Global dynamics of malaria parasites using an advanced technology of population genomics

• Project/Area Number: 26460515
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Parasitology (including sanitary zoology)
• 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)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2015: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: マラリア / アルテミシニン / 耐性 / 進化 / K13 / マイクロサテライト / 薬剤耐性 / 地理的拡散 / 集団遺伝 / 集団遺伝学

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to clarify an global emergence and spread of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum parasites. We identified several artemisinin-resistant parasites in Uganda. Before our discovery, it was believed that artemisinin-resistance has not been emerged in Africa and thus, this is the first identification of artemisinin resistance in Africa. We also found that an origin of resistant parasites was not in Southeast Asia where resistant parasites have emerged and spread into the area. Rather, artemsinin resistance indigenously appeared in some part in Africa.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マラリアは世界三大感染症のひとつである。第一選択薬であるアルテミシニンに対する耐性原虫はすでに東南アジアの一部地域では蔓延化しているが、今回の研究で世界で初めてアフリカにも出現していることを見出した。さらに、その起源は東南アジアからの移入ではなく、アフリカにあることを解明した。本成果は、薬剤耐性マラリア原虫がアフリカからも出現することを明らかにし、当地における薬剤耐性マラリアサーベイランスの重要性を示すものである。

Research Products

• [Int'l Joint Research] グル大学/St.Mary Lacor病院(ウガンダ)
• [Int'l Joint Research] デバイワード大学/ウェワク州立病院(パプアニューギニア)
• [Int'l Joint Research] サンパウロ大学(ブラジル)
• [Journal Article] Rapid selection of sulphadoxine-resistant Plasmodium falciparum and its effect on within-population genetic diversity in Papua New Guinea. (2018)
  • Author(s): Mita T, Hombhanje F, Takahashi N, Sekihara M, Yamauchi M, Tsukahara T, Kaneko A, Endo H, Ohashi J. (Corresponding author)
  • Journal Title: Scientific reports. Volume: 8 Issue: 1 Pages: 5565-5565
  • DOI: 10.1038/s41598-018-23811-7
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Artemisinin-Resistant Plasmodium falciparum with High Survival Rates, Uganda, 2014-2016 (2018)
  • Author(s): Ikeda M, Kaneko M, Tachibana S-I, Balikagala B, Sakurai-Yatsushiro M, Yatsushiro S, Takahashi N, Yamauchi M, Sekihara M, Hashimoto M, Katuro OT, Olia A, Obwoya PS, Auma MA, Anywar DA, Odongo-Aginya EI, Okello-Onen J, Hirai M, Ohashi J, Palacpac NMQ, Kataoka M, Tsuboi T, Kimura E, Horii T, Mita T.
  • Journal Title: Emerging Infectious Diseases Volume: 24 Issue: 4 Pages: 718-726
  • DOI: 10.3201/eid2404.170141
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 蚊媒介感染症に関する最近の話題：マラリア (2017)
  • Author(s): 美田敏宏
  • Journal Title: Journal Volume: 44 Pages: 71-76
• [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, Ohashi J, Kataoka M, Kimura E, Horii T and Tsuboi T.
  • Journal Title: Absence of in-vivo selection for K13 mutations after artemether-lumefantrine treatment in Uganda. Volume: 16 Pages: 23-23
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Mutation tendency of mutator Plasmodium berghei with proofreading-deficient DNA polymerase delta. (2016)
  • Author(s): Honma H, Niikura M, Kobayashi F, Horii T, Mita T, Endo H and Hirai M.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Pages: 36971-36971
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Little polymorphism at the K13 propeller locus in worldwide Plasmodium falciparum populations prior to the introduction of artemisinin combination therapies. (2016)
  • Author(s): Mita T*, Culleton R, Takahashi N, Nakamura M, Tsukahara T, Hunja CW, Win ZZ, Htike WW, Marma AS, Dysoley L, Ndounga M, Dzodzomenyo M, Akhwale WS, Kobayashi J, Uemura H, Kaneko A, Hombhanje F, Ferreira MU, Bjorkman A, Endo H, Ohashi J.
  • Journal Title: Antimicrobial agents and chemotherapy Volume: 60 Pages: 3340-3347
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Plasmodium falciparum Kelch 13: A potential molecular marker for tackling artemisinin-resistant malaria parasites. (2016)
  • Author(s): Mita T*, Tachibana S, Hashimoto M, Hirai M.
