研究者詳細

顔写真

ソミヤ　マサハル
曽宮　正晴
Masaharu Somiya
所属
多元物質科学研究所　有機・生命科学研究部門　国際卓越分野
職名
准教授
学位

  • 博士（農学） （名古屋大学）

Researcher ID
J-9042-2018

経歴 9

  • 2026年4月 ～ 継続中
    東北大学　多元物質科学研究所 有機・生命科学研究部門　准教授

  • 2024年6月 ～ 2026年3月
    大阪大学　産業科学研究所　准教授

  • 2017年6月 ～ 2024年5月
    大阪大学　産業科学研究所　助教

  • 2022年2月 ～ 2024年2月
    日本学術振興会　海外特別研究員

  • 2022年2月 ～ 2024年2月
    ワシントン大学　Institute for Protein Design　Visiting Scholar (Neil King lab)

  • 2017年4月 ～ 2017年5月
    国立がん研究センター研究所　分子細胞治療研究分野　外来研究員

  • 2017年4月 ～ 2017年5月
    日本学術振興会　特別研究員SPD

  • 2016年4月 ～ 2017年3月
    国立がん研究センター　研究所 分子細胞治療研究分野　特任研究員

  • 2013年4月 ～ 2016年3月
    日本学術振興会　特別研究員DC1

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学歴 4

  • 名古屋大学　大学院生命農学研究科

    2011年4月 ～ 2016年3月

  • Massachusetts Institute of Technology　Department of Chemical Engineering

    2014年1月 ～ 2014年3月

  • 北九州工業高等専門学校　専攻科　物質化学工学専攻

    2009年4月 ～ 2011年3月

  • 北九州工業高等専門学校　本科 物質化学工学科　生物化学工学コース

    2004年4月 ～ 2009年3月

委員歴 5

  • 日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い（生物工学若手会）　会長

    2025年9月 ～ 継続中

  • 日本生物工学会次世代アニマルセルインダストリー研究部会　運営委員（HP＆メーリングリスト担当）

    2018年4月 ～ 2026年3月

  • 日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い（生物工学若手会）　副会長

    2023年9月 ～ 2025年9月

  • 日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い（生物工学若手会）　役員（会計）

    2021年10月 ～ 2023年9月

  • 日本生物工学会 生物工学若手研究者の集い（生物工学若手会）　役員（ホームページ・フォーラム担当）

    2019年9月 ～ 2021年10月

所属学協会 6

  • 日本細胞生物学会

  • 日本生物物理学会

  • 日本細胞外小胞学会

  • International Society for Extracellular Vesicles

  • 日本生物工学会

  • 日本DDS学会

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研究キーワード 9

  • タンパク質編集

  • タンパク質デザイン

  • 細胞外小胞

  • 合成生物学

  • リポソーム

  • 核酸医薬

  • B型肝炎ウイルス

  • エクソソーム

  • ドラッグデリバリーシステム

研究分野 4

  • ナノテク・材料 / 生物分子化学 /

  • ライフサイエンス / 構造生物化学 /

  • ナノテク・材料 / ナノバイオサイエンス /

  • ライフサイエンス / 生体材料学 /

受賞 11

  1. 令和７年度大阪大学賞（若手教員部門）

    2025年11月　大阪大学　計算機で設計した人工タンパク質を利用した薬物送達技術の研究

  2. Scholarship for ISEV2021

    2021年5月　International Society for Extracellular Vesicles

  3. 第7回日本細胞外小胞学会学術集会 奨励賞

    2020年10月　日本細胞外小胞学会JSEV　細胞外小胞のレシピエント細胞内での内包物放出を定量化するアッセイ系の開発

  4. Outstanding Team Presentation at Interstellar Initiative 2018 Workshop

    2018年6月　AMED and NYAS　Discovery of Novel Therapeutics in Kidney Cancer

  5. ポスター賞

    2017年12月　公益財団法人川崎市産業振興財団　Bioavailability of bovine milk-derived exosome for drug delivery application

  6. 優秀口頭発表賞

    2017年9月　日本RNAi研究会・日本細胞外小胞学会　牛乳由来細胞外小胞のドラッグデリバリーシステムへの応用

  7. IGER Annual meeting 2015 Poster Award

    2016年1月　名古屋大学グリーン自然科学国際教育研究プログラム

  8. IGER Annual Meeting 2014 Annual Research Award

    2015年1月　名古屋大学グリーン自然科学国際教育研究プログラム

  9. 2014年度 日本生物工学会中部支部長賞

    2014年8月　日本生物工学会中部支部　バイオナノカプセル-リポソーム複合体によるヒト肝臓細胞特異的な細胞質への物質送達機構の解明

  10. 2013年度日本生物工学会 生物工学学生優秀賞 (飛翔賞）

    2013年9月　日本生物工学会　効率的な薬物・遺伝子送達に向けたバイオナノカプセル-リポソーム複合体の細胞内動態の解析と制御技術開発

  11. 2013年度 Young Researcher’s Award（研究奨励賞）

    2013年7月　日本生物工学会 セルプロセッシング計測評価研究部会　バイオナノカプセル-リポソーム複合体の細胞内侵入機構に基づいたナノキャリア開発

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論文 52

  1. Computational design of membrane fusion proteins. 国際誌

    Masaharu Somiya, Sydney Funk, Dane Zambrano, Takumi Yanase, Noriyuki Hamaoka, Alex Kang, Banumathi Sankaran, Asim K Bera, Neil P King

    bioRxiv : the preprint server for biology　2026年5月7日

    DOI： 10.64898/2026.05.04.722779 　

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    The fusion of two distinct biological membranes is an evolutionarily conserved process essential to cellular organization and physiology. Membrane fusion is driven by the refolding of fusogenic proteins into low-energy postfusion states that overcome the energetic barrier to bilayer merger. Here we report a computational method for the design of synthetic fusogens inspired by the architecture of the soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor (SNARE) complex. Using machine learning-guided protein design to extensively remodel backbone geometry and sequence, we generated heterodimeric SNARE-like assemblies that efficiently catalyze cell-cell membrane fusion. These minimal two-component fusogens exhibit substantially higher fusion activity than native multisubunit SNARE complexes. Structural and functional analyses identify the key determinants required for fusogenic activity and reveal a modularity that enables control of fusion through chemically induced heterodimerization. In addition to cell-cell fusion, the synthetic fusogens drive fusion between endoplasmic reticulum and mitochondrial membranes from human cells, demonstrating their potential as tools for programmable manipulation of intracellular membranes. Together, these results establish a general framework for the rational design of synthetic fusogens and expand the toolkit for engineering membrane dynamics in living systems.

