マラリア高度流行地における独自開発デバイスを用いた無症候感染者の診断法の確立

• 研究課題/領域番号: 17H04650
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 寄生虫学(含衛生動物学)
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 橋本 宗明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30407308)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: マラリア / 検査 / 診断機器開発 / アフリカ / 診断 / 機器開発 / 熱帯熱マラリア / 無症状マラリア / 診断機器 / 薬剤耐性 / 種の同定 / パラシテミア / ケニア / 感染症 / 診断法

研究成果の概要

本研究は申請者らが独自開発した自動マラリア診断デバイスをマラリア流行地の無症候感染者に対し使用し、現行法と比較することでマラリア撲滅のための次世代診断デバイスの開発を目的とした。デバイスの改良をおこない、本デバイスで高い正確性で診断できることが明らかになった。具体的には、nested PCR法をレファレンス法として、本デバイスの感度と特異度は，それぞれ100％，92.8％であった。また、マラリア寄生虫陽性53検体について、本デバイスで算出されたパラシテミア値と顕微鏡検査で算出した値を比較し、本デバイスの高い定量性が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マラリア流行地では無症候感染者（繰返しの感染により部分的な免疫の獲得し、低感染状態の感染者）が原虫のドナーになっており、マラリア撲滅のためには無症候感染者の治療による伝播阻止が鍵になる。このような背景から、流行地でのフィールドワークで無症候感染者にも使用可能な迅速かつ易操作な高感度マラリア診断デバイスの開発が望まれている。申請者らはこれらを可能にし得るデバイスを独自に開発した。本研究では罹患率が特に高いマラリア流行地であるケニアにおいて無症候感染者を対象に本デバイスを用いた原虫の高感度検出を可能にし、マラリア撲滅に大きく貢献すると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Quantitative Detection of Plasmodium falciparum Using, LUNA-FL, A Fluorescent Cell Counter (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki、Yokota Kazumichi、Kajimoto Kazuaki、Matsumoto Musashi、Tatsumi Atsuro、Yamamoto Kenichi、Hyodo Tomonori、Matsushita Kiichiro、Minakawa Noboru、Mita Toshihiro、Oka Hiroaki、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 8 号: 9 ページ: 1356-1356
  • DOI: 10.3390/microorganisms8091356
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Highly Sensitive and Rapid Quantitative Detection of Plasmodium falciparum Using an Image Cytometer (2020)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki、Yokota Kazumichi、Kajimoto Kazuaki、Matsumoto Musashi、Tatsumi Atsuro、Nakajima Yoshihiro、Mita Toshihiro、Minakawa Noboru、Oka Hiroaki、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 8 号: 11 ページ: 1769-1769
  • DOI: 10.3390/microorganisms8111769
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a quantitative, portable, and automated fluorescent blue-ray device-based malaria diagnostic equipment with an on-disc SiO2 nanofiber filter (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Takeki、Hashimoto Muneaki、Nagatomi Kenji、Nogami Takahiro、Sofue Yasuyuki、Hayashi Takuya、Ido Yusuke、Yatsushiro Shouki、Abe Kaori、Kajimoto Kazuaki、Tamari Noriko、Awuor Beatrice、Sonye George、Kongere James、Munga Stephen、Ohashi Jun、Oka Hiroaki、Minakawa Noboru、Kataoka Masatoshi、Mita Toshihiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 6585-6585
  • DOI: 10.1038/s41598-020-63615-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Nucleic acid purification from dried blood spot on FTA Elute Card provides template for polymerase chain reaction for highly sensitive Plasmodium detection (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki、Bando Mika、Kido Jun-ichi、Yokota Kazumichi、Mita Toshihiro、Kajimoto Kazuaki、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 73 ページ: 101941-101941
  • DOI: 10.1016/j.parint.2019.101941
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Small-scale culture of Plasmodium falciparum using μ-Slide Angiogenesis followed by automatic infection rate counting to assess drug effects (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki、Ido Yusuke、Tanaka Masato、Yokota Kazumichi、Kajimoto Kazuaki、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 69 ページ: 54-58
  • DOI: 10.1016/j.parint.2018.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a highly sensitive, quantitative, and rapid detection system for Plasmodium falciparum-infected red blood cells using a fluorescent blue-ray optical system (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Takeki、Yatsushiro Shouki、Hashimoto Muneaki、Kajimoto Kazuaki、Ido Yusuke、Abe Kaori、Sofue Yasuyuki、Nogami Takahiro、Hayashi Takuya、Nagatomi Kenji、Minakawa Noboru、Oka Hiroaki、Mita Toshihiro、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Biosensors and Bioelectronics 巻: 132 ページ: 375-381
