JP2003259864A - Microglia cell line - Google Patents

Microglia cell line

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JP2003259864A
JP2003259864A JP2003000679A JP2003000679A JP2003259864A JP 2003259864 A JP2003259864 A JP 2003259864A JP 2003000679 A JP2003000679 A JP 2003000679A JP 2003000679 A JP2003000679 A JP 2003000679A JP 2003259864 A JP2003259864 A JP 2003259864A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high purity purified microglia. <P>SOLUTION: This microglia cell line has a property of migrating specifically into the brain by administering it into the blood vessel, and more specifically has the following properties. (a) form: having both or either one of forms of a macrophage like or spherical forms in the presence of a granulocyte- macrophage colony-stimulation factor, or a branched form resembling the branched microglia presenting in the brain in the absence of the factor. (b) functional characteristics: having specific affinity to the brain and also a potent phagocytosis activity. (c) cell proliferating activity: proliferating dependently on granulocyte-macrophage-stimulating factor. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、継代培養の可能な
株化ミクログリア、その分離方法、及び、その医薬用キ
ャリアーとしての用途に関する。さらに、本発明は、外
来遺伝子又は薬物を導入したミクログリア、その導入
法、及び、それを含有する医薬組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a subcultured established cell line of microglia, a method for separating the same, and its use as a pharmaceutical carrier. Furthermore, the present invention relates to microglia into which a foreign gene or drug has been introduced, a method for introducing the microglia, and a pharmaceutical composition containing the microglia.

【0002】[0002]

【従来の技術】神経系に関する遺伝性の疾患は非常に多
く、単一の酵素が欠損するために発症するもの、あるい
は未だに原因不明のものなど様々である。これらの疾患
に対しては、多くは補充療法により対処されているのが
現状である。一方、脳への選択的物資移送システムにつ
いては、国内外で多数研究されており、動物個体レベル
での脳内への遺伝子導入については向神経性をもったウ
イルスを用いたアデノウイルスベクター法が考案され、
神経細胞特異的に遺伝子を導入できるシステムが知られ
ている(Kozarsky,K.F and Wilson,J.M.,Curr.Opi
n.Genet.Dev.3,499-503,1993)。また、レトロウ
イルスベクターを用いる方法も考案され、肝細砲や血液
細胞などに導入することが成功している(Mullingan,
R.C.Science 260,926-932.1993)。
2. Description of the Related Art There are numerous hereditary diseases related to the nervous system, which are caused by the deficiency of a single enzyme, or various ones whose cause is still unknown. Most of these diseases are currently treated by replacement therapy. On the other hand, a large number of studies have been conducted in Japan and overseas on the selective substance transfer system to the brain, and for gene transfer into the brain at the animal individual level, the adenovirus vector method using a virus with neurotropic properties is used. Devised,
A system capable of introducing a gene into a nerve cell is known (Kozarsky, KF and Wilson, JM, Curr. Opi.
n. Genet. Dev. 3, 499-503, 1993). Also, a method using a retrovirus vector has been devised, and has been successfully introduced into liver artillery or blood cells (Mullingan,
R. C. Science 260, 926-932.1993).

【0003】しかしながら、脳には血液脳関門(Blood
Brain Barrier)が存在するため、補充療法を行ったり
有効な薬物を導入することが困難であり、また、末梢か
ら物質(例えば抗癌剤やDNAなど)を投与しても脳に
特異的に導入することができない。従って、従来は手術
によって物質を脳に直接注入する以外に方法がなかっ
た。一方、手術などの侵害的な手技を伴わない方法とし
てリポソームを利用する方法があり、リポソームの構成
要素を変えることによって脳に比較的入りやすいものが
国内のグループによって開発された。しかし、この方法
でも脳への取り込みは注入量の1%程度で、脳に特異的
であるとはいえない。このように、脳には血液脳関門が
存在するため、末梢からの物質や細胞の浸潤がほとんど
なく、薬物や遺伝子導入が困難である。実際に正常脳で
はT細胞やマクロファージなどの免疫細胞の浸潤はほと
んどみられない。
However, the brain has a blood-brain barrier.
Brain Barrier) makes it difficult to carry out replacement therapy and to introduce effective drugs, and also to introduce specifically into the brain even if peripheral substances (such as anticancer drugs and DNA) are administered. I can't. Therefore, conventionally, there has been no method other than direct injection of the substance into the brain by surgery. On the other hand, there is a method of using liposomes as a method that does not involve an intrusive procedure such as surgery, and a group in Japan has developed a method that relatively easily enters the brain by changing the constituent elements of liposomes. However, even with this method, uptake into the brain is about 1% of the injected amount, and it cannot be said that the method is specific to the brain. Thus, since the brain has a blood-brain barrier, there is almost no infiltration of substances or cells from the periphery, and it is difficult to introduce drugs or genes. Actually, infiltration of immune cells such as T cells and macrophages is hardly seen in the normal brain.

【0004】ミクログリアは、マクロファージ様の性質
を持つ中枢神経系細胞であり、炎症反応やウイルス感染
において免疫担当細胞として働いたり、細胞を取り除く
貧食細胞として働くほか、中枢神経系サイトカインネッ
トワークの中心的役割を果たす細胞である(Sawada,
M.et al.,lnt.J.Dev.Neurosci., 13,253-264,1
995)。また、最近では学習や記憶といった高次の脳機
能の発現にも不可欠であることが示され、脳に特異的な
役割を持った特殊化した細胞であると考えられている。
現在までのところミクログリアの起源は周産期に脳内に
侵入した単球が特殊化して分化すると考えられていた。
また、ミクログリアは、脳細胞の一次培養により得るこ
とができるが、一次培養をするためには使用する度に脳
を摘出して精製する必要があり、しかも通常2週間前後
の期間が必要とされるため、操作が煩雑である、また、
培養下で増殖させることが困難であり、継代することが
ほとんどできないことから、一次培養ミクログリアに遺
伝子を導入し、それを発現させることは極めて困難であ
る。
[0004] Microglia are central nervous system cells having macrophage-like properties, function as immunocompetent cells in inflammatory reactions and viral infections, act as phagocytes that remove cells, and play a central role in the central nervous system cytokine network. Cells that play a role (Sawada,
M. et al., lnt. J. Dev. Neurosci., 13, 253-264, 1
995). In addition, it has recently been shown to be essential for the expression of higher brain functions such as learning and memory, and is considered to be a specialized cell having a specific role in the brain.
Until now, it was thought that the origin of microglia was that the monocytes invading the brain during the perinatal period specialized and differentiated.
Further, microglia can be obtained by primary culture of brain cells, but in order to perform primary culture, it is necessary to remove the brain and purify it each time it is used, and usually a period of about 2 weeks is required. Therefore, the operation is complicated, and also
Since it is difficult to proliferate in culture and it is almost impossible to subculture, it is extremely difficult to introduce a gene into primary culture microglia and express it.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】脳に特異的なマクロフ
ァージと考えられているミクログリアについて、高純度
精製のミクログリアを得ることを目的とする。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention An object of the present invention is to obtain highly purified microglia, which are considered to be macrophages specific to the brain.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは脳に特異的
なマクロファージと考えられているミクログリアを研究
する過程で高純度精製のミクログリアを得ることに成功
した。すなわち、本発明は、継代培養が可能なミクログ
リア、詳細には、以下の性質を有する株化ミクログリア
に関する。 (a)形態:顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子
存在下においてマクロファージ様又は球状の形態、及び
該因子非存在下において脳内に存在する分枝状ミクログ
リアに類似した分枝状の形態の両者又はいずれか一方の
形態を有する。 (b)機能的特徴:脳に特異的親和性を有する。また、
強い貧食能を有する。 (c)細胞増殖性:顆粒球−マクロファージコロニー刺
激因子に依存的に増殖する。
[Means for Solving the Problems] The present inventors succeeded in obtaining highly purified microglia in the process of studying microglia which is considered to be a brain-specific macrophage. That is, the present invention relates to microglia capable of subculture, and more particularly to established microglia having the following properties. (A) Morphology: Macrophage-like or globular morphology in the presence of granulocyte-macrophage colony stimulating factor, and / or branched morphology similar to branched microglia existing in the brain in the absence of the factor. It has one of the forms. (B) Functional characteristics: It has a specific affinity for the brain. Also,
Has a strong poor diet. (C) Cell proliferation property: Proliferates depending on granulocyte-macrophage colony stimulating factor.

