2021 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of tick experimental systems to accelerate research on tick-borne infectious diseases
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20KK0151
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中尾 亮 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (50633955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 東 北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (00754532)
邱 永晋 北海道大学, 人獣共通感染症国際共同研究所, 助教 (00760985)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| Keywords | 共生微生物 / 人工吸血 / マイクロビオーム / マダニ / マダニ細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、マダニ細胞作出のため実験動物を用いたマダニ吸血試験を行い、マダニ卵を回収した。これまでに用いてきたフタトゲチマダニ（Haemaphysalis longicornis）（高知株・単為生殖系統）に加え、キチマダニ（Haemaphysalis flava）、ヤマトマダニ（Ixodes ovatus）、タカサゴキララマダニ（Amblyomma testudinarium）を新たに吸血実験に用いた。タカサゴキララマダニにおいては、飽血個体においても実験室条件下では産卵がみられなかった。他種マダニについては細胞作出に十分なマダニ卵を回収できた。その後、L15培地、L-15B培地、TNM-FH培地、TC-100培地を用いて初代培養細胞の継代培養を開始した。マダニ細胞の生存確認のために、マダニのハウスキーピング遺伝子の発現をモニタリングできるRT-PCR系を開発した。本法を用いることで、一部の細胞ロットでは培養開始から約6ヶ月後においても、ハウスキーピング遺伝子の発現が確認でき、活発な分裂が見られないものの細胞が生存していることが確認できた。また、一部の細胞ロットでは、CoxiellaおよびRickettsiaの遺伝子配列が得られ、細胞に共生していることが示唆された。
マダニ人工吸血システムの構築のため、シリコン膜の作製条件を引き続き検討した。これまでに用いてきたレンズペーパーおよびゴールドビーターズ・スキンに加え、新たに和紙をシリコン膜の基材として使用した。また、マダニ吸血刺激作用が報告されている二酸化炭素を吸血ユニット内に満たす器具を開発し、人工吸血装置の改良を行なった。フタトゲチマダニ、ヤマトマダニ、タカサゴキララマダニを用いて吸血試験を行なったものの、これまでに飽血に到る成果は得られていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マダニ細胞の株化には、初代培養を開始してから数ヶ月から数年単位の期間が必要であり、このまま細胞の継代維持を続けることが重要と考える。さらに、今年度にはマダニのハウスキーピング遺伝子の発現を検出できるRT-PCR系を開発できたことから、継代維持を続ける細胞ロットの選抜を効率的に実施できる体制を整えることができた。
人工吸血システムの開発に関しては、新たな基材の選定、二酸化炭素の吸血ユニットへの注入等、吸血装置の改良を加えているものの、マダニの飽血には至っていない。しかしながら、マダニのシリコン膜上での滞留時間が増すなど、一部良好な結果も得られている。
なお、昨年度に引き続き、新型コロナウイルス感染症の流行により、当初計画にあった海外渡航が実施できない状況であったが、細胞作出に関しては英国・リバプール大学・Lesley Bell-Sakyi 博士と、人工吸血システム開発に関してはドイツ・ベルリン自由大学・Ard M Njihof 博士と、Eメール等を通じて情報交換を行い、着実に国際共同研究を進めることができた。
以上のことから、おおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
マダニ細胞作出に関しては、初代培養細胞の継代維持を続けるとともに、これまで実施してきた英国・リバプール大学・Lesley Bell-Sakyi博士の手法に改良を加え、染色体分裂阻害物質等を用いた細胞作出法の応用を検討する。
人工吸血試験では、吸血ユニットへ塗布する吸血誘引剤の選定・開発、二酸化炭素の流量の検討、マダニへの吸血前の事前処置の条件検討を中心に研究を進める。
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| Causes of Carryover |
研究立案段階では、ドイツ・ベルリン自由大学および英国・リバプール大学への渡航を計画したが、新型コロナウイルス感染症の流行により、海外渡航制限が生じたため次年度使用額が生じた。今後の使用計画としては、新型コロナウイルス感染症の防疫措置が緩和された場合に、両国への渡航費用に充てる。
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