Toll情報伝達経路を標的とした新規のマダニ防圧法開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25292173
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 田仲 哲也 鹿児島大学, 共同獣医学部, 准教授 (00322842)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 智英 鹿児島大学, 共同獣医学部, 准教授 (50383667) ; 辻 尚利 北里大学, 医学部, 教授 (70355171)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: マダニ / TRAFD1 / ディフェンシン / フェリチン / リポソーム

Outline of Annual Research Achievements

[全体構想] 全世界の人獣に甚大な被害を与えているのにもかかわらず、未だ有効で安全な防御・治療法が確立されていないフタトゲチマダニの新規防圧法の開発を最終目標としている。[研究目的] マダニの吸血および病原体感染防御において重要な役割を担うと考えられるToll 情報伝達経路を構成するToll 様受容体(TLR)とTRAF関連因子(TRAFD1)の同定・特性についてRNA 干渉法を用いて解明する。また、これらの組換え体や二本鎖RNAと遺伝子キャリアー複合体を作製する。すなわち、これらの組換え体に対する抗体や複合体を経口接種したマダニ体内においてTLR やTRAFD1の遺伝子・タンパク質発現阻害を誘起し、マダニの吸血・産卵の阻害効果や病原体に対する抵抗性を減弱させることが本研究の主要目的である。[今まで得られた研究成果] 発育期別のマダニおよび各吸血日数別の雌成ダニ個体とその臓器のRNAとタンパク質を抽出し、TRAFD1遺伝子とTRAFD1タンパク質の発現動態を調べた。その結果、TRAFD1の発現は吸血に伴って増大するが、飽血後数週間で著しく減少することが分かった。すなわち、TRAFD1を含むシグナル経路は吸血によって活性化されるが、その活性は飽血後数週間で失われる可能性が考えられた。また、間接蛍光抗体法によりTRAFD1はマダニの唾液腺、中腸、卵巣の細胞膜付近に局在していることが分かった。さらに、TRAFD1遺伝子をノックダウンすると、成ダニの吸血および産卵数に影響はないが、マダニの自然免疫関連分子であるディフェンシン様分子の発現が抑制された。以上の結果より、TRAFD1はマダニの吸血や産卵には影響しないが、マダニの自然免疫系を制御する重要な分子である可能性が考えられた。[成果と意義] これらの研究成果より、TRAFD1を標的とした特異性と有効性に優れたマダニ防圧法のワクチンや遺伝子治療技術の開発の可能性を世界に先駆けて示すことが出来る。

Current Status of Research Progress

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

Reason

Toll情報伝達経路の下流を制御することが予想されるTRAF関連分子(TRAFD1)の同定・特性について解析したところ、この分子がグラム陰性菌に対する感染防御能に重要な役割を果たしていることが分かった。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度は、組換えTLRとTRAFD1を免疫し、ワクチン効果の評価を行う予定だったが、RNA干渉法によって得られたマダニ表現型の結果がコントロール群と顕著な差が認められなかった。そのため、RNA干渉法によってマダニ表現型の変化が顕著に観察された初期免疫を担う可能性があるフェリチン分子を以降の実験に用いることにした。すなわち、フェリチンに対する遺伝子・タンパク質の発現阻害効果が確認された二本鎖RNAを用いて作製した遺伝子キャリアー複合体を、実験的にウサギに接種し、これを経口接種したマダニ体内におけるin vivo RNAiの誘起をマダニに対する傷害・殺滅の効果と合わせて検証する。最終目標として、フタトゲチマダニ体内のフェリチンに対する抗体、フェリチンのRNA干渉法と、これに基づくマダニ殺滅とマダニ媒介性病原体の阻止を実現し、世界初のフタトゲチマダニのワクチンと遺伝子治療法の開発につなげる。

