エクソソームを利用したパーフォリン遺伝子導入療法の開発

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K09340
• Research Institution: Social Medical Corporation Central Japan International Medical Center Research Support Center
• Principal Investigator: 水谷 晃輔 社会医療法人厚生会中部国際医療センター(研究支援センター), がん研究部, 主任研究員 (80397356)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 泰典 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (30515888) ; 加藤 卓 藤田医科大学, 医学部, 准教授 (50596202) ; 川上 恭司郎 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (90589227)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 癌免疫 / パーフォリン / 遺伝子治療 / エクソソーム / 前立腺癌 / PSA

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、癌微小環境において癌免疫担当細胞であるリンパ球が癌細胞を攻撃するために分泌するパーフォリンの増加が癌増殖に及ぼす効果の検証を目的とした。パーフォリンを癌微小環境において効果的に増加させるため前立腺癌をモデルとして使用した。PSAは前立腺細胞特異的に発現しているため、PSAプロモーターによってパーフォリンを発現するベクター（PSA－パーフォリン発現ベクター）を作成し、送達担体としてリポソームを使用してPSA―パーフォリン発現ベクター内包リポソーム（PSA―パーフォリンLipo）を作成した。PSA―パーフォリンLipoをドセタキセル耐性前立腺癌細胞株（22Rv1DR）に投与すると高レベルのパーフォリンの発現を確認できた。また22Rv1DRにPSA―パーフォリンLipoとヒト末梢血単核球（PBMC）を共培養することによって有意に22Rv1DRの増殖を抑制することが示された。さらに22Rv1DRのマウスXenograftモデルにPSA―パーフォリンLipoを投与するとXenograftに対する抗腫瘍効果が示され、本薬剤は生体内でも作用することが分かった。
エクソソームはその中にタンパクや核酸を含む細胞外小胞であり他細胞との情報伝達に関与していることが知られている。エクソソームは体内で循環し、リポソームとは異なり網内系で補足されることがないため効率よく癌細胞に到達できる。そのためエクソソームをPSA―パーフォリン発現ベクターの送達担体とし、22Rv1DR細胞に添加したところリポソームと同様にパーフォリンが発現されPBMCとの共培養では22Rv1DRの増殖抑制効果を示した。以上から遺伝子導入担体としてエクソソームは有望でありさらに癌細胞特異的なパーフォリン発現は癌微小環境下において免疫細胞による癌細胞増殖抑制効果を増強させることが示された。