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エクソソーム内へのメッセンジャーRNAソーティング技術の開発とDDSへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K18386
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

曽宮 正晴  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (50788974)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードエクソソーム / mRNA / アプタマー / DDS / リボスイッチ / ベクター / ソーティング
研究成果の概要

エクソソーム内にmRNAを内封する方法を開発するため、当初はエクソソームタンパク質に結合するRNAアプタマーを利用する手法を想定していたが、この手法がうまく作動しなかったため、他の方法を検討した。その結果、ウイルスタンパク質とmRNAを発現させることでエクソソーム内にmRNAを内封し細胞外に分泌させ、さらにこのエクソソームが他の細胞に取り込まれてレポーター遺伝子を発現可能なことを明らかにした。さらにmRNAに改変を加えることで、小分子によって標的細胞内でのmRNAの発現を制御可能なことを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エクソソームは細胞間の情報伝達に寄与していると考えられており、RNAなどの生体高分子を細胞内に送達して治療効果を得る、ドラッグデリバリーシステムとして期待されている。本研究では、目的のmRNAを効率的にエクソソーム内に内封し、細胞内に取り込まれて実際に機能させることに成功した。さらにmRNA発現を小分子で制御可能なことを示した。さらにエクソソームの細胞内取り込み機構を詳細に解明するための新たな実験系の開発にも成功した。本研究の知見を利用することで、エクソソームのDDSへの利用がさらに進むと期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] INSERM(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Real-Time Luminescence Assay for Cytoplasmic Cargo Delivery of Extracellular Vesicles2021

    • 著者名/発表者名
      Somiya Masaharu、Kuroda Shun’ichi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 号: 13 ページ: 5612-5620

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.1c00339

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reporter gene assay for membrane fusion of extracellular vesicles2021

    • 著者名/発表者名
      Somiya Masaharu、Kuroda Shun’ichi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.02.16.431359

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Cytoplasmic delivery of small interfering RNA by photoresponsive non-cationic liposomes2021

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、2名、黒田俊一
    • 雑誌名

      JDDST

      巻: 63 ページ: 102488-102488

    • DOI

      10.1016/j.jddst.2021.102488

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオミミック技術によるウイルスの感染機構を搭載したDDSナノキャリアの開発2020

    • 著者名/発表者名
      Somiya Masaharu、Kuroda Shun'ichi
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 140 号: 2 ページ: 147-152

    • DOI

      10.1248/yakushi.19-00187-2

    • NAID

      130007793379

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Virus-mimicking nanocarriers for the intracellular delivery of therapeutic biomolecules2020

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • 雑誌名

      Nanomedicine (London)

      巻: 15 号: 12 ページ: 1163-1165

    • DOI

      10.2217/nnm-2020-0078

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Where does the cargo go?: Solutions to provide experimental support for the “extracellular vesicle cargo transfer hypothesis”2020

    • 著者名/発表者名
      Somiya Masaharu
    • 雑誌名

      Journal of Cell Communication and Signaling

      巻: - 号: 2 ページ: 135-146

    • DOI

      10.1007/s12079-020-00552-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エンベロープウイルスやエクソソームを利用した ドラッグデリバリーシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、黒田俊一
    • 雑誌名

      膜

      巻: 45 ページ: 222-227

    • NAID

      130007724564

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A hepatitis B virus-derived human hepatic cell-specific heparin-binding peptide: identification and application to a drug delivery system2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Iijima Masumi、Tatematsu Kenji、Kuroda Shun'ichi
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 7 号: 1 ページ: 322-335

    • DOI

      10.1039/c8bm01134f

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 機能性ペプチドによる細胞質内薬物送達の効率化と評価系の確立2021

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、黒田俊一
    • 学会等名
      日本薬学会141会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of extracellular vesicle-based drug delivery systems by cellular engineering2020

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Somiya, Shun’ichi Kuroda
    • 学会等名
      JAACT2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞外小胞のレシピエント細胞内での内包物放出を定量化するアッセイ系の開発2020

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、黒田俊一
    • 学会等名
      第7回日本細胞外小胞学会JSEV学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Extracellular vesicles for the delivery of therapeutic biomolecules2019

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Somiya
    • 学会等名
      ITU MBG Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞外小胞エクソソームのRNA送達技術への応用2019

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、黒田俊一
    • 学会等名
      日本癌学会第78回学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エンベロープウイルスやエクソソームを利用したドラッグデリバリーシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、黒田俊一
    • 学会等名
      日本膜学会第41年会会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルス外皮タンパク質を含む細胞外小胞を利用したドラッグデリバリーシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、黒田俊一
    • 学会等名
      第6回日本細胞外小胞学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 非カチオン性リポソームと光増感剤を利用したsiRNAの細胞質内送達2019

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、榮田佳那子、黒田俊一
    • 学会等名
      第31回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ウイルスやエクソソームを応用した高機能DDS開発の取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴、黒田俊一
    • 学会等名
      次世代医工学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品中および人工のナノ粒子と細胞との相互作用に関する最新の知見2018

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴
    • 学会等名
      佐賀県工業技術センター、技術ワークショップ事業、食品・化粧品の機能性セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルス骨格やエクソソームを利用した薬物送達技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴
    • 学会等名
      日本生物工学会・次世代アニマルセルインダストリー研究部会 設立記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Methods Molecular Biology 2059 Drug Delivery Systems2020

    • 著者名/発表者名
      H. Li, M. Somiya, K. Tatematsu, and S. Kuroda
    • 総ページ数
      316
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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