Elucidation of onset mechanism of bovine leukemia and development of an early diagnosis method based on lymphocyte clonality analysis

• Project/Area Number: 20H03142
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 猪熊 壽 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70263803)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芳賀 猛 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (20315360)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000); Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 牛伝染性リンパ腫 / クローナリティ解析 / リンパ球増多症 / 発症マーカー / 発症機序 / 牛伝染性リンパ腫（牛白血病） / クローナリティー解析 / 早期診断 / ウイルス発がん / 牛白血病 / クローナリティ―解析

Outline of Research at the Start

牛白血病ウイルス感染牛の30％はリンパ球増多症に進行し、うち10％が牛白血病を発症する。一部のリンパ球増多症牛ではリンパ球がオリゴクローナルに増殖しており、さらにモノクローナル増殖に進行して発症に至る。しかしこの変動機序については不明である。本研究ではリンパ球増多症牛のB細胞リンパ球クローナリティを経時的にモニターするとともに、各状態における宿主の発癌及び免疫関連遺伝子の発現状態及びエピジェネティックな状態を解析することで、牛白血病の発症機序を解明をめざす。また、牛白血病早期診断法としてのクローナリティ―解析の有用性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

牛伝染性リンパ腫（旧名：牛白血病）診断におけるBリンパ球のクローナリティ検査法の感度向上を目的としてIGLλ遺伝子クローナリティPCRを開発した。IGLλ遺伝子クローナリティPCRの感度と特異度は、それぞれ64.6%と95.7%であった。この方法と既存のIGH遺伝子クローナリティPCRを併用することにより、牛Bリンパ球のクローナリティ検査法の感度は77. 8%まで向上した。次にBリンパ球のクローナリティ検査法を複数の牛伝染性リンパ腫発症例に応用したところ、末梢血塗抹観察では判断があいまいであった症例の腫瘍確定診断が容易になるとともに、体表リンパ節腫大やリンパ球増多症のみられない非典型的な牛伝染性リンパ腫を診断することが可能となった。また、末梢血に腫瘍細胞が出現していない症例であっても体内の腫瘍組織を材料とすることで牛伝染性リンパ腫の診断が可能となることが示された。さらに、クローナリティ異常を呈したが発症していない個体の経時的観察を行ったところ、発症前に増殖していたリンパ球クローンとは全く別のクローンが突然腫瘍化することを発見し、発症機序に関してこれまでの考え方を修正する必要が生じた。牛伝染性リンパ腫発症機序の解明を目的として、各症例のDNAメチル化の異常に関与するヒストン修飾状況を調べたところ、牛伝染性リンパ腫ウイルス感染から持続性リンパ球増多症へ、さらに牛伝染性リンパ腫発症への病態進行には、それぞれ発がん抑制遺伝子の不活性化および細胞分裂の活性化を引き起こすヒストン修飾異常が関与している可能性が示唆された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] hylogenetic analysis based on whole genome sequence of bovine leukemia virus in cattle under 3 years old with enzootic bovine leukosis (2023)
  • Author(s): Maezawa, M., Fujii, Y., Akagami, M., Kawakami, J., Inokuma, H.
  • Journal Title: PloS one Volume: 18 Issue: 1 Pages: e0279756-e0279756
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0279756
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A clinical case of enzootic bovine leukosis diagnosed by clonal analysis of peripheral B-cell in a Japanese Black cow. (2023)
  • Author(s): Inokuma, H., Nagata, T., Maezawa, M., Watanabe, K., Kobayashi, Y., Kojima, K., Chambers, JK., Uchida, K.
