歴 史 エビ類の養殖産業は，1960年代に藤永元作氏がその技 術を開発して以来，東南アジアをはじめ中南米など世界 各地で盛んである。世界の養殖エビ生産量は2011年以降 450万トン前後であり，2014年には443万トンであった （Fig. 1）。今まで，生産量増加のための高密度飼育が行わ れた結果，エビ養殖場において各種疾病が発生している。 中でもホワイトスポット病（white spot disease: WSD = penaeid acute viremia: PAV）は，エビ養殖に甚大な被害 を与えている。本疾病の初めての発生事例については， しばしば1992年の台湾北部のクルマエビ養殖場における 斃死事例である（Chou et al., 1995）と記述されている 1 水産研究・教育機構増養殖研究所 2 宮崎大学農学部 * Corresponding author E-mail: [email protected]
クルマエビのホワイトスポット病
稲田真理
1・米加田 徹
1・伊丹利明
2*
（2017年 7 月27日受付）White Spot Disease: WSD ( = Penaeid Acute Viremia: PAV)
Mari Inada
1, Tohru Mekata
1and Toshiaki Itami
2*
1National Research Institute of Aquaculture, Japan Fisheries Research and Education Agency, Mie 516-0193, Japan
2Faculty of Agriculture, University of Miyazaki, Miyazaki 889-2192, Japan
(Received July 27, 2017)
ABSTRACT―White spot disease (WSD), the synonymous of penaeid acute viremia (PAV), has become one of the most serious problems of the shrimp culture business in the world. One important infection route of the causative virus (WSSV: white spot syndrome virus = PRDV: penaeid rod-shaped DNA virus) is a vertical transmission from spawner to larvae via eggs in the seed production process of kuruma shrimp (Marsupenaeus japonicus). To prevent the vertical transmission, disinfection methods of fertil-ized eggs and high-sensitive detection methods for the causative virus by molecular technologies have been developed. Until recently, the seed production has been depending on the mated and captured female broodstock. However, as WSSV is spontaneously affecting the broodstock in nature at some level, the vertical infection occurs due to the virus replication in the virus-carrier female broodstock caused by spawning stress. Therefore, specific pathogen free (SPF) kuruma shrimp stock is highly important for prevention of WSD and for sustainable shrimp culture in Japan.
© 2017 The Japanese Society of Fish Pathology
