中研院突破極困難且懸宕數十年的「(2→9)唾液酸多醣」世界合成記錄,一舉將原記錄的4醣推升至12醣,這項研究技術與成果可望有助於發展抗菌藥物、疫苗,以及解開C型腦膜炎的奧秘。此論文近日也在化學期刊(Angewadate Chemie)網路版中公開刊載。

中研院研究團隊指出,由於唾液酸分子的結構十分特殊、複雜,欲利用化學方法合成相當困難,此外,此類醣分子長度須超過8醣以上,才具有生理活性。在此研究之前,世界其他研究團隊至多僅能合成出純的4醣唾液酸聚合寡醣。

這次的研究也有機會揭開C型腦膜炎的神秘面紗。研究團隊指出,線性的「(2→9)唾液酸多醣」是構成C型腦膜炎鏈球菌的主成分之一,且這類多醣體並不存於人類體內。而現今的腦膜炎疫苗,其所含的多醣抗原是透過病原菌直接分離取得,由於純化的困難,可能造成多醣體長度不均的情況出現,降低醫療效果,甚至產生不確定的風險。所以此研究有助於增加疫苗的安全性考量、或者探討C型腦膜炎鏈球菌的致病機制。

研究團隊利用兩年前研發的「磷酸化唾液酸」為出發點,採取「收斂式片段合成法」(Convergent Block Synthetic Strategy),將相同的起始化合物簡單修飾,進行接合反應並重複相同的步驟,成功合成出雙醣、三醣、四醣、六醣、八醣、十醣與十二醣等多種長度的「(2→9)唾液酸多醣」,經過鑑定,確定與自然界存在之單一向化合物相同。

研究團隊認為,此系列不同長度之多醣分子,將會是一個極佳的工具,可用於研究與唾液酸多醣相關的生理現象,也可能製成C型腦膜炎的候選藥物疫苗,如成功,將會是世界首個透過全合成方式製成的疫苗。

此外,中研院亦採用這次的研究結果,另外合成出兩種唾液酸多醣分子「(2→8) 唾液酸多醣」、「(2→8)/(2→9)交替的唾液酸多醣分子」,這兩種分子除了與致病菌息息相關外,也與癌症有著密不可分的關係,成功合成出這些多醣分子,有助於瞭解其生理功能。此研究的最後目標為能夠製備出純度更高、更低風險且效果更佳的腦膜炎及癌症疫苗。