瘧疾疫苗主要候選抗原的研究進展

李娜，胡光春，劉嵐錚，楊月蓮

（濟南市疾病預防控制中心，山東 濟南 250000）

0 引言

瘧疾是最常見的嚴重危害人類健康的重要蟲媒傳染病之一[1]。目前有效的抗瘧措施主要是以青蒿素及其衍生物為基礎的聯合用藥策略，然而，瘧原蟲抗藥性以及耐殺蟲劑的蚊媒的產生，給瘧疾防治工作帶來新的挑戰，研制高效、安全的瘧疾疫苗已成為預防瘧原蟲感染的最有效手段[2-4]。由于其生命周期復雜，針對瘧原蟲不同的發育時期，人們研制了以三類瘧疾疫苗：紅前期疫苗、紅內期疫苗以及傳播阻斷疫苗[2-4]。

1 惡性瘧候選抗原

1.1 紅前期疫苗候選抗原

迄今為止，已有一批紅前期抗原被篩選出來并已被克隆和測序。RTS.S疫苗是針對紅前期的領先型疫苗，其Ⅱ期臨床試驗結果顯示此疫苗可使惡性瘧疾發病率降低39 %～62 %，并且具有良好的安全性和耐受性，現已進入III期臨床試驗階段[5,6]。肝期抗原1（LSA-1）也是一個重要的紅前期候選抗原，為唯一的肝侵染期特異性分泌蛋白，通過流行病學調查顯示接觸過瘧原蟲的個體對LSA-1抗原有免疫反應，現已進入臨床試驗階段并取得階段性成果[6]。SP和TRAP也是瘧原蟲紅前期疫苗的兩個重要候選抗原[7]。

1.2 紅內期疫苗候選抗原

瘧原蟲生活史中唯一可引起致病的階段就是紅內期，阻斷裂殖子侵入紅細胞是該期疫苗的理想靶點。裂殖子表面蛋白(Merozoite Surface Protein，MSP)是該期疫苗候選抗原之一，主要有MSPl、MSP2、MSP3等[6]。另一個重要的紅內期瘧疾疫苗候選抗原是瘧原蟲裂殖子頂端膜抗原(Apical Membrane Antigen，AMA)，現已在非洲開展Ⅱ期臨床試驗，但結果并不令人滿意。重組瘧疾紅內期疫苗PfCP-2.9就是來自MSP1和AMA1[2,8]。Pfs66也是瘧疾候選疫苗，是由Patarroyo等通過CSP的重復區將抗原表位spf55.1、spf35.1和spf83.1連接而成的[7]，Patarroyo的實驗結果表明Pfs66疫苗對感染惡性瘧的病人有較好的保護效果。其他的候選抗原還有EBA-175（紅細胞結合抗原）、GLURP1（谷氨酸富含蛋白1）、EBP-2(紅細胞結合蛋白2)、DBLa(Duff結合樣區a)、RAP-2，EMP-1(惡性瘧原蟲紅細胞膜蛋白)、RESA(環狀體感染紅細胞表面抗原)和SERA5（絲氨酸富含蛋白5）[6]。

1.3 傳播阻斷疫苗的候選抗原

目前發現的惡性瘧疾的傳播阻斷抗原主要有以下兩種：①受精前的靶抗原：Pfs48/45與Pfs230,兩個抗原都表達在配子母細胞的表面。Pfs48/45是一種疏水性的糖蛋白，其誘導產生的抗體能有效阻止生成蚊腸內的動合子[2,9]；而Pfs230具有一定的傳播阻斷活性則依靠其本身含有的糖基化磷脂酰肌醇錨定信號序列[2,10]；②受精后靶抗原：Pfs28和Pfs25是瘧原蟲合子和動合子表面蛋白[2,11]。該蛋白具有高度保守結構，無生物多態性，Pfs25蛋白的傳播阻斷性惡性是瘧疾疫苗當前的研究重點，通過大量實驗表明其在動物體內誘導的抗體有良好的傳播阻斷活性。由于傳播阻斷型抗原的免疫原性較弱，目前提高疫苗免疫原性的方法主要通過基因融合與化學偶聯的方法[5]。

