2019 Fiscal Year Research-status Report
mRNA sorting into exosomes and its application for drug delivery
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18K18386
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
曽宮 正晴 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (50788974)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | エクソソーム / mRNA / DDS / リボスイッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、mRNAを細胞外に分泌させる技術の開発を行った。これまでの検討から、mRNAをウイルス由来タンパク質と一緒に発現させると、mRNAが細胞外に効率的に細胞外小胞に内包された状態で分泌される事を確認した。さらに分泌された粒子は、他の細胞に添加するとmRNAにコードされたレポーター遺伝子を発現させることができた。このmRNA送達を低分子化合物で制御する技術の開発を試みた。mRNAにコードされた遺伝子の下流に、低分子化合物の存在下で自己RNAを切断する活性をもつリボスイッチを挿入した。リボスイッチを含むmRNAを内包した細胞外小胞は、化合物の非存在下ではこれまで通り細胞内に送達されてレポーター遺伝子を発現させたが、化合物の存在下では遺伝子発現が90%以上抑制された。以上の結果から、mRNAにリボスイッチを組み込む事で、化合物によって細胞外小胞によるmRNA送達を制御できることが示された。
現在までに、細胞外小胞を改変して取り込まれる細胞種を限定させ、特異性を持たせることなどに取り組んでいる。また、細胞外小胞がレシピエント細胞内に取り込まれたのちに、どのようなメカニズムで細胞内でmRNAを放出するのかを検証するため、新たなアッセイ系を構築している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
mRNAをエクソソーム内にソーティングする方法を数種類検討し、最終的にウイルスタンパク質と一緒に細胞に発現させることで効率的に細胞外にmRNAを分泌させることができた。この方法によって細胞外に分泌された細胞外小胞の内部にはmRNAが内封されており、これを別の細胞に添加すると、mRNAにコードされたレポーター遺伝子が発現していたので、当初の目的は大部分達成されたと考えている。また、リボスイッチを組み込む事でレシピエント細胞内でのmRNAの機能制御が可能となり、この点についても計画が順調に推移していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで検討したmRNAを含む細胞外小胞の詳細な性状解析を行い、mRNAの含有量やタンパク質の組成などを詳細に分析する。また、mRNAを含む細胞外小胞がどのように細胞内に取り込まれてmRNAを放出するのかを、新たなアッセイ系を構築して評価する。以上の研究が順調に進めば、細胞外小胞をマウスに投与し、mRNAの発現を動物個体レベルで検証する事を目指す。
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| Causes of Carryover |
当初想定していた方法では研究計画がうまく進まないことが判明し、様々な検討が必要になったため、研究を延長することとなった。延長した期間の研究を実施するための、消耗品・書籍の購入や外注などの支出に充てる。
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