マダニの自然免疫関連膜受容体を標的としたバベシア原虫媒介阻止ワクチンの開発

• Project/Area Number: 14J05872
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Veterinary medical science
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 前田 大輝 山口大学, 連合獣医学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: マダニ / バベシア原虫 / ステージシフト / 人工吸血 / C型レクチン / バベシア / 自然免疫 / グラム陰性菌

Outline of Annual Research Achievements

昨年度作出した人工吸血系を用いた新規のマダニ－バベシア実験感染モデルにより、バベシア原虫がマダニ飽血後24時間以内にマダニ中腸内において、マダニ体内ステージへのステージシフトを起こしている可能性が強く示唆された。そこで実際にバベシア原虫のマダニ体内へのステージシフトを誘導することを試みた。人工飽血させたフタトゲチマダニ成ダニの中腸内容物を、in vitro培養系B. ovata感染赤血球に添加した後、静置培養を行い、ギムザ染色による原虫の形態観察を行った。その結果、通常のin vitro培養系と異なる形態の原虫が観察され、その形態変化は12時間以内に完了することが分かった。また、原虫細胞骨格蛋白質P29を標的とした間接蛍光抗体法で確認したところ、それらの多様な形態はすべてバベシア原虫そのものであった。以上の結果より、バベシア原虫はマダニ中腸内において飽血後24時間以内にステージシフトを起こしていることを明らかにした。
ここで確立した実験感染モデルを用いて、実際に同定したフタトゲチマダニC型レクチン（HlCLec）とB. ovataの関連性の検証を行った。HlCLec遺伝子をノックダウンしたマダニ（KD群）にB. ovataを人工感染させ、B. ovata β-tubulin遺伝子を標的としたPCR評価系によりバベシア原虫のマダニ体内動態の変化について観察した。その結果、KD群においては、飽血後4日目においてもマダニ中腸内にB. ovata原虫遺伝子が検出されたが、その他の臓器では検出されなかった。従って、HlClecはマダニ中腸内におけるB. ovata原虫の伝播機構に関与している可能性が示唆された。
これらの研究成果は、マダニベクター研究の発展に寄与するものであり、同定した膜受容体とともに新規のバベシア原虫伝播阻止ワクチンの開発へつながる重要な知見であると考えられる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Venestatin, a Ca++-binding protein from the parasitic nematode Strongyloides venezuelensis, is involved in the larval migration process (2017)
  • Author(s): Tsubokawa D, Hatta T, Kikuchi T, Maeda H, Mikami F, Alim MA, Maruyama H, Tsuji N
  • Journal Title: Int J Parasitol. Volume: in press Issue: 8 Pages: 501-509
  • DOI: 10.1016/j.ijpara.2017.01.008
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A cysteine protease from Spirometra erinaceieuropaei plerocercoid is a critical factor for host tissue invasion and migration (2017)
  • Author(s): Tsubokawa D, Hatta T, Maeda H, Mikami F, Goso Y, Nakamura T, Alim MA, Tsuji N
  • Journal Title: Acta Tropica Volume: 167 Pages: 99-107
  • DOI: 10.1016/j.actatropica.2016.12.018
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Initial development of Babesia ovata in the tick midgut (2017)
  • Author(s): Maeda, H., Hatta, T., Alim, M. A., Tsubokawa, D., Mikami, F., Kusakisako, K., Matsubayashi, M., Umemiya-Shirafuji, R., Tsuji, N. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Vet. Prasitol. Volume: 233 Pages: 39-42
  • DOI: 10.1016/j.vetpar.2016.11.020
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Characterization and antiviral activity of a newly identified defensin-like peptide, HEdefensin, in the hard tick Haemaphysalis longicornis (2017)
  • Author(s): Talactac, M. R., Yada, Y., Yoshii, K., Hernandez, E. P., Kusakisako, K., Maeda, H., Galay, R. L., Fujisaki, K., Mochizuki, M. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Dev. Comp. Immunol. Volume: 68 Pages: 98-107
  • DOI: 10.1016/j.dci.2016.11.013
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Establishment of a novel tick-Babesia experimental infection mode (2016)
  • Author(s): Maeda, H., Hatta, T., Alim, M. A., Tsubokawa, D., Mikami, F., Matsubayashi, M., Miyoshi, T., Umemiya-Shirafuji, R., Kawazu, S., Igarashi, I., Mochizuki, M., Tsuji, N. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 6 Issue: 1 Pages: 37039-37039
  • DOI: 10.1038/srep37039
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 2-Cys peroxiredoxin is required in successful blood-feeding, reproduction, and antioxidant response in the hard tick Haemaphysalis longicornis (2016)
  • Author(s): Kusakisako K, Galay RL, Umemiya-Shirafuji R, Hernandez EP, Maeda H, Talactac MR, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: Parasites and Vectors Volume: 9 Issue: 1 Pages: 457-457
  • DOI: 10.1186/s13071-016-1748-2
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Induction of gene silencing in Haemaphysalis longicornis ticks through immersion in double-stranded RNA (2016)
  • Author(s): Galay, R. L., Hernandez, E. P., Talactac, M. R., Maeda, H., Kusakisako, K., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Ticks Tick Borne Dis. Volume: In press Issue: 5 Pages: 813-816
  • DOI: 10.1016/j.ttbdis.2016.03.018
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A novel C-type lectin with triple carbohydrate recognition domains has critical roles for the hard tick Haemaphysalis longicornis against Gram-negative bacteria. (2016)
