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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Toward an elucidation of transmission mechanisms and pathological conditions of leishmaniasis and Chagas disease

Research Project

Project/Area Number 17H01685
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

加藤 大智  自治医科大学, 医学部, 教授 (00346579)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 雄一  琉球大学, 医学部附属病院, 講師 (00363672)
久保 誠  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (40464804)
高木 秀和  愛知医科大学, 医学部, 講師 (90288522)
伊藤 誠  愛知医科大学, 公私立大学の部局等, 客員教授 (90137117)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywordsリーシュマニア症 / シャーガス病 / ベクター / リザーバー / 分子疫学 / リスク評価 / 血清診断
Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)FTAカードおよび病変部塗抹標本を用いてペルーのリーシュマニア症の広域疫学調査を行った。ペルーからはこれまで報告されていない種や新たなハイブリッド種が分布していることを報告した。2)エクアドルのリーシュマニア症流行地において、サシチョウバエの分布種および原虫保有調査を行った。3)リーシュマニア症流行国でも実施可能な感染原虫種を簡便に同定する方法として、PCR-RFLPを用いた遺伝子タイピング法の確立に成功した。4)エクアドルにこれまで報告のないハイブリッド型のリーシュマニア原虫が分布していることを明らかにした。5)エクアドルにはミトコンドリアDNAと核DNAが一致しない交雑原虫株が分布することを明らかにした。このような遺伝子交雑は原虫で初めての報告である。6)Molecular Mass Screening法を用いてサシチョウバエのリーシュマニア原虫感染を調査した。7)ペルーのリーシュマニア症流行地でベクター調査を行い、サシチョウバエの未記載種を発見した。また、未記載種を含めた2種のサシチョウバエからその地域に流行するリーシュマニア原虫を検出し、これらの種がこの地域のベクターであると考えられた。8)スリランカのリーシュマニア症流行地で疫学調査を行い、ヒトやイヌにおいて血清学的調査を行った。9)スリランカのリーシュマニア症流行地域でサシチョウバエの調査を行い、分布サシチョウバエ種を同定した。10)エクアドル、ペルー、アルゼンチンの原虫検体を用いて、病態リスクファクターとなりうるリーシュマニアRNAウイルス(LRV)の感染を調査した。11)Recombinase Polymerase Amplification (RPA)法および手のひらサイズの電気泳動装置を用いた簡便なリーシュマニア原虫同定法を開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

エクアドル、ペルー、スリランカなどの疫学調査を通して、流行原虫種やベクター、リザーバーなどに関する新たな知見を得ることができた。スリランカでのリーシュマニア症の調査を通して、高感度かつ簡便な血清診断法を確立しつつある。ペルーの疫学調査ではリーシュマニア症流行地におけるベクター調査で、未記載種のサシチョウバエを発見するとともに、その種を含めた2種からその地で流行するリーシュマニア原虫を同定することができた。各流行地でのベクター種の同定は非常に困難であり、これは期待していた以上の成果であった。分子診断については、15分程度で原虫遺伝子を増幅できるRPA法を確立し、その増幅産物を自作の手のひらサイズの電気泳動装置によって5分程度で種を同定できる方法を開発した。また、エクアドルに分布するリーシュマニア原虫をPCR-RFLP法を用いて簡便に調査する方法を確立した。これらは高価な装置を必要とせず、流行国でも実施できる簡便な方法であり、今後の疫学調査に有用であると考えられた。PCR-RFLP法による感染原虫種同定法を応用することで、エクアドルに分布するリーシュマニア原虫では非常に複雑な遺伝子交雑が起こっていることを明らかにした。ハイブリッド株とともに同定したミトコンドリア遺伝子と核遺伝子の不一致株は、原虫では初めての報告であり、今後、病原性・感染病態の違いや、媒介されるサシチョウバエ種の広がり等についてさらに追求していく必要があると考えられた。このように、今年度は予期しなかった期待以上の成果がいくつか得られた。

