持続的な培地回収システムを用いた高機能エクソソームの探索と薬物送達への応用

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本研究ではエクソソームを分泌する親細胞として、発光酵素（N-luciferase (N-luc)）が遺伝子導入されたヒト前立腺がん（PC-3）細胞株を用いた。PC-3細胞を播種してから48時間連続培養後に回収した培地（コントロール）、培地循環装置を用いて細胞播種から2日間連続で回収した培地を精製し、エクソソームを得た。回収したエクソソームについて、動的光散乱法により粒子径を測定した。その結果、両システムにより精製したエクソソームの粒子径は300 nm以下であり、粒子径に差は見られなかった。ウェスタンブロット法によりエクソソームのマーカータンパク質であるCD63の発現を検討した結果、コントロールだけでなく、新システムにより回収したエクソソームにおいてもCD63タンパク質の発現が確認された。これらの結果より、回収した粒子がエクソソームであることが示唆された。また、回収したエクソソームのN-luc由来の発光量をレポーターアッセイにより測定した。その結果、発光量とCD63の発現量に相関があり、エクソソームがN-lucにより発光標識できていることが確認された。次に、エクソソームの細胞内への取り込み実験のために親細胞播種時の細胞数、受容細胞の播種数、エクソソームの添加量、受容細胞の種類を検討した。そして、決定した条件を元に両エクソソームをPC-3細胞へ添加し、その24時間後に細胞の発光強度を測定することで取り込み率を算出した。その結果、通常培養により回収したエクソソームと比較して、Day1、Day2いずれも細胞内への取り込み率が有意に増加していた。以上より、細胞培養中にエクソソームを持続的に回収することで、これまでとは異なる性質のエクソソームが回収可能であることが示唆された。