JP2008063290A - Therapeutic agent for parkinson's disease or parkinsonian syndrome containing cell relating to mesenchymal system and therapeutic method using the same - Google Patents

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Osamu Honmo
修 本望
Noriko Tsuji
紀子 辻
Kiyohiro Hokin
清博 宝金
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a therapeutic agent effective for the treatment of Parkinson's disease or parkinsonian syndrome and having high safety and provide a therapeutic method to use the therapeutic agent. <P>SOLUTION: The problem is solved by a therapeutic agent for the treatment of Parkinson's disease or parkinsonian syndrome and containing cells relating to the mesenchymal system and a therapeutic method to use the therapeutic agent. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、間葉系に関連する細胞を含んでなるパーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療薬、およびこれを用いた治療方法に関する。   The present invention relates to a therapeutic agent for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome comprising cells associated with the mesenchymal system, and a therapeutic method using the same.

パーキンソン病は、静止時の振戦、筋強剛、無動、姿勢反射障害といった錐体外路機能の異常を主症状とする基底核変性疾患であり、基底核の黒質−線条体ドパミン作動性神経の変性に基づくドパミンの欠乏により引き起こされることが知られている。現在、その治療法としては、レボドパなどのドパミン前駆物質を投与するドパミン補充療法が中心となっているが、このドパミン補充療法には、ジスキネジアや精神症状などの副作用が現れるといった問題があり、また、他にもドパミン前駆物質以外に抗コリン作用薬やドパミン受容体アゴニストなどが使用されているものの、いずれの薬物治療も対症療法でしかなく、患者にとって病気の進行やこれら薬物の長期服用による薬効低下は避けることができない状況にある。   Parkinson's disease is a basal ganglia degenerative disease whose main symptoms are extrapyramidal functions such as tremor at rest, muscle stiffness, ataxia, and postural reflex disorder. It is known to be caused by a lack of dopamine based on degeneration of the sexual nerve. Currently, dopamine replacement therapy that administers dopamine precursors such as levodopa is the main treatment, but this dopamine replacement therapy has problems such as side effects such as dyskinesia and psychiatric symptoms. Although other anti-cholinergic drugs and dopamine receptor agonists are used in addition to dopamine precursors, all drug treatments are only symptomatic treatments. For patients, the effects of disease progression and long-term use of these drugs The decline is inevitable.

そのため、近年では、胎児黒質細胞などを黒質−線条体に移植する再生療法の試みがなされるとともに、胚性幹細胞、神経幹細胞、骨髄間質細胞といった分化能を有する細胞を分化させて移植に有用なドパミン作動性神経細胞をインビトロで作製する研究が進み、大きな注目を集めている(非特許文献1参照)。しかしながら、胎児黒質細胞を用いた移植は、移植後にレボドパの服用を中止した患者でジスキネジアが現れたり、免疫抑制剤の使用を継続しない場合には症状が悪化したりするケースがあり、さらにまた、中絶胎児から採取した黒質細胞を使用するため、倫理面からみても供給面からみても問題があることから、広く一般的に普及する治療法とはなっていない。その一方で、上記の分化能を有する細胞をドパミン作動性神経細胞に分化誘導する研究は広く進められており、GDNF(グリア細胞由来神経栄養因子)やBDNF(脳由来神経栄養因子)といった神経栄養因子やFGF(線維芽細胞増殖因子)といった増殖因子の添加、また、Nurr−1といった転写因子の導入など様々なアプローチによってより効率良く分化誘導する方法も開発されている。
しかしながら、この方法を用いた研究は、いずれも動物実験などの研究室レベルの段階であって、安全性の確保という観点からもさらなる基礎研究が必要であり、臨床応用に向けて、これらの分化誘導されたドパミン作動性神経細胞が実際に患者の脳への移植に使用できるだけの充分な細胞数で供給可能かどうかについて現在も検討が続けられているものの、実用的な臨床応用に至る目途は依然として立っていない。したがって、移植に必要な細胞の安定的供給の実現とともに、胎児の細胞や組織を使用する等の倫理的な問題のない、安全性の高い臨床応用可能な再生療法の確立が望まれている。
Therefore, in recent years, regenerative therapy has been attempted in which fetal substantia nigra cells are transplanted into the substantia nigra striatum, and cells having differentiation ability such as embryonic stem cells, neural stem cells, and bone marrow stromal cells are differentiated. Research for producing dopaminergic neurons useful for transplantation in vitro has progressed, and has attracted much attention (see Non-Patent Document 1). However, transplantation with fetal substantia nigra cells may cause dyskinesia in patients who have stopped taking levodopa after transplantation, and symptoms may worsen if they do not continue to use immunosuppressants. Because of the use of substantia nigra cells collected from aborted fetuses, there are problems in both ethical and supply aspects, and this is not a widely popular treatment. On the other hand, research for inducing differentiation of cells having the above-mentioned differentiation ability into dopaminergic neurons has been widely promoted, and neuronutrition such as GDNF (glial cell-derived neurotrophic factor) and BDNF (brain-derived neurotrophic factor). Methods for inducing differentiation more efficiently have been developed by various approaches such as the addition of growth factors such as factors and FGF (fibroblast growth factor) and the introduction of transcription factors such as Nurr-1.
However, all studies using this method are at the laboratory level, such as animal experiments, and further basic research is necessary from the viewpoint of ensuring safety. Although we are currently investigating whether induced dopaminergic neurons can be supplied in a sufficient number of cells that can actually be used for transplantation into the patient's brain, the prospects for practical clinical application are Still not standing. Therefore, it is desired to establish a safe regenerative therapy that can be applied to the clinic without ethical problems such as the use of fetal cells and tissues as well as the stable supply of cells necessary for transplantation.

