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

2022 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) [辞退]
• 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 / ピロプラズマ症 / PCR / LAMP / RPA

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た。しかし、COVID-19影響のため、なかなかフィリピンに行くことができず、鹿児島県や熊本県で採取した牛の血液を用いて、以下の実験を行った。
・鹿児島県や熊本県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（2022-2023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：牛のピロプラズマ症について、現地で利用し易いLAMPやRPA解析用のプライマーを考案し、LAMP法やRPA法を確立した。
② DNAサンプル解析：2018年に採取した牛の血液DNAサンプルを用いて、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)

3: やや遅れている

理由

COVID-19の影響下のため、フィリピンには渡航できなかったため、牛血液のサンプル採取が遅れているため。

今後の研究の推進方策

（2023-2024年）【現地フィールドワーク 主担当：田仲・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
（2023-2024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

[次年度使用額が生じた理由] COVID-19の影響のため、フィリピンに渡航できず、消耗品ならびに旅費が消化できず、次年度使用額が生じた。
[消耗品費] 遺伝子クローニング、大腸菌培養、塩基配列解読、遺伝子診断法などに必要な遺伝子工学試薬・一般試薬類・培地類などに使用する。[旅費] 研究代表者・分担者の国内研究打合せやフィリピン渡航費・滞在費のために使用する。[謝金] サンプル処理や遺伝子解析などの研究補助に対する謝金として使用する。[その他] サンプル送料、データ解析料、論文掲載料などに使用する。

