CN102906249A - 能够在体外自我复制的诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞,这些细胞的制备方法,及这些细胞的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可用于癌症治疗研究以及癌症相关性创新药物研究中的,在体外可自我复制的诱导性癌症干细胞、这些的制备方法、由这些细胞诱导的癌细胞、以及这些细胞的应用。本发明提供能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞,其特征在于:至少具有下述(1)和(2)的要素:(1)表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因;(2)具有(a)内源性抑癌基因突变,或(b)内源性癌症相关基因的表达升高中任一种的异常。

Description

能够在体外自我复制的诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞,这些细胞的制备方法,及这些细胞的应用
技术领域
本发明涉及诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞,涉及具有内源性抑癌基因突变、内源性癌相关基因表达升高等的异常,表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因等的自我复制相关基因,能够在体外进行自我复制的诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞(本发明在下文中统称为“诱导性癌症干细胞”),这些细胞的制备方法,以及这些细胞的应用。
技术背景
近年来,通过研究胚胎干细胞(也称为“ES细胞”。在本说明书下文中记载为“胚胎干细胞”),和通过进一步研究体细胞克隆胚胎干细胞,以及体细胞克隆动物的创造等所谓的体细胞克隆,认为可以对表观遗传学(DNA甲基化和组蛋白修饰)进行重新编程(也称为“初始化”。在本说明书下文中记载为“重新编程”)。实际上,有人报道了这样的实验结果:将作为癌细胞的小鼠黑色素瘤细胞的细胞核移植到去核卵细胞中,所述卵细胞开始胚胎发生,从所述胚胎获得的胚胎干细胞可分化为黑色素细胞、淋巴细胞、成纤维细胞等的细胞(非专利文献1)。
最近,报告了通过导入OCT3/4基因(也有时记载为“OCT3基因”、“OCT4基因”或“POU5F1基因”的情况)、SOX2基因、KLF4基因和c-MYC基因(专利文献1),或者在存在碱性成纤维细胞生长因子(bFGF或FGF2)的情况下,导入OCT3/4基因、SOX2基因和KLF4基因(非专利文献2),可以从人的体细胞重新编程制备诱导性多能干细胞(induced Pluripotent StemCells;也称为“iPS细胞”),即,与胚胎干细胞一样未分化的细胞(专利文献2)。已知人的诱导性多能干细胞具有2个特点:(1)具有向三胚层分化的分化多能性,所述三胚层是能够形成建成个体形态的所有细胞;(2)具有在人胚胎干细胞能够自我复制的培养条件下,可以维持其未分化性的情况下在培养皿中无限传代培养,即所谓的自我复制能力。因此,这类人的诱导性多能干细胞在形态、基因表达、细胞表面抗原、长期的自我复制能力、形成畸胎瘤(在体内分化为三胚层)的能力的方面,与人胚胎干细胞非常相似(非专利文献3、非专利文献4),此外,还报道了HLA基因型与来源细胞的体细胞完全相同(非专利文献4)。这些细胞的制备方法是只导入上述基因(即,OCT3/4基因、SOX2基因、KLF4基因和c-MYC基因,或在存在bFGF的情况下的OCT3/4基因、SOX2基因和KLF4基因),即可使已分化的体细胞“重新编程”为诱导性多能干细胞。
一方面,基于基因突变和/或表观遗传学的异常,产生基因表达的升高、降低或消失的异常,由此使细胞癌变。因此,使用上述重新编程的技术,可以将癌细胞中发生的各种异常重新编程,使其恢复为正常的细胞,丧失癌细胞的性质。
实际上,最近在国际干细胞学会(ISSCR)中,有人发表了以下发现:“向培养皿中的人肝癌细胞株来源的癌症干细胞(HuH7来源的CD133阳性细胞)中添加抗癌剂等2种化学物质(非环型视黄醛(acyclic retinoids)和托瑞司他(tolrestat)),2天后,85-90%的癌细胞变成了正常的肝细胞。进一步的,添加2个基因(SOX2基因和KLF4基因)与2种化学物质(5-AZAC和TSA),则成为诱导性多能干细胞,按照向肝细胞分化的规程(protocol),成功地使所获得的诱导性多能干细胞分化为肝细胞(AFP或ALB阳性细胞)”(非专利文献5)。此外,使作为癌细胞的小鼠黑色素瘤细胞重新编程为诱导性多能干细胞的论文(非专利文献6)报道了通过导入OCT3/4基因、SOX2基因、KLF4基因和c-MYC基因而重新编程的结果,使从作为成癌原因的具有BCR-ABL酪氨酸激酶活性的慢性骨髓性白血病细胞(CML)制备出丧失了BCR-ABL酪氨酸激酶依赖性的诱导性多能干细胞(非专利文献7)。此外,还报道了向癌细胞株中导入OCT3/4基因、SOX2基因、KLF4基因和c-MYC基因,通过重新编程消除了抗药性和成瘤能力,但是经过长期培养,伴随c-MYC基因的活化而产生癌变(非专利文献8)。
在传统研究中,通过强制表达SV40、HPV的E6基因、E7基因、TERT基因进行细胞的永生化培养,通过导入c-MYC基因、RAS基因等癌基因引起癌变等,在建立癌细胞株后,再用于用普通的常规培养基培养的癌细胞株。
然而,在用普通的常规培养基建立的癌细胞株中,存在这样的问题:即,由于显著地产生培养后的人为的染色体异常(转座、缺失等)、遗传学异常(基因突变)、成为基因表达异常的原因的表观遗传学异常,难以原样保持在原本作为生物体内成癌原因的原癌细胞、癌细胞中发生的异常。这些细胞株均不是通过在体外的自我复制的培养中建立的细胞株。
在癌症治疗的研究和癌症相关的制药研究中,即使分析这类用传统培养基建立的癌细胞株的遗传学异常和表观遗传学异常,也极其难以判断这些异常是在哺乳动物的原有的原癌细胞、癌细胞中发生的异常,还是在培养后发生的人为异常,因此基于这些分析结果不能进行正确的癌症成因探索、创新药物靶的探索、癌症治疗药物的筛选等。
此外,虽然作为创新药物靶的癌症干细胞的存在受到重视,但是存在这样的问题,即:包含在新鲜的癌组织中的癌细胞是分阶层的(hierarchical)、异质的细胞群,无法弄清楚哪些癌细胞是癌症干细胞。近年来,报道了从癌细胞株或原代培养癌细胞中鉴别出癌症干细胞的研究(非专利文献9)。但是,尚未有将单克隆癌症干细胞在体外自我复制而进行了长期培养的报告,也未有将其通过自我复制增殖培养,而获得使其足以在体外应用于创新药物、或癌症研究所必需的数量的报导。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本特开2008-283972
专利文献2:日本特开2008-307007
(非专利文献)
非专利文献1:Hochedlinger K,Jaenisch R等人,Genes Dev.,2004,18:1875-1885
非专利文献2:Nakagawa M,Yamanaka S等人,Nat Biotechnol.,2008,26:101-106
非专利文献3:Takahashi K,Yamanaka S等人,Cell,2007,131:861-872
非专利文献4:Masaki H,Ishikawa T等人,Stem Cell Res.,2008,1:105-115
非专利文献5:国际干细胞学会、2009年、抄录序号1739(285页)
非专利文献6:Utikal J等人,J Cell Sci.,2009,122(Pt19):3502-3510
非专利文献7:Carette JE等人,Blood,2010,115:4039-4042
非专利文献8:Nagai K等人,Biochem Biophys Res Commun.,2010,395:258-263
非专利文献9:Visvader JE,Lindeman GJ,Nat Rev Cancer.,2008,8:755-768
发明内容
(发明要解决的问题)
因此,本发明的目的,是提供:具有与成癌相关的特定基因突变或基因表达异常、能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞,以及所述诱导性癌症干细胞的制备方法。
本发明的其他目的,是提供:使用本发明的能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞,筛选癌症创新药物靶、筛选癌症治疗药物、筛选癌症诊断药物等的筛选方法,或者使用该诱导性癌症干细胞制备癌症疫苗的方法。
本发明另一个目的,是提供:将本发明的能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞移植到实验动物中,制备癌症模型动物的方法。
(解决课题的手段)
在本发明的第1种形态中,提供了能够在体外增殖的诱导性癌症干细胞,其特征是具有下述(1)和(2)的要素:
(1)表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因(自我复制相关基因);
(2)具有(a)内源性抑癌基因突变,或(b)内源性癌症相关基因的表达升高中任一种的异常。
在本发明的这一形态中,所述诱导性癌症干细胞中表达的所述(1)自我复制相关基因的表达量,与胚胎干细胞中表达的基因的表达量相比,优选是1/8至8倍。
本发明的诱导性癌症干细胞也可以是这样的细胞,即,除(b)所述内源性癌症相关基因表达升高外,选自下述群组中所含的基因的群中的至少1种内源性基因也发生基因表达升高,所述群组由胁迫和毒性相关基因群、表观遗传学染色质修饰酶基因群、干细胞转录因子基因群所构成;或者,除(b)所述内源性癌症相关基因表达升高外,选自肝细胞特异性基因群中所含的基因的群中的至少1种基因也发生基因表达升高。
在本发明的诱导性癌症干细胞中,还可以表达中内胚层系干细胞、内胚层系干细胞中特征性表达的基因。
在本发明的第2种形态中,提供了制备本发明的诱导性癌症干细胞的方法,是从选自(a)从具有抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞,以及从成癌的哺乳动物中采集的具有(a)抑癌基因突变或(b)癌症相关基因表达升高中任一种异常的体细胞所构成的群组中选择的非胚胎的原料体细胞,制备能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞的方法,所述方法的特征在于:进行使所述原料体细胞处于POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物在所述原料体细胞中存在的状态的诱导步骤。细胞是“非胚胎”的情况下,意味着该细胞不是胚胎干细胞、胚胎、生殖细胞、原始生殖细胞的细胞。
在本发明中,POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物在上述原料体细胞中的存在比例可以满足POU5F1基因>SOX2基因的关系。
此外,在本发明中,优选使用POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因,或其基因产物,这些POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因,或其基因产物的使用比例可以满足POU5F1基因>SOX2基因的关系。
在本发明中,除上述诱导步骤外,还可以包括在1个孔中分选1个细胞进行增殖的步骤。
在本发明中,除上述诱导步骤外,还可以包括通过鉴别能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞的恶性性质或特异性标志物而进行分选的分选步骤。所述分选步骤,是对将(a)具有内源性抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞以及从成癌的哺乳动物中采集的非胚胎原料体细胞,进行诱导处理后的,具有(a)抑癌基因突变或(b)癌症相关基因表达升高中任一种异常的诱导性癌症干细胞;以及,作为比较对象的,从哺乳动物中采集的体细胞诱导而成的诱导性中内胚层系干细胞、诱导性内胚层系干细胞或诱导性多能干细胞或者胚胎干细胞进行比较,通过鉴别恶性性质或特异性标志物的而进行分选的步骤。
特别是,所述分选步骤也可以是通过鉴别与选自下述群组中所含的基因的群中的至少1种基因相关的(b)癌症相关基因的表达升高而进行分选的分选步骤,所述群组由血管新生相关基因群、癌症相关通路基因群、间质屏障相关基因群、上皮-间充质转化相关基因群、胃癌相关基因群、自主增殖相关基因群、TGFβ/BMP信号相关基因群、组织浸润·转移相关基因群、Wnt信号相关基因群、信号传递相关基因群、Notch信号相关基因群、乳腺癌和雌激素受体信号相关基因群、结肠癌相关基因群、低氧信号相关基因群、GPCR信号相关基因群、药剂耐受性相关基因群、Hedgehog信号相关基因群、PI3K-AKT信号相关基因群、药物代谢基因群、癌症分子机制基因群、SMAD信号网络相关基因群、胰腺癌相关基因群、前列腺癌相关基因群、肝癌相关基因群、肺癌相关基因群所构成。
在本发明的第3种形态中,提供了选自筛选癌症创新药物靶的方法、筛选癌症治疗药物的方法和筛选癌症诊断药物的方法中的1种筛选方法,其特征在于:使用权利要求1~10的任一项中记载的诱导性癌症干细胞。
在本发明的第4种形态中,提供了以使用本发明的诱导性癌症干细胞为特征的癌症疫苗的制备方法;在本发明的第5种形态中,提供了以向实验动物中移植本发明的诱导性癌症干细胞为特征的癌症模型动物的制作方法。
(发明的效果)
通过本发明,可以实现具有(a)内源性抑癌基因突变或(b)内源性癌症相关基因的表达升高等异常,同时表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因等自我复制相关基因的诱导性癌症干细胞,其制备方法和这些细胞的应用。
本发明的诱导性癌症干细胞,不仅原样保持了原料体细胞所具有的(a)抑癌基因突变,或(b)癌症相关基因表达升高等异常,而且一并具有作为干细胞特征之一的理论上能够无限自我复制的特征。因此,本发明的诱导性癌症干细胞实际上可以长期传代培养,易于诱导成为具有组织细胞性质的癌细胞,因而在癌症创新药物中的靶标筛选方法、癌症治疗药物的筛选方法和癌症治疗药物的筛选方法等筛选方法中,在癌症疫苗的制备方法、癌症模型动物的制备等中,以及在癌症治疗的研究和癌症相关创新药物的研究中非常有效。
附图简介
图1是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞GC1-5,相比人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391),具有2倍以上表达升高的血管新生相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图2是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞GC1-5,相比人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391),具有2倍以上表达升高的上皮-间充质转化相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图3是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞GC1-5,相比人诱导性多能干细胞hiPS-201B7,具有2倍以上表达升高的TGFβ/BMP信号相关基因的图。图中,中间的线是与人诱导性多能干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图4是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞NGC1-1,相比人诱导性多能干细胞hiPS-201B7,具有2倍以上表达升高的组织浸润·转移相关基因的图。图中,中间的线是与人诱导性多能干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图5是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞NGC1-1,相比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390),具有2倍以上表达升高的Wnt信号相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图6是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞GC1-5,相比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390),具有几乎相同程度(1/2~2倍)表达的自我复制相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图7是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞NGC1-1,相比人胚胎干细胞hES_BG03,具有几乎相同程度(1/2~2倍)表达的自我复制相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图8是描述了本发明的人诱导性恶性干细胞CC1-10,相比人胚胎干细胞hES_BG03,具有几乎相同程度(1/4~4倍)表达的自我复制相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其4倍、下方的线是其1/4倍。
图9是描述了人诱导性恶性干细胞RBT203(1-1),相比人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392),具有2倍以上表达升高的血管新生相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图10是描述了本人诱导性恶性干细胞RBT203(1-1),相比人诱导性多能干细胞hiPS-201B7,具有2倍以上表达升高的信号传递传递相关基因的图。图中,中间的线是与人诱导性多能干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
图11是描述了人诱导性恶性干细胞RBT203(1-1),相比人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392),具有几乎相同程度(1/2~2倍)表达的自我复制相关基因的图。图中,中间的线是与人胚胎干细胞的基因表达处于同等程度、上方的线是其2倍、下方的线是其1/2倍。
具体实施方式
如前所述,现在确立了这样的概念:即,与将体细胞重新编程为诱导性多能干细胞相同,通过将癌细胞重新编程,可以使癌细胞恢复为正常的细胞。
相对于此,本发明人做出了这样的假设:即,一般而言,新鲜的癌组织和原代培养的癌细胞集团均具有异质性(heterogeneous),因此,虽通称为癌组织、癌细胞群,其中混合了具有与正常细胞相同或相似的遗传学和表观遗传学的正常细胞和非癌细胞,因此,不是将癌细胞重新编程为正常细胞,而是将新鲜的癌组织和原代培养的癌细胞集团中混在的非癌细胞和正常细胞诱导为正常的诱导性多能干细胞,同时,将存在于新鲜的癌组织和原代培养癌细胞集团中的、具有抑癌基因突变、基因表达异常等的癌细胞,诱导为具有源自该癌细胞的抑癌基因突变、基因表达异常等的癌症干细胞。
基于这一假设,应用导入POU5F1基因、SOX2基因、KLF4基因和c-MYC基因,或者导入POU5F1基因、SOX2基因和KLF4基因等制备诱导性多能干细胞的技术,可以制备出能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞,并且,所获得的诱导性癌症干细胞在体外自我复制时,在遗传学或表观遗传学上维持了癌症的恶性性质,认为所述能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞可以在培养条件下无限增殖。
因此,本发明人在该假设的基础上深入研究,结果发现:使用从具有内源性抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞,以及从成癌的哺乳动物中采集的非胚胎细胞作为原料,使上述原料体细胞中存在POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物,获得了能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞。
进一步的,当原料体细胞处于此类状态时,POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物在细胞内存在的比例被明确是决定分化的一个重要因素。
进一步的,还发现了通过改变POU5F1基因、KLF4基因、SOX2基因等在细胞内存在的比例,可以制备诱导性中内胚层系干细胞、诱导性内胚层系干细胞。换言之,本发明人等发现了通过改变SOX2基因、POU5F1基因和KLF4基因的翻译产物在细胞内存在的比例,可以制备诱导性中内胚层系前癌干细胞或诱导性中内胚层系恶性干细胞、诱导性内胚层系前癌干细胞或诱导性内胚层系恶性干细胞、诱导性前癌症多能性干细胞或诱导性恶性多能性干细胞等本发明的诱导性癌症干细胞。
并且,如此获得的本发明的诱导性癌症干细胞、通过用去除了bFGF的培养基、胚胎干细胞使用的培养基以外的培养基培养,再移植到实验动物中的方法,通过诱导分化消除了自我复制,可容易的诱导为癌细胞。
由此,本发明人发现了本发明的诱导性癌症干细胞,所述诱导性癌症干细胞保持了基因突变或基因表达的升高,换言之,在生物体内的癌症的恶性性质,换言之,原料体细胞所具有的异常,同时,在理论上可以无限的自我复制,实际上可以长期传代培养;同时,发现了这些细胞可以应用于在体外创新药物以及用于癌症研究,从而完成了本发明。
在本说明书的下文中,“抑癌基因”是指编码具有抑制癌症发生的功能的蛋白质的基因,在本发明的诱导性癌症干细胞中,意指发生了突变的基因。本发明中的“癌症相关基因”是指通过基因表达升高的异常,引起细胞癌变的基因,和与细胞癌变相关的基因,在本发明的诱导性癌症干细胞中,意指发生了基因表达升高的基因。
在下文中详细说明了本发明的诱导性癌症干细胞、其制备方法和这些细胞的应用。
(诱导性癌症干细胞)
在本发明的第1种形态中,提供了诱导性癌症干细胞,其特征是具有下述(1)和(2)的要素:
(1)表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因(自我复制相关基因);和
(2)具有(a)内源性抑癌基因突变,或(b)内源性癌症相关基因的表达升高中任一种的异常。具有此类特征的细胞确定是能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞。
在本发明中,(1)自我复制相关基因、(2)(a)内源性抑癌基因、(b)内源性癌症相关基因等中的“内源性”意味着这些基因不是通过基因导入等导入到细胞中的外源性基因,而是原本存在于细胞中的基因。
在所述技术领域中,一般提及“干细胞”的情况下,表示具有可以分化为特定细胞的能力(分化能力)和可以随细胞分裂维持与原始细胞相同性质的能力(自我复制能力)的细胞。其中,在提及自我复制能力的情况下,表示可以分裂产生相同的细胞,在具有本发明的(1)的性质和(2)的性质的细胞的情况下,意味着至少可以进行3天的增殖培养或传代培养。
本发明的诱导性癌症干细胞是包括“诱导性前癌干细胞”和“诱导性恶性干细胞”在内的概念。本发明中的“诱导性前癌干细胞”是指在单侧等位基因具有引起家族性肿瘤的基因异常的体细胞,是癌变预备阶段的前癌细胞,通过表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因(自我复制相关基因),被诱导为至少具有自我复制能力的细胞。
本发明中的“诱导性恶性干细胞”是指具有内源性癌症相关基因的表达升高的细胞,通过表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因(自我复制相关基因),诱导出的至少具有自我复制能力的细胞,或者是从至少在单侧等位基因上具有引起家族性肿瘤的基因异常的体细胞,或家族性肿瘤患者的癌组织来源的细胞所制备的、通过表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因(自我复制相关基因),诱导出的至少具有自我复制能力的细胞。
本发明的诱导性癌症干细胞中不仅含有表现出多能性的诱导性癌症干细胞,而且含有中内胚层系、内胚层系的诱导性癌症干细胞。
在本文中,提及“中内胚层系”的干细胞的情况下,是具有分化为属于中胚层系或内胚层系组织的细胞的能力的干细胞,意味着表达中内胚层系基因的细胞,是分化为血管、血细胞、肌肉、骨、软骨、心肌、骨骼肌、胃、肺、胰腺、肝脏、小肠、大肠等的细胞。
此外,在提及“内胚层系”的干细胞的情况下,是在分化阶段中,位于上述中内胚层系的干细胞的下位的干细胞,是具有分化为属于内胚层系组织的细胞的能力的干细胞,意味着表达内胚层系基因的细胞。这些干细胞是分化为胃、肺、胰腺、肝脏、小肠、大肠等的细胞。
诱导性癌症干细胞中的基因表达(1)
本发明中的上述(1)的基因(自我复制相关基因)是已知为胚胎干细胞的标志物基因的基因。这些基因是具有能够长期传代培养本发明的诱导性癌症干细胞这一性质的细胞所特有的基因(自我复制相关基因),所述诱导性癌症干细胞在理论上可以无限自我复制,在实际上能够在体外自我复制。这些基因的具体例子可列举下表1的基因。
[表1]
GeneSymbol GenbankAccession
ACVR2B NM_001106
CD24 L33930
CDH1 NM_004360
CYP26A1 NM_057157
DNMT3B NM_175850
DPPA4 NM_018189
EDNRB NM_003991
FLT1 NM_002019
GABRB3 NM_000814
GATA6 NM_005257
GDF3 NM_020634
GRB7 NM_005310
LIN28 NM_024674
NANOG NM_024865
NODAL NM_018055
PODXL NM_005397
POU5F1 NM_002701
SALL4 NM_020436
SOX2 NM_003106
TDGF1 NM_003212
TERT NM_198253
ZFP42 NM_174900
ZIC3 NM_003413
在本发明中,必须表达选自上述(1)表1的基因群中的POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因(自我复制相关基因),此外也可以表达其他基因。在本文中,本发明中列举的6种基因是已知在胚胎干细胞中特异性高表达的特别典型的基因,这些基因在胚胎干细胞中的功能,迄今为止得到了调查。
此外,在本发明中,只要表达上述(1)自我复制相关基因即可,对这些基因的表达量没有特殊的限制,在本发明的诱导性癌症干细胞中表达的上述(1)自我复制相关基因的表达量与胚胎干细胞(例如,hES_H9(GSM194390)、hES_BG03(GSM194391)、hES_ES01(GSM194392)的任一种)中表达的基因的表达量几乎相同,即,在1/8~8倍,特别是在1/4~4倍以内,能够维持在体外自我复制的诱导性癌症干细胞的状态,或者长期传代培养的观点而言是优选的,最优选1/2~2倍以内。
在上述必需基因(6种基因)中,在本发明的诱导性癌症干细胞中表达的POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因的表达量,相比胚胎干细胞中表达的基因的表达量,优选是1/8~8倍,特别优选是1/4~4倍,最优选是1/2~2倍。
在本发明中,本发明的诱导性癌症干细胞中表达的上述(1)自我复制相关基因中,与胚胎干细胞中表达的基因相比,优选5种以上基因在1/2~2倍,10种以上基因在1/4~4倍,20种以上基因在1/8~8倍的范围内表达。
其中,在本发明中特别是,优选NANOG基因、POU5F1基因、SOX2基因、TDGF1基因、DNMT3B基因、ZFP42基因、TERT基因、GDF3基因、SALL4基因、GABRB3基因、LIN28基因与胚胎干细胞中表达的基因相比,在1/4~4倍的范围内表达,最优选ACVR2B基因、CD24基因、CDH1基因、CYP26A1基因、DNMT3B基因、DPPA4基因、EDNRB基因、FLT1基因、GABRB3基因、GATA6基因、GDF3基因、GRB7基因、LIN28基因、NANOG基因、NODAL基因、PODXL基因、POU5F1基因、SALL4基因、SOX2基因、TDGF1基因、TERT基因、ZFP42基因、ZIC3基因都表达。
诱导性癌症干细胞中的基因表达(2)
本发明的诱导性癌症干细胞具有(2)(a)内源性抑癌基因突变,或(b)内源性癌症相关基因的表达升高中任一种的异常。本发明的诱导性癌症干细胞所具有的这些异常,是原样继承自诱导性癌症干细胞来源的原料体细胞本来具有的异常。
在本文中,在提及(2)(a)内源性抑癌基因突变的情况下,可以具有任一种类型的突变,例如可列举与内源性抑癌基因的单侧等位基因相关的生殖系列突变。
此外,在提及(2)(b)内源性癌症相关基因的表达升高的情况下,与胚胎干细胞中的表达相比,表示所述基因的表达升高2倍以上的情况。基因的表达可以是2倍以上的任何程度,例如3倍以上、4倍以上、5倍以上、6倍以上、7倍以上、8倍以上等,优选表达差异大的方面。
发生突变的(a)抑癌基因、发生基因表达升高的(b)癌症相关基因只要是公知的即可,没有特殊的限制,可列举下列基因。
换言之,本发明中的(a)抑癌基因可列举例如APC基因(GenBank登录号:NM-000038.3)、RB1基因(RB1,GenBank登录号:NM-000321.2)。
作为(a)内源性抑癌基因突变,在家族性肿瘤的病因基因中确认了突变的本发明的诱导性癌症干细胞,由于具有家族性肿瘤相关的基因突变·基因表达异常,因此在家族性肿瘤的成癌机制解析和分子靶标发现等癌症研究中非常有效。
此外,本发明中的上述(b)癌症相关基因可列举例如包括血管新生相关基因群、癌症相关通路基因群、间质屏障(细胞外基质和粘附分子)相关基因群、上皮-间充质转化相关基因群、胃癌相关基因群、自主增殖相关基因群、TGFβ/BMP信号相关基因群、组织浸润·转移相关基因群、Wnt信号相关基因群、信号传递相关基因群、Notch信号相关基因群、乳腺癌和雌激素受体信号相关基因群、结肠癌相关基因群、低氧信号相关基因群、GPCR信号相关基因群、药剂耐受性相关基因群、Hedgehog信号相关基因群、PI3K-AKT信号相关基因群、药物代谢基因群、癌症分子机制基因群、SMAD信号网络相关基因群、胰腺癌相关基因群、前列腺癌相关基因群、肝癌相关基因群、肺癌相关基因群等在内的基因。在本发明的诱导性癌症干细胞中,优选将选自这些基因中的至少1种基因确认为(b)内源性癌症相关基因的表达升高。
这些基因是癌细胞中确认了基因表达升高的基因群,通过对具有此类(b)内源性癌症相关基因的表达升高等异常的诱导性癌症干细胞进行解析,预期可解析成癌机制等,对于癌症研究和癌症创新药物研究非常有效。
对于上述癌症相关基因(b),可列举下表2-26中记载的基因。相对于各基因符号,还示例了GenBank登录号,但并非对本发明相关记载的限制。
血管新生相关基因群可列举下表2的基因。
[表2]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
AKT1 NM_005163 ITGB3 S70348
ANGPT1 NM_001146 ITGB3 NM_000212
ANGPT1 BC029406 JAG1 NM_000214
ANGPT2 NM_001147 KDR NM_002253
ANGPTL3 NM_014495 LAMA5 NM_005560
ANGPTL4 NM_139314 LECT1 NM_007015
ANPEP NM_001150 LEP NM_000230
BAI1 NM_001702 MDK NM_001012334
CCL11 NM_002986 MMP2 NM_004530
CCL2 NM_002982 MMP9 NM_004994
CDH5 NM_001795 NOTCH4 NM_004557
COL18A1 NM_030582 NRP1 NM_003873
COL4A3 NM_000091 NRP1 AF280547
CXCL1 NM_001511 NRP2 NM_201264
CXCL10 NM_001565 NRP2 NM_201266
CXCL3 NM_002090 NRP2 NM_018534
CXCL5 NM_002994 PDGFA NM_002607
CXCL6 NM_002993 PECAM1 NM_011442
CXCL9 NM_002416 PF4 NM_002619
EFNA1 NM_004428 PGF NM_002632
EFNA3 NM_004952 PLAU NM_002658
EFNB2 NM_004093 PLG NM_000301
EGF NM_001963 PLXDC1 NM_020405
ENG NM_000118 PROK2 NM_021935
EPHB4 NM_004444 PTGS1 NM_000962
EREG NM_001432 SERPINF1 NM_002615
FGF1 AF211169 SPHK1 NM_021972
FGF1 NM_000800 STAB1 NM_015136
FGF2 NM_002006 TEK NM_000459
FGFR3 NM_000142 TGFA NM_003236
FIGF NM_004469 TGFB1 NM_000660
FLT1 NM_002019 TGFB2 NM_003238
HAND2 NM_021973 TGFBR1 NM_004612
HGF NM_001010931 THBS1 NM_003246
HIF1A NM_181054 THBS2 NM_003247
HPSE NM_006665 THBS2 L12350
ID1 NM_002165 TIMP1 NM_003254
ID3 NM_002167 TIMP2 AK057217
IFNB1 NM_002176 TIMP2 NM_003255
IFNG NM_000619 TIMP3 NM_000362
IGF1 NM_000618 TNF NM_000594
IL1B NM_000576 TNFAIP2 NM_006291
IL6 NM_000600 VEGFA NM_001025366
IL8 NM_000584 VEGFA NM_003376
IL8 X77737 VEGFC NM_005429
ITGAV NM_002210
癌症相关通路基因群可列举下表3的基因。
[表3]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
AKT1 NM_005163 ITGB1 NM_002211
ANGPT1 NM_001146 ITGB3 NM_000212
ANGPT1 BC029406 ITGB3 S70348
ANGPT2 NM_001147 ITGB5 NM_002213
APAF1 NM_181861 JUN NM_002228
ATM NM_000051 MAP2K1 NM_002755
ATM BC022307 MCAM NM_006500
BAD NM_004322 MDM2 NM_002392
BAX NM_138764 MDM2 NM_006879
BAX NM_138765 MET NM_000245
BAX NM_138763 MMP1 NM_002421
BCL2 M13995 MMP2 NM_004530
BCL2 NM_000633 MMP9 NM_004994
BCL2L1 NM_138578 MTA1 NM_004689
BCL2L1 NM_001191 MTA2 NM_004739
BRCA1 NM_007295 MTSS1 NM_014751
CASP8 NM_033356 MYC NM_002467
CASP8 NM_033358 MYC M13930
CCNE1 NM_001238 NFKB1 NM_003998
CDC25A NM_001789 NFKBIA NM_020529
CDK2 NM_001798 NME1 NM_198175
CDK4 NM_000075 NME4 NM_005009
CDKN1A NM_078467 PDGFA NM_002607
CDKN1A NM_000389 PDGFB NM_002608
CDKN2A NM_058197 PIK3R1 NM_181523
CFLAR NM_003879 PLAU NM_002658
CFLAR AF009616 PLAUR NM_001005377
CHEK2 NM_001005735 PNN NM_002687
COL18A1 NM_030582 RAF1 NM_002880
E2F1 NM_005225 RB1 NM_000321
EPDR1 NM_017549 S100A4 NM_002961
ERBB2 NM_001005862 SERPINB5 NM_002639
ETS2 NM_005239 SERPINE1 NM_000602
FAS NM_000043 SNCG NM_003087
FGFR2 NM_022970 SYK NM_003177
FGFR2 NM_000141 TEK NM_000459
FOS NM_005252 TERT NM_198253
GZMA NM_006144 TGFB1 NM_000660
HTATIP2 AF092095 TGFBR1 NM_004612
HTATIP2 NM_006410 THBS1 NM_003246
IFNB1 NM_002176 TIMP1 NM_003254
IGF1 NM_000618 TIMP3 NM_000362
IL8 NM_000584 TNF NM_000594
IL8 X77737 TNFRSF10B NM_003842
ITGA1 NM_181501 TNFRSF1A NM_001065
ITGA2 NM_002203 TN FRSF25 NM_148965
ITGA3 NM_002204 TP53 NM_000546
ITGA4 NM_000885 TWIST1 NM_000474
ITGAV NM_002210 VEGFA NM_001025366
ITGB1 NM_133376 VEGFA NM_003376
ITGB1 AF086249
间质屏障相关基因群可列举下表4的基因。
[表4]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ADAMTS1 NM_006988 ITGB4 NM_000213
ADAMTS13 NM_139025 ITGB5 NM_002213
ADAMTS13 NM_139027 KAL1 NM_000216
ADAMTS8 NM_007037 LAMA1 NM_005559
CD44 NM_000610 LAMA1 AF351616
CDH1 NM_004360 LAMA2 NM_000426
CLEC3B NM_003278 LAMA3 NM_000227
CNTN1 NM_001843 LAMA3 NM_198129
COL11A1 NM_080629 LAMB1 NM_002291
COL12A1 NM_004370 LAMB3 NM_001017402
COL14A1 NM_021110 LAMC1 NM_002293
COL15A1 NM_001855 MMP1 NM_002421
COL16A1 NM_001856 MMP10 NM_002425
COL1A1 Z74615 MMP11 NM_005940
COL4A2 NM_001846 MMP12 NM_002426
COL5A1 NM_000093 MMP13 NM_002427
COL6A1 NM_001848 MMP14 NM_004995
COL6A2 NM_001849 MMP15 NM_002428
COL6A2 NM_058175 MMP16 NM_005941
COL7A1 NM_000094 MMP16 NM_022564
COL8A1 NM_001850 MMP2 NM_004530
CTGF NM_001901 MMP3 NM_002422
CTNNA1 NM_001903 MMP7 NM_002423
CTNNB1 NM_001904 MMP8 NM_002424
CTNND1 NM_001331 MMP9 NM_004994
CTNND1 CR749275 NCAM1 NM_001076682
CTNND2 NM_001332 NCAM1 NM_000615
ECM1 NM_004425 PECAM1 NM_000442
FN1 NM_212482 SELE NM_000450
FN1 NM_054034 SELL NM_000655
HAS1 NM_001523 SELP NM_003005
ICAM1 NM_000201 SGCE NM_003919
ITGA1 NM_181501 SPARC NM_003118
ITGA2 NM_002203 SPG7 NM_003119
ITGA3 NM_002204 SPG7 NM_199367
ITGA4 NM_000885 SPP1 NM_000582
ITGA5 NM_002205 TGFBI NM_000358
ITGA6 NM_000210 THBS1 NM_003246
ITGA7 NM_002206 THBS2 NM_003247
ITGA8 NM_003638 THBS2 L12350
ITGAL NM_002209 THBS3 NM_007112
ITGAM NM_000632 TIMP1 NM_003254
ITGAV NM_002210 TIMP2 AK057217
ITGB1 NM_133376 TIMP2 NM_003255
ITGB1 AF086249 TIMP3 NM_000362
ITGB1 NM_002211 TNC NM_002160
TGB2 NM_000211 VCAM1 NM_001078
ITGB3 NM_000212 VCAN NM_004385
ITGB3 S70348 VTN NM_000638
上皮-间充质转化相关基因群可列举下表5的基因。
[表5]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
AHNAK NM_001620 MITF NM_198177
AHNAK NM_024060 MMP2 NM_004530
AKT1 NM_005163 MMP3 NM_002422
BMP1 NM_001199 MMP9 NM_004994
BMP1 NM_006129 MSN NM_002444
BMP1 NM_006128 MST1R NM_002447
BMP7 NM_001719 NODAL NM_018055
CALD1 NM_033138 NOTCH1 NM_017617
CALD1 AK022222 NUDT13 NM_015901
CALD1 AF247820 OCLN NM_002538
CAMK2N1 NM_018584 PDGFRB NM_002609
CAMK2N1 AF116637 PLEK2 NM_016445
CAV2 NM_001233 PTK2 NM_153831
CDH1 NM_004360 PTP4A1 NM_003463
CDH2 NM_001792 RAC1 NM_198829
COL1A2 NM_000089 RGS2 NM_002923
COL3A1 NM_000090 SERPINE1 NM_000602
COL5A2 NM_000393 SIP1 NM_003616
CTNNB1 NM_001904 SMAD2 NM_005901
