WO2018070479A1 - 細胞外小胞の回収方法 - Google Patents

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WO2018070479A1
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extracellular
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達俊 犬塚
綾子 栗本
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合同会社みらか中央研究所
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    • G01N1/30Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis

Definitions

  • the present invention relates to a method for recovering extracellular vesicles and the like.
  • Extracellular vesicles are minute vesicles having a membrane structure that are secreted from various types of cells, and are present in body fluids such as blood. Extracellular vesicles secreted outside the cell include exosomes, ectosomes, and apoptotic blebs. Extracellular vesicles are analyzed for purposes such as diagnosis and drug discovery because they contain various substances responsible for functions such as information transmission between cells. Therefore, development of a method for treating extracellular vesicles useful for such analysis is required. For example, Patent Document 1 describes the use of a chelating agent (eg, EDTA) for stabilization of extracellular vesicles.
  • a chelating agent eg, EDTA
  • Extracellular vesicles are mainly collected by immunoprecipitation using an antibody against an extracellular vesicle marker, or ultracentrifugation.
  • the extracellular vesicles recovered by such a method are not necessarily highly pure, and the quality varies.
  • an object of the present invention is to develop a method capable of recovering extracellular vesicles with high purity.
  • Another object of the present invention is to develop a method capable of recovering extracellular vesicles of more uniform quality.
  • a method for recovering extracellular vesicles comprising: (1) treating the extracellular vesicle-containing sample with a chelating agent; and (2) separating extracellular vesicles from the extracellular vesicle-containing sample treated with the chelating agent.
  • Chelating agents are ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), glycol etherdiaminetetraacetic acid (EGTA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), nitrilotriacetic acid (NTA), oxalic acid
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • EGTA glycol etherdiaminetetraacetic acid
  • HEDTA hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid
  • HIDA hydroxyethyliminodiacetic acid
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • oxalic acid selected from the group consisting of ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP), and salts thereof, and mixtures thereof.
  • a method for analyzing extracellular vesicles comprising: (1) treating a sample containing extracellular vesicles with a chelating agent; (2) separating extracellular vesicles from a sample containing extracellular vesicles treated with a chelating agent; and (3) analyzing the separated extracellular vesicles.
  • a kit comprising a chelating agent and an extracellular vesicle membrane-binding substance.
  • Extracellular vesicle adsorption protein is albumin, synaptotagmin-like protein 4, vitronectin, cell division control protein 2 homolog, trypsin-2, immunoglobulin ⁇ heavy chain disease protein, ⁇ -1B-glycoprotein, immunoglobulin ⁇ chain V-III Region WOL, hemopexin, antithrombin-III, prothrombin, gelsolin, complement C1 sub
  • Albumin synaptotagmin-like protein 4, vitronectin, cell division control protein 2 homolog, trypsin-2, immunoglobulin ⁇ heavy chain disease protein, ⁇ -1B-glycoprotein, immunoglobulin ⁇ chain V-III region WOL, hemopexin, Antithrombin-III, prothrombin, gelsolin, complement C1 subcomponent, complement factor B, complement component C9, ficolin-2, serum paraoxonase / aryresterase 1, immunoglobulin kappa chain VI region Daudi, and A free natural extracellular vesicle from which one or more extracellular vesicle adsorption proteins selected from the group consisting of immunoglobulin heavy chain V-III region TUR are dissociated.
  • [15] The extracellular vesicle according to [14], wherein all the extracellular vesicle adsorption proteins selected from the group are dissociated.
  • [16] The extracellular vesicle according to [14] or [15], wherein the degree of dissociation of the extracellular vesicle adsorbed protein from the extracellular vesicle is 50% or more.
  • [17] The extracellular vesicle according to any one of [14] to [16], wherein the extracellular vesicle is isolated or purified.
  • [18] The extracellular vesicle according to any one of [14] to [17], wherein the extracellular vesicle is an exosome.
  • the extracellular vesicle is the following: (1) treating a sample containing extracellular vesicles with a chelating agent; and (2) separating extracellular vesicles from the sample containing extracellular vesicles treated with a chelating agent;
  • the extracellular vesicle according to any one of [14] to [16], which is obtained by a method comprising: [20] (A) Albumin, synaptotagmin-like protein 4, vitronectin, cell division control protein 2 homolog, trypsin-2, immunoglobulin ⁇ heavy chain disease protein, ⁇ -1B-glycoprotein, immunoglobulin ⁇ chain V-III region WOL , Hemopexin, antithrombin-III, prothrombin, gelsolin, complement C1 subcomponent, complement factor B, complement component C9, ficolin-2, serum paraoxonase / aryresterase 1, immunoglobulin kappa chain VI region Including free natural extracellular vesicles dis
  • the type and amount of the extracellular vesicle-adsorbing protein contained in the extracellular vesicle-containing sample are the type of the extracellular vesicle-containing sample, the type of organism from which the extracellular vesicle-containing sample is derived, and the extracellular vesicle.
  • FIG. 1 shows a biotinylated anti-CD9 antibody of a sample obtained by immunoprecipitation (IP) of a serum specimen diluted with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”) in Example 1. It is a figure which shows the Western blotting (WB) by.
  • FIG. 2A is a diagram showing Western blotting of a sample obtained by immunoprecipitation of a serum specimen diluted with each chelating agent at each concentration in Example 2 using a biotinylated anti-CD9 antibody.
  • FIG. 1 shows a biotinylated anti-CD9 antibody of a sample obtained by immunoprecipitation (IP) of a serum specimen diluted with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”) in Example 1. It is a figure which shows the Western blotting (WB) by.
  • FIG. 2A is a diagram showing Western blotting of a
  • FIG. 2B is a diagram showing Western blotting of a sample obtained by immunoprecipitation of a plasma specimen diluted with each chelating agent at each concentration in Example 2 using a biotinylated anti-CD9 antibody.
  • FIG. 3 shows Western blotting of a sample obtained by ultracentrifugation of a serum specimen diluted with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”) in Example 3 using a biotinylated anti-CD9 antibody.
  • control or EDTA / EGTA / PBS
  • EDTA / EGTA EDTA / EGTA
  • FIG. 4A shows that the culture supernatant of human colon adenocarcinoma cells LoVo in Example 4 was ultracentrifuged, the resulting precipitate was resuspended, ultracentrifuged again, and the resulting precipitate was resuspended. It is a figure which shows the western blotting by the anti-CD9 antibody and anti-CEA antibody of the sample obtained by (1). Resuspension was performed with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”). FIG.
  • FIG. 4B shows that the culture supernatant of human colon adenocarcinoma cells LoVo in Example 4 is ultracentrifuged, the resulting precipitate is resuspended, ultracentrifuged again, and the resulting precipitate is resuspended. It is a figure which shows the measurement of the particle number and particle diameter distribution of the sample obtained by this. Resuspension was performed with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”).
  • FIG. 5 is a graph showing the number of particles and the particle size distribution in an exosome-recovered sample obtained by immunoprecipitation from a culture supernatant of human pancreatic adenocarcinoma cell BxPC-3 in Example 5.
  • FIG. 6 shows Western blotting of a sample obtained by immunoprecipitation of a serum specimen diluted with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”) in Example 7 using a biotinylated anti-CD9 antibody. It is a figure which shows (WB).
  • FIG. 6 shows Western blotting of a sample obtained by immunoprecipitation of a serum specimen diluted with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”) in Example 7 using a biotinylated anti-CD9 antibody. It is a figure which shows (WB).
  • Example 7 is obtained by ultracentrifugating the supernatant of milk treated with acetic acid in Example 8, resuspending the resulting precipitate, ultracentrifuging again, and resuspending the resulting precipitate. It is a figure which shows the measurement of the particle number and particle size distribution of a sample. Resuspension was performed with PBS (“control”) or EDTA / EGTA / PBS (“EDTA / EGTA”).
  • the present invention provides a method for collecting extracellular vesicles.
  • Extracellular vesicles are minute vesicles having a membrane structure that are secreted from various types of cells. Examples of extracellular vesicles include exosomes, ectosomes, and apoptotic vesicles. Preferably, the extracellular vesicle is an exosome. Extracellular vesicles can also be defined by their size. The size of the extracellular vesicle is, for example, 30 to 1000 nm, preferably 50 to 300 nm, more preferably 80 to 200 nm.
  • the size of the extracellular vesicle can be measured, for example, by a method based on the Brownian motion of the extracellular vesicle, a light scattering method, an electrical resistance method, or the like.
  • the size of the extracellular vesicle is measured by NanoSight (Malvern Instruments, Inc.).
  • the recovery method of the present invention includes the following steps: (1) treating the extracellular vesicle-containing sample with a chelating agent; and (2) separating extracellular vesicles from the extracellular vesicle-containing sample treated with the chelating agent.
  • the extracellular vesicle-containing sample is an arbitrary sample containing extracellular vesicles.
  • the extracellular vesicle-containing sample is a biological fluid sample.
  • the extracellular vesicle-containing sample may be subjected to other treatments before being used in the method of the present invention. Such treatment includes, for example, centrifugation, extraction, filtration, precipitation, heating, freezing, refrigeration, and stirring.
  • the extracellular vesicle-containing sample is a culture supernatant.
  • the culture supernatant may be a cell culture supernatant or a tissue culture supernatant.
  • organisms from which cells or tissues to be cultured are derived include mammals (eg, primates such as humans and monkeys; rodents such as mice, rats and rabbits; livestock such as cows, pigs and goats; and horses) , Animals such as sheep), animals such as birds (eg, chicken), insects, microorganisms (eg, bacteria), plants, and fish.
  • the organism is a mammal such as a human.
  • the extracellular vesicle-containing sample is a body fluid.
  • a body fluid is a body fluid derived from a living organism as described above.
  • the body fluid include blood samples (eg, whole blood, serum and plasma), lymph fluid, tissue fluid, cerebrospinal fluid, ascites, saliva, sweat, semen, urine, tear fluid, mucus, milk, thoracic fluid, bronchoalveolar alveoli. Examples include washing liquid and amniotic fluid.
  • the body fluid is blood.
  • extracellular vesicles are collected in a body fluid (eg, blood, urine, etc.) that contains a larger amount of protein (eg, albumin, casein, lactalbumin, lactoferrin) than the culture supernatant.
  • a body fluid eg, blood, urine, etc.
  • protein eg, albumin, casein, lactalbumin, lactoferrin
  • extracellular vesicles can be recovered with high purity even from such body fluids.
  • the extracellular vesicle-containing sample is a sample further containing one or more extracellular vesicle adsorbing proteins as contaminants in addition to the extracellular vesicle.
  • Extracellular vesicle adsorption protein is a protein that has the ability to adsorb directly to extracellular vesicles, or a protein that has the ability to adsorb indirectly to extracellular vesicles via other factors (eg, proteins) Means.
  • extracellular vesicle adsorption protein examples include albumin, synaptotagmin-like protein 4, vitronectin, cell division control protein 2 homolog, trypsin-2, immunoglobulin ⁇ heavy chain disease protein, ⁇ -1B-glycoprotein, immunoglobulin ⁇ chain V-III region WOL, hemopexin, antithrombin-III, prothrombin, gelsolin, complement C1 subcomponent, complement factor B, complement component C9, ficolin-2, serum paraoxonase / arylesterase 1, immunoglobulin ⁇ The chain VI region Daudi, and the immunoglobulin heavy chain V-III region TUR.
