JP2006141356A - Hematopoietic stem cell derived from es cell - Google Patents

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Tadao Atsumi
忠男 渥美
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hematopoietic stem cell strain capable of differentiating to lymphocyte. <P>SOLUTION: The hematopoietic stem cell strain, B-2 cell strain with a self-replication potency and capable of differentiating to lymphocyte ES (from embryonic stem) cells of mouse is isolated. The cell is proliferative in the presence of bFGF, and differentiating to each of erythrocyte, macrophage and lymphocyte cell by culturing under a differentiation inducing condition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ES細胞から誘導された造血幹細胞株に関する。   The present invention relates to a hematopoietic stem cell line derived from ES cells.

造血幹細胞は、生物個体の生涯にわたって、自己複製によって自身を維持しながら、すべての血液細胞を生産し、供給し続けるきわめて重要な幹細胞である。その性質を利用した幹細胞移植は白血病など重篤な病気に対する根本的な治療法である。しかし造血幹細胞を培養下で純粋に培養する技術は、依然として完成していないために移植用のドナー細胞の不足が大きなネックとなっている。現在行われている造血幹細胞の培養・増幅は、主にストローマ細胞との共培養によるものであり、短期間であれば造血幹細胞を培養・維持できるが、純粋に造血幹細胞のみを増殖させるものではなく、また造血幹細胞の絶対数を必ずしも十分に増幅できるわけではない。   Hematopoietic stem cells are vital stem cells that continue to produce and supply all blood cells while maintaining themselves by self-replication throughout the life of an organism. Stem cell transplantation using this property is a fundamental treatment for serious diseases such as leukemia. However, since the technology for purely culturing hematopoietic stem cells is not yet completed, a shortage of donor cells for transplantation has become a major bottleneck. Current culture and amplification of hematopoietic stem cells is mainly by co-culture with stromal cells, and hematopoietic stem cells can be cultured and maintained for a short period of time. In addition, the absolute number of hematopoietic stem cells cannot always be sufficiently amplified.

そこで造血幹細胞を培養下で限りなく増殖させ続け最終的には造血幹細胞株を樹立する方法の確立が目指されてきたが、今日に至るまで成功していない。以前は白血病細胞の株で多分化能を示すものが造血幹細胞株のモデルとして使用されてきたが、元々異常な細胞であるために、応用範囲はきわめて限定的であった。最近では、増殖や分化に作用する遺伝子を人工的に操作することによって、造血幹細胞株を得たという報告がある。しかし増殖や分化に作用する遺伝子発現を変化させることは幹細胞自身の性質を変質させる可能性が高く、直ちに正常の造血幹細胞へと応用することはやはり困難である。したがって、これまで造血幹細胞の株は増殖や分化に関わる遺伝子を人工的に操作して得られた細胞株であり正常な造血幹細胞のモデルとしては不十分である。またこれまで得られた造血幹細胞株は、大部分が培養下では赤血球・顆粒球・マクロファージなどへ分化することができても、リンパ球には分化できなかった。   Accordingly, it has been aimed to establish a method for continuing to proliferate hematopoietic stem cells in culture and finally establishing a hematopoietic stem cell line, but it has not been successful to date. In the past, leukemia cell lines that showed pluripotency have been used as models of hematopoietic stem cell lines. However, since they are originally abnormal cells, the scope of application was extremely limited. Recently, it has been reported that hematopoietic stem cell lines have been obtained by artificially manipulating genes that affect proliferation and differentiation. However, changing the expression of genes that affect proliferation and differentiation has a high possibility of altering the properties of stem cells themselves, and it is still difficult to immediately apply them to normal hematopoietic stem cells. Therefore, so far, hematopoietic stem cell lines are cell lines obtained by artificially manipulating genes involved in proliferation and differentiation, and are insufficient as a model for normal hematopoietic stem cells. In addition, most of the hematopoietic stem cell lines obtained so far could differentiate into erythrocytes, granulocytes, macrophages, etc., but they could not differentiate into lymphocytes.

出願公開公報第特開平10-113171号Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-113171 Schickwann Tsai, Stephen Bartelmez, Ema Sitnika, and Steven Collins. (1994). Genes and Development 8:2831-2841.Schickwann Tsai, Stephen Bartelmez, Ema Sitnika, and Steven Collins. (1994). Genes and Development 8: 2831-2841. Perpetua Pinto do O, Asa Kolterud and Leif Carlsson. (1998). EMBO J. 17:5744-5756.Perpetua Pinto do O, Asa Kolterud and Leif Carlsson. (1998). EMBO J. 17: 5744-5756. Rita C.R. Perlingeiro, Michael Kyba, and George Q. Daley. (2001). Development 128:4597-4604Rita C.R.Perlingeiro, Michael Kyba, and George Q. Daley. (2001) .Development 128: 4597-4604

本発明は、遺伝子改変を行うことなく、リンパ球へも分化可能な造血幹細胞株を提供することを課題とする。該造血幹細胞株は、遺伝子改変により細胞の本来の性質に変化をきたしている可能性が少なく、また癌化した細胞でもないため、より正常の造血幹細胞に酷似した細胞である。   An object of the present invention is to provide a hematopoietic stem cell line that can be differentiated into lymphocytes without genetic modification. The hematopoietic stem cell line is a cell that closely resembles a more normal hematopoietic stem cell because it is unlikely that the original properties of the cell have changed due to genetic modification and is not a cancerous cell.

