Plasmodium vivax Malariaは、ヨーロッパから駆除された原虫のレンズを通して見たマラリアです

Plasmodium vivax Malaria Viewed through the Lens of an Eradicated European Strain.

• Lucy van Dorp
• Pere Gelabert
• Adrien Rieux
• Marc de Manuel
• Toni de-Dios
• Shyam Gopalakrishnan
• Christian Carøe
• Marcela Sandoval-Velasco
• Rosa Fregel
• Iñigo Olalde
• Raül Escosa
• Carles Aranda
• Silvie Huijben
• Ivo Mueller
• Tomàs Marquès-Bonet
• François Balloux
• M Thomas P Gilbert
• Carles Lalueza-Fox

抄録

原虫のPlasmodium vivaxは、アフリカ以外のマラリアの全症例の42％の原因となっています。この寄生虫は現在、アジア、オセアニア、アメリカ大陸の熱帯および亜熱帯の緯度に主に限定されています。しかし、歴史的にはヨーロッパのほとんどの地域に存在していましたが、20世紀後半に根絶されました。そのため、ヨーロッパの絶滅した系統のゲノム情報が不足していることから、P.vivaxの歴史的な個体群構造や過去の移動を明確に把握することができないままになっていた。我々は、ヨーロッパにおけるマラリアの最後の拠点の一つであるスペインのエブロデルタで1944年にマラリア患者から採取した医療用顕微鏡スライドを用いて、ヨーロッパのP.vivax株のゲノムを作成した。集団遺伝学的解析と系統解析により、この株はアメリカ大陸からのサンプルを含むクラスターの基底に位置していた。このゲノムにより、P.vivaxのゲノム突然変異率を校正し、ヨーロッパ株とアメリカ株の間の最後の共通祖先の平均年齢を15世紀まで推定することができました。この年代は、ヨーロッパがアメリカ大陸を植民地化した際にこの寄生虫が導入されたことを示唆している。さらに、クロロキンやスルファドキシンなどの抗マラリア薬に対する耐性を示す変異体が、このヨーロッパ株にはすでに存在しており、抗マラリア薬が使用される前から存在していたことも明らかにした。この結果は、ヒトの重要な病原体の進化に光を当て、過去の病原体のゲノム情報を検索するための資源としての古医コレクションの価値を示している。

The protozoan Plasmodium vivax is responsible for 42% of all cases of malaria outside Africa. The parasite is currently largely restricted to tropical and subtropical latitudes in Asia, Oceania, and the Americas. Though, it was historically present in most of Europe before being finally eradicated during the second half of the 20th century. The lack of genomic information on the extinct European lineage has prevented a clear understanding of historical population structuring and past migrations of P. vivax. We used medical microscope slides prepared in 1944 from malaria-affected patients from the Ebro Delta in Spain, one of the last footholds of malaria in Europe, to generate a genome of a European P. vivax strain. Population genetics and phylogenetic analyses placed this strain basal to a cluster including samples from the Americas. This genome allowed us to calibrate a genomic mutation rate for P. vivax, and to estimate the mean age of the last common ancestor between European and American strains to the 15th century. This date points to an introduction of the parasite during the European colonization of the Americas. In addition, we found that some known variants for resistance to antimalarial drugs, including Chloroquine and Sulfadoxine, were already present in this European strain, predating their use. Our results shed light on the evolution of an important human pathogen and illustrate the value of antique medical collections as a resource for retrieving genomic information on pathogens from the past.

© The Author(s) 2019. Published by Oxford University Press on behalf of the Society for Molecular Biology and Evolution.