疟原虫RIFIN蛋白双重调控NK细胞:揭示KIR2DL1/KIR2DS1识别机制在疟疾免疫中的新范式

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 52.7

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  日本学者Sakoguchi团队在《Nature》发表突破性研究,首次发现恶性疟原虫RIFIN蛋白能同时结合抑制性受体KIR2DL1和激活性受体KIR2DS1,揭示了病原体通过同一配体双向调控NK细胞活性的免疫逃逸新机制,为理解疟疾易感性差异和开发靶向NK细胞的免疫疗法提供新思路。

  

疟疾作为古老的传染病,每年仍造成数十万人死亡,其病原体恶性疟原虫(P. falciparum)在与人类免疫系统长期博弈中进化出精妙的逃逸策略。自然杀伤细胞(NK)作为先天免疫的重要效应细胞,通过表面受体如KIR家族动态平衡免疫应答——抑制性KIR(如KIR2DL1)维持自身耐受,激活性KIR(如KIR2DS1)则触发抗感染反应。然而长期以来,激活型KIR的病原体配体始终未被发现,成为免疫学领域的重大谜题。更令人困惑的是,疟原虫感染的宿主红细胞(RBC)本身不表达MHC I类分子,传统NK识别理论难以解释其免疫调控机制。

Karolinska Institutet(卡罗林斯卡医学院)的研究团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表的重要研究中,通过对非洲和亚洲田间分离株的系统筛选,发现约10%的RIFIN蛋白(恶性疟原虫多基因家族编码的毒力因子)能高亲和力结合KIR2DL1。结构解析显示,代表性RIFIN(RBK21和KEN-01)通过保守的疏水核心和分子间β-片层与KIR2DL1形成稳定复合物。令人震惊的是,这种结合模式在激活性受体KIR2DS1中同样存在——实验证实相同RIFIN可通过DAP12依赖途径触发NK细胞脱颗粒(CD107a表达)和细胞因子(IFN-γ、TNF)分泌,首次证明微生物配体可不依赖MHC I类分子直接激活KIR。

研究采用三大关键技术:1) 跨地域P. falciparum田间株RIFIN表达库筛选;2) X射线晶体学解析RIFIN-KIR复合物结构;3) 功能性实验包括脱颗粒检测(CD107a)和细胞因子谱分析。

主要发现

  1. 免疫抑制新机制:KIR2DL1-RIFIN相互作用显著抑制NK细胞活性,解释了疟原虫如何逃避免疫清除。

  2. 免疫激活新范式:相同RIFIN通过KIR2DS1-DAP12轴激活NK细胞,首次揭示病原体配体对KIR的双向调控。

  3. 进化保守性:RBK21类RIFIN在亚非菌株中高度保守,提示强选择压力维持该免疫调节模块。

  4. 结构基础:冷冻电镜揭示RIFIN通过类似"分子胶"的界面同时适配抑制/激活型KIR。

这项研究颠覆了传统认知:同一病原体蛋白可依据宿主KIR受体谱发挥完全相反的免疫调节作用。从治疗角度看,阻断RIFIN-KIR2DL1互作或增强RIFIN-KIR2DS1信号均可能成为干预策略。进化层面,该发现揭示了KIR多态性与疟疾易感性的分子基础——携带KIR2DS1的个体可能通过增强NK活性获得保护优势,而KIR2DL1优势群体则更易发生免疫抑制。

该研究不仅填补了激活型KIR配体识别的知识空白,更开创性地提出"免疫调节双刃剑"理论,为感染性疾病、肿瘤免疫等领域的NK细胞靶向治疗提供全新视角。正如研究者强调,这种精巧的宿主-病原体共进化策略,可能是疟原虫在人类群体中持续传播的关键所在。

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