新たな牛伝染性リンパ腫発症分子機序解明を基盤とする早期診断法の創出

• 研究課題/領域番号: 22K19232
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 今内 覚 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (40396304)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 牛伝染性リンパ腫 / 牛伝染性リンパ腫ウイルス / 地方病性牛伝染性リンパ腫 / レトロウイルス / プロウイルス / 挿入部位 / クローナリティ / 早期診断 / 早期発症診断法 / がん関連遺伝子 / がん化メカニズム

研究開始時の研究の概要

牛伝染性リンパ腫は、近年全国的に激増し、令和2年の届出発生数は4,197頭で農林水産省が定める牛の監視伝染病疾患では最多(1998年発生頭数の42.4倍)である。牛伝染性リンパ腫の主な原因は、レトロウイルス科に属する牛伝染性リンパ腫ウイルス(Bovine leukemia virus: BLV)であるが、感染率(全国平均35%以上)が極めて高い現状を考えると、感染診断法の開発ではなく、的確な発症リスクに基づく早期摘発淘汰が極めて有効である。しかし、本病の発症機序は解明されておらず発症を予測可能な診断法は存在しない。そこで、早期診断法の実現を目的に本病の新たな発症分子機序を検証する。

研究成果の概要

急増している牛伝染性リンパ腫(EBL)の発症を予測する診断法は存在しない。本研究では、牛伝染性リンパ腫の発症予測法の新規構築のために感染細胞のクローナリティ値(Cv)を評価するプロウイルス挿入部位の網羅的増幅法(RAISING）を開発した。EBL発症牛は、未発症キャリアと比べてCvが有意に高く、CvはEBLの高精度な診断マーカーになることが確認された。本研究により、RAISING法によるクローナリティ解析はEBLの診断法並びに発症予測法として有用であると示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

RAISING法によるBLVクローナリティ解析を臨床症例に応用し、牛伝染性リンパ腫の鑑別診断法ならびに発症予測法としての有用性が示された。本研究により、クローナリティ解析はEBLの診断法並びに発症予測法として有用であると示された。今後は、大規模な野外調査により本技術の有用性を臨床現場で実証し、EBLによる畜産被害の軽減や生産性の向上に役立てていきたい。

