JP2001037471A - Production of transplantable hematopoietic cell - Google Patents

Production of transplantable hematopoietic cell

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JP2001037471A
JP2001037471A JP11213497A JP21349799A JP2001037471A JP 2001037471 A JP2001037471 A JP 2001037471A JP 11213497 A JP11213497 A JP 11213497A JP 21349799 A JP21349799 A JP 21349799A JP 2001037471 A JP2001037471 A JP 2001037471A
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hematopoietic
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hematopoietic stem
cell line
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Tatsutoshi Nakahata
龍俊 中畑
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Kirin Brewery Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing hematopoietic mast cells by transforming mammalian animal cells such as embryonic type hematopoietic cells, etc., to the hematopoietic mast cells. SOLUTION: This method for producing hematopoietic mast cells comprises co-culturing mammalian animal cells capable of being transformed to the hematopoietic mast cells by a co-culture of a cell line separated from the AGM zone of a mammalian animal fetus, made as the cell line and capable of sustaining the propagation or living of the hematopoietic mast cells and hematopoietic precursor cells e.g. umbilical blood cells, embryonic mast cells, embryonic germ cells, primordial germ cells, cells derived from para-aorta splanchnic mesoderm or umbilical vesicle, neural mast cells or endothelial cells, with the above cell line for transforming the mammalian animal cells to the hematopoietic mast cells.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、造血幹細胞の産生
方法に関し、詳しくは、哺乳動物細胞を造血幹細胞に変
換することにより造血幹細胞を産生する方法に関する。
本発明は、生体外における造血幹細胞の増幅操作、及び
骨髄移植などの医療分野に利用することができる。
[0001] The present invention relates to a method for producing hematopoietic stem cells, and more particularly, to a method for producing hematopoietic stem cells by converting mammalian cells into hematopoietic stem cells.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to medical fields such as an operation for expanding hematopoietic stem cells in vitro and bone marrow transplantation.

【0002】[0002]

【従来の技術】生体に流れる成熟血球の寿命は短期間
(ヒトでは赤血球で約120日、血小板で約7日)であ
り、新たな成熟血球細胞が絶えず未熟な造血細胞から分
化することにより供給されている。これら造血細胞の分
化の最上流に位置するとされる造血幹細胞は、下流の細
胞を産生するとともに、ゆっくりと自己複製し生涯造血
細胞の補給を行っていると考えられている。分化の進ん
だ造血細胞と異なり、造血幹細胞は生涯に亘り生存でき
る。骨髄移植、末梢血幹細胞移植、臍帯血移植では、生
着能がある造血幹細胞を移植することに意義がある。つ
まり、一度移植を成功させれば生涯に亘り移植の恩恵を
期待できるのである。
2. Description of the Related Art The life span of mature blood cells flowing through a living body is short (about 120 days for red blood cells and about 7 days for platelets in humans), and new mature blood cells are constantly supplied by differentiation from immature hematopoietic cells. Have been. It is believed that these hematopoietic stem cells, which are considered to be the most upstream of the differentiation of hematopoietic cells, produce cells downstream and slowly self-renew to replenish hematopoietic cells throughout their lives. Unlike differentiated hematopoietic cells, hematopoietic stem cells can survive for life. In bone marrow transplantation, peripheral blood stem cell transplantation, and umbilical cord blood transplantation, it is significant to transplant viable hematopoietic stem cells. In other words, once transplantation is successful, the benefits of transplantation can be expected for a lifetime.

【0003】ところで、血液細胞は、哺乳類では種を越
えてほぼ同様のメカニズムで発生すると考えられてお
り、造血細胞の発生様式は、モデル動物としてマウスを
用いて検討されている。
[0003] By the way, it is considered that blood cells are generated by almost the same mechanism in mammals regardless of species, and the mode of generation of hematopoietic cells has been studied using a mouse as a model animal.

【0004】造血細胞は2つの異なる部位から発生して
くる(Dzierzak, E., Immunology Today, 19:228-236,
1998)。その一つは、胚外領域(extraembryonic sit
e)である卵黄嚢であり、もっとも早く胎生7日目に出
現する。卵黄嚢で造血細胞は、血島と呼ばれる細胞集塊
を形成しながら増殖する。しかし、卵黄嚢に存在する造
血細胞は、成体マウスに移植しても長期間生着せず、造
血幹細胞としての性質を具備していない。
[0004] Hematopoietic cells originate from two different sites (Dzierzak, E., Immunology Today, 19: 228-236,
1998). One of them is the extraembryonic region (extraembryonic sit
e) Yolk sac, which appears earliest on day 7 of embryo. Hematopoietic cells proliferate in the yolk sac while forming cell clumps called blood islands. However, hematopoietic cells present in the yolk sac do not survive for a long time even when transplanted into adult mice, and do not have the properties of hematopoietic stem cells.

【0005】卵黄嚢とは別に、胎生8.5日に、胚(em
bryo proper)のパラ大動脈臓側中胚葉(PAS:paraaort
ic splanchnopleural mesoderm)で、造血細胞の出現が
確認される。胎生8.5日には血管系が確立され、卵黄
嚢、胚の間で血流が開始される。血管系確立以前に卵黄
嚢とPASを分離し培養する実験により、PASにも造血細胞
へと分化する細胞が存在することが示され、卵黄嚢、PA
Sの2カ所で独立に造血細胞は出現するものと考えられ
ている。つまり、胎生7.5から8.5日目の胚から、
PASを分離しインビトロの骨髄性造血細胞及びリンパ球
細胞を分化させうる条件で培養すると、骨髄性造血細胞
ならびにリンパ球系造血細胞の出現が確認された(Cuma
no, A., Cell, 86:907-916, 1996)。その後、胎生8.
5日には未熟な造血細胞の性質を有するCFU-S(spleen-
clony forming unit)の発生が確認され、その頻度は卵
黄嚢におけるものよりも多いことから、造血幹細胞はPA
Sに由来するものと支持する意見が多い。
[0005] Apart from the yolk sac, the embryo (em)
bryo proper) para-aortic mesoderm (PAS: paraaort)
ic splanchnopleural mesoderm) confirms the appearance of hematopoietic cells. At 8.5 days of fetal life, a vasculature is established and blood flow is started between the yolk sac and the embryo. Experiments separating and culturing the yolk sac and PAS before the establishment of the vasculature showed that PAS also contained cells that differentiated into hematopoietic cells.
It is thought that hematopoietic cells appear independently in two places of S. In other words, from embryos 7.5 to 8.5 days old,
When PAS was isolated and cultured under conditions that could differentiate myeloid hematopoietic cells and lymphocyte cells in vitro, the appearance of myeloid hematopoietic cells and lymphoid hematopoietic cells was confirmed (Cuma
no, A., Cell, 86: 907-916, 1996). Thereafter, the embryos 8.
On the 5th, CFU-S (spleen-
clony forming unit) has been confirmed and its frequency is higher than that in the yolk sac.
There are many opinions that S originated.

【0006】PASで発生した胎児型造血細胞は、器官形
成が進みaorta-gonad-mesonephros(AGM)として認識さ
れるまで発生が進むと(胎生10.5日)、造血幹細胞
としての形質を獲得し、成体への生着能を持つようにな
る(Muller, A.M., Immunity, 1:291-301, 1994, Medvi
nsky, A., Cell, 86;897-906, 1996)。その後、AGMに
存在する造血細胞は肝臓へ移動し、肝臓は出生直後まで
造血器官としても機能する。胎生16日ころには、造血
幹細胞は成体の造血器官である骨髄へと移行し、生涯骨
髄が造血器官として機能する。以上のように、PASで発
生した細胞がAGMで次第に造血幹細胞に変化、増殖し、
成体型の造血システムが構築されていくものと考えられ
ている。
[0006] When fetal hematopoietic cells generated by PAS progress until organ formation progresses and is recognized as aorta-gonad-mesonephros (AGM) (embryo 10.5 days), they acquire the characteristics as hematopoietic stem cells. Have the ability to survive in adults (Muller, AM, Immunity, 1: 291-301, 1994, Medvi
nsky, A., Cell, 86; 897-906, 1996). Thereafter, the hematopoietic cells present in the AGM migrate to the liver, which also functions as a hematopoietic organ right after birth. Around the 16th day of fetal life, hematopoietic stem cells migrate to the bone marrow, which is an adult hematopoietic organ, and the bone marrow functions as a hematopoietic organ for life. As described above, cells generated by PAS gradually change into hematopoietic stem cells by AGM, proliferate,
It is thought that an adult type hematopoietic system will be constructed.