DSC2 NM_024422 SMAD2 NM_001003652
DSP NM_004415 SNAI1 NM_005985
EGFR NM_005228 SNAI2 U97060
ERBB3 U88357 SNAI2 NM_003068
ERBB3 U88360 SNAI3 NM_178310
ERBB3 NM_001982 SOX10 NM_006941
ESR1 NM_000125 SPARC NM_003118
ESR1 U68068 SPP1 NM_000582
F11R NM_144503 STAT3 NM_213662
FGFBP1 NM_005130 STAT3 BC029783
FN1 NM_212482 STEAP1 NM_012449
FN1 NM_054034 TCF3 NM_003200
FOXC2 NM_005251 TCF4 NM_003199
FZD7 NM_003507 TFPI2 NM_006528
GNG11 NM_004126 TGFB1 NM_000660
GSC NM_173849 TGFB2 NM_003238
GSK3B NM_002093 TGFB3 NM_003239
IGFBP4 NM_001552 TIMP1 NM_003254
IL1RN NM_173842 TMEFF1 NM_003692
IL1RN BC068441 TMEM132A NM_017870
ILK NM_001014795 TSPAN13 NM_014399
ITGA5 NM_002205 TWIST1 NM_000474
ITGAV NM_002210 VCAN NM_004385
ITGB1 NM_133376 VIM NM_003380
ITGB1 AF086249 VPS13A NM_033305
ITGB1 NM_002211 VPS13A NM_015186
JAG1 NM_000214 WNT11 NM_004626
KRT14 NM_000526 WNT5A NM_003392
KRT19 NM_002276 WNT5B NM_030775
KRT7 NM_005556 ZEB1 NM_030751
MAP1B NM_005909 ZEB2 NM_014795
MITF NM_198159
胃癌相关基因群可列举下表6的基因。
[表6]
GeneSymbol GenbankAccession
CCND2 NM_001759
CDH1 NM_004360
CDH13 NM_001257
CDKN2A NM_058197
CHFR NM_018223
DKK2 NM_014421
FHIT NM_002012
KLF4 NM_004235
LOX NM_002317
MGMT NM_002412
MLH1 NM_000249
NID1 NM_002508
OPCML NM_001012393
PRKCDBP NM_145040
PTGS2 NM_000963
RARB NM_000965
RASSF1 NM_170713
RB1 NM_000321
RUNX3 NM_004350
SFN NM_006142
SFRP2 NM_003013
SFRP5 NM_003015
TIMP3 NM_000362
TMEFF2 AB004064
TMEFF2 NM_016192
自主复制相关基因群可列举下表7的基因。
[表7]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
AMH NM_000479 IGF2 NM_000612
BDNF NM_170735 IL10 NM_000572
BMP1 NM_001199 IL11 NM_000641
BMP1 NM_006129 IL12B NM_002187
BMP1 NM_006128 IL18 NM_001562
BMP10 NM_014482 IL1A NM_000575
BMP2 NM_001200 IL1B NM_000576
BMP3 NM_001201 IL2 NM_000586
BMP4 NM_001202 IL3 NM_000588
BMP5 NM_021073 IL4 NM_000589
BMP6 NM_001718 INHA NM_002191
BMP7 NM_001719 INHBA NM_002192
BMP8B NM_001720 INHBB NM_002193
CECR1 NM_017424 JAG1 NM_000214
CECR1 NM_177405 JAG2 NM_002226
CLC NM_001828 leftY1 NM_020997
CSF1 NM_172212 leftY2 NM_003240
CSF1 NM_172210 LIF NM_002309
CSF2 NM_000758 LTBP4 NM_003573
CSF3 NM_000759 MDK NM_001012334
CSPG5 NM_006574 NDP NM_000266
CXCL1 NM_001511 NODAL NM_018055
DKK1 NM_012242 NRG1 NM_013959
EREG NM_001432 NRG1 NM_013961
FGF1 AF211169 NRG1 NM_013962
FGF1 NM_000800 NRG1 NM_013957
FGF11 NM_004112 NRG2 NM_004883
FGF13 NM_004114 NRG2 NM_013982
FGF14 NM_175929 NRTN NM_004558
FGF17 NM_003867 NTF3 NM_002527
FGF19 NM_005117 OSGIN1 NM_013370
FGF2 NM_002006 PDGFC NM_016205
FGF22 NM_020637 PGF NM_002632
FGF23 NM_020638 PSPN NM_004158
FGF5 NM_004464 PTN NM_002825
FGF6 NM_020996 SLCO1A2 NM_005075
FGF7 NM_002009 SLCO1A2 NM_134431
FGF9 NM_002010 SPP1 NM_000582
FIGF NM_004469 TDGF1 NM_003212
GDF10 NM_004962 TGFB1 NM_000660
GDF11 NM_005811 THPO NM_000460
GDNF NM_000514 TNNT1 BC107798
GPI NM_000175 VEGFA NM_001025366
HBEGF NM_001945 VEGFA NM_003376
IGF1 NM_000618 VEGFC NM_005429
IGF2 NM_001007139
TGFβ/BMP信号相关基因群可列举下表8的基因。
[表8]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ACVR1 NM_001105 IGFBP3 NM_001013398
ACVR2A NM_001616 IL6 NM_000600
ACVRL1 NM_000020 INHA NM_002191
AMH NM_000479 INHBA NM_002192
AMHR2 NM_020547 INHBB NM_002193
BAMBI NM_012342 ITGB5 NM_002213
BGLAP NM_199173 ITGB7 NM_000889
BMP1 NM_001199 JUN NM_002228
BMP1 NM_006129 JUNB NM_002229
BMP1 NM_006128 leftY1 NM_020997
BMP2 NM_001200 LTBP1 NM_206943
BMP3 NM_001201 LTBP2 NM_000428
BMP4 NM_001202 LTBP4 NM_003573
BMP5 NM_021073 MYC NM_002467
BMP6 NM_001718 MYC M13930
BMP7 NM_001719 NBL1 NM_182744
BMPER NM_133468 NODAL NM_018055
BMPR1A NM_004329 NOG NM_005450
BMPR1B NM_001203 NR0B1 NM_000475
BMPR2 NM_001204 PDGFB NM_002608
CDC25A NM_001789 PLAU NM_002658
CDKN1A NM_078467 RUNX1 NM_001001890
CDKN1A NM_000389 RUNX1 X90978
CDKN2B NM_004936 SERPINE1 NM_000602
CDKN2B NM_078487 SMAD1 NM_005900
CER1 NM_005454 SMAD2 NM_005901
CHRD NM_003741 SMAD2 NM_001003652
COL1A1 Z74615 SMAD3 NM_005902
COL1A2 NM_000089 SMAD3 U68019
COL3A1 NM_000090 SMAD4 NM_005359
CST3 NM_000099 SMAD5 NM_001001419
DLX2 NM_004405 SMURF1 NM_020429
ENG NM_000118 SOX4 NM_003107
EVI1 NM_005241 STAT1 NM_139266
EVI1 BX640908 STAT1 NM_007315
FKBP1B NM_054033 TGFB1 NM_000660
FOS NM_005252 TGFB1I1 NM_015927
FST NM_013409 TGFB2 NM_003238
GDF2 NM_016204 TGFB3 NM_003239
GDF3 NM_020634 TGFBI NM_000358
GDF5 NM_000557 TGFBR1 NM_004612
GDF6 NM_001001557 TGFBR2 NM_003242
GSC NM_173849 TGFBR2 NM_001024847
HIPK2 NM_022740 TGFBR3 NM_003243
ID1 NM_002165 TGFBRAP1 NM_004257
ID2 NM_002166 TGIF1 NM_170695
IGF1 NM_000618 TSC22D1 NM_183422
组织浸润·转移相关基因群可列举下表9的基因。
[表9]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
APC NM_000038 MDM2 NM_006879
BRMS1 NM_015399 MET NM_000245
CCL7 NM_006273 METAP2 NM_006838
CD44 NM_000610 MGAT5 NM_002410
CD82 NM_002231 MMP10 NM_002425
CDH1 NM_004360 MMP11 NM_005940
CDH11 NM_001797 MMP13 NM_002427
CDH6 NM_004932 MMP2 NM_004530
CDKN2A NM_058197 MMP3 NM_002422
CHD4 NM_001273 MMP7 NM_002423
COL4A2 NM_001846 MMP9 NM_004994
CST7 NM_003650 MTA1 NM_004689
CTBP1 AL137653 MTSS1 NM_014751
CTBP1 NM_001012614 MYC NM_002467
CTNNA1 NM_001903 MYC M13930
CTSK NM_000396 MYCL1 NM_005376
CTSL1 NM_001912 NF2 NM_181831
CXC L12 NM_199168 NF2 NM_181832
CXCL12 AK090482 NME1 NM_198175
CXCL12 NM_000609 NME2 NM_002512
CXCR4 NM_001008540 NME4 NM_005009
DENR NM_003677 NR4A3 NM_173198
EPHB2 NM_004442 NR4A3 NM_173199
ETV4 NM_001986 PLAUR NM_001005377
EWSR1 BC000527 PNN NM_002687
EWSR1 NN_013986 PTEN NM_000314
FGFR4 NM_213647 RB1 NM_000321
FLT4 NM_182925 RORB BX647070
FLT4 NM_002020 RORB NM_006914
FN1 NM_212482 RPSA BC010054
FN1 NM_054034 SET NM_003011
FXYD5 NM_144779 SMAD2 NM_005901
GNRH1 NM_000825 SMAD2 NM_001003652
HGF NM_001010931 SMAD4 NM_005359
HPSE NM_006665 SRC NM_005417
HRAS NM_005343 SSTR2 NM_001050
HTATIP2 AF092095 SYK NM_003177
HTATIP2 NM_006410 TCF20 NM_005650
IGF1 NM_000618 TGFB1 NM_000660
IL18 NM_001562 TIMP2 AK057217
IL1B NM_000576 TIMP2 NM_003255
IL8RB NM_001557 TIMP3 NM_000362
ITGA7 NM_002206 TTMP4 NM_003256
ITGB3 NM_000212 TNFSF10 NM_003810
ITGB3 S70348 TP53 NM_000546
KISS1 NM_002256 TRPM1 NM_002420
KISS1R NM_032551 TSHR NM_001018036
KRAS NM_033360 TSHR NM_000369
KRAS BC029545 VEGFA NM_001025366
MCAM NM_006500 VEGFA NM_003376
MDM2 NM_002392
Wnt信号相关基因群可列举下表10的基因。
[表10]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
AES NM_198969 JUN NM_002228
AES NM_198970 KREMEN1 NM_153379
APC NM_000038 KREMEN1 NM_001039570
AXIN1 NM_003502 LEF1 NM_016269
BCL9 NM_004326 LRP5 NM_002335
BTRC NM_033637 LRP6 NM_002336
CCND1 NM_053056 MYC NM_002467
CCND2 NM_001759 MYC M13930
CCND3 NM_001760 NKD1 NM_033119
CSNK1A1 AF447582 NLK NM_016231
CSNK1A1 NM_001025105 PITX2 NM_153426
CSNK1A1 NM_001892 PORCN NM_203473
CSNK1D AB209463 PPP2CA NM_002715
CSNK1D NM_001893 PPP2R1A NM_014225
CSNK1G1 NM_022048 PYGO1 AL049925
CSNK2A1 NM_177559 PYGO1 NM_015617
CTBP1 AL137653 RHOU NM_021205
CTBP1 NM_001012614 SENP2 AF151697
CTBP2 NM_022802 SENP2 NM_021627
CTBP2 NM_001329 SFRP1 NM_003012
CTNNB1 NM_001904 SFRP4 NM_003014
CTNNBIP1 NM_020248 SLC9A3R1 NM_004252
CXXC4 NM_025212 SOX17 NM_022454
DAAM1 NM_014992 T NM_003181
DIXDC1 NM_033425 TCF7 NM_003202
DKK1 NM_012242 TCF7L1 NM_031283
DVL1 NM_181870 TLE1 NM_005077
DVL2 NM_004422 TLE2 NM_003260
EP300 NM_001429 WIF1 NM_007191
FBXW11 NM_012300 WISP1 NM_080838
FBXW2 NM_012164 WISP1 NM_003882
FBXW4 NM_022039 WNT1 NM_005430
FGF4 NM_002007 WNT10A NM_025216
FOSL1 NM_005438 WNT11 NM_004626
FOXN1 NM_003593 WNT16 NM_057168
FRAT1 NM_005479 WNT2 NM_003391
FRZB NM_001463 WNT2B NM_004185
FSHB NM_000510 WNT3 NM_030753
FZD1 NM_003505 WNT3A NM_033131
FZD2 NM_001466 WNT4 NM_030761
FZD3 NM_017412 WNT5A NM_003392
FZD4 NM_012193 WNT5B NM_030775
FZD5 NM_003468 WNT6 NM_006522
FZD6 NM_003506 WNT7A NM_004625
FZD7 NM_003507 WNT7B NM_058238
FZD8 NM_031866 WNT8A NM_058244
GSK3A NM_019884 WNT9A NM_003395
GSK3B NM_002093
信号传递相关基因群可列举下表11的基因。
[表11]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ATF2 AK128731 IKBKB NM_001556
ATF2 NM_001880 IL1A NM_000575
BAX NM_138764 IL2 NM_000586
BAX NM_138765 IL4 NM_000589
BAX NM_138763 IL4R NM_000418
BCL2 M13995 IL8 NM_000584
BCL2 NM_000633 IL8 X77737
BCL2A1 NM_004049 IRF1 NM_002198
BCL2L1 NM_138578 JUN NM_002228
BCL2L1 NM_001191 KLK2 NM_005551
BIRC2 NM_001166 KLK2 AF336106
BIRC3 NM_001165 KLK2 NM_001002231
BMP2 NM_001200 LEF1 NM_016269
BMP4 NM_001202 LEP NM_000230
BRCA1 NM_007295 LTA NM_000595
CCL2 NM_002982 MDM2 NM_002392
CCL20 NM_004591 MDM2 NM_006879
CCND1 NM_053056 MMP10 NM_002425
CD5 NM_014207 MMP7 NM_002423
CDK2 NM_001798 MYC NM_002467
CDKN1A NM_078467 MYC M13930
CDKN1A NM_000389 NAIP NM_004536
CDKN1B NM_004064 NFKB1 NM_003998
CDKN2A NM_058197 NRIP1 NM_003489
CDKN2B NM_004936 ODC1 NM_002539
CDKN2B NM_078487 PECAM1 NM_000442
CEBPB NM_005194 PPARG NM_138711
CSF2 NM_000758 PRKCA NM_002737
CXCL9 NM_002416 PRKCE NM_005400
CYP19A1 NM_031226 PTCH1 NM_000264
CYP19A1 BC035714 PTGS2 NM_000963
EGR1 NM_001964 RBP1 NM_002899
EN1 NM_001426 SELE NM_000450
FAS NM_000043 SELPLG NM_003006
FASLG NM_000639 TANK NM_004180
FASN NM_004104 TANK NM_133484
FN1 NM_212482 TCF7 NM_003202
FN1 NM_054034 TERT NM_198253
FOS NM_005252 TFRC NM_003234
FOXA2 NM_021784 TNF NM_000594
GADD45A NM_001924 TP53 NM_000546
GREB1 NM_014668 TP5313 NM_004881
GREB1 NM_148903 VCAM1 NM_001078
GYS1 NM_002103 VEGFA NM_001025366
HK2 NM_000189 VEGFA NM_003376
HOXA1 NM_153620 WISP1 NM_080838
HSF1 NM_005526 WISP1 NM_003882
HSPB1 NM_001540 WNT1 NM_005430
ICAM1 NM_000201 WNT2 NM_003391
IGFBP3 NM_001013398
Notch信号相关基因群可列举下表12的基因。
[表12]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ADAM10 NM_001110 LRP5 NM_002335
ADAM17 NM_003183 MAP2K7 BC005365
AES NM_198969 MAP2K7 NM_145185
AES NM_198970 MFNG NM_002405
AXIN1 NM_003502 MMP7 NM_002423
CBL NM_005188 MYCL1 NM_005376
CCND1 NM_053056 NCOR2 NM_006312
CCNE1 NM_001238 NEURL NM_004210
CD44 NM_000610 NFKB1 NM_003998
CDC16 NM_003903 NFKB2 NM_002502
CDKN1A NM_078467 NOTCH1 NM_017617
CDKN1A NM_000389 NOTCH2 NM_024408
CFLAR NM_003879 NOTCH2NL NM_203458
CFLAR AF009616 NOTCH2NL AK075065
CHUK NM_001278 NOTCH2NL AK022008
CTNNB1 NM_001904 NOTCH3 NM_000435
DLL1 NM_005618 NOTCH4 NM_004557
DTX1 NM_004416 NR4A2 NM_006186
EP300 NM_001429 NUMB NM_001005743
ERBB2 NM_001005862 PAX5 U62539
FIGF NM_004469 PAX5 NM_016734
FOS NM_005252 PDPK1 NM_002613
FOSL1 NM_005438 POFUT1 NM_172236
FZD1 NM_003505 POFUT1 NM_015352
FZD2 NM_001466 PPARG NM_138711
FZD3 NM_017412 PSEN1 NM_000021
FZD4 NM_012193 PSEN1 AJ008005
FZD6 NM_003506 PSEN2 NM_000447
FZD7 NM_003507 PSEN2 NM_012486
GBP2 NM_004120 PSENEN NM172341
GLI1 NM_005269 PTCRA NM_138296
GSK3B NM_002093 RFNG NM_002917
HDAC1 NM_004964 RUNX1 NM_001001890
HES1 NM_005524 RUNX1 X90978
HEY1 NM_012258 SEL1L NM_005065
HEYL NM_014571 SH2D1A NM_002351
HOXB4 NM_024015 SHH NM_000193
HR NM_005144 SMO NM_005631
IFNG NM_000619 SNW1 NM_012245
IL17B NM_014443 STAT6 NM_003153
IL2RA NM_000417 STIL NM_003035
JAG1 NM_000214 SUFU NM_016169
JAG2 NM_002226 TEAD1 NM_021961
KRT1 NM_006121 TLE1 NM_005077
LFNG NM_001040167 WISP1 NM_080838
LFNG NM_001040168 WISP1 NM_003882
LMO2 NM_005574 WNT11 NM_004626
LOR NM_000427 ZIC2 NM_007129
乳腺癌和雌激素受体信号相关基因群可列举下表13的基因。
[表13]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
AR NM_000044 IL6 NM_000600
BAD NM_004322 IL6R NM_000565
BAG1 NM_004323 IL6ST NM_002184
BCL2 M13995 IL6ST U58146
BCL2 NM_000633 ITGA6 NM_000210
BCL2L2 NM_004050 ITGB4 NM_000213
C3 NM_000064 JUN NM_002228
CCNA1 NM_003914 KIT NM_000222
CCNA2 NM_001237 KLF5 NM_001730
CCND1 NM_053056 KLK5 NM_012427
CCNE1 NM_001238 KRT18 NM_000224
CD44 NM_000610 KRT18 L32537
CDH1 NM_004360 KRT19 NM_002276
CDKN1A NM_078467 MAP2K7 BC005365
CDKN1A NM_000389 MAP2K7 NM_145185
CDKN1B NM_004064 MKI67 NM_002417
CDKN2A NM_058197 MT3 NM_005954
CLDN7 NM_001307 MUC1 NM_002456
CLU NM_203339 NFYB NM_006166
COL6A1 NM_001848 NGFR NM_002507
CTNNB1 NM_001904 NME1 NM_198175
CTSB NM_147780 PAPPA NM_002581
CTSD NM_001909 PGR NM_000926
CYP19A1 NM_031226 PLAU NM_002658
CYP19A1 BC035714 PTEN NM_000314
DLC1 NM_024767 PTGS2 NM_000963
DLC1 NM_182643 RAC2 NM_002872
EGFR NM_005228 RPL27 NM_000988
ERBB2 NM_001005862 SCGB1D2 NM_006551
ESR1 U68068 SCGB2A1 NM_002407
ESR1 NM_000125 SERPINA3 NM_001085
ESR2 NM_001437 SERPINB5 NM_002639
FAS NM_000043 SERPINE1 NM_000602
FASLG NM_000639 SLC7A5 NM_003486
FGF1 AF211169 SPRR1B NM_003125
FGF1 NM_000800 STC2 NM_003714
FLRT1 NM_013280 TFF1 NM_003225
FOSL1 NM_005438 TGFA NM_003236
GABRP NM_014211 THBS1 NM_003246
GATA3 NM_001002295 THBS2 NM_003247
GNAS NM_080425 THBS2 L12350
GNAS NM_016592 TIE1 NM_005424
GSN NM_198252 TNFAIP2 NM_006291
HMGB1 NM_002128 top2A NM_001067
HSPB1 NM_001540 TP53 NM_000546
ID2 NM_002166 VEGFA NM_001025366
IGFBP2 NM_000597 VEGFA NM_003376
IL2RA NM_000417
结肠癌相关基因群可列举下表14的基因。
[表14]
GeneSymbol GenbankAccession
APC NM_000038
CDH1 NM_004360
CDKN2A NM_058197
DKK2 NM_014421
DKK3 NM_015881
HIC1 NM_006497
HIC1 BY798288
HS3ST2 NM_006043
GF2 NM_001007139
GF2 NM_000612
MLH1 NM_000249
OPCML NM_001012393
PCDH10 NM_020815
PCDH10 NM_032961
RASSF1 NM_170713
RUNX3 NM_004350
SFRP1 NM_003012
SFRP2 NM_003013
SFRP5 NM_003015
SPARC NM_003118
TMEFF2 AB004064
TMEFF2 NM_016192
UCHL1 NM_004181
WIF1 NM_007191
WT1 NM_024424
低氧信号相关基因群可列举下表15的基因。
[表15]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ADM NM_001124 IL6 NM_000600
AGPAT2 NM_006412 IL6ST NM_002184
AGTPBP1 NM_015239 IL6ST U58146
AGTPBP1 AJ437018 IQGAP1 NM_003870
ANGPTL4 NM_139314 KHSRP NM_003685
ARD1A NM_003491 KIT NM_000222
ARNT2 NM_014862 LCT NM_002299
BAX NM_138764 LEP NM_000230
BAX NM_138765 MAN2B1 NM_000528
BAX NM_138763 MAN2B1 U60266
BIRC5 NM_001012271 MOCS3 NM_014484
CA1 NM_001738 MT3 NM_005954
CASP1 NM_033292 MYBL2 NM_002466
CAT NM_001752 NOTCH1 NM_017617
CDC42 NM_044472 NPY NM_000905
CDC42 NM_001791 NUDT2 NM_001161
CHGA NM_001275 PDIA2 NM_006849
COL1A1 Z74615 PEA15 NM_003768
CREBBP NM_004380 PLAU NM_002658
CSTB NM_000100 PLOD3 NM_001084
CYGB NM_134268 PPARA NM_005036
DAPK3 NM_001348 PPARA L02932
DCTN2 NM_006400 PPP2CB NM_001009552
DR1 NM_001938 PRKAA1 NM_206907
ECE1 NM_001397 PRPF40A BC027178
EEF1A1 NM_001402 PSMB3 NM_002795
ENO1 NM_001428 PTX3 NM_002852
EP300 NM_001429 RARA NM_000964
EPAS1 NM_001430 RPL28 NM_000991
EPO NM_000799 RPL32 NM_001007074
GNA11 L40630 RPS2 NM_002952
GNA11 NM_002067 RPS2 BC020336
GPI NM_000175 RPS2 AB065089
GPX1 NM_201397 RPS7 NM_001011
HBB NM_000518 SAE1 NM_005500
HIF1A NM_181054 SLC2A1 NM_006516
HIF1AN NM_017902 SLC2A4 NM_001042
HIF3A NM_152794 SPTBN1 NM_178313
HIF3A AK024095 SPTBN1 NM_003128
HIF3A NM_022462 SSSCA1 NM_006396
HK2 NM_000189 SUMO2 NM_006937
HMOX1 NM_002133 TH NM_199293
HYOU1 NM_006389 TST NM_003312
IGF2 NM_001007139 TUBA4A NM_006000
IGF2 NM_000612 UCP2 NM_003355
IGFBP1 NM_000596 VEGFA NM_001025366
IL1A NM_000575 VEGFA NM_003376
GPCR信号相关基因群可列举下表16的基因。
[表16]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ADCY5 NM_183357 GALR2 NM_003857
ADORA2A NM_000675 GCGR NM_000160
ADRB1 NM_000684 GNAQ NM_002072
ADRB2 NM_000024 GNAS NM_080425
AGT NM_000029 GNAS NM_016592
AGTR1 D13814 GRM1 NM_000838
AGTR1 NM_031850 GRM2 NM_000839
AGTR2 NM_000686 GRM4 NM_000841
AGTRAP NM_020350 GRM5 NM_000842
AKT1 NM_005163 GRM7 NM_181874
ARRB1 NM_004041 GRM7 NM_181875
ARRB2 NM_004313 ICAM1 NM_000201
BAI1 NM_001702 IL1B NM_000576
BCL2 M13995 IL1R1 NM_000877
BCL2 NM_000633 IL1R2 NM_004633
BCL2L1 NM_138578 IL2 NM_000586
BCL2L1 NM_001191 JUN NM_002228
CALCR NM_001742 JUNB NM_002229
CALCRL NM_005795 LHCGR NM_000233
CASR NM_000388 MAX NM_197957
CCL2 NM_002982 MAX NM_145113
CCL4 NM_002984 MAX NM_145114
CCND1 NM_053056 MMP9 NM_004994
CCNE1 NM_001238 MYC NM_002467
CCNE2 NM_057749 MYC M13930
CDKN1A NM_078467 OPRD1 NM_000911
CDKN1A NM_000389 OPRK1 NM_000912
CDKN1B NM_004064 PDPK1 NM_002613
CFLAR NM_003879 PIK3CG NM_002649
CFLAR AF009616 PRKCA NM_002737
COL1A1 Z74615 PTGDR NM_000953
CRHR1 AK124894 PTGS2 NM_000963
CRHR1 NM_004382 RGS2 NM_002923
CRHR2 NM_001883 RHO NM_000539
CTGF NM_001901 SCTR NM_002980
CYP19A1 NM_031226 SERPINE1 NM_000602
CYP19A1 BC035714 SOCS1 NM_003745
DRD1 NM_000794 TNF NM_000594
DRD2 NM_000795 TSHR NM_001018036
DUSP14 NM_007026 TSHR NM_000369
EDN1 NM_001955 UCP1 NM_021833
EGR1 NM_001964 VCAM1 NM_001078
ELK1 NM_005229 VEGFA NM_001025366
ELK4 NM_001973 VEGFA NM_003376
FGF2 NM_002006 YWHAZ NM_145690
FOS NM_005252
药剂耐受性相关基因群可列举下表17的基因。
[表17]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ABCA1 NM_005502 SLC19A3 NM_025243
ABCA1 AK024328 SLC22A1 NM_153187
ABCA12 NM_173076 SLC22A2 NM_003058
ABCA13 NM_152701 SLC22A3 NM_021977
ABCA2 NM_001606 SLC22A6 NM_153277
ABCA3 NM_001089 SLC22A7 NM_153320
ABCA4 NM_000350 SLC22A8 NM_004254
ABCA9 NM_080283 SLC22A9 NM_080866
ABCB1 NM_000927 SLC25A13 NM_014251
ABCB11 NM_003742 SLC28A1 NM_004213
ABCB4 NM_018850 SLC28A2 NM_004212
ABCB5 NM_178559 SLC28A3 NM_022127
ABCB6 NM_005689 SLC29A1 NM_004955
ABCC1 NM_019862 SLC29A2 NM_001532
ABCC10 NM_033450 SLC2A1 NM_006516
ABCC11 NM_033151 SLC2A2 NM_000340
ABCC12 NM_033226 SLC2A3 NM_006931
ABCC2 NM_000392 SLC31A1 NM_001859
ABCC3 NM_003786 SLC38A2 NM_018976
ABCC4 NM_005845 SLC38A5 NM_033518
ABCC5 NM_005688 SLC3A1 NM_000341
ABCC6 NM_001079528 SLC3A2 NM_002394
ABCC6 NM_001171 SLC5A1 NM_000343
ABCD1 NM_000033 SLC5A4 NM_014227
ABCD3 NM_002858 SLC7A11 NM_014331
ABCD4 NM_005050 SLC7A5 NM_003486
ABCF1 NM_001090 SLC7A6 NM_003983
ABCG2 NM_004827 SLC7A7 NM_003982
ABCG8 NM_022437 SLC7A8 NM_182728
AQP1 NM_198098 SLC7A9 NM_014270
AQP7 NM_001170 SLCO1A2 NM_005075
AQP9 NM_020980 SLCO1A2 NM_134431
ATP6V0C NM_001694 SLCO1B1 NM_006446
ATP7B NM_000053 SLCO1B3 NM_019844
MVP NM_017458 SLCO2A1 NM_005630
SLC10A1 NM_003049 SLCO2B1 NM_007256
SLC10A2 NM_000452 SLCO3A1 XM_001132480
SLC15A1 NM_005073 SLCO3A1 NM_013272
SLC15A1 AB001328 SLCO4A1 NM_016354
SLC15A2 NM_021082 TAP1 NM_000593
SLC16A1 NM_003051 TAP2 NM_018833
SLC16A2 NM_006517 TAP2 NM_000544
SLC16A3 NM_004207 VDAC1 NM_003374
SLC19A1 NM_194255 VDAC2 NM_003375
SLC19A2 NM_006996
Hedgehog信号相关基因群可列举下表18的基因。
[表18]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
BMP2 NM_001200 NPC1 NM_000271
BMP4 NM_001202 NPC1L1 NM_013389
BMP5 NM_021073 NUMB NM_001005743
BMP6 NM_001718 OTX2 NM_021728
BMP7 NM_001719 PRKACA NM_002730
BMP8A NM_181809 PRKACB NM_207578
BMP8B NM_001720 PRKACB NM_002731
BTRC NM_033637 PRKACG NM_002732
C18orf8 NM_013326 PRKX NM_005044
CDON NM_016952 PRKY NM_002760
CEP76 NM_024899 PTCH1 NM_000264
CRIM1 NM_016441 PTCH2 NM_003738
CSNK1A1 AF447582 PTCHD1 NM_173495
CSNK1A1 NM_001025105 PTCHD1 BX107899
CSNK1A1 NM_001892 PTCHD2 AL117235
CSNK1A1L NM_145203 RAB23 NM_016277
CSNK1D AB209463 SFRP1 NM_003012
CSNK1D NM_001893 SHH NM_000193
CSNK1E NM_152221 SIAH1 NM_003031
CSNK1G1 NM_022048 SMO NM_005631
CSNK1G2 NM_001319 STK36 NM_015690
CTNNB1 NM_001904 SUFU NM_016169
DHH NM_021044 WIF1 NM_007191
ERBB4 NM_005235 WNT1 NM_005430
FBXW11 NM_012300 WNT10A NM_025216
FGF9 NM_002010 WNT10B NM_003394
FGFR3 NM_000142 WNT11 NM_004626
FKBP8 NM_012181 WNT16 NM_057168
FOXE1 X94553 WNT2 NM_003391
FOXE1 NM_004473 WNT2B NM_004185
GAS1 NM_002048 WNT3 NM_030753
GL11 NM_005269 WNT3A NM_033131
GLI2 NM_005270 WNT4 NM_030761
GLI3 NM_000168 WNT5A NM_003392
GREM1 NM_013372 WNT5B NM_030775
GSK3B NM_002093 WNT6 NM_006522
HHAT NM_018194 WNT7A NM_004625
HHIP AK074711 WNT7B NM_058238
HHIP NM_022475 WNT8A NM_058244
IFT52 NM_016004 WNT8B NM_003393
KCTD11 NM_001002914 WNT9A NM_003395
LRP2 NM_004525 WNT9B NM_003396
MAPK1 NM_138957 ZIC1 NM_003412
MAPK1 NM_002745 ZIC2 NM_007129
MTSS1 NM_014751
PI3K-AKT信号相关基因群可列举下表19的基因。
[表19]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ADAR NM_001111 MAPK14 NM_139013