  • the type and amount of the extracellular vesicle-adsorbing protein contained in the extracellular vesicle-containing sample is the type of the extracellular vesicle-containing sample (eg, body fluid such as blood and culture supernatant), the extracellular vesicle-containing sample
  • the extracellular vesicle-containing sample eg, body fluid such as blood and culture supernatant
  • the binding of various adsorbed proteins can be suppressed. Therefore, according to the present invention, it is considered possible to collect extracellular vesicles of more uniform quality.
  • the chelating agent is a compound having a coordination moiety capable of coordination bond with a metal ion or a salt thereof.
  • the number of coordination moieties is preferably 2 or more, more preferably 3 or more (eg, 3 or 6).
  • a coordination atom as a coordination part an oxygen atom, a phosphorus atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a chlorine atom are mentioned, for example.
  • the coordination atom is preferably an oxygen atom or a phosphorus atom, and more preferably an oxygen atom.
  • Examples of the coordinating group as the coordinating moiety include a group having the above coordination atom.
  • the coordinating group is preferably a carboxylic acid group or a phosphoric acid group, and more preferably a carboxylic acid group.
  • chelating agents include oxalic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP), glycol ether diamine tetraacetic acid (EGTA), and salts thereof.
  • HIDA hydroxyethyliminodiacetic acid
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • HEDTA hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • EDTMP ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid)
  • EGTA glycol ether diamine tetraacetic acid
  • the salt examples include metal salts (eg, monovalent metal salts such as sodium salt and potassium salt, and divalent metal salts such as calcium salt and magnesium salt), inorganic salts (eg, fluoride, chloride, Bromide, iodide and other halide salts, and ammonium salts), organic salts (eg, ammonium salts substituted with alkyl groups), and acid addition salts (eg, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, phosphoric acid) And salts with inorganic acids such as acetic acid, oxalic acid, lactic acid, citric acid, trifluoromethanesulfonic acid, and salts with organic acids such as trifluoroacetic acid).
  • metal salts eg, monovalent metal salts such as sodium salt and potassium salt, and divalent metal salts such as calcium salt and magnesium salt
  • inorganic salts eg, fluoride, chloride, Bromide, iodide and
  • a mixture of two or more (eg, 2, 3, 4, 5) chelating agents may be used for the treatment of the sample containing extracellular vesicles.
  • a chelating agent may be added to the extracellular vesicle-containing sample before the treatment of the extracellular vesicle-containing sample.
  • the concentration of the chelating agent in the treatment of the extracellular vesicle-containing sample is not particularly limited as long as it is a concentration that can suppress the adsorption of impurities to the extracellular vesicle and can dissolve the chelating agent in the solution used in the treatment.
  • a concentration varies depending on the type of chelating agent, but is, for example, 1 mM to 200 mM.
  • the concentration of the chelating agent may be 10 mM or more, 15 mM or more, 20 mM or more, 30 mM or more, 40 mM or more, or 50 mM or more.
  • concentration may also be 200 mM or less, 180 mM or less, 160 mM or less, 140 mM or less, 120 mM or less, or 100 mM or less, depending on the type of chelating agent.
  • the temperature in the treatment of the sample containing extracellular vesicles is, for example, 4 to 37 ° C., and preferably 15 to 30 ° C.
  • the time in the treatment is not particularly limited as long as it is a time sufficient to suppress the adsorption of contaminants to the extracellular vesicle, and is, for example, 1 minute or more, 5 minutes or more, 10 minutes or more, or 20 minutes or more. There may be. Such time may also be 4 hours or less, 2 hours or less, or 1 hour or less.
  • the mixed solution may be left after mixing the extracellular vesicle-containing sample and the chelating agent.
  • Separation of extracellular vesicles from a sample containing extracellular vesicles treated with a chelating agent can be performed by, for example, a sedimentation method using an extracellular vesicle membrane-binding substance or an ultracentrifugation method.
  • Extracellular vesicles can be recovered by precipitating extracellular vesicles by sedimentation or ultracentrifugation and then collecting the precipitate or discarding the supernatant. Separation is preferably isolation or purification. Therefore, the recovery method of the present invention can be used as an isolation or purification method.
  • the extracellular vesicle membrane-binding substance used in the sedimentation method is a substance having an affinity for the extracellular vesicle marker.
  • extracellular vesicle markers include CD9, carcinoembryonic antigen (CEA), CD81, CD63, heat shock protein (HSP) 70, HSP90, major histocompatibility complex (MHC) I, tumor susceptibility Gene (TSG) 101, lysosome associated membrane protein (LAMP) 1, intercellular adhesion molecule (ICAM) -1, integrin, ceramide, cholesterol, phosphatidylserine, ALIX, Annexins, Caveolin-I, Flotillin-I, Rab protein, EpCAM Etc.
  • CCA carcinoembryonic antigen
  • HSP heat shock protein
  • MHC major histocompatibility complex
  • TSG tumor susceptibility Gene
  • LAMP lysosome associated membrane protein
  • IAM intercellular adhesion molecule
  • integrin integrin
  • extracellular vesicle membrane-binding substances examples include antibodies (eg, monoclonal antibodies, polyclonal antibodies), aptamers, phosphatidylserine-binding proteins, and ceramide-binding proteins.
  • the extracellular vesicle membrane-binding substance is preferably an antibody, more preferably a monoclonal antibody.
  • the precipitation method is an immunoprecipitation method.
  • the extracellular vesicle membrane-binding substance may be bound to a solid phase (eg, magnetic beads) for facilitating aggregation.
  • Ultracentrifugation can be performed using an ultracentrifuge.
  • the gravity applied by ultracentrifugation is, for example, 10,000 ⁇ g to 200,000 ⁇ g, and preferably 70,000 ⁇ g to 150,000 ⁇ g.
  • the ultracentrifugation time is, for example, 0.5 to 24 hours, preferably 1 to 5 hours.
  • the temperature in ultracentrifugation is, for example, 4 to 30 ° C.
  • the ultracentrifugation may be performed once or a plurality of times (eg, twice, three times).
  • the present invention also provides a method for analyzing extracellular vesicles.
  • the analysis method of the present invention includes: (1) treating a sample containing extracellular vesicles with a chelating agent; (2) separating extracellular vesicles from a sample containing extracellular vesicles treated with a chelating agent; and (3) analyzing the separated extracellular vesicles.
  • (1) and (2) in the analysis method of the present invention can be carried out in the same manner as (1) and (2) in the recovery method of the present invention.
  • the separated extracellular vesicles are analyzed.
  • the analysis target include components contained in extracellular vesicles (eg, components contained inside extracellular vesicles, membrane components of extracellular vesicles, and membrane surfaces of extracellular vesicles. Components), and the extracellular vesicles themselves (particles).
  • the analysis is detection or quantification of the component.
  • Such an analysis is also a single component or multiple component analysis.
  • Components to be analyzed include, for example, proteins, nucleic acids (eg, RNA, DNA), sugars, lipids, amino acids, vitamins, polyamines, and peptides.
  • protein contaminants are removed from the extracellular vesicles separated from the sample containing extracellular vesicles treated with the chelating agent. Therefore, according to the analysis method of the present invention, proteins in extracellular vesicles can be analyzed with high accuracy by eliminating the influence of protein contaminants.
  • Analysis of the components can be performed by any method known in the art.
  • the component to be analyzed is a protein
  • examples of the analysis method include immunoassay and mass spectrometry.
  • examples of the immunoassay include a direct competition method, an indirect competition method, and a sandwich method.
  • Such immunoassays include chemiluminescent immunoassay (CLIA) [eg, chemiluminescent enzyme immunoassay (CLEIA)], immunoturbidimetric method (TIA), enzyme immunoassay (EIA) (eg, direct competitive ELISA).
  • CLIA chemiluminescent immunoassay
  • TIA immunoturbidimetric method
  • EIA enzyme immunoassay
  • Proteomic analysis may be performed when multiple components are analyzed.
  • the component to be analyzed is a nucleic acid
  • examples of the analysis method include a hybridization method using a probe, a gene amplification method using primers (eg, 2, 3, or 4 primers), and a mass spectrometry method.
  • examples of the analysis method include immunoassay and mass spectrometry.
  • metabolomic analysis may be performed.
  • the analysis of the extracellular vesicles themselves can be performed, for example, by a device such as a particle analyzer, an electron microscope, or a flow cytometer. In this case, the number of extracellular vesicle particles, the size and shape of the particles, and their distribution can be analyzed.
  • the present invention also provides a method for suppressing the binding between extracellular vesicles and extracellular vesicle adsorption protein.
  • the suppression method of the present invention includes treating extracellular vesicles bound to extracellular vesicle-adsorbed proteins with a chelating agent to dissociate extracellular vesicle-adsorbed proteins from the extracellular vesicles.
  • extracellular vesicle adsorption protein examples include albumin, synaptotagmin-like protein 4, vitronectin, cell division control protein 2 homolog, trypsin-2, immunoglobulin ⁇ heavy chain disease protein, ⁇ -1B-glycoprotein, immunoglobulin ⁇ chain V-III region WOL, hemopexin, antithrombin-III, prothrombin, gelsolin, complement C1 subcomponent, complement factor B, complement component C9, ficolin-2, serum paraoxonase / arylesterase 1, immunoglobulin ⁇ The chain VI region Daudi, and the immunoglobulin heavy chain V-III region TUR.
  • the suppression method of the present invention includes, for example, implementation of the recovery method and analysis method of the present invention, and extracellular vesicles. It is useful for the screening of medicines using
  • the present invention also provides a kit comprising a chelating agent as described above and an extracellular vesicle membrane-binding substance.
  • the kit of the present invention is useful for, for example, simple implementation of the recovery method, analysis method and suppression method of the present invention, and simple preparation of the extracellular vesicles and solutions of the present invention described later.
  • the present invention also provides free natural extracellular vesicles.
  • the extracellular vesicle of the present invention is adsorbed with the one or more extracellular vesicle adsorbing proteins, and the extracellular vesicle of the present invention is one or more of these extracellular vesicle adsorbing proteins, Preferably, 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 11 or more, 12 or more, 13 or more, 14 or more, 15 or more, 16 or more, 17 or more 18 or more, or all extracellular vesicle adsorbed proteins may be dissociated.
  • the extracellular vesicles of the present invention can also be defined by the degree of dissociation (%) of the extracellular vesicle adsorbed protein from the extracellular vesicles.
  • the degree of dissociation (%) of the extracellular vesicle adsorbed protein from the extracellular vesicle is determined by [(extracellular vesicles in the extracellular vesicle-containing sample can be treated with a chelating agent from the extracellular vesicle. Total amount of dissociated extracellular vesicle adsorbed protein) / (total amount of extracellular vesicle adsorbed protein naturally adsorbed to the extracellular vesicle in the extracellular vesicle-containing sample)] ⁇ 100% it can.
  • the ratio value of “total amount of extracellular vesicle-adsorbed protein naturally adsorbed to extracellular vesicles in a sample” can be indirectly evaluated by, for example, an immunological method (eg, Western blotting). .
  • the chelating agent concentration is increased until the extracellular vesicle marker immunostaining intensity after treatment of the extracellular vesicle with the chelating agent reaches a plateau, and the immunostaining intensity (a) reaching the plateau is measured. Therefore, (a) is a value when the degree of dissociation is 100%.
  • the extracellular vesicle marker immunostaining intensity (b) after treatment with the chelating agent at the target concentration is measured. Then, the ratio value can be indirectly calculated by calculating (b) / (a). The degree of dissociation will be described more specifically with reference to the result of immunostaining of EDTA treatment in FIG. 2A.
  • the degree of dissociation of the extracellular vesicle adsorbed protein from the extracellular vesicles after treatment with 1 mM EDTA can be estimated to be about 30%.
