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2012 年度 実施状況報告書

体液循環miRNA輸送機構を用いたがん特異的新規DDSの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24650645
研究機関広島大学

研究代表者

田原 栄俊  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (00271065)

研究分担者 落谷 孝広  独立行政法人国立がん研究センター, 分子細胞治療研究分野, 分野長 (60192530)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードドラッグデリバリー / がん / マイクロRNA / 核酸医薬 / エクソソーム
研究概要

平成24年度の計画であった、① 分泌型miRNA輸送体およびmiRNAの可視化によるDDS評価系の構築、②分泌型miRNAを高分泌する細胞培養系の構築、および③ がん組織特異的DDSの構築について研究を実施した。その結果、①分泌型miRNA輸送体およびmiRNAの可視化によるDDS評価系の構築については、miRNAのダイレクトの可視化は、マイクロRNAをCy3でレベルしたものでモニターできることを明らかにできた。
②分泌型miRNAを高分泌する細胞培養系の構築については、我々は、MASPINおよびCHMP4Cの高発現によりエクソソームの分泌を3倍にあげることができることを明らかにした。この結果を基に、特定のマイクロRNAをレンチウイルスを用いたpre-microRNAの強制発現により、目的microRNAを多く含むエクソソームを分泌する細胞培養系の構築ができた。また、用いる細胞によりエクソソーム分泌効率が大きく関わることも明らかにできた。
③がん組織特異的DDSの構築については、エクソソーム分泌に用いる細胞の種類に大きく左右されることが明らかになった。マウスを用いたルシフェラーゼsiRNAを用いて、in vivoでのエクソソーム分泌システムを構築し、ルシフェラーゼsiRNAを含むエクソソームが膵臓がんに導入できる知見を得ることに成功した。

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

①分泌型miRNA輸送体およびmiRNAの可視化によるDDS評価系の構築については、miRNAのダイレクトの可視化は、マイクロRNAをCy3でレベルしたものでモニターできることを明らかにできており、当初の目的を達成できたが、今後は感度の向上をどうするかが課題である。
②分泌型miRNAを高分泌する細胞培養系の構築については、MASPINおよびCHMP4Cの高発現によりエクソソームの分泌を3倍にあげることができることを明らかにし、特定のマイクロRNA含むエクソソームの産生系の構築に成功しており、予定通り進んでいる。
③がん組織特異的DDSの構築については、マウスを用いたルシフェラーゼsiRNAを用いて、新規のin vivoでのエクソソーム分泌システムを構築した。この方法は、効率を挙げる課題があるもののある一定の効率でsiRNAを膵臓がん組織に導入できる知見を得ており、概ね順調に推移している。

今後の研究の推進方策

④がん組織特異的DDSの構築(2)・がん細胞特異性が見いだせない場合は、がん細胞特異的膜タンパク質を分泌型miRNAを高分泌する細胞培養系に発現させることで、がん細胞特異性を持たせる。アルツハイマー病で、同様のアプローチでエクソソームデリバリーに成功しており、バックアップ実験としては成立すると考えている。
⑤構築したDDSを用いてin vivo腫瘍マウスモデルでの評価
・昨年度構築したがん細胞特異的なDDSをもちいて、抗腫瘍効果をin vivoマウス腫瘍モデルを用いて検証する。具体的には、これまで抗腫瘍効果が顕著に見いだされているマイクロRNAをこのDDSに導入して抗腫瘍効果を既存のデリバリーと比較して評価する。
・我々は、老化関連マイクロRNAの一つであるmiR-22が乳がんや子宮頸がんの腫瘍抑制に効果的であることを発見しているので、これらについて腫瘍抑制効果を既存の方法と比較する。
・投与方法(静脈注、動注、閉鎖循環法など)によるmiRNAデリバリー効率を検討し、開発したDDSの適切な投与方法を決定する。

次年度の研究費の使用計画

なし

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] The role of exosomes and microRNAs in senescence and aging2012

    • 著者名/発表者名
      D. Xu, H. Tahara
    • 雑誌名

      Advanced Drug Delivery Reviews

      巻: 65(3) ページ: 368-375

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutations in UVSSA cause UV-sensitive syndrome and destabilize ERCC6 in transcription-coupled DNA repair2012

    • 著者名/発表者名
      Zhang X, Horibata K, Saijo M, Ishigami C, Ukai A, Kanno S, Tahara H, Neilan EG, Honma M, Nohmi T, Yasui A, Tanaka K
    • 雑誌名

      Nature Genetics

      巻: 44 ページ: 593-597

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human telomerase reverse transcriptase and glucose-regulated protein 78 increase the life span of articular chondrocytes and their repair potential.2012

    • 著者名/発表者名
      Masato Sato, Kazuo Shin-ya, Jeong Ik Lee, Miya Ishihara, Toshihiro Nagai, Nagatoshi Kaneshiro, Genya Mitani, Hidetoshi Tahara, Joji Mochida
    • 雑誌名

      BMC Musculoskelet Disorders

      巻: 13 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/1471-2474-13-51

    • 査読あり
  • [学会発表] Senescence-associated microRNAs, a novel approach to tumor suppression2013

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tahara
    • 学会等名
      9th AACR-JCA Joint Conference
    • 発表場所
      Hyatt Regency Maui(アメリカ)
    • 年月日
      20130222-20130222
    • 招待講演
  • [学会発表] Senescence associated microRNAs and exosomes coordinately regulate cellular senescence and tumor microenvironment2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tahara
    • 学会等名
      CSH Asia / ICMS (The International Cancer Microenvironment Society) Joint Conference on Tumor Microenvironment
    • 発表場所
      Suzhou Dushu Lake Conference Center(中国)
    • 年月日
      20121114-20121114
    • 招待講演
  • [学会発表] Purification and characterization of exosome from blood plasma.2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tahara
    • 学会等名
      ISEV Research Seminar: Analysis and function of RNA in extracellular vesicles (evRNA)
    • 発表場所
      Proskauer office at Eleven Times Square(アメリカ)
    • 年月日
      20121001-20121001
    • 招待講演
  • [学会発表] 老化細胞由来exosomeの機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      岡田 恵、中村 亜由美、宗岡 美紗、田原栄俊
    • 学会等名
      第4回日本RNAi研究会
    • 発表場所
      グランドプリンスホテル広島
    • 年月日
      20120831-20120901
  • [学会発表] Senescence-associated miRNA and Extracellulae Vesicles in Aging and Cncer2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tahara
    • 学会等名
      Thw 22nd HCS / 4th JARI Joint Simposium
    • 発表場所
      グランドプリンスホテル広島
    • 年月日
      20120830-20120830
    • 招待講演
  • [学会発表] 体液中を泳ぐ小さなRNAが変える未来の次世代診断・治療2012

    • 著者名/発表者名
      田原 栄俊
    • 学会等名
      第19回日本癌学会市民公開講座
    • 発表場所
      アステールプラザ(広島市)
    • 年月日
      20120609-20120609
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of aging associated exosomes in vitro and in vivo2012

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Nakamura, Megumi Okada, Nobuyuki Kosaka, Takahiro Ochiya and Hidetoshi Tahara.
    • 学会等名
      ISEV meeting 2012
    • 発表場所
      Conference Center Wallenberg(スウェーデン)
    • 年月日
      20120421-20120421
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞老化によって増加するexosome分泌のメカニズム解析2012

    • 著者名/発表者名
      岡田恵、中村亜由美、宗岡美紗、田原栄俊
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-11

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公開日: 2014-07-24  

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