编辑推荐：
针对日本脑炎病毒（JEV）感染缺乏有效治疗手段的问题，研究人员利用免疫信息学和反向疫苗学（RV）设计新型 mRNA 疫苗 JE-mVax。通过筛选病毒衣壳蛋白、膜 M 蛋白前体和包膜蛋白的 T、B 淋巴细胞表位，构建的疫苗经多项分析显示具良好免疫原性与稳定性，为脑炎疫苗研发提供新方向。
日本脑炎（JE）是由日本脑炎病毒（JEV）引发的严重神经侵袭性疾病，作为被忽视的热带病之一，其通过库蚊传播，在亚洲及太平洋部分地区肆虐。尽管已有传统疫苗如灭活疫苗、减毒活疫苗和嵌合重组疫苗，但灭活疫苗可能引发严重不良反应甚至被停用，减毒活疫苗存在感染免疫缺陷人群和毒力返祖风险，且传统疫苗研发耗时长、工艺复杂。在此背景下，兼具高效抗原表达、快速代谢、安全性高和成本优势的 mRNA 疫苗成为理想选择。为攻克现有疫苗的不足，研究人员开展了针对 JEV 的新型 mRNA 疫苗设计研究，相关成果发表在《Computational and Structural Biotechnology Reports》。
为开发安全有效的 JEV 疫苗，研究人员利用免疫信息学和反向疫苗学（RV）方法，以 JEV 的衣壳蛋白（C）、膜 M 蛋白前体（PrM）和包膜蛋白（E）为靶点，通过多步骤计算模拟与实验验证，设计出新型 mRNA 疫苗 JE-mVax。
研究采用的主要关键技术方法包括：通过 Immune Epitope Database（IEDB）、NetMHCpan 等服务器预测 MHC-I、MHC-II 和线性 B 淋巴细胞表位；利用 VaxiJen 2.0 等工具评估表位的抗原性、致敏性和毒性；借助 I-TASSER 和 GalaxyWEB 进行蛋白质三级结构建模与优化；通过 ClusPro 2.0 开展 JE-mVax 与 toll 样受体（TLR-2 和 TLR-4）的分子对接分析；运用 GROMACS 进行分子动力学模拟；使用 Java Codon Adaptation Tool（JCat）优化密码子并完成克隆；通过 C-ImmSim 服务器模拟免疫应答；利用 RNAfold 预测 mRNA 结构与稳定性。
研究结果
- 表位筛选与疫苗构建：从 C、PrM、E 蛋白中筛选出 6 个 MHC-I 表位、6 个 MHC-II 表位和 6 个线性 B 细胞表位，这些表位均具抗原性且无致敏性和毒性。将表位与佐剂（bL12）通过不同连接子（AYY、EAAAK 等）连接，构建出 JE-mVax。
- 人群覆盖率与理化性质：MHC-I 和 MHC-II 表位联合覆盖全球 100% 人群（部分地区略低）。JE-mVax 分子量为 46529.55 Da，等电点 9.90，不稳定指数 28.80（<40），脂肪族指数 76.09（>60），亲水性平均得分 - 0.369，表明其稳定性与可溶性良好，且无致敏性、毒性，抗原性显著。
- 结构建模与验证：二级结构中 α- 螺旋占 49.41%（SOPMA），三级结构经 I-TASSER 建模与 GalaxyWEB 优化后，TM-score 为 0.49±0.15，C-score -1.90，Ramachandran 图显示 93.62% 氨基酸位于最适区域，ERRAT score 73.99，Z-score -5.58，表明结构合理可靠。
- 免疫识别与结合特性：分子对接显示 JE-mVax 与 TLR-2 和 TLR-4 结合能最低分别为 - 986.0 kJ/mol 和 - 1314.2 kJ/mol，MM-GBSA 计算总结合能分别为 - 248.55 kcal/mol 和 - 333.47 kcal/mol。分子动力学模拟显示，JE-mVax 与 TLR-2 结合的 RMSD、RMSF 均低于 1 nm，结构稳定性较好。
- 克隆与免疫模拟：JE-mVax 在大肠杆菌 K12 中克隆优化，密码子适应指数（CAI）0.9962，GC 含量 48.08%。免疫模拟显示其可显著激活 B 细胞、辅助性 T 细胞（TH）、细胞毒性 T 细胞（TC）等，诱导干扰素 -γ（IFN-γ）、白细胞介素（IL）等细胞因子，产生持久体液免疫。
- mRNA 稳定性：RNAfold 预测显示，JE-mVax 的 mRNA 最优结构最小自由能（MFE）为 - 355.20 kcal/mol，中心结构为 - 211.56 kcal/mol，结构稳定性良好。
结论与意义
本研究通过整合蛋白质组学与生物信息学手段，成功设计出针对 JEV 的新型 mRNA 疫苗 JE-mVax。该疫苗通过多表位策略覆盖广泛人群，具良好免疫原性、稳定性和安全性，为日本脑炎的预防提供了创新解决方案。研究结果不仅验证了 mRNA 疫苗在虫媒病毒防控中的潜力，也为其他病毒性疾病的疫苗开发提供了可借鉴的技术路径。尽管需进一步体外与体内实验验证，但其计算模拟阶段的优异表现已为后续临床转化奠定坚实基础，有望推动全球热带病防控领域的进步。
