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持続的な培地回収システムを用いた高機能エクソソームの探索と薬物送達への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K19384
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関静岡県立大学

研究代表者

小出 裕之  静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (60729177)

研究分担者 奥 直人  帝京大学, 薬学部, 教授 (10167322)
疋田 智也  愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍制御学分野, 主任研究員 (20600935)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードエクソソーム / 薬物送達 / がん / 細胞外小胞 / ナノ粒子 / 取り込み / mRNA / 脂質二重膜小胞
研究開始時の研究の概要

我々は、培養細胞への持続的な培地の送液と、培養細胞からの回収が可能な新システムを構築した。本研究では開発したシステムを用いて、エクソソームの産生量、マーカータンパク(CD63、TSG101、Syntenin、インテグリンなど)の発現量だけでなく、回収したエクソソームが細胞増殖に与える影響などを検討することで、新システムにより回収したエクソソームの機能解析を行う。そして、新システムにより回収したエクソソームを用いて薬物送達に応用する。

研究成果の概要

本研究では、細胞培養中に培地を持続的に送液、回収する装置を開発し、細胞から産生される細胞に取り込まれやすいエクソソームを回収し、その機能の解明を試みた。その結果、従来の方法である48時間の静置培養と比較して、培地を持続回収することで回収されるエクソソーム数が顕著に増加していた。さらに、そのエクソソームを細胞に添加し、細胞への取り込み量を比較したところ、従来の静置培養により回収したエクソソームと比較して、細胞への取り込み量が顕著に向上していた。以上より、培地を持続回収することで、これまでとは異なるエクソソームの回収が可能となることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エクソソームが細胞間のコミュニケーションツールとして考えられていこう、今日までエクソソーム研究が盛んに行われてきた。しかし、これまでエクソソームは数日間の静置培養液をEV回収源としてきた。そのため、高い細胞取り込み能を示す機能的エクソソームを回収することは困難であり、これまでは主に細胞への取り込み能の低い非機能的エクソソームを回収し、解析してきた可能性が高い。そのため、本研究により回収した高機能のエクソソームの生物学的機能解析や膜タンパク質、核酸などの内封物質を解析することで、難治性疾患のメカニズムの解明を通した新薬開発やバイオマーカー開発につながることから、学術的、社会的意義は高い。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Increasing the siRNA knockdown efficiency of lipid nanoparticles by morphological transformation with the use of dihydrosphingomyelin as a helper lipid2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Masahiro、Yonezawa Sei、Furan Song、Nitta Chiori、Maeda Noriyuki、Tomita Koji、Yokouchi Ayano、Koide Hiroyuki、Asai Tomohiro
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: - 号: 9 ページ: 3269-3277

    • DOI

      10.1039/d3bm00068k

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment of PTEN-Null Breast Cancer by a Synthetic Lethal Approach Involving PARP1 Gene Silencing2023

    • 著者名/発表者名
      Asai Tomohiro、Yokota Masafumi、Isomura Hideki、Koide Hiroyuki、Sakurai Naoyuki、Okamoto Ayaka、Ando Hidenori、Dewa Takehisa、Oku Naoto
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      巻: - 号: 7 ページ: 1908-1914

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2023.02.017

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooling-induced, localized release of cytotoxic peptides from engineered polymer nanoparticles in living mice for cancer therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Koide Hiroyuki、Saito Kazuhiro、Yoshimatsu Keiichi、Chou Beverly、Hoshino Yu、Yonezawa Sei、Oku Naoto、Asai Tomohiro、Shea Kenneth J.
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 355 ページ: 745-759

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2023.02.020

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 消化管で標的分子を吸着するナノ掃除機の開発2022

    • 著者名/発表者名
      小出 裕之
    • 学会等名
      第2回BVAバイオインターフェース
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体内で標的分子を吸着する多官能性ナノ粒子製剤の開発と疾患治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      小出 裕之
    • 学会等名
      日本薬剤学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂凍結融解技術を駆使した核酸・タンパク質送達方法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      小出 裕之、米澤 正、出羽 毅久、奥 直人、浅井 知浩
    • 学会等名
      第38回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血液中で標的分子を中和するポリマーリガンド修飾リポソームの開発2022

    • 著者名/発表者名
      小出裕之、星野 友、奥 直人、浅井知浩
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 消化管で標的分子を吸着する機能性ナノ粒子開発2022

    • 著者名/発表者名
      小出 裕之
    • 学会等名
      第27回創剤フォーラム若手研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 敗血症治療を可能とする合成高分子ナノ粒子開発2022

    • 著者名/発表者名
      小出 裕之
    • 学会等名
      第17回ナノ・バイオメディカル学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 凍結融解による簡便なタンパク質内封リポソームの調製とタンパク質の細胞内送達への応用2022

    • 著者名/発表者名
      平田真也、小出裕之、落合広樹、鈴木ひかる、出羽毅久、奥 直人、浅井知浩
    • 学会等名
      日本薬剤学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度に応答して標的分子を吸着・放出する多官能性ナノ粒子の開発とがん治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      山口和馬、小出裕之、齊藤和弘、星野 友、奥 直人、浅井知浩
    • 学会等名
      遺伝子・デリバリー研究会第20回夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 経口投与されたポリマーナノ粒子の体内動態に影響を与える因子の模索2022

    • 著者名/発表者名
      安野 豪、小出裕之、米澤 正、浅井知浩
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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