儿童多次疟疾感染中，恶性疟原虫裂殖子表面蛋白 - 1 等位基因多样性的稳定之谜

疟疾感染反复发生影响自然免疫与疫苗效果。研究人员针对基利菲县儿童，检测恶性疟原虫裂殖子表面蛋白 1（PfMSP1）。结果发现，虽寄生虫血症下降，但 PfMSP1 等位基因多样性稳定。该研究为疟疾疫苗研发提供关键依据。

　　疟疾，这个古老而又顽固的疾病，长期以来一直威胁着人类的健康。在疟疾流行地区，人们反复感染疟疾，身体不断遭受折磨。疟原虫为了逃避宿主的免疫攻击，会频繁改变自身的抗原，这其中，恶性疟原虫裂殖子表面蛋白 1（PfMSP1¹⁹ ）在疟原虫入侵红细胞的过程中扮演着重要角色，同时也是宿主免疫反应的关键靶点。然而，目前对于多次感染疟疾的儿童体内 PfMSP1¹⁹ 的等位基因多样性变化情况并不清楚，这一知识空白严重阻碍了疟疾疫苗的研发进程。为了解开这些谜团，来自肯尼亚医学研究所（KEMRI） - 惠康信托研究计划、内罗毕大学等机构的研究人员开展了一项深入研究。

研究人员从基利菲县 Junju 队列中选取了至少经历过 10 次发热性疟疾发作的儿童作为研究对象。这些儿童在 5 年的时间里多次感染疟疾，为研究提供了宝贵的样本资源。研究人员收集他们的血液样本，利用聚合酶链反应（PCR）结合毛细管测序技术，对样本中 PfMSP1¹⁹ 的编码区域进行基因分型。通过一系列复杂的数据处理和统计分析，研究人员得到了许多重要结论。研究发现，在多次疟疾感染过程中，尽管寄生虫血症水平逐渐下降，但 PfMSP1¹⁹ 的等位基因多样性却保持稳定。这一结果表明，疟原虫在面对宿主不断变化的免疫压力时，通过某种机制维持了 PfMSP1¹⁹ 的基因多样性。同时，研究还发现人群中存在 3 种主要的微单倍型，并且部分儿童会连续感染相同的微单倍型。这些发现对于理解疟原虫的遗传多样性和免疫逃逸机制具有重要意义，也为疟疾疫苗的设计提供了关键的理论依据。该研究成果发表在《Malaria Journal》上，为疟疾研究领域带来了新的曙光。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：首先，从肯尼亚基利菲县 Junju 队列中选取符合条件的儿童，收集他们在疟疾发作时的血液样本；然后，利用 QIAamp Blood Mini Kit 提取血液样本中的总基因组 DNA；接着，使用特定引物，通过 PCR 扩增 PfMSP1¹⁹ 的 272bp 编码区域；之后，对扩增产物进行毛细管测序；最后，运用多种生物信息学软件和 R 语言包对测序数据进行处理和分析，从而鉴定微单倍型、计算多样性指数等。

下面来详细看看研究结果：

• 微单倍型类别及人群相关模式：对 33 名儿童的 426 份感染样本进行基因分型，发现 6 个核苷酸多态性位点，共产生 11 种微单倍型。其中 E-KSNG-L、Q-KSNG-L 和 Q-KSNG-F 为优势微单倍型，其余为罕见微单倍型。多数患者感染过至少一种优势微单倍型，部分患者感染多种不同微单倍型。通过微单倍型汉明距离矩阵分析，将微单倍型分为 3 组。
• 微单倍型随时间和感染的动态变化：个体层面上，再感染间存在高随机等位基因替换，但部分患者会连续 2 - 3 次感染相同优势微单倍型。除个别情况外，连续再感染多发生在 1 年内，且再次感染后特定微单倍型很少复发。
• 寄生虫血症、基因分型和微单倍型的相关性：随着感染次数增加，寄生虫血症水平呈下降趋势。基因座的遗传多样性在核苷酸水平波动，而微单倍型多样性保持稳定。寄生虫血症与核苷酸多样性的正相关性强于与微单倍型多样性的相关性。

研究结论和讨论部分指出，宿主免疫反应持续影响着疟原虫裂殖子抗原的多样性。在多次疟疾感染中，PfMSP1¹⁹ 的单倍型多样性在个体水平上保持稳定，即使寄生虫血症水平下降也是如此。在撒哈拉以南非洲地区，常见的 PfMSP1¹⁹ 微单倍型普遍存在，这表明恶性疟原虫种群维持着复杂的感染模式，既保证了遗传多样性，又支持了远系繁殖。尽管多次接触同一等位基因后，理论上宿主会产生免疫反应并降低其在后续感染中的频率，但研究发现人群中重复感染优势等位基因的情况很常见。这可能是由于免疫反应无效，无法起到保护作用，类似于 “原始抗原性原罪” 假说。此外，研究也存在一些局限性，如应纳入更多多态性的裂殖子基因、未确定感染的多克隆性以及未评估变异的生物学后果等。不过，总体而言，该研究为理解疟原虫的遗传多样性和免疫逃逸机制提供了重要线索，也为血液阶段疟疾疫苗的设计指明了方向，即可能需要采用多等位基因配方来应对疟原虫的多样性挑战，对疟疾防控和疫苗研发具有重要的推动作用。