Causes of Carryover

平成26年度は物品費として分子生物学用消耗品として大量の経費を使用する予定だったが、物品購入費を節約したため、平成27年度に持ち越すことができた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度の予算使用計画は分子生物学用消耗品が主であり、その他、研究打ち合わせ・研究成果発表のための旅費、人件費・謝金、論文投稿料として使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Evaluation of Eimeria krijgsmanni as a murine model for testing the efficacy of anti-parasitic agents (2015)
  • Author(s): Takeo, T., Tanaka, T., Matsubayashi, M., Tsujio, M., Umemiya-Shirafuji, R., Tsuji N., Fujisaki K., Matsui, T. and Matsuo, T.
  • Journal Title: Acta Parasitol. Volume: 60 (2) Pages: 190-195
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of the Babesia-responsive leucine-rich repeat domain-containing protein from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2015)
  • Author(s): Maeda, H., Kurisu, K., Miyata, T., Kusakisako, K., Galay, R. L., Talactac, MR., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Parasitol. Res. Volume: 114（5) Pages: 1793-1802
  • DOI: 10.1007/s00436-015-4365-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The widely distributed hard tick, Haemaphysalis longicornis, can retain canine parvovirus but not be infected in laboratory condition (2015)
  • Author(s): Mori H., Tanaka, T. and Mochizuki, M.
  • Journal Title: J. Vet. Med. Sci. Volume: 77(4) Pages: 405-411
  • DOI: 10.1292/jvms.14-0199
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The vector potential of Haemaphysalis longicornis ticks for Babesia microti parasites under experimental condition (2015)
  • Author(s): Kusakisako, K., Maeda, H., Galay, R. L., Matsuo, T., Tsujio, M., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: J. Protozool. Res. Volume: In press Pages: In press
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Evaluation and comparison of the potential of two ferritins as anti-tick vaccines against Haemaphysalis longicornis (2014)
  • Author(s): Galay, R. L., Miyata, T., Umemiya-Shirafuji, R., Maeda, H., Kusakisako, K., Tsuji, N., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Parasit. Vectors Volume: 7（１） Pages: 482
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Iron metabolism in hard ticks (Acari: Ixodidae): The antidote to their toxic diet (2014)
  • Author(s): Galay, R. L., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Parasitol. Int. Volume: 64（2) Pages: 182-189
  • DOI: 10.1016/j.parint.2014.12.005
  • Peer Reviewed
• [Presentation] フタトゲチマダニ由来2-Cys型ペルオキシレドキシン (HlPrx2) の抗酸化部位の検索 (2015)
  • Author(s): 草木迫浩大, 正谷達謄, 宮田 健, Remil Linggatong Galay, 前田大輝, 辻 尚利, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 杏林大学(三鷹市、東京都)
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] The role of ferritin in immunity of the ixodid tick Haemaphysalis longicornis injected with Escherichia coli (2015)
  • Author(s): Remil Linggatong Galay, Rie Takechi, Rika Umemiya-Shirafuji,Melbourne Rio Talactac, Hiroki Maeda, Kodai Kusakisako, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: 第84回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 杏林大学(三鷹市、東京都)
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] Identification of the antioxidant active sites of Haemaphysalis longicornis 2-Cys type peroxiredoxin (HlPrx2) (2015)
  • Author(s): Kodai Kusakisako, Tatsunori Masatani, Takeshi Miyata, Remil Linggatong Galay, Hiroki Maeda, Naotoshi Tsuji, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: Joint Symposium of the 6th Veterinary Research and the 3rd Veterinary Education among Universities of Veterinary Medicine in East Asia
  • Place of Presentation: 台湾大学(台北、台湾)
  • Year and Date: 2015-02-02 – 2015-02-03
• [Presentation] ラクトフェリンによる抗マラリア原虫機能の解析 (2014)
  • Author(s): 小森園 亮, 柿本麻美子, 田仲哲也, 李 長春, 渡部久実, Ibrahim Hisham, 若林裕之,山内恒治, 宮田 健
  • Organizer: 第19回日本フードファクター学会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学(鹿児島市、鹿児島県)
