恶性疟原虫|恶性疟原虫与人体免疫细胞的“猫鼠游戏”
采访人员 冯丽妃
病原与人类免疫系统的关系就像猫鼠游戏，“猫”需要监视并跟踪“老鼠”的轨迹来抵制病原入侵 。在这场博弈中，狡猾的病原会使出各种手段以蒙蔽免疫系统的监视，进而破坏人体，而免疫系统也会“见招拆招”，进化出对应策略 。
在8月24日发表于《细胞报告》的一项研究中，中国科学院院士高福团队就揭示了这样一只狡猾的“老鼠”——恶性疟原虫免疫逃逸的分子机制以及宿主的反制策略，为抗疟疾药物的开发及疫苗设计提供了理论依据 。
博弈：“瞒天过海”VS“蛛丝马迹”
疟疾是一种由疟原虫引起、经雌性按蚊叮咬传播的虫媒传染病 。其感染主要表现为寒战、发热、贫血等临床症状，严重时导致死亡，是严重威胁人类健康的一种疾病 。
今年6月底，世界卫生组织（WHO）宣布中国为无疟疾国家，这也使得全球无疟疾的国家达到40个 。不过，在全世界范围内，疟疾依然对人类造成不可忽视的影响 。据WHO统计，2019年全球有2.29亿疟疾病例，死亡人数高达40.9万 。
【恶性疟原虫|恶性疟原虫与人体免疫细胞的“猫鼠游戏”】“科学家已经发现，有6种疟原虫可致人类疾病，其中恶性疟原虫是致死性最高、造成恶性疟疾的致病疟原虫 。”论文共同通讯作者、中国科学院北京生命科学研究院副研究员宋豪在接受《中国科学报》采访时说 。
他解释说，恶性疟原虫感染红细胞后可表达多种蛋白如PfEMP1、STEVOR和RIFIN等，就像“烟幕弹”一样 。这些蛋白表达到红细胞表面会帮助疟原虫“瞒天过海”，逃避宿主的免疫监视 。
有欺诈就有反欺诈 。近年来，科学家已在疟疾患者体内分离到公共抗体，这类抗体通过“蛛丝马迹”——插入的LAIR1胞外段片段（LAIR1Ab，均出现不同突变），识别被感染红细胞表面表达的RIFIN蛋白 。
“LAIR1是一种在NK细胞、T细胞等多种免疫细胞表面表达的免疫抑制性受体 。RIFIN蛋白是目前已知的恶性疟原虫中最大的多变抗原家族，每个疟原虫基因组编码150~200个rif基因 。”论文共同通讯作者、中国科学院微生物研究所研究员齐建勋说，“这些RIFIN成员如何与LAIR1结合？有LAIR1Ab片段插入的抗体如何发挥作用？这些成为亟待解决的科学问题 。”
针对这些问题，高福、宋豪、齐建勋等从分子水平阐释了恶性疟原虫RIFIN蛋白与宿主免疫抑制性受体LAIR1的相互作用机制，揭示了恶性疟原虫免疫逃逸的分子机制以及宿主的反制策略 。
“这是关于RIFIN与LAIR1相互作用的首次报道，对该领域具有重要意义 。”一位审稿人评论称 。
侵袭：“明修栈道”+“暗度陈仓”
疟原虫“瞒天过海”后，如何抑制人体免疫系统？在研究中，作者发现RIFIN蛋白不仅会“明修栈道”，还会“暗度陈仓”，通过不同方式与LAIR1分子相结合，抑制人体免疫机制 。
通过解析RIFIN的单体结构以及两个RIFIN成员与LAIR1/LAIR1Ab的复合物结构，研究团队发现，RIFIN蛋白胞外段由保守区和可变区组成，它通过可变区识别LAIR1，并在可变区形成以α螺旋和柔性区为主的类似“瞭望塔”的结构，利用顶部的两个柔性环和一个α螺旋与LAIR1结合 。
这个“瞭望塔”结构即RIFIN蛋白连接LAIR1分子的“栈道” 。“两个RIFIN成员均靶向LAIR1上相似的结合区域，但结合的角度不同，表明RIFIN不同成员由于序列多样性具有很强的结构可塑性 。”齐建勋说 。
有意思的是，通过进一步比较RIFIN与LAIR1的相互作用细节，他们发现，RIFIN与LAIR1的结合位点同LAIR1与其天然配体胶原蛋白的结合位点部分重叠，表明RIFIN或能通过模拟胶原蛋白“暗度陈仓”，与LAIR1结合进而抑制免疫细胞的功能 。
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