Predicting the emergence of drug-resistant malaria: Development of a comprehensive laboratory evolution system with accelerated evolution system
Project/Area Number |
17H04074
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Research Field |
Parasitology (including sanitary zoology)
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Research Institution | Juntendo University |
Principal Investigator |
Mita Toshihiro 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80318013)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 誠 順天堂大学, 医学部, 准教授 (50326849)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2017: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
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Keywords | マラリア / 薬剤耐性 / 進化 / 高度変異原虫 / ミューテータ / 実験室進化 / 実験進化 |
Outline of Final Research Achievements |
We successfully produced protozoa in a few weeks that could survive and proliferate at the piperaquine concentration 6 times higher than that of susceptible strains. There were eight common mutations in these, including the N351I mutation in the chloroquine-resistant gene, crt. When this mutation was introduced into a susceptible strain, a slight decrease in susceptibility to piperaquine and a marked decrease in growth rate were observed. These indicate that the remaining mutation(s) may be involved in the decreased susceptibility and/or compensation of fitness. Further analysis is underway on the significance of these mutations to piperaquine resistance. In a validation study on real malaria samples, we has evidenced the emergence of artemisinin-resistant falciparum malaria in Uganda, which was the first report of the artemisinin resistance in Africa. We have also revealed that there was nearly half the resistance to mefloquine in Uganda.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究によってマラリア原虫が薬剤耐性を獲得するまでのプロセスをラボで迅速に解明する道が開けた。自然界に薬剤耐性マラリアが出現する前に起こる遺伝的な変化を解明することによって、流行地域における耐性が出現する前にアラートを出すことを可能とする。この段階で迅速に治療政策を変更することによって耐性が実際に出現することを防止できる。これによって新薬開発→耐性出現→新薬開発、という終わりないレースに終止符を打つ。2050年には抗生物質耐性病原体の蔓延による世界の死亡数はがん死亡数を上回るとされており、本研究構想が対策の実際面や開発に与える社会的波及面でのインパクトは高い。
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Report
(4 results)
Research Products
(80 results)
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[Journal Article] Evidence of Artemisinin-Resistant Malaria in Africa.2021
Author(s)
Balikagala B, Fukuda N, Ikeda M, Katuro OT, Tachibana SI, Yamauchi M, Opio W, Emoto S, Anywar DA, Kimura E, Palacpac NMQ, Odongo-Aginya EI, Ogwang M, Horii T, Mita T.
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Journal Title
N Engl J Med.
Volume: 385
Issue: 13
Pages: 1163-71
DOI
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[Journal Article] Lack of significant recovery of chloroquine sensitivity in Plasmodium falciparum parasites following discontinuance of chloroquine use in Papua New Guinea2018
Author(s)
Sekihara M, Tachibana S-I, Yamauchi M, Yatsushiro S, Tiwara S, Fukuda N, Ikeda M, Mori T, Hirai M, Hombhanje F, Mita T
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Journal Title
Malaria Journal
Volume: 17
Issue: 1
Pages: 434-434
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Absence of in vivo selection for K13 mutations after artemether-lumefantrine treatment in Uganda.2017
Author(s)
Balikagala B, Mita T, Ikeda M, Sakurai M, Yatsushiro S, Takahashi N, Tachibana SI, Auma M, Ntege EH, Ito D, Takashima E, Palacpac NM, Egwang TG, Onen JO, Kataoka M, Kimura E, Horii T, Tsuboi T.
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Journal Title
Malar J.
