疟疾疫苗主要候选抗原的研究进展

李娜，胡光春，刘岚铮，杨月莲

（济南市疾病预防控制中心，山东 济南 250000）

0 引言

疟疾是最常见的严重危害人类健康的重要虫媒传染病之一[1]。目前有效的抗疟措施主要是以青蒿素及其衍生物为基础的联合用药策略，然而，疟原虫抗药性以及耐杀虫剂的蚊媒的产生，给疟疾防治工作带来新的挑战，研制高效、安全的疟疾疫苗已成为预防疟原虫感染的最有效手段[2-4]。由于其生命周期复杂，针对疟原虫不同的发育时期，人们研制了以三类疟疾疫苗：红前期疫苗、红内期疫苗以及传播阻断疫苗[2-4]。

1 恶性疟候选抗原

1.1 红前期疫苗候选抗原

迄今为止，已有一批红前期抗原被筛选出来并已被克隆和测序。RTS.S疫苗是针对红前期的领先型疫苗，其Ⅱ期临床试验结果显示此疫苗可使恶性疟疾发病率降低39 %～62 %，并且具有良好的安全性和耐受性，现已进入III期临床试验阶段[5,6]。肝期抗原1（LSA-1）也是一个重要的红前期候选抗原，为唯一的肝侵染期特异性分泌蛋白，通过流行病学调查显示接触过疟原虫的个体对LSA-1抗原有免疫反应，现已进入临床试验阶段并取得阶段性成果[6]。SP和TRAP也是疟原虫红前期疫苗的两个重要候选抗原[7]。

1.2 红内期疫苗候选抗原

疟原虫生活史中唯一可引起致病的阶段就是红内期，阻断裂殖子侵入红细胞是该期疫苗的理想靶点。裂殖子表面蛋白(Merozoite Surface Protein，MSP)是该期疫苗候选抗原之一，主要有MSPl、MSP2、MSP3等[6]。另一个重要的红内期疟疾疫苗候选抗原是疟原虫裂殖子顶端膜抗原(Apical Membrane Antigen，AMA)，现已在非洲开展Ⅱ期临床试验，但结果并不令人满意。重组疟疾红内期疫苗PfCP-2.9就是来自MSP1和AMA1[2,8]。Pfs66也是疟疾候选疫苗，是由Patarroyo等通过CSP的重复区将抗原表位spf55.1、spf35.1和spf83.1连接而成的[7]，Patarroyo的实验结果表明Pfs66疫苗对感染恶性疟的病人有较好的保护效果。其他的候选抗原还有EBA-175（红细胞结合抗原）、GLURP1（谷氨酸富含蛋白1）、EBP-2(红细胞结合蛋白2)、DBLa(Duff结合样区a)、RAP-2，EMP-1(恶性疟原虫红细胞膜蛋白)、RESA(环状体感染红细胞表面抗原)和SERA5（丝氨酸富含蛋白5）[6]。

1.3 传播阻断疫苗的候选抗原

目前发现的恶性疟疾的传播阻断抗原主要有以下两种：①受精前的靶抗原：Pfs48/45与Pfs230,两个抗原都表达在配子母细胞的表面。Pfs48/45是一种疏水性的糖蛋白，其诱导产生的抗体能有效阻止生成蚊肠内的动合子[2,9]；而Pfs230具有一定的传播阻断活性则依靠其本身含有的糖基化磷脂酰肌醇锚定信号序列[2,10]；②受精后靶抗原：Pfs28和Pfs25是疟原虫合子和动合子表面蛋白[2,11]。该蛋白具有高度保守结构，无生物多态性，Pfs25蛋白的传播阻断性恶性是疟疾疫苗当前的研究重点，通过大量实验表明其在动物体内诱导的抗体有良好的传播阻断活性。由于传播阻断型抗原的免疫原性较弱，目前提高疫苗免疫原性的方法主要通过基因融合与化学偶联的方法[5]。

