疫苗有朝一日能保护我们免受疟疾侵害吗? 

Anopheles minimus mosquitoes are pictured at a lab in the Public Health Ministry in Bangkok, Thailand, November 9, 2017. Picture taken November 9, 2017.REUTERS/Athit Perawongmetha - RC13B062C170
Malaria kills more than 400,000 people annually, mostly small children in sub-Saharan Africa.Image: REUTERS/Athit Perawongmetha - RC13B062C170
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数十年来,科学家一直在努力研发一种疫苗,以防止蚊子在人与人之间传播疟疾。

这种独特方法是让接种疫苗的人在被蚊子叮咬时,将抗疟疾蛋白传给蚊子,称为阻断传播疫苗(TBV)。一些疟疾阻断传播疫苗已显示出前景,但由于存在不良副作用或效果有限,研究人员尚未对其进行广泛测试。新研究或许能改变这一局面。

如果这项新方法成功,或有助于减少这种疾病的传播。疟疾每年导致超过400,000人死亡,其中大多是撒哈拉以南非洲地区的幼童。

“疟疾是一个重大的全球性问题。采用阻断传播疫苗的这种方法,可能成为我们用于应对这种疾病的一系列工具之一。”布法罗大学生物医学工程副教授、论文第一作者乔纳森·洛弗尔说。该论文发表于《自然·纳米技术》。

Image: 世界卫生组织

超越蚊帐

利用阻断传播疫苗抗击疟疾,部分原因在于这种疾病的传播方式。其过程如下:携带疟疾的蚊子叮咬儿童,并将疟原虫传给他们。之后,一只未感染的蚊子叮咬这个孩子,这一次,孩子把疟原虫传给了蚊子。随后,这只蚊子又叮咬新的受害者,并将疟原虫传给对方。

支持者表示,研发有效的阻断传播疫苗,并将其与蚊帐、杀虫剂、抗寄生虫药物及其他类型的疫苗结合起来,或许有助于打破这一恶性循环。阻断传播疫苗不会直接阻止接种者感染疟疾,但它可以降低社区居民感染疟疾的概率,希望最终降至零。

此前的研究主要采用基因工程、将毒素蛋白化学结合等技术来增强阻断传播疫苗的效果。每种策略都有潜力,但也耗时耗资。洛弗尔表示,这项新生物技术的不同之处在于组装相对简便,整体效果也更好。

疟原虫的生命周期包含多个阶段。不同蛋白质是最佳的疫苗靶抗原;抗原是疫苗针对其引发免疫反应的蛋白质。为了纯化这些疫苗抗原,研究人员通常会用一小段氨基酸链对其进行修饰,这种链称为多聚组氨酸标签。

抗疟抗体

研究人员发现,可以将这些抗原与纳米颗粒混合;纳米颗粒中含有少量钴卟啉和磷脂。磷脂的结构与维生素B12相似,负责将纳米颗粒与抗原结合。

由此形成的结构是一种新一代佐剂,即能够增强疫苗效力的免疫制剂。这种疫苗通过促使人体产生抗疟抗体发挥作用;当蚊子叮咬接种者时,这些抗体会转移到蚊子体内。

对小鼠和兔子进行的测试表明,一种名为Pfs25的蛋白质所产生的抗体,能够有效阻止致疟寄生虫在蚊子肠道内发育。其他测试将这种佐剂与多种疟疾抗原配合使用,显示它有望在疾病的多个阶段阻断疟疾传播。

下一步是开展更多实验,为将这项技术推进到人体试验阶段提供依据。

其他共同作者来自沃尔特·里德陆军研究所、美国国立卫生研究院、麦吉尔大学和PATH疟疾疫苗倡议组织。PATH疟疾疫苗倡议组织、美国国立卫生研究院以及美国国家过敏症和传染病研究所的院内研究计划为这项研究提供了支持。

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