アルテミシニン耐性化はマラリア原虫の適応度を下げるのか－全生活環での包括的解明

• 研究課題/領域番号: 16K08765
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 寄生虫学(含衛生動物学)
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 橘 真一郎 順天堂大学, 医学部, 助教 (90414630)
• 研究分担者: 平井 誠 順天堂大学, 医学部, 准教授 (50326849)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: マラリア原虫 / 薬剤耐性 / 適応度 / 種内競争 / アルテミシニン

研究成果の概要

遺伝子変異による薬剤耐性の獲得は、一方で適応度の低下を引き起こす。そのため、一般的に薬剤耐性変異を持つ生物は、薬剤が存在しない環境下では生存に不利となる。本研究では、妊婦のマラリア感染予防のために服用される抗マラリア薬サルファドキシン（SX）を対象に、マウスマラリア原虫モデルを利用して、SX耐性マラリア原虫の適応度を評価した。その結果、SX耐性マラリア原虫の適応度はSXを服用していないマウス体内でも低下せず、かつ蚊体内ではSX耐性マラリア原虫の方が有意に個体数を増殖させることがわかり、SX耐性マラリア原虫では適応度の低下が起こらない可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的に、遺伝子変異によって薬剤耐性を獲得した病原体には、適応度の低下が見られる。しかしながら本研究によって、マラリア原虫では薬剤耐性の獲得が適応度の低下を引き起こさない事例があるという、これまでの常識を覆す知見が得られた。本研究成果は、今後も抗マラリア薬を持続的かつ効果的に利用するための方策を考える上で参照されるべきものであり、国際保健に貢献するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Recovery and stable persistence of chloroquine sensitivity in Plasmodium falciparum parasites after its discontinued use in Northern Uganda (2020)
  • 著者名/発表者名: Balikagala Betty、Sakurai-Yatsushiro Miki、Hirai Makoto et al
  • 雑誌名: Malaria Journal 巻: 19 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1186/s12936-020-03157-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lack of significant recovery of chloroquine sensitivity in Plasmodium falciparum parasites following discontinuance of chloroquine use in Papua New Guinea (2018)
  • 著者名/発表者名: Sekihara M, Tachibana S-I, Yamauchi M, Yatsushiro S, Tiwara S, Fukuda N, Ikeda M, Mori T, Hirai M, Hombhanje F, Mita T
  • 雑誌名: Malaria Journal 巻: 17 号: 1 ページ: 434-434
  • DOI: 10.1186/s12936-018-2585-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Artemisinin-Resistant Plasmodium falciparum with High Survival Rates, Uganda, 2014-2016 (2018)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Emerging Infectious Diseases 巻: 24 号: 4 ページ: 718-726
  • DOI: 10.3201/eid2404.170141
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Absence of in vivo selection for K13 mutations after artemether-lumefantrine treatment in Uganda. (2017)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Malar J. 巻: 16(1) 号: 1 ページ: 1-23
  • DOI: 10.1186/s12936-016-1663-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Emergence of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum with kelch13 C580Y mutations in Papua New Guinea (2019)
  • 著者名/発表者名: Miotto O, Sekihara M, Tachibana S-I, Yamauchi M, Ikeda M, Mori T, Hirai M, Pearson R, Amato R, Goncalves S, Mueller I, Barry A, Noviyanti R, Ringwald P, Ohashi J, Hombhanje F, Kwiatkowski D, Mita T
  • 学会等名: American Society of Tropical Medicine and Hygiene 68th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 池田美恵, 金子恵, 橘真一郎, 山内祐人, Betty Balikagala, 江本桜子, 福田直到, 牧喜子, 森稔幸, 平井誠, 橋本宗明, Osbert T. Katuro, Mary Auma, Denis A. Anywar, Nirianne M. Q. Palacpac, 片岡正俊, Emmanuel I. Odongo-Aginya, 木村英作, 堀井俊宏, 美田敏宏
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] In-vivo artemisinin resistance may have emerged in Uganda (2019)
  • 著者名/発表者名: Betty Balikagala, 池田美恵, 橘真一郎, 山内祐人, 福田直到, 関原誠, 江本桜子, Osbert T. Katuro, Opio Walter・Mary Auma, Denis A. Anywar, 森稔幸, 平井誠, 片岡正俊, Nirianne M. Q. Palacpac, Emmanuel I. Odongo-Aginya, 木村英作, 堀井俊宏, 美田敏宏
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] 蚊-マウスモデルにおけるサルファドキシン耐性マラリア原虫の適応度に関する研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 山内祐人・平井誠・橘真一郎・森稔幸・美田敏宏
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Prerequisite Emergence of Background Mutations for kelch13-related Artemisinin-Resistant Plasmodium falciparum isolates (2017)
  • 著者名/発表者名: Tachibana S-I, Hirai M, Mori T, Mita T
  • 学会等名: American Society of Tropical Medicine and Hygiene 66th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Isolation of piperaquine-resistant rodent malaria parasite from malaria mutator (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirai M, Ikeda M, Tachibana S-I, Mita T
  • 学会等名: American Society of Tropical Medicine and Hygiene 66th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 高頻度突然変異マラリア原虫を用いた薬剤耐性機構解明への挑戦 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平井誠・池田美恵・橘真一郎・美田敏宏
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-11-30
  • 招待講演