干擾寄生蟲的抗原變異有效幫助疫苗發展

論文：Rivero FD, et al. 2010. Disruption of antigenic variation is crucial for effective parasite vaccine Nat. med. 16(5):551-557.

報告者：林祐丞          時間：14:00~15:00, Sept. 29, 2010

講評老師：劉清泉教授       地點：Room 601

摘要：

Giardia lamblia是一種寄生於人類腸道的厭氧性寄生蟲，造成giardiasis這個疾病，引起腹痛、嘔吐、厭食及下痢等症狀，並且在全世界是很重要的腸道疾病之一。Giardia經由糞口傳染，當受giardia cyst汙染的食物或水源被人類吃進就很容易被感染。除了落後國家及衛生觀念較不完善的地區會引起大流行外，現今的交通發達，國人旅遊頻繁，因此當旅客或背包客到流行區不注意衛生非常容易感染寄生蟲。因此許多學者致力於發展寄生蟲的疫苗，希望可以像病毒或細菌一樣利用疫苗增強對病原的抗性，防止寄生蟲的感染或重複感染。發展疫苗必須知道病原引發免疫反應的機制，Giardia被發現主要引發宿主強烈的體液免疫反應的是其表面上的variant-specific surface proteins (VSPs) ¹。這些VSPs會自發性轉變成另一種VSPs，造成抗原變異(antigenic variation)，也是疫苗發展難處。其抗原變異的機轉被研究出是因為其genome中大約190個VSPs gene同時轉錄出來卻在某個時刻只有一個VSP會表現在蟲體表面，並且自發性改變成另一種VSP表現出來²。慶幸地，本篇研究的作者在2008年發表在Nature期刊的文章發現了這個機制是由於Giardia內的RNA干擾機轉(RNAi)參與其中³，造成VSPs的抗原變異。於是他們製作出抑制其RNAi機制的轉殖株，發現能夠表現幾乎所有的VSPs在表面上。於是本篇文章利用了這些抑制RNAi機制的轉殖株及giardiasis的動物模式沙鼠(gerbil)，發現不論是初始感染這些轉殖株或餵入從這些轉殖株萃取的VSPs都能夠防止沙鼠再次受到Giardia的感染。這些結果顯示了從轉殖株上萃取而來的VSPs具有成為疫苗的潛力，減少Giardia嚴重感染地區的程度。這篇文章最新穎的啟發是作者們發現了一個解決抗原變異影響疫苗發展的方法，就是抑制住病原發生抗原變異，「叫」出所有的抗原，如此能夠在初次感染或是接種這些抗原後，防止再次的感染，不論是哪一種表現型的病原。不過這只是一種新的策略被發現，難處在並不是所有病原的抗原變異機制都如此簡單，必須經過更進一步的研究才能加以應用。

參考資料：

1.      Nash, TE. 1997. Antigenic variation in Giardia lamblia and the host’s immune response. Phil. Trans. R. Soc. Lond. 352, 1369-1375.

2.      Deitsch, KW, Lukehart, SA & Stringer, JR. 2009. Common strategies for antigenic variation by bacterial, fungal and protozoan pathogens. Nat. Rev. Microbiol. 7, 493-503.

3.      Prucca, CG. et al. 2008. Antigenic variation in Giardia lamblia is regulated by RNA interference. Nature. 456, 750-754.