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マイクロサテライトパネルを用いて、中国への輸入ファルシパルム・マラリア症例の局所伝播の欠如と地理的割り当てを確認した
Confirmation of the absence of local transmission and geographic assignment of imported falciparum malaria cases to China using microsatellite panel.
PMID: 32660491 PMCID: PMC7359230. DOI: 10.1186/s12936-020-03316-3.
抄録
背景:
局所マラリア感染症と輸入マラリア感染症を分類する現在の方法は、主に患者の渡航歴に依存しており、精度が限られている可能性がある。マラリアの広がりを追跡し、輸入された感染症の起源を特定するための補完的なアプローチとして、遺伝子型解析が研究されている。
BACKGROUND: Current methods to classify local and imported malaria infections depend primarily on patient travel history, which can have limited accuracy. Genotyping has been investigated as a complementary approach to track the spread of malaria and identify the origin of imported infections.
方法:
サハラ以南のアフリカ 26 カ国から中華人民共和国江蘇省に輸入された 602 例の感染症について，Plasmodium falciparum の 26 個のマイクロサテライト（16 個の新しいマイクロサテライト）の拡張パネルを評価した．輸入された寄生虫を地理的起源に割り付けるための26種類のマイクロサテライトマーカーの可能性を、ハプロイド遺伝子型データを組み込むために修正を加えたSmoothed and Continuous Assignments (SCAT)プログラムで実装されたMarkov Chain Monte Carlo (MCMC)を用いたベイズ法で評価した。
METHODS: An extended panel of 26 microsatellites (16 new microsatellites) for Plasmodium falciparum was evaluated in 602 imported infections from 26 sub-Saharan African countries to the Jiangsu Province of People's Republic of China. The potential of the 26 microsatellite markers to assign imported parasites to their geographic origin was assessed using a Bayesian method with Markov Chain Monte Carlo (MCMC) as implemented in the program Smoothed and Continuous Assignments (SCAT) with a modification to incorporate haploid genotype data.
結果:
新たに設計されたマイクロサテライトは多型であり、既存のマイクロサテライトとの連結不平衡はなく、サハラ以南のアフリカでは組換え率が高いというこれまでの知見を裏付けるものであった。患者の旅行歴から推定される疫学と一致して、局所的な感染の証拠は見出されなかった。スムージング法では、輸入された症例をその地理的起源の可能性が高いものに割り付けた（アンゴラ：59％、ナイジェリア：51％、赤道ギニア：40％）。
RESULTS: The newly designed microsatellites were polymorphic and are not in linkage disequilibrium with the existing microsatellites, supporting previous findings of high rate of recombination in sub-Saharan Africa. Consistent with epidemiology inferred from patients' travel history, no evidence for local transmission was found; nearly all genetically related infections were identified in people who travelled to the same country near the same time. The smoothing assignment method assigned imported cases to their likely geographic origin with an accuracy (Angola: 59%; Nigeria: 51%; Equatorial Guinea: 40%) higher than would be achieved at random, reaching statistical significance for Angola and Equatorial Guinea.
結論:
拡張マイクロサテライトパネルを用いた遺伝子型解析は、マラリアの症例分類や撲滅活動のプログラム評価に有用である。遺伝子データに基づいて哺乳類の地理的原産地を特定するベイズ法をマラリアに適用し、輸入感染症の原産地を特定する可能性を示した。
CONCLUSIONS: Genotyping using an extended microsatellite panel is valuable for malaria case classification and programme evaluation in an elimination setting. A Bayesian method for assigning geographic origin of mammals based on genetic data was adapted for malaria and showed potential for identification of the origin of imported infections.