2 间日疟候选抗原

2.1 红前期疫苗候选抗原

间日疟原虫子孢子表面蛋白是感染阻断疫苗中最主要的候选抗原之一，两端分别是羧基端疏水区与氨基端信号肽[12]，可分为普通型VK 210和突变型VK 247[13]。其中被抗体识别频率最高的是P 11肽段，属于Th/B表位，位于蛋白中央区96～113 aa，其保护性单克隆抗体识别位点是中央区的AGDR序列，有实验表明AGDR序列可以保护小鼠与猴从而免于感染，同时其被流行区免疫人群的保护性抗体所识别的识别率高达36 %～68 %[12]。氨基端的P8肽段(70～90 aa)属于B细胞表位，羧基端的P24肽段(336～355 aa，和P25肽段(346～365 aa)，属于Th/B细胞表位[12]。

2.2 红内期疫苗候选抗原

间日疟原虫裂殖子表面蛋白1(Plasmodium vivax merozoite surface protein 1，PvMSPl)是疟原虫裂殖体期合成的糖蛋白前体。间日疟发病阻断疫苗良好的候选抗原就是PvMSPl的C端片段[14-16]，C端重组蛋白rPvMSP-1(14)和rPvMSP-1(20)也具有重要的保护作用[17]。

表面黏附分子Duffy抗原结合蛋白（Duffy binding protein，DBP）是间日疟原虫另一个重要的候选抗原，DBP属于红细胞结合蛋白(erythrocyte_binding proteins，EBP)。疟原虫只有通过DBP与Duffy抗原阳性红细胞结合，才能侵入红细胞。DBP的RII区是Duffy抗原结合的关键区域，PvRII重组蛋白可以诱导强免疫原性的高滴度抗体的产生[18]。有实验表明抗PfEBA-175抗体能有效阻断恶性疟原虫侵入红细胞，而PvDBP和PfEBA有同源性，这就为PvDBP RII抗体的阻断作用提供了间接依据[19]。

2.3 传播阻断疫苗候选抗原

传播阻断疫苗就是针对疟原虫复杂生活史中的传播环节而设计的疫苗。间日疟的传播阻断疫苗候选抗原包括PvS25和vS28，两个都是间日疟原虫动合子表面蛋白[12]。通过膜饲实验表明PvS25和PvS28抗血清均能显著阻断疟原虫向按蚊的传播，但是PvS25抗血清的传播阻断作用较PvS28更为有效，这提示PvS25与PvS28相比，PvS25是更为理想的传播阻断疫苗抗原[20,21]。PvS25／28是间日疟两种传播阻断抗原的重组融合蛋白，有实验表明它可诱导更高滴度的抗体应答，同时，PvS25／28的核酸疫苗可以克服PvS25／28抗原多态性，进而有效阻断疟原虫的传播[12]。

Pvs48是一种合子和动合子表面蛋白，比更早地出现在感染宿主体内。由于作用靶位不同，与P25/28传播阻断疫苗联合应用将产生叠加的传播阻断效果，为研制高效疟疾传播阻断复合疫苗带来新的突破[22]。

3 展望

目前，自然界受到公认的感染人体的疟原虫有五种，其中，恶性疟和间日疟在中国较常见，其它疟原虫相对少见。早期的疟疾疫苗是疟原虫死疫苗或用X射线减毒的子孢子活疫苗，虽然曾获得一定的保护性，但该类疫苗接种时会引起免疫抑制，且减毒不充分也会导致临床感染，另外这两种疫苗的生产工艺和保存方法都存在局限性，使其应用受到很大限制，此外，由于疟原虫生活史极为复杂，其抗原有明显期特异性，因此普遍认为，安全有效的疫苗需要由针对其多个生长环节的抗原构成，这样就可以增强疫苗的有效性并且可以有效克服疟原虫变异性的问题。

红前期疫苗可从源头上控制疟原虫的感染，如果能尽早投入临床，疟疾必将得到有效控制；红内期是疟原虫对人致病的关键阶段，现已发现的候选抗原非常有限，未来仍需积极寻找潜在的候选抗原；传播阻断疫苗是最具潜力并且最理想的疫苗，其发展前景最为广阔，但目前的研究还很局限，还有很多的问题需要解决。本综述将恶性疟和间日疟的相关抗原做了系统梳理，为以后疫苗的研究打下理论基础。