顧みられない寄生虫病の効果的監視法の確立と感染機構の解明に関する研究

文献情報

• 文献番号: 201318014A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 顧みられない寄生虫病の効果的監視法の確立と感染機構の解明に関する研究
• 課題番号: H23-新興-一般-014
• 研究年度: 平成25(2013)年度
• 研究代表者(所属機関): 野崎 智義(国立感染症研究所 寄生動物部)

研究分担者(所属機関)

• 渡辺　恒二(国立国際医療研究センター　戸山病院　エイズ治療研究開発センター)
• 濱野　真二郎(長崎大学　熱帯医学研究所)
• 井上　幸次(鳥取大学　医学部)
• 八木田　健司(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 中野　由美子(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 津久井　久美子(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 永宗　喜三郎(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 平井　誠(群馬大学　大学院医学系研究科)
• 丸山　治彦(宮崎大学　医学部)
• 北　潔(東京大学　大学院医学研究科)
• 河津信一郎(帯広畜産大学　原虫病研究センター)
• 山崎　浩(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 杉山　広(国立感染症研究所　寄生動物部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 新型インフルエンザ等新興・再興感染症研究
• 研究開始年度: 平成23(2011)年度
• 研究終了予定年度: 平成25(2013)年度
• 研究費: 32,048,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

　我が国で問題となる寄生虫症の発生・まん延を防止するには、起因生物の生物学的特質・感染機構の理解、検査・診断・監視体制の確立、予防・治療法の開発が不可欠である。同時に、新興寄生虫症の出現に即座に対応出来るように、寄生虫症研究基盤の底上げと次世代の研究者育成が必要である。本研究では、国内で問題となる代表的な顧みられない原虫・蠕虫症に対して、分子疫学的手法・検査・診断法・監視システムを確立することを目的とした。更に、研究者育成と基礎研究レベルの底上げを目指し、予防・治療法の確立に繋がる原虫・蠕虫症の感染・病理・病原・薬剤耐性機構に関する基盤的研究を行った。

研究方法

　腸管原虫症・アカントアメーバ症の継続的な発生動向調査、分離株の型別を行った。ジアルジア症・住血吸虫症、顎口虫・条虫・アニサキス症等の免疫診断法・キットの確立し、キットの有効性に関して検証した。赤痢アメーバと三日熱マラリア原虫の薬剤耐性モニタリング法を確立した。赤痢アメーバ・アカントアメーバ等の病原機構を統合的に解明した。マラリア原虫・赤痢アメーバにおける薬剤耐性機構を解明した。新種腸管アメーバの病原機構・病態形成を解明した。トキソプラズマの感染における宿主調節因子注入機構を解明した。マラリア原虫等の高速な変異体作成を可能とする遺伝学手法を確立し応用した。ブタ回虫等の幼虫特異的タンパク質の病態形成における機能解明を行った。エキノコックス呼吸鎖の解明と阻害剤探索を行った。

