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  1. 著者
  2. W
  3. 渡邊　あい子
  1. 学位論文
  2. 獣医学専攻
  3. 博士論文(乙)

牛伝染性リンパ腫ウイルスの血中遺伝子量と 乳房炎の免疫動態および経済的損失に関する研究

https://az.repo.nii.ac.jp/records/2000473
https://az.repo.nii.ac.jp/records/2000473
1c226d52-ce02-4c08-9268-b0b4e88a9982
名前 / ファイル ライセンス アクション
diss_dv_otsu0446.pdf diss_dv_otsu0446.pdf (4.3 MB)
diss_dv_otsu446_jab&rev.pdf diss_dv_otsu446_jab&rev.pdf (163 KB)
Item type 学位論文 / Thesis or Dissertation(1)
公開日 2025-10-07
タイトル
タイトル 牛伝染性リンパ腫ウイルスの血中遺伝子量と 乳房炎の免疫動態および経済的損失に関する研究
言語 ja
言語
言語 jpn
資源タイプ
資源タイプ doctoral thesis
アクセス権
アクセス権 open access
アクセス権URI http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
その他（別言語等）のタイトル
その他のタイトル Study on the Association between Proviral Load of Bovine Leukemia Virus and the Immune Dynamics and Economic Losses related to Mastitis in Dairy Cows
言語 en
著者 渡邊, あい子

× 渡邊, あい子

ja 渡邊, あい子
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抄録
内容記述 牛の乳房炎は生乳生産に直接影響を与えることから、酪農家の関心が非常に高い疾病である。臨床症状を認める臨床型乳房炎と臨床症状を認めない潜在性乳房炎に大別でき、どちらも酪農経済に甚大な被害を及ぼす。日本における乳房炎の治療は抗菌剤による治療が大部分を占めているが、近年、食の安全・安心や薬剤耐性の観点から抗菌剤の適正使用・使用量の削減が提言されている。
地方病型牛伝染性リンパ腫（EBL）は、牛伝染性リンパ腫ウイルス（BLV）感染に起因し、感染したBLVはプロウイルスとして宿主ゲノムに組み込まれる。このプロウイルスコピー数を表すプロウイルスロード（PVL）は、病態の進行やEBL発症に深く関わっていることが知られている。BLV感染においては、近年、血中PVLと、乳房炎を始めとした生産病との関連が既に明らかになりつつあるが、PVLとの関連を含めBLV感染が臨床型乳房炎の重篤度や診療費用、乳房内の免疫状態に及ぼす影響、さらにBLV感染牛における乳房炎の治療や改善方法は明らかにされていない。酪農家の関心の高い乳房炎に対してBLV感染が及ぼす影響や経済損失を明らかにできれば、乳房炎とBLV感染の双方の制御対策に貢献できると考えられる。また、BLVは一度感染してしまうと有効な治療法は存在しないが、乳房炎は感染が成立した後でも処置を行うことで治癒や症状の改善を目指すことが可能である。
そこで本研究は、BLV感染が臨床型乳房炎の重篤度に与える影響や経済損失、臨床型乳房炎を発症した際の乳房内の免疫動態を明らかにすることを目的とし、さらに、抗菌剤を使用せずにBLV感染牛における潜在性乳房炎を改善する方法を検討した。
　第1章では、軽度、中等度及び重度の臨床型乳房炎を発症したBLV感染牛を、EBL発症の診断基準PVL 1,000（copies/10 ng DNA）を用いて、1,000（copies/10 ng DNA）以上を示すBLV陽性牛（H-PVL群）と、未満を示すBLV陽性牛（L-PVL群）に分類し、臨床型乳房炎の重篤度と臨床型乳房炎発症時の乳汁中の自然免疫を解析した。解析により、血中のPVLは臨床型乳房炎の重篤度及び、乳汁中の自然免疫因子であるLingual antimicrobial peptide濃度に有意な関連を示したことから、血中PVL 1,000（copies/10 ng DNA）以上を示すBLV陽性牛では血中PVL 1,000（copies/10 ng DNA）未満のBLV陽性牛に比べて、乳房内の乳腺上皮細胞の免疫機能の低下により、臨床型乳房炎が重篤化することが推察された。
　第2章では、BLV感染牛における臨床型乳房炎の重篤化リスクが増す血中PVLの指標設定を目的として解析を行い、新規に設定した血中PVLに基づいてBLV感染牛を分類し、臨床型乳房炎の予後と臨床型乳房炎治療に伴う経済損失を解析した。結果から、臨床型乳房炎の重篤化リスクが増す血中PVLのカットオフ値を17.8（copies/10 ng DNA）と設定したところ、血中PVLカットオフ値以上のBLV陽性牛では、カットオフ値未満及びBLV陰性牛に比較して、重篤な臨床型乳房炎の発生件数及び全身治療割合が多く、治療に伴う技術料も高額となり、診療回数もカットオフ値未満のBLV陽性牛に比較して多くなった。血中PVLカットオフ値に関わらず予後には差が見られなかったことから、血中PVLカットオフ値以上のBLV陽性牛は重篤な臨床型乳房炎を発症するものの、適切な治療を必要十分に行うことで牛群に残留できるまでに回復するが、診療にかかる経費や時間の損失は大きくなることが推察された。今回得られた血中PVLのカットオフ値17.8（copies/10 ng DNA）は、BLV感染牛における臨床型乳房炎の診療費および診療回数の増加という経済損失を増大させる指標として有用である可能性が示唆された。さらに、このカットオフ値は、臨床型乳房炎の重篤度およびそれに伴う経済的損失を考慮した場合における無症状BLV感染牛の新たな摘発淘汰基準値として、また、農場における乳房炎の防除対策や治療方針の指標として日本国内で活用できる可能性が示唆された。
　第3章では、第2章で設定した血中PVLのカットオフ値 17.8（copies/10 ng DNA）を利用して、潜在性乳房炎を発症したBLV感染牛を血中PVLカットオフ値 17.8（copies/10 ng DNA）以上のBLV陽性牛と未満を示すBLV陽性牛に分類し、免疫賦活剤としても知られる塩酸レバミゾール（LMS）を用いて潜在性乳房炎に対する効果を検討した。LMS投与により、BLV陰性牛及び血中PVLカットオフ値未満のBLV陽性牛において、体細胞数および生菌数の減少という臨床的な効果が認められ、乳汁中マクロファージの機能が活性化されたことが推察された。ついで、血中PVLカットオフ値以上のBLV陽性牛であっても、生菌数の減少に対する効果が期待できることが明らかとなった。また、第2章で提案した血中PVLのカットオフ値17.8（copies/10 ng DNA）が、 BLV感染牛における免疫賦活剤を用いた潜在性乳房炎の改善効果の判定基準としても利用できることが示唆された。