  • the degree of dissociation (%) of the extracellular vesicle adsorbed protein from the extracellular vesicle varies depending on conditions such as the type and concentration of the chelating agent used for dissociation. 30% or more, preferably 50% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 90% or more, most preferably 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96 % Or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more.
  • the term “free” means that extracellular vesicles are not immobilized on a solid phase (eg, support, container, particle). Therefore, extracellular vesicles immobilized on a solid phase directly or indirectly (eg, via an affinity substance such as an antibody) are not free extracellular vesicles.
  • the extracellular vesicle is an artificial substance or a foreign substance (eg, a culture supernatant, body fluid, or organism from which the extracellular vesicle is derived, respectively, and a heterogeneous culture supernatant, body fluid, or organism-derived antibody. , And antibody fragments; and labeling substances such as dyes and fluorescent substances). Therefore, extracellular vesicles labeled with artificial substances (eg, extracellular vesicles incorporating artificial substances, extracellular vesicles whose membrane surface has been modified with artificial substances) are natural extracellular vesicles. is not.
  • artificial substances eg, extracellular vesicles incorporating artificial substances, extracellular vesicles whose membrane surface has been modified with artificial substances
  • an extracellular vesicle from which an extracellular vesicle adsorbing protein has been dissociated from an extracellular vesicle is not labeled with an artificial substance or a foreign substance, and is therefore regarded as a natural extracellular vesicle.
  • the extracellular vesicles of the present invention are derived from the culture supernatant.
  • the culture supernatant may be a cell culture supernatant or a tissue culture supernatant. Examples and preferred examples of organisms from which cells or tissues to be cultured are derived are as described above.
  • the extracellular vesicles of the present invention are derived from body fluids.
  • a body fluid is a body fluid derived from a living organism as described above. Examples of body fluids and preferred examples are as described above.
  • extracellular vesicle of the present invention examples and preferred examples are as described above.
  • the extracellular vesicle of the present invention may have the size as described above.
  • the extracellular vesicles of the present invention may also have an extracellular vesicle marker as described above.
  • the extracellular vesicle of the present invention may be isolated or purified. Isolation or purification of extracellular vesicles can be performed, for example, by separating the extracellular vesicles from a sample containing extracellular vesicles treated with a chelating agent by ultracentrifugation. In addition, the isolation or purification of extracellular vesicles is performed by ultracentrifugation of extracellular vesicles from a sample containing extracellular vesicles treated with a chelating agent by a precipitation method using an extracellular vesicle membrane-binding substance. Subsequently, the extracellular vesicle (which is bound to the extracellular vesicle membrane-bound substance in the precipitation method) can be dissociated from the extracellular vesicle membrane-bound substance.
  • the extracellular vesicle of the present invention can be prepared, for example, by the recovery method of the present invention described above. Since the extracellular vesicle of the present invention has high purity and uniform quality, it is useful, for example, for screening a medicine using the extracellular vesicle.
  • the present invention also includes (A) albumin, synaptotagmin-like protein 4, vitronectin, cell division control protein 2 homolog, trypsin-2, immunoglobulin ⁇ heavy chain disease protein, ⁇ -1B-glycoprotein, immunoglobulin ⁇ chain V-III Region WOL, hemopexin, antithrombin-III, prothrombin, gelsolin, complement C1 subcomponent, complement factor B, complement component C9, ficolin-2, serum paraoxonase / aryresterase 1, immunoglobulin kappa chain V- A free natural extracellular vesicle from which one or more extracellular vesicle adsorbed proteins selected from the group consisting of I region Daudi and immunoglobulin heavy chain V-III region TUR are dissociated, (B) A solution free of one or more extracellular vesicle adsorbed proteins is provided.
  • the solution is preferably an aqueous solution.
  • the aqueous solution include water (eg, distilled water, sterilized water, sterilized distilled water, pure water), and a buffer solution.
  • the buffer include Tris-based buffers such as phosphate buffer (eg, PBS), Tris-HCl, TE (Tris-EDTA) buffer, and carbonate buffer.
  • the pH of the buffer is appropriately near neutral. Such pH is, for example, pH 5.0 to 9.0, preferably 5.5 to 8.5, more preferably 6.0 to 8.0, and even more preferably 6.5 to 7.5.
  • the aqueous solution may contain a small amount of an organic solvent (eg, alcohol) and other components.
  • the aqueous solution is preferably an aqueous solution other than a phosphate buffer, and more preferably a buffer other than a phosphate buffer.
  • the solution may be provided in either a liquid or frozen state, but is preferably provided in a liquid state.
  • the volume of the solution may be, for example, 10 ⁇ L to 10 mL.
  • the volume may be 20 ⁇ L or more, 40 ⁇ L or more, 50 ⁇ L or more, or 100 ⁇ L or more.
  • the volume may also be 5 mL or less, 1 mL or less, or 200 ⁇ L or less.
  • the solution of the present invention may contain free natural extracellular vesicles at a predetermined concentration.
  • a predetermined concentration may be, for example, 1.0 ⁇ 10 2 to 1.0 ⁇ 10 10 particles / mL.
  • the concentration may be 1.0 ⁇ 10 2 or more, 1.0 ⁇ 10 3 or more, 1.0 ⁇ 10 4 or more, 1.0 ⁇ 10 5 or more, or 1.0 ⁇ 10 6 or more.
  • the concentration may also be 1.0 ⁇ 10 9 particles / mL or less, 1.0 ⁇ 10 8 particles / mL or less, or 1.0 ⁇ 10 7 particles / mL or less.
  • the concentration of the extracellular vesicle can be measured by, for example, a method based on the speed of Brownian movement of the extracellular vesicle, a light scattering method, an electrical resistance method, or the like.
  • the measurement of the size of the extracellular vesicle is performed by NanoSight (Malvern Instruments).
  • the number and type of extracellular vesicle adsorbed proteins not included in the solution are the same as the number and type of extracellular vesicle adsorbed proteins dissociated from the extracellular vesicles in (A).
  • the one or more extracellular vesicle adsorbing proteins dissociated from the extracellular vesicles in (A) are albumin, synaptotagmin-like protein 4, and vitronectin
  • Extracellular vesicle-adsorbing proteins are albumin, synaptotagmin-like protein 4, and vitronectin.
  • the extracellular vesicle adsorption protein not contained in the solution is preferably 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 11 or more. 12 or more, 13 or more, 14 or more, 15 or more, 16 or more, 17 or more, 18 or more, or all.
  • the solution of the present invention may also contain a substance such as a chelating agent, a labeling substance (eg, a dye, a fluorescent substance), and an antibody in addition to the above-described extracellular vesicle adsorption protein.
  • a substance such as a chelating agent, a labeling substance (eg, a dye, a fluorescent substance), and an antibody in addition to the above-described extracellular vesicle adsorption protein.
  • the solution of the present invention can be appropriately prepared.
  • the solution of the present invention can be prepared by adding the extracellular vesicle of the present invention to a desired solution after isolation or purification of the extracellular vesicle of the present invention. Since the solution of the present invention contains extracellular vesicles of high purity and uniform quality, it is useful for, for example, screening of pharmaceuticals using extracellular vesicles.
  • Example 1 In order to confirm the effect of the chelating agent, the influence on the sedimentation amount of exosome which is a kind of extracellular vesicle by immunoprecipitation method was examined. 300 ⁇ L of serum specimen was diluted with 600 ⁇ L of PBS or PBS containing EDTA and EGTA (the final concentrations of EDTA and EGTA were 50 mM each), left at room temperature for 30 minutes, and then centrifuged at 20,000 ⁇ g for 15 minutes at 4 ° C. did.
  • the supernatant was transferred to a new tube, to which magnetic beads (Protein G Dynabeads (Protein G Dynabeads) (2 ⁇ g each of monoclonal antibodies recognizing CD9, a surface marker of exosome (in-house monoclonal antibody and commercially available monoclonal antibody (manufactured by Cosmo Bio)) were immobilized. Life Technologies)) was added. After rotating reaction at 4 ° C overnight, the magnetic beads were washed 3 times with PBS, the sample was eluted from the magnetic beads, diluted with sample buffer (BIO-RAD) containing SDS for Western blotting A sample was used.
  • sample buffer BIO-RAD
  • a sample containing exosomes is treated with SDS, whereby exosomes are destroyed and exosome marker proteins (eg, CD9) are released into the sample solution.
  • exosome marker proteins eg, CD9
  • a sample derived from a serum specimen diluted with PBS was set as control, a sample derived from a serum specimen diluted with EDTA / EGTA / PBS was set as EDTA / EGTA, and both samples were analyzed by Western blotting using a biotinylated anti-CD9 antibody manufactured in-house.
  • Example 2 The relationship between chelating agent type and concentration and exosome immunoprecipitation was examined.
  • a chelating agent ethylenediaminetetraacetic acid disodium (EDTA ⁇ 2Na), glycol etherdiaminetetraacetic acid (EGTA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), nitrilotriacetic acid (NTA), Shu Acid dihydrate, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP) (EDTA 2Na, EGTA are manufactured by Dojindo Laboratories Co., Ltd., HEDTA, HIDA, NTA, EDTMP are manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., oxalic acid dihydrate Used by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
  • each chelating agent was used at a final concentration of 1, 10 and 50 mM (however, EDTMP alone was 1, 10 and 30 mM). The solution was then allowed to stand at room temperature for 30 minutes and then centrifuged at 20,000 ⁇ g and 4 ° C. for 15 minutes. The supernatant was transferred to a new tube, and magnetic beads (Protein G Dynabeads) on which 2 ⁇ g of an in-house monoclonal antibody recognizing CD9 was immobilized were added thereto.
  • Example 3 We investigated the effect of chelating agents on exosome recovery efficiency in exosome preparation by ultracentrifugation.
  • 300 ⁇ L of plasma specimens (2 types, # 1 and # 2) were diluted with 600 ⁇ L of PBS or PBS containing EDTA and EGTA (the final concentrations of EDTA and EGTA were 50 mM each), left at room temperature for 30 minutes, Centrifugation was performed at 000 ⁇ g and 4 ° C. for 15 minutes. The supernatant was then centrifuged at 100,000 ⁇ g and 4 ° C. for 3 hours.
  • Example 4 In the recovery of cultured cell-derived exosomes by ultracentrifugation, the effect on the exosome recovery efficiency by treatment with a chelating agent was examined.
  • the culture supernatant of human colon adenocarcinoma cells LoVo cultured in serum-free medium for 3 days was centrifuged at 2,000 ⁇ g for 5 minutes at 4 ° C., filtered through a 0.22 ⁇ m filter (Millipore), and then Amicon Ultra. Concentrated with -15 (Millipore). The concentrated sample was centrifuged at 20,000 ⁇ g and 4 ° C. for 15 minutes. Next, the supernatant was centrifuged at 100,000 ⁇ g and 4 ° C. for 1 hour.
  • Example 5 We examined the effect of chelating agent treatment and the influence of contamination on exosome recovery by immunoprecipitation.
  • the supernatant was transferred to a new tube, and magnetic beads (Protein G Dynabeads) on which 2 ⁇ g of an in-house monoclonal antibody recognizing CD9 was immobilized were added thereto. After rotating at 4 ° C. overnight, the magnetic beads were washed three times with PBS, and 40 ⁇ L of BRUB (Britton & Robinson Universal Buffer) was added to elute the particles from the magnetic beads. After standing at room temperature for 10 minutes, the magnetic beads were collected, the collected supernatant was diluted with PBS, and the number of particles and the distribution were measured with NanoSight (Malvern Instruments).
