2019 Fiscal Year Annual Research Report
薬剤耐性マラリアの出現を予測する：加速進化系による包括的実験室進化システムの開発
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17H04074
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
美田 敏宏 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80318013)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 誠 順天堂大学, 医学部, 准教授 (50326849)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マラリア / 薬剤耐性 / 高度変異原虫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
薬剤耐性マラリア原虫の出現と拡散は大きな問題である。しかし、現在の熱帯熱マラリア原虫における薬剤耐性研究は、すでに出現・拡散した薬剤耐性原虫の解析によるretrospectiveな知見が中心である。このため薬剤耐性遺伝子が同定されても、すでに流行地に出現さらには蔓延化しており、実際面でのインパクトは弱い。本研究では通常の50～100倍多く遺伝子変異を起こすミューテータ熱帯熱マラリア原虫を作成、それを用いた包括的加速系進化システムを開発する。ミューテータはDNA複製酵素の校正活性のみを低下させ、本来修復されるエラーをそのままゲノム内に取り込ませることで変異率の上昇を狙ったシステムである。本システムによって、短期間で薬剤耐性原虫が単離され、迅速な耐性責任遺伝子の同定と耐性遺伝子マーカーの開発が可能になる。さらにラボ研究と併用してフィールでの実地研究を行い、加速系進化システムによって得られた候補耐性マーカーの有用性を集団ゲノム学的に検証する。
これまでの研究成果としてマラリアミューテータを用いた進化実験によってピペラキン耐性原虫を作成し単離することができた。耐性候補遺伝子として8つの変異を同定した。うちクロロキン耐性遺伝子であるcrtにおいてこれまでPfでは報告のない変異がピペラキンの弱耐性に関連していることを遺伝子導入の系によって証明することができた。その他の変異の意義については耐性レベルの上昇やfitnessの代償などの点から解析を進めている。
実検体における検証スタディは海外出張が可能となった2022年2月にウガンダで調査を実施し、得られた検体の解析を行った。前述した変異は同定されなかった。Ex vivoでのピペラキン感受性試験では耐性の出現は明らかでなく、実検体での本変異の意義については今後も検証を続ける予定である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[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.
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Journal Title
N Engl J Med.
Volume: 385
Pages: 1163-71
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Ex vivo susceptibility of Plasmodium falciparum to antimalarial drugs in Northern Uganda.2021
Author(s)
Fukuda N, Tachibana SI, Ikeda M, Sakurai-Yatsushiro M, Balikagala B, Katuro OT, Yamauchi M, Emoto S, Hashimoto M, Yatsushiro S, Sekihara M, Mori T, Hirai M, Opio W, Obwoya PS, Auma MA, Anywar DA, Kataoka M, Palacpac NMQ, Odongo-Aginya EI, Kimura E, Ogwang M, Horii T, Mita T.
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Journal Title
Parasitol Int.
Volume: 81
Pages: 102277
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Quantitative Detection of Plasmodium falciparum Using, LUNA-FL, A Fluorescent Cell Counter.2020
Author(s)
Hashimoto M, Yokota K, Kajimoto K, Matsumoto M, Tatsumi A, Yamamoto K, Hyodo T, Matsushita K, Minakawa N, Mita T, Oka M, Kataoka M.
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Journal Title
Microorganisms
Volume: 8
Pages: 1356
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Development of a quantitative, portable, and automated fluorescent blue-ray device-based malaria diagnostic equipment with an on-disc SiO2.2020
Author(s)
Yamamoto T, Hashimoto M, Nagatomi K, Nogami T, Sofue Y, Hayashi T, Ido Y, Yatsushiro S, Abe K, Kajimoto K, Tamari N, Awuor B, Sonye G, Kongere J, Munga S, Ohashi J, Oka H, Minakawa N, Kataoka M, Mita T.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 10
Pages: 6585
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Recovery and stable persistence of chloroquine sensitivity in Plasmodium falciparum parasites after its discontinued use in Northern Uganda.2020
Author(s)
Balikagala B,Sakurai-Yatsushiro M,Tachibana SI,Ikeda M,Yamauchi M,Katuro OT,Ntege EH,Sekihara M,Fukuda N,Takahashi N,Yatsushiro S,Mori T,Hirai M,Opio W,Obwoya PS,Anywar DA,Auma MA,Palacpac NMQ,Tsuboi T,Odongo-Aginya EI,Kimura E,Ogwang M,Horii T,Mita T.
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Journal Title
Malaria J
Volume: 19
Pages: 76
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Emergence of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum with kelch13 C580Y mutations on the island of New Guinea.2020
Author(s)
Miotto O, Sekihara M, Tachibana SI, Yamauchi M, Pearson RD, Amato R, Gonalves S, Mehra S, Noviyanti R, Marfurt J, Auburn S, Price RN, Mueller I, Ikeda M, Mori T, Hirai M, Tavul L, Hetzel MW, Laman M, Barry AE, Ringwald P, Ohashi J, Hombhanje F, Kwiatkowski DP, Mita T.
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Journal Title
PLoS Pathog.
Volume: 15-Dec
Pages: 16(12)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Development of a highly sensitive, quantitative, and rapid detection system for Plasmodium falciparum-infected red blood cells using a fluorescent blue-ray optical system.2019
Author(s)
Yamamoto T, Yatsushiro S, Hashimoto M, Kajimoto K, Ido Y, Abe K, Sofue Y, Nogami T, Hayashi T, Nagatomi K, Minakawa N, Oka H, Mita T, Kataoka M.
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Journal Title
Biosens Bioelectron
Volume: 132
Pages: 375-381
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 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
Author(s)
池田 美恵 , 金子 恵 , 橘 真一郎 , 山内 祐人 , バリカガラ ベティ, 江本 桜子 , 福田 直到 , 牧 喜子, 森 稔幸 , 平井 誠 , 橋本 宗明 , カツロ オスベルト , アウマ マリー, アニワー デニス , バラクパック ニリアン, 片岡 正俊, アギニア エマニュエル, 木村 英作, 堀井 俊宏 , 美田 敏宏
Organizer
第88回日本寄生虫学会大会
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[Presentation] In-vivo artemisinin resistance may have emerged in Uganda,2019
Author(s)
バリカガラ ベテイ , 池田 美恵 , 橘 真一郎 , 山内 祐人 , 福田 直到 , 関原 誠 , 江本 桜子 , Katuro Osbert T., Opio Walter, Auma Mary , Anywar Denis A. , 森 稔幸 ,平井 誠 , 片岡 正俊 , Palacpac Nirianne M.Q. , Odongo-Aginya Emmanuel I., 木村 英作 , 堀井 俊宏 , 美田 敏宏
Organizer
第88回日本寄生虫学会大会
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[Presentation] Emergence of artemisinin-resistant P. falciparum with kelch13 C580Y mutations on the island of New Guinea.2019
Author(s)
Miotto O, Sekihara M, Tachibana S, Yamauchi M, Pearson R, Amato R, Goncalves S, Somya M, Noviyanti R, Marfurt J, Auburn S, Price R, Mueller I, Ikeda M, Mori T, Hirai M, Tavul L, Hetzel M, Laman M, Barry A, Ringwald P, Ohashi J, Hombhanje F, Kwiatkowski D, Mita T
Organizer
American Society of Tropical Medicine and Hygiene Annual Meeting
Int'l Joint Research
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