【0007】上記のように、造血幹細胞の発生分化に関
する研究は着実に進んでおり、造血幹細胞を生体外で増
幅する方法も提案されている。例えば、AGM領域を組織
培養(organ culture)することで、AGMに存在する成体
型の造血幹細胞を増幅し得ることが知られている(WO98
/12304)。また、哺乳動物胎児のAGM領域から分離、
株化され、かつ、造血幹細胞および造血前駆細胞の増殖
または生存を支持し得る細胞株とともに、造血幹細胞又
は造血前駆細胞を培養することにより、造血幹細胞また
は造血前駆細胞を増殖または生存を支持する方法が報告
されている(WO99/03980)。
As described above, studies on the development and differentiation of hematopoietic stem cells are steadily progressing, and a method of expanding hematopoietic stem cells in vitro has been proposed. For example, it is known that adult hematopoietic stem cells present in AGM can be expanded by tissue culture of the AGM region (WO98).
/ 12304). Also, separated from the AGM region of the mammalian fetus,
A method for supporting proliferation or survival of hematopoietic stem cells or hematopoietic progenitor cells by culturing hematopoietic stem cells or hematopoietic progenitor cells together with a cell line that is established and can support the proliferation or survival of hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells Has been reported (WO99 / 03980).

【0008】しかし、胎児型造血細胞等の哺乳動物細胞
を造血幹細胞に変換する方法については未だ報告されて
いない。尚、Yoderらは、胎生9日目の卵黄嚢の細胞が
新生マウスに生着することを示しているが(Yoder, M.
C., Immunity 7:335-344, 1997)、この結果は、胎児に
血管系が樹立された後のものであり、血流に乗ってAGM
から造血幹細胞が卵黄嚢に移動してきた可能性を否定で
きない。また、新生マウスに移植しているものであり、
成体への移植能について何ら言及していない。
However, a method for converting mammalian cells such as fetal hematopoietic cells into hematopoietic stem cells has not yet been reported. Yoder et al. Have shown that cells of the yolk sac on the 9th day of embryo transfer to newborn mice (Yoder, M. et al.
C., Immunity 7: 335-344, 1997), the result after the vasculature was established in the fetus.
The possibility that hematopoietic stem cells have migrated to the yolk sac cannot be ruled out. It is also transplanted into newborn mice,
No mention is made of adult transplantability.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、胎児型造血
細胞等の哺乳動物細胞を造血幹細胞に変換することによ
り、造血幹細胞を産生する方法を提供することを課題と
する。
An object of the present invention is to provide a method for producing hematopoietic stem cells by converting mammalian cells such as fetal hematopoietic cells into hematopoietic stem cells.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者は、胎児型造血
細胞等の哺乳動物細胞を、哺乳動物胎児のAGM領域か
ら分離、株化され、かつ、造血幹細胞および造血前駆細
胞の増殖または生存を支持し得る細胞株と共培養するこ
とにより、前記哺乳動物細胞を造血幹細胞に変換するこ
とができることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have isolated and established mammalian cells, such as fetal hematopoietic cells, from the AGM region of mammalian fetuses, and have grown or survived hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells. It has been found that the above-mentioned mammalian cells can be converted into hematopoietic stem cells by co-culturing with a cell line capable of supporting E. coli, and the present invention has been completed.

【0011】すなわち本発明は、哺乳動物胎児のAGM
領域から分離、株化され、かつ、造血幹細胞および造血
前駆細胞の増殖または生存を支持し得る細胞株との共培
養により造血幹細胞に変換し得る哺乳動物細胞を、前記
細胞株と共培養することにより、哺乳動物細胞を造血幹
細胞に変換することを特徴とする造血幹細胞の産生方法
である。
That is, the present invention relates to a mammalian fetal AGM.
Co-culturing mammalian cells that can be converted into hematopoietic stem cells by co-culturing with a cell line that can support proliferation or survival of hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells, which is isolated from the region and established, and that supports hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells. And converting the mammalian cells into hematopoietic stem cells.

【0012】また本発明は、前記方法において、前記哺
乳動物細胞は、臍帯血細胞、胚性幹細胞(embryonic ste
m cell; ES cell)、胚性生殖細胞(embryonic germ cel
l; EG cell)、始原生殖細胞(primordial germ cell)
パラ大動脈臓側中胚葉もしくは卵黄嚢由来の細胞、神経
幹細胞、血管内皮細胞または胚性幹細胞から選ばれる方
法を提供する。
[0012] The present invention also relates to the above method, wherein the mammalian cells are cord blood cells, embryonic stem cells.
m cell; ES cell), embryonic germ cell
l; EG cell), primordial germ cell
Provided is a method selected from cells derived from para-aortic mesoderm or yolk sac, neural stem cells, vascular endothelial cells, or embryonic stem cells.

【0013】さらに本発明は、前記哺乳動物細胞は、パ
ラ大動脈臓側中胚葉または卵黄嚢由来の細胞である前記
方法を提供する。本発明はまた、前記細胞株は、マウス
またはヒト由来である前記方法を提供する。
Further, the present invention provides the above method, wherein the mammalian cell is a cell derived from para-aortic mesoderm or yolk sac. The present invention also provides the method, wherein the cell line is derived from a mouse or a human.

【0014】本発明はさらに、前記方法において、前記
哺乳動物細胞から変換した造血幹細胞の増殖を伴う方法
を提供する。また本発明は、前記方法において、前記細
胞株を培養器の内壁に付着性に生育させて層を形成さ
せ、該細胞株の層に哺乳動物細胞を重層して培養するこ
とを特徴とする方法を提供する。
[0014] The present invention further provides a method according to the above method, wherein the method is accompanied by expansion of hematopoietic stem cells converted from the mammalian cells. Further, the present invention provides the method, wherein the cell line is adheredly grown on an inner wall of an incubator to form a layer, and a mammalian cell is overlaid on the cell line layer and cultured. I will provide a.

【0015】さらに本発明は、前記方法において、前記
造血幹細胞は、哺乳動物成体への移植能を有することを
特徴とする方法を提供する。尚、本明細書において、造
血幹細胞とは、成体個体に長期の生着を示し、種々の造
血細胞系譜への分化能を持つ細胞をいう。また、生着能
を有する造血幹細胞から派生してくる造血細胞を成体型
造血細胞、造血幹細胞に由来しない発生初期の造血細胞
を胎児型造血細胞という。また、胚(embryo proper)
とは将来個体として成長する部分をいう。
Further, the present invention provides the above method, wherein the hematopoietic stem cell has an ability to transplant into an adult mammal. In this specification, hematopoietic stem cells refer to cells that show long-term engraftment in adult individuals and have the ability to differentiate into various hematopoietic cell lineages. In addition, hematopoietic cells derived from hematopoietic stem cells capable of engraftment are referred to as adult hematopoietic cells, and hematopoietic cells in the early development that are not derived from hematopoietic stem cells are referred to as fetal hematopoietic cells. Also, embryo (embryo proper)
Is the part that grows as an individual in the future.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明においては、哺乳動物細胞
を造血幹細胞に変換することにより、造血幹細胞を産生
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, hematopoietic stem cells are produced by converting mammalian cells into hematopoietic stem cells.

