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| マラリア原虫 | |
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| 成熟したマラリア原虫 のギムザ染色顕微鏡写真 | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| クレード: | 発汗抑制剤 |
| クレード: | ロシア |
| クレード: | アルベオラータ |
| 門: | アピコンプレックス |
| クラス： | トリカブト類 |
| 注文： | ヘモスポロリダ |
| 家族： | マラリア原虫 |
| 属: | マラリア原虫 |
| 種： | マラリア原虫
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| 二名法名 | |
| マラリア原虫 | |
| 同義語[1] | |
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マラリア原虫は、ヒトにマラリアを引き起こす寄生性原生動物です。マラリア原虫は、他の生物に病原体として感染する数種のマラリア 原虫の 1 つで、マラリア感染のほとんどを引き起こす熱帯マラリア原虫である熱帯マラリア熱帯マラリア原虫や三日熱マラリア原虫も含まれます。世界中に生息するこのマラリア原虫は、いわゆる「良性マラリア」を引き起こしますが、熱帯マラリア熱帯マラリア原虫や三日熱マラリア原虫が引き起こすマラリアほど危険ではありません。症状には、約 3 日間隔で再発する発熱(四日熱または四日熱マラリア) があり、他のマラリア原虫の 2 日間隔 (三日熱) よりも長くなります。
歴史
マラリアは2000年以上前のギリシャ・ローマ文明の時代から認識されており、初期のギリシャ人によってさまざまな発熱パターンが記述されていました。[2] 1880年、アルフォンス・ラヴェランはマラリアの原因物質が寄生虫であることを発見しました。[2] 1886年のゴルジの詳細な研究では、一部の患者において、寄生虫の72時間のライフサイクルと患者の悪寒と発熱のパターンとの間に関係があることが実証されました。[2] 48時間サイクルの寄生虫についても同じことが観察されました。[2]ゴルジは、これらのさまざまな感染パターンの原因となるマラリア原虫の種は複数あるに違いないと結論付けました。[2]
疫学
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毎年、世界中で約5億人がマラリアに感染します。[4]感染者のうち、約200万人がこの病気で亡くなります。[5]マラリアは、6種類のマラリア原虫によって引き起こされます：熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、 卵形マラリア原虫、ワルケリマラリア原虫、マラリア原虫およびノウレシマラリア原虫です。[2]常時、推定3億人がこれらのマラリア原虫の少なくとも1種に感染していると言われており、年間死亡率と罹患率を下げるための効果的な治療法の開発が強く求められています。[6]
四日熱マラリアは、ヒトに感染する6種のマラリア原虫の中で最も研究が進んでいない種の一つである。これは、他の種に比べて有病率が低く、臨床症状が軽いためでもある。四日熱マラリアは、サハラ以南のアフリカ、東南アジアの大部分、インドネシア、西太平洋の多くの島々、南米のアマゾン川流域に広く分布している。[5]流行地域では、有病率は4%未満から20%を超えるが、[7]四日熱マラリア感染は大幅に報告されていないという証拠がある。 [8]
米国疾病予防管理センター (CDC) には、世界の特定の地域が三日熱マラリア原虫やその他のマラリア原虫によってどのように影響を受けているかを確認できるアプリケーションがあります。このアプリケーションは次のリンクから入手できます: http://cdc.gov/malaria/map/index.html。
病気における役割
マラリア原虫は数種の蚊に感染し、ヒトにマラリアを引き起こす可能性があります。[2]マラリア原虫は他の マラリア原虫とは異なり、長期間ヒトの宿主に留まり、蚊に対して感染力を維持できるため、密度が低く移動性の高い集団では感染率を非常に低く抑えることができます。[ 8 ]
ベクター
寄生虫の媒介はメスのハマダラカですが、少なくとも実験的には多くの異なる種が寄生虫を媒介することが示されている。[2]コリンズとジェフリーは、地理的地域によって異なる30種類以上の種を報告している。[2]
潜伏期間
