エクソソーム(細胞外小胞)とは?

世界が注目!エクソソームとは?

エクソソームとは細胞が出すかプ背う状の物質です。その表面は細胞膜由来の脂質、タンパク質を含み、内部には、マイクロRNA、メッセンジャーRNA、DNAやタンパク質など細胞外小外(Extracellular vesicle)とされており電子顕微鏡で拡大してみると、突起がついた丸い球の形をしています。大きさはわずか1万分の1ミリしかありません。身体の中のあらゆる細胞から放出されています。血液中に含まれるエクソソームの数から計算すると私たちの身体の中にはエクソソームが100兆個以上流れていると考えれらています。さらにエクソソームの中には様々な”メッセージ物質”が詰まっているという特徴があります。その1つが、マイクロRNAという遺伝物質。マイクロRNAはDNAの仲間で、遺伝子の働きに制御することが知られています。もともと細胞の中にだけ存在していると考えられてきましたが、今から11年前にスウェーデン人の科学者やん・ロトバルさんがエクソソームの中に含まれていることを発見しました。しれ依頼、エクソソームの働きを解明する研究が世界中で行われ、病衣の治療や様々な分野での応用研究も進められています。

細胞間の情報(シグナル)ネットワーク

臓器同士がメッセージ物質を使って会話を繰り広げる人体の巨大ネットワーク。その研究において今最も注目されているのが「エクソソーム」と呼ばれる1万分の1ミリほどの小さなカプセル。体中にあらゆる細胞が放出するこのカプセルには、様々な機能を持つメッセンジャーが大量に詰め込まれていて、私たちの健康や命を守る重要な役割を果たしています。その一方で、癌細胞もエクソソームを分泌しており、血管細胞に働きかけて酸素や栄養を供給させたり、免疫細胞を手なずけて攻撃を止めさせたりするなど、自らの増殖のために巧みに利用していることが分かってきました。そして今、医療の現場では、エクソソームなどのメッセージ物質をコントロールすることで、癌の転移を抑え込んだり、傷ついた心筋細胞を再生したりするなど、様々な分野で従来は不可能だった。新たな治療法の開発が急ピッチで進んでいます。

エクソソームで癌の転移を抑える研究

さらに国立がん研究センターでも、癌が出すメッセージカプセル・エクソソームを叩くことで癌の転移を抑え込むという全く新しい治療戦略が研究されています。その戦略とは、小さなエクソソームんに目印となるある抗体をくっつけるというものです。この抗体はいわば「こいつは敵だ」という目印。この目印は、癌さいぼyが出したエクソソームを敵だと認識し、食べ始めるという仕組みです。転移に関するマウスの実験で驚きの結果がでています。抗体を加えていないマウスでは癌細胞が肺に広く転移したものの、抗体を加えたまうすはほとんど転移がみられませんでした。癌細胞の数を分析すると、なんと転移を90%も抑えられることがわかりました。このことから、癌細胞が出すエクソソームだけが持つ特徴的な抗原を探しだせばそれぞれの癌の転移を抑えられるのではという期待が高まっています。

エクソソームは若々しい美肌をつくる鍵

エクソソームは私たちの約40~60兆個にも及ぶ細胞の健康を支えるための重要な役割を果たしています。例えば受精です。実は卵子は膜の表面にエクソソームを分泌しています。本来エクソソームは膜の廊下を防ぐための役割があるのですが、これが精子が卵子の中へ入っていくときの鍵のような働きをしています。実験では卵子の表面にエクソソームがない卵子の場合は精子は中に入ることができず受精することができません、将来、不妊治療などへの応用が期待されています。さらに、肌の老化との関連性も解明されており、肌の細胞同士が線維芽細胞と共に、エクソソームの情報伝達を行っていることも明らかになっています。肌を構成するケラチノサイト細胞は、紫外線を浴びるとエクソソームを分泌します。すると、それをもうひとつの細胞メラノサイトが受け取り、今度はメラニンという物質を分泌します。このメラニンが紫外線から肌を守っているのですが、その半面しみやそばかすの原因にもなっています。そこで、このメカニズムをもとにしたスキンケアの開発が進んでいます。エクソソームは美肌や若々しさの源である、細胞の健康を支えるための重要な鍵を握っています。それゆえに近い将来、大きな脚光を浴びることが期待されている凄い物質なのです。

究極のDDS機能を持つエクソソーム

細胞から分泌される粒子径30~150nm程度のエクソソームは、血液中を循環し、これを取り込んだ細胞に、元細胞の情報(資質やタンパク質、核酸などの構成物質)を送達することで、細胞間物質輸送を担っている内因性のDDS(ドラッグデリバリーシステム)機能を有しています。これらの特徴を有するエクソソームを利用することで安全かつ効率的なドラッグデリバリーの研究が進められています。その実現には、エクソソームの産生・調整法エクソソームへの薬物の搭載法、エクソソームの体内動態制御法など、様々な技術開発を統合した総合的な研究が進んでいます。様々な解析技術が進化すればするほど人類の歴史を変えるほどの発見があり、エクソソームはその画期的な物質ともいえるのです。

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