毒性（ADCC）。合成生物学则通过重构大肠杆菌的糖基化系统，实现了对多糖疫苗关键表位的规模化生产。计算辅助设计方面，机器学习算法GlycoDesign已能预测最佳糖链组合，使疫苗免疫原性提升2-3个数量级。

应用前景

在寨卡病毒疫苗研发中，聚糖遮蔽策略成功将非中和抗体的比例从40%降至5%。肿瘤新抗原疫苗通过引入α-2,6-唾液酸修饰，使T细胞应答持续时间延长至180天。自身免疫疾病领域，选择性去除IgG Fc段末端半乳糖的方案，使类风湿关节炎模型炎症指数下降70%。这些案例印证了糖工程疫苗在应对新发传染病、恶性肿瘤和自身免疫病方面的巨大潜力。