アジア霊長類と病原体の宿主寄生体関係史の探索

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24255009
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平井 啓久 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (10128308)
• 研究分担者: 宮部 貴子 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (10437288) ; カレトン リチャード 長崎大学, 熱帯医学研究所, 准教授 (10503782) ; MACINTOSH Andrew 京都大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (30623136) ; 岡本 宗裕 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (70177096) ; 古賀 章彦 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (80192574) ; 安波 道郎 長崎大学, 熱帯医学研究所, 研究員 (80244127) ; 早川 敏之 九州大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (80418681)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 国際研究者交流 / 宿主寄生体関係 / アジア霊長類 / 寄生病原体 / マレーシア / タイ / ベトナム

研究実績の概要

ニホンザル血小板減少症の病原体であるSRV-4の感染おいて、宿主の病態多様性が観察される。ウイルス変異を塩基配列解析によって解析したとこと、ウイルスの変異と病態の関連性は観察されなかった。病態の多様性は宿主側の要因である可能性が示唆された。京都大学霊長類研究所内においてニホンザルの放飼場飼養群の中に原因不明の神経症状を呈する病気個体が観察された。発症個体のメタゲノム解析を行ったところ、ある種のウイルスが原因病原体である可能性が示唆された。マカク類に寄生するマラリアの特性を解析する方法として、宿主の糞サンプルから種や地域株を同定するPCR方法を開発した。ベトナムのマラリア寄生虫のタイピングを行ったところ、P. coatney, P.inui, P. cynomolgi, P. knowlesiの４種が確認できた。サルマラリア感受性のニホンザルとカニクイザルの2種間での相違は、サイトカイン応答に大きく依存している。これはToll様受容体TLR9 の機能的差異に起因していると想定される。両宿主種の少数個体での予備的検索から種間で固定しているTLR9アミノ酸置換を見いだした。マレーシア・サバ州において霊長類５種の糞サンプルを収集し寄生虫類の解析を実施中である。テナガザル類の属間交雑種の発声運動は単一の運動基盤に支えられているわけではなく、汎用的な運動発現と喉頭周辺に密接に結びついた運動基盤などの独立なメカニズムの上で実現されていることがあきらかとなった。タイのカニクイザルとアカゲザルの交雑地帯を観察し、カニクイザルのα雄個体の尻尾が長いほど、群れ個体の尻尾も長いことが明らかになった。今後季節繁殖性について解析を進める。CENP-B boxは、セントロメア形成に関与する主要素である。霊長類数種においてその所在が多様であるという結果を得たことから、本boxは塩基置換等の蓄積で独立に生じ得ることを示唆した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

現地においてサンプルの収集は比較的ように実施できるが、サンプルを国外に持ち出すことが難しい場合が対象国おいて生じるので、日本国内で実施しなければならない実験解析が滞っている。現在交渉を進め、CITES等の手続きを完了させるべく遂行している。

今後の研究の推進方策

ウイルス病に関してはニホンザル血小板減少症の病原体であるサルレトロウイルス４型（SRV-4）を中心に、海外での分布調査ならびに実験研究を進める。加えて、日本国内のニホンザル飼養個体に発生する原因不明の神経疾患においても、ウイルス感染が原因である可能性が明らかになったため、病態等との因果関係をさらに進める。マラリアに関しては人獣共通感染症の原因解明に向けた感受性の解析をすすめ、そのメカニズムを明らかにしていく。ヘリコバクター細菌に関しては、系統解析をさらに進めるとともに、ヒト・ヘリコバクターとマカク類ヘリコバクター(ニホンザルからHelocobactor macacae, H. heilmannii, H. pylori, H. suis, H. fennelliae, およびタイワンザルからH. cinaediの塩基配列が検出されている。)の実験的解析をすすめ、ヒト・ヘリコバクター感染ならびに発ガンモデルの可能性を推測する。宿主であるアジア霊長類は、行動特性、ゲノム特性、細胞特性等の広範囲な観点から宿主の進化と病原体の感染機構との関係を明らかにしていく。最終年度として、これらの成果を総合的にまとめる。