四日熱マラリアの発症前期間、つまり寄生虫の感染から体内で寄生虫が出現するまでの期間に関する情報は限られているが、データによると、発症前期間には大きなばらつきがあり、その期間は四日熱マラリアの寄生虫の株によって異なることが多いことが示唆されている。[2]通常、発症前期間は16日から59日である。[2]
ヒトへの感染
マラリア原虫は慢性感染症を引き起こし、場合によっては生涯続くこともあります。マラリア原虫と他のマラリア原虫との間にはいくつかの違いがありますが、その1つは、最大寄生虫数が、熱帯熱マラリア原虫や三日熱マラリア原虫に感染した患者に比べて通常少ないことです。[2]この理由は、赤血球周期あたりのメロゾイト生成数が少ないこと、発育周期が72時間と長いこと（三日熱マラリア原虫や熱帯熱マラリア原虫の48時間周期と比較して）、古い赤血球で発育することを好むため、結果として宿主であるヒトの免疫が早く発達することなどが考えられます。[2]マラリア原虫 のもう1つの特徴は、発熱症状が熱帯熱マラリア原虫や三日熱マラリア原虫に比べて穏やかで、発熱が4日周期であること[7]発熱発作や悪寒や吐き気などのより一般的な臨床症状に加えて、浮腫やネフローゼ症候群の存在が、一部の四日熱マラリア感染症で記録されています。 [2]免疫複合体が構造的な糸球体損傷を引き起こし、腎疾患も発生する可能性があることが示唆されています。 [ 2 ]四日熱マラリア単独の罹患率は低いですが、貧血、低出生率、および他の感染症に対する抵抗力の低下の発生率に表れているように、すべてのマラリア原虫種によって引き起こされる総罹患率に寄与しています。[7]
病原体の外観が類似しているため、P. knowlesi感染症はP. malariae感染症と誤診されることが多い。正確な診断には通常、分子分析が必要である。[9]
診断
四日熱マラリアの診断には、ギムザ染色による末梢血塗抹標本の検査が望ましい。 [2] PCR法も診断の確認や混合マラリア感染の分離によく用いられる。[2]しかし、これらの技術を用いても、感染を区別することが不可能な場合がある。南米の地域のように人間とサルが共存し、四日熱マラリアとブラジルマラリアの区別が容易でない地域がそうである。[2]
生物学
ライフサイクル
P. malariaeは、約3日間隔で発熱を繰り返す（したがって4日ごとに起こる、四日熱）唯一のヒトマラリア原虫であり、他のマラリア原虫の2日間隔（三日熱）よりも長い。 [10]
ヒトへの感染
肝臓ステージと血液ステージ
肝臓段階では、各シゾントで数千のメロゾイトが生成されます。[2]メロゾイトが放出されると、赤血球に侵入して赤血球サイクルを開始し、寄生虫はヘモグロビンを消化してタンパク質合成のためのアミノ酸を獲得します。[5]
マラリア原虫の赤血球内発育にかかる総時間はおよそ72時間である。[11]
分裂期（分裂後）には、赤血球中におよそ6～8個の寄生細胞が存在する。[11]
平均72時間続く赤血球サイクルの後、6～14個のメロゾイトが放出され、他の赤血球に再侵入します。[2]最後に、メロゾイトの一部はミクロ配偶子母細胞またはマクロ配偶子母細胞に成長します。[2] 2種類の配偶子母細胞は吸血中に蚊に取り込まれ、サイクルが繰り返されます。[2] 四日熱マラリア原虫の宿主動物は存在しません。
蚊の段階
ヒトに感染する他のマラリア原虫と同様に、マラリア原虫はハマダラカとヒト宿主で異なる発育サイクルを持っています。 [2]蚊は終宿主として機能し、ヒト宿主は中間宿主です。[2]ハマダラカが感染者から血液を摂取すると、感染者から配偶子母細胞が摂取されます。 [2]すぐに微小配偶子母細胞の鞭毛剥離と呼ばれるプロセスが起こり、最大8つの可動性微小配偶子が形成されます。[2]
性的段階
マクロ配偶子の受精後、可動性のオーキネートが形成され、これが吸血物を包む周皮膜を貫通し、蚊の中腸の外壁まで移動する。[2]次にオーシストは基底膜の下で発達し、2～3週間後には各オーシスト内でさまざまな量のスポロゾイトが生成される。[2]生成されるスポロゾイトの数は温度によって異なり、数百から数千までの範囲となる。[2] 最終的にオーシストは破裂し、スポロゾイトが蚊の血腔内に放出される。スポロゾイトは血リンパの循環によって唾液腺に運ばれ、そこで腺房細胞に濃縮される。[2]少数のスポロゾイトが唾液管に導入され、噛まれた人間の皮膚に注入されます。[12]これにより、その後、人間の肝臓内でサイクルが始まります。[2]
形態学
肝臓期のシゾントが破裂して放出されたメロゾイトの侵入によって形成されるリング期は、血液中に現れる最初の段階です。[2]リング期はゆっくりと成長しますが、すぐに寄生細胞の4分の1から3分の1を占めます。[2]色素は急速に増加し、半分成長した寄生虫は30から50個の漆黒の顆粒を持つことがあります。[2]寄生虫は成長するにつれてさまざまな形を変え、宿主細胞全体に広がってバンド型を形成します。[2]
