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機能性ペプチドカクテル修飾型エクソソームの腫瘍へのオンデマンド薬物送達技術

Research Project

Project/Area Number 18J15192
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

野口 公輔  大阪府立大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsエクソソーム / 機能性ペプチド / エクソソーム膜化学 / 細胞内移行促進 / マクロピノサイトーシス / がん受容体標的 / 細胞内導入 / 細胞標的 / ペプチド化学
Outline of Annual Research Achievements

近年、次世代薬物送達ツールとして期待されている細胞分泌小胞エクソソームであるが、その細胞内移行性の低さが改善すべき重要な課題として挙げられる。私は、細胞内移行機序の一種であるマクロピノサイトーシスが、エクソソームの細胞内移行に重要であることを背景に、マクロピノサイトーシスを誘導する機能性ペプチドをエクソソーム膜に化学的に修飾することで、細胞内移行を促進させる技術開発を展開してきた。本研究課題では、細胞内移行促進のみならず、がん細胞など特定の細胞を標的する技術を更に組み込むことで、疾患に応じたオンデマンドなエクソソームDDSの実現に向けた技術基盤の構築を目的としている。そこで、ヒト乳がん細胞に高い細胞内移行性を示すことが報告されている機能性ペプチドsC18と、それを二量体型にした(sC18)2の修飾が、エクソソームの細胞内移行に与える影響について評価した。私は平成30年度までにsC18、或いは、(sC18)2の修飾により、エクソソームのヒト乳がん細胞に対する細胞内移行、及び、マクロピノサイトーシスの誘導を顕著に促進することを明らかにした。令和元年度では新たに、上記ペプチドの修飾が、リボソーム不活化タンパク質であるサポリンを内包したエクソソームの細胞死誘導活性に与える影響について評価した。その結果、二量体型の(sC18)2を修飾することによりサポリンが効率的にサイトゾルへと送達され、顕著な細胞死誘導活性が示された。さらに、がん細胞に過剰発現していることで知られるプロテオグリカンの糖鎖発現量依存的に、(sC18)2修飾型エクソソームの細胞内移行、及び、内包薬物の活性が増強されることを明らかとした。がん受容体を介した細胞内薬物送達技術の開発に成功した本研究成果は、がん細胞など特定の細胞を標的する基盤技術として重要な知見に成り得ると考える。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

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    • Author(s)
      Takenaka Tomoya、Nakai Shinya、Katayama Miku、Hirano Mami、Ueno Natsumi、Noguchi Kosuke、Takatani-Nakase Tomoka、Fujii Ikuo、Kobayashi Susumu S.、Nakase Ikuhiko
    • Journal Title

      International Journal of Pharmaceutics

      Volume: 572 Pages: 118762-118762

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2019.118762

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of Lyophilization of Arginine-rich Cell-penetrating Peptide-modified Extracellular Vesicles on Intracellular Delivery2019

    • Author(s)
      NOGUCHI KOSUKE、HIRANO MAMI、HASHIMOTO TAKUYA、YUBA EIJI、TAKATANI-NAKASE TOMOKA、NAKASE IKUHIKO
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 39 Issue: 12 Pages: 6701-6709

    • DOI

      10.21873/anticanres.13885

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    • Author(s)
      野口公輔、角春佳、中瀬朋夏、Ines Neundorf、中瀬生彦
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      野口公輔、角春佳、中瀬朋夏、Ines Neundorf、中瀬生彦
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      野口公輔、中瀬朋夏、Ines Neundorf、中瀬生彦
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  • [Presentation] sC18ペプチド修飾型エクソソームのマクロピノサイトーシス誘導と細胞内移行促進2019

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      野口公輔、中瀬朋夏、Ines Neundorf、中瀬生彦
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      野口公輔、中瀬朋夏、Ines Neundorf、中瀬生彦
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      Kosuke Noguchi, Tomoka Takatani-Nakase, Ines Neundorf, Ikuhiko Nakase
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      Kosuke Noguchi, Tomoka Takatani-Nakase, Ines Neundorf, Ikuhiko Nakase
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      BioMedical Forum 2019 (第7回大阪府立大バイオ・メディカル・フォーラム 兼 第9回大阪市立大「バイオインターフェース先端マテリアルの創生」シンポジウム)
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  • [Presentation] 細胞膜透過性ペプチドsC18修飾によるエクソソームの効率的な細胞内移行とマクロピノサイトーシス誘導2019

