2021 Fiscal Year Final Research Report

Novel therapy for organ fibrosis using bioengineered exosomes

Research Project

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Project/Area Number	19K22627
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
Research Institution	Tokai University
Principal Investigator	INAGAKI YUTAKA 東海大学, 医学部, 教授 (80193548)
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) 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)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords	肝臓学 / エクソソーム / 薬物送達
Outline of Final Research Achievements	In this study, we examined the effects of the modification of exosomes with carbonate apatite or a lactose-carrying polymer. Using newly generated monitoring exosomes that contain either firefly luciferase or fused mCherry/enhanced green fluorescent protein, we demonstrated that the modification of exosomes with carbonate apatite improved their uptake and the release from the endosome to the cytosol in recipient cells. Meanwhile, the modification of exosomes with a lactose-carrying polymer enhanced the selective delivery to parenchymal hepatocytes. These modified exosomes may provide an efficient strategy for macromolecule therapy for incurable diseases that cannot be treated with conventional small-molecule compounds.
Free Research Field	肝臓学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	近年、タンパク質医薬品や核酸医薬品等のバイオ医薬品の開発が進んでおり、これら生体高分子の送達手段(DDS)として期待されている素材のひとつとしてエクソソームが挙げられる。しかしながら、DDSキャリアとしてのエクソソームの利用には、エクソソーム自身の細胞内取り込み効率の低さ、エクソソーム内包物質のサイトゾルへの低脱出性による効果の減弱、標的細胞以外への送達による副作用の発現といったいくつかの問題点が挙げられる。本研究成果により、エクソソームの取り込み効率やサイトゾル脱出性の改善、ならびに肝細胞指向性の向上が得られ、新規DDSキャリアとしての開発に繋がることが期待される。