【0017】本発明に用いる哺乳動物細胞は、哺乳動物
胎児のAGM領域から分離、株化され、かつ、造血幹細
胞および造血前駆細胞の増殖または生存を支持し得る細
胞株(以下、「AGM由来ストローマ細胞株」とい
う。)との共培養により造血幹細胞に変換し得る細胞で
ある。以下、このような潜在的性質を有する哺乳動物細
胞を、単に「哺乳動物細胞」ということがある。哺乳動
物細胞は、後述の種々の組織、器官から得ることがで
き、具体的には、臍帯血細胞、PAS由来の細胞、もしく
は胚性幹細胞、胚性生殖細胞、始原生殖細胞、卵黄嚢由
来の細胞、神経幹細胞、血管内皮細胞等が挙げられる
が、AGM由来ストローマ細胞株との共培養により造血
幹細胞に変換し得る細胞であればこれらに制限されな
い。尚、哺乳動物細胞は、他の細胞から完全に分離され
ている必要はなく、目的とする細胞が含まれる組織に存
在する細胞が混在していても差し支えない。
The mammalian cell used in the present invention is a cell line (hereinafter referred to as "AGM-derived stromal cell") which is isolated and established from the AGM region of a mammalian fetus and which can support the growth or survival of hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells. A cell that can be converted into a hematopoietic stem cell by co-culture with a cell line. Hereinafter, a mammalian cell having such a potential property may be simply referred to as a “mammalian cell”. Mammalian cells can be obtained from various tissues and organs described below. Specifically, cord blood cells, cells derived from PAS, or embryonic stem cells, embryonic germ cells, primordial germ cells, cells derived from yolk sac And neural stem cells, vascular endothelial cells, and the like, but are not limited thereto as long as they can be converted into hematopoietic stem cells by co-culture with an AGM-derived stromal cell line. The mammalian cell does not need to be completely separated from other cells, and may be a mixture of cells present in the tissue containing the target cell.

【0018】実施例に示すように、卵黄嚢又はPAS領域
の細胞を、生着可能な造血細胞に分化させることが可能
である。成体骨髄に存在する造血細胞は、胚に移植する
と胎児型のヘモグロビンを産生するようになる(Geige
r, H., Cell, 93:1055-1065,1998)。これは、細胞を取
り巻く環境により細胞を脱分化の方向に向かわせること
ができることを示している。これまで造血幹細胞移植に
供されてきた骨髄、末梢血、臍帯血には造血幹細胞以外
に、AGM由来ストローマ細胞株と培養することにより
生着能を持つ細胞が存在することが推測され、これらの
組織をAGM由来ストローマ細胞株と培養することで生
着能を持つ造血細胞を作り出すことも可能であると考え
られる。
As shown in the Examples, cells in the yolk sac or PAS region can be differentiated into viable hematopoietic cells. Hematopoietic cells present in adult bone marrow produce fetal hemoglobin when transplanted into embryos (Geige
r, H., Cell, 93: 1055-1065, 1998). This indicates that the environment surrounding the cells can direct the cells toward dedifferentiation. It is presumed that bone marrow, peripheral blood, and umbilical cord blood that have been subjected to hematopoietic stem cell transplantation, in addition to hematopoietic stem cells, have cells capable of engraftment by culturing with an AGM-derived stromal cell line. It is thought that by culturing the tissue with an AGM-derived stromal cell line, hematopoietic cells capable of engraftment can be produced.

【0019】造血細胞は、血管内皮細胞より発生してく
ることが示されているので(Nishikawa, S-I., Immunit
y, 8:761-769, 1998)、血管内皮細胞の中に、造血幹細
胞に分化できる細胞が存在することも推測される。
Hematopoietic cells have been shown to originate from vascular endothelial cells (Nishikawa, SI., Immunit
y, 8: 761-769, 1998), it is also presumed that among vascular endothelial cells, there are cells that can be differentiated into hematopoietic stem cells.

【0020】胚性幹細胞(ES細胞:embryonic stem cel
l)は多分化能を有しており、マウスES細胞は胞胚に移
植すると、すべての体細胞に分化することができる。最
近、インビトロでES細胞から血管内皮細胞の特徴を持つ
造血細胞の前駆細胞を経て、造血細胞を分化、産生させ
ることが可能となってきた(Nishikawa, S-I., Develop
ment 125:1747-1757, 1998、Choi, K., Development 12
5:725-732, 1998)。すなわち、IV型コラーゲンをコー
トした培養器の上でES細胞を培養しFlk-1陽性の細胞へ
分化させ、さらにFlk-1陽性細胞の培養を上記の培養条
件で継続することで、Flk-1陽性かつ血管内皮細胞のマ
ーカーであるVE-cadherin陽性の細胞を得ることができ
る。この血管内皮細胞の性質を示すVE-cadherin陽性細
胞から、血球マーカーであるCD45を発現する造血細胞を
出現させることが可能である。しかし、これらの造血細
胞に移植先個体での生着能は確認されていない。昨年、
ヒトでもES細胞(Thomson, J.A., Science, 282:1145-1
147, 1998)、EG細胞(Shamblott, M.J., Proc. Natl.
Acad. Sci. U.S.A., 95:13762-13731, 1998)が樹立さ
れることが示され、将来このような細胞を種々の細胞系
譜に分化させ臨床に役立てることも実現性を帯びてき
た。AGM由来ストローマ細胞株を用い、ES細胞を成体
に生着可能な造血細胞に変化させることも可能であろ
う。
[0020] Embryonic stem cells (ES cells)
l) has pluripotency, and mouse ES cells can differentiate into all somatic cells when transplanted into blastula. Recently, it has become possible to differentiate and produce hematopoietic cells from ES cells in vitro via hematopoietic cell precursor cells having characteristics of vascular endothelial cells (Nishikawa, SI., Develop
ment 125: 1747-1757, 1998, Choi, K., Development 12
5: 725-732, 1998). That is, by culturing ES cells on an incubator coated with type IV collagen to differentiate into Flk-1 positive cells, and further culturing Flk-1 positive cells under the above culture conditions, Flk-1 VE-cadherin-positive cells that are positive and are markers for vascular endothelial cells can be obtained. From VE-cadherin-positive cells exhibiting the characteristics of vascular endothelial cells, hematopoietic cells expressing CD45, which is a blood cell marker, can appear. However, the viability of these hematopoietic cells in transplanted individuals has not been confirmed. last year,
ES cells even in humans (Thomson, JA, Science, 282: 1145-1
147, 1998), EG cells (Shamblott, MJ, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 95: 13762-13731, 1998) has been established, and it has become feasible to differentiate such cells into various cell lineages and use them clinically in the future. Using an AGM-derived stromal cell line, it would be possible to convert ES cells into hematopoietic cells capable of engraftment in adults.

【0021】また、クローン技術を用いれば、特定の個
体の胚発生を再現することが可能である。本発明を用い
れば、発生途上にある細胞を、意図的に造血細胞の方向
へに分化させることができよう。
The use of the cloning technique makes it possible to reproduce the embryo development of a specific individual. Using the present invention, developing cells could be intentionally differentiated toward hematopoietic cells.

【0022】最近、マウス成体の脳に存在する神経幹細
胞を移植すると造血細胞に分化することが示された(Bj
ornson, C.R.R., Science, 283:534-537, 1999)。成体
に存在する幹細胞を、他の細胞系譜の幹細胞に変換でき
ることを示している。神経幹細胞は、EGFあるいは、bFG
Fで増殖させることが可能であり(Reynolds, B.A., De
v. Biol., 175;1-13, 1996; Gritti, A., J. Neurosc
i., 16:1091-1100, 1996)、神経幹細胞を増殖させた
後、AGM由来ストローマ細胞株を用い、造血幹細胞へ分
化させることも可能であると推測される。同様にして他
の臓器の幹細胞を造血幹細胞に分化させることも可能で
あると推測される。
Recently, it has been shown that transplantation of neural stem cells present in the adult mouse brain differentiates into hematopoietic cells (Bj
ornson, CRR, Science, 283: 534-537, 1999). It shows that stem cells present in adults can be converted to stem cells of other cell lineages. Neural stem cells are EGF or bFG
Can be grown on F (Reynolds, BA, De
v. Biol., 175; 1-13, 1996; Gritti, A., J. Neurosc
i., 16: 1091-1100, 1996). It is presumed that after proliferating neural stem cells, it is possible to differentiate them into hematopoietic stem cells using an AGM-derived stromal cell line. Similarly, it is presumed that stem cells of other organs can be differentiated into hematopoietic stem cells.