すなわち、本発明は以下の態様:
1.マウスES細胞由来の造血幹細胞株;
2.マウスES細胞に由来する、bFGFの存在下で自己複製可能な造血幹細胞株;
3.赤血球、顆粒球、マクロファージ、Bリンパ球およびNK細胞のいずれにも分化可能なことを特徴とする、上記1または2記載の造血幹細胞株;
4.増殖培養条件下での培養中では、c-kit、CD34、FMS様チロシンキナーゼ3/胎児肝臓キナーゼ2(Flt3/Flk2)、PgP-1、熱安定性抗原(heat stable antigen: HSA)、GATA2、PU.1、T細胞急性白血病遺伝子1/幹細胞性白血病遺伝子(Tal1/SCL)、アンジオポエチン-1、急性骨髄性白血病遺伝子1(AML-1)、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(TdT)、IkarosおよびVasaからなる群より選択される1以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現が認められることをさらなる特徴とする、上記1〜3のいずれかに記載の造血幹細胞株;
5.増殖培養条件下での培養中ではc-kit、CD34、Flt3/Flk2、PgP-1、HSA、GATA2、PU.1、Tal1/SCL、アンジオポエチン-1、AML-1、TdT、IkarosおよびVasaの全てのタンパク質をコードする遺伝子の発現が認められることをさらなる特徴とする、上記1〜4のいずれかに記載の造血幹細胞株;
6.受領番号FERM AP-20276である、上記1〜5のいずれかに記載の造血幹細胞株;
7.上記1〜6のいずれかに記載の造血幹細胞株を分化誘導条件下で培養することにより得られる、分化したBリンパ球;
8.上記7記載のBリンパ球であって、分化誘導前の該造血幹細胞株に比べて、B220遺伝子、βメジャーグロビン遺伝子、Ikaros遺伝子、λ5遺伝子、Rag-1遺伝子およびPax-5遺伝子からなる群より選択される少なくとも1以上の遺伝子の発現誘導が認められることを特徴とする、Bリンパ球;
9. B220遺伝子、Ikaros遺伝子、λ5遺伝子、Rag-1遺伝子およびPax-5遺伝子の全ての遺伝子の発現誘導が認められることを特徴とする、上記8記載のBリンパ球;ならびに
10.上記1〜6のいずれかに記載の造血幹細胞株からBリンパ球へと分化させる方法;
に関する。
That is, the present invention has the following aspects:
1. Hematopoietic stem cell line derived from mouse ES cells;
2. A hematopoietic stem cell line derived from mouse ES cells and capable of self-replication in the presence of bFGF;
3. 3. The hematopoietic stem cell line according to 1 or 2 above, which can differentiate into any of erythrocytes, granulocytes, macrophages, B lymphocytes and NK cells;
4). During culture under proliferative culture conditions, c-kit, CD34, FMS-like tyrosine kinase 3 / fetal liver kinase 2 (Flt3 / Flk2), PgP-1, heat stable antigen (HSA), GATA2, From PU.1, T cell acute leukemia gene 1 / stem cell leukemia gene (Tal1 / SCL), angiopoietin-1, acute myeloid leukemia gene 1 (AML-1), terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT), Ikaros and Vasa The hematopoietic stem cell line according to any one of the above 1 to 3, further characterized in that expression of a gene encoding one or more proteins selected from the group consisting of:
5. All of c-kit, CD34, Flt3 / Flk2, PgP-1, HSA, GATA2, PU.1, Tal1 / SCL, Angiopoietin-1, AML-1, TdT, Ikaros and Vasa in culture under growth culture conditions The hematopoietic stem cell line according to any one of the above 1 to 4, further characterized in that expression of a gene encoding the protein is recognized;
6). The hematopoietic stem cell line according to any one of 1 to 5 above, which has a receipt number FERM AP-20276;
7). Differentiated B lymphocytes obtained by culturing the hematopoietic stem cell line according to any one of the above 1 to 6 under differentiation-inducing conditions;
8). 7. The B lymphocyte according to 7 above, wherein the B lymphocyte is a group consisting of B220 gene, β major globin gene, Ikaros gene, λ5 gene, Rag-1 gene and Pax-5 gene compared to the hematopoietic stem cell line before differentiation induction. B lymphocytes characterized in that induction of expression of at least one or more selected genes is observed;
9. 9. B lymphocyte according to 8 above, characterized in that expression induction of all genes of B220 gene, Ikaros gene, λ5 gene, Rag-1 gene and Pax-5 gene is observed; A method for differentiating the hematopoietic stem cell line according to any one of the above 1 to 6 into B lymphocytes;
About.

さらに、本発明は、分化誘導条件下で10日間培養することによりMac-1およびGr-1遺伝子、TER119遺伝子の発現誘導が認められること、分化誘導条件下で30日間培養することによりB220遺伝子の発現誘導が認められること、分化誘導条件下で30日間培養することによりB220遺伝子、Ikaros遺伝子、λ5遺伝子、リコンビネーションアクティベーティング遺伝子1(Rag-1)およびペアードボックス遺伝子5(Pax-5)からなる群より選択される少なくとも1以上遺伝子の発現誘導が認められること、分化誘導条件下で30日間培養することによりIkaros遺伝子、λ5遺伝子、Rag-1遺伝子およびPax-5遺伝子の全ての遺伝子の発現誘導が認められること、およびNK細胞分化誘導条件下で10日間培養することにより、NK1.1の発現誘導が認められること、のいずれか1つを特徴とする、上記造血幹細胞株をも包含する。   Furthermore, the present invention shows that the expression induction of Mac-1 and Gr-1 genes and TER119 gene is observed by culturing for 10 days under differentiation-inducing conditions, and that the B220 gene is cultivated by culturing for 30 days under differentiation-inducing conditions. Induced expression, B220 gene, Ikaros gene, λ5 gene, recombination activating gene 1 (Rag-1) and paired box gene 5 (Pax-5) by culturing for 30 days under differentiation-inducing conditions The expression of at least one or more genes selected from the group consisting of the group consisting of: Ikaros gene, λ5 gene, Rag-1 gene and Pax-5 gene by culturing under differentiation-inducing conditions for 30 days It is characterized by any one of expression induction being observed and NK1.1 expression induction being observed by culturing for 10 days under NK cell differentiation induction conditions. Also it includes the serial hematopoietic stem cell lines.

本発明により、リンパ球へも分化可能な造血幹細胞株が提供される。本発明の造血幹細胞株は、自己複製が可能であり、かつリンパ球へも分化可能であるという性質を有していることから、造血幹細胞に関わる研究のツールとして、非常に有用である。本発明の造血幹細胞はさらに、遺伝子改変を行わないで樹立したものであることから、その性質は正常の造血幹細胞に非常に酷似していると考えられ、人為的な遺伝子改変または癌化等による正常な造血幹細胞の性質を逸脱した性質を有する可能性がなく、本発明の造血幹細胞は造血幹細胞の研究ツールとして非常に信頼性が高い。   The present invention provides a hematopoietic stem cell line that can also differentiate into lymphocytes. The hematopoietic stem cell line of the present invention is very useful as a research tool related to hematopoietic stem cells because it has the property of being capable of self-replication and also capable of differentiating into lymphocytes. Since the hematopoietic stem cell of the present invention is further established without genetic modification, its properties are considered to be very similar to normal hematopoietic stem cells, and it is due to artificial genetic modification or canceration, etc. The hematopoietic stem cell of the present invention is very reliable as a research tool for hematopoietic stem cells without having the possibility of deviating from the properties of normal hematopoietic stem cells.

本発明は、マウスES細胞に由来する造血幹細胞株に関する。該幹細胞株は自己複製が可能であり、かつリンパ球への分化が可能である。   The present invention relates to a hematopoietic stem cell line derived from mouse ES cells. The stem cell line can self-replicate and can differentiate into lymphocytes.