研究成果

• [国際共同研究] モンゴル生命科学大学(モンゴル)
• [国際共同研究] フィリピンカラバオセンター(フィリピン)
• [国際共同研究] チュラロンコン大学(タイ)
• [雑誌論文] Chimeric provirus of bovine leukemia virus/SMAD family member 3 in cattle with enzootic bovine leukosis (2024)
  • 著者名/発表者名: Nao N, Okagawa T, Nojiri N, Konnai S, Shimakura H, Tominaga M, Yoshida-Furihata H, Nishiyama E, Matsudaira T, Maekawa N, Murata S, Muramatsu M, Ohashi K, Saito M.
  • 雑誌名: Arch Virol. 巻: 169 号: 3 ページ: 47-47
  • DOI: 10.1007/s00705-024-05970-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 子牛用ワクチン効果の新規増強法の試み (2024)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: 臨床獣医 巻: 42 ページ: 38-41
• [雑誌論文] Molecular characterization of immunoinhibitory factors PD-1/PD-L1 in sheep (2023)
  • 著者名/発表者名: Tiyamanee W, Konnai S, Okagawa T, Nojima Y, Ganbaatar O, Maekawa N, Hasebe R, Kagawa Y, Kato Y, Suzuki Y, Murata S, Ohashi K.
  • 雑誌名: Vet Immunol Immunopathol. 巻: 261 ページ: 110609-110609
  • DOI: 10.1016/j.vetimm.2023.110609
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] One HealthアプローチにもとづくBLV/HTLV-Ⅰ感染症におけるリンパ腫の診断と早期発症予測法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘, 斎藤益満
  • 雑誌名: 臨床とウイルス 巻: 51 ページ: 192-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] 牛伝染性リンパ腫診断の新技術・早期発症予測診断法RAISINGとは (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: 家畜診療 巻: 70 ページ: 259-266
• [雑誌論文] 成果紹介：ウシ伝染性リンパ腫の早期発症診断による経済損失低減の実現 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: JATAFFジャーナル 巻: 11 ページ: 45-50
• [雑誌論文] Chimeric provirus of bovine leukemia virus/ SMAD family member 3 in cattle with enzootic bovine leukosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Nao N, Okagawa T, Nojiri N, Konnai S, Shimakura H, Tominaga M, Yoshida-Frihata H, Nishiyama E, Matsudaira T, Maekawa N, Murata S, Muramatsu M, Ohashi K, Saito M.
  • 雑誌名: Archi Virol. 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhancement of Vaccine-Induced T-Cell Responses by PD-L1 Blockade in Calves (2023)
  • 著者名/発表者名: Okagawa T, Konnai S, Nakamura H, Ganbaatar O, Sajiki Y, Watari K, Noda H, Honma M, Kato Y, Suzuki Y, Maekawa N, Murata S, Ohashi K.
  • 雑誌名: Vaccines (Basel) 巻: 11(3) 号: 3 ページ: 559-559
  • DOI: 10.3390/vaccines11030559
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Combined Immune Checkpoint Blockade Enhances Antiviral Immunity against Bovine Leukemia Virus. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura H, Konnai S, Okagawa T, Maekawa N, Sajiki Y, Watari K, Kamitani K, Saito M, Kato Y, Suzuki Y, Murata S, Ohashi K.
  • 雑誌名: J Virol. 巻: 97(1) 号: 1
  • DOI: 10.1128/jvi.01430-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 講座: 牛伝染性リンパ腫診断の新技術・早期発症予測診断法RAISINGとは (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: 家畜診療 巻: 印刷中
• [雑誌論文] 成果紹介：ウシ伝染性リンパ腫の早期発症診断による経済損失提言の実現 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: JATAFFジャーナル 巻: 印刷中
• [雑誌論文] 研究紹介：牛のリンパ腫発症を予測するがん検診技術を開発 ～発症予測法の実用化による畜産被害の軽減に期待～ (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: 北海道獣医師会誌 巻: 67 ページ: 44-47
• [雑誌論文] 牛伝染性リンパ腫の現状から最後の砦：発症予測法について (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: 臨床獣医 巻: 2 ページ: 46-31
• [雑誌論文] ピックアップ新技術：牛のリンパ腫発症を予測するがん検診技術を開発. リスク高い牛の優先淘汰による発生予防に期待 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚, 岡川朋弘
  • 雑誌名: DAIRYMAN 巻: 73(2) ページ: 64-66
• [雑誌論文] Diagnosis and Early Prediction of Lymphoma Using High-Throughput Clonality Analysis of Bovine Leukemia Virus-Infected Cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Okagawa T, Shimakura H, Konnai S, Saito M, Matsudaira T, Nao N, Yamada S, Murakami K, Maekawa N, Murata S, Ohashi K.
  • 雑誌名: Microbiol Spectr. 巻: 10(6) 号: 6
  • DOI: 10.1128/spectrum.02595-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RAISING is a high-performance method for identifying random transgene integration sites. (2022)
  • 著者名/発表者名: Wada Y, Sato T, Hasegawa H, Matsudaira T, Nao N, Coler-Reilly ALG, Tasaka T, Yamauchi S, Okagawa T, Momose H, Tanio M, Kuramitsu M, Sasaki D, Matsumoto N, Yagishita N, Yamauchi J, Araya N, et al.
  • 雑誌名: Commun Biol 巻: 5(1) 号: 1 ページ: 535-535