  • Journal Title: Expert Rev Anti Infect Ther Volume: 14 Pages: 125-135
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Little polymorphism at the K13 propeller locus in worldwide Plasmodium falciparum populations prior to the introduction of artemisinin combination therapies. (2016)
  • Author(s): Mita, T, R Culleton, N Takahashi, M Nakamura, T Tsukahara, CW Hunja, ZZ Win, WW Htike, AS Marma and L Dysoley.
  • Journal Title: Antimicrobial agents and chemotherapy Volume: 1 Pages: 1-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Challenging malaria control: do our new genetic tools pave the way for malaria eradication? (2015)
  • Author(s): Hirai M, Mita T
  • Journal Title: Juntendo Med J Volume: 61 Pages: 370-377
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Current research topics in Tropical disease; toward the successful control and elimination; Introduction. (2015)
  • Author(s): Mita T*
  • Journal Title: Juntendo Med J Volume: 61 Pages: 358-359
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Patterns and dynamics of genetic diversity in Plasmodium falciparum: what past Human migrations tell us about malaria. (2015)
  • Author(s): Mita T*, Jombart, T.
  • Journal Title: Parasitol Int. Volume: 64(3) Issue: 3 Pages: 238-243
  • DOI: 10.1016/j.parint.2014.09.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Global distribution of polymorphisms associated with delayed Plasmodium falciparum parasite clearance following artemisinin treatment: genotyping of archive blood samples. (2014)
  • Author(s): Murai K, Culleton R, Hisaoka T, Endo H, Mita T*.
  • Journal Title: Parasitol Int. Volume: 64(3) Issue: 3 Pages: 267-273
  • DOI: 10.1016/j.parint.2014.11.002
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Plasmodium falciparum: Genetic diversity and complexity of infections in an isolated village in western Thailand (2013)
  • Author(s): K. Tanabe, G. Zollner, J. A. Vaughan, J. Sattabongkot, B. Khuntirat, H. Honma, T. Mita, T. Tsuboi and R. Coleman
  • Journal Title: Parasitol Int Volume: pii: S1383-5769(13) Issue: 3 Pages: 142-146
  • DOI: 10.1016/j.parint.2013.09.011
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] フィールドで何が起こっているのかをもっと知りたい-Comprehensiveな薬剤耐性研究 (2018)
  • Author(s): 美田敏宏
  • Organizer: 第87回日本寄生虫学会大会
  • Invited
• [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.
  • Organizer: Keystone Symposia Conference: Malaria: From Innovation to Eradication.
  • Place of Presentation: Speke Resort & Conference Centre, Kampala.
  • Year and Date: 2017-02-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 人類を助ける進化学研究：進化し続ける薬剤耐性マラリアの克服 (2017)
  • Author(s): 美田敏宏
  • Organizer: 公益信託 進化学振興木村資生基金 “微生物と人類の共存”をゲノムの視点から考える
  • Invited
• [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
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] ネズミマラリア原虫の有性生殖関連分子の機能解析 (2017)
  • Author(s): 前多晟壮, 森稔幸, 平井誠, 美田敏宏
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] マラリア原虫有性生殖の透視観察法の開発 (2017)
  • Author(s): 森稔幸, 平井誠, 美田敏宏
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [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
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] Ascaris suum 成虫およびCaenorhabditis elegans ミトコンドリアのプロテオーム解析: 二次元ゲル電気泳動法とショットガン質量分析法 (2017)
  • Author(s): 高宮信三郎, 数野彩子, 峯木礼子, 三浦芳樹, 美田敏宏
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [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
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] Epidemiology of antimalarial drug resistance in Papua New Guinea (2017)
  • Author(s): 関原誠, 橘真一郎, 美田敏宏
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [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
  • Organizer: Keystone Symposia Conference: Malaria: From Innovation to Eradication
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A mutator Plasmodium berghei model to investigate antimalarial drug resistance (2017)
  • Author(s): Mita T
  • Organizer: American Society of Tropical Medicine and Hygiene 66th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research / Invited
• [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
  • Organizer: Keystone Symposia Conference: Malaria: From Innovation to Eradication
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マラリアの脅威とそれに立ち向かう新規技術の開発. (2016)
  • Author(s): 美田敏宏.
  • Organizer: 第57回日本熱帯医学会総会市民講座「蚊がもたらす感染症から身を守る」.
