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山大研究Q&A　痴辞濒.4「贰痴エンジニアリングが拓く脳生体バリア机能制御によるシン治疗法の创成」について

　アルツハイマー病や、がんの脳への転移など、脳の疾患については今のところ有効な治疗法に乏しいのが现状です。その主な理由は、身体の中でも特に重要な役割を担う脳の血管には、他の血管にはない「血液脳関门」と呼ばれる组织があり、これが生体バリアとなって治疗薬が脳に届くことを阻んでいるからです。

　大学院医学系研究科病态検査学讲座の富永直臣讲师は、この血液脳関门の生体バリア机能を制御する研究を行っています。国立研究开発法人科学技术振兴机构（闯厂罢）の创発的研究支援事业にも採択された本研究について、富永讲师に闻きました。

Q. 脳の疾患は、今のところ有効な治療法に乏しいと聞きました。なぜでしょうか。

　通常、薬が患部に届くまでの主な流れとしては、口から摂取した薬が胃や肠で分解され、肠の粘膜から毛细血管へ吸収されて血液内に入り、全身をめぐりながら血管の微小な穴を通して患部に届くというイメージです。

　ところが、脳は体の中で最も重要な器官のひとつであるため、血液中の细菌やウイルスなどの有害物质が脳内に侵入しないよう、脳の血管内には「血液脳関门（叠叠叠）」と呼ばれる非常に强固な生体バリアが张りめぐらされています。この生体バリアによって、有害物质の脳への侵入を防いでいるのはもちろん、治疗に有効な薬の侵入さえも拒んでいるのです。现在では、血中に投与された薬は概ね投与量の0.1％程度しか脳内に到达していないといわれています。

Q. 血液脳関門の強固な生体バリアを制御する方法はありますか。.研究グループが進めている着床の可視化について、詳しく教えてください。

　研究では、体中の细胞から分泌される「エクソソーム（贰痴）」というナノサイズの丸いカプセルに注目しています。このエクソソームは细胞膜と同じ脂质の二重膜で作られていて、その中には分泌元のさまざまな情报が詰まっています。

　例えば、がん细胞が分泌するエクソソームは、己の细胞が増えやすいよう免疫细胞を抑える情报を詰めていたり、母乳が分泌するエクソソームは、赤ちゃんが饮むと免疫が强くなるようにサポートする情报を盛り込んだりといった具合です。

　このエクソソームは、ほぼすべての细胞から分泌されており、血液の流れにのって体じゅうをめぐりながら、内部に詰めこんだ情报を他の细胞へ运ぶメッセンジャーの机能を持っています。めぐってきたエクソソームを取り込んだ细胞は、その内部に含まれた情报を受け取り、その情报に基づいて机能を调整します。

　体内の运び屋ともいわれるこのエクソソームに、血液脳関门の生体バリアを一时的に制御させる情报を盛り込んで脳血管内の细胞に届けることができれば、强固な生体バリアを一时的に解除して薬を脳に届けることができると考えています。

Q. 研究では、どのようなことに取り組んでいますか。

　以前、乳がんの脳転移について研究を行った际に、がん细胞が放出したエクソソームに含まれるマイクロ搁狈础という分子が、血液脳関门の生体バリアを一时的に制御することが分かりました。本研究ではこのマイクロ搁狈础の机能に注目しています。しかしながら、このマイクロ搁狈础を含んだエクソソームはがん细胞のメカニズムで分泌されるもので、正常な细胞からは分泌されません。

　がん细胞が有利に働くために分泌しているエクソソームをそのまま使うと、体にとって良くない情报まで使用することになってしまいます。がん细胞が分泌するエクソソームの中から必要な机能のみを取り出す必要があります。そのため、本研究では、がん细胞から抽出したエクソソームを改変（エンジニアリング）して、必要な机能だけを他の细胞に移植し、血液脳関门の生体バリアを制御できるマイクロ搁狈础を含んだエクソソームを大量に产生させることを目指しています。

　また、「オフターゲット集积」といって、エクソソームは、内部に詰めた情报を必要としていない细胞にも误って届いてしまうことがあります。情报を必要とする细胞へ适切に届かず、违う细胞に届いてしまうのです。いわば、配达物が正しい宛先に届かず、误って违う场所に配送されてしまうイメージです。

　体内に薬を投与している间、マイクロ搁狈础を含んだエクソソームが适切に脳の血管内に届き、血液脳関门の生体バリアを制御して薬を脳内へ通过させることができれば、薬の到达度が飞跃的に上がるはずです。マイクロ搁狈础の生体バリア制御は一时的なものであることが分かっているので、时间の経过とともに生体バリアは再び强固になるはずです。この一连の治疗法の成立について研究しています。

Q. 血液脳関門が制御できれば、脳疾患の治療は前進しますか。

　脳疾患に有効性が期待できる治疗薬は、他の研究所で多く生まれています。ですが、血液脳関门が强固な生体バリアを张りめぐらせているので、せっかく良い薬があっても脳内へ送り届けられないのが现在の问题なのです。

　ですから、その生体バリアをうまく开けることができれば、开発されている薬が効力を発挥できるかもしれません。脳の疾患は、患者さんご本人はもちろん、支えるご家族も大変お辛いと思います。本研究の成果によって、患者さんやご家族のご心痛も含めて脳疾患の治疗が少しでも前进すればと、希望を持って研究に取り组んでいます。

Q. 現在、研究はどこまで進んでいますか。また、現在の課題はありますか。

　本研究はまだ初期段阶ですが、エクソソームの改変については完成しています。现在は、マイクロ搁狈础を含むエクソソームを血液脳関门までどうやって効率よく届けるか。また、治疗薬を投与している间だけ生体バリア机能を制御し、その后生体バリアを回復するために最适なエクソソームの投与量はどの程度かなど、検証が必要な课题が多々あります。

Q. 本研究の成果は、将来的にどのような活用が考えられますか。

　マイクロ搁狈础を含むエクソソームの改変によって脳の生体バリア机能を制御するという治疗法が确立されれば、アルツハイマー病や、がんの脳への転移など、脳の疾患に対する治疗法が飞跃的に広がる可能性があります。さらに、目の网膜や精巣などにも、この血液脳関门と同じような生体バリア机能があるため、将来的には脳以外の疾患への治疗にも転用できる可能性が十分あると考えています。

研究者情报

大学院医学系研究科病态検査学讲座?细胞デザイン医科学研究所　先进ゲノム编集治疗研究部门

讲师　

※记事内のエクソソーム画像やイメージイラストはすべて富永讲师提供