結果と考察

　感染実態調査では、HIV感染者における赤痢アメーバ症に関して多くの臨床疫学的な知見が得られた。赤痢アメーバのHIV陽性コホート集団での陽性率が20%と極めて高いこと、更に血清抗体陽性で無症候感染者の中に、無症状性の潰瘍が多く潜在的に存在すること、血清抗体陽性が潰瘍発症の予測因子となること、HIVに伴う虫垂炎の原因に赤痢アメーバが潜在すること等の重要な臨床知見が得られた。ジアルジア症・クリプトスポリジウム症の罹患率は過小評価されており、国内発の診断キットの創成が望まれる。アメーバ角膜に関しても、主要な医療機関と関連学会と連携し、監視体制が構築された。また、幼虫移行症等の蠕虫症の感染実態も確実に蓄積されたが、感染実態調査は今後も継続的に運用される必要がある。
　診断法の開発に関しては、ジアルジア検出を目的としたイムノクロマトキットが完成し、臨床検体を用いて評価を通じて有用性が確認された。今後、更にクリプトスポリジウム・赤痢アメーバとの統合キットとなって、臨床診断援助と国内の診断ネットワーク強化につなげることが求めらる。アカントアメーバ角膜炎の簡便病原体診断キットも作成・評価され、今後臨床の場で用いられることが期待される。イヌ・ブタ回虫、マンソン狐虫、顎口虫等幼虫移行症・アニサキス・肺吸虫症の診断に関しても、免疫診断法の開発、鑑別診断の手法が確立した。今後幼虫移行症を中心として複数の蠕虫種をまとめたキット及びアニサキスの重症化の予測に資する血清診断法の確立が求められる。住血吸虫症の診断ではヒト・動物いずれにも使用可能なユニバーサルな診断抗原が得られ、感染浸淫地における感染実態調査に大規模に利用することが可能となった。
　基盤的研究では、赤痢アメーバの新規リソソーム酵素輸送体ファミリー(CPBF)を発見し、CPBFタンパク質群のリソソーム輸送における特殊性・選択性・生理的機能に関して堅牢な意義を提示した。CPBFは赤痢アメーバ選択的タンパク質であり、新規の治療薬・ワクチン等の合理的な標的のひとつである。更に、マラリアの薬剤耐性の分子疫学的解析により、世界的な伝播に関して既知の報告を裏付けた。赤痢アメーバのメトロニダゾール耐性化に伴う遺伝子発現プロファイルの変化等薬剤耐性の出現に備えて不可欠な理解が達成された。蠕虫の複合体IIの構造を明らかにするとともに、エキノコックスの複合体IIのSQR活性を阻害する薬剤から低IC50、高選択性を示す優れた化合物を複数発見した。更に、マラリア原虫の高度変異体作製、薬剤耐性原虫における変異導入の確認を行い、薬剤耐性機構理解に不可欠な新規遺伝学ツールを準備したトキソプラズマの宿主適応機構や線虫のステージ変移の分子機構に関しても、今後確実に優れた成果に結びつきうる結果を生んだ。

結論

　本邦で問題となりうる原虫・寄生虫症の発生・まん延を防止するために不可欠な、検査・診断法の確立、治療法の開発等に貢献した。更に、上記に不可欠な基盤的な病原機構等の理解に資する成果を収めた。以上、本研究班は幅広い原虫・蠕虫による顧みられない寄生虫症対策に資する多面的な研究を展開し、原虫・寄生虫症の発生動向の正確な把握とそれに基づいた感染症対策に大いに資する成果を達成した。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-03-31
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201318014B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 顧みられない寄生虫病の効果的監視法の確立と感染機構の解明に関する研究
• 課題番号: H23-新興-一般-014
• 研究年度: 平成25(2013)年度
• 研究代表者(所属機関): 野崎 智義(国立感染症研究所 寄生動物部)

研究分担者(所属機関)

• 渡辺　恒二(国立国際医療研究センター　戸山病院　エイズ治療研究開発センター)
• 濱野　真二郎(長崎大学　熱帯医学研究所)
• 井上　幸次(鳥取大学　医学部)
• 八木田　健司(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 中野　由美子(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 津久井　久美子(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 永宗　喜三郎(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 平井　誠(群馬大学　大学院医学系研究科)
• 丸山　治彦(宮崎大学　医学部)
• 北　潔(東京大学　大学院医学研究科)
• 河津信一郎(帯広畜産大学　原虫病研究センター)
• 山崎　浩(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 杉山　広(国立感染症研究所　寄生動物部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 新型インフルエンザ等新興・再興感染症研究
• 研究開始年度: 平成23(2011)年度
• 研究終了予定年度: 平成25(2013)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

　国内で問題となる代表的な顧みられない原虫・蠕虫症に対して、分子疫学的手法・検査・診断法・監視システムを確立することを目的とする。更に、研究者育成と基礎研究レベルの底上げを目指して、国内の代表的な原虫・寄生虫症の専門家を結集し、予防・治療法の確立に繋がる原虫・蠕虫症の感染・病理・病原・薬剤耐性機構に関する基盤的研究を行う。