本発明者らは、以下の手法により、上記造血幹細胞株を得た。
C3Hマウス胚盤胞から樹立されたH-1 ES細胞はマイトマイシンC処理によって増殖能をなくしたマウス胎仔の線維芽細胞との共培養によって未分化状態で増殖させた。培地はDMEM培地に20%牛胎仔血清、1000単位のLIF、100μMの2メルカプトエタノールを加えたものを用いた。H-1 ES細胞は、LIFおよびマウス胎仔線維芽細胞が存在しない条件で培養すると分化が誘導される。DME/F12培地に10μg/mlのトランスフェリン、10μg/mlのインシュリン、10%ウシ胎仔血清、100μMの2メルカプトエタノールを添加して7日間培養し、様々な細胞に分化させた。その後、細胞をトリプシン/EDTA処理で解離させ、新しい培養液とともにディッシュに播種した。数時間静置培養すると、血球系以外の細胞はディッシュに付着するので浮遊している細胞を集めて、1.2%のメチルセルロースを加えた半固形培地にIL-3、SCF、BFGFおよび2メルカプトエタノールを加えてまいた。2週間後10前後の細胞からなるごく小さなコロニーがいくつか形成された。同様の培養条件で2回継代した後、メチルセルロースを含まない液体培地で培養した。それ以降はDME/F12培地に10μg/mlのトランスフェリン、10μg/mlのインシュリン、10%ウシ胎仔血清、10ng/mlの塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)を加えた培地用いた。形態的にほぼ均一の小型で突起を持った細胞が順調に増殖した。それらの細胞を再度メチルセルロースを含む半固形培地に低細胞密度にてまき、単一細胞由来のクローン化細胞株を単離した。そのうちの1つがB-2株である。該B-2株細胞は、これは、独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1中央第6)に受領番号FERM AP-20276として、2004年10月28日に寄託されている。
The present inventors obtained the above hematopoietic stem cell line by the following method.
H-1 ES cells established from C3H mouse blastocysts were proliferated in an undifferentiated state by co-culture with mouse embryo fibroblasts that had lost their proliferation ability by mitomycin C treatment. The medium used was a DMEM medium supplemented with 20% fetal calf serum, 1000 units of LIF, and 100 μM of 2 mercaptoethanol. When H-1 ES cells are cultured in the absence of LIF and mouse fetal fibroblasts, differentiation is induced. 10 μg / ml transferrin, 10 μg / ml insulin, 10% fetal calf serum, 100 μM 2 mercaptoethanol was added to DME / F12 medium and cultured for 7 days to differentiate into various cells. Thereafter, the cells were dissociated by trypsin / EDTA treatment and seeded in a dish with a new culture solution. After standing for several hours, cells other than blood cells adhere to the dish. Collect floating cells and add IL-3, SCF, BFGF, and 2 mercapto to a semi-solid medium containing 1.2% methylcellulose. I added ethanol. After 2 weeks, some very small colonies consisting of around 10 cells were formed. After subcultured twice under similar culture conditions, the cells were cultured in a liquid medium not containing methylcellulose. Thereafter, a medium in which 10 μg / ml transferrin, 10 μg / ml insulin, 10% fetal bovine serum, 10 ng / ml basic fibroblast growth factor (bFGF) was added to DME / F12 medium was used. Morphologically almost uniform small cells with protrusions grew smoothly. Those cells were seeded again in a semi-solid medium containing methylcellulose at a low cell density, and a single cell-derived cloned cell line was isolated. One of them is the B-2 stock. The B-2 cell line was obtained from the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center (1st, 1st, 1st, 1st East, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture, Japan) as receipt number FERM AP-20276 in 2004. Deposited on October 28th.

該B-2株細胞は、CD34、c-kitなどの造血幹細胞マーカーを発現し、分化した血液細胞のマーカー(B220、TER119、Gr-1、Mac-1、CD4)は全く発現していない。メイギュリュンワルド・ギムザ染色によって、形態観察するとB-2細胞は細胞核が非常に大きく、細胞質は比較的少なくかつ均一であり、顆粒等は観察されない。多くの細胞が特徴的な細胞質の突起を有しており、特有の形態学的特徴を有している。   The B-2 cell line expresses hematopoietic stem cell markers such as CD34 and c-kit and does not express any markers of differentiated blood cells (B220, TER119, Gr-1, Mac-1, CD4). B-2 cells have a very large cell nucleus, cytoplasm is relatively small and uniform, and granules and the like are not observed. Many cells have characteristic cytoplasmic processes and have unique morphological features.

上記で得られた細胞は、適切な動物細胞培養用培地、好ましくはDME/F12 (1:1)に、10%ウシ胎仔血清、10μg/mlトランスフェリン、10μg/mlインシュリン、および10ng/ml bFGFを添加した培地で増殖可能であり、自己複製能を維持したまま継代培養することができる。かかる培地中での培養を、本明細書中「増殖培養条件下での培養」と称する。   The cells obtained above contain 10% fetal bovine serum, 10 μg / ml transferrin, 10 μg / ml insulin, and 10 ng / ml bFGF in an appropriate animal cell culture medium, preferably DME / F12 (1: 1). It can grow on the added medium and can be subcultured while maintaining its self-replicating ability. The culture in such a medium is referred to as “culture under growth culture conditions” in the present specification.

上記で得られた細胞は、c-kit、CD34、FMS様チロシンキナーゼ3/胎児肝臓キナーゼ2(Flt3/Flk2)、PgP-1、HSA、GATA2、PU.1、T細胞急性白血病遺伝子1/幹細胞性白血病遺伝子(Tal1/SCL)、アンジオポエチン-1、急性骨髄性白血病遺伝子1(AML-1)およびターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(TdT)などの造血幹細胞特異的マーカー遺伝子の発現を検出することにより特定することが可能である。c-kit、CD34、Flt3/Flk2、PgP-1、HSA、GATA2、PU.1、Tal1/SCL、アンジオポエチン-1、AML-1およびTdTからなる群から選択される1つ以上、好ましくは3つ以上、より好ましくは5つ以上、特に好ましくは全てについて検出されることが好ましい。c-kit、CD34、Flt3/Flk2、PgP-1およびHSAは細胞表面マーカーであるため、細胞表面での該タンパク質の発現をFACS等で解析することにより、その遺伝子発現を検出することもできる。本明細書中、「遺伝子(の)発現誘導が認められる」とは、該遺伝子の転写産物であるmRNAが検出されることまたは増加していること、および該遺伝子の発現産物であるタンパク質が検出されることまたは増加していることのいずれをも包含する。mRNAの存在は、ノーザンブロット法、RT-PCR法、定量的RT-PCR法など、当技術分野で公知の方法を用いて検出できる。該遺伝子がコードするタンパク質の存在は、ウェスタンブロット法等の免疫化学的手法等、当技術分野で公知の種々の方法を用いて検出できるが、検出するタンパク質が細胞表面に存在するタンパク質である場合は、特異抗体を用いてFACSにより検出することが特に好ましい。   The cells obtained above are c-kit, CD34, FMS-like tyrosine kinase 3 / fetal liver kinase 2 (Flt3 / Flk2), PgP-1, HSA, GATA2, PU.1, T cell acute leukemia gene 1 / stem cell By detecting the expression of hematopoietic stem cell-specific marker genes such as murine leukemia gene (Tal1 / SCL), angiopoietin-1, acute myeloid leukemia gene 1 (AML-1), and terminal deoxynucleotidyltransferase (TdT) It is possible. one or more, preferably three selected from the group consisting of c-kit, CD34, Flt3 / Flk2, PgP-1, HSA, GATA2, PU.1, Tal1 / SCL, Angiopoietin-1, AML-1 and TdT As described above, it is preferable to detect five or more, particularly preferably all. Since c-kit, CD34, Flt3 / Flk2, PgP-1 and HSA are cell surface markers, their gene expression can be detected by analyzing the expression of the protein on the cell surface by FACS or the like. In this specification, “induction of gene expression” means that mRNA that is a transcription product of the gene is detected or increased, and protein that is the expression product of the gene is detected. It includes both being done and increasing. The presence of mRNA can be detected using methods known in the art, such as Northern blotting, RT-PCR, and quantitative RT-PCR. The presence of the protein encoded by the gene can be detected using various methods known in the art, such as immunochemical techniques such as Western blotting, but the protein to be detected is a protein present on the cell surface. Is particularly preferably detected by FACS using a specific antibody.

