寄生虫抗原与抗原变异

寄生虫抗原是宿主免疫系统在寄生虫感染期间识别的分子，而抗原变异是许多寄生虫系统性地改变这些分子以逃避免疫的策略。抗原变异是寄生虫感染持续存在和复发，以及针对疟原虫和非洲锥虫等寄生虫的疫苗难以开发的最重要原因之一。

Definition

抗原变异是寄生虫系统性地改变其暴露给宿主免疫系统的抗原的过程，通常通过在一系列表面抗原基因之间切换表达，从而使针对早期变异体产生的免疫反应不再识别该寄生虫。

Scope

本主题涵盖寄生虫抗原的性质，特别是变异表面抗原，以及原生动物寄生虫通过遗传和分子机制在这些抗原之间进行转换以逃避抗体反应。它将与其他采用类似策略的病原体进行比较，并将抗原变异视为寄生虫免疫学中的一个参考概念，而非临床指导。

Core questions

• 在寄生虫感染期间，哪些分子是主要的抗原？
• 寄生虫如何在变异表面抗原之间进行转换？
• 为什么抗原变异会导致慢性感染和复发性感染？
• 抗原变异如何使疫苗开发复杂化？

Key concepts

• 寄生虫表面抗原
• 变异表面抗原
• 锥虫的变异表面糖蛋白（VSG）
• 恶性疟原虫中的PfEMP1和var基因转换
• 基因库和互斥表达
• 寄生虫血症的连续波次
• 抗原多样性和疫苗逃逸

Mechanisms

许多寄生虫携带编码变异表面抗原的庞大基因家族，并且一次只表达一个（或少数几个），通过在它们之间切换，使得对一种变异体有效的抗体对下一种变异体失效。非洲锥虫改变其变异表面糖蛋白（VSG）外壳，而恶性疟原虫则在编码PfEMP1表面蛋白的var基因之间切换表达，在感染期间产生连续的抗原形式（Deitsch, 2009; Crompton, 2014）。这些转换主要通过表观遗传、互斥的基因表达控制和基因转换机制产生，一些细菌、真菌和其他原生动物病原体也采用类似的策略，这表明它们在应对抗体介导免疫问题上存在趋同的解决方案（Deitsch, 2009）。抗原变异与更广泛的免疫逃避和免疫调节相互作用，导致感染的持续存在（Maizels, 2003）。

Clinical relevance

抗原变异解释了锥虫病中寄生虫血症的反复发作，获得疟疾清除性免疫的困难，以及开发针对抗原变异寄生虫疫苗的主要障碍。本条目描述这些机制仅供参考和教育，不作为诊断或治疗个体的依据。

History

抗原变异的分子基础最初是在非洲锥虫中阐明的，研究表明VSG外壳的转换驱动了寄生虫血症的连续波次。后来对恶性疟原虫var基因和PfEMP1的研究将这一概念扩展到疟疾，比较分析表明，不同的病原体在类似的抗原变异策略上趋同（Deitsch, 2009; Crompton, 2014）。

Debates

抗原多样性作为寄生虫疫苗的障碍

由于抗原变异的寄生虫呈现出一个不断变化且多样化的目标，因此，保护性疫苗是必须针对保守抗原或不变阶段，而不是针对主导自然免疫反应的变异表面抗原，这一点仍存在争议。

Key figures

• Kirk Deitsch
• Peter Crompton
• Rick Maizels

Seminal works

• deitsch-2009
• crompton-2014

Frequently asked questions

什么是寄生虫的抗原变异？

它是指寄生虫改变免疫系统靶向的表面抗原的能力，通过在许多变异基因之间切换，使得针对一种形式产生的抗体不再识别该寄生虫，从而使其得以持续存在。

为什么抗原变异使得疟疾和昏睡病难以通过免疫治愈？

恶性疟原虫和非洲锥虫等寄生虫不断切换其表面抗原，产生连续的感染波次，从而领先于抗体反应，这也是有效疫苗难以开发的一个主要原因。