クリプトスポリジウムによる子牛下痢症の根絶を目指した次世代弱毒誘導ワクチンの創出

• Project/Area Number: 21K19192
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Osaka Metropolitan University (2022-2023); Osaka Prefecture University (2021)
• Principal Investigator: 松林 誠 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 教授 (00321076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 智英 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (50383667)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: クリプトスポリジウム / ワクチン / 寄生適応 / 弱毒 / 牛 / マウス / 子牛

Outline of Research at the Start

クリプトスポリジウムは子牛の消化管粘膜に寄生し、激しい水様性下痢を引き起こす原虫であり、現在も有効な駆虫薬、予防薬は開発されていない。また一方で、原虫の侵入や増殖プロセスは複雑であり、わずか数種の原虫分子による免疫付与では部分的な感染防除しか誘導されず、また効果的な粘膜免疫を惹起する方法にも大きな弊害がある。我々は牛由来株がマウスにも感染が成立する事、また数十代の継代によりその感染性および病態が変化することを見出した。寄生性および病原性の変化を全ゲノム解析により各責任遺伝子を決定し、宿主変換および馴化による非遺伝子操作による病原性減弱株の作出に挑戦し、粘膜免疫における新規惹起方法の開発を行う。

Outline of Annual Research Achievements

クリプトスポリジウム原虫は、全世界的において、感染した子牛に難治性、致死性の下痢症を引き起こす。生産現場では、未だ有効な防除法が見出せていない。感染に耐過した子牛は再感染に抵抗を示すことから、防除はワクチンによる免疫付与が有効である。本研究課題では、クリプトスポリジウム原虫の他種動物への寄生適応現象に焦点をあて、他種動物による継代を行い、本来の宿主に対して寄生性が低下した原虫株を非遺伝子改変により作出し、安全な弱毒誘導型生ワクチンの創出に挑戦する。本年度は、牛由来株のクリプトスポリジウムを免疫不全マウスに感染させ、これを回収し、これを10代行った。その結果、プレパテントピリオドが早まり、糞便中の排出量もログレベルで増加した。これにより、牛由来株のマウスへの適応が示唆された。本10代継代株については、ゲノムDNAを抽出し、全ゲノム解析を終了した。また、リファレンス株として、マウスにおいて長期間継代を行っている国内のウシ型の人由来株についてもゲノム解析を実施し、さらにマウスへの少数投与による増幅を試みた。その結果、最少オーシスト数5個で感染が成立し、ゲノム解析に供することができるオーシスト数を得ることができた。現在、これについてゲノム解析を進めている。また、3つの株価細胞でのクリプトスポリジウムでのin vitro 培養も試みた。その結果、48時間まではメロント数の増加が認められたが、これ以後は減少に転じた。