【0023】上記のように血液以外でも、ヒトの採取し
やすい組織の幹細胞、ES細胞などを利用することが可能
になれば、患者本人の血液細胞から造血細胞を採取し、
造血幹細胞、あるいは種々の血球細胞を作りだし、血球
産生に障害や異常のある患者の血球回復を促進すること
ができる。
As described above, if it becomes possible to use stem cells, ES cells, and the like of tissues that can be easily collected by humans, other than blood, hematopoietic cells can be collected from blood cells of the patient,
It can produce hematopoietic stem cells or various blood cells to promote blood cell recovery in patients with impaired or abnormal blood cell production.

【0024】本発明に用いるAGM由来ストローマ細胞
株は、哺乳動物胎児のAGM領域から分離、株化され、
かつ、造血幹細胞および造血前駆細胞の増殖または生存
を支持し得る細胞株であって、その分離、株化の方法
は、WO99/03980に記載されている。具体的には、例えば
以下のようにして分離、株化することができる。
The AGM-derived stromal cell line used in the present invention is isolated and established from the AGM region of a mammalian fetus.
In addition, a cell line capable of supporting the growth or survival of hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells, and a method for separating and establishing the cell line is described in WO99 / 03980. Specifically, for example, they can be separated and established as follows.

【0025】マウスの雌雄をSPF(specific pathogen
-free)の環境のもとで飼育し、雌を雄と一晩、同じケー
ジにいれ、翌朝、膣栓の存在が確認された雌マウスを新
しいケージに移して飼育する。膣栓の確認された日を、
懐胎0.5日とし、懐胎8〜13日、好ましくは10.
5日目のマウスから胎児を摘出する。胎児からAGM領
域を分離する方法は、Godin等(Godin, I., Proc.Natl.A
cad.Sci.U.S.A., 92:773-777, 1995)、 Medvinsky等(Me
dvinsky, A.L., Blood, 87:557-566,1996)に記載されて
いる。すなわち、胎児が浸る程度にリン酸緩衝生理食塩
水を入れた培養皿に胎児を入れ、実体顕微鏡下で、AG
M領域を他の領域を含まないように切除し、新たな培養
皿に移す。
The male and female mice were converted to SPF (specific pathogen).
-free), females are placed in the same cage with males overnight, and the following morning, female mice in which the presence of a vaginal plug has been confirmed are transferred to new cages and raised. The day when the vaginal plug was confirmed,
9. 0.5 days of gestation, 8 to 13 days of gestation, preferably 10.
The fetus is removed from the mouse on day 5. A method for separating the AGM region from a fetus is described in Godin et al. (Godin, I., Proc. Natl. A
cad.Sci. USA, 92: 773-777, 1995), Medvinsky et al. (Me
dvinsky, AL, Blood, 87: 557-566, 1996). That is, the fetus was placed in a culture dish containing phosphate-buffered saline to such an extent that the fetus was immersed, and AG was placed under a stereoscopic microscope.
The M region is excised without any other regions and transferred to a new culture dish.

【0026】上記のようにして得られたAGM領域に、
培地、例えば10% FCS(ウシ胎児血清)を含むMEM培地を
一滴加え、37℃、5%CO2、湿度100%の条件下で一
晩培養する。AGM領域の細胞が、培養皿に付着したと
ころで、さらに、培地を添加して培養を継続し、AGM
領域組織片の周辺にストローマ細胞を出現させる。さら
に1週間程度培養を継続した後、接着細胞をトリプシン
処理によって剥がし、培地で洗浄し、培養皿に播種す
る。翌日、培養皿に付着しなかった細胞を培地とともに
除去し、新たに新鮮な培地を添加する。トリプシン処理
後の培養開始から2週間後に、内在する造血細胞を除去
するため900rad程度のγ線を照射する。その2週間後、
培養系をトリプシン処理して細胞を懸濁し、10〜2
0,000細胞/ウェル、好ましくは50〜100細胞
/ウェルとなるように24ウェル培養皿に播種する。そ
の際、播種する細胞数を少くし、直接限界希釈法による
クローニングを行おうとすると、細胞は増殖しないの
で、一つのウェルに播種する細胞数を多くし、少ない細
胞数からの増殖に耐えられるように細胞を馴化した後、
限界希釈法によるクローニングを行うことが好ましい。
続いて、3週間程度培養を継続した後、限界希釈法によ
り、0.05〜1細胞/ウェル、好ましくは0.3細胞
/ウェルとなるように96ウェル培養皿に細胞を播種
し、一個の細胞のみが播種されているウェルから増殖し
てくる細胞を拡大培養する。
In the AGM region obtained as described above,
One drop of a medium, for example, a MEM medium containing 10% FCS (fetal bovine serum) is added, and the cells are cultured overnight at 37 ° C., 5% CO 2 and 100% humidity. When the cells in the AGM region adhered to the culture dish, the culture was further continued by adding a medium,
The stromal cells appear around the region tissue piece. After further culturing for about one week, the adherent cells are detached by trypsin treatment, washed with a medium, and seeded on a culture dish. The next day, cells that have not adhered to the culture dish are removed together with the medium, and fresh medium is added. Two weeks after the start of the culture after the trypsin treatment, gamma rays of about 900 rads are irradiated to remove endogenous hematopoietic cells. Two weeks later,
The culture system is trypsinized to suspend the cells,
000 cells / well, preferably 50-100 cells
/ Well in a 24-well culture dish. At this time, if the number of cells to be seeded is reduced and cloning by the direct limiting dilution method is attempted, the cells do not proliferate. After acclimating the cells to
It is preferable to carry out cloning by the limiting dilution method.
Subsequently, after culturing is continued for about 3 weeks, the cells are seeded by a limiting dilution method in a 96-well culture dish at 0.05 to 1 cell / well, preferably 0.3 cells / well. The cells that grow from the wells in which only the cells are seeded are expanded and cultured.

【0027】上記のようにして得られた細胞の中から、
造血幹細胞または造血前駆細胞の増殖、生存を支持する
ことのできる細胞を選択することによって、本発明に用
いるストローマ細胞株が得られる。このような細胞の選
択は、候補株と造血幹細胞または造血前駆細胞とを共培
養した後、造血幹細胞または造血前駆細胞の増殖の程度
を評価することによって行うことができる。造血幹細胞
または造血前駆細胞の増殖の程度は、共培養開始時と共
培養後の細胞をそれぞれサイトカイン存在下で培養し、
血液細胞のコロニー数を比較することによって行われ
る。
From the cells obtained as described above,
By selecting cells capable of supporting the growth and survival of hematopoietic stem cells or hematopoietic progenitor cells, the stromal cell line used in the present invention can be obtained. Such cell selection can be performed by co-culturing the candidate strain with hematopoietic stem cells or hematopoietic progenitor cells, and then evaluating the degree of proliferation of hematopoietic stem cells or hematopoietic progenitor cells. The degree of proliferation of hematopoietic stem cells or hematopoietic progenitor cells is determined by culturing the cells at the start of coculture and after coculture in the presence of cytokines, respectively.
This is done by comparing the number of colonies of blood cells.