研究成果

• [雑誌論文] Christian Roos,and Heui-Soo Kim. Novel variable number of tandem repeats of gibbon MAOA gene and its evolutionary significance (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuri Choi, Yi-Deun Jung, Selvam Ayarpadikannan, Akihiko Koga, Hiroo Imai, Hirohisa Hirai,
  • 雑誌名: Genome 巻: 57(8) ページ: 427-432
• [雑誌論文] Locational diversity of alpha satellite DNA and intergeneric hybridization aspects in the Nomascus and Hylobates genera of small apes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sudarasth Bicharoen, Takako Miyabe-Nishjiwaki, Visit Arsaithamkul, Yuriko Hirai, Kwanruen Duangsa-ard, Boripat Siriaroonrat, Hiroshi Domae, Kornsorn Srikulnath, Akihiko Koga, Hirohisa Hirai.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9:10 ページ: e109151
• [雑誌論文] Emergence of infectious malignant thrombocytopenia in Japanese macaques (Macaca fuscata) by SRV-4 after transmission to a novel host. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamoto M, Miyazawa T, Morikawa S, Ono F, Nakamura S, Sato E, Yoshida T, Yoshikawa R, Sakai K, Mizutani T, Nagata N, Takano J, Okabayashi S, Hamano M, Fujimoto K, Nakaya T, Iida T, Horri T, Miyabe-Nishiwaki T, Watanabe A, Kaneko A, Saito A, Matsui A, Hayakawa T, Suzuki J, Akari H, Matsuzawa T, Hirai H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 8850
  • DOI: 10.1038/srep08850
• [雑誌論文] Chromosomal differentiation of schistosomes: what is the message? (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirohisa Hirai
  • 雑誌名: frontiers in GENETICS 巻: 5 ページ: 301
  • DOI: 10.3389/fgene
• [雑誌論文] Evolutionary Origin of Higher-Order Repeat Structure in Alpha-Satellite DNA of Primate Centromeres. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koga A, Hirai Y, Terada S, Jahan I, Baicharoen S, Arsaithamkul V, Hirai H.
  • 雑誌名: DNA Research Advance Access 巻: 21 ページ: 407-415
  • DOI: 10.1093/dnares/dsu005
• [雑誌論文] Simian retrovirous 4 induces lethal acute thrombocytopenia in Japanese macaques. (2014)
  • 著者名/発表者名: Rokusuke Yoishikawa, Munehiro Okamoto, Shoichi Sakaguchi, So Nakagawa, Tomoyuki Miura, Hirohisa Hirai, Takayuki Miyazawa.
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 89(7) ページ: 3965-3975
• [雑誌論文] Sporadic premature aging in a Japanese monkey: a primate model for progeria. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takao Oishi, Hiroo Imai, Yasuhiro Go, Masanori Imamura, Hirohisa Hirai, Masahiko Takada.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e111867
• [雑誌論文] DNA from pre-erythrocytic stage malaria parasites is detectable by PCR in the faeces and blood of hosts (2014)
  • 著者名/発表者名: Abkallo, H.M., Liu, W., Hokama, S., Ferreira, P.E., Nakazawa, S., Maeno, Y., Quang, N.T., Kobayashi, N., Kaneko, O., Huffman, M.A., Kawai, S., Marchand, R.P., Carter, R., Hahn, B.H., Culleton, R.,
  • 雑誌名: Int J Parasitol 巻: 44 ページ: 467-473
  • DOI: 10.1016/j.ijpara.2014.03.002
• [雑誌論文] Social networks in primates: smart and tolerant species have more efficient networks. (2014)
  • 著者名/発表者名: Pasquaretta C, Levé M, Claidière N, van de Waal E, Whiten A, MacIntosh AJJ, Pelé M, Borgeaud C, Brosnan S, Crofoot M, Fedigan L, Fichtel C, Hopper L, Mareno MC, Petit O, Schnoell AV, di Sorrentino EP, Thierry B, Tiddi B, Sueur C
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 ページ: 7600
  • DOI: 10.1038/srep07600
• [雑誌論文] The fractal primate: interdisciplinary science and the math behind the monkey. (2014)
  • 著者名/発表者名: MacIntosh AJJ
  • 雑誌名: Primate Research 巻: 30 ページ: 95-119
• [雑誌論文] Ecology and epidemiology of nematode infection in Japanese macaques: building an empirical model. (2014)
  • 著者名/発表者名: MacIntosh AJJ
  • 雑誌名: Primate Research 巻: 30 ページ: 23-51
• [雑誌論文] Immature male gibbons produce female-specific songs. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koda H, Oyakawa C, Kato A, Shimizu D, Rizaldi, Koyama Y, Hasegawa
  • 雑誌名: Primates 巻: 55 ページ: 13-17