AKT1 NM_005163 MAPK14 NM_001315
AKT2 NM_001626 MAPK3 NM_002746
AKT3 NM_181690 MAPK8 NM_139047
AKT3 NM_005465 MTCP1 NM_014221
APC NM_000038 MYD88 NM_002468
BAD NM_004322 NFKB1 NM_003998
BTK NM_000061 NFKBIA NM_020529
CASP9 NM_001229 PABPC1 NM_002568
CCND1 NM_053056 PAK1 NM_002576
CD14 NM_000591 PDGFRA AA599881
CDC42 NM_044472 PDGFRA BC015186
CDC42 NM_001791 PDGFRA NM_006206
CDKN1B NM_004064 PDK1 NM_002610
CHUK NM_001278 PDK2 NM_002611
CSNK2A1 NM_177559 PDPK1 NM_002613
CTNNB1 NM_001904 PIK3CA NM_006218
EIF2AK2 NM_002759 PIK3CG NM_002649
EIF4B NM_001417 PIK3R1 NM_181523
EIF4E NM_001968 PIK3R2 NM_005027
E1F4EBP1 NM_004095 PRKCA NM_002737
EIF4G1 NM_182917 PRKCZ NM_002744
ELK1 NM_005229 PRKCZ AB007974
FASLG NM_000639 PTEN NM_000314
FKBP1A NM_000801 PTK2 NM_153831
FKBP1A NM_054014 PTPN11 NM_002834
FOS NM_005252 RAC1 NM_198829
FOXO1 NM_002015 RAF1 NM_002880
FOXO3 NM_001455 RASA1 NM_002890
FRAP1 NM_004958 RBL2 NM_005611
GJA1 NM_000165 RHEB BC009638
GRB10 NM_001001555 RHEB NM_005614
GRB2 NM_002086 RHOA NM_001664
GSK3B NM_002093 RPS6KA1 NM_002953
HRAS NM_005343 RPS6KB1 BC036033
HSPB1 NM_001540 RPS6KB1 NM_003161
IGF1 NM_000618 SHC1 NM_003029
GF1R NM_000875 SHC1 NM_183001
GF1R AF020763 SOS1 NM_005633
ILK NM_001014795 SRF NM_003131
IRAK1 NM_001569 TCL1A NM_021966
IRS1 NM_005544 TIRAP NM_148910
ITGB1 NM_133376 TIRAP NM_001039661
ITGB1 AF086249 TLR4 NM_138554
ITGB1 NM_002211 TOLLIP NM_019009
JUN NM_002228 TSC1 NM_000368
MAP2K1 NM_002755 TSC2 NM_000548
MAPK1 NM_138957 WASL NM_003941
MAPK1 NM_002745 YWHAH NM_003405
药物代谢基因群可列举下表20的基因。
[表20]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymb ol GenbankAccession
ABCB1 NM_000927 GCKR NM_001486
ABCC1 NM_019862 GGT1 NM_005265
ABP1 NM_001091 GGT1 NM_013430
ADH1C NM_000669 GPI NM_000175
ADH4 NM_000670 GPX1 NM_201397
ADH5 NM_000671 GPX2 NM_002083
ADH6 BC039065 GPX3 NM_002084
ADH6 NM_000672 GPX4 NM_002085
AHR NM_001621 GPX5 NM_001509
ALAD NM_001003945 GSR BC035691
ALDH1A1 NM_000689 GSR NM_000637
ALOX12 NM_000697 GSTA3 NM_000847
ALOX15 M95923 GSTA4 NM_001512
ALOX15 NM_001140 GSTM2 NM_000848
ALOX5 NM_000698 GSTM3 NM_000849
APOE NM_000041 GSTM5 NM_000851
ARNT NM_001668 GSTP1 NM_000852
ASNA1 NM_004317 GSTT1 NM_000853
BLVRA NM_000712 GSTZ1 NM_145870
BLVRB NM_000713 HK2 NM_000189
CES2 NM_198061 HSD17B1 BC033110
CES2 NM_003869 HSD17B1 NM_000413
CES4 AF106005 HSD17B2 NM_002153
CHST1 NM_003654 HSD17B3 NM_000197
COMT NM_000754 LPO NM_006151
CYB5R3 NM_000398 MARCKS NM_002356
CYB5R3 NM_007326 MGST1 NM_145791
CYP11B2 NM_000498 MGST2 NM_002413
CYP17A1 NM_000102 MGST3 NM_004528
CYP19A1 NM_031226 MPO NM_000250
CYP19A1 BC035714 MT2A NM_005953
CYP1A1 NM_000499 MT3 NM_005954
CYP2B6 NM_000767 MTHFR NM_005957
CYP2C19 NM_000769 NAT1 NM_000662
CYP2C8 NM_000770 NAT2 NM_000015
CYP2C9 NM_000771 NOS3 NM_000603
CYP2D6 NM_000106 NQO1 NM_000903
CYP2E1 NM_000773 PKLR NM_000298
CYP2F1 NM_000774 PKM2 NM_182470
CYP2J2 NM_000775 PON1 NM_000446
CYP3A5 NM_000777 PON2 NM_000305
CYP3A5 AF355801 PON3 NM_000940
EPHX1 NM_000120 SMARCAL1 NM_014140
FAAH NM_001441 SNN NM_003498
FBP1 NM_000507 SRD5A1 NM_001047
GAD1 NM_000817 SRD5A2 NM_000348
GAD1 NM_013445
癌症分子机制基因群可列举下表21的基因。
[表21]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession Gene Symbol GenbankAccession
ABL1 NM_005157 DVL1 NM_181870 MAPK14 NM_001315
ABL1 NM_007313 E2F1 NM_005225 MAPK3 NM_002746
AKT1 NM_005163 EGFR NM_005228 MAPK8 NM_139047
AKT2 NM_001626 ELK1 NM_005229 MAX NM_197957
APC NM_000038 ERBB2 NM_001005862 MAX NM_145113
BAX NM_138764 FADD NM_003824 MAX NM_145114
BAX NM_138765 FAS NM_000043 MDM2 NM_002392
BAX NM_138763 FASLG NM_000639 MDM2 NM_006879
BCAR1 NM_014567 FGF2 NM_002006 MYC NM_002467
BCL2 M13995 FN1 NM_212482 MYC M13930
BCL2 NM_000633 FN1 NM_054034 NFKB1 NM_003998
BCL2L1 NM_138578 FOS NM_005252 NFKB2 NM_002502
BCL2L1 NM_001191 FYN NM_002037 NFKBIA NM_020529
BCL2L11 NM_138621 FZD1 NM_003505 NRAS NM_002524
BCL2L11 AB071195 GRB2 NM_002086 PIK3CA NM_006218
BID NM_197966 GSK3B NM_002093 PIK3R1 NM_181523
BRAF NM_004333 HGF NM_001010931 PTEN NM_000314
CASP8 NM_033356 HRAS NM_005343 PTK2 NM_153831
CASP8 NM_033358 IGF1 NM_000618 PTK2B NM_173174
CASP9 NM_001229 IGF1R NM_000875 RAC1 NM_198829
CCND1 NM_053056 IGF1R AF020763 RAF1 NM_002880
CCND2 NM_001759 ITGA2B NM_000419 RB1 NM_000321
CCND3 NM_001760 ITGAV NM_002210 RELA BC014095
CCNE1 NM_001238 ITGB1 NM_133376 RHOA NM_001664
CDC42 NM_044472 ITGB1 AF086249 SHC1 NM_003029
CDC42 NM_001791 ITGB1 NM_002211 SHC1 NM_183001
CDH1 NM_004360 ITGB3 NM_000212 SMAD4 NM_005359
CDK2 NM_001798 ITGB3 S70348 SOS1 NM_005633
CDK4 NM_000075 JUN NM_002228 SPP1 NM_000582
CDKN1A NM_078467 KDR NM_002253 SRC NM_005417
CDKN1A NM_000389 KIT NM_000222 TCF3 NM_003200
CDKN1B NM_004064 KRAS NM_033360 TGFB1 NM_000660
CDKN2A NM_058197 KRAS BC029545 TGFBR1 NM_004612
CDKN2B NM_004936 LEF1 NM_016269 TGFBR2 NM_003242
CDKN2B NM_078487 MAP2K1 NM_002755 TGFBR2 NM_001024847
COL1A1 Z74615 MAP3K5 NM_005923 TP53 NM_000546
CRK NM_016823 MAPK1 NM_138957 VEGFA NM_001025366
CTNNB1 NM_001904 MAPK1 NM_002745 VEGFA NM_003376
CYCS NM_018947 MAPK14 NM_139013 WNT1 NM_005430
SMAD信号网络相关基因群,可列举下表22的基因。
[表22]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ACTA1 NM_001100 HDAC4 NM_006037 SIN3B BC063531
ACTA2 NM_001613 HDAC5 NM_001015053 SKI NM_003036
ACTB NM_001101 HDAC6 BC011498 SKIL NM_005414
ACTG1 NM_001614 HDAC6 NM_006044 SMAD2 NM_005901
ACTG2 NM_001615 HDAC8 NM_018486 SMAD2 NM_001003652
AXIN1 NM_003502 HDAC9 NM_178423 SMAD3 NM_005902
BMP1 NM_001199 HDAC9 NM_058177 SMAD3 U68019
BMP1 NM_006129 HDAC9 NM_014707 SMAD4 NM_005359
BMP1 NM_006128 HDAC9 NM_058176 SMAD7 NM_005904
BMP10 NM_014482 HECW1 NM_015052 SMURF1 NM_020429
BMP15 NM_005448 ITCH NM_031483 SMURF2 NM_022739
BMP2 NM_001200 KPNB1 NM_002265 SMURF2 AK002019
BMP3 NM_001201 leftY2 NM_003240 SNX6 NM_021249
BMP4 NM_001202 PSMA2 NM_002787 STUB1 NM_005861
BMP5 NM_021073 PSMA3 NM_002788 TGFB1 NM_000660
BMP6 NM_001718 PSMA4 NM_002789 TGFB2 NM_003238
BMP7 NM_001719 PSMA6 NM_002791 TGFB3 NM_003239
CREBBP NM_004380 PSMA7 NM_002792 TGFBR1 NM_004612
CTBP1 AL137653 PSMB10 NM_002801 TGFBR2 NM_003242
CTBP1 NM_001012614 PSMB4 NM_002796 TGFBR2 NM_001024847
CTBP2 NM_022802 PSMB5 NM_002797 TGFBRAP1 NM_004257
CTBP2 NM_001329 PSMB8 NM_004159 TGIF1 NM_170695
DAB2 NM_001343 PSMB9 NM_002800 UBB NM_018955
EP300 NM_001429 PSMC2 NM_002803 UBC NM_021009
FLNA NM_001456 PSMC3 NM_002804 UBD NM_006398
FLNB NM_001457 PSMC4 NM_006503 UBE3A NM_130839
FLNB AK022486 PSMC5 NM_002805 UBE3B NM_183415
FLNC NM_001458 PSMD4 NM_002810 UBE3C NM_014671
FOXH1 NM_003923 PSMD4 NM_153822 UBR1 NM_174916
HACE1 NM_020771 RAB5A NM_004162 UBR2 NM_015255
HDAC1 NM_004964 RAB5B NM_002868 WWP1 NM_007013
HDAC10 NM_032019 RAB5B X54871 WWP2 NM_199423
HDAC10 AL512711 RAB5C NM_201434 WWP2 NM_199424
HDAC11 NM_024827 RAN NM_006325 XPO1 NM_003400
HDAC2 NM_001527 RNF8 NM_003958 ZFYVE9 NM_004799
HDAC3 NM_003883 SIN3A NM_015477 ZFYVE9 NM_007323
胰腺癌相关基因群可列举下表23的基因。
[表23]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
AKT1 NM_005163 MAPK1 NM_138957
AKT2 NM_001626 MAPK1 NM_002745
AKT3 NM_181690 MAPK3 NM_002746
AKT3 NM_005465 MDM2 NM_002392
ARHGEF7 NM_145735 MDM2 NM_006879
ARHGEF7 NM_003899 MMP1 NM_002421
BCL2 M13995 MMP2 NM_004530
BCL2 NM_000633 MMP3 NM_002422
BCL2L1 NM_138578 MMP7 NM_002423
BCL2L1 NM_001191 MMP9 NM_004994
BIRC5 NM_001012271 NFKB1 NM_003998
BRAF NM_004333 NFKB2 NM_002502
BRCA2 NM_000059 NOTCH1 NM_017617
CCNA2 NM_001237 PIK3CA NM_006218
CCNB1 NM_031966 PIK3CB NM_006219
CCND1 NM_053056 PIK3CD NM_005026
CCND2 NM_001759 PIK3R1 NM_181523
CCNE1 NM_001238 PIK3R2 NM_005027
CCNE2 NM_057749 PTGS2 NM_000963
CDC42 NM_044472 RAC1 NM_198829
CDC42 NM_001791 RAC2 NM_002872
CDK2 NM_001798 RAF1 NM_002880
CDK4 NM_000075 RB1 NM_000321
CDKN1A NM_078467 REL NM_002908
CDKN1A NM_000389 RELA BC014095
CDKN1B NM_004064 RELB NM_006509
CDKN2A NM_058197 RHOA NM_001664
CDKN2B NM_004936 RHOB NM_004040
CDKN2B NM_078487 SMAD2 NM_005901
CDKN2C NM_001262 SMAD2 NM_001003652
CDKN2D NM_001800 SMAD3 NM_005902
CYP2E1 NM_000773 SMAD3 U68019
E2F1 NM_005225 SMAD4 NM_005359
E2F3 NM_001949 SOS1 NM_005633
E2F4 NM_001950 SRC NM_005417
EGF NM_001963 STAT1 NM_139266
EGFR NM_005228 STAT1 NM_007315
ELK1 NM_005229 STAT2 NM_005419
ERBB2 NM_001005862 STAT3 NM_213662
FIGF NM_004469 STAT3 BC029783
GRB2 NM_002086 STAT5B NM_012448
HBEGF NM_001945 STAT5B BC020868
HSP90AA1 NM_005348 STAT6 NM_003153
IGF1 NM_000618 TGFA NM_003236
IL6 NM_000600 TGFB1 NM_000660
JAK1 NM_002227 TGFB2 NM_003238
JAK2 NM_004972 TGFB3 NM_003239
JAK3 NM_000215 TGFBR1 NM_004612
JAK3 BC028068 TGFBR2 NM_003242
KDR NM_002253 TGFBR2 NM_001024847
KIT NM_000222 TP53 NM_000546
KRAS NM_033360 VEGFA NM_001025366
KRAS BC029545 VEGFA NM_003376
MAP2K1 NM_002755 VEGFB NM_003377
MAP2K2 NM_030662 VEGFC NM_005429
前列腺癌相关基因群可列举下表24的基因。
[表24]
GeneSymbol GenbankAccession
APC NM_000038
AR NM_000044
CAV1 NM_001753
CCNA1 NM_003914
CDH1 NM_004360
CDKN2A NM_058197
DKK3 NM_015881
DLC1 NM_024767
DLC1 NM_182643
EDNRB NM_003991
GPX3 NM_002084
GSTP1 NM_000852
MGMT NM_002412
MSX1 NM_002448
OPCML NM_001012393
PDLIM4 NM_003687
PTGS2 NM_000963
RARB NM_000965
RASSF1 NM_170713
SFRP1 NM_003012
SLC5A8 NM145913
TIMP2 AK057217
TIMP2 NM_003255
TNFRSF10D NM_003840
ZNF185 AK095258
癌相关基因群可列举下表25的基因。
[表25]
GeneSymbol GenbankAccession
CCND2 NM_001759
CDH1 NM_004360
CDKN1A NM_078467
CDKN1A NM_000389
CDKN1B NM_004064
CDKN2A NM_058197
DAB2IP NM_138709
DAB2IP NM_032552
DLC1 NM_024767
DLC1 NM_182643
DLEC1 NM_007335
E2F1 NM_005225
EP300 NM_001429
FHIT NM_002012
GSTP1 NM_000852
MSH2 NM_000251
MSH3 NM_002439
OPCML NM_001012393
PYCARD NM_013258
RASSF1 NM_170713
RELN NM_005045
RUNX3 NM_004350
SFRP2 NM_003013
SOCS1 NM_003745
TNFRSF10D NM_003840
WT1 NM_024424
肺癌相关基因群可列举下表26的基因。
[表26]
GeneSymbol GenbankAccession
APBA1 NM_001163
APC NM_000038
CADM1 NM_014333
CDH1 NM_004360
CDH13 NM_001257
CDKN1C NM_000076
CDKN2A NM_058197
CDKN2B NM_004936
CDKN2B NM_078487
CXCL12 NM_199168
CXCL12 AK090482
CXCL12 NM_000609
CYP1B1 NM_000104
DLC1 NM_024767
DLC1 NM_182643
FHIT NM_002012
MGMT NM_002412
MLH1 NM_000249
MTHFR NM_005957
OPCML NM_001012393
PAX5 U62539
PAX5 NM_016734
PRDM2 NM_015866
PRDM2 NM_012231
RASSF1 NM_170713
RASSF2 NM_014737
SFRP1 NM_003012
TCF21 NM_003206
诱导性癌症干细胞中追加的基因
进一步的,在本发明的诱导性癌症干细胞中,除(b)上述内源性癌症相关基因外,优选在选自包括由胁迫和毒性相关基因群、表观遗传学染色质修饰酶基因群、干细胞转录因子基因群组成的群中所含的基因的群中所选的至少1种内源性基因中,产生基因表达升高。
这些基因群可列举下表27~29中记载的基因。相对于各基因符号,还示例了GenBank登录号,但并非对本发明相关记载的限制。
胁迫和毒性相关基因群可列举下表27的基因。
[表27]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ANXA5 NM_001154 HMOX1 NM_002133
ATM NM_000051 HSF1 NM_005526
ATM BC022307 HSP90AB1 NM_007355
BAX NM_138764 HSPA1A NM_005345
BAX NM_138765 HSPA1L NM_005527
BAX NM_138763 HSPA2 NM_021979
BCL2L1 NM_138578 HSPA4 NM_002154
BCL2L1 NM_001191 HSPA5 NM_005347
CASP1 NM_033292 HSPA6 NM_002155
CASP10 NM_032977 HSPA8 NM_006597
CASP10 NM_032974 HSPA8 NM_153201
CASP8 NM_033356 HSPB1 NM_001540
CASP8 NM_033358 HSPD1 NM_002156
CAT NM_001752 HSPE1 NM_002157
CCL21 NM_002989 HSPH1 NM_006644
CCL3 D00044 IGFBP6 NM_002178
CCL4 NM_002984 IL18 NM_001562
CCNC NM_005190 IL1A NM_000575
CCND1 NM_053056 IL1B NM_000576
CCNG1 NM_004060 IL6 NM_000600
CDKN1A NM_078467 LTA NM_000595
CDKN1A NM_000389 MDM2 NM_002392
CHEK2 NM_001005735 MDM2 NM_006879
CRYAB NM_001885 MIF NM_002415
CSF2 NM_000758 MT2A NM_005953
CXCL10 NM_001565 NFKB1 NM_003998
CYP1A1 NM_000499 NFKBIA NM_020529
CYP2E1 NM_000773 PCNA NM_002592
CYP7A1 NM_000780 POR NM_000941
DDB1 NM_001923 PRDX1 NM_002574
DDIT3 NM_004083 PRDX2 NM_181738
DNAJA1 NM_001539 PRDX2 NM_005809
DNAJB4 NM_007034 PTGS1 NM_000962
E2F1 NM_005225 RAD23A NM_005053
EGR1 NM_001964 RAD50 NM_005732
EPHX2 NM_001979 SERPINE1 NM_000602
ERCC1 NM_001983 SOD1 NM_000454
ERCC3 NM_000122 SOD2 BC016934
FASLG NM_000639 SOD2 NM_000636
FMO1 NM_002021 TNF NM_000594
FMO5 NM_001461 TNFRSF1A NM_001065
GADD45A NM_001924 TNFSF10 NM_003810
GDF15 NM_004864 TP53 NM_000546
GPX1 NM_201397 UNG NM_003362
GSR BC035691 XRCC1 NM_006297
GSR NM_000637 XRCC2 CR749256
GSTM3 NM_000849 XRCC2 NM_005431
表观遗传学染色质修饰酶基因群可列举下表28的基因。
[表28]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
ASH1L NM_018489 MYST3 AK027361
ATF2 AK128731 MYST4 NM_012330
ATF2 NM_001880 NCOA1 NM_147233
AURKA NM_198433 NCOA3 NM_181659
AURKB NM_004217 NCOA6 NM_014071
AURKC NM_001015878 NEK6 NM_014397
CDYL NM_170752 NSD1 NM_022455
CIITA NM_000246 PAK1 NM_002576
CIITA U18288 PRMT1 NM_198319
CIITA U18259 PRMT2 NM_206962
CSRP2BP NM_020536 PRMT3 NM_005788
DNMT1 NM_001379 PRMT5 NM_006109
DNMT3A NM_175629 PRMT6 NM_018137
DNMT3A NM_175630 PRMT7 NM_019023
DNMT3B NM_175850 PRMT8 NM_019854
DOT1L NM_032482 RNF2 NM_007212
DZIP3 AB014575 RNF20 NM_019592
DZIP3 NM_014648 RPS6KA3 NM_004586
EHMT2 NM_006709 RPS6KA5 NM_182398
EHMT2 NM_025256 RPS6KA5 NM_004755
ESCO1 NM_052911 SETD1A NM_014712
ESCO2 NM_001017420 SETD1B
HAT1 NM_003642 SETD2 NM_014159
HDAC1 NM_004964 SETD3 NM_032233
HDAC10 NM_032019 SETD4 NM_001007259
HDAC10 AL512711 SETD4 NM_017438
HDAC11 NM_024827 SETD5 BX648380
HDAC2 NM_001527 SETD5 NM_001080517
HDAC3 NM_003883 SETD6 NM_024860
HDAC4 NM_006037 SETD7 NM_030648
HDAC5 NM_001015053 SETD8 NM_020382
HDAC6 BC011498 SETDB1 NM_012432
HDAC6 NM_006044 SETDB2 NM_031915
HDAC8 NM_018486 SMYD3 NM_022743
HDAC9 NM_178423 SUV39H1 NM_003173
HDAC9 NM_058177 SUV420H1 NM_017635
HDAC9 NM_014707 SUV420H1 NM_016028
HDAC9 NM_058176 UBE2A NM_003336
MBD2 NM_003927 UBE2B NM_003337
MBD2 NM_015832 UBE2B BC001694
MLL NM_005933 USP16 NM_006447
MLL AF487905 USP21 NM_012475
MLL AF272382 USP21 NM_001014443
MLL3 NM_170606 USP22 BC110499
MLL5 NM_018682 USP22 AB028986
MYSM1 AB067502 WHSC1 NM_133334
MYST1 NM_032188 WHSC1 NM_133330
MYST2 NM_007067 WHSC1 NM_007331
MYST3 NM_006766 WHSC1 NM_133336
干细胞转录因子基因群可列举下表29的基因。
[表29]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
CDX2 NM_001265 MSX2 NM_002449
DACH1 NM_080759 MYC NM_002467
DLX1 NM_178120 MYC M13930
DLX2 NM_004405 NANOG NM_024865
DNMT3B NM_175850 NEUROD1 NM_002500
EGR3 NM_004430 NFATC1 NM172387
ESR1 NM_000125 NFATC1 NM_172390
ESR1 U68068 NKX2-2 NM_002509
EZH2 NM_004456 NOTCH2 NM_024408
FOXA1 NM_004496 NR2F2 NM_021005
FOXA2 NM_021784 OLIG2 NM_005806
FOXP1 NM_032682 PAX1 NM_006192
FOXP2 NM_014491 PAX5 U62539
FOXP2 NM_148900 PAX5 NM_016734
FOXP3 NM_014009 PAX6 NM_001604
GATA1 NM_002049 PAX9 U59628
GATA6 NM_005257 PAX9 NM_006194
GLI2 NM_005270 PCNA NM_002592
HAND1 NM_004821 PITX2 NM_153426
HOXA10 NM_018951 PITX3 NM_005029
HOXA10 S69027 POU4F1 NM_006237
HOXA11 NM_005523 POU4F2 NM_004575
HOXA2 NM_006735 POU5F1 NM_002701
HOXA3 NM_153631 PPARG NM_138711
HOXA7 NM_006896 RB1 NM_000321
HOXA9 NM_152739 RUNX1 NM_001001890
HOXB1 NM_002144 RUNX1 X90978
HOXB13 NM_006361 SIX2 NM_016932
HOXB3 NM_002146 SMAD2 NM_005901
HOXB5 NM_002147 SMAD2 NM_001003652
HOXB8 NM_024016 SOX2 NM_003106
HOXC10 NM_017409 SOX6 NM_033326
HOXC12 NM_173860 SOX9 NM_000346
HOXC4 NM_014620 SP1 NM_138473
HOXC5 NM_018953 STAT1 NM_139266
HOXC6 NM_153693 STAT1 NM_007315
HOXC9 NM_006897 STAT3 NM_213662
HOXD1 NM_024501 STAT3 BC029783
HOXD10 NM_002148 TBX5 NM_080718
HOXD4 NM_014621 TBX5 NM_000192
HTR7 NM_019859 TDGF1 NM_003212
IRX4 NM_016358 TERT NM_198253
ISL1 NM_002202 TLX3 NM_021025
JUN NM_002228 VDR NM_001017535
KLF2 NM_016270 WRN NM_000553
KLF4 NM_004235 WT1 NM_024424
LIN28B NM_001004317 ZFPM2 NM_012082
LMX1B NM_002316 ZIC1 NM_003412
此外在本发明中,除(b)上述内源性癌症相关基因外,选自肝细胞特异性基因群中所含的基因的群中的至少1种基因,也可以发生基因表达升高。
肝细胞特异性基因群可列举下述与肝脏功能相关的基因。由于这些基因存在作为与癌症性质相关基因发挥功能的情况,因此在本发明的诱导性癌症干细胞中,除(b)上述癌症相关基因外,优选在肝细胞特异性基因群的基因中可确认基因表达升高。
此外,具体而言,肝细胞特异性基因群可列举下表30记载的肝细胞相关基因群(Hepa)。相对于各基因符号,还示例了GenBank登录号,但并非对本发明相关记载的限制。
[表30]
GeneSymbol GenbankAccession GeneSymbol GenbankAccession
A2M NM_000014 HHEX NM_002729
ACE2 NM_021804 HMGCS2 NM_005518
AFP NM_001134 HP NM_005143
AGT NM_000029 HPX NM_000613
AHSG NM_001622 HSD17B2 NM_002153
AK074614 AK074614 IGF2 NM_001007139
AK124281 AK124281 IL32 NM_001012631
AK126405 AK126405 INHBB NM_002193
ALB NM_000477 KYNU NM_003937
ALDH1A1 NM_000689 LGALS2 NM_006498
ANXA8 NM_001630 LOC132205 AK091178
APOA1 NM_000039 LOC285733 AK091900
APOA2 NM_001643 M27126 M27126
APOA4 NM_000482 MAF AF055376
APOB NM_000384 MTTP NM_000253
AREG NM_001657 NNMT NM_006169
ART4 NM_021071 NTF3 NM_002527
ASGR2 NM_080912 PAG1 NM_018440
ATAD4 NM_024320 PDZK1 NM_002614
BC018589 BC018589 PLG NM_000301
C11orf9 NM_013279 PRG4 NM_005807
C13orf15 NM_014059 PSMAL NM_153696
C3 NM_000064 PTGDS NM_000954
C5 NM_001735 RASD1 NM_016084
CA414006 CA414006 RBP4 NM_006744
COLEC11 NM_199235 RNF43 NM_017763
CXCR4 NM_001008540 RRAD NM_004165
CXCR7 NM_020311 S100A14 NM_020672
DLK1 NM_003836 SEPP1 NM_005410
F10 NM_000504 SERINC2 NM_178865
F2 NM_000506 SERPINA1 NM_001002236
FABP1 NM_001443 SERPINA3 NM_001085
FGA NM_021871 SERPINA5 NM_000624
FGA NM_000508 SLC13A5 NM_177550
FGB NM_005141 SLC40A1 NM_014585
FGG NM_000509 SLPI NM_003064
FLRT3 NM_198391 STARD10 NM_006645
FOXA1 NM_004496 TDO2 NM_005651
FTCD NM_206965 TF NM_001063
GATA4 NM_002052 TTR NM_000371
GATM NM_001482 UBD NM_006398
GJB1 NM_000166 UGT2B11 NM_001073
GLT1D1 NM_144669 UGT2B7 NM_001074
GPRC5C NM_022036 VCAM1 NM_001078
GSTA3 NM_000847 VIL1 NM_007127
H19 NR_002196 VTN NM_000638
在本发明的诱导性癌症干细胞中,进一步优选:中内胚层系干细胞、内胚层系干细胞中特征性的基因得到表达,特别优选的是与作为对照的未分化的诱导性多能干细胞的基因表达量相比,表达升高。作为对照的未分化的诱导性多能干细胞使用hiPS-201B7。该细胞的基因表达数据,可自上述基因表达文库(Gene Expression Omnibus〔GEO〕)中获得。
作为中内胚层系干细胞、内胚层系干细胞中特征性的基因,只要是各干细胞中特征性的基因即可,没有特殊的限制。特别优选的是,作为中内胚层系干细胞中特征性的基因,可列举GSC基因等;内胚层系干细胞中特征性的基因,作为优选例可列举GSC基因、GATA4基因、FOXA2基因、SOX17基因等。
本发明的诱导性癌症干细胞,由于易于诱导分化为具有特定组织细胞性质的癌细胞,因此可以诱导为在家族性肿瘤中癌变的细胞,例如,诱导分化为成视网膜细胞和肠壁上皮细胞、诱导为如成视网膜细胞瘤、腺瘤性结肠息肉病(adenomatous polyposis coli)一类的癌细胞。
此外,本发明的诱导性癌症干细胞可以增殖培养或传代培养3天以上,实际上,是能够在1个月以上、半年或1年以上的很长时期在体外能够进行自我复制的诱导性癌症干细胞,这意味着在理论上是能够进行无限的自我复制的。
使用的培养基和培养方法
作为增殖培养或传代培养本发明的诱导性癌症干细胞的培养基,只要是能够增殖培养或传代培养胚胎干细胞、多能性干细胞等的培养基即可,没有特殊的限制,优选使用适合培养胚胎干细胞、多能性干细胞等的培养基。此类培养基可列举例如,ES培养基〔40%Dulbecco修饰的Eagle培养基(DMEM)、40%F12培养基(Sigma公司生产)、2mM L-谷氨酰胺或GlutaMAX(Sigma公司生产)、1%非必需氨基酸(Sigma公司生产)、0.1mMβ-巯基乙醇(Sigma公司生产)、15-20%Knock Out血清替代物(Invitrogen公司生产)、10μg/ml庆大霉素(Invitrogen公司生产)、4~10ng/ml FGF2因子〕、在去除了0.1mM β-巯基乙醇的ES培养基中培养小鼠胚胎成纤维细胞(下文称为MEF)24小时后,其上清液作为驯化培养基,向其中加入0.1mM β-巯基乙醇和10ng/ml FGF2的培养基(下文称为MEF驯化的ES培养基)、用于iPS细胞的最佳培养基(iPSellon(イプセロン)公司生产)、用于滋养层细胞的最佳培养基(iPSellon(イプセロン)公司生产)、StemPro〔(日本)注册商标〕hESC SFM(Invitrogen公司生产)、mTeSR1(STEMCELLTechnologies公司生产)、无动物蛋白(Animal Protein-free)的人ES/iPS细胞维持用的无血清培养基TeSR2〔ST-05860〕(STEMCELL Technologies公司生产)、用于灵长类ES/iPS细胞的培养基(ReproCELL公司)、ReproStem(ReproCELL公司)、ReproFF(ReproCELL公司)、ReproFF2(ReproCELL公司)等,但不限于这些培养基。在使用人细胞的情况下,也可以使用适合培养人胚胎干细胞的培养基。包被培养皿的细胞外基质可使用明胶、胶原蛋白、基底膜基质(Matrigel)、层粘连蛋白(laminin)、Synthemax等。
增殖培养或传代培养本发明的诱导性癌症干细胞的方法,只要是本领域技术人员在培养胚胎干细胞、多能性干细胞等中常用的方法即可,没有特殊的限制。具体可列举例如,从细胞去除培养基并用PBS(-)洗净(洗浄),加入细胞脱离液,静置后去除细胞脱离液,加入含1x抗生素-抗真菌剂和10%的FBS的D-MEM(高葡萄糖)培养基,离心分离,再去除上清液后,加入1x抗生素-抗真菌剂、mTeSR和Y-27632,将细胞悬浮液接种到接种了MEF的明胶包被或胶原蛋白包被中的传代培养方法等。
优选再向上述培养基中添加FGF2(bFGF),添加量优选是1~100ng/m。根据所诱导的体细胞种类,选择FGF2(bFGF),在本发明中,可使用源自人、小鼠、牛、马、猪、斑马鱼等的FGF2(bFGF)。此外,也可以添加上述脑垂体提取物、血清、LIF、Z-VAD-FMK、ALK5抑制剂、PD032591、CHIR00921等。
进一步的,也可以在传代时向培养基中添加Rho相关激酶(含有Rho相关卷曲-卷曲的蛋白质激酶)的抑制剂Y-27632(Calbiochem(カルビオケム)、水溶性)或法舒地尔(fasudil)(HA1077:Calbiochem)。
此外,还可以添加FGF受体酪氨酸激酶、MEK(丝裂原活化蛋白激酶)/ERK(细胞外信号调节激酶1和2)通路和GSK(糖原合成酶激酶)3这3种低分子量抑制剂〔SU5402、PD184352和CHIR99021〕、MEK/ERK通路和GSK3这2种低分子量抑制剂〔PD0325901和CHIR99021〕、作为组蛋白甲基化酶G9a的抑制剂的低分子量化合物〔BIX-01294(BIX)〕、氮杂胞苷(azacytidine)、曲古柳菌素A(TSA)、7-羟基黄酮、麦角酸乙胺、kenpaullone、TGF β受体I激酶/肌动蛋白-样激酶5(ALK5)的抑制剂〔EMD 616452〕、TGF-β受体1(TGFBR1)激酶的抑制剂〔E-616452和E-616451〕、Src-家族激酶的抑制剂〔EI-275〕、thiazovivin、PD0325901、CHIR99021、SU5402、PD184352、SB431542、抗TGF-β中和抗体、A-83-01、Nr5a2、p53抑制化合物、p53的siRNA、p53通路抑制剂等。
