遺伝子ノックアウト吸虫作成技術の確立と虫卵孵化のタイミングを司る遺伝子の同定

• 研究課題/領域番号: 20K21367
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 高島 康弘 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (20333552)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 肝蛭 / 遺伝子組換え / 吸虫 / 孵化 / 組換え

研究開始時の研究の概要

多くの寄生虫卵（吸虫、条虫、線虫）は、宿主体外に排出された環境中で長期間孵化しないまま生存した後、適切な宿主に感染が成立する環境が整うと孵化する。例えば感染動物の糞便中に排出された回虫卵や鞭虫卵は土壌中や水中で孵化しないまま長期間にわたって生存するが、これを人や動物が摂取すると腸内で直ちに孵化する。しかしこの現象はあまりにも当たり前のことと考えられたのか、寄生虫卵の孵化のタイミングを決めるメカニズムはほとんど研究されてこなかった。そこで本研究では、肝蛭を用いて世界で初めての遺伝子ノックアウト吸虫の作成に挑戦する。さらに確立した手法を用いて肝蛭卵の孵化のタイミングを司る遺伝子を同定する。

研究実績の概要

昨年度、成熟したミラシジウムが内包されている卵であっても等ないし高張液中では孵化できないことが示された。本年度は、この現象を司ると思われる遺伝子をノックアウトすることを目標に、肝蛭の組換え体作成技術の開発にむけた基礎研究を推進した。虫卵よりもスポロシスト期の幼虫を用いて組み換えを行うのが良いという予備的データを得たが、実験に供するために十分なスポロシストを中間宿主貝から得るのは難しい。そこで培養系で大量のスポロシストを作成する手法の開発に取り組み、これを成功させた。続いて、得られた大量のスポロシストを用いた遺伝子導入手法の開発を行ったが、現時点で充分な効率を得るまでには至っていないため、さらに条件検討を重ねる必要がある。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

胚細胞への遺伝子導入がうまくいっておらず、なお条件検討が必要。一方で多数の胚細胞を持つ中間宿主貝ステージの幼虫をin vitroで得ることに成功するなど解決への道筋はみえた。

今後の研究の推進方策

培養系で得られた多数の幼虫を用い、狙った細胞への遺伝子導入方法をブラッシュアップする。これにより組換え体作成を行う。また遺伝子導入した幼虫を貝に接種し、メタセルカリアまで成育させる。現時点で貝の麻酔法および貝への接種方法は確立できているため、遺伝子導入効率の向上にむけて条件検討に注力する。