抗多重耐药阴沟肠杆菌的新型反向疫苗学策略：多表位疫苗VEC1的计算机辅助设计与免疫原性分析

本研究针对临床重要机会致病菌阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)的多重耐药性问题，采用反向疫苗学(RV)结合免疫信息学方法，通过全基因组筛选鉴定出9个核心抗原蛋白，构建了含CTL、HTL和BCL表位的多表位疫苗VEC1。该疫苗通过分子对接证实与TLR1/2、TLR4和TLR5具有高亲和力(-24.07 kcal/mol)，免疫模拟显示可诱导IFN-γ和IL-2产生，覆盖全球92.6%人群HLA类型，为防控CREC感染提供了新策略。

　　

在抗生素滥用与细菌耐药性日益严峻的全球公共卫生危机中，阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)作为WHO重点监测的耐药病原体，已成为重症监护病房感染的主要威胁。这种革兰阴性杆菌不仅能产生AmpC β-内酰胺酶和ESBLs（超广谱β-内酰胺酶），更对碳青霉烯类、喹诺酮类等临床常用抗生素表现出广泛耐药性。尤其令人担忧的是，目前针对该菌的预防手段近乎空白——既无上市疫苗，也缺乏有效的防控策略。这种现状促使科研人员将目光投向新兴的反向疫苗学技术，试图从基因组层面破解耐药菌的免疫防御密码。

来自中国的研究团队在《Journal of Genetic Engineering and Biotechnology》发表了一项突破性研究。该团队对21株临床分离的阴沟肠杆菌全基因组进行系统性分析，采用BPGA pan-genome工具鉴定核心蛋白组，通过DEG、VFDB和CARD数据库筛选出1,352个兼具必需性、毒力和耐药特征的蛋白。经过宿主同源性排除和亚细胞定位预测，最终锁定9个表面暴露的抗原靶点，包括Curli菌毛亚基CsgA/CsgB、耐药外膜蛋白MdtQ等。

研究运用了多项关键技术：1）基于USEARCH算法的核心基因组分析；2）NetCTLpan和Tepitool预测MHC-I/II表位；3）HawkDock和ClusPro 2.0进行分子对接；4）iMODS服务器完成分子动力学模拟；5）C-ImmSim平台实施免疫响应模拟。这些方法的组合应用实现了从表位筛选到疫苗设计的全流程计算机辅助优化。

研究结果
5.1 蛋白组学分析
通过60%相似度阈值从2,593个非旁系同源核心蛋白中，筛选出1,287个必需基因、61个耐药相关蛋白和172个毒力因子。经肠道菌群和人类蛋白同源性过滤后，获得39个特异性靶标，其中12个为膜定位蛋白。

5.3-5.6 表位预测与验证
从9个抗原蛋白中鉴定出12个MHC-I表位（如CsgB来源的GSDLANTEY）和9个MHC-II表位（如CsgC来源的LSSQITFKTSQQGNM），均满足抗原性（VaxiJen≥0.5）、非过敏性和亲水性（GRAVY<0）标准。分子对接显示这些表位与HLA-A*02:01等常见等位基因具有高结合力（MM/GBSA达-44.81）。

5.7 疫苗构建
设计的四款疫苗中，VEC1含50S核糖体蛋白L7/L12佐剂，由AAY/GPGPG/KK连接子串联表位，分子量60.34 kDa。SOLpro分析显示其溶解度为0.88，Ramachandran图验证83%残基位于允许区。

5.10 TLR相互作用
VEC1与TLR1/2复合物的结合能达-322.21，涉及26个极性相互作用残基。iMODS模拟显示特征值5.34×10^-6
，证实复合物稳定性。

5.14 免疫模拟
三剂免疫方案诱导了IgG1+IgG2（>10⁴
ng/mL）和IFN-γ的持续升高，记忆B细胞比例显著增加，Simpson指数提示T细胞克隆多样性良好。

这项研究的意义在于首次系统性地为阴沟肠杆菌设计了多表位疫苗。VEC1通过整合细菌生物膜形成、耐药性和毒力相关抗原，配合TLR激动型佐剂，有望突破传统疫苗对高度变异病原体的局限性。特别值得注意的是，该疫苗覆盖了96.5%欧洲人群和68.4%南非人群的HLA类型，具有成为全球性防控工具的潜力。研究团队已通过pET-28a(+)载体完成in silico
克隆（CAI=0.82），为后续in vivo
验证奠定基础。

Gabriela Guerrera Soares等学者的工作不仅为耐药阴沟肠杆菌感染提供了精准防控方案，其建立的"核心基因组-表位预测-动态模拟"技术路线，也为其他耐药菌疫苗研发提供了范式。随着抗生素耐药性危机的加剧，这类融合生物信息学与免疫学的反向疫苗学策略，或将成为应对"后抗生素时代"的重要武器。