Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giám sát phân tử các đa hình biến thể Pfcrt và k13 của các trường hợp Plasmodium falciparum nhập khẩu vào tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc từ năm 2016 đến 2018
Tóm tắt
Sự kháng thuốc chống sốt rét gây cản trở công tác loại bỏ bệnh sốt rét. Việc theo dõi các chỉ thị phân tử của sự kháng thuốc giúp cải thiện các chính sách điều trị bệnh sốt rét. Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự phân bố của các chỉ thị phân tử của các ca nhiễm Plasmodium falciparum nhập khẩu. Tổng cộng có 485 ca P. falciparum được nhập khẩu từ châu Phi, Đông Nam Á và Châu Đại Dương vào tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc, từ năm 2016 đến 2018 đã được điều tra. Phần lớn các ca nhiễm được nhập từ châu Phi, trong khi chỉ có một vài trường hợp xuất phát từ châu Á và Châu Đại Dương. Mẫu máu đã được thu thập từ mỗi bệnh nhân. Tính toán sự kháng chloroquine của Plasmodium falciparum (Pfcrt) tại vị trí 72–76 và gen cánh quạt Kelch13 (k13) được xác định bằng phương pháp PCR nested và chuỗi DNA. Pfcrt loại hoang dã tại các vị trí 72–76 chiếm ưu thế (72,61%), nhưng cũng phát hiện các gen đột biến và kiểu gen hỗn hợp, trong đó CVIET (22,72%) là phổ biến nhất. Các haplotype Pfcrt đột biến xuất hiện thường xuyên hơn ở bệnh nhân từ Tây Phi (26,92%), Bắc Phi (25%) và Trung Phi (21,93%). Số ca nhiễm P. falciparum ở Đông Nam Á và Châu Đại Dương là nhỏ, và các trường hợp này liên quan đến loại đột biến Pfcrt. Đối với gen cánh quạt k13, 26 mẫu đã trình diện 19 đột biến điểm khác nhau, bao gồm tám đột biến không đồng nghĩa (P441S, D464E, K503E, R561H, A578S, R622I, V650F, N694K). Ngoài ra, R561H, một trong các SNP đã được xác nhận trong k13, đã được phát hiện ở một bệnh nhân từ Myanmar và một bệnh nhân từ Rwanda. A578S, mặc dù phổ biến ở châu Phi, chỉ được phát hiện ở một bệnh nhân từ Cameroon. R622I được phát hiện trong một mẫu từ Mozambique và một mẫu từ Somalia. Đa dạng di truyền của k13 thấp ở hầu hết các khu vực châu Phi và sự lựa chọn lọc tinh khiết được gợi ý bởi kiểm tra D của Tajima. Tần suất và phân bố không gian của các đột biến Pfcrt và k13 liên quan đến kháng thuốc đã được xác định. Pfcrt loại hoang dã là phổ biến tại châu Phi. Trong số các đột biến k13 liên quan đến thời gian làm sạch ký sinh trùng kéo dài, chỉ có đột biến R561H được phát hiện trong một trường hợp từ Rwanda ở châu Phi. Cả đột biến Pfcrt và k13 đều được phát hiện ở bệnh nhân từ Đông Nam Á và Châu Đại Dương. Những phát hiện này cung cấp cái nhìn về hồ sơ dịch tễ học phân tử của các chỉ thị kháng thuốc trong khu vực nghiên cứu.
Từ khóa
#Plasmodium falciparum #kháng thuốc #Pfcrt #k13 #di truyền học #dịch tễ học phân tửTài liệu tham khảo
WHO. world malaria report. Geneva, World Health Organization; 2018.
Harinasuta T, Suntharasamai P, Viravan C. Chloroquine-resistant falciparum malaria in Thailand. Lancet. 1965;2:657–60.
Andrea E, Lehane AM, Jérôme C, Fidock DA. PfCRT and its role in antimalarial drug resistance. Trends Parasitol. 2012;28:504–14.
Viswanathan L, Bray PG, Dominik VP, Johnson DJ, Paul H, Muhle RA, et al. A critical role for PfCRT K76T in Plasmodium falciparum verapamil-reversible chloroquine resistance. Embo J. 2005;24:2294–305.
Picot S, Olliaro P, Monbrison FD, Bienvenu AL, Price RN, Ringwald P. A systematic review and meta-analysis of evidence for correlation between molecular markers of parasite resistance and treatment outcome in falciparum malaria. Malar J. 2009;8:89.
Awasthi G, Prasad GB, Das A. Population genetic analyses of Plasmodium falciparum chloroquine receptor transporter gene haplotypes reveal the evolutionary history of chloroquine-resistant malaria in India. Int J Parasitol. 2011;41:705–9.
Awasthi G, Prasad GB, Das A. Pfcrt haplotypes and the evolutionary history of chloroquine-resistant Plasmodium falciparum. Mem Inst Oswaldo Cruz. 2012;107:129–34.
