瘧疾是廣泛流行於熱帶、亞熱帶甚至溫帶邊緣的一種嚴重危害人類健康的重要蟲媒傳染病。據世界衛生組織數據顯示,全球仍有約40%的人受瘧疾威脅,每年有3.5~5億人感染瘧疾,110萬人因瘧疾死亡,每天有3000名兒童因患瘧疾而失去生命。近年來,科學家們在瘧疾研究領域取得了突破性進展,本文中,小編對相關研究成果進行了整理,分享給大家!
【1】Blood:血小板或能有效殺滅瘧原蟲 新型瘧疾療法開發有望
doi:10.1182/blood-2018-05-849307
近日,一項刊登在國際雜誌Blood上的研究報告中,來自澳大利亞國立大學的科學家們通過研究發現,血小板或能攻擊並且殺死瘧原蟲,從而就能降低血液中循環的寄生蟲的數量,相關研究或能幫助研究人員開發有效抵禦瘧原蟲的新型策略。
文章中,研究人員對來自印尼和馬來西亞的376名瘧疾和非瘧疾人群進行研究,他們通過研究發現,機體血液中的血小板能結合並且殺滅引發瘧疾的瘧原蟲,包括惡性瘧原蟲、間日瘧原蟲、三日瘧原蟲和諾氏瘧原蟲;研究者Brendan McMorran教授說道,這項研究中我們首次發現直接的證據來表明血小板能幫助機體有效抵禦瘧疾。
研究者指出,血小板中名為PF4的特殊肽類能夠誘發瘧原蟲死亡,因此基於PF4的肽類未來或許能作為研究人員開發新型瘧疾療法的潛在候選者。目前很多實驗室都設計出了諸如PF4的肽類分子,同時也闡明了其如何適合於進行瘧疾疾病的治療。基於此前研究結果,研究者表示,在實驗室條件下,PF4對於血小板能夠殺死瘧原蟲非常重要,但他們也很激動地發現PF4分子對於真正的人類疾病的治療也至關重要。
【2】Science:抗瘧疾的抗體彼此相互作用,增強人體免疫反應,有望開發出瘧疾疫苗
doi:10.1126/science.aar5304
由瘧原蟲感染導致的瘧疾是全世界最為嚴重的傳染病之一。在一項新的研究中,來自德國癌症研究中心(DKFZ)和加拿大多倫多病童醫院(Hospital for Sick Children)的研究人員研究了人體免疫係統如何抵抗瘧原蟲感染。這些研究人員發現了瘧原蟲抵抗性抗體的一種之前未被注意到的特征:它們能夠相互合作,因而與更強地結合到瘧原蟲上,從而增強免疫反應。這些結果有望讓人們開發出一種更有效的疫苗來阻止這種疾病。
據估計每年有2億人患上瘧疾,大約44萬人死於這種傳染病。雖然瘧疾被視為一種熱帶疾病,但它能夠發生在熱帶和亞熱帶地區。德國也有瘧疾病例,每年有500~600名患者。這些病例大部分來自從非洲或亞洲的瘧疾流行地區返回的旅客。
德國癌症研究中心的Hedda Wardemann解釋道,“瘧疾的嚴重程度取決於人體的免疫反應。免疫細胞能夠摧毀蚊蟲叮咬後入侵人體的瘧原蟲。”
在瘧疾流行的地區,人們通常表現出一定的免疫力來阻止嚴重的瘧疾產生。由於反複接觸瘧原蟲,這些人的身體已能夠增強對這種疾病的免疫反應。瘧疾疫苗應該提供相同的免疫力,但不必經曆瘧原蟲感染。
【3】Infect Immun:科學家有望開發出新型瘧疾疫苗
doi:10.1128/IAI.00485-17
近日,一篇刊登在國際雜誌Infection and Immunity上的研究報告中,來自澳大利亞墨爾本沃爾特和伊麗莎-霍爾醫學研究所的科學家們通過研究發現,高水平的惡性瘧原蟲抗體或能幫助巴布亞新幾內亞的兒童有效抵禦嚴重的瘧疾感染,如果兒童機體中有針對惡性瘧原蟲特殊短鏈氨基酸序列的高水平抗體的話,那麼其在臨床上的發病率或許會明顯降低。
這些特殊的氨基酸序列(即抗原)在全球所有的惡性瘧原蟲中都是相似的,因此這種抗原或能作為後期研究人員開發新型瘧疾疫苗的新型靶點。研究者Alyssa Barry表示,缺乏應對瘧原蟲免疫力的人群或許更易於感染瘧疾並出現相應的疾病症狀,這些人群通常很容易被鑒別,因為其體內缺少應對瘧原蟲抗原的特殊抗體。
這些特殊的氨基酸序列(研究人員將其稱之為ICAM1結合基序)對於瘧原蟲發揮毒力非常關鍵,因為其能夠結合人類機體大腦中的小血管,即微血管網絡,在這裏瘧原蟲依然能夠隱藏起來免於被宿主免疫係統發現,隨後其通過阻斷血管功能,誘發炎症等方式來引發嚴重的腦型瘧疾,ICAM1結合基序在序列上能發生很輕微的改變,而且依然會緊密結合,同時其還能作為研究人員開發新型瘧疾疫苗的靶點。
【4】PNAS:破解瘧疾疫苗20年未解之謎!找到人體細胞與瘧疾病原體直接作用的蛋白質!