一方、パーキンソン症候群は、パーキンソン病と同様の錐体外路症状を示す疾患のうち、パーキンソン病以外の疾患を指す概念で、薬剤や脳血管障害に起因するパーキンソン症候群の他、脳卒中、脳腫瘍や脳変性疾患等により惹起されるパーキンソン症候群が含まれる。これらのうち、薬剤性パーキンソン症候群については、原因となる薬剤の摂取を中止することにより、症状が消失する場合が多いが、他の疾患に起因して現れるパーキンソン症候群については、原因となる疾患の治療の根治療法が存在しない場合には、対症療法的な治療を行っても改善されないケースも多く、パーキンソン病と同様、決定的な治療法が未だに存在していないのが現状である。   Parkinson's syndrome, on the other hand, refers to diseases other than Parkinson's disease among diseases that exhibit the same extrapyramidal symptoms as Parkinson's disease. In addition to Parkinson's syndrome caused by drugs and cerebrovascular disorders, strokes, brain tumors and brain degeneration Parkinson's syndrome caused by diseases or the like is included. Of these, for drug-induced Parkinsonian syndrome, symptoms often disappear by stopping the ingestion of the causative drug, but for Parkinsonian syndrome that appears due to other diseases, the cause of the disease When there is no root treatment for treatment, there are many cases where symptomatic treatment is not improved, and as with Parkinson's disease, there is no definitive treatment yet.

これに対し、本発明者らは、骨髄液や臍帯血に含まれる中胚葉幹細胞または胚性幹細胞を神経幹細胞や神経細胞に分化誘導する方法を開発し、これらの分化誘導された細胞を移植することによりラット脊髄損傷モデルにおいて脊髄損傷部位を修復することができることを見出し(特許文献1参照)、また一方で、間葉系幹細胞や骨髄細胞の単核球分画を静脈内投与することにより、ラット脳梗塞モデルにおいて梗塞巣体積を縮小させることに成功し、間葉系細胞の投与が脳梗塞により損傷された脳神経の保護効果および脳神経再生効果を得ることができることを見出す(特許文献2参照)など、骨髄由来の間葉系細胞等を使用した再生療法の開発を行ってきた。しかしながら、特許文献1および2においても、パーキンソン病を含む神経変性疾患について間葉系細胞の移植を用いた検討は未だ具体的にはなされていない。
Brian J. Snyder and C. Warren Olanow., Current Opinion in Neurology, 2005, 18:376-385 WO2003/088075号公報 WO2005/007176号公報
In contrast, the present inventors have developed a method for inducing differentiation of mesoderm stem cells or embryonic stem cells contained in bone marrow fluid or umbilical cord blood into neural stem cells or neurons, and transplanting these differentiation-induced cells. By discovering that the spinal cord injury site can be repaired in a rat spinal cord injury model (see Patent Document 1), on the other hand, by administering intravenously the mononuclear cell fraction of mesenchymal stem cells and bone marrow cells, In a rat cerebral infarction model, we succeeded in reducing the infarct volume, and found that administration of mesenchymal cells can obtain a protective effect on cranial nerves damaged by cerebral infarction and a cranial nerve regeneration effect (see Patent Document 2). We have been developing regenerative therapy using bone marrow-derived mesenchymal cells. However, even in Patent Documents 1 and 2, a study using mesenchymal cell transplantation has not yet been made for neurodegenerative diseases including Parkinson's disease.
Brian J. Snyder and C. Warren Olanow., Current Opinion in Neurology, 2005, 18: 376-385 WO2003 / 088075 WO2005 / 007176

