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为探究埃塞俄比亚恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）环子孢子蛋白（Pfcsp）基因的遗传多样性，研究人员对 96 株临床分离株进行研究。结果发现当地分离株无种群分化，Pfcsp 基因多态性高且无疫苗匹配单倍型。这为疟疾疫苗研发提供关键数据。
疟疾，这个古老而又顽固的疾病，一直是全球健康的重大威胁。在 2023 年，全球估计有 2.63 亿疟疾病例，59.7 万人因此失去生命，数字的攀升令人揪心。非洲，作为疟疾的重灾区，儿童深受其害。尽管世界卫生组织（WHO）批准了 RTS,S/AS01 和 R21/Matrix M 这两种基于恶性疟原虫环子孢子蛋白（Pfcsp）的疟疾疫苗用于非洲儿童，但疫苗的效果却不尽如人意。
这是因为 Pfcsp 基因存在广泛的遗传多样性，疫苗对非匹配毒株的效力会降低。就好比一把钥匙本来是开特定锁的，可锁的样子变了，钥匙就不好用了。在埃塞俄比亚，疟疾形势同样严峻，2023 年报告的疟疾病例从 2021 年的 130 万激增至 956 万。然而，当地关于 Pfcsp 基因的遗传多样性情况却鲜为人知。为了填补这一空白，给疟疾疫苗的推广和研发提供有力依据，来自埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学阿克利卢?莱玛病理生物学研究所等机构的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，从埃塞俄比亚的 Metehara、Zenzelema 和 Kolla Shelle 三个健康中心，采集了 120 份经显微镜确诊为恶性疟原虫阳性的血液样本（样本来自 5 岁及以上的自愿参与者）。接着，提取样本 DNA 并进行定量。然后，利用常规 PCR 扩增 Pfcsp 全基因，再通过牛津纳米孔技术进行测序。最后，运用生物信息学方法对测序数据进行处理和分析，构建系统发育树和单倍型网络等。
下面来看具体的研究结果：
- 遗传分化和种群结构：研究人员分析了三个健康中心的 Pfcsp 种群的遗传多样性和分化情况。结果显示，三个种群对之间的群体内遗传多样性较低，FST值接近零，这表明这些种群没有遗传分化，可能存在基因流，即使这些分离株采集自相距甚远的健康中心。
- N 端区域的遗传多样性：Pfcsp 基因 N 端区域高度保守，有两种单倍型。所有分离株都有 A98G 氨基酸替换，多数还有 19 个氨基酸的插入，但 KLKQP 氨基酸基序在所有分离株中都保守。这个基序对疟原虫子孢子侵入肝细胞很重要，而这些变化可能是寄生虫逃避人体免疫反应的一种适应机制。
- 中央重复区域的遗传多样性：该区域由 NANP 和 NVDP 四肽氨基酸基序组成，共鉴定出 10 种单倍型。不同单倍型中 NANP 和 NVDP 重复次数不同，总数在 39 - 42 之间，没有发现新的变体。这种重复次数的变化可能与地理差异、寄生虫遗传多样性或选择压力有关，并且可能影响基因的稳定性和疫苗效果，不过目前还没有研究证实这一点。
- C 端区域的遗传多样性：C 端区域也有 10 种单倍型，Th2R 和 Th3R 表位存在多态性。埃塞俄比亚的 Pfcsp 单倍型与疫苗单倍型均不匹配，每个单倍型至少有一个氨基酸替换。这种多态性可能会降低疫苗效率，意味着可能需要设计区域特异性疫苗。
- 单倍型网络分析：构建 C 端区域的单倍型网络发现，部分单倍型在不同中心共享，还有一些是特定中心特有的。与其他国家的序列分析显示，埃塞俄比亚的 Pfcsp 单倍型与加纳、苏丹和泰国的有遗传重叠。
- 系统发育分析：系统发育树表明，尽管部分样本按研究地点聚类，但三个健康中心的样本在各个分支中明显混合，且当地分离株的 Pfcsp 基因序列与全球数据库中的参考菌株相似。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。它首次揭示了埃塞俄比亚恶性疟原虫 Pfcsp 基因的遗传多样性，发现不同地区的寄生虫种群之间存在基因流，且 Pfcsp 基因不同区域的遗传特性各异。N 端区域相对保守，有作为疫苗关键成分的潜力；中央重复区域重复次数的变化值得进一步研究对疫苗效果的影响；C 端区域的高度多态性导致与疫苗单倍型不匹配，可能降低现有疫苗的效力。这些发现为设计通用或区域特异性疟疾疫苗提供了重要参考，有助于提高疫苗的有效性，为全球抗击疟疾的事业添砖加瓦。