doi:10.1073/pnas.1719660115
科學家首次揭示了一個關於瘧疾感染的疑惑,揭開了一個長期以來的無解之謎。瘧疾病原體表麵有一個叫做TRAP的蛋白質是一個高度受重視的治療靶標,但是它如何與人類宿主細胞相互作用仍然是個秘密。來自威康桑格研究所的科學家們已經發現了人類細胞表麵的一個受體可以與TRAP相互作用引導它在人體內運動。這項研究結果於近日發表在PNAS上,將幫助開發出有效的瘧疾疫苗。
全世界幾乎有一半的人群有患瘧疾的風險,每年有超過2億人感染瘧疾。2015年這種疾病導致了約50萬人死亡。
瘧疾由病原體瘧原蟲引起,可以通過被感染的蚊蟲叮咬進行傳播。一旦病原體從蚊蟲進入到人體皮膚,它們必須從進入的位置遷移進入血管最終與肝髒相互作用進入生命的下一階段。然而,病原體與人類細胞相互作用導航的分子線索到現在還不清楚,這使得科學家們很難幹預並阻止病原體的遷移。
在這項研究中,研究人員首次發現病原體表麵蛋白TRAP直接與人類細胞表麵一類叫做整合素的蛋白質直接作用。
【5】Science:新研究或有助解釋為何鐵能夠惡化瘧疾感染
doi:10.1126/science.aal2022
在一項新的研究中,來自美國、德國、讚比亞和加納的研究人員針對鐵有時為何能夠惡化瘧疾感染提供一種潛在的新解釋。通過小鼠和來自瘧疾患者的樣品,他們發現紅細胞利用鐵轉運蛋白(ferroportin)移除過多的鐵,其中瘧原蟲將鐵作為一種食物來源加以攝入。在以小鼠為實驗對象時,他們發現紅係細胞(紅細胞及其前體細胞)中的鐵轉運蛋白缺乏會導致在紅細胞中的鐵堆積到毒性水平。這接著導致這些細胞遭受應激,從而縮短它們的壽命。此外,他們發現相比於具有完整的鐵轉運蛋白的小鼠,缺乏鐵轉運蛋白的小鼠當遭受感染時具有更多的瘧原蟲和更差的結果。
當這些研究人員給小鼠喂高鐵飲食時,他們還發現一種被稱作鐵調素(hepcidin)的激素調節紅係細胞中的鐵轉運蛋白。這種激素在高鐵環境中更為豐富,可降低有核紅血球(erythroblast,即紅細胞的前體細胞)和隨後的紅細胞中的鐵轉運蛋白水平。另外,鐵調素與鐵轉運蛋白結合,阻止鐵從細胞中被除去。
【6】Cell:一種常見的PIEZO1基因突變或阻止瘧疾產生
doi:10.1016/j.cell.2018.02.047
在來自美國斯克裏普斯研究所(TSRI)的研究人員的領導下,一項新的研究發現一種曾被認為是罕見的可能讓人們不會患上瘧疾的基因突變其實是非常常見的。這一發現有助認識與攜帶瘧原蟲的蚊子近距離居住在一起的人類如何能夠抵禦這種疾病。相關研究結果於2018年3月22日在線發表在Cell期刊上。
這些研究人員發現基因PIEZO1(編碼一種壓力感應蛋白)發生的一種突變(即E756del)能夠讓紅細胞脫水。在一種小鼠模型中,這種突變使得瘧原蟲更難感染紅細胞和導致腦型瘧疾(由瘧原蟲感染導致的一種嚴重的神經係統並發症)。這種紅細胞脫水症狀,被稱作遺傳性幹癟紅細胞增多症(hereditary xerocytosis),曾被認為是非常罕見的,因此發現它可能存在於三分之一的非洲人後裔身上是令人吃驚的。
這種PIEZO1突變在非非洲人群中並不常見,而且之前從未成為大規模分析的關注焦點。這些新的發現提示著這種突變在人們遭受瘧疾選擇壓力的地區是更為常見的。
【7】Science:重磅!開發瘧疾疫苗有戲!揭示間日瘧原蟲通過劫持人轉鐵蛋白受體入侵紅細胞
doi:10.1126/science.aan1078
間日瘧原蟲(Plasmodium vivax)在世界上廣泛分布,當前給全球人類健康造成巨大負擔,是非洲以外國家最常見的一種致命性的瘧原蟲,每年導致1600萬例以上的臨床病例。這種瘧原蟲能夠在數月內潛伏在肝髒中,而不會引起任何症狀,這使得它很難治療。