  2. Programmable protein editing by split intein-mediated recombination

    bioRxiv　2026年1月

    DOI： 10.64898/2026.01.22.700961 　

  3. Computational design of non-porous pH-responsive antibody nanoparticles. 国際誌 査読有り

    Erin C Yang, Robby Divine, Marcos C Miranda, Andrew J Borst, Will Sheffler, Jason Z Zhang, Justin Decarreau, Amijai Saragovi, Mohamad Abedi, Nicolas Goldbach, Maggie Ahlrichs, Craig Dobbins, Alexis Hand, Suna Cheng, Mila Lamb, Paul M Levine, Sidney Chan, Rebecca Skotheim, Jorge Fallas, George Ueda, Joshua Lubner, Masaharu Somiya, Alena Khmelinskaia, Neil P King, David Baker

    Nature structural & molecular biology　2024年5月9日

    DOI： 10.1038/s41594-024-01288-5 　

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    Programming protein nanomaterials to respond to changes in environmental conditions is a current challenge for protein design and is important for targeted delivery of biologics. Here we describe the design of octahedral non-porous nanoparticles with a targeting antibody on the two-fold symmetry axis, a designed trimer programmed to disassemble below a tunable pH transition point on the three-fold axis, and a designed tetramer on the four-fold symmetry axis. Designed non-covalent interfaces guide cooperative nanoparticle assembly from independently purified components, and a cryo-EM density map closely matches the computational design model. The designed nanoparticles can package protein and nucleic acid payloads, are endocytosed following antibody-mediated targeting of cell surface receptors, and undergo tunable pH-dependent disassembly at pH values ranging between 5.9 and 6.7. The ability to incorporate almost any antibody into a non-porous pH-dependent nanoparticle opens up new routes to antibody-directed targeted delivery.

  4. Engineering of Extracellular Vesicles for Small Molecule-Regulated Cargo Loading and Cytoplasmic Delivery of Bioactive Proteins. 国際誌 査読有り

    Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda

    Molecular pharmaceutics　2022年5月20日

    DOI： 10.1021/acs.molpharmaceut.2c00192 　

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    Cytoplasmic delivery of functional proteins into target cells remains challenging for many biological agents to exert their therapeutic effects. Extracellular vesicles (EVs) are expected to be a promising platform for protein delivery; however, efficient loading of proteins of interest (POIs) into EVs remains elusive. In this study, we utilized small compound-induced heterodimerization between FK506 binding protein (FKBP) and FKBP12-rapamycin-binding (FRB) domain to sort bioactive proteins into EVs using the FRB-FKBP system. When CD81, a typical EV marker protein, and POI were fused with FKBP and FRB, respectively, rapamycin induced the binding of these proteins through the FKBP-FRB interaction and recruited the POIs into EVs. The released EVs, displaying the virus-derived membrane fusion protein, delivered the POI cargo into recipient cells and their functionality in the recipient cells was confirmed. Furthermore, we demonstrated that CD81 could be replaced with other EV-enriched proteins, such as CD63 or HIV Gag. Thus, the FRB-FKBP system enables the delivery of functional proteins and paves the way for EV-based protein delivery platforms.

  5. Reporter gene assay for membrane fusion of extracellular vesicles 査読有り

    Masaharu Somiya, Shun{\textquotesingle}ichi Kuroda

    Journal of Extracellular Vesicles　10　(13)　2021年11月22日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/jev2.12171 　

    ISSN：2001-3078

  6. Real-Time Luminescence Assay for Cytoplasmic Cargo Delivery of Extracellular Vesicles 査読有り

    Masaharu Somiya, Shun’ichi Kuroda

    Analytical Chemistry　2021年3月

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.analchem.1c00339 　

    ISSN：0003-2700

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Extracellular vesicles (EVs) have been considered to deliver biological cargos betweencells and mediate intercellular communication. However, the mechanisms that underlie the biological process of EV uptake and cytoplasmic cargo release in recipient cells are largely unknown. Quantitative and real-time assays for assessment of the cargo delivery efficiency inside recipient cells have not been feasible. In this study, we developed an EV cargo delivery (EVCD) assay using a split luciferase called the NanoBiT system. Recipient cells expressing LgBiT, a large subunit of luciferase, emit luminescence when the EV cargo proteins fused with a small luminescence tag (HiBiT tag) that can complement LgBiT are delivered to the cytoplasm of recipient cells. Using the EVCD assay, the cargo delivery efficiency of EVs could be quantitatively measured in real time. This assay was highly sensitive in detecting a single event of cargo delivery per cell. We found that modification of EVs with a virus-derived fusogenic protein significantly enhanced the cytoplasmic cargo delivery; however, in the absence of a fusogenic protein, the cargo delivery efficiency of EVs was below the threshold of the assay. The EVCD assay could assess the effect of entry inhibitors on EV cargo delivery. Furthermore, using a luminescence microscope, the cytoplasmic cargo delivery of EVs was directly visualized in living cells. This assay could reveal the biological mechanism of the cargo delivery processes of EVs.</jats:p>

  7. Biocompatibility of highly purified bovine milk-derived extracellular vesicles 国際誌 査読有り

    Somiya, M., Yoshioka, Y., Ochiya, T.

    Journal of Extracellular Vesicles　7　(1)　1440132-1440132　2018年

    出版者・発行元： Taylor and Francis Ltd.

    DOI： 10.1080/20013078.2018.1440132 　

    ISSN：2001-3078

  8. タンパク質デザインの薬物送達システムへの応用 招待有り

    曽宮正晴

    生体の科学　76　(2)　126-130　2025年4月

    DOI： 10.11477/mf.037095310760020126 　

  9. Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches 査読有り

    Joshua A. Welsh, Deborah C. I. Goberdhan, Lorraine O'Driscoll, Edit I. Buzas, Cherie Blenkiron, Benedetta Bussolati, Houjian Cai, Dolores Di Vizio, Tom A. P. Driedonks, Uta Erdbrügger, Juan M. Falcon‐Perez, Qing‐Ling Fu, Andrew F. Hill, Metka Lenassi, Sai Kiang Lim, Mỹ G. Mahoney, Sujata Mohanty, Andreas Möller, Rienk Nieuwland, Takahiro Ochiya, Susmita Sahoo, Ana C. Torrecilhas, Lei Zheng, Andries Zijlstra, Sarah Abuelreich, Reem Bagabas, Paolo Bergese, Esther M. Bridges, Marco Brucale, Dylan Burger, Randy P. Carney, Emanuele Cocucci, Rossella Crescitelli, Edveena Hanser, Adrian L. Harris, Norman J. Haughey, An Hendrix, Alexander R. Ivanov, Tijana Jovanovic‐Talisman, Nicole A. Kruh‐Garcia, Vroniqa Ku'ulei‐Lyn Faustino, Diego Kyburz, Cecilia Lässer, Kathleen M. Lennon, Jan Lötvall, Adam L. Maddox, Elena S. Martens‐Uzunova, Rachel R. Mizenko, Lauren A. Newman, Andrea Ridolfi, Eva Rohde, Tatu Rojalin, Andrew Rowland, Andras Saftics, Ursula S. Sandau, Julie A. Saugstad, Faezeh Shekari, Simon Swift, Dmitry Ter‐Ovanesyan, Juan P. Tosar, Zivile Useckaite, Francesco Valle, Zoltan Varga, Edwin van der Pol, Martijn J. C. van Herwijnen, Marca H. M. Wauben, Ann M. Wehman, Sarah Williams, Andrea Zendrini, Alan J. Zimmerman, Clotilde Théry, Kenneth W. Witwer

    Journal of Extracellular Vesicles　13　(2)　2024年2月7日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/jev2.12404 　

    ISSN：2001-3078

    eISSN：2001-3078

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    Abstract Extracellular vesicles (EVs), through their complex cargo, can reflect the state of their cell of origin and change the functions and phenotypes of other cells. These features indicate strong biomarker and therapeutic potential and have generated broad interest, as evidenced by the steady year‐on‐year increase in the numbers of scientific publications about EVs. Important advances have been made in EV metrology and in understanding and applying EV biology. However, hurdles remain to realising the potential of EVs in domains ranging from basic biology to clinical applications due to challenges in EV nomenclature, separation from non‐vesicular extracellular particles, characterisation and functional studies. To address the challenges and opportunities in this rapidly evolving field, the International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) updates its ‘Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles’, which was first published in 2014 and then in 2018 as MISEV2014 and MISEV2018, respectively. The goal of the current document, MISEV2023, is to provide researchers with an updated snapshot of available approaches and their advantages and limitations for production, separation and characterisation of EVs from multiple sources, including cell culture, body fluids and solid tissues. In addition to presenting the latest state of the art in basic principles of EV research, this document also covers advanced techniques and approaches that are currently expanding the boundaries of the field. MISEV2023 also includes new sections on EV release and uptake and a brief discussion of in vivo approaches to study EVs. Compiling feedback from ISEV expert task forces and more than 1000 researchers, this document conveys the current state of EV research to facilitate robust scientific discoveries and move the field forward even more rapidly.