が，その後の調査により，同年の中国福建省のクルマエ ビ養殖場で発生した事例が初発であることが明らかと なった（Lo et al., 2005）。翌1993年春の中国産輸入種苗 の国内導入により，日本各地へ本病が伝播したと考えら れている。1993年の大量死は，広島以西の 6 県（広島 県，山口県，大分県，熊本県，鹿児島県および沖縄県） で発生し，いずれの県も中国からクルマエビの種苗が導 入されていた。この中国産種苗は，中国福建省の種苗生 産場から日本に空輸され，その後西日本各地の養殖場に 導入された。導入時のサイズは 0.02∼8 g で，導入後早 い発症例では翌日，遅い発症例でも 4 週間後には死亡が 始まっている（中野ら，1994）。1993年に韓国およびベ トナム，1994年にタイ王国，インド，マレーシア，1995 年にアメリカ，1996年にインドネシア，スリランカ， 1998年にペルー，1999年にフィリピンおよび中南米諸 国，2002年にフランスおよびイラン，2005年にブラジル で本症の発生が認められた。このように，初発から十数
総
説
魚病研究 Fish Pathology, 52 (3), 115–119, 2017. 9稲田真理・米加田 徹・伊丹利明 116 年間で本病は世界中に拡散し，甚大な被害をもたらし続 けている。 日本では2000年以降，被害のピークは過ぎたものの， 2004年には86.7億円の生産額に対して7.3億円の被害が報 告され，WSD は現在もなお深刻な問題である（Satoh, 2012）。日本各地の親エビや養殖池内外で採集されたエ ビ・カニ類からも本ウイルスが検出されており，既に日 本周辺海域に定着していると考えられる（Momoyama and Muroga, 2005）。 1993年に国内で本症が発生した後，国内研究グループ による迅速な対策研究が実施され，翌年には電子顕微鏡 によってウイルスの形態が観察された。当初，日本では本 ウイルスを RV-PJ（rod-shaped nuclear virus of Penaeus
japonicus）と称したが，その後病名は PAV，原因ウイル
スは PRDV（penaeid rod-shaped DNA virus）と再命名 された。現在 OIE では病名は WSD（white spot disease） 原因ウイルス名はWSSV（white spot syndrome virus）と されている。なお，本疾病も含むエビ類の疾病について は Flegel（2012）と Thitamadee et al.（2016）を参照に されたい。 病 原 体 分類について，原因ウイルスはニマウイルス科（Nima-viridae）のウイスポウイルス属（Whispovirus）に属する （Mayo, 2002; Vlak, 2005）。形態に関して，ビリオンの直 径は 120–150 nm で長さが 270–290 nm，ヌクレオカプ シドが直径 65–70 nm で長さが 300–350 nm のエンベ ロープを有する桿状のウイルスであり（Fig. 2A および B），包埋体を形成しない（Vlak, 2005）。核酸は約 300 kbの二本鎖 DNA からなり（Van Hulten et al., 2001; Yang et al., 2001）， 6 つの主要なタンパク VP664，VP28，
VP26，VP24，VP19 および VP15 から構成され，鞭毛様 の突起物を有する（Leu et al., 2005; Tsai et al., 2006; Xie et al., 2006）。GenBank で 3 つの WSSV の DNA の全塩 基配列が公開されている（タイ国由来：AF369029，台
Fig. 1. Annual shrimp production volume and values in the world. (from FishStat Plus)
2 3
4
Fig. 1. Annual shrimp production volume and values in the world. (from FishStat Plus)
5 6 7 8 9 10 11 000 5,000,000 10,000,000 15,000,000 20,000,000 25,000,000 30,000,000 000 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000 4,000,000 4,500,000 5,000,000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 year USDx1000 ton Penaeid shrimp (ton)Giant tiger shrimp (ton) Whiteleg shrimp (ton)Penaeid shrimp (USDx1000)
Fig. 2. (A) Transmission electron micrograph of the
WSSV-infected primary ovarian cells of kuruma shrimp. Magnification : 5,000. By courtesy of Dr. M. Maeda. (B) High-magnification of the WSSV virions replicating in the infected shrimp ovarian cell nucleus. Magnifi-cation : 17,000. By courtesy of Dr. M. Maeda.
