[发明专利]抗疟疾疫苗

说明书

本发明涉及疟疾抗原在进行免疫抵御疟疾感染和疾病中的新用途。本发明特别涉及子孢子抗原，特别是环子孢子(CS)蛋白或其免疫原性片段或衍生物，与合适佐剂联合免疫将到疟疾流行区旅行的未接触过疟疾的个体，以抵御疟疾感染的用途。

疟疾是世界范围内的主要健康问题之一。在20世纪，经济和社会发展以及抗疟疾运动已经使世界上的大部分地区都根除了疟疾，受影响的地区占地球陆地面积的比例从50％减少到27％。尽管如此，考虑到预期人口增长，估计到2010年大概一半的世界人口，接近35亿人，将生活在疟疾传染区(Hay，2004)。现在的估测表明每年超过1百万人死于疟疾，单是非洲的经济费用就是惊人的(Bremen，2004)。

这些数字突出了全球疟疾危机和摆在国际健康共同体面前的挑战。该危机的起因是多重的，从对现有的、负担的起和先前高效药物的普遍抗药性的出现，到医疗卫生系统的瘫痪和不完善以及资源的缺乏。除非发现控制这种疾病的途径，否则改善健康和儿童存活率，减少贫困，增强安全感和强化最脆弱社会的全球努力将会失败。

疟疾还给那些在疟疾流行区旅行或者工作的人带来危险，这些人通常居住在没有疟疾的地方。对这类旅行者人群来说危险可能更大，因为他们对来自自然接触的疟疾不具有任何基础免疫。到疟疾流行区的旅行者遭遇危险的另一个方面是，由于流行性感冒样症状，该疾病在其早期经常被误诊。当严重程度加重和疟疾最终被确诊时，可能就太晚了。在症状加重的几日内，就可能导致死亡，例如，源于脑型疟，或者有时是器官(例如肝或者肾)衰竭。

该疾病的一个最急性形式是由原生动物寄生恶性疟原虫(Plasmodiumfalciparum)引起的，恶性疟原虫导致大多数属于疟疾的死亡。该疾病的另一种形式是由间日疟原虫(Plasmodium vivax)引起的。间日疟原虫(P.vivax)是所有疟疾中分布最广泛的。除了存在于热带和亚热带地区外，该寄生虫在低至15摄氏度的温度下完成蚊体内循环的能力使其可以在温带气候中传播。但由于间日疟原虫感染极少致命，控制间日疟原虫疟疾的努力(通过疫苗开发)滞后于恶性疟原虫(P.falciparum)。

30多年前做出的观察为下列看法提供了有力支持，即最终将开发出有效的疟疾疫苗。通过用活的、辐射灭活疟疾子孢子免疫，小鼠和人类可以预防疟疾。体内肝内期的维持是产生和保持保护性免疫所需的，但基本机理还没有完全明确。抗体、CD8和CD4 T细胞已经暗示其作为关键效应免疫调节物(Hoffman，1996)。

疟原虫(例如恶性疟原虫或者间日疟原虫)的生活周期是复杂的，需要两个宿主，人和蚊子才能完成。人的感染是由受感染蚊子的唾液中子孢子的接种引起的。子孢子迁移到肝脏，在那里感染肝细胞(肝期)，在肝细胞中通过红细胞外胞内期(exoerythrocytic intracellular stage)，分化进入裂殖性孢子期(merozoite stage)，裂殖性孢子感染红细胞(RBC)起始无性血液期(asexual bloodstage)中的循环复制。通过大量RBC中的裂殖性孢子分化成有性期配子体，循环完成，所述配子体被蚊子摄取，在那里配子体在中肠经过一系列阶段的发育产生迁移到唾液腺的子孢子。

疟原虫(例如恶性疟原虫或者间日疟原虫)的子孢子期已经被鉴定为一种疟疾疫苗的潜在靶标。已知子孢子的主要表面蛋白是环子孢子蛋白(CS蛋白)。已经对不同株系例如恶性疟原虫NF54株克隆3D7进行了该蛋白的克隆、表达和测序(Caspers，1989)。来自3D7株的该蛋白的特征是具有中心免疫显性重复区，包括重复40次的四肽Asn-Ala-Asn-Pro，但其中散布4个较少重复的四肽Asn-Val-Asp-Pro。在其他株系中，主要的和较少的重复的数目以及它们的相对位置是不同的。该中心部分位于N和C末端部分中间，所述N和C末端部分由非重复氨基酸序列组成，其被命名为CS蛋白的无重复部分。

基于CS蛋白的葛兰素史密斯克莱恩生物有限公司的(GlaxoSmith-KlineBiologicals′)RTS，S疟疾疫苗从1987年开始研发，是当前研究中最有效的疟疾疫苗(Ballou，2004)。该疫苗特异的以恶性疟原虫的红细胞前期(pre-erythrocytic)作为靶标。