Osman ME, Mockenhaupt FP, Bienzle U, Elbashir MI, Giha HA. Field-based evidence for linkage of mutations associated with chloroquine (pfcrt/pfmdr1) and sulfadoxine-pyrimethamine (pfdhfr/pfdhps) resistance and for the fitness cost of multiple mutations in P. falciparum. Infect Genet Evol. 2007;7:52–9.
Sidhu AB, Verdier-Pinard D, Fidock DA. Chloroquine resistance in Plasmodium falciparum malaria parasites conferred by pfcrt mutations. Science. 2002;298:210–3.
Sisowath C, Petersen I, Veiga MI, Mårtensson A, Premji Z, Bjorkman A, et al. In vivo selection of Plasmodium falciparum parasites carrying the chloroquine-susceptible pfcrt K76 allele after treatment with artemether–lumefantrine in Africa. J Infect Dis. 2009;199:750–7.
WHO. Guidelines for the treatment of malaria. Geneva, World Health Organization; 2006.
Harald N, Youry S, Kurt S, Smith BL, Duong S, Fukuda MM. Evidence of artemisinin-resistant malaria in western Cambodia. N Engl J Med. 2008;359:2619–20.
Dondorp AM, Nosten F, Yi P, Das D, Phyo AP, Tarning J, et al. Artemisinin resistance in Plasmodium falciparum malaria. N Engl J Med. 2009;361:455–67.
WHO. Artemisinin resistance and artemisinin-based combination therapy efficacy. Geneva, World Health Organization; 2018.
WHO. Artemisinin and artemisinin-based combination therapy resistance. Geneva, World Health Organization; 2017.
Lu F, Culleton R, Zhang M, Ramaprasad A, von Seidlein L, Zhou H, et al. Emergence of indigenous artemisinin-resistant Plasmodium falciparum in Africa. N Engl J Med. 2017;376:991–3.
Zhang T, Xu X, Jiang J, Yu C, Tian C, Li W. Surveillance of antimalarial resistance molecular markers in imported Plasmodium falciparum malaria cases in Anhui, China, 2012–2016. Am J Trop Med Hyg. 2018;98:1132–6.
Voumbo-Matoumona DF, Kouna LC, Madamet M, Maghendji-Nzondo S, Pradines B, Lekana-Douki JB. Prevalence of Plasmodium falciparum antimalarial drug resistance genes in Southeastern Gabon from 2011 to 2014. Infect Drug Resist. 2018;11:1329–38.
Trape JF. The public health impact of chloroquine resistance in Africa. Am J Trop Med Hyg. 2001;64:12–7.
Feng J, Zhang L, Huang F, Yin JH, Tu H, Xia ZG, et al. Ready for malaria elimination: zero indigenous case reported in the People’s Republic of China. Malar J. 2018;17:315.
Zhang X, Yao L, Sun J, Pan J, Chen H, Zhang L, et al. Malaria in Southeastern China from 2012 to 2016: analysis of imported cases. Am J Trop Med Hyg. 2018;98:1107–12.
Chen H, Yao L, Zhang L, Zhang X, Lu Q, Yu K, et al. Malaria in Zhejiang Province, China, from 2005 to 2014. Am J Trop Med Hyg. 2015;93:305–9.
Ocan M, Akena D, Nsobya S, Kamya MR, Senono R, Kinengyere AA, et al. Persistence of chloroquine resistance alleles in malaria endemic countries: a systematic review of burden and risk factors. Malar J. 2019;18:76.
Warhurst DC. Polymorphism in the Plasmodium falciparum chloroquine-resistance transporter protein links verapamil enhancement of chloroquine sensitivity with the clinical efficacy of amodiaquine. Malar J. 2003;2:31.
Holmgren G, Gil JP, Ferreira PM, Veiga MI, Obonyo CO, Bjorkman A. Amodiaquine resistant Plasmodium falciparum malaria in vivo is associated with selection of pfcrt 76T and pfmdr1 86Y. Infect Genet Evol. 2006;6:309–14.
Gadalla NB, Tavera G, Mu J, Kabyemela ER, Fried M, Duffy PE, et al. Prevalence of Plasmodium falciparum anti-malarial resistance-associated polymorphisms in pfcrt, pfmdr1 and pfnhe1 in Muheza, Tanzania, prior to introduction of artemisinin combination therapy. Malar J. 2015;14:129.
Alifrangis M, Dalgaard MB, Lusingu JP, Vestergaard LS, Staalsoe T, Jensen AT, et al. Occurrence of the Southeast Asian/South American SVMNT haplotype of the chloroquine-resistance transporter gene in Plasmodium falciparum in Tanzania. J Infect Dis. 2006;193:1738–41.
Bray PG, Martin RE, Tilley L, Ward SA, Kirk K, Fidock DA. Defining the role of PfCRT in Plasmodium falciparum chloroquine resistance. Mol Microbiol. 2005;56:323–33.
