| 研究課題/領域番号 |
20H02581
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
江島 広貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00724543)
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| 研究分担者 |
重藤 真介 関西学院大学, 理学部, 教授 (10756696)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | エクソソーム / 金属-ポリフェノール錯体 / 細胞外小胞 / ポリドーパミン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
エクソソームは様々な細胞が分泌する細胞外小胞であり、薬物送達キャリアや体液診断におけるマーカーとしての医療応用が期待されている。しかし、エクソソームは極小サイズの粒子であるため単一粒子分析が難しく、多数の粒子の平均化された情報を元に研究される場合が多い。本研究では、独自の分子技術を用いて、エクソソーム単一粒子を被包化する。被覆膜に信号増強能を持たせることで、高感度な単一粒子解析手法を確立し、エクソソームの個性解明に迫る。
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| 研究実績の概要 |
エクソソームは様々な細胞が分泌する直径30-150nm程度の細胞外小胞である。細胞から細胞へ物質を運ぶ天然のナノキャリアであり、薬物送達キャリアや体液診断におけるマーカーとしての医療応用が期待されている。しかし、エクソソームは脂質二重膜からなる不安定かつ極小サイズの粒子であるため、その取り扱いや保存が難しい。例えば、内包物の漏出、脂質二重膜の融合や脂質分子の交換、プラスチック容器表面への吸着による変性等が頻繁に起こる。また、エクソソームの状態を単一粒子レベルで精度よく検査するための高感度な分析手法が不足している。そのため主にエクソソーム混合物の総和を対象とした分析データに基づいて研究がなされており、個々の粒子の情報は平均化され埋没している。そこで本研究では、エクソソーム単一粒子を被包化して安定化する技術を開発し、この被膜に信号増強能を持たせることで、単一粒子解析手法へと展開する。
第三年度である令和4年度はこれまでに確立した金属-ポリフェノール錯体によって被覆されたエクソソームの脱被覆条件について検討した。10 mMの分解誘発剤存在下、異なるpHの条件で金属-ポリフェノール錯体を分解した。金属-ポリフェノール錯体が分解されることで遊離する鉄イオンを誘導結合プラズマ質量分析法で検出することで、分解曲線をプロットした。またリアルタイムPCRによって被覆-脱被覆のプロセスがエクソソームに内包されているメッセンジャーRNAに対してダメージを与えないことを確認した。さらに細胞遊走アッセイの結果、被覆-脱被覆のプロセスを経たエクソソームは、元のエクソソームと同様の生理活性を保持していることがわかった。このことから、エクソソームの生理活性を変化させずに金属-ポリフェノール錯体によって可逆的に表面を被覆できることが示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り、金属-ポリフェノール錯体によるエクソソームの被覆は可逆的であることを示すことができた。そのため「(2)おおむね順調に進展している」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度は金属-ポリフェノール錯体によって被覆したエクソソームの安定性を調査する。さらに金ナノ粒子をその場還元によって表面に形成させたエクソソーム単一粒子からラマンスペクトルを取得し解析する。
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