Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Biến thể gen k13 ở quần thể ký sinh trùng Plasmodium falciparum tại các nước bị ảnh hưởng bởi sốt rét: một đánh giá hệ thống về tỷ lệ thuận và các yếu tố rủi ro
Tóm tắt
Hiệu lực của các tác nhân artemisinin (ART), một yếu tố thiết yếu trong các nỗ lực kiểm soát sốt rét hiện tại, đang bị đe dọa bởi sự xuất hiện và lan truyền của kháng thuốc. Các đột biến trong gen pfkelch13 liên quan đến kháng ART đã phát triển ở Đông Nam Á (SEA). Các đột biến k13 mà vai trò của chúng trong kháng ART vẫn chưa rõ ràng, đã sau đó xuất hiện độc lập trên tất cả các vùng bị ảnh hưởng bởi sốt rét. Mục tiêu của bài đánh giá hệ thống này là xác định tỷ lệ và nhận diện các yếu tố rủi ro của các đột biến k13 Plasmodium falciparum ở các quốc gia có dịch sốt rét. Một tìm kiếm điện tử các nghiên cứu từ năm 2014 đến nay đã được thực hiện trong MEDLINE qua các cơ sở dữ liệu PubMED, SCOPUS, EMBASE và LILACS/VHL. Các thuật ngữ Mesh và các toán tử Boolean (VÀ, HOẶC) được sử dụng. Hai thủ thư đã tiến hành tìm kiếm này độc lập (RS và AK). Các bài viết đã được sàng lọc để đưa vào theo các tiêu chí đã thiết lập trước theo hướng dẫn PRISMA-P và STREGA. Ba người đánh giá độc lập (NL, BB, và OM) đã trích xuất dữ liệu. Phân tích dữ liệu được thực hiện trong phần mềm Open Meta Analyst. Phân tích hiệu ứng ngẫu nhiên (DL) đã được sử dụng và độ không đồng nhất được xác định bằng cách sử dụng thống kê I2. Tổng cộng có 482 bài viết đã được thu thập từ Pubmed = 302, Lilacs/Vhl = 50, Embase = 80, và Scopus = 37; Tìm kiếm thư mục/các tìm kiếm khác = 13, trong đó 374 không đáp ứng tiêu chí đưa vào. Tỷ lệ tổng thể của các biến thể nucleotide đơn (SNPs) trong gen pfkelch13 là 27,6% (3694/14,827) (95% CI 22,9%, 32,3%). Phân tích phân nhóm cho thấy rằng tỷ lệ tổng thể của các SNP không đồng nghĩa trong gen pfkelch13 cao hơn, 45,4% (95% CI 35,4%, 55,3%) ở Đông Nam Á so với 7,6% (95% CI 5,6%, 9,5%) ở khu vực châu Phi. Tổng cộng đã xác định được 165 đột biến k13 độc lập trên toàn cầu. Tổng cộng 16 đột biến k13 không được xác thực có liên quan đến thời gian bán hủy của ký sinh trùng ART tăng (t1/2 > 5 h). Phần lớn, 45,5% (75/165), các đột biến được báo cáo trong các nhiễm ký sinh trùng P. falciparum đơn. Trong số 165 đột biến k13, hơn một nửa được báo cáo là các alen mới. Hai mươi (20) đột biến không cánh quạt trong gen pfkelch13 đã được xác định. Đánh giá này đã phát hiện sự xuất hiện của các đột biến k13 tiềm năng làm trung gian kháng ART ở khu vực châu Phi. Độ đa dạng của các đột biến trong gen pfkelch13 là cao nhất ở khu vực châu Phi so với SEA. Các đột biến bên ngoài vùng cánh quạt pfkelch13 liên quan đến thời gian bán hủy của ký sinh trùng ART tăng xảy ra ở các vùng bị ảnh hưởng bởi sốt rét.
