Title 野生鯨類の疾病に関する病理学的研究−特にアミロイドーシスと肝吸虫症について―( 要約版 (Digest) ) Author(s) 中郡, 翔太郎 Report No.(Doctoral Degree) 博士(獣医学) 甲第556号 Issue Date 2020-03-13 Type 博士論文 Version none URL http://hdl.handle.net/20.500.12099/79357 ※この資料の著作権は、各資料の著者・学協会・出版社等に帰属します。
学 位 論 文 要 約
氏 名 中 郡 翔太郎 題 目 野生鯨類の疾病に関する病理学的研究 – 特にアミロイドーシスと肝吸虫症について – 鯨類は海洋生態系の高次に位置する長寿動物であることから，環境変動や海洋汚染の指 標として用いられている。鯨類の健康状態の把握が環境の健全性の評価につながるため， 国外では体系的な病理学的解析が盛んであるが，日本周辺域の鯨類を対象とした同様の調 査報告は乏しく，個体群の健康状態は把握できていない。本研究は日本近海に生息する野 生鯨類に対し，病理学的手法を用いた疾病の網羅的な解析を行うとともに，特にオウギハ クジラ Mesoplodon 属鯨類に見出された全身性アミロイドーシスと肝吸虫症の病態解明を 目的として，比較病理学的研究を実施した。 第 I 章では，2013–2018 年にかけて北海道沿岸にて漂着・混獲された 11 種 80 頭の野生 鯨類を対象に疾病の網羅的検索を行った。調査の結果，スジイルカStenella coeruleoalba は 高率（9/10 頭）に中枢神経系の炎症性疾患に罹患していることや，新生子を除いたほとん どの鯨類（64/69 頭）は寄生虫症を患っている状況が明らかとなった。また，全身性アミ ロイドーシスは11 種の中でもオウギハクジラ M. stejnegeri の 3 頭中 2 頭でのみ診断された。 また，沈着アミロイドは抗アミロイドA（AA）抗体に陽性を呈した。オウギハクジラにお ける全身性アミロイドーシスは過去にも3 個体の散発的な報告が知られているが，本研究 により，鯨類の中でも本種は全身性アミロイドーシスに対する罹患率がとりわけ高い可能 性が示された。 第II 章では，オウギハクジラにおけるアミロイドーシスの病態解明を目的に，1994–2018 年にかけ日本沿岸に漂着したオウギハクジラ35 頭の病理学的解析を実施した。解析個体は 雌16 頭および雄 19 頭よりなり，成獣が多かったものの，様々な成長段階の個体が含まれ ていた。全身性アミロイドーシスは雌7頭および雄5頭の計12頭に確認され（発生率34.3%）， 一番若齢な個体は約2 歳齢であった。沈着は全身諸臓器にみられたが，最も高率かつ高度 な沈着は胃腸管の粘膜固有層で認められた。ウェスタンブロットによるアミロイドのタン パク質解析では，約9 kDa の位置に AA との特異的な交差反応を示す陽性バンドが検出さ れた。オウギハクジラにおける全身性AA アミロイドーシスは性別や栄養状態，慢性炎症 の有無と有意な関連はなく，発生原因の特定には至らなかった。しかしながら，漂着個体 群の中の罹患率が 34.3%と非常に高かった点や幼齢個体においても疾患がみられる点など， 種としてアミロイドーシスの発生に対する遺伝的素因を有する可能性が示唆され，個体群 への影響が懸念された。 第III 章では，今までに病理学的情報が全く知られていなかったハッブスオウギハクジラ M. carlhubbsi で発見した肝吸虫症について，病理学的，寄生虫学的，および環境毒性学的 に検討した。本例の肝吸虫症は組織学的には，胆管上皮の杯細胞化生を伴う高度な過形成 と周囲肝実質における肝細胞の消失を伴う著しい細胆管反応を特徴とした。また，寄生吸 虫は形態観察により，今までオウギハクジラにおいて 1 例のみ報告がある Oschmarinellamacrorchis と同定され，遺伝子情報を初めて明らかにした。さらに，鯨類の寄生虫感染は， 宿主動物の汚染物質蓄積状態に相関するとの近年の研究結果を踏まえ，本個体における残 留性有機汚染物質の汚染動態を，肝吸虫感染を伴わない同種の雄3 頭と比較した。その結 果，肝臓では本個体のみに高値を示す化合物は検出されず，両者の関連性は結論付けられ なかった。 第 IV 章では， Brachycladiidae 科吸虫によるハクジラ類の肝吸虫症における病理組織像 および免疫応答の差異を明らかにするため，ネズミイルカPhocoena phocoena 8 頭，イシイ ルカPhocoenoides dalli 8 頭，ならびにハッブスオウギハクジラ 2 頭における病理組織像お よび8 種類の抗体を用いて浸潤細胞の解析を試みた。近縁種であるネズミイルカとイシイ ルカは胆管壁におけるリンパ濾胞の多発など，類似した組織像を呈したものの，浸潤細胞 としてはネズミイルカでCD68 陽性マクロファージが，イシイルカで CD163 陽性マクロフ ァージが有意に多いことが判明した。また，ハッブスオウギハクジラでは明瞭なリンパ濾 胞は認められず，細胆管反応が顕著であり，ネズミイルカ Phocoenidae 科の 2 種と比べ CD204 陽性マクロファージの数が多かった。いずれの種においても線維化が顕著にみられ， CD68 と Iba1 陽性細胞が少なく，CD163 と CD204 陽性細胞が多いというマクロファージの 免疫表現型から，解析に供したハクジラ類の肝吸虫症は慢性期にあたる病変であることが 示唆された。以上より，鯨類は肝吸虫に対して種ごとに多彩な組織反応を有し，免疫応答 にも差異を有することが明らかとなった。 一連の結果から，これまであまり病理学的研究が進んでいなかった日本周辺海域の野生 鯨類における疾病罹患状況が明らかになった。特に全身性AA アミロイドーシスならびに 肝吸虫症についてはその詳細な病理学的特徴を見出した。これらの情報は今後，鯨類の保 全において重要な基礎的情報になると考えられる。
