フィリピンにおける牛マダニ媒介性感染症のゲノム疫学調査と実践的診断法の構築

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20KK0154
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 田仲 哲也 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (00322842)
• 研究分担者: 草木迫 浩大 北里大学, 獣医学部, 助教 (10838220) ; 二神 泰基 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60512027) ; 山崎 渉 京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 教授 (70393262)
• 研究期間 (年度): 2020-10-27 – 2024-03-31
• キーワード: 牛マダニ媒介性感染症 / マダニ / ゲノム / LAMP / ジェノタイプ

研究実績の概要

マダニ媒介性感染症は、人や家畜に致死的な症状を引き起こし、地球規模で畜産業の脅威となっている。マダニ媒介性感染症の制御には、流行実態をグローバル(空間的)な視点により解明し、その地で現在流行しているマダニ媒介性感染症に適した「現地即応型」な診断対策を講じる必要がある。
本研究では、我が国と畜産・農産品の輸入貿易が盛んなフィリピンに着目した。当国における遺伝的に多様なマダニ媒介性病原体の集団を対象とし、ゲノム疫学的手法に基づくマダニ媒介性感染症の流行実態の解明と、ゲノム情報に立脚した現地即応型のマダニ媒介性感染症における診断法の構築を目指す。 本成果は畜産業向上のための「国際貢献」につながる。
本共同研究はフィリピンにおける牛マダニ媒介性感染症の流行実態を明らかにし、フィリピンの診断対策の向上に資することを最終目標とし、以下のように実施した。
・フィリピンにおける牛マダニ媒介性感染症の疫学調査： 広範囲の疫学調査と主要流行マダニ媒介性病原体の特定
（2020-2021年）【国内ラボワーク 主担当：田仲・山崎・草木迫】
① 遺伝子診断法の構築：牛リケッチア症ならびに牛ピロプラズマ症について、現地で利用し易いLAMP解析用のプライマーを考案し、LAMP法を確立した。② DNAサンプル解析：2018年にフィリピンから日本に搬入した牛の血液DNAサンプルを用いて、牛リケッチア症ならびに牛ピロプラズマ症の遺伝子診断・解析を行った。

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

COVID-19の影響下の中、当初の期待と同程度の進捗および結果が得られており、順調に研究が進展していると考えるため。

今後の研究の推進方策

（2021-2022年）【現地フィールドワーク 主担当：田仲・山崎・草木迫・Galay・Divina・Pilapil-Amante・Talactac】
・フィリピンにおける牛マダニ媒介性感染症の疫学調査： 広範囲の疫学調査と主要流行マダニ媒介性病原体の特定
① 調査地域選定：フィリピン北部、中部、南部を調査地域として選定する。② サンプル採集：各地域において、牛・水牛農家を選定し、血液サンプルを採集し、PCR法による簡易診断を実施する。簡易診断結果に基づいて本格的調査の場所を決定する。③ 遺伝子診断：LAMP法による遺伝子診断を実施する。④ 流行株の特定と核酸の抽出：上記DNA診断結果に基づいて、主要流行株を特定する。次に、特定した牛・水牛より大量血液サンプルを採取後、全DNAを抽出し、日本に搬入する。
・主要流行株の全ゲノム解読とデータベースの構築
（2021-2022年）【国内ラボワーク 主担当：草木迫・二神・田仲】①次世代シークエンサによる各種病原体の全ゲノム解読：主要流行株の全ゲノムについて、次世代シークエンサーMiSeqやナノポアシークエンサーMinIONを用いて解読する。② 遺伝的多型の推定：ゲノム全体の遺伝的多型を最も良く反映する可変領域を全ゲノムの解析結果から特定する。③ データベースの解析・構築：ナノポアシークエンサーと次世代シークエンサーMiSeqで得られた結果から、主要流行株のゲノムデータベースを構築する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
2020年度では当初予定していた研究計画を立てていたが、COVID-19の影響でフィリピンに渡航できなかった。しかし、2021年度はCOVID-19の影響が緩和され、フィリピンに渡航できることを願っている。
(使用計画)
2021年度の予算使用計画は、遺伝子工学試薬等の費用が主であり、その他、調査・研究打ち合わせのための旅費、人件費、遺伝子解析に関する費用などである。