此外,可以通过公知的方法冷冻和解冻本发明的诱导性癌症干细胞。冷冻方法可列举例如,从细胞去除培养基并用PBS(-)清洗,加入细胞脱离液,静置后去除细胞脱离液,加入含1x抗生素-抗真菌剂和10%的FBS的D-MEM(高葡萄糖)培养基,离心分离,之后,去除上清液后,加入冷冻保藏液,分注到冻存管(セラムチュ一ブ)中,在-80℃冷冻过夜后,保藏在液氮中的方法等。此外,解冻方法可列举在37℃恒温槽中解冻,再悬浮在含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的D-MEM(高葡萄糖)培养基中的方法等。
诱导性癌症干细胞的制备方法
在本发明的第2种形态中,提供了制备本发明的诱导性癌症干细胞的方法,是从选自(a)从具有抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞,以及从成癌的哺乳动物中采集的具有(a)抑癌基因突变或(b)癌症相关基因表达升高中任一种异常的体细胞的非胚胎的原料体细胞中,制备能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞。
该方法的特征在于:进行诱导步骤,该步骤是将上述原料体细胞,置于POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物存在于上述原料体细胞中的状态的基础。由此,上述原料体细胞中内在的上述(1)的基因(自我复制相关基因)得以表达,最终诱导为本发明的诱导性癌症干细胞。并且,在本文中,“置于……状态”这一概念不仅指调节为此样状态的情况,也包括选择此样状态的细胞进行调制的情况。
诱导性癌症干细胞的原料细胞
本发明的诱导性癌症干细胞原样的继承了作为本发明的诱导性癌症干细胞来源的原料体细胞本来具有的(a)抑癌基因突变,或(b)癌症相关基因的表达升高等异常,因此,作为原料的体细胞(即原料体细胞)必须是选自(a)从具有抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞,和从成癌的哺乳动物中采集的、具有(a)抑癌基因突变,或(b)癌症相关基因表达升高中任一种异常的体细胞中的体细胞。
采集上述原料体细胞的哺乳动物只要是哺乳动物即可,没有特殊的限制,可列举大鼠、小鼠、豚鼠、狗、猫、迷你猪等猪、牛、马、食蟹猴等猿猴等灵长类、人等,优选大鼠、小鼠、豚鼠、狗、猫、迷你猪、马、食蟹猴、人,特别优选使用人。
本发明的制备方法中的原料体细胞必须是非胚胎细胞,换言之是非生殖组织来源的细胞。因此,生殖组织来源的细胞不包含在本发明的原料体细胞中。
此类非胚胎原料体细胞只要是上述非胚胎细胞即可,没有特殊的限制,可使用从各个时期的哺乳动物的各组织中采集的体细胞。下文进行了具体示例,但不限于此。不仅可以使用从脑、肝、食道、胃、十二指肠、小肠、大肠、结肠、胰腺、肾、肺、乳腺等各种内脏中采集的体细胞,还可以使用从骨髓液、脂肪组织、末梢血、皮肤、骨骼肌中采集的体细胞。大部分这类细胞都可以在癌症治疗性手术时等,作为医疗废弃物而方便的获得。
此外,也可以使用脐带组织(脐带、脐带血)、羊膜、胎盘、羊水来源细胞等分娩时附带的组织,特别是可以使用:新生儿的各种组织这一类刚出生后的组织(新生儿的皮肤等);以及源自脐带来源的血管中的组织这一类脐带组织(脐带、脐带血)。
从哺乳动物中采集的具有上述(a)抑癌基因突变的体细胞,只要是具有此类异常的体细胞即可,没有特殊的限制,可使用例如从具有引起家族性肿瘤的基因异常的哺乳动物中采集的体细胞等。
从具有基因异常的哺乳动物中采集的体细胞,可列举从家族性肿瘤发病的哺乳动物中采集的体细胞,和从与上述哺乳动物具有血缘关系的个体的、具有引起家族性肿瘤的基因异常的体细胞。这些体细胞可以是在单侧等位基因具有引起家族性肿瘤的基因异常的体细胞(前癌细胞),也可以是在双侧等位基因具有引起家族性肿瘤的基因异常的体细胞(恶性细胞)。此外,在使用前癌细胞的情况下,诱导为本发明的诱导性前癌干细胞,在使用恶性细胞的情况下,诱导为本发明的诱导性恶性干细胞。
上述在单侧等位基因具有基因异常的体细胞可列举从家族性肿瘤发病的哺乳动物的成癌组织以外的组织采集的体细胞,和与上述哺乳动物具有血缘关系的个体的、具有引起家族性肿瘤的基因异常的体细胞(前癌细胞)。与此相对,作为双侧等位基因具有基因异常的体细胞(恶性细胞),可列举家族性肿瘤发病的哺乳动物的癌细胞。
此外,仅采集组织中的癌细胞是困难的,实际上,优选使用实质上由癌细胞组成的癌组织的细胞。此外,还可以使用含有癌细胞的非癌组织的细胞。
作为制备本发明的诱导性癌症干细胞时使用的原料体细胞来源的胚层没有特殊的限制。在制备内胚层系的本发明的诱导性癌症干细胞的情况下,可以使用内胚层系的细胞,如肝、胃、大肠、结肠等来源的体细胞作为原料体细胞,特别优选的使用源自胃和结肠的体细胞。
用于本发明的制备方法中的原料体细胞还可以使用自成癌的哺乳动物中采集的体细胞的癌细胞。此类细胞是具有癌细胞特有的(a)抑癌基因突变、基因表达异常等异常的细胞。这些体细胞是自成癌的哺乳动物的含有癌细胞和前癌细胞恶癌组织或含有癌细胞和前癌细胞的非癌组织中采集的,仅采集癌细胞或前癌细胞实际上是困难的。然而,通过确定最终获得的本发明的诱导性癌症干细胞是否具有(a)抑癌基因突变、基因表达异常等异常,可以确定作为原料使用的细胞是癌细胞或前癌细胞,还是正常细胞或非癌细胞(但是,在原料细胞中也可以判断生殖系列突变)。此时,在最终获得的本发明的诱导性癌症干细胞具有(a)抑癌基因突变、基因表达升高等异常的情况下,可认为这些异常是继承自原料体细胞所具有的异常。
在制备本发明的诱导性癌症干细胞时,对原料体细胞来源的组织没有特殊的限制。例如,在使用自成癌的哺乳动物中采集的体细胞的情况下,可使用下列体细胞。在制备中内胚层系恶性干细胞、诱导性内胚层系恶性干细胞的情况下,可以分别使用中内胚层系、内胚层系的体细胞。因此,只要是自肝、胃、十二指肠、小肠、大肠、结肠、胰腺、肺等采集的体细胞,就可以诱导为诱导性中内胚层系恶性干细胞或诱导性内胚层系恶性干细胞。
对成癌的哺乳动物的癌症种类没有特殊的限制,可以是恶性肿瘤、实体瘤、表皮癌(carcinoma)、肉瘤(sarcoma)、脑瘤、造血器管癌症、白血病、淋巴癌、多发性骨髓瘤等中的任一种。更具体而言,可列举口腔癌、咽喉癌、上呼吸道癌、肺癌、肺细胞癌、食道癌、胃癌、十二指肠癌、胰腺癌、肝癌、胆囊癌、胆道癌、大肠癌、结肠癌、直肠癌、乳腺癌、甲状腺癌、子宫癌、子宫颈癌、卵巢癌、精巢癌、肾癌、膀胱癌、前列腺癌、皮肤癌、恶性黑色素瘤、脑瘤、骨肉瘤、血癌等。
在本发明的制备方法中使用的原料体细胞可以在自哺乳动物中采集后立刻使用,也可以在使用公知的方法保藏、培养等之后使用。在培养的情况下,对传代数没有特殊的限制。与POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的各基因符号相对应的GenBank登录号如表31所示。
[表31]
GeneSymbol GenbankAccession
KLF4 NM_004235
POU5F1 NM_002701
SOX2 NM_003106
在本发明的诱导性癌症干细胞的上述诱导步骤中,可以将上述原料体细胞置于在上述原料体细胞内存在POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物的状态下即可,所述方法,例如是作为已知的诱导性多能干细胞的诱导技术而普遍公知的方法等,但不限于此。
此外,在本发明的诱导性癌症干细胞的上述诱导步骤中,自原料体细胞诱导本发明的诱导性癌症干细胞时,通过调节POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物在细胞内以特定比例存在,也可以制备预期的诱导性癌症干细胞。
更具体而言,POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物在上述原料体细胞内的存在比例在POU5F1基因>SOX2基因的情况下,可诱导为胃、大肠、肝、肺、胰腺等内胚层系的诱导性癌症干细胞。
此外,在诱导内胚层系的诱导性癌症干细胞的情况下,优选使POU5F1基因>KLF4基因>SOX2基因,从高效率的诱导所预期的本发明的诱导性癌症干细胞的观点看是优选的。其中,POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的使用比例优选是4:2:1。在Takahashi等人的文献(Takahashi K,Yamanaka S等人,Cell,2007,131,861-872;非专利文献3)和Masaki等人的文献(Masaki H,Ishikawa T等人,Stem Cell Res.,2008,1,105-115;非专利文献4)中制备诱导性多能干细胞时,各基因是等量(即,1:1:1)使用的,作为标准规程,京都大学iPS细胞研究所也提供了等量使用所述基因的信息。
在本发明的诱导性癌症干细胞的上述诱导步骤中,可以使POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的表达强度升高的基因,可以使用POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因。当上述原料体细胞中的上述POU5F1基因、KLF4基因或SOX2基因表达不充分时,向所述细胞中导入不足的基因或基因产物,当上述细胞中表达上述POU5F1基因、KLF4基因或SOX2基因时,也可以导入其他基因或其基因产物,来代替上述POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因。
当作为高表达POU5F1基因、KLF4基因,或SOX2基因的细胞时,代替性的导入已知可诱导出诱导性多能干细胞的其他基因,例如NANOG基因、LIN28基因、TBX3基因、PRDM14基因、L-MYC基因、c-MYC基因、N-MYC基因、SALL1基因、SALL4基因、UTF1基因、ESRRB基因、NR5A2基因、REM2GTPase基因、TCL-1A基因、Yes-相关蛋白(YAP)基因、E-钙粘蛋白基因、p53显性负作用突变体基因、p53shRNA基因等,也可以诱导出本发明的诱导性癌症干细胞。
与NANOG基因、LIN28基因、TBX3基因和c-MYC基因的各基因符号相对应的GenBank登录号如表32所述。
[表32]
GeneSymbol Genbank Accession
NANOG NM_024865
LIN28 NM_024674
TBX3 NM_016569
C-MYC NM_002467
通过将其置于上述POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物存在于原料体细胞内的状态下时,自我复制相关基因群的染色质结构改变,可以认为细胞内存在的POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物产生诱导内源性自我复制相关基因群的表达的结果,细胞开始自我复制。
作为将上述POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因和代替这些基因使用的基因的基因产物(如蛋白质、mRNA等)导入上述原料体细胞中的方法,可以列举作为诱导性多能干细胞的诱导技术公知方法,但不限于此。例如,也可以向培养基中添加这些基因的基因产物的蛋白质和mRNA等。
在上述诱导步骤中,进一步的,为了提高诱导性癌症干细胞的诱导效率,可以在诱导本发明的诱导性癌症干细胞时向培养基中添加已知诱导诱导性多能干细胞的化合物,例如,FGF受体酪氨酸激酶、MEK(丝裂原活化蛋白质激酶)/ERK(细胞外信号细胞外信号调节激酶1和2)通路、GSK(糖原合成酶激酶)3这3种低分子量抑制剂〔SU5402、PD184352和CHIR99021〕、MEK/ERK通路和GSK3这2种低分子量抑制剂〔PD0325901和CHIR99021〕、组蛋白甲基化酶G9a的抑制剂的低分子量化合物〔BIX-01294(BIX)〕、氮杂胞苷(azacytidine)、曲古柳菌素A(TSA)、7-羟基黄酮、麦角酸乙胺、kenpaullone、TGF β受体I激酶/肌动蛋白-样激酶5(ALK5)的抑制剂〔EMD616452〕、TGF-β受体1(TGFBR1)激酶的抑制剂〔E-616452和E-616451〕、Src-家族激酶的抑制剂〔EI-275〕、thiazovivin、PD0325901、CHIR99021、SU5402、PD184352、SB431542、抗TGF-β中和抗体、A-83-01、Nr5a2、p53抑制化合物、p53的siRNA、p53通路抑制剂等。进一步的,通过在低氧下培养,可以更有效的诱导本发明的诱导性癌症干细胞。
如上所述,除上述POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因、这些基因产物外,为了进一步提高上述本发明的诱导性癌症干细胞的诱导效率,还可以使用上述NANOG基因、LIN28基因、TBX3基因、PRDM14基因、L-MYC基因、c-MYC基因、N-MYC基因、SALL1基因、SALL4基因、UTF1基因、ESRRB基因、NR5A2基因、REM2GTPase基因、TCL-1A基因、Yes-相关蛋白(YAP)基因、E-钙粘蛋白基因、p53显性负作用突变体基因、p53shRNA基因等基因或基因产物、化合物、bFGF、ALK抑制剂(A-83-01等)、TGF-βRI抑制剂、TGF-βRI激酶抑制剂等。
为了从上述原料体细胞制备本发明的诱导性癌症干细胞,向上述哺乳动物细胞中导入基因的方法只要是公知的方法即可,没有特殊的限制,可以使用病毒载体、质粒、人工染色体(HAC)、附加型载体(Episomal Vector,EBV)、小环状载体、多顺反子表达载体、应用Cre/loxP系统的载体、利用噬菌体整合酶(bacteriophage integrase)的载体、Piggyback等转座子等载体等。
可用于向上述原料体细胞中导入基因的病毒载体,可使用任何公知的载体。可列举例如,慢病毒载体、逆转录病毒载体、腺病毒载体、猴免疫缺陷病毒载体(DNAVEC株式会社)、腺相关病毒载体(DNAVEC株式会社)、基因组中未残留外来基因的仙台病毒载体(DNAVEC株式会社、株式会社医学生物学研究所)、仙台迷你载体(DNAVEC株式会社)、HVJ等,但不限于此。逆转录病毒载体是莫洛尼鼠(Moloney mouse)白血病病毒来源的逆转录病毒载体等。
病毒载体质粒,可使用任何公知的病毒载体质粒。优选例如,逆转录病毒系列的pMXs、pMXs-IB、pMXs-puro、pMXs-neo(但时,pMXs-IB是装载了杀稻瘟菌素(Blasticidin)抗性基因来代替pMXs-puro的嘌呤霉素抗性基因的载体)[Toshio Kitamura等人,"Retrovirus-mediated gene transferandexpression cloning:Powerful tools in functional genomics",ExperimentalHematology,2003,31(11):1007-14],此外可列举MFG[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,92,6733-6737(1995)]、pBabePuro[Nucleic Acids Research,18,3587-3596(1990)]、LL-CG、CL-CG、CS-CG、CLG[Journal of Virology,72,8150-8157(1998)]等。此外,可以使用腺病毒系列的pAdex1[Nucleic Acids Res.,23,3816-3821(1995)]等。
诱导性癌症干细胞制备中的其他步骤
本发明的制备方法除上述步骤外,还可以包括在1个孔中分选1个细胞进行增殖的步骤。该步骤是通过在1个孔中分选1个细胞而使细胞得以增殖的步骤,所述细胞为:使用选自抗ALB抗体、抗FABP1抗体、抗IGF-II抗体、抗DLK1抗体、抗PDGFRα抗体、抗VEGFR2抗体、抗E-钙粘蛋白抗体、抗CXCR4抗体、抗PDGFR β抗体、抗钙粘蛋白11抗体、抗CD34抗体、抗IGF-R1抗体中的任一种抗体进行特异性抗体染色后的细胞、或者未染色的细胞。
可列举例如,用上述E-钙粘蛋白等特异性抗体染色本发明的诱导性癌症干细胞,然后,使用PERFLOWTM Sort(古河电气工业公司生产)分选1细胞/孔,在96孔板等中对实施了特异性抗体染色的细胞进行单选(singlesorting)的方法。也可以使用未染色的细胞代替用特殊抗体染色的细胞。
本发明的制备方法,还可以包括对能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞的恶性性质或特异性标志物进行鉴别,而进行分选的分选步骤。
在本文中,恶性性质是指与癌细胞的无限增殖能力、浸润、转移、抗性、复发等相关的性质。此外,特异性标志物是指蛋白质(分泌蛋白质等)或癌细胞表面的特异性蛋白质和糖链抗原等能够辨别癌细胞的性质。特异性标志物可利用例如(b)癌症相关基因的表达升高。(b)癌症相关基因可列举例如包括血管新生相关基因群、癌症相关通路基因群、间质屏障相关基因群、上皮-间充质转化相关基因群、胃癌相关基因群、自主增殖相关基因群、TGFβ/BMP信号相关基因群、组织浸润·转移相关基因群、Wnt信号相关基因群、信号传递相关基因群、Notch信号相关基因群、乳腺癌和雌激素受体信号相关基因群、结肠癌相关基因群、低氧信号相关基因群、GPCR信号相关基因群、药剂耐受性相关基因群、Hedgehog信号相关基因群、PI3K-AKT信号相关基因群、药物代谢基因群、癌症分子机制基因群、SMAD信号网络相关基因群、胰腺癌相关基因群、前列腺癌相关基因群、肝癌相关基因群、肺癌相关基因群相关的内源性癌症相关基因的表达升高等。
上述分选步骤是将经过诱导处理的非胚胎原料体细胞的细胞,与从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞诱导而成的诱导性中内胚层系干细胞、诱导性内胚层系干细胞或诱导性多能干细胞相比较,或者也可以与胚胎干细胞相比较的步骤,所述非胚胎原料体细胞的细胞选自(a)从具有抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞,以及从成癌的哺乳动物中采集的、具有(a)抑癌基因突变,或(b)癌症相关基因表达升高中任一种异常的体细胞所构成的群组。
上述从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞,只要是自各个时期的哺乳动物的各组织中采集的体细胞即可,没有特殊的限制。此类哺乳动物的各组织可列举用于制备上述本发明的诱导性癌症干细胞的、作为原料体细胞使用的组织所示例的各种组织。
上述从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞,只要是没有本发明的原料体细胞所具有的异常的正常细胞或非癌细胞即可,没有特殊的限制,可以是例如,成体来源的体细胞、新生儿来源的体细胞、新生儿皮肤来源的体细胞、成癌的哺乳动物的体细胞、实质上没有本发明的原料体细胞所具有的异常的非癌细胞或成癌个体的体细胞等。特别的是,在体细胞中,可以使用认为本发明的原料体细胞中具有的各种异常较少的成体来源的体细胞、新生儿来源的体细胞、新生儿皮肤来源的体细胞。
此外,由于难以仅选择性采集组织中的1个正常细胞或非癌细胞,因此实际上使用认为是正常组织或非癌组织的细胞群。
在使用成癌的哺乳动物的癌细胞作为原料体细胞的情况下,上述从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞可使用与上述成癌的哺乳动物为同一个体的正常细胞或非癌细胞。特别的是,在使用自同一个体的同一脏器采集的细胞的情况下,由于个体或脏器中的特有特征是相同的,因此可以明确两种细胞的恶性程度差异。因此,比较采集此类原料体细胞的个体与同一个体的组织的步骤,不仅鉴别了诱导性癌症干细胞的恶性性质或特异性标志物,而且还可作为阐释成癌机制等的解析工具使用,和可用于后述的筛选创新药物靶的方法。
此外,如上所述,由于难以仅选择性采集组织中的1个癌细胞,因此实际上使用认为是成癌的哺乳动物的癌组织或非癌组织的细胞群。
此外,作为比较对象采集体细胞的哺乳动物可以是与采集原料体细胞的哺乳动物相同的动物,特别优选的是人。
此外,从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞诱导的诱,导性中内胚层系干细胞、诱导性内胚层系干细胞,只要是上述从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞诱导的即可,没有特殊的限制,优选使用与本发明的诱导性癌症干细胞的诱导方法相同的方法诱导所获得的。
此外,从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞诱导的诱导性多能干细胞只要是通过公知的诱导性多能干细胞的诱导方法制备的即可,没有特殊的限制,优选使用与本发明的诱导性癌症干细胞的诱导方法相同的方法诱导获得的。另外,也可以使用用专利文献1和2,以及“人iPS细胞的树立方法(ヒトiPS細胞の樹立方法)”京都大学物质-细胞同和体系据点iPS细胞研究中心(物質-細胞統合システム拠点iPS細胞研究センタ一)、CiRA/M&M,p1-14,2008.7.4中记载的方法诱导的诱导性多能干细胞;自理化学研究所生物资源中心和京都大学等公知途径可以获得的诱导性多能干细胞;来自上述基因表达文库〔GEO〕的诱导性多能干细胞的公知的基因表达数据等。
进一步的,也可以使用胚胎干细胞作为比较对象,只要是用公知的方法制备的胚胎干细胞,任何的都可以使用。可以使用在Thomson JA等人,"Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts.".Science.1998Nov6;282(5391):1145-7.Erratum in:Science 1998Dec 4;282(5395):1827;Hirofumi Suemori等人,"Efficient establishment of human embryonic stem celllines and long term maintenance with stable karyotype by enzymatic bulkpassage.",Biochemical and Biophysical Research Communications,345,926-32(2006)中记载的方法获得的未分化的胚胎干细胞;可以自理研生物资源中心、京都大学再生医科学研究所等公知的途径获得的未分化的胚胎干细胞;hES_H9(GSM194390)、hES_BG03(GSM194391)、hES_ES01(GSM194392)等公知的基因表达数据。这些基因表达数据可以自上述基因表达文库〔GEO〕中获得。
关于本发明的诱导性癌症干细胞,当鉴别出(a)确定抑癌基因中的突变时,分选为本发明的诱导性癌症干细胞。此外,在本发明中,只要能确定(a)抑癌基因中的突变即可,不必对全基因组进行解析。
关于本发明的诱导性癌症干细胞,与作为比较对象的细胞相比,当确定,鉴别到(c)癌症相关基因的表达升高时,可以分选为本发明的诱导性癌症干细胞。
转录组解析是指在特定的细胞生物学状态下,对1个细胞或增殖的、处于相同分化状态的生物的细胞中存在的全部mRNA(或一次转录产物、转录物)进行解析。由于所述细胞在产生过程中累积了自细胞外所接受的影响,mRNA发生各种变化,因此,可用于详细解析目前的细胞性质。具体而言,使用微阵列进行解析。
例如,与作为比较对象的细胞相比,当在本发明的诱导性癌症干细胞中大量存在(a)与突变的抑癌基因相对应的mRNA、(b)与癌症相关基因相对应的mRNA时,可以分选为本发明的诱导性癌症干细胞。
作为本发明的一种优选形态,转录组解析(微阵列)的结果是通过测量(b)癌症相关基因的表达升高,例如,可以通过测量与选自包括血管新生相关基因群、癌症相关通路基因群、间质屏障相关基因群、上皮-间充质转化相关基因群、胃癌相关基因群、自主增殖相关基因群、TGFβ/BMP信号相关基因群、组织浸润·转移相关基因群、Wnt信号相关基因群、信号传递相关基因群、Notch信号相关基因群、乳腺癌和雌激素受体信号相关基因群、结肠癌相关基因群、低氧信号相关基因群、GPCR信号相关基因群、药剂耐受性相关基因群、Hedgehog信号相关基因群、PI3K-AKT信号相关基因群、药物代谢基因群、癌症分子机制基因群、SMAD信号网络相关基因群、胰腺癌相关基因群、前列腺癌相关基因群、肝癌相关基因群、肺癌相关基因群在内的基因群中的至少1种基因相关的癌症相关基因的表达升高,鉴别特异性标志物而进行分选。除这些基因外,优选通过与选自包括胁迫和毒性相关基因群、表观遗传学染色质修饰酶基因群、干细胞转录因子基因群、肝细胞特异性基因群在内的基因群中的至少1种基因相关的基因的表达升高进行综合的判断。
使用诱导性癌症干细胞的筛选方法
本发明的第3种形态是以使用本发明的诱导性癌症干细胞为特征的筛选方法,适用于癌症创新药物靶的筛选方法、癌症治疗药物的筛选方法和癌症诊断药物的筛选方法。
本发明的筛选方法优选包括使本发明的诱导性癌症干细胞,和从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞中诱导的诱导性中内胚层系干细胞、诱导性内胚层系干细胞或诱导性多能干细胞,或胚胎干细胞,分别与待测物质接触的步骤。
癌症创新药物靶的筛选方法可以是,通过比较本发明的诱导性癌症干细胞和从作为比较对象的哺乳动物中采集的体细胞中诱导的诱导性中内胚层系干细胞、诱导性内胚层系干细胞或诱导性多能干细胞,或胚胎干细胞,探索能够作为癌症创新药物靶的基因和蛋白质。
探索结果是,通过将抑制推断是创新药物靶的基因表达的反义RNA、siRNA、其基因的翻译蛋白质(酶等)的特异性抑制剂,添加到培养本发明的诱导性癌症干细胞的培养皿中,确定添加后的细胞性状,判断是否能够作为创新药物靶。
癌症治疗药物的筛选方法,可以是将作为候选的抗癌剂、疫苗(癌症疫苗等的医药品添加到培养本发明的诱导性癌症干细胞的培养皿中,通过评估细胞性状等,确定药效。
癌症诊断药物的筛选方法可以是癌症诊断药物中添加各种本发明的诱导性癌症干细胞,通过确定是否能够正确的诊断癌症,评估作为癌症诊断药物的效果。
使用诱导性癌症干细胞制备癌症疫苗的方法
本发明的第4种形态,是使用本发明的诱导性癌症干细胞制备癌症疫苗的方法。
更具体而言,抗原使用本发明的诱导性癌症干细胞制备用于CTL疗法、树状细胞疗法、癌症肽疫苗疗法等的癌症疫苗。
CTL疗法(细胞毒性T-淋巴细胞疗法:细胞杀伤性T淋巴细胞疗法)是指:从患者中采集的淋巴细胞人为的学习作为攻击对象的癌症的特征并使其活化,成为具有细胞杀伤性的大量T淋巴细胞(CTL细胞:细胞杀伤性T淋巴细胞),并输回患者体内的治疗方法。
一般而言,在CTL疗法中,为了使淋巴细胞学习,存在用患者自身的癌细胞抗原进行的方法和使用人工抗原的方法,认为用患者自身的癌细胞抗原进行的情况效果更好。然而,在使用患者自身的癌细胞的情况下,需要采集患者的癌细胞,对患者的身体负担大,并且,预先在体外扩增所获得的癌细胞至充足的数量是必需但难以培养的,因此问题是仅限于用手术摘出较大的肿瘤并成功提取抗原时。
本发明的诱导性癌症干细胞能够在体外自我复制,因此可以预备必需量的诱导性癌症干细胞,此外,可以减轻由于采集癌细胞对癌症患者造成的身体负担,是非常有效的。
更具体的制备方法是例如,通过成分采血等,从患者的血液中提取能够攻击癌细胞的T细胞,通过加入本发明的诱导性癌症干细胞、溶解这类细胞后的裂解液、或基于这类细胞所获得的癌症抗原蛋白质或肽,使T细胞学习癌症抗原。然后,在用抗CD3抗体等活化后,通过用白介素2等培养,获得作为癌症疫苗的具有细胞杀伤性的大量T淋巴细胞。此外,在使用诱导性癌症干细胞、溶解这类细胞后的裂解液作为癌症抗原的情况下,优选使用从接受治疗的患者中手术摘出的癌组织、上述患者的腹水等中采集的癌细胞的制备物。
树状细胞疗法是指,从患者中采集的树状细胞学习作为攻击对象的癌症的特征,将所述树状细胞输回患者体内的治疗方法,输回体内的树状细胞刺激T淋巴细胞,被刺激的T细胞变成杀伤T细胞,通过攻击癌细胞治疗癌症。
该治疗方法与上述CTL疗法相同,存在仅限于用手术摘除较大肿瘤、成功提取抗原的情况下的问题,而本发明的诱导性癌症干细胞由于能够在体外自我复制,因此可以准备出必需量的诱导性癌症干细胞,此外,可以减轻由于采集癌细胞对癌症患者造成的身体负担,是非常有用的。
更具体的制备方法是例如,向通过成分采血等提取的树状细胞中,加入诱导性癌症干细胞、溶解这类细胞后的裂解液、或基于这类细胞所获得的癌症抗原蛋白质或肽,使树状细胞学习癌症抗原,制备出作为癌症疫苗的树状细胞。此外,在使用诱导性癌症干细胞、溶解这类细胞后的裂解液作为癌症抗原的情况下,优选使用从接受治疗的患者中手术摘出的癌组织、上述患者的腹水等中采集的癌细胞的制备物。
上述树状细胞由于可以通过1个树状细胞刺激数百至数千个淋巴细胞,因此,认为使树状细胞学习癌症的特征,再输回体内的治疗方法是非常有效的。然而,树状细胞的数量是白细胞的约0.1~0.5%,在血液中大量存在,用成分分离采血法大量获得能够变化成树状细胞的单细胞,再使用细胞因子等刺激细胞的物质将上述单细胞培养为树状细胞,使用这些树状细胞。
癌症肽疫苗疗法是指,通过注射癌细胞所具有的、作为特异性抗原的肽(肽疫苗),提高患者具有的免疫力,抑制癌肿增大的治疗方法。具体而言,是利用在体内施用所述肽(由9或10个氨基酸连接而成的小肽)后,接受肽刺激的杀伤T细胞被活化,再进行增殖后攻击癌细胞的性质,排除(消退)癌症的治疗方法。
本发明的诱导性癌症干细胞能够在体外自我复制,各种诱导性癌症干细胞能够大量扩增,因此,能够大量培养从各种癌症患者来源的癌组织等中制备的本发明的诱导性癌症干细胞,从而可以制备目标癌症疫苗。如此获得的癌症疫苗可用于CTL疗法或树状细胞疗法中。
上述癌症疫苗在癌症的预防性治疗、化学疗法、放射线疗法、外科疗法等标准疗法后的复发预防中非常有效。
使用诱导性癌症干细胞的癌症模型动物的制备方法
本发明的第5种形态是使用本发明的诱导性癌症干细胞的癌症模型动物的制作方法。
通过制备本发明的癌症模型动物的方法,例如通过向小鼠等实验动物中移植本发明的诱导性癌症干细胞,可以制备胆囊癌小鼠。向该胆囊癌小鼠中施用抗癌剂、抗体、疫苗等之后,通过对胆囊癌小鼠进行血液检查、尿检查、解剖检查等,可以确定其药效。
本发明的诱导性癌症干细胞除上述筛选方法、癌症疫苗制备方法、癌症模型动物的制备方法以外,还可用于各种应用。
例如,可以从诱导性癌症干细胞的基因信息中,覆盖性的筛选分泌蛋白质和膜蛋白,鉴别可用作癌症诊断标志物的、本发明的诱导性癌症干细胞中的特异性膜蛋白和分泌蛋白质,制备成为用于治疗或诊断的抗体。覆盖性的筛选分泌蛋白质和膜蛋白的方法可列举,以膜蛋白和分泌蛋白中共存的信号序列作为靶向,进行基因鉴别的“信号序列陷阱法”(日本特许第3229590号日本专利第3499528号)等。
下文中通过给出实施例,对本发明进行更具体的说明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1.制备逆转录病毒载体
使用Fugene HD(Roche公司(ロシュ社)生产;货号4709691),将POU5F1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs的3基因逆转录病毒载体质粒,导入到作为泛嗜性(pantropic)逆转录病毒载体制备用包装细胞的Plat-GP细胞中,制备逆转录病毒载体液。使用的基因POU5F1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs的比例依次是4:2:1,保持POU5F1>SOX2的关系。具体如下所述。
<制备胃癌患者癌组织来源的细胞的基因导入用逆转录病毒载体液>
POU5F1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs是构建的载体(下表33)。
各载体的量是POU5F 1-pMXs 5μg、KLF4-pMXs 2.5μg、SOX2-pMXs1.25μg、Venus-pCS21.25μg、VSV-G-pCMV 5μg、GFP-pMXs1.25μg(CellBiolab生产)、FuGENE HD45μl。
<制备胃癌患者非癌组织来源的细胞的基因导入用逆转录病毒载体液>
基因POU5F1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs是构建的载体(下表33)。
各载体的量是POU5F1-pMXs 5μg、KLF4-pMXs 2.5μg、SOX2-pMXs1.25μg、Venus-pCS21.25μg、VSV-G-pCMV 5μg、GFP-pMXs 1.25μg、FuGENE HD 45μl。
<制备结肠癌患者癌组织来源的细胞的基因导入用逆转录病毒载体液>
基因POU5F1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs是构建的载体(下表33)。
各载体的量是POU5F1-pMXs 5μg、KLF4-pMXs 2.5μg、SOX2-pMXs1.25μg、Venus-pCS21.25μg、VSV-G-pCMV 5μg、GFP-pMXs 1.25μg、FuGENE HD 45μl。
在培养导入了逆转录病毒载体质粒的Plat-GP细胞48小时以上后,每24小时回收3次上清液,在4℃保藏。用Steriflip-HV FILTER UNIT:0.45μm直径的过滤器(Millipore公司生产;货号.SE1M003M00)进行过滤。通过以上顺序制备3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次是4:2:1)的泛嗜性逆转录病毒载体液。泛嗜性逆转录病毒载体能够向各种细胞中导入基因,可以向人细胞中高效导入基因。
[表33]
构建的逆转录病毒载体质粒的详细信息
Figure GDA00002465534100701
实施例2.从胃癌患者癌组织来源的细胞制备诱导性恶性干细胞
从在保藏液中保藏、搬运了数小时的人胃癌(晚期癌症)患者的新鲜癌组织中分离体细胞。向获得的胃癌患者癌组织来源的细胞中,加入实施例1中制备的、满足POU5F1>KLF4>SOX2关系的3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次是4:2:1)逆转录病毒载体液,导入基因,制备人诱导性恶性干细胞。详述如下。
用Hanks平衡液(不含酚红)(Invitrogen公司生产;货号14175-095)洗涤手术时获得的新鲜胃癌(晚期癌症:男性、67岁、日本人)组织的一部分,用剪刀剪碎至约0.1~1mm2。进一步的,用Hanks平衡液(不含酚红)洗涤至上清液变得透明后,去除上清液,向组织沉淀中加入5ml 0.1%胶原酶(和光纯药公司生产;货号034-10533)/1x抗生素-抗真菌剂,用振荡器在37℃搅拌60分钟。
在确认完全消化组织沉淀后,加入35ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃离心分离5分钟。然后,在去除上清液后,加入40ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃再度离心分离5分钟。然后,在去除上清液后,加入5ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,接种到胶原蛋白包被的培养皿60mm(Iwaki公司生产;货号11-018-004)上,进行原代培养。
24小时后去除培养基,加入5ml的3基因逆转录病毒载体,在37℃感染1天。去除病毒上清液,将进行过丝裂霉素处理的、作为滋养层细胞的小鼠胚胎成纤维细胞,悬浮在5ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,按5.0x 104细胞/cm2接种在培养胃癌患者癌组织来源的基因导入细胞的胶原蛋白包被的培养皿60mm(Iwaki公司生产;货号11-018-004)中,进行共培养。
之后,每3天更换MEF驯化的ES培养基,自导入基因15天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1每天更换培养基。
实施例中使用的MEF驯化的ES培养基及其制备方法如下所述。
<MEF驯化的ES培养基>
MEF
丝裂霉素C处理过的原代小鼠胚胎成纤维细胞(DS Pharma Biomedical公司生产;货号R-PMEF-CF)
MEF驯化用的ES培养基
Knock-Out D-MEM(Invitrogen公司生产;货号10829-018)500ml
2mM GlutaMAX
10%Knock-Out血清替代物(Invitrogen公司生产;货号10828-028)
50μg/ml庆大霉素(Invitrogen公司生产;货号15750-060)
MEM非必需氨基酸液(Invitrogen公司生产;货号11140-050)
10ng/ml bFGF(PeproTech公司生产;货号100-18B)
<制备MEF驯化的ES培养基>
将5x 106细胞的经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞(DS PharmaBiomedical公司生产;货号R-PMEF-CF),悬浮在40ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基后,接种到4个明胶包被的培养皿100mm(Iwaki公司生产;货号11-020-006)中。24小时后,去除培养基,加入10ml用于MEF驯化的ES培养基。
每24小时,向回收的上清液中加入新鲜的10%Knock-Out血清替代物、10ng/ml bFGF、0.1mM 2-巯基乙醇,作为MEF驯化的ES培养基使用。
〔胃癌患者的癌组织来源的人诱导性恶性干细胞在体外自我复制培养〕
自导入3基因25天后,从诱导性恶性干细胞集落中挑取1个克隆(GC1-1),自导入3基因32天后,从诱导性恶性干细胞集落中挑取1个克隆(GC1-3),自导入3基因33天后,从诱导性恶性干细胞集落中挑取3个克隆(GC1-5、7、8),移至在明胶包被的24孔板中的丝裂霉素处理过的滋养层细胞上。此外,滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞,是在挑取诱导性恶性干细胞的前一天,按5.0x 104细胞/cm2接种到明胶包被的24孔板上的。
然后,在遗传导入GC1-1第32天后,将在24孔板中增殖的人诱导性恶性干细胞(第1代)传代到6孔板中(第2代)。自遗传导入43天后,将在6孔板中增殖的人诱导性恶性干细胞(第2代)传代到10cm培养皿中(第3代)。自遗传导入50天后,将在10cm培养皿中增殖的人诱导性恶性干细胞(第3代)传代到10cm培养皿中(第4代)并冷冻保藏。自遗传导入55天后,将在10cm培养皿中增殖的人诱导性恶性干细胞(第4代)传代到10cm培养皿中(第5代)并冷冻保藏。自遗传导入58天后,用缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)溶解处理在10cm培养皿中增殖的人诱导性恶性干细胞(第5代)。与GC1-1相同,下文简略显示了与其他克隆相关的传代(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液(RLT Buffer)中的天数(导入基因后第几天)。
此外,如下在本发明的实施例中进行细胞冷冻保藏。
从细胞中去除培养基,使用PBS(-),在10ml/10cm(约60cm2)培养皿中洗涤细胞后,将细胞分离液加至2-3ml/10cm(约60cm2)培养皿中。在实施例中,传代培养时的细胞分离液使用以下2种:
(i)0.25%胰蛋白酶-1mM EDTA溶液(Invitrogen公司生产;货号25200-056)
(ii)制备分离液〔10mg/ml IV型胶原酶(Invitrogen公司生产;货号17104-019)10ml、100mM氯化钙溶液(Sigma)1ml、PBS59ml、2.5%胰蛋白酶溶液(Invitrogen公司生产;货号15090-046)10ml、Knock-Out血清替代物(KSR,Invitrogen公司货号.10828-028)20ml;将其溶解后,用0.22μm滤器过滤灭菌〕。
在37℃静置5分钟后,去除细胞分离液,加入20ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃离心分离5分钟。然后,在去除上清液后,加入1ml冷冻用保存液,分别注入到2支冻存管(セラムチュ一ブ)中。然后,将冻存管(セラムチュ一ブ)放入动物细胞冷冻处理容器(BICELL)中,在-80℃冷冻过夜后,保藏在液氮中。
冷冻用保藏液使用以下2种:
(i)CELLBANKER3(日本全药工业货号BLC-3S)
(ii)50%mTeSR1、40%KSR、10%DMSO的混合液。
GC1-1
导入基因后第32天:24孔(第1代)→6孔(第2代)
导入基因后第43天:6孔(第2代)→10cm(第3代)
导入基因后第50天:传代和保藏(第4代)
导入基因后第55天:传代和保藏(第5代)
导入基因后第58天:缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理。
GC1-3
导入基因后第44天:24孔(第1代)→6孔(第2代)
导入基因后第48天:6孔(第2代)→10cm(第3代)
导入基因后第53天:传代和保藏(第4代)
导入基因后第58天:缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理。
GC1-5
导入基因后第44天:24孔(第1代)→6孔(第2代)
导入基因后第52天:6孔(第2代)→10cm(第3代)
导入基因后第61天:传代和保藏(第4代)
导入基因后第63天:保藏和缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理。
GC1-7
导入基因后第44天:24孔(第1代)→6孔(第2代)
导入基因后第52天:6孔(第2代)→10cm(第3代)
导入基因后第61天:传代和保藏(第4代)
导入基因后第62天:保藏和缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理。
GC1-8
导入基因后第44天:24孔(第1代)→6孔(第2代)
导入基因后第48天:6孔(第2代)→10cm(第3代)
导入基因后第53天:传代和保藏(第4代)
导入基因后第55天:传代和保藏(第5代)
导入基因后第58天:缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理。
如上所述,使用滋养层细胞MEF和不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,使得胃癌患者的癌组织来源的诱导性恶性干细胞在体外自我复制。
实施例3.从胃癌患者非癌组织来源的细胞制备人诱导性恶性干细胞
在保藏液中保藏、搬运了数小时的人胃癌(晚期癌症)患者的新鲜非癌组织中分离细胞,原代培养。向获得的胃癌患者非癌组织来源的细胞中,加入实施例1中制备的3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次是4:2:1)逆转录病毒载体液,导入基因,制备人诱导性恶性干细胞。详述如下。
用Hanks平衡液(不含酚红)洗涤手术时获得的胃癌(晚期癌症:男性、67岁、日本人)患者的非癌新鲜组织的一部分,用Hanks平衡液(不含酚红)洗涤,用剪刀剪碎至约0.1~1mm2。用Hanks平衡液(不含酚红)洗涤至上清液变得透明后,去除上清液,向组织沉淀中加入5ml 0.1%胶原酶/1x抗生素-抗真菌剂,用振荡器在37℃下搅拌60分钟。