【0028】尚、上記においては、マウスのAGM領域
からストローマ細胞株を樹立する方法を具体的に説明し
たが、ストローマ細胞株の樹立に用いるAGM領域はマ
ウス由来に限られるものではなく、他の哺乳動物、例え
ば、ブタ、ヒツジ、ヒト等のAGM領域でもよい。AG
M領域での造血幹細胞の出現は、ヒト(Tavian, M.,Blo
od, 87:67-72, 1996)、マウス(Sanchez, M-J., Immun
ity, 5:513-525, 1996)ともに確認されており、哺乳類
の発生過程で共通の機構が存在すると考えられる。尚、
マウスのAGM領域由来のストローマ細胞株を用いてヒ
ト臍帯血由来の造血幹細胞を増殖させることができる
(WO99/03980)ことから、マウス以外の、ヒトその他の
哺乳動物のAGM領域から、実施例に示すストローマ細
胞株と同等のストローマ細胞を分離し、本発明に用いる
ことができることが強く支持される。
In the above description, the method of establishing a stromal cell line from the mouse AGM region has been specifically described. However, the AGM region used for establishing the stromal cell line is not limited to mouse-derived ones. AGM regions of mammals such as pigs, sheep, and humans may be used. AG
The appearance of hematopoietic stem cells in the M region has been observed in humans (Tavian, M., Blo
od, 87: 67-72, 1996), mouse (Sanchez, MJ., Immun
ity, 5: 513-525, 1996), suggesting a common mechanism during mammalian development. still,
Hematopoietic stem cells derived from human umbilical cord blood can be expanded using a stromal cell line derived from the mouse AGM region (WO99 / 03980). It is strongly supported that stromal cells equivalent to the stromal cell lines shown can be isolated and used in the present invention.

【0029】哺乳動物細胞をAGM由来ストローマ細胞
株と共培養すると、哺乳動物細胞は造血幹細胞に変換す
る。一方、哺乳動物細胞を単独で培養しても、造血幹細
胞への変換は生じない。哺乳動物細胞とAGM由来スト
ローマ細胞株は、同種の哺乳動物に由来するものであっ
てもよいし、異なる哺乳動物に由来するものであっても
よい。
When mammalian cells are co-cultured with an AGM-derived stromal cell line, the mammalian cells are converted to hematopoietic stem cells. On the other hand, even when mammalian cells are cultured alone, conversion to hematopoietic stem cells does not occur. The mammalian cell and the AGM-derived stromal cell line may be derived from a mammal of the same species or may be derived from a different mammal.

【0030】AGM由来ストローマ細胞株と哺乳動物細
胞の共培養は、公知の種々の方法(Xu, M.J., Blood, 9
2:6 2032-40, 1998)により実施することができる。好
ましくは、AGM由来ストローマ細胞株をあらかじめ培
養器で培養し、同培養器の内壁に付着性に生育させて細
胞層を形成させた後、その層に哺乳動物細胞を重層して
培養する。
Co-culture of AGM-derived stromal cell lines and mammalian cells can be performed by various known methods (Xu, MJ, Blood, 9
2: 6 2032-40, 1998). Preferably, the AGM-derived stromal cell line is cultured in an incubator in advance, and is grown adheringly on the inner wall of the incubator to form a cell layer. Then, mammalian cells are overlaid on the layer and cultured.

【0031】AGM由来ストローマ細胞株と共培養によ
り哺乳動物細胞から変換した造血幹細胞は、AGM由来
ストローマ細胞株との共培養により、その増殖または生
存が支持される。すなわち、ストローマ細胞株と、本発
明の方法により変換された造血幹細胞を共培養すると、
造血幹細胞は細胞周期を回転し、一部は幹細胞のまま自
己複製し、一部は造血前駆細胞へと分化しながら増殖
し、造血幹細胞はこの培養系で維持される。また、上記
共培養によって、分化した造血前駆細胞は、単一あるい
は複数の分化系列の細胞に分化しながら増殖する(WO99
/03980)。本発明においては、哺乳動物細胞から造血幹
細胞への変換と、造血幹細胞の増殖は一部重複して進行
するものと考えられる。
Hematopoietic stem cells converted from mammalian cells by co-culture with an AGM-derived stromal cell line are supported for growth or survival by co-culture with an AGM-derived stromal cell line. That is, when the stromal cell line and the hematopoietic stem cells converted by the method of the present invention are co-cultured,
Hematopoietic stem cells rotate through the cell cycle, partly self-replicate as stem cells, partly proliferate while differentiating into hematopoietic progenitor cells, and hematopoietic stem cells are maintained in this culture system. In addition, hematopoietic progenitor cells differentiated by the above-described co-culture proliferate while differentiating into cells of a single or multiple differentiation lineages (WO99
/ 03980). In the present invention, it is considered that the conversion of mammalian cells to hematopoietic stem cells and the proliferation of hematopoietic stem cells partially partially progress.

【0032】上記のようにして産生する造血幹細胞は、
好ましくは哺乳動物成体への移植能を有している。前述
のように医療の現場では、造血幹細胞を移植することに
より期待できる治療効果は大きい。生着能を有する造血
幹細胞を種々の組織、細胞から産生、増幅することが可
能となれば、移植医療を大きく進歩させうるものであ
る。
The hematopoietic stem cells produced as described above are:
It preferably has the ability to transplant into adult mammals. As described above, in a medical field, the therapeutic effect that can be expected by transplanting hematopoietic stem cells is large. If hematopoietic stem cells capable of engraftment could be produced and expanded from various tissues and cells, transplant medical treatment would be greatly advanced.

【0033】これまで造血細胞の増殖、分化は、種々の
増殖因子、サイトカインにより調節されていることが明
らかにされてきた。また、造血前駆細胞から好中球、赤
血球、マクロファージ等への各成熟血球への分化は、G-
CSF、EPO、M-CSF等の細胞系譜に特異性の高いサイトカ
インにより調節されている。一方、胎児型造血細胞を成
体型造血細胞にインビトロで分化させることは、種々の
サイトカイン、あるいは細胞を用いた系でも成功してい
ないが、本発明により、造血幹細胞をインビトロで発生
させることに初めて成功した。
It has been clarified that the proliferation and differentiation of hematopoietic cells are regulated by various growth factors and cytokines. The differentiation of hematopoietic progenitor cells into neutrophils, erythrocytes, macrophages, etc.
It is regulated by cytokines highly specific to the cell lineage such as CSF, EPO and M-CSF. On the other hand, in vitro differentiation of fetal hematopoietic cells into adult hematopoietic cells has not been successful even in a system using various cytokines or cells, but according to the present invention, it is the first time that hematopoietic stem cells are generated in vitro. Successful.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0035】[0035]

【実施例1】造血幹細胞および造血前駆細胞の増殖また
は生存を支持し得るAGM由来ストローマ細胞株の樹立 <1>AGM由来ストローマ細胞株の樹立 (1)マウス胎児のAGM領域の分離 C3H/HeNSLcマウス(日本エスエルシー株式会社より購
入)の雌雄をSPF(specific pathogen-free)の環境の
もとで飼育した。1ないし2匹の雌を1匹の雄と一晩、
同じケージにいれ、翌朝、膣栓の存在が確認された雌マ
ウスを新しいケージに移して飼育した。膣栓の確認され
た日を、懐胎0.5日とした。懐胎10.5日目のマウ
スを頚椎脱臼により死に至らしめた後、胎児を摘出し
た。AGMの分離は、Godin等(Godin, I., Proc.Natl.A
acd.Sci.U.S.A., 92:773-777, 1995)、 Medvinsky等(Me
dvinsky, A.L., Blood, 87:557-565,1996)の方法に準拠
して実施した。胎児が浸る程度にPBS(−)(リン酸緩
衝生理食塩水)(日水製薬製)を入れた培養皿に胎児を
入れ、実体顕微鏡下で、AGM領域を他の領域を含まな
いように慎重に切除し、新たな24ウェルの培養皿(Nu
nc #143982)に移した。
[Example 1] Establishment of AGM-derived stromal cell line capable of supporting proliferation or survival of hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells <1> Establishment of AGM-derived stromal cell line (1) Isolation of AGM region of mouse embryo C3H / HeNSLc mouse Male and female (purchased from Japan SLC, Inc.) were bred under SPF (specific pathogen-free) environment. One or two females with one male overnight
The female mice in the same cage, the presence of a vaginal plug was confirmed the next morning, were transferred to a new cage and bred. The day on which the vaginal plug was confirmed was defined as gestation 0.5 day. The mouse at 10.5 days of gestation was killed by cervical dislocation, and the fetus was removed. AGM separation is described by Godin et al. (Godin, I., Proc. Natl. A
acd.Sci.USA, 92: 773-777, 1995), Medvinsky et al. (Me
dvinsky, AL, Blood, 87: 557-565, 1996). Put the fetus in a culture dish containing PBS (-) (phosphate buffered saline) (manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) to the extent that the fetus is immersed, and take care that the AGM region does not include other regions under a stereoscopic microscope. And a new 24-well culture dish (Nu
nc # 143982).