Barnadas C, Timinao L, Javati S, Iga J, Malau E, Koepfli C, et al. Significant geographical differences in prevalence of mutations associated with Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax drug resistance in two regions from Papua New Guinea. Malar J. 2015;14:399.
Sa JM, Twu O, Hayton K, Reyes S, Fay MP, Ringwald P, et al. Geographic patterns of Plasmodium falciparum drug resistance distinguished by differential responses to amodiaquine and chloroquine. Proc Natl Acad Sci USA. 2009;106:18883–9.
Wang X, Mu J, Li G, Chen P, Guo X, Fu L, et al. Decreased prevalence of the Plasmodium falciparum chloroquine resistance transporter 76T marker associated with cessation of chloroquine use against P. falciparum malaria in Hainan, People’s Republic of China. Am J Trop Med Hyg. 2005;72:410–4.
Golassa L, Kamugisha E, Ishengoma DS, Baraka V, Shayo A, Baliraine FN, et al. Identification of large variation in pfcrt, pfmdr-1 and pfubp-1 markers in Plasmodium falciparum isolates from Ethiopia and Tanzania. Malar J. 2015;14:264.
Zhou RM, Zhang HW, Yang CY, Liu Y, Zhao YL, Li SH, et al. Molecular mutation profile of pfcrt in Plasmodium falciparum isolates imported from Africa in Henan province. Malar J. 2016;15:265.
Ndam NT, Basco LK, Ngane VF, Ayouba A, Ngolle EM, Deloron P, et al. Reemergence of chloroquine-sensitive pfcrt K76 Plasmodium falciparum genotype in southeastern Cameroon. Malar J. 2017;16:130.
Oboh MA, Ndiaye D, Antony HA, Badiane AS, Singh US, Ali NA, et al. Status of artemisinin resistance in malaria parasite Plasmodium falciparum from molecular analyses of the Kelch13 gene in Southwestern Nigeria. BioMed Res Int. 2018;2018:2305062.
Tacoli C, Gai PP, Bayingana C, Sifft K, Geus D, Ndoli J, et al. Artemisinin resistance-associated K13 polymorphisms of Plasmodium falciparum in Southern Rwanda, 2010–2015. Am J Trop Med Hyg. 2016;95:1090–3.
Menard D, Khim N, Beghain J, Adegnika AA, Shafiul-Alam M, Amodu O, et al. A worldwide map of Plasmodium falciparum K13-propeller polymorphisms. N Engl J Med. 2016;374:2453–64.
Bonnington CA, Phyo AP. Plasmodium falciparum Kelch 13 mutations and treatment response in patients in Hpa-Pun District, Northern Kayin State, Myanmar. Malar J. 2017;16:480.
Taylor SM, Parobek CM, DeConti DK, Kayentao K, Coulibaly SO, Greenwood BM, et al. Absence of putative artemisinin resistance mutations among Plasmodium falciparum in Sub-Saharan Africa: a molecular epidemiologic study. J Infect Dis. 2015;211:680–8.
Ouattara A, Kone A, Adams M, Fofana B, Maiga AW, Hampton S, et al. Polymorphisms in the K13-propeller gene in artemisinin-susceptible Plasmodium falciparum parasites from Bougoula-Hameau and Bandiagara, Mali. Am J Trop Med Hyg. 2015;92:1202.
Muwanguzi J, Henriques G, Sawa P, Bousema T, Sutherland CJ, Beshir KB. Lack of k13 mutations in Plasmodium falciparum persisting after artemisinin combination therapy treatment of Kenyan children. Malar J. 2016;15:36.
Kamau E, Campino S, Amenga-Etego L, Drury E, Ishengoma D, Johnson K, et al. K13-propeller polymorphisms in Plasmodium falciparum parasites from sub-Saharan Africa. J Infect Dis. 2015;11:1352–5.
Bayih AG, Getnet G, Alemu A, Getie S, Mohon AN, Pillai DR. A unique Plasmodium falciparum K13 gene mutation in Northwest Ethiopia. Am J Trop Med Hyg. 2016;94:132–5.
Igbasi U, Oyibo W, Omilabu S, Quan H, Chen SB, Shen HM, et al. Kelch 13 propeller gene polymorphism among Plasmodium falciparum isolates in Lagos, Nigeria: molecular epidemiologic study. Trop Med Int Health. 2019;24:1011–7.
Mita T, Culleton R, Takahashi N, Nakamura M, Tsukahara T, Hunja CW, et al. Little polymorphism at the k13 propeller locus in worldwide Plasmodium falciparum populations prior to the introduction of artemisinin combination therapies. Antimicrob Agents Chemother. 2016;60:3340–7.
Pacheco MA, Kadakia ER, Chaudhary Z, Perkins DJ, Kelley J, Ravishankar S, et al. Evolution and genetic diversity of the k13 gene associated with artemisinin delayed parasite clearance in Plasmodium falciparum. Antimicrob Agents Chemother. 2019;63:e02550–18.