基于计算生物学筛选利什曼原虫GP63蛋白表位的新型疫苗抗原研究

本研究通过in silico （计算生物学）方法首次系统分析了三种利什曼原虫（L. infantum 、L. major 和L. tropica ）静止期前鞭毛体/无鞭毛体特异性GP63（糖蛋白63）基因变异特征，鉴定出具有高抗原性的B细胞表位（如EMEDQGSAGSAGS）和T细胞表位（如STHDSGSTTC），并发现跨物种保守表位。这些非毒性、非致敏性表位为开发广谱抗利什曼病疫苗及血清学检测提供了新靶点。

　　

背景

利什曼病是由Leishmania
属原虫引起的三大临床类型（皮肤型、内脏型、黏膜皮肤型）的寄生虫病，其表面糖蛋白GP63作为金属蛋白酶是主要抗原之一。研究聚焦于传播关键阶段——高毒力的静止期前鞭毛体/无鞭毛体特异性GP63基因，利用土耳其临床分离株（n=59）的测序数据，首次揭示该基因在L. infantum
、L. major
和L. tropica
中的变异谱系。

样本鉴定与变异分析

通过特异性引物扩增获得约1800 bp的GP63基因片段，测序显示L. infantum
（相似度99.78-100%）比L. tropica
（90.09-91.48%）更保守。成熟GP63蛋白（aa 101-577）分析发现：L. infantum
存在5种变异体（Variant 3为优势型），L. major
含6种（Variant 1与参考序列100%一致），而L. tropica
呈现19种高度多态性变异体。

蛋白特性与表位筛选

所有选定GP63蛋白分子量约51.5 kDa，理论等电点5.23-5.83，均具抗原性且无致敏性。L. infantum
GP63因更高的亲水性（GRAVY值低）和随机卷曲结构（50.94-53.25%）更易被抗体识别。值得注意的是，L. tropica
GP63缺乏N-糖基化位点，提示其适合原核表达系统。

通过免疫信息学筛选获得：

• B细胞表位：L. major
  的EMEDQGSAGSAGS（抗原性值2.2086最高），以及跨物种保守表位LQLHTERLK^AR
  QVQ^G
  KWKVT。
• MHC-I表位：L. infantum
  的STHDSGSTTC（1.5063）与L. major
  共享KRDILVKHLI。
• MHC-II表位：L. infantum
  的AEDILTDEKRDILVK（1.1978）与L. tropica
  存在CTAEDILTDEKRDIL保守序列。

分子对接验证

表位与B细胞受体（Fab片段）及MHC分子（如HLA-A*03:01、HLA-DRB5 * 01:01）的对接显示稳定结合，其中AEDILTDEKRDILVK与MHC-II的相互作用能最低（-267.3 kcal/mol），提示强免疫原性。

讨论与意义

研究首次揭示L. tropica
GP63的高变异性可能与其人源传播特性相关，而保守表位的发现为多价疫苗设计奠定基础。例如，同时包含EMEDQGSAGSAGS（B细胞）和STHDSGSTTC（T细胞）的多表位疫苗可能诱导协同免疫。此外，非糖基化的L. tropica
表位可简化疫苗生产工艺。

结论

该研究为利什曼病疫苗和诊断试剂开发提供了三类关键候选抗原：高抗原性表位、跨物种保守表位及适合原核表达的表位，填补了静止期特异性GP63研究的空白。