KR20080020098A - Media compostions containing low concentrations of glucose useful for human embryonic stem cells, differentiation method of human embryonic stem cells into insulin-producing cells or cell clusters using thereof, and insulin-producing cells or cell clusters differentiated thereby - Google Patents

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Abstract

A medium composition containing low concentration of glucose for culturing human embryonic stem cells is provided to reduce insulin tolerance of cells shown by long-term exposure to high concentration of glucose environment during cultivation of cells and produce insulin-producing cells having enhanced insulin production yield. A DMEM/F12(Dulbecco's modified eagle medium/Ham's F12) medium composition for inducing differentiation of human embryonic stem cells into insulin-producing cells optionally contains low concentration such as 5-10 mM of glucose, and further contains 10mM of nicotinamide. A method for producing insulin-producing cells or cell clusters differentiated thereby comprises the steps of: (1) culturing undifferentiated human embryonic stem cells in a DMEM/F12 medium containing 5-10mM of glucose, 15% of serum replacement and 2 ng/mL of FGF-2; (2) floating culturing the cultured cells in a DMEM/F12 medium containing 5-10mM of glucose and 15% of serum replacement to form embryoid body; (3) inducing differentiation from embryoid body to endodermal stem cells by using a DMEM/F12 medium containing 5-10mM of glucose, 15% of serum replacement and 50-100 ng/mL of activin A; (4) selecting the differentiated cells to the endodermal stem cells by using a DMEM/F12 medium containing 5-10mM of glucose, 0.5-2.0 mg/mL of insulin, 0.25-1.0 mg/mL of transferring and 0.25-1.0 mug/mL of sodium selenite; (5) inducing differentiation into precursor cells of insulin-producing cells and their proliferation by using a DMEM/F12 medium containing 5-10mM of glucose and 5-20ng/mL of betacellulin; (6) inducing differentiation from the precursor cells to insulin-producing cells by using a DMEM/F12 medium containing 5-10mM of glucose and 10mM of nicotinamide; and (7) inducing insulin-producing cell clusters by using a DMEM/F12 medium containing 5-10mM of glucose and 10mM of nicotinamide.

Description

저농도의 포도당을 함유하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물 및 이를 이용한 인간 배아 줄기세포로부터 인슐린 생산 세포 또는 세포괴로 분화시키는 방법, 그리고 그로부터 유도된 인슐린 생산 세포 또는 세포괴{Media compostions containing low concentrations of glucose useful for human embryonic stem cells, differentiation method of human embryonic stem cells into insulin-producing cells or cell clusters using thereof, and insulin-producing cells or cell clusters differentiated thereby}A medium composition for human embryonic stem cells containing low concentration of glucose and a method for differentiating human embryonic stem cells into insulin-producing cells or cell masses using the same, and insulin-derived cells or cell masses derived therefrom human embryonic stem cells, differentiation method of human embryonic stem cells into insulin-producing cells or cell clusters using specifically, and insulin-producing cells or cell clusters differentiated thereby}

도 1은 7.8mM 포도당 배지에서 자라는 인간 배아 줄기세포의 군집(colony)의 현미경 사진이며;1 is a micrograph of a colony of human embryonic stem cells growing in 7.8 mM glucose medium;

도 2는 7.8mM 포도당 배지와 17.5mM 포도당 배지에서 자라는 인간 배아 줄기세포의 성장속도를 비교한 그래프이며;2 is a graph comparing growth rates of human embryonic stem cells grown in 7.8 mM glucose medium and 17.5 mM glucose medium;

도 3은 본원 발명에 의한 인간 배아 줄기세포의 인슐린 생산세포로의 분화과정 중 7.8mM 포도당 배지에서 생성되는 낭포형 배상체(cystic embryoid body)의 현미경 사진이며;Figure 3 is a micrograph of a cystic embryoid body produced in 7.8mM glucose medium during differentiation of human embryonic stem cells into insulin producing cells according to the present invention;

도 4는 포도당 농도를 17.5mM로 높인 고 포도당 배지를 사용하여, 도 3과 동일한 방법으로 분화를 유도였을 때 얻어지는 배상체(embryoid body)의 현미경 사진이며;4 is a micrograph of an embryoid body obtained when differentiation was induced in the same manner as in FIG. 3 using high glucose medium with a glucose concentration of 17.5 mM;

도 5는 본원 발명에서 사용된 베타셀룰린(betacellulin)에 의해 인슐린 생산세포의 전구체는 증식하면서, 네트워크를 이루고 있는 신경세포 전구체는 사멸하는 현미경 사진이며;FIG. 5 is a micrograph showing the proliferation of precursors of insulin-producing cells by betacellulin used in the present invention while killing neural precursors in the network;

도 6은 본원 발명에서 사용된 베타셀룰린과 비교하여, FGF(fibroblast growth factor)-2에 의해 네트워크를 이루고 있는 신경세포 전구체가 왕성하게 성장하는 현미경 사진이며;FIG. 6 is a micrograph in which neuronal precursors networked by fibroblast growth factor (FGF-2) grow vigorously compared to betacellulin used in the present invention; FIG.

도 7은 본원 발명에 의한 인간 배아 줄기세포의 인슐린 생산세포로의 분화과정 중 7.8mM 포도당 배지에서 분화 유도된 세포의 단계별 분화 정도를 알아보기 위한 RT-PCR 산물의 겔 전기영동 사진이며 ;Figure 7 is a gel electrophoresis picture of the RT-PCR product to determine the degree of differentiation of differentiation-induced cells in 7.8mM glucose medium during the differentiation of human embryonic stem cells into insulin producing cells according to the present invention;

도 8은 본원 발명에 의해 7.8mM 포도당 배지에서 분화 유도된 인슐린 생산세포괴에 대하여, 인슐린 생합성의 부산물인 C-펩타이드 발현을 면역세포화학염색법(immunocytochemistry)으로 확인한 현미경 사진이며;FIG. 8 is a micrograph confirming the expression of C-peptide, a byproduct of insulin biosynthesis, by immunocytochemical analysis for insulin-producing cell masses induced by differentiation in 7.8 mM glucose medium according to the present invention; FIG.

도 9는 본원 발명에 의해 7.8mM 포도당 배지에서 분화 유도된 인슐린 생산세포괴에 대하여, 인슐린 생산세포의 특징 중의 하나인 전사인자로서 Pdx-1의 발현을 면역세포화학법(immunocytochemistry)으로 확인한 현미경 사진이며;9 is a photomicrograph confirming the expression of Pdx-1 as a transcription factor, which is one of the characteristics of insulin producing cells, against the differentiation-producing insulin cell mass induced in 7.8 mM glucose medium according to the present invention, by immunocytochemistry. ;

도 10은 본원 발명에 의해 7.8mM 포도당 배지에서 분화 유도된 인슐린 생산세포괴에 대하여, C-펩타이드를 발현하는 세포의 비율을 측정하기 위하여, 유세포분석법(flow Cytometry, fluorescence-activated cell sorting; FACS)을 수행한 결과이며;10 is a flow cytometry (fluorescence-activated cell sorting; FACS) to measure the ratio of cells expressing C-peptide to differentiation-induced cell mass induced in 7.8 mM glucose medium according to the present invention. The result is;

도 11은 포도당 농도를 17.5mM로 높인 고 포도당 배지를 사용하여, 도 10과 동일한 방법으로 분화를 유도였을 때 얻어지는 인슐린 생산세포괴에 대하여, C-펩타이드를 발현하는 세포의 비율을 측정하기 위하여, 유세포분석법(flow Cytometry)을 수행한 결과이며; 그리고 FIG. 11 is a flow chart for measuring the ratio of cells expressing C-peptide to the insulin-producing cell mass obtained when differentiation was induced by the same method as in FIG. 10 using high glucose medium having a glucose concentration of 17.5 mM. The result of performing flow cytometry; And

도 12는 본원 발명에 의해, 7.8mM 포도당 배지와 17.5mM 포도당 배지 각각에서 분화 유도된 인슐린 생산세포괴에 대하여, C-펩타이드의 함량을 측정하여 비교한 그래프이다.12 is a graph comparing the content of C-peptides by measuring the content of C-peptides for differentiation-induced insulin-producing cell masses in 7.8 mM glucose medium and 17.5 mM glucose medium, respectively.

<기술분야> <Technology field>

본원 발명은 인간 배아줄기세포용 배지에 있어서 포도당의 함량을 선택적으로 감소시킨 것을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물을 제공한다. 특히, 본원 발명은 저 농도의 포도당을 함유하는 것을 기본으로 하며 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산 세포 또는 세포괴를 생산하기 위하여 각 단계별 분화과정을 유도할 수 있게 고안된 배지 조성물을 제공한다.The present invention provides a medium composition for human embryonic stem cells, characterized in that the glucose content in the medium for human embryonic stem cells is selectively reduced. In particular, the present invention provides a medium composition based on containing low concentrations of glucose and designed to induce each step of differentiation in order to produce insulin producing cells or cell masses from human embryonic stem cells.

또한, 본원 발명은 상기 배지 조성물을 이용하여 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산 세포 또는 세포괴로의 분화 유도 방법, 그리고 이에 의해 유도된 인슐린 생산 세포 또는 세포괴에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a method for inducing differentiation of human embryonic stem cells from insulin embryonic stem cells into insulin producing cells or cell masses, and the insulin producing cells or cell masses induced thereby.

<종래의 기술>Conventional Technology

당뇨병(Diabetes Mellitus)은 각종 급-만성 합병증을 유발하여 환자 개인에 게는 여러 질병 및 장애를 초래하여, 조기 무능력과 조기 사망을 유발하는 질환으로, 사회적으로는 의료비 지출의 증가와 함께 노동력 상실에 따른 사회적 부담을 가중시키고 있다. Diabetes Mellitus is a disease that causes various sudden and chronic complications, leading to various illnesses and disorders in individual patients, leading to premature incompetence and premature death. It is increasing the social burden.

WHO가 1997년 World Health Report에서 추정한 바에 따르면, 당뇨병의 환자 수는 2025년에는 약 3억 명으로 급증할 것이며, 특히 아시아, 아프리카 등 개발도상국가에서 생활방식의 서구화에 따른 당뇨병 유행(diabetes epidemic)에 직면하게 될 것으로 보았고, 국내의 당뇨병 역학 연구에서도 30세 이상의 한국인의 당뇨병 유병률이 8-9%로 추정되는 등, 현대사회에서 급속히 증가하는 추세에 있는 것이 특징이다. According to the WHO's 1997 World Health Report, the number of people with diabetes will surge to about 300 million by 2025, especially in developing countries such as Asia and Africa, resulting in a diabetes epidemic In the domestic epidemiological studies, the prevalence of diabetes among Koreans aged 30 and over is estimated to be 8-9%.

당뇨병의 치료는 주로 인슐린요법에 의존하고, 경구용 혈당강하제, 인슐린 분비촉진제, 인슐린 센서타이저 등을 사용하며, 식사요법과 운동요법을 병행하는 것을 원칙으로 하지만, 현대의학으로는 완치가 불가능하다고 판단되며, 궁극적인 완치법으로 생각해 볼 수 있는 것은 췌장소도세포의 이식(transplantation of pancreatic islets)으로 생각되지만, 이는 공여자의 절대적인 부족과 지속적인 면역 억제제(immunosuppressants)의 사용이 뒤따르는 문제점을 내포하고 있다. Diabetes treatment is mainly dependent on insulin therapy, oral hypoglycemic agents, insulin secretagogues, insulin sensorizers, etc., and in combination with diet and exercise therapy in principle, but it is impossible to cure in modern medicine Judging and thought to be the ultimate cure, it is thought to be a transplantation of pancreatic islets, but this implies a problem with the absolute shortage of donors and the use of persistent immunosuppressants. .

