多表位疫苗重塑蜱虫防控：免疫信息学驱动从计算设计到转化应用

蜱媒疾病负担沉重------传统杀螨剂耐药瓶颈与疫苗防控新策略

蜱虫是全球最重要的人畜共患病媒介之一，可传播巴贝斯虫、无形体、伯氏疏螺旋体及克里米亚-刚果出血热病毒等病原体，对畜牧业和公共卫生造成重大威胁。长期以来，蜱虫防控主要依赖化学杀螨剂，但其反复使用已导致蜱虫抗药性激增，并引发环境污染与动物产品残留等安全问题。在此背景下，疫苗接种被视为可持续的替代方案。以蜱中肠抗原Bm86为基础的Gavac®和TickGARD®疫苗首次证实隐蔽抗原可被宿主免疫系统靶向攻击，从而显著降低蜱虫负荷和繁殖力。然而，该疫苗的保护效力因蜱虫株系、地理来源及抗原多态性而高度变异，且对不同蜱种的交叉保护极为有限。多表位疫苗（MEVs）作为新一代技术平台，通过精选多个功能关键蛋白的保守B细胞和T细胞表位，有望克服单一全蛋白抗原的局限性，在保留安全性的同时实现更广谱、更稳健的免疫保护。

图1. 基于生物信息学工具和重组表达设计多表位蜱虫疫苗的协议概述

Bm86里程碑之后------免疫信息学驱动的多靶点表位协同设计

多表位疫苗的有效性取决于对生物学相关抗原的理性选择与优化。研究者运用反向疫苗学策略（图1），借助IEDB、NetMHCpan、NetMHCIIpan、ABCpred和BepiPred等生物信息学工具，从Bm86、Subolesin、ATAQ、Bm95、铁蛋白2（FER2）、原肌球蛋白（TPM）及卵黄蛋白原受体（VgR）等蜱虫关键蛋白中，系统预测CTL、HTL及B细胞表位。候选表位经VaxiJen、ANTIGENpro评估抗原性，经AllerTOP排除致敏性，并经ToxinPred剔除毒性序列后，通过GPGPG、AAY、EAAAK等连接肽组装成单一免疫构建体，同时融合β-防御素或50S核糖体蛋白L7/L12等蛋白佐剂以增强TLR活化。随后，利用RaptorX和SWISS-MODEL进行三级结构建模，经ProSA和Ramachandran图验证后，通过HADDOCK分子对接和AMBER分子动力学模拟评估疫苗与TLR2/TLR9等先天免疫受体的结合稳定性与构象动态。此外，Ullah等还将优化序列克隆至pVAX1载体，通过体外转录制备mRNA并包封于脂质纳米颗粒（LNP），为蜱虫疫苗提供了新型核酸递送路径。

从计算预测到动物验证------多表位疫苗保护效力的突破性跃升

针对微小扇头蜱（Rhipicephalus microplus）的早期概念验证研究奠定了MEVs的可行性基础。Asadollahi等靶向组织蛋白酶L与原肌球蛋白，构建的CaTro嵌合蛋白在大肠杆菌中成功表达，可在兔体内诱导特异性抗体应答；Costa等将RmSI-7、BmTI-A和RmSEI等唾液抗原片段整合为重组嵌合蛋白，免疫兔后显著降低蜱虫产卵量。更具里程碑意义的进展来自亚洲璃眼蜱研究：Nandi等设计的VT1和VT2多表位肽疫苗，精选FER2、TPM和VgR的保守表位，辅以PADRE通用T辅助表位和细胞穿透肽，经Montanide凝胶佐剂配伍后免疫新西兰白兔。结果显示，疫苗组诱导了强烈的IgG和IgM体液应答，并伴随IL-2升高与IL-4调节，提示Th1/Th2双重通路激活。在攻毒保护试验中，VT1/VT2疫苗对幼虫的保护率达到93.3–96.9%，对成虫保护率达86.4–89.9%，标志着从计算机设计到实验验证的关键跨越。 

关键发现

1、传统Bm86疫苗受限于抗原变异和种属特异性，而MEVs通过整合多蛋白保守表位，可协同激活体液与细胞免疫应答，显著提升广谱保护潜力。

2、免疫信息学全链条管线（IEDB/NetMHCpan预测→VaxiJen/AllerTOP安全筛选→RaptorX/AMBER结构验证）已成功指导Hy. anatolicum多表位疫苗设计，并在兔模型中实现>93%的幼虫保护率。

3、尽管计算预测日益精进，但蜱虫生理冗余、种群遗传多样性及表位竞争等因素仍导致大量候选疫苗止步于概念验证；明确区分预测性结果与实验确认的保护效力至关重要。

未来展望与应用潜力

该领域面临三方面核心挑战：其一，蜱虫蛋白功能冗余显著，单一靶点被抑制后易触发代偿通路，需通过多抗原组合同时阻断关键生理节点；其二，现有验证多限于兔模型，自然宿主（如牛）的免疫遗传背景、蜱虫唾液免疫抑制效应及现场环境变异尚未充分评估，从实验室到牧场的转化路径仍不清晰；其三，缺乏统一的计算筛选阈值、结构验证标准和免疫原性评价规范，制约了候选疫苗的可比性与重复性。未来研究应深度整合人工智能、机器学习和系统疫苗学，开发同时靶向蜱虫与病原体（如Theileria annulata、CCHFV）的联合疫苗，并建立从体外表达、体内攻毒到现场试验的阶梯式标准化验证框架，以加速MEVs从概念验证走向田间应用。

参考来源：Ben Said M, Kratou M, Quiroz-Castañeda R E, et al. Multi-epitope tick vaccines: From computational design to field deployment, immunoinformatics approaches, validation challenges, and translational pathways[J]. Parasitology International, 2026, 115: 103306. https://doi.org/10.1016/j.parint.2026.103306.