【0007】また、本発明は、サイトカイン、好ましく
はコロニー刺激因子(CSF)、より好ましくは顆粒球
−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)の
存在下に、好ましくはさらにIL−3及び/又は精製ア
ストロサイトの存在下に、ミクログリア細胞から継代培
養が可能な株化ミクログリアを分離する方法に関する。
The present invention also provides for IL-3 and / or purification, preferably in the presence of cytokines, preferably colony stimulating factors (CSF), more preferably granulocyte-macrophage colony stimulating factors (GM-CSF). The present invention relates to a method for separating subcultured established microglia from microglia cells in the presence of astrocytes.

【0008】さらに、本発明者らは脳に対する親和性や
浸潤できるか否かについてマクロファージとミクログリ
アが決定的に異なることを見い出した。さらに、両者を
識別できる方法で染色してその分布を調べたところ、ミ
クログリアが発生の早い段階から脳内に存在することを
見い出した。したがって、ミクログリアは骨髄で分化成
熟する単球由来ではなく、脳に特異的な親和性を持った
細胞群が発生の初期に脳内に侵入し、脳の形態形成や記
憶学習といった高次機能まで調節するようになると考え
られる。そこで、本発明者らは単離したマクロファージ
とミクログリアをラット末梢動脈に注入して脳への選択
的配向性があるかどうかについて比較した結果、蛍光色
素を用いて標識したミクログリアを注入した場合には脳
には多くの蛍光細胞が見られたが、肝臓にはわずかしか
見られなかった。これに対しマクロファージを注入した
場合には正常脳にはほとんど蛍光細胞が見られないが肝
臓には多くの蛍光細胞が見られた。
Furthermore, the present inventors have found that macrophages and microglia are decisively different in terms of affinity to the brain and whether they can infiltrate the brain. Furthermore, when they were stained by a method capable of distinguishing the two and examined their distribution, they found that microglia existed in the brain from the early stage of development. Therefore, microglia are not derived from monocytes that differentiate and mature in bone marrow, but a group of cells with a specific affinity for the brain invades into the brain in the early stage of development, leading to higher-order functions such as brain morphogenesis and memory learning. It will be adjusted. Therefore, the present inventors compared the isolated macrophages and microglia into the rat peripheral arteries and compared whether or not they have a selective orientation to the brain.As a result, when microglia labeled with a fluorescent dye were injected, He had many fluorescent cells in his brain, but few in his liver. On the other hand, when macrophages were injected, almost no fluorescent cells were found in the normal brain, but many fluorescent cells were found in the liver.

【0009】つぎに、本発明者らが確立したミクログリ
アの細胞株にlacZ発現ベクターを導入したものをラ
ット血流中に注入して脳に選択的に遺伝子を発現させる
ことができるかどうかを検討したところ、lacZ発現
細胞を注入したラット脳切片でβ−ガラクトシダーゼ
(β−galactosidase)の活性が検出でき
た。以上の結果からミクログリアはマクロファージとは
異なり脳に特異的な親和性をもった細胞であること、こ
の親和性を利用すれば末梢血流中から特定物質や遺伝子
を脳に特異的に導入できることがわかった。
[0009] Next, it was examined whether or not the microglial cell line established by the present inventors was introduced with the lacZ expression vector into the bloodstream of the rat to selectively express the gene in the brain. Then, the activity of β-galactosidase could be detected in the rat brain slice injected with the lacZ-expressing cells. From the above results, microglia, unlike macrophages, are cells with a specific affinity for the brain, and by utilizing this affinity, it is possible to specifically introduce a specific substance or gene into the brain from the peripheral blood flow. all right.

【0010】すなわち、本発明は前記ミクログリアから
なる脳に特異的な親和性を有する医薬キャリアー(担
体)に関する。また、本発明は、遺伝子又は薬物が導入
された前記株化ミクログリアに関する。また、本発明
は、遺伝子または薬物が導入された前記ミクログリア、
及び、製薬上の担体とからなる医薬組成物、特に脳疾患
治療剤である医薬組成物に関する。さらに、本発明は、
外来遺伝子、及び、蛍光蛋白質、好ましくはクラゲ由来
の蛍光蛋白質を発現する遺伝子を用いて、ミクログリア
に遺伝子を導入することからなる、外来遺伝子が導入さ
れたミクログリアのスクリーニング方法及び製造方法に
関する。本発明のこの方法におけるミクログリアとして
は、従来のミクログリアを使用することもできるが、本
発明の前記した株化ミクログリアを使用することが好ま
しい。また、本発明は前記医薬組成物を用いて脳に特異
的に薬物または遺伝子を送達させてなる脳疾患の治療方
法に関する。
That is, the present invention relates to a pharmaceutical carrier (carrier) comprising the above-mentioned microglia and having a specific affinity for the brain. The present invention also relates to the established cell line microglia introduced with a gene or a drug. The present invention also provides the above-mentioned microglia into which a gene or drug has been introduced,
And a pharmaceutical composition comprising a pharmaceutical carrier, particularly a therapeutic agent for brain diseases. Further, the present invention provides
The present invention relates to a screening method and a production method for microglia introduced with a foreign gene, which comprises introducing the gene into the microglia using the foreign gene and a gene expressing a fluorescent protein, preferably a fluorescent protein derived from jellyfish. As the microglia in this method of the present invention, conventional microglia can be used, but it is preferable to use the above-mentioned established microglia of the present invention. The present invention also relates to a method for treating a brain disease, which comprises delivering a drug or gene specifically to the brain using the pharmaceutical composition.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の株化ミクログリアは、マ
ウス又はラットの脳細胞を一次培養してミクログリアを
精製し、さらにこの精製ミクログリアから、本発明の株
化ミクログリアクローンを以下の手法により分離するこ
とができる。また、本発明の株化ミクログリアは取扱い
が容易でしかも脳に親和性を有するため、株化ミクログ
リアに遺伝子又は薬物を導入し、末梢血管に注入するこ
とにより脳内に特異的に遺伝子を発現させ、また薬物を
送達させることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The established microglia of the present invention is obtained by primary culturing mouse or rat brain cells to purify the microglia, and further isolating the established microglia clone of the present invention from the purified microglia by the following method. can do. Further, since the established cell line microglia of the present invention is easy to handle and has an affinity for the brain, a gene or drug is introduced into the established cell line microglia, and the gene is specifically expressed in the brain by injecting into peripheral blood vessels. , Can also deliver drugs.

