基于免疫信息学的ESKAPE病原体多表位疫苗设计:应对医院感染的新策略

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:Computers in Biology and Medicine 6.3

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  本文针对ESKAPE病原体(Enterococcus faecium、Staphylococcus aureus等)的多重耐药性(MDR)医院感染问题,通过免疫信息学(immunoinformatics)和结构疫苗学(structural vaccinology)策略,筛选出36个高抗原性表位(包括B细胞、CTL和HTL表位),构建了含PADRE佐剂的多表位疫苗。该疫苗与TLR-2受体结合稳定(对接得分-1325.3 kcal/mol),可激发强效IgG+IgM(峰值800,000 AU/ml)和IFN-γ(500,000 ng/mL)应答,全球人群覆盖率达94.1%,为ESKAPE感染防治提供了新思路。

  

Highlight

数据与表位收集

本研究从ESKAPE病原体中筛选出13种高致病性表面抗原,包括Enterococcus faecium的青霉素结合蛋白(PBPs)、Staphylococcus aureus的凝集因子(ClfA/B)和胶原结合蛋白(CnBP)、Klebsiella pneumoniae的铁摄取蛋白(FepA)及外膜蛋白(OmpF)等。基于抗原性和保守性评估,最终锁定36个核心表位,并分析其免疫原性、MHC结合亲和力(nM)、致敏性和毒性(表1)。

疫苗设计亮点

通过系统免疫信息学方法,我们构建了包含线性B细胞表位(LBL)、细胞毒性T细胞表位(CTL)和辅助T细胞表位(HTL)的多表位疫苗,并引入PADRE肽作为佐剂以增强免疫应答。分子对接显示疫苗与TLR-2受体结合稳定(对接得分-1325.3 kcal/mol),动态模拟特征值达6.3×10?6。免疫模拟证实该疫苗可显著激活B细胞(700 cells/mm3)和T细胞(13,000 cells/mm3)反应。

讨论

ESKAPE病原体的多重耐药性(MDR)已成为全球三大临床感染威胁之一。本设计的疫苗能诱导强效IgG+IgM(峰值~800,000 AU/ml)和IFN-γ(~500,000 ng/mL)分泌,提示其可平衡Th1/Th2免疫应答。尽管目前尚无获批的ESKAPE疫苗,此研究为应对这一公共卫生挑战提供了新策略。

结论

ESKAPE病原体引发的医院感染因抗生素耐药性加剧而威胁全球健康。本多表位疫苗设计通过靶向关键抗原表位和TLR-2通路,展现了高效免疫激活潜力,但需进一步通过体外(in vitro)和体内(in vivo)实验验证其保护效力。

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