研究成果

• [国際共同研究] フィリピン大学・獣医学部/カビテ州立大学・獣医生命科学部(フィリピン)
  • 国名: フィリピン
  • 外国機関名: フィリピン大学・獣医学部/カビテ州立大学・獣医生命科学部
• [雑誌論文] An Ixodes scapularis glutathione S-transferase plays a role in cell survival and viability during Langat virus infection of a tick cell line (2021)
  • 著者名/発表者名: Hernandez, E. P., Talactac, M. R., Vistor II, R. J. S., Yoshii, K. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Acta Trop. 巻: 214 ページ: 105763
  • DOI: 10.1016/j.actatropica.2020.105763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of resistance status to amitraz in the cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus from Luzon, Philippines through bioassay and molecular analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Alota S. L., Edquiban, T., Galay, R. L., Bernardo, J. M., Sandalo, K. A. C., Divina, B. P. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Exp. Appl. Acarol. 巻: 83 ページ: 399-409
  • DOI: 10.1007/s10493-021-00593-8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The antiviral immunity of ticks against transmitted viral pathogens (2021)
  • 著者名/発表者名: Talactac, M. R., Hernandez, E. P., Hatta, T., Yoshii, K., Kusakisako, K., Tsuji, N. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Dev. Comp. Immunol. 巻: 119 ページ: 104012
  • DOI: 10.1016/j.dci.2021.104012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular detection of Rickettsia spp. and Coxiella burnetii in cattle, water buffaloes, and Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks in Luzon Island of the Philippines (2020)
  • 著者名/発表者名: Galay, R. L., Talactac, M. R., Ambita-Salem, B. V., Chu, D. M. M., dela Costa, L. M. O., Salangsang, C. M. A., Caracas, D. K. B., Generoso, F. H., Babelonia, J. A., Vergano, J. L., Berana, L. C., Sandalo, K. A. C., Divina, B. P., Alvarez, C. R., Mago, E. R., Andoh, M. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Trop. Med. Infect. Dis. 巻: 5 ページ: 54
  • DOI: 10.3390/tropicalmed5020054
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay targeting the citrate synthase gene for detection of Ehrlichia canis in dogs (2020)
  • 著者名/発表者名: Chua, A. P. B., Galay, R. L., Tanaka, T. and Yamazaki, W.
  • 雑誌名: Vet. Sci. 巻: 7 ページ: 156
  • DOI: 10.3390/vetsci7040156
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Relationship between hepatic grayish-white solid nodules found in horses imported from Canada and larval Echinococcus multilocularis infection (2020)
  • 著者名/発表者名: Hifumi, T., Tanaka, T., Hernandez, EP., Akioka, K., Yamada, K., Imamura, Y., Hatai, H. and Miyoshi, N.
  • 雑誌名: Can. Vet. J. 巻: 62 ページ: 285-288
  • 査読あり
• [学会発表] Promoter analysis of elongation factor 1-alpha (EF1α) derived from Haemaphysalis longicornis (2021)
  • 著者名/発表者名: Hernandez Emmanuel Pacia, 川田逸人, 山本大介, 加藤大智, 松林 誠, 辻 尚利, 田仲哲也, 八田岳士 .
  • 学会等名: 第90回日本寄生虫学会・第32回日本臨床寄生虫学会合同大会
• [学会発表] マダニフェリチンの機能解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田仲哲也
  • 学会等名: 病害動物の生理分子生物談話会(第29回)
  • 招待講演
• [学会発表] マダニ胚由来細胞におけるフタトゲチマダニプロモータ活性の評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: Hernandez Emmanuel Pacia, 草木迫浩大, 八田岳士, 田仲哲也
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会
• [備考] 鹿児島大学 共同獣医学部獣医学科 病態予防獣医学講座 感染症学分野
  • URL: http://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/kadai/V-Infection/index.html