【0012】本発明の株化ミクログリアの製造法をさら
に詳細に説明する。 (1)ミクログリアの精製 まず、採取されたマウス又はラット脳の脳膜を剥離し、
ピペット又はナイロンメッシュ等を用いて単細胞に分離
する。マウス及びラットは新生のものが好ましい。マウ
スとしては、例えばC57BL6、 C3H、 ICR、
Ba1b/c等が挙げられ、ラットとしては例えばフ
ィッシャー(Fisher)、ウィスター(Wiste
r)、SD等が挙げられるがこれらに限定されない。
The method for producing the established microglia of the present invention will be described in more detail. (1) Purification of microglia First, the brain membrane of the collected mouse or rat brain is peeled off,
Separate into single cells using a pipette or nylon mesh. The mouse and rat are preferably newborn. Examples of the mouse include C57BL6, C3H, ICR,
Ba1b / c and the like, and examples of the rat include Fisher and Wistar.
r), SD and the like, but not limited thereto.

【0013】得られた細胞を通常の動物細胞用培養培地
(10%FCS 、又はCSを含むEMEM等)にまき
10〜14日培養する。なお、3〜4日毎に培地を交換
する。次に、得られた培養細胞から株化するための細胞
を選別する。ここで、ミクログリアにはタイプIとタイ
プIIと呼ばれるものがあり、タイプIは、一次培養物
を機械的に刺激する(ピペットで培地を吹き付ける、培
養皿を揺する等)ことによって培養皿から剥がれて浮遊
する細胞である。一方、タイプIIは前記機械的刺激に
よっては浮遊しない細胞(付着細胞)である。本発明の
ミクログリアはタイプIIに属するものであるため、以
下のようにして精製ミクログリアを選別することができ
る。上記機械的刺激によって浮遊しない付着細胞をさら
にトリプシン−EDTA処理して単細胞にした後、何ら
処理されていないプラスチックディッシュ(ノン・コー
トプラスチック皿という)に播いて付着させる。一般
に、培養皿は正電荷を持つように薬物で処理されている
が、付着細胞を得るにはその処理がされていないディッ
シュを使用する必要があるためである。37℃で1時間
CO2インキュベーターで加温後、機械的刺激を与えて
培地中に浮遊する細胞を取り除いた後、皿に接着したま
ま増殖できる細胞をラバーポリスマン等で回収し、同様
の操作をさらに2回繰り返して得られる細胞を、株化の
ための精製ミクログリアとして得ることができる。以上
のようにして得られた精製ミクログリアは、十分な純度
を有するが、さらに精製純度を上げるため、セルソータ
ー等を用いてもよい。
The obtained cells are seeded in a usual animal cell culture medium (10% FCS or CS-containing EMEM etc.) and cultured for 10 to 14 days. The medium is replaced every 3 to 4 days. Next, cells to be established are selected from the obtained cultured cells. Here, there are types of microglia called Type I and Type II, which are detached from the culture dish by mechanically stimulating the primary culture (spraying the medium with a pipette, shaking the culture dish, etc.). It is a floating cell. On the other hand, type II is a cell (adherent cell) that does not float by the mechanical stimulation. Since the microglia of the present invention belongs to type II, purified microglia can be selected as follows. The adherent cells that do not float due to the above mechanical stimulation are further treated with trypsin-EDTA to obtain single cells, which are then seeded and adhered on a plastic dish that has not been treated at all (referred to as a non-coated plastic dish). This is because the culture dish is generally treated with a drug so as to have a positive charge, but in order to obtain adherent cells, it is necessary to use a dish that has not been treated. After heating in a CO2 incubator at 37 ° C for 1 hour, mechanical stimulation is applied to remove cells floating in the medium, and cells that can grow while adhering to the dish are collected with a rubber policeman or the like, and the same procedure is repeated. The cells obtained by repeating twice can be obtained as purified microglia for cell line establishment. The purified microglia obtained as described above has sufficient purity, but a cell sorter or the like may be used in order to further raise the purification purity.

【0014】(2)株化ミクログリアの分離 (1)のようにして得られた精製ミクログリアから、本
発明の継代培養が可能な株化ミクログリアを分離するた
めには、前記精製ミクログリアをサイトカイン、好まし
くはコロニー刺激因子(CSF)、より好ましくは顆粒
球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)
の存在下に培養し、これをクローン化して行うことがで
きる。培養の際に存在させるサイトカインとしては、G
M−CSFを単独で使用してもよいが、GM−CSFに
さらにIL−3及び/又は精製アストロサイト由来の上
清を存在させてもよい。使用するサイトカインは、天然
のものでも、遺伝子組み換え型のものであってもよい。
より詳細には、例えば、次のようにして行うことができ
る。
(2) Separation of established cell line microglia In order to separate the subcultured cell line culture of the present invention which can be subcultured from the purified microglia obtained as described in (1), the purified microglia is prepared by using a cytokine, Preferably colony stimulating factor (CSF), more preferably granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF)
It can be carried out by culturing in the presence of, and cloning it. As a cytokine to be present in the culture, G
Although M-CSF may be used alone, GM-CSF may be further present with a supernatant derived from IL-3 and / or purified astrocytes. The cytokine used may be natural or recombinant.
More specifically, for example, it can be performed as follows.

【0015】10cm程度のシャーレに播いて遺伝子組
換え型顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(rG
M−CSF)存在下で7〜10日培養する。培養後細胞
を回収し、rGM−CSFの存在下で、いわゆる限界希
釈法によりさらに細胞を4〜10週間培養する。そし
て、テストプレート1ウェルあたり1個のコロニーを形
成した細胞をラバーポリスマンで遊離することによりク
ローン化したものを選別、分離し、最終的に株化ミクロ
グリアを得る。
Seed on a petri dish of about 10 cm, and recombinant gene-type granulocyte-macrophage colony stimulating factor (rG
M-CSF) for 7-10 days. After the culturing, the cells are collected and further cultivated in the presence of rGM-CSF by the so-called limiting dilution method for 4 to 10 weeks. Then, the cloned cells are selected and separated by releasing the cells forming one colony per well of the test plate with rubber policeman, and finally the established cell line microglia is obtained.

【0016】このようにして得られた株化ミクログリア
は以下の性質を有するものである。 (a)形態 蛍光色素染色を行い蛍光顕微鏡下で、又は
無染色のまま位相差顕微鏡下で形態を観察した結果、r
GM−CSFの存在下においてマクロファージ様若しく
は球状の形態、又はrGM−CSFの非存在下において
脳内に存在する分枝状ミクログリアに類似した分枝状の
形態を有する。あるいは上記の両形態を有する。 (b)機能的特徴 本発明の株化ミクログリアをマウス
の動脈に投与すると脳に特異的に移行することから、脳
に特異的親和性を有する。また、リポ多糖でミクログリ
アを刺激するとインターロイキン−1(IL−1)及び
インターロイキン−6(IL−6)を産生する。また、
インターフェロンγで刺激するとIL−5を産生する。
この性質は、IFN−γでIL−5を発現しないマクロ
ファージと相違するものである。また、蛍光色素の取り
込みを指標として貧食能の試験を行った結果、本発明の
細胞株は、強い貧食能を有する。本発明の株化ミクログ
リアは、アストロサイトよりも数百〜数千倍もの貧食能
を有するものである。 (c)細胞増殖性 培地からrGM−CSFを除去する
実験を行うと増殖がみられなくなることから、本発明の
株化ミクログリアはGM−CSF依存的に増殖するもの
である。本発明の株化ミクログリアの形態、特徴を第1
〜4図に具体例で例示する。
The established cell line microglia thus obtained has the following properties. (A) Morphology As a result of observing the morphology under a fluorescence microscope after staining with a fluorescent dye or under a phase contrast microscope without staining, r
It has a macrophage-like or globular morphology in the presence of GM-CSF, or a branched morphology similar to the branched microglia present in the brain in the absence of rGM-CSF. Alternatively, it has both of the above forms. (B) Functional characteristics When the established microglia of the present invention is administered to mouse arteries, it migrates specifically to the brain, and thus has specific affinity to the brain. In addition, stimulation of microglia with lipopolysaccharide produces interleukin-1 (IL-1) and interleukin-6 (IL-6). Also,
When stimulated with interferon γ, it produces IL-5.
This property is different from macrophages that do not express IL-5 in IFN-γ. Further, as a result of a test for phagocytosis using the incorporation of a fluorescent dye as an index, the cell line of the present invention has a strong phagocytosis. The established microglia of the present invention has a phagocytic ability several hundred to several thousand times that of astrocytes. (C) Cell Proliferation Proliferation is not observed when an experiment for removing rGM-CSF from the medium is carried out, and thus the established cell line microglia of the present invention proliferates in a GM-CSF-dependent manner. First, the morphology and characteristics of the established microglia of the present invention
4 to 4 illustrate a specific example.

