卵形疟原虫Wallikeri亚种GAMA蛋白的遗传多态性分析与免疫原性研究

《Malaria Journal》：Immunogenicity and gene polymorphism analysis of Plasmodium ovale wallikeri glycosylphosphatidylinositol-anchored micronemal antigen (GAMA)

本研究针对卵形疟原虫（Pl. asmodium ovale spp.）入侵红细胞的关键抗原GAMA（糖基磷脂酰肌醇锚定微线体抗原）在P. ovale wallikeri（Pow）中的遗传特征与免疫功能尚不明确的问题，通过分析非洲输入性病例的基因多态性，并利用重组PowGAMA（rPowGAMA）蛋白评估其免疫原性。结果显示，powgama基因序列高度保守，rPowGAMA可诱导小鼠产生高滴度抗体（1:5,120,000）和强Th1极化免疫反应（IFN-γ显著升高），且对自然感染血清的检测灵敏度达70%。该研究为开发针对卵形疟原虫的疫苗候选靶点提供了理论依据。

　　

疟疾作为一种由疟原虫引起的致命性寄生虫病，至今仍是全球公共卫生的重要挑战。尽管恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）和间日疟原虫（Plasmodium vivax）的研究较为深入，但卵形疟原虫（Plasmodium ovale spp.）常因低原虫血症和轻微症状而被忽视。然而，在疟疾流行区，卵形疟感染可能进展为严重贫血，甚至危及生命。卵形疟原虫包括两个基因 distinct 的亚种：P. ovale curtisi（Poc）和P. ovale wallikeri（Pow），其中Pow的致病机制和分子特征尤其缺乏研究。GAMA蛋白在疟原虫入侵红细胞过程中扮演关键角色，其在P. falciparum和P. vivax中的功能已被证实，但PowGAMA的遗传多样性和免疫原性尚未明确。

为填补这一空白，Ling等研究人员在《Malaria Journal》上发表了最新研究，系统分析了非洲输入性卵形疟病例中powgama基因的遗传特征，并评估了重组PowGAMA蛋白的免疫保护潜力。研究主要采用基因测序、重组蛋白表达、小鼠免疫模型及血清学检测等技术，样本来源于2012–2016年间中国江苏省医院收治的56例非洲输入性卵形疟患者（含38例Pow和18例Poc）。

研究结果

1. Structural characterization and population genetic analysis of the pogama gene in Plasmodium ovale clinical isolates

通过对38例Pow分离株的powgama基因全长测序，共发现10个单核苷酸多态性（SNP）位点，核苷酸多样性（π）为0–0.00435，划分为13种单倍型（Hd=0.812），表明该基因具有中度遗传多样性。值得注意的是，在功能域（如谷氨酰胺富集区）存在长约2.3 kb的极端保守区域（π≈0），提示这些区域可能对维持蛋白功能至关重要。

2. Immunogenicity of rPowGAMA in murine models

研究人员表达了覆盖PowGAMA第276–646位氨基酸的重组蛋白（rPowGAMA），该区域包含与红细胞结合相关的功能域。小鼠免疫实验显示，rPowGAMA可诱导终点抗体滴度高达1:5,120,000，抗体亲和力达78.37%。淋巴细胞增殖实验和细胞因子检测表明，免疫后小鼠脾细胞产生显著水平的IFN-γ，而IL-4和IL-5未明显升高，证实rPowGAMA偏好激活Th1型免疫反应。

3. Seroreactivity of rPowGAMA with natural infection sera

通过蛋白微阵列分析30例卵形疟患者和20例健康人血清，发现rPowGAMA对自然感染血清的检测灵敏度为70%，特异性良好，表明该蛋白在诊断和疫苗开发中具有应用潜力。

结论与意义

本研究首次系统揭示了PowGAMA基因在临床分离株中的保守性与多态性特征，并证实rPowGAMA能同时激发高亲和力抗体和T细胞免疫应答。这一发现不仅深化了对卵形疟原虫入侵机制的理解，更为开发针对该寄生虫的疫苗候选靶点提供了实验依据。未来研究可进一步探索rPowGAMA在多物种疟原虫交叉保护中的作用，推动其应用于疟疾防控策略。