実験室での検討事項
血液塗抹標本を作成する前に 30 分以上EDTAに浸漬されたP. vivaxとP. ovale は、外見がP. malariaeと非常によく似ています。そのため、血液サンプルを採取したらすぐに検査室に警告し、サンプルが到着したらすぐに処理できるようにすることが重要です。
顕微鏡で見ると、寄生された赤血球(赤血球) は決して拡大せず、むしろ通常の赤血球よりも小さく見えることもあります。細胞質は脱色せず、細胞表面には点が見られません。食胞は小さく、寄生虫は密集しています。細胞が複数の寄生虫を宿すことはほとんどありません。寄生虫が感染細胞の幅全体にわたって太い帯を形成する帯状形態は、この種の特徴です (診断的特徴と考える人もいます)。これらの寄生虫には、マラリア色素の大きな粒がよく見られ、他のどのPlasmodium種よりも多く、8 個のメロゾイトが見られます。
管理と治療
一部のP. malariae感染を検出できなかったため、種特異的プライマーの修正とリアルタイム PCR アッセイの開発に向けた取り組みが行われました。[2]このようなアッセイの開発には、ヒトに感染する 4 種のPlasmodiumの 18S rRNA 遺伝子の高度に保存された領域をターゲットとする汎用プライマーの使用が含まれています。[2]このアッセイは、非常に特異性と感度が高いことがわかりました。血清学的検査は診断目的には十分な特異性がありませんが、基本的な疫学的ツールとして使用できます。[2]免疫蛍光抗体 (IFA) 法を使用して、P. malariae に対する抗体の存在を測定できます。 [ 2]短期間の感染により免疫応答が急速に低下するが、再感染または再発すると IFA レベルが大幅に上昇し、数か月または数年にわたって存在し続けるというパターンが明らかになりました。[5]
四日熱マラリア感染を正しく特定する必要性が高まっている理由は、その抗マラリア薬耐性の可能性にある。ミュラー・ストーバーらによる研究では、研究者らは抗マラリア薬を服用した後に寄生虫に感染したことが判明した3人の患者を紹介した。[13]他のマラリア原因マラリア種と比較して赤血球形成前の発達が遅く、潜伏期間が長いことから、研究者らは、抗マラリア薬が四日熱マラリアの前赤血球段階に対して十分な効果を発揮しない可能性があると仮説を立てた。[13]彼らは、抗マラリア薬を服用した後に抗マラリア薬の血漿濃度が徐々に低下すると、四日熱マラリアがさらに発達する可能性があると考えた。疾病対策センター（CDC）のウィリアム・E・コリンズ博士によると、治療にはクロロキンが最も一般的に使用されており、この薬剤に対する耐性の証拠は見つかっていない。[14]その場合、ミュラー・ストーバーらの研究結果は孤立した事例を示した可能性がある。
公衆衛生、予防戦略、ワクチン
食胞は、寄生虫の無性赤血球段階でヘモグロビンを分解する特殊な区画である。[6]食胞のタンパク質分解酵素を標的とすることで、効果的な薬物治療を開発できることが示唆されている。 1997年に発表された論文で、Westlingら[5]は、単にプラスメプシンと呼ばれるアスパラギン酸エンドペプチダーゼクラスの酵素に注目した。彼らは、三日熱マラリア原虫と三日熱マラリア原虫からクローン化された酵素の特異性を特徴づけようとした。基質特異性研究と阻害剤分析を使用して、三日熱マラリア原虫と三日熱マラリア原虫に対するプラスメプシンは、熱帯熱マラリア原虫に対するものよりも特異性が低いことがわかった。残念ながら、これは、熱帯熱マラリア原虫に対する選択的阻害剤の開発が、熱帯熱マラリア原虫に対するものよりも困難であることが判明する可能性があることを意味している。[5] Bruceらによる別の研究[7]は、P. malariae集団内で定期的な遺伝子交換があるかもしれないという証拠を提示した。P . malariae由来の6つの多型遺伝子マーカーが、世界各地の自然感染したP. malariae感染者の70のサンプルから分離され、分析された。データは、ヒトにおける多遺伝子保有レベルが高いことを示した。[7]
これら 2 つの実験は、ワクチンの開発が不可能ではないにせよ困難であることを示しています。ウィリアム・コリンズ博士は、現在、四日熱マラリア原虫のワクチンを探している人がいるとは考えにくいとしています[14]。この寄生虫の複雑さを考えると、その理由は推測できます。コリンズ博士は、この寄生虫に関する研究はほとんど行われていないと述べています[14]。これはおそらく、罹患率と蔓延率が低いと考えられているためでしょう。コリンズ博士は、チンパンジーとサルの研究には大きな制約があることを大きな障壁として挙げています[14] 。南米のサルに感染するPlasmodium brasilianium寄生虫は四日熱マラリア原虫が適応した形であると考えられているため、四日熱マラリア原虫に関する研究がさらに進めば、四日熱マラリア原虫に関する貴重な洞察が得られるかもしれません。
