Nature |?開發跨蟲種、跨生命周期的瘧疾廣譜CD8+T細胞抗原——為真正意義上的通用型抗瘧疫苗奠定堅實理論與實驗基礎

撰文 | S

瘧疾是全球高發病原蟲病，2023年全球 預估 瘧疾病例高達2.63億，其中惡性瘧原蟲（Pf）與間日瘧原蟲（Pv）是兩類主要致病蟲種：惡性瘧原蟲 廣泛 分布于非洲；間日瘧原蟲廣泛分布于美洲、亞洲多數熱帶區域，且具備獨特休眠體特征，極易造成復發性感染，防控難度更大。目前WHO推薦的RTS,S與R21兩款疫苗均僅針對惡性瘧紅前期，局限于誘導中和抗體，不僅保護效率隨接種時間持續衰減，還完全無法應對間日瘧流行，更無法阻斷血液階段蟲體增殖。過往疫苗研發思路多聚焦子孢子表面特異性蛋白，這類抗原物種特異性極強，且很難誘導穩定CD8 + T細胞的應答，而減毒活孢子疫苗雖能同時激活抗體與細胞免疫，但受生產、安全性、給藥方式限制難以大規模普及。因此，研發一款能兼顧多蟲種、全 生命 周期、激活長效細胞免疫的通用瘧疾疫苗，是全球熱帶病領域多年來的核心夙愿。

2026年7月1日，來自巴西奧斯瓦爾多?克魯茲基金會的Caroline Junqueira、牛津大學的Adrian V.S. Hill、俄勒岡健康與科學大學的Brandon Wilder等多國聯合團隊在Nature發表題為Identification of cross-stage, cross-species malaria CD8+ T cell antigens的研究論文，依托免疫肽組學無偏篩選手段，從間日瘧原蟲感染網織紅細胞中捕獲數百條保守蟲源肽段，揭示經典HLA-ABC與低多態非經典HLA-E協同遞呈抗原的全新機制，在人、恒河猴、小鼠多體系完整證實核糖體管家蛋白可作為通用瘧疾疫苗核心靶點，打破當前瘧疾疫苗研發的多重瓶頸，為廣譜抗瘧疫苗開發指明全新道路。

課題組前期的研究發現，不同于惡性瘧專一侵染無完整抗原遞呈系統的成熟紅細胞，間日瘧僅靶向未成熟網織紅細胞，這類細胞仍保留轉錄翻譯全套細胞器，能夠完整表達HLA-I分子。研究團隊證實CD8 + T細胞可以特異性識別、裂解被間日瘧感染的網織紅細胞，直接清除胞內寄生的瘧原蟲，從根源上阻斷蟲體擴散，但尚未系統鑒定間日瘧感染網織紅細胞表面HLA-I遞呈的蟲源抗原。為了鑒定蟲源抗原，研究團隊選取巴西亞馬遜瘧疾流行區7名急性期間日瘧患者外周血，通過密度梯度離心獲取高純度的感染網織紅細胞，泛HLA-I特異性W6/32單克隆抗體免疫沉淀HLA-肽復合物，通過高分辨液相色譜串聯質譜檢測，最終篩選出1025條匹配間日瘧蛋白的肽段，其中453條獨特間日瘧蟲源肽，對應166種瘧原蟲內源蛋白。

接著，研究人員對抗原蛋白進行分類統計。結果顯示，453條獨特肽中64%的肽段來自核糖體蛋白家族，其余分別為早期轉錄膜蛋白ETRAMP、組蛋白、未注釋蟲體蛋白等。轉錄組公共數據交叉驗證顯示，166種靶蛋白絕大多數在間日瘧子孢子、肝臟裂殖體、休眠體、血液裂殖體全部持續表達，同時在惡性瘧同源蛋白中序列同源度普遍超過80%，部分核糖體蛋白在7名全部患者樣本中均能檢出對應肽段，說明這類蛋白是瘧原蟲全 生命 周期高度保守的穩定抗原，很好 地 滿足瘧疾 疫苗抗原 的需求。研究團隊從中篩選50條質譜匹配度高、多名患者共享的代表性肽段，通過IFNγ ELISpot體外免疫實驗，采集間日瘧感染者、惡性瘧感染者、瘧疾疫區健康人群、非疫區健康人群外周血單個核細胞開展功能驗證，結果顯示，無論間日瘧還是惡性瘧感染者，針對核糖體肽池刺激后分泌IFNγ的T細胞數量都顯著高于兩類健康對照組，即便僅分離無癥狀、依靠自身免疫控制低蟲血癥的間日感染者外周細胞，肽段刺激后依舊能產生大量功能性T細胞。