  • BRUB Bondon & Robinson Universal Buffer
  • Example 6 Proteomic analysis confirmed the suppression of the adsorption of contaminants to exosomes by treatment of exosome-containing samples with chelating agents.
  • 300 ⁇ L of a serum sample was diluted with 600 ⁇ L of PBS or PBS containing EDTA and EGTA (the final concentrations of EDTA and EGTA were 50 mM each), allowed to stand at room temperature for 30 minutes, and then centrifuged at 20,000 ⁇ g at 4 ° C. for 15 minutes. .
  • the supernatant was transferred to a new tube, and magnetic beads (Protein G Dynabeads) on which 2 ⁇ g of an in-house antibody recognizing CD9 was immobilized, or magnetic beads (Protein G Dynabeads) on which no antibody was immobilized were added thereto.
  • the magnetic beads were washed three times with PBS, the eluate was eluted from the magnetic beads, and sample buffer (containing SDS) was added, followed by SDS-PAGE. After cutting out 11 bands / lane from the gel after electrophoresis, it was washed with water and dehydrated with acetonitrile (Thermo Fisher Scientific).
  • the gel was completely dried with a centrifugal evaporator (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.), and then reduced with 50 ⁇ L of 0.01M DTT / 100 mM ammonium bicarbonate (manufactured by Sigma Aldrich) at 56 ° C. for 45 minutes.
  • the gel was returned to room temperature, and 2 ⁇ L of 0.25 M iodoacetamide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) / 100 mM ammonium bicarbonate was added and reacted at room temperature in the dark for 15 minutes. After removing the supernatant, the gel was washed with 50 ⁇ L of 100 mM ammonium bicarbonate.
  • Protein identification was performed with ProteinPilotVer4.5beta (manufactured by AB Scientific Co., Ltd.). As a result of mass spectrometry measurement, proteins identified under PBS dilution and CD9 antibody binding bead conditions, proteins identified under EDTA / EGTA dilution and CD9 antibody binding bead conditions, and proteins identified under PBS dilution and antibody non-binding bead conditions Table 4 shows the proteins excluding. It was shown that the various proteins shown in Table 4 were inhibited from adsorbing to exosomes by the chelating agent treatment.
  • Example 7 The effect of treatment with chelating agents on the recovery of urinary exosomes by immunoprecipitation was examined.
  • a 300 ⁇ L urine sample was diluted with 600 ⁇ L PBS or PBS containing EDTA and EGTA (the final concentrations of EDTA and EGTA were 50 mM each), left at room temperature for 30 minutes, and then centrifuged at 20,000 ⁇ g at 4 ° C. for 15 minutes. did. The supernatant was transferred to a new tube, and magnetic beads (Protein G Dynabeads (manufactured by Life Technologies)) on which 2 ⁇ g of an in-house monoclonal antibody recognizing CD9, which is a surface marker of exosomes, were added.
  • magnetic beads Protein G Dynabeads (manufactured by Life Technologies)
  • Example 8 In the recovery of milk-derived exosomes by ultracentrifugation, the effect on the exosome recovery efficiency by treatment with a chelating agent was examined. 1/10 vol of acetic acid was added to 20 mL of commercially available milk and mixed by inversion, followed by centrifugation at 2,000 ⁇ g and 4 ° C. for 5 minutes. The supernatant was filtered through a 0.45 ⁇ m filter (Millipore) and a 0.22 ⁇ m filter (Millipore) in this order, and then concentrated using Amicon Ultra-15 (Millipore). The concentrated sample was centrifuged at 20,000 ⁇ g and 4 ° C. for 15 minutes.
  • the supernatant was centrifuged at 100,000 ⁇ g and 4 ° C. for 1 hour. The supernatant was discarded and PBS or 50 mM EDTA / 50 mM EGTA / PBS was added to resuspend the precipitate. After resuspension, the mixture was centrifuged at 150,000 ⁇ g and 4 ° C. for 1 hour. The supernatant was discarded, and PBS or 50 mM EDTA / 50 mM EGTA / PBS was newly added, and the precipitate was resuspended to obtain a sample.
  • sucrose / PBS Prepare sucrose / PBS of each concentration of 2.0M, 1.5M, 1.0M, and 0M, and add 1.4mL, 1.0mL, and 1.M in the order of 2.0M, 1.5M, 1.0M, and 0M. 4 mL and 0.8 mL each were filled into an ultracentrifuge tube. 200 ⁇ L of the sample resuspended in the upper layer was applied, and ultracentrifuged at 150,000 ⁇ g and 4 ° C. for 16 hours. After centrifugation, the number of particles and the distribution of the collected sample were measured by NanoSight (manufactured by Malvern Instruments).

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Abstract

本発明は、細胞外小胞含有試料から高純度の細胞外小胞を回収することを提供する。具体的には、本発明は、以下を含む、細胞外小胞の回収方法を提供する: (1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;および (2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること。

Description

細胞外小胞の回収方法
 本発明は、細胞外小胞の回収方法などに関する。
 細胞外小胞(extracellular vesicle)は、さまざまな種類の細胞から分泌される、膜構造を有する微小な小胞であり、血液などの体液中に存在する。細胞外に分泌される細胞外小胞には、エクソソーム(exosome)、エクトソーム(ectosome)、アポトーシス胞(apoptotic bleb)が含まれる。細胞外小胞は、細胞間の情報伝達等の機能を担う種々の物質を含むことから、診断、創薬等の目的のために解析されている。よって、このような解析に有用な細胞外小胞の処理方法の開発が求められている。例えば、特許文献1には、細胞外小胞の安定化のためにキレート剤(例、EDTA)を使用することが記載されている。
米国特許出願公開第2015/0125864号明細書
 細胞外小胞含有試料から高純度の細胞外小胞を回収することができれば、診断、創薬等の応用に有望である。細胞外小胞は主に、細胞外小胞マーカーに対する抗体を用いる免疫沈降法、または超遠心法により回収されている。しかし、このような方法により回収される細胞外小胞は必ずしも高純度ではなく、また、品質にばらつきがある。
 したがって、本発明の目的は、細胞外小胞を高純度で回収できる方法を開発することである。
 また、本発明の別の目的は、より均一な品質の細胞外小胞を回収できる方法を開発することである。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理した後に回収することにより、細胞外小胞を高純度で回収できること等を見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔1〕以下を含む、細胞外小胞の回収方法:
(1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;および
(2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること。
〔2〕キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、シュウ酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、およびそれらの塩、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、〔1〕に記載の方法。
〔3〕細胞外小胞含有試料が、1~200mMのキレート剤で処理される、〔1〕または〔2〕に記載の方法。
〔4〕細胞外小胞含有試料が、20~200mMのキレート剤で処理される、〔3〕に記載の方法。
〔5〕細胞外小胞がエクソソームである、〔1]~〔4〕のいずれかに記載の方法。
〔6〕分離が、細胞外小胞膜結合物質を用いた沈降法、又は細胞外小胞含有試料の超遠心法により行われる、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の方法。
〔7〕細胞外小胞膜結合物質がCD9に対する抗体である、〔6〕に記載の方法。
〔8〕細胞外小胞含有試料が体液または培養上清である、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の方法。
〔9〕細胞外小胞含有試料が血液試料、尿、または乳汁である、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の方法。
〔10〕以下を含む、細胞外小胞の分析方法:
(1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;
(2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること;および
(3)分離された細胞外小胞を分析すること。
〔11〕分離された細胞外小胞中のタンパク質が分析される、〔10〕に記載の方法。
〔12〕キレート剤および細胞外小胞膜結合物質を含む、キット。
〔13〕細胞外小胞と細胞外小胞吸着タンパク質との結合の抑制方法であって、
