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基于保守糖蛋白前体的泛拉沙热T细胞表位疫苗候选株的评估与设计
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月01日 来源:The Microbe CS0.7
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针对拉沙病毒(LASV)谱系多样性导致的疫苗保护局限性,研究人员通过生物信息学方法筛选GPC保守区CTL和HTL表位,构建含PADRE佐剂的泛拉沙热T细胞表位疫苗。该疫苗能稳定结合HLA分子,在免疫模拟中诱导强效应答,为开发覆盖所有LASV谱系的疫苗奠定基础。
拉沙热(LF)是由拉沙病毒(LASV)引起的一种致命性出血热,在西非地区流行且缺乏获批疫苗。当前疫苗研发面临重大挑战:LASV存在7个遗传差异显著的谱系,而进入临床试验的候选疫苗均基于单一谱系(IV型Josiah株)设计,可能无法提供广谱保护。更棘手的是,LASV糖蛋白前体(GPC)的N-糖基化会屏蔽免疫识别,但该蛋白又是激发保护性T细胞免疫的关键靶点。如何突破谱系限制、开发覆盖所有LASV变异的疫苗,成为全球公共卫生的迫切需求。
这项发表于《The Microbe》的研究开创性地采用生物信息学方法,从LASV所有7个谱系的GPC保守区筛选T细胞表位,设计出首个泛拉沙热T细胞表位疫苗。研究人员首先通过MAFFT比对100条GPC序列鉴定保守区域,使用NetCTL和IEDB预测CTL/CD8+和HTL/CD4+表位,通过分子对接和100ns分子动力学模拟验证表位-HLA复合物稳定性,最终构建含PADRE佐剂的多表位疫苗,并评估其理化特性和免疫原性。
保守表位的鉴定与验证
从GPC中鉴定出4个CTL表位(YLIIQNTTW、RTRDIYISR、LLGTFTWTL、FSDDIEQQA)和2个HTL表位,其中RTRDIYISR已被实验证实是尼日利亚和塞拉利昂康复者的共同保护性表位。WebLogo分析显示这些表位在7个谱系中高度保守,其中LLGTFTWTL能激活HLA-A*02:01转基因小鼠的CD8+T细胞。
表位-HLA相互作用机制
分子对接显示LLGTFTWTL与HLA-A02:01结合能达-218.41 kJ/mol,形成3个氢键和π-π堆叠。100ns分子动力学模拟证实YLIIQNTTW-HLA-B53:01复合物虽RMSD达7.2?但仍保持稳定,关键残基GLN155和ARG97维持50%以上结合率。值得注意的是,RTRDIYISR能结合5种HLA I类分子(包括HLA-A*31:01等),解释了其在自然感染中的广谱免疫原性。
疫苗设计与特性
将表位与PADRE佐剂(AKFVAAWTLKAAA)串联,构建的14.5kDa疫苗肽含48.1%α螺旋,溶解度预测显示MBP标签可将其溶解性从0.24提升至0.72。Ramachandran图显示78.3%残基处于最优区域,ProSA-web Z值-2.29证实结构接近天然蛋白。
免疫模拟与保护潜力
C- IMMSIM模拟显示:单剂接种后记忆Th2细胞持续存在350天,CTL效应细胞迅速扩增后转为记忆池,与自然感染免疫模式一致。尤为关键的是,该疫苗覆盖全球75%人群,对马里、布基纳法索等西非国家保护率达54.99-67.13%。
这项研究首次系统证实:基于GPC保守区的多表位疫苗能克服LASV谱系差异,通过诱导CD8+T细胞应答和Th1型免疫提供广谱保护。其创新性体现在:1) 涵盖实验验证的保护性表位RTRDIYISR;2) 采用PADRE佐剂增强Th1应答;3) 通过MBP标签解决重组表达难题。尽管仍需湿实验验证,该设计为开发无需冷链的稳定亚单位疫苗指明方向,对应对LASV新发谱系(如VII型)具有重要战略价值。研究局限性在于未评估表位在动物模型中的实际保护效力,未来需在表达人类HLA的转基因小鼠中测试免疫效果。
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