Nature | 开发跨虫种、跨生命周期的疟疾广谱CD8+T细胞抗原——为真正意义上的通用型抗疟疫苗奠定坚实理论与实验基础|t细胞|免疫性疾病|抗体|抗原|特异性|疟疾

撰文 | S

疟疾是全球高发病原虫病，2023年全球预估疟疾病例高达2.63亿，其中恶性疟原虫（Pf）与间日疟原虫（Pv）是两类主要致病虫种：恶性疟原虫广泛分布于非洲；间日疟原虫广泛分布于美洲、亚洲多数热带区域，且具备独特休眠体特征，极易造成复发性感染，防控难度更大。目前WHO推荐的RTS,S与R21两款疫苗均仅针对恶性疟红前期，局限于诱导中和抗体，不仅保护效率随接种时间持续衰减，还完全无法应对间日疟流行，更无法阻断血液阶段虫体增殖。过往疫苗研发思路多聚焦子孢子表面特异性蛋白，这类抗原物种特异性极强，且很难诱导稳定CD8 + T细胞的应答，而减毒活孢子疫苗虽能同时激活抗体与细胞免疫，但受生产、安全性、给药方式限制难以大规模普及。因此，研发一款能兼顾多虫种、全生命周期、激活长效细胞免疫的通用疟疾疫苗，是全球热带病领域多年来的核心夙愿。

2026年7月1日，来自巴西奥斯瓦尔多・克鲁兹基金会的Caroline Junqueira、牛津大学的Adrian V.S. Hill、俄勒冈健康与科学大学的Brandon Wilder等多国联合团队在Nature发表题为Identification of cross-stage, cross-species malaria CD8+ T cell antigens的研究论文，依托免疫肽组学无偏筛选手段，从间日疟原虫感染网织红细胞中捕获数百条保守虫源肽段，揭示经典HLA-ABC与低多态非经典HLA-E协同递呈抗原的全新机制，在人、恒河猴、小鼠多体系完整证实核糖体管家蛋白可作为通用疟疾疫苗核心靶点，打破当前疟疾疫苗研发的多重瓶颈，为广谱抗疟疫苗开发指明全新道路。

课题组前期的研究发现，不同于恶性疟专一侵染无完整抗原递呈系统的成熟红细胞，间日疟仅靶向未成熟网织红细胞，这类细胞仍保留转录翻译全套细胞器，能够完整表达HLA-I分子。研究团队证实CD8 + T细胞可以特异性识别、裂解被间日疟感染的网织红细胞，直接清除胞内寄生的疟原虫，从根源上阻断虫体扩散，但尚未系统鉴定间日疟感染网织红细胞表面HLA-I递呈的虫源抗原。为了鉴定虫源抗原，研究团队选取巴西亚马逊疟疾流行区7名急性期间日疟患者外周血，通过密度梯度离心获取高纯度的感染网织红细胞，泛HLA-I特异性W6/32单克隆抗体免疫沉淀HLA-肽复合物，通过高分辨液相色谱串联质谱检测，最终筛选出1025条匹配间日疟蛋白的肽段，其中453条独特间日疟虫源肽，对应166种疟原虫内源蛋白。

接着，研究人员对抗原蛋白进行分类统计。结果显示，453条独特肽中64%的肽段来自核糖体蛋白家族，其余分别为早期转录膜蛋白ETRAMP、组蛋白、未注释虫体蛋白等。转录组公共数据交叉验证显示，166种靶蛋白绝大多数在间日疟子孢子、肝脏裂殖体、休眠体、血液裂殖体全部持续表达，同时在恶性疟同源蛋白中序列同源度普遍超过80%，部分核糖体蛋白在7名全部患者样本中均能检出对应肽段，说明这类蛋白是疟原虫全生命周期高度保守的稳定抗原，很好地满足疟疾疫苗抗原的需求。研究团队从中筛选50条质谱匹配度高、多名患者共享的代表性肽段，通过IFNγ ELISpot体外免疫实验，采集间日疟感染者、恶性疟感染者、疟疾疫区健康人群、非疫区健康人群外周血单个核细胞开展功能验证，结果显示，无论间日疟还是恶性疟感染者，针对核糖体肽池刺激后分泌IFNγ的T细胞数量都显著高于两类健康对照组，即便仅分离无症状、依靠自身免疫控制低虫血症的间日感染者外周细胞，肽段刺激后依旧能产生大量功能性T细胞。

