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Development of vaccines based on the maximization of immune function and control of pharmacokinetics of extracellular vesicles derived from dendritic cells

Research Project

Project/Area Number 21H02616
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Takakura Yoshinobu  京都大学, 薬学研究科, 特任教授 (30171432)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 有己  京都大学, 薬学研究科, 准教授 (00547870)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords細胞外小胞 / エクソソーム / 樹状細胞
Outline of Research at the Start

細胞から分泌されるエクソソームをはじめとした細胞外小胞(Extracellular Vesicles; EV)は内因性の物質輸送機構として機能している。樹状細胞(Dendritic cells; DC)由来のEVはDCに由来した種々の免疫関連分子を含むことから抗原特異的な免疫応答の誘導を可能とするワクチン療法への応用が期待されている。本研究では、①高い免疫機能を有する抗原搭載DC由来EVの調製法の確立、②DC由来EVの免疫機能発現に適した動態特性を提供可能な動態制御法の開発を行い、開発した両技術を統合して、③高い免疫機能を有するDC由来EVの動態制御を基盤としたワクチン療法の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Extracellular vesicles, which are membrane vesicles produced by dendritic cells, are loaded with immune molecules derived from the producing cells, and thus can be useful as vaccines by loading antigen proteins. However, it is necessary to efficiently and continuously deliver the antigen to the lymph nodes, the site of antigen presentation. In this study, these points were investigated. The results showed that changing the type of extracellular vesicles did not alter lymph node migration. On the other hand, sustained release of extracellular vesicles was achieved by developing sustained-release formulation. This finding is a useful fundamental finding for effective vaccine development.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

社会問題となったコロナウイルス感染症の対策において主たる解決策となったことからも明らかなように、効果的なワクチン療法の開発が望まれている。樹状細胞由来の細胞外小胞を利用したワクチン療法は、有用なワクチンとなりえることが期待されるが、その効果は一過性で会った。本研究で開発した徐放化技術によって、その他内動態の制御と、単回投与によってのワクチン効果の発揮とその持続化に成功した。従って、本研究の成果は樹状細胞由来の細胞外小胞のワクチン開発を大いに促進するものと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Development of allergic rhinitis immunotherapy using antigen-loaded small extracellular vesicles2022

    • Author(s)
      Liu Wen、Ota Maki、Tabushi Mayu、Takahashi Yuki、Takakura Yoshinobu
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 345 Pages: 433-442

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.03.016

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phosphatidylserine-deficient small extracellular vesicle is a major somatic cell-derived sEV subpopulation in blood2021

    • Author(s)
      Matsumoto Akihiro、Takahashi Yuki、Ogata Kosuke、Kitamura Shimpei、Nakagawa Naoki、Yamamoto Aki、Ishihama Yasushi、Takakura Yoshinobu
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 24 Issue: 8 Pages: 102839-102839

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102839

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CpG DNA修飾した細胞外小胞を徐放可能なゼラチン微粒子の開発2023

    • Author(s)
      安江 和佳奈、塩野 光希、高橋 有己、高倉 喜信
    • Organizer
      日本DDS学会第39回学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 持続的な細胞外小胞放出を可能とするメタクリル酸修飾ゼラチン微粒子の開発2022

    • Author(s)
      高橋 有己、塩野 光希、高倉 喜信
    • Organizer
      日本薬剤学会第37年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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