第1442回生物科学セミナー
マラリア原虫は蚊を介してどのように効率よく伝搬されるのか？
石野 智子 教授（東京医科歯科大学医歯学総合研究科）
2023年06月28日(水) 16:50-18:35 理学部2号館223号室及びZoom
近年でも、世界人口の約半分がマラリアの感染流行地に居住し、年間60万人がマラリアによって命を落とす。そのほとんどがアフリカに住む5歳以下の乳幼児である。一昨年、WHOが初めてマラリアワクチンの子供への使用を推奨したことが注目を集めたが、重症化抑制効果が30％程度に留まり、さらなる改良が急務である。真核単細胞（原虫）がなぜこれほどまでに、人類に脅威を与え、ヒトの進化にさえ影響を与えることができたのか、蚊を介した媒介の分子基盤の解明を手がかりとして明らかにしていきたい。
感染蚊に吸血されると、三日月型の原虫（スポロゾイト）がヒトの皮内に打ち込まれ、血管を通って肝臓に感染する。肝細胞内で数万倍に増殖し、赤血球感染型（メロゾイト）へと分化した後、血中へと放出される。従って、スポロゾイトの肝細胞寄生は、ヒトへのマラリア感染成立段階であり、ワクチンや感染予防薬の標的として古くから注目されてきた。私たちは、マラリア原虫の分泌型タンパク質に着目し、逆遺伝学的アプローチにより、肝細胞への到達／感染成立に必須な分子を複数同定してきた。加えて、感染型原虫に共通の「細胞侵入機構」を担う分子基盤の一端を明らかにした。一方で、マラリア原虫は、媒介蚊の消化管内で有性生殖を行うが、雄生殖体表面に発現し受精に関わる新規分子を同定した。私たちのこれらの基礎研究の成果は、ワクチン開発に論拠を与えるだけでなく、原虫が進化の過程でどのように高い伝搬能を獲得したのか考察する材料として期待できる。今後はさらに、宿主細胞との相互作用の観点からマラリア原虫の感染戦略を理解したい。また、感染流行地における研究についても今後の展開について議論したい。
参考文献 (*: corresponding author).
1.Huang WC, …, Ishino T*, Lovell JF*. Vaccine co-display of CSP and Pfs230 on liposomes targeting two Plasmodium falciparum differentiation stages. Commun Biol. 2022; 5(1): 773.
2.Nozaki M, Baba M, Tachibana M, Tokunaga N, Torii M, Ishino T*. Detection of the rhoptry neck protein complex in Plasmodium sporozoites and its contribution to sporozoite invasion of salivary glands. mSphere. 2020; 5 :e00325-20.
3.Tachibana M, Ishino T*, et al., The C-terminal region of the Plasmodium yoelii microgamete surface antigen PyMiGS induces potent anti-malarial transmission-blocking immunity in mice. Vaccine. 2020; 38(15): 3129-3136.
4.Tokunaga N, Nozaki M, Tachibana M, Baba M, Matsuoka K, Tsuboi T, Torii M, Ishino T*. Expression and localization profiles of rhoptry proteins in Plasmodium berghei sporozoites. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2019; 9: 316.
5.Bantuchai S, Nozaki M, …, Ishino T*. Rhoptry neck protein 11 has crucial roles during malaria parasite sporozoite invasion of salivary glands and hepatocytes. Int J Parasitol. 2019; 49(9):725-735.
6.Tachibana M, Miura K, …, Tsuboi T*, Ishino T*. Identification of domains within Pfs230 that elicit transmission blocking antibody responses. Vaccine. 2019, 22;37(13):1799-1806.
7.Ishino T*, Murata E, et al., Rhoptry neck protein 2 expressed in Plasmodium sporozoites plays a crucial role during invasion of mosquito salivary glands. Cell Microbiol. 2019, 21(1): e12964.
8.Aliprandini E, Tavares J, …, Ishino T, Yuda M, Dartevelle S, Traincard F, Boscardin SB, Amino R. Cytotoxic anti-circumsporozoite antibodies target malaria sporozoites in the host skin. Nat Microbiol. 2018, 3(11):1224-1233.
9.Tachibana M, Ishino T*, Takashima E, Tsuboi T, Torii M. A male gametocyte osmiophilic body and microgamete surface protein of the rodent malaria parasite Plasmodium yoelii (PyMiGS) plays a critical role in male osmiophilic body formation and exflagellation. Cell. Microbiol. 2018; 20: e12821.
担当： 東京大学大学院理学系研究科・生物科学専攻・細胞生理化学研究室
