バベシアのマダニ体内発育ステージ抗原の網羅的解析：伝搬阻止ワクチン開発の基盤整備

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03120
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 河津 信一郎 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (60312295)
• 研究分担者: 白藤 梨可 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 助教 (00549909) ; 麻田 正仁 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (40587028) ; 山岸 潤也 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 准教授 (80535328)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 獣医学 / 疾病予防・制御 / バベシア / マダニステージ / 遺伝子改変原虫

研究実績の概要

本研究はバベシアのマダニ体内発育ステージに特異的な細胞表在性蛋白質を網羅的に検出し、その機能を解析するとともに伝搬阻止ワクチン（TBV）抗原としての性能を評価することを目的とする。
2020年度は私達の研究グループが独自に開発したin vitro誘導法（PubMed ID: 1549158）で作製したバベシア オバタ（Babesia ovata）マダニ体内発育ステージ（誘導後72時間サンプル）についてRNAシーケンス（RNA-seq）をおこない予備データを取得した。作製したマダニ体内発育ステージ誘導培養からRNAを抽出して、逆転写反応の後、次世代シーケンサーにて大規模シークエンスをおこない、このステージで発現している遺伝子のデータセットを取得した。このデータセットを以前に実施したウシ体内（赤血球型）でのRNA-seqのデータセットと定量的に比較解析した。その結果、マダニ体内発育ステージで有意に発現が上昇している約400の遺伝子を同定した。この中にはDNA合成に関連する遺伝子が多く含まれ、サンプリング（誘導後72時間）のタイミングで出現することが形態学的な観察から予想されていた、Ray bodyなどの無性増殖ステージの存在を裏付ける結果になった。現在、当該遺伝子のシグナル配列やアンカー配列の有無などの情報を加味して、データセットの再解析をおこなうことで、TBVの候補となる表在性蛋白質遺伝子の同定を進めている。また、マダニ体内発育ステージの初期で発現する遺伝子のデータセットを取得する目的で、誘導後6時間のサンプルについてRNA-seqをおこなう準備を進めている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

予備的なRNAシーケンス実験のデータから、サンプル採取時期に起こるマダニ体内ステージの分化について興味ある結果を得ることができたが、TBV候補の同定には至っていない。

今後の研究の推進方策

現在、当該データセットの再解析をおこなうことで、TBVの候補となる表在性蛋白質遺伝子の同定を進めている。また、マダニ体内発育ステージの初期で発現する遺伝子のデータセットを取得する目的で、誘導後6時間のサンプルについてRNA-seqをおこなう準備を進めている。

研究成果

• [国際共同研究] ケレタロ自治大学(メキシコ)
  • 国名: メキシコ
  • 外国機関名: ケレタロ自治大学
• [国際共同研究] チェコ科学アカデミー（CAS）(チェコ)
  • 国名: チェコ
  • 外国機関名: チェコ科学アカデミー（CAS）
• [雑誌論文] Genome editing of Babesia bovis using the CRISPR/Cas9 system. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hakimi, H., Ishizaki, T., Kegawa, Y., Kaneko, O., Kawazu, S., and Asada, M.
  • 雑誌名: mSphere 巻: 4 ページ: e00109-19
  • DOI: 10.1128/mSphere.00109-19.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Initiated Babesia ovata sexual stages under in vitro conditions were recognized by anti-CCp2 antibodies, showing changes in the DNA content by imaging flow cytometry. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nguyen, TT., Dang-Trinh, MA., Higuchi, L., Mosqueda, J,, Hakimi, H., Asada, M., Yamagishi, J., Umemiya-Shirafuji, R., and Kawazu, S.
  • 雑誌名: Pathogens 巻: 8 ページ: 104
  • DOI: 10.3390/pathogens8030104.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] RON2, a novel gene in Babesia bigemina, contains conserved, immunodominant B-cell epitopes that induce antibodies that block merozoite invasion. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mosqueda, J., Hidalgo-Ruiz, M., Calvo-Olvera, DA., Hernandez-Silva, DJ., Ueti, MW., Mercado-Uriostegui, MA., Rodriguez, A., Ramos-Aragon, JA., Hernandez-Ortiz, R., Kawazu, SI., and garashi, I.
  • 雑誌名: Parasitology 巻: 146 ページ: 1646-1654
  • DOI: 10.1017/S0031182019001161.
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Babesia ovata tick stages induced under in vitro conditions: Observation of morphological and ploidy changes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Thu-Thuy Nguyen、Minh Anh Dang Trinh、樋口留菜、Juan Mosqueda、Hassan Hakimi、麻田正仁、山岸潤也、梅宮-白藤梨可、河津信一郎
  • 学会等名: 第162回日本獣医学会
• [学会発表] The expression of a novel multigene family is correlated with channel activity in Babesia bovis-infected erythrocytes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hakimi H., Templeton TJ., Sakaguchi M., Yamagishi J., Yahata K., Kawazu S., Kaneko O., and Asada M.
  • 学会等名: 第89回日本寄生虫学会大会 口頭発表（集会中止・誌上発表）
• [学会発表] 放牧地および自然環境の境界域におけるマダニ類の局所的な種多様性の比較 (2019)
  • 著者名/発表者名: 尾針由真、白藤（梅宮）梨可、河津信一郎
  • 学会等名: 89回日本寄生虫学会大会 ポスター（集会中止・誌上発表）
• [備考] 帯広畜産大学 原虫病研究センター （日本語版）
  • URL: https://www.obihiro.ac.jp/facility/protozoa/
• [備考] 帯広畜産大学 原虫病研究センター （英語版）
  • URL: https://www.obihiro.ac.jp/facility/protozoa/en