2021 Fiscal Year Research-status Report
ネッタイシマカ新規自然免疫分子LRIM18による犬糸状虫排除応答の遺伝学的解明
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20K15656
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
白水 貴大 藤田医科大学, 病態モデル先端医学研究センター, 助教 (80804608)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 犬糸状虫 / ネッタイシマカ / ゲノム編集 / ベクターコントロール / 自然免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はネッタイシマカ－犬糸状虫をモデルとした蚊のフィラリア媒介メカニズムの研究において、遺伝的背景の近いAedes aegypti Liverpool系統の中で感受性(OB)・抵抗性(IB12)表現型を示す系統をそれぞれ同定した。さらにRNA-seq・RNAiスクリーニング解析の結果、新規自然免疫分子LRIM18がターゲット遺伝子として選定された。そこで本研究では、ネッタイシマカ自然免疫分子LRIM18の犬糸状虫感染時の宿主応答に果たす機能を解析することで、蚊のフィラリア媒介メカニズムを分子レベルで明らかにすることを目的とする。CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集によりOB・IB12それぞれにおいてLRIM18ノックアウト系統を作製し、ノックアウトホモ個体群（KO）と野生型個体群（WT）間における犬糸状虫感染表現型の比較解析を行った。その結果、OBではKOにより、感染11、13日後の頭胸部における感染期幼虫（L3）数の有意な減少がみられた。また、KOでは腹部に未発達な犬糸状虫(L1-2)が有意に多く検出された。以上の結果から、KOにおけるL3の頭胸部移行率(頭胸部L3数/総感染数)はWTと比べて有意に低い数値を示した。さらに、感染L3の哺乳動物への感染能を解析する実験モデルとしてL3からL4への脱皮能アッセイを行った結果、KO由来L3では脱皮能が有意に低下する傾向がみられた。したがって、LRIM18-KO-OB系統における犬糸状虫の発育抑制並びに媒介能の低下が示唆された。今後、RNA-seq解析を用いてLRIM18-KO系統における発現遺伝子群を詳細に解析することで、犬糸状虫の媒介抑制メカニズムが明らかになることが期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでに、感受性OB系統において、LRIM18-KO系統の作製、KO系統の犬糸状虫感染表現型解析を完了した。その結果、LRIM18-KO-OBでは、感染L3数が減少することが示唆された。抵抗性IB12系統についてもLRIM18-KO系統の作製に成功しており、感染表現型解析を進行中である。しかし、ノックアウトホモ個体を得ることが困難であり、表現型解析の再現性が確認できていない状況である。今後、IB12ではLRIM18-KOホモで胎生致死等の障害が起きている可能性についても考慮する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
LRIM18-KO-OBについて、RNA-seq解析を行う。得られたデータからKO系統における遺伝子、シグナル経路の変化を詳細に解析する。上昇していた遺伝子についてのRNAi実験を行い、その表現型が変化するか解析する。LRIM18-KO-IB12については、十分なホモ個体数が確保でき次第、表現型解析を行う。場合によっては、ヘテロ個体を用いた解析も検討する。以上により、蚊の犬糸状虫媒介メカニズムを分子レベルで明らかにし、犬糸状虫を媒介しない蚊の作出に向けた学術基盤の形成への寄与を目指す。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染対策により参加した学会がオンライン開催となり、旅費が浮いたため。これまでに得られた研究データまとめる上で必要となる追加実験、学会発表、論文投稿費用等として使用する予定である。
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