マダニの自然免疫関連膜受容体を標的としたバベシア原虫媒介阻止ワクチンの開発

• 研究課題/領域番号: 14J05872
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 獣医学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 前田 大輝 山口大学, 連合獣医学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2014-04-25 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: マダニ / バベシア原虫 / ステージシフト / 人工吸血 / C型レクチン / バベシア / 自然免疫 / グラム陰性菌

研究実績の概要

昨年度作出した人工吸血系を用いた新規のマダニ－バベシア実験感染モデルにより、バベシア原虫がマダニ飽血後24時間以内にマダニ中腸内において、マダニ体内ステージへのステージシフトを起こしている可能性が強く示唆された。そこで実際にバベシア原虫のマダニ体内へのステージシフトを誘導することを試みた。人工飽血させたフタトゲチマダニ成ダニの中腸内容物を、in vitro培養系B. ovata感染赤血球に添加した後、静置培養を行い、ギムザ染色による原虫の形態観察を行った。その結果、通常のin vitro培養系と異なる形態の原虫が観察され、その形態変化は12時間以内に完了することが分かった。また、原虫細胞骨格蛋白質P29を標的とした間接蛍光抗体法で確認したところ、それらの多様な形態はすべてバベシア原虫そのものであった。以上の結果より、バベシア原虫はマダニ中腸内において飽血後24時間以内にステージシフトを起こしていることを明らかにした。
ここで確立した実験感染モデルを用いて、実際に同定したフタトゲチマダニC型レクチン（HlCLec）とB. ovataの関連性の検証を行った。HlCLec遺伝子をノックダウンしたマダニ（KD群）にB. ovataを人工感染させ、B. ovata β-tubulin遺伝子を標的としたPCR評価系によりバベシア原虫のマダニ体内動態の変化について観察した。その結果、KD群においては、飽血後4日目においてもマダニ中腸内にB. ovata原虫遺伝子が検出されたが、その他の臓器では検出されなかった。従って、HlClecはマダニ中腸内におけるB. ovata原虫の伝播機構に関与している可能性が示唆された。
これらの研究成果は、マダニベクター研究の発展に寄与するものであり、同定した膜受容体とともに新規のバベシア原虫伝播阻止ワクチンの開発へつながる重要な知見であると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Venestatin, a Ca++-binding protein from the parasitic nematode Strongyloides venezuelensis, is involved in the larval migration process (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsubokawa D, Hatta T, Kikuchi T, Maeda H, Mikami F, Alim MA, Maruyama H, Tsuji N
  • 雑誌名: Int J Parasitol. 巻: in press 号: 8 ページ: 501-509
  • DOI: 10.1016/j.ijpara.2017.01.008
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A cysteine protease from Spirometra erinaceieuropaei plerocercoid is a critical factor for host tissue invasion and migration (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsubokawa D, Hatta T, Maeda H, Mikami F, Goso Y, Nakamura T, Alim MA, Tsuji N
  • 雑誌名: Acta Tropica 巻: 167 ページ: 99-107
  • DOI: 10.1016/j.actatropica.2016.12.018
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Initial development of Babesia ovata in the tick midgut (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Hatta, T., Alim, M. A., Tsubokawa, D., Mikami, F., Kusakisako, K., Matsubayashi, M., Umemiya-Shirafuji, R., Tsuji, N. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Vet. Prasitol. 巻: 233 ページ: 39-42
  • DOI: 10.1016/j.vetpar.2016.11.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization and antiviral activity of a newly identified defensin-like peptide, HEdefensin, in the hard tick Haemaphysalis longicornis (2017)
  • 著者名/発表者名: Talactac, M. R., Yada, Y., Yoshii, K., Hernandez, E. P., Kusakisako, K., Maeda, H., Galay, R. L., Fujisaki, K., Mochizuki, M. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Dev. Comp. Immunol. 巻: 68 ページ: 98-107
  • DOI: 10.1016/j.dci.2016.11.013
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Establishment of a novel tick-Babesia experimental infection mode (2016)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Hatta, T., Alim, M. A., Tsubokawa, D., Mikami, F., Matsubayashi, M., Miyoshi, T., Umemiya-Shirafuji, R., Kawazu, S., Igarashi, I., Mochizuki, M., Tsuji, N. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 37039-37039
  • DOI: 10.1038/srep37039
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 2-Cys peroxiredoxin is required in successful blood-feeding, reproduction, and antioxidant response in the hard tick Haemaphysalis longicornis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kusakisako K, Galay RL, Umemiya-Shirafuji R, Hernandez EP, Maeda H, Talactac MR, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: Parasites and Vectors 巻: 9 号: 1 ページ: 457-457
  • DOI: 10.1186/s13071-016-1748-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Induction of gene silencing in Haemaphysalis longicornis ticks through immersion in double-stranded RNA (2016)
  • 著者名/発表者名: Galay, R. L., Hernandez, E. P., Talactac, M. R., Maeda, H., Kusakisako, K., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Ticks Tick Borne Dis. 巻: In press 号: 5 ページ: 813-816
  • DOI: 10.1016/j.ttbdis.2016.03.018
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel C-type lectin with triple carbohydrate recognition domains has critical roles for the hard tick Haemaphysalis longicornis against Gram-negative bacteria. (2016)
  • 著者名/発表者名: Maeda H, Miyata T, Kusakisako K, Galay RL, Talactac MR, Umemiya-Shirafuji R, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: Developmental & Comparative Immunology 巻: 57 ページ: 38-47
  • DOI: 10.1016/j.dci.2015.12.015
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Virucidal activity of Haemaphysalis longicornis longicin P4 peptide against tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Talactac MR, Yoshii K, Maeda H, Kusakisako K, Hernandez EP, Tsuji N, Fujisaki K, Galay RL, Tanaka T, Mochizuki M.