【0017】(3)株化ミクログリアへの遺伝子の導入 本発明の株化ミクログリアに遺伝子を導入することは、
遺伝子を脳に特異的に発現させるうえで重要である。目
的とする遺伝子は、公知のクローニング手法により得る
ことができ、また、市販のものを使用することも可能で
あり、遺伝子の種類に特に限定されない。
(3) Introduction of gene into established cell line of microglia Introducing gene into established cell line of microglia is as follows.
It is important for the specific expression of the gene in the brain. The target gene can be obtained by a known cloning method, or a commercially available gene can be used, and the kind of gene is not particularly limited.

【0018】例えば、遺伝子を株化ミクログリアに高率
に導入する手法としてDOTAP(ベーリンガー−マン
ハイム社製)を用いる方法がある。すなわち、DOTA
Pを含む遺伝子導入用培地中で株化ミクログリアを目的
遺伝子とともに培養する方法がある。培養は、CO2イ
ンキュベーター中、37℃で16〜24時間培養したの
ち、ミクログリア培養用培地でrGM−CSFとともに
さらに30〜72時間、好ましくは48時間培養する。
なお、遺伝子をミクログリアに導入する方法としては、
上記手法のほかに、例えば、リン酸カルシウム法、DE
AEデキストラン法、リポフェクション法、エレクトロ
ポレーション法、パーティクルガン法等の公知手法を用
いることもできる。
For example, there is a method of using DOTAP (manufactured by Boehringer-Mannheim) as a method for highly efficiently introducing a gene into established microglia. That is, DOTA
There is a method of culturing established microglia with a target gene in a P-containing medium for gene transfer. After culturing at 37 ° C. for 16 to 24 hours in a CO 2 incubator, it is further cultivated for 30 to 72 hours, preferably 48 hours in a microglial culture medium together with rGM-CSF.
In addition, as a method for introducing a gene into microglia,
In addition to the above methods, for example, calcium phosphate method, DE
Known methods such as the AE dextran method, lipofection method, electroporation method, and particle gun method can also be used.

【0019】ところで、導入遺伝子の安定発現株を分離
する公知の方法で最も一般的に用いられる方法は、薬物
耐性遺伝子を目的遺伝子と同時に細胞に導入して発現さ
せ、染色体DNAに取り込まれてその発現が安定的恒常
的発現を行うようになった細胞以外を薬物処理により死
にいたらしめ培養中から排除して分離する方法である。
このスクリーニング方法をミクログリアに適用した場
合、安定的恒常的発現を行うようになったミクログリア
が死細胞を認識して強い貧食能を発現し、同時に活性化
されて増殖能を失うことがある。このために、本発明の
好ましい遺伝子の導入法としては、薬物耐性遺伝子の代
わりに蛍光蛋白質、好ましくはミズクラゲ由来のグリー
ン・フルロオレセント・プロテイン(green fl
uorescent protein(GFP))を高
等動物に発現できるように改変された発現ベクターを用
いて、目的細胞を蛍光強度の差で安定的恒常的発現を行
うミクログリアを分離する方法が挙げられる。
By the way, the most commonly used method of separating the stably expressing strains of the transgene is to introduce the drug resistance gene into cells at the same time as the gene of interest, to express it, and to incorporate it into chromosomal DNA. This is a method in which cells other than the cells whose expression is stable and constitutive are killed by the drug treatment and eliminated from the culture to be separated.
When this screening method is applied to microglia, the microglia that have become capable of stable and constitutive expression may recognize dead cells and express strong phagocytosis, and at the same time, they may be activated and lose proliferative capacity. For this reason, a preferred method for introducing the gene of the present invention is to use a fluorescent protein instead of the drug resistance gene, preferably green jellyfish-derived green fluorescent protein (green fl).
Examples include a method of separating microglia that stably and constitutively express target cells by a difference in fluorescence intensity, using an expression vector modified to express ureorescent protein (GFP) in higher animals.

【0020】遺伝子が導入された細胞が脳に達したか否
かの確認、及び遺伝子の発現の確認は、導入細胞をあら
かじめ貧食細胞に特異的な蛍光色素で染色しておき、脳
を摘出後凍結し、約8ミクロン厚の切片を作製し、蛍光
顕微鏡下で蛍光をもつ細胞を同定するか、切片を、導入
する遺伝子の基質により活性染色することにより行われ
る。また、上記確認は磁気共鳴画像(MRI)、ポジト
ロン・エミッション・トモグラフィー(PET)等によ
り行うこともできる。例えば、MRI用造影剤等を取り
込ませた細胞を動物に注入してその動向を観察すること
もできる。これらの方法によれば、動物を殺すことなく
非侵襲的かつ簡単に観察することができる。
To confirm whether or not the cells into which the gene has been introduced have reached the brain, and to confirm the expression of the gene, the introduced cells are previously stained with a fluorescent dye specific for phagocytic cells, and the brain is removed. After freeze-drying, a section of about 8 microns thick is prepared, and cells having fluorescence are identified under a fluorescence microscope, or the section is subjected to activity staining with a substrate of a gene to be introduced. The above confirmation can also be performed by magnetic resonance imaging (MRI), positron emission tomography (PET), or the like. For example, cells in which a contrast agent for MRI or the like has been incorporated can be injected into an animal and the trend thereof can be observed. According to these methods, the animals can be observed non-invasively and easily without killing them.

【0021】[0021]