【0036】(2)AGM由来細胞株の樹立 24ウェルの培養皿(Nunc #143982)に移したAGM領
域に、10% FCS(Hyclone社)を含むMEM培地(Sigma社)
を一滴加え、一晩、培養器中で培養した。実施例中の培
養は、ことわりのない限り、10% FCS(Hyclone社)を含
むMEM培地(Sigma社)、37℃、5%CO2、湿度100%の
条件下で行った。一晩の培養で、AGM領域の細胞が、
培養皿に付着したところで、さらに、2mlの10% FCSを
含むMEM培地を添加した。その後、培養を継続すること
により、AGM領域組織片の周辺には次第にストローマ細
胞が出現した。さらに1週間培養を継続した後、接着細
胞をトリプシン処理(0.05% トリプシン, 0.53mM EDTA
(Gibco BRL社)を含むPBS中、37℃、3〜5分)によって
剥がした後、培地で2回洗浄し、6ウェル培養皿(Nunc
#152795)に播種した。翌日、培養皿に付着しなかった
細胞を培地とともに除去し、新たに新鮮な培地を添加し
た。6ウェル培養皿に移してから2週間後に、内在する
造血細胞を除去するため900 Radのγ線を照射した。こ
の培養系から限界希釈法で直接細胞のクローニングを行
ったが、細胞の増殖は認められず、クローニングするこ
とはできなかった。そこで、一つのウェルに播種する細
胞数を増やし、少ない細胞からの増殖に耐えられるよう
に細胞を馴化してから限界希釈法によるクローニングを
実施することとした。
(2) Establishment of AGM-Derived Cell Line A MEM medium (Sigma) containing 10% FCS (Hyclone) in the AGM region transferred to a 24-well culture dish (Nunc # 143982)
Was added and cultured overnight in an incubator. Unless otherwise stated, the cultures in the examples were performed under the conditions of a MEM medium (Sigma) containing 10% FCS (Hyclone), 37 ° C., 5% CO 2 , and 100% humidity. In overnight culture, cells in the AGM region
When it adhered to the culture dish, 2 ml of MEM medium containing 10% FCS was further added. Thereafter, as the culture was continued, stromal cells gradually appeared around the AGM region tissue piece. After further culturing for another week, the adherent cells were treated with trypsin (0.05% trypsin, 0.53 mM EDTA).
(Gibco BRL) in PBS containing 37 ° C., 3 to 5 minutes), washed twice with medium, and cultured in a 6-well culture dish (Nunc
# 152795). The next day, cells that did not adhere to the culture dish were removed together with the medium, and fresh medium was newly added. Two weeks after the transfer to the 6-well culture dish, 900 Rad gamma rays were irradiated to remove endogenous hematopoietic cells. The cells were directly cloned from this culture system by the limiting dilution method, but no cell growth was observed, and the cells could not be cloned. Therefore, the number of cells seeded in one well was increased, and cells were adapted to withstand proliferation from a small number of cells before cloning by the limiting dilution method.

【0037】すなわち、上記と同様にして、AGMを摘
出して培養を行い、γ線を照射してから2週間になる培
養系をトリプシン処理(0.05% トリプシン, 0.53mM EDT
Aを含むPBS中、 37℃、3〜5分)して細胞を懸濁し、5
0〜100細胞/ウェルとなるように24-ウェル培養皿に
播種した。3週間培養を継続した後、限界希釈法によ
り、0.3細胞/ウェルとなるように96ウェル培養皿
(Nunc #167008)に細胞を播種し、一個の細胞のみが播
種されているウェルから増殖してきた細胞を拡大培養し
た。その結果、線維芽細胞様の細胞と、敷石状の細胞が
得られ、クローニングに成功した。
That is, in the same manner as described above, the AGM was excised and cultured, and the culture system, which had been exposed for 2 weeks after irradiation with γ-rays, was treated with trypsin (0.05% trypsin, 0.53 mM EDT).
A in PBS containing A at 37 ° C for 3-5 minutes) to suspend the cells.
The cells were seeded in 24-well culture dishes at 0-100 cells / well. After culturing for 3 weeks, the cells are seeded in a 96-well culture dish (Nunc # 167008) by limiting dilution at 0.3 cells / well, and grown from a well in which only one cell has been seeded. The grown cells were expanded and cultured. As a result, fibroblast-like cells and pavement-like cells were obtained, and cloning was successful.

【0038】ヒト臍帯血由来CD34陽性細胞分画を、線維
芽細胞様の細胞と二週間共培養し、培養系中のコロニー
形成細胞の有無について検討したところ、線維芽細胞様
の細胞との共培養系中にはコロニー形成細胞が認められ
なかった。そこで、敷石状の形態を示す細胞7クローン
について同様の検討を行い、ヒト造血幹細胞の増殖支持
活性を有するクローンが3つ得られた。これらをAGM-s
1、AGM-s2及びAGM-s3と命名した。
The human cord blood-derived CD34-positive cell fraction was co-cultured with fibroblast-like cells for two weeks and examined for the presence of colony-forming cells in the culture system. No colony forming cells were found in the culture system. Therefore, the same examination was carried out for 7 clones showing the cobblestone-like morphology, and three clones having the activity of supporting the growth of human hematopoietic stem cells were obtained. These are AGM-s
1, named AGM-s2 and AGM-s3.

【0039】[0039]

【実施例2】 胎生8.5日胚由来細胞の生着能の獲得 (1)C57BL6-Ly5.2妊娠マウスの作出 8週齡前後のC57BL6-Ly5.2マウス(日本エスエルシー株
式会社より購入)の雌雄をSPF(specific pathogen-f
ree)の環境のもとで飼育した。1ないし2匹の雌を1匹
の雄と一晩、同じケージにいれ、翌朝、膣栓の存在が確
認された雌マウスを新しいケージに移して飼育した。膣
栓の確認された日を、懐胎(あるいは胎生)0.5日と
した。
[Example 2] Acquisition of viability of embryo-derived 8.5-day embryo-derived cells (1) Production of C57BL6-Ly5.2 pregnant mouse C57BL6-Ly5.2 mouse (about 8 weeks old) (purchased from Japan SLC, Inc.) Male and female are SPF (specific pathogen-f
ree). One or two females were placed in the same cage with one male overnight, and the following morning, the female mice confirmed to have a vaginal plug were transferred to a new cage and reared. The day on which the vaginal plug was confirmed was 0.5 days of gestation (or embryo).

【0040】(2)PAS及び卵黄嚢に由来する細胞の調
製 懐胎8.5日の妊娠マウスを頚椎脱臼により死に至らし
めた後、胚を摘出し、卵黄嚢及びPAS領域を他の領域が
混入しないように細心の注意を払い、正確に分離した。
これらの領域を、コラゲネース処理(Sigma社より購
入、0.04%コラゲネース、10%FCS、PBS溶液で 37℃、1
時間処理)により単一の細胞となるように分散させた。
(2) Preparation of Cells Derived from PAS and Yolk Sac A pregnant mouse at 8.5 days of gestation was killed by dislocation of the cervical vertebra, the embryo was excised, and the yolk sac and the PAS region were mixed with other regions. Great care was taken not to separate exactly.
These regions were treated with collagenase (purchased from Sigma, 0.04% collagenase, 10% FCS, PBS solution at 37 ° C, 1%).
(Time treatment) to disperse the cells into single cells.

