牛白血病を規定するウシ主要組織適合抗原(BoLA)ハプロタイプの網羅的多型解析

• 研究課題/領域番号: 16K08039
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 獣医学
• 研究機関: 十文字学園女子大学 (2018); 国立研究開発法人理化学研究所 (2016-2017)
• 研究代表者: 竹嶋 伸之輔 十文字学園女子大学, 人間生活学部, 教授 (60342812)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 網羅的多型解析 / ウシゲノム解析 / 抗病性動物 / 牛白血病 / ウシ主要組織適合遺伝子複合体 / BoLA / DRB3 / 次世代シーケンサー / 次世代シークエンサー / ARS-UCD1.2 / UMD3.1 / BoLA-DRB3タイピング / ウシ主要組織適合遺伝子複合体(BoLA) / 牛白血病ウイルス / 疾患感受性 / ゲノムリシークエンス / 畜産学 / 感染症 / ウィルス / 遺伝子 / 獣医学

研究成果の概要

本研究は牛白血病や乳房炎、寄生虫血症など様々な牛疾患と相関するとされるウシ主要組織適合遺伝子複合体（BoLA)領域の解析を行うための手法の開発を目的として開始した。BoLA領域は極めて多様性が高いため、本研究では特に牛白血病に関連するハプロタイプを収集し、それらの個体を用いたターゲットリシークエンス法の解析に取り組んだ。本研究の最終年度において15年ぶりに改訂されたウシゲノムリファレンスシークエンスも検討し、10種類の遺伝子型を有する個体において、x70～x148倍と、十分なシークエンス深度が得られる、BoLA領域内の疾患関連SNPの探索に適していたタイピング法の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

主要組織適合遺伝子（MHC)はヒトにおいても100にも及ぶ疾患との相関性が示されており、極めて重要な遺伝子領域である。ウシにおいても、数多くの疾病との相関性が示されており、遺伝子領域の多様性の全容をタイピングする事は重要である。本研究により示された新たなタイピング法により、これまでウシMHCのうち、一部しか明らかにできなかった多様性の全容が解析可能となり、既に多く報告されている牛白血病や、乳房炎、寄生虫血症など、真に相関する遺伝子の特定が可能となる。ワクチン戦略や抵抗性遺伝子の情報を使用したウシのブランド化、感染症対策や、これまで飼養困難だった地域でのウシの飼育などその応用範囲はとても広い。