上記で得られた細胞は、正常の造血幹細胞と同様、適切なストローマ細胞(例えばOP-9細胞など)と共培養することにより、様々な種の血液細胞へと分化を誘導することができる。ストローマ細胞の培養およびB-2とストローマ細胞との共培養は、アルファMEM培地に20%ウシ胎仔血清を加えて行うとよい。この際の細胞密度等の条件は当業者が適宜決定することが可能であるが、例えば、直径10cmの培養ディッシュ中のコンフレントな状態の単層のストローマ細胞の上に、1ディッシュあたり104個のB-2細胞をまくとよい。さらに、インターロイキン7(10ng/ml)、FLT-3リガンド(10ng/ml)、2メルカプトエタノール(100μM)を培地に添加して(かかる培地中での培養を、本明細書中「分化誘導条件下での培養」と称する)、約1〜2週間、好ましくは約10日間培養すると、赤血球および顆粒球への分化が開始される。その培養を約20日間以上継続すると、Bリンパ球への分化が起こる。ここで、培養中、適当な間隔(例えば、3日ごとに)、培地交換を行うとよい。 Similar to normal hematopoietic stem cells, the cells obtained above can be induced to differentiate into various types of blood cells by co-culture with appropriate stromal cells (eg, OP-9 cells). The culture of stromal cells and the co-culture of B-2 and stromal cells may be performed by adding 20% fetal calf serum to alpha MEM medium. Conditions such as cell density at this time can be appropriately determined by those skilled in the art. For example, 10 4 cells per dish on a confluent monolayer of stromal cells in a culture dish having a diameter of 10 cm. B-2 cells should be seeded. Further, interleukin 7 (10 ng / ml), FLT-3 ligand (10 ng / ml), and 2 mercaptoethanol (100 μM) were added to the medium. When cultured for about 1 to 2 weeks, preferably about 10 days, differentiation into red blood cells and granulocytes is initiated. If the culture is continued for about 20 days or more, differentiation into B lymphocytes occurs. Here, the medium may be changed during culture at an appropriate interval (for example, every 3 days).

また、上記分化誘導用の培地にインターロイキン2(10ng/ml)をさらに添加して、同様にストローマ細胞と共培養すると、約1〜2週間、好ましくは約10日間で、NK細胞への分化が起こる。   Further, when interleukin 2 (10 ng / ml) is further added to the above differentiation induction medium and co-cultured with stromal cells in the same manner, differentiation into NK cells takes about 1 to 2 weeks, preferably about 10 days. Happens.

上記各種の細胞への分化は、それぞれに特異的な公知のマーカー遺伝子の発現を検出することにより、確認することができる。上記同様、該「マーカー遺伝子の発現の検出」とは、該マーカー遺伝子の転写産物であるmRNAを検出すること、および該マーカー遺伝子の発現産物であるタンパク質を検出することのいずれをも包含する。特に、細胞表面マーカーをFACSにより検出することが簡便であり、FACSで検出するのに好ましい細胞表面マーカーとしては、赤血球についてはTER119、顆粒球についてはGr-1、マクロファージについてはMac-1、Bリンパ球についてはB220、NK細胞についてはNk1.1などが挙げられるがこれらに限定されることはない。各種の細胞に特異的な細胞表面マーカーは種々のものが公知であり、いずれのマーカーを検出してもよい。FACSによる検出は、周知の方法に従って抗体染色にて実施するとよい。また、RT-PCR解析に好ましいマーカーとしては、赤血球については、成体型赤血球で発現しているβメジャーグロビン、リンパ球についてはリンパ球特異的であるインターロイキン7受容体、リコンビネーションアクティベーテイング遺伝子1(Rag-1)、Bリンパ球についてはペアードボックス遺伝子5(Pax-5)およびλ5、NK細胞についてはNK1.1などが挙げられるが、上記FACSについてのマーカーと同様、これらに限定されることはなく、当業者が適宜公知のマーカーを選択できる。これらの特異的マーカーの遺伝子発現をRT-PCRで検出するためには、各マーカーに特異的なプライマーを設計する必要があるが、該設計もまた当業者に公知の方法で達成可能である。RT-PCRの条件についても、公知技術に基づいて当業者が容易に設定可能である。   The above differentiation into various cells can be confirmed by detecting the expression of known marker genes specific to each cell. As described above, the “detection of marker gene expression” includes both detection of mRNA that is a transcription product of the marker gene and detection of protein that is an expression product of the marker gene. In particular, it is convenient to detect a cell surface marker by FACS, and preferable cell surface markers for detection by FACS include TER119 for erythrocytes, Gr-1 for granulocytes, Mac-1, B for macrophages. Examples of lymphocytes include B220, and examples of NK cells include Nk1.1, but are not limited thereto. Various cell surface markers specific to various cells are known, and any marker may be detected. Detection by FACS may be performed by antibody staining according to a known method. The preferred markers for RT-PCR analysis include β major globin expressed in adult erythrocytes for erythrocytes, interleukin 7 receptor that is lymphocyte specific for lymphocytes, and recombination activating genes. 1 (Rag-1), B lymphocytes include paired box gene 5 (Pax-5) and λ5, NK cells include NK1.1 and the like, but are limited to these as well as the above FACS markers. However, those skilled in the art can appropriately select a known marker. In order to detect the gene expression of these specific markers by RT-PCR, it is necessary to design primers specific to each marker, which can also be achieved by methods known to those skilled in the art. RT-PCR conditions can also be easily set by those skilled in the art based on known techniques.

例えば、上記B-2細胞の場合、分化誘導前は、造血幹細胞のマーカーであるc-kit、CD34、Flt3/Flk2、PgP-1およびHSAを発現していることがFACS解析により明らかにされている。一方、マクロファージのマーカーであるMac-1、顆粒球のマーカーであるGr-1遺伝子およびTER119遺伝子、Bリンパ球マーカーであるB220遺伝子、T細胞マーカーであるCD4遺伝子、およびNK細胞マーカーであるNk1.1遺伝子の発現はFACSによって検出されず、造血幹細胞の表現型を有していることが示されている。   For example, in the case of B-2 cells, FACS analysis revealed that hematopoietic stem cell markers c-kit, CD34, Flt3 / Flk2, PgP-1 and HSA were expressed before differentiation induction. Yes. On the other hand, Mac-1 as a macrophage marker, Gr-1 and TER119 genes as granulocyte markers, B220 gene as B lymphocyte marker, CD4 gene as T cell marker, and Nk1 as NK cell marker. The expression of one gene was not detected by FACS, indicating that it has a hematopoietic stem cell phenotype.

さらに、分化誘導前のB-2細胞の各種マーカー遺伝子発現をRT-PCRにより調べると、造血幹細胞マーカーであるGATA-1、PU.1、Tall/SCL、AML-1およびTER119の発現が認められ、ES細胞由来の造血幹細胞の表現型を有していることが示されている。   Furthermore, when the expression of various marker genes in B-2 cells before differentiation induction was examined by RT-PCR, the expression of hematopoietic stem cell markers GATA-1, PU.1, Tall / SCL, AML-1 and TER119 was observed. Have been shown to have a phenotype of ES cell-derived hematopoietic stem cells.