流式胞內細胞因子染色進一步明確應答細胞亞群，所有肽段刺激均可誘導IFNγ陽性CD8 + T細胞，CD4 + T細胞僅在全部50條肽混合刺激下出現微弱應答，符合HLA-I遞呈僅激活CD8 + T的理論預期。此外，研究人員通過NetMHCpan軟件預測篩選高親和力的抗原蛋白，發現50條測試肽里僅有23條具備結合經典HLA-A/B/C分子的潛力，剩余27條 不結合 HLA-A/B/C分子。然而ELISpot數據顯示這類無法結合經典HLA的肽反而擁有更高比例的陽性T細胞應答，超過半數功能性免疫肽無法通過傳統HLA-A/B/C通路遞呈，這一矛盾提示大量免疫原性肽依靠非經典HLA-E分子呈遞。

團隊通過蛋白免疫印跡證實，網織紅細胞缺失經典抗原加工通路中負責內質網內肽段修剪、高親和力肽篩選兩大關鍵分子Tapasin與ERAP1。此外，流式染色結果顯示，HLA-E在感染間日瘧后表達水平顯著上調。為直接證實HLA-E參與瘧原蟲抗原遞呈，研究人員設計兩組特異性阻斷對照實驗，全HLA-I抗體封閉后CD8 + T 細胞 應答完全消失，證明所有蟲源肽的識別均依靠HLA-I家族分子，單獨使用HLA-E競爭性VL 9 肽封閉后，IFNγ分泌水平下降近一半，說明約半數瘧原蟲特異性CD8 + T細胞依賴HLA-E遞呈的表位激活。

進一步，研究團隊驗證這套抗原是否具備跨物種通用潛力。首先，研究人員選用諾氏瘧感染恒河猴模型，選取9條在多種瘧原蟲間100%保守的肽組成混合肽池，兩次子孢子攻蟲后持續追蹤外周CD8 + T 細胞 動態變化，傳統CSP、SSP2、AMA1等孢子抗原在二次感染時外周CD8 + T 細胞 無顯著記憶擴增，而新篩選保守肽池能夠誘發強烈回憶性細胞免疫；進一步，建立化學預防疫苗CVac肝期免疫模型，三次子孢子免疫后分別采集外周血與肝臟活檢淋巴細胞，肝臟駐留CD8 + T細胞針對核糖體保守抗原出現顯著逐級擴增，證明這類抗原可誘導肝臟組織定居記憶T細胞，針對瘧原蟲肝期感染形成長效監視屏障。團隊又利用和間日瘧感染偏好一致、靶向網織紅細胞的食蟹猴瘧恒河猴模型重復阻斷實驗，靈長類HLA-E同源分子Mamu-E同樣主導半數以上抗原特異性CD8應答，證明了該呈遞機制在物種間的保守性。

最后，研究團隊在約氏瘧小鼠模型中 驗證 體內抗原的保護功能。體外擴增 靶向 60S RP L29、40S RP S30 的 核糖體特異性CD8 + T細胞并輸注 小鼠體內， 小鼠攻蟲后峰值蟲血癥、總蟲負荷大幅下降；此外，全長重組核糖體蛋白搭配鋁佐劑與CpG皮下免疫小鼠，三次免疫后即可穩定誘導分泌IFNγ、TNF α 的功能性CD8 + T細胞，證明核糖體全長蛋白無需表位拼接改造，單獨免疫即可提供跨血液階段的抗瘧保護，極大簡化后續疫苗開發工藝，降低臨床轉化門檻。

總結來說，本研究借助免疫肽組學技術，跳出傳統孢子表面蛋白篩選思路，鎖定核糖體這類瘧原蟲生存必需管家蛋白，揭示網織紅細胞HLA-E主導的特殊抗原遞呈通路，解釋了這套抗原不受宿主HLA分型限制、在不同瘧原蟲感染個體中持續誘導強效CD8+T細胞應答的分子機制。通過經典HLA-ABC與非經典HLA-E協同遞呈的雙重通路，讓單一抗原同時適配肝細胞完整抗原加工環境與網織紅細胞缺陷型遞呈環境，分別靶向瘧原蟲肝期與紅內期，實現全生命周期免疫監視，為真正意義上的通用型抗瘧疫苗奠定堅實理論與實驗基礎。

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10730-1

制版人： 十一

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