在非洲第一個(gè)大陸范圍的瘧疾寄生蟲(chóng)基因組研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了居住在該大陸不同地區(qū)的惡性瘧原蟲(chóng)寄生蟲(chóng)的遺傳特征，包括賦予抗瘧疾藥物抗性的遺傳因素。這揭示了不同地區(qū)出現(xiàn)耐藥性的方式以及通過(guò)非洲各種途徑行進(jìn)的方式，使以前成功控制瘧疾面臨風(fēng)險(xiǎn)。

今天發(fā)表在“ 科學(xué)”雜志上的這項(xiàng)研究來(lái)自第一個(gè)非洲科學(xué)家網(wǎng)絡(luò)，即非洲瘧原蟲(chóng)多樣性網(wǎng)絡(luò)(PDNA)，它與基因組工具一起研究整個(gè)非洲大陸的瘧疾 寄生蟲(chóng)的多樣性。研究人員與Wellcome Sanger研究所合作，研究了撒哈拉以南非洲幾個(gè)國(guó)家特有的惡性瘧原蟲(chóng)種群的遺傳多樣性，包括埃塞俄比亞和加納?；蚪M監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將有助于追蹤耐藥菌株的出現(xiàn)和傳播，協(xié)助消除瘧疾的努力。

瘧疾仍然是一個(gè)全球性問(wèn)題，撒哈拉以南非洲地區(qū)最致命的寄生蟲(chóng)物種惡性瘧原蟲(chóng)(P.falciparum)普遍存在。在2000年至2015年期間，消除這種疾病的持續(xù)努力已使全球瘧疾死亡人數(shù)從每年864,000人減少到429,000人。2015年，全球92%的瘧疾死亡發(fā)生在非洲，其中74%發(fā)生在5歲以下的兒童身上。但是一項(xiàng)新研究的結(jié)果表明，如果不開(kāi)發(fā)新的治療形式，這一進(jìn)展可能會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)。

盡管撒哈拉以南非洲的惡性瘧原蟲(chóng)寄生蟲(chóng)種群具有極大的遺傳多樣性，但先前的研究表明，整個(gè)非洲大陸的這種多樣性相似。人們還認(rèn)為，遺傳材料的流動(dòng)往往是從東到西，對(duì)抗瘧疾藥物的抗藥性據(jù)信起源于東南亞。

然而，這項(xiàng)新研究的結(jié)果表明，根據(jù)非洲的哪個(gè)地區(qū)，惡性瘧原蟲(chóng)寄生蟲(chóng)在遺傳上是不同的。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些區(qū)域人群正在各個(gè)方向共享遺傳物質(zhì) - 包括可以賦予抗瘧藥物抵抗力的基因，非洲不同地區(qū)出現(xiàn)了新的抗藥性類型。人們認(rèn)為，人類遷徙，包括殖民活動(dòng)造成的遷徙，在非洲惡性瘧原蟲(chóng)的進(jìn)化中發(fā)揮了作用。

通過(guò)PDNA從15個(gè)非洲國(guó)家收集惡性瘧原蟲(chóng)的樣本，并將其基因組在Wellcome Sanger研究所測(cè)序，作為MalariaGEN數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)的一部分。對(duì)這些樣本的遺傳數(shù)據(jù)以及之前由MalariaGEN公開(kāi)發(fā)布并公開(kāi)發(fā)布的其他非洲數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，以追蹤各種寄生蟲(chóng)種群之間的祖先連通性。

Wellcome Sanger研究所惠康國(guó)際研究員，巴馬科大學(xué)瘧疾研究和培訓(xùn)中心分子流行病學(xué)和耐藥部門(mén)負(fù)責(zé)人AbdoulayeDjimdé教授說(shuō)：“與之前的研究相反，我們確定了不同的西部，中部和東部惡性瘧原蟲(chóng)種群，以及高度分化的埃塞俄比亞種群。所有種群共享來(lái)自各個(gè)方向的遺傳物質(zhì)，表明基因的流動(dòng)是多方向的，而不是像以前認(rèn)為的那樣從東到西的單向這是了解非洲瘧疾藥物抗藥性的重要信息。“