  • Author(s): Maeda H, Miyata T, Kusakisako K, Galay RL, Talactac MR, Umemiya-Shirafuji R, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: Developmental & Comparative Immunology Volume: 57 Pages: 38-47
  • DOI: 10.1016/j.dci.2015.12.015
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Virucidal activity of Haemaphysalis longicornis longicin P4 peptide against tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus. (2016)
  • Author(s): Talactac MR, Yoshii K, Maeda H, Kusakisako K, Hernandez EP, Tsuji N, Fujisaki K, Galay RL, Tanaka T, Mochizuki M.
  • Journal Title: Parasit Vectors Volume: 9 Issue: 1 Pages: 59-59
  • DOI: 10.1186/s13071-016-1344-5
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Improvement of the cryopreservation method for the Babesia gibsoni parasite by using commercial freezing media (2016)
  • Author(s): Kusakisako, K., Masatani, T., Yada Y., Talactac, M. R., Hernandez, E. P., Maeda, H., Mochizuki, M. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Parasitol. Int. Volume: In press Issue: 5 Pages: 532-535
  • DOI: 10.1016/j.parint.2016.02.012
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Impaired cellular immune response to injected bacteria after knockdown of ferritin genes in the hard tick Haemaphysalis longicornis. (2016)
  • Author(s): Galay RL, Takechi R, Umemiya-Shirafuji R, Talactac MR, Maeda H, Kusakisako K, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: Parasitology International Volume: 65 Issue: 3 Pages: 251-257
  • DOI: 10.1016/j.parint.2016.01.007
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Role of the tumor necrosis factor receptor-associated factor-type zinc finger domain containing protein 1 (TRAFD1) from the hard tick Haemaphysalis longicornis in immunity against bacterial infection. (2016)
  • Author(s): Takechi R, Galay RL, Matsuo T, Maeda H, Kusakisako K, Talactac MR, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: Ticks and Tick-borne diseases Volume: 7 Issue: 1 Pages: 36-45
  • DOI: 10.1016/j.ttbdis.2015.08.002
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Functional analysis of recombinant 2-Cys peroxiredoxin from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2015)
  • Author(s): Kusakisako K, Masatani T, Miyata T, Galay RL, Maeda H, Talactac MR, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: Insect Molecular Biology Volume: 25 Issue: 1 Pages: 16-23
  • DOI: 10.1111/imb.12193
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The vector potential of haemaphysalis longicornis ticks for babesia microti parasites under experimental condition (2015)
  • Author(s): Kusakisako K, Maeda H, Galay RL, Matsuo T, Tsujio M, Umemiya-Shirafuji R, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T
  • Journal Title: The Journal of protozoology research Volume: 25 Pages: 8-17
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of the Babesia-responsive leucine-rich repeat domain-containing protein from the hard tick Haemaphysalis longicornis. (2015)
  • Author(s): Maeda H, Kurisu K, Miyata T, Kusakisako K, Galay RL, Rio TM, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: Parasitol. Res. Volume: 114 Issue: 5 Pages: 1793-1802
  • DOI: 10.1007/s00436-015-4365-7
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Evaluation and comparison of the potential of two ferritins as anti-tick vaccines against Haemaphysalis longicornis. (2014)
  • Author(s): Galay R, Miyata T, Umemiya-Shirafuji R, Maeda H, Kusakisako K, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: Parasit. Vectors. Volume: 7 Issue: 1 Pages: 482-482
  • DOI: 10.1186/s13071-014-0482-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Two kinds of ferritin protect ixodid ticks from iron overload and consequent oxidative stress. (2014)
  • Author(s): Galay RL, Umemiya-Shirafuji R, Bacolod ET, Maeda H, Kusakisako K, Koyama J, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 9 Issue: 3 Pages: e90661-e90661
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0090661
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Expression analysis of autophagy-related genes in the hard tick Haemaphysalis longicornis. (2014)
  • Author(s): Umemiya-Shirafuji R, Galay RL, Maeda H, Kawano S, Tanaka T, Fukumoto S, Suzuki H, Tsuji N, Fujisaki K.
