原虫・寄生虫に対する監視・制御に関する研究

文献情報

• 文献番号: 201447009A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 原虫・寄生虫に対する監視・制御に関する研究
• 課題番号: -
• 研究年度: 平成26(2014)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)
• 八木田　健司(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 泉山　信司(国立感染症研究所　寄生動物部)
• 平井　誠(順天堂大学　医学部)
• 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 【委託費】 新興・再興感染症に対する革新的医薬品等開発推進研究
• 研究開始年度: 平成26(2014)年度
• 研究終了予定年度: 平成26(2014)年度
• 研究費: 30,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

国内で感染伝播の起こっている原虫・寄生虫症を中心として、その感染実態を詳細に把握するため、病原性や寄生様式の解明に向けた基盤的研究を行うとともに、感染実態調査等により、監視法の確立を目指す研究を行う。

研究方法

１．赤痢アメーバの遺伝的多様性と薬剤耐性の解析
　国内の赤痢アメーバ臨床株のゲノム多様性の解析を目的として、国内の臨床株の分離を行い、新規標準ゲノム整備の準備を行う。ゲノム解析はIllumina社の次世代シーケンサーにより行う。臨床分離株は国際医療研究セとの共同で行った。
　赤痢アメーバの薬剤耐性機構を理解するため、インビトロで赤痢アメーバの薬剤（オーラノフィン）耐性株を作製した。
２．腸管原虫症の感染実態調査および感受性の遺伝的解析
　HIV/AIDSのコホート集団における腸管原虫症(赤痢アメーバ症・ジアルジア症・クリプトスポリジウム症)の感染浸淫状況を鏡検、PCR並びに抗原補足法により調査した。
　腸管原虫症の臨床病理像の研究と感受性の相関を明らかにするために、国内の赤痢アメーバ感染既往者を症状に応じて集め、分類し、その感染病理を解析した。
３．腸管原虫症の検査診断法開発
　ジアルジアの糞便内検出キットの評価を行う。クリプトスポリジウム検出系の試作版を作製する。赤痢アメーバのキットを作製するのに必要な単クローン抗体を作成するのに適切な抗原の準備を行った。
４．原虫ゲノム情報の整備
　日本で発生したアカントアメーバ角膜炎症例から分離された代表的な分離株、共存ウイルス等のゲノム解析を行った。
５．マラリア薬剤耐性機構・遺伝子の解析
　熱帯熱マラリアの超高速変異導入株を作成し、変異体ライブラリーを準備した。インビトロでアルテミシニン耐性株の選択を行った。
　更に、熱帯熱マラリアで近年報告されているアルテミシニン耐性への関与が指摘されるSNPsが、薬剤使用以前には存在するかどうかをアーカイブサンプルで検証した。
６．寄生蠕虫症の検査診断法開発、条虫の食品汚染等感染実態調査
　陽性血清を収集すると共に、組換トキソカラ抗原および組換顎口虫抗原を調製し、診断キットを試作した。
　更に、魚類からの条虫の感染実態調査として日本近海産魚介類からの虫体を検出し、季節別の寄生状況把握した。分子同定に資する配列領域を決定し、迅速同定法を開発した。
　また、エキノコックス検査キットの評価のために、国内外から単包虫症・多包虫症の患者血清を収集する。既存の商業キットによる評価を行った。
７．蠕虫症の感染実態調査および食品汚染実態調査
　レセプト等の各種データベースを利用して国内の寄生蠕虫症の感染実態を解析した。
　更に、魚類からの線虫の感染実態調査として日本近海産魚介類からのアニサキスを検出し、季節別の寄生状況把握した。分子同定に資する配列領域を決定し、迅速同定法を開発した。

