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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 TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 54:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
Research InstitutionOsaka 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  長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (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 2024)
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熱帯熱マラリア / 無症候性感染 / コホート研究 / マラリア撲滅 / ケニア / 重症マラリア / ビクトリア湖 / 天井式蚊帳 / マラリア / 伝播 / 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

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している。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している。
上記のマラリア伝播の詳細な理解を目的として、ホマベイ郡スバ南で前向き縦断コホートを構築し、マラリア感染状況を評価するために12ヵ月間の追跡調査が実施された。このコホートは5歳から65歳の約300人で構成され、毎月12ヵ月間追跡された。毎月1回、マラリア原虫感染、体重、腋窩体温、ヘモグロビン値を測定するための血液サンプルが採取された。この中から、年間を通じて高頻度にマラリア感染を繰り返す集団と、近接する地域に住んでいながらマラリア感染がほとんど検出されなかった集団がそれぞれ同定された。さらに、卵形・四日熱マラリア原虫といった感染リスクの低い種が高頻度に検出される個人も複数同定された。これらは、並行して構築されている分子生物学的解析、ならびに免疫学的解析の注目すべきサンプル群として有用な疫学情報を提供する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究によって、高度マラリア流行地における学際的データ解析に資するサンプル、情報アーカイブが完成された。特に寄生虫学的解析に用いられる原虫遺伝子情報、免疫学的解析に用いられるヒト末梢血単核球細胞、血清といったサンプル群のライブラリーは今後、様々な複合的解析によってマラリアの伝播環理解に貢献することが期待される。免疫学的視点においては、流行地のようなリソースの限られた環境でもシングルセルレベルでの解析を可能にするサンプル調整の手法が構築されつつあり、今後の展開が期待される。
得られた研究成果は無症候性・顕微鏡検出限界以下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しうるものである。

Strategy for Future Research Activity

本研究提案は、流行地フィールドから先端ラボ、そしてフィールドへという流れを貫通させることにより実現するものであり、現地研究者との緊密かつ継続的な国際共同研究の実施が必要となる。その流れの中に両国の若手研究者を曝すことにより、得られる知見を感染症の統合的な病原性理解、疾病対策に応用、発展させていく能力を修得させ、将来、地球規模での感染症研究のリーダーの育成を図っていく。
さらに、並行して評価されているオリセットプラス天井式蚊帳については、集団投薬との融合戦略などが構想され、統合的介入策について今後の評価を検討していく。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 13 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Karolinska Institutet(スウェーデン)

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  • [Int'l Joint Research] Mount Kenya University(ケニア)

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  • [Int'l Joint Research] Muhimbili University MUHAS(タンザニア)

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  • [Int'l Joint Research] Mount Kenya University/Homabay Hospital(ケニア)

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  • [Int'l Joint Research] マウントケニア大学(ケニア)

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  • [Int'l Joint Research] ストックホルム大学(スウェーデン)

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  • [Journal Article] Detection of Eimeria oocysts in chicken feces using flotation recovery with sucrose or saturated saline solution2025

    • Author(s)
      Takano Aruto、Morinaga Daikichi、Teramoto Isao、Hatabu Toshimitsu、Kido Yasutoshi、Kaneko Akira、Hatta Takeshi、Tsuji Naotoshi、Uni Shigehiko、Sasai Kazumi、Katoh Hiromitsu、Matsubayashi Makoto
    • Journal Title

      Acta Parasitologica

      Volume: 70 Issue: 1

    • DOI

      10.1007/s11686-024-00960-6

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of a financial incentive intervention on malaria prevalence among the residents in Lake Victoria basin, Kenya: study protocol for a cluster-randomized controlled trial2024

    • Author(s)
      Matsumoto Tomoya、Nagashima Masaru、Kagaya Wataru、Kongere James、Gitaka Jesse、Kaneko Akira
    • Journal Title

      Trials

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1186/s13063-024-07991-4

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tracing the origins of Plasmodium vivax resurgence after malaria elimination on Aneityum Island in Vanuatu2024

    • Author(s)
      Sekine Sho、Chan Chim W.、Kalkoa Morris、Yamar Sam、Iata Harry、Taleo George、KC Achyut、Kagaya Wataru、Kido Yasutoshi、Kaneko Akira
    • Journal Title

      Communications Medicine

      Volume: 4 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s43856-024-00524-9

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Factors impacting antibody kinetics, including fever and vaccination intervals, in SARS-CoV-2-na?ve adults receiving the first four mRNA COVID-19 vaccine doses2024

    • Author(s)
      Matsuura Tomoka、Fukushima Wakaba、Nakagama Yu、Kido Yasutoshi、Kase Tetsuo、Kondo Kyoko、Kaku Natsuko、Matsumoto Kazuhiro、Suita Asae、Mukai Emiko、Nitahara Yuko、Konishi Ayako、Kasamatsu Ayane、Nakagama Sachie、Nakagami-Yamaguchi Etsuko、Ohfuji Satoko、Kaneko Yukihiro、Kaneko Akira、Kakeya Hiroshi、Hirota Yoshio
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 7217-7217

    • DOI

      10.1038/s41598-024-57931-0

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Malaria infection among adults residing in a highly endemic region from the Democratic Republic of the Congo2024