一方、B-2細胞を分化誘導条件下、すなわちインターロイキン7(10ng/ml)、FLT-3リガンド(10ng/ml)、2メルカプトエタノール(100μM)含有20%ウシ胎仔血清添加アルファMEM培地中にて、B-2細胞をOP-9細胞と共培養した場合、共培養10日目ではMac-1遺伝子、Gr-1遺伝子およびTER119遺伝子の発現がFACSによって検出されるが、B220遺伝子の発現はFACSによって検出されない。かかる共培養を30日間行った場合、B220の発現がFACSによって顕著に検出される。   On the other hand, B-2 cells were differentiated under induction conditions, that is, in alpha MEM medium supplemented with 20% fetal calf serum containing interleukin 7 (10 ng / ml), FLT-3 ligand (10 ng / ml), and 2 mercaptoethanol (100 μM). When B-2 cells were co-cultured with OP-9 cells, the expression of Mac-1 gene, Gr-1 gene and TER119 gene was detected by FACS on the 10th day of co-culture, but B220 gene expression was Not detected by FACS. When such co-culture is performed for 30 days, the expression of B220 is remarkably detected by FACS.

さらに、上記同様の条件で30日間分化を誘導したB-2細胞の各種マーカー遺伝子発現をRT-PCRにより調べると、分化誘導前のB-2細胞に比べて、λ5、Rag-1およびPax-5の遺伝子発現が有意に上昇している。以上より、B-2細胞はリンパ球への分化が可能な造血幹細胞株であることが実証される。   Furthermore, when the expression of various marker genes in B-2 cells induced to differentiate for 30 days under the same conditions as described above was examined by RT-PCR, λ5, Rag-1 and Pax- were compared to B-2 cells before differentiation induction. The gene expression of 5 is significantly increased. The above demonstrates that B-2 cells are a hematopoietic stem cell line that can differentiate into lymphocytes.

また、上記分化誘導用培地にインターロイキン2(10ng/ml)を添加した条件(本明細書中、「NK細胞分化条件」と称する)で、B-2細胞をOP-9細胞と共培養した場合、共培養10日目でNK1.1の発現がFACSおよびRT-PCRによって検出される。すなわち、B-2細胞はNK細胞への分化が可能な造血幹細胞株であることが実証される。   In addition, B-2 cells were co-cultured with OP-9 cells under the conditions in which interleukin 2 (10 ng / ml) was added to the differentiation induction medium (referred to herein as “NK cell differentiation conditions”). In some cases, expression of NK1.1 is detected by FACS and RT-PCR on day 10 of co-culture. That is, it is demonstrated that B-2 cells are a hematopoietic stem cell line that can differentiate into NK cells.

このようにして得られたB-2細胞から分化した血液細胞を、分化させたB-2細胞の集団から各種マーカーを指標にセルソーターにより所望の細胞種に分化した細胞を単離することができる。かかる方法は当業者には公知である。単離した細胞は、その細胞種のモデル細胞として用いることができ、種々の研究における有用性が高い。   Blood cells differentiated from the B-2 cells obtained in this way can be isolated from the differentiated B-2 cell population using the cell sorter with various markers as indicators to differentiate into the desired cell type. . Such methods are known to those skilled in the art. The isolated cell can be used as a model cell of the cell type, and is highly useful in various studies.

本発明の細胞株は、リンパ球へも分化可能であるという、正常の造血幹細胞に非常に酷似した性質を有していることから、各血液細胞への分化過程の解析研究においても有用性が高い。   The cell line of the present invention is very similar to normal hematopoietic stem cells, and can be differentiated into lymphocytes. Therefore, the cell line of the present invention is also useful in analysis studies of differentiation processes into blood cells. high.

例えば、リンパ球細胞を必要とする場合、分化誘導前に比べて、Ikaros遺伝子、λ5遺伝子、Rag-1遺伝子およびPax-5遺伝子からなる群より選択される少なくとも1以上遺伝子の発現誘導が認められることを指標として、該当する細胞を単離するとよいが、この際、B220遺伝子の発現、すなわち細胞表面のB220タンパク質の存在を指標として、B220タンパク質に対する抗体で標識化される細胞をセルソーターにより単離することが可能である。   For example, when lymphocyte cells are required, expression induction of at least one or more genes selected from the group consisting of Ikaros gene, λ5 gene, Rag-1 gene and Pax-5 gene is observed compared to before differentiation induction. It is better to isolate the corresponding cells using this as an index, but in this case, using a cell sorter, the cells labeled with the antibody against B220 protein are isolated using the expression of B220 gene, that is, the presence of B220 protein on the cell surface as an index. Is possible.

B-2細胞の増殖
DME/F12培地に10μg/mlのトランスフェリン、10μg/mlのインシュリン、10%ウシ胎仔血清、10ng/m1の塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)を加えた培地中で、37℃5%CO2環境下にて培養する。かかる条件下で培養した場合、B-2細胞は自己複製を行い、増殖しつづける。細胞がサブコンフレントな状態になったら、希釈して継代培養を行う。なお、培養中の培地交換は適宜行う。
B-2 cell growth
DME / F12 medium supplemented with 10 μg / ml transferrin, 10 μg / ml insulin, 10% fetal calf serum, 10 ng / m1 basic fibroblast growth factor (bFGF) at 37 ° C., 5% CO 2 Incubate in an environment. When cultured under such conditions, B-2 cells self-replicate and continue to proliferate. When the cells are subconfluent, dilute and subculture. In addition, medium exchange during culture is performed as appropriate.

形態学的解析
B-2細胞を顕微鏡下で観察したところ、特有の突起を有する形態であった(図1左上)。明らかに、顆粒球、赤血球およびマクロファージ(図1それぞれ右上、左下および右下)の形態とは異なっていることがわかる。
Morphological analysis
When B-2 cells were observed under a microscope, the cells had a characteristic protrusion (upper left in FIG. 1). Obviously, the morphology of granulocytes, red blood cells and macrophages (upper right, lower left and lower right in FIG. 1, respectively) is different.

B-2細胞の分化誘導
B-2細胞はOP-9ストローマ細胞と共培養すると様々な血液細胞へと分化を誘導できる。アルファMEM培地に20%ウシ胎仔血清を加えた培地中で培養してコンフレント状態に達したOP-9細胞の単層の上に、104個のB-1細胞を播種し、培地中にインターロイキン7(10ng/ml)、FLT-3リガンド(10ng/ml)、2メルカプトエタノール(100μM)を加えて、37℃ 5%CO2環境下にて培養する。培養中の培地交換は、適宜行う。
Induction of B-2 cell differentiation
B-2 cells can induce differentiation into various blood cells when co-cultured with OP-9 stromal cells. 104 4 B-1 cells are seeded on a monolayer of OP-9 cells that have been cultured in alpha MEM medium with 20% fetal calf serum and have reached a confluent state. Add leukin 7 (10 ng / ml), FLT-3 ligand (10 ng / ml), and 2 mercaptoethanol (100 μM), and culture in a 37 ° C., 5% CO 2 environment. Medium exchange during culture is performed as appropriate.

上記条件で、10〜30日間培養する。分化する細胞種によって、分化に要する培養時間が異なり、10日前後で赤血球、顆粒球、マクロファージへの分化が始まり、30日以上でBリンパ球やNK細胞へと分化してくるが、これらの分化はFACSまたはRT-PCRにて、各種血液細胞特異的マーカーの発現を検出することにより確認した。   Incubate for 10-30 days under the above conditions. The culture time required for differentiation differs depending on the cell type to be differentiated, and differentiation into erythrocytes, granulocytes and macrophages begins around 10 days, and differentiation into B lymphocytes and NK cells in 30 days or more. Differentiation was confirmed by detecting the expression of various blood cell specific markers by FACS or RT-PCR.