Volume: 16(1)
Issue: 1
Pages: 1-23
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] ウガンダ北部マラリア原虫集団におけるアルテミシニン耐性レベルの推移2019
Author(s)
池田 美恵 , 金子 恵 , 橘 真一郎 , 山内 祐人 , バリカガラ ベティ, 江本 桜子 , 福田 直到 , 牧 喜子, 森 稔幸 , 平井 誠 , 橋本 宗明 , カツロ オスベルト , アウマ マリー, アニワー デニス , バラクパック ニリアン, 片岡 正俊, アギニア エマニュエル, 木村 英作, 堀井 俊宏 , 美田 敏宏
Organizer
第88回日本寄生虫学会大会
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[Presentation] In-vivo artemisinin resistance may have emerged in Uganda,2019
Author(s)
バリカガラ ベテイ , 池田 美恵 , 橘 真一郎 , 山内 祐人 , 福田 直到 , 関原 誠 , 江本 桜子 , Katuro Osbert T., Opio Walter, Auma Mary , Anywar Denis A. , 森 稔幸 ,平井 誠 , 片岡 正俊 , Palacpac Nirianne M.Q. , Odongo-Aginya Emmanuel I., 木村 英作 , 堀井 俊宏 , 美田 敏宏
Organizer
第88回日本寄生虫学会大会
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[Presentation] Emergence of artemisinin-resistant P. falciparum with kelch13 C580Y mutations on the island of New Guinea.2019
Author(s)
Miotto O, Sekihara M, Tachibana S, Yamauchi M, Pearson R, Amato R, Goncalves S, Somya M, Noviyanti R, Marfurt J, Auburn S, Price R, Mueller I, Ikeda M, Mori T, Hirai M, Tavul L, Hetzel M, Laman M, Barry A, Ringwald P, Ohashi J, Hombhanje F, Kwiatkowski D, Mita T
Organizer
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[Presentation] ウガンダにおけるin vivo薬剤耐性試験およびRSAを用いたアルテミシニン耐性疫学調査.2017
Author(s)
池田美恵, 橘真一郎, 山内祐人, Auma M, 関原誠, 森稔幸, 平井誠, Palacpac N, 木村英作, Aginya E, 堀井俊宏, 美田敏宏.
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[Presentation] ウガンダ国の熱帯熱マラリア患者において腸内細菌叢の変化が起こる.2017
Author(s)
谷口委代, 宮内栄治, OliaAlex, 長安英治, OsbertKaturo, 鈴江一友, 今井孝, 下川周子, 大西里咲, I. O-A, PalacpacNirianne, 丸山治彦, 木村英作, 美田敏宏, 大野博司, 堀井俊宏, 久枝一.
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[Presentation] ウガンダにおける熱帯熱マラリア原虫キニーネ感受性の実態.2017
Author(s)
山内祐人, 橘真一郎, 池田美恵, 関原誠, Balikagala B, 八代-櫻井美樹, 平井誠, Palacpac N, 木村英作, 堀井俊宏, 美田敏宏.
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[Presentation] 宿主内競争による熱帯熱マラリア原虫のクロロキン感受性の回復.2017
Author(s)
橘真一郎, 池田美恵, Balikagala B, 櫻井美樹, 八代聖基, 関原誠, 山内祐人, Auma MA, 平井誠, 森稔幸, Palacpac N, 片岡正俊, 木村英作, 堀井俊宏, 美田敏宏.
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第86回日本寄生虫学会大会
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[Presentation] Detection of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum isolates with ex-vivo ring-stage survival assay in Uganda.2017
Author(s)
Mita T, Ikeda M, Kaneko M, Balikagala B, Tachibana S-I, Sakurai-Yatsushiro M, Yatsushiro S, Takahashi N, Hashimoto M, Katuro O, Olia A, Obwoya P, Auma M, Anywar D, Odongo-Aginya E, Hirai M, Palacpac N, Kataoka M, Tsuboi T, Kimura E, Horii T.
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[Presentation] Application of a cell microarray chip system for accurate, highly sensitive, and rapid diagnosis for malaria.2017
Author(s)
Kataoka M, Yatsushiro S, Yamamoto T, Oka H, Okello-Onen J, Odongo-Aginya E, Palacpac N, Mita T, Baba Y, Horii T.
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