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2013 Fiscal Year Annual Research Report

家畜海外悪性伝染病の病態解明と新規制御技術創出への応用展開

Research Project

Project/Area Number 25257415
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Section海外学術
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

今内 覚  北海道大学, (連合)獣医学研究科, 准教授 (40396304)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大橋 和彦  北海道大学, (連合)獣医学研究科, 教授 (90250498)
村田 史郎  北海道大学, (連合)獣医学研究科, 助教 (10579163)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords疾患抵抗性 / 在来種家畜 / サイトカインストーム / 免疫抑制 / ヨーネ病 / 牛結核 / ダニ媒介性疾患 / 牛白血病
Research Abstract

アフリカ大陸、アジア、南米などに生息する在来種家畜や野生動物は、種々の疾病に対して抵抗性を示す。これまでの本研究により、外来種家畜が致死的である原虫やウイルスに感染しても在来種家畜や野生動物はサイトカインストームを起こさず無症状であることが明らかとなった。今年度は牛難治性疾病の病態解明を目的に、フィリピン共和国において牛難治性疾病の分子疫学調査を実施し、在来種家畜や外来種牛の免疫学的解析を行った。疫学調査の結果、フィリピン国内では、日本では法定伝染病に指定されている悪性伝染病(牛結核、ヨーネ病、バベシア病、タイレリア病、アナプラズマ病)が蔓延していることが明らかとなった。ヨーネ病については、本調査によりフィリピン国内で初めて感染牛の存在が確認された。野外調査の成績より悪性伝染病罹患牛から採材を行い、リンパ球上の免疫抑制因子Programmed death-1 (PD-1)、Programmed death-ligand1 (PD-L1) の発現量をフローサイトメトリー(FACS)により解析した結果、結核罹患ウシのCD4+T細胞において、PD-1の発現量が増加していることが初めて明らかになった。結核罹患ウシ由来のリンパ球に抗PD-1抗体を添加して培養した結果、IFN-γの産生回復効果が認められ、本法が細胞性免疫の賦活効果を示すことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

日本国内では法定伝染病であるため解析が極めて困難な牛の悪性伝染病の免疫学的解析を行い、病態発症機序に関する新たな知見を得ることに成功した。また免疫抑制因子に対する複数の抗体を同時に添加すると、さらに細胞性免疫が増強され、より強い抗病原体効果が発揮されることが明らかになった。このことから、本法は牛難治性疾病の新規疾病制御法になりうると考察された。一方で、有意な差が認められなかったバベシア病やアナプラズマ病などについては更に解析を進める必要があると考えられた。

Strategy for Future Research Activity

今回実施したフィリピンカラバオセンターとの共同研究から、ヒトやマウスモデルと同様に牛結核やヨーネ病においてもPD-1などの免疫抑制因子が病態進行へ関与することが示唆された。一方で免疫抑制因子を分子標的とした機能試験より、抗PD-1抗体を添加することで細胞性免疫が賦活されることが確認され、本法が家畜悪性伝染病に対しても新規制御法となりうる基礎的知見を得た。今後も共同研究を進め詳細な解析を行うとともに現地で臨床試験を実施し、生体での効果について検討したい。

  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 18 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Identification and sequence characterization of novel Theileria genotypes from the waterbuck (Kobus defassa) in a Theileria parva-endemic area in Kenya2014

    • Author(s)
      Githaka N, Konnai S, Bishop R, Odongo D, Lekolool I, Kariuki E, Gakuya F, Kamau L, Isezaki M, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Vet. Parasitol.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1016/j.vetpar.2014.02.056

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppressive effects of neutrophil by Salp16-like salivary gland proteins from Ixodes persulcatus Schulze tick2014

    • Author(s)
      Hidano A, Konnai S, Yamada S, Githaka N, Isezaki M, Higuchi H, Nagahata H, Ito T, Takano A, Ando S, Kawabata H, Murata S, Ohahsi K.
    • Journal Title

      Insect Mol. Biol.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1111/imb.12101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reprolysin metalloproteases from Ixodes persulcatus, Rhipicephalus sanguineus and Rhipicephalus microplus ticks2014

    • Author(s)
      Ali A, Tirloni L, Isezaki M, Seixas A, Konnai S, Ohashi K, da Silva Vaz Junior I, Termignoni C.
    • Journal Title

      Exp. Appl. Acarol.