したがって、本発明の課題は、パーキンソン病またはパーキンソン症候群の治療に有効な安全性の高い治療薬、および該治療薬を用いた治療方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a highly safe therapeutic agent effective for the treatment of Parkinson's disease or Parkinson's syndrome, and a therapeutic method using the therapeutic agent.

そこで本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討を行う中で、間葉系幹細胞や間葉系幹細胞から分化誘導させた細胞等の間葉系に関連する細胞をパーキンソン病/パーキンソン症候群モデルラットに投与することにより、脳内への局所投与のみならず、静脈内投与によっても極めて顕著な治療効果が得られることを見出し、本発明を完成させた。   Accordingly, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-described problems, and have identified mesenchymal stem cells and cells associated with mesenchymal cells such as cells induced to differentiate from mesenchymal stem cells. It was found that by administering to a syndrome model rat, an extremely remarkable therapeutic effect can be obtained not only by local administration into the brain but also by intravenous administration, and the present invention was completed.

したがって、本発明は、間葉系に関連する細胞を含んでなる、パーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療薬に関する。
また、本発明は、間葉系に関連する細胞が、間葉系幹細胞である、前記治療薬に関する。
さらに、本発明は、間葉系に関連する細胞が、間葉系幹細胞から分化誘導された神経幹細胞である、前記の治療薬に関する。
Accordingly, the present invention relates to a therapeutic agent for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome comprising cells associated with the mesenchymal system.
The present invention also relates to the therapeutic agent, wherein the cells associated with the mesenchymal system are mesenchymal stem cells.
Furthermore, the present invention relates to the above therapeutic agent, wherein the cells related to the mesenchymal system are neural stem cells induced to differentiate from mesenchymal stem cells.

本発明はまた、間葉系に関連する細胞が、間葉系幹細胞から分化誘導されたチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞である、前記の治療薬にも関する。
本発明はさらに、静脈内投与により有効な治療効果が得られる、前記の治療薬に関する。
また、本発明は、脳内投与される、前記の治療薬にも関する。
そしてまた、本発明は、治療上有効量の前記の治療薬を対象に投与することを含む、パーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療方法にも関する。
さらに、本発明は、間葉系に関連する細胞が対象の自家細胞である、前記治療方法に関する。
The present invention also relates to the aforementioned therapeutic agent, wherein the cells associated with the mesenchymal system are tyrosine hydroxylase positive neurons differentiated from mesenchymal stem cells.
The present invention further relates to the therapeutic agent described above, wherein an effective therapeutic effect can be obtained by intravenous administration.
The present invention also relates to the aforementioned therapeutic agent administered in the brain.
The invention also relates to a method of treatment for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome, comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the therapeutic agent.
Furthermore, the present invention relates to the treatment method, wherein the cells associated with the mesenchymal system are autologous cells of the subject.

