肝靶向siRNA沉默CD81受体：一种预防疟疾感染的创新宿主干预策略

本研究针对疟原虫依赖肝细胞表面CD81受体入侵的关键机制，开发了GalNAc偶联的siRNA靶向沉默技术。通过筛选高效人鼠交叉反应性CD81 siRNA序列，证实单次皮下注射30 mg/kg可持久抑制小鼠肝脏CD81表达达21天，显著降低约98%的Plasmodium yoelii肝脏感染并完全阻断血液期感染。在FRG-HuHep人源化小鼠模型中，三次10 mg/kg剂量使人类CD81表达降低83%，相应减少63%的Plasmodium falciparum肝脏感染。该研究首次证明RNAi技术通过干预宿主因子可有效预防疟疾，为开发长效预防制剂提供了新思路。

　　

疟疾仍是全球最致命的传染病之一，每年导致数十万人死亡，其中恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)造成的危害最为严重。这种单细胞寄生虫通过蚊虫叮咬将孢子体注入人体后，必须首先入侵肝细胞完成无症状的增殖阶段，才能进入致病的血液期感染。现有的预防手段如蚊帐、杀虫剂和疫苗虽有一定效果，但面临着耐药性、保护期短等问题。尤其值得注意的是，近期获批的基于环子孢子蛋白(CSP)的疫苗保护效率有限，迫切需要开发新型干预策略。

西雅图儿童研究所全球传染病研究中心的R.W.J. Steel团队与Alnylam制药公司合作，独辟蹊径地从宿主因素入手开展研究。他们注意到肝细胞表面的四跨膜蛋白CD81是恶性疟原虫和约氏疟原虫(Plasmodium yoelii)入侵的关键受体，但这一分子靶点尚未被有效开发利用。受RNA干扰(RNAi)技术在基因沉默治疗领域成功应用的启发，研究者创新性地提出：能否通过肝靶向递送CD81特异性siRNA，阻断疟原虫的肝脏感染？

研究团队首先设计合成44种靶向人鼠CD81的GalNAc-siRNA（N-乙酰半乳糖胺偶联小干扰RNA），通过体外转染人Hep3B细胞和小鼠原代肝细胞筛选出6种高效序列。这些siRNA在10 nM浓度下可使CD81 mRNA降低>80%，其中siRNA 3在0.1 nM低浓度仍保持显著活性。动物实验显示，单次皮下注射5 mg/kg可使小鼠肝脏CD81沉默持续21天，1 mg/kg剂量下仍有5种siRNA维持>60%的抑制效果。

在疟疾保护实验中，研究者采用表达荧光素酶的PyGFPLuc虫株，通过蚊虫叮咬模拟自然感染。令人振奋的是，感染前21天单次给予10 mg/kg siRNA 3即可减少90%肝脏感染，30 mg/kg剂量更是达到98%抑制率，且完全阻断血液期感染。采用"19-12-5天"三次10 mg/kg的分次给药方案，肝脏感染抑制率高达99%。更关键的是，在FRG-HuHep人源化小鼠模型中，相同给药方案使人类CD81降低83%，对应减少63%的P. falciparum肝脏感染。

技术方法上，研究主要采用：1)生物信息学设计人鼠CD81交叉靶向siRNA；2)GalNAc偶联技术实现肝靶向递送；3)qPCR检测基因沉默效率；4)表达荧光素酶的转基因疟原虫株(PyGFPLuc/PfGFPLuc)结合活体成像定量肝脏感染；5)吉姆萨染色血涂片监测血液期感染；6)FRG-HuHep人源化小鼠模型评估人疟原虫感染。

研究结果部分，^{"CD81 target design and validation"}显示siRNA 3靶向CD81转录本1/2外显子交界区，在人鼠肝细胞中均展现纳摩尔级活性。

直观展示其剂量依赖性沉默效果。^{"Silencing of liver CD81 protects against P. yoelli and P. falciparum infection in vivo"}部分证实，30 mg/kg单剂量可维持21天完全保护，且6个月后仍有60%保护效果。

显示治疗组肝脏生物发光信号显著减弱。人源化模型数据

证明该策略对人类疟原虫的有效性。

该研究开创性地将RNAi技术应用于传染病预防领域，具有多重重要意义：首先，靶向宿主因子可规避病原体耐药性问题；其次，GalNAc-siRNA已有多款FDA批准药物，转化路径明确；再者，单次给药提供数月保护的特性特别适合旅行者和疟疾流行区居民。值得注意的是，由于CD81在B细胞免疫功能中的作用，研究者专门验证了GalNAc-siRNA不会影响淋巴细胞的CD81表达，确保治疗安全性。虽然目前对间日疟原虫(Plasmodium vivax)等依赖SR-BI受体的虫种需开发不同siRNA，但这项研究为基于宿主因素的广谱抗感染策略树立了典范，相关成果发表在《Molecular Therapy Methods》上，为疟疾防治提供了全新思路。