研究成果

• [国際共同研究] 国立ラプラタ大学(アルゼンチン)
• [国際共同研究] 国立ラプラタ大学(アルゼンチン)
• [雑誌論文] Bovine leukemia virus proviral load is more strongly associated with bovine major histocompatibility complex class II DRB3 polymorphism than with DQA1 polymorphism in Holstein cow in Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeshima Shin-nosuke、Ohno Ayumu、Aida Yoko
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 16 号: 1 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1186/s12977-019-0476-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Breeding Bulls as a Source of Bovine Leukemia Virus for Beef Herds (2019)
  • 著者名/発表者名: Oscar J Benitez-Rojas, Jennifer Roberts, Bo Norby, Paul Bartlett, Shin-Nosuke Takeshima, Sonoko Watanuki, Yoko Aida, Daniel Grooms
  • 雑誌名: Journal of the American Veterinary Medical Association 巻: 254 号: 11 ページ: 1335-1340
  • DOI: 10.2460/javma.254.11.1335
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a new recombinant p24 ELISA system for diagnosis of bovine leukemia virus in serum and milk (2018)
  • 著者名/発表者名: Lanlan Bai, Kana Yokoyama, Sonoko Watanuki, Hiroshi Ishizaki, Shin-nosuke Takeshima, Yoko Aida
  • 雑誌名: Archives of Virology 巻: 164 号: 1 ページ: 201-211
  • DOI: 10.1007/s00705-018-4058-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Variations in the viral genome and biological properties of bovine leukemia virus wild-type strains (2018)
  • 著者名/発表者名: Murakami Hironobu、Uchiyama Jumpei、Suzuki Chihiro、Nikaido Sae、Shibuya Kaho、Sato Reiichiro、Maeda Yosuke、Tomioka Michiko、Takeshima Shin-nosuke、Kato Hajime、Sakaguchi Masahiro、Sentsui Hiroshi、Aida Yoko、Tsukamoto Kenji
  • 雑誌名: Virus Research 巻: 253 ページ: 103-111
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2018.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic diversity of BoLA-DRB3 in South American Zebu cattle populations. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima, Claudia Corbi-Botto, Guillermo Giovambattista, Yoko Aida
  • 雑誌名: BMC Genetics 巻: 19 号: 1 ページ: 33-33
  • DOI: 10.1186/s12863-018-0618-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genetic Diversity of BoLA-DRB3 in South American Zebu Cattle Populations (2018)
  • 著者名/発表者名: Takeshima SN, Corbi-Botto C, Giovambattista G, Aida Y
  • 雑誌名: BMC Genetics 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Single nucleotide polymorphisms in the bovine MHC region of Japanese Black cattle are associated with bovine leukemia virus proviral load (2017)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki, Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 14(1)：24 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12977-017-0348-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BLVのワクチン開発 (特集 牛白血病ウイルス(BLV)に対する理研の挑戦) (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋 伸之輔, 大附 寛幸, 白 らんらん, 間 陽子
  • 雑誌名: 獣医畜産新報 巻: 70(12) ページ: 909-916
  • NAID: 40021411922
  • 査読あり
• [雑誌論文] BLV抵抗性・感受性の診断技術と新しい牛白血病制圧戦略 (特集 牛白血病ウイルス(BLV)に対する理研の挑戦) (2017)
  • 著者名/発表者名: 間 陽子, 竹嶋 伸之輔, 陸 拾七
  • 雑誌名: 獣医畜産新報 巻: 70(12) ページ: 901-908
  • NAID: 40021411902
  • 査読あり
• [雑誌論文] 若齢牛の地方病性牛白血病 (特集 牛の疾患 : 最近のトピックス) (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔
  • 雑誌名: 獣医畜産新報 巻: 70(9) ページ: 666-670
  • NAID: 40021319757
  • 査読あり
• [雑誌論文] The first molecular epidemiological study of bovine leukemia virus infection in Myanmar cattle (2017)
  • 著者名/発表者名: Meripet Polat, Hla Hla Moe, Takeshi Shimogiri, Kyaw Kyaw Moe, Shin-nosuke Takeshima, Yoko Aida
  • 雑誌名: Arch. Virol. 巻: 162(2) 号: 2 ページ: 425-437
  • DOI: 10.1007/s00705-016-3118-y
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 牛白血病対策の新技術に迫る（3） (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔・綿貫園子・間陽子
  • 雑誌名: 臨床獣医 巻: 1 ページ: 26-31
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 牛白血病対策の新技術に迫る（１） (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔・綿貫園子・間陽子
  • 雑誌名: 臨床獣医 巻: 34 ページ: 34-40
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 牛白血病対策の新技術に迫る（2） (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔・綿貫園子・間陽子
  • 雑誌名: 臨床獣医 巻: 12 ページ: 30-35
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ホルスタイン種における牛白血病抵抗性・感受性を規定するウシ主要組織適合遺伝子複合体クラスIIアリルの同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔・大野歩・間陽子
  • 学会等名: 日本獣医師会