A
クルマエビのホワイトスポット病 117 湾由来：AF440570，中国由来：AF332093）。本ウイル スは，中国，台湾，日本，韓国，東南アジア，南アジア， 地中海地方，中近東，南北アメリカ大陸に分布し，養殖 対象のクルマエビ類はもちろん，海産，汽水産および淡 水産のエビ類，カニ類，ザリガニを含む80種類を超える 十脚目甲殻類が宿主となる。 診 断 法 罹病エビには外骨格の白点形成や体色の赤変（稚エビ 期）が認められることがあるが（Fig. 3A および B），本 病のみに特異的な病徴ではないため，これだけで診断す ることはできない。重篤感染個体においては，暗視野顕 微鏡により血リンパ液中に約 0.5 μm の微粒子が観察さ れることなどが本病の特徴的な病理所見として報告され ている（Momoyama and Muroga, 2005）。
現在，病エビの診断をはじめ，キャリアーや親エビの ウイルス検査にはほとんどの場合，標的遺伝子の増幅を 基本とした遺伝子検査法が用いられている。遺伝子検査 法としては PCR 法，nested-PCR 法，リアルタイム PCR 法および LAMP 法などが開発されている（Durand and
Lightner, 2002; Kono et al., 2004; Lo et al., 1996）。その他， in situ hybridization，蛍光抗体法，dot blot hybridization， dot immunoblot assay，ウェスタンブロット法および ELISA法などが開発されている。初代培養細胞を用いた ウイルス分離法も報告されている（Maeda et al., 2004）。 防除・予防・治療 本疾病はウイルスが原因であるため，有効な治療法は ない。そのため，本疾病は防除および予防が非常に重要 である。本疾病の感染経路として親エビからの垂直感染 と水平感染が強く示唆されている。まず，垂直感染の防 除・予防対策として，受精卵の消毒と種苗生産に用いる 親エビの PCR 検査が挙げられる。受精卵の消毒について は，ヨード剤と電解海水を用いた方法がある。受精卵の 表面に存在する本ウイルスを不活化することを目的とし たヨード剤による卵消毒（紫外線処理海水にヨード液を 有効ヨウ素濃度 5 mg/L になるよう添加， 5 分間の消毒） は有効であると考えられている（Satoh et al., 2006）。た だし，エビ受精卵の消毒に用いるヨード剤は水産用医薬 品としては認められていない。また，ヨード剤に替わる 洗浄方法として，海水を電解処理して得られる次亜塩素 酸を主成分とする電解海水を用いた方法があり，こちら の方法では，有効塩素濃度 0.5 mg/L，流量 18 L/min， 3 分間，クルマエビの受精卵を洗浄することで，本ウイル スに対する高い洗浄・除菌効果を示すことが確認されて いる（佐藤ら，2013）*。 種苗生産に用いる親エビの選抜について，ウイルス陽 性率が低い 4 ∼ 6 月頃に漁獲される個体を親エビ候補と し，本ウイルスが高確率で検出される産卵後の受精嚢 （Mushiake et al., 1998）をターゲットとした PCR 検査 において陰性判定された親エビの卵のみを種苗生産に用 いることが良いとされる（佐藤，2014）。ウイルスの陽 性率が上昇する夏期において，受精嚢のみをターゲット とした PCR 検査ではウイルス感染親エビを見逃す可能 性があるので（佐藤，2014），受精嚢の他，卵巣も検査 部位に加えることが必要であると考えられる。そこで， 夏前の早い時期に親エビを確保し，受精嚢の PCR 検査 による親エビ選抜と卵消毒を組み合わせて種苗生産を行 うことが，ウイルス防除対策として有効である（佐藤， 2014）。 次に，水平感染の防除・予防対策として，紫外線殺菌 処理を施したウイルスフリー海水での飼育，高密度飼育 の回避，本ウイルスに有効な消毒剤（佐藤ら，2003）に よる飼育器具の消毒等が挙げられる。本疾病は，高密度 飼育下での共食いや飼育水を媒介とした水平感染が容易 に成立するほか，環境生物からのウイルスの持ち込みの * 佐藤ら，平成25年度日本水産学会春季大会講演要旨集，p. 139.
Fig. 3. (A) Gross view of the WSSV-infected shrimp (upper)
and normal shrimp (lower). Arrows show the typical white spot on the carapace. (B) Arrows show the typi-cal white spots on the removed carapace.