  • 雑誌名: Parasit Vectors 巻: 9 号: 1 ページ: 59-59
  • DOI: 10.1186/s13071-016-1344-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improvement of the cryopreservation method for the Babesia gibsoni parasite by using commercial freezing media (2016)
  • 著者名/発表者名: Kusakisako, K., Masatani, T., Yada Y., Talactac, M. R., Hernandez, E. P., Maeda, H., Mochizuki, M. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Parasitol. Int. 巻: In press 号: 5 ページ: 532-535
  • DOI: 10.1016/j.parint.2016.02.012
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impaired cellular immune response to injected bacteria after knockdown of ferritin genes in the hard tick Haemaphysalis longicornis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Galay RL, Takechi R, Umemiya-Shirafuji R, Talactac MR, Maeda H, Kusakisako K, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 65 号: 3 ページ: 251-257
  • DOI: 10.1016/j.parint.2016.01.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Role of the tumor necrosis factor receptor-associated factor-type zinc finger domain containing protein 1 (TRAFD1) from the hard tick Haemaphysalis longicornis in immunity against bacterial infection. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takechi R, Galay RL, Matsuo T, Maeda H, Kusakisako K, Talactac MR, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: Ticks and Tick-borne diseases 巻: 7 号: 1 ページ: 36-45
  • DOI: 10.1016/j.ttbdis.2015.08.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Functional analysis of recombinant 2-Cys peroxiredoxin from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusakisako K, Masatani T, Miyata T, Galay RL, Maeda H, Talactac MR, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: Insect Molecular Biology 巻: 25 号: 1 ページ: 16-23
  • DOI: 10.1111/imb.12193
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The vector potential of haemaphysalis longicornis ticks for babesia microti parasites under experimental condition (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusakisako K, Maeda H, Galay RL, Matsuo T, Tsujio M, Umemiya-Shirafuji R, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T
  • 雑誌名: The Journal of protozoology research 巻: 25 ページ: 8-17
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of the Babesia-responsive leucine-rich repeat domain-containing protein from the hard tick Haemaphysalis longicornis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Maeda H, Kurisu K, Miyata T, Kusakisako K, Galay RL, Rio TM, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: Parasitol. Res. 巻: 114 号: 5 ページ: 1793-1802
  • DOI: 10.1007/s00436-015-4365-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation and comparison of the potential of two ferritins as anti-tick vaccines against Haemaphysalis longicornis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Galay R, Miyata T, Umemiya-Shirafuji R, Maeda H, Kusakisako K, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: Parasit. Vectors. 巻: 7 号: 1 ページ: 482-482
  • DOI: 10.1186/s13071-014-0482-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Two kinds of ferritin protect ixodid ticks from iron overload and consequent oxidative stress. (2014)
  • 著者名/発表者名: Galay RL, Umemiya-Shirafuji R, Bacolod ET, Maeda H, Kusakisako K, Koyama J, Tsuji N, Mochizuki M, Fujisaki K, Tanaka T.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9 号: 3 ページ: e90661-e90661
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0090661
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression analysis of autophagy-related genes in the hard tick Haemaphysalis longicornis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Umemiya-Shirafuji R, Galay RL, Maeda H, Kawano S, Tanaka T, Fukumoto S, Suzuki H, Tsuji N, Fujisaki K.
  • 雑誌名: Vet. Parasitol. 巻: 201 号: 1-2 ページ: 169-175
  • DOI: 10.1016/j.vetpar.2014.01.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and phylogenetic characterizations of an Eimeria krijgsmanni Yakimoff & Gouseff, 1938 (Apicomplexa: Eimeriidae) mouse intestinal protozoan parasite by partial 18S ribosomal RNA gene sequence analysis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeo T, Tanaka T, Matsubayashi M, Maeda H, Kusakisako K, Matsui T, Mochizuki M, Matsuo T.