Từ khóa
#đột biến gen #Plasmodium falciparum #kháng artemisinin #phân tích hệ thống #sốt rétTài liệu tham khảo
Ariey F, Witkowski B, Amaratunga C, Beghain J, Langlois AC, Khim N, et al. A molecular marker of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum malaria. Nature. 2014;505:50–5.
Noedl H, Se Y, Schaecher K, Smith BL, Socheat D, 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. World malaria report 2018. Geneva: World Health Organization; 2018.
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;211:1352–5.
Ocan M, Akena D, Nsobya S, Kamya MR, Senono R, Kinengyere AA, et al. K13-propeller gene polymorphisms in Plasmodium falciparum parasite population: a systematic review protocol of burden and associated factors. Syst Rev. 2018;7:199.
Moher D, Stewart L, Shekelle P. Implementing PRISMA-P: recommendations for prospective authors. Syst Rev. 2016;5:15.
Little J, Higgins JPT, Ioannidis JPA, Moher D, Gagnon F, von Elm E, et al. STrengthening the REporting of Genetic Association Studies (STREGA)—an extension of the STROBE statement. PLoS Med. 2009;6:e1000022.
Wallace BC, Schmid CH, Lau J, Trikalinos TA. Meta-analyst: software for meta-analysis of binary, continuous and diagnostic data. BMC Med Res Methodol. 2009;9:80.
Kontopantelis E, Springate DA, Reeves D. A re-analysis of the Cochrane Library Data: the dangers of unobserved heterogeneity in meta-analyses. PLoS ONE. 2013;8:e69930.
Ashley EA, Dhorda M, Fairhurst RM, Amaratunga C, Lim P, Suon S, et al. Spread of artemisinin resistance in Plasmodium falciparum malaria. N Engl J Med. 2014;371:411–23.
Ménard 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, Ashley EA, Imwong M, Sriprawat K, Parker DM, et al. Plasmodium falciparum kelch 13 mutations and treatment response in patients in Hpa-Pun District, Northern Kayin State, Myanmar. Malar J. 2017;16:480.
Takala-Harrison S, Jacob CG, Arze C, Cummings MP, Silva JC, Dondorp AM, et al. Independent emergence of artemisinin resistance mutations among Plasmodium falciparum in southeast Asia. J Infect Dis. 2015;211:670–9.
Nyunt MH, Hlaing T, Oo HW, Tin-Oo LL, Phway HP, Wang B, et al. Molecular assessment of artemisinin resistance markers, polymorphisms in the k13 propeller, and a multidrug-resistance gene in the eastern and western border areas of Myanmar. Clin Infect Dis. 2015;60:1208–15.
Spring MD, Lin JT, Manning JE, Vanachayangkul P, Somethy S, Bun R, et al. Dihydroartemisinin–piperaquine failure associated with a triple mutant including kelch13 C580Y in Cambodia: an observational cohort study. Lancet Infect Dis. 2015;15:683–91.
Leang R, Taylor WR, Bouth DM, Song L, Tarning J, Char MC, et al. Evidence of Plasmodium falciparum malaria multidrug resistance to artemisinin and piperaquine in Western Cambodia: dihydroartemisinin-piperaquine open-label multicenter clinical assessment. Antimicrob Agents Chemother. 2015;59:4719–26.
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.
Wang Z, Shrestha S, Li X, Miao J, Yuan L, Cabrera M, et al. Prevalence of K13-propeller polymorphisms in Plasmodium falciparum from China-Myanmar border in 2007–2012. Malar J. 2015;14:168.
Conrad MD, Bigira V, Kapisi J, Muhindo M, Kamya MR, Havlir DV, et al. Polymorphisms in K13 and falcipain-2 associated with artemisinin resistance are not prevalent in Plasmodium falciparum isolated from Ugandan Children. PLoS ONE. 2014;9:e105690.
Win AA, Imwong M, Kyaw MP, Woodrow CJ, Chotivanich K, Hanboonkunupakarn B, et al. K13 mutations and pfmdr1 copy number variation in Plasmodium falciparum malaria in Myanmar. Malar J. 2016;15:110.
