Genomic epidemiological survey on cattle tick-borne diseases in Philippines and establishment of practical diagnosis

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20KK0154
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 田仲 哲也 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (00322842)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 草木迫 浩大 北里大学, 獣医学部, 助教 (10838220) ; 二神 泰基 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60512027) ; 山崎 渉 京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 教授 (70393262) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2020-10-27 – 2024-03-31
• Keywords: 牛マダニ媒介性感染症 / マダニ / ピロプラズマ症 / PCR / LAMP / RPA

Outline of Annual Research Achievements

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。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

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。

Strategy for Future Research Activity

（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。

Causes of Carryover

[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。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 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)
  • Country Name: PHILIPPINES
  • Counterpart Institution: 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
• [Journal Article] Phylogenetic Position of Haemaphysalis kashmirensis and Haemaphysalis cornupunctata, with Notes on Rickettsia spp. (2023)
  • Author(s): 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.
  • Journal Title: Genes Volume: 14 (2) Pages: 360
  • DOI: 10.3390/genes14020360
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Clinical and pathological findings in fatal cases of severe fever with thrombocytopenia syndrome with high viremia in cats (2023)
  • Author(s): 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.
  • Journal Title: Top. Companion Anim. Med. Volume: 52 Pages: 100756
  • DOI: 10.1016/j.tcam.2022.100756
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rapid detection of alveolar echinococcosis in hepatic nodules of horses by recombinase polymerase amplification assay . (2023)
  • Author(s): Hifumi, T., Tanaka, T., Sato, M., Akioka, K., Fujimata, C. and Miyoshi, N.
  • Journal Title: Vet. Anim. Sci. Volume: 20 Pages: 100291
  • DOI: 10.1016/j.vas.2023.100291
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Molecular survey and genetic characterization of Anaplasma marginale in ticks collected from livestock hosts in Pakistan (2022)
  • Author(s): 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.
  • Journal Title: Animals (Basel) Volume: 12 (13) Pages: 1708
  • DOI: 10.3390/ani12131708
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Spatio-temporal patterns of ticks and molecular survey of Anaplasma marginale, with notes on their phylogeny (2022)
  • Author(s): 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.
  • Journal Title: Microorganisms Volume: 10 (8) Pages: 1663
  • DOI: 10.3390/microorganisms10081663
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Molecular characterization and assessment of risk factors associated with Theileria annulate infection (2022)
  • Author(s): 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.
  • Journal Title: Microorganisms Volume: 10 ( 8 ) Pages: 1614
  • DOI: 10.3390/microorganisms10081614
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Polymorphism in the immunogenic sequences of Rhipicephalus microplus clade c (2022)
  • Author(s): 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.
  • Journal Title: Vaccines Volume: 10 ( 11 ) Pages: 1909
  • DOI: 10.3390/vaccines10111909
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Description of male, redescription of female, host record, and phylogenetic position of Haemaphysalis danieli (2022)
  • Author(s): Ahmad, I., Ullah, S., Alouffi, A., Almutairi, M. M., Khan, M., Numan, M., Safi, S. Z., Chitimia-Dobler, L., Tanaka, T. and Ali, A.
  • Journal Title: Pathogens Volume: 11 (12) Pages: 1495
  • DOI: 10.3390/pathogens11121495
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 田仲哲也
  • Organizer: 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
  • Invited
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 榮村奈緒子, 横山雅大, 畑邦彦, 芦原誠一, 鈴一之将, 田仲哲也
  • Organizer: 第70回日本生態学会大会
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 樋ノ口峰大, 叶 有斗, 志賀 慧, 堀江真行, 一二三達郎, 田仲哲也
  • Organizer: 第92回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 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
  • Organizer: 令和4年度日本獣医公衆衛生学会(九州地区)
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 樋ノ口 峰大, 叶 有斗, 志賀 慧, 堀江真行, 一二三 達郎, 田仲哲也
  • Organizer: 令和4年度日本産業動物獣医学会(九州地区)
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 鈴 一之将, 横山雅大, 芦原誠一, 榮村奈緒子, 田仲哲也
  • Organizer: 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
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 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
  • Organizer: 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
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 樋ノ口 峰大, 叶 有斗, 志賀 慧, 堀江真行, 一二三 達郎, 田仲哲也
  • Organizer: 鹿大細菌カンファレンス(第6回研究会)
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 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
  • Organizer: 鹿大細菌カンファレンス(第6回研究会)
• [Presentation] Development of a real-time recombinase polymerase amplification (RPA) for the rapid detection of alveolar echinococcosis in hepatic nodules of horses (2022)
  • Author(s): Tatsuro Hifumi, Tetsuya Tanaka, Miho Sato, Kohei Akioka, Chiaki Fujimata, Noriaki Miyoshi
  • Organizer: The 21st Federation of Asian Veterinary Associations(FAVA) Congress
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 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
• [Remarks] 研究者総覧
  • URL: https://ris.kuas.kagoshima-u.ac.jp/html/100004666_ja.html
• [Remarks] ResearchGate
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Tetsuya-Tanaka-4
• [Remarks] Researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/read0065424?lang=ja