 細胞外小胞吸着タンパク質が結合した細胞外小胞をキレート剤で処理して、細胞外小胞から細胞外小胞吸着タンパク質を解離させることを含み、
 細胞外小胞吸着タンパク質が、アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURからなる群より選ばれる1以上のタンパク質である、方法。
〔14〕アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURからなる群より選ばれる1以上の細胞外小胞吸着タンパク質が解離している、遊離した天然の細胞外小胞。
〔15〕前記群より選ばれる全ての細胞外小胞吸着タンパク質が解離している、〔14〕に記載の細胞外小胞。
〔16〕前記細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の解離度が50%以上である、〔14〕または〔15〕に記載の細胞外小胞。
〔17〕前記細胞外小胞が単離または精製されている、〔14〕~〔16〕のいずれかに記載の細胞外小胞。
〔18〕前記細胞外小胞がエクソソームである、〔14〕~〔17〕のいずれかに記載の細胞外小胞。
〔19〕前記細胞外小胞が、以下:
(1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;および
(2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること;
を含む方法により得られるものである、〔14〕~〔16〕のいずれかに記載の細胞外小胞。
〔20〕(A)アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURからなる群より選ばれる1以上の細胞外小胞吸着タンパク質が解離している、遊離した天然の細胞外小胞を含み、
 (B)前記1以上の細胞外小胞吸着タンパク質を含まない、溶液。
 細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理することにより、回収される細胞外小胞への夾雑物の吸着を低減することができる。したがって、本発明によれば、細胞外小胞を高純度で回収することができる。また、細胞外小胞含有試料に含まれる細胞外小胞吸着タンパク質の種類および量は、細胞外小胞含有試料の種類、細胞外小胞含有試料が由来する生物の種類、並びに細胞外小胞含有試料が由来する生物の状態によって異なると考えられるが、本発明によれば、細胞外小胞への種々の吸着タンパク質の結合を抑制することができる。したがって、本発明によれば、より均一な品質の細胞外小胞の回収が可能になると考えられる。
図1は、実施例1におけるPBS(「control」)またはEDTA/EGTA/PBS(「EDTA/EGTA」)で希釈した血清検体の免疫沈降法(IP)で得られたサンプルのビオチン化抗CD9抗体によるウェスタンブロッティング(WB)を示す図である。 図2Aは、実施例2における各濃度の各キレート剤で希釈した血清検体の免疫沈降法で得られたサンプルのビオチン化抗CD9抗体によるウェスタンブロッティングを示す図である。 図2Bは、実施例2における各濃度の各キレート剤で希釈した血漿検体の免疫沈降法で得られたサンプルのビオチン化抗CD9抗体によるウェスタンブロッティングを示す図である。 図3は、実施例3におけるPBS(「control」)またはEDTA/EGTA/PBS(「EDTA/EGTA」)で希釈した血清検体の超遠心法で得られたサンプルのビオチン化抗CD9抗体によるウェスタンブロッティングを示す図である。 図4Aは、実施例4においてヒト結腸腺癌細胞LoVoの培養上清を超遠心し、得られた沈殿物を再懸濁させ、再度超遠心し、得られた沈殿物を再懸濁することにより得られたサンプルの抗CD9抗体および抗CEA抗体によるウェスタンブロッティングを示す図である。再懸濁は、PBS(「control」)またはEDTA/EGTA/PBS(「EDTA/EGTA」)で行った。 図4Bは、実施例4においてヒト結腸腺癌細胞LoVoの培養上清を超遠心し、得られた沈殿物を再懸濁させ、再度超遠心し、得られた沈殿物を再懸濁することにより得られたサンプルの粒子数および粒子径分布の測定を示す図である。再懸濁は、PBS(「control」)またはEDTA/EGTA/PBS(「EDTA/EGTA」)で行った。 図5は、実施例5における、ヒト膵臓腺癌細胞BxPC-3の培養上清からの免疫沈降法によるエクソソーム回収サンプルにおける粒子数および粒子径分布を示す図である。夾雑物(アルブミン)を添加しない培養上清(aおよびb)および夾雑物(アルブミン)を添加した培養上清(cおよびd)、EDTA/EGTAを添加した培養上清(bおよびd)およびEDTA/EGTAを添加しない培養上清(aおよびc)を示す図である。 図6は、実施例7におけるPBS(「control」)またはEDTA/EGTA/PBS(「EDTA/EGTA」)で希釈した血清検体の免疫沈降法で得られたサンプルのビオチン化抗CD9抗体によるウェスタンブロッティング(WB)を示す図である。 図7は、実施例8において酢酸処理した牛乳の上清を超遠心し、得られた沈殿物を再懸濁させ、再度超遠心し、得られた沈殿物を再懸濁することにより得られたサンプルの粒子数および粒子径分布の測定を示す図である。再懸濁は、PBS(「control」)またはEDTA/EGTA/PBS(「EDTA/EGTA」)で行った。
 本発明は、細胞外小胞の回収方法を提供する。
 細胞外小胞は、さまざまな種類の細胞から分泌される、膜構造を有する微小な小胞である。細胞外小胞としては、例えば、エクソソーム、エクトソーム、およびアポトーシス胞が挙げられる。好ましくは、細胞外小胞は、エクソソームである。細胞外小胞はまた、そのサイズにより規定することができる。細胞外小胞のサイズは、例えば、30~1000nmであり、好ましくは50~300nm、より好ましくは80~200nmである。細胞外小胞のサイズの測定は、例えば、細胞外小胞のブラウン運動に基づく方法、光散乱法、および電気抵抗法などにより行うことができる。好ましくは、細胞外小胞のサイズの測定は、NanoSight(Malvern Instruments社製)により行われる。
 本発明の回収方法は、以下の工程を含む:
(1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;および
(2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること。
 細胞外小胞含有試料は、細胞外小胞を含有する任意の試料である。好ましくは、細胞外小胞含有試料は、生物学的な液体試料である。細胞外小胞含有試料は、本発明の方法に用いられる前に、他の処理に付されてもよい。このような処理としては、例えば、遠心分離、抽出、ろ過、沈殿、加熱、凍結、冷蔵、および攪拌が挙げられる。
 一実施形態では、細胞外小胞含有試料は、培養上清である。培養上清は、細胞培養上清であっても組織培養上清であってもよい。培養される細胞または組織が由来する生物としては、例えば、哺乳動物(例、ヒト、サル等の霊長類;マウス、ラット、ウサギ等の齧歯類;ウシ、ブタ、ヤギ等の家畜;およびウマ、ヒツジ等の使役動物)、鳥類(例、ニワトリ)等の動物、昆虫、微生物(例、細菌類)、植物、および魚類が挙げられる。好ましくは、生物は、ヒト等の哺乳動物である。
 別の実施形態では、細胞外小胞含有試料は、体液である。体液は、上述したような生物に由来する体液である。体液としては、例えば、血液試料(例、全血、血清および血漿)、リンパ液、組織液、脳脊髄液、腹水、唾液、汗、精液、尿、涙液、粘液、乳汁、胸腔液、気管支肺胞洗浄液および羊水が挙げられる。好ましくは、体液は、血液である。一般に、細胞外小胞の回収は、培養上清に比し、培養上清よりも多量のタンパク質(例、アルブミン、カゼイン、ラクトアルブミン、ラクトフェリン)が混在している体液(例、血液、尿、乳汁)において困難であるが、本発明の方法によれば、このような体液からであっても細胞外小胞を高純度で回収することができる。
 さらに別の実施形態では、細胞外小胞含有試料は、細胞外小胞に加えて、夾雑物として1以上の細胞外小胞吸着タンパク質をさらに含む試料である。細胞外小胞吸着タンパク質とは、細胞外小胞に直接的に吸着する能力を有するタンパク質、または他の因子(例、タンパク質)を介して細胞外小胞に間接的に吸着する能力を有するタンパク質を意味する。細胞外小胞吸着タンパク質としては、例えば、アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURが挙げられる。細胞外小胞含有試料に含まれる細胞外小胞吸着タンパク質の種類および量は、細胞外小胞含有試料の種類(例、血液等の体液、および培養上清)、細胞外小胞含有試料が由来する生物の種類、並びに細胞外小胞含有試料が由来する生物の状態(例、健常状態、特定疾患等の異常状態)によって異なると考えられるが、本発明によれば、細胞外小胞への種々の吸着タンパク質の結合を抑制することができる。よって、本発明によれば、より均一な品質の細胞外小胞の回収が可能になると考えられる。
 キレート剤は、金属イオンとの配位結合が可能である配位部分を有する化合物またはその塩である。配位部分の数は、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上(例、3個または6個)である。配位部分としての配位原子としては、例えば、酸素原子、リン原子、窒素原子、硫黄原子、および塩素原子が挙げられる。配位原子は、好ましくは酸素原子又はリン原子であり、より好ましくは酸素原子である。配位部分としての配位基としては、例えば、上記配位原子を有する基が挙げられる。配位基は、好ましくはカルボン酸基またはリン酸基であり、より好ましくはカルボン酸基である。
 キレート剤としては、例えば、シュウ酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、並びにそれらの塩が挙げられる。塩としては、例えば、金属塩(例、ナトリウム塩、カリウム塩等の一価の金属塩、およびカルシウム塩、マグネシウム塩等の二価の金属塩)、無機塩(例、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物等のハロゲン化物塩、およびアンモニウム塩)、有機塩(例、アルキル基で置換されたアンモニウム塩)、および酸付加塩(例、硫酸、塩酸、臭化水素酸、硝酸、リン酸等の無機酸との塩、および酢酸、シュウ酸、乳酸、クエン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸等の塩)が挙げられる。本発明では、2種以上(例、2種、3種、4種、5種)のキレート剤の混合物を細胞外小胞含有試料の処理に用いてもよい。本発明では、細胞外小胞含有試料の処理前に、細胞外小胞含有試料にキレート剤を添加することを含んでいてもよい。
 細胞外小胞含有試料の処理におけるキレート剤の濃度は、細胞外小胞への夾雑物の吸着を抑制でき、かつ処理で用いられる溶液中にキレート剤が溶解できる濃度である限り特に限定されない。このような濃度は、キレート剤の種類によっても異なるが、例えば、1mM~200mMである。好ましくは、キレート剤の濃度は、10mM以上、15mM以上、20mM以上、30mM以上、40mM以上、または50mM以上であってもよい。このような濃度はまた、キレート剤の種類によっても異なるが、200mM以下、180mM以下、160mM以下、140mM以下、120mM以下、または100mM以下であってもよい。
 細胞外小胞含有試料の処理における温度は、例えば、4~37℃であり、好ましくは、15~30℃であってもよい。処理における時間は、細胞外小胞への夾雑物の吸着を抑制するために十分な時間である限り特に限定されず、例えば、1分以上、5分以上、10分以上、または20分以上であってもよい。このような時間はまた、4時間以下、2時間以下、または1時間以下であってもよい。細胞外小胞含有試料の処理では、細胞外小胞含有試料およびキレート剤の混合後に、混合液が放置されてもよい。
 キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料からの細胞外小胞の分離は、例えば、細胞外小胞膜結合物質を用いた沈降法、または超遠心法により行うことができる。沈降法または超遠心法により細胞外小胞を沈殿させ、次いで、沈殿物を回収することにより、または上清を廃棄することにより、細胞外小胞を回収することができる。分離は、好ましくは、単離または精製である。したがって、本発明の回収方法は、単離または精製方法として利用することができる。
 沈降法において用いられる細胞外小胞膜結合物質は、細胞外小胞マーカーに親和性を有する物質である。細胞外小胞マーカーとしては、例えば、CD9、癌胎児性抗原(Carcinoembryonic antigen、CEA)、CD81、CD63、熱ショックタンパク質(HSP)70、HSP90、主要組織適合性複合体(MHC)I、腫瘍感受性遺伝子(TSG)101、リソソーム関連膜タンパク質(LAMP)1、細胞間接着分子(ICAM)-1、インテグリン、セラミド、コレステロール、ホスファチジルセリン、ALIX、Annexins、Caveolin‐I、Flotillin‐I、Rabタンパク、EpCAMなどが挙げられる。細胞外小胞膜結合物質としては、例えば、抗体(例、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体)、アプタマー、ホスファチジルセリン結合タンパク質、セラミド結合タンパク質が挙げられる。細胞外小胞膜結合物質は、好ましくは抗体であり、より好ましくはモノクローナル抗体である。細胞外小胞膜結合物質として抗体が用いられる場合、沈降法は免疫沈降法である。細胞外小胞膜結合物質は、凝集を容易にするための固相(例、磁性ビーズ)と結合していてもよい。
 超遠心は、超遠心機を使用して行うことができる。超遠心で印加される重力は、例えば、10,000×g~200,000×gであり、好ましくは、70,000×g~150,000×gであってもよい。超遠心の時間は、例えば、0.5~24時間であり、好ましくは1~5時間である。超遠心での温度は、例えば、4~30℃である。超遠心は、1回または複数回(例、2回、3回)行ってもよい。
 本発明はまた、細胞外小胞の分析方法を提供する。
 本発明の分析方法は、以下を含む:
(1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;
(2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること;および
(3)分離された細胞外小胞を分析すること。
 本発明の分析方法における(1)および(2)は、本発明の回収方法における(1)および(2)と同様にして行うことができる。
