トキソプラズマの潜伏感染虫体構成因子の網羅的解析

• 研究課題/領域番号: 17H03913
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 獣医学
• 研究機関: 東北大学 (2018-2020); 帯広畜産大学 (2017)
• 研究代表者: 加藤 健太郎 東北大学, 農学研究科, 教授 (30401178)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円); 2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2018年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: トキソプラズマ / 原虫 / 潜伏感染 / 感染症 / 抗原虫薬 / 人獣共通感染症

研究成果の概要

本研究では、現在までほとんど研究が進んでいなかったトキソプラズマの潜伏感染の分子基盤に焦点を当て、実際の感染源となるシスト（潜伏感染虫体）の性状解析とこれで得られた情報を基にして抗原虫薬のターゲットとなる原虫因子の絞込みを行った。具体的には、まず、潜伏感染誘導条件下でトキソプラズマ感染培養細胞を用いてシスト壁を構成する原虫因子の網羅的同定を行った。さらに、ここで同定したシスト壁構成因子及びシスト形成関連因子の機能解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、トキソプラズマの潜伏感染虫体の性状解析を行ったが、ここで得られた知見は休眠型虫体を持つ三日熱マラリア等の他の原虫のライフサイクルの理解とその感染阻止につながる。本研究で同定した潜伏感染制御因子は、トキソプラズマの潜伏感染阻止薬の開発に結び付くことが期待できる。このような新規の薬剤は、食肉となる家畜の感染阻止、食品価値の向上に役立つだけでなく、近年産婦人科領域で問題となっている妊婦でのトキソプラズマ初感染時の処方薬としての利用が期待できる。