本研究は、臨床型乳房炎の重篤度および臨床型乳房炎発症時の乳房内の自然免疫因子とBLVの病態との関連を明らかにし、血中PVL 17.8（copies/10 ng DNA）を臨床型乳房炎の重篤化リスクおよび臨床型乳房炎の治療に伴う経済損失が増加する指標として示すことができた。さらに、免疫賦活剤を用いることでBLV感染牛の潜在性乳房炎を改善できることを示した。
本研究で得られた知見は、乳房炎治療に関わる獣医師、BLV清浄化対策に関わる全ての関係者、そして酪農家に、BLV感染が乳房炎におよぼすリスクを再認識させ、BLV感染牛における乳房炎による経済損失を軽減するための新しいアプローチとして有用である。
言語 ja
Abstract
内容記述タイプ Abstract
内容記述 Bovine mastitis is a disease of great concern to dairy farmers due to its direct impact on milk production. It can be classified into clinical mastitis with clinical symptoms and subclinical mastitis without clinical symptoms, both of which can cause significant economic losses in the dairy industry. In Japan, treatment of mastitis primarily relies on antibiotic therapy. However, in recent years, there have been recommendations for the appropriate use and reduction of antibiotic usage from the perspectives of food safety, public health and antibiotic resistance.
Enzootic Bovine Leukosis (EBL) is caused by bovine leukemia virus (BLV), which is integrated into the animal’s genome as a provirus. It has been reported that BLV proviral load (PVL), that is, the number of provirus copies, is closely related to the progression of BLV infection and the development of EBL. The relationship between blood PVL and productivity of dairy cows including mastitis is becoming clearer in recent years. However, there is yet to be clarified, including the relationship between PVL and severity of clinical mastitis, the effect of BLV infection on the severity of clinical mastitis, the economic loss associated with the treatment of clinical mastitis, and intramammary immunity when clinical mastitis occurs. Furthermore, the efficacy of mastitis treatment in BLV-infected cows has not been determined. Mastitis is of great concern to dairy farmers. If we could clarify the impact and economic losses of BLV infection on mastitis, this research would contribute to control measures for both mastitis and BLV infection. In addition, while there is no effective treatment for BLV infection, it is possible to cure or improve symptoms by taking measures after mastitis occurs.
Thus, the purpose of this study is to clarify the effect of BLV infection on the severity of clinical mastitis, economic losses, intramammary immune dynamics at onset of clinical mastitis, and to investigate non-antibiotic methods to treat BLV-infected cows with subclinical mastitis.
In Chapter 1, BLV-infected cows with mild, moderate, and severe clinical mastitis were classified into BLV-positive cows with a PVL of ≥1,000 (copies/10 ng DNA) (H-PVL cows) and BLV-positive cows with a PVL of <1,000 (copies/10 ng DNA) (L-PVL cows). The classification was performed using PVL 1,000 (copies/10 ng DNA) as a diagnostic index suggested for predicting EBL, and the severity of clinical mastitis and innate immunity in milk at the onset of clinical mastitis were analyzed. BLV proviral load (PVL) showed significant correlation with the severity of clinical mastitis and lingual antimicrobial peptide concentration in milk. These results suggested that BLV-positive cows with a PVL of ≥1,000 (copies/10 ng DNA) are associated with higher severity of clinical mastitis compared to BLV-positive cows with a PVL of <1,000 (copies/10 ng DNA) due to decreased immune function of epithelial cells in the mammary gland.
