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カプセル状の物質です。
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内の物質を含んでいます。
エクソソームは細胞外小胞(Extracellular vesicle)とされており
電子顕微鏡で拡大してみると、突起がついた丸い玉の形をしています。
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られています。
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。その一つが、マイクロRNAという遺伝物質。
マイクロ RNA は DNA の仲間で、遺伝子の働きを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ヤン・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。それ以来、
エクソソームの働きを解明する研究が世界中で行われ、
病気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


磯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。
体中の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ージ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、
癌の転移を押さえ込んだり、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、
癌細胞が出したエクソソームにくっつく性質があります。
すると、免疫細胞が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出ています。
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、
抗体を加えたマウス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老化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ヘ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
精子は中へ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。
それ故に近い将来、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(脂質やタンパク質、核酸などの構成物質)を送達することで、
細胞間物質輪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・調製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。