    • Author(s)
      Kayiba Nadine Kalenda、Nitahara Yuko、Tshibangu-Kabamba Evariste、Mbuyi Denis Kalambayi、Kabongo-Tshibaka Augustin、Kalala Nestor Tshituka、Tshiebue Barth?lemy Mukenga、Candray-Medina Katherine-Sofia、Kaku Natsuko、Nakagama Yu、Speybroeck Niko、Mumba Dieudonn? Ngoyi、Disashi Ghislain Tumba、Kaneko Akira、Kido Yasutoshi
    • Journal Title

      Malaria Journal

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1186/s12936-024-04881-7

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Non-random distribution of Plasmodium Species infections and associated clinical features in children in the lake Victoria region, Kenya, 2012?20182024

    • Author(s)
      Omondi Protus、Musyoka Brian、Okai Takatsugu、Kongere James、Kagaya Wataru、Chan Chim W.、Ngara Mtakai、Kanoi Bernard N.、Kido Yasutoshi、Gitaka Jesse、Kaneko Akira
    • Journal Title

      Tropical Medicine and Health

      Volume: 52 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s41182-024-00622-3

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Genetic variation present in the CYP3A4 gene in Ni-Vanuatu and Kenyan populations in malaria endemicity2024

    • Author(s)
      Musyoka Kelvin、Chan Chim W.、Guti?rrez Rico Evelyn Marie、Omondi Protus、Kijogi Caroline、Okai Takatsugu、Kongere James、Ngara Mtakai、Kagaya Wataru、Kanoi Bernard N.、Hiratsuka Masahiro、Kido Yasutoshi、Gitaka Jesse、Kaneko Akira
    • Journal Title

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      Volume: 57 Pages: 101029-101029

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2024.101029

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Artemisinin-resistant malaria in Africa demands urgent action2024

    • Author(s)
      Dhorda Mehul、Kaneko Akira、Komatsu Ryuichi、KC Achyut、----、Rosenthal Philip J.、White Nicholas J.、von Seidlein Lorenz
    • Journal Title

      Science

      Volume: 385 Issue: 6706 Pages: 252-254

    • DOI

      10.1126/science.adp5137

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Plasmodium falciparum with pfhrp2 and pfhrp3 gene deletions in asymptomatic malaria infections in the Lake Victoria region, Kenya2024

    • Author(s)
      Okai Takatsugu、Chan Chim W.、KC Achyut、Omondi Protus、Musyoka Kelvin、Kongere James、Kagaya Wataru、Okomo Gordon、Kanoi Bernard N.、Kido Yasutoshi、Gitaka Jesse、Kaneko Akira
    • Journal Title

      Tropical Medicine and Health

      Volume: 52 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s41182-024-00664-7

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Unraveling the ‘community effects’ of interventions against malaria endemicity: a systematic scoping review2024

    • Author(s)
      Ko Yura K、Kagaya Wataru、Chan Chim W、Kanamori Mariko、Mbugua Samuel M、Rotich Alex K、Kanoi Bernard N、Ngara Mtakai、Gitaka Jesse、Kaneko Akira
    • Journal Title

      BMJ Public Health

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: e001557-e001557

    • DOI

      10.1136/bmjph-2024-001557

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of the protective efficacy of Olyset?Plus ceiling net on reducing malaria prevalence in children in Lake Victoria Basin, Kenya: study protocol for a cluster-randomized controlled trial2023

    • Author(s)
      Kagaya Wataru、Chan Chim W.、Kongere James、Kanoi Bernard N.、Ngara Mtakai、Omondi Protus、Osborne Ashley、Barbieri Laura、Kc Achyut、Minakawa Noboru、Gitaka Jesse、Kaneko Akira
    • Journal Title

      Trials

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1186/s13063-023-07372-3

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Drug resistance profiling of asymptomatic and low-density Plasmodium falciparum malaria infections on Ngodhe island, Kenya, using custom dual-indexing next-generation sequencing2023

    • Author(s)
      Osborne Ashley、Phelan Jody E.、Kaneko Akira、Kagaya Wataru、Chan Chim、Ngara Mtakai、Kongere James、Kita Kiyoshi、Gitaka Jesse、Campino Susana、Clark Taane G.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38481-3

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      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High throughput human genotyping for variants associated with malarial disease outcomes using custom targeted amplicon sequencing2023

    • Author(s)
      Osborne Ashley、Phelan Jody E.、Vanheer Leen N.、Manjurano Alphaxard、Gitaka Jesse、Drakeley Christopher J.、Kaneko Akira、Kita Kiyoshi、Campino Susana、Clark Taane G.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-39233-z

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      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Insights from observational and interventional studies on malaria in the Lake Victoria Basin of Kenya2024

    • Author(s)
      加賀谷 渉
    • Organizer
      第93回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Interdisciplinary research for an integrated community-directed strategy for sustainable freedom from malaria: OlysetPlus Ceiling net2024

    • Author(s)
      Akira Kaneko
    • Organizer
      Great Lake Malaria Initiative
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Acceleration of malaria elimination2023

    • Author(s)
      金子 明(オーガナイザー)
    • Organizer
      グローバルヘルス合同大会2023
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Published: 2022-10-11   Modified: 2025-12-26  

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