■鉴于东非对青蒿素和本特林的反应发生了变化,监测所有非洲国家的抗疟疾药物耐药性至关重要。
■我们使用离体生长抑制测定法(IC50)测量了从返回法国的旅行者(2016-2023年)获得的总共805种恶性疟原虫分离株对六种抗疟药的易感性,主要来自西非和中非。使用靶向整个寄生虫基因组中的十四个耐药基因的分子倒置探针(MIP)对分离株进行测序。
■与2016-2018年相比,2019-2023年对几种药物的离体敏感性显着下降:lumefantrine(2019-2023年的中位数IC50:23·0nM[IQR:14·4-35·1]与2016-2018年的13·9nM[8·42-21·7],p<0·0001),单去甲基阿莫地喹(35·4[21·2-51·1]与20·3nM[15·4-33·1],p<0·0001),和少量哌喹(20·5[16·5-26·2]对18.0[14·2-22·4]nM,p<0·0001)。只有四个分离株携带验证的pfkelch13突变。pfcrt中的多个突变和pfmdr1(N86Y)中的一个突变与对多种药物的敏感性改变显着相关。pfcrt和pfmdr1突变以加性方式改变了对本申请的易感性,野生型单倍型(pfcrtK76-pfmdr1N86)表现出最小的易感性。
■我们对来自西非和中非的恶性疟原虫分离株的研究表明,青蒿素耐药的分子标记的患病率较低,但对自十年以来最广泛使用的伴侣药物的敏感性显着降低-lumefantrine和amodiquine。这些表型变化可能标志着寄生虫对持续药物压力的适应,并要求加强对非洲抗疟药耐药性的监测。
■这项工作得到了法国卫生部(授予法国国家疟疾参考中心)和国家机构(ANR-17-CE15-0013-03至JC)的支持。JAB由NIHR01AI139520支持。JR博士后奖学金由发展研究所资助。
■这项研究之前的证据:自2000年代以来,基于青蒿素的联合疗法(ACTs)已被用作疟疾的一线治疗方法。ACTs结合了青蒿素衍生物,迅速减少寄生虫的负荷,另一种抗疟药-被称为伴侣药物-由于其更长的半衰期,它可以消除剩余的寄生虫。这种方法降低了寄生虫对两种药物产生耐药性的可能性,从而提高治疗效果并延缓耐药性的出现。然而,十多年前,在东南亚发现了对青蒿素和一些伙伴药物的耐药性,并已在整个地区蔓延。青蒿素的部分抗药性现在正在东部和非洲之角出现。它表现为治疗后寄生虫从血液中清除延迟,增加仅与伴侣药物接触的寄生虫负荷以及选择抗性寄生虫的可能性。是的,因此,重要的是监测抗疟药的敏感性和耐药性突变在当代非洲分离株,特别是在研究不足的西非和中非地区,预测多重耐药寄生虫的传播。我们搜索了2000年1月1日至2024年7月1日之间发表的关于抗疟药耐药性的文章,使用PubMed搜索术语“抗疟药耐药性”,\"非洲\",和“离体”。在发表的69项研究中,从2016年至2022年,只有6个包括来自西非和中非国家的总共827个分离株,并结合了离体药物试验和基因分型数据.一项来自加纳的研究(2018年为7/90分离株)和另一项来自冈比亚的研究(2017年为4/41分离株)报道了寄生虫对青蒿素的离体存活率增加。只有加纳的研究报告了pfkelch13基因的非螺旋桨域的突变,而冈比亚的研究报告了与本特林易感性降低相关的突变(7%,3/41).在马里,塞内加尔和布基纳法索,大多数分离株对常用的抗疟药(氯喹,阿莫地喹,哌喹,甲氟喹,本特林和双氢青蒿素)使用标准的生长抑制测定法。在加纳,降低对青蒿素的易感性,观察到甲氟喹和阿莫地喹。在西非和中非最近的寄生虫中,有关寄生虫对抗疟药物敏感性的最新数据相对缺乏,促使我们进行了这项研究。本研究的附加值:对六种抗疟药(双氢青蒿素,lumefantrine,甲氟喹,氯喹,单去甲基阿莫地喹,和哌喹),并在2016年1月至2023年2月从35个非洲国家收集的805个分离株中评估了14个耐药基因的突变,主要来自西非和中非。IC50的中值在低纳摩尔范围内,表明对恶性疟原虫具有良好的效力。然而,令人担忧的趋势从2019年开始出现,lumefantrine的IC50中位数从2016-18年的13·9nM增加到2019-23年的23nM,阿莫地喹的IC50中位数从20·3nM增加到35·4nM。pfdhfr中抗性等位基因的高流行率,pfdhps,pfmdr1和pfcrt基因强调了抗疟药对寄生虫种群的持续压力。值得注意的是,尽管三重突变体pfdhfrN51I-C59R-S108N非常普遍,dhfr-dhps五重突变体(带有额外的pfdhpsA437G-K540E),这是导致成人和儿童磺胺多辛-乙胺嘧啶治疗失败的原因,是罕见的。此外,分析揭示了突变患病率的一些地理和时间差异。本研究中进行的基因型-表型关联分析阐明了遗传变异与离体药物敏感性之间的关系。提供有价值的信息,了解耐药性的分子基础,并告知未来的治疗策略。例如,pfcrt和pfmdr1基因的突变,主要是K76T和N86Y,与对大多数药物的敏感性改变有关。单倍型关联分析进一步表明,这两个基因对本韦酯的易感性有累积影响,野生型单倍型(pfcrtK76-pfmdr1N86)表现出最小的易感性。所有现有证据的含义:虽然对大多数抗疟药物的易感性表明持续有效,从2019年起,西非和中非寄生虫对本特林和阿莫地喹的敏感性下降表明寄生虫的持续适应,可能与撒哈拉以南非洲十年来越来越多地使用ACT治疗有关。这些表型随时间的变化伴随着pfcrt和pfmdr1基因中抗性等位基因流行率的微小变化。额外的变化,可能导致药物敏感性的更大降低,可以预期随着时间的推移。这里提出的大规模分析提供了宝贵的,对来自西非和中非的恶性疟原虫分离株的抗疟药敏感性和抗性分子标记的当前景观的当代见解。虽然数据表明ACTs和磺胺多辛-乙胺嘧啶可能在这些地区有效,我们观察到的表型变化要求加强非洲抗疟药耐药性监测.
