研究人员发现，导致疟疾的寄生虫如何在通过蚊子叮咬传播后能够躲避身体的免疫系统，有时甚至长达数年。研究表明，这种寄生虫**Plasmodium falciparum**能够关闭一组关键基因，使其“在免疫上隐形”。
威尔·康乃尔医学研究所的研究人员发现，导致疟疾的寄生虫如何在通过蚊子叮咬传播后能够躲避身体的免疫系统，有时甚至长达数年。研究表明，这种寄生虫，Plasmodium falciparum，能够关闭一组关键基因，使其“在免疫上隐形”。
“这一发现提供了关于为什么疟疾如此难以根除的另一个线索，”威尔·康乃尔医学研究所微生物学和免疫学研究助理弗朗西斯卡·弗洛里尼博士说道，她是这项研究的共同带头人。疟疾每年感染3亿至5亿人，导致全球近60万人死亡。
5月16日发表在《自然微生物学》上的前临床结果显示，在疟疾流行的地区，无症状的成年人可能携带不可检测的寄生虫，这些寄生虫可能会被蚊子传播给下一个叮咬的人。
威尔·康乃尔医学研究所微生物学和免疫学教授、论文的高级作者基尔克·迪奇博士表示：“当前的疟疾控制运动主要集中在治疗有症状的人，通常是儿童。这些发现表明，我们需要考虑无症状的成年人，他们可能携带潜在可传播的寄生虫——这意味着根除任何地理区域的疟疾将比预想的更复杂。”
避免消灭
一旦进入人体，寄生虫会进入红细胞进行复制——但它必须避免提醒免疫系统或被脾脏移除，脾脏会过滤出缺陷的血细胞。它逃避这些潜在危险的解决方案依赖于一组约60个基因，称为var；每个var基因编码一种能够插入红血球表面的蛋白质。
当寄生虫激活其中一个var基因时，突出的蛋白质会使红细胞附着在血管壁上，从而使细胞及其内部寄生虫避免被送往脾脏。这个策略唯一的问题是，在大约一周内，免疫系统可以产生识别该粘附蛋白的抗体。为了应对这一免疫反击，寄生虫关闭该var基因并表达集合中的另一个基因，从而避免被检测到并延长感染时间。
迪奇博士表示：“过去的范式是，寄生虫有一种严格的、相互排斥的表达机制，这意味着它总是一次只表达一个——而且只一个——var基因。”但当寄生虫用完整个基因组后会发生什么呢？重新激活一个之前使用过的基因会触发迅速的免疫消除。然而，慢性疟疾感染可以持续十年或更长时间。
为了破解这个谜题，弗洛里尼博士和研究生约瑟夫·维索尼使用单细胞测序技术评估单个寄生虫如何管理var基因表达。他们发现，虽然许多只在同一时间激活单个var基因，但一些则激活两个或三个，而另一些则根本不表达任何基因。
关闭，藏匿
表达几个var基因的寄生虫可能是在一个基因与另一个基因之间切换时被捕捉到的。迪奇博士解释道：“在两个基因都开启的短暂阶段，我们恰好捕捉到了切换的时刻。”
但那些关闭所有var基因的隐秘寄生虫让人惊讶。“这种‘无状态’，寄生虫几乎没有或没有var基因表达，使用基于群体的测定方法是无法识别的，”弗洛里尼博士说。“这突显了疟疾如何逃避我们免疫系统识别的新方面。”
然而，没有var基因表达，寄生虫也失去了依附于血管壁的能力，那么它们是如何避免脾脏的过滤系统的呢？迪奇博士表示：“我们怀疑它们藏在骨髓中或在脾脏中心的可扩展非循环红细胞口袋中。如果红细胞可以在那儿停留24小时，那足以让寄生虫完成其生命周期。”
迪奇博士计划在西非开展实地工作，寻找这些隐藏的解剖储存库。找到它们，并了解疟疾寄生虫如何利用这一新发现的逃避消灭机制，可能为解决慢性疟疾感染问题提供新的策略。
这项工作得到了国家卫生研究院（AI 52390，AI 99327和F31博士前奖学金F31AI164897）、瑞士国家科学基金会（早期博士后移动资助P2BEP3_191777）和威廉·兰道夫·赫斯特基金会的支持。
