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本研究では、近年、細胞間での情報伝達手段としてその存在が明らかとなり、薬物輸送担体（ドラッグキャリア）への応用が期待されている細胞分泌小胞（エクストラセルラーベシクル）への機能化両親媒性分子を用いた新しい標的指向性付与手法の開発を行う。さらには医療分野への応用に向けたエクストラセルラーベシクルドラッグデリバリーシステム（DDS）の構築を進めることを目的としている。平成26年度は、これまでに合成した、コレステロール置換プルラン（CHP）にカチオン性分子を修飾したカチオン性CHPを表面に導入した機能化エクストラセルラーベシクル（エクソソーム）と培養細胞との相互作用について詳細な検討を行い、カチオン性CHPによるエクソソームの機能化とドラッグデリバリーキャリアへの応用への知見を得た。
培養細胞上清から分画遠心法により得られたエクソソームとカチオン性CHPを緩衝溶液中で混合させた結果、エクソソームの粒径が増大した。透過型電子顕微鏡観察においてもエクソソーム表面にカチオン性CHPが観察され、エクソソーム表面に機能性高分子を導入し得ることを明らかとした。このカチオン性CHPを表面に修飾した機能化エクソソームは細胞内への非特異的な取り込みが顕著に上昇し、カチオン性CHPの導入によりエクソソームの表面電位がカチオン性となることで細胞親和性が顕著に向上することが確認された。また、細胞へのsiRNA導入による産生エクソソームのsiRNA担持量の向上も検討し、エクソソーム内へ目的siRNAを担持し得ることが確認されたが、低分子薬剤やタンパク質医薬等の担持手法については、更なる技術開発が必要である。
本研究の結果、機能化両親媒性分子によるエクストラセルラーベシクル表面機能化法を確立し、この手法はエクストラセルラーベシクルへの新しい機能付与技術としてDDS等への応用が期待される。
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