【本学研究者情報】

〇SiRIUS医学イノベーション研究所　国際卓越教授　合田圭介
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【発表のポイント】

• 細胞が分泌するナノ粒子「細胞外小胞（エクソソーム）」の表面を希土類（ランタノイド）イオンで修飾することにより、同じ種類の細胞とエクソソームが選択的に結合する性質「同種標的化」を25倍以上に増強する技術を開発しました。
• この技術により、多種多様のエクソソームが混在する試料の中から、目的の細胞に由来するエクソソームだけを高選択的に捕捉する「超同種標的化」法を確立しました。
• 本研究で臨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、組織工学、抗老化治療への展開が期待されます。

【概要】

東京大学大学院理学系研究科の合田圭介教授（兼：東北大学SiRIUS医学イノベーション研究所　国際卓越教授）らによる研究グループは、細胞が分泌する微小な袋状のナノ粒子「エクソソーム／細胞外小胞^（注1）」の表面を希土類（ランタノイド）^（注2）イオンで化学的に修飾することで、同じ種類の細胞とエクソソーム同士が選択的に結びつく性質「同種標的化^（注3）」を25倍以上に高める新技術を開発しました（図1）。研究グループはこの増強効果を「超同種標的化」と名付けました。本技術を用いると、多種多様なエクソソームが混在する試料の中から目的の細胞由来エクソソームだけを高速かつ高選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細胞を血液から高感度に検出することが可能となり、本研究で臨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）や進行が早いがんや難検出がんの早期診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、組織工学、抗老化治療への展開が期待されます。

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。

【用語解説】

（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）希土類（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）同種標的化：細胞が自分と同じ種類の細胞を見分け、優先的に相互作用・結合する性質。

（注4）トリプルネガティブ乳がん（TNBC）：乳がんの治療標的となる3種類の受容体（ER、PR、HER2）をいずれも持たない乳がん。有効な分子標的薬が少なく、再発しやすく悪性度が高いため、検出・治療が難しいとされる。

（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細胞や分子を調べ、がんの有無や状態を低侵襲に評価する検査法。

【論文情報】

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
DOI：10.1038/s41551-026-01743-2

詳細（プレスリリース本文）

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