【実施例】次に実施例により本発明をより詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0022】実施例1: 株化ミクログリアクローンの
分離 (1)ミクログリアの単離 新生マウス(C57BL6、op/op)及び新生ラッ
ト(Fisher)の脳を摘出し、氷冷したミクログリ
ア培養培地(Mi培地という:Eagle’sMEM、
10%ウシ血清、0.2%グルコース及び5μg/ml
ウシインシュリンを含む)中で脳膜を剥離した。パスツ
ールピペット又はナイロンメッシュで細胞を単細胞化
し、上記Mi培地中で細胞を培養した。マウス脳につい
ては20mlのMi培地あたり脳1個分の細胞を、ラッ
ト脳については40mlのMi培地あたり脳1個分の細
胞をそれぞれ10cmの培養皿2枚、10cmの培養皿
4枚中で培養した。培養は、CO2インキュベーター内
(5%CO2、95%空気の条件)で、37℃で10〜
14日行った。なお、培地は3〜4日毎に交換した。明
位相差像を示す細胞(phase-bright round cell; PB
RC)が出現した段階で、機械的振盪によりPBRCを
除去した後、200U/mlトリプシン−0.02%E
DTAで細胞をはがし、非コートプラスチック皿中、3
7℃で30分インキュベートした。非コートプラスチッ
ク皿に接着した細胞をMi培地で2回洗浄し、細胞を剥
離させて回収した。同様の処理をさらに2回繰り返し、
精製ミクログリアを得た。
Example 1: Isolation of established microglial clones (1) Isolation of microglia Brains of newborn mice (C57BL6, op / op) and newborn rats (Fisher) were removed and ice-cooled microglia culture medium (Mi medium). Say: Eagle's MEM,
10% bovine serum, 0.2% glucose and 5 μg / ml
Brain membranes were dissected in bovine insulin). The cells were made into single cells with a Pasteur pipette or nylon mesh, and the cells were cultured in the above Mi medium. For mouse brain, cells for one brain per 20 ml of Mi medium and for rat brain, cells for one brain per 40 ml of Mi medium were cultured in two 10 cm culture dishes and four 10 cm culture dishes, respectively. did. Culturing was carried out in a CO2 incubator (5% CO2, 95% air) at 37 ° C for 10 to 10.
I went on the 14th. The medium was replaced every 3 to 4 days. Cells that show bright phase contrast images (PBs)
RC) appeared, after removing PBRC by mechanical shaking, 200 U / ml trypsin-0.02% E
Peel off cells with DTA and in an uncoated plastic dish, 3
Incubated for 30 minutes at 7 ° C. The cells adhered to the uncoated plastic dish were washed twice with Mi medium, and the cells were detached and collected. Repeat the same process two more times,
Purified microglia was obtained.

【0023】(2)クローンの分離 上記(1)で得られた精製ミクログリア細胞を、10cm
シャーレに1×105個播種し、rGM−CSF(ジー
ンザイム(Genzyme)社製)存在下Mi培地で7
日間培養した。細胞を回収した後計数し、限界希釈法に
よりクローンを分離した。すなわち、96穴プレート
(ファルコン(Falcon)社製)の各ウェルに、
0.5個/ウェルの細胞濃度(100μl中)で播種
し、2ng/mlのマウス遺伝子組換え型GM−CSF
(ジーンザイム(Genzyme)社製)存在下で約3
週間培養した。各ウェルについてクローン化の有無を確
認し、目的のクローンを分離した。その結果、マウス脳
由来のものについては5種類(Ra2、GMI−M6−
1、GMI−M6−3、GMI−M5−2、GMI−M
F11)、ラット脳由来のものについては1種類(GM
I−R1)の株化ミクログリアが得られた。このうち、
株化ミクログリアRa2及びGMI−R1は、通商産業
省工業技術院生命工学工業技術研究所に、Ra2 につ
いては「mouse microglia Ra2」と称
し、FERM P−16109として、GMI−R1に
ついては「rat microglia GMI−R1」
と称し、FERM P−16110としてそれぞれ寄託
されている。
(2) Isolation of clones The purified microglial cells obtained in (1) above were 10 cm.
1 × 10 5 cells were inoculated on a petri dish, and 7 in Mi medium in the presence of rGM-CSF (manufactured by Genezyme).
Cultured for a day. The cells were collected, counted, and clones were separated by the limiting dilution method. That is, in each well of a 96-well plate (manufactured by Falcon),
Seed at a cell concentration of 0.5 cells / well (in 100 μl) and 2 ng / ml of mouse recombinant GM-CSF.
Approximately 3 in the presence of (Genezyme)
Cultured for a week. The presence or absence of cloning was confirmed for each well, and the target clone was isolated. As a result, 5 types (Ra2, GMI-M6-
1, GMI-M6-3, GMI-M5-2, GMI-M
F11), one kind from rat brain (GM
The established microglia of I-R1) were obtained. this house,
The established microglia Ra2 and GMI-R1 are referred to as "mouse microglia Ra2" for Ra2 by the Ministry of International Trade and Industry, Agency of Industrial Science and Technology, and as "FERM P-16109" and "rat microglia GMI" for GMI-R1. -R1 "
And are deposited as FERM P-16110, respectively.

【0024】得られたクローンについてその性質を検討
した。 (a)形態 GMI−R1をrGM−CSF存在下及び
非存在下で培養し、位相差顕微鏡で観察した結果、rG
M−CSF存在下ではマクロファージ様ないし球状を呈
し(第1図A)、rGM−CSF非存在下では分枝状を
示した(第1図B)。
The properties of the obtained clones were examined. (A) Morphology GMI-R1 was cultured in the presence and absence of rGM-CSF and observed with a phase contrast microscope.
It showed a macrophage-like or spherical shape in the presence of M-CSF (Fig. 1A), and was branched in the absence of rGM-CSF (Fig. 1B).

【0025】(b−1)機能的特徴(脳親和性) 本発明の株化ミクログリアGMI−RIをプラスチック
シャーレに付着させた状態にし、貧食細胞染色液(Di
luent B.:ザイナクシス(Zynaxis)社
製)で調製した蛍光色素PKH26(ザイナクシス(Z
ynaxis)社製)と10%血清とを1:1で混合し
て上記シャーレに加え、37℃で15分蛍光染色した(I
shihara,S.,Sawada,M.et al.,Exp,Neurol,.12
4,219-230,1993)。細胞を回収し、2×106個を5週
齢の同系(Fisher)ラット腋下動脈に注入した。
注入して48時間後並びに1、2及び3週間後にラット
の各臓器を摘出し、OCT(ティシュー・テック(Ti
ssue Tek)社)溶液中で凍結した。ミクログリ
アGMI−R1、及び比較として同系ラット(フィッシ
ャー)の腹腔を冷PBSで洗浄することにより単離した
マクロファージを、貧食細胞に特異的な蛍光色素で標織
し、ラット腋下動脈に注入し、その組織配向性について
組織切片を作製して検討した。その結果、本発明の株化
ミクログリアを注入した場合は正常脳に多くの蛍光細胞
が見られたのに対し(第2図A)、肝臓には見られなか
った(第2図B)。一方、マクロファージを注入した場
合は、正常脳にはほとんど蛍光細胞が見られなかったの
に対し(第2図C)、肝臓には多くの蛍光細胞が見られ
た(第2図D)。従って、本発明の株化ミクログリア
は、脳特異的な親和性を有するものであった。
(B-1) Functional Characteristics (Brain Affinity) The established microglia GMI-RI of the present invention is attached to a plastic petri dish, and a phagocyte staining solution (Di
luent B. : Fluorescent dye PKH26 (manufactured by Zynaxis) (Zynaxis (Z
(Yenaxis) and 10% serum were mixed at a ratio of 1: 1 and added to the dish, and fluorescent staining was performed at 37 ° C. for 15 minutes (I
shihara, S., Sawada, M. et al., Exp, Neurol ,. 12
4, 219-230, 1993). Cells were harvested and 2 × 10 6 cells were injected into 5 week old syngeneic (Fisher) rat axillary arteries.
48 hours after the injection, and 1, 2 and 3 weeks after the injection, the organs of the rat were removed, and OCT (Tissue Tech (Ti
Sue Tek)) solution. Macrophages isolated by washing the peritoneal cavity of microglia GMI-R1 and syngeneic rats (Fisher) as a comparison with cold PBS were woven with fluorescent dyes specific for phagocytic cells and injected into rat axillary arteries. The tissue orientation was examined by making tissue slices. As a result, when the established microglia of the present invention was injected, many fluorescent cells were found in the normal brain (Fig. 2A), but not in the liver (Fig. 2B). On the other hand, when macrophages were injected, almost no fluorescent cells were found in the normal brain (Fig. 2C), whereas many fluorescent cells were found in the liver (Fig. 2D). Therefore, the established microglia of the present invention had a brain-specific affinity.