FACSによる各種マーカーの発現解析
まず、分化誘導していないB-2細胞について、FACSによる解析を行い、その表現型を調べた。
用いた抗体はすべてファーミンジェン製である。造血幹細胞マーカー(c-kit、Flt3/Flk2、PgP-1、HSA)、血管内皮細胞マーカー(CD31)、マクロファージマーカー(Mac-1)、顆粒球マーカー(myeloid differentiation antigen Gr-1: Gr-1)、Bリンパ球マーカー(B220)、T細胞マーカー(CD4)、NK細胞マーカー(NK1.1)に対する抗体はFITC標識されたものを用いた。B-2細胞を集め、5×105個の細胞に3%牛胎仔血清を含むリン酸緩衝液中に、Fc受容体Block抗体(CD16/CD32) (終濃度5μg/ml)を加えて、10分間反応させた。その後、それぞれのマーカーに対する抗体を、10μg/mlの濃度で、20分間反応させた。その後、リン酸緩衝液で細胞を2回洗浄し、5μg/mlのPropidium Iodide (PI)を加えて10分間染色反応させた後、FACSにて解析した。赤血球マーカー(TER119)および造血幹細胞マーカー(CD34)に対する抗体はビオチン標識されたものを用いた。各抗体を10μg/mlの濃度で20分間反応させた後、細胞を2回洗浄後FITC標識のアビジンを更に20分反応させた。再度細胞を2回洗浄後、5μg/ml PIを加えて10分間反応させた後FACSにて解析した。OP-9との共存培養で分化させた細胞は、ピペッティングでディッシュから剥離させ、上記同様に抗体を反応させ、FACS解析に供した。FACSの解析は、PIで染まらない細胞5000個について解析した。各抗体と同じアイソタイプの精製抗体をそれぞれ陰性コントロールとして使用した。
Analysis of expression of various markers by FACS First, B-2 cells not induced to differentiate were analyzed by FACS, and their phenotypes were examined.
All antibodies used are from Farmingen. Hematopoietic stem cell markers (c-kit, Flt3 / Flk2, PgP-1, HSA), vascular endothelial cell marker (CD31), macrophage marker (Mac-1), granulocyte marker (myeloid differentiation antigen Gr-1: Gr-1) The antibodies against B lymphocyte marker (B220), T cell marker (CD4) and NK cell marker (NK1.1) were labeled with FITC. Collect B-2 cells, add Fc receptor Block antibody (CD16 / CD32) (final concentration 5μg / ml) in phosphate buffer containing 3% fetal calf serum in 5 × 10 5 cells, The reaction was allowed for 10 minutes. Thereafter, an antibody against each marker was reacted at a concentration of 10 μg / ml for 20 minutes. Thereafter, the cells were washed twice with a phosphate buffer, and 5 μg / ml of Propidium Iodide (PI) was added to cause a staining reaction for 10 minutes, and then analyzed by FACS. Antibodies against erythrocyte marker (TER119) and hematopoietic stem cell marker (CD34) labeled with biotin were used. After each antibody was reacted at a concentration of 10 μg / ml for 20 minutes, the cells were washed twice and then reacted with FITC-labeled avidin for another 20 minutes. The cells were washed again twice, added with 5 μg / ml PI, reacted for 10 minutes, and then analyzed by FACS. Cells differentiated by co-culture with OP-9 were detached from the dish by pipetting, reacted with the antibody in the same manner as described above, and subjected to FACS analysis. FACS analysis was performed on 5,000 cells that did not stain with PI. A purified antibody of the same isotype as each antibody was used as a negative control.

その結果を、図2に示す。コントロールは特異抗体を反応させていない細胞である。c-kit、CD34、Flt3/Flk2、PgP-1、HSAの発現が、コントロールに対して有意に検出されたが、CD31、Mac-1、Gr-1、TER119、B220、CD4およびNK1.1については、コントロールの細胞に比べて発現量の増加は認められなかった。   The result is shown in FIG. The control is a cell not reacted with a specific antibody. c-kit, CD34, Flt3 / Flk2, PgP-1, HSA expression was significantly detected relative to the control, but for CD31, Mac-1, Gr-1, TER119, B220, CD4 and NK1.1 No increase in expression was observed compared to control cells.

この結果から、分化誘導前のB-2細胞株は造血幹細胞としての表現型を有していることが示された。   From this result, it was shown that the B-2 cell line before differentiation induction has a phenotype as a hematopoietic stem cell.

次いで、分化誘導のための条件下で10日間培養したB-2細胞について、Mac-1、Gr-1およびTER119について同様にFACS解析を行った。Mac-1、Gr-1およびTER119の発現誘導が認められた(図3左上、右上および左下)。さらに、分化誘導のための条件下で30日間培養したB-2細胞について、B220の発現を調べたところ、顕著な発現誘導が認められた(図3右下)。   Subsequently, FACS analysis was similarly performed on Mac-1, Gr-1 and TER119 for B-2 cells cultured for 10 days under conditions for differentiation induction. Induction of Mac-1, Gr-1 and TER119 expression was observed (upper left, upper right and lower left in FIG. 3). Furthermore, when the expression of B220 was examined for B-2 cells cultured for 30 days under conditions for induction of differentiation, significant expression induction was observed (FIG. 3, lower right).

RT-PCR解析
細胞からのRNAは、TRIZOL reagent(GIBCO)で精製した。RNAからのcDNAの作製にはSuperScript(商標) Preamplification System(GIBCO)を使用した。PCRはアニーリング温度63℃、サイクル数30回の条件で実施した。PCRの産物は2%アガロースゲルを用いての電気泳動で分離し、エチジウムブロマイドで染色させて同定した。インターナルコントロールとして、G3PDHを用いた。
RNA from RT-PCR analyzed cells was purified with TRIZOL reagent (GIBCO). SuperScript (trademark) Preamplification System (GIBCO) was used for the preparation of cDNA from RNA. PCR was performed under conditions of an annealing temperature of 63 ° C. and 30 cycles. PCR products were separated by electrophoresis using a 2% agarose gel and identified by staining with ethidium bromide. G3PDH was used as an internal control.

