二本鎖RNAバイオナノカプセルを用いた抗酸化分子を標的とするRNA殺ダニ剤の開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H02522
• 配分区分: 補助金
• 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: 岡村 勝友 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70817733)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: マダニ / 抗酸化分子 / 二本鎖RNA / バイオナノカプセル / RNA殺ダニ剤

研究実績の概要

マダニの生存基盤が宿主動物からの吸血・消化にあり、血液消化産生物中に含まれるヘム代謝の過程で、大量の鉄や過酸化物がマダニ体内に放出される可能性が考えられる。鉄や過酸化物から被る酸化ストレスの制御は、吸血・産卵、また宿主への寄生適応の成否を左右する重要な機構である。研究代表者らはその重要な機構を担う抗酸化分子として、フェリチン(FER)、ペルオキシレドキシン(PRX)、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)遺伝子を同定した。本研究では、それらを標的とした二本鎖(ds)RNAバイオナノカプセルを用いたRNA殺ダニ剤を開発することを最終目標とする。

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

組換えFER、組換えPRX、組換えGSTに対する抗体の作製や、RNAiによるFER、PRX、GST遺伝子ノックダウンの確認ができたため。

今後の研究の推進方策

【令和5年度の研究目標】
RNAiによって抗酸化分子の活性阻害を行い、マダニの吸血プロセスの破綻を引き起こさせるRNA殺ダニ剤を開発することを最終目標とする。
【令和5年度の研究方法】
[①FER・PRX・GST dsRNAバイオナノカプセルの作製] マダニ体内での標的遺伝子に特異的なRNAiを惹起させるためには、マダニが飽血・脱皮に至るまで(平均30日)、dsRNAの活性を長期間保持させる必要があると考えられる。この目的のために、リポソームなどのキャリアーを用いて、最も適切なFER、PRX、GSTを組み合わせたdsRNAのリポソームによるバイオナノカプセル化を検討する。
[②FER・PRX・GST dsRNAバイオナノカプセルによるマダニの吸血に及ぼす影響] 最も長期間保持したdsRNAバイオナノカプセルをマダニに浸漬する。その後、ノックダウンしたマダニをウサギに吸血させ、マダニ体内のFER、PRX、GSTの発現阻害の動態をRT-qPCRやウエスタンブロット法で解析するとともに、マダニの寄生率や吸血前後のマダニの唾液腺、中腸、卵巣の変化を形態学的に観察する。
[③FER・PRX・GST dsRNAバイオナノカプセルによるマダニの脱皮・繁殖に及ぼす影響] FER・PRX・GST dsRNAバイオナノカプセルをマダニに浸漬する。その後、ノックダウンしたマダニをウサギに吸血させ、飽血後のマダニ体重、生存率、脱皮率、産卵量、幼ダニの孵化率について調べ、FER・PRX・GSTdsRNAバイオナノカプセルによるマダニの吸血・繁殖に及ぼす影響について調べる。