【0041】(3)卵黄嚢及びPAS領域由来の細胞のマ
ウスへの移植 3胚分の卵黄嚢及びPAS領域由来の細胞を、9.5Gyのγ線
照射した10週齡のC57BL6-Ly5.1pepマウスに尾静脈より
それぞれ移植した。
(3) Transplantation of Cells Derived from Yolk Sac and PAS Region into Mice Cells derived from yolk sac and PAS region of three embryos were irradiated with 9.5 Gy γ-rays at 10 weeks of age for C57BL6-Ly5.1pep mice. Was implanted from the tail vein.

【0042】一方、上記と同様に調製した3胚分の卵黄
嚢及びPAS領域に由来する細胞を、あらかじめ24ウェル
の培養皿に培養したAGM-S3細胞の上に、それぞれ添加し
た。2、4、6日間共培養した後、細胞をトリプシン処
理してすべての細胞を回収し、9.5Gyのγ線照射した10
週齡のC57BL6-Ly5.1pepマウスに尾静脈より移植した。
On the other hand, cells derived from the yolk sac and the PAS region for the three embryos prepared in the same manner as above were respectively added onto AGM-S3 cells previously cultured in a 24-well culture dish. After co-culturing for 2, 4 and 6 days, the cells were trypsinized and all cells were collected and irradiated with 9.5 Gy of γ-rays.
One week old C57BL6-Ly5.1pep mice were transplanted from the tail vein.

【0043】(4)移植細胞のレシピエント個体への生
着の確認 移植後10から12週に、各マウスの眼窩静脈より血液を採
取し、赤血球を溶血後、細胞をFITC標識抗Ly5.2抗体、P
E標識抗Mac-1抗体、PE標識抗Gr-1抗体、APC標識抗B220
抗体、またはAPC標識抗Thy-1抗体で染色して、フローサ
イトメトリーで解析し、骨髄球系(Mac-1陽性またはGr-
1陽性)細胞、及びリンパ球系(B220陽性またはThy-1陽
性)細胞全てにおいて、Ly5.2陽性ドナー細胞が1%を越
える個体を、移植細胞が生着した個体と見なした。結果
を表1に示す。
(4) Confirmation of engraftment of transplanted cells to recipient individuals Ten to twelve weeks after transplantation, blood was collected from the orbital vein of each mouse, erythrocytes were lysed, and the cells were subjected to FITC-labeled anti-Ly5.2. Antibody, P
E-labeled anti-Mac-1 antibody, PE-labeled anti-Gr-1 antibody, APC-labeled anti-B220
Stained with an antibody or APC-labeled anti-Thy-1 antibody, analyzed by flow cytometry, and analyzed for myeloid (Mac-1 positive or Gr-
Individuals with more than 1% of Ly5.2-positive donor cells in all (1 positive) cells and lymphoid (B220-positive or Thy-1 positive) cells were regarded as individuals in which transplanted cells survived. Table 1 shows the results.

【0044】[0044]

【表1】 表1 ───────────────────────────── 生着がみられたマウスの数/移植したマウス数 ─────────────────────── 共培養期間 0日 2日 4日 6日 ───────────────────────────── 8.5日胚PAS 0/9 0/4 8/9 4/4 8.5日胚卵黄嚢 0/9 0/4 4/8 4/4 ─────────────────────────────[Table 1] Table 1 数 Number of surviving mice / Number of transplanted mice ─ ────────────────────── Co-culture period 0 days 2 days 4 days 6 days ───────────────── ──────────── 8.5-day embryo PAS 0/9 0/4 8/9 4/4 8.5-day embryo yolk sac 0/9 0/4 4/8 4/4 ───── ────────────────────────

【0045】8.5日胚に由来する細胞そのものは、成
体への生着能を有していない。しかし、AGM-S3との共培
養により、培養日数を重ねるにしたがい、成体への生着
能を獲得して行くことが判明した。これらの結果は、AG
M-S3ストローマ細胞が、卵黄嚢、PASに存在する細胞に
成体への生着能を獲得させるような刺激を与えると考え
られる。また、AGM由来ストローマ細胞の造血幹細胞あ
るいは造血前駆細胞を増幅させる活性により胎児型造血
細胞から造血幹細胞に変換した細胞が、この培養系の中
で経時的に増幅されていると推定される。
The cells themselves derived from the 8.5-day embryo do not have the ability to survive into adults. However, it was found that co-culture with AGM-S3 gained the ability to survive into adults as the number of days of culture increased. These results indicate that AG
It is thought that M-S3 stromal cells stimulate cells existing in the yolk sac and PAS to acquire the ability to survive into adults. It is also presumed that cells converted from fetal hematopoietic cells to hematopoietic stem cells due to the activity of AGM-derived stromal cells to expand hematopoietic stem cells or hematopoietic progenitor cells are amplified over time in this culture system.

【0046】[0046]

【実施例3】胎生8日胚由来細胞の生着能獲得 (1)C57BL6-Ly5.2マウス妊娠マウスの作出 実施例2と同様にして妊娠マウスを作成し、卵黄嚢、PA
Sの細胞を分画した。
[Example 3] Acquisition of viability of cells derived from embryonic day 8 embryos (1) Creation of C57BL6-Ly5.2 mouse pregnant mice Pregnant mice were prepared in the same manner as in Example 2, and yolk sac, PA
S cells were fractionated.

【0047】(2)PAS及び卵黄嚢に由来する細胞の調
製 懐胎8日の妊娠マウスを頚椎脱臼により死に至らしめた
後、胚を摘出し、卵黄嚢、PAS領域を他の領域が混入し
ないように細心の注意を払い、正確に分離した。これら
の領域を、コラゲネース処理(Sigma社より購入、0.04%
コラゲネース、10%FCS、PBS溶液で1時間処理)により
単一の細胞となるように分散させた。
(2) Preparation of Cells Derived from PAS and Yolk Sac After a pregnant mouse on day 8 of gestation was killed by dislocation of the cervical vertebra, the embryo was excised and the yolk sac and the PAS region were not mixed with other regions. Pay close attention to the exact separation. These regions were treated with collagenase (purchased from Sigma, 0.04%
Collagenase, 10% FCS, PBS solution for 1 hour) to disperse the cells into single cells.

【0048】(3)卵黄嚢及びPAS領域由来の細胞のマ
ウスへの移植 2あるいは5胚相当分の卵黄嚢及びPAS領域に由来する
細胞を、9.5Gyのγ線照射した10週齡のC57BL6-Ly5.1pep
マウスに尾静脈より移植した。
(3) Transplantation of Cells Derived from Yolk Sac and PAS Region into Mice Cells derived from yolk sac and PAS region equivalent to 2 or 5 embryos were irradiated with 9.5 Gy γ-rays for 10-week-old C57BL6- Ly5.1pep
The mice were transplanted from the tail vein.

【0049】一方、上記と同様に調製した2あるいは5
胚相当分の卵黄嚢及びPAS領域に由来する細胞を、あら
かじめ24ウェルの培養皿に培養したAGM-S3細胞の上に添
加した。4日間培養の後、細胞をトリプシン処理してす
べての細胞を回収し、9.5Gyのγ線照射した10週齡のC57
BL6-Ly5.1pepマウスに尾静脈より移植した。
On the other hand, 2 or 5 prepared in the same manner as above
Cells derived from the yolk sac and the PAS region equivalent to the amount of the embryo were added onto AGM-S3 cells previously cultured in a 24-well culture dish. After culturing for 4 days, the cells were trypsinized to collect all cells, and 10-week-old C57 cells were irradiated with 9.5 Gy of γ-rays.
BL6-Ly5.1pep mice were transplanted from the tail vein.

