基于疫苗组学设计蜱传脑炎病毒多表位疫苗：对抗病毒威胁的新希望

蜱传脑炎病毒（TBEV）严重威胁公共健康，现有疫苗存在局限。研究人员开展基于疫苗组学鉴定 TBEV 多蛋白免疫优势表位以开发多表位疫苗的研究。结果显示设计的疫苗能触发免疫反应，为防控 TBEV 提供新方向。

　　在大自然的角落，蜱虫悄无声息地穿梭于草丛与树林之间，然而，这些看似不起眼的小生物，却可能携带一种极具威胁的病毒 —— 蜱传脑炎病毒（Tick-borne encephalitis virus，TBEV）。TBEV 属于黄病毒科，主要通过蜱虫叮咬传播，可引发蜱传脑炎（TBE），这是一种可能危及生命的神经系统疾病。

近年来，TBEV 的传播愈发猖獗。全球每年约有 10,000 - 15,000 例 TBEV 感染病例被报道，且病例数还会因地区爆发而大幅波动。在欧洲，像波罗的海国家、捷克共和国、斯洛文尼亚等地，以及亚洲的中国、日本、哈萨克斯坦等国，都有 TBEV 感染病例出现。俄罗斯，尤其是西伯利亚地区，更是 TBEV 感染的高发区。

TBEV 的传播与多种因素相关，气候变化让蜱虫的生存范围扩大，人们户外活动增多也增加了与蜱虫接触的机会。一旦感染 TBEV，病毒会主要侵袭中枢神经系统，引发脑膜炎、脑炎、脊髓炎等疾病。患者的症状轻重不一，从轻微的流感样症状到严重的神经系统并发症都有可能出现，严重时甚至会导致瘫痪、认知障碍，乃至死亡。

目前，虽然有 TicoVac^?这种已获批上市的疫苗，但它存在诸多不足。其地理覆盖范围有限，无法在全球广泛使用，而且免疫效果会随时间逐渐减弱，需要定期接种加强针来维持长期保护。此外，TicoVac^?主要针对欧洲流行的特定病毒株，难以满足全球不同地区人群的需求。因此，开发一种更有效的疫苗迫在眉睫。

为了解决这些问题，来自多个研究机构的研究人员开展了一项重要研究。他们以 TBEV 的多蛋白为研究对象，通过一系列复杂而精细的实验，致力于开发一种新型多表位疫苗。该研究成果发表在《Computational and Structural Biotechnology Reports》上。

研究人员在这项研究中，运用了多种先进的技术方法。首先，从 NCBI 数据库获取 TBEV 多蛋白序列，借助 VaxiJen 工具评估其抗原性。接着，利用 NetMHCpan 4.1、IEDB 等工具预测细胞毒性 T 淋巴细胞（CTL）、辅助性 T 淋巴细胞（HTL）和 B 细胞的表位。之后，通过多种工具对预测的表位进行抗原性、保守性、毒性等方面的分析和验证。在此基础上，将筛选出的表位连接成多表位疫苗构建体，并对其进行分子对接、分子动力学模拟和免疫模拟等研究。

在研究结果方面：

• 表位预测与筛选：研究人员成功从 TBEV 多蛋白序列中鉴定出 52 个 CTL 表位、40 个 HTL 表位和 47 个 B 细胞表位。经过层层筛选，最终确定 15 个 CTL、6 个 HTL 和 18 个 B 细胞表位为最优候选表位，这些表位具有高抗原性、非致敏性、无毒性且高度保守的特点。
• 疫苗构建与评估：将选定的表位与 50S 核糖体蛋白 L7/L12（作为佐剂）连接，构建出包含 750 个氨基酸残基的多表位疫苗构建体。经评估，该构建体具有良好的理化性质，如稳定性、溶解性等，且抗原性良好，预测不会引起过敏反应。
• 结构分析与模拟：对疫苗构建体的二级和三级结构进行预测和优化，结果显示其结构稳定。分子对接和动力学模拟表明，疫苗构建体与 Toll 样受体 4（TLR4）具有很强的结合亲和力，在模拟的生理条件下能保持稳定。
• 免疫模拟结果：免疫模拟实验显示，该疫苗构建体能够有效刺激机体的免疫反应，引发抗体（IgM、IgG₁、IgG₂）和多种细胞因子（如 IFN - γ、IL - 2、IL - 4 等）的产生，激活细胞免疫和体液免疫反应。
• 人群覆盖分析：通过 IEDB 人群覆盖工具分析，该疫苗构建体所包含的 MHC - I 和 MHC - II 表位能覆盖全球约 74.98% 的人口，具有广泛的适用性。
• 密码子优化与虚拟克隆：对疫苗构建体进行密码子优化和虚拟克隆，优化后的序列具有较高的密码子适应指数（CAI 值为 0.968）和合适的 GC 含量（51.73%），有利于在大肠杆菌 K12 宿主载体中高效表达。

研究结论和讨论部分指出，这项研究设计的多表位疫苗具有诸多优势。与传统疫苗相比，基于疫苗组学设计的多表位疫苗能更精准地激发免疫反应，减少对非表位区域的不良反应。虽然多表位疫苗存在免疫优势反应偏向连接区域表位的风险，但研究人员通过选择合适的连接子和优化表位筛选策略，有效降低了这种风险。分子对接和免疫模拟等研究结果表明，该疫苗构建体具有良好的免疫原性和结构稳定性，有望为预防 TBEV 感染提供有效的保护。然而，目前的研究仍处于理论和模拟阶段，还需要进一步开展体外和体内实验，使用动物模型进行验证，并与现有疫苗（如 TicoVac^TM）进行对比分析，以确认其在实际应用中的有效性、稳定性和安全性。

总的来说，这项研究为 TBEV 疫苗的开发开辟了新的道路，为全球抗击蜱传脑炎病毒带来了新的希望。尽管前方仍有许多研究工作需要开展，但此次研究成果无疑为后续的疫苗研发奠定了坚实的基础，有望在未来为公共健康事业做出重要贡献。