合成肿瘤疫苗是利用化学、生物学等方法合成结构明确的肿瘤相关抗原片段,再将其与不同的免疫刺激物进行共价结合制备而成。合成疫苗结构明确、制备简单、容易调控、安全无毒且一般不需要外加免疫佐剂。所以合成肿瘤疫苗的开发已经成为肿瘤治疗的一个重要方向。Ⅰ型粘蛋白（MUC1）在乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌等肿瘤细胞表面过度表达,并且会出现异常的糖基化现象,是一种有效的肿瘤相关抗原,因此被认为是肿瘤疫苗开发的理想靶点。作为肿瘤标志物,肿瘤相关MUC1抗原正在被开发成肿瘤疫苗用于试验研究。但是由于MUC1抗原属于自身抗原,免疫原性低;并且其表面的肿瘤相关糖抗原代谢稳定性差,容易被体内糖苷酶水解,导致免疫系统对抗原的识别度降低,因而无法产生强效的特异性免疫反应,这些难题一直限制着MUC1肿瘤疫苗的发展。通过将MUC1抗原与载体蛋白结合、连接T辅助细胞表位肽、结合不同的免疫刺激物或者将天然抗原进行非天然修饰等方式都能够不同程度的提高疫苗的免疫原性。但是真正能够打破抗原免疫耐受,应用于肿瘤治疗的MUC1疫苗还未被开发。针对该科学问题,本论文选择MUC1糖肽中最具免疫原性的结构域-PDTRP为研究对象,其中的糖基化位点苏氨酸（Thr）用肿瘤相关糖抗原Tn或6F-Tn抗原修饰。然后将其与i NKT细胞的配体α-半乳糖神经酰胺（α-Galactosylceramide,α-GalCer）共价连接,构建了一种结构明确的两组分、自佐剂全合成肿瘤疫苗。最后将疫苗制备成纳米脂质体剂型进行递送,评价疫苗的免疫活性。该疫苗的设计通过对天然抗原进行氟原子取代、引入自佐剂α-GalCer、利用纳米脂质体递送系统等方法,旨在增强抗原的免疫原性,提高抗原呈递效率,从而激发机体强烈的免疫应答。本论文主要研究内容包括以下四个方面:第一,肿瘤相关糖抗原Tn、TF及其氟代衍生物的合成。化学法合成了Tn-Thr砌块;通过微波辅助技术高效的引入氟原子,合成了6F-Tn-Thr砌块。通过宿主大肠杆菌高表达量的获得了两种用于TF抗原合成的酶:Gal K和Bi Gal Hex NAc P。构建了“一釜双酶”法TF-Thr砌块的合成体系,利用该方法分别以84%和76%的高收率,合成了TF-Thr以及6F-TF-Thr抗原砌块。第二,佐剂α-GalCer及其氨基衍生物6NH2-α-GalCer的合成。设计了多种用于α-GalCer合成反应路线,通过优化反应路线、筛选反应条件提高了反应效率,得到了更高产率的α构型产物。为了将佐剂α-GalCer与MUC1抗原以共价结合的方式连接,设计在α-GalCer的糖环6位引入氨基,并通过正交保护基策略高效地合成了6NH2-α-GalCer砌块。第三,MUC1糖肽肿瘤疫苗及其脂质体递送系统的制备。通过多肽固相合成的方法合成PDT（α-Tn）RP糖肽抗原,将其与疫苗佐剂6NH2-α-GalCer进行共价连接后得到两组份疫苗候选物。基于糖肽脂疫苗的两亲性结构,用薄膜分散法将疫苗候选物制备成纳米脂质体疫苗。药剂学评价显示,天然MCU1和氟代MUC1脂质体疫苗粒径分别为108.3 nm和105.0 nm,粒径分布均匀。并且由于氟原子的引入,极大的增加了脂质体表面的电负性。第四,MUC1糖肽肿瘤疫苗的免疫活性评价。本论文以Balb/C小鼠为免疫对象。用ELISA法测定免疫后小鼠血清中的抗体滴度、抗体分型以及细胞因子分泌水平。其中,氟代脂质体疫苗显示出了最高的Ig G抗体滴度水平（22400）,其Ig G抗体分型主要为Ig G1、Ig G2a、Ig G2b等。比较各疫苗组的Ig G2a和Ig G1的比值,发现氟代脂质体疫苗更容易促使Th1型免疫应答的发生。血清中细胞因子IFN-γ和IL-4的分泌,证明了疫苗同时介导细胞免疫和体液免疫的发生。通过流式细胞技术测定抗体血清对肿瘤细胞MCF-7的结合能力,证明氟代疫苗能够对天然MUC1抗原产生交叉识别,并进行强有力的结合。通过MTT法测定抗体血清的细胞毒性,证明抗体血清通过激活补体系统产生细胞毒性诱导肿瘤细胞凋亡。综上所述,本论文设计并合成了一种基于MUC1糖肽抗原的自佐剂全合成肿瘤疫苗,并通过纳米脂质体形式递送到小鼠体内进行免疫。初步免疫结果显示出氟代MUC1纳米脂质体疫苗具有良好的免疫效果。有望成为一种有前景的肿瘤疫苗值得进一步研究。此外,通过对天然抗原进行衍生、引入内源性佐剂、使用纳米脂质体递送系统等方式,能够从不同方面改变疫苗的理化性质、增强疫苗免疫原性,进而提高机体的免疫应答能力。这些研究策略对合成肿瘤疫苗的开发提供一定的借鉴意义。