二木史朗 化学研究所教授、大村美香 大阪公立大学博士課程学生、中瀬生彦 同教授、中瀬朋夏 武庫川女子大学教授らの研究グループは、がん細胞膜に穴を開けることなく超微量薬物を細胞内に導入することを可能にしました。その結果、がん細胞に対して細胞死を誘導するペプチドを細胞内へ高効率に取り込み、がん細胞死を生じさせることに成功しました。本研究では、インクジェットプリンターの精密な液滴制御技術と、細胞膜通過を助ける膜透過性ペプチドとの組み合わせが成功の鍵となりました。さらに、分子量約15万の巨大分子である抗体でも、狙ったがん細胞群の細胞膜を通過させ、細胞内へ導入することができました。
本技術は細胞膜損傷が無く、熟練した技術も不要で、簡便かつ高効率に目的薬物を細胞内に届けることができます。またインクジェットシステムは、1滴がピコリットル（1兆分の1リットル）レベルで制御できるため超微量での吐出を可能にし、高価な薬物の使用量低減にもつながります。
本研究成果は、2023年10月5日に、国際学術誌「ACS Applied Materials & Interfaces」にオンライン掲載されました。
「インクジェットプリンターは、写真等を精細に綺麗にプリントすることができます。その技術を薬物送達に使えたら、画期的な技術になるとひらめき、研究を推進しました。本手法は、これまで困難だった細胞内部の病気に関わる生体分子を、標的・検出・制御できる波及効果の高い技術となり得ることが期待されます。基礎研究・医療分野で貢献できる技術として、さらにブラッシュアップできるように、一層研究に励みたいと思います。 」
【DOI】
https://doi.org/10.1021/acsami.3c01650
【書誌情報】
Mika Omura, Kenta Morimoto, Yurina Araki, Hisaaki Hirose, Yoshimasa Kawaguchi, Yukiya Kitayama, Yuto Goto, Atsushi Harada, Ikuo Fujii, Tomoka Takatani-Nakase, Shiroh Futaki, Ikuhiko Nakase (2023). Inkjet-Based Intracellular Delivery System that Effectively Utilizes Cell-Penetrating Peptides for Cytosolic Introduction of Biomacromolecules through the Cell Membrane. ACS Applied Materials & Interfaces.