 (3)では、分離された細胞外小胞が分析される。分析される対象としては、例えば、細胞外小胞中に含まれる成分(例、細胞外小胞の内部に含まれる成分、細胞外小胞の膜成分、細胞外小胞の膜表面に存在している成分)、および細胞外小胞自体(粒子)が挙げられる。
 細胞外小胞中に含まれる成分が分析される場合、分析は、成分の検出または定量である。このような分析はまた、一成分または複数成分の分析である。分析される成分としては、例えば、タンパク質、核酸(例、RNA、DNA)、糖、脂質、アミノ酸、ビタミン類、ポリアミン、およびペプチドが挙げられる。キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から分離された細胞外小胞は、特にタンパク質夾雑物が除去されている。したがって、本発明の分析方法によれば、タンパク質夾雑物の影響を排除することにより、細胞外小胞中のタンパク質を高精度で分析することができる。
 成分の分析は、当該分野において公知である任意の方法により行うことができる。
 分析される成分がタンパク質である場合、分析方法としては、例えば、イムノアッセイ、質量分析法が挙げられる。イムノアッセイとしては、例えば、直接競合法、間接競合法、およびサンドイッチ法が挙げられる。また、このようなイムノアッセイとしては、化学発光イムノアッセイ(CLIA)〔例、化学発光酵素免疫測定法(CLEIA)〕、免疫比濁法(TIA)、酵素免疫測定法(EIA)(例、直接競合ELISA、間接競合ELISA、およびサンドイッチELISA)、放射イムノアッセイ(RIA)、ラテックス凝集反応法、蛍光イムノアッセイ(FIA)、およびイムノクロマトグラフィー法、ウェスタンブロッティング、免疫染色、蛍光活性化細胞選別(fluorescence activated cell sorting、FACS)が挙げられる。複数成分が分析される場合、プロテオーム分析が行われてもよい。
 分析される成分が核酸である場合、分析方法としては、例えば、プローブを用いるハイブリダイゼーション法、プライマー(例、2、3、または4個のプライマー)を用いる遺伝子増幅法、質量分析法が挙げられる。
 分析される成分がタンパク質および核酸以外の成分である場合、分析方法としては、例えば、イムノアッセイ、質量分析法が挙げられる。複数成分が分析される場合、メタボローム分析が行われてもよい。
 細胞外小胞自体(粒子)の分析は、例えば、粒子分析機器、電子顕微鏡、フローサイトメーター等の機器により行うことができる。この場合、細胞外小胞の粒子数、粒子の大きさおよび形状、並びにそれらの分布を分析することができる。
 細胞外小胞は、癌等の種々の疾患に関与し得ることが報告されている(国際公開第2014/003053号;国際公開第2014/152622号;Taylor et  al.,Gynecologic Oncol,100(2008) pp13-21)。したがって、本発明の回収方法および分析方法は、例えば、細胞外小胞に基づく診断および創薬に有用である。
 本発明はまた、細胞外小胞と細胞外小胞吸着タンパク質との結合の抑制方法を提供する。
 本発明の抑制方法は、細胞外小胞吸着タンパク質が結合した細胞外小胞をキレート剤で処理して、細胞外小胞から細胞外小胞吸着タンパク質を解離させることを含む。細胞外小胞吸着タンパク質としては、例えば、アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURが挙げられる。上述したように、より均一な品質の細胞外小胞の回収が可能になると考えられることから、本発明の抑制方法は、例えば、本発明の回収方法および分析方法の実施、並びに細胞外小胞を用いた医薬のスクリーニングに有用である。
 本発明はまた、上述したようなキレート剤および細胞外小胞膜結合物質を含むキットを提供する。本発明のキットは、例えば、本発明の回収方法、分析方法および抑制方法の簡便な実施、ならびに後述する本発明の細胞外小胞および溶液の簡便な調製に有用である。
 本発明はまた、遊離した天然の細胞外小胞を提供する。本発明の細胞外小胞には、上記1以上の細胞外小胞吸着タンパク質が吸着しているが、本発明の細胞外小胞は、これらの細胞外小胞吸着タンパク質のうち、1以上、好ましくは、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、16以上、17以上、18以上、または全ての細胞外小胞吸着タンパク質が解離したものであってもよい。
 本発明の細胞外小胞はまた、細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の解離度(%)で規定することができる。前記細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の解離度(%)は、〔(細胞外小胞含有試料中の細胞外小胞をキレート剤で処理することにより、当該細胞外小胞から解離した細胞外小胞吸着タンパク質の総量)/(細胞外小胞含有試料中の細胞外小胞に天然に吸着している細胞外小胞吸着タンパク質の総量)〕×100%で算出することができる。ここで、「(細胞外小胞含有試料中の細胞外小胞をキレート剤で処理することにより、当該細胞外小胞から解離した細胞外小胞吸着タンパク質の総量)/(細胞外小胞含有試料中の細胞外小胞に天然に吸着している細胞外小胞吸着タンパク質の総量)」の比率値は、例えば、免疫学的方法(例、ウェスタンブロッティング)により間接的に評価することができる。これは、細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の解離量に比例して、細胞外小胞吸着タンパク質による細胞外小胞のマスキングが解除され、細胞外小胞マーカーに対する抗体が細胞外小胞に結合する量、ひいては、細胞外小胞マーカーに対する抗体による細胞外小胞マーカーの免疫染色強度が増加すると考えられるためである。
 具体的には、以下のとおりである。まず、細胞外小胞のキレート剤処理後の細胞外小胞マーカー免疫染色強度がプラトーに到達するまでキレート剤濃度を増加させていき、プラトーに到達した免疫染色強度(a)を測定する。したがって、(a)は解離度100%のときの値となる。つぎに、対象となる濃度のキレート剤処理後の細胞外小胞マーカー免疫染色強度(b)を測定する。そして、(b)/(a)を算出することにより、上記比率値を間接的に算定することができる。
 上記解離度について、図2AにおけるEDTA処理の免疫染色の結果を参照して、より具体的に説明する。10mM EDTA処理と50mM EDTA処理後の免疫染色強度はほぼ一致することから、細胞外小胞マーカー(CD9)に基づく免疫染色強度はプラトーに到達していることが理解できる。よって、10mM EDTA処理により、ほぼ全ての細胞外小胞中着タンパク質(細胞外小胞含有試料中の細胞外小胞に天然に吸着している細胞外小胞吸着タンパク質の総量)が細胞外小胞から解離していると見積もることができる。そして、1mM EDTA処理後の免疫染色強度は10mMまたは50mM EDTA処理後の免疫染色強度の約30%であるから、1mM EDTA処理後では、細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の解離度は、約30%であると評価することができる。
 本発明の細胞外小胞について、細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の解離度(%)は、解離のために用いられるキレート剤の種類および濃度等の条件によっても異なるが、例えば、30%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上、さらにより好ましくは90%以上、最も好ましくは91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、または99%以上である。
 用語「遊離」とは、細胞外小胞が固相(例、支持体、容器、粒子)に固定されていないことを意味する。したがって、直接的または間接的(例、抗体等の親和性物質を介する場合)に固相に固定されている細胞外小胞は、遊離した細胞外小胞ではない。
 用語「天然」とは、細胞外小胞が人工物質または外来物質(例、細胞外小胞が由来する培養上清、体液または生物に対してそれぞれ異種の培養上清、体液または生物由来の抗体、および抗体断片;ならびに色素、蛍光物質等の標識物質)で改変されていないことを意味する。したがって、人工物質で標識されている細胞外小胞(例、人工物質を取り込んでいる細胞外小胞、人工物質で膜表面が修飾されている細胞外小胞)は、天然の細胞外小胞ではない。一方、細胞外小胞から細胞外小胞吸着タンパク質が解離した細胞外小胞は、人工物質または外来物質で標識されていないことから、天然の細胞外小胞と解するものとする。
 一実施形態では、本発明の細胞外小胞は、培養上清に由来する。培養上清は、細胞培養上清であっても組織培養上清であってもよい。培養される細胞または組織が由来する生物の例および好ましい例は、上述したとおりである。
 別の実施形態では、本発明の細胞外小胞は、体液に由来する。体液は、上述したような生物に由来する体液である。体液の例および好ましい例は、上述したとおりである。
 本発明の細胞外小胞の例および好ましい例は、上述したとおりである。本発明の細胞外小胞は、上述したようなサイズを有していてもよい。本発明の細胞外小胞はまた、上述したような細胞外小胞マーカーを有していてもよい。
 本発明の細胞外小胞は、単離または精製されたものであってもよい。細胞外小胞の単離または精製は、例えば、キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を超遠心により分離することにより行うことができる。また、細胞外小胞の単離または精製は、細胞外小胞膜結合物質を用いた沈降法により、キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を超遠心により分離し、次いで、細胞外小胞(当該沈降法において細胞外小胞膜結合物質に結合している)を細胞外小胞膜結合物質から解離させることにより行うことができる。
 本発明の細胞外小胞は、例えば、上述した本発明の回収方法により調製することができる。本発明の細胞外小胞は、高純度かつ均一な品質であることから、例えば、細胞外小胞を用いた医薬のスクリーニングに有用である。
 本発明はまた、(A)アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURからなる群より選ばれる1以上の細胞外小胞吸着タンパク質が解離している、遊離した天然の細胞外小胞を含み、(B)上記1以上の細胞外小胞吸着タンパク質を含まない溶液を提供する。
 溶液は、好ましくは水溶液である。水溶液としては、例えば、例えば、水(例、蒸留水、滅菌水、滅菌蒸留水、純水)、および緩衝液が挙げられる。緩衝液としては、例えば、リン酸緩衝液(例、PBS)、Tris-HCl、TE(Tris-EDTA)緩衝液等のTrisベースの緩衝液、炭酸緩衝液が挙げられる。緩衝液のpHは、中性付近のpHが適切である。このようなpHは、例えばpH5.0~9.0、好ましくは5.5~8.5、より好ましくは6.0~8.0、さらにより好ましくは6.5~7.5である。水溶液は、少量の有機溶媒(例、アルコール)、他の成分を含んでいてもよい。特定の実施形態では、水溶液は、好ましくは、リン酸緩衝液以外の水溶液であり、より好ましくは、リン酸緩衝液以外の緩衝液である。溶液は、液体または凍結のいずれの状態で提供されてもよいが、好ましくは液体の状態で提供される。
 溶液の容量は、例えば、10μL~10mLであってもよい。好ましくは、容量は、20μL以上、40μL以上、50μL以上、または100μL以上であってもよい。容量はまた、5mL以下、1mL以下、または200μL以下であってもよい。
 (A)において、遊離した天然の細胞外小胞、および細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の種類の解離数の詳細(定義、例、および好ましい例など)は、上述したとおりである。
 本発明の溶液は、遊離した天然の細胞外小胞を所定の濃度で含んでいてもよい。このような所定の濃度は、例えば、1.0×10~1.0×1010粒子/mLであってもよい。好ましくは、濃度は、1.0×10以上、1.0×10以上、1.0×10以上、1.0×10以上、または1.0×10以上であってもよい。濃度はまた、1.0×10粒子/mL以下、1.0×10粒子/mL以下、または1.0×10粒子/mL以下であってもよい。細胞外小胞の濃度の測定は、例えば、細胞外小胞のブラウン運動の速度に基づく方法、光散乱法、および電気抵抗法などにより行うことができる。好ましくは、細胞外小胞のサイズの測定は、NanoSight(Malvern Instruments社製)により行われる。
 (B)において、溶液に含まれない細胞外小胞吸着タンパク質の数および種類は、(A)において細胞外小胞から解離している細胞外小胞吸着タンパク質の数および種類と同じである。例えば、(A)において細胞外小胞から解離している1以上の細胞外小胞吸着タンパク質がアルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチンである場合、(B)において、溶液に含まれない1以上の細胞外小胞吸着タンパク質は、アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチンである。(B)において、溶液に含まれない細胞外小胞吸着タンパク質は、好ましくは、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、16以上、17以上、18以上、または全てであってもよい。
 本発明の溶液はまた、上述した細胞外小胞吸着タンパク質に加えて、キレート剤、標識物質(例、色素、蛍光物質)、抗体等の物質を含まないものであってもよい。
 本発明の溶液は、適宜調製することができる。例えば、本発明の溶液の調製は、本発明の細胞外小胞の単離または精製後、本発明の細胞外小胞を所望の溶液中に添加することにより行うことができる。本発明の溶液は、高純度かつ均一な品質の細胞外小胞を含むことから、例えば、細胞外小胞を用いた医薬のスクリーニングに有用である。
 以下、実施例を参照して本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
 キレート剤の効果を確認するために免疫沈降法による細胞外小胞の一種であるエクソソームの沈降量への影響を検討した。