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of PD-L1 cross-linking on cell death in PD-L1-expressing cell lines and bovine lymphocytes2014

    • Author(s)
      Ikebuchi R, Konnai S, Okagawa T, Yokoyama K, Nakajima C, Suzuki Y, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Immunology

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1111/imm.12243

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation, cloning, and pathologic analysis of Trypanosoma evansi field isolates.2013

    • Author(s)
      Mekata H, Konnai S, Mingala CN, Abes NS, Gutierrez CA, Dargantes AP, Witola WH, Inoue N, Onuma M, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Parasitol Res.

      Volume: 112 Pages: 1513-1521

    • DOI

      doi: 10.1007/s00436-013-3297-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Horizontal transmission of bovine leukemia virus from lymphocytotic cattle, and beneficial effects of insect vector control2013

    • Author(s)
      Ooshiro M, Konnai S, Katagiri Y, Afuso M, Arakaki N, Tsuha O, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Vet. Rec.

      Volume: 173 Pages: 527

    • DOI

      doi: 10.1136/vr.101833

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and structural-functional analysis of cyclin-dependent kinases of the cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus2013

    • Author(s)
      Gomes H, Romeiro NC, Braz GR, de Oliveira EA, Rodrigues C, da Fonseca RN, Githaka N, Isezaki M, Konnai S, Ohashi K, da Silva Vaz I Jr, Logullo C, Moraes J.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 Pages: e76128

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0076128

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sequence characterization and immunogenicity of cystatins from the cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus2013

    • Author(s)
      Parizi LF, Githaka NW, Acevedo C, Benavides U, Seixas A, Logullo C, Konnai S, Ohashi K, Masuda A, da Silva Vaz I Jr.
    • Journal Title

      Ticks Tick Borne Dis.

      Volume: 4 Pages: 492-499

    • DOI

      doi: 10.1016/j.ttbdis

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression analysis of Foxp3 in T cells from bovine leukemia virus infected cattle2013

    • Author(s)
      Suzuki S, Konnai S, Okagawa T, Ikebuchi R, Shirai T, Sunden Y, Mingala CN, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Microbiol. Immunol

      Volume: 57 Pages: 600-604

    • DOI

      doi: 10.1111/1348-0421.12073

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blockade of bovine PD-1 increases T cell function and inhibits bovine leukemia virus expression in B cells in vitro.2013

    • Author(s)
      Ikebuchi R, Konnai S, Okagawa T, Yokoyama K, Nakajima C, Suzuki Y, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Vet. Res.

      Volume: 44 Pages: 59

    • DOI

      doi: 10.1186/1297-9716-44-59

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bovine whole-blood culture as a tool for the measurement of endotoxin activities in Gram-negative bacterial vaccines2013

    • Author(s)
      Imamura S, Nakamizo M, Kawanishi M, Nakajima N, Yamamoto K, Uchiyama M, Hirano F, Nagai H, Kijima M, Ikebuchi R, Mekata H, Murata S, Konnai S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Vet. Immunol. Immunopathol.

      Volume: 153 Pages: 153-158

    • DOI

      doi: 10.1016/j.vetimm.2013.02.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential tick burdens may explain differential Borrelia afzelii and Borrelia garinii infection rates among four, wild, rodent species in Hokkaido, Japan2013

    • Author(s)
      Taylor KR, Takano A, Konnai S, Shimozuru M, Kawabata H, Tsubota T.
    • Journal Title

      J. Vet. Med. Sci.

      Volume: 75 Pages: 785-790

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genotypic variations in field isolates of Theileria species infecting giraffes (Giraffa camelopardalis tippelskirchi and Giraffa camelopardalis reticulata) in Kenya2013

    • Author(s)
      Githaka N, Konnai S, Skilton R, Kariuki E, Kanduma E, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Parasitol Int.