A
可能性も報告されている。種苗生産を開始する前の入念 な消毒はもちろん，衛生的な環境で飼育することが水平 感染の基本的な防除対策であると考えられている（佐藤， 2014）。 このように本ウイルスを養殖場に持ち込まないことが 重要と考えらえるが，感染を防除する別のアプローチと して，クルマエビの生体防御能を利用したウイルス防除 の試みがある。本ウイルス感染耐過クルマエビは，再感 染に対して抵抗性を持つことから（Muroga, 2001），本 ウイルスを構成するタンパク質のリコンビナントをクル マエビ類に注射または経口投与すると，本ウイルスに対 す る 防 御 効 果 が 誘 導 さ れ る（Namikoshi et al., 2004; Witteveldt et al., 2004; Kono et al., 2014）という知見が報 告されている。また，VP28 に対する DNA ワクチンも有 効である（Kono et al., 2009）。ただし，いずれもその感 染防御期間は約 1 か月と短く，実際のエビ養殖等に用い るのは困難であると考えられる。このような免疫様現象 の機構については不明な点が多く，今後そのメカニズム が解明されることが期待される。 最近の研究動向・残された課題 ウシエビ（Penaeus monodon，通称；ブラックタイ ガー）やシロアシエビ（white leg shrimp; Litopenaeus
vannamei，通称；バナメイエビ）等のエビ類のゲノム中
において，内在性ウイルス様配列（EVE; endogenous viral elements）が存在することが知られており（Utari et
al., 2017），クルマエビのゲノム中においても，本ウイル
スのゲノムに存在する類似遺伝子（ホモログ）が複数存 在することが報告されている（Dang et al., 2010; Utari et
al., 2017）。これらの類似遺伝子の中には，本ウイルスの 感染により発現が変動するものが存在し，本ウイルスの 感染と何らかの関係があることが示唆されている（Dang et al., 2010）。また近年，クルマエビ以外の十脚甲殻類に おいてもゲノム上にも本ウイルスの類似配列が存在し， クルマエビ以外の甲殻類にも類似ウイルスゲノムが組み 込まれている可能性が報告された（川戸ら，2017）*。ゲ ノムレベルでの免疫・生体防御関連遺伝子研究による情 報を蓄積することができれば，従来のものとは異なる新 しい防除方法を開発できると考えられる。 本疾病の原因ウイルスは1993年に日本に持ち込まれて 以来，自然海域の天然エビからも分離されている。従来 の一般的なクルマエビ養殖は，成熟した卵を持ち，交接 済みの天然メス親エビを捕獲して，人工環境下で産卵さ せていた。このため，卵子や精子にウイルスが付着して いると，発生途中でウイルスが幼生に感染して，発症し た。このような垂直感染を防止するために，上述のよう に受精卵をヨード剤や次亜塩素酸で消毒する方法が考案 され，一定の効果をあげている。しかし，安定的な養殖 業を継続的に維持するためには，ウイルスに汚染されて いない雌雄の親エビの確保と成熟したメスクルマエビが オスエビと人工環境下で交接する条件を明らかにし，整 備することが急務である。 そこで，引間らや佐藤らは PCR 等の高感度ウイルス 検出法でも検出できない程度の微量のウイルスを保有し ているエビに，次亜塩素酸や空気暴露のようなストレス を負荷することによって，エビ体内のウイルスの増殖を 促進して，PCR 等で検出できる方法を確立した。また， 浜野らのグループは，飼育環境における音（振動）を制 御することで，人工環境下で成熟クルマエビが交接する 条件を明らかにし， 1 トン程度の小型水槽で交接させる ことに成功した。 このような要素技術をつなぎ合わせて，WSSV フリー の SPF 家系を作出することが可能となる。すなわち，天 然の親エビ候補のメスエビとオスエビを採捕して，スト レス負荷試験によってウイルスフリー親エビを選抜した のち，人工環境下で雌雄を交接させる。この親から得ら れた孵化幼生や稚エビがウイルスフリーであることを確 認でき，さらに，次世代の作出を続けることによって WSSVフリーの SPF 家系の樹立が可能となる。さらに， 本技術を用いれば，耐病性家系や成長の早い家系の選抜 も可能となり，エビ養殖漁家の経済的な安定的発展に貢 献することができる。 近年，日本周辺の各国，とくに東南アジアでは，L. vannameiの養殖が盛んとなっている。本種は中南米原産 であるため，東南アジアにとっては外来種であり，本種 の導入によって当該地区では新たな疾病（acute hepato-pancreatic necrosis disease: AHPND, Enterocytozoon
hapatopenaei: EHP）が多発し，養殖生産量も減少して いる。幸いにも，現状では日本ではこれらの疾病の発生 は見られない。しかし，日本に本種を導入することにな れば，現在の東南アジアと同様に，大きな被害をもたら す疾病が発生する可能性が増大する。平成28年度に水産 資源保護法や持続的養殖生産確保法の改正によって，よ り厳格な養殖対象エビ類の輸入手続きが義務付けられた。 これらの法律の精神に則って，安易な養殖対象エビの輸 入はしてはならない。外来種を養殖する場合は常に新た な疾病が発生することを念頭におき，あらかじめ在来種 への感染拡大防止対策を講じるべきである。 文 献
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