Boussaroque A, Fall B, Madamet M, Camara C, Benoit N, Fall M, et al. Emergence of mutations in the K13 propeller gene of Plasmodium falciparum solates from Dakar, Senegal, in 2013–2014. Antimicrob Agents Chemother. 2016;60:624–7.
Isozumi R, Uemura H, Kimata I, Ichinose Y, Logedi J, Omar AH, et al. Novel mutations in K13 propeller gene of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum. Emerg Infect Dis. 2015;21:490–2.
Torrentino-Madamet M, Collet L, Lepere JF, Benoit N, Amalvict R, Menard D, et al. K13-propeller polymorphisms in Plasmodium falciparum isolates from patients in Mayotte in 2013 and 2014. Antimicrob Agents Chemother. 2015;59:7878–81.
Dorkenoo AM, Yehadji D, Agbo YM, Layibo Y, Agbeko F, Adjeloh P, et al. Therapeutic efficacy trial of artemisinin-based combination therapy for the treatment of uncomplicated malaria and investigation of mutations in k13 propeller domain in Togo, 2012–2013. Malar J. 2016;15:331.
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.
Guerra M, Neres R, Salgueiro P, Mendes C, Ndong-Mabale N, Berzosa P, et al. Plasmodium falciparum genetic diversity in continental Equatorial Guinea before and after introduction of artemisinin-based combination therapy. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61:e02556.
Nyunt MH, Wang B, Aye KM, Aye KH, Han J-H, Lee S-K, et al. Molecular surveillance of artemisinin resistance falciparum malaria among migrant goldmine workers in Myanmar. Malar J. 2017;16:97.
Nyunt MH, Soe MT, Myint HW, Oo HW, Aye MM, Han SS, et al. Clinical and molecular surveillance of artemisinin resistant falciparum malaria in Myanmar (2009–2013). Malar J. 2017;16:333.
Tun KM, Imwong M, Lwin KM, Win AA, Hlaing TM, Hlaing T, et al. Spread of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum in Myanmar: a cross-sectional survey of the K13 molecular markrer. Lancet Infect Dis. 2015;15:415–21.
Yang C, Zhang H, Zhou R, Qian D, Liu Y, Zhao Y, et al. Polymorphisms of Plasmodium falciparum k13-propeller gene among migrant workers returning to Henan Province, China from Africa. BMC Infect Dis. 2017;17:560.
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.
Feng J, Li J, Yan H, Feng X, Xia Z. Evaluation of antimalarial resistance marker polymorphism in returned migrant workers in China. Antimicrob Agents Chemother. 2015;59:326–30.
Djaman JA, Olefongo D, Ako AB, Roman J, Ngane VF, Basco LK, et al. Molecular epidemiology of malaria in Cameroon and Cote d’Ivoire. XXXI. Kelch 13 propeller sequences in Plasmodium falciparum isolates before and after implementation of artemisinin-based combination therapy. Am J Trop Med Hyg. 2017;97:222–4.
Putaporntip C, Kuamsab N, Kosuwin R, Tantiwattanasub W, Vejakama P, Sueblinvong T, et al. Natural selection of K13 mutants of Plasmodium falciparum in response to artemisinin combination therapies in Thailand. Clin Microbiol Infect. 2016;22:285.
Huang F, Takala-Harrison S, Jacob CG, Liu H, Sun X, Yang H, et al. A single mutation in K13 predominates in Southern China and is associated with delayed clearance of Plasmodium falciparum following artemisinin treatment. J Infect Dis. 2015;212:1629–35.
Talundzic E, Okoth SA, Congpuong K, Plucinski MM, Morton L, Goldman IF, et al. Selection and spread of artemisinin-resistant alleles in Thailand prior to the global artemisinin resistance containment campaign. PLoS Pathog. 2015;11:e1004789.
