機能性ペプチドカクテル修飾型エクソソームの腫瘍へのオンデマンド薬物送達技術

使用功能性肽鸡尾酒修饰的外泌体按需向肿瘤给药技术

• 批准号: 18J15192
• 负责人: 野口 公輔
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J15192/
• 关键词: エクソソーム; 機能性ペプチド; エクソソーム膜化学; 細胞内移行促進; マクロピノサイトーシス; がん受容体標的; 細胞内導入; 細胞標的; ペプチド化学

近年、次世代薬物送達ツールとして期待されている細胞分泌小胞エクソソームであるが、その細胞内移行性の低さが改善すべき重要な課題として挙げられる。私は、細胞内移行機序の一種であるマクロピノサイトーシスが、エクソソームの細胞内移行に重要であることを背景に、マクロピノサイトーシスを誘導する機能性ペプチドをエクソソーム膜に化学的に修飾することで、細胞内移行を促進させる技術開発を展開してきた。本研究課題では、細胞内移行促進のみならず、がん細胞など特定の細胞を標的する技術を更に組み込むことで、疾患に応じたオンデマンドなエクソソームDDSの実現に向けた技術基盤の構築を目的としている。そこで、ヒト乳がん細胞に高い細胞内移行性を示すことが報告されている機能性ペプチドsC18と、それを二量体型にした(sC18)2の修飾が、エクソソームの細胞内移行に与える影響について評価した。私は平成30年度までにsC18、或いは、(sC18)2の修飾により、エクソソームのヒト乳がん細胞に対する細胞内移行、及び、マクロピノサイトーシスの誘導を顕著に促進することを明らかにした。令和元年度では新たに、上記ペプチドの修飾が、リボソーム不活化タンパク質であるサポリンを内包したエクソソームの細胞死誘導活性に与える影響について評価した。その結果、二量体型の(sC18)2を修飾することによりサポリンが効率的にサイトゾルへと送達され、顕著な細胞死誘導活性が示された。さらに、がん細胞に過剰発現していることで知られるプロテオグリカンの糖鎖発現量依存的に、(sC18)2修飾型エクソソームの細胞内移行、及び、内包薬物の活性が増強されることを明らかとした。がん受容体を介した細胞内薬物送達技術の開発に成功した本研究成果は、がん細胞など特定の細胞を標的する基盤技術として重要な知見に成り得ると考える。

近年来，预计细胞分泌囊泡外泌体是下一代药物输送工具，其低细胞内部化是要改善的关键问题。在背景下，大胞毒性（一种内在化机制）对于外泌体的细胞迁移很重要，我一直在开发通过化学修饰的功能性肽来促进内部化的技术，从而促进了巨型细胞增多症，从而促进了内部化的型功能性肽。该研究主题不仅旨在促进细胞中介机构，还旨在建立一种针对特定细胞（例如癌细胞）的技术，并为实现适合疾病的按需外泌体DDS创造技术基础。因此，我们评估了功能性肽SC18的修饰的影响，据报道，该作用性肽SC18在人类乳腺癌细胞中表现出高细胞易位，以及功能性肽2的二聚体形式（SC18）2对外部细胞易位。到2018年，我已经表明，SC18或（SC18）2的修饰显着促进了人类乳腺癌细胞中细胞内易位和大胞毒性的诱导。在2019年，评估了对上述肽对含有萨波氏蛋白（核糖体灭活蛋白的外泌体的细胞死亡诱导活性）的修饰的影响。结果，通过修改（SC18）2的二聚体形式，有效地递送到细胞质中，表明明显的细胞死亡诱导活性。此外，揭示了（SC18）2修饰外泌体的细胞内迁移和内源性药物的活性在依赖于已知在癌细胞中过表达的蛋白聚糖糖基化量的依赖性增强。这项研究成功地开发了一种通过癌症受体传递细胞内药物的技术，被认为是针对特定细胞（例如癌细胞）的基本技术的重要见解。

项目成果

膜透過性sC18ペプチド修飾によるエクソソームの細胞内移行促進とマクロピノサイトーシス誘導

通过膜渗透性 sC18 肽修饰促进外泌体内化和巨胞饮诱导

• 发表时间: 2019
• 作者: 野口公輔;中瀬朋夏;Ines Neundorf;中瀬生彦
• 通讯作者: 中瀬生彦

Effective intracellular delivery based on oligoarginine-modified exosomes

基于寡精氨酸修饰的外泌体的有效细胞内递送

• 发表时间: 2018
• 作者: Kosuke Noguchi;Ayako Aoki;Tomoka Takatani-Nakase;Ikuo Fujii;Shiroh Futaki;Ikuhiko Nakase
• 通讯作者: Ikuhiko Nakase

機能性ペプチド修飾型エクソソームを基盤とした細胞内薬物送達における凍結乾燥の影響評価

基于功能肽修饰外泌体评价冷冻干燥对细胞内药物递送的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: 野口公輔;平野まみ;橋本拓弥;弓場英司;中瀬生彦
• 通讯作者: 中瀬生彦

酸性環境分泌エクソソームの細胞内移行促進と薬物送達への応用

酸性环境下分泌的外泌体内化促进及其在药物递送中的应用

• 发表时间: 2019
• 作者: 植野 菜摘;松沢 美恵;野口 公輔;竹中 智哉,杉山 綾香;ベイリー小林 菜穂子;橋本 拓弥;中瀬 朋夏;弓場 英司;藤井 郁雄;二木 史朗;吉田 徹彦;中瀬 生彦
• 通讯作者: 中瀬 生彦

Effects of Lyophilization of Arginine-rich Cell-penetrating Peptide-modified Extracellular Vesicles on Intracellular Delivery

• DOI: 10.21873/anticanres.13885
• 发表时间: 2019-12
• 期刊: AntiCancer Research
• 影响因子: 2
• 作者: Kosuke Noguchi;Mami Hirano;T. Hashimoto;E. Yuba;Tomoka Takatani-Nakase;I. Nakase