恶性疟原虫疟疾的全基因组蛋白质研究。

疟疾是一种由小型真核生物引起的传染病，通过 “蚊子”（一种名为仓蚊的特殊蚊子）叮咬传播。其主要症状包括发烧和贫血，每年约有 2.5 亿人感染，60 万人死亡。疟疾是一种 “蚊子寄生虫”，通过蚊子进行有性生殖，而人类可以说是 “农场”。下图显示了疟疾的生命周期。随蚊子唾液进入人体的孢子虫感染肝脏，并在大约 12 天后作为裂殖子释放到血液中，感染红细胞。在此期间，根本不会出现任何主观症状。裂殖子反复感染红细胞，并在 48 小时内繁殖 20 倍。红细胞随后被破坏，导致发烧和贫血。生殖母体被蚊子吸食，并在蚊子肠道内进行性繁殖。

疟疾可以用化疗药物治疗，如果及早给予适当的治疗，死亡并不常见（尽管很困难）。然而，抗药性恶性疟原虫的出现使得有必要采取新的措施。因此，需要新的 “疟疾疫苗 “和诊断方法。

研究概况

疟疾在日本并不流行，您可能从未感染过疟疾。如果全球变暖持续下去，疟疾会在日本更加流行吗？疟疾给人的印象是一种热带疾病，但众所周知，战前日本北海道的通天士兵曾感染过疟疾。疟疾在现代日本并不流行，因为亚洲仓鼠的栖息地仅限于山脚下的溪流。出于同样的原因，在泰国，曼谷等城市地区几乎没有疟疾流行。因此，疟疾不太可能因全球变暖而在日本流行。

那么，为什么要在疟疾风险很低的日本和爱媛大学开展疟疾研究呢？原因在于爱媛大学建立的无小麦细胞蛋白质合成系统与疟疾研究非常兼容。恶性疟原虫的蛋白质非常特殊，无法使用大肠杆菌或人类细胞表达重组蛋白质。不过，在大多数情况下，疟疾重组蛋白可以在无小麦细胞的系统中合成。因此，我最大限度地利用这一点，建立了世界上最大的生物资源，包括 “4000 个恶性疟原虫蛋白质阵列 “和 “600 个恶性疟原虫兔和小鼠抗体库”。通过充分利用这些资源，我们正在揭示一个又一个只有我们才能揭示的’疟疾要害’。

疟疾疫苗

2021 年 10 月 6 日星期三，世卫组织终于批准了史上首个疟疾疫苗，该疫苗的研制历时 40 多年，但发现其效果仅能阻止 30% 的重症疟疾病例，还需要研制更有效的疫苗。这充分说明了疟疾疫苗研发的困难。困难的原因在于恶性疟原虫有 5,500 种不同的基因（新型冠状病毒只有大约 10 种），那么在这 5,500 种基因合成的蛋白质中，哪一种适合作为疟疾疫苗的抗原呢？于是，我们做了一项 “繁重的工作”，尽最大可能对它们进行测试。在测试了 “600 种恶性疟原虫兔抗体库 “之后，我们成功找到了一种名为 PfRipr 的新型疟疾疫苗抗原，并通过蛋白质工程将其进一步优化为疫苗抗原，命名为 PfRipr5。作为第二代候选疟疾疫苗，PfRipr5 受到了广泛关注。

疟疾诊断

如果疟疾流行国家的居民反复受到感染和治疗，他们可能会感染疟疾，但却没有任何症状。这些人并不知道自己已被感染，从而成为疟疾流行的诱因。为了有效检测和治疗这类 “无症状感染者”，需要建立新的抗体检测方法。目前，我们正在接收来自加纳、布基纳法索、肯尼亚、巴布亚新几内亚和泰国等世界各地疟疾流行地区的血清。我们正在使用自己开发的快速、灵敏的抗体滴度检测系统，从 “4000 种恶性疟原虫蛋白 “中寻找诊断疟疾的有用抗原。我们的测量系统比现有技术更加灵敏，可重复性更高，我们计划将其用于更多方面。

研究特色

疟疾研究人员一直无法回答在病毒感染中很容易回答的问题。例如，已知 S 蛋白抗体对新型冠状病毒很重要，但疟疾呢？感染疟疾时，针对哪种抗原产生的抗体最多？它是否有助于阻止疟疾传播？世界上只有我们能回答这些问题。这难道不令人兴奋吗？

研究的吸引力

大约十年来，我们一直在完善自己的生物资源和专门的实验系统，以充分利用这些资源。现在终于有了成果，我们正积极与世界各地的研究人员合作。我们每晚都会举行在线会议，涉及多个语言和专业领域不同的小组，力求更进一步。这种 “跨学科 “正是疟疾研究吸引我的地方。难道你们不想跨越文化、语言和专业，与来自各行各业的人交流吗？如果您感兴趣，请与我联系。疟疾学不是我创造的一个术语；它是一个古老的科学分支，自 1900 年左右开始使用。

前景

我们的研究帮助我们了解了疟疾的严重性。与海外疟疾流行国家的关系也更加密切。我们打算充分利用分子寄生虫学、蛋白质工程学和分子流行病学的交叉方法，在社会上推广疟疾疫苗和疟疾诊断法。

给想从事这项研究的人的信息

我们的疟疾研究不仅在日本，而且在全世界都备受关注。请加入我们的行列，透过只有我们才能打开的窗口，欣赏我们的研究成果。向一直是人类天敌的疟疾复仇的时刻即将到来。让我们痛击疟疾。