모기 AgTRIO mRNA 백신은 말라리아 면역에 기여합니다

npj 백신 8권, 기사 번호: 88(2023) 이 기사 인용

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말라리아는 감염된 모기가 Plasmodium sporozoites를 함유한 타액을 척추동물의 피부에 주사할 때 시작됩니다. 말라리아를 예방하려면 예방접종이 가장 효과적인 전략이며, 현재의 병원체 기반 백신을 강화하기 위한 새로운 전략이 시급히 필요합니다. 모기 타액 단백질인 AgTRIO에 대한 능동 또는 수동 면역화는 생쥐의 Plasmodium 감염으로부터 보호하는 데 기여합니다. 이 연구에서 우리는 AgTRIO mRNA-지질 나노입자(LNP)를 생성하고 말라리아 백신으로서의 잠재적 유용성을 평가했습니다. AgTRIO mRNA-LNP로 마우스를 면역시키면 보호와 관련된 AgTRIO IgG2a 이소형 항체를 포함하여 강력한 체액 반응이 생성되었습니다. Plasmodium berghei에 감염된 모기에 노출된 AgTRIO mRNA-LNP 면역 마우스는 대조군 마우스에 비해 초기 Plasmodium 간 감염 수준이 현저히 감소하고 생존율이 증가했습니다. 또한 AgTRIO에 대한 체액 반응이 6개월에 걸쳐 약해짐에 따라 추가 모기 물림으로 인해 IgG1 및 IgG2a 이소형을 포함한 AgTRIO IgG 역가가 증가하여 병원체 기반 백신에 비해 독특한 이점을 제공합니다. 이러한 데이터는 병원체 항원과 벡터 항원을 모두 포함할 수 있는 미래의 말라리아 백신을 생성하는 데 도움이 될 것입니다.

인간 말라리아는 최소 5종의 Plasmodium1에 의해 발생할 수 있습니다. 감염을 예방하려면 예방접종이 가장 효과적인 전략입니다. 그러나 현재까지 매우 효과적인 말라리아 백신은 개발되지 않았습니다2,3,4. 여러 백신 후보가 임상 시험 중입니다. 2021년 WHO가 승인한 가장 발전된 백신 중 하나는 병원체 기반 백신인 RTS,S입니다. RTS,S는 B형 간염 표면 항원 및 AS01 보조제5의 면역자극 에피토프와 함께 열대열원충(Plasmodium falciparum Circumsporozoite) 단백질(PfCSP)을 표적으로 합니다5. 보호 효능은 임상 시험에서 감염이 30~50% 감소하는 중간 수준이며, 시간이 지남에 따라 보호 효과가 약해집니다5,6,7,8. 또한 보호는 P. falciparum으로 제한되며 여전히 다른 Plasmodium 종에 의한 감염 위험이 있습니다. 이는 말라리아 박멸 가능성을 제한하는 두 가지 약점입니다9. 더욱이, 말라리아 기생충의 약물 저항성과 모기 벡터의 살충제 저항성의 광범위한 출현으로 인해 CSP와 시너지 효과를 발휘하거나 CSP와 독립적으로 작동하는 백신 표적을 식별하는 전략을 개발하는 것이 필수적입니다.

말라리아는 감염된 암컷 Anopheles 모기가 혈분을 섭취하고 타액과 함께 Plasmodium sporozoites를 척추동물 숙주의 피부에 주입할 때 전염됩니다10,11. 모기에 물린 후 포자소체는 혈관 내에서 간으로 이동하여 간세포를 침범하여 감염됩니다12. 모기 타액에는 숙주 면역 및 지혈 반응13,14,15,16,17,18,19,20을 조절하는 생물학적 활성 분자가 포함되어 있으며 Plasmodium 감염에도 영향을 줄 수 있습니다. 모기에서 Plasmodium이 이동하기 전과 후에 Anopheles 모기의 타액선과 Plasmodium 사이의 긴밀한 상호 작용에 대한 보고가 있습니다21,22,23,24. 또한 모기 타액선 추출물에 대한 과면역 혈청은 자연 모기에 물리는 동안 일반적으로 항원성이 아닌 타액 성분에 대한 고역가 항체를 함유할 수 있으며 그러한 혈청은 Plasmodium 전염에 대해 어느 정도 보호를 제공할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다23. 구체적으로, 우리는 전통적인 마우스 모델과 말라리아의 인간화 마우스 모델 모두에서 말라리아 감염을 감소시키는 항체를 유도하는 적어도 하나의 항원인 Anopheles gambiae 타액에서 AgTRIO를 확인했습니다23. AgTRIO 항체는 또한 CSP 단일클론 항체와 결합할 때 시너지 효과를 제공합니다23. 이러한 연구는 AgTRIO에 대한 예방접종이 Plasmodium 감염에 대한 보호에 기여할 수 있으며 병원체 면역원과 결합하여 유용할 수 있음을 시사합니다.