  • Journal Title: Vet. Parasitol. Volume: 201 Issue: 1-2 Pages: 169-175
  • DOI: 10.1016/j.vetpar.2014.01.024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular and phylogenetic characterizations of an Eimeria krijgsmanni Yakimoff & Gouseff, 1938 (Apicomplexa: Eimeriidae) mouse intestinal protozoan parasite by partial 18S ribosomal RNA gene sequence analysis. (2014)
  • Author(s): Takeo T, Tanaka T, Matsubayashi M, Maeda H, Kusakisako K, Matsui T, Mochizuki M, Matsuo T.
  • Journal Title: Parasitol Int. Volume: 63 Issue: 4 Pages: 627-630
  • DOI: 10.1016/j.parint.2014.04.004
  • Peer Reviewed
• [Presentation] フタトゲチマダニヘモリンフ由来ディフェンシンの同定とその抗菌作用 (2016)
  • Author(s): 屋田 友里花, 草木迫 浩大, Melbourne Rio Talactac, Emmanuel Pacia Hernandez, 前田 大輝, 安藤 匡子, 望月 雅美, 藤崎 幸蔵, 田仲 哲也
  • Organizer: 第69回日本寄生虫学会南日本支部大会・第66回日本衛生動物学会南日本支部大会合同大会
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀県佐賀市）
  • Year and Date: 2016-11-05
• [Presentation] Experimental transmission of tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus by Haemaphysalis longicornis (2016)
  • Author(s): Melbourne Rio Talactac, Kentaro Yoshii, Emmanuel Pacia Hernandez, Kodai Kusakisako, Hiroki Maeda, Kozo Fujisaki, Masami Mochizuki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-10-23
• [Presentation] フタトゲチマダニ卵におけるBabesia ovata β-チューブリン遺伝子の検出 (2016)
  • Author(s): 白藤(梅宮) 梨可, 八田 岳士, 大久保 和洋, 佐藤 萌子, 前田 大輝, 横山 直明, 五十嵐 郁男, 藤崎 幸蔵, 辻 尚利
  • Organizer: 第25回日本ダニ学会
  • Place of Presentation: 北海道立道民活動センター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2016-10-14
• [Presentation] Babesia ovata原虫におけるマダニ中腸形態へのステージシフト誘導実験 (2016)
  • Author(s): 前田 大輝, 八田 岳士, 坪川 大悟, 三上 房子, 松林 誠, 白藤(梅宮) 梨可, 辻 尚利, 田仲 哲也
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • Year and Date: 2016-09-05
• [Presentation] マダニISE6細胞を用いた過酸化水素発生の可視化についての検討 (2016)
  • Author(s): 草木迫 浩大, Melbourne Rio Talactac, Emmanuel Pacia Hernandez, 前田 大輝, 好井 健太朗, 望月 雅美, 田仲 哲也
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • Year and Date: 2016-09-05
• [Presentation] Survival dynamics of Japan isolate Thogoto virus (Hl-Kamigamo-25) in Haemaphysalis longicornis (2016)
  • Author(s): Melbourne Rio Talactac, 好井 健太朗, Emmanuel Pacia Hernandez, 草木迫 浩大, 前田 大輝, 藤崎 幸蔵, 望月 雅美, 田仲 哲也
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • Year and Date: 2016-09-05
• [Presentation] Identification and characterization of recombinant glutathione S-transferases from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2016)
  • Author(s): Emmanuel Hernandez, 草木迫 浩大, 前田 大輝, Remil Linggatong Galay, Melbourne Rio Talactac, 望月 雅美, 藤崎 幸蔵, 田仲 哲也