【0026】(b−2)機能的特徴(IL−1及びIL
−6産生能) Ra2細胞を1×10個を6cm培養皿に播き、リポ
ポリ多糖で12時間刺激をしたもの、及び無刺激のもの
からRNeasy(クィアジェン(Qiagen)社
製)により総RNAを抽出し、そのうち2μgを用いて
逆転写酵素(BRL)を用いて混合cDNAを得た。こ
のcDNAをテンプレートにして、以下の配列を有する
IL−1特異的合成プライマー及びIL−6特異的合成
プライマーを用いてPCRを行った。 IL−1特異的合成プライマー(Sawada et al.,lnt.J.Dev.Neurosci.13, 253-264,1995): センス鎖:5’−ATGGCAACTGTTCCTGAACTCAACT−3’(配列番号1) アンチセンス鎖:5’−CAGGACAGGTATAGATTCTTTCCTTT−3’(配列番号2) IL−6特異的合成ブライマー(Sawada et al.,Brain Res.583,296-299,19 92): センス鎖:5’−ATGAAGTTCCTCTCTGCAAGAGACT−3’(配列番号3) アンチセンス鎖:5’−CACTAGGTTTGCCGAGTAGATCTC−3’(配列番号4) PCRは、55℃を1分、72℃を2分及び94℃を1
分の反応を1サイクルとしてこれを30サイクル行った
(HYBAIDのOmnigeneを使用)。PCR
後、増幅産物をアガロースゲル電気泳動にかけて遺伝子
の発現を調べたその結果、リポ多糖によりRa2はIL
−1及びIL−6発現を増大することがわかった(第3
図、“LPS”のレーン)。なお、第3図において、M
は分子量マーカー、contは対照(無刺激)を表す。
また、ELISAによりIL−1及びIL−6が産生さ
れていることが確認された。さらに、本発明の株化ミク
ログリアのリポ多糖刺激後の培養上清を、IL−6依存
的に増殖するMH60細胞又はIL−1依存的に増殖す
るD10細胞に添加培養して、MH60細胞及びD10
細胞の増殖の有無を検討した。その結果、いずれの細胞
も、リポ多糖刺激をした本発明株化ミクログリアの培養
上清存在下において増殖することがわかった。
(B-2) Functional characteristics (IL-1 and IL
-6 productivity) 1 × 10 6 Ra2 cells were seeded on a 6 cm culture dish and stimulated with lipopolysaccharide for 12 hours, and unstimulated total RNA was extracted with RNeasy (manufactured by Qiagen). Then, a mixed cDNA was obtained using reverse transcriptase (BRL) from 2 μg of the mixture. Using this cDNA as a template, PCR was carried out using IL-1 specific synthetic primers and IL-6 specific synthetic primers having the following sequences. IL-1 specific synthetic primer (Sawada et al., Lnt. J. Dev. Neurosci. 13, 253-264, 1995): sense strand: 5′-ATGGCAACTGTTCCTGAACTCAACT-3 ′ (SEQ ID NO: 1) antisense strand: 5 '-CAGGACAGGTATAGATTCTTTCCTTT-3' (SEQ ID NO: 2) IL-6-specific synthetic brimer (Sawada et al., Brain Res. 583, 296-299, 1992): sense strand: 5'-ATGAAGTTCCTCTCTGCAAGAGACT-3 '(SEQ ID NO: 2) 3) Antisense strand: 5′-CACTAGGTTTGCCGAGTAGATCTC-3 ′ (SEQ ID NO: 4) PCR was performed at 55 ° C. for 1 minute, 72 ° C. for 2 minutes and 94 ° C. for 1 minute.
This was carried out for 30 cycles (using HYBAID's Omnigene), with each minute reaction being one cycle. PCR
Then, the amplified product was subjected to agarose gel electrophoresis to examine the expression of the gene.
-1 and IL-6 expression was found to be increased (3rd
Figure, "LPS" lane). In FIG. 3, M
Represents a molecular weight marker, and cont represents a control (unstimulated).
In addition, it was confirmed by ELISA that IL-1 and IL-6 were produced. Further, the culture supernatant of the established cell line microglia of the present invention after stimulation with lipopolysaccharide is added to MH60 cells that proliferate in an IL-6-dependent manner or D10 cells that proliferate in an IL-1-dependent manner, and cultured to give MH60 cells and D10 cells.
The presence or absence of cell proliferation was examined. As a result, it was found that all cells proliferate in the presence of the culture supernatant of the cell line microglia of the present invention stimulated with lipopolysaccharide.

【0027】(c)細胞増殖性 5×10個のGMI−RI細胞を96穴テストプレー
トに播き、2μg/mlのrGM−CSFを1000
倍、5000倍及び10000倍希釈となるようにそれ
ぞれ添加して4日間培養し、MTTアッセイを行った。
対照としてヒトM−CSF(ミドリ十字)400u/m
lを1000倍希釈したもの、又はPMA(ホルボール
ミリステートアセテート)0.1mg/mlを1000
倍若しくは5000倍希釈したものを用いた(第4図
A)。一方、rGM−CSFを5000倍希釈したもの
と、各100u/mlのマウスIL−3、IL−4及び
IL−6(いずれもジーンザイム(Genzyme)
社)との比較試験を行った。各試薬をそれぞれ添加して
2日後及び4日後のMTTアッセイを行った(第4図
B)。その結果、GMI−R1はrGM−CSFに依存
して増殖することがわかった
(C) Cell Proliferation 5 × 10 4 GMI-RI cells were seeded on a 96-well test plate, and 1000 μg of 2 μg / ml rGM-CSF was used.
One-fold, 5000-fold, and 10000-fold dilutions were added, and the mixture was cultured for 4 days and subjected to MTT assay.
Human M-CSF (Green cross) 400 u / m as a control
1 diluted 1000 times, or PMA (phorbol myristate acetate) 0.1 mg / ml to 1000
A one-fold or 5000-fold dilution was used (Fig. 4A). On the other hand, rGM-CSF diluted 5000 times and 100 u / ml each of mouse IL-3, IL-4 and IL-6 (all of which are Genezyme).
Company). MTT assay was performed 2 days and 4 days after the addition of each reagent (FIG. 4B). As a result, it was found that GMI-R1 proliferates depending on rGM-CSF.