  10. Computational design of non-porous, pH-responsive antibody nanoparticles

    Erin C. Yang, Robby Divine, Marcos C. Miranda, Andrew J. Borst, Will Sheffler, Jason Z Zhang, Justin Decarreau, Amijai Saragovi, Mohamad Abedi, Nicolas Goldbach, Maggie Ahlrichs, Craig Dobbins, Alexis Hand, Suna Cheng, Mila Lamb, Paul M. Levine, Sidney Chan, Rebecca Skotheim, Jorge Fallas, George Ueda, Joshua Lubner, Masaharu Somiya, Alena Khmelinskaia, Neil P. King, David Baker

    2023年4月18日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2023.04.17.537263 　

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    Abstract Programming protein nanomaterials to respond to changes in environmental conditions is a current challenge for protein design and important for targeted delivery of biologics. We describe the design of octahedral non-porous nanoparticles with the three symmetry axes (four-fold, three-fold, and two-fold) occupied by three distinct protein homooligomers: ade novodesigned tetramer, an antibody of interest, and a designed trimer programmed to disassemble below a tunable pH transition point. The nanoparticles assemble cooperatively from independently purified components, and a cryo-EM density map reveals that the structure is very close to the computational design model. The designed nanoparticles can package a variety of molecular payloads, are endocytosed following antibody-mediated targeting of cell surface receptors, and undergo tunable pH-dependent disassembly at pH values ranging between to 5.9-6.7. To our knowledge, these are the first designed nanoparticles with more than two structural components and with finely tunable environmental sensitivity, and they provide new routes to antibody-directed targeted delivery.

  11. Progress of Endogenous and Exogenous Nanoparticles for Cancer Therapy and Diagnostics 査読有り

    Hideaki Fujita, Seiichi Ohta, Noriko Nakamura, Masaharu Somiya, Masanobu Horie

    Genes　14　(2)　259-259　2023年1月19日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/genes14020259 　

    eISSN：2073-4425

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    The focus of this brief review is to describe the application of nanoparticles, including endogenous nanoparticles (e.g., extracellular vesicles, EVs, and virus capsids) and exogenous nanoparticles (e.g., organic and inorganic materials) in cancer therapy and diagnostics. In this review, we mainly focused on EVs, where a recent study demonstrated that EVs secreted from cancer cells are associated with malignant alterations in cancer. EVs are expected to be used for cancer diagnostics by analyzing their informative cargo. Exogenous nanoparticles are also used in cancer diagnostics as imaging probes because they can be easily functionalized. Nanoparticles are promising targets for drug delivery system (DDS) development and have recently been actively studied. In this review, we introduce nanoparticles as a powerful tool in the field of cancer therapy and diagnostics and discuss issues and future prospects.

  12. Recent advances in animal cell technologies for industrial and medical applications. 査読有り

    Masanobu Horie, Noriko Yamano-Adachi, Yoshinori Kawabe, Hidenori Kaneoka, Hideaki Fujita, Eiji Nagamori, Ryosuke Iwai, Yasushi Sato, Kei Kanie, Seiichi Ohta, Masaharu Somiya, Kosuke Ino

    Journal of bioscience and bioengineering　133　(6)　509-514　2022年6月

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2022.03.005 　

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    The industrial use of living organisms for bioproduction of valued substances has been accomplished mostly using microorganisms. To produce high-value bioproducts such as antibodies that require glycosylation modification for better performance, animal cells have been recently gaining attention in bioengineering because microorganisms are unsuitable for producing such substances. Furthermore, animal cells are now classified as products because a large number of cells are required for use in regenerative medicine. In this article, we review animal cell technologies and the use of animal cells, focusing on useable cell generation and large-scale production of animal cells. We review recent advance in mammalian cell line development because this is the first step in the production of recombinant proteins, and it largely affects the efficacy of the production. We next review genetic engineering technology focusing on CRISPR-Cas system as well as surrounding technologies as these methods have been gaining increasing attention in areas that use animal cells. We further review technologies relating to bioreactors used in the context of animal cells because they are essential for the mass production of target products. We also review tissue engineering technology because tissue engineering is one of the main exits for mass-produced cells; in combination with genetic engineering technology, it can prove to be a promising treatment for patients with genetic diseases after the establishment of induced pluripotent stem cell technology. The technologies highlighted in this review cover brief outline of the recent animal cell technologies related to industrial and medical applications.

  13. Comment on "Cutting Edge: Circulating Exosomes with COVID Spike Protein Are Induced by BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) Vaccination prior to Development of Antibodies: A Novel Mechanism for Immune Activation by mRNA Vaccines". 国際誌 査読有り

    Masaharu Somiya

    Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950)　208　(8)　1833-1833　2022年4月15日

    DOI： 10.4049/jimmunol.2101082 　

  14. Verification of extracellular vesicle-mediated functional mRNA delivery via RNA editing

    Somiya, Masaharu, Kuroda, Shun{\textquoteright}ichi

    bioRxiv　2022年1月26日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2022.01.25.477620 　

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    The secretion and delivery of mRNA by extracellular vesicles (EVs) may contribute to intercellular communications. Several reporter assays have been developed to quantify EV-mediated functional delivery of mRNA into recipient cells. However, mRNA delivery efficiency can often be overestimated by experimental artifacts, resulting in "pseudo-delivery" of reporter proteins rather than mRNA. In this study, we revealed that substantial amounts of reporter proteins expressed in donor cells are secreted into the medium and interfere with the reporter assay. To eliminate this pseudo-delivery, we established a functional RNA delivery assay that employs an RNA editing tool, enabling the verification of bona fide delivery of mRNA into recipient cells. The donor cells expressed a reporter gene containing a stop codon in a non-functional open reading frame. After EV-mediated delivery of reporter mRNAs to the recipient cells, guide RNAs and RNA editing enzymes (dCas13b-hADAR2 fusion proteins) correct the RNA sequence and induce the expression of functional reporter proteins in the recipient cells. Using this system, we showed that EVs containing alphavirus-derived replicon successfully delivered functional RNA and expressed the reporter proteins. The RNA delivery assay using RNA editing enables the precise analysis of EV-mediated mRNA delivery.