배아 줄기세포에 대한 활발한 연구는 전분화능(pluripotency)에 기초하여 세포 대체요법(cell replacement therapy)의 다양한 문제점을 극복할 수 있는 세포의 공급원(source)으로 기대를 모으기 시작하였다. 특히, 이 세포로부터 췌장 베타세포의 기능을 갖는 인슐린생산세포로의 분화 연구는 Lumelsky 등(Science 292:1389, 2001)이 마우스 배아 줄기세포의 췌장 섬세포(islet cells)와 유사한 인슐린 분비 구조로의 분화를 보고하였고, Hori 등(PNAS 99:16105, 2002)은 앞서 발표된 방법에 PI-3 kinase 억제 인자를 도입하여 얻은 마우스 배아 줄기세포 유래의 인슐린 생산세포가 스트렙토조토신에 의해 유도된 마우스의 당뇨병 모델에서 고혈당상태를 조절하여 정상화한다는 결과를 발표하였다. Active research on embryonic stem cells has begun to raise expectations as a source of cells that can overcome various problems of cell replacement therapy based on pluripotency. In particular, the differentiation studies from these cells into insulin-producing cells with the function of pancreatic beta cells have been carried out by Lumelsky et al. (Science 292: 1389, 2001) by differentiating mouse embryonic stem cells into insulin secretory structures similar to pancreatic islet cells. Hori et al. (PNAS 99: 16105, 2002) reported that insulin-producing cells derived from mouse embryonic stem cells obtained by introducing a PI-3 kinase inhibitor in the method described above were induced by diabetes in streptozotocin-induced mice. In the model, hyperglycemia was regulated and normalized.

1998년, Thomson 등이 인간 포배로부터 인간 배아 줄기세포를 확립하면서, 이를 분화시켜 인간 인슐린 생산세포를 얻으려는 노력이 활발히 진행되어 왔으나, 인간 배아 줄기세포는 줄기세포 자체의 특성을 유지하고, 성체세포로 분화되는 데에 필요한 신호체계가 마우스 배아줄기세포와는 상당히 다르다는 것이 알려지게 되었다. 인간 배아 줄기세포로부터 인슐린 생산세포를 얻고자 하는 시도로서, Assady 등(Diabetes 50:1691, 2001)은 이 세포의 자발적인 분화과정에서 면역세포화학염색법(immunocytochemistry) 및 효소면역분석법(Enzyme-linked immunosorbent assay; ELISA)을 통하여 인슐린 생산세포를 탐지하였다고 보고하였고, 이후 같은 그룹에 의하여 Lumelsky 등의 분화방법을 응용하여 인슐린 생산세포를 만들었다는 보고가 있었으나 (Stem Cells 22:265, 2004), 인슐린 생산량과 분비능에서의 한계는 여전하였다.In 1998, Thomson et al established human embryonic stem cells from human blastocysts, and efforts have been actively made to differentiate them into human insulin-producing cells.However, human embryonic stem cells maintain their own characteristics and maintain adult characteristics. It is now known that the signaling system required to differentiate into cells is quite different from mouse embryonic stem cells. In an attempt to obtain insulin-producing cells from human embryonic stem cells, Assady et al. (Diabetes 50: 1691, 2001) described immunocytochemical and enzyme-linked immunosorbent assays during spontaneous differentiation of these cells. The production of insulin-producing cells was reported by the same group using differentiation methods such as Lumelsky (Stem Cells 22: 265, 2004). Esau's limit remained.

더욱이, 지금까지 여러 논문에서 면역세포화학염색법에 의해 관찰되었던 인슐린이 세포내에서 생합성된 것이라기보다는, 배양배지 내에 존재하는 인슐린이 세포로 흡수[uptake]되었다가, 고 포도당이외의 다른 자극에 의해 다시 배지로 유리[release]되는 것이며, 특히 이들은 세포사멸(apoptosis)의 과정을 겪고 있는 건강하지 못한 세포라는 주장이 제기되었다 (Sipione 등, Diabetologia 47:499, 2004; Hansson 등, Diabetes 53:2603, 2004; Rajagopal 등 Science 299:363, 2003). 이러한 주장이 많은 연구자들에 의해 받아들여지면서, 이전에 발표된 논문 또는 특허에서 제시된 인슐린 생산세포를 얻는 방법에 상당한 수정이 가해져야 하고, 새로운 분화방법과 확인과정을 모색하는 쪽으로 연구가 진행되고 있다. 특히, 이들 세포의 임상 적용을 위해서는, 정상의 기능을 갖는 순도 높은 인슐린 생산세포 혹은 세포괴(insulin-producing cells or cell clusters)를 제공할 수 있어야 하므로, 효율적인 분화방법에 대한 요구는 지속적으로 증가할 것이다. 이러한 최근의 문헌적 근거에 의하여, 제론사에서 보유한 특허기술(10-2004-7008713, PCT/US2002/039089)은 기술적으로 미약함이 있다. 즉, 이 기술을 통해 얻어진 최종산물에서 면역세포염색법으로 관찰되는 인슐린이 세포내에서 생합성 되었다는 근거가 제시되지 않았고, 그 인슐린이 세포 외부의 포도당 자극에 의해 세포 밖으로 유리되는지와 같은 기능성에 대한 입증자료가 포함되지 않았다. 또한, 분화에 영향을 미칠 가능성이 있는 수많은 분화인자를 칵테일 형태로 처리하여 분화를 유도하고 있을 뿐, 구체적인 분화인자의 영향성에 대한 분석이 미진하다.Moreover, rather than the intracellular biosynthesis of insulin, which has been observed by immunocytochemical staining in many papers up to now, the insulin present in the culture medium is taken up by the cells and then stimulated by other than high glucose. It is released to the medium again, in particular they have been claimed to be unhealthy cells undergoing apoptosis (Sipione et al., Diabetologia 47: 499, 2004; Hansson et al., Diabetes 53: 2603, 2004; Rajagopal et al. Science 299: 363, 2003). As these claims have been accepted by many researchers, significant modifications have to be made to the method of obtaining insulin-producing cells presented in previously published papers or patents, and research is underway to explore new differentiation methods and identification processes. . In particular, for clinical application of these cells, it is necessary to provide high-purity insulin-producing cells or cell clusters with normal functions, so the demand for efficient differentiation will continue to increase. . Based on this recent literature, the patented technology (10-2004-7008713, PCT / US2002 / 039089) owned by Xeron is technically weak. In other words, there is no evidence that intracellular biosynthesis of insulin observed by immunocytostaining in the final product obtained through this technique is demonstrated, and evidence of such function as insulin is released out of the cell by glucose stimulation outside the cell. Was not included. In addition, a number of differentiation factors that may affect differentiation are processed in the form of cocktails to induce differentiation, and analysis of the effect of specific differentiation factors is insufficient.

한편, US7,029,915B2 등과 같이 인슐린 생산세포를 분화시키는 기술에 관련된 특허가 있기는 하지만, 이들은 대부분 성체 줄기세포를 이용하여 인슐린 생산세포로 분화시키는 연구들로서, 발생단계가 다른 배아 줄기세포를 이용하는 본원 발명의 내용과는 세포의 배양조건이나 분화를 유도하는 조건에서 큰 차이가 있다. On the other hand, although there are patents related to the technology for differentiating insulin producing cells, such as US 7,029,915B2, most of them are studies to differentiate into insulin producing cells using adult stem cells, which uses embryonic stem cells having different developmental stages. There is a big difference between the contents of the invention and the conditions for inducing cell culture or differentiation.

이에, 본원 발명에서는 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여, 각 분화 단계별로 분화인자와 농도와 사용 시기를 구체적으로 제시하여 효율성을 높였으며, 최 종산물의 기능성을 입증하였고, 특히 이 과정에서 많은 연구자들이 놓치고 있었던 인간 배아줄기세포의 배양 및 이로부터의 분화배지 중의 포도당 농도의 중요성을 제시하여 발명의 독창성을 확보하였다.Thus, in the present invention, in order to overcome the problems of the prior art, the differentiation factor and concentration and the use time of each differentiation step in detail to increase the efficiency, proved the functionality of the final product, in particular many researchers in this process The originality of the invention was secured by suggesting the importance of glucose concentration in the culture of human embryonic stem cells and differentiation medium therefrom.

따라서, 본원 발명은 인간 배아 줄기세포의 배양 단계 및 그로부터 인슐린 생산세포 또는 세포괴로의 분화에 이르기까지의 과정을 보다 효율적으로 유도하기 위한 각 단계별 배지 조성물을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention is to provide a step-by-step medium composition for more efficiently inducing a process from culturing human embryonic stem cells to differentiation into insulin producing cells or cell mass therefrom.

본원 발명의 또 다른 목적은, 상기 배지 조성물을 이용하여 인간 배아 줄기세포의 배양단계는 물론 그로부터 인슐린 생산능력을 갖는 세포 또는 세포괴로의 분화를 유도하는 방법 및 이에 의해 유도된 인슐린 생산세포 또는 세포괴를 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to incubate human embryonic stem cells using the medium composition as well as a method of inducing differentiation into cells or cell masses having insulin production capacity therefrom and insulin-producing cells or cell masses induced thereby. To provide.

본원 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본원 발명에서는 포도당의 함량을 선택적으로 감소시킨 것을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물을 제공한다. 상기 인간 배아줄기세포용 배지 조성물은 바람직하게는 5-10mM의 포도당을 함유하며, 더욱 바람직하게는 7-8mM의 포도당을 함유한다. 본원 발명의 바람직한 일 실시예에서, 상기 인간 배아줄기세포용 배지 조성물은 5-10mM, 바람직하게는 7.8mM의 포도당을 함유한 DMEM/F12배지이다. In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a medium for human embryonic stem cells, characterized in that the content of glucose is selectively reduced. The medium composition for human embryonic stem cells preferably contains 5-10 mM glucose, more preferably 7-8 mM glucose. In one preferred embodiment of the present invention, the medium composition for human embryonic stem cells is DMEM / F12 medium containing 5-10 mM, preferably 7.8 mM of glucose.

본원 발명에 따른 인간 배아줄기세포용 배지 조성물은 인간 배아줄기세포를 미분화 상태로 '배양'하거나 또는 이로부터 '분화를 유도'하는 데에 사용될 수 있 으며, 특히 인간 배아줄기세포로부터 췌장의 베타세포와 유사하거나 동일한 인슐린 생산세포로 분화를 유도하는 데에 유용하게 사용될 수 있다. The medium composition for human embryonic stem cells according to the present invention can be used to 'culture' human embryonic stem cells in an undifferentiated state or to 'induce differentiation therefrom', in particular beta cells of the pancreas from human embryonic stem cells It may be usefully used to induce differentiation into insulin producing cells similar or identical to.

일 실시예에서, 본원 발명은 포도당 함량만을 선택적으로 감소시킨 인간배아줄기세포용 기본 배지에 15%의 혈청 대체물 (Serum Replacement, Life Techology社 등)과 2ng/mL의 FGF-2를 더 포함한 인간 배아줄기세포의 배양에 효과적인 배지 조성물을 제공한다. 바람직하게는, 본원 발명은 DMEM과 F12 배지를 동일 비율로 첨가한 조성(DMEM/F12)에서 포도당의 함량만을 선택적으로 감소시킨 인간배아줄기세포용 기본배지에 15%의 혈청 대체물과 2ng/mL의 FGF-2를 더 포함한 인간 배아줄기세포의 배양에 효과적인 배지 조성물을 제공한다. In one embodiment, the present invention further comprises a human embryo comprising 15% serum replacement (Serum Replacement, Life Techology, etc.) and 2 ng / mL FGF-2 in basal medium for human embryonic stem cells, which selectively reduced glucose content only. Provided is a medium composition effective for culturing stem cells. Preferably, the present invention is 15% serum replacement and 2ng / mL in the basal medium for human embryonic stem cells which selectively reduced only the content of glucose in the composition (DMEM / F12) with the same ratio of DMEM and F12 medium Provided is an effective medium composition for culturing human embryonic stem cells further comprising FGF-2.