      Volume: 62 Pages: 448-453

    • DOI

      doi: 10.1016/j.parint.2013.06.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The conserved role of the AKT/GSK3 axis in cell survival and glycogen metabolism in Rhipicephalus (Boophilus) microplus embryo tick cell line BME26.2013

    • Author(s)
      de Abreu LA, Calixto C, Waltero CF, Della Noce BP, Githaka NW, Seixas A, Parizi LF, Konnai S, Vaz Ida S, Ohashi K, Logullo C.
    • Journal Title

      Biochim. Biophys. Acta.

      Volume: 1830 Pages: 2574-2582

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and partial characterization of a gut Rhipicephalus appendiculatus cystatin2013

    • Author(s)
      Imamura S, Konnai S, Yamada S, Parizi LF, Githaka N, Vaz Ida S Jr, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Ticks Tick Borne Dis.

      Volume: 4 Pages: 138-144

    • DOI

      doi: 10.1016/j.ttbdis.2012.11.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Borrelia miyamotoi infections among wild rodents show age and month independence and correlation with Ixodes persulcatus larval attachment in Hokkaido, Japan.2013

    • Author(s)
      Taylor KR, Takano A, Konnai S, Shimozuru M, Kawabata H, Tsubota T.
    • Journal Title

      Vector Borne Zoonotic Dis.

      Volume: 13 Pages: 92-97

    • DOI

      doi: 10.1089/vbz.2012.1027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced expression of LAG-3 on lymphocyte subpopulations from persistently lymphocytotic cattle infected with bovine leukemia virus2013

    • Author(s)
      Konnai S, Suzuki S, Shirai T, Ikebuchi R, Okagawa T, Sunden Y, Mingala CN, Onuma M, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      Comp. Immunol. Microbiol. Infect. Dis.

      Volume: 36 Pages: 63-69

    • DOI

      doi: 10.1016/j.cimid.2012.09.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prevalence of Lyme borrelia in Ixodes persulcatus ticks from an area with a confirmed case of Lyme disease2013

    • Author(s)
      Murase Y, Konnai S, Githaka N, Hidano A, Taylor K, Ito T, Takano A, Ando S, Kawabata H, Tsubota T, Murata S, Ohashi K.
    • Journal Title

      J. Vet. Med. Sci.

      Volume: 75 Pages: 215-218

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 免疫抑制受容体PD-1のリガンドPD-L2の機能的特徴と臨床応用研究 (招待論文)2013

    • Author(s)
      西森朝美、今内 覚、池渕良洋、岡川朋弘、村田史郎、大橋和彦
    • Journal Title

      動物用ワクチンーバイオ医薬品研究会ニュースレター

      Volume: 7 Pages: 19-20

  • [Presentation] 牛白血病の新規制御法の開発と清浄化モデルの構築2014

    • Author(s)
      今内 覚
    • Organizer
      北海道の元気創出フォーラム~知的財産を活かした地域潜在力の発掘に向けて~
    • Place of Presentation
      札幌プリンスホテル(北海道札幌市)
    • Year and Date
      20140220-20140220
    • Invited
  • [Presentation] 獣医医療における免疫抑制機序を標的とした新規疾病制御法の開発2014

    • Author(s)
      今内 覚
    • Organizer
      大阪大学微生物病研究所セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学微生物病研究所(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      20140109-20140109
    • Invited
  • [Presentation] 牛白血病の病態発生機序の解明2013

    • Author(s)
      今内 覚
    • Organizer
      平成25年度動物衛生研究所北海道支所集談会
    • Place of Presentation
      札幌市教育文化会館(北海道札幌市)
    • Year and Date
      20131217-20131217
    • Invited
  • [Presentation] 家畜臨床免疫学研究: 牛白血病における病態発生機序の解明と新規制御法の確立2013

    • Author(s)
      今内 覚
    • Organizer
      岐阜大学大学院連合獣医学研究科 平成25年度若手研究者育成プログラム
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学(北海道帯広市)
    • Year and Date
      20131101-20131101
    • Invited
  • [Presentation] 牛白血病における病態発生機序の解明と新規制御法の確立に関する研究2013

