体液性免疫は、生殖細胞を排除することなく、マラリア原虫の再発を防ぎます

Humoral immunity prevents clinical malaria during Plasmodium relapses without eliminating gametocytes.

• Chester J Joyner
• Cristiana F A Brito
• Celia L Saney
• Regina Joice Cordy
• Maren L Smith
• Stacey A Lapp
• Monica Cabrera-Mora
• Shuya Kyu
• Nicolas Lackman
• Mustafa V Nural
• Jeremy D DeBarry
• Jessica C Kissinger
• Mark P Styczynski
• F Eun-Hyung Lee
• Tracey J Lamb
• Mary R Galinski

抄録

マラリア原虫の再発は、休眠状態にある肝臓段階の寄生虫の活性化に起因しており、かなりの数のマラリア血中段階感染の再発の原因となっています。P. vivax と P. ovale によるヒトへの感染に特徴的ですが、マラリアの病気の負担と感染への相対的な寄与については、まだ十分に理解されていません。これは、ほとんどの風土病地域では感染が継続しているため、「善意の」再感染を特定することが困難であることが主な理由である。ここでは、P. cynomolgi-rhesus macaqueを用いたマラリアの再発モデルを用いて、スポロサイトを介した単一の血液段階の感染後に臨床免疫が形成され、再発および同種再感染の間に病気を予防できることを実証した。全血RNA配列決定、フローサイトメトリー、P. cynomolgi特異的ELISA、およびopsonic phagocytosisアッセイからのデータを統合することにより、この免疫が拡大し、再発寄生虫のクリアランスを媒介することができる抗寄生虫IgG1を産生するメモリーB細胞による迅速な想起反応と関連していることを実証する。再発時の寄生虫症の減少は、循環性配偶子細胞の総数の減少によって鏡像化されたが、重要なことに、配偶子細胞の累積割合は再発時に増加した。全体的に、この研究から、P. cynomolgiの再発感染は、無性期の寄生虫を除去するのに役立つが、まだ配偶子細胞を運ぶ迅速なメモリーB細胞応答のために、マカクにおいて臨床的に沈黙している可能性があることが明らかになった。

Plasmodium relapses are attributed to the activation of dormant liver-stage parasites and are responsible for a significant number of recurring malaria blood-stage infections. While characteristic of human infections caused by P. vivax and P. ovale, their relative contribution to malaria disease burden and transmission remains poorly understood. This is largely because it is difficult to identify 'bona fide' relapse infections due to ongoing transmission in most endemic areas. Here, we use the P. cynomolgi-rhesus macaque model of relapsing malaria to demonstrate that clinical immunity can form after a single sporozoite-initiated blood-stage infection and prevent illness during relapses and homologous reinfections. By integrating data from whole blood RNA-sequencing, flow cytometry, P. cynomolgi-specific ELISAs, and opsonic phagocytosis assays, we demonstrate that this immunity is associated with a rapid recall response by memory B cells that expand and produce anti-parasite IgG1 that can mediate parasite clearance of relapsing parasites. The reduction in parasitemia during relapses was mirrored by a reduction in the total number of circulating gametocytes, but importantly, the cumulative proportion of gametocytes increased during relapses. Overall, this study reveals that P. cynomolgi relapse infections can be clinically silent in macaques due to rapid memory B cell responses that help to clear asexual-stage parasites but still carry gametocytes.