또한, 바람직한 일 실시예에서 본원 발명은 예컨대 포도당 함량만을 선택적으로 감소시킨 인간배아줄기세포용 기본배지에, 각 단계별로 액티빈 A (activin A), 베타셀룰린 (betacellulin) 및 니코틴아마이드 등의 분화인자를 첨가한 분화 유도 배지 조성물을 제공한다. In addition, in one preferred embodiment, the present invention, for example, differentiation of activin A, betacellulin, nicotine amide, etc. in each stage in a basic medium for human embryonic stem cells which selectively reduced only glucose content. Provided is a differentiation induction medium composition added with a factor.

특히, 본원 발명에서는 인간 배아 줄기세포의 배양 단계로부터 인슐린 생산능력을 갖는 세포 또는 세포괴로의 최종 분화에 이르는 각 단계의 배지 조성물을 제공한다. In particular, the present invention provides a medium composition of each step from the culturing step of human embryonic stem cells to the final differentiation into cells or cell masses with insulin production capacity.

바람직한 일 실시예에 따르면, 본원 발명은 구체적으로는 DMEM (둘베코 변형 이글 배지, Life Technologies 社)과 F12 (영양 혼합물 배지, Life Technologies 社)를 동일 비율로 첨가한 혼합 배지 조성(DMEM/F12)에 포도당의 양만을 선택적으로 감소시킨 조성물을 기본 배지로 하여, 인간 배아줄기세포의 배양에서부터 인슐 린 생산세포 또는 세포괴로의 분화에 이르는 각 단계별로 효과적인 인자를 첨가한 단계별 배지 조성물을 제공한다. According to one preferred embodiment, the present invention specifically mixes DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium, Life Technologies, Inc.) and F12 (nutrition mixture medium, Life Technologies, Inc.) in the same ratio of mixed medium composition (DMEM / F12) Provided is a step-by-step medium composition comprising an effective factor for each step from culturing human embryonic stem cells to differentiation into insulin-producing cells or cell masses, using a composition in which only the amount of glucose is selectively reduced.

바람직한 일 실시예에서, 본원 발명의 배지 조성물에서 기본배지는 DMEM과 F12 배지를 동일 비율로 첨가한 조성(DMEM/F12)에서 포도당의 양을 선택적으로 감소시키는데, 포도당의 양을 선택적으로 감소시킨다함은, 5-10mM의 포도당을 함유한다는 것을 나타내고, 바람직하게는 7-8mM 의 포도당, 더욱 바람직하게는 7.8mM 농도의 포도당을 함유한다는 것을 나타낸다. 다만, 인슐린 생산세포를 세포괴로 만드는 최종 부유배양 단계에서 바람직한 저 농도의 포도당은 5 내지 7mM이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 5.5mM 이다. In a preferred embodiment, the basal medium in the media composition of the present invention selectively reduces the amount of glucose in the composition (DMEM / F12) in which DMEM and F12 medium are added in the same ratio, thereby selectively reducing the amount of glucose. Indicates that it contains 5-10 mM of glucose, preferably 7-8 mM of glucose, more preferably 7.8 mM of glucose. However, the preferred low concentration of glucose in the final suspension culture step to make the insulin-producing cells into the cell mass is 5 to 7mM, more preferably 5 to 5.5mM.

본원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 구체적으로 각 단계의 배지 조성물을 살펴보면, DMEM와 F12 배지를 동일 비율로 첨가한 조성(DMEM/F12)에 1mM L-글루타민(glutamine), 1% 불필수 아미노산(non-essential amino acid), 0.1mM 2-머캅토에탄올(mercaptoethanol) 등을 첨가하고, 포도당의 양만을 선택적으로 감소시킨 조성물을 기본 배지로 하여 [예) DMEM/F12 + 5-10mM 포도당];In one preferred embodiment of the present invention, specifically looking at the medium composition of each step, 1 mM L- glutamine (1% L-glutamine), 1% non-essential amino acid in the composition (DMEM / F12) in which DMEM and F12 medium is added in the same ratio (non-essential amino acid), 0.1 mM 2-mercaptoethanol, and the like, and a composition in which only the amount of glucose was selectively reduced was used as a base medium [example] DMEM / F12 + 5-10 mM glucose];

i) 15%의 혈청 대체물 (Serum Replacement, Life Techology사)과 2ng/mL의 FGF-2가 더 포함된 인간 배아줄기세포 배양 배지 [예) 기본배지+15%의 혈청 대체물+2ng/mL의 FGF-2];i) Human embryonic stem cell culture medium further comprising 15% serum replacement (Serum Replacement, Life Techology) and 2 ng / mL FGF-2 (e.g.) basal medium + 15% serum replacement + 2 ng / mL FGF -2];

ii) 상기 인간 배아줄기세포 배양 배지로부터 FGF-2를 배제시킨 것으로서 배상체 형성 분화 유도 배지 [예) 기본배지+15%의 혈청 대체물];ii) embryoid body formation differentiation inducing medium as excluding FGF-2 from the human embryonic stem cell culture medium [eg, basal medium + 15% serum substitute];

iii) 상기 배상체 형성 배지에, 고농도의 액티빈 A (activin A)를 더 포함하 여 내배엽 세포로의 분화를 촉진시키는 내배엽 분화 유도 배지 [예) 기본배지+15%의 혈청 대체물+액티빈 A 50-100ng/mL];iii) endoderm differentiation inducing medium which further comprises high concentrations of activin A in the embryoid body forming medium to promote differentiation into endoderm cells [Example: basal medium + 15% serum substitute + activin A 50-100 ng / mL];

iv) 배상체 형성 배지에서 혈청 대체물을 제외하고, 0.5-2.0 mg/mL 인슐린 (insulin), 0.25-1.0 mg/mL 트랜스페린 (transferrin), 0.25-1.0 μg/mL 셀레늄화 나트륨 (sodium selenite) 등이 첨가되며 내배엽 세포로 초기 분화된 세포의 선별에 사용되는 무혈청 선별 배지 (serum-free selection media) [예) 기본배지+인슐린+트랜스페린+셀레늄]; iv) Excluding serum substitutes in the embryoid formation medium, 0.5-2.0 mg / mL insulin, 0.25-1.0 mg / mL transferrin, 0.25-1.0 μg / mL sodium selenite, etc. Serum-free selection media added and used for the selection of cells initially differentiated into endoderm cells [eg basal medium + insulin + transferrin + selenium];

v) 배상체 형성 배지에서 혈청 대체물을 제외하고 베타셀룰린 (betacellulin)을 도입한 인슐린 생산세포 전구체 증식/분화 유도 배지 [예) 기본배지+베타셀룰린 5-20ng/mL];v) Insulin-producing cell precursor proliferation / differentiation induction medium in which betacellulin was introduced excluding serum replacement in embryoid body forming medium [eg, basal medium + betacellulin 5-20ng / mL];

vi) 배상체 형성 배지에서 혈청 대체물을 제외하고 니코틴아마이드를 포함한 인슐린 생산세포 분화 유도 배지 [예) 기본배지+니코틴아마이드 10mM]; 그리고, vi) Insulin producing cell differentiation inducing medium including nicotine amide excluding serum replacement in embryoid body forming medium [eg, basal medium + nicotinamide 10 mM]; And,

vii) 상기 인슐린 생산세포 유도 분화 배지에서 포도당의 농도를 더 낮추어 5-5.5mM의 포도당을 함유하도록 한 인슐린 생산세포괴 배양 배지[예) DMEM/F12 5-5.5mM 포도당+니코틴아마이드 10mM] 등이다.vii) insulin-producing cell mass culture medium (eg, DMEM / F12 5-5.5mM glucose + nicotinamide 10 mM) such that the concentration of glucose in the insulin-producing cell-induced differentiation medium was further lowered to contain 5-5.5 mM glucose.

상기 각 단계에서, 액티빈 A는 50-100ng/mL, 베타셀룰린은 5-20ng/mL, 니코틴아마이드는 10mM이다.In each of the above steps, activin A is 50-100ng / mL, betacellulin is 5-20ng / mL, and nicotinamide is 10 mM.

본원 발명에 따르면, 인간 배아줄기세포의 배양과정에 저 농도의 포도당을 함유한 배지를 사용하였을 때, 인간 배아 줄기세포는 몇 가지 중요한 특징을 보인 다. 우선, 고 농도의 포도당을 함유한 배지에서 배양하였을 때와 비교하여, 보다 빠르게 증식하는 특징이 관찰되는데, 이를 배증시간(population doubling time)으로 비교하면 약 1.45배 정도의 증식속도에 해당하였다 (도 2 참조). 또한, 이렇게 저 농도의 포도당 배지에서 배양된 인간 배아줄기세포를 배상체 단계로 분화시킬 때, 고 농도의 포도당 배지에서 배양된 인간 배아줄기세포에 비하여, 더 많은 낭포형 배상체(cystic EBs)를 형성함으로써 (도 3 참조), 분화가 더 빨리 진행되고 있음을 보여 주었다. 이는 저 농도의 포도당을 함유한 배지가 인간 배아줄기세포의 배양으로부터 배상체 형성의 초기 분화에 유익함을 입증하는 것이다.According to the present invention, when a medium containing low concentration of glucose is used in the culture of human embryonic stem cells, human embryonic stem cells show some important characteristics. First, a faster growth characteristic is observed compared to when cultured in a medium containing high concentration of glucose, which corresponds to a growth rate of about 1.45 times compared to the population doubling time (FIG. 2). In addition, when differentiating human embryonic stem cells cultured in a low concentration of glucose medium into embryonic stages, more cystic EBs were produced compared to human embryonic stem cells cultured in a high concentration of glucose medium. By forming (see FIG. 3), it showed that differentiation is progressing faster. This demonstrates that medium containing low concentrations of glucose is beneficial for early differentiation of goblet formation from the culture of human embryonic stem cells.

본원 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본원 발명은 상기한 인간 배아줄기세포용 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포를 미분화 상태로 배양하거나 또는 이로부터 분화를 유도하는 방법을 제공한다. 특히, 본원 발명은 전술한 인간 배아줄기세포용 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산세포 및 세포괴로 분화를 유도하는 방법을 제공한다. In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a method for culturing human embryonic stem cells in undifferentiated state or inducing differentiation from the same using the medium composition for human embryonic stem cells described above. In particular, the present invention provides a method of inducing differentiation from human embryonic stem cells to insulin producing cells and cell masses using the medium composition for human embryonic stem cells described above.

특히, 본원 발명은 다음의 단계들 중 하나 이상의 단계를 포함하는 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산능력을 갖는 세포 또는 세포괴로의 분화 유도 방법을 제공한다. In particular, the present invention provides a method of inducing differentiation from human embryonic stem cells to cells or cell masses having insulin production capacity, comprising one or more of the following steps.