在确认完全消化组织沉淀后,加入35ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃离心分离5分钟。然后,在去除上清液后,加入40ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃再度离心分离5分钟。进一步的,在去除上清液后,加入10ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,接种到胶原蛋白包被的培养皿100mm(Iwaki公司生产、货号11-018-006)上。
约24小时后,去除培养基,加入10ml的3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次是4:2:1)逆转录病毒载体,在37℃感染约24小时。去除病毒上清液,将经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞悬浮在10ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,然后,将胃癌患者非癌组织来源的基因导入的细胞按5.0x 104细胞/cm2接种到培养的胶原蛋白包被的培养皿100mm(Iwaki公司生产、货号11-018-006)上,进行共培养。
〔胃癌患者非癌组织来源的人诱导性恶性干细胞在体外自我复制培养〕
之后,每3天更换MEF驯化的ES培养基,自导入3基因31天后,每天更换mTeSR1培养基。自导入基因41天后,挑取集落的1个克隆(NGC1-1),在明胶包被的24孔板中的丝裂霉素处理过的小鼠胚胎成纤维细胞上传代。此外,滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞,是在挑取诱导性恶性干细胞的前一天,按5.0x 104细胞/cm2接种到明胶包被的24孔板上的。
下面显示了与胃癌患者非癌组织来源的人诱导性恶性干细胞相关的细胞的传代数(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液(Buffer RLT)中的天数(day)(导入基因后第几天)。
NGC1-1
导入基因后第52天:24孔(第1代)→6孔(第2代)
导入基因后第58天:6孔(第2代)→10cm(第3代)
导入基因后第65天:传代、保藏、缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理。
如上所述,使用滋养层细胞MEF和不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,使胃癌患者非癌组织来源的诱导性恶性干细胞在体外自我复制。
实施例4.从结肠癌患者的癌组织来源的细胞制备人诱导性恶性干细胞
从在保藏液中保藏、搬运了数小时的人结肠癌患者的新鲜癌组织中分离细胞。向获得的人结肠癌患者的新鲜癌组织来源的细胞中,加入实施例1中制备的3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次是4:2:1)逆转录病毒载体液,导入基因,制备人诱导性恶性干细胞。详述如下。
用Hanks平衡液(不含酚红)洗涤手术时获得的结肠癌(S状结肠癌:男性、55岁、日本人)的一部分,用剪刀剪碎至约0.1~1mm2。用Hanks平衡液(不含酚红)洗涤至上清液变得透明。然后,去除上清液,向组织沉淀中加入5ml 0.1%胶原酶/1x抗生素-抗真菌剂,用振荡器在37℃搅拌60分钟。
在确认完全消化组织沉淀后,加入35ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃离心分离5分钟。去除上清液后,加入40ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃再度离心分离5分钟。去除上清液后,加入10ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,接种到胶原蛋白包被的培养皿100mm(Iwaki公司生产、货号11-018-006)上。
约24小时后,去除培养基,加入10ml的3基因逆转录病毒载体,在5小时后,用5ml Luc-IRES-GFP逆转录病毒载体在37℃感染约24小时。去除病毒上清液,将经过丝裂霉素处理的MEF悬浮在10ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,然后,将结肠癌患者癌组织来源的基因导入的细胞按5.0x 104细胞/cm2接种到培养的胶原蛋白包被的培养皿100mm(Iwaki公司生产、货号11-018-006)上,进行共培养。
〔结肠癌患者癌组织来源的人诱导性恶性干细胞在体外自我复制培养〕
之后,每3天更换MEF驯化的ES培养基,自导入基因22天后,每天更换mTeSR1培养基。自导入基因31天后,挑取集落的1个克隆(CC1-10),在明胶包被的24孔板中的丝裂霉素处理过的小鼠胚胎成纤维细胞上传代。此外,滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞,是在挑取诱导性恶性干细胞的前一天,按5.0x 104细胞/cm2接种到明胶包被的24孔板上。
下面显示了结肠癌患者癌组织来源的人诱导性恶性干细胞的传代数(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液(Buffer RLT)中的天数(day)(导入基因后第几天)。
CC1-10
导入基因后第49天:24孔(第1代)→6孔(第2代)
导入基因后第54天:6孔(第2代)→10cm(第3代)
导入基因后第59天:传代和保藏(第4代)
导入基因后第63天:传代和保藏(第5代)
导入基因后第68天:将一部分用缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理
导入基因后第71天:将一部分用Qiazol(RNA纯化前的细胞裂解液)处理
导入基因后第75天:将一部分移植到NOD-SCID小鼠中。
如上所述,使用滋养层细胞MEF和不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,结肠癌患者癌组织来源的诱导性恶性干细胞能够在体外自我复制。
实施例5.微阵列定量分析
通过Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K),分析基因组范围的基因表达(mRNA的转录物组)。从GEO下载使用3种人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)、hES_BG03(GSM194391)和hES_ES01(GSM194392)和诱导性多能干细胞hiPS-201B7(GSM241846)的微阵列数据。
<制备总RNA和基因组DNA>
使用AllPrep DNA/RNA Mini Kit(50)(QIAGEN公司生产:货号80204),从预先用缓冲液RLT(RNA纯化前的细胞裂解液)处理过的溶液中,提取实施例2~4的人诱导性恶性干细胞(GC1-1、GC1-3、GC1-5、GC1-7、GC1-8、NGC1-1、CC1-10)的总RNA和基因组DNA。
<实验方法>
(i)检查基因组DNA的质量
用NanoDrop ND-1000(NanoDrop Technologies)评估DNA浓度和DNA纯度,确定任何样品中都具有充分的浓度和高纯度。
(ii)检查总RNA的质量
使用RNA用LabChip(Agilent公司生产的注册商标)试剂盒,用Agilent 2100生物分析仪(Agilent公司生产)检查总RNA的质量,所有的RNA样品的质量都良好。此外,用NanoDrop ND-1000(NanoDropTechnologies)评估RNA浓度和RNA纯度,确定任何样品中都具有cRNA合成必需的总RNA量,并确定高纯度。
(iii)合成cRNA
使用Quick Amp Labeling试剂盒(Agilent公司生产),按照Agilent公司的规程,从各样品的总RNA(500ng)合成双链cRNA。通过体外转录,从制备的cDNA合成cRNA。此时,整合用花青素色素标记的CTP(花青素3-CTP),进行荧光标记。
(iv)杂交
使用基因表达杂交试剂盒(Agilent公司生产),将杂交标记cRNA加入到杂交缓冲液中,在Agilent生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上杂交17小时,洗涤后,用Agilent微阵列扫描仪(Agilent Microarray scanner)读取DNA微阵列的图像,使用Feature Extraction软件(v.9.5.3.1),将各个点的荧光信号数值化。
<基因的定量分析结果>
分析软件使用GeneSpring GX10.0(Agilent Technology株式会社),在50百分位(50th percentile)进行归一化(normalization)。
将所有基因表达分布(各探针的荧光值分布)的中间值记为0。将显示出超过0的值的探针作为检测基因表达的探针,判断为具有基因表达。分析结果是:人诱导性恶性干细胞(GC1-1、GC1-3、GC1-5、GC1-7、GC1-8、NGC1-1、CC1-10)与人诱导性多能干细胞(hiPS201B7)相比,内胚层系基因中的GSC基因和GATA4基因、FOXA2基因或SOX17基因的表达升高。特别是人诱导性恶性干细胞(GC1-2、GC1-5、GC1-7、NGC1-1)与人诱导性多能干细胞(hiPS201B7)和人胚胎干细胞相比,内胚层系基因中的GSC基因和GATA4基因、FOXA2基因或SOX17基因的表达升高2倍以上。
1)血管新生相关基因
下表34〔hES_BG03vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的血管新生相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。进一步的,图中(图1)显示了探针探测到表达升高2倍以上的血管新生相关基因。GC1-5是癌症患者的新鲜癌组织(胃癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性癌症相关基因中的血管新生相关基因(MDK基因、TIMP2基因、FGFR3基因、PLAU基因、ID3基因)得到了相对高的表达。
[表34]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
ITGAV NM_002210 A_23_P50907
PLAU NM_002658 A_23_P24104
MMP9 NM_004994 A_23_P40174
AKT1 NM_005163 A_23_P2960
EFNA1 NM_004428 A_23_P113005
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
THBS1 NM_003246 A_23_P206212
COL18A1 NM_030582 A_24_P57426
SPHK1 NM_021972 A_23_P38106
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
TEK NM_000459 A_23_P374695
MDK NM_001012334 A_23_P116235
CCL2 NM_002982 A_23_P89431
HAND2 NM_021973 A_23_P373521
ANGPTL4 NM_139314 A_23_P159325
FGFR3 NM_000142 A_23_P212830
ANGPT2 NM_001147 A_23_P60079
FGF1 NM_000800 A_24_P111106
ANPEP NM_001150 A_23_P88626
EFNA1 NM_004428 A_23_P254512
NRP1 NM_003873 A_24_P135322
TIMP3 NM_000362 A_23_P399078
NRP2 NM_201266 A_23_P209669
PGF NM_002632 A_23_P76992
ID3 NM_002167 A_23_P137381
NRP2 NM_201266 A_23_P393727
SERPINF1 NM_002615 A_23_P100660
VEGFC NM_005429 A_23_P167096
CXCL1 NM_001511 A_23_P7144
TIMP2 NM_003255 A_23_P107401
EFNB2 NM_004093 A_24_P355944
TGFB2 A_24_P148261
TNFAIP2 NM_006291 A_23_P421423
ANGPT1 NM_001146 A_23_P216023
FGFR3 NM_000142 A_23_P500501
TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
PF4 NM_002619 A_24_P79403
JAG1 NM_000214 A_23_P210763
NRP1 NM_003873 A_24_P928052
FGF1 NM_000800 A_23_P213336
2)癌症相关通路基因
下表35〔hES_H9vs NGC1-1〕和表36〔hiPS-201B7vs NGC1-1〕分别记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的癌症相关通路基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)和人诱导性多能干细胞hiPS-201B7表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。NGC1-1是从癌症患者的新鲜非癌组织(胃的非癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性癌症相关通路基因(MMP2基因、TIMP1基因、TIMP3基因、MMP1基因、CDKN1A基因、S100A4基因)得到了相对高的表达。
[表35]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
ITGAV NM_002210 A_23_P50907
ITGB1 NM_133376 A_23_P104199
PLAU NM_002658 A_23_P24104
ITGA3 NM_002204 A_23_P55251
AKT1 NM_005163 A_23_P2960
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089
CDKN2A NM_058197 A_23_P43490
ITGA1 NM_181501 A_23_P256334
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
MMP1 NM_002421 A_23_P1691
TNFRSF10B NM_003842 A_24_P218265
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
THBS1 NM_003246 A_23_P206212
COL18A1 NM_030582 A_24_P57426
BAX NM_138765 A_23_P346311
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
TEK NM_000459 A_23_P374695
MCAM NM_006500 A_24_P326660
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
ITGB1 NM_133376 A_23_P104193
ANGPT2 NM_001147 A_23_P60079
MCAM NM_006500 A_23_P162171
TWIST1 NM_000474 A_23_P71067
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
S100A4 NM_002961 A_23_P94800
BAX NM_138763 A_23_P346309
TIMP3 NM_000362 A_23_P399078
TNFRSF1A NM_001065 A_24_P364363
PLAUR NM_001005377 A_23_P16469
NME4 NM_005009 A_24_P210829
TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
TNFRSF10B NM_003842 A_23_P169030
ANGPT1 BC029406 A_23_P431900
[表36]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
ITGAV NM_002210 A_23_P50907
ITGA3 NM_002204 A_23_P55251
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089
CDKN2A NM_058197 A_23_P43490
ITGA1 NM_181501 A_23_P256334
FOS NM_005252 A_23_P106194
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
MMP1 NM_002421 A_23_P1691
TP53 NM_000546 A_23_P26810
BAX NM_138764 A_23_P208706
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
THBS1 NM_003246 A_23_P206212
CASP8 NM_033356 A_23_P209389
BCL2 M13995 A_23_P208132
TNFRSF1A NM_001065 A_23_P139722
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
PIK3R1 NM_181523 A_24_P29401
ANGPT2 NM_001147 A_23_P60079
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
S100A4 NM_002961 A_23_P94800
BAX NM_138763 A_23_P346309
NFKBIA NM_020529 A_23_P106002
MTA1 NM_004689 A_24_P241370
TIMP3 NM_000362 A_23_P399078
ANGPT1 NM_001146 A_23_P216023
TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
ANGPT1 BC029406 A_23_P431900
3)间质屏障(细胞外基质和粘附分子)相关基因
下表37〔hES_BG03vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的间质屏障相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。GC1-5是从癌症患者的新鲜癌组织(胃癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性间质屏障相关基因(COL4A2基因、FN1基因、COL1A1基因、TGFB1基因)得到了相对高的表达。
[表37]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787 COL5A1 NM_000093 A_23_P83818
LAMA1 NM_005559 A_24_P100613 LAMA1 NM_005559 A_32_P313405
CD44 NM_000610 A_23_P24870 TIMP3 NM_000362 A_23_P399078
ITGAV NM_002210 A_23_P50907 COL6A1 NM_001848 A_32_P32254
ITGB1 NM_133376 A_23_P104199 COL14A1 NM_021110 A_23_P216361
ITGA3 NM_002204 A_23_P55251 COL5A1 NM_000093 A_23_P158593
MMP9 NM_004994 A_23_P40174 TGFBI NM_000358 A_23_P156327
THBS3 NM_007112 A_23_P201047 COL4A2 NM_001846 A_23_P205031
COL1A1 Z74615 A_23_P207520 FN1 NM_212482 A_24_P85539
ITGA1 NM_181501 A_23_P256334 CTNND2 NM_001332 A_23_P110624
ICAM1 NM_000201 A_23_P153320 CTNNB1 NM_001904 A_23_P29499
COL6A2 NM_001849 A_23_P211233 ECM1 NM_004425 A_23_P160559
MMP1 NM_002421 A_23_P1691 TIMP2 NM_003255 A_23_P107401
FN1 NM_212482 A_24_P119745 CTNND1 CR749275 A_24_P881527
SPARC NM_003118 A_23_P7642 COL8A1 NM_001850 A_23_P69030
THBS1 NM_003246 A_23_P206212 FN1 NM_054034 A_24_P334130
COL14A1 NM_021110 A_32_P80850 TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
ITGB1 NM_133376 A_23_P104193 LAMB3 NM_001017402 A_23_P86012
COL11A1 NM_080629 A_23_P11806 COL12A1 NM_004370 A_23_P214168
CTNND2 NM_001332 A_24_P380196 COL16A1 NM_001856 A_23_P160318
TNC NM_002160 A_23_P157865 MMP10 NM_002425 A_23_P13094
VCAM1 NM_001078 A_23_P34345 ITGB1 NM_002211 A_32_P95397
VTN NM_000638 A_23_P78099 LAMA1 NM_005559 A_23_P118967
ITGA5 NM_002205 A_23_P36562 COL12A1 NM_004370 A_24_P291814
MMP14 NM_004995 A_24_P82106
4)上皮-间充质转化相关基因
下表38〔hES_BG03vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的上皮-间充质转化相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)表达升高2倍以上的基因的基因符号、探针和GenBank登录号。进一步的,图中(图2)显示了探针探测到表达升高2倍以上的上皮-间充质转化相关基因。GC1-5是从癌症患者的新鲜癌组织(胃癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性上皮-间充质转化相关基因(VIM 基因、COL3A1基因、COL1A2基因)得到了相对高的表达。
[表38]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787 BMP7 A_23_P154643
ITGAV NM_002210 A_23_P50907 ITGA5 NM_002205 A_23_P36562
SNAI1 NM_005985 A_23_P131846 AHNAK NM_001620 A_23_P426636
ITGB1 NM_133376 A_23_P104199 CAMK2N1 NM_018584 A_24_P117620
PLEK2 NM_016445 A_23_P151506 WNT11 NM_004626 A_24_P35643
MMP9 NM_004994 A_23_P40174 MSN NM_002444 A_23_P73593
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089 BMP1 NM_006129 A_24_P60930
ZEB2 NM_014795 A_23_P142560 GNG11 NM_004126 A_23_P111701
FN1 NM_212482 A_24_P119745 COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
TMEM132A NM_017870 A_23_P24716 VIM NM_003380 A_23_P161194
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934 FN1 NM_212482 A_24_P85539
SPARC NM_003118 A_23_P7642 MSN NM_002444 A_23_P73589
BMP7 NM_001719 A_24_P91566 AHNAK NM_024060 A_23_P21363
NOTCH1 NM_017617 A_23_P60387 TGFB2 A_24_P148261
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054 COL5A2 NM_000393 A_23_P10391
PDGFRB NM_002609 A_23_P421401 FN1 NM_054034 A_24_P334130
WNT11 NM_004626 A_24_P253003 TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
AHNAK NM_001620 A_24_P943393 TFPI2 NM_006528 A_23_P393620
WNT5A NM_003392 A_23_P211926 COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
EGFR NM_005228 A_23_P215790 SNAI2 NM_003068 A_23_P169039
BMP1 NM_001199 A_24_P129417 COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
VIM NM_003380 A_23_P161190 JAG1 NM_000214 A_23_P210763
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533 BMP1 NM_006128 A_23_P33277
RGS2 NM_002923 A_23_P114947 ITGB1 NM_002211 A_32_P95397
ITGB1 NM_133376 A_23_P104193 COL5A2 NM_000393 A_23_P33196
BMP1 NM_006129 A_24_P389409 IGFBP4 NM_001552 A_24_P382187
KRT19 NM_002276 A_23_P66798 WNT5B NM_030775 A_23_P53588
F11R NM_144503 A_24_P319369 CDH2 NM_001792 A_23_P38732
TWIST1 NM_000474 A_23_P71067 CAMK2N1 NM_018584 A_23_P11800
同样的,表39〔hES_H9vs NGC1-1〕、表40〔hiPS-201B7vs NGC1-1〕、表41〔hiPS-201B7vs CC1-10〕显示了本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1和人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)和人诱导性多能干细胞hiPS-201B7,以及本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞CC1-10和人诱导性多能干细胞hiPS-201B7的比较结果。NGC1-1是从癌症患者的新鲜非癌组织(胃的非癌组织)制备的原代培养体细胞来源的人诱导性恶性干细胞,已知表达自我复制相关基因(POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因)。此外,CC1-1是从癌症患者的新鲜癌组织(大肠癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,自我复制相关基因(POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因)得到了表达。
[表39]
GeneSymbol GenbankAccession Probe Name GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787 TGFB3 NM_003239 A_24_P373096
ITGAV NM_002210 A_23_P50907 ITGA5 NM_002205 A_23_P36562
ITGB1 NM_133376 A_23_P104199 AHNAK NM_001620 A_23_P426636
PLEK2 NM_016445 A_23_P151506 ILK NM_001014795 A_24_P406870
AKT1 NM_005163 A_23_P2960 CAMK2N1 NM_018584 A_24_P117620
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089 BMP1 NM_006129 A_24_P60930
ZEB2 NM_014795 A_23_P142560 GNG11 NM_004126 A_23_P111701
FN1 NM_212482 A_24_P119745 COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934 VIM NM_003380 A_23_P161194
SPARC NM_003118 A_23_P7642 FN1 NM_212482 A_24_P85539
NOTCH1 NM_017617 A_23_P60387 CTNNB1 NM_001904 A_23_P29499
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054 KRT7 NM_005556 A_23_P381945
STAT3 NM_213662 A_23_P107206 AHNAK NM_024060 A_23_P21363
PDGFRB NM_002609 A_23_P421401 TGFB2 A_24_P148261
WNT11 NM_004626 A_24_P253003 COL5A2 NM_000393 A_23_P10391
AHNAK NM_001620 A_24_P943393 FN1 NM_054034 A_24_P334130
ILK NM_001014795 A_23_P105066 TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
WNT5A NM_003392 A_23_P211926 TFPI2 NM_006528 A_23_P393620
BMP1 NM_001199 A_24_P129417 COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
VIM NM_003380 A_23_P161190 TGFB3 NM_003239 A_23_P88404
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533 SNAI2 NM_003068 A_23_P169039
STAT3 NM_213662 A_24_P116805 COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
RGS2 NM_002923 A_23_P114947 TFPI2 A_24_P95070
ITGB1 NM_133376 A_23_P104193 BMP1 NM_006128 A_23_P33277
BMP1 NM_006129 A_24_P389409 ITGB1 NM_002211 A_32_P95397
KRT19 NM_002276 A_23_P66798 COL5A2 NM_000393 A_23_P33196
F11R NM_144503 A_24_P319369 IGFBP4 NM_001552 A_24_P382187
TWIST1 NM_000474 A_23_P71067 WNT5B NM_030775 A_23_P53588
[表40]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
ITGAV NM_002210 A_23_P50907
DSP NM_004415 A_32_P157945
SNAI1 NM_005985 A_23_P131846
PLEK2 NM_016445 A_23_P151506
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089
FN1 NM_212482 A_24_P119745
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934
SPARC NM_003118 A_23_P7642
BMP7 NM_001719 A_24_P91566
NOTCH1 NM_017617 A_23_P60387
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
PDGFRB NM_002609 A_23_P421401
WNT11 NM_004626 A_24_P253003
AHNAK NM_001620 A_24_P943393
WNT5A NM_003392 A_23_P211926
BMP1 NM_001199 A_24_P129417
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533
BMP7 NM_001719 A_23_P68487
BMP1 NM_006129 A_24_P389409
TGFB3 NM_003239 A_24_P373096
GSC NM_173849 A_24_P232809
ITGA5 NM_002205 A_23_P36562
GSC NM_173849 A_23_P76774
CAMK2N1 NM_018584 A_24_P117620
BMP1 NM_006129 A_24_P60930
GNG11 NM_004126 A_23_P111701
COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
FN1 NM_212482 A_24_P85539
KRT7 NM_005556 A_23_P381945
AHNAK NM_024060 A_23_P21363
FOXC2 NM_005251 A_24_P82358
TGFB2 A_24_P148261
COL5A2 NM_000393 A_23_P10391
FN1 NM_054034 A_24_P334130
TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
TGFB3 NM_003239 A_23_P88404
SNAI2 NM_003068 A_23_P169039
COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
BMP1 NM_006128 A_23_P33277
COL5A2 NM_000393 A_23_P33196
IGFBP4 NM_001552 A_24_P382187
WNT5B NM_030775 A_23_P53588
CDH2 NM_001792 A_23_P38732
[表41]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
DSP NM_004415 A_32_P157945
SNAI1 NM_005985 A_23_P131846
MMP9 NM_004994 A_23_P40174
FN1 NM_212482 A_24_P119745
BMP7 NM_001719 A_24_P91566
AHNAK NM_001620 A_24_P943393
ILK NM_001014795 A_23_P105066
F11R NM_144503 A_24_P319364
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533
BMP7 NM_001719 A_23_P68487
KRT19 NM_002276 A_23_P66798
GSC NM_173849 A_24_P232809
ITGA5 NM_002205 A_23_P36562
GSC NM_173849 A_23_P76774
CAMK2N1 NM_018584 A_24_P117620
MSN NM_002444 A_23_P73593
FN1 NM_212482 A_24_P85539
MSN NM_002444 A_23_P73589
TCF3 NM_003200 A_23_P67708
KRT7 NM_005556 A_23_P381945
AHNAK NM_024060 A_23_P21363
TGFB2 A_24_P148261
COL5A2 NM_000393 A_23_P10391
FN1 NM_054034 A_24_P334130
IGFBP4 NM_001552 A_24_P382187
CAMK2N1 NM_018584 A_23_P11800
5)胃癌相关基因
下表42〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的胃癌相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。NGC1-1是从癌症患者的新鲜非癌组织(胃的非癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性胃癌相关基因(CCND2基因、TIMP3基因、LOX基因、RASSF1基因)得到了相对高的表达。
[表42]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CDKN2A NM_058197 A_23_P43490
LOX NM_002317 A_23_P122216
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
MGMT NM_002412 A_23_P104323
NID1 NM_002508 A_23_P200928
CDH13 NM_001257 A_32_P85999
KLF4 NM_004235 A_23_P32233
TIMP3 NM_000362 A_23_P399078
DKK2 NM_014421 A_24_P311679
RASSF1 NM_170713 A_24_P148777
CCND2 NM_001759 A_24_P270235
6)自主复制相关基因
下表43〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的自主复制相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。NGC1-1是从癌症患者的新鲜非癌组织(胃的非癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性自主复制相关基因(IGF2基因、INHBA基因、MDK基因、INHBB基因、BMP1基因)得到了相对高的表达。
[表43]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
IL1B NM_000576 A_23_P79518
INHBA NM_002192 A_23_P122924
LIF NM_002309 A_24_P122137
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
FGF7 NM_002009 A_23_P14612
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
MDK NM_001012334 A_23_P116235
BMP1 NM_001199 A_24_P129417
IGF2 NM_001007139 A_23_P150609
GDF10 NM_004962 A_23_P52227
BMP1 NM_006129 A_24_P389409
BMP6 NM_001718 A_23_P19624
IL11 NM_000641 A_23_P67169
FGF7 NM_002009 A_24_P99244
BMP5 NM_021073 A_23_P19723
PGF NM_002632 A_23_P76992
HBEGF NM_001945 A_24_P140608
NTF3 NM_002527 A_23_P360797
BMP1 NM_006129 A_24_P60930
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
VEGFC NM_005429 A_23_P167096
CXCL1 NM_001511 A_23_P7144
INHBB NM_002193 A_23_P153964
PDGFC NM_016205 A_23_P58396
BMP1 NM_006128 A_23_P33277
IGF2 NM_000612 A_23_P421379
BDNF NM_170735 A_23_P127891
CSF1 NM_172210 A_23_P407012
NRG1 NM_013957 A_23_P360777
8)TGFβ/BMP信号相关基因
下表44〔hES_ES01vs GC1-5〕和表45〔hiPS-201B7vs GC1-5〕分别记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的TGFβ/BMP信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392)和人诱导性多能干细胞hiPS-201B7表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。
[表44]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
JUNB NM_002229 A_24_P241815
PLAU NM_002658 A_23_P24104
IGFBP3 NM_001013398 A_23_P215634
COL1A1 Z74615 A_23_P207520
NOG NM_005450 A_23_P341938