最近の研究では、ラテンアメリカでは四日熱マラリア原虫が人間とサルの間で容易に交換されていることが示されています。したがって、哺乳類宿主の宿主特異性の欠如が仮説として考えられ、四日熱マラリアは真の人獣共通感染症であると考えられます。[15]
フロリダ大学のベン・ダン教授と彼の研究チームによる、P. malariaeに関連するプラスメプシン、プラスメプシン4の継続的な研究は、近い将来、マラリアの長期的な制御への希望をもたらすかもしれない。[16]
ゲノム
2017年に全ゲノムが公開された。[17]配列はgeneDB.orgとplasmoDB.orgでアクセスできる。
参照
参考文献
Scholia にはPlasmodium malariaeのトピックプロファイルがあります。
- ^ Coatney GR、Collins WE、Warren M、Contacos PG (1971)。「18 Plasmodium malariae (Grassi and Feletti, 1890)」。霊長類マラリア。CDC 寄生虫病部門。p. 209。
- ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am Collins WE、Jeffery GM (2007 年 10 月)。「Plasmodium malariae: 寄生虫と疾患」。 臨床微生物学レビュー。20 (4): 579–92。doi : 10.1128 /CMR.00027-07。PMC 2176047。PMID 17934075。
- ^ Tatem AJ, Jia P, Ordanovich D, Falkner M, Huang Z, Howes R; et al. (2017). 「マラリアが非流行国に持ち込まれた地域：国別統計のメタ分析」Lancet Infect Dis . 17 (1): 98–107. doi :10.1016/S1473-3099(16)30326-7. PMC 5392593. PMID 27777030 .
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Madabushi A、Chakraborty S、Fisher SZ、Clemente JC、Yowell C、Agbandje-McKenna M、Dame JB、Dunn BM、McKenna R (2005 年 2 月)。「マラリア原虫 Plasmodium malariae 由来のアスパラギン酸プロテアーゼ plasmepsin 4 の結晶化と予備的 X 線分析」。Acta Crystallographica Section F。61 (Pt 2): 228–31。doi : 10.1107 /S1744309105001405。PMC 1952262。PMID 16511002。
- ^ abcdef Westling J、Yowell CA、Majer P、Erickson JW、Dame JB、Dunn BM (1997 年 11 月)。「Plasmodium falciparum、P. vivax、および P. malariae: 3 つの異なるマラリア原虫種からクローン化および発現されたプラスメプシンの活性部位特性の比較」。実験寄生虫学。87 (3): 185–93。doi : 10.1006 /expr.1997.4225。PMID 9371083。
- ^ ab Clemente JC, Govindasamy L, Madabushi A, Fisher SZ, Moose RE, Yowell CA, Hidaka K, Kimura T, Hayashi Y, Kiso Y, Agbandje-McKenna M, Dame JB, Dunn BM, McKenna R (2006 年 3 月). 「アロフェニルノルスタチンベースの阻害剤に結合したマラリア原虫 Plasmodium malariae 由来のアスパラギン酸プロテアーゼ plasmepsin 4 の構造」. Acta Crystallographica Section D . 62 (Pt 3): 246–52. Bibcode :2006AcCrD..62..246C. doi :10.1107/S0907444905041260. PMID 16510971.