1) 인간 배아줄기세포 배양 배지(i)를 사용하여, 인간 배아 줄기세포를 배양하는 단계1) culturing human embryonic stem cells using human embryonic stem cell culture medium (i)

2) 배상체 형성 분화 유도 배지(ii)를 사용하여 인간 배아 줄기세포가 배상 체 (embryoid body, EB)를 형성하도록 하는 단계2) Embryonic Stem Cells Using Embryonic Differentiation Induction Medium (ii) to Form Embryoid Body (EB)

3) 고농도의 액티빈 A (activin A)를 포함한 내배엽 분화 유도 배지 (iii)를 이용하여 배상체 (embryoid body, EB)에서 내배엽 세포로 분화시키는 단계3) differentiation into an endoderm cell from an embryoid body (EB) using an endoderm differentiation induction medium (iii) containing a high concentration of activin A

4) 무혈청 선별 배지 (serum-free selection media)(iv)를 사용하여, 내배엽 세포 등으로 초기 분화된 세포만이 살아남도록 선별하는 단계4) using only serum-free selection media (iv) to screen only the cells initially differentiated into endoderm cells or the like to survive.

5) 베타셀룰린 (betacellulin)을 도입한 인슐린 생산세포 전구체 증식/분화 유도 배지(v)를 이용하여, 내배엽 세포로부터 인슐린 생산세포 전구체로 분화시키는 단계5) Differentiation from endoderm cells to insulin producing cell precursor using betacellulin-induced insulin producing cell precursor proliferation / differentiation induction medium (v)

6) 니코틴아마이드를 포함한 인슐린 생산세포 분화 유도 배지(vi)를 이용하여, 인슐린 생산세포 전구체에서 인슐린 생산세포로 분화시키는 단계, 및 6) differentiating from insulin producing cell precursors to insulin producing cells using insulin producing cell differentiation inducing medium (vi), including nicotinamide, and

7) 인슐린 생산세포 분화 유도 배지 중의 포도당 농도를 더욱 낮춘 (5-5.5mM) 인슐린 생산세포괴 배양 배지(vii) 중에서 부유 배양함으로써, 인슐린 생산세포로부터 인슐린 생산 세포괴를 형성시키는 단계.7) forming an insulin producing cell mass from the insulin producing cells by suspension culture in the insulin producing cell mass culture medium (vii) which further lowered the glucose concentration in the insulin producing cell differentiation inducing medium.

바람직한 일 실시예에서, 본원 발명은 전술한 단계 1) 내지 단계 7)을 모두 포함하는 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산능력을 갖는 세포 또는 세포괴로의 분화 유도 방법을 제공한다. In one preferred embodiment, the present invention provides a method for inducing differentiation from human embryonic stem cells comprising all of the above steps 1) to 7) into cells or cell masses having insulin production capacity.

본원 발명에서 사용된 액티빈 A와 베타셀룰린은 성체 줄기세포로 추정되는 췌장 세포를 베타세포의 기능을 갖는 세포로 분화시킬 수 있다고 보고되고 있는데, 본원 발명에서는 고농도의 액티빈 A와 베타셀룰린을 배상체 단계에서부터 단계적으로 사용하여, 배상체 세포를 내배엽 세포로 분화, 또 내배엽 세포를 인슐린 생산세포 전구체로 효과적으로 분화시킬 수 있었다. 특히 베타셀룰린은 전구체의 증식인자로 사용되어 신경세포로의 분화는 차단하면서 베타세포의 전구체로 추정되는 내피 세포 (epithelial cell)의 증식을 선택적으로 유도할 수 있음을 보여 주었다. 이는 지금까지 많은 문헌 (Li 등, Am J Physiol, 285:E577, 2003; Demeterco 등, J Clin Endocrinol Metab, 85:3892, 2000)과 특허(10-2004-7008713, PCT/US2002/039089) 등의 논문에서 내배엽 분화인자로서의 역할이 부각되었던 것과 달리, 본원 발명에서는 인슐린 생산세포의 전구세포의 선택적인 증식을 유도하는 기능이 강하게 관찰되었다. 특히, 액티빈 A와 베타셀룰린이 함께 작용하여 분화와 증식의 조화를 이루었을 것으로 추정된다. (도 5 및 6 참조)It is reported that activin A and betacellulin used in the present invention can differentiate pancreatic cells, which are supposed to be adult stem cells, into cells having the function of beta cells. Using stepwise from the embryonic step, embryoid cells can be differentiated into endoderm cells, and endoderm cells can be effectively differentiated into insulin producing cell precursors. In particular, beta-cellulin was used as a proliferation factor of the precursors, which showed that it can selectively induce the proliferation of endothelial cells, which are supposed to be precursors of beta cells, while blocking differentiation into neurons. This has been described in many publications (Li et al., Am J Physiol, 285: E577, 2003; Demeterco et al., J Clin Endocrinol Metab, 85: 3892, 2000) and in patents (10-2004-7008713, PCT / US2002 / 039089). Unlike the role of endoderm differentiation factor in the paper, the function of inducing selective proliferation of progenitor cells of insulin-producing cells was strongly observed in the present invention. In particular, it is believed that activin A and betacellulin may work together to achieve differentiation and proliferation. (See Figures 5 and 6)

본원 발명에 따른 분화 유도 방법은, 우선 인간 배아줄기세포의 배양 단계에서는 고유의 자기 복제능 (self-renewal)과 전분화능 (pluripotency)을 유지하면서 배양 세포의 성장속도를 증가시키고, 그 후 배상체를 형성하는 과정에서는 낭포형 배상체 (cystic embryoid body, cystic EB) 형성 비율을 상대적으로 높일 수 있다. 또한, 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산능력을 갖는 세포 또는 세포괴로 선택적으로 분화시킬 수 있으며, 결과적으로 분화 효율성을 월등히 높일 수 있다.  In the method of inducing differentiation according to the present invention, first, in the step of culturing human embryonic stem cells, the growth rate of the cultured cells is increased while maintaining inherent self-renewal and pluripotency, and then embryonic bodies In the process of forming the cystic embryoid body (cystic EB) formation rate can be relatively increased. In addition, it is possible to selectively differentiate from human embryonic stem cells into cells or cell masses having insulin production capacity, and as a result, the differentiation efficiency can be significantly improved.

마지막으로, 본원 발명은 전술한 방법에 의하여 배양된 인간 배아줄기 세포 및 인간 배아줄기 세포로부터 분화된 내배엽 세포, 인슐린 생산세포의 전구체, 인슐린 생산 세포, 그리고 인슐린 생산 세포괴에 관한 것이다. Finally, the present invention relates to human embryonic stem cells and endoderm cells differentiated from human embryonic stem cells, precursors of insulin producing cells, insulin producing cells, and insulin producing cell masses cultured by the aforementioned method.

본원 발명은 상기의 분화 단계에서 얻어지는 저 포도당 배지에서 유도된 배상체, 여기에 액티빈 A를 도입하여 유도된 내배엽 세포, 베타셀룰린을 도입하여 유도된 인슐린 생산세포의 전구체세포 및 최종적으로 유도된 인슐린 생산세포 또는 세포괴를 제공한다. The present invention provides a embryoid body derived from the low glucose medium obtained in the differentiation step, endoderm cells induced by introducing activin A, precursor cells of insulin-producing cells induced by introducing betacellulose, and finally induced Provide insulin producing cells or cell masses.

저 농도 포도당을 함유하는 배양 배지 조성물에 인간 배아줄기세포를 적응시킨 뒤 미분화 표식인자로 사용되는 다양한 단백질의 발현을 조사하였는데, 이 세포로부터 형성된 배상체(embryoid body; EB) 단계에서 배아 삼배엽층(embryonic 3-germ layer)을 대표하는 단백질의 유전자 발현 여부를 유전자분석법 (RT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 본원 발명에서 사용된 저 포도당 배지에서도 인간 배아 줄기세포는 고유의 자기복제능 (self-renewal)과 전분화능 (pluripotency)을 가짐을 확인할 수 있었다. 또한, 저 포도당 배지에서 배양되는 세포들은 고 포도당 배지에서와 비교할 때, 그 성장속도가 더 빠르고 (배증시간[population doubling time]을 통하여 비교할 때, 약 1.45배의 증식속도를 보임), 배상체를 형성하는 과정에서 낭포형 배상체 (cystic EB)를 형성하는 비율이 상대적으로 높게 나타났다. After adapting human embryonic stem cells to a culture medium composition containing low concentration glucose, the expression of various proteins used as undifferentiated markers was examined. Embryonic trioderm (EB) formed from these cells was examined. Gene expression of proteins representing embryonic 3-germ layers) was analyzed using gene analysis (RT-PCR). As a result, even in the low glucose medium used in the present invention, it was confirmed that human embryonic stem cells have inherent self-renewal and pluripotency. In addition, cells grown in low glucose medium have a faster growth rate when compared to those in high glucose medium (which show about 1.45-fold proliferation when compared through the population doubling time), resulting in embryoid bodies. The formation rate of cystic EB was relatively high.

또한, 분화 중간체 및 최종 유도산물에 대하여 유전자분석법 (RT-PCR)을 통해서 혈당조절기능을 갖는 호르몬인 인슐린, 베타세포 특이적인 전사인자인 Pdx-1 및 베타세포 특이적인 당 전송체 (glucose transporter-2) 등의 췌장 베타세포의 분화 표식인자의 발현을 시험한 결과, 선택적인 분화가 유도되었음을 확인하였다. In addition, differentiation intermediates and final derivatives were analyzed through gene analysis (RT-PCR), insulin, a hormone that has a glycemic control function, beta cell-specific transcription factor Pdx-1, and beta cell-specific sugar transporter (glucose transporter). 2) As a result of testing the differentiation markers of pancreatic beta cells, it was confirmed that selective differentiation was induced.

또한, 면역세포화학염색법 (immunocytochemistry)을 통하여 최종 유도산물에 대해서, 인슐린 생산의 부산물 (by-product)인 C-펩타이드와 Pdx-1, 글루카곤 (glucagon), 소마토스타틴 (somatostatin) 등과 같은 췌장 섬 (pancreatic islet)에서 분비되는 내분비 호르몬 (hormone) 및 주요 전사인자의 발현을 시험한 결과, 많은 세포에서 C-펩타이드, Pdx-1의 강한 발현과, 일부 세포에서의 소마토스타틴 발현을 관찰하였으나, 글루카곤은 관찰되지 않았다.In addition, pancreatic isotopes such as C-peptide, Pdx-1, glucagon, and somatostatin, which are by-products of insulin production, for final inducible products through immunocytochemistry. Expression of endocrine hormone (hormone) and major transcription factors secreted by islet) was tested in many cells, strong expression of C-peptide, Pdx-1 and somatostatin in some cells, but not glucagon Did.

여기에, 유세포분석법 (flow Cytometry)을 통하여 C-펩타이드에 대한 항체로 염색되는 세포의 비율을 시험한 결과, 약 57.9%에 달하는 것을 확인할 수 있었으며, 효소면역분석법을 통하여 인슐린 생산량을 비교한 결과 저 포도당 배지에서 분화 유도된 인슐린 생산세포괴는 고 포도당의 산물에 비해 약 6.4배의 C-펩타이드를 함유하고 있음을 알 수 있었다.In addition, as a result of testing the ratio of cells stained with the antibody to the C-peptide through flow cytometry, it was confirmed that it reached about 57.9%, and compared with the insulin production through the enzyme immunoassay method Insulin-producing cell masses induced by differentiation in glucose medium contained about 6.4-fold C-peptide compared to high glucose products.