• [学会発表] A Vaccine Targeting Bovine Leukemia Virus Susceptible Cattle Suppresses Proviral Load (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoko Aida, Lanlan Bai, Jiyun Kim, Pan He, Yuki Matsumoto, Noriaki Okimoto, Junya Yamagishi, Seiichi Tada, Yoshihiro Ito, Junko Kohara, Shin-nosuke Takeshima
  • 学会等名: 第18回国際HTLV会議
  • 発表場所: ホテルグランドアーク半蔵門（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular Genetic Analysis of Bovine Leukemia Virus (BLV) Worldwide .. (2017)
  • 著者名/発表者名: M Polat, S Takeshima, A Ohno, T Miyasaka, J Kim, M K, Y Matsumoto, K Yamada, M Arainga, T Murakami, K Hosomichi, V de la Barra Diaz, CJ Panei, ET Gonzalez, G Giovambattista, M Kanemaki, C N Mingala, HH Moe, KK Moe, T Shimogiri, M Onuma, Y Aida
  • 学会等名: 第18回国際HTLV会議
  • 発表場所: ホテルグランドアーク半蔵門（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] A novel CoCoMo Direct PCR Assay Detects Bovine Leukemia Virus from a Drop of Whole Blood (2017)
  • 著者名/発表者名: Sonoko Watanuki, Shin-nosuke Takeshima, Yasunobu Matsumoto, Hiroshi Ishizaki, Kazuhiro Matoba, Yoko Aida
  • 学会等名: 第18回国際HTLV会議
  • 発表場所: ホテルグランドアーク半蔵門（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a Bovine Leukemia Virus-like Particle Vaccine and Its Immunogenecity in Mice and Cattle (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Otsuki, Saeki Negishi, Lanlan Bai, Hirotaka Sato, Shin-nosuke Takeshima, Yoshitaka Imaizumi, Yasuko Nagai, Atsushi Iwamoto, Taichi Noro, Satoshi Sakamoto, Yuki Yamaguchi, Hiroshi Handa, Eiji Oishi, Yoko Aida
  • 学会等名: 第18回国際HTLV会議
  • 発表場所: ホテルグランドアーク半蔵門（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Determination of Common B Cell Epitope in Bovine Leukemia Virus and Its Antibody Binding Sites (2017)
  • 著者名/発表者名: Lanlan Bai, Hiroyuki Otsuki, Hirotaka Sato, Shin-nosuke Takeshima, Yoko Ai
  • 学会等名: 第18回国際HTLV会議
  • 発表場所: ホテルグランドアーク半蔵門（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Chromosome 22 and Chromosome 23 Associated with the Development of BLV Infection Determined by a Genome-wide Association Study (2017)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki, Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
  • 学会等名: 第18回国際HTLV会議
  • 発表場所: ホテルグランドアーク半蔵門（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] 全ゲノム相関解析による牛白血病ウイルスのプロウイルス量を制御する新規宿主因子 の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔、佐々木慎二、Polat Meripet、杉本喜一、間陽子
  • 学会等名: 日本獣医学会
• [学会発表] ゲノムワイド相関解析を用いた牛白血病ウイルスの 病態進行を制御する新規宿主遺伝子の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔、佐々木慎二、Polat Meripet、杉本喜一、間陽子
  • 学会等名: 日本HTLV学会
• [学会発表] 牛白血病ウイルスの病態進行を規定するプロウイルス量を制御する新規宿主因子の全ゲノム相関解析による同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋伸之輔、佐々木慎二、Polat Meripet、杉本喜一、間陽子
  • 学会等名: 日本組織適合性学会
• [学会発表] Chromosome 22 and chromosome 23 associated with the development of BLV infection determined by a genome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki,Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
  • 学会等名: HTLV and Related Viruses
  • 国際学会
• [学会発表] CNTN3 rs110616206, MHC class III rs29026690 and MHC class I rs17872126 associated with the development of BLV infection determined by a genome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki,Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
  • 学会等名: International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Single nucleotide polymorphism in the bovine MHC region of Japanese black cattle are associated with bovine leukemia virus proviral load (2017)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki,Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
  • 学会等名: International society of animal genetics
  • 国際学会
• [学会発表] 日本在来牛と黒毛和種のウシMHC領域のリシークエンスによる比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋伸之輔・細道一善・万年英之・国枝哲夫・印牧美佐生・下桐猛・間陽子
  • 学会等名: 第25回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-10-22
• [学会発表] 見島牛・口之島牛および黒毛和種のウシ主要組織適合遺伝子領域のリシークエンスによる比較解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋伸之輔・細道一善・万年英之・国枝哲夫・印牧美佐生・下桐猛・間陽子
  • 学会等名: 日本動物遺伝育種学会第１７回大会
  • 発表場所: 国立大学法人 名古屋大学大学院工学研究科ES総合館（名古屋市千種区不老町）
• [産業財産権] ウシ白血病ウイルス（ＢＬＶ）プロウイルスロードの判定方法およびその利用 (2017)
  • 発明者名: 間陽子・竹嶋伸之輔・佐々木慎二・杉本喜憲
  • 権利者名: 理化学研究所
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-017882
  • 出願年月日: 2017-02-02