[发明专利]疫苗

说明书

本发明涉及疟疾抗原的新用途，用以赋予对疟疾的免疫性。本发明特别地涉及来自恶性疟虫(P.falciparum)的环子孢子蛋白(CS蛋白)或其片段，用以为婴幼儿赋予对虐疾的免疫性。

疟疾是全球主要的健康问题之一。在20世纪，经济和社会的发展，加之抗疟活动的开展，使得疟疾从全球大部分地区得以根除，疟疾的影响范围从全球面积的50％减少到27％。虽然如此，若考虑到人口增长，预计在2010年，世界人口的半数，大约35亿人将生存在疟疾传播的区域¹。目前的估计表明，每年将会有超过100万人死于疟疾，仅仅非洲地区的经济损失就非常惊人，每年至少达到几十亿美金左右²。

这些数据表明全球疟疾危机非常严重，成为世界卫生组织亟待解决的问题。从全球出现的对现有可用的、曾经高效药物的抗药性的出现，到健康系统的削弱和机能不全导致的资源匮乏等等，此危机的原因是多种多样的。如果不能发现控制此疾病的方法，那么全球改善健康状况和提高儿童存活率、降低贫困、促进安全感、强化易感人群的努力就将功亏一篑。

本病最严重的类型之一是由原生寄生虫类恶性疟虫(Plasmodiumfalciparum)导致的，这是由疟疾导致死亡的主因。

疟虫(Plasmodium)的生命周期是复杂的，需要两个宿主，人和蚊子来完成。人类的感染是由引入叮咬的、已被感染的蚊子唾液中的子孢子(sporozoite)而启动的。子孢子转移到肝脏，并在那里感染肝细胞，在此分化和繁殖，通过细胞内的红细胞外发育期，进入裂殖子阶段，在此阶段感染红细胞(RBC)以启动无性繁殖血液阶段的循环复制。RBC内的许多裂殖子分化到有性阶段配子细胞后，被蚊子摄入，在蚊子中肠内经过一系列阶段发育成为子孢子后迁移至唾液腺，至此此循环结束。

疟虫子孢子阶段被确定为疟疾疫苗的可能靶点。采用灭活(辐射后)子孢子进行免疫，已经显示诱导了针对实验性人类疟疾的保护作用(Am.J，Trop.Med.Hyg 24：297-402，1975)。但是，实际上和逻辑上，还不可能基于此方法、应用辐射后子孢子制造用于民众的疟疾疫苗。

已知子孢子主要的表面蛋白是环子孢子蛋白(CS蛋白)。认为该蛋白在子孢子从最初通过蚊子感染的部位进入到循环、由此迁移至肝脏的过程中，参与子孢子的运动性和侵袭性。

疟虫类的CS蛋白的特点是具有中心重复结构域(重复区)，侧面与非重复氨基(N端)和羧基(C端)片段相连。恶性疟虫的CS蛋白具有高度保守的中心重复区。

一些团体已经提出基于各种形式或者部分的CS蛋白的亚基疫苗。这些疫苗中的两种仅仅基于中心重复序列，20世纪80年代早期就已经经过临床检测，其中之一为合成肽，另一为重组蛋白(Ballou et al Lancet：June 6(1987)：1277和Herrington et al Nature 328：257(1987))。这些疫苗成功激发了抗子孢子反应。但是，反应程度令人失望，有些疫苗根本不发生任何反应。此外，后续注射后并没有出现“加速”抗体水平，体外淋巴细胞繁殖实验结果表明多数志愿者的T细胞没有识别免疫显性重复序列。进而，这两种疫苗的效力非常之微，只有一名被免疫的志愿者未患上寄生虫血症。这些疫苗因此而未能继续得到开发。

WO 93/10152和WO 98/05355公开了衍生自恶性疟虫CS蛋白的疫苗，明确利用该专利所述方法朝着抗恶性疟虫的预防接种有了一些进展，类似内容也可见于Heppner et等文章(2005，Vaccine 23，2243-50.)。

对于多种柱，例如NF54株，克隆3D7，来自恶性疟虫的CS蛋白已经被克隆、表达并且测序(Caspers等，Mol.Biochem.Parasitol.35，185-190，1989)。来自株3D7的蛋白特征为具有中心免疫显性重复区域，包括四肽Asn-Ala-Asn-Pro重复40次，但有四个次要重复序列Asn-Val-Asp-Pro散布其中。其他株中，主要和次要重复区域的数量不同，其相对位置也不同。这种中心蛋白两侧N和C端蛋白由非重复性氨基酸序列构成，被称为为CS蛋白的非重复部分。