- ^ abcde Bruce MC、Macheso A、Galinski MR、Barnwell JW (2007 年 5 月)。「マラリア原虫の複数の遺伝マーカーの特性評価と応用」。寄生虫学。134 (Pt 5 ) : 637–50。doi : 10.1017 /S0031182006001958。PMC 1868962。PMID 17140466。
- ^ ab Mohapatra PK、Prakash A、Bhattacharyya DR、Goswami BK、Ahmed A、Sarmah B、Mahanta J (2008年7月)。「インドのアルナーチャル・プラデーシュ州におけるマラリア原虫の発生源の検出と分子的確認」。インド医学研究ジャーナル。128 (1): 52–6。PMID 18820359 。
- ^ Singh B、Kim Sung L、Matusop A、Radhakrishnan A、Shamsul SS、Cox-Singh J、Thomas A、Conway DJ (2004 年 3 月)。「ヒトにおける自然感染 Plasmodium knowlesi 感染症の大きな焦点」 ( PDF )。Lancet。363 ( 9414 ): 1017–24。doi : 10.1016 /S0140-6736 ( 04)15836-4。PMID 15051281。S2CID 7776536 。
- ^ 「生物学：マラリア（CDCマラリア）」。2008年10月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ab 「マラリアeモジュール - 無性赤血球段階」。2007年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年12月11日閲覧。
- ^ Ménard, R; Tavares, J; Cockburn, I; Markus, M; Zavala, F; Amino, R (2013). 「皮膚の下をのぞく: マラリア感染と免疫の第一歩」Nature Reviews Microbiology . 11 (10): 701–712. doi : 10.1038/nrmicro3111 . PMID 24037451. S2CID 21437365.
- ^ ab ミュラー＝シュテヴァー I、フェルヴァイ JJ、ホッペンハイト B、ゲーベルス K、ホイシンガー D、リヒター J (2008 年 2 月)。 「以前の抗マラリア薬投与にもかかわらずマラリア原虫感染症」。寄生虫学の研究。102 (3): 547-50。土井：10.1007/s00436-007-0804-4。PMID 18060428。S2CID 12491253 。
- ^ abcd ウィリアム・コリンズ。「RE:マラリア原虫に関する現在の研究」Chibuzo Eke への電子メール。2009 年 2 月 18 日。
- ^ Albert Lalremruata、Magda Magris、Sarai Vivas-Martínez、Maike Koehler、Meral Esen (2015 年 9 月)、「ヒトにおけるマラリア原虫の自然感染: ベネズエラのアマゾンでヒトとサルは四分の一マラリア原虫を共有する」、eBioMedicine、vol. 2、いいえ。 9、pp. 1186–1192、土井：10.1016/j.ebiom.2015.07.033、PMC 4588399、PMID 26501116
{{citation}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Dunn, Ben.「RE:マラリア原虫に関する現在の研究」Chibuzo Eke への電子メール。2009 年 2 月 18 日。
- ^ Rutledge GG、Böhme U、Sanders M、Reid AJ、Cotton JA、Maiga-Ascofare O、Djimdé AA、Apinjoh TO、Amenga-Etego L、Manske M、Barnwell JW、Renaud F、Ollomo B、Prugnolle F、Anstey NM、Auburn S、Price RN、McCarthy JS、Kwiatkowski DP、Newbold CI、Berriman M、Otto TD (2017 年 2 月)。「Plasmodium malariae と P. ovale のゲノムからマラリア原虫の進化に関する知見が得られる」。Nature . 542 (7639): 101–104. Bibcode :2017Natur.542..101R. doi :10.1038/nature21038 . PMC 5326575。PMID 28117441。