Systems biology approach on the transmission of asymptomatic malaria infection toward malaria eradication in tropical Africa

Research Project

Project/Area Number	22KK0129
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 54:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
Research Institution	Osaka Metropolitan University
Principal Investigator	金子明大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (60169563)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	加賀谷渉大阪公立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (20782577) 砂原俊彦長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (50264156) Chan ChimWai 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 講師 (50844809) 皆川昇長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (00363432)
Project Period (FY)	2022-10-07 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000) Fiscal Year 2025: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000) Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	マラリア / 伝播 / 無症候性感染 / システム生物学 / 媒介蚊
Outline of Research at the Start	現在のマラリア対策最大の障壁のひとつは、無症候性・顕微鏡検出限界以下の感染によって残存する伝播にある。本研究では、多様な流行環境を包括するケニアのヴィクトリア湖地域に、環境、媒介昆虫、社会経済学的因子と共に感染、発症を時空間的に把握する前向きコホートを設定し、無症候性・顕微鏡検出限界以下感染の生態疫学的リスクを評価する。さらに、それらの感染を規定する原虫遺伝学的因子の探求、ならびに媒介蚊吸血行動を変化させ効率的な伝播を可能にするヒト由来媒介蚊誘引因子の解析を通じて、残存する伝播の統合的な理解を目指す。得られた研究成果は無症候性感染の制御を通じた新たなマラリア対策戦略の構築に貢献する。
Outline of Annual Research Achievements	本年度は交付後四ヶ月という短期間であったが、研究計画の根幹を成す前向きコホートの設置を完了させることができた。前向きコホートはケニア・ホマベイ郡のスバ南部地域Ngeri, Nyagwethe villegaのマラリア高度流行地（RDT陽性率30%、PCR陽性率60%前後）に住む325名を対象とした。全年齢層を対象とし、2週間ごとの聞き取り調査、ならびに月1回の血液サンプリングを行うことで、成人で多く観察される無症候性感染から小児を中心にみられる有症例、重症例まで多様な病態の異なる病期の把握を目指す。血液サンプリングは静脈血採血と指頭血採血を交互に行い、乾燥ろ紙血サンプル、顕微鏡スライド、RDT、Hb値、血清、さらに静脈血採血ではPBMCの収集が可能となった。サンプルはすべて、ホマベイ郡病院内の実験室で処理、保管され、次年度以降の解析に供される。あわせて住民の社会経済学的ステータスならびに行動に関するデータが蓄積されている。また、同対象地内において、媒介蚊調査を実施し、高く持続するマラリア伝播には安定した水源とAnopheles stephensiの分布が寄与している可能性が示唆された。媒介蚊の原虫保有率についても現在解析を進めており、衛星データに基づく地理的、環境的因子を加味した解析とあわせてリスク解析を進めていく計画である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 計画通り、データを収集するための前向きコホートが設定され、そのデータ、サンプル収集体制が確立されたため。
Strategy for Future Research Activity	引き続きコホートによるデータ、サンプル収集を継続し、来年度以降はその解析を順次進めていく。ヒト感染、媒介蚊、環境データを用いた生態疫学的解析はその態勢が整えられている。現状に加えて、媒介蚊誘因因子の解析を行うため、まずはそのサンプル収集と解析体制の整備を来年度の主要な計画目標とする。