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2020 年度 実施状況報告書

マダニ媒介性感染症研究のボトルネック解消に向けたマダニ実験基盤の国際共同構築

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0151
研究機関北海道大学

研究代表者

中尾 亮  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (50633955)

研究分担者 佐々木 東  北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (00754532)
邱 永晋  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 助教 (00760985)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
キーワード共生微生物 / 人工吸血 / マイクロビオーム / マダニ / マダニ細胞
研究実績の概要

マダニ細胞の作出のため、フタトゲチマダニ(Haemaphysalis longicornis)(高知株・単為生殖系統)雌個体をウサギに吸血させ、飽血個体を得た。共同研究者である英国・リバプール大学・Lesley Bell-Sakyi 博士の研究室で実施されているマダニ卵とL15培地を用いた手法を採用し、約30個体の飽血個体から得られた卵塊から乳剤を作製し、初代培養を開始した。これまでに広くマダニ細胞の維持に用いたられているL-15培地、L-15B培地に加え、昆虫細胞用の培地であるTNM-FH培地、TC-100培地も培地候補に加え、複数の温度条件で培養を開始した。現在までのところ、株化された細胞は得られていない。また、リバプール大学から分与されたマダニ細胞(BME/CTVM23細胞)を用いて、液体窒素による保存試験を実施した。市販されている細胞・組織凍結保存液により、細胞保存が可能であることを確認した。
マダニ人工吸血システムの構築のため、シリコン膜の作製条件を検討した。共同研究者であるドイツ・ベルリン自由大学・Ard M Njihof 博士の助言のもと、レンズペーパーおよびゴールドビーターズ・スキンにシリコンを塗布することでシリコン膜を作製した。へキシンとの混合割合を調整することで、マダニの発育ステージに応じた複数の厚さのシリコン膜作製に成功した。すなわち、へキシン無しで作製した膜厚は平均0.128μmであったが、へキシンを使用した場合の膜厚は平均0.064μmとなり、ヒツジマダニ(Ixodes ricinus)を用いた試験で若虫に最適とされるメンブレンの厚さ(50-70μm)のレンジ内に収まった。一方で、ゴールドビーターズ・スキンを用いたシリコン膜では、オートクレーブ処理後に漏水が見られたため改良の必要性が示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

マダニ細胞の株化には、初代培養を開始してから数ヶ月~数年単位の期間が必要であることが先行研究で報告されている。初代培養細胞の継代維持を続けることで、細胞株作出に向け着実に実験が実施できている。
人工吸血システムの開発に関して、最重要素材であるシリコン膜の作製に成功した。ゴールドビーターズ・スキンを用いたシリコン膜で漏水がみられたことから、新たな土台材料の探索が必要となるものの、レンズペーパーを用いたシリコン膜を使用することで、吸血刺激試験に進める技術基盤が得られた。
新型コロナウイルス感染症の流行により、当初計画にあった海外渡航が実施できない状況であったが、細胞作出に関しては英国・リバプール大学・Lesley Bell-Sakyi 博士と、人工吸血システム開発に関してはドイツ・ベルリン自由大学・Ard M Njihof 博士と、Eメール等を通じて情報交換を行い、着実に国際共同研究を進めることができた。
以上のことから、おおむね順調に進展していると評価する。

今後の研究の推進方策

これまでのところ順調に研究が実施できているため、本年度も申請書の計画通り進める。マダニ細胞作出に関しては、初代培養細胞の継代維持を続けるとともに、他のマダニ種についても同様に初代培養細胞の培養を開始する。人工吸血試験では、実際にマダニを用いて、シリコン膜への吸着性を評価するとともに、吸血誘引剤の開発を進める。

次年度使用額が生じた理由

研究立案段階では、ドイツ・ベルリン自由大学への渡航を計画したが、新型コロナウイルス感染症の流行により、海外渡航制限が生じたため次年度使用額が生じた。今後の使用計画としては、ドイツへのサンプル輸送料と人工膜材料の購入費に充てる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [国際共同研究] リバプール大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      リバプール大学
  • [国際共同研究] ベルリン自由大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ベルリン自由大学
  • [雑誌論文] Spiroplasma Infection among Ixodid Ticks Exhibits Species Dependence and Suggests a Vertical Pattern of Transmission2021

    • 著者名/発表者名
      Ogata Shohei、Mohamed Wessam Mohamed Ahmed、Kusakisako Kodai、Thu May June、Qiu Yongjin、Moustafa Mohamed Abdallah Mohamed、Matsuno Keita、Katakura Ken、Nonaka Nariaki、Nakao Ryo
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 9 ページ: 333~333

    • DOI

      10.3390/microorganisms9020333

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploring Prokaryotic and Eukaryotic Microbiomes Helps in Detecting Tick-Borne Infectious Agents in the Blood of Camels2021

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Wessam Mohamed Ahmed、Ali Alsagher O.、Mahmoud Hassan Y. A. H.、Omar Mosaab A.、Chatanga Elisha、Salim Bashir、Naguib Doaa、Anders Jason L.、Nonaka Nariaki、Moustafa Mohamed Abdallah Mohamed、Nakao Ryo
    • 雑誌名

      Pathogens

      巻: 10 ページ: 351~351

    • DOI

      10.3390/pathogens10030351

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2021-12-27  

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