Biological Control of Dengue Disease Using Symbiotic Wolbachia Bacteria: Environmentally Safe and Inexpensive Approach
| Project/Area Number |
19KK0107
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
渡辺 幸三 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80634435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
糠澤 桂 宮崎大学, 工学部, 助教 (20725642)
八重樫 咲子 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30756648)
ガンボア・メンデス マリベット・アリアナ 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 助教 (30849477)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | デング熱 / ボルバキア / 蚊媒介感染症 / 金ナノ粒子 / 集団遺伝解析 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，蚊からヒトへのデングウイルス感染を抑制する昆虫共生細菌ボルバキアが注目されている。本研究は，フィリピン・マニラを対象として，当地のネッタイシマカに自然感染したボルバキアを活用した安心・安価なデング熱制御技術を開発する。ボルバキアに自然感染した蚊幼虫を見つけ，施設で繁殖して都市に放虫するシステムである。この構築のため，自然感染した幼虫を金ナノ粒子で迅速・安価に選別する技術を米国・ミシガン州立大と，蚊の飛翔範囲を推定して最適放虫地点を決定する蚊ゲノム解析技術をドイツ・ベルリンゲノムセンターと開発する。蚊採取と繁殖実験はフィリピンで行い，4か国の国際研究拠点を形成する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度となる今年度は以下の研究項目１と２を実施した。
【研究項目１ 金ナノ粒子によるボルバキア感染検査法の開発】：米国・ミシガン州立大のナノバイオセンサー研究室とテレビ会議を通じて開発に着手した。同研究室から特許のかかった金ナノ粒子を分与していただき，蚊の全身から抽出したDNAからボルバキアに由来するDNAを検出するための最適な実験プロトコルを見つけるための実験を行った。事前実験の結果，蚊DNAに占めるボルバキアDNAの割合が非常に低いので，ボルバキアに特異的な配列を有する磁石プローブを使ったボルバキアDNAを濃縮する手法の開発を行った。
【研究項目２ 蚊飛翔パターンの集団遺伝解析】：マニラで採取した約900個体のネッタイシマカ成虫から抽出したDNAを使ってマイクロサテライトマーカーを使ったDNA多型実験を行った。その結果，マニラには大きく分けて４つの遺伝的グループが共存していること，また，幹線道路が道路跨ぐ方向の蚊の移動を制限していることなどが分かってきた。これらのデータに基づいて，次世代シークエンサーを使ったddRAD解析に用いる特に遺伝的変異が大きいことが期待される約300個体を選定すると共に，ddRAD解析の実験プロトコルの最適化（制限酵素の選定）を行うこともできた。
【交流実績】日本からフィリピン（マニラ）に延べ5人が渡航し，現地調査と共に，共同研究のための打ち合わせを行った。また，フィリピンから日本（愛媛大学）にも9名の研究者が訪問し，今後の研究計画に関して議論した。また，日本からドイツ（ライプニッツ淡水生態学・内水漁業研究所）を訪問して，次世代シークエンシングデータのバイオインフォマテックス解析に関する意見交換などを行った。
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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
当初の予定通り，研究項目１と２を遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染症への対応のため，海外への渡航が制限されているので，オンラインミーティングを行うことで共同研究を粛々と遂行すると共に，渡航制限が解除された後に速やかに交流を再開すべく準備を進めたい。
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Report
(1 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Fine-Scale Population Genetic Structure of Dengue Mosquito Vector, Aedes aegypti in Metropolitan Manila, Philippines2020
Author(s)
Carvajal, T. M., K. Ogishi, S. Yaegashi, L. F. T. Hernandez, K. M. Viacrusis, H. T. Ho, D. Amalin, and K. Watanabe
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Journal Title
PLOS Neglected Tropical Diseases
Volume: 4(5)
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comparative population genetic structure of two Ixodidae ticks (Ixodes ovatus and Haemaphysalis flava) in Niigata Prefecture, Japan2020
Author(s)
Regilme, M. A. F., M. Sato, T. Tamura, R. Arai, M. O. Sato, S. Ikeda, M. Doi, K. Tanaka, M. Gamboa, M. T. Monaghan, and K. Watanabe
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Journal Title
DOI
Related Report
Open Access
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[Journal Article] Knowledge, Attitude and Practices on Dengue Fever among Paediatric and Adult In-patients in Metro Manila, Philippines2019
Author(s)
Herbuela, V. R. D. M., F. S. d Guzman, G. D. Sobrepena, A. B. F. Claudio, A. C. V. Tomas, C. M. A-d Reyes, R. A. Regalado, M. M. Teodoro, and K. Watanabe
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Journal Title
International Journal of Environmental Research and Public Health
Volume: 16 (23)
Pages: 4705-4705
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] A Bioclimate-Based Maximum Entropy Model for Comperiella calauanica Barrion, Almarinez & Amalin (Hymenoptera: Encyrtidae) and Its Utility in Predicting the Occurrence of Aspidiotus rigidus Reyne (Hemiptera: Diaspididae) in the Philippines2019
Author(s)
Almarinez, BLM., Fadri, MJA., Lasina, R., Carvajal, TM., Watanabe, K., Legaspi, JC., and DM Amalin
Organizer
1st JSPS Core-to-Core Symposium: Center of Excellence in Health Risk Assessment for Adaptation to Climate Change
Related Report
Int'l Joint Research