研究成果

• [国際共同研究] フィリピン大学・獣医学部/カヴィテ州立大学・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/カヴィテ州立大学・獣医生命科学部
• [雑誌論文] Phylogenetic Position of Haemaphysalis kashmirensis and Haemaphysalis cornupunctata, with Notes on Rickettsia spp. (2023)
  • 著者名/発表者名: Khan, S. M., Khan, M., Alouffi, A., Almutairi, M. M., Numan, M., Ullah, S., Obaid, M. K., Islam, Z. U., Ahmed, H., Tanaka, T. and Ali, A.
  • 雑誌名: Genes 巻: 14 (2) ページ: 360
  • DOI: 10.3390/genes14020360
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical and pathological findings in fatal cases of severe fever with thrombocytopenia syndrome with high viremia in cats (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsuu, A., Hatai, H., Hifumi, T., Hamakubo, E., Take, M., Tanaka, T., Momoi, Y., Endo, Y., Koyoshi, A., Kamikubo, Y., Kamatsuki, R., Kurusu, N., Tabata, H., Matsuyama, H., Yanaidani, M., Kawabata, M. and Kawabata, T.
  • 雑誌名: Top. Companion Anim. Med. 巻: 52 ページ: 100756
  • DOI: 10.1016/j.tcam.2022.100756
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid detection of alveolar echinococcosis in hepatic nodules of horses by recombinase polymerase amplification assay . (2023)
  • 著者名/発表者名: Hifumi, T., Tanaka, T., Sato, M., Akioka, K., Fujimata, C. and Miyoshi, N.
  • 雑誌名: Vet. Anim. Sci. 巻: 20 ページ: 100291
  • DOI: 10.1016/j.vas.2023.100291
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular survey and genetic characterization of Anaplasma marginale in ticks collected from livestock hosts in Pakistan (2022)
  • 著者名/発表者名: Khan, Z., Shehla, S., Alouffi, A., Kashif Obaid, M., Zeb Khan, A., Almutairi, MM., Numan, M., Aiman, O., Alam, S., Ullah, S., Zaman Safi, S., Tanaka, T. and Ali, A.
  • 雑誌名: Animals (Basel) 巻: 12 (13) ページ: 1708
  • DOI: 10.3390/ani12131708
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spatio-temporal patterns of ticks and molecular survey of Anaplasma marginale, with notes on their phylogeny (2022)
  • 著者名/発表者名: Alam, S., Khan, M., Alouffi, A., Almutairi, M. M., Ullah, S., Numan, M., Islam, N., Khan, Z., Aiman, O., Zaman Safi, S., Tanaka, T. and Ali, A.
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 10 (8) ページ: 1663
  • DOI: 10.3390/microorganisms10081663
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular characterization and assessment of risk factors associated with Theileria annulate infection (2022)
  • 著者名/発表者名: Ullah, K., Numan, M., Alouffi, A., Almutairi, M. M., Zahid, H., Khan, M., Islam, Z. U., Kamil, A., Safi, S. Z., Ahmed, H., Tanaka, T. and Ali, A.
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 10 ( 8 ) ページ: 1614
  • DOI: 10.3390/microorganisms10081614
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Polymorphism in the immunogenic sequences of Rhipicephalus microplus clade c (2022)
  • 著者名/発表者名: Zeb, I., Almutairi, M. M., Alouffi, A., Islam, N., Parizi, L. F., Safi, S. Z., Tanaka, T., da Silva Vaz, I Jr. and Ali, A.
  • 雑誌名: Vaccines 巻: 10 ( 11 ) ページ: 1909
  • DOI: 10.3390/vaccines10111909
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Description of male, redescription of female, host record, and phylogenetic position of Haemaphysalis danieli (2022)
  • 著者名/発表者名: Ahmad, I., Ullah, S., Alouffi, A., Almutairi, M. M., Khan, M., Numan, M., Safi, S. Z., Chitimia-Dobler, L., Tanaka, T. and Ali, A.
  • 雑誌名: Pathogens 巻: 11 (12) ページ: 1495
  • DOI: 10.3390/pathogens11121495
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] マダニ媒介性動物感染症の簡易迅速的な診断法の構築 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田仲哲也
  • 学会等名: 令和4年度東南アジア地域研究研究所共同利用・共同研究拠点「グローバル共生に向けた東南アジア地域研究の国際共同研究拠点」年次研究成果発表会
  • 招待講演
• [学会発表] 鹿児島県大隅地域の異なる環境におけるマダニ類の出現状況とリケッチア保有率 (2023)
  • 著者名/発表者名: 榮村奈緒子, 横山雅大, 畑邦彦, 芦原誠一, 鈴一之将, 田仲哲也
  • 学会等名: 第70回日本生態学会大会
• [学会発表] リコンビナーゼポリメラーゼ増幅を用いた牛の小型ピロプラズマ病の迅速的な遺伝子検出法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 樋ノ口峰大, 叶 有斗, 志賀 慧, 堀江真行, 一二三達郎, 田仲哲也
  • 学会等名: 第92回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] 馬の多包虫症におけるリコンビナーゼポリメラーゼ増幅法を用いた迅速な診断方法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美穂, 一二三達郎, 田仲哲也, 秋岡幸兵, 藤又千晶, 三好宣彰
  • 学会等名: 令和4年度日本獣医公衆衛生学会(九州地区)
• [学会発表] リコンビナーゼポリメラーゼ増幅法を用いた牛のTheileria orientalis遺伝子型の同定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 樋ノ口 峰大, 叶 有斗, 志賀 慧, 堀江真行, 一二三 達郎, 田仲哲也
  • 学会等名: 令和4年度日本産業動物獣医学会(九州地区)
• [学会発表] 鹿児島県大隅地域におけるRickettsia spp.の疫学調査ならびにgltA遺伝子を標的とした分子系統解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴 一之将, 横山雅大, 芦原誠一, 榮村奈緒子, 田仲哲也
  • 学会等名: 74回日本寄生虫学会南日本支部大会・第71回日本衛生動物学会南日本支部大会合同大会
• [学会発表] 馬の多包虫症の迅速な検出を目的としたリコンビナーゼポリメラーゼ増幅法による新しい診断法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 一二三達郎, 田仲哲也, 佐藤美穂, 秋岡幸兵, 藤又千晶, 三好宣彰
  • 学会等名: 第74回日本寄生虫学会南日本支部大会・第71回日本衛生動物学会南日本支部大会合同大会
• [学会発表] 牛のTheileria orientalisにおけるリコンビナーゼポリメラーゼ増幅法を用いた迅速的な診断法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 樋ノ口 峰大, 叶 有斗, 志賀 慧, 堀江真行, 一二三 達郎, 田仲哲也
  • 学会等名: 鹿大細菌カンファレンス(第6回研究会)
• [学会発表] 大隅地域におけるRickettsia spp.の疫学調査ならびにgltA遺伝子を標的とした分子系統解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴 一之将, 横山雅大, 芦原誠一, 榮村奈緒子, 一二三達郎, 田仲哲也
  • 学会等名: 鹿大細菌カンファレンス(第6回研究会)
• [学会発表] Development of a real-time recombinase polymerase amplification (RPA) for the rapid detection of alveolar echinococcosis in hepatic nodules of horses (2022)
  • 著者名/発表者名: Tatsuro Hifumi, Tetsuya Tanaka, Miho Sato, Kohei Akioka, Chiaki Fujimata, Noriaki Miyoshi
  • 学会等名: The 21st Federation of Asian Veterinary Associations(FAVA) Congress
  • 国際学会
• [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
• [備考] 研究者総覧
  • URL: https://ris.kuas.kagoshima-u.ac.jp/html/100004666_ja.html
• [備考] ResearchGate
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Tetsuya-Tanaka-4
• [備考] Researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/read0065424?lang=ja