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934
TGFB1I1 NM_015927 A_23_P141055
BMP7 NM_001719 A_24_P91566
INHBA NM_002192 A_23_P122924
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
ID2 NM_002166 A_23_P143143
LTBP1 NM_206943 A_23_P43810
SMAD3 NM_005902 A_23_P48936
BGLAP NM_199173 A_24_P336551
BMP1 NM_001199 A_24_P129417
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
ID2 NM_002166 A_32_P69368
TSC22D1 NM_183422 A_23_P162739
BMP1 NM_006129 A_24_P389409
BMP6 NM_001718 A_23_P19624
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
BMP7 A_23_P154643
BMP5 NM_021073 A_23_P19723
TGFBR3 NM_003243 A_23_P200780
DLX2 NM_004405 A_24_P45980
TGFBI NM_000358 A_23_P156327
BMP1 NM_006129 A_24_P60930
COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
FST NM_013409 A_23_P110531
LTBP4 NM_003573 A_23_P141946
SMURF1 NM_020429 A_23_P398254
INHBB NM_002193 A_23_P153964
TGFB2 A_24_P148261
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
JUNB NM_002229 A_23_P4821
COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
ACVRL1 NM_000020 A_24_P945113
COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
BMP1 NM_006128 A_23_P33277
IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
BMPER NM_133468 A_23_P31287
GDF3 NM_020634 A_23_P72817
CST3 NM_000099 A_24_P216294
BAMBI NM_012342 A_23_P52207
[表45]
GeneSymbol GenbankAccession Probe Name GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322 DLX2 NM_004405 A_24_P45980
IGFBP3 NM_001013398 A_23_P215634 TGFBI NM_000358 A_23_P156327
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089 BMPR2 NM_001204 A_24_P753161
COL1A1 Z74615 A_23_P207520 COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
NOG NM_005450 A_23_P341938 ENG NM_000118 A_23_P83328
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934 BMP4 NM_001202 A_23_P54144
TGFB1I1 NM_015927 A_23_P141055 FST NM_013409 A_23_P110531
BMP7 NM_001719 A_24_P91566 LTBP4 NM_003573 A_23_P141946
NR0B1 NM_000475 A_23_P73632 BMP2 NM_001200 A_23_P143331
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054 INHBB NM_002193 A_23_P153964
ID2 NM_002166 A_23_P143143 TGFB2 A_24_P148261
LTBP1 NM_206943 A_23_P43810 CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
SMAD3 NM_005902 A_23_P48936 JUNB NM_002229 A_23_P4821
BMP1 NM_001199 A_24_P129417 COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533 RUNX1 X90978 A_24_P917783
ID2 NM_002166 A_32_P69368 ACVRL1 NM_000020 A_24_P945113
BMP7 NM_001719 A_23_P68487 COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
BMP1 NM_006129 A_24_P389409 CER1 NM_005454 A_23_P329798
SMAD3 U68019 A_23_P359091 LTBP2 NM_000428 A_24_P176173
BMP6 NM_001718 A_23_P19624 BMP1 NM_006128 A_23_P33277
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210 IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
BMP7 A_23_P154643 BMPER NM_133468 A_23_P31287
GSC NM_173849 A_24_P232809 GDF3 NM_020634 A_23_P72817
GSC NM_173849 A_23_P76774 CST3 NM_000099 A_24_P216294
BMP5 NM_021073 A_23_P19723 BAMBI NM_012342 A_23_P52207
TGFBR3 NM_003243 A_23_P200780
进一步的,图中(图3)显示了探针探测到本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人诱导性多能干细胞hiPS-201B7表达升高2倍以上的TGFβ/BMP信号相关基因。GC1-5是从癌症患者的新鲜癌组织(胃癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性TGFβ/BMP信号相关基因(TGFB1基因、IGFBP3基因、INHBA 基因、INHBB 基因)得到了相对高的表达。
同样的,下表46〔hES_ES01vs NGC1-1〕、表47〔hiPS-201B7vsNGC1-1〕、表48〔hES_ES01vs CC1-10〕、表49〔hiPS-201B7vs CC1-10〕显示了本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1和人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392)和人诱导性多能干细胞hiPS-201B7、本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞CC1-10和人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392)和人诱导性多能干细胞hiPS-201B7的比较结果。NGC1-1是从癌症患者的新鲜非癌组织(胃的非癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,已知表达内源性TGFβ/BMP信号相关基因(TGFB1基因、IGFBP3基因、INHBA基因、INHBB基因)。此外,CC1-10是从癌症患者的新鲜癌组织(大肠癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,可见,内源性TGFβ/BMP信号相关基因(TGFB1基因、IGFBP3基因、INHBA基因、INHBB基因)得到了相对高的表达。
[表46]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
JUN NM_002228 A_23_P201538
JUNB NM_002229 A_24_P241815
IGFBP3 NM_001013398 A_23_P215634
COL1A1 Z74615 A_23_P207520
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934
TGFB111 NM_015927 A_23_P141055
INHBA NM_002192 A_23_P122924
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
ID2 NM_002166 A_23_P143143
LTBP1 NM_206943 A_23_P43810
BGLAP NM_199173 A_24_P336551
BMP1 NM_001199 A_24_P129417
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
ID2 NM_002166 A_32_P69368
TSC22D1 NM_83422 A_23_P162739
BMP1 NM_006129 A_24_P389409
BMP6 NM_001718 A_23_P19624
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
RUNX1 NM_001001890 A_24_P96403
TGFB3 NM_003239 A_24_P373096
BMP5 NM_021073 A_23_P19723
TGFBR3 NM_003243 A_23_P200780
TGFBI NM_000358 A_23_P156327
BMPR2 NM_001204 A_24_P753161
BMP1 NM_006129 A_24_P60930
COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
LTBP4 NM_003573 A_23_P141946
SMURF1 NM_020429 A_23_P398254
INHBB NM_002193 A_23_P153964
TGFB2 A_24_P148261
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
JUNB NM_002229 A_23_P4821
COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
ACVRL1 NM_000020 A_24_P945113
TGFB3 NM_003239 A_23_P88404
COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
LTBP2 NM_000428 A_24_P176173
BMP1 NM_006128 A_23_P33277
IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
CST3 NM_000099 A_24_P216294
EVI1 NM_005241 A_23_P212688
TGFBR2 NM_001024847 A_23_P211957
BAMBI NM_012342 A_23_P52207
[表47]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322 TGFBR3 NM_003243 A_23_P200780
JUNB NM_002229 A_24_P241815 TGFBI NM_000358 A_23_P156327
IGFBP3 NM_001013398 A_23_P215634 BMPR2 NM_001204 A_24_P753161
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089 BMP1 NM_006129 A_24_P60930
COL1A1 Z74615 A_23_P207520 COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
FOS NM_005252 A_23_P106194 ENG NM_000118 A_23_P83328
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934 BMP4 NM_001202 A_23_P54144
TGFB111 NM_015927 A_23_P141055 FST NM_013409 A_23_P110531
BMP7 NM_001719 A_24_P91566 BMP2 NM_001200 A_23_P143331
NR0B1 NM_000475 A_23_P73632 INHBB NM_002193 A_23_P153964
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054 TGFB2 A_24_P148261
ID2 NM_002166 A_23_P143143 CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
LTBP1 NM_206943 A_23_P43810 JUNB NM_002229 A_23_P4821
SMAD3 NM_005902 A_23_P48936 COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
BMP1 NM_001199 A_24_P129417 RUNX1 X90978 A_24_P917783
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533 ACVRL1 NM_000020 A_24_P945113
ID2 NM_002166 A_32_P69368 TGFB3 NM_003239 A_23_P88404
BMP7 NM_001719 A_23_P68487 COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
BMP1 NM_006129 A_24_P389409 CER1 NM_005454 A_23_P329798
BMP6 NM_001718 A_23_P19624 LTBP2 NM_000428 A_24_P176173
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210 BMP1 NM_006128 A_23_P33277
RUNX1 NM_001001890 A_24_P96403 IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
TGFB3 NM_003239 A_24_P373096 CST3 NM_000099 A_24_P216294
GSC NM_173849 A_24_P232809 EVI1 NM_005241 A_23_P212688
GSC NM_173849 A_23_P76774 TGFBR2 NM_001024847 A_23_P211957
BMP5 NM_021073 A_23_P19723 BAMBI NM_012342 A_23_P52207
[表48]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
JUN NM_002228 A_23_P201538
JUNB NM_002229 A_24_P241815
STAT1 NM_139266 A_24_P274270
BMP7 NM_001719 A_24_P91566
NR0B1 NM_000475 A_23_P73632
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
STAT1 NM_007315 A_23_P56630
ID2 NM_002166 A_23_P143143
LTBP1 NM_206943 A_23_P43810
BGLAP NM_199173 A_24_P336551
BMP1 NM_001199 A_24_P129417
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533
TSC22D1 NM_183422 A_23_P162739
BMP6 NM_001718 A_23_1P19624
SMAD5 NM_001001419 A_23_P144944
BMP7 A_23_P154643
SOX4 NM_003107 A_23_P82169
GSC NM_173849 A_24_P232809
FKBP1B NM_054033 A_23_P142631
GSC NM_173849 A_23_P76774
TGFBI NM_000358 A_23_P156327
BMP1 NM_006129 A_24_P60930
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
LTBP4 NM_003573 A_23_P141946
SMURF1 NM_020429 A_23_P398254
BMP2 NM_001200 A_23_P143331
INHBB NM_002193 A_23_P153964
TGFB2 A_24_P148261
BGLAP NM_199173 A_23_P160638
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
ID1 NM_002165 A_23_P252306
BMP1 NM_006128 A_23_P33277
SMAD2 NM_005901 A_24_P202527
CST3 NM_000099 A_24_P216294
BAMBI NM_012342 A_23_P52207
[表49]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322
BMP7 NM_001719 A_24_P91566
NR0B1 NM_000475 A_23_P73632
ID2 NM_002166 A_23_P143143
LTBP1 NM_206943 A_23_P43810
SMAD3 NM_005902 A_23_P48936
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533
ID2 NM_002166 A_32_P69368
BMP7 NM_001719 A_23_P68487
BMP6 NM_001718 A_23_P19624
SMAD5 NM_001001419 A_23_P144944
GSC NM_173849 A_24_P232809
GSC NM_173849 A_23_P76774
TGFBI NM_000358 A_23_P156327
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
FST NM_013409 A_23_P110531
LTBP4 NM_003573 A_23_P141946
BMP2 NM_001200 A_23_P143331
INHBB NM_002193 A_23_P153964
TGFB2 A_24_P148261
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
CER1 NM_005454 A_23_P329798
IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
GDF3 NM_020634 A_23_P72817
CST3 NM_000099 A_24_P216294
9)组织浸润·转移相关基因
下表50〔hiPS-201B7vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的组织浸润·转移相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人诱导性多能干细胞hiPS-201B7表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。GC1-5是从癌症患者的新鲜癌组织(胃癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞来源的人诱导性恶性干细胞,已知相对高表达内源性组织浸润·转移相关基因(FST基因、BMP7基因、TGFB1基因、COL3A1基因)。
[表50]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CDH6 NM_004932 A_24_P687
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
MMP9 NM_004994 A_23_P40174
SRC NM_005417 A_23_P308603
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
NR4A3 NM_173198 A_23_P398566
TP53 NM_000546 A_23_P26810
FN1 NM_212482 A_24_P119745
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
CXCR4 NM_001008540 A_23_P102000
CDH11 NM_001797 A_23_P152305
HGF NM_001010931 A_23_P93780
KISS1R NM_032551 A_23_P101761
CD82 NM_002231 A_23_P1782
CDH6 A_32_P134764
MTA1 NM_004689 A_24_P241370
TIMP3 NM_000362 A_23_P399078
COL4A2 NM_001846 A_23_P205031
CTSK NM_000396 A_23_P34744
FN1 NM_212482 A_24_P85539
FN1 NM_054034 A_24_P334130
CDH6 NM_004932 A_23_P214011
RPSA BC010054 A_32_P156237
MMP10 NM_002425 A_23_P13094
同样的,表51〔hiPS-201B7vs NGC1-1〕显示了本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1和人诱导性多能干细胞hiPS-201B7的比较结果。进一步的,图中(图4)显示了探针探测到表达升高2倍以上的组织浸润·转移相关基因。人诱导性恶性干细胞源自从癌症患者的新鲜非癌组织(胃的非癌组织)制备的原代培养物(非胚胎)细胞,可见,内源性组织浸润·转移相关基因(FST基因、BMP7基因、TGFB1基因、COL3A1基因)得到了相对高的表达。
[表51]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322 TGFBR3 NM_003243 A_23_P200780
JUNB NM_002229 A_24_P241815 TGFBI NM_000358 A_23_P156327
IGFBP3 NM_001013398 A_23_P215634 BMPR2 NM_001204 A_24_P753161
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089 BMP1 NM_006129 A_24_P60930
COL1A1 Z74615 A_23_P207520 COL1A2 NM_000089 A_24_P265274
COL1A2 NM_000089 A_24_P277934 ENG NM_000118 A_23_P83328
TGFB1I1 NM_015927 A_23_P141055 BMP4 NM_001202 A_23_P54144
BMP7 NM_001719 A_24_P91566 FST NM_013409 A_23_P110531
NR0B1 NM_000475 A_23_P73632 BMP2 NM_001200 A_23_P143331
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054 INHBB NM_002193 A_23_P153964
ID2 NM_002166 A_23_P143143 TGFB2 A_24_P148261
LTBP1 NM_206943 A_23_P43810 CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
SMAD3 NM_005902 A_23_P48936 JUNB NM_002229 A_23_P4821
BMP1 NM_001199 A_24_P129417 COL3A1 NM_000090 A_24_P402242
COL3A1 NM_000090 A_23_P142533 RUNX1 X90978 A_24_P917783
ID2 NM_002166 A_32_P69368 ACVRL1 NM_000020 A_24_P945113
BMP7 NM_001719 A_23_P68487 TGFB3 NM_003239 A_23_P88404
BMP1 NM_006129 A_24_P389409 COL3A1 NM_000090 A_24_P935491
BMP6 NM_001718 A_23_P19624 CER1 NM_005454 A_23_P329798
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210 LTBP2 NM_000428 A_24_P176173
RUNX1 NM_001001890 A_24_P96403 BMP1 NM_006128 A_23_P33277
TGFB3 NM_003239 A_24_P373096 IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
GSC NM_173849 A_24_P232809 EVI1 NM_005241 A_23_P212688
GSC NM_173849 A_23_P76774 TGFBR2 NM_001024847 A_23_P211957
BMP5 NM_021073 A_23_P19723 BAMBI NM_012342 A_23_P52207
10)Wnt信号相关基因
下表52〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的Wnt信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。进一步的,图中(图5)显示了探针探测到表达升高2倍以上的Wnt信号相关基因。可见,诱导性恶性干细胞中内源性Wnt信号相关基因(CCND2基因、SLC9A3R1基因、LEF1基因、CTNNB1基因、FRZB基因)得到了相对高的表达。
[表52]
GeneSymbol GenbenkAccession ProbeName
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
WNT3A NM_033131 A_23_P385690
SFRP4 NM_003014 A_23_P215328
WNT11 NM_004626 A_24_P253003
RHOU NM_021205 A_24_P62530
WNT5A NM_003392 A_23_P211926
CXXC4 A_32_P66908
TCF7 NM_003202 A_23_P7582
WNT6 NM_006522 A_23_P119916
FRZB NM_001463 A_23_P363778
FRZB NM_001463 A_23_P10902
AES NM_198970 A_24_P416728
WNT4 NM_030761 A_23_P11787
RHOU NM_021205 A_23_P114814
WISP1 NM_080838 A_23_P169097
SLC9A3R1 NM_004252 A_23_P308519
CCND3 NM_001760 A_23_P361773
CTNNB1 NM_001904 A_23_P29499
LEF1 NM_016269 A_24_P20630
FZD2 NM_001466 A_23_P141362
FZD1 NM_003505 A_24_P38276
FBXW4 NM_022039 A_23_P104295
CCND2 NM_001759 A_24_P270235
PITX2 NM_153426 A_23_P167367
CCND1 NM_053056 A_24_P193011
CCND3 NM_001760 A_23_P214464
WISP1 NM_003882 A_23_P354694
WNT5B NM_030775 A_23_P53588
11)信号传递相关基因
下表53〔hES_H9vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的信号传递相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。已知,诱导性恶性干细胞中内源性信号传递相关基因(CCL2基因、CDKN1A基因、HSPB1基因、RBP1基因、CCND1基因、LEF1基因、GADD45A基因、BAX基因)得到了相对高的表达。
[表53]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
IGFBP3 NM_001013398 A_23_P215634
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
FN1 NM_212482 A_24_P119745
BAX NM_138765 A_23_P346311
CCL2 NM_002982 A_23_P89431
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
HSPB1 NM_001540 A_32_P76247
PRKCE NM_005400 A_23_P250564
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
VCAM1 NM_001078 A_23_P34345
BAX NM_138763 A_23_P346309
HSPB1 NM_001540 A_23_P257704
WISP1 NM_080838 A_23_P169097
FN1 NM_212482 A_24_P85539
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
LEF1 NM_016269 A_24_P20630
RBP1 NM_002899 A_23_P257649
FN1 NM_054034 A_24_P334130
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
GADD45A NM_001924 A_23_P23221
IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
HSPB1 NM_001540 A_24_P86537
CCND1 NM_053056 A_24_P193011
WISP1 NM_003882 A_23_P354694
12)Notch信号相关基因
下表54〔hES_H9vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的Notch信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中内源性Notch信号相关基因(CD44基因、FZD2基因、CCND1基因、HES1基因、CDKN1A基因)得到了相对高的表达。
[表54]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CD44 NM_000610 A_23_P24870
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
NOTCH1 NM_017617 A_23_P60387
LMO2 NM_005574 A_23_P53126
WNT11 NM_004626 A_24_P253003
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
AES NM_198970 A_24_P416728
WNT11 NM_004626 A_24_P35643
HOXB4 NM_024015 A_24_P416370
HES1 NM_005524 A_23_P17998
CFLAR AF009616 A_23_P209394
WISP1 NM_080838 A_23_P169097
AES NM_198969 A_23_P341312
NEURL NM_004210 A_23_P138492
HEY1 NM_012258 A_32_P83845
FZD2 NM_001466 A_23_P141362
FZD1 NM_003505 A_24_P38276
DLL1 NM_005618 A_23_P167920
JAG1 NM_000214 A_23_P210763
RFNG NM_002917 A_23_P84629
CCND1 NM_053056 A_24_P193011
MFNG NM_002405 A_24_P224926
WISP1 NM_003882 A_23_P354694
13)乳腺癌和雌激素受体信号相关基因
下表55〔hES_H9vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的乳腺癌和雌激素受体信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中内源性乳腺癌和雌激素受体信号相关基因(KRT18基因、KRT19基因、GSN基因、TFF1基因、CTSB基因)得到了相对高的表达。
[表55]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CD44 NM_000610 A_23_P24870
PLAU NM_002658 A_23_P24104
KRT18 NM_000224 A_23_P99320
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
GNAS NM_080425 A_24_P418809
ID2 NM_002166 A_23_P143143
THBS1 NM_003246 A_23_P206212
TFF1 NM_003225 A_23_P68759
KRT18 NM_000224 A_24_P42136
EGFR NM_005228 A_23_P215790
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
HSPB1 NM_001540 A_32_P76247
PAPPA NM_002581 A_23_P216742
ID2 NM_002166 A_32_P69368
FGF1 NM_000800 A_24_P111106
KRT18 NM_000224 A_32_P151544
RAC2 NM_002872 A_23_P218774
KRT19 NM_002276 A_23_P66798
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
GNAS NM_080425 A_24_P273666
CTSB NM_147780 A_24_P303770
TFF1 NM_003225 A_24_P322771
IL6R NM_000565 A_24_P379413
HSPB1 NM_001540 A_23_P257704
KLF5 NM_001730 A_24_P210406
CTSD NM_001909 A_23_P52556
DLC1 NM_182643 A_24_P940115
CLU NM_203339 A_23_P215913
DLC1 NM_182643 A_23_P252721
CTSB NM_147780 A_23_P215944
KLF5 NM_001730 A_23_P53891
NGFR NM_002507 A_23_P389897
HSPB1 NM_001540 A_24_P86537
CCND1 NM_053056 A_24_P193011
FGF1 NM_000800 A_23_P213336
GSN NM_198252 A_23_P255884
IGFBP2 NM_000597 A_23_P119943
CTSB NM_147780 A_24_P397928
14)结肠癌相关基因
下表56〔hES_H9vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的结肠癌相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,在诱导性恶性干细胞中,内源性结肠癌相关基因(DKK3基因、SPARC基因、IGF2基因)得到了相对高的表达。
[表56]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
SPARC NM_003118 A_23_P7642
HIC1 BY798288 A_23_P129856
IGF2 NM_001007139 A_23_P150609
DKK3 NM_015881 A_24_P261417
DKK3 NM_015881 A_24_P918317
DKK3 NM_015881 A_23_P162047
TMEFF2 NM_016192 A_23_P125383
RASSF1 NM_170713 A_24_P148777
IGF2 NM_000612 A_23_P421379
15)低氧信号相关基因
下表57〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的低氧信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见诱导性恶性干细胞中内源性低氧信号相关基因(EPAS1基因、TUBA4基因、EEF1A1基因、CDC42基因)得到的相对高的表达。
[表57]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
AGPAT2 NM_006412 A_32_P26103
PLAU NM_002658 A_23_P24104
COL1A1 Z74615 A_23_P207520
PPARA NM_005036 A_24_P570049
CDC42 NM_044472 A_24_P42633
NOTCH1 NM_017617 A_23_P60387
NPY NM_000905 A_23_P256470
PTX3 NM_002852 A_23_P121064
BAX NM_138765 A_23_P346311
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
TUBA4A NM_006000 A_23_P84448
EEF1A1 NM_001402 A_32_P44316
SLC2A4 NM_001042 A_23_P107350
IGF2 NM_001007139 A_23_P150609
ANGPTL4 NM_139314 A_23_P159325
PEA15 NM_003768 A_24_P410952
GNA11 L40630 A_24_P927886
TUBA4A NM_006000 A_23_P102109
BAX NM_138763 A_23_P346309
ECE1 NM_001397 A_24_P154080
HIF3A NM_152794 A_23_P374339
GNA11 NM_002067 A_23_P142289
CDC42 NM_001791 A_32_P115015
ARD1A NM_003491 A_23_P148546
UCP2 NM_003355 A_23_P47704
CAT NM_001752 A_23_P105138
IGF2 NM_000612 A_23_P421379
EPAS1 NM_001430 A_23_P210210
EEF1A1 NM_001402 A_32_P47701
16)GPCR信号相关基因
下表58〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的GPCR信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中内源性GPCR信号相关基因(GNAS基因、RGS2基因、JUNB基因、AGT基因)得到了相对高的表达。
[表58]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
JUNB NM_002229 A_24_P241815
EDN1 NM_001955 A_23_P214821
AKT1 NM_005163 A_23_P2960
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089
COL1A1 Z74615 A_23_P207520
AGT NM_000029 A_23_P115261
IL1B NM_000576 A_23_P79518
GNAS NM_080425 A_24_P418809
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
CCL2 NM_002982 A_23_P89431
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
RGS2 NM_002923 A_23_P114947
GNAS NM_080425 A_24_P168581
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
VCAM1 NM_001078 A_23_P34345
MAX NM_197957 A_23_P151662
GNAS NM_080425 A_24_P273666
