两篇柳叶刀子刊:疟疾治疗的耐药性与拷贝数变异相关

来源:检验视界网 / 作者: / 2016-11-18
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每年约有2亿人感染疟疾,导致50万人死亡。在东南亚,疟疾的一线治疗方案通常是青蒿素和哌喹联合治疗。然而,七年前开始出现了青蒿素耐药性,最近导致疟疾的镰状疟原虫(Plasmodium falciparum)也开始对哌喹耐药。


文献来源:A surrogate marker of piperaquine-resistant Plasmodium falciparum malaria: a phenotype-genotype association study.

Genetic markers associated with dihydroartemisinin-piperaquine failure in Plasmodium falciparum malaria in Cambodia: a genotype-phenotype association study.

两个独立的研究小组,一个来自柬埔寨的巴斯德研究院,另一个来自美国国立卫生研究院(NIH)和威康信托基金会桑格研究中心,分别对分布于柬埔寨的镰状疟原虫(P. falciparum)的哌喹耐药性的遗传关联性进行了分析。两个研究小组的结果都表明,plasmepsin 2和plasmepsin 3基因的拷贝数增加可作为耐药性标志物。这两项研究近日发表在《The Lancet Infectious Diseases 》上。

plasmepsin 2和plasmepsin 3拷贝数增加可作为哌喹耐药性的标志物

在一篇文章中,巴斯德研究院的Didier Ménard带领研究人员对31个具有青蒿素耐药性的柬埔寨镰状疟原虫(P. falciparum)进行外显子组测序,寻找与哌喹敏感性或耐药性相关的SNPs和CNVs,哌喹的敏感性和耐药性是根据哌喹生存分析曲线(PSA)判断的。研究人员最终发现了两个SNP与药物敏感性或耐药性相关,但是他们认为这些位点不够明确。

此外,他们将14号染色体上的一个拷贝数变异与哌喹耐药性关联了起来,这个区域称作plasmepsin,包含两种血红蛋白消化蛋白。研究人员观察到,不论耐药性和敏感性的状态,plasmepsin 2基因的序列是野生型的,plasmepsin 3基因的序列包含已知的多态性。这些基因的拷贝数与体外PSA存活率之间存在显著关联。

研究人员在一组725名疟疾患者接受青蒿素和哌喹治疗前,收集了样本并随访6周。对这组研究对象来说,plasmepsin 2拷贝数可以预测治疗失败,灵敏度达到94%,特异性达到77%。同时,plasmepsin 2多拷贝与治疗失败相关,校正风险比为20.4,这表示,与没有该基因多拷贝的患者相比,具有该基因多拷贝的患者治疗失败的风险更高。

Ménard等作者的结论是,plasmepsin2可以作为哌喹耐药性的分子标志物。

另一篇文章中,NIH的Rick Fairhurst领导的研究人员对从柬埔寨三个省的患者中分离得到的297个镰状疟原虫(P. falciparum )进行全基因组关联分析。他们研究了11,630个SNPs和43个CNVs是否与体外哌喹半数抑制浓度(IC50,用药效果为一半时所需的药物浓度)和治疗失败相关。

他们的分析同样说明,plasmepsin 2和plasmepsin 3的扩增与哌喹耐药性相关。

Fairhurst等人利用一组133个样本的63天的临床结果数据发现,plasmepsin2和plasmepsin3基因扩增在那些疟疾复发和治疗效果降低的患者中丰度非常高。出现plasmepsin 2和plasmepsin 3基因扩增的患者治疗成功率为41%,而缺少这些基因扩增的患者的治疗成功率为95%。另外,研究人员还发现一个SNP(exo-E415G)与哌喹耐药性以及治疗失败相关。

两组研究人员都认为,plasmepsin 2和plasmepsin 3拷贝数可以作为哌喹耐药性的标志物。巴斯德研究院的Ménard说,“若开发一个遗传试剂盒,将这些新的标志物和青蒿素及甲氟喹耐药性的标志物结合起来,可用来追踪耐药性的扩散,并提供及时的遏制策略信息。”

另外,这些标志物还可以帮助调查人员研究该地区耐药性的传播范围,理解寄生虫的生物学机制以及推荐替代疗法。
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