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轮状病毒（RV）引发的肠胃炎严重威胁婴幼儿健康，现有疫苗存在疗效有限、有肠套叠风险等问题。研究人员运用免疫信息学设计针对 RV 的多表位疫苗（MEV）。结果显示，该疫苗免疫模拟效果良好，有望提供有效保护，为 RV 疫苗研发开辟新方向。
轮状病毒（Rotavirus，RV）感染引发的肠胃炎，一直是全球公共卫生领域的一大难题，尤其对五岁以下的婴幼儿危害极大。在世界卫生组织（WHO）预认证的轮状病毒疫苗问世前，每年发展中国家约有 80 万儿童因 RV 感染死亡 。即便疫苗投入使用后，全球每年仍有大约 20 万儿童因此丧生。目前的 WHO 预认证疫苗为减毒活疫苗，疗效仅 40 - 60%，且幼儿使用还存在轻微的肠套叠风险。在此背景下，为了攻克这些难题，来自印度可爱专业大学生物工程与生物科学学院等机构的研究人员，开展了针对新生儿轮状病毒的多表位疫苗设计研究。
研究人员利用免疫信息学技术，设计了一种新型多表位疫苗（Multi - Epitope Vaccine，MEV），该疫苗靶向轮状病毒的外衣壳蛋白 VP4 和 VP7，以及关键的非结构蛋白 NSP2 和 NSP5。研究成果发表在《Scientific Reports》上，为轮状病毒疫苗的研发提供了新的方向和思路。
在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：首先从 NCBI GenBank 数据库检索相关蛋白序列，利用多种生物信息学服务器预测蛋白及表位的抗原性、致敏性和毒性等性质；借助 CLUSTALW 工具和 MEGA 11 软件进行多序列比对和系统发育树构建；运用 NetMHCpan 等服务器预测 T 细胞和 B 细胞表位；使用 AlphaFold 3.0 进行分子建模，HADDOCK 程序进行分子对接，GROMACS 软件进行分子动力学模拟；通过 JCat 服务器优化密码子，SnapGene 工具进行虚拟克隆；利用 C - IMMSIM 网络服务器预测免疫反应。
在研究结果方面：
- 蛋白序列分析：从 NCBI 数据库获取多种基因型的 VP4、VP7、NSP2 和 NSP5 蛋白序列，经分析发现 VP4（G10P11 基因型）、VP7、NSP2 和 NSP5（来自所有研究基因型）具有抗原性、非致敏性和非毒性，其中 VP7（G12P11 基因型）、NSP2 和 NSP5（G12P6 基因型）在多序列比对中表现突出，被选用于后续研究。
- 表位预测与筛选：通过多种服务器预测 T 细胞和 B 细胞表位，经抗原性、致敏性和毒性筛选，最终获得 10 个符合要求的表位（4 个 CD8+ T 细胞、5 个 CD4+ T 细胞和 1 个 B 细胞表位），这些表位具有诱导干扰素 - γ（IFN - γ）的潜力，且部分在不同基因型间保守性良好。
- 疫苗设计与性质分析：将筛选出的表位与多种连接子和佐剂结合构建 RV - MEV，其理化性质显示为抗原性、非致敏性、非毒性且可溶。分子建模和对接结果表明，RV - MEV 与 TLR5 和整合素 αvβ5 能稳定结合，分子动力学模拟进一步证实了复合物的稳定性。
- 免疫模拟研究：通过 C - IMMSIM 服务器对 RV - MEV 进行免疫模拟，发现其在接种第二和第三剂后，抗体滴度显著上升，能有效激活 B 细胞和辅助性 T 细胞（Th细胞），诱导多种细胞因子合成，引发强烈的免疫反应。
研究结论和讨论部分指出，目前市售的轮状病毒疫苗在不同地区效果差异较大，而 RV - MEV 的设计为解决这一问题带来了新希望。该疫苗理论上安全性高，能与关键免疫受体稳定结合并诱导强大的免疫反应。然而，研究也存在一定局限性，新生儿免疫系统发育不完善，可能影响疫苗效果，后续还需开展体外和体内实验进一步验证其有效性和安全性。但总体而言，这项研究为轮状病毒疫苗的研发提供了新的策略和方向，有望在未来改善新生儿轮状病毒感染的预防和控制现状。