    • Author(s)
      今内 覚
    • Organizer
      微生物科学研究所特別講演会
    • Place of Presentation
      微生物科学研究所(京都府宇治市)
    • Year and Date
      20131004-20131004
    • Invited
  • [Presentation] Molecular characterization of an immunoinhibitory receptor Tim-3 in bovine leukemia virus-infected cattle2013

    • Author(s)
      Tomohiro Okagawa, Satoru Konnai, Ryoyo Ikebuchi, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
    • Organizer
      The 1st Sapporo summer seminar on One health
    • Place of Presentation
      Hokkaido University(北海道札幌市)
    • Year and Date
      20130925-20130925
  • [Presentation] IgMhigh B cells are increased in number and prone to express viral antigen in bovine leukemia virus-infected cattle2013

    • Author(s)
      Ryoyo Ikebuchi, Satoru Konnai, Tomohiro Okagawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
    • Organizer
      The 1st Sapporo summer seminar on One health
    • Place of Presentation
      Hokkaido University(北海道札幌市)
    • Year and Date
      20130925-20130925
  • [Presentation] ウシ免疫抑制因子PD-L1およびPD-L2の組換えタンパク質作製と免疫機能解析2013

    • Author(s)
      西森朝美、今内 覚、池渕良洋、岡川朋弘、村田史郎、大橋和彦
    • Organizer
      第156回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      20130920-20130920
  • [Presentation] ウシ白血病ウイルス感染症の進行に伴い増加するIgMhigh B細胞はIgMlow B細胞よりウイルス抗原を強く発現する2013

    • Author(s)
      池渕良洋、今内 覚、岡川朋弘、西森朝美、中原綾子、村田史郎、 大橋和彦
    • Organizer
      第156回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      20130920-20130920
  • [Presentation] シュルツェマダニ由来免疫抑制因子の機能解析2013

    • Author(s)
      豊間根耕地,今内 覚、伊東拓也、川端寛樹、 高野 愛、安藤秀二、村田史郎、大橋和彦
    • Organizer
      第156回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      20130920-20130920
  • [Presentation] ウシ難治性感染症の現状と対策および新規制御法の開発2013

    • Author(s)
      今内 覚
    • Organizer
      ゼノアック家畜感染症研修会
    • Place of Presentation
      日本全薬工業本社(福島県郡山市)
    • Year and Date
      20130919-20130919
    • Invited
  • [Presentation] Increased expressions of immunoinhibitory receptor Tim-3 and its ligands during bovine leukemia virus infection2013

    • Author(s)
      Tomohiro Okagawa, Satoru Konnai, Ryoyo Ikebuchi, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
    • Organizer
      The 10th International Veterinary Immunology Symposium
    • Place of Presentation
      University of Milan(Italia)
    • Year and Date
      20130829-20130829
  • [Presentation] Molecular characterization of immunoinhibitory factors PD-1/PD-L1 in bovine leukemia virus-infected cattle2013

    • Author(s)
      Ryoyo Ikebuchi, Satoru Konnai, Tomohiro Okagawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
    • Organizer
      The 10th International Veterinary Immunology Symposium
    • Place of Presentation
      University of Milan(Italia)
    • Year and Date
      20130829-20130829
  • [Presentation] Regulation of T cell exhaustion by blockade of PD-L1 and LAG-3 in persistently lymphocytotic cattle infected with bovine leukemia virus2013

    • Author(s)
      Satoru Konnai, Tomohiro Okagawa, Ryoyo Ikebuchi, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi
    • Organizer
      The 10th International Veterinary Immunology Symposium
    • Place of Presentation
      University of Milan(Italia)
    • Year and Date
      20130829-20130829
  • [Presentation] シュルツェマダニ(Ixodes persulcatus)由来因子の宿主免疫抑制機能の解析2013

    • Author(s)
      今内 覚、伊東拓也、川端寛樹、高野 愛、 安藤秀二、 村田史郎、大橋和彦
    • Organizer
      第 21 回ダニと疾患のインターフェ ースに関するセミナー
    • Place of Presentation
      稚内市少年自然の家(北海道稚内市)
    • Year and Date
      20130621-20130621

URL: 

Published: 2015-05-28  

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