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      野口公輔、中瀬朋夏、Ines Neundorf、中瀬生彦
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  • [Presentation] Development of intracellular delivery system based on extracellular vesicles derived from cells in acidic environments2018

    • Author(s)
      Natsumi Ueno, Mie Matsuzawa, Kosuke Noguchi, Tomoya Takenaka, Tomoka Takatani-Nakase, Tetsuhiko Yoshida, Ikuo Fujii, Ikuhiko Nakase
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      International society for extracellular vesicles (ISEV) 2018
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    • Author(s)
      Kosuke Noguchi, Ayako Aoki, Tomoka Takatani-Nakase, Ikuo Fujii, Shiroh Futaki, Ikuhiko Nakase
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      Frontiers in delivery of therapeutics
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Arginine-Rich cell-penetrating peptide-modified exosomes for macropinocytosis induction and effective cellular uptake2018

    • Author(s)
      Kosuke Noguchi, Ayako Aoki, Nahoko Bailey Kobayashi, Tomoka Takatani-Nakase, Tetsuhiko Yoshida, Ikuo Fujii, Shiroh Futaki, Ikuhiko Nakase
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      35th European peptide symposium
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  • [Presentation] 酸性培養由来エクソソームの細胞内移行評価と薬物送達2018

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      植野菜摘、松沢美恵、野口公輔、竹中智哉、中瀬朋夏、吉田徹彦、藤井郁雄、中瀬生彦
    • Organizer
      第10回日本RNAi研究会&第5回日本細胞外小胞学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜透過性sC18ペプチド修飾による効率的なエクソソームの細胞内移行促進2018

    • Author(s)
      野口公輔、Constance Chollet、Ines Neundorf、中瀬生彦
    • Organizer
      第10回日本RNAi研究会&第5回日本細胞外小胞学会
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  • [Presentation] 機能性ペプチド修飾型エクソソームを基盤とした細胞内薬物送達における凍結乾燥の影響評価2018

    • Author(s)
      野口公輔、平野まみ、橋本拓弥、弓場英司、中瀬生彦
    • Organizer
      第12回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
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      植野菜摘、松沢美恵、野口公輔、竹中智哉、中瀬朋夏、吉田徹彦、藤井郁雄、中瀬生彦
    • Organizer
      第40回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhanced cellular exosome uptake efficacy by modification of cell-penetrating sC18 peptides on exosomal membranes2018

    • Author(s)
      Kosuke Noguchi, Constance Chollet, Ines Neundorf, Ikuhiko Nakase
    • Organizer
      10th International Peptide Symposium
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of intracellular delivery system based on exosomes derived from cells in low pH cell culture condition2018

    • Author(s)
      Natsumi Ueno, Mie Matsuzawa, Kosuke Noguchi, Tomoya Takenaka, Ayaka Sugiyama, Nahoko Bailey Kobayashi, Takuya Hashimoto, Tomoka Takatani-Nakase, Eiji Yuba, Ikuo Fujii, Shiroh Futaki, Tetsuhiko Yoshida, Ikuhiko Nakase
    • Organizer
      The 24th Peptide Forum in Kyoto, 2018
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  • [Presentation] Effects of lyophilization on intracellular delivery based on oligoarginine-modified exosomes2018

    • Author(s)
      Kosuke Noguchi, Mami Hirano, Takuya Hashimoto, Eiji Yuba, Ikuhiko Nakase
    • Organizer
      The 24th Peptide Forum in Kyoto, 2018
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  • [Book] ペプチド創薬の最前線 第16章 機能性ペプチド修飾型エクソソームを用いた細胞内薬物導入技術2019

    • Author(s)
      野口公輔、中瀬生彦*
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314174
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      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://nakaselab.com

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      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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