研究成果

• [雑誌論文] Localization of secreted ferritin (FER2) in the embryos of the tick Haemaphysalis longicornis (2023)
  • 著者名/発表者名: Hernandez Emmanuel Pacia、Shimazaki Kei、Niihara Hiroko、Umemiya-Shirafuji Rika、Fujisaki Kozo、Tanaka Tetsuya
  • 雑誌名: Parasites & Vectors 巻: 16 ページ: 42～42
  • DOI: 10.1186/s13071-023-05669-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel eukaryotic RdRP-dependent small RNA pathway represses antiviral immunity by controlling an ERK pathway component in the black-legged tick (2023)
  • 著者名/発表者名: Feng Canran、Torimaru Kyosuke、Lim Mandy Yu Theng、Chak Li-Ling、Shiimori Masami、Tsuji Kosuke、Tanaka Tetsuya、Iida Junko、Okamura Katsutomo
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 18 ページ: e0281195
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0281195
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Editorial: Methods and applications in invertebrate physiology (2023)
  • 著者名/発表者名: Krishnan Natraj、Tanaka Tetsuya、Fiorito Graziano、Genta Fernando Ariel、Imperadore Pamela
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 14 ページ: 1158972～1158972
  • DOI: 10.3389/fphys.2023.1158972
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] RNA activation in ticks (2023)
  • 著者名/発表者名: Kwofie Kofi Dadzie、Hernandez Emmanuel Pacia、Anisuzzaman、Kawada Hayato、Koike Yuki、Sasaki Sana、Inoue Takahiro、Jimbo Kei、Mikami Fusako、Ladzekpo Danielle、Umemiya-Shirafuji Rika、Yamaji Kayoko、Tanaka Tetsuya、Matsubayashi Makoto、Alim Md Abdul、Dadzie Samuel Kweku、Iwanaga Shiroh、Tsuji Naotoshi、Hatta Takeshi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: 9341～9341
  • DOI: 10.1038/s41598-023-36523-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Isolation, identification and antimicrobial susceptibility of the bacteria isolated from Hyalomma dromedarii infesting camels in Al-Jouf province, Saudi Arabia (2023)
  • 著者名/発表者名: Aljasham Alanoud T.、Damra Eman M.、Alkahtani Nora S.、Alouffi Abdulaziz、Al Salem Waleed S.、Alshabanah Aljoharah O.、Alotaibi Moureq、Tanaka Tetsuya、Ali Abid、Almutairi Mashal M.
  • 雑誌名: Frontiers in Veterinary Science 巻: 10 ページ: 1297908～1297908
  • DOI: 10.3389/fvets.2023.1227908
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Host Immune Responses to Salivary Components - A Critical Facet of Tick-Host Interactions (2022)
  • 著者名/発表者名: Ali Abid、Zeb Ismail、Alouffi Abdulaziz、Zahid Hafsa、Almutairi Mashal M.、Ayed Alshammari Fahdah、Alrouji Mohammed、Termignoni Carlos、Vaz Itabajara da Silva、Tanaka Tetsuya
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 巻: 12 ページ: 809052-809052
  • DOI: 10.3389/fcimb.2022.809052
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ambivalent Roles of Oxidative Stress in Triangular Relationships among Arthropod Vectors, Pathogens and Hosts (2022)
  • 著者名/発表者名: Hernandez Emmanuel Pacia、Anisuzzaman、Alim Md Abdul、Kawada Hayato、Kwofie Kofi Dadzie、Ladzekpo Danielle、Koike Yuki、Inoue Takahiro、Sasaki Sana、Mikami Fusako、Matsubayashi Makoto、Tanaka Tetsuya、Tsuji Naotoshi、Hatta Takeshi
  • 雑誌名: Antioxidants 巻: 11 ページ: 1254～1254
  • DOI: 10.3390/antiox11071254
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Acaricides Resistance in Ticks: Selection, Diagnosis, Mechanisms, and Mitigation (2022)
  • 著者名/発表者名: Obaid Muhammad Kashif、Islam Nabila、Alouffi Abdulaziz、Khan Alam Zeb、da Silva Vaz Itabajara、Tanaka Tetsuya、Ali Abid
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 巻: 12 ページ: 941831～941831
  • DOI: 10.3389/fcimb.2022.941831
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] マダニ媒介性ウイルスのマダニ細胞およびマダニ感染モデルの構築 (2024)
  • 著者名/発表者名: 田仲哲也
  • 学会等名: 新興感染症制御研究拠点研究成果発表会
  • 招待講演
• [学会発表] マダニ唾液由来HlSG-g22様タンパク質の計算化学的解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 川田逸人, 小池優貴, 佐々木抄己, 中島政斗, 佐々木萌可, 上松史尚, 三角修斗, Kofi Dadzie Kwofie, Danielle Ladzekpo, Meryem Behri, 井上貴裕, 神保 恵, 三上房子, 田仲哲也, 辻 尚利, 八田岳士
  • 学会等名: 第92回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] マダニ媒介性ウイルスのマダニ細胞およびマダニ感染モデルの構築 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田仲哲也
  • 学会等名: 新興感染症制御研究拠点研究成果発表会
  • 招待講演
• [学会発表] An attempt in ReMOT control gene editing in ticks (2023)
  • 著者名/発表者名: Emmanuel Pacia Hernandez, Takeshi Hatta, Remil Linggatong Galay, Fusako Mikami, Tetsuya Tanaka, Naotoshi Tsuji
  • 学会等名: 51st VPAP Annual Scientific Conference Veterinary Practitioners Association of the Philippines
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of tick RNAi factors in vector-virus interactions (2023)
  • 著者名/発表者名: Keito Ogawa, Masami Shiimori, Canran Feng, Kentaro Yoshii, Tetsuya Tanaka, Katsutomo Okamura
  • 学会等名: 24回日本RNA学会年会
• [学会発表] マダニ胚発生におけるフェリチンの発現動態 (2023)
  • 著者名/発表者名: 島崎 慧, Hernandez Emmanuel Pacia, 新原博子, 白藤(梅宮)梨可, 藤﨑幸蔵, 田仲哲也
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
• [学会発表] マダニにおけるReMOT Controlの試み (2022)
  • 著者名/発表者名: Emmanuel Pacia Hernandez, 川田逸人, 辻 尚利, 田仲哲也, 八田岳士
  • 学会等名: 第 74回日本衛生動物学会大会
• [学会発表] フタトゲチマダニ胚発生における鉄イオンの動態と抗酸化分子の局在 (2022)
  • 著者名/発表者名: 島崎 慧, Emmanuel Pacia Hernandez, 新原博子, 白藤(梅宮)梨可, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • 学会等名: 第91回日本寄生虫学会大会
• [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