生体膜抗原1（Apical membrane antigen 1; AMA1）はマラリア原虫のメロゾイトおよびスポロゾイトの感染段階で発現され、分泌後には宿主細胞への侵入の際に必須の役割を担う。AMA1はワクチン開発の有力候補であるが、フィールド由来のPlasmodium falciparumマラリア原虫の増殖を阻害する特異的抗体がしばしば機能しない。これは、AMA1表面抗原における多型の多様性が高いためだと考えられる。標的細胞への効率的な侵入における重要な段階は、メロゾイト表面のAMA1と、分泌され赤血球膜中に埋め込まれるロプトリー頸部タンパク質2（rhoptry neck protein 2; RON2）の相互作用によるタイトジャンクション形成である。AMA1-RON2相互作用を攪乱する抗体または試薬は、人へのマラリア伝播を低減する介入であるとともに、臨床症状を抑制する介入としても機能する。
P. falciparumのPfAMA1に対する試薬の評価に用いるためのマウスモデル系を作製するため、CRISPR/Cas9によりゲノム編集したげっ歯類マラリア原虫を作製した。ここでは、内在性のPlasmodium berghei AMA1（PbAMA1）をPfAMA1に置換し、その結果としてキメラ系統Pb_PfAMA1を得た。Pb_PfAMA1原虫は、親株と同等の効率でマウスの肝臓および赤血球に感染し、PfAMA1がPbAMA1の必須機能を機能的に補完することを示した。AlphaFoldに基づく構造モデリングでは、異種間のPfAMA1-PbRON2相互作用の構造的適合性が示唆された。さらに、共免疫沈降解析により、メロゾイトが赤血球に侵入するために必要なPfAMA1とPbRON複合体の機能的関連が支持された。
相互作用阻害剤R1ペプチドを用いて、Pb_PfAMA1スポロゾイトに対し、AMA1-RON2相互作用が肝細胞へのスポロゾイト侵入に不可欠であることを示した。Pb_PfAMA1の反復感染はPfAMA1に対する抗体を誘導し、免疫血清はP. falciparumの系統Pf3D7およびPfHB3Bの増殖を阻害した。これは、原虫由来のPfAMA1が自然にプロセシングされて誘導される抗体が、保存された立体構造エピトープを認識することを示唆する。プラットフォームを拡張するために、周辺スポロゾイトタンパク質PbCSPをPfCSPに置換し、二重キメラであるPb_PfCSP+PfAMA1原虫を作製した。これらのキメラ原虫は、マラリアに対する多段階かつ多抗原の介入を評価するためのin vivoプラットフォームを確立する。
https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747760