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Mechanism of artemisinin resistance in African Plasmodium falciparum

Research Project

Project/Area Number 21K20765
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0803:Pathology, infection/immunology, and related fields
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Fukuda Naoyuki  順天堂大学, 医学部, 助教 (10913048)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsマラリア / 薬剤耐性 / アルテミシニン / 熱帯熱マラリア / Kelch13 / アフリカ
Outline of Research at the Start

アルテミシニンは熱帯熱マラリア治療の中心として使用される薬剤だが、東南アジアを中心として耐性原虫の拡散が問題となっている。最近になってアフリカでも耐性原虫の出現が確認されており、その原因の解明が急務である。ウガンダ共和国において、我々はアジアで流行しているものとは別の遺伝子変異を有する耐性原虫を発見した。これがアフリカ型アルテミシニン耐性の原因であることを証明するため、遺伝子組み換え原虫を作出し薬剤感受性試験を行う。

Outline of Final Research Achievements

We have discovered artemisinin-resistant Plasmodium falciparum parasites harboring Kelch13 C469Y or A675V mutation in northern Uganda. This study was started to confirm the phenotype using in vitro culture models. However, the genome-edited standard culture strains with the mutations did not display clear artemisinin resistance, which suggested that some background mutations are necessary to acquire resistance. Then, we performed whole genome analysis of the field isolates and discovered that a novel mutation X increases resistance level accompanied by the A675V mutation. We are analyzing the phenotype of the genome-edited parasites with the mutation X.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルテミシニンは現時点で熱帯熱マラリアに対する第一選択薬である。本薬剤の導入により世界のマラリアコントロールは著しく進歩したが、近年アルテミシニン耐性原虫が急速に増加しており、治療失敗や患者の増加がみられている。2021年時点ですでに年間2億人以上がマラリアに罹患し、うち60万人以上が死亡するという莫大な社会的損失が生じている。本研究はマラリアの被害が最も大きいアフリカで新たに出現したアルテミシニン耐性の機序を明らかにするものであり、耐性遺伝子マーカーとしての利用や、耐性原虫に対する新規治療の開発、耐性原虫が集団内で増加する機序の解明と公衆衛生戦略の立案など、様々な応用が期待される。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Open Access: 6 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Evidence of Artemisinin-Resistant Malaria in Africa2022

    • Author(s)
      Mita Toshihiro、Fukuda Naoyuki、Balikagala Betty
    • Journal Title

      New England Journal of Medicine

      Volume: 386 Issue: 14 Pages: 1385-1386

    • DOI

      10.1056/nejmc2117480

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] The impact of sequestration on artemisinin-induced parasite clearance in Plasmodium falciparum malaria in Africa.2022

    • Author(s)
      Fukuda N, Balikagala B, Ueno T, Anywar DA, Kimura E, Palacpac NMQ, Odongo-Aginya EI, Ogwang M, Horii T, Miida T, Mita T.
    • Journal Title

      Clin Infect Dis.

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 1585-1593

    • DOI

      10.1093/cid/ciac944

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Circulation of an Artemisinin-Resistant Malaria Lineage in a Traveler Returning from East Africa to France.2022

    • Author(s)
      Coppee R, Bailly J, Sarrasin V, Vianou B, Zinsou BE, Mazars E, Georges H, Hamane S, Lavergne RA, Dannaoui E, Balikagala B, Fukuda N, Odongo-Aginya EI, Mita T, Houze S, Clain J.
    • Journal Title

      Clin Infect Dis.

      Volume: 75 Issue: 7 Pages: 1242-4

    • DOI

      10.1093/cid/ciac162

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Donor Screening Revisions of Fecal Microbiota Transplantation in Patients with Ulcerative Colitis2022

    • Author(s)
      Zhang Xiaochen、Ishikawa Dai、Nomura Kei、Fukuda Naoyuki、Haraikawa Mayuko、Haga Keiichi、Shibuya Tomoyoshi、Mita Toshihiro、Nagahara Akihito
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 1055-1055

    • DOI

      10.3390/jcm11041055

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [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.
    • Journal Title

      N Engl J Med.

      Volume: 385 Issue: 13 Pages: 1163-71

    • DOI

      10.1056/nejmoa2101746

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ex vivo susceptibility of Plasmodium falciparum to antimalarial drugs in Northern Uganda2021

    • Author(s)
      Fukuda N, Tachibana S-I、Ikeda M、Sakurai-Yatsushiro M、Balikagala B、Katuro O、Yamauchi M、Emoto S、Hashimoto M、Yatsushiro S、Sekihara Makoto、et al
    • Journal Title

      Parasitology International

      Volume: 81 Pages: 102277-102277

    • DOI

      10.1016/j.parint.2020.102277

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ウガンダにおける抗マラリア薬の有効性とex vivo感受性試験の効率化2022

    • Author(s)
      福田 直到、Betty Balikagala、的場 直輝、吉田 菜穂子、美田 敏宏
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ウガンダ北部における熱帯熱マラリア原虫アルテミシニン感受性調査2022

    • Author(s)
      池田 美恵、吉田 菜穂子、Betty Balikagala、平井 誠、福田 直到、Osbert Katuro、Dennis Anywar、Nirianne Palacpac、Emmanuel Aginya、木村英作、堀井俊宏、美田敏宏
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 尿検体中に線虫を認め、糞線虫との鑑別に苦慮した一例2022

    • Author(s)
      小菅 顕大、福田 直到、高宮 信三郎、中村 文子、浅岡 大介、船曳 和彦、美田 敏宏
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 順天堂大学医学部 熱帯医学・寄生虫病学講座 業績

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/kiseityu/achievements.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-10-22   Modified: 2024-01-30  

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