综述：从早期到晚期肝期停滞的基因减毒寄生虫作为疟疾疫苗接种策略的路径

时间：2025年10月10日

来源：npj Vaccines

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本综述系统梳理了基因减毒寄生虫（GAP）作为疟疾疫苗的研发路径。通过对比早期停滞（early-arresters）与晚期停滞（late-arresters）GAPs，揭示了肝期发育时间与免疫保护效力的关键关联（如GA2保护率达89%）。文章重点探讨了GAPs的临床转化潜力，包括安全性（如突破性感染风险）、免疫机制（CD8+ T细胞的核心作用）及大规模应用挑战，为下一代疟疾疫苗设计提供战略视角。

基因减毒寄生虫的疫苗开发路径

疟疾仍是全球重大健康威胁，尽管基于环子孢子蛋白（CSP）的亚单位疫苗RTS,S和R21已获WHO推荐，但其效力随时间推移而下降（30-80%），难以实现203年降低疟疾死亡率90%的目标。全孢子虫（Whole sporozoite, WSp）疫苗通过辐射减毒（RAS）、化学预防（CPS）或基因减毒（GAP）策略，能诱导更全面的免疫应答，其中基因减毒寄生虫（GAP）因能精准控制寄生虫生命周期阶段而备受关注。

早期肝期停滞GAPs的探索

早期GAPs通过删除肝期发育早期必需基因实现减毒。例如，基于△uis3/△uis4的双基因敲除在鼠疟模型中显示完全减毒，免疫后可诱导100%保护，但翻译至恶性疟原虫（Pf）时因基因功能差异失败。类似地，△p52/△p36双敲除在Py模型中有效，但Pf△p36△p52（2KO）在首次人体试验中因不完全减毒导致突破性感染。为增强安全性，三重敲除Pf△p36△p52△sap1（3KO）被开发，临床试验显示50%保护率，但免疫力随时间减弱。

另一早期GAP候选GA1（Pf△b9△slarp）在临床试验中保护率仅12%（3/25），凸显早期停滞GAPs的局限性。这些研究表明，尽管早期停滞GAPs能诱导免疫应答，但其抗原暴露时间短，限制了保护效力的持久性和强度。

晚期肝期停滞GAPs的突破

晚期停滞GAPs通过延长肝期发育增强抗原暴露，从而提升保护效力。单基因敲除Pf△mei2（GA2/LARC1）在肝期存活长达9天，无法产生有活力的裂殖子。临床试验中，单剂GA2（50蚊咬）即诱导90%保护，三剂免疫后保护率达89%，显著优于早期GAPs（GA1仅13%）。为进一步优化安全性，双敲除Pf△mei2△linup（LARC2）被开发，临床前研究显示完全减毒且诱导持久保护。

免疫机制解析

保护性免疫依赖体液和细胞应答的协同作用。CD8⁺ T细胞是关键效应细胞，晚期停滞GAPs通过延长肝期停留时间，优先招募肝驻留CD8⁺ T细胞（TRM），产生IFN-γ、TNF-α等细胞因子。尽管抗CSP抗体滴度增加，但其与保护无直接相关性，提示其他孢子虫蛋白可能在肝细胞入侵中发挥重要作用。

生物安全与实施挑战

GAPs的安全性至关重要。突破性感染风险虽通过动物模型（如FRG huHep小鼠）评估，但人类数据仍需扩大样本验证。遗传修饰生物体（GMO）的监管问题需关注，但GAPs无法完成传播周期，且无外源基因残留，降低了环境风险。大规模生产需克服成本高、冷链物流等挑战，但体外孢子虫培养技术的进展提供解决方案。