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

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K15656
• Research Institution: Fujita Health University
• 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)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 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

Outline of Annual Research Achievements

獣医学領域および開発途上国で問題となるフィラリア症についての研究進展状況は芳しくない。申請者はネッタイシマカと犬糸状虫をモデルとしたフィラリア研究において、感受性(OB)・抵抗性(IB12)系統を同定した。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が媒介能関連遺伝子として同定された。そこで本研究では、蚊の犬糸状虫感染時の宿主応答におけるLRIM18の機能を解析し、フィラリアを媒介しない蚊の作出に向けた学術基盤形成への寄与を目指した。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（KO）系統を作製し、KOホモ群と野生型（WT）群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、感染後の頭胸部における感染期幼虫（L3）数が減少、および腹部における未発達な幼虫(L1-2)数が増加する傾向がみられた。またOB KO由来L3では、哺乳動物への感染能の指標となるL4への脱皮能が有意に低下する傾向がみられた。したがって、OBではLRIM18のKOにより感染犬糸状虫の発育が抑制され媒介能が低下する可能性が示唆された。一方で、IB12ではKOにより、感染後の蚊の生存率が低下する傾向がみられた。感染後ミクロフィラリア数は増減したが、再現性はみられなかった。OBのKOとWTについて、感染3日後のマルピーギ管由来RNAを用いてRNA-seq解析を行った。その結果、KOにおいて一部の抗菌ペプチド遺伝子(AMPs)の発現増加がみられた。既に先行研究で犬糸状虫感染抑制の報告があるToll経路を活性化させた蚊においてもRNA-seq解析を行った。その結果、同様に上記のAMPsが上昇していた。以上より、蚊のLRIM18のKOはフィラリア媒介制御に寄与する可能性が示唆された。