2021 Fiscal Year Annual Research Report
細胞認識性エクソソームを用いた臓器線維症に対する革新的治療法の開発
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19K22627
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
稲垣 豊 東海大学, 医学部, 教授 (80193548)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳川 享世 東海大学, 医学部, 助教 (10760291)
赤池 敏宏 公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (30101207) [Withdrawn]
後藤 光昭 公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主任研究員 (80235001) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 肝臓学 / 薬物送達 / エクソソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、新たなDDSキャリアーとして注目されているエクソソームの利用効率を向上させるとともに、エクソソームに細胞認識性を付加することで、従来の限界を打ち破る創薬の新たな方法論を提案することを目的とした。３年間の研究により、以下の知見を得た。
１）ルシフェラーゼをエクソソーム内包タンパク質として培養液中に分泌する、ルシフェラーゼ遺伝子とエクソソーム指向性タグを連結した発現プラスミドを作製した。同様に、mCherryとEGFPとの連結分子を培養液中に分泌するエクソソーム誘導性の発現プラスミドを作製した。
２）ホタル・ルシフェラーゼ搭載エクソソームを培養液中に分泌する発現プラスミドをHEK293細胞にトランスフェクションし、得られたルシフェラーゼ搭載エクソソームをマウス初代肝細胞の培養上清中に添加した。この際、エクソソームの細胞内取り込みとエンドソームからサイトゾルへの移行を促進させる炭酸ナノアパタイトとエクソソームの至適混合比率を、ルシフェラーゼアッセイにより決定した。
３）同様に、mCherryとEGFPの連結分子を搭載するモニタリング用エクソソームを肝細胞の培養上清中に添加し、３時間後ならびに６時間後の肝細胞内の蛍光色素の局在を共焦点レーザー顕微鏡観察した。その結果、エクソソームと炭酸ナノアパタイトを一定の比率で混合することで、リソゾームに移行して分解される前にエンドソームからサイトゾルへと脱出することが確認できた。
４）ルシフェラーゼ搭載エクソソームを炭酸ナノアパタイトと混合した上でマウスの眼窩静脈から投与し、摘出した肝臓抽出液のルシフェラーゼアッセイにより、炭酸ナノアパタイトの修飾効果をin vivoでも確認した。さらに、肝細胞が特異的に認識するガラクトース側鎖でエクソソームを修飾し、肝細胞への取り込み効率が向上することをin vitroならびにin vivoで明らかにした。
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