  • Journal Title: Comp. Clin. Pathol. Volume: 32 Pages: 195-200
  • DOI: 10.1007/s00580-022-03432-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Detection of bovine leukemia virus in beef cattle kept in the Central Coast Regions of Vietnam (2023)
  • Author(s): Le, D.T., Nguyen, S.V., Le, T.A.N., Nguyen, V.H., Le, P.D., Dinh, D.V., Duong, H.T., Vu, H.V., Fujimoto, Y., Kunieda, T., Haga, T.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 85 Issue: 1 Pages: 111-116
  • DOI: 10.1292/jvms.22-0240
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Enzootic bovine leukosis in a 21-month-old Japanese Black cow with high susceptibility. (2022)
  • Author(s): Maezawa, M., Sakaguchi, K., Tagaino, Y., Fujii, Y., Akagami, M., Kawakami, J., Watanabe, K., Kobayashi, Y., Ogawa, H., Inokuma, H.
  • Journal Title: J. Vet. Diag. Invest. Volume: 34 Issue: 4 Pages: 733-737
  • DOI: 10.1177/10406387221102123
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Time course changes in peripheral B-cell clonality in a Japanese Black bull with enzootic bovine leukosis (2022)
  • Author(s): Maezawa, M., Oouchi, Y., Akagami, M., Uenyama, M., Chambers, J.K, Uchida, K., Inokuma, H.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 84 Issue: 11 Pages: 1495-1498
  • DOI: 10.1292/jvms.22-0314
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 馬尾症候群を呈した黒毛和種繁殖牛にみられた牛伝染性リンパ腫の１症例 (2022)
  • Author(s): 永田健樹, 佐伯陽平，伊井辰仁，チェンバース ジェームズ，内田和幸，猪熊 壽
  • Journal Title: 産業動物臨床医学雑誌 Volume: 13 Pages: 15-20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 後躯麻痺を呈した黒毛和種種雄牛のT細胞性リンパ腫の１症例 (2022)
  • Author(s): 佐伯陽平，永田健樹，大内義尚，伊藤宗磨，藤原玲奈、チェンバーズ ジェームズ，内田和幸，猪熊 壽
  • Journal Title: 産業動物臨床医学雑誌 Volume: 13 Pages: 55-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 牛伝染性リンパ腫との鑑別に苦慮したホルスタイン種乳牛の脂肪壊死症の1症例 (2022)
  • Author(s): 猪熊 壽, 原田俊之，永田健樹，前澤誠希，チェンバーズ ジェームス，内田和幸
  • Journal Title: 産業動物臨床医学雑誌 Volume: 13 Pages: 213-218
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ホルスタイン種育成牛にみられた体表リンパ節腫大を伴わない牛伝染性リンパ腫の１症例 (2022)
  • Author(s): 原田俊之，瀧口朝陽，永田健樹，佐伯陽平，前澤誠希，高橋 圭，チェンバーズ ジェームス，内田和幸，猪熊 壽
  • Journal Title: 家畜感染症学会誌 Volume: 11 Pages: 77-84
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] B細胞モノクローナル増殖が証明された牛伝染性リンパ腫のホルスタイン種乳牛の1症例 (2022)
  • Author(s): 坂口加奈, 前澤誠希, 轉馬 創, 渡邉謙一, 堀内雅之, 古林与志安, 永田健樹, 小島一優, チェンバーズジェームズ, 内田和幸, 猪熊 壽
  • Journal Title: 北海道獣医師会雑誌 Volume: 66 Pages: 321-325
  • Open Access
• [Journal Article] 牛伝染性リンパ腫の臨床診断 (2022)
  • Author(s): 猪熊 壽
  • Journal Title: 臨床獣医 Volume: 40(9): Pages: 26-31
• [Journal Article] 異常リンパ球の検出による牛伝染性リンパ腫の臨床診断-鑑別のポイントとクローンリティ解析 (2022)
  • Author(s): 猪熊 壽
  • Journal Title: 家畜診療 Volume: 6 Pages: 71-81
• [Journal Article] A clinical case of acute myelomonocytic leukemia in a Holstein cow (2021)
  • Author(s): MAEZAWA Masaki、AKIYAMA Nao、TAGAWA Michihito、WATANABE Ken-ichi、MATSUMOTO Kotaro、FURUOKA Hidefumi、INOKUMA Hisashi
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 83 Issue: 5 Pages: 819-823
  • DOI: 10.1292/jvms.20-0618
  • NAID: 130008001855
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Analysis of the bone morphogenetic protein 6 gene promoter region in young beef cattle affected by enzootic bovine leukosis (2021)
  • Author(s): Maezawa, M., Watanabe, K., Matsumoto, K., Kobayashi, Y., Ogawa, H., Inokuma, H.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 83 Issue: 6 Pages: 898-904
  • DOI: 10.1292/jvms.20-0663
  • NAID: 130008049916
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Detection of monoclonal or oligoclonal integration of bovine leukemia virus proviral DNA by inverse polymerase chain reaction for diagnosis of enzootic bovine leukosis. (2021)
  • Author(s): Maezawa, M., Sakaguchi, K., Tanaka, Y., Watanabe, K., Kobayashi, Y., Inokuma, H.
