疟疾传播阻断药物研发新突破：体外筛选与体内测试一体化平台的建立

研究人员针对疟疾传播阻断药物研发的瓶颈问题，建立了NF54/iGP1_RE9Hulg8转基因寄生虫模型，结合体外高通量筛选和NSG小鼠体内评估平台，首次实现了对P. falciparum V期配子体的系统性药效评价。该研究为开发新型传播阻断药物提供了关键工具，相关成果发表于《Nature Communications》。

　　

疟疾是全球最致命的寄生虫病之一，每年导致数十万人死亡。尽管现有药物能有效杀灭导致症状的无性期疟原虫，但对传播关键阶段——休眠的V期配子体（stage V gametocytes）往往束手无策。更棘手的是，缺乏合适的动物模型使得药物体内效果评估困难重重。这种局面严重阻碍了疟疾消除计划的推进，亟需建立从体外发现到体内验证的一体化研究平台。

瑞士热带与公共卫生研究所（Swiss Tropical and Public Health Institute）的Nicolas M.B. Brancucci团队通过基因工程改造，创建了革命性的NF54/iGP1_RE9H^ulg8寄生虫株。这种转基因疟原虫具有两大突破性特征：一是通过诱导型GDV1过表达系统实现同步化配子体的大规模生产；二是利用红色荧光素酶RE9H报告基因，首次实现了配子体活力在体外和活体小鼠中的实时监测。

研究采用的主要技术包括：1）CRISPR/Cas9基因编辑构建配子体特异性RE9H报告系统；2）基于发光信号的高通量体外筛选平台；3）人源化NSG小鼠感染模型；4）膜喂养实验（MFA）验证传播阻断效果。

NF54/iGP1_RE9H^ulg8寄生虫株的构建与验证
通过将RE9H荧光素酶基因插入配子体特异性ulg8位点，研究人员建立了灵敏的活力报告系统。该菌株在体外培养中可产生高度同步的V期配子体（纯度>92%），其发光信号与配子体数量呈线性相关（R²=0.99）。

ulg8配子体报告系统。工程化改造的NF54/iGP1_RE9H^ulg8寄生虫株示意图及阶段III/V配子体形态。'>

体外筛选平台的建立与应用
开发的96孔板发光检测法具有优异的重现性（Z'因子>0.8）。对1740个化合物的筛选发现，仅0.3%在1μM浓度下对V期配子体有效，包括离子载体莫能菌素（monensin）和双胍类化合物Alexidine。值得注意的是，DNA甲基转移酶抑制剂SGI-1027展现出纳摩尔级活性（IC₅₀=360 nM）。

NSG-PfGAM体内模型的突破
建立的人源化NSG小鼠感染模型可直接注射2×10⁸个配子体而不需纯化。通过活体成像发现：

• 伯氨喹（PQ）处理后第2天即出现发光信号下降，第4天完全清除
• PI4K抑制剂MMV390048清除速度与PQ相当
• PfATP4抑制剂KAE609（cipargamin）通过脾脏滞留机制实现最快清除（2天内）

传播阻断效果的终极验证
膜喂养实验证实，单次50 mg/kg剂量的MMV390048即可完全阻断配子体向蚊媒的传播，效果与PQ相当。

这项研究的意义在于：1）创建了首个覆盖配子体药物研发全链条的一体化平台；2）揭示了临床候选药物在体内的动态清除特征；3）为疟疾消除提供了关键工具。特别是NSG-PfGAM模型解决了长期缺乏临床前评价体系的难题，将显著加速传播阻断药物的开发进程。

该成果不仅为抗疟药物研发树立了新标杆，其"从体外到体内"的研究范式也为其他传染病研究提供了重要借鉴。随着该平台的推广应用，有望催生新一代疟疾传播阻断药物，为全球疟疾消除战略提供关键支持。