Exploring the roles of acquired immunity and functional constraint in sculpting malaria antigenic diversity in a longitudinal cohort

探索获得性免疫和功能限制在纵向队列中塑造疟疾抗原多样性中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10465075
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.04万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-09-25 至 2024-10-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Malaria parasite antigenic diversity is driven by acquired immunity and bounded by functional constraints. The interplay between these forces, if better understood, could accelerate vaccine development. The genome of Plasmodium falciparum, the eukaryotic parasite that causes the most lethal form of human malaria, exhibits a strong signature of evolutionary interaction with human hosts. While most of the genome exhibits low population diversity, several hundred genes encoding antigenic proteins harbor very high levels of variation resulting from immune-mediated balancing selection. Humans do not develop sterilizing immunity to infection with P. falciparum parasites, but develop naturally acquired immunity (NAI) through recurrent infection that reduces parasite density in the blood, and thus morbidity and mortality. For natural selection to maintain antigenic variability in parasite populations, it must confer a fitness advantage, such that parasites harboring certain variants enjoy enhanced probability of successful transmission to another human host. We recently generated PCR- based next-generation sequencing data from more than 5000 clinical samples to demonstrate that vaccination with the RTS,S/AS01 malaria vaccine, a protein subunit vaccine targeting the circumsporozoite protein (CSP), results in a reduction of subsequent blood-stage infections harboring a CSP genotype identical to the vaccine strain. This indicates that immunity conferred by the vaccine was transiently sterilizing in some individuals, but in an allele-specific manner. To explore whether NAI structures antigenic diversity in a manner similar to the RTS,S vaccine on a much larger set of antigens, and whether some observed variants impair antigen function, we propose to genetically profile parasite antigens in blood samples from different age groups, collected deeply within a single transmission season and longitudinally across transmission seasons in Mali, using whole-genome sequencing surveys. Using mathematical models, we will elucidate the mechanistic forces structuring antigenic diversity by generating detailed molecular epidemiological profiles of all malaria infections in multiple age groups within one transmission season (AIM 1), across multiple transmission seasons (AIM 2), and we will evaluate the functional constraints on malaria parasite antigen polymorphism through growth efficiency/inhibition assays (AIM 3). This work will provide a new means of ranking vaccine targets that is complementary to existing rankings, and inform polyvalent development strategies for existing vaccine targets known to exhibit allele-specific protection. Our findings will clarify a fundamental phenomenon relevant to many infectious disease systems and vaccine development efforts.
疟疾寄生虫抗原多样性由获得性免疫驱动,并受功能性免疫限制。 约束如果更好地理解这些力量之间的相互作用, 发展恶性疟原虫的基因组是一种真核寄生虫, 致命形式的人类疟疾,表现出与人类宿主进化相互作用的强烈特征。 虽然大多数基因组表现出低群体多样性,但编码抗原性的数百个基因, 由于免疫介导的平衡选择,蛋白质具有非常高水平的变异。 人类不会对恶性疟原虫感染产生杀菌免疫,但会产生 自然获得性免疫(NAI)通过反复感染,减少血液中的寄生虫密度, 从而导致发病率和死亡率。自然选择维持寄生虫的抗原变异性 种群,它必须赋予健身优势,这样,寄生虫窝藏某些变种享受 增加了成功传播到另一个人类宿主的可能性。我们最近做了PCR- 基于来自5000多个临床样本的下一代测序数据, RTS,S/AS 01疟疾疫苗,一种针对 环子孢子蛋白(CSP),导致随后的血液阶段感染的减少, CSP基因型与疫苗株相同。这表明疫苗所赋予的免疫力 在某些个体中短暂绝育,但以等位基因特异性的方式。为了探索NAI是否 以类似于RTS,S疫苗的方式在更大的一组 抗原,以及一些观察到的变异是否会损害抗原功能,我们建议从遗传学上 分析来自不同年龄组的血液样本中的寄生虫抗原, 传播季节和纵向跨越传播季节在马里,使用全基因组 排序调查。使用数学模型,我们将阐明机械力结构 抗原多样性,生成详细的分子流行病学概况, 一个传播季节内的多个年龄组(AIM 1),跨多个传播季节 (AIM 2),我们将评估疟原虫抗原多态性的功能限制 通过生长效率/抑制测定(AIM 3)。这项工作将提供一种新的排名手段 疫苗目标是对现有排名的补充,并为多价开发提供信息 针对已知表现出等位基因特异性保护的现有疫苗靶标的策略。我们的调查结果将澄清 这是与许多传染病系统和疫苗开发相关的基本现象, 努力