【0050】(4)移植細胞のレシピエント個体への生
着の確認 移植後10から12週に、実施例2と同様にして移植先個体
の末梢血をフローサイトメトリーで解析し、骨髄球系
(Mac-1陽性またはGr-1陽性)細胞、及びリンパ球系(B
220陽性またはThy-1陽性)細胞全てにおいて、Ly5.2陽
性ドナー細胞が1%を越える個体を移植が成立した個体と
見なした。結果を表2に示す。
(4) Confirmation of Engraftment of Transplanted Cells to Recipient Individuals Ten to twelve weeks after transplantation, peripheral blood of the recipient individual was analyzed by flow cytometry in the same manner as in Example 2, and myeloid cells were analyzed. (Mac-1 positive or Gr-1 positive) cells and lymphoid (B
In all of the 220 positive or Thy-1 positive) cells, individuals in which the Ly5.2 positive donor cells exceeded 1% were regarded as individuals in which transplantation was established. Table 2 shows the results.

【0051】[0051]

【表2】 表2 ──────────────────────────────────── 生着のみられたマウス数/移植したマウス数 細胞の由来 ────────────────────── 移植したマウス胚の数 2 5 ──────────────────────────────────── 受精8.0日目 培養前 0/2 0/2 のPAS 共培養後(4日間) 2/2 3/3 ──────────────────────────────────── 受精8.0日目 培養前 0/2 0/2 の卵黄嚢 共培養後(4日間) 2/2 4/4 ────────────────────────────────────[Table 2] Table 2 数 Number of surviving mice / Number of transferred mice Origin of cells 細胞 Number of transferred mouse embryos 25 ───────────── 8.0 Day 8 of fertilizationBefore culture 0/2 After co-culture of 0/2 PAS (4 days) 2/2 3/3 8.0 Day of fertilization 8.0 days before culture 0/2 0/2 egg yolk Sac After co-culture (4 days) 2/2 4/4 ────────────────────────────────────

【0052】PASあるいは卵黄嚢から分離直後の細胞を
放射線照射マウスに移植しても、すべての個体で生着は
認めらなかった。一方、AGM-S3細胞と共培養した細胞群
では、卵黄嚢、PAS由来の両細胞群ですべての個体で生
着が確認された。すなわち、成体への生着能を有してい
ない細胞に対して、生着能を付与することができた。
When cells immediately after isolation from PAS or yolk sac were transplanted into irradiated mice, no engraftment was observed in all individuals. On the other hand, in the cell group co-cultured with AGM-S3 cells, engraftment was confirmed in all individuals in both cell groups derived from yolk sac and PAS. That is, engraftment ability could be imparted to cells that did not have the ability to engraft adults.

【0053】胎生8日目では、卵黄嚢と胚の間を循環す
る血管系が確立されていない。したがって、この実施例
では卵黄嚢、PASのそれぞれの部位で独自に発生してき
た細胞の変化について解析している。
On the 8th day of the embryo, the vascular system circulating between the yolk sac and the embryo has not been established. Therefore, in this example, changes in cells that independently occurred in the yolk sac and PAS sites are analyzed.

【0054】卵黄嚢に由来する造血細胞の成体への生着
能を確認した知見はこれまで報告されていない。特に卵
黄嚢に発生する造血細胞には、これまで造血幹細胞への
分化が可能であるか明らかになっていなかったが、本実
施例により、卵黄嚢に発生する胎児型造血細胞も、AGM
由来ストローマ細胞との共培養により成体型造血幹細胞
に変換させることが可能であることが示された。このこ
とは、AGM由来ストローマ細胞による卵黄嚢に由来する
造血細胞から造血幹細胞への変換能力の高さを示すもの
でもある。
No findings have been reported to confirm the ability of hematopoietic cells derived from the yolk sac to adhere to adults. In particular, it has not been clarified whether hematopoietic cells that develop in the yolk sac can differentiate into hematopoietic stem cells.However, according to the present example, fetal hematopoietic cells that develop in the yolk sac also have AGM.
It was shown that coculture with the derived stromal cells can convert them into adult hematopoietic stem cells. This indicates the high ability of AGM-derived stromal cells to convert hematopoietic cells derived from yolk sac to hematopoietic stem cells.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明により、胎児型造血細胞等の哺乳
動物細胞を造血幹細胞に変換することができる。本発明
の方法により産生する造血幹細胞は、哺乳動物成体への
移植能を有し、医療分野における造血幹細胞の移植等に
利用することができる。
According to the present invention, mammalian cells such as fetal hematopoietic cells can be converted into hematopoietic stem cells. The hematopoietic stem cells produced by the method of the present invention have an ability to transplant into adult mammals and can be used for transplantation of hematopoietic stem cells in the medical field.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 哺乳動物胎児のAGM領域から分離、株
化され、かつ、造血幹細胞および造血前駆細胞の増殖ま
たは生存を支持し得る細胞株との共培養により造血幹細
胞に変換し得る哺乳動物細胞を、前記細胞株と共培養す
ることにより、哺乳動物細胞を造血幹細胞に変換するこ
とを特徴とする造血幹細胞の産生方法。
1. Mammalian cells that can be converted to hematopoietic stem cells by co-culture with a cell line that is isolated and established from the mammalian AGM region and that supports the growth or survival of hematopoietic stem cells and hematopoietic progenitor cells. A method for producing hematopoietic stem cells, comprising converting mammalian cells into hematopoietic stem cells by co-culturing with a cell line.
【請求項2】 前記哺乳動物細胞は、臍帯血細胞、胚性
幹細胞、パラ大動脈臓側中胚葉もしくは卵黄嚢由来の細
胞、神経幹細胞、血管内皮細胞または胚性幹細胞から選
ばれる請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the mammalian cell is selected from cord blood cells, embryonic stem cells, cells derived from para-aortic mesoderm or yolk sac, neural stem cells, vascular endothelial cells, or embryonic stem cells. .
【請求項3】 前記哺乳動物細胞は、パラ大動脈臓側中
胚葉または卵黄嚢由来の細胞である請求項1記載の方
法。
3. The method according to claim 1, wherein the mammalian cell is a cell derived from para-aortic mesoderm or yolk sac.
【請求項4】 前記細胞株は、マウスまたはヒト由来で
ある請求項1記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein said cell line is derived from a mouse or a human.
【請求項5】 前記哺乳動物細胞から変換した造血幹細
胞の増殖を伴うものである、請求項1記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the method involves proliferation of hematopoietic stem cells converted from the mammalian cells.
【請求項6】 前記細胞株を培養器の内壁に付着性に生
育させて層を形成させ、該細胞株の層に哺乳動物細胞を
重層して培養することを特徴とする請求項1記載の方
法。
6. The method according to claim 1, wherein the cell line is adheredly grown on an inner wall of an incubator to form a layer, and the cell line is cultured with a mammalian cell layered thereon. Method.
【請求項7】 前記造血幹細胞は、哺乳動物成体への移
植能を有することを特徴とする請求項1記載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein the hematopoietic stem cells have an ability to transplant into an adult mammal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005085426A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-15 Tanabe Seiyaku Co., Ltd. Medium for feeder-free differentiation and feeder-free differentiation method from primate embryonic stem cell
WO2011030915A1 (en) 2009-09-08 2011-03-17 Kyoto University Method for producing mast cells from pluripotent stem cells
WO2012074106A1 (en) 2010-12-03 2012-06-07 国立大学法人京都大学 Method for production of eosinophil from pluripotent stem cell

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005085426A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-15 Tanabe Seiyaku Co., Ltd. Medium for feeder-free differentiation and feeder-free differentiation method from primate embryonic stem cell
WO2011030915A1 (en) 2009-09-08 2011-03-17 Kyoto University Method for producing mast cells from pluripotent stem cells
JP2013503601A (en) * 2009-09-08 2013-02-04 国立大学法人京都大学 Method for producing mast cells from pluripotent stem cells
WO2012074106A1 (en) 2010-12-03 2012-06-07 国立大学法人京都大学 Method for production of eosinophil from pluripotent stem cell

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