UNASSIGNED: Given the altered responses to both artemisinins and lumefantrine in Eastern Africa, monitoring antimalarial drug resistance in all African countries is paramount.
UNASSIGNED: We measured the susceptibility to six antimalarials using ex vivo growth inhibition assays (IC50) for a total of 805 Plasmodium falciparum isolates obtained from travelers returning to France (2016-2023), mainly from West and Central Africa. Isolates were sequenced using molecular inversion probes (MIPs) targeting fourteen drug resistance genes across the parasite genome.
UNASSIGNED: Ex vivo susceptibility to several drugs has significantly decreased in 2019-2023 versus 2016-2018 parasite samples: lumefantrine (median IC50: 23·0 nM [IQR: 14·4-35·1] in 2019-2023 versus 13·9 nM [8·42-21·7] in 2016-2018, p<0·0001), monodesethylamodiaquine (35·4 [21·2-51·1] versus 20·3 nM [15·4-33·1], p<0·0001), and marginally piperaquine (20·5 [16·5-26·2] versus 18.0 [14·2-22·4] nM, p<0·0001). Only four isolates carried a validated pfkelch13 mutation. Multiple mutations in pfcrt and one in pfmdr1 (N86Y) were significantly associated with altered susceptibility to multiple drugs. The susceptibility to lumefantrine was altered by pfcrt and pfmdr1 mutations in an additive manner, with the wild-type haplotype (pfcrt K76-pfmdr1 N86) exhibiting the least susceptibility.
UNASSIGNED: Our study on P. falciparum isolates from West and Central Africa indicates a low prevalence of molecular markers of artemisinin resistance but a significant decrease in susceptibility to the partner drugs that have been the most widely used since a decade -lumefantrine and amodiaquine. These phenotypic changes likely mark parasite adaptation to sustained drug pressure and call for intensifying the monitoring of antimalarial drug resistance in Africa.
UNASSIGNED: This work was supported by the French Ministry of Health (grant to the French National Malaria Reference Center) and by the Agence Nationale de la Recherche (ANR-17-CE15-0013-03 to JC). JAB was supported by NIH R01AI139520. JR postdoctoral fellowship was funded by Institut de Recherche pour le Développement.