  15. Engineering of extracellular vesicles for small molecule-regulated cargo loading and cytoplasmic delivery of bioactive proteins

    Masaharu Somiya, Shun{\textquotesingle}ichi Kuroda

    bioRxiv　2021年11月5日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2021.11.04.466099 　

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    <jats:p>Cytoplasmic delivery of functional proteins into target cells remains challenging for many biological agents to exert their therapeutic effects. Extracellular vesicles (EVs) are expected to be a promising platform for protein delivery; however, efficient loading of proteins of interest (POIs) into EVs remains elusive. In this study, we utilized small compound-induced heterodimerization between FK506 binding protein (FKBP) and FKBP12-rapamycin-binding (FRB) domain, to sort bioactive proteins into EVs using the FRB-FKBP system. When CD81, a typical EV marker protein, and POI were fused with FKBP and FRB, respectively, rapamycin induced the binding of these proteins through FKBP-FRB interaction and recruited the POIs into EVs. The released EVs, displaying virus-derived membrane fusion protein, delivered the POI cargo into recipient cells and their functionality in the recipient cells was confirmed. Furthermore, we demonstrated that CD81 could be replaced with other EV-enriched proteins, such as CD63 or HIV Gag. Thus, the FRB-FKBP system enables the delivery of functional proteins and paves the way for EV-based protein delivery platforms.</jats:p>

  16. HBV Pre-S1-Derived Myristoylated Peptide (Myr47): Identification of the Inhibitory Activity on the Cellular Uptake of Lipid Nanoparticles 査読有り

    Masaya Nanahara, Ya-Ting Chang, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda

    Viruses　13　(5)　929-929　2021年5月17日

    出版者・発行元： {MDPI} {AG}

    DOI： 10.3390/v13050929 　

    ISSN：1999-4915

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    <jats:p>The Myr47 lipopeptide, consisting of hepatitis B virus (HBV) pre-S1 domain (myristoylated 2–48 peptide), is an effective commercialized anti-HBV drug that prevents the interaction of HBV with sodium taurocholate cotransporting polypeptide (NTCP) on human hepatocytes, an activity which requires both N-myristoylation residue and specific amino acid sequences. We recently reported that Myr47 reduces the cellular uptake of HBV surface antigen (HBsAg, subviral particle of HBV) in the absence of NTCP expression. In this study, we analyzed how Myr47 reduces the cellular uptake of lipid nanoparticles (including liposomes (LPs) and HBsAg) without NTCP expression. By using Myr47 mutants lacking the HBV infection inhibitory activity, they could reduce the cellular uptake of LPs in an N-myristoylation-dependent manner and an amino acid sequence-independent manner, not only in human liver-derived cells but also in human non-liver-derived cells. Moreover, Myr47 and its mutants could reduce the interaction of LPs with apolipoprotein E3 (ApoE3) in an N-myristoylation-dependent manner regardless of their amino acid sequences. From these results, lipopeptides are generally anchored by inserting their myristoyl residue into the lipid bilayer and can inhibit the interaction of LPs/HBsAg with apolipoprotein, thereby reducing the cellular uptake of LPs/HBsAg. Similarly, Myr47 would interact with HBV, inhibiting the uptake of HBV into human hepatic cells, while the inhibitory effect of Myr47 may be secondary to its ability to protect against HBV infection.</jats:p>

  17. Sex differences in the incidence of anaphylaxis to LNP-mRNA COVID-19 vaccines 国際誌

    Masaharu Somiya, Sohtaro Mine, Kosuke Yasukawa, Saki Ikeda

    Vaccine　39　(25)　3313-3314　2021年5月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.vaccine.2021.04.066 　

    ISSN：0264-410X

  18. Polymerized Albumin Receptor of Hepatitis B Virus for Evading the Reticuloendothelial System 査読有り

    Kurumi Takagi, Masaharu Somiya, Joohee Jung, Masumi Iijima, Shun'ichi Kuroda

    Pharmaceuticals　2021年4月

    DOI： 10.3390/ph14050408 　

  19. Cytoplasmic delivery of small interfering RNA by photoresponsive non-cationic liposomes 査読有り

    Masaharu Somiya, Kanako Sakaeda, Yuta Ishii, Shun’ichi Kuroda

    Journal of Drug Delivery Science and Technology　102488-102488　2021年3月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.jddst.2021.102488 　

    ISSN：1773-2247

  20. Reporter gene assay for membrane fusion of extracellular vesicles

    Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda

    bioRxiv　2021年2月17日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2021.02.16.431359 　

    ISSN：2001-3078

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    <sec><title>Abstract</title>Extracellular vesicles (EVs) secreted by living cells are expected to deliver biological cargo molecules, including RNA and proteins, to the cytoplasm of recipient cells. There is an increasing need to understand the mechanism of intercellular cargo delivery by EVs. However, the lack of a feasible bioassay has hampered our understanding of the biological processes of EV uptake, membrane fusion, and cargo delivery to recipient cells. Here, we describe a reporter gene assay that can measure the membrane fusion efficiency of EVs during cargo delivery to recipient cells. When EVs containing tetracycline transactivator (tTA)-fused tetraspanins are internalized by recipient cells and fuse with cell membranes, the tTA domain is exposed to the cytoplasm and cleaved by protease to induce tetracycline responsive element (TRE)-mediated reporter gene expression in recipient cells. This assay (designated as <bold>E</bold>V-mediated <bold>t</bold>etraspanin-<bold>t</bold>TA <bold>d</bold>elivery assay, ETTD assay), enabled us to assess the cytoplasmic cargo delivery efficiency of EVs in recipient cells. With the help of a vesicular stomatitis virus-derived membrane fusion protein, the ETTD assay could detect significant enhancement of cargo delivery efficiency of EVs. Furthermore, the ETTD assay could evaluate the effect of potential cargo delivery enhancers/inhibitors. Thus, the ETTD assay may contribute to a better understanding of the underlying mechanism of the cytoplasmic cargo delivery by EVs. </sec>

  21. Enhancing antibody-dependent cellular phagocytosis by Re-education of tumor-associated macrophages with resiquimod-encapsulated liposomes 国際誌

    Hao Li, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda

    Biomaterials　268　120601-120601　2021年1月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.biomaterials.2020.120601 　

    ISSN：0142-9612

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    Tumor-associated macrophages (TAMs) exist in nearly all tumors, and form a major part of the tumor microenvironment. TAMs are divided into two groups: tumor-suppressing M1 type and tumor-promoting M2 type. Most TAMs are educated by the tumor cells to become M2 type, which support tumor growth and make immunotherapy ineffective. Antibody-dependent cellular phagocytosis (ADCP) is an important mechanism for antibody cancer therapy, and this mechanism is dependent on TAMs. In this study, we found that the M1 type macrophages elicit a more efficient ADCP response than the M2 type, which was confirmed by three tumor cell lines, Raji, A431, and SKBR3, along with their corresponding therapeutic antibody Rituximab, anti-EGFR mouse monoclonal antibody (clone 528), and Trastuzumab, respectively. Resiquimod (R848), an immune system activating agent, has been shown to stimulate the M1 type macrophages, and re-educate the TAMs from M2 type to M1 type. By treating TAMs with R848, the ADCP response increased significantly in vitro and in in vivo mouse xenograft models. R848 encapsulated liposomes (R848-LPs) not only accumulated efficiently in the tumor tissues, but also distributed in the TAMs. Synergizing the R848-LPs with the anti-EGFR mouse monoclonal antibody (clone 528) significantly inhibited WiDr-tumor growth in vivo. Our study also revealed that the TAM-targeted delivery of R848 is able to re-educate the TAMs to M1 type, enhance the ADCP effect of the antibodies, and hence, enhance the anti-tumor effect of the therapeutic antibodies.

