构建一种智能、自组装的纳米疫苗以预防弓形虫病

对抗聪明的寄生虫需要能引发关键免疫反应的智能疫苗。芝加哥大学的一个研究小组发现了一种新颖的方法。这些专家是弓形虫病专家和疫苗设计的领导者，他们把重点放在人类最常见的寄生虫感染之一上。

这种寄生虫，刚地弓形虫，可以导致终生感染。它生活在30%的人类的大脑(有时是眼睛)中。当人们饮用被污染的水，吃受感染的未煮熟的肉，或接触到土壤中的这些寄生虫时，可能会造成持久的损害。未被发现的暴露于这种微小寄生虫的感染会伤害眼睛、损伤大脑，在某些情况下还会导致死亡。根据美国疾病控制与预防中心的数据，弓形虫病是美国第二大常见的食源性死亡原因。

这些寄生虫倾向于攻击未出生的婴儿、新生儿、儿童和成人。虽然大多数接触寄生虫的健康成年人从未出现任何严重症状，但免疫功能低下的患者可能在多年后出现潜伏的、未被识别的潜伏感染。目前没有疫苗可以保护人们免受这种感染。

“我们迫切需要一种疫苗，以及新的和更好的药物，来预防和治疗这种感染，”该研究的资深作者Rima McLeod说，她是芝加哥大学眼科、视觉科学和儿科教授，也是弓形虫病的权威。bob电竞

“数百万人遭受这些感染，”麦克劳德说。这些被忽视的感染往往发现得太晚，无法预防不可逆的损害，如果感染得不到治疗，一些患者就会死亡。到目前为止，还没有针对人类的疫苗，也没有一种已知的临床药物能够消除弓形虫的慢性囊状形式。

在杂志上发表的一篇文章中科学报告(自然)在美国，研究团队公布了一种聪明的“免疫感应”方法——使用自组装蛋白纳米颗粒(sapn)。这些被设计用来增强免疫系统的各个组成部分。其目的是保护人类免受这种常见的、有害的、有时甚至是致命的寄生虫的伤害。2020年10月12日，《在HLA-A*11:01、HLA-A*02:01和HLA-B*07:02转基因小鼠中构建一种新型弓形虫肽疫苗自组装蛋白的工程和特性研究》在线发表。

该团队使用了基于细胞的模型和小鼠模型。这些小鼠模型具有人类免疫反应基因，可以模仿人类如何对抗感染。SAPN支架作为一种刺激物，促进先天免疫反应，并将疫苗的成分输送到相关的靶细胞。

“特别重要的是，”麦克劳德说，“这些新型的sapn被设计成具有对刚地弓形虫产生免疫反应的大小、形状和能力。这触发了一种保护效应。”

该团队的方法很快被其他调查人员采用。目前正在开展针对疱疹性眼病、SARS-CoV-2 (COVID19)、艾滋病毒、疟疾和流感病毒的免疫接种工作。

研究人员发现他们的SAPN支架可以可靠地折叠成稳定的形状。当免疫系统将其视为刺激保护性免疫反应的外来入侵者时，支架可以包含刺激免疫反应的成分，以对抗寄生虫的遗传变异。

这可以为不同基因背景的人量身定制。疫苗成为一种多系统瞄准武器。研究人员将他们的新武器命名为“ToxAll”。他们将其描述为“多表位、多功能、弓形虫病纳米疫苗”。

它含有关键的免疫刺激成分，混合了一种被称为glass - se的佐剂，这种佐剂似乎对人体有效且安全。这种含有疟原虫成分的疫苗已经在灵长类动物身上进行了疟疾试验，目前正在进入临床。

怀孕前感染弓形虫可以防止孕妇将感染传染给未出生的孩子。但是，当母亲在怀孕期间第一次感染这种寄生虫时——在她的身体产生免疫反应之前——这种寄生虫会对未出生的孩子造成重大伤害。

研究人员首先创造了一种减毒活疫苗，可以保护老鼠免受弓形虫病的感染。人类之前的自然感染可以提供保护，而活疫苗可以保护小鼠。然而，这些活疫苗可能存在安全问题。

ToxAll是一种合成疫苗，可以刺激危险信号，提醒免疫系统专注于外来入侵者。这一过程的关键部分是设计出具有正确属性的设计，将粒子组装成与病毒相似的可预测形状，然后使寄生虫成分的碎片培养免疫系统的“适应性记忆”。这会产生持久的免疫反应，包括抗体和保护性T淋巴细胞。

在这一点上，完整的SAPN保护尚未可用，“但正在开发中，结果很有希望，”McLeod说。该团队正在努力扩大使用寄生虫的其他碎片。他们希望创造一种下一代疫苗，能够提供对弓形虫病持久的免疫力，这种疫苗可以提供一种新颖、安全的合成疫苗来预防这种疾病。

下一步是开发疫苗作为“工具箱”的一部分，该工具箱还包括预防和治疗弓形虫病的新药和旧药物的新用途。该团队应用了他们的临床和实验室经验来理解感染并设计预防方法，利用免疫学，遗传学，生物信息学和系统生物学来发展和加强疫苗并确保它能帮助全世界的人类。

“我们现在认为我们正在进入下一个阶段，”麦克劳德说。“我们的工具箱可以用来预防和治疗人类弓形虫和恶性疟原虫感染。”她补充说，这种疫苗的方法“可以产生先天免疫、细胞介导的适应性免疫和宿主中和抗体，这些抗体对抵御不同病原体至关重要。”