【0028】実施例2: 本発明のミクログリアへの遺
伝子の導入 大腸菌由来lacZ遺伝子発現ベクターptkβ(クロ
ーンテック社(Clonetech))とDOTAPリ
ピッド(ベーリンガー・マンハイム社(Boehrin
ger−Mannheim))とを混合し、終濃度1μ
g/mlとした。これを血清を含む培地に混合して調製
し、本発明の株化ミクログリアに添加して16時間処理
した。対照として、遺伝子を導入しない株化ミクログリ
ア、及び、実施例1と同様にして得られたマクロファー
ジを用いた。次に、通常の培地(EMEM:10%FC
Sを含む)でさらに48時間培養し、実施例1(b−
1)に記載の蛍光染色を行い、遺伝子が脳に移行し、発
現するか否かの検討を行った。すなわち、成熟ラット
(250〜300g)をネンブタール麻酔下、左腋下動
脈を露出させ、止血処理後カニューレを挿入して1〜2
×10個の細胞を注入した。注入後切開部を縫合し、
ラットを回復させた。次に、細胞注入後48時間でラッ
トの脳を摘出し、連続した約8μmの3枚の凍結切片を
作製し、それぞれ蛍光顕微鏡による観察を行った。ま
た、β−ガラクトシダーゼの活性染色及び活性の定量に
ついては以下のように行った。上記3枚の切片のうちの
1枚を0.5%グルタールアルデヒドで固定し、Lim
らの方法(BioTechniques 7,576-579,1989)でXgal
を基質として活性染色した。活性の定量は、切片1枚を
100μlの溶解バッファーで超音波破砕によりホモゲ
ナイズし、市販のキット(GalactoLight; Boehringer-M
anheim)を用いて測定した。その結果、本発明の株化ミ
クログリアに遺伝子を導入した場合は、ラット脳の切片
からlacZ陽性細胞の存在が確認できた(第5図)。
また、β−ガラクトシダーゼ活性を化学発光法で定量し
た結果、大腸菌由来遺伝子lacZ発現ベクターを導入
した株化ミクログリアを注入したラット脳切片におい
て、遺伝子を導入しないものよりはるかに高い活性が検
出された(第6図)。
Example 2 Introduction of Gene into Microglia of the Present Invention Escherichia coli-derived lacZ gene expression vector ptkβ (Clonetech) and DOTAP lipid (Boehringer Mannheim (Boehrin)
ger-Mannheim)), and the final concentration is 1 μm.
g / ml. This was mixed with a medium containing serum to prepare, added to the established microglia of the present invention, and treated for 16 hours. As controls, established microglia with no gene introduced and macrophages obtained in the same manner as in Example 1 were used. Next, normal medium (EMEM: 10% FC
Further, the cells were cultured for 48 hours in Example 1 (b-).
The fluorescent staining described in 1) was performed to examine whether the gene was transferred to the brain and expressed. That is, under adult Nembutal anesthesia of a mature rat (250 to 300 g), the left axillary artery was exposed, and after the hemostatic treatment, a cannula was inserted to obtain 1-2.
× 10 6 cells were injected. After injection, suture the incision,
The rat was allowed to recover. Then, 48 hours after the cell injection, the rat brain was excised, three consecutive frozen sections of about 8 μm were prepared, and each was observed with a fluorescence microscope. Further, the activity staining of β-galactosidase and the quantification of the activity were performed as follows. One of the above three sections was fixed with 0.5% glutaraldehyde and
Et al. (BioTechniques 7, 576-579, 1989)
Was used as a substrate for activity staining. To quantify the activity, one section was homogenized with 100 μl of lysis buffer by sonication, and a commercially available kit (GalactoLight; Boehringer-M) was used.
anheim). As a result, when the gene was introduced into the established microglia of the present invention, the presence of lacZ-positive cells could be confirmed from a rat brain section (Fig. 5).
In addition, as a result of quantifying the β-galactosidase activity by a chemiluminescence method, a much higher activity was detected in a rat brain section injected with established microglia in which an Escherichia coli-derived gene lacZ expression vector was introduced, than that in the case where no gene was introduced ( (Fig. 6).

【0029】実施例3: 本発明のミクログリアへの化
学物質の導入及び脳への特異的導入 実施例1で使用した蛍光色素PKH26はダイリューエ
ントB(diluent B)中で顆粒を作る。この顆
粒を本発明のミクログリア細胞株は特異的に取り込んで
細胞内に保持し、脳に移行するので、蛍光素PKH26
を化学物質(抗癌剤)のモデルとして使用した。その結
果、本発明の株化ミクログリアを注入した場合は、正常
脳に多くの蛍光細胞が見られたのに対し、肝臓には見ら
れなかった。従って、本発明のミクログリアは化学物資
(薬物)を脳特異的に運ぶといえる。
Example 3: Introduction of chemical substances into microglia of the present invention and specific introduction into brain The fluorescent dye PKH26 used in Example 1 produces granules in Diluent B. The microglial cell line of the present invention specifically takes up these granules, retains them inside the cells, and transfers them to the brain. Therefore, the fluorophore PKH26
Was used as a model for chemicals (anti-cancer agents). As a result, when the established microglia of the present invention was injected, many fluorescent cells were found in the normal brain, but not in the liver. Therefore, it can be said that the microglia of the present invention carries a chemical substance (drug) in a brain-specific manner.

【0030】実施例4: GFPを用いた遺伝子導入法 1×106個のGMI−R1細胞をシャーレにまきこ
み、16時間後にGFP発現ベクターpEGFP10μ
g(クロンテック(Clonteck)社製)を遺伝子
導入用培地に添加しこの培地に交換してCO2インキュ
ベーター中で細胞を37℃で24時間培養した後、ミク
ログリア用の培地でrGM−CSFとともにさらに7日
間培養した。7日間培養した後、細胞を浮遊させ蛍光活
性化細胞分画装置(fluorescent activated cell sorte
r,FACS,ベクトン−ディッキンソン(Becto
n−Dickinson)社製FACS Calibu
r)で蛍光強度が遺伝子非導入細胞の100倍以上の細
胞を分画して濃集し、さらにミクログリア用の培地でr
GM−CSFとともに培養を継続した。同様の操作を7
日毎にさらに2回繰り返し、ほぼ90%以上の細胞が1
00倍程度の蛍光を持つ分画に回収できたので、これを
細胞限界希釈法で1細胞/ウェルの割合でTP96テス
トプレートにまきこみミクログリア用の培地でrGM−
CSFとともにさらに培養した。これによって導入遺伝
子pEGFPを安定的恒常的に発現するようになったミ
クログリアを分離することができた。いかにこの方法で
分離できたか細胞のFACS分析結果の一例を図に示
す。第7図は遺伝子が導入されていていない細胞のFA
CS分析の結果であり、第8図はGFP導入細胞のFA
CS分析の結果である。
Example 4 Gene Transfer Method Using GFP 1 × 10 6 GMI-R1 cells were seeded in a petri dish, and 16 hours later, a GFP expression vector pEGFP10 μ
g (manufactured by Clontech) was added to the medium for gene transfer, this medium was exchanged and the cells were cultured in a CO 2 incubator at 37 ° C. for 24 hours, and then for 7 days together with rGM-CSF in the medium for microglia. Cultured. After culturing for 7 days, the cells are suspended and the fluorescent activated cell sorter (fluorescent activated cell sorte
r, FACS, Becton-Dickinson (Becto
n-Dickinson) FACS Calibu
In r), the cells having fluorescence intensity 100 times or more that of the non-transfected cells were fractionated and concentrated.
Culture was continued with GM-CSF. Do the same operation 7
Repeated twice more each day with almost 90% or more cells
Since it could be collected in a fraction having about 00 times fluorescence, this was seeded into the TP96 test plate at the rate of 1 cell / well by the cell limiting dilution method, and rGM-was added to the medium for microglia.
It was further cultured with CSF. As a result, it was possible to isolate the microglia that stably and constitutively express the transgene pEGFP. An example of the results of FACS analysis of cells showing how they could be separated by this method is shown in the figure. FIG. 7 shows FA of cells into which no gene has been introduced.
Fig. 8 shows the results of CS analysis, and Fig. 8 shows FA of GFP-introduced cells.
It is a result of CS analysis.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明により、脳に特異的な親和性を有
する株化ミクログリアが提供される。本発明の株化ミク
ログリアは、脳内に遺伝子を導入するためのキャリアー
(担体)としてのみならず、薬物などの化学物質を脳特
異的に導入するためのキャリアー(担体)としても有用
である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides established cell line microglia having a specific affinity for brain. The established microglia of the present invention is useful not only as a carrier (carrier) for introducing a gene into the brain, but also as a carrier (carrier) for brain-specific introduction of a chemical substance such as a drug.