  • Place of Presentation: 一橋大学一橋講堂、東京.
  • Year and Date: 2016-11-06
  • Invited
• [Presentation] 新規ex-vivo薬剤耐性検出法を用いた高度感染地域におけるアルテミシニン耐性熱帯熱マラリア原虫の検出. (2016)
  • Author(s): 美田敏宏.
  • Organizer: 第15回分子寄生虫マラリア研究フォーラム.
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学、帯広.
  • Year and Date: 2016-08-22
• [Presentation] Detection of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum isolates using novel ex-vivo assay in Uganda. (2016)
  • Author(s): Mita T.
  • Organizer: TICAD VI Pre-event; The 3rd International Symposium for the Promotion of Science and Technology Innovation Cooperation between Africa and Japan. -Life Innovation and Green Innovation.
  • Place of Presentation: JICA Ichigaya Building, Tokyo
  • Year and Date: 2016-07-13
  • Invited
• [Presentation] 細胞チップを応用した超高感度マラリア診断装置の開発. (2016)
  • Author(s): 美田敏宏.
  • Organizer: 臨床研究情報センターセミナー.
  • Place of Presentation: 先端医療振興財団・臨床研究情報センター、神戸
  • Year and Date: 2016-05-24
  • Invited
• [Presentation] アフリカ大陸におけるアルテミシニン耐性マラリアの出現 (2016)
  • Author(s): 池田 美恵、金子 恵、橘 真一郎 、Mawagali Betty Balikagala、櫻井 美樹 、八代 聖基 、 橋本 宗明、Alex Olia 、Anywar Dennis 、Auma Mary、Palacpac Nirianne M. Q.、平井 誠1、 片岡 正俊 、木村 英作、Aginya Emmanuel 、坪井 敬文 、堀井 俊宏 、美田 敏宏1
  • Organizer: 第85回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] ミューテーターマラリア原虫ライブラリーから薬剤耐性原虫の単離 (2016)
  • Author(s): 平井 誠、池田 美恵、橘 真一郎、美田 敏宏
  • Organizer: 第85回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] 全世界の熱帯熱マラリア原虫株を用いたアルテミシニン耐性進化の集団遺伝学的解析 (2016)
  • Author(s): 橘 真一郎、平井 誠、美田 敏宏
  • Organizer: 第85回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] マラリアミューテーターを用いたピペラキン耐性原虫の迅速単離と耐性機構の解明 (2015)
  • Author(s): 池田美恵、平井誠、美田敏宏
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 東京 杏林大学 三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] ウガンダにおけるex vivo薬剤感受性試験を用いた熱帯熱マラリア原虫のクロロキン感受性の回復 (2015)
  • Author(s): 櫻井美樹、Mawagali Betty Balikagala、矢代聖基、池田美恵、Ntege Edward、佐伯亜美、本間一、Palacpac Nirianne M.Q.、片岡正俊、坪井敬文、木村英作、遠藤弘良、堀井俊宏、美田敏宏
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 東京 杏林大学 三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] Temporal patterns of molecular marker associated with artemisinin resistance before and after the implementation of artemisinin derivatives in Myanmar (2015)
  • Author(s): Win Zin Zayar、上村春樹、Wah Win Htike、Khin San San、北潔、美田敏宏
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 東京 杏林大学 三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] アルテミシニン耐性熱帯熱マラリア原虫出現以前の大規模検体を用いた耐性候補遺伝子Ｋ１３-propellerのベースライン多型解析 (2015)
  • Author(s): 美田敏宏、高橋延之、遠藤弘良、大橋順
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 東京 杏林大学 三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] ウガンダにおけるRing Stage Survival Assayを用いたアルテミシニン感受性低下熱帯熱マラリア原虫のスクリーニング (2015)
  • Author(s): 金子恵、池田美恵、Mawagali Betty Balikagala、櫻井美樹、矢代聖基、加納永将、佐伯亜美、Palacpac Nirianne M.Q.、片岡正俊、坪井敬文、木村英作、堀井俊宏、美田敏宏
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 東京 杏林大学 三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] ミューテーターマラリア原虫を用いた突然変異蓄積パターンの解析 (2015)
  • Author(s): 本間一、平井誠、新倉保、美田敏宏、小林富美恵、堀井俊宏、遠藤弘良
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 東京 杏林大学 三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22