  22. A regulatory role of scavenger receptor class B type 1 in endocytosis and lipid droplet formation induced by liposomes containing phosphatidylethanolamine in HEK293T cells 国際誌 査読有り

    Kazuyo Fujita, Narumi Koide, Masaharu Somiya, Shun{\textquotesingle}ichi Kuroda, Shuji Hinuma

    Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research　1868　(1)　118859-118859　2021年1月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.bbamcr.2020.118859 　

    ISSN：0167-4889

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    We have recently reported that phosphatidylethanolamine (PE)-containing liposomes are endocytosed and then induce lipid droplets (LDs) in HEK293T cells. In this study, we elucidated a mechanism responsible for endocytosis of PE-containing liposomes and induction of LDs. By using fluorescence-labeled liposomes and flow cytometry, we found that PE-containing liposomes were very efficiently internalized in HEK293T cells. However, Block lipid transporter-1 (BLT-1) only marginally suppressed the uptake of these liposomes, indicating that entire liposomes were mostly taken up in these cells. They were therefore inferred to express abundant PE receptors responsible for endocytosis of PE-containing liposomes. We examined the expression of 52 candidate genes through transcriptomic analyses and eventually narrowed it down to four candidate genes, which were abundantly expressed in HEK293T cells. Among siRNAs targeting these candidates, scavenger receptor class B type 1 (SR-B1) siRNA showed the most profound reduction in PE liposomal uptake. Conversely, the expression of SR-B1 by transfection of an expression plasmid enhanced the uptake of PE-containing liposomes. After the internalization of PE-containing liposomes, they were colocalized with endosomes/lysosomes and SR-B1, which indicates that these liposomes are taken up in HEK293T cells at least partially through the endosomal/lysosomal pathway. A specific anti-SR-B1-antibody blocked the uptake of PE-containing liposomes in HEK293T cells while LD formation in these cells induced by PE-containing liposomes was suppressed by treatment with SR-B1 siRNA. These results demonstrate that SR-B1 functions as a receptor for the endocytosis of PE-containing liposomes and regulates the formation of LDs induced by PE-containing liposomes in HEK293T cells.

  23. Real-time luminescence assay for cytoplasmic cargo delivery of extracellular vesicles

    Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda

    bioRxiv　2020年10月16日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2020.10.16.341974 　

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Extracellular vesicles (EVs) have been considered to deliver biological cargos betweencells and mediate intercellular communication. However, the mechanisms that underlie the biological process of EV uptake and cytoplasmic cargo release in recipient cells are largely unknown. Quantitative and real-time assays for assessment of the cargo delivery efficiency inside recipient cells have not been feasible. In this study, we developed an EV cargo delivery (EVCD) assay using a split luciferase called the NanoBiT system. Recipient cells expressing LgBiT, a large subunit of luciferase, emit luminescence when the EV cargo proteins fused with a small luminescence tag (HiBiT tag) that can complement LgBiT are delivered to the cytoplasm of recipient cells. Using the EVCD assay, the cargo delivery efficiency of EVs could be quantitatively measured in real time. This assay was highly sensitive in detecting a single event of cargo delivery per cell. We found that modification of EVs with a virus-derived fusogenic protein significantly enhanced the cytoplasmic cargo delivery; however, in the absence of a fusogenic protein, the cargo delivery efficiency of EVs was below the threshold of the assay. The EVCD assay could assess the effect of entry inhibitors on EV cargo delivery. Furthermore, using a luminescence microscope, the cytoplasmic cargo delivery of EVs was directly visualized in living cells. This assay could reveal the biological mechanism of the cargo delivery processes of EVs.</jats:p>

  24. Virus-mimicking nanocarriers for the intracellular delivery of therapeutic biomolecules. 国際誌

    Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda

    Nanomedicine (London, England)　15　(12)　1163-1165　2020年5月

    DOI： 10.2217/nnm-2020-0078 　

  25. Where does the cargo go?: Solutions to provide experimental support for the “extracellular vesicle cargo transfer hypothesis” 国際誌 査読有り

    Somiya, M.

    Journal of Cell Communication and Signaling　14　(2)　135-146　2020年

    DOI： 10.1007/s12079-020-00552-9 　

  26. DDS Nanocarriers Mimicking Early Infection Machinery of Viruses 査読有り

    Somiya, M., Kuroda, S.

    Yakugaku zasshi : Journal of the Pharmaceutical Society of Japan　140　(2)　147-152　2020年

    DOI： 10.1248/yakushi.19-00187-2 　

  27. Construction of a Macrophage-Targeting Bio-nanocapsule-Based Nanocarrier 国際誌 査読有り

    Li, H., Somiya, M., Tatematsu, K., Kuroda, S.

    Methods in Molecular Biology　2059　299-313　2020年

    DOI： 10.1007/978-1-4939-9798-5_16 　

    ISSN：1064-3745

  28. Induction of lipid droplets in non-macrophage cells as well as macrophages by liposomes and exosomes 国際誌 査読有り

    Fujita, K., Somiya, M., Kuroda, S., Hinuma, S.

    Biochemical and Biophysical Research Communications　510　(1)　184-190　2019年

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2019.01.078 　

  29. Oriented immobilization to nanoparticles enhanced the therapeutic efficacy of antibody drugs 国際誌 査読有り

    Iijima, M., Araki, K., Liu, Q., Somiya, M., Kuroda, S.

    Acta Biomaterialia　86　373-380　2019年

    DOI： 10.1016/j.actbio.2019.01.011 　

  30. In vivo uterine local gene delivery system using TAT‐displaying bionanocapsules 国際誌 査読有り

    Kaori Koizumi, Hitomi Nakamura, Masumi Iijima, Takashi Matsuzaki, Masaharu Somiya, Keiichi Kumasawa, Tadashi Kimura, Shun'ichi Kuroda

    The Journal of Gene Medicine　21　(12)　e3140　2019年

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/jgm.3140 　

    ISSN：1099-498X

  31. A hepatitis B virus-derived human hepatic cell-specific heparin-binding peptide: Identification and application to a drug delivery system 国際誌 査読有り

    Liu, Q., Somiya, M., Iijima, M., Tatematsu, K., Kuroda, S.

    Biomaterials Science　7　(1)　322-335　2019年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry ({RSC})

    DOI： 10.1039/c8bm01134f 　

    ISSN：2047-4830

  32. CD11c-specific bio-nanocapsule enhances vaccine immunogenicity by targeting immune cells 国際誌 査読有り

    Matsuo, H., Somiya, M., Iijima, M., Arakawa, T., Kuroda, S.

    Journal of Nanobiotechnology　16　(1)　59-59　2018年

    DOI： 10.1186/s12951-018-0386-6 　

  33. Development of a macrophage-targeting and phagocytosis-inducing bio-nanocapsule-based nanocarrier for drug delivery 国際誌 査読有り

    Li, H., Tatematsu, K., Somiya, M., Iijima, M., Kuroda, S.

    Acta Biomaterialia　73　412-423　2018年

    出版者・発行元： Acta Materialia Inc

    DOI： 10.1016/j.actbio.2018.04.023 　

    ISSN：1878-7568 1742-7061

  34. Low immunogenic bio-nanocapsule based on hepatitis B virus escape mutants 国際誌 査読有り

    Jung, J., Somiya, M., Jeong, S.-Y., Choi, E.K., Kuroda, S.

    Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine　14　(2)　595-600　2018年

    出版者・発行元： Elsevier Inc.

    DOI： 10.1016/j.nano.2017.11.017 　

    ISSN：1549-9642 1549-9634

  35. 生物の仕組みに学ぶDDSナノキャリアの開発

    曽宮 正晴

    Drug Delivery System　32　(2)　156-157　2017年3月

    出版者・発行元： 日本DDS学会

    ISSN：0913-5006

  36. Current progress of virus-mimicking nanocarriers for drug delivery 国際誌 査読有り

    Somiya, M., Liu, Q., Kuroda, S.

    Nanotheranostics　1　(4)　415-429　2017年

    出版者・発行元： Ivyspring International Publisher

    DOI： 10.7150/ntno.21723 　

    ISSN：2206-7418

  37. Drug delivery application of extracellular vesicles; insight into production, drug loading, targeting, and pharmacokinetics 査読有り

    Takahiro Ochiya, Division of Molecular and Cellular Medicine, National Cancer Center Research Institute, Tokyo, Japan, Masaharu Somiya, Yusuke Yoshioka

    AIMS Bioengineering　4　(1)　73-92　2017年

    出版者・発行元： American Institute of Mathematical Sciences ({AIMS})

    DOI： 10.3934/bioeng.2017.1.73 　

  38. Biomimetic strategy for development of pleiotropic DDS carriers 査読有り

    Somiya, M.

    Drug Delivery System　32　(2)　156-157　2017年

    出版者・発行元： Japan Society of Drug Delivery System

    DOI： 10.2745/dds.32.156 　

    ISSN：1881-2732 0913-5006

  39. 【がんのバイオマーカー】 血中エクソソームによるがん診断の可能性

    曽宮 正晴, 吉岡 祐亮

    血液フロンティア　26　(10)　1379-1384　2016年9月

    出版者・発行元： (株)医薬ジャーナル社

    ISSN：1344-6940

  40. Release of siRNA from Liposomes Induced by Curcumin 査読有り

    Fujita, K., Hiramatsu, Y., Minematsu, H., Somiya, M., Kuroda, S., Seno, M., Hinuma, S.

    Journal of Nanotechnology　2016　1-6　2016年

    出版者・発行元： Hindawi Publishing Corporation

    DOI： 10.1155/2016/7051523 　

    ISSN：1687-9511 1687-9503

  41. Elucidation of the early infection machinery of hepatitis B virus by using bio-nanocapsule 国際誌 査読有り

    Liu, Q., Somiya, M., Kuroda, S.

    World Journal of Gastroenterology　22　(38)　8489-8489　2016年

    DOI： 10.3748/wjg.v22.i38.8489 　

    ISSN：1007-9327

    eISSN：2219-2840

  42. Cellular uptake of hepatitis B virus envelope L particles is independent of sodium taurocholate cotransporting polypeptide, but dependent on heparan sulfate proteoglycan 国際誌 査読有り

    Somiya, M., Liu, Q., Yoshimoto, N., Iijima, M., Tatematsu, K., Nakai, T., Okajima, T., Kuroki, K., Ueda, K., Kuroda, S.

    Virology　497　23-32　2016年

    DOI： 10.1016/j.virol.2016.06.024 　

    ISSN：0042-6822

  43. 非カチオン性リポソームによる核酸医薬送達法の可能性

    曽宮正晴, 曽宮正晴, 曽宮正晴, 黒田俊一, 黒田俊一

    Drug Deliv Syst　31　(1)　35-43　2016年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.2745/dds.31.35 　

    ISSN：1881-2732 0913-5006

  44. Mutational analysis of hepatitis B virus pre-S1 (9-24) fusogenic peptide 国際誌 査読有り

    Liu, Q., Somiya, M., Shimada, N., Sakamoto, W., Yoshimoto, N., Iijima, M., Tatematsu, K., Nakai, T., Okajima, T., Maruyama, A., Kuroda, S.

    Biochemical and Biophysical Research Communications　474　(2)　406-412　2016年

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2016.04.125 　

    ISSN：0006-291X

    eISSN：1090-2104

  45. One-step scalable preparation method for non-cationic liposomes with high siRNA content 査読有り

    Somiya, Masaharu, Yamaguchi, Kotomi, Liu, Qiushi, Niimi, Tomoaki, Maturana, Andr{\'{e } }s Daniel, Iijima, Masumi, Yoshimoto, Nobuo, Kuroda, Shun'ichi

    Int. J. Pharm.　490　(1-2)　316-323　2015年7月

    DOI： 10.1016/j.ijpharm.2015.05.072 　

    ISSN：0378-5173

    eISSN：1873-3476

  46. Virosomes of hepatitis B virus envelope L proteins containing doxorubicin: synergistic enhancement of human liver-specific antitumor growth activity by radiotherapy 査読有り

    Qiushi Liu, Joohee Jung, Masaharu Somiya, Masumi Iijima, Nobuo Yoshimoto, Tomoaki Niimi, Andres D. Maturana, Seol Hwa Shin, Seong-Yun Jeong, Eun Kyung Choi, Shun'ichi Kuroda

    INTERNATIONAL JOURNAL OF NANOMEDICINE　10　4159-4172　2015年

    DOI： 10.2147/IJN.S84295 　

    ISSN：1178-2013

  47. Intracellular trafficking of bio-nanocapsule-liposome complex: Identification of fusogenic activity in the pre-S1 region of hepatitis B virus surface antigen L protein 査読有り

    Somiya, M., Sasaki, Y., Matsuzaki, T., Liu, Q., Iijima, M., Yoshimoto, N., Niimi, T., Maturana, A.D., Kuroda, S.

    Journal of Controlled Release　212　10-8　2015年

    DOI： 10.1016/j.jconrel.2015.06.012 　

    ISSN：0168-3659

    eISSN：1873-4995

  48. Virosomes of hepatitis B virus envelope L proteins containing doxorubicin: synergistic enhancement of human liver-specific antitumor growth activity by radiotherapy. 国際誌 査読有り

    Qiushi Liu, Joohee Jung, Masaharu Somiya, Masumi Iijima, Nobuo Yoshimoto, Tomoaki Niimi, Andrés D Maturana, Seol Hwa Shin, Seong-Yun Jeong, Eun Kyung Choi, Shun'ichi Kuroda

    International journal of nanomedicine　10　4159-72　2015年

    出版者・発行元： Dove Medical Press Ltd.

    DOI： 10.2147/IJN.S84295 　

    ISSN：1178-2013 1176-9114

  49. Development of a virus-mimicking nanocarrier for drug delivery systems: The bio-nanocapsule 国際誌 査読有り

    Somiya, M., Kuroda, S.

