基于Orthopoxvirus属病毒保守表位的多价疫苗候选物设计与免疫信息学验证

编辑推荐：针对Orthopoxvirus(OPXV)属病毒现有减毒疫苗对免疫缺陷人群的局限性，巴西联邦大学团队通过免疫信息学方法筛选A17L等8种病毒入侵/释放关键蛋白的26个保守表位，构建含β-defensin和PADRE佐剂的多表位嵌合蛋白。该候选疫苗经AlphaFold3模拟显示与TLR2强结合，免疫模拟预测可激发体液与细胞免疫，为开发覆盖MPXV Clade Ib等16种OPXV的广谱疫苗提供新策略。

　　近年来，Orthopoxvirus(OPXV)属病毒持续威胁全球公共卫生安全。从20世纪造成3-5亿人死亡的天花病毒(Variola virus)，到2022年被WHO列为国际关注公共卫生紧急事件的猴痘病毒(Monkeypox, MPXV)，再到2024年导致阿拉斯加患者死亡的Borealpox病毒，这个包含16种病毒的属不断涌现新威胁。尽管ACAM2000和JYNNEOS等减毒疫苗可用于预防，但其对免疫缺陷人群的禁忌症凸显开发新型疫苗的紧迫性。现有研究显示，病毒入侵宿主细胞的关键蛋白（如A17L、H2R）和病毒释放相关蛋白（如C19L、A36R）可能含有保守免疫表位，这为开发广谱疫苗提供了可能。

巴西联邦大学Alfenas分校的Leonardo Pereira de Araújo团队在《Scientific Reports》发表研究，通过免疫信息学方法筛选OPXV属16种病毒共有的保守表位，构建多价疫苗候选物。研究人员首先从NCBI Virus数据库获取160条涉及病毒入侵(A17L、A28L等)和释放(A27L、A35R等)的蛋白序列，使用IEDB数据库预测B细胞受体(BCR)和主要组织相容性复合体(MHC-I/II)表位。经VaxiJen 2.0抗原性分析、AllerCatPro 2.0过敏原评估后，筛选出26个保守于所有病毒（包括MPXV Clade Ib）的非过敏原性表位。将这些表位与β-defensin和PADRE佐剂通过AAY/EAAAK连接子组装，构建出4种多表位嵌合蛋白。

关键技术包括：1）基于NCBI Virus数据库的跨物种蛋白序列获取与保守区域分析；2）使用IEDB平台的BepiPred 2.0和NetMHCpan EL 4.1工具预测BCR/MHC表位；3）AlphaFold3进行三维结构建模与TLR2分子对接；C-ImmSim服务器模拟免疫反应动态。

重要发现包括：在"Protein profile of selected OPXV genus viruses"部分，通过比对16种病毒的10个关键蛋白，发现A17L、H2R等8个蛋白存在跨物种保守区域，其中A33R、A35R和H2R在MPXV Clade Ib中100%保守。"Antigenic, non-allergenic epitopes"部分显示筛选出的26个表位抗原性值（VaxiJen评分0.50-2.81）均高于阈值，且无过敏原性。在"Characterization of chimeric proteins"中，含多蛋白表位的构建体（173个氨基酸）显示良好溶解性（SoluProt评分0.831）和稳定性（不稳定指数21.21）。"Immune response simulation"表明该候选疫苗能诱导IFN-γ、IL-2等细胞因子分泌，且二次免疫后记忆B细胞数量显著增加。分子动力学模拟显示，疫苗-TLR2复合物在100ns内保持稳定（RMSD<0.3nm），氢键数维持在450-550讨论部分指出，这是首个针对整个OPXV属设计的基于保守表位的多价疫苗。与既往针对单一病毒（如MPXV）的研究相比，该设计通过覆盖病毒入侵和释放双过程的表位，可能提供更广谱的保护。特别值得注意的是，所有表位在2024年新出现的MPXV Clade Ib中均保持保守，这对应对病毒变异具有重要意义。尽管需要后续实验验证，但该研究为开发适用于免疫缺陷人群的下一代疫苗奠定了理论基础。

该研究的创新性体现在三方面：1）首次系统鉴定OPXV属跨物种保守表位；2）将免疫信息学与AlphaFold3等最新技术结合，加速疫苗设计；3）提出的"入侵-释放双靶向"策略为其他包膜病毒疫苗开发提供新思路。未来研究需在动物模型中验证其免疫原性，并探索表位组合对免疫应答强度的影响。