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エクソソーム工学で細胞機能を飛躍的に増幅 ――がん検出、ドラッグデリバリー、抗老化への展開に期待――

【本学研究者情报】

〇厂颈搁滨鲍厂医学イノベーション研究所 国际卓越教授 合田圭介

【発表のポイント】

  • 细胞が分泌するナノ粒子「细胞外小胞(エクソソーム)」の表面を希土类(ランタノイド)イオンで修饰することにより、同じ种类の细胞とエクソソームが选択的に结合する性质「同种标的化」を25倍以上に増强する技术を开発しました。
  • この技术により、多种多様のエクソソームが混在する试料の中から、目的の细胞に由来するエクソソームだけを高选択的に捕捉する「超同种标的化」法を确立しました。
  • 本研究で临床実証したトリプルネガティブ乳がんの超高感度キッドバイオプシーへの応用に加え、ドラッグデリバリー、组织工学、抗老化治疗への展开が期待されます。

【概要】

东京大学大学院理学系研究科の合田圭介教授(兼:东北大学厂颈搁滨鲍厂医学イノベーション研究所 国际卓越教授)らによる研究グループは、细胞が分泌する微小な袋状のナノ粒子「エクソソーム/细胞外小胞(注1)」の表面を希土类(ランタノイド)(注2)イオンで化学的に修饰することで、同じ种类の细胞とエクソソーム同士が选択的に结びつく性质「同种标的化(注3)」を25倍以上に高める新技术を开発しました(図1)。研究グループはこの増强効果を「超同种标的化」と名付けました。本技术を用いると、多种多様なエクソソームが混在する试料の中から目的の细胞由来エクソソームだけを高速かつ高选択的に捕捉できます。これにより、ごく微量のがん由来エクソソームやがん细胞を血液から高感度に検出することが可能となり、本研究で临床実証したトリプルネガティブ乳がん(注4)のリキッドバイオプシー(注5)や进行が早いがんや难検出がんの早期诊断や再発モニタリングへの応用に加え、ドラッグデリバリー、组织工学、抗老化治疗への展开が期待されます。

本成果は、7月22日付で国際的な学術誌「Nature Biomedical Engineering」に掲載されました。

図1:エクソソームの表面を希土类イオンで修饰して「超同种标的化」を実现する概念と评価

【用语解説】

(注1)エクソソーム(細胞外小胞、small extracellular vesicles, sEVs):細胞が分泌する直径30?150ナノメートル程度の微小な袋状の粒子。タンパク質や核酸などを内部に運んで細胞間の情報伝達を担う。がんの状態を反映する分子を含むため、診断の標的として注目されている。

(注2)希土类(ランタノイド):周期表でランタンからルテチウムまでの15元素の総称。本研究ではユウロピウムやテルビウムのイオンを用いた。

(注3)同种标的化:细胞が自分と同じ种类の细胞を见分け、优先的に相互作用?结合する性质。

(注4)トリプルネガティブ乳がん(罢狈叠颁):乳がんの治疗标的となる3种类の受容体(贰搁、笔搁、贬贰搁2)をいずれも持たない乳がん。有効な分子标的薬が少なく、再発しやすく悪性度が高いため、検出?治疗が难しいとされる。

(注5)リキッドバイオプシー:血液など体液中に含まれるがん由来の细胞や分子を调べ、がんの有无や状态を低侵袭に评価する検査法。

【论文情报】

タイトル:Super homotypic targeting by surface engineering of extracellular vesicles
著者:Huai-Song Wang, Tianben Ding, Yuhong Liu, Fabio Lisi, Yuqi Zhou, Yaqi Zhao, Xin-Yuan Hu, Zi-Wei Yang, Jing-Lian Su, Mika Hayashi, Natsumi Tiffany Ishii, Hiroki Matsumura, Anel Umirbaeva, Hongwei Guo, Yin-Yu Yan, Fu-Han Gao, Jia-Jing Li, Yasutaka Kitahama, Petra Paiè, Ayumi Taguchi, Kenbun Sone, Yuka Inoue, Takayuki Ueno, Abdullah N. Alodhayb, Nao Nitta, Masako Nishikawa, Yutaka Yatomi, Hiroyuki Matsumura, Ya Ding, Masahiro Sonoshita, Dino Di Carlo, Shiro Suetsugu, Keisuke Goda(責任著者)
掲載誌:Nature Biomedical Engineering
顿翱滨:

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(报道に関すること)
东北大学大学院医学系研究科
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