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Daniel E Neafsey其他文献

Genotypic analysis of RTS,S/AS01subE/sub malaria vaccine efficacy against parasite infection as a function of dosage regimen and baseline malaria infection status in children aged 5–17 months in Ghana and Kenya: a longitudinal phase 2b randomised controlled trial
在加纳和肯尼亚 5 至 17 个月儿童中,RTS,S/AS01subE/sub 疟疾疫苗对寄生虫感染的疗效、剂量方案和基线疟疾感染状况的基因型分析:一项纵向 2b 期随机对照试验
  • DOI:
    10.1016/s1473-3099(24)00179-8
  • 发表时间:
    2024-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    31.000
  • 作者:
    Michal Juraska;Angela M Early;Li Li;Stephen F Schaffner;Marc Lievens;Akanksha Khorgade;Brian Simpkins;Nima S Hejazi;David Benkeser;Qi Wang;Laina D Mercer;Samuel Adjei;Tsiri Agbenyega;Scott Anderson;Daniel Ansong;Dennis K Bii;Patrick B Y Buabeng;Sean English;Nicholas Fitzgerald;Jonna Grimsby;Daniel E Neafsey
  • 通讯作者:
    Daniel E Neafsey
Genome sequencing sheds light on emerging drug resistance in malaria parasites
基因组测序揭示了疟疾寄生虫中出现的耐药性
  • DOI:
    10.1038/ng.2648
  • 发表时间:
    2013-05-29
  • 期刊:
  • 影响因子:
    29.000
  • 作者:
    Daniel E Neafsey
  • 通讯作者:
    Daniel E Neafsey

Daniel E Neafsey的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Daniel E Neafsey', 18)}}的其他基金

Project 1 Viral Genomics: surveillance, epidemiology, host response, and viral immunogenicity
项目 1 病毒基因组学:监测、流行病学、宿主反应和病毒免疫原性
  • 批准号:
    10684374
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Exploring the roles of acquired immunity and functional constraint in sculpting malaria antigenic diversity in a longitudinal cohort
探索获得性免疫和功能限制在纵向队列中塑造疟疾抗原多样性中的作用
  • 批准号:
    9789830
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Exploring the roles of acquired immunity and functional constraint in sculpting malaria antigenic diversity in a longitudinal cohort
探索获得性免疫和功能限制在纵向队列中塑造疟疾抗原多样性中的作用
  • 批准号:
    10227974
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Project 4 Genomic and transcriptomic interactions between malaria parasites, their mosquito vectors, and human hosts at the scale of continents, villages, and single cells
项目 4 疟疾寄生虫、其蚊媒和人类宿主之间在大陆、村庄和单细胞范围内的基因组和转录组相互作用
  • 批准号:
    10163680
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Project 1 Viral Genomics: surveillance, epidemiology, host response, and viral immunogenicity
项目 1 病毒基因组学:监测、流行病学、宿主反应和病毒免疫原性
  • 批准号:
    10687980
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Project 4 Genomic and transcriptomic interactions between malaria parasites, their mosquito vectors, and human hosts at the scale of continents, villages, and single cells
项目 4 疟疾寄生虫、其蚊媒和人类宿主之间在大陆、村庄和单细胞范围内的基因组和转录组相互作用
  • 批准号:
    10610397
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Project 4 Genomic and transcriptomic interactions between malaria parasites, their mosquito vectors, and human hosts at the scale of continents, villages, and single cells
项目 4 疟疾寄生虫、其蚊媒和人类宿主之间在大陆、村庄和单细胞范围内的基因组和转录组相互作用
  • 批准号:
    10608887
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Malaria parasite and vector genomics: transmission, pathology, and therapeutics
疟疾寄生虫和载体基因组学:传播、病理学和治疗学
  • 批准号:
    8710831
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Malaria parasite and vector genomics: transmission, pathology, and therapeutics
疟疾寄生虫和载体基因组学:传播、病理学和治疗学
  • 批准号:
    9061586
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
Project 4 Genomic and transcriptomic interactions between malaria parasites, their mosquito vectors, and human hosts at the scale of continents, villages, and single cells
项目 4 疟疾寄生虫、其蚊媒和人类宿主之间在大陆、村庄和单细胞范围内的基因组和转录组相互作用
  • 批准号:
    9919485
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

PROTEMO: Emotional Dynamics Of Protective Policies In An Age Of Insecurity
PROTEMO:不安全时代保护政​​策的情绪动态
  • 批准号:
    10108433
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    EU-Funded
The role of dietary and blood proteins in the prevention and development of major age-related diseases
膳食和血液蛋白在预防和发展主要与年龄相关的疾病中的作用
  • 批准号:
    MR/X032809/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Fellowship
Atomic Anxiety in the New Nuclear Age: How Can Arms Control and Disarmament Reduce the Risk of Nuclear War?
新核时代的原子焦虑:军控与裁军如何降低核战争风险?
  • 批准号:
    MR/X034690/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Fellowship
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Doctoral Dissertation Research: Effects of age of acquisition in emerging sign languages
博士论文研究:新兴手语习得年龄的影响
  • 批准号:
    2335955
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The economics of (mis)information in the age of social media
社交媒体时代(错误)信息的经济学
  • 批准号:
    DP240103257
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
How age & sex impact the transcriptional control of mammalian muscle growth
你多大
  • 批准号:
    DP240100408
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Supporting teachers and teaching in the age of Artificial Intelligence
支持人工智能时代的教师和教学
  • 批准号:
    DP240100111
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Enhancing Wahkohtowin (Kinship beyond the immediate family) Community-based models of care to reach and support Indigenous and racialized women of reproductive age and pregnant women in Canada for the prevention of congenital syphilis
加强 Wahkohtowin(直系亲属以外的亲属关系)以社区为基础的护理模式,以接触和支持加拿大的土著和种族育龄妇女以及孕妇,预防先天梅毒
  • 批准号:
    502786
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.04万
  • 项目类别:
    Directed Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了