การผลิตโปรตีนลูกผสมของสปอร์โรซอยต์ทรีโอนีนแอสปาราจีนริซโปรตีนของพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่ม เพื่องานทางด้านซีรั่มระบาดวิทยา

Abstract

โปรตีนบนผิวของสปอร์โรซอยต์ของเชื้อมาลาเรียเป็นเป้าหมายสำคัญในการทำปฏิกิริยากับระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์ แม้ว่า circumsporozoite protein (CSP) จะเป็นโปรตีนหลักและสามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันในคนและสัตว์ทดลองได้ แต่ยังมีโปรตีนชนิดอื่น ๆ บนผิวของสปอร์โรซอยต์ที่สามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันได้เช่นกัน นอกเหนือจาก thrombospondin-related adhesive protein (TRAP) แล้ว ยังมีโปรตีนอีกชนิดหนึ่งที่มีขนาด 78 กิโลดาลตัน ซึ่งพบบนผิวของสปอร์โรซอยต์ของพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่ม เรียกว่า sporozoite threonine-asparagine-rich protein (STARP) ซึ่งมีศักยภาพในการนำมาเป็นองค์ประกอบของวัคซีนป้องกันมาลาเรียต่อระยะก่อนการเจริญในเม็ดเลือดแดงเพราะแอนติบอดีจากเปปไทด์สังเคราะห์จากส่วนของ STARP สามารถยับยั้งการลุกลามของสปอร์โรซอยต์เข้าสู่เซลล์ตับ โครงสร้างของ STARP ในส่วนกลางมีบริเวณซ้ำกันของกรดอะมิโน 45 ตัวและมีการกระจายของกรดอะมิโนซ้ำกันเป็นชุด ๆ ละ 10 ตัว ส่วนทางด้าน N- และ C-terminus ไม่มีการซ้ำกันของกรดอะมิโน อย่างไรก็ตามจากการศึกษาตัวอย่างพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่มจากทั่วโลก พบว่าความหลากหลายของลำดับเบสมีอย่างจำกัดในยีน STARP โดยบริเวณ C-terminus ของโปรตีนนี้อยู่ภายใต้อิทธิพลของการคัดเลือกในเชิงบวก ซึ่งอาจเป็นผลจากแรงกดดันของระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์ต่อโปรตีนดังกล่าว เนื่องจากองค์ความรู้เกี่ยวกับการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อ STARP จากการติดเชื้อตามธรรมชาติของผู้อาศัยอยู่ในพื้นที่ระบาดมีอยู่อย่างจำกัด ดังนั้นในการศึกษานี้จึงทำการผลิตโปรตีนลูกผสมขนาด 17 กิโลดาลตัน จากบริเวณ C-terminus ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 146 ตัวและทำการทดสอบหาปฏิกิริยาที่ให้ผลบวกกับซีรั่มของผู้ป่วยพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่ม (10 ตัวอย่าง) และทดสอบปฏิกิริยาที่ให้ผลลบกับซีรั่มของคนสุขภาพดีที่อาศัยในพื้นที่ที่ไม่มีการระบาดของมาลาเรีย (10 ตัวอย่าง) เมื่อทำการวิเคาะห์แอนติบอดีชนิด IgG ด้วยวิธี Western blot โดยใช้ตัวอย่างซีรั่ม 101 ตัวอย่าง จากผู้ติดเชื้อมาลาเรียในจังหวัดตาก ซึ่งแบ่งเป็นผู้ติดเชื้อพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่ม (54 ตัวอย่าง) ผู้ติดเชื้อพลามโมเดียม ไวแวกซ์ (20 ตัวอย่าง) และผู้ที่ไม่ได้ติดเชื้อแต่อาศัยอยู่ในพื้นที่ระบาด (27 ตัวอย่าง) พบว่ามีแอนติบอดีต่อ STARP ในตัวอย่างซีรั่มของผู้ติดเชื้อพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่ม จำนวน 23 ตัวอย่างจาก 54 ตัวอย่าง (ร้อยละ 42.6) ในขณะที่ตัวอย่างซีรั่มจากผู้ติดเชื้อพลาสโมเดียม ไวแวกซ์และผู้ที่ไม่ได้ติดเชื้ออาศัยอยู่ในเขตปรากฎโรคมาลาเรียให้ผลลบทุกตัวอย่าง แสดงว่าการตอบ สนองของแอนติบอดีชนิด IgG ต่อบริเวณ C-terminus ของ STARP จากการติดเชื้อตามธรรมชาติมีความจำเพาะกับเชื้อพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่ม เมื่อพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นของเชื้อพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่มกับปฏิกิริยาการตอบสนองของแอนติบอดีชนิด IgG พบว่าไม่มีความสัมพันธ์กันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p>0.05) แสดงว่าแอนติบอดีต่อ STARP ไม่เกิดปฏิกิริยาข้ามกลุ่มกับเชื้อมาลาเรียระยะที่อยู่ในเม็ดเลือดแดง ดังนั้นจึงน่าจะเป็นไปได้ที่วัคซีนป้องกันมาลาเรียที่มีองค์ประกอบจากบริเวณ C-terminus ของ STARP จะเสริมการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์ได้ จากการติดเชื้อพลาสโมเดียม ฟัลซิปารั่มตามธรรมชาติ