    Advanced Drug Delivery Reviews　95　77-89　2015年

    DOI： 10.1016/j.addr.2015.10.003 　

    ISSN：0169-409X

    eISSN：1872-8294

  50. リポソームの最新動向 バイオナノカプセル‐リポソーム複合体の生体内ピンポイント薬剤送達への応用

    曽宮正晴, 良元伸男, 黒田俊一

    月刊ファインケミカル　42　(4)　44-49　2013年4月15日

    出版者・発行元： シーエムシー出版

    ISSN：0913-6150

  51. Nano-visualization of oriented-immobilized IgGs on immunosensors by high-speed atomic force microscopy 査読有り

    Masumi Iijima, Masaharu Somiya, Nobuo Yoshimoto, Tomoaki Niimi, Shun'ichi Kuroda

    SCIENTIFIC REPORTS　2　790　2012年11月

    DOI： 10.1038/srep00790 　

    ISSN：2045-2322

  52. Targeting of polyplex to human hepatic cells by bio-nanocapsules, hepatitis B virus surface antigen L protein particles 査読有り

    Masaharu Somiya, Nobuo Yoshimoto, Masumi Iijima, Tomoaki Niimi, Takehisa Dewa, Joohee Jung, Shun'ichi Kuroda

    BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY　20　(12)　3873-3879　2012年6月

    DOI： 10.1016/j.bmc.2012.04.031 　

    ISSN：0968-0896

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MISC 4

  1. バイオミミック技術によるDDSナノキャリアの開発 : B型肝炎ウイルス感染機構に基づくバイオナノカプセルを中心に (特集 DDS設計開発の最新研究 : 薬物送達・化粧品・機能性食品への応用)

    曽宮 正晴, 黒田 俊一

    ファインケミカル : 調査・資料・報道・抄録　45　(11)　18-24　2016年11月

    出版者・発行元： シーエムシー出版

    ISSN： 0913-6150

  2. 3P-223 B型肝炎ウイルス外皮Lタンパク質由来Virosomesの創製及び同ドキソルビシン封入体の抗がん活性(生体医用工学,人工臓器,一般講演)

    劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一

    日本生物工学会大会講演要旨集　67　326-326　2015年

    出版者・発行元： 日本生物工学会

  3. 3P-239 バイオナノカプセルを用いた非カチオン性siRNA 送達用ナノキャリア(生体医用工学,人工臓器,一般講演)

    山口 琴美, 曽宮 正晴, 黒田 俊一

    日本生物工学会大会講演要旨集　66　254-254　2014年

    出版者・発行元： 日本生物工学会

  4. 3P-240 バイオナノカプセル- リポソーム複合体を用いた樹状細胞特異的ワクチン(生体医用工学,人工臓器,一般講演)

    横井 沙希帆, 曽宮 正晴, 松尾 英典, 黒田 俊一

    日本生物工学会大会講演要旨集　66　254-254　2014年

    出版者・発行元： 日本生物工学会

講演・口頭発表等 12

  1. 3P-223 B型肝炎ウイルス外皮Lタンパク質由来Virosomesの創製及び同ドキソルビシン封入体の抗がん活性(生体医用工学,人工臓器,一般講演)

    劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一

    日本生物工学会大会講演要旨集　2015年9月25日

  2. B型肝炎ウイルスの感染機構を模倣したバイオナノカプセル‐リポソーム複合体のエンドソーム脱出機構の解明

    曽宮正晴, 曽宮正晴, 曽宮正晴, 劉秋実, 劉秋実, 黒田俊一, 黒田俊一

    日本DDS学会学術集会プログラム予稿集　2015年6月12日

  3. B型肝炎ウイルスの感染機構を搭載したDDSナノキャリアのがん治療への応用

    曽宮正晴, 山口琴美, 黒田俊一

    日本薬学会年会要旨集(CD-ROM)　2015年

  4. 3P-240 バイオナノカプセル- リポソーム複合体を用いた樹状細胞特異的ワクチン(生体医用工学,人工臓器,一般講演)

    横井 沙希帆, 曽宮 正晴, 松尾 英典, 黒田 俊一

    日本生物工学会大会講演要旨集　2014年8月5日

  5. 3P-239 バイオナノカプセルを用いた非カチオン性siRNA 送達用ナノキャリア(生体医用工学,人工臓器,一般講演)

    山口 琴美, 曽宮 正晴, 黒田 俊一

    日本生物工学会大会講演要旨集　2014年8月5日

  6. 3P-238 バイオナノカプセル- リポソーム複合体によるエンドサイトーシスを介さない細胞質内送達(生体医用工学,人工臓器,一般講演)

    曽宮 正晴, 黒田 俊一

    日本生物工学会大会講演要旨集　2014年8月5日

  7. バイオナノカプセル‐リポソーム複合体による抗がん剤(ドキソルビシン)のヒト肝臓由来組織への能動的送達

    劉秋実, 仲本拓央, 曽宮正晴, 飯嶋益巳, 黒田俊一

    日本DDS学会学術集会プログラム予稿集　2014年7月1日

  8. 抗体分子の整列提示能及びクラスタリング能を有するナノキャリア「バイオナノカプセル」を用いた抗体医薬を機能向上させる新ストラテジー

    荒木響子, 劉秋実, 曽宮正晴, 飯嶋益巳, 黒田俊一

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　2014年

  9. ヒトEGFR抗体提示型バイオナノカプセルの細胞内侵入機構の解析

    荒木響子, 曽宮正晴, 黒田俊一

    日本DDS学会学術集会プログラム予稿集　2013年6月5日

  10. バイオナノカプセル複合体化によるポリプレックスの再標的化

    曽宮正晴, 良元伸男, 黒田俊一

    日本DDS学会学術集会プログラム予稿集　2012年6月5日

  11. バイオナノカプセル‐ポリプレックス複合体の遺伝子導入能

    曽宮正晴, 黒田俊一

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　2011年

  12. ヒト細胞株SC‐01MFPにおけるタンパク質生産の特性評価

    曽宮正晴, 中村繁樹, 井上愛子, 井上祐一, 川原浩治

    日本農芸化学会大会講演要旨集　2010年3月5日

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産業財産権 1

  1. 核酸を内封してなる中性又はアニオン性リポソーム及びその製造方法。

    黒田 俊一, 曽宮 正晴

    産業財産権の種類: 特許権

共同研究・競争的資金等の研究課題 15

  1. 生体膜編集技術の基盤構築

    曽宮 正晴

    2026年4月1日 ～ 2029年3月31日

  2. 生体膜融合の操作によって新機能を創発するデザイナー細胞の開発

    曽宮正晴

    提供機関：Japan Science and Technology Agency (JST)

    制度名：PRESTO

    2024年9月 ～ 2028年3月

  3. 脂質二重膜を融合させるde novoタンパク質の生成デザイン

    曽宮 正晴

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    研究機関：The University of Osaka

    2025年4月1日 ～ 2027年3月31日

  4. タンパク質設計による新規ウイルス様ベクターの開発

    曽宮正晴

    2025年1月 ～ 2026年12月

  5. エクソソームの改変による新規遺伝子治療ベクターの開発

    曽宮正晴

    2024年11月 ～ 2026年3月

  6. 脂質認識GPCRを介した細胞外小胞による情報伝達機構の解明

    曽宮 正晴

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Osaka University

    2020年4月1日 ～ 2022年3月31日

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    本研究では、細胞から分泌される細胞外小胞（extracallular vesicles, EV）の新規細胞間情報伝達メカニズムとして、EVの脂質を認識する細胞表面受容体の同定をおこなった。その結果、７回膜貫通膜タンパク質であるGタンパク質共役受容体GPCRがEVの脂質成分を認識することを明らかにし、さらにGPCRを介した細胞内シグナルの活性化メカニズムの一端を明らかにした。ヒトのゲノムには約８００種類のGPCRがコードされていることが知られているが、本研究では３００種類以上のGPCRを網羅的に解析した結果、EVの脂質を認識する可能性のあるものが複数種類存在することを明らかにした。