学 位 論 文 要 約
氏 名 NAKAGUN, Shotaro
題 目 Pathologic Investigations on Diseases of Free-Ranging Cetaceans – Particularly on Amyloidosis and Hepatic Trematodiasis –
（野生鯨類の疾病に関する病理学的研究
– 特にアミロイドーシスと肝吸虫症について –）
Cetaceans feed at a high trophic level and have long lifespans, making them suitable sentinel organisms of the drastically changing marine ecosystem. Since understanding the health statuses of these animals lead to assessing the integrity of the environment, pathologic investigations dedicated to cetaceans have been actively ongoing overseas. However, similar studies have been lacking around Japan, and the health conditions of cetaceans inhabiting the waters around Japan are unknown. The purpose of this research was to obtain an extensive understanding of diseases in free-ranging cetaceans around Japan using pathologic approaches. In particular, comparative pathologic investigations were conducted on systemic amyloidosis and hepatic trematodiasis of the
Mesoplodon spp., with a focus on revealing its pathogeneses.
In Chapter I, comprehensive gross and histopathologic examinations were undertaken during 2013–2018 on 80 animals comprising 11 species of stranded and bycaught, free-ranging cetaceans in Hokkaido. The surveillance revealed findings such as a highly prevalence of inflammatory diseases in the central nervous system of striped dolphins Stenella coeruleoalba (9/10 animals), and parasitic infections in nearly all of the examined cetaceans excluding newborns (64/69 animals). Additionally, systemic amyloidosis was diagnosed in only the Stejneger’s beaked whales M.
stejnegeri (2/3 animals), and with immunohistochemistry, the deposits were immunoreactive to an
amyloid A (AA) antibody. Although there have been 3 sporadic case reports of systemic amyloidosis in Stejenger’s beaked whales prior to the study, the result of this surveillance demonstrated the possibility of the species being especially prone to developing systemic amyloidosis compared to other species of cetaceans, which highlighted the need for further investigations.