In Chapter 2, an analysis was performed to establish a threshold value of PVL to identify an increased risk of severe clinical mastitis. Next, BLV-infected cows were classified based on the newly established PVL threshold value. Subsequently the prognosis and economic loss of clinical mastitis were evaluated based on this PVL value. Having defined the cutoff value of blood PVL as 17.8 (copies/10 ng DNA), the percentage of cows that were given systemic treatments and the technical fees for medical treatment were both significantly higher in BLV-positive cows above the PVL cut-off value than in BLV-positive cows below the PVL cut-off value and the negative group. Number of treatments was significantly higher in the group above the cut-off value than in the group below the cut-off value. There was no significant difference in prognosis of mastitis among the three groups. Therefore, BLV-positive cows above the PVL cut-off value may develop severe clinical mastitis but recover to remain in the herd with adequate and necessary treatment. However, it was suggested that there is a potential for significant expenses and time losses associated with medical treatment. The results of this study suggested that the PVL cut-off value of 17.8 (copies/10 ng DNA) is a useful threshold for increased economic losses in terms of increased costs and number of treatments for clinical mastitis in BLV-infected cows. Furthermore, this cut-off value may serve as a new standard value for the detection and culling of asymptomatic BLV-infected cows, particularly when considering the severity of clinical mastitis and the associated economic losses. This threshold may therefore be valuable for the prevention, treatment, and control of mastitis on farms in Japan.
In Chapter 3, using the PVL cut-off value of 17.8 (copies/10 ng DNA) established in Chapter 2, BLV-infected cows with subclinical mastitis were classified into BLV-positive cows above the PVL cut-off value and those below the PVL cut-off value. This chapter investigated the effect of Levamisole (LMS), known as an immunomodulator, on subclinical mastitis in BLV-infected cows. The bacterial count, somatic cell count and the number of CD172α+CD14+ positive cells (monocytes/macrophages) in milk of both BLV-negative cows and in BLV-positive cows below the PVL cut-off value were decreased by LMS administration. Therefore, it is suggested that LMS administration could improve the function of macrophages in milk and reduce bacterial and somatic cell count in BLV-negative cows and BLV-positive cows below the PVL cut-off value. Furthermore, the results indicated that a reduction in bacterial count in milk might be expected even in BLV-positive cows above the PVL cut-off value. It was also suggested that the PVL cut-off value of 17.8 (copies/10 ng DNA) established in Chapter 2 may serve as a criterion for assessing the efficacy of LMS administration in BLV-infected cows with subclinical mastitis.
The result of this study clarified the relationship between BLV infection and the severity of clinical mastitis, as well as the relationship between BLV infection and intramammary natural immunity factor at the onset of clinical mastitis. The PVL cut-off value of 17.8 (copies/10 ng DNA) was newly established as a threshold for increased risk of severe clinical mastitis and economic loss associated with treatment of clinical mastitis in BLV-infected cows. Furthermore, this study demonstrated the possibility of improving subclinical mastitis in BLV-positive cows through treatment with an immunomodulator.
In conclusion, the findings of this study are expected to raise awareness regarding the risks of mastitis associated with BLV infection among veterinarians involved in mastitis treatment, all staff engaged in BLV eradication, and dairy farmers. Furthermore, the findings of this study could be used towards a new approach to reduce economic losses due to mastitis in BLV-infected cows.
言語 en
学位名
学位名 博士（獣医学）
学位授与機関
学位授与機関識別子Scheme kakenhi
学位授与機関識別子 32701
学位授与機関名 麻布大学
学位授与年月日
学位授与年月日 2024-10-28
学位授与番号
学位授与番号 乙第446号
Rights
値 本論文の一部は以下に公表した。
Aiko Watanabe, Hironobu Murakami, Seiichi Kakinuma, Koki Murao, Kaori Ohmae, Naoki Isobe, Hirohisa Akamatsu, Takahiro Seto, Shinji Hashimura, Kunitoshi Konda, Yasunori Shinozuka, Kazuhiro Kawai. 2019. Association between bovine leukemia virus proviral load and severity of clinical mastitis. J Vet Med Sci. 81(10): 1431–1437.
Aiko Watanabe, Hironobu Murakami, Seiichi Kakinuma, Koki Murao, Kaori Oomae, Hirohisa Akamatsu, Takahiro Seto, Yasunori Shinozuka, Kazuhiro Kawai. 2024. Predicting an increased risk of severe clinical mastitis and economic loss using a threshold value of bovine leukemia virus proviral load. Am J Vet Res. 85(3): 1-9.
Aiko Watanabe, Yosuke Maeda, Hironobu Murakami, Shiro Miyoshi, Michisaburo Miura, Koki Murao, Yasunori Shinozuka, Tomomi Kurumisawa, Kazuhiro Kawai. 2025. Evaluation of the Therapeutic Effect of Levamisole on Subclinical Mastitis in Bovine Leukemia Virus-Infected Cows Classified by Proviral Load. Animals. 15(14): 2145.
著者版フラグ
出版タイプ VoR
出版タイプResource http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
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Ver.1 2025-10-07 02:31:47.224037
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