 300μLの血清検体を、600μLのPBSまたはEDTAおよびEGTA含有PBS(EDTAおよびEGTAの終濃度はそれぞれ50mM)で希釈し、室温で30分放置した後、20,000×g、4℃で15分間遠心した。その上清を新しいチューブに移し、そこにエクソソームの表面マーカーであるCD9を認識するモノクローナル抗体(自社モノクローナル抗体および市販モノクローナル抗体(コスモバイオ社製))をそれぞれ2μg固定した磁性ビーズ(Protein G Dynabeads(ライフテクノロジーズ社製))を添加した。4℃で一晩、回転反応させた後に、磁性ビーズをPBSで3回洗浄し、サンプルを磁性ビーズから溶出させ、SDSを含有するサンプルバッファー(BIO-RAD社製)で希釈してウェスタンブロッティング用サンプルとした。ウェスタンブロッティング用サンプルでは、エクソソームを含むサンプルがSDSで処理されることにより、エクソソームが破壊され、エクソソームのマーカータンパク質(例、CD9)がサンプル溶液中に放出されている。PBSで希釈した血清検体に由来するサンプルをcontrol、EDTA/EGTA/PBSで希釈した血清検体に由来するサンプルをEDTA/EGTAとし、両サンプルを自社製ビオチン化抗CD9抗体によるウェスタンブロッティングで分析した。
 その結果、自社抗体および市販抗体において、キレート剤(EDTAおよびEGTA)添加条件でエクソソーム(CD9)の免疫沈降量が大幅に増加した(図1)。
 この結果から、キレート剤が免疫沈降法によるエクソソーム回収の効率を向上させる効果を有することが示された。
(実施例2)
 キレート剤の種類および濃度とエクソソームの免疫沈降量との関係を検討した。
 キレート剤として、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA・2Na)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、シュウ酸二水和物、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)(EDTA・2Na、EGTAは同仁化学研究所社製、HEDTA、HIDA、NTA、EDTMPは東京化成工業社製、シュウ酸二水和物は和光純薬工業社製)を使用した。各キレート剤のエクソソームの沈降量への影響を検討した。
 300μLの血清検体または血漿検体を、600μLのPBSまたは各キレート剤添加PBSで希釈した。各キレート剤の濃度はそれぞれ終濃度で1、10および50mMとなるように使用した(ただし、EDTMPのみは1、10および30mM)。次いで、溶液を室温で30分放置した後、20,000×g、4℃で15分間遠心した。その上清を新しいチューブに移し、そこに、CD9を認識する自社モノクローナル抗体を2μg固定した磁性ビーズ(Protein G Dynabeads)を添加した。4℃で一晩反応させた後に、磁性ビーズをPBSで3回洗浄し、サンプルをサンプルバッファー(SDS含有)で磁性ビーズから溶出し、ウェスタンブロッティング用サンプルとした。これらのサンプルをビオチン化抗CD9抗体によるウェスタンブロッティングで分析した。
 その結果、血清(図2A)および血漿(図2B)の両方において、使用したキレート剤はいずれも、免疫沈降法によるエクソソームの回収を示し、また、濃度が高くなるにつれてエクソソームの免疫沈降量が増加した。特に、30mMのEDTMP、50mMのEDTA、EGTA、HEDTA、NTA、シュウ酸で、エクソソームの免疫沈降量が大幅に増加した(図2A、2B)。
 これらの結果から、使用したキレート剤はいずれも、免疫沈降法によるエクソソームの回収を示し、また、キレート剤の濃度が高くなるにつれて免疫沈降法によるエクソソーム回収の効率を向上させる効果を有することが示された。
(実施例3)
 超遠心法によるエクソソーム調製におけるキレート剤のエクソソーム回収効率に対する効果を検討した。
 300μLの血漿検体(#1および#2の2種類)を、600μLのPBSまたはEDTAおよびEGTA含有PBS(EDTAおよびEGTAの終濃度はそれぞれ50mM)で希釈し、室温で30分放置した後、20,000×g、4℃で15分間遠心した。次に、その上清を、100,000×g、4℃で3時間遠心した。上清を捨て、新たにPBSを加えて、沈殿物を再懸濁した後、150,000×g、4℃で1時間遠心した。上清を捨て、新たにPBSを加えて、沈殿物を再懸濁してサンプルを得た。サンプルのタンパク質定量をBCA assay kit(サーモサイエンティフィック社製)により行った。サンプルをサンプルバッファー(SDS含有)で希釈してウェスタンブロッティング用サンプルとした、ウェスタンブロッティングには各サンプルをタンパク質の量として1.5μg使用した。サンプル中のCD9をビオチン化抗CD9抗体により、検出した。
 その結果、キレート剤を用いた回収条件で、等量タンパク質中におけるCD9の量が増加した(表1および図3)。
 この結果から、超遠心法においても、キレート剤での処理によって回収産物中のエクソソームの純度が増し、エクソソーム回収効率が向上したことが示された。このことは、キレート剤での処理によって、エクソソーム表面の夾雑物が減少したことによると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(実施例4)
 超遠心法による培養細胞由来のエクソソームの回収において、キレート剤での処理によるエクソソーム回収効率に対する効果を検討した。
 3日間無血清培地で培養したヒト結腸腺癌細胞LoVoの培養上清を、2,000×g、4℃で5分間遠心し、0.22μmフィルター(ミリポア社製)で濾過した後、Amicon Ultra-15(ミリポア社製)を用いて濃縮した。濃縮したサンプルを20,000×g、4℃で15分間遠心した。次に、その上清を、100,000×g、4℃で1時間遠心した。上清を捨て、PBSまたは50mM EDTA/50mM EGTA/PBSを加えて、沈殿物を再懸濁させた。再懸濁させた後、150,000×g、4℃で1時間遠心した。上清を捨て、新たにPBSまたは50mM EDTA/50mM EGTA/PBSを加えて、沈殿物を再懸濁させてサンプルを得た。サンプルの粒子数および分布の測定をNanoSight(Malvern Instruments社製)により行った。サンプル中のCD9およびエクソソームに存在すると報告されているCEA(Dai et al., Clin Cancer Res. 2005 Oct 15;11(20):7554―63)の検出を、ビオチン化抗CD9抗体および抗CEA抗体(アブカム社製)でのウェスタンブロッティングにて行った。
 その結果、ウェスタンブロッティングの結果から、エクソソームマーカー(CD9およびCEA)のタンパク質の量が、キレート剤を用いた回収条件で増加した(図4A)。NanoSightの結果から、100~200nmの粒子(エクソソームを示すと考えられる)が、キレート剤を用いた回収条件で顕著に増加した(表2、図4B)。
 これらの結果から、超遠心法によるエクソソームの回収において、再懸濁時におけるキレート剤での処理がエクソソームの回収量を飛躍的に改善させたことが示された。これは、キレート剤での処理によって、夾雑物が減少し、エクソソームの再懸濁を促進したため、エクソソーム回収効率が増加したと考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(実施例5)
 免疫沈降法によるエクソソームの回収における、キレート剤による処理の効果および夾雑物混入の影響を検討した。
 3日間無血清培地で培養したヒト膵臓腺癌細胞BxPC-3の培養上清と、その培養上清に20mg/mLアルブミン(ミリポア社製)を添加したサンプルを調製した。500μLのこれらのサンプルを、等量のPBSまたはEDTAおよびEGTA含有PBS(EDTAおよびEGTAの終濃度はそれぞれ50mM)で希釈し、室温で30分放置した後、20,000×g、4℃で15分間遠心した。その上清を新しいチューブに移し、そこにCD9を認識する自社モノクローナル抗体を2μg固定した磁性ビーズ(Protein G Dynabeads)を添加した。
 4℃で一晩、回転反応させた後に、磁性ビーズをPBSで3回洗浄し、BRUB(Britton & Robinson Universal Buffer)を40μL添加して粒子を磁性ビーズから溶出させた。室温で10分放置した後、磁性ビーズを集磁し、回収した上清をPBSで希釈し、NanoSight(Malvern Instruments社製)にて粒子数および分布の測定を行った。
 その結果、アルブミン非存在下では、キレート剤非添加条件と比較してキレート剤添加条件で回収された粒子数が増加した(表3、図5aおよびb)。アルブミン存在下でも、キレート剤非添加条件と比較してキレート剤添加条件で回収された粒子数が増加した(表3、図5cおよびd)。キレート剤非添加条件では、アルブミン非存在下と比較してアルブミン存在下で回収された粒子数が約10%程度にまで減少した(表3、図5aおよびc)。しかし、キレート剤添加条件では、アルブミン非存在下と比較してのアルブミン存在下で回収された粒子数の減少が約40%程度であった(表3、図5bおよびd)。
 これらの結果から、夾雑物としてのアルブミンの存在下または非存在下のいずれにおいても、キレート剤がエクソソーム回収効率を上昇させる効果を有することが示された。このことは、エクソソームの周囲のアルブミンはエクソソーム回収の妨げとなるが、キレート剤にはその妨げを抑制する効果があり、その結果エクソソームの回収効率が上昇したと考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(実施例6)
 キレート剤によるエクソソーム含有試料の処理によるエクソソームへの夾雑物の吸着の抑制を、プロテオミクス分析により確認した。
 300μLの血清検体を600μLのPBSまたはEDTAおよびEGTA含有PBS(EDTAおよびEGTAの終濃度はそれぞれ50mM)で希釈し、室温で30分放置した後、20,000×g、4℃で15分間遠心した。その上清を新しいチューブに移し、そこにCD9を認識する自社抗体を2μg固定した磁性ビーズ(Protein G Dynabeads)または、抗体を固定化していない磁性ビーズ(Protein G Dynabeads)を添加した。4℃で一晩、回転反応させた後に、磁性ビーズをPBSで3回洗浄し、溶出液を磁性ビーズから溶出させ、サンプルバッファー(SDS含有)を添加後SDS-PAGEを行った。
 泳動後のゲルから11バンド/レーンを切り出した後、水で洗浄し、アセトニトリル(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)で脱水した。ゲルを遠心エバポレーター(東京理化器械株式会社製)で完全に乾燥させた後、50μLの0.01M DTT/100mM重炭酸アンモニウム(シグマアルドリッチ社製)で56℃、45分還元した。ゲルを室温に戻し、2μLの0.25Mヨードアセトアミド(和光純薬社製)/100mM重炭酸アンモニウムを添加し、暗所で15分室温で反応させた。上清を除去後、ゲルを50μLの100mM重炭酸アンモニウムで洗浄した。さらに50μLの50mM重炭酸アンモニウム/50%アセトニトリルで洗浄後、30μLの100%アセトニトリルで洗浄し、遠心エバポレーターで乾燥させた。
 得られたゲルに20μLの0.1%Rapigest SF試薬(Waters社製)/50mM重炭酸アンモニウムを添加し、37℃、10分反応させた後、上清を除去し、遠心エバポレーターで乾燥させた。乾燥させたゲルに50mM重炭酸アンモニウムで希釈した20ng/μLのTrypsin/Lys-C Mix, Mass Spec Grade(プロメガ社製)を20μL加え、氷上で15分ゲルに浸透させた。ゲルが乾燥しないように50mM重炭酸アンモニウムを20μL加えた後、ゲルを37℃で18時間インキュベートした。反応後のゲルに50μLの50%アセトニトリル/1%TFA(サーモサイエンティフィック社製)を添加し、37℃10分間インキュベート後、抽出液を回収した。これを二度繰り返した。最後に80%アセトニトリル50μLを加え、ゲルを37℃2分インキュベートした後、抽出液を回収した。すべての抽出液を一つにまとめた後、遠心エバポレーターで濃縮乾固し、ペプチドを含むサンプルを得た。
 得られたペプチドを含むサンプルに10μLの0.1%ギ酸水(サーモサイエンティフィック社製)を加えて溶解したのち、LC-MS(LC:eksigent社製、質量分析装置:Triple TOF 5600+、エービーサイエックス社製)で質量分析測定を行った。タンパク質の同定はProteinPilotVer4.5beta(エービーサイエックス社製)で行った。
 質量分析測定の結果、PBS希釈かつCD9抗体結合ビーズ条件で同定されたタンパク質から、EDTA/EGTA希釈かつCD9抗体結合ビーズ条件で同定されたタンパク質およびPBS希釈かつ抗体非結合ビーズ条件で同定されたタンパク質を除いたタンパク質を表4に示す。表4に示される種々のタンパク質がキレート材処理によりエクソソームへの吸着が抑制されたことが示された。
 この結果から、キレート剤での処理により種々のタンパク質のエクソソームへの吸着を抑制できることから、エクソソームのより高精度のプロテオミクスが可能になることが示された。また、かかる吸着の抑制により、より均一な品質のエクソソームの提供が可能になると期待される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(実施例7)
 免疫沈降法による尿中エクソソームの回収における、キレート剤による処理の効果を検討した。
 300μLの尿検体を、600μLのPBSまたはEDTAおよびEGTA含有PBS(EDTAおよびEGTAの終濃度はそれぞれ50mM)で希釈し、室温で30分放置した後、20,000×g、4℃で15分間遠心した。その上清を新しいチューブに移し、そこにエクソソームの表面マーカーであるCD9を認識する自社モノクローナル抗体を2μg固定した磁性ビーズ(Protein G Dynabeads(ライフテクノロジーズ社製))を添加した。4℃で一晩、回転反応させた後に、磁性ビーズをPBS-Tで3回洗浄し、サンプルを磁性ビーズから溶出させ、SDSを含有するサンプルバッファー(BIO-RAD社製)で希釈してウエスタンブロッティングのサンプルとした。
 PBSにて希釈したサンプルをcontrol、EDTA/EGTA/PBSで希釈したサンプルをEDTA/EGTAとし、ビオチン化した抗CD9抗体によるウエスタンブロッティングで分析した。
 その結果、キレート剤(EDTAおよびEGTA)添加条件でエクソソーム(CD9)の免疫沈降量が増加した(図6)。
 この結果から、尿検体においても、キレート剤が免疫沈降法によるエクソソーム回収の効率を向上させる効果を有し、本発明が尿検体にも利用可能であることが示された。
(実施例8)
 超遠心法による牛乳由来のエクソソームの回収において、キレート剤での処理によるエクソソーム回収効率に対する効果を検討した。
