《Nature Microbiology》：mRNA vaccination overcomes haemozoin-mediated impairment of whole-parasite malaria vaccines in mice
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本研究针对疟疾流行区个体接种辐射减毒子孢子（RAS）疫苗后保护效果下降的临床难题，发现既往疟原虫血液期感染残留的血褐素（Hz）会持续抑制树突状细胞抗原提呈功能，导致CD8+T细胞应答缺陷。团队创新性采用脂质纳米颗粒包裹的mRNA疫苗（LNP-mRNA）成功绕过Hz阻断，并通过"RAS+mRNA"联合策略显著提升肝脏组织驻留记忆T细胞（TRM）水平，为疟疾疫苗在流行区的应用提供新路径。
全球每年仍有超过2亿疟疾病例和60万死亡病例，其中恶性疟原虫引起的重症疟疾是主要致死原因。辐射减毒子孢子（RAS）疫苗被誉为肝期疟疾疫苗的"金标准"，能在疟疾初发地区诱导近乎100%的 sterilizing immunity（ sterilizing immunity）。然而当进入疟疾流行区实施田间试验时，RAS疫苗的保护效果骤降至30%-50%。这种疫苗效力在流行区显著衰减的现象背后，隐藏着免疫学机制的关键谜题。
为破解这一临床困境，研究团队建立小鼠疟疾模型，发现既往感染非致死型约氏疟原虫（Plasmodium yoelii）的小鼠，在接种伯氏疟原虫（Plasmodium berghei）RAS疫苗后，抗原特异性CD8+T细胞应答强度降低2-10倍，肝脏记忆T细胞（TRM）数量显著减少，疫苗保护作用几乎完全丧失。这种免疫抑制状态在病原体清除后仍可持续超过1年，且在不同疟原虫物种间具有保守性。
通过系列机制探索，研究者将目光聚焦于疟原虫特有的代谢副产物——血褐素（hemozoin, Hz）。这种在红细胞内血红蛋白降解过程中形成的双折射晶体，能在感染清除后长期沉积于肝脏、脾脏和骨髓。实验显示，单独注射合成Hz（sHz）即可模拟既往感染引起的T细胞应答缺陷，而Hz对免疫系统的干扰与树突状细胞（DC）抗原摄取功能受损密切相关。当用荧光标记卵清蛋白（Ova）考察抗原摄取时，Hz预处理的DC2.4细胞吞噬能力呈剂量依赖性下降，但LNP包裹的mRNA疫苗却能绕过该屏障，在Hz存在的环境下保持高效递送。
关键技术方法
研究采用约氏疟原虫17XNL感染C57BL/6J小鼠建立血液期暴露模型，通过流式细胞术分析CD8+T细胞应答；利用合成Hz（sHz）腹腔注射模拟持久性免疫抑制；构建包含伯氏疟原虫CD8+T细胞表位串的Ub-PbOva mRNA疫苗（脂质纳米颗粒包裹）；采用体外生物发光成像（IVIS）和qRT-PCR定量肝期寄生虫负荷；通过过继转移OT-I转基因T细胞追踪抗原特异性免疫应答；使用单核细胞来源的树突状细胞进行抗原提呈功能分析。
Hz介导的疫苗失效机制
Fig. 1-3系列实验揭示，既往疟疾暴露小鼠的脾脏循环记忆T细胞（TCIRCM）和肝脏TRM数量显著降低，尤其以CD69+CXCR6+的TRM群体受损最为明显。在体外重刺激实验中，Hz暴露组肝脏淋巴细胞产生IFNγ的能力下降约70%。这种抑制效应在NLRP3-/-小鼠中依然存在，提示Hz可能通过非经典炎症小体途径发挥作用。
mRNA疫苗的突破性优势
Fig. 5展示的联合疫苗策略呈现关键转折：当采用"RAS初免-mRNA加强"的序贯免疫方案时，疟疾暴露小鼠的肝脏TRM数量恢复至正常水平，肝期寄生虫负荷降低10倍以上。机制上，mRNA-LNP疫苗通过网格蛋白非依赖的内吞途径直接递送抗原信息，规避了Hz对经典抗原提呈途径的干扰。实验显示，Hz处理虽抑制DC对蛋白抗原的摄取，但不影响LNP-mRNA的胞吞和翻译效率。
Prime-and-Trap免疫策略的价值
Fig. 4-5数据证实，单用mRNA疫苗虽能恢复T细胞应答，但联合RAS疫苗可进一步促进TRM在肝脏的定居。这种"诱捕"策略（Prime-and-Trap）利用RAS引起的局部炎症，将mRNA疫苗诱导的循环记忆T细胞招募至肝脏形成长期驻留防线，使疟疾暴露小鼠在毒虫子孢子攻击后保持超过90%的肝期保护效率。
这项发表于《Nature Microbiology》的研究首次阐明Hz是疟疾流行区疫苗失效的关键障碍，并创新性提出mRNA疫苗联合传统RAS的解决方案。该发现不仅为理解疟疾流行区免疫应答特征提供新视角，更通过可临床转化的技术路径，为开发适用于疟疾流行区的有效疫苗奠定理论基础。尤其重要的是，研究证实基于脂质纳米颗粒的mRNA技术能克服生物晶体引起的免疫抑制，这为其他存在类似病理产物的寄生虫病疫苗研发提供重要借鉴。随着体外子孢子培养技术的突破，这种联合疫苗策略有望快速推向临床验证，最终改变疟疾流行区的免疫保护格局。
