找出最致命的菌株来设计儿童疫苗

研究人员已经确定了与最致命的疟疾寄生虫菌株相关的“遗传指纹”，使这些独特的DNA区域成为疫苗开发的潜在目标。

由墨尔本大学领导的一个国际研究小组发现，一小组蛋白质与最严重的疟疾感染菌株有关，这些菌株在尚未有机会对寄生虫产生强烈免疫反应的幼儿中通常是致命的。。

墨尔本大学生物科学与生物研究所研究所的高级作者迈克尔达菲博士说：“我们知道，疟疾死亡的巨大负担是五岁以下的儿童。”

“但是，为什么儿童罹患疟疾的风险很高，为什么有些孩子会在其他人生存的情况下死亡，多年来一直让临床医生和科学家感到沮丧，”他说。

“为了更好地理解这种差异，我们将引起最严重疟疾的寄生虫与导致无并发症或轻度疾病的寄生虫进行比较，这可以通过免疫系统解决。”

墨尔本大学科学院院长Karen Day领导的团队开发了一种“指纹识别”技术，用于识别不同的疟疾菌株。该技术使用寄生虫的var基因作为唯一标识符。这些基因编码不同版本的蛋白质PfEMP1，其在疟疾感染的红细胞表面上表达。

每种寄生虫中有60种与其他寄生虫不同的基因，每种基因都是可以改组以产生新基因的部分镶嵌物。寄生虫也像一包卡片那样使用它所使用的基因，因此看起来像不同的菌株能够隐藏免疫系统。

Duffy博士及其同事利用RNA测序从印度尼西亚巴布亚州疟疾流行地区的44名成年人的血液中分离出寄生虫样本。其中二十三人患有严重的疟疾。研究人员随后比较了4662种在严重病例中表达的变异基因，与在轻度病例中表达的基因相比较。

Duffy博士说：“这是第一次有人采取了在患者血液中表达的寄生虫基因，并对那里的所有事物进行了测序。然后，我们组装这些序列，以确定存在的情况以及严重和无并发症状之间的差异。”

他们发现，在患有严重疟疾的患者中，数千种var基因中只有20至30种表达的比率高于无并发症的疟疾。这些20-30个var基因片包括许多以前没有研究的，但是在巴布亚的严重病例中，所有与严重疟疾相关的蛋白质也在印度和非洲都表达得更高，这表明这一小群致命蛋白质高度保守。世界，为疫苗设计提供新目标的承诺。

研究人员现在正在寻找非洲疟疾流行地区的儿童，这是迄今为止疟疾死亡风险最高的群体，看看他们在巴布亚发现的新型致命蛋白质是否也存在于那里。

“我们还希望寻找血清学反应 - 人们是否在血液中含有这些蛋白质的抗体”Duffy博士说。

“也许患有严重感染的孩子会缺少这些蛋白质的抗体，那些没有感染严重感染的人会患上这些蛋白质吗?”

尽管比尔和梅林达盖茨基金会的支持以及数亿美元的研究经费，一种广泛有效的疟疾疫苗仍然难以捉摸。

Duffy博士说，由于疟疾是如此多样化，并且每个寄生虫都在不断改变其攻击策略，因此很难找到有效的疫苗目标。

“但现在我们开始明白，那里有数千种PfEMP1蛋白质，只有极少数，可能是20或30种，导致最严重的疟疾病例，”他说。

“因此，我们可以将疫苗定位到这些严重版本。

“我们不会根除疟疾，但我们可以保护儿童，因为他们最容易死于疟疾或严重的疟疾发病率，从而大大减轻了疾病的负担。”

世界卫生组织报告2015年有429,000例疟疾死亡，其中70%是5岁以下的儿童。

该研究发表在PLOS Biology上，由墨尔本大学和牛津大学的国际研究小组，Walter和Eliza Hall医学研究所，印度尼西亚雅加达Eijkman分子生物学研究所，Timika疟疾研究所进行。计划，印度尼西亚巴布亚健康和社区发展基金会，Peter McCallum癌症中心和查尔斯达尔文大学。

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