본원 발명에 따라 저 농도 포도당 배양 배지에 기초한 단계별 배지 조성물을 사용하거나 본원 발명에 따른 분화 방법을 사용하는 경우 인간 배아 줄기세포로부터 종전의 기술에 비하여 보다 높은 인슐린 생산능을 갖는 인슐린 생산세포로의 분화를 유도할 수 있다. 이러한 인슐린 생산세포는 췌장 베타세포를 대체할 수 있는 세포공급원으로서 당뇨병 치료의 새로운 기술로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 최종단계의 인슐린 생산세포 혹은 세포괴는 물론, 분화의 중간단계에서 얻어지는 내배엽 세포와 인슐린 생산세포의 전구체를 포함한 발생학적인 단계의 모든 세포는 약물의 안전성 및 유효성을 스크리닝하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.Differentiation from human embryonic stem cells into insulin producing cells with higher insulin production capacity compared to previous techniques when using stepwise media compositions based on low concentration glucose culture media or using the differentiation method according to the invention according to the present invention Can be derived. These insulin producing cells could be used as a new source of diabetes treatment as a cell source to replace pancreatic beta cells. In addition, all cells in the embryological stage, including end-stage insulin producing cells or cell masses, as well as endoderm cells obtained in the middle of differentiation and precursors of insulin producing cells, may be useful for screening the safety and efficacy of the drug. Can be.

이하, 실시예를 통하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본원 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본원 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only intended to illustrate the invention, and the scope of the invention is not limited by these examples.

실시예 1: 저 포도당 배지에서의 인간 배아 줄기세포의 배양 Example 1 Culture of Human Embryonic Stem Cells in Low Glucose Medium

인간 배아 줄기세포주인 SNUhES3 (Oh 등, Stem Cells, 23:211, 2005)을, DMEM (둘베코 변형 이글 배지, Life Technologies 사)과 F12 (영양 혼합물 배지, Life Technologies 사)의 혼합 배지 조성(DMEM/F12)에서 포도당의 농도를 7.8mM로 조정하고, 15% 혈청대체물(Life Technologies 사), 2ng/mL FGF-2, 1mM L-glutamine, 1% non-essential amino acid, 0.1mM 2-mercaptoethanol 등을 첨가한 배지를 기본 배지로 사용하여 배양하였다. 지지세포(feeder cell)로는 STO (ATCC #1503)을 사용하였다.SNUhES3 (Oh et al., Stem Cells, 23: 211, 2005), a human embryonic stem cell line, was mixed with DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium, Life Technologies) and F12 (nutrition mixture medium, Life Technologies). / F12) glucose concentration to 7.8mM, 15% serum replacement (Life Technologies), 2ng / mL FGF-2, 1mM L-glutamine, 1% non-essential amino acid, 0.1mM 2-mercaptoethanol Culture was added using the added medium as a basal medium. STO (ATCC # 1503) was used as a feeder cell.

도 1은 7.8mM 포도당 배지에서 자라는 인간 배아 줄기세포의 군집(colony)의 사진이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이들 세포가 배아줄기세포 고유의 형태를 유지하면서, SSEA-4, TRA-1-60, TRA-1-81, alkaline phosphatase 등의 적절한 세포 표면 표식인자를 발현하고 있음을 면역세포화학염색법을 통하여 확인하였다.  1 is a photograph of a colony of human embryonic stem cells growing in 7.8 mM glucose medium. As shown in FIG. 1, these cells express appropriate cell surface markers, such as SSEA-4, TRA-1-60, TRA-1-81, alkaline phosphatase, while maintaining an intrinsic morphology of embryonic stem cells. Was confirmed by immunocytochemical staining.

도 2는 7.8mM 포도당 배지와 17.5mM 포도당 배지에서 자라는 인간 배아 줄기세포의 성장속도를 비교한 그래프이다. 저 농도에서의 배양은 다른 농도에서 보다 세포를 빠르게 증식시키는데, 이를 배증시간(population doubling time)으로부터 환산하면 약 1.45배의 증식속도에 해당하였다. Figure 2 is a graph comparing the growth rate of human embryonic stem cells growing in 7.8mM glucose medium and 17.5mM glucose medium. Incubation at low concentrations allowed the cells to grow faster than at other concentrations, corresponding to a growth rate of about 1.45 fold in terms of population doubling time.

또한, 저 포도당 배지에서 배양된 인간 배아줄기세포가 전분화능의 특성을 갖는지를 확인하기 위하여, 인간 배아줄기세포의 배양배지(i)에서 혈청대체물을 포함하고, FGF-2가 제외된 배지를 사용하여, 배상체를 형성하고, 이를 21일간 배양한 후, 자연적으로 분화되는 세포들 가운데, 배아 삼배엽성 표식인자 (embryonic 3-germ layer marker)를 발현되어 있는지를 유전자발현을 통하여 확인하였다. (Schuldiner et al., PNAS 97:11307, 2000; Reubinoff et al., Nature Biotechnol, 18:399, 2000; Bhattachary et al., Blood 103:2956, 2004)In addition, in order to confirm whether human embryonic stem cells cultured in low glucose medium have characteristics of pluripotency, a medium containing serum substitutes in culture medium (i) of human embryonic stem cells and excluding FGF-2 is used. By forming a embryoid body, and cultured for 21 days, it was confirmed by gene expression whether the embryonic 3-germ layer marker is expressed among the naturally differentiated cells. (Schuldiner et al., PNAS 97: 11307, 2000; Reubinoff et al., Nature Biotechnol, 18: 399, 2000; Bhattachary et al., Blood 103: 2956, 2004)

도 3은 본원 발명에 의한 인간 배아 줄기세포의 인슐린 생산세포로의 분화과정 중 7.8mM 포도당 배지에서 생성되는 낭포형 배상체(cystic embryoid body)의 사진이며, 도 4는 포도당 농도를 17.5mM로 높인 고 포도당 배지를 사용하여, 도 3과 동일한 방법으로 분화를 유도였을 때 얻어지는 배상체(embryoid body)의 현미경 사진이다. 본원 발명의 저 포도당 배지를 사용한 경우는 다른 농도 군에 비하여 더 많은 낭포형 배상체 (cystic EBs)를 형성함으로써, 분화가 보다 진행되었음을 보여 주었다. Figure 3 is a picture of the cyst embryoid body (cystic embryoid body) generated in 7.8mM glucose medium during the differentiation of human embryonic stem cells into insulin producing cells according to the present invention, Figure 4 is to increase the glucose concentration to 17.5mM It is a micrograph of the embryoid body obtained when inducing differentiation by the same method as FIG. 3 using high glucose medium. The use of the low glucose medium of the present invention showed more differentiation by forming more cystic type embryoid bodies (cystic EBs) compared to other concentration groups.

실시예 2: 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산세포 또는 세포괴로의 분화방법 Example 2 Differentiation from Human Embryonic Stem Cells to Insulin Producing Cells or Cell Masses

실시예 1에서 제시된 바와 같이, 인간 배아줄기세포 배양 배지(i)를 사용하여 인간 배아줄기세포를 배양하고 (단계 1), 이로부터 배상체 형성 배지(ii)를 사용하여 부유배양을 통하여 배상체를 만든 후 (단계 2), 70ng/mL의 고농도의 액티빈 A (activin A)를 포함한 내배엽 유도 분화배지(iii)를 이용하여 배상체의 구성세포를 내배엽 세포로의 초기분화를 유도하였다 (단계 3). 이를 배양접시에 부착 (attach)시켜 평면배양 (monolayer culture)을 유도하고, 여기에 1.0mg/mL 인슐린 (insulin), 0.5 mg/mL 트랜스페린 (transferrin), 0.5 μg/mL 셀레늄화 나트륨 (sodium selenite)이 포함된 무혈청 선별 배지 (serum-free selection media)(iv)를 넣고 4일간 배양하여 내배엽 세포 등으로 초기 분화된 세포만이 살아남도록 한 다음 (단계 4), 베타셀룰린 (10ng/mL)이 포함된 인슐린 생산세포 전구체 증식/분화배지(v)를 이용하여, 내배엽 세포를 포함한 초기 분화 상태의 세포로부터 인슐린 생산세포 전구체 (progenitor) 세포의 증식과 분화를 동시에 유도하였다 (단계 5, 도 5 및 6). 이를 다시, 니코틴아마이드 (10mM)가 포함된 인슐린 생산세포 유도 분화 배지(vi)에서 약 2일간 평면배양을 계속하여, 인슐린 생산세포로 분화되도록 한 후 (단계 6), 이 배지의 조성 중 포도당 농도를 5mM로 조정한 인슐린 생산세포괴 배양 배지(vii)에서 부유배양 (suspension culture)을 5일간 계속하여, 덩어리 (cluster) 형태의 인슐린 생산세포 (insulin-producing cells), 즉 인슐린 생산세포괴(cell cluster)의 형성을 유도하였다 (단계 7). As shown in Example 1, human embryonic stem cell cultures were cultured using human embryonic stem cell culture medium (i) (step 1), and embryonic bodies through suspension culture using embryoid body forming medium (ii) therefrom. (Step 2), the early differentiation of constituent cells of the embryoid body into endoderm cells was induced by using endoderm-induced differentiation medium (iii) containing a high concentration of activin A of 70 ng / mL (step). 3). It is attached to the culture dish to induce monolayer culture, in which 1.0 mg / mL insulin, 0.5 mg / mL transferrin, 0.5 μg / mL sodium selenite Serum-free selection media containing this (serum-free selection media) (iv) and incubated for 4 days to ensure that only the initial differentiated cells such as endoderm cells (step 4), then beta-cellulose (10ng / mL) Using the insulin-producing cell precursor proliferation / differentiation medium (v), the proliferation and differentiation of insulin-producing cell progenitor cells were simultaneously induced from cells of an initial differentiation state including endoderm cells (step 5, FIG. 5). And 6). Again, planar culture was continued in the insulin producing cell induced differentiation medium (vi) containing nicotinamide (10 mM) for about 2 days to allow differentiation into insulin producing cells (step 6), followed by glucose concentration in the composition of the medium. Suspension culture was continued for 5 days in an insulin-producing cell mass culture medium (vii) adjusted to 5 mM, insulin-producing cells in the form of clusters, ie, insulin clusters. The formation of was induced (step 7).