 市販牛乳20mLに酢酸を1/10vol加え、転倒混和したのち、2,000×g、4℃で5分間遠心した。上清を0.45μmフィルター(ミリポア社製)、0.22μmフィルター(ミリポア社製)で順に濾過した後、Amicon Ultra-15(ミリポア社製)を用いて濃縮した。濃縮したサンプルを20,000×g、4℃で15分間遠心した。次に、その上清を、100,000×g、4℃で1時間遠心した。上清を捨て、PBSまたは50mM EDTA/50mM EGTA/PBSを加えて、沈殿物を再懸濁させた。再懸濁させた後、150,000×g、4℃で1時間遠心した。上清を捨て、新たにPBSまたは50mM EDTA/50mM EGTA/PBSを加えて、沈殿物を再懸濁させてサンプルを得た。2.0M、1.5M、1.0M、0Mの各濃度のsucrose/PBSを調製し、2.0M、1.5M、1.0M、0Mの順に、1.4mL、1.0mL、1.4mL、0.8mLずつ超遠心用チューブに充填した。その上層に再懸濁したサンプルを200μLアプライし、150,000×g、4℃で16時間超遠心した。遠心後、回収したサンプルの粒子数および分布の測定をNanoSight(Malvern Instruments社製)により行った。NanoSightの結果から、100~200nmの粒子(エクソソームを示すと考えられる)が、キレート剤を用いた回収条件で顕著に増加した(表5、図7)。
 この結果から、超遠心法による牛乳中エクソソームの回収において、再懸濁時におけるキレート剤での処理がエクソソームの回収量を飛躍的に改善させたことが示された。これは、キレート剤での処理によって、夾雑物が減少し、エクソソームの再懸濁を促進したため、エクソソーム回収効率が増加したと考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005

Claims (20)

  1.  以下を含む、細胞外小胞の回収方法:
    (1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;および
    (2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること。
  2.  キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、シュウ酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、およびそれらの塩、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  3.  細胞外小胞含有試料が、1~200mMのキレート剤で処理される、請求項1または2に記載の方法。
  4.  細胞外小胞含有試料が、20~200mMのキレート剤で処理される、請求項3に記載の方法。
  5.  細胞外小胞がエクソソームである、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6.  分離が、細胞外小胞膜結合物質を用いた沈降法、又は細胞外小胞含有試料の超遠心法により行われる、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7.  細胞外小胞膜結合物質がCD9に対する抗体である、請求項6に記載の方法。
  8.  細胞外小胞含有試料が体液または培養上清である、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  9.  細胞外小胞含有試料が血液試料、尿、または乳汁である、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  10.  以下を含む、細胞外小胞の分析方法:
    (1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;
    (2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること;および
    (3)分離された細胞外小胞を分析すること。
  11.  分離された細胞外小胞中のタンパク質が分析される、請求項10に記載の方法。
  12.  キレート剤および細胞外小胞膜結合物質を含む、キット。
  13.  細胞外小胞と細胞外小胞吸着タンパク質との結合の抑制方法であって、
     細胞外小胞吸着タンパク質が結合した細胞外小胞をキレート剤で処理して、細胞外小胞から細胞外小胞吸着タンパク質を解離させることを含み、
     細胞外小胞吸着タンパク質が、アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURからなる群より選ばれる1以上のタンパク質である、方法。
  14.  アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURからなる群より選ばれる1以上の細胞外小胞吸着タンパク質が解離している、遊離した天然の細胞外小胞。
  15.  前記群より選ばれる全ての細胞外小胞吸着タンパク質が解離している、請求項14に記載の細胞外小胞。
  16.  前記細胞外小胞からの細胞外小胞吸着タンパク質の解離度が50%以上である、請求項14または15に記載の細胞外小胞。
  17.  前記細胞外小胞が単離または精製されている、請求項14~16のいずれか一項に記載の細胞外小胞。
  18.  前記細胞外小胞がエクソソームである、請求項14~17のいずれか一項に記載の細胞外小胞。
  19.  前記細胞外小胞が、以下:
    (1)細胞外小胞含有試料をキレート剤で処理すること;および
    (2)キレート剤で処理された細胞外小胞含有試料から細胞外小胞を分離すること;
    を含む方法により得られるものである、請求項14~16のいずれか一項に記載の細胞外小胞。
  20.  (A)アルブミン、シナプトタグミン様タンパク質4、ビトロネクチン、細胞分裂制御タンパク質2ホモログ、トリプシン-2、免疫グロブリンμ重鎖疾患タンパク質、α-1B-糖タンパク質、免疫グロブリンκ鎖V-III領域WOL、ヘモペキシン、アンチトロンビン-III、プロトロンビン、ゲルソリン、補体C1サブ成分、補体因子B、補体成分C9、フィコリン-2、血清パラオキソナーゼ/アリレステラーゼ1、免疫グロブリンκ鎖V-I領域Daudi、および免疫グロブリン重鎖V-III領域TURからなる群より選ばれる1以上の細胞外小胞吸着タンパク質が解離している、遊離した天然の細胞外小胞を含み、
     (B)前記1以上の細胞外小胞吸着タンパク質を含まない、溶液。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109576207A (zh) * 2018-12-17 2019-04-05 贺川江 一种基于金属离子络合剂的细胞外囊泡的分离方法
WO2020080387A1 (ja) 2018-10-17 2020-04-23 合同会社みらか中央研究所 細胞外小胞の回収方法
WO2020147252A1 (zh) * 2019-01-14 2020-07-23 浙江大学 外泌体TβRII蛋白作为标志物在制备乳腺癌检测试剂盒中的应用
KR102252325B1 (ko) * 2021-01-14 2021-05-14 이장호 태아 유래 태초 면역글로불린을 포함하는 세포외소포의 제조방법
WO2021132213A1 (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 富士レビオ株式会社 細胞外小胞の回収方法、および採血管
WO2021210622A1 (ja) 2020-04-15 2021-10-21 合同会社H.U.グループ中央研究所 細胞外小胞の回収方法
EP3936864A1 (en) 2020-07-06 2022-01-12 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Method for the detection and/or quantification of extracellular vesicles in fluid biological samples

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3660142A4 (en) * 2017-07-26 2021-05-05 Rosetta Exosome PROCESS FOR ISOLATING EXTRACELLULAR VESICLES USING CATIONS
CN115361956A (zh) * 2020-01-15 2022-11-18 富士胶片株式会社 抗纤维化剂及具有抗纤维化作用的细胞外囊泡的制造方法
CN112322583B (zh) * 2020-09-28 2024-02-02 上海思路迪生物医学科技有限公司 基于凝血的细胞外囊泡捕获技术
CN113249292A (zh) * 2021-05-08 2021-08-13 上海富劢生物技术有限公司 一种细胞外囊泡的分离方法
CN115521895B (zh) * 2021-06-24 2024-04-05 上海思路迪生物医学科技有限公司 水溶性蛋白作为外泌体提取增强剂的应用及外泌体提取试剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011510309A (ja) * 2008-01-25 2011-03-31 ハンサビオメド・オサウヒング ヒト体液中の微小胞を測定し、特徴付けるための新規な方法
US20150125864A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of stabilizing a vesicle in a sample
WO2015185730A2 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Hansabiomed Ou Exosomal biomarkers

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10545149B2 (en) * 2008-10-06 2020-01-28 Morehouse School Of Medicine Detection of HIV-related proteins in urine
US9487837B2 (en) * 2008-10-06 2016-11-08 Morehouse School Of Medicine Exosome-mediated diagnosis of hepatitis virus infections and diseases
BR112015016136A2 (pt) 2013-01-03 2017-07-11 Exosome Diagnostics Inc métodos para isolar microvesículas
JP6824742B2 (ja) * 2014-12-05 2021-02-03 富士フイルム和光純薬株式会社 Timタンパク質結合担体、当該担体を用いた細胞外膜小胞及びウイルスの取得方法、除去方法、検出方法並びに当該担体を含むキット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011510309A (ja) * 2008-01-25 2011-03-31 ハンサビオメド・オサウヒング ヒト体液中の微小胞を測定し、特徴付けるための新規な方法
US20150125864A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of stabilizing a vesicle in a sample
WO2015185730A2 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Hansabiomed Ou Exosomal biomarkers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3527980A4 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020080387A1 (ja) 2018-10-17 2020-04-23 合同会社みらか中央研究所 細胞外小胞の回収方法
CN113039422A (zh) * 2018-10-17 2021-06-25 合同会社予幸集团中央研究所 细胞外囊泡的回收方法
CN109576207A (zh) * 2018-12-17 2019-04-05 贺川江 一种基于金属离子络合剂的细胞外囊泡的分离方法
WO2020147252A1 (zh) * 2019-01-14 2020-07-23 浙江大学 外泌体TβRII蛋白作为标志物在制备乳腺癌检测试剂盒中的应用
WO2021132213A1 (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 富士レビオ株式会社 細胞外小胞の回収方法、および採血管
EP4067472A4 (en) * 2019-12-23 2023-12-27 Fujirebio Inc. METHOD FOR OBTAINING EXTRACELLULAR VESICLES AND BLOOD COLLECTION TUBE
WO2021210622A1 (ja) 2020-04-15 2021-10-21 合同会社H.U.グループ中央研究所 細胞外小胞の回収方法
EP3936864A1 (en) 2020-07-06 2022-01-12 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Method for the detection and/or quantification of extracellular vesicles in fluid biological samples
WO2022008498A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Method for the detection and/or quantification of extracellular vesicles in fluid biological samples
KR102252325B1 (ko) * 2021-01-14 2021-05-14 이장호 태아 유래 태초 면역글로불린을 포함하는 세포외소포의 제조방법
WO2022154205A1 (ko) * 2021-01-14 2022-07-21 (유)스템메디케어 태아 유래 태초 면역글로불린을 포함하는 세포외소포의 제조방법

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Publication number Publication date
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