2014 Fiscal Year Annual Research Report
病原体媒介節足動物コンピテンシーを制御するレジスタンス・トレランス機構
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26293092
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
嘉糠 洋陸 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (50342770)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊谷 正広 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (00271304) [Withdrawn]
案浦 健 国立感染症研究所, その他部局等, 研究員 (90407239)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 病原体媒介節足動物 / 感染 / コンピテンシー / 病原体 / 中間宿主 / 寄生虫 / ウイルス / 細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト寄生性条虫は、終宿主への感染経路において、穀物害虫やノミなどの昆虫を中間宿主として必要とするものがある。これらの条虫では、昆虫の体内で六鉤幼虫が中腸壁を通過した後、擬嚢尾虫（シスチセルコイド）に成長し終宿主への感染性を獲得する。擬嚢尾虫は、昆虫の体腔から排除されることなく、長期間にわたり寄生することが可能であるため、中間宿主と条虫の間の相互作用は皆無か、またはその貢献度は軽微であると考えられていた。条虫感染時の中間宿主昆虫における相互作用の有無を明らかにするため、甲虫目昆虫コクヌストモドキ（Tribolium castaneum）を中間宿主とした小形条虫（Hymenolepis nana）感染実験系において、逆遺伝学的アプローチにより条虫感染に関与する中間宿主側遺伝子を探索した。この昆虫はゲノム解読が終了していることに加え、RNA干渉（RNAi）が極めて鋭敏に作用する生物として知られている。小形条虫感染時に腸特異的に発現変動する遺伝子群をRNA seqにより網羅的に解析したところ、抗菌ペプチド等の発現上昇が明らかになった。自然免疫経路および関連するシグナル伝達経路を構成する98個の遺伝子について、それぞれ二本鎖RNAインジェクション法によってコクヌストモドキにRNAiを誘導し、小形条虫感染後の擬嚢尾虫数をもとに解析を実施した。その結果、自然免疫応答の重要なコンポーネントであるToll経路を阻害すると、擬嚢尾虫感染数の増加が認められた。これらの結果から、中間宿主の小形条虫感染に対するコンピテンシーとそれを制御するシグナル伝達経路の存在が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
蚊やマダニなどの病原体媒介節足動物において、その腸管は宿主・病原体間相互作用が最初に起こるエリアである。26年度の研究により、病原体節足動物のコンピテンシー（病原体感受性）とレジスタンス・トレランスの分子基盤の連携が一部解明され、また生体防御システムの普遍的理解と、病原体媒介節足動物への外挿への基盤構築がなされており、概ね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
腸管バリアを『レジスタンス・トレランスの協調作用の場』として捉え、モデル生物であるショウジョウバエと、病原体媒介節足動物である蚊と甲虫、およびダニをパラレルに用い、その（１）部品（シグナル伝達）（２）挙動（経時的観察）（３）外挿（他種での保存性）を対象とした研究を展開する。また、このレジスタス・トレランスの場をウィンドウに（４）場のスペクトラム（病原体宿主域）を検証する。
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| Causes of Carryover |
小形条虫とその中間宿主コクヌストモドキを用いた媒介節足動物における腸管バリア作動性レジスタンス・トレランスの解析（オーセンティック系）が予想以上に進展し、それを主に据える研究計画細目を重点的に実施した。その結果、研究計画の実施順序を一部変更し、物品費（消耗品）および人件費の大部分を使用するショウジョウバエ等モデル生物関連の研究計画細目を次年度以降に実施することにしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費（消耗品）および人件費を活用し、節足動物のレジスタンス・トレランス機能制御遺伝子を同定する。ショウジョウバエ個体内でゲノム中の遺伝子をランダムに強制発現させる“遺伝子強制発現ライブラリー”を用いる。感染個体の致死性と病原体増殖を指標にスクリーニングを実施する。
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