  • Journal Title: Comp. Clin. Pathol, Volume: 30 Issue: 5 Pages: 711-714
  • DOI: 10.1007/s00580-021-03265-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Acute myelomonocytic leukemia negative for alpha-naphthyl acetate esterase stain in a Holstein cow (2021)
  • Author(s): Maezawa, M., Nakamichi, A., Akiyama, N., Tagawa, M., Watanabe, K., Kobayashi, Y., Inokuma, H.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 83 Issue: 11 Pages: 1643-1647
  • DOI: 10.1292/jvms.21-0304
  • NAID: 130008109064
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Abnormal clonalities of B-lymphocytes in bovine leukemia virus-infected cattle with persistent lymphocytosis (2021)
  • Author(s): Takezawa, S., Maezawa, M., Tsuzuku, S., Kakakami, J., Oouchi, Y., Inokuma, H.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 83 Issue: 12 Pages: 1928-1932
  • DOI: 10.1292/jvms.21-0357
  • NAID: 130008127564
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 25ヵ月齢黒毛和種肥育牛のリンパ球増多症を伴わない地方病性牛白血病 (2021)
  • Author(s): 前澤誠希，川上侑記，佐藤陽輔，菅生樹春，渡邉謙一，堀内雅之，松本高太郎，古林与志安，猪熊 壽
  • Journal Title: 家畜感染症学会誌 Volume: 10 Pages: 19-25
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 骨髄検査により診断した牛の非再生性免疫介在性貧血 (2021)
  • Author(s): 近藤 直, 西川晃豊, 秋山奈緒, 佐藤陽輔, 渡邉謙一, 堀内雅之, 古林与志安, 猪熊 壽
  • Journal Title: 家畜診療 Volume: 68
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A clinical case of T-cell lymphoma with co-expression of a B-cell marker in a Holstein cow (2020)
  • Author(s): Maezawa M.、Kudo N.、Temma S.、Sekizuka J.、Watanabe K.、Horiuchi N.、Matsumoto K.、Kobayashi Y.、Inokuma H.
  • Journal Title: Japanese Journal of Large Animal Clinics Volume: 11 Issue: 1 Pages: 17-21
  • DOI: 10.4190/jjlac.11.17
  • NAID: 130007856550
  • ISSN: 1884-684X, 2187-2805
  • Year and Date: 2020-04-30
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] B-cell clonality in cattle with persistent lymphocytosis caused by bovine leukemia virus infection (2020)
  • Author(s): Sakaguchi K.、Maezawa M.、Inokuma H.