Strategy for Future Research Activity

1)リーシュマニア症およびシャーガス病の広域疫学調査、2)疾病流行地におけるLAMP法を用いた迅速分子診断の実施、3)新興リーシュマニア症の簡易血清診断およびリザーバー調査、4)原虫分離株を用いたLRV感染の検出系の確立、5)PCR法(MS-PCR)およびLAMP法(MS-LAMP)を用いた大規模ベクター調査、6)RPA法を用いた分子診断、7)サシチョウバエおよびサシガメの唾液抗原の発現と免疫学的・機能的解析

  • Research Products

    (23 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Instituto Nacional de Salud(ペルー)

    • Country Name
      PERU
    • Counterpart Institution
      Instituto Nacional de Salud
  • [Int'l Joint Research] Universidad Catolica de Guayaquil(エクアドル)

    • Country Name
      ECUADOR
    • Counterpart Institution
      Universidad Catolica de Guayaquil
  • [Int'l Joint Research] University of Ruhuna(スリランカ)

    • Country Name
      SRI LANKA
    • Counterpart Institution
      University of Ruhuna
  • [Int'l Joint Research] Chiang Mai University/Naresuan University/Mahidol University(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      Chiang Mai University/Naresuan University/Mahidol University
  • [Journal Article] Anthropophilic phlebotomine sand fly Lutzomyia species and search for the natural Leishmania infections in an area endemic for cutaneous leishmaniasis in Ecuador2020

    • Author(s)
      Hashiguchi Yoshihisa、Gomez Eduardo A.、Velez Lenin N.、Villegas Nancy V.、Kubo Makoto、Mimori Tatsuyuki、Hashiguchi Kazue、Kato Hirotomo
    • Journal Title

      Acta Tropica

      Volume: 203 Pages: 105287~105287

    • DOI

      10.1016/j.actatropica.2019.105287

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Natural Leishmania (Leishmania) mexicana infection and biting activity of anthropophilic sand fly Lutzomyia ayacuchensis in the Ecuadorian Andes2020

    • Author(s)
      Hashiguchi Yoshihisa、Hashiguchi Kazue、Zambrano Flavio C.、Parraga Francisco D.、Martillo Viriginia P.、Torres Edison X.、Velez Lenin N.、Villegas Nancy V.、Gomez Eduardo A.、Kato Hirotomo
    • Journal Title

      Acta Tropica

      Volume: 203 Pages: 105321~105321

    • DOI

      10.1016/j.actatropica.2019.105321

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Leucine-Rich Repeat Kinase 2 Controls Inflammatory Cytokines Production through NF-κB Phosphorylation and Antigen Presentation in Bone Marrow-Derived Dendritic Cells2020

    • Author(s)
      Kubo Makoto、Nagashima Ryuichi、Kurihara Mitsue、Kawakami Fumitaka、Maekawa Tatsunori、Eshima Koji、Ohta Etsuro、Kato Hirotomo、Obata Fumiya
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Pages: 1890~1890

    • DOI

      10.3390/ijms21051890

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PCR-RFLP analyses of Leishmania species causing cutaneous and mucocutaneous leishmaniasis revealed distribution of genetically complex strains with hybrid and mito-nuclear discordance in Ecuador2019

    • Author(s)
      Kato Hirotomo、Gomez Eduardo A.、Seki Chisato、Furumoto Hayato、Martini-Robles Luiggi、Muzzio Jenny、Calvopina Manuel、Velez Lenin、Kubo Makoto、Tabbabi Ahmed、Yamamoto Daisuke S.、Hashiguchi Yoshihisa
    • Journal Title

      PLOS Neglected Tropical Diseases

      Volume: 13 Pages: e0007403

    • DOI

      10.1371/journal.pntd.0007403

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A synthetic male-specific sterilization system using the mammalian pro-apoptotic factor in a malaria vector mosquito2019

    • Author(s)
      Yamamoto Daisuke S.、Sumitani Megumi、Kasashima Katsumi、Sezutsu Hideki、Matsuoka Hiroyuki、Kato Hirotomo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 8160

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44480-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Further insight into the geographic distribution of Leishmania species in Peru by cytochrome b and mannose phosphate isomerase gene analyses2019

