基于16S和23S rRNA反向疫苗学设计的鲍曼不动杆菌多表位疫苗构建与免疫信息学分析

本研究针对多重耐药(MDR)鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)的临床威胁，采用反向疫苗学结合免疫信息学技术，以16S/23S rRNA为靶点设计新型疫苗。研究人员通过表位预测、分子对接及免疫模拟验证，构建出非过敏、高抗原性的多表位疫苗候选物，其与TLR-4强结合(-326.19 docking score)并能激发持久免疫记忆，为ESKAPE病原体防控提供新策略。

　　

研究背景与意义

鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)作为"ESKAPE"病原体成员，因其对碳青霉烯类等"最后防线"抗生素的耐药性，被WHO列为最高优先级威胁。该菌通过bla_OXA-51基因和16S rRNA甲基化酶(armA)等机制获得耐药性，导致ICU内肺炎、败血症等院内感染死亡率攀升。传统疫苗策略如mRNA疫苗存在稳定性缺陷，而亚单位疫苗免疫原性不足。针对其高度保守的核糖体RNA(16S/23S rRNA)设计疫苗，可规避抗原变异难题，但相关研究尚属空白。

Helix Biogen Institute（尼日利亚奥格博莫索）的研究团队通过整合反向疫苗学与免疫信息学方法，成功构建靶向rRNA的多表位疫苗。该研究通过TLR-4激活验证和免疫模拟证实其诱导持久免疫的潜力，成果发表于《Future Journal of Pharmaceutical Sciences》，为耐药菌防控提供新思路。

关键技术方法

1. 从NCBI获取93条16S/23S rRNA序列进行表位预测

2. 使用ABCpred/Bepipred预测B细胞表位，NetMHCpan-4.0预测CTL表位

3. 通过VaxiJen 2.0(阈值0.4)筛选抗原性表位，AllerTop 2.0排除过敏原

4. 采用EAAAK/GPGPG/AAY连接子组装疫苗结构

5. AlphaFold2模拟三级结构，HDOCK验证TLR-4结合

6. C-ImmSim进行免疫响应动态模拟

主要研究结果

抗原表位筛选

从49条16S rRNA和44条23S rRNA序列中鉴定出核心表位：B细胞表位IHTYELERTHDARDVA(抗原性0.74)、CTL表位FEMDEEIEAL(结合HLA-A*02:01)，以及HTL表位IGDRVLRTETAPVVA(诱导IL-4)。所有表位均通过非毒性、非过敏验证。

疫苗构建与特性

三组候选疫苗中，Construct 1含871个氨基酸，分子量91.25 kDa，不稳定指数36.25(＜40为稳定)。其5'UTR-佐剂(LT-IIc B)-表位-3'UTR结构经RNAfold验证具有稳定二级结构

。

免疫原性验证

C-ImmSim模拟显示：

• IgM/IgG抗体水平显著提升

• 记忆B细胞数量增加3倍

• IFN-γ和IL-2分泌量超基准值200%

• 对亚洲人群覆盖率达95.15%

分子相互作用

Construct 1与TLR-4对接得分-326.19，优于其他构建体(-308.01/-309.89)。Ramachandran图显示94%残基处于优势构象

。

结论与展望

该研究首次证实rRNA疫苗对抗MDR鲍曼不动杆菌的可行性：

1. 保守表位策略克服抗原变异挑战

2. 多表位设计同时激活体液/细胞免疫

3. 计算机优化使体外表达效率达99%(CAI=0.99)

局限在于5S rRNA数据缺失和部分地域人群覆盖率不足(欧洲仅12.46%)。后续需通过动物实验验证保护效力，并探索与碳青霉烯酶的协同抑制策略。这种反向疫苗学框架可扩展至其他ESKAPE病原体，为后抗生素时代提供新武器。