結果と考察

　本研究は国内で問題となる主要な原虫・寄生虫症の(1)検査・診断法キットの確立、(2)感染抵抗性・薬剤耐性機構の解明、(3)リファレンス・サーベイランスシステムの構築を目指しているが、着実に成果を挙げた。
　研究の継続により、中・長期的に以下の具体的成果が期待される。(1)まず、HIV陽性者や知的障害者において高度に感染のひろがる腸管感染症の病原体診断迅速キットが実用化される。次に、国内で最も検査依頼の多い幼虫移行症の血清診断キットが統合・実用化されることが期待される。(2)赤痢アメーバ症の易感染・感染抵抗性に関与するヒト側・病原体側因子が解明され、感染予後予測に資するマーカーが同定される。更に、マラリア・赤痢アメーバの新規薬剤耐性機構が解明され、薬剤耐性のモニタリングが可能となるであろう。(3)検査・診断キットの実現により、国内における腸管原虫症、主要な蠕虫症のサーベイランスが確立される。また、赤痢アメーバ・アカントアメーバ等の標準株のゲノム情報が蓄積され、診断用国内標準品として国内に供与する標準株を制定されると共に診断に有効なマーカーが提示可能となる。
　更に、次年度以降は特に赤痢アメーバ・アカントアメーバを含めた原虫・寄生虫ゲノム情報の拡充を強化し、細菌・ウイルス感染症で整備されつつあるのと同様な、全ゲノム情報を基盤とした分子疫学的解析が可能となるように、原虫・寄生虫ゲノム情報の整備を強化する予定である。

結論

本年度、本研究班はほぼ研究計画通りの成果を挙げるとともに、来年度への十分な準備となる研究成果を生んだ。本研究成果は、検査診断キットの開発・普及、検査診断基準のガイドラインの策定、国内の感染実態の解明に資すると期待される。また、他の寄生虫症を含めた寄生虫症の新規薬剤・ワクチン開発の基盤整備に資すると期待される。これらはWHO等国際機関との連携に際しても極めて重要である。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-27
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201447009C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 赤痢アメーバの新規薬剤オーラノフィンに対する薬剤耐性の誘導に成功した。これにより薬剤耐性の分子機構をあらかじめ解析し、その発生を未然に防止することが可能となることが予測された。赤痢アメーバ症の血清抗体価により、無症候性感染が症候性に変化する可能性が予測できることが示された。HIV感染における虫垂炎の原因の一部が赤痢アメーバ症であることが疫学的に示された。マラリアの薬剤耐性機構を解析する遺伝学的ツールが開発された。
• 臨床的観点からの成果: トキソカラ症の診断キットの作成、既存のエキノコックス症商業診断キットの評価を行い、国内での利用が可能となった。更に、裂頭条虫3種は容易に鑑別する方法を確立した。>92％の感度をもつ実用型ジアルジア迅速診断用イムノクロマト（Gia-IC）診断キットが作成された。以上により、国内の寄生虫症の臨床診断が格段に簡便となることが期待される。マラリアの薬剤耐性の大陸間での流入・流出が過去の臨床検体を用いて確認された。
• ガイドライン等の開発: 顎口虫症等の診断キットに関しては特許化を検討している。これによりガイドライン等への収載が見込まれる。
• その他行政的観点からの成果: レセプト解析による蠕虫症および原虫症、特に国内での発生が少ないか、感染症法で規定されていない感染症の実態調査により、国内での発生数を予測することに成功した。一般に感染実態を知ることの困難な寄生虫症の実態把握に有効な方策が示された。
• その他のインパクト: 赤痢・大腸炎・肝膿瘍の原因となる赤痢アメーバ、角膜炎の原因となるアカントアメーバなど国内で最重要な原虫症の原因原虫の代表的な国内分離株のリファレンスゲノムを解読した。読了にはまだ時間を要するものの、これにより、国内の代表的な分離株の標準的なゲノム・遺伝子情報等が整備された。今後の国内外での分子疫学的解析に資する基盤が得られた。

発表件数

• 原著論文（和文）: 3件
• 原著論文（英文等）: 19件
• その他論文(和文): 7件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 16件
• 学会発表(国際学会等): 3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