  • Journal Title: Japanese Journal of Large Animal Clinics Volume: 11 Issue: 1 Pages: 1-4
  • DOI: 10.4190/jjlac.11.1
  • NAID: 130007856566
  • ISSN: 1884-684X, 2187-2805
  • Year and Date: 2020-04-30
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Detection and genotyping of bovine leukemia virus (BLV) in Vietnamese cattle (2020)
  • Author(s): LE Dung Thi、YAMASHITA-KAWANISHI Nanako、OKAMOTO Mari、NGUYEN Son Vu、NGUYEN Nam Huu、SUGIURA Katsuaki、MIURA Tomoyuki、HAGA Takeshi
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 82 Issue: 7 Pages: 1042-1050
  • DOI: 10.1292/jvms.20-0094
  • NAID: 130007882287
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Quantitative analysis of the BRAF V595E mutation in plasma cell-free DNA from dogs with urothelial carcinoma (2020)
  • Author(s): Tagawa Michihito、Tambo Naomi、Maezawa Masaki、Tomihari Mizuki、Watanabe Ken-ichi、Inokuma Hisashi、Miyahara Kazuro
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 15 Issue: 4 Pages: e0232365-e0232365
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0232365
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 牛伝染性リンパ腫との鑑別に苦慮したホルスタイン種乳牛の脂肪壊死症の1症例 (2022)
  • Author(s): 猪熊 壽, 原田俊之, 瀧口朝陽, 永田健樹, 佐伯陽平, 奥山一葉, 内山莉緒, 前澤誠希, チェンバーズ ジェームズ, 内田和幸
  • Organizer: 令和4年度 獣医学術関東・東京合同地区学会（産業動物）
• [Presentation] 末梢血単核球および腫大リンパ節細針吸引材料の免疫染色によりB細胞性リンパ腫を迅速診断できた子牛の１症例 (2022)
  • Author(s): 佐伯陽平, 小川 幸, 永田健樹, 前澤誠希, 吉田希央, チェンバーズ ジェームズ, 内田和幸, 猪熊 壽
  • Organizer: 令和4年度 獣医学術関東・東京合同地区学会（産業動物）
• [Presentation] 牛のB細胞性リンパ腫診断における免疫グロブリン軽鎖λ鎖を標的としたクローナリティー検査の有用性の検討. (2022)
  • Author(s): 永田健樹, 前澤誠希, 猪熊 壽
  • Organizer: 第165回日本獣医学会学術集会
• [Presentation] 牛伝染性リンパ腫の病態進行に関与するヒストン修飾異常 (2022)
  • Author(s): 前澤誠希, 丸山玲緒, 猪熊 壽
  • Organizer: 第165回日本獣医学会学術集会
• [Presentation] 牛伝染性リンパ腫ウイルス株と腫瘍性病変分布の関係 (2022)
  • Author(s): 前澤誠希, 藤井勇紀, 赤上正貴, 川上純子, 猪熊 壽
  • Organizer: 日仏獣医学会第62回研究例会
• [Presentation] DRB3*15:01 allele is associated with susceptibility to early-onset enzootic bovine leukosis. (2022)
  • Author(s): Maezawa M, Fujii Y, Akagami M, Kawakami J, Inokuma H.
  • Organizer: The 21th Federation of Asian Veterinary Association (FAVA) Congress.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脊柱管内にのみ腫瘤を形成した牛伝染性リンパ腫により後躯麻痺を呈した黒毛和種繁殖牛の１症例 (2022)
