吉林大学Nature子刊发布免疫新成果

生物通报道  来自吉林大学、瑞典卡罗林斯卡学院等机构的研究人员证实，疟原虫的TatD样脱氧核糖核酸酶 (DNase)是一个毒力因子，是一种潜在的疟疾候选疫苗。

任职于吉林大学、瑞典卡罗林斯卡学院及沈阳农业大学的陈启军（Qijun Chen）教授是这篇论文的通讯作者。陈教授长期从事病原微生物领域的分子生物学、分子病理学及免疫学的研究工作，先后在Nature, Nature Medicine, Journal of Exp Medicine, Genome Biology等杂志发表研究性论文和综述70余篇。

被最初的微生物接触激活后，中性粒细胞和巨噬细胞会释放出由DNA和蛋白酶构成的中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps，NETs)丝状结构，研究证实NETs可作为天然免疫反应的组成部分促进病原体捕获。

相应地，一些病原体可通过分泌脱氧核糖核酸酶来降解DNA成功逃脱这一中性粒细胞胞外诱捕网。释放的脱氧核糖核酸酶能够抵消NET的限制作用，这使得它们成为了微生物的毒力因子。此外，在体外血浆血红素可以诱导NETs形成，当恶性疟原虫感染的红细胞破裂时会在宿主血液循环中大量释放血红素。有研究报道称在恶性疟原虫感染的无并发症疟疾患儿皮肤相关外周血中观察到了NET结构。恶性疟原虫可通过对抗免疫清除在宿主体内旺盛生长。

研究人员推测NETs有可能是控制宿主中疟原虫增殖的一个重要天然免疫因子，疟原虫释放的脱氧核糖核酸酶可能是NET破坏的一个关键因子。在这项新研究中，研究人员报告称发现了一个恶性疟原虫新毒力因子TatD样脱氧核糖核酸酶(pfTatD)，pfTatD主要表达于无性血内阶段（Asexual blood stage），有可能被疟原虫利用对抗了NETs。

pfTatD显示出典型的脱氧核糖核酸酶活性，它在恶性疟原虫中表达高于无致病力疟原虫。敲除TatD的恶性疟原虫在小鼠体内显示致病力下降。重组TatD免疫的小鼠显示对致命挑战的免疫力增高。

这些研究结果表明，pfTatD是疟原虫在宿主体内生存一个必不可少的因子，并且是一种潜在的疟疾候选疫苗。

说到疟疾大多数人想到的只是蚊子，其实疟原虫才是罪魁祸首，蚊子只是携带者。近年来，疟原虫正在逐渐发展出对治疗药物的抗性，研究者们正在努力寻找新的药物靶标。厦门大学、美国国立卫生研究院NIH和休斯顿卫理公会研究所的研究人员对宿主-疟原虫互作进行了全基因组分析，揭示了I型干扰素应答的调控子。这一成果发表在2015年7月的Cell Reports杂志上（厦门大学Cell子刊发表新免疫学成果 ）。

青蒿素提取自传统中药，是目前最有效的抗疟疾药物，显著降低了疟疾患者的死亡率。青蒿素的发现者、中国女科学家屠呦呦因此获得了2015年的诺贝尔生理/医学奖。不过，人们至今还没有完全了解青蒿素及其衍生物杀死疟原虫的机制。新加坡国立大学和南京大学的研究人员对此进行了深入研究。他们在2015年12月的Nature Communications杂志上发表文章，阐明了青蒿素对抗恶性疟原虫的重要作用机制（南京大学Nature子刊解析青蒿素作用机制 ）。

冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)是撒哈拉以南非洲危险疟原虫的主要携带者，每年90%的疟疾死亡病例都发生在这一地区。由伦敦帝国学院领导的一个研究小组，第一次将疟蚊改造成了不能生育及快速传递这一性状的蚊子，由此增加了减少这种疾病传播的可能性（Nature子刊发布CRISpR-Cas9基因编辑重要成果）。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

The TatD-like DNase of plasmodium is a virulence factor and a potential malaria vaccine candidate

Neutrophil extracellular traps (NETs), composed primarily of DNA and proteases, are released from activated neutrophils and contribute to the innate immune response by capturing pathogens. plasmodium falciparum, the causative agent of severe malaria, thrives in its host by counteracting immune elimination. Here, we report the discovery of a novel virulence factor of p. falciparum, a TatD-like DNase (pfTatD) that is expressed primarily in the asexual blood stage and is likely utilized by the parasite to counteract NETs. pfTatD exhibits typical deoxyribonuclease activity, and its expression is higher in virulent parasites than in avirulent parasites. A p. berghei TatD-knockout parasite displays reduced pathogenicity in mice. Mice immunized with recombinant TatD exhibit increased immunity against lethal challenge. Our results suggest that the TatD-like DNase is an essential factor for the survival of malarial parasites in the host and is a potential malaria vaccine candidate.

作者简介：

陈启军教授

生于1963年，是“新世纪百千万人才工程”国家级人选，国务院政府特殊津贴获得者，教育部“****与创新团队”人兽共患病团队学术带头人，农业部第六届兽药评审专家，中国动物学会第十七届理事会常务理事及寄生虫学专业委员会主任委员（理事长），中国医学科学学院北京协和医学院协和学者特聘教授，兼任瑞典卡洛琳斯卡医学院微生物与肿瘤生物学研究中心副教授。
   
陈启军教授1994年获得中国人民解放军农牧大学兽医专业博士学位，1995年7月至1999年12月在瑞典卡洛琳斯卡医学院微生物与肿瘤研究中心寄生虫部从事博士后研究，2000年至2010年任瑞典国家传染病控制研究所寄生虫部研究员。曾任吉林大学人兽共患病研究所所长，人兽共患病教育部重点实验室主任，兼任中国医学科学院病原生物学研究所寄生虫学联合实验室主任，“唐敖庆”特聘教授。
   
近五年来，陈启军教授共主持和承担国内外课题15项。其中，国家杰出青年基金（A）、（B）各1项；国家自然科学基金-重点项目和重点海外合作项目各1项；国家科技部重大基础研究“973”专项1项；国外合作项目共7项。先后在Nature, Nature Medicine, Journal of Exp Medicine, Genome Biology等杂志发表研究性论文和综述70余篇，论文总影响因子430以上。具有代表性的文章共10篇，影响因子最高达38.6。获专利3项。2014年11月，获吉林省科学技术一等奖。1997年9月，获军队科学技术进步二等奖。