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疟疾新靶点疫苗或可实现一个没有疟疾的世界

http://www.cphi.cn   2017-12-07 09:46 来源:CPhI制药在线 作者:Tumour

近期,来自英国伦敦帝国理工学院的科学家经过为期两年的研究,发现了一种与疟原虫生命周期有关的蛋白质,当抗体与这种蛋白质结合后,可以扰乱蚊子中雌雄配体的受精过程,抑制疟原虫的生命周期,打破了疟疾传播的恶性循环,为新的疟疾疫苗开发来减少疾病传播铺平了道路。

       疟疾是由疟原虫引起的从某些蚊子传播到人类的一种疾病,这种寄生虫的生命周期既发生在人体内,也发生在蚊子身上,使它能够在两种物种之间迅速传播。世界卫生组织的数据显示,全球每年有超过2亿人感染疟疾,大约造成全球近50万人死亡,其中五岁以下儿童占这些死亡人数的70%。但是到目前为止,有效的疫苗开发并没有取得成功。

       疟疾作为除肺结核和HIV外的第三大传染性疾病,千百年来给人来带来了巨大的痛苦。2015年WTO提出"一个没有疟疾的世界"愿景,深入研究疟原虫的传播机制,开发出新的、有效的疫苗,减少疟疾传播,对预防和治疗疟疾实现"一个没有疟疾的世界"有着重要的作用。

疟疾技术愿景

       近期,来自英国伦敦帝国理工学院和日本大阪大学的科学家分别发现了一种蛋白,可能为疟疾疫苗的成功研制提供帮助。

       疟疾疫苗新靶点:"受而不孕"阻断病原体传播途径

       科学界普遍认为,消灭疟疾的关键是阻止人类感染的疟原虫传染给潜在其它蚊子,进而切断疟疾的传播途径。

       近期,来自英国伦敦帝国理工学院的科学家经过为期两年的研究,发现了一种与疟原虫生命周期有关的蛋白质,当抗体与这种蛋白质结合后,可以扰乱蚊子中雌雄配体的受精过程,抑制疟原虫的生命周期,打破了疟疾传播的恶性循环,为新的疟疾疫苗开发来减少疾病传播铺平了道路。

疟疾传播循环途径

       疟疾传播循环途径

       在雄性疟疾寄生虫的生殖细胞表面是一种叫做HAP2的蛋白质。英国伦敦帝国理工学院的科学家在与马里兰大学的研究人员合作的情况下,研究发现通过阻断HAP2蛋白质的一小部分,雄性和雌性寄生虫之间的受精就被打乱了,是一种良好的寄生虫"避孕"方式。

       正常的受精过程中,这些寄生虫的雄性和雌性生殖细胞会结合在蚊子宿主的胃里,受精成熟后,传播到蚊子的唾液腺,然后在蚊子叮咬人类时将寄生虫传播给人类,从而引起疟疾。阻断HAP2干扰了受精过程,阻止了寄生虫传播到蚊子的唾液腺,从而减少了致病寄生虫向人类传播的过程。

       在最初的体外研究中,研究小组制造了一种特异性HAP2抗体,将其添加到感染疟疾的血液中,观察这些寄生虫中成功的受精事件的数量,结果显示,与没有添加任何抗体的对照实验相比,这些寄生虫的数量减少了89.97%。

       为了测试是否在动物身上发现了同样的效果,研究小组为感染疟疾寄生虫的老鼠研制并注射了一种疫苗,目的是诱导老鼠产生能够阻断HAP2的抗体。他们发现,与未接种疫苗的老鼠相比,实验组减少了58.9%的疟疾传播,因为当蚊子吸取接种了疫苗的老鼠血液后,也获得了能够阻断HAP2的抗体。

       最后,研究者利用来自西非的布基尼的疟疾患者的血液样本,研究了如何利用这种阻断方法来影响人类血液和蚊子之间的疟原虫传播。结果表明,患者的血液与阻断HAP2的抗体结合在一起,导致疟原虫从人类血液传播到蚊子的过程中减少了75.5%。

       疟疾疫苗新靶点:激活机体的免疫反应

       近期,来自日本大阪大学的研究者发现,被感染了恶性疟原虫的红细胞所表达的蛋白质RIFIN,可以帮助疟原虫抑制宿主的免疫反应,导致严重的疟疾。这些发现预计将有助于开发有效的疫苗和治疗疟疾的药物。

       疟原虫在人体内主要感染红细胞,并在受感染的红细胞中繁殖。研究小组发现,被称为RIFIN的蛋白质表达在恶性疟原虫感染的红细胞上,能与宿主抑制受体LILRB1相结合。进而抑制了对疟疾的免疫反应,导致了疟疾的严重并发症。

恶性疟原虫使受感染的红细胞表面的表达RIFIN蛋白

       恶性疟原虫使受感染的红细胞表面的表达RIFIN蛋白;RIFIN与宿主抑制受体LILRB1结合,抑制免疫系统逃避宿主的免疫反应,从而导致严重的疟疾。[Credit: Osaka University]

       这一研究首次揭示了恶性疟原虫一种新的机制,即通过使用抑制受体来抑制宿主的免疫反应,从而导致了严重疟疾的发病机理。这项研究的结果预计将极大地促进治疗药物和疟疾疫苗的开发。

       RIFIN蛋白由恶性疟原虫的基因编码。每一个寄生虫基因组大约有150个RIFIN基因。然而,它们的功能还不清楚。

       LILRB1是抑制免疫细胞活化的免疫抑制性受体,能通过识别自体分子防止自身免疫反应。人类巨细胞病毒就是一种病毒MHC Class I分子(UL18),它通过LILRB1来抑制免疫反应,实现免疫逃逸。

       参考来源:1.Immune evasion of Plasmodium falciparum by RIFIN via inhibitory receptors. Nature, 2017; DOI: 10.1038/nature24994.

       2. https://phys.org/news/2017-12-birth-parasites-reveal-vaccine-malaria.html

       作者简介:Tumour,食品科学与工程专业学士,国家三级公共营养师,生物化工专业硕士,目前为医药行业从业者,致力于癌症靶点及IRs抗体的研究开发,工作之余时刻关注医药行业动态和进展,同时从健康安全角度热切关注食品行业动态,为人类健康传播和提供科学的食品知识。

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