  • 雑誌名: Parasitol Int. 巻: 63 号: 4 ページ: 627-630
  • DOI: 10.1016/j.parint.2014.04.004
  • 査読あり
• [学会発表] フタトゲチマダニヘモリンフ由来ディフェンシンの同定とその抗菌作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 屋田 友里花, 草木迫 浩大, Melbourne Rio Talactac, Emmanuel Pacia Hernandez, 前田 大輝, 安藤 匡子, 望月 雅美, 藤崎 幸蔵, 田仲 哲也
  • 学会等名: 第69回日本寄生虫学会南日本支部大会・第66回日本衛生動物学会南日本支部大会合同大会
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀県佐賀市）
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] Experimental transmission of tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus by Haemaphysalis longicornis (2016)
  • 著者名/発表者名: Melbourne Rio Talactac, Kentaro Yoshii, Emmanuel Pacia Hernandez, Kodai Kusakisako, Hiroki Maeda, Kozo Fujisaki, Masami Mochizuki, Tetsuya Tanaka
  • 学会等名: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] フタトゲチマダニ卵におけるBabesia ovata β-チューブリン遺伝子の検出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 白藤(梅宮) 梨可, 八田 岳士, 大久保 和洋, 佐藤 萌子, 前田 大輝, 横山 直明, 五十嵐 郁男, 藤崎 幸蔵, 辻 尚利
  • 学会等名: 第25回日本ダニ学会
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-10-14
• [学会発表] Babesia ovata原虫におけるマダニ中腸形態へのステージシフト誘導実験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田 大輝, 八田 岳士, 坪川 大悟, 三上 房子, 松林 誠, 白藤(梅宮) 梨可, 辻 尚利, 田仲 哲也
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] マダニISE6細胞を用いた過酸化水素発生の可視化についての検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 草木迫 浩大, Melbourne Rio Talactac, Emmanuel Pacia Hernandez, 前田 大輝, 好井 健太朗, 望月 雅美, 田仲 哲也
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] Survival dynamics of Japan isolate Thogoto virus (Hl-Kamigamo-25) in Haemaphysalis longicornis (2016)
  • 著者名/発表者名: Melbourne Rio Talactac, 好井 健太朗, Emmanuel Pacia Hernandez, 草木迫 浩大, 前田 大輝, 藤崎 幸蔵, 望月 雅美, 田仲 哲也
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] Identification and characterization of recombinant glutathione S-transferases from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2016)
  • 著者名/発表者名: Emmanuel Hernandez, 草木迫 浩大, 前田 大輝, Remil Linggatong Galay, Melbourne Rio Talactac, 望月 雅美, 藤崎 幸蔵, 田仲 哲也
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] マンソン孤虫システインプロテアーゼの宿主組織侵入・移行への役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坪川 大悟, 八田 岳士, 前田 大輝, 三上 房子, 中村 健, 辻 尚利
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] マダニの自然免疫とバベシアとともに (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田 大輝, 八田 岳士, 坪川 大悟, 三上 房子, 松林 誠, 三好 猛晴, 草木迫 浩大, Remil Linggatong Galay, Melbourne Rio Talactac, 宮田 健, 白藤(梅宮) 梨可, 河津 信一郎, 五十嵐 郁男, 望月 雅美, 藤崎 幸蔵, 辻 尚利, 田仲 哲也
  • 学会等名: 第24回分子寄生虫学ワークショップ・第14回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（北海道帯広市）
  • 年月日: 2016-08-21
• [学会発表] マダニの吸血生理とRAGE アンタゴニストのロンギスタチン (2016)
  • 著者名/発表者名: 辻 尚利, Anisuzzaman, 坪川 大悟, 前田 大輝, 八田 岳士
  • 学会等名: 第24回分子寄生虫学ワークショップ・第14回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（北海道帯広市）
  • 年月日: 2016-08-21
• [学会発表] 糞線虫由来ロンギスタチン様分子の性状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坪川 大悟, 八田 岳士, 前田 大輝, 三上 房子, 菊地 泰生, 丸山 治彦, 辻 尚利
  • 学会等名: 第24回分子寄生虫学ワークショップ・第14回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（北海道帯広市）
  • 年月日: 2016-08-21
• [学会発表] マンソン孤虫宿主組織侵入・移行における23 kDaシステインプロテアーゼの機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坪川 大悟, 八田 岳士, 前田 大輝, 三上 房子, 中村 健, 辻 尚利
  • 学会等名: 第29回北里大学バイオサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 北里大学（東京都港区）
  • 年月日: 2016-08-04
• [学会発表] フタトゲチマダニ体内におけるBabesia ovata移行動態について (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田大輝, 八田岳士, 坪川大悟, 三上房子, 松林誠, 三好猛晴, 白藤（梅宮）梨可, 大久保和洋, 五十嵐郁男, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 辻尚利, 田仲哲也
  • 学会等名: 第85回日本寄生虫学会大会
  • 発表場所: 宮崎市民プラザ（宮崎県宮崎市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] ベクターマダニ体内におけるBabesia ovata増殖動態についての一考察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 前田大輝, 八田岳士, 松林誠, 三好猛晴, 白藤(梅宮)梨可, 大久保和洋, 五十嵐郁男, 辻尚利, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • 学会等名: 第158回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 北里大学獣医学部（青森県十和田市）
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] Identification and characterization of a C-type lectin like protein from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Maeda, Takeshi Miyata, Kodai Kusakisako, Remil Linggatong Galay, Rika Umemiya-Shirafuji, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki, Tetsuya Tanaka
  • 学会等名: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • 発表場所: 北海道大学（北海道、札幌市）
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 帯広畜産大学（北海道、帯広市）
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [備考] 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/index.html