研究方法

　腸管原虫症・アカントアメーバ症の継続的な発生動向調査、分離株の型別を行った。ジアルジア症・住血吸虫症、顎口虫・条虫・アニサキス症等の免疫診断法・キットの確立し、キットの有効性を検証した。赤痢アメーバと三日熱マラリア原虫の薬剤耐性モニタリング法を確立した。赤痢アメーバ・アカントアメーバ等の病原機構を解明した。マラリア原虫・赤痢アメーバにおける薬剤耐性機構を解明した。新種腸管アメーバの病原機構・病態形成を解明した。トキソプラズマの感染における宿主調節因子注入機構を解明した。マラリア原虫等の高速な変異体作成を可能とする遺伝学手法を確立した。ブタ回虫等の幼虫特異的タンパク質の病態形成における機能解明を行った。エキノコックス呼吸鎖の解明と阻害剤探索を行った。

結果と考察

　最終年次の計画は、ほぼ予定通りに実施され、目的に沿った成果を確実に生んだ。感染実態調査に関しては、特にHIV感染者における腸管原虫症の中で最も症例数の多い赤痢アメーバ症に関して多くの臨床疫学的な知見が得られた。渡辺らは赤痢アメーバのHIV陽性コホート集団での陽性率が20%と極めて高いこと、更に血清抗体陽性で無症候感染者の中に、無症状性の潰瘍が多く潜在的に存在すること、血清抗体陽性が潰瘍発症の予測因子となること、HIVに伴う虫垂炎の原因に赤痢アメーバが潜在すること、等を報告した。また、アメーバ角膜炎や幼虫移行症等の蠕虫症の感染実態調査などが予定どおり順調に行われ、感染実態状況が確実に把握された。
　診断法の開発に関しても、ジアルジ検出を目的としたイムノクロマトキットが完成し、渡航者・HIV陽性者の検体を用いて評価がなされ、有用性が確認された。更に、アカントアメーバの簡便診断キットも試作、評価された。蠕虫診断に関しても、イヌ・ブタ回虫、マンソン狐虫、顎口虫に幼虫移行症や食生活に依存した蠕虫症であるアニサキス・肺吸虫において診断法の開発、鑑別診断の手法が確立した。更に人獣共通感染症である住血吸虫症の診断法に関してもヒト・動物いずれにも使用することの可能な診断抗原が得られ、感染浸淫地における感染実態調査に大規模に利用する準備が終了した。
　基盤的研究においても成果が挙げられた。野崎らはこれまでに赤痢アメーバの新規リソソーム酵素輸送体ファミリー(Cysteine protease binding protein family)のうち積荷が未解明の他の3つのCPBFタンパク質の積荷を同定し、赤痢アメーバに選択的存在するこのCPBFタンパク質群のリソソーム輸送における特殊性・選択性・生理的機能に関して堅牢な意義を提示した。更に、中野らはマラリアの薬剤耐性の分子疫学的解析による解析を行い、世界的な伝播に関して既知の報告を裏付ける発見をした。赤痢アメーバの薬剤耐性機序の解析に関しても、次年度までに得られたメトロニダゾール耐性化に伴う遺伝子発現プロファイルの変化の理解などと併せ、有用な情報を得た。今後臨床応用が予想されるオーロノフィンなどの新規赤痢アメーバ症薬剤に関しても薬剤耐性が獲得されることが予測されるため、その分子機構に関しての解析が今後求められる。北らはエキノコックスの複合体IIのSQR活性を阻害する薬剤を50化合物程度スクリーニングし、低IC50、高選択性を示す優れた化合物を複数発見した。更に、平井らによるマラリア原虫の第1世代高度変異体の薬剤耐性原虫における変異導入の確認、更に第２世代の作成も順調に展開し、薬剤耐性機構理解に不可欠なフォワードジェネティクスのツールは十分に準備されたといえる。

