结核新疫苗候选物研究提示：培养条件对 BCG 蛋白组的影响大于基因敲除突变

墨西哥 CIATEJ 研究团队在《Vaccine》发表短通讯，通过生物信息学比对解析新一代结核减毒活疫苗候选株BCGΔBCG1419c与亲本 BCG Pasteur 菌株在浮游、生物被膜两种培养模式下的差异蛋白质组。研究揭示：体外培养环境对 BCG 蛋白表达谱的影响幅度，甚至超过 BCG1419c 基因敲除带来的遗传改变，该发现为卡介苗候选物临床前评价与生产工艺标准化敲响警钟，提示需缩小实验室研究和工业化生产之间的培养条件鸿沟，降低转化失败风险。

卡介苗（BCG）是目前唯一上市的结核病疫苗，可有效保护婴幼儿抵御播散性结核，但对青少年及成人肺结核保护效果有限。BCGΔBCG1419c 是前景突出的二代 BCG 候选疫苗，敲除编码 c‑di‑GMP 磷酸二酯酶的 BCG1419c 基因；动物实验证实其安全性优于亲本 BCG，对肺部与肺外结核具备更好保护效力，正处于临床前研发阶段。

分枝杆菌存在两种典型体外生长形态：一是振荡培养获得浮游态细菌，实验室研究普遍采用 7H9‑OADC‑Tween80 培养基；二是静止培养在 Sauton 无去污剂培养基形成成熟生物被膜（表面菌膜），这更贴近传统 BCG 工业生产模式。该团队此前已经分别测定两种菌株在两种培养条件下的蛋白组数据，本研究开展深度的计算机模拟整合分析，解析基因型、培养条件两大变量如何塑造细菌全蛋白表达谱。

研究采用冗余分析 RDA、k‑means 聚类、网络分析等多变量统计手段，对比两大变量：①遗传背景：野生型 BCG Pasteur / BCGΔBCG1419c 敲除株；②培养模式：浮游培养 / 生物被膜培养。 结果显示，蛋白表达分为 4 个特征聚类：部分抗原蛋白（HbhA、35kDa 抗原等）主要受 BCG1419c 基因缺失调控；另有一批免疫相关蛋白 GroES、CFP17、DnaK 等在生物被膜条件下丰度显著上调；AcpM 蛋白则同时受基因敲除与生物被膜环境双重诱导。

从代谢通路层面看，氨基酸代谢、脂代谢、碳水代谢、次生代谢、翻译相关蛋白变化最为显著。n‑way ANOVA 统计证实，培养环境带来的蛋白组改变强度，可达基因敲除效应的 5‑180 倍；生物被膜生长会大幅上调脂质与次生代谢通路蛋白，该效应在 BCGΔBCG1419c 突变株中表现更为突出。浮游状态下两株菌蛋白表达差异微弱；而生物被膜培养时，菌株间蛋白表达差异被显著放大。

研究特别说明，本研究中浮游、生物被膜两组不仅生长形态不同，还同时存在培养基成分、有无去污剂、振荡 / 静止等多重变量，观察到的蛋白组变化是整套培养体系综合作用的结果，不单纯只是生物被膜形态本身造成。

该结果对结核减毒活疫苗研发具备重要现实意义：很多候选 BCG 疫苗临床前药效评价使用实验室浮游培养条件，而工业生产却沿用 Sauton 培养基的生物被膜工艺。如果临床前和生产端培养体系差异巨大，会直接改变抗原蛋白表达谱，可能改变疫苗免疫原性，造成临床前动物保护结果和最终临床产品性能脱节，增加转化失败风险。文章呼吁行业推动结核候选疫苗临床前评价体系的标准化，尽量让体外评价条件贴近未来生产工艺条件，缩小 “实验室‑生产车间” 之间的条件鸿沟。

来源：10.1016/j.vaccine.2026.128855