【0032】[0032]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Japan Science and Technology Corporation <120> Established microglia cell lines <130> PC903595 <160> 4 <170> PatentIn version 3.1 <210> 1 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-1 sense primer <400> 1 atggcaactg ttcctgaact caact 25 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-1 antisense primer <400> 2 caggacaggt atagattctt tccttt 26 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-6 sense primer <400> 3 atgaagttcc tctctgcaag agact 25 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-6 antisense primer <400> 4 cactaggttt gccgagtaga tctc 24[Sequence list]                          SEQUENCE LISTING <110> Japan Science and Technology Corporation <120> Established microglia cell lines <130> PC903595 <160> 4 <170> PatentIn version 3.1 <210> 1 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-1 sense primer <400> 1 atggcaactg ttcctgaact caact 25 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-1 antisense primer <400> 2 caggacaggt atagattctt tccttt 26 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-6 sense primer <400> 3 atgaagttcc tctctgcaag agact 25 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> IL-6 antisense primer <400> 4 cactaggttt gccgagtaga tctc 24

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の株化ミクログリアの形態を示す写真
(生物の形態)である。
FIG. 1 is a photograph (morphology of an organism) showing the morphology of established microglia of the present invention.

【図2】本発明の株化ミクログリアとマクロファージと
の組織特異性の違いを示す写真である(生物の形態)。
FIG. 2 is a photograph showing a difference in tissue specificity between the established microglia of the present invention and macrophages (morphology of organism).

【図3】リポ多糖刺激によるサイトカインの発現を示す
電気泳動写真である。
FIG. 3 is an electrophoretic photograph showing the expression of cytokines stimulated by lipopolysaccharide.

【図4】本発明の株化ミクログリアのGM−CSF依存
的増殖を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing GM-CSF-dependent proliferation of established cell line microglia of the present invention.

【図5】ラット脳内における遺伝子の発現を示す写真で
ある(生物の形態)。
FIG. 5 is a photograph showing gene expression in rat brain (morphology of organism).

【図6】ラット脳内における遺伝子の発現を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing gene expression in rat brain.

【図7】遺伝子が導入されていていない細胞のFACS
分析の結果を示す図である。
FIG. 7: FACS of cells to which no gene has been introduced
It is a figure which shows the result of analysis.

【図8】GFP導入細胞のFACS分析の結果を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing the results of FACS analysis of GFP-introduced cells.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 48/00 C12Q 1/02 4C087 A61P 25/00 C12N 5/00 B C12Q 1/02 A61K 37/02 // C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 CA02 DA02 EA04 FA10 GA11 HA11 4B063 QA01 QQ08 QQ13 QQ79 QR32 QR77 QR80 QS36 QS38 QX02 4B065 AA90Y AA92X AB01 AC20 BA02 BD39 BD50 4C076 AA95 BB14 CC01 EE57 4C084 AA13 AA16 MA66 NA14 ZA022 4C087 AA01 AA02 AA03 BB45 MA66 NA14 ZA02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) A61K 48/00 C12Q 1/02 4C087 A61P 25/00 C12N 5/00 B C12Q 1/02 A61K 37/02 / / C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA F term (reference) 4B024 AA01 AA11 CA02 DA02 EA04 FA10 GA11 HA11 4B063 QA01 QQ08 QQ13 QQ79 QR32 QR77 QR80 QS36 QS38 QX02 4B065 AA90Y AA92X76A08B4ABC0BBD AC01 BD20 AC08B4ABC0BAB0AC4BAD4AC50B02AC08B4AC01 AA13 AA16 MA66 NA14 ZA022 4C087 AA01 AA02 AA03 BB45 MA66 NA14 ZA02

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 血管に投与すると脳に特異的に移行する
性質を有する株化ミクログリア。
1. An established microglia having the property of specifically migrating to the brain when administered to a blood vessel.
【請求項2】 さらに、以下の性質を有する請求項1に
記載の株化ミクログリア。 (a)形態:顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子
存在下においてマクロファージ様又は球状の形態、及び
該因子非存在下において脳内に存在する分枝状ミクログ
リアに類似した分枝状の形態の両者又はいずれか一方の
形態を有する。 (b)機能的特徴:脳に特異的親和性を有する。強い貪
食能を有する。 (c)細胞増殖性:顆粒球−マクロファージコロニー刺
激因子に依存的に増殖する。
2. The established microglia according to claim 1, which further has the following properties. (A) Morphology: Macrophage-like or globular morphology in the presence of granulocyte-macrophage colony stimulating factor, and / or branched morphology similar to branched microglia existing in the brain in the absence of the factor. It has one of the forms. (B) Functional characteristics: It has a specific affinity for the brain. It has a strong phagocytosis. (C) Cell proliferation property: Proliferates depending on granulocyte-macrophage colony stimulating factor.
【請求項3】 サイトカインの存在下にミクログリアか
ら、請求項1又は2に記載の株化ミクログリアを分離す
る方法。
3. A method for separating the established microglia of claim 1 or 2 from the microglia in the presence of a cytokine.
【請求項4】 サイトカインがGM−CSFである請求
項3に記載の方法。
4. The method according to claim 3, wherein the cytokine is GM-CSF.
【請求項5】 GM−CSFが遺伝子組換え型である請
求項4に記載の方法。
5. The method according to claim 4, wherein GM-CSF is a recombinant type.
【請求項6】 さらにIL−3及び/又は精製アストロ
サイト培養上清の存在下で行う請求項3〜5のいずれか
に記載の方法。
6. The method according to claim 3, which is further carried out in the presence of IL-3 and / or purified astrocyte culture supernatant.
【請求項7】 遺伝子又は薬物が導入された請求項1又
は2に記載の株化ミクログリア。
7. The established microglia according to claim 1, wherein a gene or drug is introduced.
【請求項8】 遺伝子が導入された請求項7に記載株化
ミクログリア。
8. The established cell line microglia according to claim 7, wherein a gene has been introduced.
【請求項9】 請求項7又は8に記載のミクログリア、
及び、製薬上の担体とからなる医薬組成物。
9. The microglia according to claim 7 or 8,
And a pharmaceutical composition comprising a pharmaceutical carrier.
【請求項10】 脳疾患治療剤である請求項9に記載の
医薬組成物。
10. The pharmaceutical composition according to claim 9, which is a therapeutic agent for brain diseases.
【請求項11】 請求項1又は2に記載の株化ミクログ
リアに、外来遺伝子及び蛍光蛋白質を発現する遺伝子を
導入し、蛍光蛋白質により遺伝子導入ミクログリアをス
クリーニングする方法。
11. A method of introducing a foreign gene and a gene expressing a fluorescent protein into the established cell line of microglia according to claim 1 or 2, and screening the gene-introduced microglia with the fluorescent protein.
【請求項12】 蛍光蛋白質を発現する遺伝子がクラゲ
由来のものである請求項12に記載の方法。
12. The method according to claim 12, wherein the gene that expresses the fluorescent protein is derived from jellyfish.
【請求項13】 請求項1又は2に記載の株化ミクログ
リアに、外来遺伝子及び蛍光蛋白質を発現する遺伝子を
導入することにより遺伝子が導入された請求項8に記載
の株化ミクログリアを製造する方法。
13. A method for producing a cell line microglia according to claim 8, wherein a gene is introduced into the cell line microglia according to claim 1 or 2 by introducing a gene expressing a foreign gene and a fluorescent protein. .
【請求項14】 蛍光蛋白質を発現する遺伝子がクラゲ
由来のものである請求項13に記載の方法。
14. The method according to claim 13, wherein the gene that expresses the fluorescent protein is derived from jellyfish.
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