流式胞内细胞因子染色进一步明确应答细胞亚群，所有肽段刺激均可诱导IFNγ阳性CD8 + T细胞，CD4 + T细胞仅在全部50条肽混合刺激下出现微弱应答，符合HLA-I递呈仅激活CD8 + T的理论预期。此外，研究人员通过NetMHCpan软件预测筛选高亲和力的抗原蛋白，发现50条测试肽里仅有23条具备结合经典HLA-A/B/C分子的潜力，剩余27条不结合 HLA-A/B/C分子。然而ELISpot数据显示这类无法结合经典HLA的肽反而拥有更高比例的阳性T细胞应答，超过半数功能性免疫肽无法通过传统HLA-A/B/C通路递呈，这一矛盾提示大量免疫原性肽依靠非经典HLA-E分子呈递。

团队通过蛋白免疫印迹证实，网织红细胞缺失经典抗原加工通路中负责内质网内肽段修剪、高亲和力肽筛选两大关键分子Tapasin与ERAP1。此外，流式染色结果显示，HLA-E在感染间日疟后表达水平显著上调。为直接证实HLA-E参与疟原虫抗原递呈，研究人员设计两组特异性阻断对照实验，全HLA-I抗体封闭后CD8 + T 细胞应答完全消失，证明所有虫源肽的识别均依靠HLA-I家族分子，单独使用HLA-E竞争性VL 9 肽封闭后，IFNγ分泌水平下降近一半，说明约半数疟原虫特异性CD8 + T细胞依赖HLA-E递呈的表位激活。

进一步，研究团队验证这套抗原是否具备跨物种通用潜力。首先，研究人员选用诺氏疟感染恒河猴模型，选取9条在多种疟原虫间100%保守的肽组成混合肽池，两次子孢子攻虫后持续追踪外周CD8 + T 细胞动态变化，传统CSP、SSP2、AMA1等孢子抗原在二次感染时外周CD8 + T 细胞无显著记忆扩增，而新筛选保守肽池能够诱发强烈回忆性细胞免疫；进一步，建立化学预防疫苗CVac肝期免疫模型，三次子孢子免疫后分别采集外周血与肝脏活检淋巴细胞，肝脏驻留CD8 + T细胞针对核糖体保守抗原出现显著逐级扩增，证明这类抗原可诱导肝脏组织定居记忆T细胞，针对疟原虫肝期感染形成长效监视屏障。团队又利用和间日疟感染偏好一致、靶向网织红细胞的食蟹猴疟恒河猴模型重复阻断实验，灵长类HLA-E同源分子Mamu-E同样主导半数以上抗原特异性CD8应答，证明了该呈递机制在物种间的保守性。

最后，研究团队在约氏疟小鼠模型中验证体内抗原的保护功能。体外扩增靶向 60S RP L29、40S RP S30 的核糖体特异性CD8 + T细胞并输注小鼠体内，小鼠攻虫后峰值虫血症、总虫负荷大幅下降；此外，全长重组核糖体蛋白搭配铝佐剂与CpG皮下免疫小鼠，三次免疫后即可稳定诱导分泌IFNγ、TNF α 的功能性CD8 + T细胞，证明核糖体全长蛋白无需表位拼接改造，单独免疫即可提供跨血液阶段的抗疟保护，极大简化后续疫苗开发工艺，降低临床转化门槛。

总结来说，本研究借助免疫肽组学技术，跳出传统孢子表面蛋白筛选思路，锁定核糖体这类疟原虫生存必需管家蛋白，揭示网织红细胞HLA-E主导的特殊抗原递呈通路，解释了这套抗原不受宿主HLA分型限制、在不同疟原虫感染个体中持续诱导强效CD8+T细胞应答的分子机制。通过经典HLA-ABC与非经典HLA-E协同递呈的双重通路，让单一抗原同时适配肝细胞完整抗原加工环境与网织红细胞缺陷型递呈环境，分别靶向疟原虫肝期与红内期，实现全生命周期免疫监视，为真正意义上的通用型抗疟疫苗奠定坚实理论与实验基础。

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

制版人：十一

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