各PCRプライマーとしては以下の配列のものを使用した:
GATA-2
CGGAATTCGACACACCACCCGATACCCACTAT(配列番号1)
CGGAATTCGCCTACGCCATGGCAGTCACCATGCT(配列番号2)
Tal1/SCL
AACCGGGTGAAGAGGAGGCCCTCC(配列番号3)
AAGCACGTCCTGTAGAAGGTC(配列番号4)
Angiopoietin-1
CAGTGGCTGCAAAAACTTGA(配列番号5)
TCTGCACAGTCTCGAAATGG(配列番号6)
AML-1
CCAGCAAGCTGAGGAGCGGCG(配列番号7)
CGGATTTGTAAAGACGGTGA(配列番号8)
TdT
GAAGATGGGAACAACTCGAAGAG(配列番号9)
CAGGTGCTGGAACATTCTGGGAG(配列番号10)
Ikaros
GGAGGCACAAGTCTGTTGAT(配列番号11)
CATTTCACAGGCACGCCCATTCTCT(配列番号12)
Vasa
AGGTGATGAAAGAACTATGG(配列番号13)
TAATTCTTCCTCGTGTCAAC(配列番号14)
λ5
ATGAAGCTCAGAGTAGGACAGAC(配列番号15)
CTAAGAACACTCAGCAGGTGAC(配列番号16)
Rag-1
CCAAGCTGCAGACATTCTAGCACTC(配列番号17)
CAACATCTGCCTTCACGTCGATCC(配列番号18)
Pax-5
TCAGGACAGGACATGGAGGAG(配列番号19)
GATCCTGTTGATGGAGCTGACG (配列番号20)
PU.1
TGCTGTCCTTCATGTCGCCG(配列番号21)
TGGAAGGGTTTTCCCTCACC(配列番号22)
G3PDH
ACCACAGTCCATGCCATCAC(配列番号23)
TCCACCACCCTGTTGCTGTA(配列番号24)。
Each PCR primer used the following sequence:
GATA-2
CGGAATTCGACACACCACCCGATACCCACTAT (SEQ ID NO: 1)
CGGAATTCGCCTACGCCATGGCAGTCACCATGCT (SEQ ID NO: 2)
Tal1 / SCL
AACCGGGTGAAGAGGAGGCCCTCC (SEQ ID NO: 3)
AAGCACGTCCTGTAGAAGGTC (SEQ ID NO: 4)
Angiopoietin-1
CAGTGGCTGCAAAAACTTGA (SEQ ID NO: 5)
TCTGCACAGTCTCGAAATGG (SEQ ID NO: 6)
AML-1
CCAGCAAGCTGAGGAGCGGCG (SEQ ID NO: 7)
CGGATTTGTAAAGACGGTGA (SEQ ID NO: 8)
TdT
GAAGATGGGAACAACTCGAAGAG (SEQ ID NO: 9)
CAGGTGCTGGAACATTCTGGGAG (SEQ ID NO: 10)
Ikaros
GGAGGCACAAGTCTGTTGAT (SEQ ID NO: 11)
CATTTCACAGGCACGCCCATTCTCT (SEQ ID NO: 12)
Vasa
AGGTGATGAAAGAACTATGG (SEQ ID NO: 13)
TAATTCTTCCTCGTGTCAAC (SEQ ID NO: 14)
λ5
ATGAAGCTCAGAGTAGGACAGAC (SEQ ID NO: 15)
CTAAGAACACTCAGCAGGTGAC (SEQ ID NO: 16)
Rag-1
CCAAGCTGCAGACATTCTAGCACTC (SEQ ID NO: 17)
CAACATCTGCCTTCACGTCGATCC (SEQ ID NO: 18)
Pax-5
TCAGGACAGGACATGGAGGAG (SEQ ID NO: 19)
GATCCTGTTGATGGAGCTGACG (SEQ ID NO: 20)
PU.1
TGCTGTCCTTCATGTCGCCG (SEQ ID NO: 21)
TGGAAGGGTTTTCCCTCACC (SEQ ID NO: 22)
G3PDH
ACCACAGTCCATGCCATCAC (SEQ ID NO: 23)
TCCACCACCCTGTTGCTGTA (SEQ ID NO: 24).

分化誘導していないB-2細胞株について各種マーカー遺伝子の発現を検出した結果を図4に示す。B-2株と同様の手法で得られた他の細胞株(B-1、B-3、C-1およびA-6)およびA-6株を分化誘導したSIL6/1株を対照とした。   The results of detecting the expression of various marker genes for the B-2 cell line that has not been induced to differentiate are shown in FIG. Other cell lines (B-1, B-3, C-1 and A-6) obtained by the same method as B-2 and SIL6 / 1 which induced differentiation of A-6 were used as controls. .

B-2細胞株では、造血幹細胞マーカーであるGATA-1、PU.1、Tall/SCLおよびAML-1のmRNAが有意に検出され、B-2細胞株が造血幹細胞としての表現型を有していることが示された(図4)。さらに、胎児性幹細胞のマーカーであるアンジオポエチン-1 mRNAも検出された。また、興味深いことに、生殖細胞にのみ発現が確認されているVasa遺伝子も発現していた。このことより、胎仔の発生過程で形成されてくる最初の造血幹細胞は生殖細胞系列の細胞に由来する可能性が考えられる。   In the B-2 cell line, mRNAs for hematopoietic stem cell markers GATA-1, PU.1, Tall / SCL and AML-1 were significantly detected, and the B-2 cell line has a phenotype as a hematopoietic stem cell. (FIG. 4). Furthermore, angiopoietin-1 mRNA, a marker for fetal stem cells, was also detected. Interestingly, Vasa gene, whose expression was confirmed only in germ cells, was also expressed. This suggests that the first hematopoietic stem cells formed during the fetal development may be derived from germline cells.

次いで、分化誘導のための培養を行ったB-2細胞について各種マーカー遺伝子の発現を検出した結果を図5に示す。図3に示すように、赤血球マーカーTER119、マクロファージマーカーMac-1、顆粒球マーカーGr-1、Bリンパ球マーカーB220の発現がFACSで確認できたが、Bリンパ球への分化に関しては、更にλ5、Rag-1およびPax-5のmRNAがRT-PCRによって確認された。なお、TdTとIkarosは、未分化B-2細胞でも発現していた。   Next, FIG. 5 shows the results of detecting the expression of various marker genes in B-2 cells cultured for differentiation induction. As shown in FIG. 3, the expression of the red blood cell marker TER119, macrophage marker Mac-1, granulocyte marker Gr-1, and B lymphocyte marker B220 was confirmed by FACS. , Rag-1 and Pax-5 mRNA were confirmed by RT-PCR. TdT and Ikaros were also expressed in undifferentiated B-2 cells.

NK細胞への分化
B-2細胞を、分化誘導用の培地にインターロイキン2(10ng/ml)を加えたNK細胞分化誘導条件下にて、OP-9細胞と共培養すると、10日目には、NK細胞マーカーであるNK1.1の発現が、FACS解析およびRT-PCR解析により検出された(図6)。
Differentiation into NK cells
When B-2 cells were co-cultured with OP-9 cells under the NK cell differentiation induction conditions in which interleukin 2 (10 ng / ml) was added to the differentiation induction medium, NK1.1 expression was detected by FACS analysis and RT-PCR analysis (FIG. 6).