研究成果

• [国際共同研究] 内モンゴル民族大学(中国)
• [国際共同研究] シェレバングラ農科大学(バングラデシュ)
• [国際共同研究] LANDMARK UNIVERSITY(ナイジェリア)
• [国際共同研究] 内モンゴル民族大学(中国)
• [国際共同研究] LANDMARK UNIVERSITY(ナイジェリア)
• [国際共同研究] アルベルト・アインシュタイン医学校(米国)
• [雑誌論文] Screening of a library of traditional Chinese medicines to identify compounds and extracts which inhibit <i>Toxoplasma gondii</i> growth (2020)
  • 著者名/発表者名: SAITO Harunobu、MURATA Yuho、NONAKA Motohiro、KATO Kentaro
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 82 号: 2 ページ: 184-187
  • DOI: 10.1292/jvms.19-0241
  • NAID: 130007799363
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 運動能の系統樹 : 生命の系統樹における運動システム進化についての提案 (2020)
  • 著者名/発表者名: M Miyata, R C Robinson, T QP Uyeda, Y Fukumori, S Fukushima, S Haruta, M Homma, K Inaba, M Ito, C Kaito, K Kato, TKenri, Y Kinosita, S Kojima, T Minamino, H Mori, S Nakamura, D Nakane, K Nakayama, M Nishiyama, S Shibata, K Shimabukuro, M Tamakoshi, A Taoka, Y Tashiro, ITulum, HiWada, K Wakabayashi
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 25 号: 1 ページ: 6-21
  • DOI: 10.1111/gtc.12737
  • NAID: 130007881664
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019864
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Repurposing existing drugs: identification of irreversible IMPDH inhibitors by high-throughput screening (2019)
  • 著者名/発表者名: Sarwono Albertus Eka Yudistira、Mitsuhashi Shinya、Kabir Mohammad Hazzaz Bin、Shigetomi Kengo、Okada Tadashi、Ohsaka Fumina、Otsuguro Satoko、Maenaka Katsumi、Igarashi Makoto、Kato Kentaro、Ubukata Makoto
  • 雑誌名: Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry 巻: 34 号: 1 ページ: 171-178
  • DOI: 10.1080/14756366.2018.1540474
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Nanoparticles show potential to retard bradyzoites in vitro formation of Toxoplasma gondii (2019)
  • 著者名/発表者名: Adeyemi Oluyomi Stephen、Murata Yuho、Sugi Tatsuki、Han Yongmei、Kato Kentaro
  • 雑誌名: Folia Parasitologica 巻: 66
  • DOI: 10.14411/fp.2019.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] How does <i>Toxoplama gondii</i> invade host cells? (2018)
  • 著者名/発表者名: KATO Kentaro
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 80 号: 11 ページ: 1702-1706
  • DOI: 10.1292/jvms.18-0344
  • NAID: 130007521222
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Metal nanoparticles restrict the growth of protozoan parasites (2018)
  • 著者名/発表者名: Adeyemi Oluyomi Stephen、Molefe Nthatisi Innocentia、Awakan Oluwakemi Josephine、Nwonuma Charles Obiora、Alejolowo Omokolade Oluwaseyi、Olaolu Tomilola、Maimako Rotdelmwa Filibus、Suganuma Keisuke、Han Yongmei、Kato Kentaro
  • 雑誌名: Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology 巻: 46 号: sup3 ページ: 86-94
  • DOI: 10.1080/21691401.2018.1489267
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exploring Amino Acid-Capped Nanoparticles for Selective Anti-Parasitic Action and Improved Host Biocompatibility (2018)
  • 著者名/発表者名: Adeyemi Oluyomi Stephen、Murata Yuho、Sugi Tatsuki、Han Yongmei、Kato Kentaro
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Nanotechnology 巻: 14 号: 5 ページ: 847-867
  • DOI: 10.1166/jbn.2018.2544
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Toxoplasma gondii RON4 binds to heparan sulfate on the host cell surface (2018)
  • 著者名/発表者名: Takemae, H., Kobayashi, K., Sugi, T., Han, Y., Gong, H., Ishiwa, A., Recuenco, F. C., Murakoshi, F., Takano, R., Murata, Y., Nagamune, K., Horimoto, T., Akashi, H., Kato, K.
  • 雑誌名: Parasitol. Int. 巻: 67 号: 2 ページ: 123-130
  • DOI: 10.1016/j.parint.2017.10.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Screening of chemical compound libraries identified new anti-Toxoplasma gondii agents (2017)
  • 著者名/発表者名: Adeyemi Oluyomi Stephen、Sugi Tatsuki、Han Yongmei、Kato Kentaro
  • 雑誌名: Parasitology Research 巻: 117 号: 2 ページ: 355-363
  • DOI: 10.1007/s00436-017-5698-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Modulation of host HIF-1α activity and the tryptophan pathway contributes to the anti- Toxoplasma gondii potential of nanoparticles (2017)
  • 著者名/発表者名: Adeyemi Oluyomi Stephen、Murata Yuho、Sugi Tatsuki、Han Yongmei、Kato Kentaro
  • 雑誌名: Biochemistry and Biophysics Reports 巻: 11 ページ: 84-92
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2017.07.004
  • NAID: 120006390983
