Overcoming schistosomiasis - Elucidating the innate immune mechanism of the intermediate host by genome editing

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19388
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: Kuroda Reiko 中部大学, 先端研究センター, 特任教授 (90186552)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 濱野 真二郎 長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (70294915) ; 阿部 真典 中部大学, 先端研究センター, 特任講師 (60599918) ; 内田 孝幸 中部大学, 先端研究センター, 特任講師 (80334093)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 住血吸虫症 / ゲノム編集 / 巻貝 / 自然免疫機構

Outline of Final Research Achievements

We have explored the development of a completely new control strategy against human schistosomiasis, a serious parasitic infectious disease. Schistosoma infects a specific intermediate host snail and metamorphoses in it before infecting humans through the skin. Thus, we aimed to intervene in the steps occurring inside the snail by genome editing techniques. Genome editing of snails is challenging but we have succeeded in microinjecting guide-RNA/Cas9 protein targeted to a candidate gene related to infection resistance into one-cell stage embryos and achieved exo ovo culture of the embryos for the first time in the world. A 6-base deletion occurred at the target site of the candidate gene, which paves the way to understanding parasite infection.

Free Research Field

分子生物学・発生生物学・分光学・結晶学・化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒト住血吸虫症は世界保健機関(WHO)により「顧みられない熱帯病」に指定されており、2.5億人以上が罹患、毎年20万人が死亡する。日本でもかって山梨などで風土病として恐れられていた。全く新しいアプローチで感染症を制御すべくゼロから研究を立ち上げた。原虫はヒトに経皮感染する前にまず巻貝に感染しその中で変態するので、そこに介入する。軟体動物のゲノム編集に成功したのは別の貝に対する我々の研究のみであった。感染耐性にかかわる候補遺伝子をターゲットとし、世界で初めてゲノム編集貝の作成に成功した。6塩基欠失ではあったが、大きく道を拓くことができた。軟体動物の自然免疫の理解にもつながる研究である。