  • Author(s): 永田健樹，谷口太一，大内義尚，山本貴恵，前澤誠希，チェンバーズ ジェームズ，内田和幸，猪熊 壽
  • Organizer: 日本家畜臨床学会 第53回学術集会
• [Presentation] DNAメチル化異常および発症感受性が認められた牛伝染性リンパ腫発症若齢牛の１症例 (2022)
  • Author(s): 前澤誠希，坂口加奈，互野佑香，藤井勇紀，赤上正貴，川上純子，渡邉謙一，古林与志安，小川晴子，猪熊 壽
  • Organizer: 第12回家畜感染症学会学術集会
• [Presentation] 地方病性牛リンパ腫発症若齢牛における牛伝染性リンパ腫ウイルスの全ゲノム解析 (2021)
  • Author(s): 前澤誠希，藤井勇紀，赤上正貴，川上純子，猪熊 壽．
  • Organizer: 第164日本獣医学会学術集会
• [Presentation] Bリンパ球クローナリティーを発症前から経時的に解析した地方病性牛リンパ腫の1症例 (2021)
  • Author(s): 前澤誠希，赤上正貴，川上純子，大内義尚，藤原玲奈，畝山瑞穂，チェンバーズ・ジェームス，内田和幸，猪熊 壽
  • Organizer: 第164日本獣医学会学術集会
• [Presentation] EBL発症牛における腫瘍化B細胞あたりのBLVプロウイルス数に関する研究 (2021)
  • Author(s): 前澤誠希, 竹澤詩穂, 坂口加奈, 田中佑典, 渡邉謙一, 古林与志安, 猪熊 壽
  • Organizer: 日仏獣医学会第62回研究例会
• [Presentation] 後躯麻痺を呈した黒毛和種種雄牛のT細胞性リンパ腫の１症例 (2021)
  • Author(s): 佐伯陽平， 永田健樹，前澤誠希， 大内義尚，赤上正貴， 川上純子， 伊藤宗磨， 藤原玲奈，チェンバーズ ジェームズ， 内田和幸，猪熊 壽
  • Organizer: 令和３年度 関東・東京合同地区獣医師会 産業動物臨床学会
• [Presentation] 馬尾症候群を呈した黒毛和種繁殖牛にみられた地方病性牛伝染性リンパ腫の１症例 (2021)
  • Author(s): 永田健樹，佐伯陽平，柳澤義人，大内義尚，伊井辰人，チェンバース ジェームズ，内田和幸，前澤誠希，猪熊 壽.
  • Organizer: 令和３年度 関東・東京合同地区獣医師会 産業動物臨床学会
• [Presentation] ホルスタイン種育成牛にみられた非典型的な地方病性牛伝染性リンパ腫の１症例 (2021)
  • Author(s): 原田俊之，瀧口朝陽，前澤誠希，高橋 圭，チェンバーズ・ジェームス，内田和幸，猪熊 壽.
  • Organizer: 令和３年度 関東・東京合同地区獣医師会 産業動物臨床学会
• [Presentation] 牛伝染性リンパ腫ウイルスの母子感染における性状解析 (2021)
  • Author(s): 岡本麻里，杉浦勝明，小熊圭祐，猪熊 壽，遠藤麻衣子，THI Le Dung，山下(川西)奈那子，芳賀 猛
  • Organizer: 第57回獣医疫学会学術集会
• [Presentation] 牛伝染性リンパ腫ウイルスの母子感染における性状解析 (2021)
  • Author(s): 岡本麻里, 杉浦勝明, 小熊圭祐, 猪熊 壽, 遠藤麻衣子, Le Dung Thi, 山下(川西)奈々子, 芳賀 猛
  • Organizer: 第57回獣医疫学会学術集会
• [Presentation] 牛白血病ウイルス感染乳用牛にみられた単球性白血病の１症例 (2020)
  • Author(s): 前澤誠希，中道 藍，秋山奈緒，田川道人，渡邉謙一，松本高太郎，古林与志安，猪熊 壽
  • Organizer: 第163日本獣医学会学術集会
• [Presentation] オリゴクローナルな持続性リンパ球増多症を呈する牛白血病ウイルス感染牛の経時的解析 (2020)
  • Author(s): 竹澤詩穂，前澤誠希，都筑智子，川上純子，大内義尚，松本高太郎，猪熊 壽
  • Organizer: 第163日本獣医学会学術集会
• [Book] 獣医内科学 第3版 (2022)
  • Author(s): 猪熊 壽
  • Total Pages: 1
  • Publisher: 文永堂出版
  • ISBN: 9784830032837
• [Remarks] 東京大学大学院農学生命科学研究科動物医療センター 産業動物臨床学研究室
  • URL: https://webpark2241.sakura.ne.jp/
• [Remarks] 東京大学大学院農学生命科学研究科 動物医療センター 産業動物臨床学研究室
  • URL: https://webpark2241.sakura.ne.jp