基于MIC13、GRA1和SAG1多表位嵌合抗原的弓形虫疫苗设计及免疫保护效应研究

本研究针对全球性人畜共患病弓形虫病缺乏有效疫苗的难题，开发了整合MIC13、GRA1和SAG1抗原表位的重组蛋白MGS疫苗。通过生物信息学设计、原核表达系统制备，并联合弗氏佐剂/纳米佐剂评估其免疫效果。结果显示，MGS能显著诱导Th1/Th2混合免疫应答，提升IgG2a和IFN-γ水平，使BALB/c小鼠感染RH株后的生存期延长至17天。该研究为开发高效弓形虫亚单位疫苗提供了新策略。

　　

弓形虫病是由顶复门寄生虫刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）引起的全球性人畜共患病，可导致孕妇流产、胎儿畸形及免疫功能低下者的致命感染。当前治疗依赖具有毒副作用的抗菌药物，而自然感染后获得的持久免疫力提示疫苗开发的可行性。尽管数十年来科学家尝试了减毒活疫苗、灭活疫苗、DNA疫苗等多种策略，但至今仍未出现获批的人用疫苗。

针对这一难题，马赞德兰医科大学的研究团队在《Food and Waterborne Parasitology》发表了一项突破性研究。他们选择弓形虫入侵宿主的关键抗原——微线体蛋白MIC13（参与宿主细胞黏附）、致密颗粒蛋白GRA1（维持寄生泡功能）和表面抗原SAG1（主要免疫优势蛋白），通过生物信息学预测B细胞和T细胞表位，构建了59.56 kDa的嵌合蛋白MGS。利用大肠杆菌表达系统生产后，联合弗氏佐剂、磷酸钙纳米颗粒（CaPNs）和壳聚糖纳米颗粒（CNs）等递送系统，系统评估了其免疫保护效果。

研究采用的主要技术包括：重组蛋白的镍柱亲和层析纯化、BALB/c小鼠三针免疫程序（第0/21/35天）、ELISA检测血清IgG/IgG1/IgG2a抗体亚型、脾淋巴细胞IFN-γ/IL-4细胞因子分泌分析、MTT法淋巴细胞增殖实验，以及RH株速殖子攻毒生存实验。

3.1 蛋白设计与表达
成功在大肠杆菌BL21中表达出含His标签的MGS蛋白，Western blot验证其特异性。

3.3 体液免疫应答
所有疫苗组均产生显著高于对照的IgG抗体（P<0.0001），其中MGS-Freund组效价最高。IgG2a/IgG1比值分析显示Th1型免疫优势，特别是MGS-Freund组比值最显著。

3.4 细胞免疫应答
疫苗组脾淋巴细胞分泌的IFN-γ（Th1标志）和IL-4（Th2标志）均显著升高（P<0.0001），MGS-Freund组诱导的IFN-γ水平比其他实验组高3倍。IFN-γ/IL-4比值证实Th1型主导的细胞免疫。

3.5 淋巴细胞增殖
MGS刺激后淋巴细胞增殖指数显著提升（P<0.0001），MGS-Freund组的刺激指数达峰值。

3.6 攻毒保护实验
对照组小鼠均在9天内死亡，而疫苗组生存期延长至17天。MGS-Freund和MGS-CNs组保护率最优，存活率显著高于其他组（P<0.05）。

这项研究首次证实，整合多阶段抗原表位的MGS蛋白能协同激活Th1/Th2免疫通路。其创新性体现在：① 表位选择覆盖寄生虫入侵（MIC13）、胞内存活（GRA1）和免疫逃逸（SAG1）关键环节；② 纳米佐剂（特别是CNs）可替代传统弗氏佐剂，减少不良反应；③ 攻毒实验证实其延长生存期的临床价值。

局限性在于原核表达系统产生的包涵体需尿素溶解，且RH株攻毒模型不能完全模拟慢性感染。未来研究可探索真核表达系统优化蛋白折叠，并评估ME49等低毒株的免疫保护效果。该疫苗策略为防控人畜弓形虫病提供了具有转化潜力的候选方案。