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Elucidation of the Genetic and Molecular Basis of Filariasis Vector Competence in Aedes mosquitoes

Research Project

Project/Area Number 19H03121
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionObihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine

Principal Investigator

Fukumoto Shinya  帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 准教授 (50376422)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 茅野 光範  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (20590095)
相内 大吾  帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (50552783)
白水 貴大  帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 特任研究員 (80804608)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords犬糸状虫 / ヤブカ / フィラリア / ベクター
Outline of Research at the Start

犬糸状虫症はペットで最も重大な致死性の寄生虫性感染症である。一般にはフィラリア症として知られるこの感染症を予防するためには、ペットの生涯にわたり抗寄生虫薬を投与し続ける必要がある。犬糸状虫症は蚊によって媒介される。そこで本研究では、どのようなメカニズムで犬糸状虫が蚊の体内で成長し、蚊によって媒介されるのか、そのメカニズムを分子レベルで明らかにすることを目指す。このような解析をもとに、犬糸状虫を媒介しない蚊によるフィラリア症の制御法の確立に寄与することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we used two strains of tropical mosquitoes, one that exhibits a resistant phenotype to dog heartworm infection and another that exhibits high susceptibility, to analyze the transmission mechanism of dog heartworms at the molecular and genetic level. As a result, we successfully identified one of the effector molecules in the tropical mosquito that acts against the dog heartworm. We also succeeded in demonstrating that the resistance phenotype to infection is inherited in a sex-linked manner. This result served as experimental proof that it may be possible to produce mosquitoes that do not transmit filarial worms in the future. Thus, this study has successfully achieved important results that could lead to the control of filariasis by mosquitoes that do not transmit the pathogen, providing a new perspective on the control of filariasis, which is currently dependent on preventative medicine.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

犬糸状虫症、所謂イヌフィラリア症は伴侶動物で最も重要な致死性寄生虫感染症である。予防薬があるが耐性フィラリアの出現および、予防薬のみでは本症の根絶には理論上不可能との問題がある。したがって、対犬糸状虫には抜本的対策が必要と考えられる。
本研究では病原体を媒介しない蚊による犬糸状虫症の制御に繋げるための基盤的研究を展開した。その結果、蚊の抗犬糸状虫免疫応答で重要な分子を同定した。また、ネッタイシマカの犬糸状虫耐性表現型が雌性随伴性遺伝することを確認し、またフィールド由来蚊から犬糸状虫抵抗性の蚊を遺伝学的に分離する方法を見いだした。
本研究の更なる進展により犬糸状虫症の制圧に繋がることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of mosquitocidal efficacy of Scorpion Toxin Tf2 from <i>Tityus fasciolatus</i> against <i>Anopheles stephensi</i> mosquitoes2021

    • Author(s)
      Shirozu Takahiro、Seki Nobuaki、Soga Akira、Fukumoto Shinya
    • Journal Title

      Medical Entomology and Zoology

      Volume: 72 Issue: 4 Pages: 255-259

    • DOI

      10.7601/mez.72.255

    • NAID

      130008134505

    • ISSN
      0424-7086, 2185-5609
    • Year and Date
      2021-12-25
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  • [Journal Article] Glyoxalase pathway is required for normal liver-stage proliferation of Plasmodium berghei2021

    • Author(s)
      Soga Akira、Shirozu Takahiro、Fukumoto Shinya
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 549 Pages: 61-66

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.044

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  • [Journal Article] Microscopic and molecular detection of Deraiophoronema evansi (Lewis, 1882) in domestic Bactrian camels (Camelus bactrianus) of Mongolia2021

    • Author(s)
      Bilegjargal Janchivsengee、Rzad Izabella、Fukumoto Shinya、Chinchuluun Boldbaatar、Lkhagvatseren Sukhbaatar、Gantuya Sambuu、Azjargal Gansukh、Batsukh Zayat、Munkhjargal Tserendorj
    • Journal Title

      Parasitology International

      Volume: 84 Pages: 102404-102404

    • DOI

      10.1016/j.parint.2021.102404

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    • Author(s)
      Shirozu Takahiro、Soga Akira、Fukumoto Shinya
    • Journal Title

      Parasites & Vectors

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 383-383

    • DOI

      10.1186/s13071-020-04257-1

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    • Author(s)
      Kaikuntod Manusvee、Arjkumpa Orapun、Kladkempetch Doolyawat、Fukumoto Shinya、Thongkorn Kriangkrai、Boonyapakorn Chavalit、Punyapornwithaya Veerasak、Tiwananthagorn Saruda
    • Journal Title

      Animals

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 33-33

    • DOI

      10.3390/ani11010033

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    • Author(s)
      白水貴大、Manusvee Kaiduntod、Doolyawat Kladkempetch, Saruda Tiwananthagorn, 福本晋也
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      白水 貴大、Manusvee Kaikuntod、Doolyawat Kladkempetch、Saruda Tiwananthagorn、福本 晋也
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  • [Presentation] ネッタイシマカにおける共生細菌ボルバキアと犬糸状虫の共感染時の表現型2021

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      白水貴大, 曽賀晃, 池田奈央, 水関実法子, 白藤梨可, 暮地本宙己, 大手学, 嘉糠洋陸 ,福本晋也
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      第44回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] Dirofilaria immitis 高媒介および非媒介Aedes aegypti株の交雑後代における感染表現型解析2020

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      白水貴大、曽賀晃、纐纈摩美、福本晋也
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      白水 貴大、福本 晋也
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      白水 貴大、佐久間 知佐子、纐纈 摩美、嘉糠 洋陸、福本 晋也
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      第163回日本獣医学会学術集会
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  • [Presentation] LRIM18欠損ネッタイシマカにおける感染犬糸状虫の第三期幼虫への発育抑制2020

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      白水 貴大、佐久間 知佐子、纐纈 摩美、嘉糠 洋陸、福本 晋也
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  • [Presentation] RNAiスクリーニングによるヤブカにおけるイヌフィラリア感染阻害因子の同定2019

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      第71回日本衛生動物学会大会
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  • [Presentation] Molecular dissection of the genes regulates vectorial capacity for Dirofilaria immitis in Aedes aegypti2019

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      Takahiro Shirozu, Nobuaki Seki, Akira Soga, Yu-ki Morishita, Mami Ko-ketsu, Shinya Fukumoto
    • Organizer
      Eighth International Symposium on Molecular Insect Science
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  • [Presentation] Infection phenotype analysis of the Dirofilaria immitis in Aedes aegypti-infected with Wolbachia pipientis2019

    • Author(s)
      Takahiro Shirozu, Akira Soga, Hiroki Bochimoto, Shinya Fukumoto
    • Organizer
      Eighth International Symposium on Molecular Insect Science
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  • [Presentation] Dirofilaria immitis非媒介性Aedes aegypti株における感染阻害因子のスクリーニング2019

    • Author(s)
      白水貴大、関信彰、曽賀晃、森下雄貴、纐纈摩美、福本晋也
    • Organizer
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  • [Presentation] ベクターステージにおける犬糸状虫伝播制御への試み2019

    • Author(s)
      福本晋也
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      白水貴大、関 信彰、曽賀 晃、森下雄貴、纐纈摩美、福本晋也
    • Organizer
      第65回日本寄生虫学会・日本衛生動物学会 北日本支部合同大会
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      白水貴大、関 信彰、曽賀 晃、森下雄貴、纐纈摩美、福本晋也
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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