Science：探究恶性疟原虫种群在整个非洲大陆的消长，抗疟药物耐药性成隐忧

2019年8月25日讯/生物谷BIOON/---在针对整个非洲大陆的首个疟原虫基因组研究中，来自赞比亚、加纳、肯尼亚、美国、英国、埃塞俄比亚、马达加斯加、坦桑尼亚、喀麦隆、德国、科特迪瓦、加蓬、尼日利亚和马里的研究人员发现了栖息在这个大陆不同地区的恶性疟原虫的遗传特征，包括赋予抗疟疾药物耐药性的遗传因子。这揭示了耐药性在不同地区出现以及通过非洲各种途径行进传播的方式，这使得之前的疟疾成功控制面临风险。相关研究结果发表在2019年8月23日的Science期刊上，论文标题为“Major subpopulations of Plasmodium falciparum in sub-Saharan Africa”。

通过利用基因组工具，这些研究人员研究了整个非洲大陆的疟原虫多样性。他们还研究了撒哈拉以南非洲几个国家（包括埃塞俄比亚和加纳）特有的恶性疟原虫种群的遗传多样性。基因组监测数据将有助于追踪耐药虫株的出现和传播，从而有助于消除疟疾。

尽管撒哈拉以南非洲的恶性疟原虫种群具有极大的遗传多样性，但是之前的研究已表明这种多样性在整个非洲大陆是相对类似的。人们还认为这种疟原虫遗传物质的流动往往是从东到西，对抗疟疾药物产生的耐药性据信起源于东南亚。

然而，这项新研究的结果表明在非洲，恶性疟原虫在遗传上是不同的，这取决于它们是在非洲哪个地区发现的。此外，这些研究人员发现，这些区域性恶性疟原虫种群正在各个方向共享遗传物质---包括可以赋予抗疟药物耐药性的基因，而且非洲不同地区出现了新的耐药性类型。人们认为，人类迁徙，包括殖民活动造成的人类迁徙，在非洲恶性疟原虫的进化中发挥了作用。

这些研究人员收集15个非洲国家的恶性疟原虫样本，并且作为MalariaGEN数据共享网络的一部分，对它们的基因组进行测序。他们分析了针对这些样本的遗传数据和之前由MalariaGEN产生并公开发布的其他非洲数据，以追踪各种疟原虫种群之间的祖先连接性（ancestral connectivity）。

与之前的研究相反的是，这些研究人员鉴定出不同的非洲西部、中部和东部恶性疟原虫种群，以及高度分化的埃塞俄比亚种群。所有种群共享来自各个方向的遗传物质，这表明基因的流动是多方向的，而不是像以前认为的那样从东到西的单向流动。这提供了了解非洲抗疟药物耐药性如何正在产生的重要信息。

这些研究人员注意到，埃塞俄比亚恶性疟原虫种群与非洲其他地区的种群高度分化，这表明疟原虫的祖先可能受到人类迁徙的影响。相比于非洲其他地区，埃塞俄比亚的人口也具有独特的血统，这表明该国未遭受殖民统治可能解释其异常状况。相比之下，来自距离较远的前法国殖民地的疟原虫共享着遗传物质。

这些结果证实恶性疟原虫种群随着时间的推移共享它们的遗传信息，特别是与抗疟药物耐药性相关的基因。

最令人关注的是，在来自加纳和马拉维的恶性疟原虫样本的12号染色体上检测到了强烈的遗传特征，这表明这种疟原虫的近期进化可能会影响青蒿素联合疗法（artemisinin-based combination therapies, ACT）的疗效。ACT指的是在一次治疗中结合多种抗疟药物以克服对一种或多种单个药物产生的耐药性。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Alfred Amambua-Ngwa et al. Major subpopulations of Plasmodium falciparum in sub-Saharan Africa. Science, 2019, doi:10.1126/science.aav5427.

Carol Hopkins Sibley. Genomic analysis informs malaria evolution. Science, 2019, doi:10.1126/science.aay0988.