Wang Z, Wang Y, Cabrera M, Zhang Y, Gupta B, Wu Y, et al. Artemisinin resistance at the China-Myanmar border and association with mutations in the K13 propeller gene. Antimicrob Agents Chemother. 2015;59:6952–9.
Ikeda M, Kaneko M, Tachibana S-I, Balikagala B, Sakurai-Yatsushiro M, Yatsushiro S, et al. Artemisinin-resistant Plasmodium falciparum with high survival rates, Uganda, 2014–2016. Emerg Infect Dis. 2018;24:718–26.
Phyo AP, Nkhoma S, Stepniewska K, Ashley EA, Nair S, McGready R, et al. Emergence of artemisinin-resistant malaria on the western border of Thailand: a longitudinal study. Lancet. 2012;379:1960–6.
Anderson TJC, Nair S, McDew-White M, Cheeseman IH, Nkhoma S, Bilgic F, et al. Why are there so many independent origins of artemisinin resistance in malaria parasites? Biorxiv. 2016;1:1. https://doi.org/10.1101/056291.
Miotto O, Amato R, Ashley EA, MacInnis B, Almagro-Garcia J, Amaratunga C, et al. Genetic architecture of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum. Nat Genet. 2015;47:226–34.
Straimer J, Lee MCS, Lee AH, Zeitler B, Williams AE, Pearl JR, et al. Site-specific editing of the Plasmodium falciparum genome using engineered zinc-finger nucleases. Nat Methods. 2012;9:993–8.
Imwong M, Jindakhad T, Kunasol C, Sutawong K, Vejakama P, Dondorp AM. An outbreak of artemisinin resistant falciparum malaria in Eastern Thailand. Sci Rep. 2015;5:17412.
Hermisson J, Pennings PS. Soft sweeps: molecular population genetics of adaptation from standing genetic variation. Genetics. 2005;169:2335–52.
Lopera-Mesa TM, Doumbia S, Chiang S, Zeituni AE, Konate DS, Doumbouya M, et al. Plasmodium falciparum clearance rates in response to artesunate in Malian children with malaria: effect of acquired immunity. J Infect Dis. 2013;207:1655–63.
Maude RJ, Pontavornpinyo W, Saralamba S, Aguas R, Yeung S, Dondorp AM, et al. The last man standing is the most resistant: eliminating artemisinin-resistant malaria in Cambodia. Malar J. 2009;8:31.
Amaratunga C, Witkowski B, Dek D, Try V, Khim N, Miotto O, et al. Plasmodium falciparum founder populations in Western Cambodia have reduced artemisinin sensitivity in vitro. Antimicrob Agents Chemother. 2014;58:4935–7.
Denis MB, Tsuyuoka R, Poravuth Y, Narann TS, Seila S, Lim C, et al. Surveillance of the efficacy of artesunate and mefloquine combination for the treatment of uncomplicated falciparum malaria in Cambodia. Trop Med Int Health. 2006;11:1360–6.
Denis MB, Tsuyuoka R, Lim P, Lindegardh N, Yi P, Top SN, et al. Efficacy of artemether-lumefantrine for the treatment of uncomplicated falciparum malaria in northwest Cambodia. Trop Med Int Health. 2006;11:1800–7.
Feder AF, Rhee SY, Holmes SP, Shafer RW, Petrov DA, Pennings PS. More effective drugs lead to harder selective sweeps in the evolution of drug resistance in HIV-1. eLife. 2016;5:e10670.
Bosman P, Stassijns J, Nackers F, Canier L, Kim N, Khim S, et al. Plasmodium prevalence and artemisinin-resistant falciparum malaria in Preah Vihear Province, Cambodia: a cross-sectional population-based study. Malar J. 2014;13:394.
Dwivedi A, Khim N, Reynes C, Ravel P, Ma L, Tichit M, et al. Plasmodium falciparum parasite population structure and gene flow associated to anti-malarial drugs resistance in Cambodia. Malar J. 2016;15:319.
