遺伝子治療は、遺伝性疾患、がん、自己免疫疾患など、これまで治療不可能であった疾患の治療に希望をもたらしてきた。しかしながら、遺伝子治療には細胞や組織特異性を持った効率的なデリバリーが必要であり、これはウイルスをベースとする送達担体のターゲティングやカーゴ充填能力に限界があること、また免疫原性や毒性の懸念のために依然として困難である。細胞外小胞は、導入遺伝子、低分子コードRNA、非コードRNA、DNA、機能性タンパク質など、複数のタイプのカーゴを送達する能力があるため、遺伝子治療のための非ウイルス性キャリアとして設計することができる。重要なことは、細胞外小胞は免疫学的に中立であり、生物学的障壁を越えることができるということである。
本総説では、遺伝子治療における細胞外小胞の応用について論じる。細胞外ベシクルに内在する内容が、どのようにさまざまな遺伝子治療アプローチを促進しうるかを概説し、遺伝子治療ツールの装填、標的化送達、カーゴ放出のための細胞外小胞の設計について検討する。最後に、細胞外小胞の臨床応用を調査し、工学的およびトランスレーショナル展開において重要な課題を強調する。
[要点]
- 細胞外小胞の多様な内容は、遺伝子付加、遺伝子編集、mRNA、サイレンシング、遺伝子転写制御を含む遺伝子治療のためのベクターとしての応用を可能にする。
- 細胞外小胞は、内在性のアプローチ、特定のカーゴを搭載した細胞外小胞を分泌するように細胞を操作する方法、あるいはカーゴを小胞に直接組み込む外因性の方法を用いて、遺伝子治療ツールを搭載することができる。
- 細胞外小胞は、特定の細胞への遺伝子治療ツールの送達を可能にする標的部位を表示するように操作することができる。
- 細胞外小胞の表面には、細胞内空間におけるカーゴの展開を制御するために、融合タンパク質やウイルス細胞侵入の構成要素を表示することができる。
- タンパク質、DNA、RNAのキャリアーとしての細胞外小胞は、様々な疾患に対する臨床試験でテストされている。
[出典] Review "Extracellular vesicles for the delivery of gene therapy" Di Ianni E, Obuchi W, Breyne K, Breakefield XO. Nat Rev Bioeng 2025-03-04. https://doi.org/10.1038/s44222-025-00277-7 [著者所属] Harvard Medical School (Molecular Neurogenetics Unit), 第一三共 (薬物動態研究所)；参考文献 145件
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