  • Year and Date: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [Presentation] Identification and characterization of a C-type lectin like protein from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2014)
  • Author(s): Hiroki Maeda, Takeshi Miyata, Kodai Kusakisako, Remil Linggatong Galay, Rika Umemiya-Shirafuji, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市、北海道)
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [Presentation] The critical functions of ferritins in Haemaphysalis longicornis and their potential as target molecules for tick control (2014)
  • Author(s): Galay Remil Linggatong, 白藤(梅宮)梨可, 宮田 健, 草木迫浩大, 前田大輝, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市、北海道)
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] マウス寄生性コクシジウムEimeria krijgsmanniの生活環に関する形態学的観察 (2014)
  • Author(s): 小野結菜, 松林 誠, 川口博明, 辻尾祐志, 田仲哲也, 三好宣彰, 松井利博, 松尾智英
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市、北海道)
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] フタトゲチマダニ由来2-Cys型ペルオキシレドキシンの機能解析 (2014)
  • Author(s): 草木迫浩大, 正谷達謄, Galay Remil Linggatong, 前田大輝, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市、北海道)
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] フタトゲチマダニ由来TNF Receptor Associated Factor(TRAF)の同定とその役割について (2014)
  • Author(s): 武智理恵, Galay Remil Linggatong, 前田大輝, 草木迫浩大, 松尾智英, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市、北海道)
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] フタトゲチマダニ由来Ｃ型レクチン様蛋白質の動態および機能解析 (2014)
  • Author(s): 前田大輝, 宮田健, 草木迫浩大, Remil Linggatong Galay, 白藤(梅宮)梨可, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第22回分子寄生虫学ワークショップ第12回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学(帯広市、北海道)
  • Year and Date: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [Presentation] フタトゲチマダニ由来 2-Cys 型ペルオキシレドキシンの動態 (2014)
  • Author(s): 草木迫浩大, 正谷達謄, Remil Linggatong Galay, 前田大輝, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第22回分子寄生虫学ワークショップ第12回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学(帯広市、北海道)
  • Year and Date: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [Presentation] The potential of recombinant ferritin 1 and ferritin 2 as anti-tick vaccine against Haemaphysalis longicornis (2014)
  • Author(s): Remil Linggatong Galay, Takeshi Miyata, Rika Umemiya-Shirafuji, Hiroki Maeda, Kodai Kusakisako, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: TTP8: Ticks and Tick-Borne Pathogens
  • Place of Presentation: Cape Sun hotel(Cape Town, South Africa)
  • Year and Date: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [Presentation] The iron-storage and antioxidant functions of two types of ferritin are critical to successful blood feeding and reproduction of the ixodid tick Haemaphysalis longicornis (2014)
  • Author(s): Galay Remil Linggatong, Umemiya-Shirafuji Rika, Maeda Hiroki, Kusakisako Kodai, Mochizuki Masami, Fujisaki Kozo, Tanaka Tetsuya
  • Organizer: The XIIIth International Congress of Parasitoplogy
  • Place of Presentation: Camino Real Hotel(Mexico City, Mexico)
  • Year and Date: 2014-08-10 – 2014-08-15
• [Presentation] Ticks survive at a threshold between engorgement and starvation (2014)
  • Author(s): Kozo Fujisaki, Naotoshi Tsuji, Xuenan Xuan, Rika Shirafuji-Umemiya, Damdinsuren Boldbaatar, Tetsuya Tanaka, Takeshi Hatta, Banzragch Battur, Badgar Battsetseg
  • Organizer: 14th International Congress of Acarology
  • Place of Presentation: 京都テルサ(京都市、京都府)
  • Year and Date: 2014-07-14 – 2014-07-18
  • Invited
• [Book] 第2章 免疫の概念（獣医学教育モデル・コア・カリキュラム準拠 獣医免疫学） (2015)
  • Author(s): 田仲哲也、池田輝雄、岡本まり子、松本安喜（編集：池田輝雄、小川健司、松本安喜）
  • Total Pages: 17
  • Publisher: （株）緑書房
• [Book] 第6章 節足動物各論I（ダニ）（獣医学教育モデル・コア・カリキュラム準拠 寄生虫病学） (2014)
  • Author(s): 田仲哲也 （編集：堀井洋一郎、野中成晃、加藤大智、平 恵介、松本 淳、横山直明）
  • Total Pages: 5
  • Publisher: （株）緑書房
• [Remarks] 鹿児島大学 共同獣医学部獣医学科 病態予防獣医学講座 感染症学分野
  • URL: http://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/kadai/V-infection/sinkoukansen/top.html