住血吸虫における体外での性分化確立
In vitro sexual dimorphism establishment in schistosomes
住血吸虫は、世界で2億5千万人以上が罹患する顧みられない熱帯病である住血吸症を引き起こす寄生性扁形動物である。住血吸虫は、ほとんどが雌雄同体である扁形動物の中でも例外的に、ZW型の雌とZZ型の雄の2つの異なる性別を持つ。住血吸虫の性分化は哺乳類の宿主内で成体になるまで明らかにならないが、その細胞・分子メカニズムは、in vivoでの寄生虫発生の評価が困難なため、十分に理解されていない。本研究では、新たに形質転換したセルカリアをin vitroで長期間培養し、性分化段階まで発生させるプロトコルを改良した。培養液に赤血球を加えて、ウシ胎児血清(FBS)とヒト血清(HS)の2種類の血清添加効果を評価した。FBS培養の寄生虫とは対照的に、HS培養の寄生虫は赤血球を消化し、これは寄生虫の長期発生に不可欠なステップである。さらに、HS培養の寄生虫では性分化が明確に確立されたが、FBS培養の寄生虫の多くは初期の肝臓段階を超えなかった。EdUパルス実験では、HS培養の寄生虫内の細胞は継続的に増殖したが、FBS培養では増殖が著しく少なかった。このプロトコルは、in vitroでの再現性のある寄生虫発生を可能にすることで、性分化のメカニズム解明や、これらの主要なヒト寄生虫のライフサイクル全体にわたる新しい介入策のin vitroスクリーニングに新たな機会を提供する。
- 形質転換したセルカリアをin vitroで長期培養し、性分化段階まで発生させるプロトコルを改良した
- ヒト血清(HS)培養の寄生虫は赤血球を消化し、長期発生に不可欠なステップを達成したが、ウシ胎児血清(FBS)培養では多くの寄生虫が初期の肝臓段階を超えなかった
- HS培養では性分化が明確に確立され、EdUパルス実験で細胞の継続的増殖が確認された一方、FBS培養では増殖が著しく少なかった
- 本プロトコルは性分化メカニズムの解明と、ヒト寄生虫のライフサイクル全体にわたる新規介入策のin vitroスクリーニングを可能にする
住血吸虫のin vitro長期培養で性分化まで到達させた基礎研究であり、直接の事業・収益インパクトは現時点で見えにくい。ただし、寄生虫のライフサイクル全体をin vitroで再現できるようになると、創薬スクリーニングのスループットが大幅に上がる可能性があり、顧みられない熱帯病(NTD)領域の創薬・ワクチン開発を手掛けるバイオ企業や、NTD向けの公的資金・助成の対象になり得る研究基盤として押さえておきたい。注目点は、血清種(HS vs FBS)と赤血球添加という培養条件の違いが発生・増殖の成否を分けた点で、再現性のあるin vitro評価系が確立されれば、抗住血吸虫薬の候補スクリーニングや性分化メカニズムを標的とした新規モダリティ創出の入口になる。