2017 Fiscal Year Research-status Report

がん転移治療のための新規オーダーメード型転移臓器指向性エクソソーム製剤の開発

Research Project

Project/Area Number	17K08477
Research Institution	Fukuoka University
Principal Investigator	櫨川舞福岡大学, 薬学部, 助教 (10509186)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	エクソソーム / メラノーマ / 転移
Outline of Annual Research Achievements	平成29年度は、（１）がん転移モデルマウス（マウスメラノーマ細胞株B16/BL6を皮下移植）の血清および尿中のエクソソームの単離を行い、エクソソーム抽出画分よりエクソソームの物性評価を行った。次に、（２）がん転移モデルマウスより抽出した血清または尿由来エクソソームに発現する接着因子の経時的発現量の変化に関する評価（ウエスタンブロッティング）を行った。さらに、（３）分子イメージング装置を使用してエクソソームの各種臓器への集積性に関する評価を行った。得られた結果は以下の通りである。（１）がん転移モデルマウスの血清および尿由来エクソソーム画分には、平均粒子径約100 nmの粒子が確認でき、エクソソーム抽出画分のタンパクからエクソソームの表面マーカーとして知られているCD9, 63, 81が検出されたことから、エクソソームの分離に成功したことが確認できた。また、血清サンプルと比較し、尿サンプルの方がエクソソームの含有割合が高いこと、表面マーカーの発現が高く、粒子径が大きいという違いがあることが分かった。（２）がん転移モデルマウスより抽出した血清由来エクソソームに発現するVCAM-1は、がん細胞移植後の経過時間に伴い減少し、ICAM-1、TGF-βは増加した。一方で、尿由来エクソソームの発現タンパクは、検出限界以下であった。（３）エクソソームの臓器への分布は、肝、腎、脾、肺、皮下腫瘍の順に高かった。また、がん細胞移植後の経過時間が長いマウスから回収した血清由来エクソソームほど臓器への集積量が増加した。平成30年度は、平成29年度の結果を踏まえ、がん細胞移植後14日目の血清由来エクソソームにsiRNAを導入したエクソソーム製剤を調製し、採血を行った同一個体にエクソソーム製剤を投与し、その転移抑制効果を検討する。本研究成果については、学会および学術論文等で成果報告を行う。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 計画通りの研究遂行ができており、平成29年度内の研究成果としてはおおむね順調である。
Strategy for Future Research Activity	平成30年度の研究計画・方法は、以下の通りである。がん転移モデルマウスより回収した血清由来エクソソームに遺伝子導入試薬を使用してsiRNAを導入し、エクソソーム製剤を調製する。その製剤評価として、B16/BL6を使用し、細胞内取り込み効率、細胞内タンパクノックダウン効率、細胞増殖抑制率を評価する。さらに、がん転移モデルマウスより最適なタイミングで採取した血清由来エクソソームを用いて、siRNA搭載エクソソーム製剤を調製し、採血を行った同一個体に投与し、一定期間経過後に開胸し肺転移コロニー数を計測することで、エクソソーム製剤のがん転移抑制効果を検討する。本研究では、臓器指向性を有するエクソソームのドラッグデリバリーシステムにおけるキャリアーとしての有用性だけでなく、自己エクソソーム回収の最適タイミングに認められるエクソソーム表面構造の変化より、臓器指向性を規定する因子を明らかにする。
Causes of Carryover	【次年度使用額が生じた理由】平成29年度は、おおむね順調に研究成果を得たが、本来計画していたエクソソームの接着分子の一つインテグリンαβの発現が認められなかったため、各種インテグリンの組成比較のための詳細な検討をすることができず、そのための抗体等の試薬を購入できなかった。【使用計画】平成30年度は、がん細胞由来エクソソームの臓器指向性を規定する因子に関する詳細なメカニズム検討を進めるための試薬代として、平成29年度使用予定だった19万円を使用する予定である。