  7. 広範囲な生体内部位にウイルス並に感染する汎用型ネオ・バイオナノカプセルの創製

    黒田 俊一, 立松 健司, 曽宮 正晴

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関：Osaka University

    2016年5月31日 ～ 2021年3月31日

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    （１）標的化能：広汎な抗体を提示するためにProtein G/LのIgG結合ドメインを提示する新規BNCを創製した。次に、マクロファージや樹状細胞への再標的化に成功した。さらに、Neo-BNC表層に提示するAffibody２種類の選抜が終了した。 （２）ステルス能：HBV（BNC）はPre-S2領域に存在する重合アルブミン結合領域（PARドメイン）によりアルブミンを表層にリクルートし、肝臓細胞表層のnFcRと相互作用することで、速やかに血液中に再放出されることを見出した。 （３）細胞質内侵入能：従来のHBV受容体であるNTCPは肝臓細胞表層では機能せず、エンドソーム内で機能し、替わりにHSPGが表層で機能することを見出した。 （４）リポソーム上での３機能ペプチドの再構成：リポソーム表層に化学修飾したペプチドは配向性が揃わず、標的への相互作用効果が低減する。そこで、HBVのS領域の欠失変異解析を行い、膜透過セグメント２個が足場タンパク質として、ペプチドの精密整列提示に有効であると判明した。

  8. エクソソーム内へのメッセンジャーRNAソーティング技術の開発とDDSへの応用 競争的資金

    曽宮 正晴

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Osaka University

    2018年4月1日 ～ 2020年3月31日

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    エクソソーム内にmRNAを内封する方法を開発するため、当初はエクソソームタンパク質に結合するRNAアプタマーを利用する手法を想定していたが、この手法がうまく作動しなかったため、他の方法を検討した。その結果、ウイルスタンパク質とmRNAを発現させることでエクソソーム内にmRNAを内封し細胞外に分泌させ、さらにこのエクソソームが他の細胞に取り込まれてレポーター遺伝子を発現可能なことを明らかにした。さらにmRNAに改変を加えることで、小分子によって標的細胞内でのmRNAの発現を制御可能なことを見出した。

  9. 核酸搭載エクソソームによる腫瘍関連マクロファージを標的としたがん治療戦略の実証 競争的資金

    曽宮 正晴

    提供機関：JSPS

    制度名：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    2017年4月26日 ～ 2020年3月31日

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    牛乳からのエクソソーム精製について、牛乳に豊富に含まれているタンパク質成分を除くために、牛乳を酢酸で処理してタンパク質を沈殿させ、その上澄み分を超遠心によって分離することで、高度に精製したエクソソームを得ることができた。この方法は、従来報告されている牛乳からのエクソソーム精製法と比較しても、１０倍程度の純度であり、エクソソームのマーカータンパク質を豊富に含んでいることが確認できた。なお、酢酸処理および超遠心法で精製したエクソソームは、マウス静脈内へ高用量投与しても（6 mg/kg）顕著な毒性を示さずアナフィラキシー症状などを誘導しないことを確認した。つまり、牛乳エクソソームの安全性を動物試験レベルで示すことができた。 また核酸内封については、独自の方法によって、牛乳エクソソーム内に効率的に核酸を内封する方法を開発することができた。従来の電気穿孔法の核酸の内封率0.1%と比較して、本研究で開発した新規法では内封効率は最大40%程度となり、非常に高い効率での核酸内封に成功したと言える。 最後にマクロファージの形質変化の誘導について、M2マクロファージをM1マクロファージに変化させると従来報告されていたmiRNAを5種類購入し、マクロファージ細胞株やマウス腹腔マクロファージにトランスフェクションしてその効果を評価したが、いずれのmiRNAについてもマクロファージの表面マーカーを変化させるような結果は得られなかった。今回の実験で用いた細胞モデルが腫瘍周辺に存在しているマクロファージと異なっており、詳細な検討が必要であると考えられる。また、エクソソームによるマクロファージの標的化については、エクソソーム表面の修飾によってマクロファージへの結合能を向上させるよう試みた。エクソソームの表面にマンノースを化学的に架橋すると、マクロファージへのエクソソームの取り込みが向上することを見出した。

  10. 牛乳に含まれる細胞外小胞をヒト細胞が認識し応答する分子機構の解明 競争的資金

    曽宮 正晴

    2019年4月 ～ 2020年3月

  11. 細胞内で自律的に駆動し複製するナノマシンの創製 競争的資金

    曽宮 正晴

    提供機関：JGC-S Scholarship Foundation

    2018年9月 ～ 2019年8月

  12. Discovery of Novel Therapeutics in Kidney Cancer 競争的資金

    曽宮 正晴

    提供機関：AMED

    制度名：Interstellar Initiative 2018

    2018年8月 ～ 2019年3月

  13. 乳中に含まれるエクソソームの機能性成分の同定とそのメカニズム解明 競争的資金

    曽宮 正晴

    提供機関：Mishima Kaiun Memorial Foundation

    制度名：Grant for Scientific Research

    2017年7月 ～ 2018年6月

  14. アルブミン結合ペプチドによる核酸医薬品のアルブミン製剤化技術の開発 競争的資金

    曽宮 正晴

    2017年12月 ～ 2018年3月

  15. 細胞内動態を制御した効率的なＢ型肝炎ウイルス由来薬剤送達ナノキャリアの開発 競争的資金

    曽宮 正晴

    提供機関：JSPS

    制度名：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    B型肝炎ウイルス(HBV)由来ペプチドの膜融合活性をペプチド提示リポソームの機能解析を行った結果、ペプチド中の特定のアミノ酸残基の働きによりpH感受性を示すことが明らかとなった。また、HBV由来ナノ粒子、バイオナノカプセル(BNC)の低pH依存性の膜融合活性が、脂質二重膜の組成に大きく影響されることが明らかとなった。BNCの膜融合に必要なのは、脂質二重膜中のコレステロールの存在と、脂質の脂肪酸鎖が飽和していること、の2点である事が示された。 また、HBVの感染機構を、バイオナノカプセル(BNC)を使用して解析した。まずBNCに、HBVに存在している翻訳後修飾を化学的に施した。その結果、化学修飾をしたBNCでのみ、HBVの受容体であるsodium taurocholate cotransporting polypeptide (NTCP)と結合できるようになった。この修飾BNCを使用して、NTCP発現ヒト肝臓細胞株HepG2への取り込み効率を解析した。その結果、HBV受容体NTCPは細胞表面ではHBVとの結合に関与せず、細胞内部でHBV受容体として働いていることが示唆された。細胞内への取り込みは、ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)と呼ばれる別のタンパク質が担当していることが判明した。つまり、細胞表面のHSPGと結合した化学修飾BNCは、エンドサイトーシスによって細胞内へ取り込まれた後、エンドソーム内に存在しているNTCPと結合することによってその後の感染プロセスが進行するという事が示唆された。また、作製した化学修飾BNCは、HBVの感染を抑制することが判明しており、BNCがHBV侵入阻害剤として使用できること、またBNCを使用して、更なるHBV感染機構の解明が期待できることが示唆された。作製した化学修飾BNCは、抗HBV薬を探索する際のプローブとして、共同研究先で使用されており、候補化合物のスクリーニングが行われている。これらの研究内容は、現在英文雑誌に投稿中である。

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