실험예 1: 인슐린 생산세포에서의 표지인자 유전자 발현실험Experimental Example 1: Marker gene expression experiment in insulin producing cells

본원 발명의 분화방법에 따라 분화가 유도된 실시예 2의 인슐린 생산세포가 췌장의 베타세포에 특징적인 유전자를 발현하는지를 mRNA 수준에서 확인하기 위하여 RT-PCR 분석을 실시하였다. Qiagen 사의 RNeasy kit을 이용하여 RNA를 분리하고, 이로부터 cDNA를 제조한 다음, 표 1에 제시된 각각의 프라이머(primers)와 Taq polymerase를 이용하여 PCR을 수행하였다. 전체반응은 35-40 사이클을 수행하였다. 그 결과, 인슐린, Pdx-1, 당전송체-2 (Glut-2, glucose transporter-2) 등과 같은 주요 유전자가 발현됨을 확인하였고, 분화가 진행됨에 따라 Oct-3/4와 같은 미분화상태의 표지인자는 발현이 감소함을 확인할 수 있었다. 도 7은 각 분화단계별 베타세포 관련인자의 발현을 나타내는 RT-PCR 산물의 전기영동 사진이다. (1: 인간배아줄기세포-배양 4일째, 2: 배상체-배양 4일째, 3: 액티빈 A 처리 없이 배양한 배상체-배양 11일째, 4: 액티빈 A 처리하여 배양한 배상체-배양 11일째, 5: 부착배양 후 선별과정-배양 4일째, 6: 전구체 세포의 농축-배양 4일째 7: 부유 배양-5mM의 포도당-배양 5일째)RT-PCR analysis was performed to confirm whether the insulin producing cells of Example 2 induced differentiation according to the differentiation method of the present invention express genes characteristic of the beta cells of the pancreas at the mRNA level. RNA was isolated using Qiagen's RNeasy kit, cDNA was prepared therefrom, and PCR was performed using respective primers and Taq polymerase shown in Table 1. The total reaction was done 35-40 cycles. As a result, it was confirmed that the main genes such as insulin, Pdx-1, glucose transporter-2 (Glut-2, glucose transporter-2) is expressed, and as the differentiation progresses, the label of undifferentiated state such as Oct-3 / 4 The factor was confirmed that the expression is reduced. Figure 7 is an electrophoresis picture of the RT-PCR product showing the expression of beta cell related factors for each differentiation stage. (1: human embryonic stem cell-culture day 4, 2: embryonic body-culture day 4, 3: embryonic body-cultured without activin A treatment day 11, 4: embryonic body-cultured with activin A treatment Day 11, 5: Screening process after adherence culture—Day 4, 6: Concentration of precursor cells—Day 4 Day 7: Suspension culture-5 mM glucose-culture 5)

namename 프라이머primer ( ( primerprimer )) Insulin (179 bp)Insulin (179 bp) forwardforward 5'-TCA CAC CTG GTG GAA GCT C-3' 5'-TCA CAC CTG GTG GAA GCT C-3 ' backwardbackward 5'-ACA ATG CCA CGC TTC TGC-3' 5'-ACA ATG CCA CGC TTC TGC-3 ' Oct3/4 (219 bp)Oct3 / 4 (219 bp) forwardforward 5'-GAG AAC AAT GAG AAC CTT CAG GAG A-3' 5'-GAG AAC AAT GAG AAC CTT CAG GAG A-3 ' backwardbackward 5'-TTC TGG CGC CGG TTA CAG AAC CA-3' 5'-TTC TGG CGC CGG TTA CAG AAC CA-3 ' Pdx-1 (218 bp)Pdx-1 (218 bp) forwardforward 5'-GGA TGA AGT CTA CCA AAG CTC ACG C-3' 5'-GGA TGA AGT CTA CCA AAG CTC ACG C-3 ' backwardbackward 5'-CCA GAT CTT GAT GTG TCT CTC GGT C-3' 5'-CCA GAT CTT GAT GTG TCT CTC GGT C-3 ' Glut-2 (909 bp)Glut-2 (909 bp) forwardforward 5'-GCA GCT GCT CAA CTA ATC AC-3' 5'-GCA GCT GCT CAA CTA ATC AC-3 ' backwardbackward 5'-TCA GCA GCA CAA GTC CCA CT-3' 5'-TCA GCA GCA CAA GTC CCA CT-3 ' β-actin (396 bp)β-actin (396 bp) forwardforward 5'-TGG CAC CAC ACC TTC TAC AAT GAG C-3' 5'-TGG CAC CAC ACC TTC TAC AAT GAG C-3 ' backwardbackward 5'-GCA CAG CTT CTC CTT AAT GTC ACG C-3' 5'-GCA CAG CTT CTC CTT AAT GTC ACG C-3 '

실험예 2: 인슐린 생산세포의 면역세포화학염색법 (immunocytochemistry) 실험 Experimental Example 2: Immunocytochemical Study of Insulin Producing Cells

본원 발명에서 얻어진 인슐린 생산세포가 정상적인 호르몬 또는 관련 전사인자를 생산하는지를 단백질 수준에서 살펴보기 위하여, 4% 파라포름알데하이드(paraformaldehyde)로 고정한 실시예 2의 최종산물에 대하여 각 단백질에 특이적인 1차 항체를 처리하고 세척과정을 거친 후, 형광물질이 부착된 2차 항체를 처리하여 발현양상을 추적하였다. 그 결과, 최종 분화된 인슐린 생산세포는 인슐린 생합성의 부산물인 C-펩타이드를 생산하였고 (도 8), 췌장의 베타세포에 특이적인 전사인자인 Pdx-1을 핵 내에서 발현하는 것을 확인하였다 (도 9). In order to examine whether the insulin-producing cells obtained in the present invention produce normal hormones or related transcription factors at the protein level, Example 2 fixed with 4% paraformaldehyde The final product was treated with a primary antibody specific to each protein and washed, and then treated with a secondary antibody to which the fluorescent substance was attached. As a result, the final differentiated insulin producing cells produced C-peptide, a by-product of insulin biosynthesis (FIG. 8), and confirmed that Pdx-1, a transcription factor specific for beta cells of the pancreas, was expressed in the nucleus (FIG. 9).

실험예 3: 유세포분석법 (Flow Cytometry)을 통한 인슐린 생산세포의 비율 분석 Experimental Example 3: Analysis of the proportion of insulin producing cells by flow cytometry

본원 발명에서 사용한 저 포도당 배지의 효과를 기존의 고 포도당 배지와 비교하기 위하여, 두 조건(실시예 2의 조건 vs 실시예 2의 조건과 동일하나 다만 모든 배지의 포도당의 농도를 17.5mM으로 조정한 조건)에서 분화된 최종 단계의 산물 가운데, C-펩타이드를 발현하는 인슐린 생산세포의 수를 비교하였다. 본 실험은 Becton-Dickinson사의 FACSCalibur를 사용하였고, CELLQuest software를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 실시예 2의 저 포도당 배지에서 분화 유도된 세포군에서는 C-펩타이드를 발현하는 비율이 약 57.9%이고 (도 10), 고 포도당(17.5mM) 배지에서 얻어지는 비율은 약 10.4% (도 11)로서, 저 포도당 배지에서 수율이 약 5.6배 더 높았다. In order to compare the effect of the low glucose medium used in the present invention with the existing high glucose medium, two conditions (same as the conditions of Example 2 vs. Example 2, except that the concentration of glucose in all media was adjusted to 17.5 mM) The number of insulin-producing cells expressing C-peptide among the products of the final stage differentiated in the conditions) was compared. This experiment was performed using Becton-Dickinson's FACSCalibur, and analyzed using CELLQuest software. As a result, in the cell group induced differentiation in the low glucose medium of Example 2, the ratio of expressing C-peptide was about 57.9% (FIG. 10), and the ratio obtained in the medium of high glucose (17.5 mM) was about 10.4% (FIG. 11). ), The yield was about 5.6 times higher in low glucose medium.

실험예 4: 인슐린 생산세포의 인슐린 생산량 비교 실험 Experimental Example 4: Insulin production comparison experiment of insulin producing cells

실시예 2의 저 포도당 배지와 고 포도당(17.5mM) 배지의 각각에서 분화 유도된 인슐린 생산세포괴 내에서 생합성되는 인슐린의 양을 비교하기 위하여, 인슐린 생합성의 부산물인 C-펩타이드의 함량을 효소면역분석법 (ELISA)을 통하여 측정하였다. 그 결과, 저 포도당 배지에서 분화 유도된 인슐린 생산세포괴는 고 포도당의 산물에 비해 약 6.4배의 C-펩타이드를 함유하고 있음을 알 수 있었다. (도 12 참조. 598.30±61.88 및 93.22±7.53ng of C-peptide per milligram protein)Example 2 To compare the amount of insulin biosynthesized in the differentiation-induced insulin producing cell masses in each of the low glucose medium and the high glucose (17.5 mM) medium, enzyme immunoassay (ELISA) Measured through. As a result, the insulin-producing cell mass induced by differentiation in low glucose medium contained about 6.4 times C-peptide compared to the product of high glucose. (See Figure 12. 598.30 ± 61.88 and 93.22 ± 7.53ng of C-peptide per milligram protein)

실험예Experimental Example 5: 인슐린 생산세포의 인슐린 생산능력 실험  5: Insulin production capacity test of insulin producing cells

본원 발명의 결과물인 인슐린 생산세포괴의 포도당 반응성 (glucose responsiveness)을 측정하기 위하여, 인슐린 생산세포괴를 다양한 농도의 포도당이 포함된 완충액에 넣고 세포외액의 포도당의 농도에 반응하여 완충액으로 유리 (release)되어 나오는 C-펩타이드의 양을 효소면역분석법 (ELISA)을 통하여 측정한 결과, 고 포도당 환경 (35mM)의 자극에 반응하여 분비되는 인슐린의 양이 저 포도당 환경 (5mM)과 비교하여 약 13.4% 증가함을 확인할 수 있었다. 또, 인슐린의 분비를 조절하는 것으로 알려져 있는 촉진제(agonist)인 IBMX를 처리하였을 때 인슐린 분비가 증가하고, 반대로 인슐린의 분비를 억제하는 길항제(antagonist)인 니페디핀 (Nifedipine)에 의해 인슐린 분비가 감소하는 경향을 확인함으로써, 얻어진 인슐린 생산세포가 촉진제와 길항제에 정상적으로 반응하는 특성을 갖추고 있음을 확인할 수 있었다. In order to measure glucose responsiveness of the resulting insulin-producing cell mass, the insulin-producing cell mass is placed in a buffer containing glucose of various concentrations and released into the buffer in response to the concentration of glucose in the extracellular fluid. The amount of released C-peptide was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), resulting in a 13.4% increase in the amount of insulin secreted in response to stimulation of the high glucose environment (35 mM) compared to the low glucose environment (5 mM). Could confirm. In addition, when insulinX, an agonist known to control insulin secretion, is treated, insulin secretion increases, and consequently, insulin secretion is decreased by nifedipine, an antagonist that inhibits insulin secretion. By confirming the trend, it was confirmed that the obtained insulin-producing cells have a characteristic of reacting normally with accelerators and antagonists.

이상의 기술과 같이, 본원 발명에 따라 저 농도 포도당 배양 배지에 기초한 단계별 배지 조성물을 사용하거나 본원 발명에 따른 분화 방법을 사용하는 경우 인간 배아 줄기세포로부터 종전의 기술에 비하여 보다 높은 인슐린 생산능을 갖는 인슐린 생산세포로의 분화를 유도할 수 있다. 이러한 인슐린 생산세포는 췌장 베타세포를 대체할 수 있는 세포공급원으로서 당뇨병 치료의 새로운 기술로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 최종단계의 인슐린 생산세포 혹은 세포괴는 물론, 분화의 중간단계에서 얻어지는 내배엽 세포와 인슐린 생산세포의 전구체를 포함한 발생학적인 단계의 모든 세포는 약물의 안전성 및 유효성을 스크리닝하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.As described above, the insulin having higher insulin production capacity from human embryonic stem cells compared to the conventional technique when using the stepwise medium composition based on the low concentration glucose culture medium according to the present invention or using the differentiation method according to the present invention. Differentiation into production cells can be induced. These insulin producing cells could be used as a new source of diabetes treatment as a cell source to replace pancreatic beta cells. In addition, all cells in the embryological stage, including end-stage insulin producing cells or cell masses, as well as endoderm cells obtained in the middle of differentiation and precursors of insulin producing cells, may be useful for screening the safety and efficacy of the drug. Can be.