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: Marumo, K.*, Nakada-Tsukui, K.*, Nozaki, T et al.; Ligand heterogeneity of the cysteine protease binding protein family in the parasitic protist Entamoeba histolytica; Int. J. Parasitol , 44 , 625-635 (2014)
• 原著論文2: Jeelani, G. and Nozaki, T; Metabolomic analysis of Entamoeba: applications and implications.; Curr. Opin. Microbiol , 118-124 (2014)
• 原著論文3: Jeelani, G., Sato, D., Soga, Nozaki, T et al.; Mass Spectrometric analysis of L-cysteine metabolism: physiological role and fate of L-cysteine in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica.; MBio (2014)
• 原著論文4: Chandra, M., Saito-Nakano, Y., Nozaki, T et al.; Datta, S. Insights into GTP/GDP cycle of RabX3, a novel GTPase from Entamoeba histolytica with tandem G-domains.; Biochemistry , 1191-1205 (2014)
• 原著論文5: Hertz, R., Tovy, A., Kirschenbaum, Nozaki, T et al.; The Entamoeba histolytica Dnmt2 homolog (Ehmeth) confers resistance to nitrosative stress. ; Eukaryot Cell , 13 , 494-503 (2014)
• 原著論文6: Valdes, J., Nozaki, T., Galindo-Rosales, J. M.et al; Proteomic analysis of Entamoeba histolytica in vivo assembled pre-mRNA splicing complexes.; J Proteomics (2014)
• 原著論文7: Anwar, S., Dikhit, M. R., Singh, K., Nozaki, T. et al; Interaction between Nbp35 and Cfd1 proteins of cytosolic Fe-S cluster assembly reveals a stable complex formation in Entamoeba histolytica; PLoS One , 9 (2014)
• 原著論文8: Itoh, K., Yagita, K., Nozaki, T. et al; An autopsy case of Balamuthia mandrillaris amoebic encephalitis, a rare emerging infectious disease, with a brief review of the cases reported in Japan; Neuropathology (2014)
• 原著論文9: Lee, Y. A., Saito-Nakano, Y., Nozaki, T. et al; Modulation of endogenous cysteine protease inhibitor (ICP) 1 expression in Entamoeba histolytica affects amoebic adhesion to extracellular matrix proteins; Exp Parasitol , Dec 8 (2014)
• 原著論文10: Emmanuel, M., Saito-Nakano, Nozaki, T et al; Small GTPase Rab21 mediates Fibronectin induced actin reorganization in Entamoeba histolytica: implications in pathogen invasion; PLoS Pathog (2015)
• 原著論文11: Santos, H. J.,*, Imai, K.*, Nozaki, T et al; A novel mitosomal β- barrel outer membrane protein in Entamoeba; Sci Rep (2015)
• 原著論文12: Watanabe K, Aoki T, Nagata N et al; Clinical significance of high anti-entamoeba histolytica antibody titer in asymptomatic HIV-1- infected individuals; J Infect Dis , 209 , 1801-1807 (2014)
• 原著論文13: Watanabe K, Nagata N, Sekine K et al; Asymptomatic intestinal amebiasis in Japanese HIV-1-infected individuals; Am J Trop Med Hyg , 91 , 816-820 (2014)
• 原著論文14: Siregar JE, Kurisu G, Hirai M et al; Direct evidence for the atovaquone action on the Plasmodium cytochrome bc1 complex; Parasitol Int , 14 (2014)
• 原著論文15: Hikosaka K, Hirai M, Komatsuya K et al; Lactate retards the development of erythrocytic stages of the human malaria parasite Plasmodium falciparum.; Parasitol Int , 14 (2014)
• 原著論文16: Honma H, Hirai M, Nakamura S et al; Generation of rodent malaria parasites with a high mutation rate by destructing proofreading activity of DNA polymerase δ; DNA Res , 21 (4) , 439-446 (2014)
• 原著論文17: Masayuki Oki, Satom Asai, Tomoyashi Nozaki et al; A case of quadruple malaria infection imported from Mozambique to Japan; Am. J. Trop. Med. Hyg. , 90 (6) , 1098-1101 (2014)
• 原著論文18: Saenseeha S, Janwan P, Yamasaki H, et al; A dot-ELISA test using a Gnathostoma spinigerum recombinant matrix metalloproteinase protein for the serodiagnosis of human gnathostomiasis; Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health , 45 , 990-996 (2014)
• 原著論文19: 森嶋康之，杉山 広，山﨑 浩 他; ネパール人の単包虫症： Echinococcus ortleppiによる心寄生例; Clinical Parasitology , 25 , 99-101 (2014)
• 原著論文20: 森嶋康之，杉山 広，山﨑 浩 他; 本邦で2012年に発生したアニサキス症例の原因虫に関する分類学的検討; Clinical Parasitology , 25 , 77-79 (2014)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-05-27
• 更新日: 2016-06-29

収支報告書

• 文献番号: 201447009Z