2 間日瘧候選抗原

2.1 紅前期疫苗候選抗原

間日瘧原蟲子孢子表面蛋白是感染阻斷疫苗中最主要的候選抗原之一，兩端分別是羧基端疏水區與氨基端信號肽[12]，可分為普通型VK 210和突變型VK 247[13]。其中被抗體識別頻率最高的是P 11肽段，屬于Th/B表位，位于蛋白中央區96～113 aa，其保護性單克隆抗體識別位點是中央區的AGDR序列，有實驗表明AGDR序列可以保護小鼠與猴從而免于感染，同時其被流行區免疫人群的保護性抗體所識別的識別率高達36 %～68 %[12]。氨基端的P8肽段(70～90 aa)屬于B細胞表位，羧基端的P24肽段(336～355 aa，和P25肽段(346～365 aa)，屬于Th/B細胞表位[12]。

2.2 紅內期疫苗候選抗原

間日瘧原蟲裂殖子表面蛋白1(Plasmodium vivax merozoite surface protein 1，PvMSPl)是瘧原蟲裂殖體期合成的糖蛋白前體。間日瘧發病阻斷疫苗良好的候選抗原就是PvMSPl的C端片段[14-16]，C端重組蛋白rPvMSP-1(14)和rPvMSP-1(20)也具有重要的保護作用[17]。

表面黏附分子Duffy抗原結合蛋白（Duffy binding protein，DBP）是間日瘧原蟲另一個重要的候選抗原，DBP屬于紅細胞結合蛋白(erythrocyte_binding proteins，EBP)。瘧原蟲只有通過DBP與Duffy抗原陽性紅細胞結合，才能侵入紅細胞。DBP的RII區是Duffy抗原結合的關鍵區域，PvRII重組蛋白可以誘導強免疫原性的高滴度抗體的產生[18]。有實驗表明抗PfEBA-175抗體能有效阻斷惡性瘧原蟲侵入紅細胞，而PvDBP和PfEBA有同源性，這就為PvDBP RII抗體的阻斷作用提供了間接依據[19]。

2.3 傳播阻斷疫苗候選抗原

傳播阻斷疫苗就是針對瘧原蟲復雜生活史中的傳播環節而設計的疫苗。間日瘧的傳播阻斷疫苗候選抗原包括PvS25和vS28，兩個都是間日瘧原蟲動合子表面蛋白[12]。通過膜飼實驗表明PvS25和PvS28抗血清均能顯著阻斷瘧原蟲向按蚊的傳播，但是PvS25抗血清的傳播阻斷作用較PvS28更為有效，這提示PvS25與PvS28相比，PvS25是更為理想的傳播阻斷疫苗抗原[20,21]。PvS25／28是間日瘧兩種傳播阻斷抗原的重組融合蛋白，有實驗表明它可誘導更高滴度的抗體應答，同時，PvS25／28的核酸疫苗可以克服PvS25／28抗原多態性，進而有效阻斷瘧原蟲的傳播[12]。

Pvs48是一種合子和動合子表面蛋白，比更早地出現在感染宿主體內。由于作用靶位不同，與P25/28傳播阻斷疫苗聯合應用將產生疊加的傳播阻斷效果，為研制高效瘧疾傳播阻斷復合疫苗帶來新的突破[22]。

3 展望

目前，自然界受到公認的感染人體的瘧原蟲有五種，其中，惡性瘧和間日瘧在中國較常見，其它瘧原蟲相對少見。早期的瘧疾疫苗是瘧原蟲死疫苗或用X射線減毒的子孢子活疫苗，雖然曾獲得一定的保護性，但該類疫苗接種時會引起免疫抑制，且減毒不充分也會導致臨床感染，另外這兩種疫苗的生產工藝和保存方法都存在局限性，使其應用受到很大限制，此外，由于瘧原蟲生活史極為復雜，其抗原有明顯期特異性，因此普遍認為，安全有效的疫苗需要由針對其多個生長環節的抗原構成，這樣就可以增強疫苗的有效性并且可以有效克服瘧原蟲變異性的問題。

紅前期疫苗可從源頭上控制瘧原蟲的感染，如果能盡早投入臨床，瘧疾必將得到有效控制；紅內期是瘧原蟲對人致病的關鍵階段，現已發現的候選抗原非常有限，未來仍需積極尋找潛在的候選抗原；傳播阻斷疫苗是最具潛力并且最理想的疫苗，其發展前景最為廣闊，但目前的研究還很局限，還有很多的問題需要解決。本綜述將惡性瘧和間日瘧的相關抗原做了系統梳理，為以后疫苗的研究打下理論基礎。