JUNB NM_002229 A_23_P4821
CCND1 NM_053056 A_24_P193011
17)药剂耐受性相关基因
下表59〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的药剂耐受性相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中内源性药剂耐受性相关基因(AQP1基因、SLC16A3基因、ATP6V0C 基因、MVP 基因、ABCG2基因、ATP7B 基因)得到了相对高的表达。
[表59]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
SLCO4A1 NM_016354 A_23_P5903
AQP1 NM_198098 A_23_P19894
ABCA1 NM_005502 A_24_P235429
AQP1 NM_198098 A_23_P372834
ATP7B NM_000053 A_23_P205228
SLC7A7 NM_003982 A_23_P99642
ATP6V0C NM_001694 A_24_P279220
SLCO3A1 NM_013272 A_24_P336276
ABCG2 NM_004827 A_23_P18713
SLC31A1 NM_001859 A_24_P321068
MVP NM_017458 A_23_P88819
SLC3A1 NM_000341 A_24_P217234
SLC16A3 NM_004207 A_23_P158725
SLCO2A1 NM_005630 A_23_P135990
18)Hedgehog信号相关基因
下表60〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的Hedgehog信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性Hedgehog信号相关基因(CTNNB1基因、FGFR3基因、ERBB4基因)得到了相对高的表达。
[表60]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
WNT3A NM_033131 A_23_P385690
ZIC1 NM_003412 A_23_P367618
WNT11 NM_004626 A_24_P253003
WNT5A NM_003392 A_23_P211926
FGFR3 NM_000142 A_23_P212830
BMP6 NM_001718 A_23_P19624
WNT6 NM_006522 A_23_P119916
ERBB4 NM_005235 A_32_P183765
WNT4 NM_030761 A_23_P11787
FKBP8 NM_012181 A_23_P39336
BMP5 NM_021073 A_23_P19723
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
GREM1 NM_013372 A_23_P432947
CTNNB1 NM_001904 A_23_P29499
FGFR3 NM_000142 A_23_P500501
GAS1 NM_002048 A_23_P83134
HHAT NM_018194 A_23_P136355
WNT5B NM_030775 A_23_P53588
19)PI3K-AKT信号相关基因
下表61〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的PI3K-AKT信号相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性PI3K-AKT信号相关基因(HSPB1基因、ITGB1基因、CTNNB1基因、PDGFRA基因、FKBP1A基因)得到了相对高的表达。
[表61]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
ITGB1 NM_133376 A_23_P104199
AKT1 NM_005163 A_23_P2960
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
PDGFRA AA599881 A_32_P100379
TCL1A NM_021966 A_23_P357717
RASA1 NM_002890 A_23_P18939
MAPK14 NM_139013 A_24_P283288
CDC42 NM_044472 A_24_P42633
HRAS NM_005343 A_23_P98183
GJA1 NM_000165 A_23_P93591
ILK NM_001014795 A_23_P105066
HSPB1 NM_001540 A_32_P76247
PIK3R2 NM_005027 A_23_P142361
ITGB1 NM_133376 A_23_P104193
MAPK3 NM_002746 A_23_P37910
TLR4 NM_138554 A_32_P66881
SHC1 NM_183001 A_24_P68585
ILK NM_001014795 A_24_P406870
HSPB1 NM_001540 A_23_P257704
CDC42 NM_001791 A_32_P115015
PDGFRA NM_006206 A_23_P300033
CTNNB1 NM_001904 A_23_P29499
EIF4B NM_001417 A_24_P93251
FKBP1A NM_000801 A_23_P154667
HSPB1 NM_001540 A_24_P86537
CCND1 NM_053056 A_24_P193011
FKBP1A NM_054014 A_24_P160001
RHOA NM_001664 A_24_P174550
20)药物代谢基因
下表62〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的药物代谢基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性药物代谢基因(PKM2基因、GSTM3基因、COMT基因、ALDH1A1基因、BLVRB基因)得到相对高的表达。
[表62]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
PKM2 NM_182470 A_32_P147241
GSTM3 NM_000849 A_24_P914434
GSR BC035691 A_32_P31618
PON3 NM_000940 A_23_P215549
GSTA3 NM_000847 A_23_P253495
BLVRB NM_000713 A_23_P153351
CYB5R3 NM_007326 A_24_P100277
ALDH1A1 NM_000689 A_23_P83098
PKM2 NM_182470 A_23_P399501
COMT NM_000754 A_23_P251680
HSD17B2 NM_002153 A_23_P118065
GSTM3 NM_000849 A_23_P12343
ALAD NM_001003945 A_23_P324278
21)癌症分子机制基因
下表63〔hiPS-201B7vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的癌症分子机制基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人诱导性多能干细胞hiPS-201B7表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性癌症分子机制基因(BAX基因、NFKBIA基因、BCL2基因、CASP8基因)得到了相对高的表达。
[表63]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
ITGAV NM_002210 A_23_P50907
HGF A_24_P944788
CDKN2A NM_058197 A_23_P43490
COL1A1 Z74615 A_23_P207520
HGF NM_001010931 A_23_P93787
SRC NM_005417 A_23_P308603
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
RELA BC014095 A_23_P104689
TP53 NM_000546 A_23_P26810
BAX NM_138764 A_23_P208706
MAPK14 NM_139013 A_24_P283288
FN1 NM_212482 A_24_P119745
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
CASP8 NM_033356 A_23_P209389
BCL2 M13995 A_23_P208132
ELK1 NM_005229 A_23_P171054
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
PIK3R1 NM_181523 A_24_P29401
HGF NM_001010931 A_23_P93780
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
BAX NM_138763 A_23_P346309
NFKBIA NM_020529 A_23_P106002
FN1 NM_212482 A_24_P85539
LEF1 NM_016269 A_24_P20630
FN1 NM_054034 A_24_P334130
FZD1 NM_003505 A_24_P38276
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
TGFBR2 NM_001024847 A_23_P211957
22)SMAD信号网络相关基因
下表64〔hES_ES01vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的SMAD信号网络相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392)表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性SMAD信号网络相关基因(PSMC3基因、HDAC5基因、UBB基因、ACTA2基因)得到了相对高的表达。
[表64]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
RAB5C NM_201434 A_23_P107211
HDAC5 NM_001015053 A_23_P26916
PSMC3 NM_002804 A_23_P104607
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
UBB NM_018955 A_23_P27215
FLNC NM_001458 A_24_P77968
DAB2 NM_001343 A_23_P257871
BMP1 NM_001199 A_24_P129417
RAB5C NM_201434 A_23_P107214
ACTA2 NM_001613 A_23_P150053
UBD NM_006398 A_23_P81898
BMP1 NM_006129 A_24_P389409
ZFYVE9 NM_004799 A_32_P143048
BMP6 NM_001718 A_23_P19624
TGFB3 NM_003239 A_24_P373096
PSMC5 NM_002805 A_23_P164035
HDAC10 NM_032019 A_23_P368740
BMP5 NM_021073 A_23_P19723
ZFYVE9 NM_004799 A_23_P33768
HDAC4 NM_006037 A_24_P359859
BMP1 NM_006129 A_24_P60930
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
SMURF1 NM_020429 A_23_P398254
HDAC3 NM_003883 A_23_P7388
TGFB2 A_24_P148261
TGFB3 NM_003239 A_23_P88404
BMP1 NM_006128 A_23_P33277
HDAC8 NM_018486 A_23_P84922
UBR2 NM_015255 A_23_P362637
HDAC5 NM_001015053 A_23_P26922
TGFBR2 NM_001024847 A_23_P211957
23)胰腺癌相关基因
下表65〔hiPS-201B7vs NGC1-1〕是在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的胰腺癌相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1比人诱导性多能干细胞hiPS-201B7表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性胰腺癌相关基因得到了相对高的表达。
[表65]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
CDKN2A NM_058197 A_23_P43490
SRC NM_005417 A_23_P308603
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
MMP1 NM_002421 A_23_P1691
RELA BC014095 A_23_P104689
TP53 NM_000546 A_23_P26810
NOTCH1 NM_017617 A_23_P60387
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
BCL2 M13995 A_23_P208132
SMAD3 NM_005902 A_23_P48936
ELK1 NM_005229 A_23_P171054
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
PIK3R1 NM_181523 A_24_P29401
RAC2 NM_002872 A_23_P218774
RHOB NM_004040 A_23_P51136
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
TGFB3 NM_003239 A_24_P373096
VEGFC NM_005429 A_23_P167096
TGFB2 A_24_P148261
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
TGFB3 NM_003239 A_23_P88404
TGFBR2 NM_001024847 A_23_P211957
24)前列腺癌相关基因
下表66〔hES_BG03vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的前列腺癌相关基因的探针中,与本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性前列腺癌相关基因(SFRP1基因、TIMP2基因、DKK3基因、DLC1基因)得到了相对的高表达。
[表66]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CDKN2A NM_058197 A_23_P43490
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
MGMT NM_002412 A_23_P104323
SFRP1 NM_003012 A_23_P10127
DKK3 NM_015881 A_24_P261417
DKK3 NM_015881 A_24_P918317
DKK3 NM_015881 A_23_P162047
SFRP1 NM_003012 A_23_P10121
ZNF185 AK095258 A_23_P11025
RASSF1 NM_170713 A_24_P148777
DLC1 NM_182643 A_24_P940115
TIMP2 NM_003255 A_23_P107401
MSX1 NM_002448 A_23_P110430
DLC1 NM_182643 A_23_P252721
PDLIM4 NM_003687 A_23_P144796
26)肝癌相关基因
下表67〔hES_BG03vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的肝癌相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5,与人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性肝癌相关基因(CCND2基因、DLC1基因、CDKN1A基因、DAB2IP基因)得到了相对高的表达。
[表67]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CDKN1B NM_004064 A_24_P81841
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
CCND2 NM_001759 A_24_P278747
CCND2 NM_001759 A_23_P139881
FHIT NM_002012 A_23_P125164
RASSF1 NM_170713 A_24_P148777
DLC1 NM_182643 A_24_P940115
DLC1 NM_182643 A_23_P252721
CCND2 NM_001759 A_24_P270235
DAB2IP NM_032552 A_23_P123848
27)肺癌相关基因
下表68〔hES_BG03vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的肺癌相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5,与人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见诱导性恶性干细胞中,内源性肺癌相关基因(CDKN1C基因、MGMT基因、RASSF2基因、CADM1基因)得到了相对高的表达。
[表68]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CDKN2A NM_058197 A_23_P43484
MGMT NM_002412 A_23_P104323
CYP1B1 NM_000104 A_23_P209625
CDH13 NM_001257 A_32_P85999
CADM1 NM_014333 A_23_P203120
FHIT NM_002012 A_23_P125164
RASSF1 NM_170713 A_24_P148777
DLC1 NM_182643 A_24_P940115
CDKN1C NM_000076 A_23_P428129
DLC1 NM_182643 A_23_P252721
CADM1 NM_014333 A_24_P227230
CDKN2B NM_078487 A_24_P360674
RASSF2 NM_014737 A_23_P166087
28)胁迫和毒性相关基因
下表69〔hES_H9vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的胁迫和毒性相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5,与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,内源性胁迫和毒性相关基因(GDF15基因、GSTM3基因、HMOX1基因、HSPA5基因)得到相对高的表达。
[表69]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
SERPINE1 NM_000602 A_24_P158089
CRYAB NM_001885 A_24_P206776
HMOX1 NM_002133 A_23_P120883
HSPA5 NM_005347 A_24_P98411
GSTM3 NM_000849 A_24_P914434
GSR BC035691 A_32_P31618
BAX NM_138765 A_23_P346311
IGFBP6 NM_002178 A_23_P139912
CDKN1A NM_078467 A_24_P89457
HSPB1 NM_001540 A_32_P76247
HSPA1A NM_005345 A_24_P123616
DNAJB4 NM_007034 A_23_P51339
HSPA1A NM_005345 A_24_P682285
CDKN1A NM_000389 A_23_P59210
BAX NM_138763 A_23_P346309
DDIT3 NM_004083 A_23_P21114
HSPB1 NM_001540 A_23_P257704
TNFRSF1A NM_001065 A_24_P364363
PRDX2 NM_181738 A_24_P168416
ATM BC022307 A_24_P103944
EPHX2 NM_001979 A_23_P8834
GADD45A NM_001924 A_23_P23221
GDF15 NM_004864 A_23_P16523
HSPB1 NM_001540 A_24_P86537
CCND1 NM_053056 A_24_P193011
CAT NM_001752 A_23_P105138
GSTM3 NM_000849 A_23_P12343
HSPA5 NM_005347 A_24_P18190
30)表观遗传学染色质修饰酶基因
下表70〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的表观遗传学染色质修饰酶基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见诱导性恶性干细胞中,表观遗传学染色质修饰酶基因(HDAC5基因、SMYD3基因、HDAC10基因、PRMT5基因)得到了相对高的表达。
[表70]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
UBE2B NM_003337 A_24_P200583
NEK6 NM_014397 A_23_P216920
SMYD3 NM_022743 A_23_P51410
PRMT5 NM_006109 A_24_P298420
HDAC5 NM_001015053 A_23_P26916
SUV39H1 NM_003173 A_23_P422193
MBD2 NM_003927 A_23_P15864
SETD8 NM_020382 A_32_P82807
RPS6KA3 NM_004586 A_32_P517749
SETD8 NM_020382 A_32_P191859
HDAC10 NM_032019 A_23_P368740
USP22 BC110499 A_23_P207068
HDAC4 NM_006037 A_24_P359859
SETD8 NM_020382 A_24_P238855
SMYD3 NM_022743 A_32_P103291
PRMT2 NM_206962 A_23_P80156
HDAC8 NM_018486 A_23_P84922
HDAC5 NM_001015053 A_23_P26922
MYST4 NM_012330 A_23_P388851
31)干细胞转录因子基因
下表71〔hES_H9vs NGC1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的干细胞转录因子基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1,与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见,诱导性恶性干细胞中,干细胞转录因子基因(NR2F2基因、PITX2基因、HAND1基因、ZIC1基因)得到了相对高的表达。
[表71]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
ZFPM2 NM_012082 A_23_P168909
ZIC1 NM_003412 A_23_P367618
FOXA1 NM_004496 A_23_P37127
STAT3 NM_213662 A_23_P107206
HAND1 NM_004821 A_23_P58770
STAT3 NM_213662 A_24_P116805
HOXB3 NM_002146 A_24_P399220
RUNX1 NM_001001890 A_24_P96403
HOXB5 NM_002147 A_23_P363316
KLF4 NM_004235 A_23_P32233
NR2F2 NM_021005 A_24_P313354
FOXA1 NM_004496 A_24_P347431
NR2F2 NM_021005 A_23_P88589
DACH1 NM_080759 A_23_P32577
HTR7 NM_019859 A_23_P500381
KLF2 NM_016270 A_23_P119196
PITX2 NM_153426 A_23_P167367
HOXC9 NM_006897 A_23_P25150
32)肝细胞相关基因
下表72〔hES_BG03vs GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的肝细胞相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5,与人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。可见诱导性恶性干细胞除1)-31)的任一种外,还具有与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)相比,相对升高的、得到高表达的肝细胞相关基因(TTR基因、DLK1基因、AFP基因、TF基因)。
[表72]
GeneSymbol GenbankAcc6ssion ProbeName GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
HPX NM_000613 A_23_P161998 PAG1 NM_018440 A_23_P347070
TF NM_001063 A_23_P212500 VTN NM_000638 A_23_P78099
TTR NM_000371 A_23_P130333 H19 NR_002196 A_24_P52697
FABP1 NM_001443 A_23_P79562 PDZK1 NM_002614 A_23_P52121
APOA1 NM_000039 A_23_P203191 ART4 NM_021071 A_23_P116902
APOB NM_000384 A_23_P79591 MAF AF055376 A_24_P256219
AK124281 AK124281 A_32_P23525 GJB1 NM_000166 A_23_P250444
F2 NM_000506 A_23_P94879 SLC40A1 NM_014585 A_23_P102391
TF NM_001063 A_23_P212508 C13orf15 NM_014059 A_24_P10137
FOXA1 NM_004496 A_23_P37127 RNF43 NM_017763 A_23_P3934
AGT NM_000029 A_23_P115261 NNMT NM_006169 A_23_P127584
FGA NM_021871 A_23_P375372 AK126405 AK126405 A_24_P766716
C5 NM_001735 A_23_P71855 ALB NM_000477 A_23_P257834
A2M NM_000014 A_23_P116898 FLRT3 NM_198391 A_23_P166109
AK074614 AK074614 A_32_P56661 DLK1 NM_003836 A_24_P236251
SERPINA5 NM_000624 A_24_P321766 NTF3 NM_002527 A_23_P360797
SERINC2 NM_178865 A_24_P145629 IL32 NM_01012631 A_23_P15146
FGB NM_005141 A_23_P136125 VIL1 NM_007127 A_23_P16866
COLEC11 NM_199235 A_23_P120125 SEPP1 NM_005410 A_23_P121926
UBD NM_006398 A_23_P81898 ALDH1A1 NM_000689 A_23_P83098
C11orf9 NM_013279 A_23_P75790 GATA4 NM_002052 A_23_P384761
IGF2 NM_001007139 A_23_P150609 LGALS2 NM_006498 A_23_P120902
APOA2 NM_001643 A_24_P302249 SERPINA5 NM_000624 A_23_P205355
AHSG NM_001622 A_23_P155509 CA414006 CA414006 A_32_P213103
UGT2B11 NM_001073 A_23_P212968 GATM NM_001482 A_23_P129064
UGT2B7 NM_001074 A_23_P136671 FOXA1 NM_004496 A_24_P347431
MTTP NM_000253 A_23_P213171 INHBB NM_002193 A_23_P153964
SERPINA1 NM_001002236 A_23_P218111 STARD10 NM_006645 A_23_P36345
HMGCS2 NM_005518 A_23_P103588 APOA4 NM_000482 A_23_P87036
ATAD4 NM_024320 A_23_P118894 PRG4 NM_005807 A_23_P160286
FGG NM_000509 A_23_P148088 M27126 M27126 A_24_P845223
ASGR2 NM_080912 A_23_P130113 AREG NM_001657 A_23_P259071
SLC13A5 NM_177550 A_23_P66739 S100A14 NM_020672 A_23_P124619
RASD1 NM_016084 A_23_P118392 KYNU NM_003937 A_23_P56898
CXCR7 NM_020311 A_23_P131676 LOC132205 AK091178 A_24_P178834
F10 NM_000504 A_23_P205177 ANXA8 NM_001630 A_32_P105549
GSTA3 NM_000847 A_23_P253495 RBP4 NM_006744 A_23_P75283
C13orf15 NM_014059 A_23_P204937 FTCD NM_206965 A_23_P91552
AFP NM_001134 A_23_P58205 LOC285733 AK091900 A_24_P463929
VCAM1 NM_001078 A_23_P34345 GPRC5C NM_022036 A_32_P109029
33)自我复制相关基因
下表73〔hES_H9=GC1-5〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的自我复制相关基因的探针中,本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5表达与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)相比,几乎相同程度(1/2至2倍)的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。进一步地,图中(图6)显示了探针探测到本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1和人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)相比表达几乎相同程度(1/2至2倍)的自我复制相关基因。此外,表1的所有自我复制相关基因,与本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞GC1-5和人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)相比,表达几乎相同的程度(1/8至8倍)。
[表73]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322
GABRB3 NM_000814 A_23_P14821
DNMT3B NM_175850 A_23_P28953
TERT NM_198253 A_23_P110851
PODXL NM_005397 A_23_P215060
GRB7 NM_005310 A_23_P163992
TDGF1 NM_003212 A_32_P135985
POU5F1 NM_002701 A_24_P144601
POU5F1 NM_002701 A_23_P59138
CDH1 NM_004360 A_23_P206359
ACVR2B NM_001106 A_24_P231132
ZIC3 NM_003413 A_23_P327910
SOX2 NM_003106 A_23_P401055
NANOG NM_024865 A_23_P204640
FLT1 NM_002019 A_24_P42755
ACVR2B NM_001106 A_23_P109950
LIN28 NM_024674 A_23_P74895
SALL4 NM_020436 A_23_P109072
POU5F1 NM_002701 A_32_P132563
DPPA4 NM_018189 A_23_P380526
ACVR2B NM_001106 A_32_P134209
SOX2 NM_003106 A_24_P379969
CO24 L33930 A_23_P85250
POU5F1 NM_002701 A_24_P214841
同样的,表74〔hES_BG03=NGC1-1〕、表75〔hES_BG03=CC1-10〕显示了本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1与人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)、本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞CC1-10与人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)。此外,表1的自我复制相关基因都在本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1、人诱导性内胚层系恶性干细胞CC1-10都与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)中表达几乎相同的程度(1/8至8倍)。因此,可见,诱导性恶性干细胞除1)~31)的任一种基因外,还表达自我复制相关基因(POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因),且表达量与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)相比程度几乎相同(1/8至8倍)。
[表74]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322
EDNRB NM_003991 A_23_P2831
GABRB3 NM_000814 A_23_P14821
DNMT3B NM_175850 A_23_P28953
TERT NM_198253 A_23_P110851
PODXL NM_005397 A_23_P215060
GRB7 NM_005310 A_23_P163992
TDGF1 NM_003212 A_32_P135985
POU5F1 NM_002701 A_24_P144601
POU5F1 NM_002701 A_23_P59138
ZFP42 NM_174900 A_23_P395582
CDH1 NM_004360 A_23_P206359
GABRB3 NM_000814 A_23_P10966
ACVR2B NM_001106 A_24_P231132
ZIC3 NM_003413 A_23_P327910
SOX2 NM_003106 A_23_P401055
NANOG NM_024865 A_23_P204640
FLT1 NM_002019 A_24_P42755
ACVR2B NM_001106 A_23_P109950
LIN28 NM_024674 A_23_P74895
SALL4 NM_020436 A_23_P109072
POU5F1 NM_002701 A_32_P132563
DPPA4 NM_018189 A_23_P380526
ACVR2B NM_001106 A_32_P134209
SOX2 NM_003106 A_24_P379969
CYP26A1 NM_057157 A_23_P138655
GATA6 NM_005257 A_23_P304450
GDF3 NM_020634 A_23_P72817
CD24 L33930 A_23_P85250
POU5F1 NM_002701 A_24_P214841
[表75]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322
GABRB3 NM_000814 A_23_P14821
DNMT3B NM_175850 A_23_P28953
PODXL NM_005397 A_23_P215060
TDGF1 NM_003212 A_32_P135985
POU5F1 NM_002701 A_23_P59138
CDH1 NM_004360 A_23_P206359
GABRB3 NM_000814 A_23_P10966
ACVR2B NM_001106 A_24_P231132
ZIC3 NM_003413 A_23_P327910
SOX2 NM_003106 A_23_P401055
NANOG NM_024865 A_23_P204640
FLT1 NM_002019 A_24_P42755
ACVR2B NM_001106 A_23_P109950
TDGF1 NM_003212 A_23_P366376
LIN28 NM_024674 A_23_P74895
SALL4 NM_020436 A_23_P109072
DPPA4 NM_018189 A_23_P380526
ACVR2B NM_001106 A_32_P134209
GATA6 NM_005257 A_23_P304450
GDF3 NM_020634 A_23_P72817
CD24 L33930 A_23_P85250
进一步地,图中(图7)显示了探针探测到本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞NGC1-1和人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)相比,表达几乎相同程度(1/2至2倍)的自我复制相关基因;图中(图8)显示了探针探测到的本发明的人诱导性内胚层系恶性干细胞CC1-10和人胚胎干细胞hES_BG03(GSM194391)相比,表达几乎相同程度(1/4至4倍)的自我复制相关基因。
因此,可见诱导性恶性干细胞除1)-31)的任一种基因外,还表达自我复制相关基因(POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因),且表达量与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)的程度几乎相同(1/2至2倍)。此外,可见诱导性恶性干细胞除1)-31)的任一种基因外,还表达自我复制相关基因(POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因),且表达量与人胚胎干细胞hES_H9(GSM194390)的程度几乎相同(1/4至4倍)。
根据以上结果,通过实验上验证了与人胚胎干细胞等相比,人诱导性恶性干细胞不仅作为癌症定性的恶性标志物基因(癌症相关基因)表达升高,而且也与人胚胎干细胞具有相同程度的在胚胎干细胞中特征性的自我复制相关基因(POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因)的表达。
实施例6.通过条带分染法和核型分析,检查人诱导性恶性干细胞的核
针对实施例3的诱导性恶性干细胞(NGC1-1),通过G条带分染法对20细胞/株、通过核型分析对50细胞/株,检查核型、染色体条数。结果这些诱导性恶性干细胞的核型都是46XY,都是正常的。分析的是在MEF上用mTeSR1等培养的诱导性恶性干细胞(NGC1-1:基因导入后第76天)的细胞。诱导性恶性干细胞是核型正常的细胞。
实施例7.通过多色FISH检查人诱导性恶性干细胞的染色体
针对实施例3的诱导性恶性干细胞(NGC1-1),通过多色FISH对10细胞/株检查染色体缺失、转座。结果这些诱导性恶性干细胞的染色体都是正常的(未检出异常)。分析的是在MEF上用mTeSR1培养的诱导性恶性干细胞(NGC1-1:基因导入后第76天)的细胞。诱导性恶性干细胞是没有染色体异常(染色体转座、缺失)的细胞。
确认了本发明的诱导性恶性干细胞(NGC1-1)能够长期(至少数月至1年以上)维持自我复制。
实施例8.人诱导性恶性干细胞培养上清液中的肿瘤标志物
委托临床检查会公司SRL分析诱导性恶性干细胞(NGC1-1)的培养上清液,结果发现诱导性恶性干细胞产生TGF β1、AFP、原胶原III肽(P-III-P)、IV型胶原蛋白、apo脂蛋白C-II、前白蛋白(TTR)、IGF-I蛋白质。由此可见,诱导性恶性干细胞是产生肿瘤标志物的细胞。
实施例9.人诱导性恶性干细胞在实验动物中的肿瘤形成(制备荷瘤模 型)
将实施例3的诱导性恶性干细胞(NGC1-1)移植到小鼠中,进行以下实验观察自恶性细胞诱导而成的癌细胞的组织图像和制作荷瘤模型。
