牛分枝杆菌结核病（bovine tuberculosis, TB）由牛分枝杆菌（Mycobacterium bovis）引起，在过去二十年中已成为全球关注的问题。牛结核病主要影响牛，但其他家畜也会受到影响，且在欠发达国家和发展中国家更为常见。家畜的大量损失会导致贸易限制和经济危机。牛结核病的人畜共患潜力也引发了公众健康方面的担忧。目前尚无有效治疗方法，通常通过扑杀动物来减轻其在环境中的负担。抗生素治疗可用于圈养动物，但对群养或自由放牧动物并不可靠。
卡介苗（BCG）疫苗是另一种可用于治疗该疾病的选择，但其在牛中的效力有限。预防牛结核病是一项长期目标，只有通过开发比BCG更有效的疫苗并设计新的药物才能实现。
在本研究中，我们提出了用于治疗牛结核病的治疗性药物靶点和疫苗。本研究开发的疫苗概念框架采用多种生物信息学方法来鉴定潜在疫苗候选物，并构建一种基于表位的计算机模拟疫苗。我们的整体框架通过直接分析结核病菌株的蛋白质组，鉴定出潜在的治疗候选物。具体而言，我们对11株牛分枝杆菌菌株进行了比较蛋白质组学分析，以覆盖其多样性并鉴定这些菌株间的保守蛋白，用于开发牛结核病疫苗。
广泛的反向疫苗学和免疫信息学分析为牛分枝杆菌提供了26个高免疫原性、无毒且无致敏性的表位（CTL表位8个、HTL表位2个和B细胞表位16个），用于结核病疫苗三维结构的构建。所构建的基于表位的疫苗在宿主体内表现出强效相互作用，从而诱导高效的细胞介导免疫反应和体液免疫反应。
接下来，我们开发了一个基于新型减法蛋白质组学方法的框架，用于鉴定牛结核病的药物靶点。我们将该方法应用于这11株牛分枝杆菌菌株，鉴定出9个在牛分枝杆菌中保守、必需、具有抗原性且拥有独特代谢通路的药物靶点。这些药物靶点可进一步帮助研究用于治疗牛结核病的治疗性药物。研究中联合使用了多种生物信息学预测工具，以确保相互校验并减少错误发生的可能性，从而提供准确结果。本研究开发的疫苗和药物靶点可在实验中有把握地进行测试，以进一步验证其作为治疗手段并具有在全球范围内根除牛结核病的潜力。
本研究中实施的策略具有通用性，也可用于其他人畜共患传染病。本研究将成为牛结核病治疗领域的变革性成果。
作者声明不存在竞争性利益。
感谢您有意帮助传播关于 bioRxiv 的信息。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.07.723640v1?rss=1
🏷️ 牛结核病 牛分枝杆菌 疫苗设计 药物靶点 比较蛋白质组学 反向疫苗学