Malaria

歴史

• 2700BCのNei Ching（內經＝黃帝內經）に記述あり
• ヒポクラテスも記述
• mal=bad, aria=air　「悪い気」

• 1880年 Laveran が初めて患者の血液を顕微鏡で観察してスケッチ
• 1897年 Ronald Ross が初めてハマダラカの中腸で発見
• 1948年 P.C.C. Graham が初めてヒト肝細胞への感染を発見

病原体

• YouTube: Malaria Lifecycle Part 1
• YouTube: Malaria Lifecycle Part 2

• Human liver stage

1. schizont
   1. hypnozoite only by P. vivax and P. ovale

• Human blood stage

1. merozoite
2. trophozoite
   1. schizont
   2. gametocyte
      1. male/female

• Mosquito stage

1. gametocyte
2. macrogametocyte
3. ookinete
4. oocyst
5. sporozoite

1. Re-infection
2. Recrudescence
   1. insufficient treatment
   2. drug resistant
   3. antigenic drift of Plasmodium inside human during one single infection
      1. RBCに感染したP.fが発現する赤血球接着分子は14あるP.染色体中に分散してコードされており，機序不明だが感染後の一定日数はその一部のみが発現して接着分子をRBC表面に構築する．それに対してヒトが免疫を獲得しても，数日後には別のコードが発現して異なる形の接着分子を発現し，免疫からescapeしてしまう．
      2. 繰り返し感染することで重症化リスクが下がっていくのは，多様な接着分子への免疫を漸次獲得していくため
3. Relapse

• Duffy antigen on human RBC
  • P. vivax recognizes and utilizes as ligand Duffy antigen on human RBC surface
    • Duffy-binding protein (DBP) in P. vivax
  • Genetically sub-Saharan people highly lack Duffy antigen, which consists the reason why P. vivax is not endemic in sub-Sahara

疫学

in 2017

• 219mil. per year ←500mil. in 2005
• 435,000 death per year ←1mil. in 2005
  • most sub-Saharan Africa
  • most in children under 5y/o

during 1934-1939 in Japan

• 殆どが琵琶湖周辺の5県に集中していた
  • 琵琶湖南岸の水田と湖へ注ぐ小川でハマダラカが繁殖
• 最後の患者は1961年沖縄

Control

Ross-MacDonald equation

[math]\displaystyle{ R_0 = \frac{m a^2 b_1 b_2 e^{-μT}}{r μ} }[/math]

[math]\displaystyle{ m }[/math] = no. of mosquito per person

• larval control
  • breeding site destruction
  • chemical larviciding
  • biological control
• increase human population!
  • 奇妙に思えるが人口を増やすことで蚊にとっての原虫reservoirが薄まるために結果的にtransmissionが減る
  • 実際にurbanizationでマラリアが減ることが実証されている

[math]\displaystyle{ a }[/math] = biting rate of mosquitos；1人刺して2人目を刺すから二乗する

• bed net
• repellent

[math]\displaystyle{ b_1 }[/math] = susceptibility of mosquito

• 蚊を遺伝子操作/生殖腺に放射線照射して地域に放つ
  • 地域住民の理解を得るのが難しい
• 蚊の体内で生殖が起きないようにするワクチンをヒトに接種する

[math]\displaystyle{ b_2 }[/math] = susceptibility of human

• 感染を防ぐワクチンをヒトに接種する
• 予防内服

[math]\displaystyle{ e }[/math] = 自然対数（ネイピア数）

[math]\displaystyle{ μ }[/math] = mortality rate of mosquitoes

• insecticide
  • spray insecticide on walls
    • インドで大成功 malaria eradication programme in India 1958
      • DDT

[math]\displaystyle{ T }[/math] = incubation time of malaria parasites

• 気温が下がるほど潜伏期間は長くなる
  • 温暖化対策

[math]\displaystyle{ e^{-μT} }[/math] = fraction of infected mosquitoes that survive to become infectious

[math]\displaystyle{ r }[/math] = recovery rate of human

• 迅速診断迅速治療開始
• 適切な治療
• 無症候性感染者の発見と治療

【整理すると】

• anti-mosquite
• drugs
• diagnostic
• treatment
• economical development

Vaccine

• Successful passive immunization
  • Injection of malaria-immune IgG
  • Cohen, Nature 12:733, 1961

• Successful live attenuated vaccine
  • Radiation-attenuated sporozoite (RAS) vaccine
  • sporozoite was deleted for propagation ability in human liver
  • Hoffman, 2002, JID 185:1155

human liver	pre-erythrocytic vaccine anti-infection	RTS, S/AS01
human RBC	asexual blood-stage vaccine anti-disease	BK-SE36 Rh5 MSP1 AMA1 MSP3 GLURP
mosquito mid-gut	transmission-blocking vaccine anti-transmission	Pfs25 Pfs230

治療

Quinine ku-wai-na-in キニーネ