Babesia microti의 보존된 단백질은 Babesia 및 Plasmodium 감염에 대한 부분적인 보호를 유도합니다

기생충 및 벡터 16권, 기사 번호: 306(2023) 이 기사 인용

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인수공통병 바베시아증을 일으키는 원생동물 기생충인 바베시아 마이크로티(Babesia microti)는 생애주기 동안 포유류 숙주의 적혈구에 존재합니다. 현재 바베시아 마이크로티 감염을 예방할 수 있는 효과적인 백신은 없습니다.

우리는 이전에 높은 처리량 단백질 칩 스크리닝을 통해 B. microti 보존 적혈구 막 관련 항원으로 Bm8이라는 매우 혈청 활성이 높은 항원을 확인했습니다. 생물정보학 및 계통발생학적 분석에 따르면 이 막 관련 단백질은 Babesia, Plasmodium 및 Theileria 속의 구성원과 같은 apicomplexan hemoprotozoa 사이에서 보존되는 것으로 나타났습니다. 우리는 원핵생물의 발현과 정제를 통해 재조합 단백질 Bm8(rBm8)을 얻었다.

면역형광 분석을 통해 Bm8과 그 Plasmodium 동족체가 주로 기생충의 세포질에 국한되어 있음이 확인되었습니다. rBm8 단백질은 B. microti 또는 P. berghei에 감염된 마우스의 혈청에서 특이적으로 인식되었습니다. 또한, Bm8 폴리펩티드로 면역화된 마우스는 B. microti 또는 P. berghei 감염 후 기생충 부담이 감소했습니다.

Bm8 항혈청을 이용한 수동 면역화는 B. microti 또는 P. berghei 감염으로부터 마우스를 어느 정도 보호할 수 있습니다. 이러한 결과는 B. microti 보존 적혈구 막 관련 단백질 Bm8이 바베시아증 및 Plasmodium 감염에 대한 보호 면역 반응을 유도하기 때문에 새로운 광범위한 기생충 백신 후보로 작용할 수 있다는 가설을 제시합니다.

바베시아(Babesia) 속의 기생충은 Apiccomplexa문에 속하는 진드기 매개 적혈구내 원생동물입니다. 바베시아증은 새로운 공중 보건 위협이 되었으며 많은 국가에서 국가 신고 감염병으로 지정되었습니다[1,2,3]. 인간을 감염시켜 인수공통감염 병원체로 기능하는 것으로 알려진 주요 바베시아 종은 B. microti, B. venatorum, B. canis 및 B. divergens입니다[4, 5]. 바베시아증의 임상적 발현은 주로 무증상이거나 경미한 증상이지만, 더 심각한 임상 증상은 신생아나 면역 저하 환자 집단에서 흔히 발견됩니다. 또한 바베시아 감염은 비장절제술 환자에게 생명을 위협할 수 있다[6, 7]. 벡터 매개 원생동물 기생충의 또 다른 속인 Plasmodium은 말라리아를 유발하므로 전 세계 건강에 훨씬 더 큰 위협을 가하고 있습니다. 2021년에만 말라리아로 인해 약 619,000명이 사망했습니다[8]. Plasmodium과 Babesia는 모두 숙주 적혈구 내에서 감염되고 복제될 수 있는 양단복합체 혈원생동물입니다. 기생충 침입에 의해 매개되는 감염된 적혈구(RBC)의 세포유착과 기생충에 의한 적혈구 침입은 두 가지 서로 다르고 독립적인 과정입니다. RBC 침입의 첫 번째 단계로서 메로조이트는 RBC 막에 부착됩니다[9, 10]. 이 과정은 기생충과 숙주 세포 표면에 존재하는 분자 사이의 상호 작용에 크게 의존합니다[11,12,13]. 동물 모델을 대상으로 한 일련의 연구에 따르면 세포 침입 및 면역과 관련된 일부 단백질이 제공하는 보호 기능은 제한적입니다. 따라서 현재까지 B. microti 감염에 대한 백신은 없으며 추가 조사가 필요합니다 [14,15,16,17,18,19]. 세계 최초이자 가장 고도로 개발된 말라리아 백신인 RTS,S 백신은 열대열원충(Plasmodium falciparum)에 대해 보통 정도의 효능만 나타냈으며 수명도 상대적으로 짧았습니다[20].

현재 백신 개발 노력은 항원적으로 정의된 면역원, 특히 숙주 RBC로 기생충 침입 과정을 방해하거나 상호작용하는 분자를 사용하는 데 초점을 맞추고 있습니다[21]. 이전의 프로테옴 고처리량 스크리닝 연구에서 우리는 항원성이 높은 다수의 B. microti 단백질을 확인했습니다[19, 22]. BmSP44로 명명된 단백질 44를 포함하여 이러한 분비 단백질로부터의 신호 펩타이드의 보호 및 진단 가능성이 평가되었습니다[23]. 본 연구에서는 프로테옴 고처리량 칩의 스크리닝과 생물정보학 분석을 통해 B. microti(Bm8로 명명)의 적혈구 막 관련 단백질 8이 Plasmodium spp.와 같은 apicomplexan 기생충 중 보존된 단백질로 확인되었습니다. 및 타일레리아 종(Theileria spp.) 단백질을 복제 및 발현하고 펩타이드 단편 중 하나를 합성한 후 쥐의 Plasmodium 감염 및 Babesia 감염에 대한 면역 보호를 평가했습니다. 본 연구의 목적은 매개체 매개 혈원생 동물의 예방 및 통제를 위한 참고 자료로 사용할 수 있는 공통 분자를 식별하는 것이었습니다.