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2021 年度 実績報告書

細胞認識性エクソソームを用いた臓器線維症に対する革新的治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22627
研究機関東海大学

研究代表者

稲垣 豊  東海大学, 医学部, 教授 (80193548)

研究分担者 柳川 享世  東海大学, 医学部, 助教 (10760291)
赤池 敏宏  公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (30101207) [辞退]
後藤 光昭  公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主任研究員 (80235001) [辞退]
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード肝臓学 / 薬物送達 / エクソソーム
研究実績の概要

本研究は、新たなDDSキャリアーとして注目されているエクソソームの利用効率を向上させるとともに、エクソソームに細胞認識性を付加することで、従来の限界を打ち破る創薬の新たな方法論を提案することを目的とした。3年間の研究により、以下の知見を得た。
1)ルシフェラーゼをエクソソーム内包タンパク質として培養液中に分泌する、ルシフェラーゼ遺伝子とエクソソーム指向性タグを連結した発現プラスミドを作製した。同様に、mCherryとEGFPとの連結分子を培養液中に分泌するエクソソーム誘導性の発現プラスミドを作製した。
2)ホタル・ルシフェラーゼ搭載エクソソームを培養液中に分泌する発現プラスミドをHEK293細胞にトランスフェクションし、得られたルシフェラーゼ搭載エクソソームをマウス初代肝細胞の培養上清中に添加した。この際、エクソソームの細胞内取り込みとエンドソームからサイトゾルへの移行を促進させる炭酸ナノアパタイトとエクソソームの至適混合比率を、ルシフェラーゼアッセイにより決定した。
3)同様に、mCherryとEGFPの連結分子を搭載するモニタリング用エクソソームを肝細胞の培養上清中に添加し、3時間後ならびに6時間後の肝細胞内の蛍光色素の局在を共焦点レーザー顕微鏡観察した。その結果、エクソソームと炭酸ナノアパタイトを一定の比率で混合することで、リソゾームに移行して分解される前にエンドソームからサイトゾルへと脱出することが確認できた。
4)ルシフェラーゼ搭載エクソソームを炭酸ナノアパタイトと混合した上でマウスの眼窩静脈から投与し、摘出した肝臓抽出液のルシフェラーゼアッセイにより、炭酸ナノアパタイトの修飾効果をin vivoでも確認した。さらに、肝細胞が特異的に認識するガラクトース側鎖でエクソソームを修飾し、肝細胞への取り込み効率が向上することをin vitroならびにin vivoで明らかにした。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Two distinct Notch signals, Delta-like 4/Notch1 and Jagged-1/Notch2, antagonistically regulate chemical hepatocarcinogenesis in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Yasuhiro、Nakao Sachie、Sueoka Minako、Kasahara Daigo、Tanno Yuri、Sumiyoshi Hideaki、Itoh Tohru、Miyajima Atsushi、Hozumi Katsuto、Inagaki Yutaka
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 ページ: 85

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03013-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualized procollagen Iα1 demonstrates the intracellular processing of propeptides2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Toshiaki、Moriya Koji、Tsunenaga Makoto、Yanagawa Takayo、Morita Hiromi、Minowa Takashi、Tagawa Yoh-ichi、Hanagata Nobutaka、Inagaki Yutaka、Ikoma Toshiyuki
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 5 ページ: e202101060

    • DOI

      10.26508/lsa.202101060

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] External administration of moon jellyfish collagen solution accelerates physiological wound healing and improves delayed wound closure in diabetic model mice2021

    • 著者名/発表者名
      Sumiyoshi Hideaki、Okamura Yosuke、Kawaguchi Akira T.、Kubota Tomoko、Endo Hitoshi、Yanagawa Takayo、Yasuda Junpei、Matsuki Yuki、Nakao Sachie、Inagaki Yutaka
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 18 ページ: 223~230