  • DOI: 10.1038/s42003-022-03467-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 特集：ワクチン戦略を考える：ワクチンの基本 (2022)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 雑誌名: 臨床獣医 巻: 11 ページ: 16-21
• [学会発表] Immune Checkpoint Inhibitors -Breakthrough Cancer Therapy and its Application to Veterinary Medicine- (2024)
  • 著者名/発表者名: Satoru KONNAI
  • 学会等名: Seminario Especial in Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫の現状から最後の砦：発症予測法について (2024)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 新潟県獣医師会産業動物部会特別講習会
  • 招待講演
• [学会発表] 動物も新薬で病気から救える時代に (2024)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 国民との科学・技術対話事業
  • 招待講演
• [学会発表] 獣医学から生まれる医学への貢献 汎動物学(ズービキティ）とは？ (2024)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: One Health リサーチセンター 開所記念 市民公開講座
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫ってどういう病気？ 感染・発症・診断の基本と最前線 (2024)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 細胞診クラブ主催 牛伝染性リンパ腫フォーラム【基本と最前線×東洋医学的解析×鍼灸治療】
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫の現状から最後の砦：発症予測法について (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 第41回日本獣医師会獣医学術学会年次大会（令和5年度）特別企画
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫とは？ 最後の砦！発症予測診断法RAISINGとは？ (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 2023アグリビジネス創出フェア in Hokkaido －北海道の食と農の明日へ－
• [学会発表] 早期発症診断によって経済損失低減を実現する 牛のがん検診 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 知の集積と活用の場 産学官連携協議会2023
• [学会発表] Novel livestock disease prevention method using probiotics instead of antibiotics (2023)
  • 著者名/発表者名: Satoru KONNAI
  • 学会等名: 7th International Livestock Biotechnology Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫対策の最新知見 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 令和5年岩手県獣医師会研修会
  • 招待講演
• [学会発表] 酪農教育ファームにおける安全・衛生 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 中央酪農会議 令和5年度酪農教育ファームスキルアップ研修会
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫における最近の知見、新たな発症予測診断について (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 北海道獣医師会留萌支部獣医新技術講習会
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫への対策に向けて (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 松前町肉牛改良センター特別講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 動物難治性疾病に対する新規予防・治療法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 第15回大動物臨床研究会特別セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 動物難治性疾病に対する新規予防・治療法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 北里大学第486回獣医学科セミナー＜特別講演＞
  • 招待講演
• [学会発表] 牛のリンパ腫発症を予測するがん検診技術 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 岩手県中央家畜保健衛生所セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫の診断と早期発症予測法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 富永みその, 今内 覚, 岡川朋弘, 神谷可菜, 齋藤麻矢, 安富一郎, 目堅博久, 前川直也, 村田史郎, 大橋和彦
  • 学会等名: 令和5年度北海道獣医師会地区学会
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫ウイルス感染症における免疫チェックポイント因子TIM-3およびPD-L1を標的とした抗ウイルス効果の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村隼人, 今内 覚, 岡川朋弘, 前川直也, 村田史郎, 大橋和彦
  • 学会等名: 第166回日本獣医学会学術集会(web開催)
• [学会発表] クローナリティ解析による地方病性牛伝染性リンパ腫に対する発症予測法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 富永みその, 岡川朋弘, 嶋倉穂南, 斎藤益満, 松平崇弘, 直亨則, 山田慎二, 村上賢二, 前川直也, 村田史郎, 大橋和彦, 今内 覚
  • 学会等名: 第166回日本獣医学会学術集会(web開催)
• [学会発表] Molecular characterization of immunoinhibitory factors PD-1/PD-L1 in sheep (2023)
  • 著者名/発表者名: Wisa Tiyamanee, Satoru Konnai, Tomohiro Okagawa, Naoya Maekawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi.
  • 学会等名: 第166回日本獣医学会学術集会(web開催)
• [学会発表] 地方病性牛伝染性リンパ腫における牛伝染性リンパ腫ウイルス/SMAD3融合遺伝子の検出 (2023)
  • 著者名/発表者名: 直 亨則, 岡川朋弘, 野尻直未, 今内 覚, 嶋倉穂南, 富永みその, 吉田初佳, 西山依里, 松平崇弘, 前川直也, 村田史郎, 大橋和彦, 斎藤益満
  • 学会等名: 第 70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Temporal analysis of programmed death-ligand 1 expression and proviral load in sheep experimentally infected with bovine leukemia virus (2023)
  • 著者名/発表者名: Wisa Tiyamanee, Satoru Konnai, Tomohiro Okagawa, Naoya Maekawa, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi.
  • 学会等名: The 11th Sapporo Summer Symposium for One Health
  • 国際学会