  • DOI: 10.1016/j.bios.2019.02.064
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Loop-Mediated Isothermal Amplification in Microchambers on a Cell Microarray Chip for Identification of Plasmodium Species (2019)
  • 著者名/発表者名: Ido Yusuke、Hashimoto Muneaki、Yatsushiro Shouki、Tanaka Masato、Yokota Kazumichi、Kajimoto Kazuaki、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Journal of Parasitology 巻: 105 号: 1 ページ: 69-69
  • DOI: 10.1645/18-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] PSEUDO iRBC BEADS AS POSITIVE CONTROL FOR CELL MICROARRAY CHIP-BASED DETECTION OF PLASMODIUM-INFECTED RBCs (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki、Numata Masahiko、Yatsushiro Shouki、Ido Yusuke、Tanaka Masato、Kajimoto Kazuaki、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Journal of Parasitology 巻: in press 号: 3 ページ: 283-288
  • DOI: 10.1645/17-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ loop-mediated isothermal amplification (LAMP) for identification of Plasmodium species in wide-range thin blood smears (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki、Sakamoto Hirokazu、Ido Yusuke、Tanaka Masato、Yatsushiro Shouki、Kajimoto Kazuaki、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Malaria Journal 巻: 17 号: 1 ページ: 235-235
  • DOI: 10.1186/s12936-018-2381-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hydrophilic-treated plastic plates for wide-range analysis of Giemsa-stained red blood cells and automated Plasmodium infection rate counting (2017)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki、Yatsushiro Shouki、Yamamura Shohei、Tanaka Masato、Sakamoto Hirokazu、Ido Yusuke、Kajimoto Kazuaki、Bando Mika、Kido Jun-ichi、Kataoka Masatoshi
  • 雑誌名: Malaria Journal 巻: 16 号: 1 ページ: 321-321
  • DOI: 10.1186/s12936-017-1975-9
  • NAID: 120006767282
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sensitivity of Loop-Mediated Isothermal Amplification Increases 100-Fold after TritonTM?X-100 Treatment of?Plasmodium-Infected Erythrocytes (2017)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Muneaki
  • 雑誌名: SOJ Microbiology & Infectious Diseases 巻: 5 号: 4 ページ: 1-2
  • DOI: 10.15226/sojmid/5/4/00177
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] In situ loop-mediated isothermal amplification (LAMP) for identification of Plasmodium species in wide-range thin blood smears (2018)
  • 著者名/発表者名: 橋本 宗明、坂本 寛和、井戸 佑介、田中 正人、八代 聖基、梶本 和昭、片岡 正俊
  • 学会等名: 日本寄生虫学会大会
• [学会発表] The malaria cell disc system: Development of a portable and highly sensitive CDplayer-like automatic malaria diagnosis device (2018)
  • 著者名/発表者名: Muneaki Hashimoto
  • 学会等名: 日本熱帯医学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 赤血球を単層配列させる技術をマラリア診断・研究に応用する (2018)
  • 著者名/発表者名: 橋本宗明
  • 学会等名: 分子寄生虫学ワークショップ・分子寄生虫・マラリア研究フォーラム
• [学会発表] Preparation of a uniform monolayer of Giemsa-stained red blood cells on hydrophilic-treated plastic plates for malaria diagnosis (2017)
  • 著者名/発表者名: Muneaki Hashimoto, Shohei Yamamura, Hirokazu Sakamoto, Masato Tanaka, Shouki Yatsushiro, Kazuaki Kajimoto, Masatoshi Kataoka
  • 学会等名: 日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Preparation of a uniform monolayer of Giemsa-stained red blood cells on hydrophilic-treated plastic plates for malaria diagnosis (2017)
  • 著者名/発表者名: Muneaki Hashimoto, Shouki Yatsushiro, Shohei Yamamura, Masato Tanaka, Hirokazu Sakamoto, Yusuke Ido, Kazuaki Kajimoto, Mika Bando, Jun-ichi Kido, Masatoshi Kataoka
  • 学会等名: AMERICAN SOCIETY OF TROPICAL MEDICINE and HYGIENE
  • 国際学会