Chapter II focused on the pathogenesis of amyloidosis in Stejneger’s beaked whales, by examining the tissues of 35 whales (16 females and 19 males of various growth stage) that stranded along the coast of Japan during 1994–2018. Systemic amyloidosis was confirmed in 12 individuals (7 females and 5 males), with a prevalence of 34.3 % in the study population. The youngest animal diagnosed with the condition was approximately 2 years of age. Deposition was observed in various organs, but the most prominent deposits were in the lamina propria of the stomach and intestine. Western blotting of the extracted protein with an anti-serum AA peptide antibody confirmed the type of amyloid as AA of approximately 9 kDa. Systemic AA amyloidosis in Stejneger’s beaked whales did not have a statistically positive correlation with sex, body condition, and presence of chronic inflammation, leaving the critical factor(s) in the occurrence of amyloidosis undetermined at this time. However, due to the outstandingly high prevalence of the condition in this study population and the fact that the young was also affected, there is concern for
the Stejneger’s beaked whales being predisposed genetically, leading to concerns for adverse effects to the population/subpopulation.
In Chapter III, a case of hepatic trematodiasis discovered in the Hubbs’ beaked whale M.
carlhubbsi, a species pathologically unfamiliar before, was investigated from the aspects of
pathology, parasitology, and environmental toxicology. The current case was histologically characterised as severe hyperplasia with goblet cell metaplasia of the biliary epithelium and marked ductular reaction and loss of hepatocytes in the adjacent hepatic parenchyma. The responsible trematode was morphologically identified as Oschmarinella macrorchis, a species only previously reported once from a Stejneger’s beaked whale, and its genetic information was revealed for the first time. Furthermore, since parasitic infections in cetaceans are reported to positively correlate with the environmental contaminant status of the host, contaminant levels of organochlorine compounds in the current whale was compared to those of 3 other male Hubbs’ beaked whales that were uninfected with hepatic trematodes. There were no compounds showing specifically high concentrations in the liver of this animal, resulting in inconclusive correlations with the trematode parasitism.
Chapter IV investigated the various histomorphology and immune responses of odontocetes (toothed whales) to hepatic trematode infections by applying histopathology, histochemistry and immunohistochemistry on the liver tissues of 8 harbour porpoises Phocoena phocoena, 8 Dall’s porpoises Phocoenoides dalli, and 2 Hubbs’ beaked whales. The histomorphology between the closely related harbour porpoises and Dall’s porpoises were similar, characterised by the presence of numerous lymphoid follicles in the thickened bile duct walls. On the other hand, differences were noted in the numbers of CD68 and CD204-positive macrophages, each being significantly greater in the harbour porpoises and Dall’s porpoises, respectively. In the Hubbs’ beaked whales, lymphoid follicles were absent and the ductular reaction was generally more prominent. Moreover, the number of CD204-positive macrophages was greater compared to the 2 Phocoenidae species. In all 3 species, there was abundant fibrotic reaction, and the numbers of CD68 and Iba1-positive cells were limited in comparison to the frequent CD163 and CD204-positive cells, suggesting a chronic infection stage of the trematodiasis. Thus, the analyses indicated variations in the tissue reactions as well as the immune responses between each of the odontocete species against hepatic trematodiasis. In conclusion, the current study shed light on formerly uninvestigated pathologic conditions of free-ranging cetaceans around Japan. The pathologic characteristics of systemic AA amyloidosis and hepatic trematodiasis were revealed in detail, and these information are hereafter expected to serve as a fundamental basis for the conservation of cetaceans.