    • DOI

      10.1016/j.reth.2021.06.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kruppel-like factor 15 induces the development of mature hepatocyte-like cells from hepatoblasts2021

    • 著者名/発表者名
      Anzai Kazuya、Tsuruya Kota、Ida Kinuyo、Kagawa Tatehiro、Inagaki Yutaka、Kamiya Akihide
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 18551

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97937-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human hepatocyte-derived extracellular vesicles attenuate the carbon tetrachloride-induced acute liver injury in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kakizaki Masatoshi、Yamamoto Yuichiro、Nakayama Shunya、Kameda Kazuaki、Nagashima Etsuko、Ito Masatoshi、Suyama Takashi、Matsuzaki Yumi、Chiba Tetsuhiro、Sumiyoshi Hideaki、Inagaki Yutaka、Kotani Ai
    • 雑誌名

      Cell Death and Disease

      巻: 12 ページ: 1010

    • DOI

      10.1038/s41419-021-04204-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modification of exosomes with carbonate apatite and a glycan polymer improves transduction efficiency and target cell selectivity2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuki Yuki、Yanagawa Takayo、Sumiyoshi Hideaki、Yasuda Jumpei、Nakao Sachie、Goto Mitsuaki、Shibata-Seki Teiko、Akaike Toshihiro、Inagaki Yutaka
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 583 ページ: 93~99

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.10.063

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Branched-chain amino acids govern the high learning ability phenotype in Tokai high avoider (THA) rats2021

    • 著者名/発表者名
      Shida Yukari、Endo Hitoshi、Owada Satoshi、Inagaki Yutaka、Sumiyoshi Hideaki、Kamiya Akihide、Eto Tomoo、Tatemichi Masayuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 23104

    • DOI

      10.1038/s41598-021-02591-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エクソソームからみた肝類洞壁細胞間のクロストーク2021

    • 著者名/発表者名
      柳川享世、稲垣 豊
    • 雑誌名

      肝胆膵

      巻: 82 ページ: 511-518

  • [雑誌論文] 線維肝再生の細胞分子基盤2021

    • 著者名/発表者名
      柳川享世、稲垣 豊
    • 雑誌名

      臨床消化器内科

      巻: 36 ページ: 1607-1615

  • [雑誌論文] 線維化改善機序からみた肝線維症の治療戦略2021

    • 著者名/発表者名
      稲垣 豊、中野泰博、柳川享世
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 279 ページ: 782-785

  • [学会発表] エクソソーム工学に基づく線維肝に対する再生治療 戦略2022

    • 著者名/発表者名
      稲垣 豊、松木勇樹、柳川享世
    • 学会等名
      第 21 回日本再生 医療学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規修飾型エクソソームの開発に基づく取り込み効率と肝細胞選択性の向上2021

    • 著者名/発表者名
      松木勇樹、柳川享世、住吉秀明、安田純平、中尾祥絵、後藤光昭、関 禎子、赤池敏 宏、稲垣 豊
    • 学会等名
      第28回肝細胞研究会
  • [学会発表] 標的細胞内のサイトゾル移行 性と肝細胞指向性の向上を目的とした新規修飾型エクソソームの開発2021

    • 著者名/発表者名
      松木勇樹、柳川享世、住吉秀明、安田純平、稲垣 豊
    • 学会等名
      第 35 回肝類洞壁 細胞研究会学術集会
  • [図書] 別冊・医学のあゆみ 臓器線維症を科学する-病態解明と治療法開発への展望-2021

    • 著者名/発表者名
      稲垣 豊
    • 総ページ数
      124
    • 出版者
      医歯薬出版
  • [備考] 東海大学大学院 マトリックス医学生物学センター

    • URL

      http://matrix.med.u-tokai.ac.jp/index.html

  • [備考] 東海大学大学院 医学研究科

    • URL

      http://www.med.u-tokai.ac.jp/daigakuin/web/matrix.html

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公開日: 2022-12-28  

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