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利什曼原虫MHC I类结合肽的免疫原性评估及其在疫苗开发中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Vaccine 4.5
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本研究针对内脏利什曼病(VL)缺乏有效疫苗的难题,通过生物信息学筛选与MHC I分子高亲和力的利什曼原虫抗原表位,实验验证其诱导IgG抗体的能力,发现2个免疫优势肽可作为疫苗靶点,为热带病防控提供新策略。
利什曼病这个由利什曼原虫引起的古老寄生虫病,至今仍在全球80多个热带国家肆虐,每年导致数万人死亡。其中最致命的内脏利什曼病(VL)会攻击患者的肝脏、脾脏等关键器官,现有药物毒性大且易产生耐药性。更令人担忧的是,经过数十年的研究,人类仍未研发出安全有效的疫苗——这个困境与疟疾、艾滋病并称为热带病疫苗开发的"三大难题"。
面对这一挑战,米纳斯吉拉斯联邦大学健康科学研究院的研究人员另辟蹊径,将目光聚焦在利什曼原虫的"身份识别码"——那些能与主要组织相容性复合体I类分子(MHC I)结合的抗原肽上。这些肽段如同病原体的"通缉令",被呈递给CD8+ T细胞后能触发特异性免疫应答。研究团队通过计算机预测与动物实验相结合的策略,成功筛选出10个具有疫苗潜力的候选肽段,相关成果发表在《Vaccine》期刊。
研究采用三大关键技术:首先运用免疫表位数据库(IEDB)的预测工具筛选与MHC I高亲和力肽段;其次通过BLAST比对分析肽段在利什曼原虫种间的保守性;最后采用固相合成法制备肽段,并在BALB/c小鼠模型中评估其诱导IgG抗体的能力。
肽段筛选与合成
研究人员从IEDB数据库中挖掘出能与人类常见MHC I分子结合的利什曼原虫肽段,通过免疫原性评分系统进行排序。序列比对显示这些肽段在L. infantum等致病种中高度保守,这为广谱疫苗设计奠定了基础。
肽段选择
基于分子对接模拟和T细胞表位预测,最终锁定10个最具潜力的候选肽。这些肽段均含有能与T细胞受体(TCR)结合的锚定残基,其中4号肽(序列未公开)和9号肽显示出特殊的结构特征。
讨论
实验数据显示,所有候选肽均能诱导小鼠产生特异性IgG抗体,但出现明显的"时间差现象"——免疫后第4周才检测到显著抗体水平。这提示可能需要佐剂优化,研究者采用单磷酰脂质A(MPLA)作为佐剂后,4号肽和9号肽的抗体效价提升3倍以上,证实其免疫优势地位。
局限性
研究存在数据库覆盖不全的局限,部分流行地区虫株的遗传变异可能未被纳入分析。此外,小鼠模型不能完全模拟人类免疫应答,这需要通过灵长类实验进一步验证。
结论
该研究开创性地将计算机辅助设计应用于利什曼病疫苗开发,鉴定的2个免疫优势肽为首个靶向CD8+ T细胞的候选疫苗奠定基础。研究者建议下一步采用病毒载体递送系统,可能解决目前肽段疫苗免疫原性不足的瓶颈。这项工作不仅为热带病防控提供新思路,其"生物信息学预测+实验验证"的研究范式也对其他传染病疫苗研发具有借鉴意义。
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