按每1只5x 106细胞/100μl,将小鼠诱导性恶性干细胞(NGC1-1)与200μl基底膜基质(Matrigel)一起,分别移植到免疫不全动物的NOD/SCID小鼠背部皮肤下。此外,按5x 106细胞/500μl,移植到小鼠腹腔中。结果在2~3个月后,在移植了各个诱导性恶性干细胞(NGC1-1)的荷瘤小鼠中形成了肿瘤。与正常的多能性干细胞形成的普通畸胎瘤(良性肿瘤)不同,自诱导性恶性干细胞(NGC1-1)形成的肿瘤是由上皮-间充质转化产生的,后者是形成间质屏障的组织。因此,判断出诱导性恶性干细胞(NGC1-1)也形成间质屏障。
将小鼠安乐死后,用福尔马林固定恶性肿瘤组织,制备石蜡切片,进行苏木素·伊红(Hematoxylin Eosin)染色,显微镜观察。观察到癌组织与肠壁样组织一起形成富含胞外基质和间质细胞的间质屏障。因此,确定移植的细胞是产生上皮间充质转化的人诱导性恶性干细胞。
实施例10.1细胞/孔单选人诱导性恶性干细胞(未染色)
通过古河电气工业生产的PERFLOWTMSort,将实施例3的诱导性恶性干细胞(GC1-2、NGC1-1)按1细胞/孔在96孔板中单选。结果建立了单克隆的诱导性恶性干细胞(GC1-2-1、GC1-2-2、GC1-2-3、GC1-2-4、NGC1-1-1、NGC1-1-2、NGC1-1-3、NGC1-1-4)。
实施例11.1细胞/孔单选人诱导性恶性干细胞(通过特异性抗体染色)
用CD34(Alexa fluor 488-缀合(conjugated)的小鼠抗人CD34单克隆抗体;Biolegend公司生产;克隆:581;小鼠IgG1))、VEGFR2(Alexa fluor647-缀合的小鼠抗人CD309单克隆抗体;Biolegend公司生产;克隆:HKDR-1;小鼠IgG1))、PDGFRα(PE-缀合的抗人CD140a;Biolegend公司生产;克隆:16A1;小鼠IgG1)、DLK-1(小鼠抗人Pref-1/DLK-1/FA1单克隆抗体;R&D公司生产;克隆#:MAB1144;小鼠IgG2B)、CXCR4(羧基荧光素(CFS)-缀合的小鼠抗人CXCR4单克隆抗体;R&D公司生产;克隆#:12G5;小鼠IgG2A)、E-钙粘蛋白(APC-缀合的抗人CD324;Biolegend公司生产;克隆:67A4;小鼠IgG1)、IGF-R1(小鼠抗人IGF-IR单克隆抗体;R&D公司生产;克隆#:MAB391;小鼠IgG1)、FABP1(小鼠抗人FABP1单克隆抗体;R&D公司生产;克隆#:MAB2964;小鼠IgG2a)、ALB(小鼠抗人血清白蛋白单克隆抗体;SIGMA公司生产;克隆:HAS-11;小鼠IgG2a)染色,通过古河电气工业的PERFLOWTMSort测量计算实施例3的诱导性恶性干细胞(NGC1-1)的染色阳性率。在阳性率高的情况下,将阳性级分按1细胞/孔在96孔板中进行单选。
实施例12.制备向家族性肿瘤患者的癌组织来源的细胞导入基因的逆 转录病毒载体
与实施例1相同的制备具有POU5F1>SOX2的关系的逆转录病毒载体液。细节如下所述。
<制备向家族性腺瘤性结肠息肉(adenomatous polyposis coli,APC)患者皮肤组织来源的细胞导入基因的逆转录病毒载体液>
构建基因POU5F1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs的载体(上表33)。
各载体的量是POU5F 1-pMXs 5μg、KLF4-pMXs 2.5μg、SOX2-pMXs1.25μg、Venus-pCS21.25μg、VSV-G-pCMV 5μg、GFP-pMXs(Cell Biolab生产)1.25μg、FuGENE HD 45μl。
<制备向成视网膜细胞瘤(RB)患者皮肤组织来源的细胞导入基因的逆转录病毒载体液>
基因POU5F 1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs是构建的载体(上表33)。
各载体的量是POU5F 1-pMXs 5μg、KLF4-pMXs 2.5μg、SOX2-pMXs1.25μg、Venus-pCS21.25μg、VSV-G-pCMV 5μg、GFP-pMXs(Cell Biolab生产)1.25μg、FuGENE HD 45μl。
<制备向成视网膜细胞瘤RB患者癌组织来源的细胞导入基因的逆转录病毒载体液>
基因POU5F 1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs是构建的载体(上表33)。
各载体的量是POU5F1-pMXs 5μg、KLF4-pMXs 2.5μg、SOX2-pMXs1.25μg、Venus-pCS21.25μg、VSV-G-pCMV 5μg、GFP-pMXs(Cell Biolab生产)1.25μg、FuGENE HD 45μl。
<制备向成视网膜细胞瘤(RB)患者皮肤组织来源的细胞导入基因的逆转录病毒载体液>
POU5F 1-KLF4-SOX2-pMXs 8.4kb是将从pCX-OKS-2A(8478bp)切出的EcoRI-EcoRI插入物部分(3700bp),与pMXs(5871bp)的EcoRI-EcoRI部分(1122bp)交换所构建的载体。还确定自5'末端至3'末端方向为正向。(下表76)。
[表76]
pCX-OKS-2A
各载体的量是POU5F1-KLF4-SOX2-pMXs 3μg、Venus-pCS20.5μg、VSV-G-pCMV 2μg、FuGENE HD 15μl。使用的POU5F1-KLF4-SOX2-pMXs是按POU5F1基因、KLF4基因、SOX2基因依次为1:1:1的比例使用的。1:1:1的比例可以是在向包装细胞中导入基因时的,也可以是分别制备POU5F1-pMXs、KLF4-pMXs、SOX2-pMXs这3种基因的逆转录病毒载体液,再按1:1:1的比例混合。
实施例13.从APC患者皮肤组织来源的细胞制备人诱导性前癌干细胞
从APC患者(APC3223、25岁、男性、白人、第541位谷氨酰胺[541Gln、Q:CAA或CAG]的碱基C替换为碱基T,成为了终止密码子)的皮肤组织(冷冻传代数:2)的体细胞中,如下建系具有内源性抑癌基因APC突变的人诱导性内胚层系前癌干细胞。将1小瓶冷冻保藏的家族性腺瘤性结肠息肉(adenomatous polyposis coli)患者的皮肤组织来源的细胞(美国NPOCoriell Institute for Medical Research;货号GM03223)在37℃恒温槽中解冻,悬浮在含1x抗生素-抗真菌剂和10%的FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,获得10ml细胞悬浮液。家族性腺瘤性结肠息肉(adenomatous polyposiscoli,APC)患者的皮肤组织来源的细胞是在单侧等位基因上具有APC的生殖系列(遗传的)突变(541Gln→ter:C→T)的前癌细胞。
然后,将所获得的细胞悬浮液在1000rpm、4℃下离心分离5分钟,去除上清液后,悬浮在20ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,获得细胞悬浮液。用20μg/cm2浓度的基底膜基质,在底面包被了30分钟以上的90毫米直径的细胞培养Petri培养皿(NUNC公司(ヌンク社)生产;货号172958)上,按10ml/培养皿逐个加入所获得的细胞悬浮液,来接种细胞。
1天后,去除培养基,加入10ml的3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次为4:2:1)逆转录病毒载体液,37℃下感染24小时。去除病毒上清液,加入10ml的MEF驯化的ES培养基,在37℃培养1天。之后每2天更换MEF驯化的ES培养基。
自导入基因18天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,每天更换培养基。自导入基因28天至32天后,用MEF驯化的ES培养基,每天更换培养基。自导入基因33天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,每天更换新鲜培养基。自导入基因36天后,用小镊子从集落中挑取1个克隆(1-1)、48天后,从人诱导性内胚层系前癌干细胞的集落中挑取3个克隆(1-2、1-3、1-4),移至滋养层细胞上。此外,滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞(DS PharmaBiomedical公司生产;货号R-PMEF-CF),在诱导性恶性干细胞的前一天,接种到用5.0x 104细胞/cm2明胶包被的24孔板(Iwaki公司生产;货号11-020-012)上。
下面显示了各个克隆的传代数(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液(Buffer RLT)中的天数(day)。
<APC患者来源的皮肤组织来源的人诱导性内胚层系前癌干细胞>
APC (3223)1-1
导入基因后第54天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第60天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第67天:传代(第4代)和保藏
导入基因后第72天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏(第5代)。
APC(3223)1-2
导入基因后第59天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第75天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第79天:保藏。
APC(3223)1-3
导入基因后第59天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第75天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第79天:保藏。
APC(3223)1-4
导入基因后第59天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第75天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第79天:保藏。
这些克隆是在单侧等位基因上具有内源性抑癌基因(APC)的生殖系列突变的人诱导性内胚层系前癌干细胞。
实施例14.从APC患者皮肤组织来源的细胞制备人诱导性前癌干细胞
从APC患者(APC3946、22岁、女性、白人、第541位谷氨酰胺[541Gln、Q:CAA或CAG]的碱基C替换为碱基T,成为了终止密码子。与上述APC3223是兄弟关系)的皮肤组织(冷藏传代数:2)中,如下建系人诱导性内胚层系前癌干细胞。将1小瓶冷冻保藏的家族性腺瘤性结肠息肉患者皮肤组织来源的细胞(CORIELL;货号GM03946)在37℃恒温槽中解冻,悬浮在含1x抗生素-抗真菌剂和10%的FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,获得10ml细胞悬浮液。
然后,将所获得的细胞悬浮液在1000rpm、4℃下离心分离5分钟,去除上清液后,悬浮在20ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,获得细胞悬浮液。用20μg/cm2浓度的基底膜基质,在底面包被了30分钟以上的90毫米细胞培养Petri培养皿上,按10ml/培养皿逐个加入所获得的细胞悬浮液,来接种细胞。
1天后,去除培养基,加入10ml的3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次为4:2:1)逆转录病毒载体液,37℃下感染24小时。去除病毒上清液,加入10ml的MEF驯化的ES培养基,在37℃培养1天。之后每2天更换MEF驯化的ES培养基。
自导入基因18天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,每天更换培养基。自导入基因28天至32天后,用MEF驯化的ES培养基,每天更换培养基。自导入基因33天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,每天更换培养基。自导入基因36天后,用小镊子从集落中挑取1个克隆(1-1)、40天后,从集落中挑取1个克隆(1-2),移至滋养层细胞上,用mTeSR1培养。此外,滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞(DSPharma Biomedical公司生产;货号R-PMEF-CF),在诱导性恶性干细胞的前一天,接种到用5.0x 104细胞/cm2明胶包被的24孔板(Iwaki公司生产;货号11-020-012)上。
下面显示了各个克隆的传代数(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液中的天数(day)。
如上制备具有内源性抑癌基因突变的人诱导性前癌干细胞。这些克隆是在单侧等位基因上具有内源性抑癌基因(APC)的生殖系列突变的人诱导性内胚层系前癌干细胞。
<APC患者的皮肤组织来源的人诱导性内胚层系前癌干细胞>
APC(3946)1-1
导入基因后第54天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第61天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第72天:传代(第4代)和保藏
导入基因后第77天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏(第5代)。
APC (3946)1-2
导入基因后第59天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第61天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第72天:传代(第4代)和保藏
导入基因后第77天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏(第5代)。
如上制备具有内源性抑癌基因突变的人诱导性前癌干细胞。这些克隆是在单侧等位基因上具有内源性抑癌基因(APC)的生殖系列突变的人诱导性内胚层系前癌干细胞。
实施例15.从RB患者皮肤组织来源的细胞制备人诱导性前癌干细胞
从RB患者(1岁、男性、日本人、RB1的第706位密码子(706:TGT)的碱基G替换为碱基A)的皮肤组织(传代数3)中,如下建系具有内源性抑癌基因突变的人诱导性前癌干细胞。将1支冷冻保藏的成视网膜细胞瘤患者的皮肤组织来源的细胞(医药基盘研究所;资源序号:KURB2358批号:080786)在37℃恒温槽中解冻,悬浮在含1x抗生素-抗真菌剂和10%的FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,获得10ml细胞悬浮液。
然后,将获得的细胞悬浮液,在1000rpm、4℃下离心分离5分钟,去除上清液后,悬浮在FGM-2BulletKit 20ml中,获得细胞悬浮液。用20μg/cm2浓度的基底膜基质,在底面包被了30分钟以上的90毫米细胞培养Petri培养皿上,按10ml/培养皿逐个加入所获得的细胞悬浮液,来接种细胞。
1日后,去除培养基,用PBS(-)洗涤后,加入0.25%胰蛋白酶-1mMEDTA溶液(Invitrogen公司生产、货号25200-056),在37℃静置5分钟,去除0.25%胰蛋白酶-1mM EDTA溶液,然后,加入20ml含1x抗生素-抗真菌剂和和10%FBS(Invitrogen公司生产、货号26140-079)的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃下离心分离5分钟。去除上清液后,悬浮在FGM-2BulletKit 80ml中,获得细胞悬浮液。用20μg/cm2浓度的基底膜基质,在底面包被了30分钟以上的90毫米细胞培养Petri培养皿上,按10ml/培养皿逐个加入所获得的细胞悬浮液,来接种细胞。
1日后,去除培养基,加入10ml的3基因逆转录病毒载体液,37℃下感染24小时。去除病毒上清液,加入10ml的MEF驯化的ES培养基,在37℃培养1天。之后每2天更换MEF驯化的ES培养基。
自导入基因16天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,每天更换培养基。自导入基因26天后,从集落中用小镊子挑取4个克隆(1-4、1-7、1-8、1-9),33天后,从集落中挑取3个克隆(1-2、1-5、1-6),移至滋养层细胞上。滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞(DSPharma Biomedical公司生产;货号R-PMEF-CF),在诱导性恶性干细胞的前一天,接种到用5.0x 104细胞/cm2明胶包被的24孔板(Iwaki公司生产;货号11-020-012)上。
下面显示了各个克隆的传代数(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液中的天数(day)。
<RB患者的皮肤组织来源的人诱导性前癌干细胞>
RB (203)1-2
导入基因后第49天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第77天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第82天:保藏。
RB(203)1-4
导入基因后第49天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第77天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第82天:保藏。
RB203(1-5)
导入基因后第53天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第60天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第66天:传代(第4代)和保藏
导入基因后第69天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏。
RB203(1-6)
导入基因后第53天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第59天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第63天:传代(第4代)和保藏
导入基因后第66天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏。
RB203(1-7)
导入基因后第56天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第77天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第82天:保藏。
RB203(1-8)
导入基因后第56天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第77天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第82天:保藏。
RB203(1-9)
导入基因后第56天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第59天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第82天:保藏。
如上制备具有内源性抑癌基因突变的人诱导性前癌干细胞。这些克隆是在单侧等位基因上具有内源性抑癌基因(RB1)的生殖系列突变的人诱导性前癌干细胞。
实施例16.从RB患者癌组织来源的细胞制备人诱导性恶性干细胞
从作为家族性肿瘤患者的RB患者(1岁、男性、日本人、RB1基因的第706位密码子(706:TGT)的碱基G替换为碱基A)的癌组织(成视网膜细胞瘤)中,如下建系具有内源性抑癌基因突变的人诱导性恶性干细胞。将1小瓶冷冻保藏的成视网膜细胞瘤患者的成视网膜细胞瘤(医药基盘研究所;资源序号:KURB2359批号:091285)在37℃恒温槽中解冻,悬浮在含1x抗生素-抗真菌剂和10%的FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,获得10ml细胞悬浮液。
然后,将获得的细胞悬浮液在1000rpm、4℃下离心分离5分钟,去除上清液,之后加入40ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,在1000rpm、4℃下再次离心分离5分钟。去除上清液后,加入20ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基,接种到胶原蛋白包被的100mm培养皿(Iwaki公司生产、货号11-018-006)上。
1日后,去除培养基,加入10ml的3基因(POU5F1、KLF4、SOX2的比例依次为4:2:1)逆转录病毒载体液,37℃下感染48小时。去除病毒上清液,将丝裂霉素处理过的MEF(DS Pharma Biomedical公司生产;货号R-PMEF-CF)5.0x 104细胞/cm2悬浮在10ml含1x抗生素-抗真菌剂和10%FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,接种到培养RB患者的癌组织来源的基因导入细胞的胶原蛋白包被的100mm培养皿上,共培养。
之后每3天更换MEF驯化的ES培养基,自导入基因21天后,每天更换不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1。
自导入基因21天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,每天更换培养基。自导入基因21天后,从集落中用小镊子挑取5个克隆(1-1、1-2、1-3、1-4、1-6),移至滋养层细胞上。滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞(DS Pharma Biomedical公司生产;货号R-PMEF-CF),在诱导性恶性干细胞的前一天,接种到用5.0x 104细胞/cm2明胶包被的24孔板(Iwaki公司生产;货号11-020-012)上。
下面显示了各个克隆的传代数(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液中的天数(day)。
<RB患者的癌组织来源的人诱导性恶性干细胞>
RBT203(1-1)
导入基因后第28天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第33天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第38天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏。
RBT203(1-2)
导入基因后第32天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第56天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第61天:保藏。
RBT203(1-3)
导入基因后第32天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第56天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第61天:保藏。
RBT203(1-4)
导入基因后第32天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第39天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第45天:传代和保藏
导入基因后第48天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏。
RBT203(1-6)
导入基因后第32天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第39天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第45天:传代和保藏
导入基因后第48天:RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理和保藏。
如上制备了具有内源性抑癌基因突变的人诱导性恶性干细胞。这些克隆是在单侧等位基因上具有内源性抑癌基因(RB1)的生殖系列突变的人诱导性恶性干细胞。
实施例17.从RB患者皮肤组织来源的细胞制备人诱导性前癌干细胞
从RB患者(2岁、女性、日本人)的皮肤组织(传代数1)中,如下建系人诱导性前癌干细胞。将1支冷冻保藏的源自成视网膜细胞瘤患者的皮肤组织的体细胞(医药基盘研究所;资源序号:KURB2435登录号:080687)在37℃恒温槽中解冻,悬浮在含1x抗生素-抗真菌剂和10%的FBS的DMEM(高葡萄糖)培养基中,获得20ml细胞悬浮液。
然后,将获得的细胞悬浮液在1000rpm、4℃下离心分离5分钟,去除上清液,之后悬浮在FGM-2BulletKit 20ml中,获得细胞悬浮液。用20μg/cm2浓度的基底膜基质,在底面包被了30分钟以上的90毫米细胞培养Petri培养皿上,按10ml/培养皿逐个加入所获得的细胞悬浮液,来接种细胞。
2天后,去除培养基,加入10ml的3基因逆转录病毒载体液,37℃下感染24小时。去除病毒上清液,加入10ml MEF驯化的ES培养基,在37℃培养一天。之后,每2天更换MEF驯化的ES培养基。
自导入基因14天后,将培养基更换为不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基。自导入基因18天后,再每2天更换MEF驯化的ES培养基。自导入基因36天后,将培养基更换为不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1。自导入基因38天后,更换MEF驯化的ES培养基。51天后,用不含滋养层细胞的人ES/iPS细胞用培养基mTeSR1,每天更换培养基。自导入基因53天后,从集落中用小镊子挑取2个克隆(1-1、1-2),移至滋养层细胞上。滋养层细胞是经过丝裂霉素处理的小鼠胚胎成纤维细胞(DSPharma Biomedical公司生产;货号R-PMEF-CF),在诱导性恶性干细胞的前一天,接种到用5.0x 104细胞/cm2明胶包被的24孔板(Iwaki公司生产;货号11-020-012)上。
下面显示了各个克隆的传代数(p)和溶解在RNA回收用试剂盒的缓冲液中的天数(day)。
<RB患者的皮肤组织来源的人诱导性前癌干细胞>
RB(243)1-1
导入基因后第61天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第65天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第74天:保藏。
RB(243)1-2
导入基因后第61天:24孔板(第1代)→6孔板(第2代)
导入基因后第65天:6孔板(第2代)→10cm培养皿(第3代)
导入基因后第74天:保藏。
如上制备具有内源性抑癌基因突变的人诱导性前癌干细胞。这些克隆是在单侧等位基因上具有内源性抑癌基因(RB1)的生殖系列突变的人诱导性前癌干细胞。
实施例18.源自家族性肿瘤患者的癌组织的诱导性恶性干细胞的微阵 列定量分析
使用Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K),分析人诱导性恶性干细胞(RBT203(1-1))。分析软件使用GeneSpring GX 10.0,在50百分位(50th percentile)进行归一化(normalization)。实验方法与实施例5相同。
<制备总RNA和基因组DNA>
将实施例16的人诱导性恶性干细胞(RBT203(1-1))的总RNA和基因组DNA,,从事先用RLT缓冲液(RNA纯化前的细胞裂解液)处理的溶液中,用AllPrep DNA/RNAMini Kit(50)(QIAGEN公司生产;货号80204)进行提取。
(1)基因组DNA的质量检查
用NanoDrop ND-1000(NanoDrop Technologies)评估DNA浓度和DNA纯度,确定任意样品中都具有足够的浓度和高纯度。
(2)总RNA的质量检查
使用用于RNA的LabChip(Agilent公司生产的注册商标)试剂盒,用Agilent 2100Bioanalyzer(Agilent公司生产)检查总RNA的质量,所有的RNA样品质量良好。此外,用NanoDrop ND-1000(NanoDrop Technologies)评估RNA浓度和RNA纯度,确定任意样品中都具有cRNA合成必需的总RNA量和高纯度。
(1)血管新生相关基因
下表77〔hES_ES01vs RBT203(1-1)〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的血管新生相关基因的探针中,本发明的人诱导性恶性干细胞RBT203(1-1)中表达比人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392)的表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。此外,图中(图9)显示了表达升高2倍以上的血管新生相关基因的探针描述。由此可见,人诱导性恶性干细胞是血管新生相关基因表达升高2倍以上的细胞。
[表77]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
MMP2 NM_004530 A_23_P163787
PLAU NM_002658 A_23_P24104
AKT1 NM_005163 A_23_P2960
EFNA1 NM_004428 A_23_P113005
TGFB1 NM_000660 A_24_P79054
KDR NM_002253 A_24_P71973
COL18A1 NM_030582 A_24_P57426
SPHK1 NM_021972 A_23_P38106
EFNB2 NM_004093 A_23_P428139
VEGFA NM_001025366 A_23_P81805
CXCL3 NM_002090 A_24_P183150
MDK NM_001012334 A_23_P116235
VEGFA NM_003376 A_23_P70398
ANGPTL4 NM_139314 A_23_P159325
FGFR3 NM_000142 A_23_P212830
ANGPT2 NM_001147 A_23_P60079
ANPEP NM_001150 A_23_P88626
EFNA1 NM_004428 A_23_P254512
NRP1 NM_003873 A_24_P135322
NRP2 NM_201266 A_23_P209669
ID3 NM_002167 A_23_P137381
VEGFA NM_001025366 A_24_P12401
NRP2 NM_201266 A_23_P393727
SERPINF1 NM_002615 A_23_P100660
VEGFA NM_003376 A_24_P179400
EFNB2 NM_004093 A_24_P355944
TGFB2 A_24_P148261
TNFAIP2 NM_006291 A_23_P421423
FGFR3 NM_000142 A_23_P500501
TIMP1 NM_003254 A_23_P62115
ID1 NM_002165 A_23_P252306
JAG1 NM_000214 A_23_P210763
PDGFA NM_002607 A_23_P113701
NRP1 NM_003873 A_24_P928052
KDR NM_002253 A_23_P58419
NOTCH4 NM_004557 A_23_P365614
(2)信号传递相关基因
下表78〔hiPS-201B7vs RBT203-1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的信号传递相关基因的探针中,人诱导性恶性干细胞RBT203(1-1)中,与人诱导性多能干细胞hiPS-201B7相比,表达升高2倍以上的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。此外,图中(图10)显示了表达升高2倍以上的信号传递相关基因的探针描述。由此可见,人诱导性恶性干细胞是信号传递相关基因表达升高2倍以上的细胞。
[表78]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
CCND1 NM_053056 A_24_P124550
CCND1 NM_053056 A_23_P202837
FOS NM_005252 A_23_P106194
TP53 NM_000546 A_23_P26810
BAX NM_138764 A_23_P208706
EGR1 NM_001964 A_23_P214080
FN1 NM_212482 A_24_P119745
BAX NM_138765 A_23_P346311
FOXA2 NM_021784 A_24_P365515
CCL2 NM_002982 A_23_P89431
HSPB1 NM_001540 A_32_P76247
TCF7 NM_003202 A_23_P7582
VEGFA NM_003376 A_23_P70398
BAX NM_138763 A_23_P346309
HSPB1 NM_001540 A_23_P257704
FN1 NM_212482 A_24_P85539
VEGFA NM_003376 A_24_P179400
BMP4 NM_001202 A_23_P54144
BMP2 NM_001200 A_23_P143331
LEF1 NM_016269 A_24_P20630
FN1 NM_054034 A_24_P334130
FOXA2 NM_021784 A_24_P365523
FOXA2 NM_021784 A_23_P500936
FASN NM_004104 A_23_P44132
IGFBP3 NM_001013398 A_24_P320699
HSPB1 NM_001540 A_24_P86537
GYS1 NM_002103 A_23_P208698
(3)自我复制相关基因
下表79〔hES_ES01=RBT203-1-1〕记载了在Agilent公司生产的全人类基因组寡DNA微阵列(4X44K)上搭载的自我复制相关基因的探针中,人诱导性恶性干细胞RBT203(1-1)中表达,与人胚胎干细胞hES_ES01(GSM194392)几乎相同程度(1/2至2倍)的基因的基因符号、GenBank登录号和探针。此外,图中(图11)显示了表达几乎相同程度(1/2至2倍)的自我复制相关基因的探针描述。
由此可见,人诱导性恶性干细胞是表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因(自我复制相关基因)的细胞。
[表79]
GeneSymbol GenbankAccession ProbeName
NODAL NM_018055 A_23_P127322
GABRB3 NM_000814 A_23_P14821
DNMT3B NM_175850 A_23_P28953
TERT NM_198253 A_23_P110851
PODXL NM_005397 A_23_P215060
TDGF1 NM_003212 A_32_P135985
POU5F1 NM_002701 A_23_P59138
CDH1 NM_004360 A_23_P206359
GABRB3 NM_000814 A_23_P10966
ACVR2B NM_001106 A_24_P231132
ZIC3 NM_003413 A_23_P327910
SOX2 NM_003106 A_23_P401055
NANOG NM_024865 A_23_P204640
FLT1 NM_002019 A_24_P42755
ACVR2B NM_001106 A_23_P109950
TDGF1 NM_003212 A_23_P366376
LIN28 NM_024674 A_23_P74895
SALL4 NM_020436 A_23_P109072
DPPA4 NM_018189 A_23_P380526
ACVR2B NM_001106 A_32_P134209
CYP26A1 NM_057157 A_23_P138655
CD24 L33930 A_23_P85250
根据上述结果,通过实验上验证了源自作为家族性肿瘤患者的成视网膜细胞瘤(RB)患者的癌组织的人诱导性恶性干细胞,不仅癌症相关基因表达升高,而且与人胚胎干细胞几乎同等地表达胚胎干细胞中特征性的基因。
(工业实用性)
本发明的诱导性癌症干细胞不仅保持(残存)了原料体细胞所具有的(a)抑癌基因突变或(b)癌症相关基因表达升高等异常,还能够无限的自我复制。因此,本发明的诱导性癌症干细胞实质上能够长期传代培养,并易于诱导为具有组织细胞性质的癌细胞,在筛选癌症创新药物靶的方法、筛选癌症治疗药物的方法和筛选癌症诊断药物的方法等筛选方法、癌症疫苗的制备方法、癌症模型动物的制备等、癌症治疗研究和癌症相关性创新药物研究中非常有效。

Claims (20)

1.诱导性癌症干细胞,是诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞,其特征在于:
至少具有下述(1)和(2)的要素:
(1)表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因;
(2)具有(a)内源性抑癌基因突变,或(b)内源性癌症相关基因的表达升高中任一种的异常。
2.权利要求1中记载的诱导性癌症干细胞,所述诱导性癌症干细胞中表达的所述(1)自我复制相关基因的表达量,与胚胎干细胞中表达的基因的表达量相比,是1/8至8倍。
3.权利要求1或2中记载的诱导性癌症干细胞,是诱导性前癌干细胞。
4.权利要求3中记载的诱导性癌症干细胞,(a)所述抑癌基因是APC基因或RB1基因。
5.权利要求1或2中记载的诱导性癌症干细胞,是诱导性恶性干细胞。
6.权利要求5中记载的诱导性癌症干细胞,(b)所述癌症相关基因,是选自下述群组中所含的基因的群中的至少1种基因群,
所述群组由血管新生相关基因群、癌症相关通路基因群、间质屏障相关基因群、上皮-间充质转化相关基因群、胃癌相关基因群、自主增殖相关基因群、TGFβ/BMP信号相关基因群、组织浸润·转移相关基因群、Wnt信号相关基因群、信号传递相关基因群、Notch信号相关基因群、乳腺癌和雌激素受体信号相关基因群、结肠癌相关基因群、低氧信号相关基因群、GPCR信号相关基因群、药剂耐受性相关基因群、Hedgehog信号相关基因群、PI3K-AKT信号相关基因群、药物代谢基因群、癌症分子机制基因群、SMAD信号网络相关基因群、胰腺癌相关基因群、前列腺癌相关基因群、肝癌相关基因群、肺癌相关基因群所构成。
7.权利要求5或6中记载的诱导性癌症干细胞,除(b)所述内源性癌症相关基因外,选自下述群组中所含的基因的群中的至少1种内源性基因也发生基因表达升高,
所述群组由胁迫和毒性相关基因群、表观遗传学染色质修饰酶基因群、干细胞转录因子基因群所构成。
8.权利要求5~7的任一项中记载的诱导性癌症干细胞,除(b)所述内源性癌症相关基因外,选自肝细胞特异性基因群中所含的基因的群中的至少1种基因也发生基因表达升高。
9.权利要求5~8的任一项中记载的诱导性癌症干细胞,还表达中内胚层系干细胞、内胚层系干细胞中特征性表达的基因。
10.权利要求9中记载的诱导性癌症干细胞,所述中内胚层系干细胞中特征性的基因是GSC基因,所述内胚层系干细胞中特征性的基因,是选自GSC基因、GATA4基因、FOXA2基因、SOX17基因中的至少一种。
11.诱导性癌症干细胞的制备方法,所述诱导性癌症干细胞是诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞,是由(a)具有内源性抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞,以及从成癌的哺乳动物中采集的非胚胎的原料体细胞,制备具有权利要求1的(1)和(2)的特征的诱导性癌症干细胞的方法,其特征在于:
进行使所述原料体细胞处于POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物在所述原料体细胞中存在的状态的诱导步骤。
12.权利要求11中记载的诱导性癌症干细胞的制备方法,POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因的基因产物在所述原料体细胞中的存在比例,满足POU5F1基因>SOX2基因的关系。
13.权利要求11或12中记载的制备方法,使用POU5F1基因、KLF4基因和SOX2基因,或这些的基因产物。
14.权利要求11~13的任一项中记载的制备方法,还包括在1个孔中分选1个细胞进行增殖的步骤。
15.权利要求11~14的任一项中记载的制备方法,还包括通过鉴别能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞的恶性性质或特异性标志物而进行分选的分选步骤。
16.权利要求15中记载的制备方法,所述分选步骤,
是对将(a)具有内源性抑癌基因突变的哺乳动物中采集的体细胞以及从成癌的哺乳动物中采集的非胚胎原料体细胞,进行诱导处理后的细胞,
以及,
作为比较对象的,从哺乳动物中采集的体细胞诱导而成的诱导性中内胚层系干细胞、诱导性内胚层系干细胞或诱导性多能干细胞或者胚胎干细胞
进行比较,通过鉴别恶性性质或特异性标志物的而进行分选的步骤。
17.权利要求15或16中记载的制备方法,所述分选步骤,
是通过鉴别与选自下述群组中所含的基因的群中的至少1种基因相关的癌症相关基因的表达升高而进行分选的分选步骤,
所述群组由血管新生相关基因群、癌症相关通路基因群、间质屏障相关基因群、上皮-间充质转化相关基因群、胃癌相关基因群、自主增殖相关基因群、TGFβ/BMP信号相关基因群、组织浸润·转移相关基因群、Wnt信号相关基因群、信号传递相关基因群、Notch信号相关基因群、乳腺癌和雌激素受体信号相关基因群、结肠癌相关基因群、低氧信号相关基因群、GPCR信号相关基因群、药剂耐受性相关基因群、Hedgehog信号相关基因群、PI3K-AKT信号相关基因群、药物代谢基因群、癌症分子机制基因群、SMAD信号网络相关基因群、胰腺癌相关基因群、前列腺癌相关基因群、肝癌相关基因群、肺癌相关基因群所构成。
18.选自筛选癌症创新药物靶的方法、筛选癌症治疗药物的方法和筛选癌症诊断药物的方法中的1种筛选方法,其特征在于:使用权利要求1~10的任一项中记载的诱导性癌症干细胞。
19.癌症疫苗的制备方法,其特征在于:
使用权利要求1~10的任一项中记载的诱导性癌症干细胞。
20.癌症模型动物的制备方法,其特征在于:
向实验动物中移植权利要求1~10的任一项中记载的诱导性癌症干细胞。
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