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顶端膜抗原1（apical membrane antigen 1，AMA1）表达于疟原虫的裂殖子和子孢子感染阶段，并在分泌后于宿主细胞侵入过程中发挥关键作用。AMA1是疫苗开发中的重要候选抗原，然而，针对AMA1的特异性抗体往往无法抑制从野外分离的恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）寄生虫的生长，这可能是由于AMA1表面抗原具有高度多样性的多态性所致。靶细胞高效侵入的关键步骤之一，是通过裂殖子表面的AMA1与顶端复合体颈部蛋白2（rhoptry neck protein 2，RON2）相互作用形成紧密连接；RON2由寄生虫分泌并嵌入红细胞膜中。能够破坏AMA1-RON2相互作用的抗体或试剂，有望减少寄生虫向人类的传播，并抑制临床症状。为建立用于评估针对恶性疟原虫AMA1（PfAMA1）试剂的小鼠模型系统，我们利用CRISPR/Cas9构建了啮齿动物疟原虫工程化虫株，以PfAMA1替代内源性伯氏疟原虫（Plasmodium berghei）AMA1（PbAMA1），从而获得嵌合虫株Pb_PfAMA1。Pb_PfAMA1寄生虫感染小鼠肝脏和红细胞的效率与亲本虫株相当，表明PfAMA1在功能上能够补偿PbAMA1的必需作用。基于AlphaFold的结构建模提示，异源PfAMA1-PbRON2相互作用在结构上具有相容性；共免疫沉淀分析进一步支持PfAMA1与PbRON复合物之间存在功能性关联，而该复合物是裂殖子侵入红细胞所必需的。利用可抑制相互作用的R1肽处理Pb_PfAMA1子孢子，我们证明AMA1-RON2相互作用对于子孢子侵入肝细胞至关重要。重复感染Pb_PfAMA1可诱导产生针对PfAMA1的反应性抗体，且免疫血清能够抑制恶性疟原虫Pf3D7和PfHB3B虫株的生长；这提示，寄生虫天然加工产生的PfAMA1可诱导识别保守构象表位的抗体。为拓展该平台，我们以PfCSP替代环子孢子蛋白PbCSP，构建了双嵌合Pb_PfCSP+PfAMA1寄生虫。综上，这些嵌合寄生虫建立了一个体内平台，可用于评估针对疟疾多阶段和多抗原的干预措施。
顶端膜抗原1（apical membrane antigen 1，AMA1）表达于疟原虫的裂殖子和子孢子感染阶段，并在分泌后于宿主细胞侵入过程中发挥关键作用。AMA1是疫苗开发的主要候选抗原之一，尽管针对AMA1的特异性抗体往往无法抑制田间分离的恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）寄生虫的生长，这可能是由于AMA1表面抗原具有高度多样性的多态性所致。靶细胞高效侵入的关键步骤，是通过裂殖子表面的AMA1与分泌并嵌入红细胞膜中的棒状体颈部蛋白2（rhoptry neck protein 2，RON2）相互作用形成紧密连接。能够破坏AMA1-RON2相互作用的抗体或试剂，有望降低寄生虫向人类的传播，并抑制临床症状。为建立用于评估抗恶性疟原虫AMA1（PfAMA1）试剂的小鼠模型系统，我们利用CRISPR/Cas9构建了啮齿动物疟原虫，其中内源性伯氏疟原虫AMA1（PbAMA1）被PfAMA1所替代，从而获得嵌合虫株Pb_PfAMA1。Pb_PfAMA1寄生虫感染小鼠肝脏和红细胞的效率与亲本虫株相当，表明PfAMA1在功能上能够补偿PbAMA1的关键作用。基于AlphaFold的结构建模提示，异源PfAMA1-PbRON2相互作用在结构上具有相容性；共免疫沉淀分析进一步支持PfAMA1与PbRON复合物之间存在功能性结合，而该复合物是裂殖子侵入红细胞所必需的。利用可抑制相互作用的R1肽处理Pb_PfAMA1子孢子，我们证明AMA1-RON2相互作用对于子孢子侵入肝细胞至关重要。反复感染Pb_PfAMA1可诱导产生PfAMA1反应性抗体，且免疫血清能够抑制恶性疟原虫Pf3D7和PfHB3B虫株的生长；这提示，经寄生虫自然加工产生的PfAMA1能够诱导识别保守构象表位的抗体。为拓展该平台，我们以PfCSP替代环子孢子蛋白PbCSP，构建了双嵌合Pb_PfCSP+PfAMA1寄生虫。综上，这些嵌合寄生虫建立了一个体内平台，可用于评估针对疟疾多个阶段和多种抗原的干预措施。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.28.747760v1?rss=1
🏷️ 疟原虫嵌合虫株 PfAMA1抗原 AMA1-RON2相互作用 CRISPR/Cas9基因编辑 疟疾疫苗评价 多阶段干预