• [学会発表] Combined Immune Checkpoint Blockade Enhances Antiviral Immunity against Bovine Leukemia Virus (2023)
  • 著者名/発表者名: Hayato Nakamura, Satoru Konnai, Tomohiro Okagawa, Naoya Maekawa, Yasuhiko Suzuki, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi.
  • 学会等名: The 11th Sapporo Summer Symposium for One Health
  • 国際学会
• [学会発表] PD-L1 blockade enhances T-cell response to vaccination in calves (2023)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Okagawa, Satoru Konnai, Naoya Maekawa, Yasuhiko Suzuki, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi.
  • 学会等名: 13th International Veterinary Immunology Symposium (IVIS2023)
  • 国際学会
• [学会発表] From Bench to Farm: Development of Immunotherapy and Clonality Analysis Technologies for BLV Control (2023)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Okagawa, Satoru Konnai, Naoya Maekawa, Yasuhiko Suzuki, Shiro Murata, Kazuhiko Ohashi.
  • 学会等名: The international all things bovine leukemia virus conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 動物も新薬で病気から救える時代に (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 国民との科学・技術対話事業(札幌龍谷学園高等学校)
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫 (旧名：牛白血病)の現状と早期発症診断による経済損失低減の実現 (2023)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 山口県畜産振興協会令和4年度家畜生産農場衛生対策事業
  • 招待講演
• [学会発表] Development of effective preventive and therapeutic methods for animal diseases (2023)
  • 著者名/発表者名: Satoru KONNAI
  • 学会等名: Special seminar in Mongolian University of Life Sciences
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 動物も新薬で病気から救える時代に (2022)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 国民との科学・技術対話事業(札幌国際情報高等学校)
  • 招待講演
• [学会発表] Breakthrough in cancer therapy (2022)
  • 著者名/発表者名: Satoru KONNAI
  • 学会等名: Capability building of ASEAN biotechnology researchers for livestock resiliency and sustainability 2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Importance of building global network for livestock resiliency and sustainability (2022)
  • 著者名/発表者名: Satoru KONNAI
  • 学会等名: Capability building of ASEAN biotechnology researchers for livestock resiliency and sustainability 2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Novel livestock disease prevention method using probiotics instead of antibiotics (2022)
  • 著者名/発表者名: Satoru KONNAI
  • 学会等名: Capability building of ASEAN biotechnology researchers for livestock resiliency and sustainability 2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 動物難治性疾病に対する治療と実際、未来 (2022)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚
  • 学会等名: 北里大学第471回獣医学科セミナー＜Cutting edge＞
  • 招待講演
• [学会発表] 牛伝染性リンパ腫ウイルス感染牛における分娩が及ぼす免疫抑制メカニズムの解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 富永みその, 今内覚, 佐治木大和, 岡川朋弘, 小原潤子, 似内厚之, 高橋博文, 窪田健太郎, 武田休史, 前川直也, 村田史郎, 大橋和彦
  • 学会等名: 令和４年度日本産業動物獣医学会（北海道)
• [学会発表] Identification and characterization of ovine PD-1 and PD-L1 (2022)
  • 著者名/発表者名: Tiyamanee W, Konnai S, Okagawa T, Maekawa N, Murata S, Ohashi K.
  • 学会等名: The 10th Sapporo Summer Seminar for One Health
• [図書] 動物衛生学 第2版 (2024)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚 (担当:共著, 範囲:分担執筆, 範囲:コラム 牛伝染性リンパ腫 (旧名：牛白血病))
  • 総ページ数: 467
  • 出版者: 文永堂出版
  • ISBN: 9784830032912
• [図書] 周産期疾病から牛を守る (担当:分担執筆, 範囲:第Ⅰ章 重要疾病の基礎知識と周産期免疫の新知見: ５ 周産期に免疫が低下するメカニズムの一端を解明) (2022)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚 他
  • 総ページ数: 220
  • 出版者: デーリィマン編集部
• [図書] 獣医内科学第3版 産業動物編 (担当:分担執筆, 範囲:第11章 血液・造血臓器疾患 5. 血液の感染症 1) 牛伝染性リンパ腫) (2022)
  • 著者名/発表者名: 今内 覚 他
  • 総ページ数: 447
  • 出版者: 文永堂出版
• [備考] 牛のリンパ腫発症を予測するがん検診技術を開発～発症予測法の実用化による畜産被害の軽減に期待～
  • URL: https://www.hokudai.ac.jp/news/2022/10/post-1113.html
• [備考] 日経バイオテク. 北海道大、牛のリンパ腫発症を予測するがん検診技術を開発
  • URL: https://bio.nikkeibp.co.jp/atcl/release/22/10/21/14882/
• [備考] Science Japan. Predicting the onset of lymphoma
  • URL: https://sj.jst.go.jp/news/202212/n1219-01k.html
• [備考] 農業協同組合新聞. 牛のリンパ腫発症を予測するがん検診技術を開発 北大、ファスマックなど4者
  • URL: https://www.jacom.or.jp/niku/news/2022/10/221024-62339.php
• [備考] 日本農業新聞. 牛リンパ腫発症予測 早期淘汰可能に 北大など技術開発
  • URL: https://www.agrinews.co.jp/news/index/114669