<110> DONG-A PHARM.CO., LTD. MOON, SHIN YONG OH, SUN KYUNG <120> Media compostions containing low concentrations of glucose useful for human embryonic stem cells, differentiation method of human embryonic stem cells into insulin-producing cells or cell clusters using thereof, and insulin-producing cells or cell clusters differentiated thereby <130> 06p-207 <160> 10 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> insulin forward primer <400> 1 tcacacctgg tggaagctc 19 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> insulin backward primer <400> 2 acaatgccac gcttctgc 18 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oct3/4 forward primer <400> 3 gagaacaatg agaaccttca ggaga 25 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oct 3/4 backward primer <400> 4 ttctggcgcc ggttacagaa cca 23 <210> 5 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pdx-1 forward primer <400> 5 ggatgaagtc taccaaagct cacgc 25 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pdx-1 backward primer <400> 6 ccagatcttg atgtgtctct cggtc 25 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Glut-2 forward primer <400> 7 gcagctgctc aactaatcac 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Glut-2 backward primer <400> 8 tcagcagcac aagtcccact 20 <210> 9 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> beta-actin forward primer <400> 9 tggcaccaca ccttctacaa tgagc 25 <210> 10 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> beta-actin backward primer <400> 10 gcacagcttc tccttaatgt cacgc 25 <110> DONG-A PHARM.CO., LTD.          MOON, SHIN YONG          OH, SUN KYUNG <120> Media compostions containing low concentrations of glucose useful          for human embryonic stem cells, differentiation method of human          embryonic stem cells into insulin-producing cells or cell          clusters using according, and insulin-producing cells or cell          clusters differentiated thereby <130> 06p-207 <160> 10 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> insulin forward primer <400> 1 tcacacctgg tggaagctc 19 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> insulin backward primer <400> 2 acaatgccac gcttctgc 18 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oct3 / 4 forward primer <400> 3 gagaacaatg agaaccttca ggaga 25 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oct 3/4 backward primer <400> 4 ttctggcgcc ggttacagaa cca 23 <210> 5 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pdx-1 forward primer <400> 5 ggatgaagtc taccaaagct cacgc 25 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Pdx-1 backward primer <400> 6 ccagatcttg atgtgtctct cggtc 25 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Glut-2 forward primer <400> 7 gcagctgctc aactaatcac 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Glut-2 backward primer <400> 8 tcagcagcac aagtcccact 20 <210> 9 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> beta-actin forward primer <400> 9 tggcaccaca ccttctacaa tgagc 25 <210> 10 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> beta-actin backward primer <400> 10 gcacagcttc tccttaatgt cacgc 25  

Claims (28)

인간 배아줄기세포용 배지에 있어서, 포도당의 함량을 선택적으로 감소시킨 것을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물In the medium for human embryonic stem cells, the medium composition for human embryonic stem cells, characterized in that the content of glucose is selectively reduced 제 1항에 있어서, 5-10mM의 포도당을 함유하는 것을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물The medium composition for human embryonic stem cells according to claim 1, which contains 5-10 mM glucose. 제 2항에 있어서, 7-8mM의 포도당을 함유하는 것을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물The medium composition for human embryonic stem cells according to claim 2, which contains 7-8 mM glucose. 제 1항에 있어서, 상기 배지 조성물은 5-10mM의 포도당을 함유한 DMEM/F12배지임을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물The medium composition of claim 1, wherein the medium composition is DMEM / F12 medium containing 5-10 mM glucose. 제 1항에 있어서, 상기 배지 조성물은 인간 배아줄기세포를 미분화 상태로 배양하거나 또는 이로부터 분화를 유도하는 데에 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물The medium composition for human embryonic stem cells according to claim 1, wherein the medium composition is used to culture human embryonic stem cells in undifferentiated state or to induce differentiation therefrom. 제 5항에 있어서, 상기 배지 조성물은 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산세포로 분화를 유도하는 데에 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포용 배지 조성물[Claim 6] The medium composition for human embryonic stem cells according to claim 5, wherein the medium composition is used to induce differentiation from human embryonic stem cells to insulin producing cells. 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 15%의 혈청대체물(Serum Replacement) 및 2ng/mL의 FGF-2를 더 포함하며 미분화 상태의 인간 배아줄기세포를 배양하는데 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포 배양 배지 조성물It contains glucose, which has been selectively reduced to 5-10 mM, further contains 15% serum replacement and 2 ng / mL FGF-2, and is used to culture undifferentiated human embryonic stem cells. Human embryonic stem cell culture medium composition 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 15%의 혈청대체물(Serum Replacement)을 더 포함하며 인간 배아줄기세포로부터 배상체를 형성하는데 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포 분화 유도 배지 조성물Human embryonic stem cell differentiation induction medium characterized by containing glucose which has been selectively reduced to 5-10 mM, further comprising 15% serum replacement and used to form embryoid bodies from human embryonic stem cells. Composition 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 15%의 혈청대체물(Serum Replacement) 및 50-100 ng/mL의 액티빈 A (activin A)를 더 포함하며 인간 배아줄기세포로부터 분화된 배상체로부터 내배엽으로의 분화를 유도하는 데에 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포 분화 유도 배지 조성물Contains glucose selectively reduced to 5-10 mM, further contains 15% serum replacement and 50-100 ng / mL activin A and differentiated from human embryonic stem cells Human embryonic stem cell differentiation induction medium composition, characterized in that it is used to induce differentiation from embryoid body to endoderm 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 0.5-2.0 mg/mL 인슐린 (insulin), 0.25-1.0 mg/mL 트랜스페린 (transferrin), 0.25-1.0 μg/mL 셀레늄화 나트륨 (sodium selenite)을 더 포함하는 무혈청 배지이며 인간 배아줄기세포로부터 내배엽 세포로 초기 분화된 세포의 선별에 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아 줄기세포 분화 유도 배지 조성물Contains glucose with a reduced content of 5-10 mM, 0.5-2.0 mg / mL insulin, 0.25-1.0 mg / mL transferrin, 0.25-1.0 μg / mL sodium selenite A serum-free medium further comprising a human embryonic stem cell differentiation induction medium composition, characterized in that it is used for the selection of early differentiated cells from human embryonic stem cells to endoderm cells 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 5-20ng/mL의 베타셀룰린(betacellulin)을 더 포함하며 인간 배아줄기세포로부터 초기 분화된 내배엽 세포로부터 인슐린 생산 세포의 전구체 세포로의 분화 및 증식을 유도하는 데에 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포 분화 유도 배지 조성물From human embryonic stem cells, early differentiated endoderm cells to precursor cells of insulin-bearing cells, containing glucose, optionally reduced to 5-10 mM, further containing 5-20 ng / mL betacellulin Human embryonic stem cell differentiation inducing medium composition, characterized in that it is used to induce differentiation and proliferation 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 10mM의 니코틴아마이드를 더 포함하며 인간 배아줄기세포로부터 분화된 인슐린 생산세포의 전구체 세포로부터 인슐린 생산세포로의 분화를 유도하는 데에 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포 분화 유도 배지 조성물It contains glucose which has been selectively reduced to 5-10 mM, further contains 10 mM nicotinamide, and is used to induce differentiation from insulin-producing cells differentiated from human embryonic stem cells from precursor cells to insulin producing cells. Human embryonic stem cell differentiation induction medium composition 5-5.5mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 10mM의 니코틴아마이드를 더 포함하는 인간 배아줄기세포에서 분화된 인슐린 생산세포로부터 인슐린 생산세포괴로의 분화를 유도하는 데에 사용됨을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포 분화 유도 배지 조성물Characterized in that it is used to induce differentiation from insulin producing cells differentiated from insulin producing cells in human embryonic stem cells containing glucose which has been selectively reduced to 5-5.5 mM and further comprising 10 mM nicotinamide. Human embryonic stem cell differentiation induction medium composition 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 인간 배아줄기세포용 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포를 미분화 상태로 배양하거나 또는 이로부터 분화를 유도하는 방법A method for culturing human embryonic stem cells in an undifferentiated state or inducing differentiation therefrom using the medium composition for human embryonic stem cells according to any one of claims 1 to 5. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 인간 배아줄기세포용 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산세포 및 세포괴로 분화를 유도하는 방법A method of inducing differentiation from human embryonic stem cells to insulin producing cells and cell masses using the medium composition for human embryonic stem cells according to any one of claims 1 to 6. 제 7항에 따른 배지 조성물을 사용하여 미분화 상태의 인간 배아줄기세포를 배양하여 유지하는 방법Method for culturing and maintaining undifferentiated human embryonic stem cells using the medium composition according to claim 7 제 8항에 따른 배지 조성물을 사용하여 미분화 상태의 인간 배아줄기세포로부터 배상체로 분화를 유도하는 방법A method for inducing differentiation from undifferentiated human embryonic stem cells into embryoid bodies using the medium composition according to claim 8 제 9항에 따른 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포로부터 분화된 배상체로부터 내배엽 세포로의 분화를 유도하는 방법A method of inducing differentiation from embryonic bodies differentiated from human embryonic stem cells to endoderm cells using the medium composition according to claim 9 제 10항에 따른 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포로부터 내배엽 세포로 초기 분화된 세포를 선별하는 방법A method for selecting early differentiated cells from human embryonic stem cells into endoderm cells using the medium composition according to claim 10 제 11항에 따른 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포로부터 초기 분화된 내배엽 세포로부터 인슐린 생산세포의 전구체로의 분화 및 증식을 유도하는 방법A method for inducing differentiation and proliferation from early embryonic endoderm cells from human embryonic stem cells into precursors of insulin producing cells using the medium composition according to claim 11 제 12항에 따른 배지 조성물을 사용하여 인간 배아줄기세포로부터 분화된 인슐린 생산세포의 전구체로부터 인슐린 생산세포로의 분화를 유도하는 방법A method of inducing differentiation from precursors of insulin producing cells differentiated from human embryonic stem cells to insulin producing cells using the medium composition according to claim 12 제 13항에 따른 배지 조성물을 사용하고 부유배양 (suspension culture) 방법을 이용하여 인간 배아줄기세포로부터 분화된 인슐린 생산세포로부터 인슐린 생산세포괴의 형성을 유도하는 방법 A method of inducing the formation of insulin producing cell mass from insulin producing cells differentiated from human embryonic stem cells using the medium composition according to claim 13 and using a suspension culture method. 1) 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 15%의 혈청대체물(Serum Replacement) 및 2ng/mL의 FGF-2를 함유하는 인간 배아줄기세포 배양 배지 조성물을 이용하여 미분화 상태의 인간 배아줄기세포를 배양하는 단계; 1) Undifferentiated state using human embryonic stem cell culture medium composition containing glucose which has been selectively reduced to 5-10 mM and containing 15% serum replacement and 2ng / mL FGF-2. Culturing human embryonic stem cells; 2) 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 15%의 혈청대체물(Serum Replacement)을 함유하는 인간 배아줄기세포 분화 배지 조성물을 이용하여, 부유배양의 방법을 통해 상기 인간 배아줄기세포로부터 배상체를 형성하는 단계; 2) the human embryonic stem through the method of suspension culture, using a human embryonic stem cell differentiation medium composition containing glucose, which has been selectively reduced to 5-10 mM, and containing 15% of serum replacement. Forming embryoid bodies from cells; 3) 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 15%의 혈청대체물(Serum Replacement) 및 액티빈 A (activin A)를 50-100ng/mL를 함유하는 인간 배아줄기세포 분화 배지 조성물을 이용하여, 상기 배상체 세포로부터 내배엽 세포로의 분화를 유도하는 단계;3) Human embryonic stem cell differentiation medium composition containing glucose, which has been selectively reduced to 5-10 mM, and containing 50% to 100% of serum replacement and activin A (activin A). Using to induce differentiation from the goblet cells to endoderm cells; 4) 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 0.5-2.0 mg/mL 인슐린 (insulin), 0.25-1.0 mg/mL 트랜스페린 (transferrin), 0.25-1.0 μg/mL 셀레늄화 나트륨 (sodium selenite)를 함유하는 무혈청 인간 배아줄기세포 분화 배지 조성물을 이용하여, 상기 내배엽 세포로 초기 분화된 세포를 선별하는 단계 4) 0.5-2.0 mg / mL insulin, 0.25-1.0 mg / mL transferrin, 0.25-1.0 μg / mL sodium selenide, containing glucose, optionally reduced to 5-10 mM selecting initially differentiated cells into the endoderm cells using a serum-free human embryonic stem cell differentiation medium composition containing selenite) 5) 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 5-20ng/mL의 베타셀룰린(betacellulin)를 함유하는 인간 배아줄기세포 분화 배지 조성물을 이용하여, 상기 내배엽 세포로 초기 분화세포로부터 인슐린 생산세포의 전구체 세포로의 분화 및 증식을 유도하는 단계 5) Initially differentiated cells into the endoderm cells using a human embryonic stem cell differentiation medium composition containing glucose, the content of which is selectively reduced to 5-10 mM, and containing 5-20 ng / mL of betacellulin. Inducing differentiation and proliferation of insulin producing cells into progenitor cells 6) 5-10mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 10mM의 니코틴아마이드를 함유하는 인간 배아줄기세포 분화 배지 조성물을 이용하여, 상기 인슐린 생산세포의 전구체 세포로부터 인슐린 생산세포로의 분화를 유도하는 단계; 및6) Differentiation of the insulin-producing cells from the precursor cells to the insulin-producing cells using a human embryonic stem cell differentiation medium composition containing glucose, which has been selectively reduced to 5-10 mM, and containing 10 mM nicotinamide Inducing; And 7) 5-5.5mM로 함량이 선택적으로 감소된 포도당을 함유하고, 10mM의 니코틴아마이드를 함유하는 배지 조성물을 이용하여, 상기 인간 배아줄기세포에서 분화된 인슐린 생산세포로부터 인슐린 생산세포괴의 형성을 유도하는 단계7) Induce the formation of insulin producing cell mass from insulin producing cells differentiated from human embryonic stem cells using a medium composition containing glucose selectively reduced to 5-5.5 mM and containing 10 mM nicotinamide Steps to 를 포함하는 것을 특징으로 하는 인간 배아줄기세포로부터 인슐린 생산 능력을 갖는 세포 또는 세포괴로의 분화 유도 방법Method for inducing differentiation from human embryonic stem cells to cells or cell masses having insulin producing ability, comprising 제 23항의 방법에 의해 배양된 인간 배아 줄기 세포Human embryonic stem cells cultured by the method of claim 23 제 23항의 방법에 의해 분화된 내배엽 세포Endoderm cells differentiated by the method of claim 23 제 23항의 방법에 의해 분화된 인슐린 생산 세포 전구체 세포Insulin-producing cell precursor cells differentiated by the method of claim 23 제 23항의 방법에 의해 분화되어 인슐린 생산세포Insulin-producing cells differentiated by the method of claim 23 제 23항의 방법에 의해 형성된 인슐린 생산세포괴Insulin producing cell mass formed by the method of claim 23
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Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012030539A3 (en) * 2010-08-31 2012-05-31 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
WO2012030538A3 (en) * 2010-08-31 2012-06-07 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9012218B2 (en) 2008-10-31 2015-04-21 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9062290B2 (en) 2007-11-27 2015-06-23 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9074189B2 (en) 2005-06-08 2015-07-07 Janssen Biotech, Inc. Cellular therapy for ocular degeneration
US9080145B2 (en) 2007-07-01 2015-07-14 Lifescan Corporation Single pluripotent stem cell culture
US9096832B2 (en) 2007-07-31 2015-08-04 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9133439B2 (en) 2009-12-23 2015-09-15 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9150833B2 (en) 2009-12-23 2015-10-06 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9181528B2 (en) 2010-08-31 2015-11-10 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
US9234178B2 (en) 2008-10-31 2016-01-12 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human pluripotent stem cells
US9434920B2 (en) 2012-03-07 2016-09-06 Janssen Biotech, Inc. Defined media for expansion and maintenance of pluripotent stem cells
US9593306B2 (en) 2008-06-30 2017-03-14 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
US9725699B2 (en) 2006-04-28 2017-08-08 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9752125B2 (en) 2010-05-12 2017-09-05 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9969973B2 (en) 2008-11-20 2018-05-15 Janssen Biotech, Inc. Methods and compositions for cell attachment and cultivation on planar substrates
US9969972B2 (en) 2008-11-20 2018-05-15 Janssen Biotech, Inc. Pluripotent stem cell culture on micro-carriers
US9969981B2 (en) 2010-03-01 2018-05-15 Janssen Biotech, Inc. Methods for purifying cells derived from pluripotent stem cells
US10006006B2 (en) 2014-05-16 2018-06-26 Janssen Biotech, Inc. Use of small molecules to enhance MAFA expression in pancreatic endocrine cells
US10066203B2 (en) 2008-02-21 2018-09-04 Janssen Biotech Inc. Methods, surface modified plates and compositions for cell attachment, cultivation and detachment
US10066210B2 (en) 2012-06-08 2018-09-04 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into pancreatic endocrine cells
US10076544B2 (en) 2009-07-20 2018-09-18 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US10138465B2 (en) 2012-12-31 2018-11-27 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into pancreatic endocrine cells using HB9 regulators
US10344264B2 (en) 2012-12-31 2019-07-09 Janssen Biotech, Inc. Culturing of human embryonic stem cells at the air-liquid interface for differentiation into pancreatic endocrine cells
US10358628B2 (en) 2011-12-22 2019-07-23 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into single hormonal insulin positive cells
US10370644B2 (en) 2012-12-31 2019-08-06 Janssen Biotech, Inc. Method for making human pluripotent suspension cultures and cells derived therefrom
US10377989B2 (en) 2012-12-31 2019-08-13 Janssen Biotech, Inc. Methods for suspension cultures of human pluripotent stem cells
US10420803B2 (en) 2016-04-14 2019-09-24 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells to intestinal midgut endoderm cells

