微細藻類由来細胞外小胞の発見

細胞外小胞は、細胞から分泌される内因性のナノサイズの小胞で、直径30～200 nm、脂質二重膜に包まれており、核酸、タンパク質、脂質、代謝物などを運搬します。細胞外小胞は細胞間コミュニケーションの主要なツールであり、細胞間の物質交換に関与しています。細胞外小胞は、正常状態および病理状態において様々な細胞から分泌され、主に細胞内リソソーム粒子によって形成された多胞体から生じ、多胞体の細胞外膜と細胞膜が融合した後、細胞外マトリックスに放出されます。免疫原性が低く、毒性副作用がなく、標的指向性が高く、血液脳関門を通過する能力などの特性から、潜在的な薬剤キャリアとして注目されています。2013年には、細胞外小胞の研究に関連する3人の科学者にノーベル生理学・医学賞が授与されました。それ以来、学術界と産業界は、細胞外小胞の研究開発、応用、商業化の急増を引き起こした。

植物細胞由来の細胞外小胞は、独自の活性成分が豊富で、サイズが小さく、組織浸透能力があります。そのほとんどは摂取して直接腸に吸収されます。たとえば、高麗人参小胞は幹細胞の神経細胞への分化を促進し、ショウガ小胞は腸内フローラを調整して大腸炎を緩和することができます。微細藻類は地球上で最も古い単細胞植物です。約30万種類の微細藻類が海洋、湖、河川、砂漠、高原、氷河などの場所に広く分布しており、それぞれ独自の地域特性を持っています。30億年の地球の進化の過程で、微細藻類は常に地球上で単細胞として繁栄することができており、これはその並外れた成長と自己修復能力と切り離すことはできません。

微細藻類由来の細胞外小胞は、安全性と安定性に優れた新しい生物医学活性物質です。微細藻類は、培養プロセスが簡便、制御可能、低コスト、成長速度が速い、小胞の生産量が多い、遺伝子操作が容易など、細胞外小胞の生産において多くの利点を有しています。これまでの研究では、微細藻類由来の細胞外小胞は細胞に容易に取り込まれることが分かっています。動物モデルでは、腸管から直接吸収され、特定の組織に濃縮されることが確認されています。細胞質に入ると数日間持続するため、長期的な薬物放出に有利です。

さらに、微細藻類由来の細胞外小胞は、様々な薬剤を搭載することが期待されており、分子の安定性向上、徐放性、経口投与への適応性など、既存の薬剤投与における課題を解決する可能性を秘めている。したがって、微細藻類由来の細胞外小胞の開発は、臨床応用および産業化において高い実現可能性を有する。