研究背景

1. 非洲猪瘟疫情与疫苗困境

非洲猪瘟（ASF）由 ASFV 引发，传染性极强、致死率近100%，重创全球养猪业，东南亚占全球家猪存栏60% 以上，疫情造成巨额扑杀与产能下滑。传统灭活疫苗保护力不足，减毒活疫苗存在毒力返强、基因组整合等安全隐患，亟需安全、高效、可快速迭代的新型疫苗技术路线。

2. mRNA 疫苗与反向疫苗学的技术优势

mRNA 疫苗不整合基因组、无复制风险，可同时激发体液与细胞免疫，生产标准化程度高、成本可控；反向疫苗学直接基于病原基因组 / 蛋白质组快速筛选抗原表位，无需培养病毒，大幅缩短研发周期，适配 ASFV 大基因组、高变异的特点，成为 ASF 疫苗研发的前沿方向。

研究结果

多表位 mRNA 疫苗精准设计与结构组装

基于 100 个 ASFV 蛋白质组，以 Ⅰ/Ⅱ 型流行株为核心，通过反向疫苗学与多轮生物信息学筛选，最终获得 6 个 CTL 表位、5 个 HTL 表位、4 个线性 B 细胞表位，全部满足高保守性、强抗原性、无毒性、无致敏性，可同时激活细胞杀伤与抗体中和双重免疫应答。研究完成包含 5′帽、poly (A) 尾、TPL 5′-UTR、双 β- 珠蛋白 3′-UTR、Kozak 序列、tPA 信号肽、MHC‑I 靶向结构域、50S 核糖体 L7/L12 佐剂的 mRNA 疫苗完整构建，经连接肽合理串联表位，显著提升稳定性、翻译效率与免疫原性。该疫苗蛋白全长 279 aa，具备高抗原性、无致敏性、高可溶性与高热稳定性，经 AlphaFold2 建模及结构优化后，90.2% 残基位于拉氏图最适区，结构质量优异。

图 1 非洲猪瘟多表位 mRNA 疫苗完整结构示意图

该图清晰展示疫苗从 5′端至 3′端的全部关键元件：5′帽（m7GpppN）→12 nt poly (A) 尾→TPL 5′-UTR→Kozak 序列→tPA 信号肽→50S 佐剂→多表位串联区→MHC‑I 靶向域→双 β- 珠蛋白 3′-UTR→100 nt poly (A) 尾，完整覆盖 mRNA 稳定性、翻译效率、抗原分泌与靶向呈递的全链条优化设计。

分子互作验证与免疫效应模拟

分子对接显示疫苗与 TLR4 结合自由能达−14.7 kcal/mol，形成 19 个氢键与 6 个盐桥，100 ns 分子动力学模拟证实复合物构象稳定；同时 mRNA 与 TLR3/7 结合口袋极少，可有效逃逸天然免疫过度激活，保障高翻译效率。免疫模拟结果表明，三次免疫后 IgM/IgG 抗体水平显著升高，B 细胞、记忆 B 细胞、辅助性 T 细胞与细胞毒性 T 细胞持续活化，成功诱导抗原特异性免疫记忆，具备良好的 ASF 防控潜力。

图2 疫苗 - TLR4 分子对接及 100 ns 动力学稳定性分析

总结与展望

本研究首次将泛蛋白质组筛选 + 多表位串联 + mRNA 结构优化整合，构建出针对 ASFVⅠ/Ⅱ 型的安全、稳定、高免疫原性mRNA 疫苗，经多维度计算机模拟验证具备良好成药潜力，弥补传统疫苗安全性与有效性短板。

后续可开展体外细胞实验、小鼠 / 猪体免疫原性与攻毒保护试验，优化递送系统与密码子偏好，推进临床前研发；该反向疫苗学流程也可快速适配其他畜禽重大疫病，为兽用核酸疫苗提供标准化、高通量研发范式。

来源：Sira EMJS, Fajardo LE, Banico EC, Odchimar NMO, Orosco FL. Design of a Multiepitope Pan-Proteomic mRNA Vaccine Construct Against African Swine Fever Virus: A Reverse Vaccinology Approach. Vet Med Int. 2025 Jan 4;2025:2638167. doi: 10.1155/vmi/2638167. PMID: 39803351; PMCID: PMC11724734.