野生由来マカク類のサルマラリアの網羅的解析と宿主特異性を規程する宿主因子の探索

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19KK0205
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 岡本 宗裕 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (70177096)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桂 有加子 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (00624727) ; 川合 覚 獨協医科大学, 医学部, 教授 (70275733) ; 案浦 健 国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (90407239)
• Project Period (FY): 2019-10-07 – 2023-03-31
• Keywords: サルマラリア / カニクイザル / 野生由来 / タイ国立霊長類センター / ナノポアシーケンサー / 媒介蚊

Outline of Annual Research Achievements

サルマラリアは、東南アジアのマカク類を中心に30種ほどが報告されている。1960年代の実験室内の偶発事故やボランティアへの感染実験から10種ほどがヒトへも感染するとされているが、野生マカク類のサルマラリアに関する情報は極めて限られている。本研究は、タイの野生由来マカク類に寄生しているサルマラリア原虫を網羅的に調べ感染状況を把握するとともに、それらを分離・凍結保存すること、各サルマラリア原虫の媒介蚊の種を特定すること、宿主特異性を規定する宿主側の遺伝的要因を特定することを目的としている。さらに本研究を通して、我が国の研究者がマラリアに限らず医学・薬学分野のサル類を用いた共同研究を、同霊長類センターにおいて実施できる研究環境を構築する。
2019年度は、研究代表者の岡本と分担者の川合・案浦・桂、研究協力者の兼子がタイ国立霊長類センターを訪問した。カニクイザル約250個体分の血液サンプルを採取するとともに、近隣のマラリア発生地を視察し、2020年度の研究実施方法について、タイ側と打ち合わせた。
2020年度は、MacBook Proを購入し、ナノポアシーケンシングのセットアップをおこなった。また、解析法確立のため、研究分担者の川合・案浦が保存しているサルマラリアとヒトマラリアのDNAをもちい、ナノポアシーケンシングによる種の同定を試みた。しかし、新型コロナウイルスの影響で、タイでの調査および保存サンプルの分析がまったく実施できなかったため、新規に解析するサンプルやシークエンスデータは入手していない。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2019年度のに購入したMinION・MinITのセットアップをおこなったところ、コントロールサンプルを用いたシーケンスは実施できたが、使用を予定していたノートPCではリアルタイムでのモニタリングが実施できないことが判明した。そこで、2020年度は、MacBook Proを購入し、再度セットアップをおこなった。また、実際にサルマラリアのDNAを用いて、種同定を試みた。
2020年度の計画では、岡本・桂は、早い時期にタイ国立霊長類センターを訪問し保存サンプルをナノポアシーケンサーで分析すると共に、健康診断時に新たなサンプルを採取する予定であった。また、川合・案浦は近隣のマラリア流行地で蚊の採集を行い、感染しているマラリアの種を確定するとともに培養をおこなう予定であった。しかし、新型コロナウイルスの流行により、タイへの渡航が困難であったことから、サンプルの分析や新規サンプルの採取は実施できなかった。

Strategy for Future Research Activity

2021年度も年度当初は、タイでの研究実施の見通しが立たないため、研究代表者と分担者の桂は日本国内においてナノポアシーケンサーのセットアップを継続する。当面はPCR産物を用いて複数のマラリア種を識別できる方法を確立する。解析法確立のための実験には、研究分担者の川合・案浦が保存しているサルマラリアとヒトマラリアのDNA、および他の研究課題等でマラリアを感染させたサル類の血液を使用する。PCR産物を用いた解析系が確立したら、ナノポアシーケンサーの特徴を活かしたロングリード法による、マラリアDNAの検査系を検討する。研究分担者の川合・案浦は、タイにおいて、サルマラリアの培養・蚊からのサンプリングを計画しているため、他の研究課題等でマラリアを感染させたサル類や蚊を用いて実験系を確立する。
2021年度の後半以降、タイへの出張が可能となった場合、タイ国立霊長類センターにおける実験を再開する。2019年度に保存した血液を用いて、ノポアシーケンサーによる実際の調査を実施する。研究代表者、研究分担者の滞在期間重複させながら、ある程度長期の実験を実施する。また、研究代表者と研究協力者は、2021年度の健康診断にも参加し、追加のサンプルを採取する。

Causes of Carryover

2020年度にタイを訪問し、保存サンプルをナノポアシーケンサーで分析すると共に、サル血液の採取・保存と媒介蚊の採集・同定を行う予定であったが、新型コロナウイルス流行のため、中止となった。2021年度に渡航が可能となった場合、できるだけ早期に渡航し、実験を再開する。
2021年度も渡航が困難な場合、研究分担者らが保存しているマラリアのDNAと、現在別のプロジェクトで実施しているアカゲザル、リスザル、コモンマーモセットへの感染実験のサンプルを利用して、より簡便で確実な主義を確立する。