    • Author(s)
      Kato H, Caceres AG, Seki C, Silupu Garcia CR, Holguin Mauricci C, Castro Martinez SC et al.
    • Journal Title

      PLOS Neglected Tropical Diseases

      Volume: 13 Pages: e0007496

    • DOI

      10.1371/journal.pntd.0007496

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Palm-size and one-inch gel electrophoretic device for reliable and field-applicable analysis of recombinase polymerase amplification2019

    • Author(s)
      Rathore Himankshi、Biyani Radhika、Kato Hirotomo、Takamura Yuzuru、Biyani Manish
    • Journal Title

      Analytical Methods

      Volume: 11 Pages: 4969~4976

    • DOI

      10.1039/C9AY01476D

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Loop-mediated isothermal amplification (LAMP): An advanced molecular point-of-care technique for the detection of Leishmania infection2019

    • Author(s)
      Nzelu Chukwunonso O.、Kato Hirotomo、Peters Nathan C.
    • Journal Title

      PLOS Neglected Tropical Diseases

      Volume: 13 Pages: e0007698

    • DOI

      10.1371/journal.pntd.0007698

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Bioactivity of sand fly saliva2019

    • Author(s)
      Kato Hirotomo
    • Journal Title

      Medical Entomology and Zoology

      Volume: 70 Pages: 133~136

    • DOI

      10.7601/mez.70.133

    • Open Access
  • [Presentation] 新大陸のサシチョウバエについて2020

    • Author(s)
      加藤大智
    • Organizer
      第35回有生研フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 性分化遺伝子の制御を受けるハマダラカ血液消化関連遺伝子の探索2019

    • Author(s)
      山本大介、炭谷めぐみ、加藤大智
    • Organizer
      第55回日本節足動物発生学会
  • [Presentation] サシチョウバエ唾液の生理活性2019

    • Author(s)
      加藤大智
    • Organizer
      第71回日本衛生動物学会
    • Invited
  • [Presentation] Development of Malaria Automatic Diagnosis System. -Evaluation by Appling the Deep Learning Method-2019

    • Author(s)
      Waon Haraguchi, Akihiko Hanafusa, Eri Hayakawa, Hirotomo Kato
    • Organizer
      2nd Americas Conference on Medical Imaging and Clinical Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハマダラカ雌におけるdoublesex欠損の吸血・血液消化への影響2019

    • Author(s)
      山本大介、炭谷めぐみ、加藤大智
    • Organizer
      第90回日本動物学会
  • [Presentation] Observation of cholesterol sorting in P. falciparum-erythrocytes by 3D label-free Holotomographic imaging2019

    • Author(s)
      Eri H. Hayakawa , Glenn Nardone , Kentaro Yamaguchi , Hiroyuki Matsuoka, Hirotomo Kato, Masahiro Mori, Jiro Usukura
    • Organizer
      American Society for Cell Biology (ASCB) 58th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マラリア自動診断システムの開発 ―ディープラーニングによる適用評価―2019

    • Author(s)
      原口和音,花房昭彦,早川枝李,加藤大智
    • Organizer
      第28回日本コンピュータ外科学会大会
  • [Presentation] PCR-RFLP法を用いたエクアドルに分布するリーシュマニア原虫種の同定2019

    • Author(s)
      加藤大智、Eduardo A. Gomez、関千里、Ahmed Tabbabi、山本大介、橋口義久
    • Organizer
      第79回日本寄生虫学会東日本支部大会
  • [Presentation] ペルー共和国におけるリーシュマニア原虫の地理的分布2019

    • Author(s)
      加藤大智、Abraham G. Caceres、関千里、久保誠、Ahmed Tabbabi、山本大介、橋口義久
    • Organizer
      第60回日本熱帯医学会
  • [Book] Mucosal Vaccine for Parasitic Infection, In: Mucosal Vaccines: Innovation for Preventing Infectious Diseases, Pascual DW, Kiyono H. (Ed)2019

    • Author(s)
      Hirotomo Kato
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      Elsevier
    • ISBN
      780128119242

URL: 

Published: 2021-01-27  

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