Development of new artificial extracellular vesicles from programmed cell-dead cells

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19891
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Kishida Akio 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 剛 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (10393216) ; 橋本 良秀 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (40638384)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 人工細胞外小胞 / プログラム細胞死 / 高静水圧処理 / エクストルーダー

Outline of Final Research Achievements

We prepared artificial extracellular vesicles (AECVs) using programmed cell death-induced cells and analyzed their properties and biofunctions. The cells were then physically killed by an extruder. Subsequently, AECVs were obtained by physically forming vesicles in an extruder. The size of extracellular vesicles was analyzed using dynamic light scattering, and the conditions under which the extruder was applied to control the size distribution of AECVs were determined. These studies demonstrated the potential of AECVs as a new biocontrol material.

Free Research Field

生体医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一般的に細胞外小胞（EV）は培養細胞から得られるエクソソームや生体組織から得られる組織結合型小胞が知られており、がん治療や再生医療への応用が期待されている。これらの細胞が産生する小胞以外に人工的小胞であるリポソームがある。本研究で調製した人工細胞外小胞は、これらの小胞とは異なり、死細胞から作製する新しい小胞で、細胞膜タンパク質や多糖を有するため大量・均一な生産が可能で、かつ種々の生体機能性が期待できる。高静水圧処理を用いることでこれまで困難であったプログラム細胞死を起こした細胞の回収を可能にした。本小胞の研究により、細胞間連絡の基礎研究や新しいDDSモダリティの開発の進展が期待される。