Lpp-OmpA-BtaE融合蛋白通过Th1偏向性免疫应答为布鲁氏菌病提供新型疫苗候选策略

本研究针对布鲁氏菌病（Brucella melitensis）现有疫苗的局限性，创新性地将外膜蛋白展示系统Lpp-OmpA与布鲁氏菌三聚体自转运蛋白BtaE融合，开发出Lpp-OmpA-BtaE+FA疫苗。实验证明该疫苗能诱导显著的Th1型免疫应答（IgG2a/IgG1比值升高、IFN-γ/IL-4水平增加），显著降低感染小鼠脾脏细菌负荷（10倍差异，P<0.0001），为开发安全有效的亚单位疫苗提供了新思路。

　　

布鲁氏菌病作为一种严重的人畜共患病，每年导致全球超过50万新增病例，其中布鲁氏菌（Brucella melitensis）是最主要的致病菌。现有减毒活疫苗存在毒力返强、干扰血清学诊断等问题，而亚单位疫苗又面临免疫原性不足的挑战。尤其值得注意的是，近年来布鲁氏菌病呈现出从农村向城市蔓延、野生动物宿主持续存在等新趋势，使得疫苗研发迫在眉睫。

伊斯兰阿扎德大学科学研究分校微生物学系的研究人员独辟蹊径，将目光投向布鲁氏菌的关键毒力因子——三聚体自转运蛋白BtaE（Brucella trimeric autotransporter E）。这种蛋白能介导细菌对宿主细胞的黏附，帮助病原体逃避免疫清除。研究团队创新性地将BtaE与大肠杆菌外膜蛋白展示系统Lpp-OmpA融合，构建出Lpp-OmpA-BtaE重组蛋白，并联合弗氏佐剂（FA）进行免疫评估。

研究采用生物信息学预测、蛋白质纯化、小鼠免疫实验等技术方法。通过Robetta和3DRefine建模优化融合蛋白结构，使用Ni-NTA树脂纯化重组蛋白，以BALB/c小鼠为模型评估免疫效果（每组n=12），最后用B. melitensis 16M（5×10⁵ CFU）进行攻毒实验。

In Silico设计表征
生物信息学分析显示Lpp-OmpA-BtaE在27-41、67-83和109-209位点存在潜在B细胞表位，且与B. melitensis表面蛋白（AAL53054.1）具有99%序列相似性。三级结构建模显示该融合蛋白能稳定锚定于外膜，为后续免疫原性研究奠定基础。

抗体应答分析
Lpp-OmpA-BtaE+FA组在免疫后42天产生显著高于对照组的IgG抗体（P<0.0001），且IgG2a水平显著高于IgG1（P<0.0001），呈现典型的Th1型免疫偏倚。这种抗体亚型分布对激活巨噬细胞清除胞内菌至关重要。

细胞免疫激活
流式细胞术显示免疫组CD8⁺和CD4⁺T细胞比例显著增加（P<0.01）。ELISA检测发现脾细胞培养上清中IFN-γ和IL-12水平分别提升2.3倍和1.8倍（P<0.004），证实了强烈的细胞免疫应答。

攻毒保护效果
最令人振奋的是，Lpp-OmpA-BtaE+FA免疫使感染小鼠脾脏细菌负荷降低达10倍（P<0.0001），显著优于单独使用融合蛋白的对照组（P<0.002）。这种保护效果与Th1型细胞因子分泌增强、特异性抗体水平升高密切相关。

这项发表在《Scientific Reports》的研究具有多重意义：首先，Lpp-OmpA系统首次被证明能有效增强布鲁氏菌抗原的免疫原性；其次，BtaE作为新靶点的保护效果得到验证；最重要的是，该研究为开发不干扰血清学诊断的亚单位疫苗提供了可靠候选。值得注意的是，研究者也指出需进一步评估长期保护效果和器官特异性免疫反应，并探索Toll样受体激动剂等新型佐剂的增效作用。

从转化医学角度看，这种融合蛋白技术平台可扩展至其他布鲁氏菌抗原（如Omp16、Omp19）的组合开发。正如讨论部分强调的，该策略不仅能克服现有疫苗缺陷，其模块化设计更为应对新发人畜共患病疫苗研发提供了普适性思路。