結論

　本邦で問題となりうる原虫・寄生虫症の発生・まん延を防止するために不可欠な、検査・診断法の確立、治療法の開発等に貢献した。更に、上記に不可欠な基盤的な病原機構等の理解に資する成果を収めた。以上、本研究班は最終年度にも、幅広い原虫・蠕虫による顧みられない寄生虫症対策に資する多面的な研究を展開し、原虫・寄生虫症の発生動向の正確な把握とそれに基づいた感染症対策に大いに資する成果を達成した。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-03-31
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201318014C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: ジアルジア検出イムノクロマトキットが完成シ評価がなされた。今後、更にクリプトスポリジウム・赤痢アメーバとの統合キットとなって、全国の拠点地研・病院等に対して配布され、臨床診断援助と国内の診断ネットワークの強化につなげることが求められる。アカントアメーバ角膜炎の簡便病原体診断キットも作成・評価された。蠕虫診断に関しても、イヌ・ブタ回虫、マンソン狐虫、顎口虫に幼虫移行症や食生活に依存した蠕虫症であるアニサキス・肺吸虫において診断法の開発、鑑別診断の手法が確立した。
• 臨床的観点からの成果: 赤痢アメーバ症に関して多くの、臨床疫学的な知見が得られた。赤痢アメーバのHIV陽性コホート集団での陽性率が20%と極めて高いこと、更に血清抗体陽性で無症候感染者の中に、無症状性の潰瘍が多く潜在的に存在すること、血清抗体陽性が潰瘍発症の予測因子となること、HIVに伴う虫垂炎の原因に赤痢アメーバが潜在すること、等を提示した。また、ジアルジア症・クリプトスポリジウム症は国内で利用出来る低価格の診断系が存在しないことから、診断の場で過小評価されていることも明らかとなった。
• ガイドライン等の開発: アメーバ角膜に関して、国内の主要な医療機関と関連学会とが連携し、サーベイランスシステムを強固に構築した。更に、アカントアメーバ感染症の診断ガイドラインを策定した（井上幸次、大橋裕一、浅利誠志ほか, 感染性角膜炎診療ガイドライン（第２版）, 日本眼科学会雑誌, 117, 467-509, 2013）。これにより今後のアカントアメーバ感染症の監視システムが強化された。
• その他行政的観点からの成果: 食中毒統計の基盤となる食中毒個票に寄生虫としての独立項目として、アニサキス・クドアが単一項目として登録され、これらの食中毒の感染実態がより正確に評価できるようになった。
• その他のインパクト: TORCHに含まれる重大疾患としてのトキソプラズマ症に関する公開シンポジウムをH25.3の日本寄生虫学会（東京医科歯科大学）後に企画し、TORCHの会代表及び研究者の参加・議論を行い、一般の認知の拡大を図った。また、アニサキス症・クドア等に関して一般の理解を助ける情報提供を行った。

発表件数

• 原著論文（和文）: 5件
• 原著論文（英文等）: 89件
• その他論文(和文): 5件
• その他論文(英文等): 5件
• 学会発表(国内学会): 120件
• 学会発表(国際学会等): 72件
• その他成果(特許の出願): 0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

特許

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

• 特許の名称: なし
• 詳細情報: 分類:

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Escueta- De Cadiz, A., Jeelani, G., Nakada-Tsukui, K., Caler, E., and Nozaki, T; Transcriptome analysis of encystation in Entamoeba invadens; PLoS One , 8 , e74840- (2013)
• 原著論文2: Furukawa, A., Nakada-Tsukui, K., and Nozaki, T; Cysteine protease-binding protein family 6 mediates the trafficking of amylases to phagosomes in the enteric protozoan Entamoeba histolytica; Inf. Immun , 81 , 1820-1829 (2013)
• 原著論文3: Furukawa, A., Nakada-Tsukui, K., and Nozaki, T.; Novel transmembrane receptor involved in phagosome transport of lysozymes and β-hexosaminidase in the enteric protozoan Entamoeba histolytica.; PLoS Pathogens , 8 (2) , e1002539- (2012)
• 原著論文4: Shimokawa, C., Hamano, S. et al.; Entamoeba moshkovskii is associated with diarrhea in infants and causes diarrhea and colitis in mice.; J. Infect. Dis. , 206 , 744-751 (2012)
• 原著論文5: Shimokawa, C., Hamano, S. et al.; Species-specific immunity induced by infection with Entamoeba histolytica and Entamoeba moshkovskii in mice.; PLoS One , 8 (11) , e82025- (2013)
• 原著論文6: 井上幸次、八木田健司、野崎智義ほか; わが国のアカントアメーバ角膜炎関連分離株の分子疫学多施設調査（中間報告）; あたらしい眼科 , 29 , 397-402 (2012)
• 原著論文7: Yoshida A, Nagayasu E, Horii Y, Maruyama H; A novel C-type lectin identified by EST analysis in tissue migratory larvae of Ascaris suum; Parasitology Research , 110 (4) , 1583-1586 (2012)
• 原著論文8: Angeles, JM., Kawazu, S. et al.; Human antibody response to thioredoxin peroxidase-1 and tandem repeat proteins as immunodiagnostic antigen candidates for Schistosoma japonicum infection.; The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene , 85 (4) , 674-679 (2011)
• 原著論文9: Angeles, JM., Kawazu, S. et al.; Utilization of ELISA using thioredoxin peroxidase-1 and tandem repeat proteins for diagnosis of Schistosoma japonicum infection among water buffaloes.; PLoS Neglected Tropical Disease , 6 (8) , e1800- (2012)
• 原著論文10: Angeles, JM., Kawazu, S. et al.; Localization and expression profiling of a 31kDa antigenic repetitive protein Sjp_0110390 in Schistosoma japonicum life stages.; Molecular & Biochemical Parasitology , 187 , 98-102 (2013)
• 原著論文11: Yamasaki H.; Current status and per-spectives of cysticercosisand taeniasis in Japan; Korean J. Parasitology , 51 , 19-29 (2013)
• 原著論文12: Nagayasu E, Ishikawa SA, Taketani S, Chakraborty G, Yoshida A, Inagaki Y, Maruyama H; Identification of a Bacteria-Like Ferrochelatase in Strongyloides venezuelensis, an Animal Parasitic Nematode.; PLOS ONE , 8 (3) , e58458- (2013)
• 原著論文13: Saito-Nakano, Y.,Tanabe,K, Mita, T.; Identification of pyrimethamine- and chloroquine-resistant Plasmodium falciparum in Africa between 1984 and 1998: genotyping of archive blood samples.; Malaria Journal , 10 , 388- (2011)
• 原著論文14: Nakada-Tsukui, K., Tsuboi, K., Furukawa, A., Yamada, Y., and Nozaki, T. ; A novel class of cysteine protease receptors that mediate lysosomal transport. Cell.; Microbiol. , 14 , 1299-1317 (2012)
• 原著論文15: eelani, G, Nozaki, T. et al; Metabolic profiling of the protozoan parasite Entamoeba revealed activation of unpredicted pathway during encystation; PLoS ONE , 7 , e37740- (2012)
• 原著論文16: Makiuchi, T., Mi-ichi, F., Nakada-Tsukui, K., and Nozaki, T.; Novel TPR-containing subunit of TOM complex functions as cytosolic receptor for Entamoeba mitosomal transport. ; Scientitfic Reports , 3 , 1129- (2013)
• 原著論文17: Shimokawa, C., Hamano, S. et al; Species-specific immunity induced by infection with Entamoeba histolytica and Entamoeba moshkovskii in mice.; PLoS One , 8 (11) , e82025- (2013)
• 原著論文18: 井上幸次、大橋裕一、浅利誠志ほか; 感染性角膜炎診療ガイドライン（第２版）; 日本眼科学会雑誌 , 117 , 467-509 (2013)
• 原著論文19: Watanabe,K et al.; Clinical Significance of High Anti-Entamoeba histolytica Antibody Titer in Asymptomatic HIV-1-infected Individuals; Journal of Infectious Diseases , in press- (2014)
• 原著論文20: Sugiyama, H., Singh, T.S. and Rangsiruji, A.; Molecular Detection of Human Parasitic Pathogens ; Paragonimus , 421-433 (2012)

公開日・更新日

• 公開日: 2014-06-10
• 更新日: 2016-06-27

収支報告書

• 文献番号: 201318014Z