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040110287A1 (en) 2002-07-29 2004-06-10 Es Cell International Pte Ltd. Multi-step method for the differentiation of insulin positive, glucose responsive cells

Cited By (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9074189B2 (en) 2005-06-08 2015-07-07 Janssen Biotech, Inc. Cellular therapy for ocular degeneration
US9725699B2 (en) 2006-04-28 2017-08-08 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US10316293B2 (en) 2007-07-01 2019-06-11 Janssen Biotech, Inc. Methods for producing single pluripotent stem cells and differentiation thereof
US9080145B2 (en) 2007-07-01 2015-07-14 Lifescan Corporation Single pluripotent stem cell culture
US9744195B2 (en) 2007-07-31 2017-08-29 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US10456424B2 (en) 2007-07-31 2019-10-29 Janssen Biotech, Inc. Pancreatic endocrine cells and methods thereof
US9096832B2 (en) 2007-07-31 2015-08-04 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9062290B2 (en) 2007-11-27 2015-06-23 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9969982B2 (en) 2007-11-27 2018-05-15 Lifescan, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US10066203B2 (en) 2008-02-21 2018-09-04 Janssen Biotech Inc. Methods, surface modified plates and compositions for cell attachment, cultivation and detachment
US11001802B2 (en) 2008-02-21 2021-05-11 Nunc A/S Surface of a vessel with polystyrene, nitrogen, oxygen and a static sessile contact angle for attachment and cultivation of cells
US9593305B2 (en) 2008-06-30 2017-03-14 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
US9593306B2 (en) 2008-06-30 2017-03-14 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
US10233421B2 (en) 2008-06-30 2019-03-19 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
US10351820B2 (en) 2008-06-30 2019-07-16 Janssen Biotech, Inc. Methods for making definitive endoderm using at least GDF-8
US9388387B2 (en) 2008-10-31 2016-07-12 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9234178B2 (en) 2008-10-31 2016-01-12 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human pluripotent stem cells
US9012218B2 (en) 2008-10-31 2015-04-21 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9752126B2 (en) 2008-10-31 2017-09-05 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human pluripotent stem cells
US9969973B2 (en) 2008-11-20 2018-05-15 Janssen Biotech, Inc. Methods and compositions for cell attachment and cultivation on planar substrates
US9969972B2 (en) 2008-11-20 2018-05-15 Janssen Biotech, Inc. Pluripotent stem cell culture on micro-carriers
US10471104B2 (en) 2009-07-20 2019-11-12 Janssen Biotech, Inc. Lowering blood glucose
US10076544B2 (en) 2009-07-20 2018-09-18 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9593310B2 (en) 2009-12-23 2017-03-14 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US10704025B2 (en) 2009-12-23 2020-07-07 Janssen Biotech, Inc. Use of noggin, an ALK5 inhibitor and a protein kinase c activator to produce endocrine cells
US9150833B2 (en) 2009-12-23 2015-10-06 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9133439B2 (en) 2009-12-23 2015-09-15 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US10329534B2 (en) 2010-03-01 2019-06-25 Janssen Biotech, Inc. Methods for purifying cells derived from pluripotent stem cells
US9969981B2 (en) 2010-03-01 2018-05-15 Janssen Biotech, Inc. Methods for purifying cells derived from pluripotent stem cells
US9752125B2 (en) 2010-05-12 2017-09-05 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9528090B2 (en) 2010-08-31 2016-12-27 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
RU2620938C2 (en) * 2010-08-31 2017-05-30 Янссен Байотек, Инк. Differentiation of human embryonic stem cells
WO2012030538A3 (en) * 2010-08-31 2012-06-07 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9181528B2 (en) 2010-08-31 2015-11-10 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
AU2011296381B2 (en) * 2010-08-31 2016-03-31 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9951314B2 (en) 2010-08-31 2018-04-24 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US9458430B2 (en) 2010-08-31 2016-10-04 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
US9506036B2 (en) 2010-08-31 2016-11-29 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
WO2012030539A3 (en) * 2010-08-31 2012-05-31 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
US11377640B2 (en) 2011-12-22 2022-07-05 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into single hormonal insulin positive cells
US10358628B2 (en) 2011-12-22 2019-07-23 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into single hormonal insulin positive cells
US9434920B2 (en) 2012-03-07 2016-09-06 Janssen Biotech, Inc. Defined media for expansion and maintenance of pluripotent stem cells
US9593307B2 (en) 2012-03-07 2017-03-14 Janssen Biotech, Inc. Defined media for expansion and maintenance of pluripotent stem cells
US10208288B2 (en) 2012-06-08 2019-02-19 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into pancreatic endocrine cells
US10066210B2 (en) 2012-06-08 2018-09-04 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into pancreatic endocrine cells
US10344264B2 (en) 2012-12-31 2019-07-09 Janssen Biotech, Inc. Culturing of human embryonic stem cells at the air-liquid interface for differentiation into pancreatic endocrine cells
US10370644B2 (en) 2012-12-31 2019-08-06 Janssen Biotech, Inc. Method for making human pluripotent suspension cultures and cells derived therefrom
US10377989B2 (en) 2012-12-31 2019-08-13 Janssen Biotech, Inc. Methods for suspension cultures of human pluripotent stem cells
US10138465B2 (en) 2012-12-31 2018-11-27 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into pancreatic endocrine cells using HB9 regulators
US10947511B2 (en) 2012-12-31 2021-03-16 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells into pancreatic endocrine cells using thyroid hormone and/or alk5, an inhibitor of tgf-beta type 1 receptor
US10870832B2 (en) 2014-05-16 2020-12-22 Janssen Biotech, Inc. Use of small molecules to enhance MAFA expression in pancreatic endocrine cells
US10006006B2 (en) 2014-05-16 2018-06-26 Janssen Biotech, Inc. Use of small molecules to enhance MAFA expression in pancreatic endocrine cells
US10420803B2 (en) 2016-04-14 2019-09-24 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells to intestinal midgut endoderm cells

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