研究人員注意到，埃塞俄比亞寄生蟲(chóng)種群與非洲其他地區(qū)的種群高度分化，這表明瘧疾寄生蟲(chóng)的血統(tǒng)可能受到人類遷徙的影響。埃塞俄比亞的人口也與非洲的其他人有著獨(dú)特的血統(tǒng)，這表明該國(guó)缺乏殖民化可能解釋其異常狀況。相比之下，來(lái)自遙遠(yuǎn)的前法國(guó)殖民地的寄生蟲(chóng)共享遺傳物質(zhì)。

結(jié)果證實(shí)，惡性瘧原蟲(chóng)種群隨著時(shí)間的推移共享遺傳信息，特別是與抗瘧藥物抗性相關(guān)的基因。

最令人關(guān)注的是，在來(lái)自加納和馬拉維的惡性瘧原蟲(chóng)樣本的12號(hào)染色體上檢測(cè)到了強(qiáng)烈的遺傳特征，這提高了寄生蟲(chóng)最近進(jìn)化可能會(huì)影響青蒿素聯(lián)合療法(ACTs)有效性的可能性。ACT在一次治療中結(jié)合多種抗瘧藥物以克服對(duì)一種或多種個(gè)體藥物的抗性。

該研究的第一作者，Wellcome Sanger研究所的Wellcome國(guó)際研究員，倫敦衛(wèi)生和熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院岡比亞醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)助理教授Alfred Amambua-Ngwa博士說(shuō)：“無(wú)論影響的歷史因素是什么不同的惡性瘧原蟲(chóng)種群之間的基因流動(dòng)，我們已經(jīng)確定的多向流動(dòng)提出了大陸對(duì)基于青蒿素的聯(lián)合療法的抗性傳播的前景，這種療法可能來(lái)自非洲的任何地方?；蚪M監(jiān)測(cè)，以及大規(guī)模，對(duì)跟蹤聯(lián)合療法耐藥性的出現(xiàn)和傳播至關(guān)重要。“

該P(yáng)DNA的成立，是繼續(xù)跟蹤非洲抗藥性瘧疾的傳播在一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，在努力消除這種疾病現(xiàn)在在拖延的重要一步，多藥耐藥菌株的前景惡性瘧原蟲(chóng)在非洲即將來(lái)臨。

Wellcome Sanger研究所寄生蟲(chóng)和微生物項(xiàng)目負(fù)責(zé)人兼MRC基因組學(xué)和全球衛(wèi)生中心主任Dominic Kwiatkowski教授說(shuō)：“早在2013年，這個(gè)令人印象深刻的非洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)認(rèn)識(shí)到需要在整個(gè)大陸監(jiān)測(cè)這種致命的瘧疾寄生蟲(chóng)是如何演變的。這涉及許多實(shí)際和后勤方面的挑戰(zhàn)，該團(tuán)隊(duì)在匯集非洲不同地區(qū)寄生蟲(chóng)種群最全面的遺傳圖譜方面做了出色的工作。它證明了可行性利用現(xiàn)代基因組技術(shù)監(jiān)測(cè)非洲的瘧疾耐藥性，現(xiàn)在確保政策制定者和公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)繼續(xù)開(kāi)展工作以指導(dǎo)疾病控制的可持續(xù)戰(zhàn)略極為重要。“

Wellcome的感染和免疫生物學(xué)組合經(jīng)理Michael Chew說(shuō)：“這項(xiàng)研究可能對(duì)撒哈拉以南非洲地區(qū)瘧疾研究和控制的未來(lái)產(chǎn)生影響。通過(guò)研究瘧疾在這樣一個(gè)廣闊多樣的地區(qū)的遺傳多樣性，研究研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)非洲瘧疾寄生蟲(chóng)惡性瘧原蟲(chóng)株中存在關(guān)鍵的遺傳差異。

“這可以提供有關(guān)該地區(qū)耐藥性如何發(fā)展的重要信息，并提供一個(gè)明確提醒，即除非我們能夠開(kāi)發(fā)新的有效治療方法，否則撒哈拉以南非洲地區(qū)應(yīng)對(duì)瘧疾的進(jìn)展將面臨停滯的風(fēng)險(xiǎn)。”