細胞外小胞とは？
最終更新日：
細胞外小胞（EV）は、細胞がタンパク質、脂質、遺伝物質をほかの細胞へ運ぶために放出する、膜に包まれた微小な粒子です2,3。「細胞外小胞」は総称であり、エクソソーム、微小胞、アポトーシス小体は、大きさと形成のされ方が異なるEVの種類です1,2。EVは、細胞間のメッセンジャーとして、血液検査のマーカーとして、また活性成分を届ける担体として研究されています2,4。
細胞外小胞の種類
ほぼすべての種類の細胞がEVを放出し、EVは血液、唾液、尿、母乳のほか、植物や微生物にも見られます3。通常は、つくられ方によって分類されます2。
| タイプ | 典型的な大きさ | 形成のされ方 |
|---|---|---|
| エクソソーム | 約30から150 nm | 細胞内の多胞体と呼ばれる区画でつくられ、多胞体が細胞表面と融合すると放出されます2 |
| 微小胞（エクトソーム） | 約100から1,000 nm | 細胞膜から直接外側へ出芽します2 |
| アポトーシス小体 | 約1から5 µm | プログラム細胞死の際に細胞が断片化することで放出されます2,3 |
比較すると、赤血球の直径は約7,000 nmなので、大きなEVであっても、通常の顕微鏡で見るにははるかに小さすぎます。
エクソソームと細胞外小胞：名称が重要な理由
「エクソソーム」は最も多く検索される言葉で、製品ラベルではあいまいに使われています。科学者はより慎重です。国際細胞外小胞学会（ISEV）はMISEVと呼ばれるガイドラインを発行しており、その2023年版（Journal of Extracellular Vesicles、2024年）は、一般的な用語として「細胞外小胞」を推奨しています1。また、小胞の細胞内での由来が実際に示された場合に限って「エクソソーム」を使うよう勧めていますが、実際にそれが可能なことはまれです1。代わりに、測定可能な特徴でEVを記述することを提案しており、たとえば200 nm未満の粒子を「小型EV」と呼びます1。
つまり、「エクソソーム」と呼ばれる製品の多くは、複数の種類が混在したEV調製物と表現するほうが適切です1,2。エクソソームの成分プロフィールで、この用語をさらに詳しく解説しています。
EVが運ぶものと働き
- タンパク質。研究者がEVの識別に用いるCD9、CD63、CD81などの表面マーカーを含みます2,3。
- 核酸。特に、受け取る側の細胞の活動に影響しうるマイクロRNAなどの低分子RNAです3。
- 外膜の脂質。積み荷を保護します3。
EVの積み荷は由来する細胞を反映するため、EVは細胞や組織の間のコミュニケーションシステムとして働きます3。同じ特徴から、EVは血液を用いた検査（リキッドバイオプシーとも呼ばれます）の研究でマーカーとして役立ち、この検査では将来、簡単な採血で組織サンプルの代わりになる可能性があります2。
EVの単離と特性評価の方法
EVは液体中のほかのあらゆる成分から分離する必要があり、技術的に難しい作業です2。一般的な方法には次のものがあります。
- 超遠心分離：サンプルを非常に高速で回転させ、EVを沈降させます1,2。
- サイズ排除クロマトグラフィー：粒子を大きさで分離するカラムにサンプルを通します2。
- タンジェンシャルフローろ過：より大規模な生産に用いられるろ過法です1,2。
- 沈殿法とアフィニティー捕捉：化学的または抗体ベースの方法で、溶液からEVを取り出します2。
その後、研究者は、粒子の計数とサイズ測定（たとえばナノ粒子トラッキング解析）、電子顕微鏡、上記のタンパク質マーカーの検査によって、得られたものを確認します1,2。MISEV2023は、結果を比較できるよう、これらの手順を研究で報告することを求めています1。
EVの用途
- 研究と検査：血液や尿中のEVは、多くの病態のマーカーとして研究されています2。
- 薬物送達：EVは天然の担体であるため、研究者は医薬品やRNAを届けられるようEVを改変しています4。エクソソームデリバリー技術と、リポソームやその他のナノ粒子キャリアとの比較もご覧ください。
- 化粧品：多くの場合幹細胞培養物や植物に由来するEV調製物が、美容液やプロフェッショナルトリートメントに使われています。その用途については、ビューティーページのスキンケアにおけるエクソソームで解説しています。
植物由来のEV
植物もEV様粒子を放出し、ブドウ、ショウガ、グレープフルーツ、ブロッコリーなどの食品から単離できます5,6。植物由来のEVは、ヒトや動物の細胞を使わずに大規模に生産できるため注目されています5。研究は増えていますが、まだ大半が実験室段階と初期の臨床段階にあります5。積み荷や大きさは、植物の種類、使用する部位、単離方法によって異なるため、ある供給源で得られた結果がそのまま別の供給源に当てはまるわけではありません5。
規制上の位置付け
米国では、FDAは現在FDA承認を受けたエクソソーム製品は存在しないと述べており、未承認のエクソソーム治療や幹細胞治療を販売するクリニックについて消費者に注意を呼びかけています7。EVを用いた医薬品は、通常の臨床試験のプロセスを経て開発が進められています7。化粧品にEV成分が含まれることはありますが、医薬品としての効能を表示することはできません8。
要点
- 細胞外小胞は、細胞がタンパク質、脂質、遺伝物質をほかの細胞へ運ぶために放出する、膜に包まれた微小な粒子です。
- エクソソーム、微小胞、アポトーシス小体は、大きさと形成のされ方が異なるEVの種類です。
- MISEV2023は、一般的な用語として「細胞外小胞」を推奨し、「エクソソーム」は細胞内での由来が示された小胞に限って使うとしています。
- EVは、細胞間のメッセンジャーとして、血液検査のマーカーとして、また医薬品を届ける担体として研究されています。
- 現在、FDA承認を受けたエクソソーム製品はなく、EV成分を含む化粧品は医薬品としての効能を表示できません。
ブランド向けのデリバリー技術
サプリメントおよびニュートラシューティカルブランド向けのVegalabのナノカプセル化サービス：リポソーム型および経口のデリバリー形態。
参考文献
- Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches
- Overview of Extracellular Vesicles, Their Origin, Composition, Purpose, and Methods for Exosome Isolation and Analysis
- Biological properties of extracellular vesicles and their physiological functions
- Extracellular vesicles as a next-generation drug delivery platform
- Plant-derived extracellular vesicles: Recent advancements and current challenges on their use for biomedical applications
- Interspecies communication between plant and mouse gut host cells through edible plant derived exosome-like nanoparticles
- Consumer Alert on Regenerative Medicine Products Including Stem Cells and Exosomes
- Is It a Cosmetic, a Drug, or Both? (Or Is It Soap?)