テネシー州ナッシュビルにあるバンダービルト大学医療センター（VUMC）の研究者らは、複数の癌、心血管疾患、アルツハイマー病、さらにはCOVID-19に関連する酵素、タンパク質、RNAを含む「スーパーメア （Supermere）」と呼ばれる細胞から放出されるナノ粒子を発見した。この発見は、2021年12月7日にNature Cell Biology誌のオンライン版で報告され、健康と病気の両方において、細胞外小胞（EV）とナノ粒子が細胞間の重要な化学的「メッセージ」のシャトリングに果たす役割の理解に大きな前進をもたらすものである。このオープンアクセス論文は「スーパーメア は、疾患バイオマーカーと治療標的を豊富に含む機能性細胞外ナノ粒子（Supermeres Are Functional Extracellular Nanoparticles Replete with Disease Biomarkers and Therapeutic Targets）」と題されている。
この論文の筆頭著者であるRobert Coffey医学博士は、「我々は、癌やその他の多くの疾患状態において、これらの スーパーメア に含まれるバイオマーカーや治療標的を多数同定した。今、残されているのは、これらがどのように放出されるのかを解明することだ。」と述べている。
Coffey博士は、VUMCのイングラム癌研究教授、医学と細胞・発生生物学教授で、大腸癌の研究で国際的に知られている。彼のチームは現在、血流中の癌特異的ナノ粒子の検出と標的化により、早期診断とより効果的な治療につながるかどうかを研究している。
2019年、Coffey博士の研究室の元研究員で、現在は医学部の研究講師を務めるDennis Jeppesen博士が、高度な技術を用いて "エクソソーム "と呼ばれる膜に包まれた小さな細胞外小胞を分離し分析した。
同年、Coffey博士のもう一人の同僚である医学部研究助教授の Qin Zhang 博士は、高速超遠心法を用いて、「エクソメア（exomere）」と呼ばれるナノ粒子を単離する簡単な方法を考案した。エクソメアとは、膜を持たない約35ナノメートルの小さなナノ粒子のことである。
今回の研究では、エクソメアを「ペレット」にしてつむいだ後に残る「上澄み液」を採取し、その液体をより速く、より長くつむいだ。
その結果、エクソメア紡糸の上澄み液から分離したナノ粒子のペレットができ、研究者らはこれを「スーパーメア」と名付けた。「スーパーメア は、これまでエクソソームに含まれると考えられていた多くの物質を含んでおり、非常に興味深いものだ」とCoffey博士はコメントしている。
ひとつは、スーパーメアが、細胞から放出され、血流中に存在する細胞外RNAのほとんどを運んでいることだ。研究者らは、他の機能的特性の中でも、癌由来のスーパーメアが、おそらく運ぶRNA積荷を介して、薬剤耐性を腫瘍細胞に「転移」させる可能性があることを報告した。
スーパーメアはTGFBIの重要な運搬体であり、樹立した腫瘍では腫瘍の進行を促進するタンパク質である。このため、TGFBIは大腸癌患者の液体生検において有用なマーカーとなる可能性がある、と研究者らは指摘している。
スーパーメアはまた、心血管疾患に関与する細胞表面受容体であり、COVID-19ウイルスの標的であるACE2も持っている。このことから、スーパーメアが運ぶACE2が、ウイルスと結合して感染を防ぐ「おとり」の役割を果たす可能性が出てきた。
もう1つ重要な可能性があるのは、アルツハイマー病の発症に関与しているアミロイドベータ前駆体タンパク質であるAPPである。スーパーメアは血液脳関門を通過することができるため、その分析により、アルツハイマー病の早期診断や標的治療の改善につながる可能性がある。
ノートルダム大学の研究者らは、VUMCの論文とともに発表されたレビューで、「このように多くの生理活性分子が同定されたことは、スーパーメアの機能に関する興味深い疑問を提起し、これらの粒子が疾患のバイオマーカーとなる可能性について関心を高めている」と指摘している。この論文は、「スーパーメアのプロファイリングと将来性（ Profiling and Promise of Supermeres ）」と題されている。
Zhang博士、Jeppesen博士、そしてVUMCの医学部研究指導員であるJames Higginbotham博士が、Vanderbilt論文の筆頭著者だ。
BioQuick News：“Supermeres” May Carry Clues to Cancer, Alzheimer’s Disease, and COVID-19
[News release] [Nature Cell Biology article] [Nature Cell Biology review]