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of compounds that suppress Toxoplasma gondii tachyzoites and bradyzoites (2017)
  • 著者名/発表者名: Murata Yuho、Sugi Tatsuki、Weiss Louis M.、Kato Kentaro
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 6 ページ: e0178203-e0178203
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0178203
  • NAID: 120006391021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ヒト脳細胞におけるトキソプラズマのステージ変換機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伴戸寛徳、加藤健太郎
  • 学会等名: 第 27 回分子寄生虫学ワークショップ
• [学会発表] ヒト脳細胞における宿主-トキソプラズマ間相互作用の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伴戸寛徳、山本雅裕、加藤健太郎
  • 学会等名: 第162回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] 抗トキソプラズマ作用を持つプロテインキナーゼ阻害剤のスクリーニング (2019)
  • 著者名/発表者名: 韓 永梅、Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • 学会等名: 第162回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] 原虫の特異的な宿主細胞侵入マシナリーと薬剤ターゲットとしての可能性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤健太郎
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] トキソプラズマのChitinase Like Protein 1の機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 齋藤晴伸、韓 永梅、村田優穂、加藤健太郎
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会（長崎大学、長崎）
• [学会発表] In vitro target inhibition of Toxoplasma gondii growth using tryptophan-capped nanoparticles (2019)
  • 著者名/発表者名: 韓 永梅, Oluyomi Stephen Adeyemi, 加藤 健太郎
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会（長崎大学、長崎）
• [学会発表] ヒト脳細胞における宿主-トキソプラズマ間相互作用の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: Adeyemi Oluyomi Stephen、加藤 健太郎
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会（長崎大学、長崎）
• [学会発表] Amino acids-capped nanoparticles show multiple fold anti-Toxoplasma gondii action (2018)
  • 著者名/発表者名: ADEYEMI Oluyomi Stephen、加藤健太郎
  • 学会等名: 第161回日本獣医学会（つくば国際会議場）
• [学会発表] トキソプラズマ原虫の増殖と侵入を抑制する薬剤のスクリーニング (2018)
  • 著者名/発表者名: 韓永梅、Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • 学会等名: 第161回日本獣医学会（つくば国際会議場）
• [学会発表] トキソプラズマ原虫の宿主細胞侵入におけるRON4とヘパラン硫酸の相互作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤健太郎
  • 学会等名: 生体運動研究合同班会議
• [学会発表] New imidazole derivatives active against Toxoplasma gondii in vitro (2018)
  • 著者名/発表者名: Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • 学会等名: 第87回日本寄生虫学会
• [学会発表] トキソプラズマ原虫の増殖を抑制するプロテインキナーゼ阻害剤ライブラリーのスクリーニング (2018)
  • 著者名/発表者名: 韓永梅、Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • 学会等名: 第87回日本寄生虫学会
• [学会発表] トキソプラズマ原虫のChitinase Like Protein 1 は潜伏虫体の再活性化に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 村田優穂、高野量、五十嵐慎、杉達紀、加藤健太郎
  • 学会等名: 第86回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Exploring amino acid modification of nanoparticle surface for selective anti-parasite action and enhanced biocompatibility (2017)
  • 著者名/発表者名: Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • 学会等名: 第86回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] トキソプラズマ原虫の潜伏再活性化因子の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村田優穂、高野量、五十嵐慎、杉達紀、加藤健太郎
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会
• [学会発表] Exploring amino acid modification of nanoparticles for selective anti-parasite action and enhanced biocompatibility (2017)
  • 著者名/発表者名: Oluyomi Adeyemi、加藤 健太郎
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会
  • 招待講演
• [学会発表] トキソプラズマ症の病態発現機構と対策技術に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤健太郎
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会
  • 招待講演
• [学会発表] トキソプラズマ症の潜伏再活性化機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤健太郎、村田優穂、高野量、五十嵐慎、杉達紀
  • 学会等名: グローバルヘルス合同大会2017
• [備考] 東北大学大学院農学研究科動物環境システム学分野のホームページ
  • URL: https://www.agri.tohoku.ac.jp/health/index.html
• [産業財産権] 防除用製剤、並びに土壌処理方法 (2019)
  • 発明者名: 加藤健太郎、大川和久、升水紀郎
  • 権利者名: 加藤健太郎、大川和久、升水紀郎
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-085952
  • 出願年月日: 2019
• [産業財産権] 抗トキソプラズマ剤及びこれを含む医薬 (2017)
  • 発明者名: 加藤健太郎、アデエミ オルヨミ
  • 権利者名: 国立大学法人帯広畜産大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-076436
  • 出願年月日: 2017
• [産業財産権] 抗原虫作用を持つ生薬由来化合物と生薬エキス (2017)
  • 発明者名: 加藤 健太郎、村田 優穂、杉 達紀、野中 基弘
  • 権利者名: 国立大学法人帯広畜産大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-083202
  • 出願年月日: 2017
• [産業財産権] 抗トキソプラズマ原虫剤 (2017)
  • 発明者名: 加藤健太郎、アデエミ オルヨミ
  • 権利者名: 国立大学法人帯広畜産大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-205211
  • 出願年月日: 2017