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利什曼病危害严重,治疗药物存在诸多问题。研究人员对巴西东北部 24 例患者的巴西利什曼原虫(Leishmania (Viannia) braziliensis)的 ppg3 和 ppg4 基因的 LRR 和 APS 基序进行研究,发现其存在适度多态性,为利什曼病亚单位疫苗研发提供可能。
利什曼病,这个隐匿在热带和亚热带地区的健康杀手,每年都让无数人陷入病痛的折磨。据统计,它每年致使 120 万人患病,全球更是有 1200 万人深受其害,由此产生的疾病负担高达 350 万伤残调整生命年(DALYs)。目前针对利什曼病的治疗手段十分有限,大多数药物不仅使用不便,需要肠胃外给药,而且副作用严重,像五价锑剂(Sb (V))虽为一线治疗药物,但毒性较大,部分替代药物也往往需要住院使用,这无疑给患者带来了沉重的经济和身体负担。开发有效的免疫预防方法迫在眉睫。
在此背景下,来自国外的研究人员针对利什曼病展开了深入研究,相关成果发表在《Acta Tropica》上。他们将目光聚焦于巴西利什曼原虫(Leishmania (Viannia) braziliensis),这种原虫是巴西美洲皮肤利什曼病(ATL)的主要致病原。研究人员重点研究了蛋白磷酸聚糖(Proteophosphoglycan,PPG)的功能基序,PPG 由ppg1 - ppg4基因编码,在利什曼原虫与巨噬细胞的相互作用中发挥关键作用,其中富含亮氨酸的重复序列(leucine - rich repeats,LRR)和丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸重复序列(alanine, proline, and serine repeats,APS)这两个基序尤为重要,可能成为亚单位疫苗的潜在靶点。
研究人员采用了 PCR 扩增、克隆、测序等技术,对来自巴西东北部 24 例患者的巴西利什曼原虫进行研究,并与 Genebank 中其他利什曼原虫的序列作对比。通过计算ppg等位基因之间的进化分歧(Evolutionary divergencies,ED)来评估基序的保守性。
在 “Polymorphism affecting motifs in ppg3 and ppg4 gene fragments among isolates of L. (V.) braziliensis from Corte de Pedra” 部分,研究人员对巴西利什曼原虫分离株的ppg基因片段进行扩增和克隆。ppg3 - lrr(363bp)扩增成功率为 87.5% ,呈现出两个频率相等的保守等位基因,与参考菌株相似(ED = 0.000);ppg4 - lrr(402bp)扩增成功率为 62.5% ,有三个等位基因,总体保守性较低(ED = 48.820),不过其中两个等位基因在 87.5% 的分离株中存在,保守性较高(ED = 0.003);ppg3 - aps(277bp)扩增成功率为 58.3% ,观察到三个等位基因(总体 ED = 0.730),一个等位基因与参考菌株相似(ED = 0.009),另外两个存在于 70% 的分离株中,与参考菌株差异显著(ED > 1.000)。基于ppg3 - lrr、ppg3 - aps或ppg4 - lrr构建的系统发育树显示,巴西利什曼原虫参考菌株和测试分离株与其他维亚尼亚(Viannia)亚属物种聚集在一起,与其他新旧世界亚属物种区分开来。
研究结论表明,巴西利什曼原虫自然种群中 PPG 的功能基序存在适度多态性。这一发现意义重大,为后续亚单位疫苗的开发提供了重要依据。尽管功能基序存在多态性,但部分等位基因的保守性为将其纳入亚单位疫苗的研究提供了可能。不过,研究也指出此前发现表面金属蛋白酶 GP63 的功能域高度多态,这提示在开发疫苗时,需要综合考虑多个因素,全面评估这些多态性对疫苗效果的影响。未来,研究人员可基于这些发现进一步优化疫苗设计,探索如何利用这些多态性开发出更有效的利什曼病亚单位疫苗,为全球利什曼病防治带来新的希望。