2023 Fiscal Year Research-status Report
一様磁界を利用したin vivoエクソソーム送達技術の開発
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23K05624
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
伊達木 穣 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生化学, 助教 (00415879)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | エクソソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
薬剤や核酸等の機能性分子を生体内局所に効率的に送達する技術には多くの選択肢がある。ウィルスベクター、リポソーム、カチオン性ポリマー等多くの担体が開発され効率的な分子送達が実現されている。一方、ウィルスや生体にとって異物である外来分子を輸送担体として利用する場合、それらの反復投与は過剰な免疫応答を惹起してしまうことから実施が困難である。このような背景から近年、細胞がつくりだす細胞外小胞のひとつであるエクソソームに核酸などの分子を内包させ、これを輸送担体として用いる手法が実用され始めている。また、光を照射した部位のみで分子の取り込みの効率や、取り込まれた分子の安定性を高める手法が開発され、標的部位への選択的な分子送達の実現に大きく貢献している。しかしながら光を用いたこれらの手法に関しては光の生体透過性が低いことから、いまだ技術的な困難を伴う場合がある。磁界は光に比較して局所的に強度を高めるにはいくぶん困難を伴うものの、生体透過性が高く容易に体内深部までその効果が及ぶ。磁界は勾配磁界と一様磁界に大別され、物質や反応への作用機序もそれぞれ異なる。前者は磁気力（磁石間の斥力、引力）を生じさせ、後者はラジカル対機構等により生化学反応に影響を与える事が知られている。磁気力を利用した核酸導入法は実用されているものの、磁石を用いて分子を引きつける原理上、動物体内深部への適用は限定的である。本研究では一様磁界の作用を利用することで生体内局所においてエクソソームの取り込み効率を制御する技術の開発に取り組む。令和5年度においては様々な強度の一様磁界を作用させ、エクソソームの細胞への取り込み効率に変化があるか検証を行った。その結果、エクソソームの導入効率を有意に変化させる磁界暴露条件を見出した。また、磁界シミュレーターであるFEMMを用いて局所的に一様磁界を増強させる装置の設計に取り組んだ
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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
現在までのところ概ね予定していた計画通りに実験計画が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度に関しては導入効率を変化させるメカニズムを検証することと並行し、独自に設計した磁界暴露装置の構築、条件検討、実用化に取り組む。
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| Causes of Carryover |
独自に設計した磁界暴露装置の構築費用、および計画書に記載の培養細胞、実験動物を対象とした実験計画の実施費用として使用していく予定である。
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