Imwong M, Suwannasin K, Kunasol C, Sutawong K, Mayxay M, Rekol H, et al. The spread of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum in the Greater Mekong subregion: a molecular epidemiology observational study. Lancet Infect Dis. 2017;17:491–7.
Kheang ST, Sovannaroth S, Ek S, Chy S, Chhun P, Mao S, et al. Correction to: prevalence of K13 mutation and Day-3 positive parasitaemia in artemisinin-resistant malaria endemic area of Cambodia: a cross-sectional study. Malar J. 2017;16:435.
Mohon AN, Alam MS, Bayih AG, Folefoc A, Shahinas D, Haque R, et al. Mutations in Plasmodium falciparum K13 propeller gene from Bangladesh (2009–2013). Malar J. 2014;13:431.
Thuy-Nhien N, Tuyen NK, Tong NT, Vy NT, Thanh NV, Van HT, et al. K13 Propeller mutations in Plasmodium falciparum populations in regions of malaria endemicity in Vietnam from 2009 to 2016. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61:e01578.
Nyunt MH, Shein T, Zaw NN, Han SS, Muh F, Lee S-K, et al. Molecular evidence of drug resistance in asymptomatic malaria infections, Myanmar, 2015. Emerg Infect Dis. 2017;23:517–20.
Mishra N, Prajapati SK, Kaitholia K, Bharti RS, Srivastava B, Phookan S, et al. Surveillance of artemisinin resistance in Plasmodium falciparum in India using the kelch13 molecular marker. Antimicrob Agents Chemother. 2015;59:2548–53.
Mishra N, Bharti RS, Mallick P, Singh OP, Srivastava B, Rana R, et al. Emerging polymorphisms in falciparum Kelch 13 gene in Northeastern region of India. Malar J. 2016;15:583.
Balikagala B, Mita T, Ikeda M, Sakurai M, Yatsushiro S, Takahashi N, et al. Absence of in vivo selection for K13 mutations after artemether–lumefantrine treatment in Uganda. Malar J. 2017;16:23.
Escobar C, Pateira S, Lobo E, Lobo L, Teodosio R, Dias F, et al. Polymorphisms in Plasmodium falciparum K13-propeller in Angola and Mozambique after the introduction of the ACTs. PLoS ONE. 2015;10:e0119215.
Gupta H, Macete E, Bulo H, Salvador C, Warsame M, Carvalho E, et al. Drug-resistant polymorphisms and copy numbers in Plasmodium falciparum, Mozambique, 2015. Emerg Infect Dis. 2018;24:40–8.
Huang B, Deng C, Yang T, Xue L, Wang Q, Huang S, et al. Polymorphisms of the artemisinin resistant marker (K13) in Plasmodium falciparum parasite populations of Grande Comore Island 10 years after artemisinin combination therapy. Parasit Vectors. 2015;8:634.
Li J, Chen J, Xie D, Eyi UM, Matesa RA, Ondo Obono MM, et al. Limited artemisinin resistance-associated polymorphisms in Plasmodium falciparum K13-propeller and PfATPase6 gene isolated from Bioko Island, Equatorial Guinea. Int J Parasitol Drugs Drug Resist. 2016;6:54–9.
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.
Mvumbi DM, Bobanga TL, Kayembe JN, Mvumbi GL, Situakibanza HN, Benoit-Vical F, et al. Molecular surveillance of Plasmodium falciparum resistance to artemisinin-based combination therapies in the Democratic Republic of Congo. PLoS ONE. 2017;12:e0179142.
Ocan M, Bwanga F, Okeng A, Katabazi F, Kigozi E, Kyobe S, et al. Prevalence of K13-propeller gene polymorphisms among Plasmodium falciparum parasites isolated from adult symptomatic patients in northern Uganda. BMC Infect Dis. 2016;16:428.
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;92:1202–6.