間葉系幹細胞由来エクソソーム：COVID-19と闘う治療法と薬物送達のためのナノプラットフォーム

Mesenchymal Stem Cell Derived Exosomes: a Nano Platform for Therapeutics and Drug Delivery in Combating COVID-19.

• Pinky
• Suchi Gupta
• Vishnu Krishnakumar
• Yashvi Sharma
• Amit Kumar Dinda
• Sujata Mohanty

抄録

近年、コロナウイルスの新型株SARS-CoV-2によるパンデミックが世界的な関心事となっている。このヒトコロナウイルス（HCov-19）は、確認された症例数が増加の一途をたどっており、世界は厳戒態勢に入っています。現在、世界はこの致命的なウイルスとの戦いの中で、インフルエンザやマラリアなどに有効な薬剤をはじめとする様々な薬剤の試験を行い、有効な治療法を模索しています。潜在的な戦略の開発が急務となっている中、COVID-19肺炎の治療に間葉系幹細胞（MSC）を用いた中国での最近の2つの研究は、COVID-19感染者の治療法の可能性に光を当てている。しかし、MSCは、他の様々な臨床試験で使用されているにもかかわらず、傷や疾患の微小環境で凝集したり、塊を形成したりする傾向があるため、常に疑問視されてきました。また、これらのMSCが分泌するエクソソームが細胞の生物学的・治療的効果に寄与することが様々な研究で報告されています。これらのエキソソームは、様々な肺疾患における安全性と実現可能性を評価した報告があり、無細胞治療薬として提案されています。また、細胞を標的とした、低免疫原性、安全性、生体適合性の高さなどの魅力的な特徴により、他の合成ナノベシクルとは一線を画し、薬物送達用ナノプラットフォームとしての役割が期待されています。これらの知見を踏まえ、ここでは、幹細胞由来エクソソームの魅力的な治療薬・送達ナノキャリアとしての概要を紹介する。このレビューでは、現在のパンデミックのシナリオにおける新規ナノ介入の有望な候補として、エクソソームを理解する上での最近のエビデンスと進展を簡単に要約する。さらに、このレビューでは、重度の肺病理学的状態と闘うためのエクソソームのメカニズム論的な役割を強調し、議論する。また、エクソソソームのナノフォーミュレーションの応用性、保存性、安定性などについても考察し、既製品の治療薬としてのエクソソソームの有用性を示した。

The recent pandemic situation transpired due to coronavirus novel strain SARS-CoV-2 has become a global concern. This human coronavirus (HCov-19) has put the world on high alert as the numbers of confirmed cases are continuously increasing. The world is now fighting against this deadly virus and is leaving no stone unturned to find effective treatments through testing of various available drugs, including those effective against flu, malaria, etc. With an urgent need for the development of potential strategies, two recent studies from China using Mesenchymal Stem Cells (MSCs) to treat COVID-19 pneumonia have shed some light on a potential cure for the COVID-19 infected patients. However, MSCs, despite being used in various other clinical trials have always been questioned for their tendency to aggregate or form clumps in the injured or disease microenvironment. It has also been reported in various studies that exosomes secreted by these MSCs, contribute towards the cell's biological and therapeutic efficacy. There have been reports evaluating the safety and feasibility of these exosomes in various lung diseases, thereby proposing them as a cell-free therapeutic agent. Also, attractive features like cell targeting, low-immunogenicity, safety, and high biocompatibility distinguish these exosomes from other synthetic nano-vesicles and thus potentiate their role as a drug delivery nano-platform. Building upon these observations, herein, efforts are made to give an overview of stem cell-derived exosomes as an appealing therapeutic agent and drug delivery nano-carrier. In this review, we briefly recapitulate the recent evidence and developments in understanding exosomes as a promising candidate for novel nano-intervention in the current pandemic scenario. Furthermore, this review will highlight and discuss mechanistic role of exosomes to combat severe lung pathological conditions. We have also attempted to dwell into the nano-formulation of exosomes for its better applicability, storage, and stability thereby conferring them as off the shelf therapeutic.