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • Year and Date: 2016-09-05
• [Presentation] マンソン孤虫システインプロテアーゼの宿主組織侵入・移行への役割 (2016)
  • Author(s): 坪川 大悟, 八田 岳士, 前田 大輝, 三上 房子, 中村 健, 辻 尚利
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • Year and Date: 2016-09-05
• [Presentation] マダニの自然免疫とバベシアとともに (2016)
  • Author(s): 前田 大輝, 八田 岳士, 坪川 大悟, 三上 房子, 松林 誠, 三好 猛晴, 草木迫 浩大, Remil Linggatong Galay, Melbourne Rio Talactac, 宮田 健, 白藤(梅宮) 梨可, 河津 信一郎, 五十嵐 郁男, 望月 雅美, 藤崎 幸蔵, 辻 尚利, 田仲 哲也
  • Organizer: 第24回分子寄生虫学ワークショップ・第14回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学（北海道帯広市）
  • Year and Date: 2016-08-21
• [Presentation] マダニの吸血生理とRAGE アンタゴニストのロンギスタチン (2016)
  • Author(s): 辻 尚利, Anisuzzaman, 坪川 大悟, 前田 大輝, 八田 岳士
  • Organizer: 第24回分子寄生虫学ワークショップ・第14回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学（北海道帯広市）
  • Year and Date: 2016-08-21
• [Presentation] 糞線虫由来ロンギスタチン様分子の性状 (2016)
  • Author(s): 坪川 大悟, 八田 岳士, 前田 大輝, 三上 房子, 菊地 泰生, 丸山 治彦, 辻 尚利
  • Organizer: 第24回分子寄生虫学ワークショップ・第14回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学（北海道帯広市）
  • Year and Date: 2016-08-21
• [Presentation] マンソン孤虫宿主組織侵入・移行における23 kDaシステインプロテアーゼの機能 (2016)
  • Author(s): 坪川 大悟, 八田 岳士, 前田 大輝, 三上 房子, 中村 健, 辻 尚利
  • Organizer: 第29回北里大学バイオサイエンスフォーラム
  • Place of Presentation: 北里大学（東京都港区）
  • Year and Date: 2016-08-04
• [Presentation] フタトゲチマダニ体内におけるBabesia ovata移行動態について (2016)
  • Author(s): 前田大輝, 八田岳士, 坪川大悟, 三上房子, 松林誠, 三好猛晴, 白藤（梅宮）梨可, 大久保和洋, 五十嵐郁男, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 辻尚利, 田仲哲也
  • Organizer: 第85回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] ベクターマダニ体内におけるBabesia ovata増殖動態についての一考察 (2015)
  • Author(s): 前田大輝, 八田岳士, 松林誠, 三好猛晴, 白藤(梅宮)梨可, 大久保和洋, 五十嵐郁男, 辻尚利, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学獣医学部（青森県十和田市）
  • Year and Date: 2015-09-07
• [Presentation] Identification and characterization of a C-type lectin like protein from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2014)
  • Author(s): Hiroki Maeda, Takeshi Miyata, Kodai Kusakisako, Remil Linggatong Galay, Rika Umemiya-Shirafuji, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道、札幌市）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [Presentation] フタトゲチマダニ由来Ｃ型レクチン様蛋白質の動態および機能解析 (2014)
  • Author(s): 前田大輝, 宮田健, 草木迫浩大, Remil Linggatong Galay, 白藤(梅宮)梨可, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第22回分子寄生虫学ワークショップ・第12回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学（北海道、帯広市）
  • Year and Date: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [Remarks] 鹿児島大学 共同獣医学部獣医学科 病態予防獣医学講座 感染症学分野
  • URL: http://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/kadai/V-Infection/sinkoukansen/index.html