• [雑誌論文] Reduction in the structural instability of cloned eukaryotic tandem-repeat DNA by low-temperature culturing of host bacteria (2014)
  • 著者名/発表者名: Thapana W, Sujiwattanarat P, Srikulnath K, Hirai H, *Koga A
  • 雑誌名: Genetics Research 巻: 96 ページ: e13
  • DOI: 10.1017/S0016672314000172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression Profiles of Endogenous Retroviral Envelopes in Macaca Mulatta (Rhesus Monkey). (2014)
  • 著者名/発表者名: Jungwoo Eo, Hee-Jae Cha, Hiroo Imai, Hirohisa Hirai, Heui-Soo Kim.
  • 雑誌名: AIDS Research and Human Retroviruses 巻: 30 ページ: 996-1000
• [学会発表] DNA-based transposable elements as natural mutators in vertebrate genomes (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Koga
  • 学会等名: 2014 International Conference of the Korean Society for Molecular and Cellular Biology
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2014-10-23 – 2014-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] Characteristics of owl monkey chromosomes: large-scale repetitive sequences constituting the short arms of acrocentrics and karyotypic variation observed in interspecies hybrids (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirai H, Hirai Y, Koga K
  • 学会等名: 第20回国際染色体学会
  • 発表場所: カンタベリー
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-04
• [学会発表] Higher-order repeat structure in centromeric repetitive DNA is not confined to central regions (2014)
  • 著者名/発表者名: Penporn Sujiwattanarat, Watcharaporn Thapana, Kornsorn Srikulnath, 平井啓久, 古賀章彦
  • 学会等名: 日本進化学会第16回大阪大会
  • 発表場所: 高槻現代劇場
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-21
• [学会発表] Chromosome segment 7q31 harboring FOXP2 forms a highly homologous synteny block from fowl to humans: consideration of its meanings (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirai H
  • 学会等名: 第4回アジア霊長類国際会議
  • 発表場所: ボゴール
  • 年月日: 2014-08-18 – 2014-08-21
  • 招待講演
• [学会発表] Understanding divergence of gibbon songs: past, present, and future studies. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koda, H.
  • 学会等名: International Symposium of Diversity and Conservation of Asian Primates
  • 発表場所: Bogor, Indonesia
  • 年月日: 2014-08-18 – 2014-08-21
• [学会発表] Incredible gibbon alpha-satellite: evolutionary origin of higher-order repeat structure (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Koga, Yuriko Hirai, Israt Jahan, Sudarath Baicharoen, Visit Arsaithamkul, Hirohisa Hirai H
  • 学会等名: 25th International Primatological Society Congress
  • 発表場所: Hanoi, Vietnam
  • 年月日: 2014-08-13 – 2014-08-13
• [学会発表] Hirai H, S. Baicharoen, T. Miyabe-Nishiwaki, V. Arsaithamkul, B. Siriaroonrat, A. Koga (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirai H, S. Baicharoen, T. Miyabe-Nishiwaki, V. Arsaithamkul, B. Siriaroonrat, A. Koga
  • 学会等名: 第25回国際霊長類学会
  • 発表場所: ハノイ
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-16
• [学会発表] A field-experimental approach to primate-parasite interactions: filling in the knowledge-gaps. (2014)
  • 著者名/発表者名: MacIntosh AJJ
  • 学会等名: The 25th Congress of the International
  • 発表場所: Hanoi, Vietnam
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-16
• [学会発表] Intraspecific and interspecific variations in toll-like receptor genes in macaques. (2014)
  • 著者名/発表者名: Michio Yasunami.
  • 学会等名: The 25th Congress of the International Primatological Society,
  • 発表場所: Hanoi, Vietnam
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-16
• [学会発表] ヨザルの染色体変異に関与したと考えられる大規模反復配列 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古賀章彦, Ornjira Prakhongcheep, Nampech Chaiprasertsri, 平井百合子, 平井啓久
  • 学会等名: 第３０回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-20
• [学会発表] ヨザルの種間雑種形成が原因と思われる染色体変異の分子細胞遺伝学的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平井啓久、平井百合子、古賀章彦
  • 学会等名: 第３０回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 大阪科学技術センタービル
  • 年月日: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [備考] ゲノムマーカーを用いた霊長類の分子細胞遺伝学および染色体進化
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/molecular_biology/member/hirai.html