在一項新的研究中,來自澳大利亞、美國、新加坡、德國、英國、泰國、巴西和新西蘭的一個國際研究團隊發現間日瘧原蟲通過劫持人體中的一種被稱作轉鐵蛋白受體的蛋白來感染人類。他們隨後成功地開發出阻止這種瘧原蟲劫持的抗體。相關研究結果發表在2018年1月5日的Science期刊上。
這項研究發現間日瘧原蟲的瘧原蟲通過結合到人轉鐵蛋白受體上而引發感染。轉鐵蛋白受體在人體的年輕紅細胞的鐵運送中起著至關重要的作用。這一發現解決了科學家們十年來一直在努力解決的一個謎,也讓世界開發抵抗間日瘧原蟲的有效疫苗更接近一步。
【8】Clin Cancer Res:重大發現!抗瘧疾藥物或能促進高風險白血病細胞對靶向療法變得敏感
doi:10.1158/1078-0432.CCR-17-1231
日前,一項刊登在國際雜誌Clinical Cancer Research上的研究報告中,來自聖猶大兒童醫院的研究人員通過研究發現,一種抗瘧疾藥物或能促進急性淋巴細胞白血病(ALL)的高危亞型對潛在靶向藥物療法變得敏感,這或許有望幫助研究人員未來開發出有效治療ALL的新型療法。
ALL亞型BCR-ABL(ALL陽性)又稱為費城染色體(ALL陽性),研究人員發現,BCR-ABL+ ALL對於目前能夠治療其它白血病的革命性療法會產生一定耐藥性;本文研究中,研究人員發現,一種廣泛使用的抗瘧疾藥物雙氫青蒿素(DHA)能夠使得BCR-ABL陽性的ALL對名為ABT-263(利妥昔(navitoclax))的藥物敏感;研究者表示,這種新型組合性療法會對小鼠和人類的BCR-ABL陽性的白血病細胞死亡產生協同效應,從而延長白血病亞型小鼠的壽命;相比單獨使用ABT-263治療而言,利用組合性療法治療並不會使得小鼠對藥物ABT-263產生耐受性。
【9】Nat Microbiol:瘧疾研究大突破!科學家鑒別出瘧原蟲的新型防禦機製!
doi:10.1038/s41564-017-0054-x
近日,來自葡萄牙裏斯本皇家藥物分子研究院的研究人員通過研究鑒別出了瘧原蟲在宿主肝髒細胞中得以生存的一種特殊防禦機製,這一階段對於瘧原蟲至關重要,其能夠幫助瘧原蟲獲得感染紅細胞的能力,從而誘發和瘧疾相關疾病症狀;相關研究刊登於國際雜誌Nature Microbiology上。
瘧原蟲能夠通過一種特殊的膜結構來實現在宿主肝髒細胞中複製的目的,這種膜結構能夠保護瘧原蟲抵禦宿主細胞內部的威脅,即細胞自體吞噬作用,細胞自噬往往會被感染所介導,當細胞受到感染後就會開始降解細胞內部不必要的物質,更重要的是,細胞自噬的過程依賴於名為LC3的蛋白質。
盡管細胞的自體吞噬作用會在感染後夠被宿主細胞所激活,瘧原蟲對於細胞的防禦機製具有一定的耐受性,這並不像其它更多的易感性病原體;然而研究人員通過研究發現了瘧原蟲的“致命要害”,即名為UIS3的蛋白質會與LC3結合形成抵禦宿主細胞自噬作用的保護罩,如果沒有這種保護作用,瘧原蟲就會變得非常敏感,而且很容易被宿主細胞所清除。
【10】Nature:開發瘧疾疫苗有戲!發現惡性瘧原蟲逃避宿主免疫反應的關鍵分子
doi:10.1038/nature24994
瘧疾是每年影響大約3億人的三大傳染病之一,導致大約50萬人死亡,但有效的疫苗開發尚未取得成功。在感染人類的瘧原蟲中,惡性瘧原蟲導致特別嚴重的疾病,即重症瘧疾(severe malaria)。此外,人體並不能有效地對瘧原蟲產生免疫反應,甚至在反複接觸惡性瘧原蟲之後,也是如此,但惡性瘧原蟲使用的免疫調節機製仍然是未知的。 因此,瘧原蟲似乎有一種逃避我們的免疫係統的機製。
在一項新的研究中,由日本大阪大學的Fumiji Saito、Kouyuki Hirayasu和Hisashi Arase領導的一個研究小組發現在惡性瘧原蟲感染的紅細胞表麵上表達的RIFIN蛋白有助這種瘧原蟲抑製宿主免疫反應,從而導致重症瘧疾。估計這一發現將有助於開發有效地抵抗瘧疾的疫苗和治療藥物。相關研究結果於2017年11月29日在線發表在Nature期刊上。