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Exploration of adjuvant-active substances derived from extracellular membrane vesicles

Research Project

Project/Area Number 21K15254
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Kenichi Kawano  京都大学, 薬学研究科, 助教 (70732874)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords曲率認識ペプチド / 細胞外小胞 / アジュバント / 免疫活性 / 腸内細菌 / 超遠心分離法 / 免疫細胞 / 蛍光イメージング
Outline of Research at the Start

ヒトの腸内には多種多様な細菌が生息し、腸内環境を良好に保つのに欠かせない存在である。本研究では、腸内細菌の分泌する細胞外小胞(EV)が宿主の免疫細胞の活性化に与える影響を明らかにする。EV内包物が免疫細胞の活性化に関与する事が証明されれば、必然的にEVの中から免疫増強活性物質を発見する事になり、免疫増強剤であるアジュバントの開発に繋がる。菌株ごとに内包されている核酸は多様性に富む為、その中から様々な効能をもつアジュバント候補物が発掘される可能性は高い。アジュバントの安全性を科学的根拠で裏付けすべきという昨今の社会的要請に応える意味でも、根底にある作用機序を詳細に解明する事は極めて重要である。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we evaluated immune activation by EVs derived from intestinal bacteria, with the aim of applying immune-enhancing factors to adjuvants from extracellular vesicles (EVs) that are constantly secreted from cells. M1 and M2 macrophages differentiated stimulated by isolated EVs remarkably exhibited secretion of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines. It has been revealed that EV-encapsulated molecules have immunomodulatory functions, and their application as adjuvants is expected in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

菌体から恒常的に分泌される細胞外膜小胞(EV)は、生物学的意義は長らく不明とされてきた。近年の研究で、EVには免疫細胞を活性化させる効果があると分かった。 しかしながら、宿主細胞のEMV取込み機構や、EVの内包物放出機構、そして免疫活性中心の物質情報に関して、分子レベルでの解析データは極めて限られている。本研究では、EVの作用機序を詳細に解明し、EV由来の免疫増強因子をアジュバントへ応用する事で、研究成果の社会貢献を目指す。

Report

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

    (7 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Extracellular-Vesicle Catch-and-Release Isolation System Using a Net-Charge Invertible Curvature-Sensing Peptide2024

    • Author(s)
      Kawano Kenichi、Kuzuma Yuki、Yoshio Koichi、Hosokawa Kenta、Oosugi Yuuto、Fujiwara Takahiro、Yokoyama Fumiaki、Matsuzaki Katsumi
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 96 Issue: 9 Pages: 3754-3762

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.3c03756

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 曲率認識ペプチドを用いた新規手法で単離した細胞外小胞の機能性評価2024

    • Author(s)
      河野 健一, 葛馬 佑樹, 吉尾 航一, 細川 健太, 大杉 悠斗, 藤原 敬宏, 横山 文秋, 松﨑 勝巳
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Extracellular-vesicle catch-and-release isolation system using a ph-dependent EV-binding curvature-sensing peptide2023

    • Author(s)
      Kenichi Kawano, Yuki Kuzuma, Takahiro Fujiwara, Fumiaki Yokoyama, Katsumi Matsuzaki
    • Organizer
      第60回ペプチド討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電荷反転型曲率認識ペプチドを用いた細胞外小胞の簡便な回収法の開発2023

    • Author(s)
      河野健一, 葛馬佑樹, 藤原敬宏, 横山文秋, 松﨑勝巳
    • Organizer
      「日本膜学会第45年会」・「膜シンポジウム2023」合同大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞外小胞の単離に向けた新規 pH 応答性曲率認識ペプチドの設計2023

    • Author(s)
      葛馬佑樹、河野健一、松崎勝巳
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] STRUCTURAL FACTORS GOVERNING VESICLE DETECTION OF CURVATURE-SENSING PEPTIDES2022

    • Author(s)
      Kenichi Kawano, Fumiaki Yokoyama, Kouhei Kamasaka, Jun Kawamoto, Takuya Ogawa, Tatsuo Kurihara, and Katsumi Matsuzaki
    • Organizer
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞外小胞の高感度検出を基軸とした曲率認識ペプチドの創製研究2022

    • Author(s)
      河野健一、葛馬佑樹、横山文秋、釜阪紘平、小川拓哉、川本純、栗原達夫、松﨑勝巳
    • Organizer
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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

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