増殖培養条件下での培養中のB-2細胞を顕微鏡下で観察したところ、特有の突起を有する形態であった(図1左上)。参考のために、顆粒球、赤血球、マクロファージ(図1それぞれ右上、左下および右下)の形態を示す。When B-2 cells in culture under proliferative culture conditions were observed under a microscope, they had a form having unique protrusions (upper left in FIG. 1). For reference, the morphology of granulocytes, erythrocytes, and macrophages (upper right, lower left and lower right in FIG. 1, respectively) is shown. 増殖培養条件下での培養中のB-2細胞の、各種細胞特異的マーカーによるFACS解析の結果である。グレイの部分は、コントロールとして、マーカーに対する抗体と反応させていない細胞の結果である。It is a result of FACS analysis by various cell-specific markers of B-2 cells in culture under proliferative culture conditions. The gray part is the result of cells not reacting with an antibody against the marker as a control. 分化誘導条件下での培養中のB-2細胞の、Mac-1、Gr-1、TER119、B220によるFACS解析の結果である。分化誘導条件下での培養期間は、図中に示す通りである。グレイの部分は、コントロールとして、分化誘導条件下での培養前の細胞の結果である。It is the result of the FACS analysis by Mac-1, Gr-1, TER119, B220 of the B-2 cell in culture under differentiation induction conditions. The culture period under differentiation-inducing conditions is as shown in the figure. The gray part is the result of cells prior to culture under differentiation-inducing conditions as a control. 分化誘導前のB-2細胞のRT-PCRによるマーカーのmRNAの検出結果である。B-1、B-3、C-1、A-6は、B-2同様の方法で得られた、別個の独立した細胞株である。SIL6/1は、A-6を分化誘導条件下で培養した細胞である。It is a detection result of mRNA of a marker by RT-PCR of B-2 cells before differentiation induction. B-1, B-3, C-1, and A-6 are separate and independent cell lines obtained in the same manner as B-2. SIL6 / 1 is a cell obtained by culturing A-6 under differentiation-inducing conditions. B-2細胞をインターロイキン7(10ng/ml)、Flt-3リガンド(10ng/ml)、2メルカプトエタノール(10μM)存在下でOP-9細胞と30日間共培養して、Bリンパ球に分化誘導した場合のマーカー遺伝子のmRNAの発現をRT-PCRによって検出した結果である。未分化のB-2細胞(未分化)と分化誘導後のB-2細胞(分化)を比較した。B-2 cells are co-cultured with OP-9 cells in the presence of interleukin 7 (10 ng / ml), Flt-3 ligand (10 ng / ml) and 2 mercaptoethanol (10 μM) for 30 days to differentiate into B lymphocytes It is the result of having detected expression of mRNA of a marker gene at the time of induction by RT-PCR. Undifferentiated B-2 cells (undifferentiated) and B-2 cells after differentiation induction (differentiation) were compared. B-2細胞を、インターロイキン2(10ng/ml)、インターロイキン7(10ng/ml)、FLT-3リガンド(10ng/ml)、2メルカプトエタノール(100μM)存在下でOP-9細胞と10日間共培養した場合の、NK1.1の発現を検出した結果である。左パネルは、RT-PCRにより検出した結果であり、G3PDHはインターナルコントロールとして用いた。未分化は、分化誘導条件下で培養していないB-2細胞であり、骨髄細胞はポジティブコントロールとして用いた。右パネルは、FACSによりNK1.1の発現を検出したものである。グレイの領域は、ネガティブコントロールとして抗体非染色のものであり、白抜きの領域がNK細胞への分化を誘導したB-2細胞のものである。白抜きの領域がグレイの領域に比べて右側にシフトしている。B-2 cells were treated with OP-9 cells for 10 days in the presence of interleukin 2 (10 ng / ml), interleukin 7 (10 ng / ml), FLT-3 ligand (10 ng / ml), and 2 mercaptoethanol (100 μM). It is the result of detecting the expression of NK1.1 when co-cultured. The left panel shows the results detected by RT-PCR, and G3PDH was used as an internal control. Undifferentiated were B-2 cells that were not cultured under differentiation-inducing conditions, and bone marrow cells were used as a positive control. The right panel shows the detection of NK1.1 expression by FACS. The gray areas are those without antibody staining as a negative control, and the white areas are those of B-2 cells that have induced differentiation into NK cells. The white area is shifted to the right compared to the gray area.

Claims (10)

マウスES細胞由来の造血幹細胞株   Hematopoietic stem cell line derived from mouse ES cells マウスES細胞に由来する、bFGFの存在下で自己複製可能な造血幹細胞株。   A hematopoietic stem cell line derived from mouse ES cells and capable of self-replication in the presence of bFGF. 赤血球、顆粒球、マクロファージ、Bリンパ球およびNK細胞のいずれにも分化可能なことを特徴とする、請求項1または2記載の造血幹細胞株。   The hematopoietic stem cell line according to claim 1 or 2, which can differentiate into any of erythrocytes, granulocytes, macrophages, B lymphocytes and NK cells. 増殖培養条件下での培養中では、c-kit、CD34、FMS様チロシンキナーゼ3/胎児肝臓キナーゼ2(Flt3/Flk2)、PgP-1、熱安定性抗原(heat stable antigen: HSA)、GATA2、PU.1、T細胞急性白血病遺伝子1/幹細胞性白血病遺伝子(Tal1/SCL)、アンジオポエチン-1、急性骨髄性白血病遺伝子1(AML-1)、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(TdT)、IkarosおよびVasaからなる群より選択される1以上のタンパク質をコードする遺伝子の発現が認められることをさらなる特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載の造血幹細胞株。   During culture under proliferative culture conditions, c-kit, CD34, FMS-like tyrosine kinase 3 / fetal liver kinase 2 (Flt3 / Flk2), PgP-1, heat stable antigen (HSA), GATA2, From PU.1, T cell acute leukemia gene 1 / stem cell leukemia gene (Tal1 / SCL), angiopoietin-1, acute myeloid leukemia gene 1 (AML-1), terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT), Ikaros and Vasa The hematopoietic stem cell line according to any one of claims 1 to 3, further characterized in that expression of a gene encoding one or more proteins selected from the group is recognized. 増殖培養条件下での培養中ではc-kit、CD34、Flt3/Flk2、PgP-1、HSA、GATA2、PU.1、Tal1/SCL、アンジオポエチン-1、AML-1、TdT、IkarosおよびVasaの全てのタンパク質をコードする遺伝子の発現が認められることをさらなる特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載の造血幹細胞株。   All of c-kit, CD34, Flt3 / Flk2, PgP-1, HSA, GATA2, PU.1, Tal1 / SCL, Angiopoietin-1, AML-1, TdT, Ikaros and Vasa in culture under growth culture conditions The hematopoietic stem cell line according to any one of claims 1 to 4, further characterized in that expression of a gene encoding the protein is recognized. 受領番号FERM AP-20276である、請求項1〜5のいずれか1項記載の造血幹細胞株。   The hematopoietic stem cell line according to any one of claims 1 to 5, which has a receipt number FERM AP-20276. 請求項1〜6のいずれか1項記載の造血幹細胞株を分化誘導条件下で培養することにより得られる、分化したBリンパ球。   A differentiated B lymphocyte obtained by culturing the hematopoietic stem cell line according to any one of claims 1 to 6 under differentiation-inducing conditions. 請求項7記載のBリンパ球であって、分化誘導前の該造血幹細胞株に比べて、B220遺伝子、βメジャーグロビン遺伝子、Ikaros遺伝子、λ5遺伝子、Rag-1遺伝子およびPax-5遺伝子からなる群より選択される少なくとも1以上の遺伝子の発現誘導が認められることを特徴とする、Bリンパ球。   The B lymphocyte according to claim 7, comprising a B220 gene, a β major globin gene, an Ikaros gene, a λ5 gene, a Rag-1 gene, and a Pax-5 gene as compared with the hematopoietic stem cell line before differentiation induction. B lymphocytes characterized in that expression induction of at least one or more selected genes is observed. B220遺伝子、Ikaros遺伝子、λ5遺伝子、Rag-1遺伝子およびPax-5遺伝子の全ての遺伝子の発現誘導が認められることを特徴とする、請求項8記載のBリンパ球。   The B lymphocyte according to claim 8, wherein expression induction of all genes of B220 gene, Ikaros gene, λ5 gene, Rag-1 gene and Pax-5 gene is observed. 請求項1〜6のいずれか1項記載の造血幹細胞株からBリンパ球へと分化させる方法。   A method for differentiating the hematopoietic stem cell line according to any one of claims 1 to 6 into B lymphocytes.
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