本発明は、パーキンソン病またはパーキンソン症候群の治療に極めて優れた効果を奏するものであり、かかる効果は、投与した間葉系に関連する細胞が、ドパミン作動性神経細胞が変性・脱落した黒質−線条体の病変部位に遊走・定着し、変性・脱落したドパミン作動性神経細胞に代わって機能不全に陥った神経組織を再生することによって達成されるものと考えられる。
したがって、従来の治療薬が、主として欠乏したドパミンを補充することにより症状の進行を遅延させることができるにすぎないのに対し、本発明の治療薬は、パーキンソン病またはパーキンソン症候群の進行を遅延させるだけでなく、失われた神経組織を再建し、その機能の回復を達成し得るという、従来の対症療法では実現不可能であった優れた治療効果を奏するものである。
The present invention has an extremely excellent effect in the treatment of Parkinson's disease or Parkinson's syndrome, and this effect is caused by the substantia nigra in which cells associated with the administered mesenchymal system are degenerated and dropped from dopaminergic neurons. This is thought to be achieved by regenerating nerve tissue that has become dysfunctional in place of dopaminergic neurons that have migrated and settled at the striatum lesion site and have degenerated or dropped.
Thus, conventional therapeutic agents can only delay the progression of symptoms by supplementing mainly deficient dopamine, whereas the therapeutic agents of the present invention delay the progression of Parkinson's disease or Parkinson's syndrome In addition, it has an excellent therapeutic effect that could not be realized by conventional symptomatic therapy, in which lost nerve tissue can be reconstructed and its function can be restored.

本発明によれば、投与した間葉系に関連する細胞やこれから分化誘導された神経幹細胞は、ドパミン作動性神経細胞のマーカーであるチロシンヒドロキシラーゼを発現する神経細胞に分化した状態で病変部位に定着することができるため、従来技術のように分化能を有する細胞をインビトロでチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞にまで分化させる工程を必要としない、簡便な再生療法を提供することができる。そしてまた、本発明によれば、分化能を有する細胞(例えば、間葉系幹細胞やそれから分化誘導された神経幹細胞)を一定数以上の適切な細胞数で投与することにより、病変部位の快復に充分に足りるだけの数の細胞がチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞に分化して病変部位に定着し、有効な治療効果を得ることができる。   According to the present invention, cells related to the administered mesenchymal system and neural stem cells induced to differentiate from the cells are differentiated into nerve cells expressing tyrosine hydroxylase, which is a marker of dopaminergic neurons, at the lesion site. Since it can be established, it is possible to provide a simple regenerative therapy that does not require the step of differentiating cells having differentiation potential into tyrosine hydroxylase-positive neurons in vitro as in the prior art. In addition, according to the present invention, a cell having differentiation ability (for example, a mesenchymal stem cell or a neural stem cell induced to differentiate therefrom) is administered in an appropriate number of cells of a certain number or more, thereby relieving the lesion site. A sufficient number of cells are differentiated into tyrosine hydroxylase-positive neurons and settled at the lesion site, and an effective therapeutic effect can be obtained.

さらに、驚くべきことに、本発明の治療薬とこれを用いた治療方法は、間葉系に関連する細胞の静脈内投与によっても、病変部位である黒質−線条体への直接投与と同等の優れた治療効果が得られることから、インビトロでのドパミン作動性神経細胞への分化誘導を行う必要がないだけでなく、個体の脳への直接投与といった煩雑で危険を伴う外科手術を行う必要がない、簡便性と安全性に極めて優れた画期的なものである。   In addition, surprisingly, the therapeutic agent of the present invention and the treatment method using the same can be directly administered to the substantia nigra striatum, even by intravenous administration of cells associated with the mesenchymal system. Equally superior therapeutic effects can be obtained, so it is not necessary to induce differentiation into dopaminergic neurons in vitro, and complicated and dangerous surgical operations such as direct administration to the brain of an individual It is an epoch-making thing that is extremely simple and safe.

本発明の治療薬の投与により、これまで根治療法が存在しないと考えられてきたパーキンソン病またはパーキンソン症候群の治療が可能となるので、医学および獣医学領域において多大な貢献が期待できる。しかも、本発明の治療薬に用いる間葉系に関連する細胞は、骨髄、臍帯血または末梢血等から得ることができるので、胚性幹細胞や胎児黒質細胞を用いる場合のように倫理的な問題が生じることもなく、また、各患者自身の自家細胞から容易に調製することもできるので、投与の際も拒絶反応等の好ましくない生体反応の惹起を回避することができる。   The administration of the therapeutic agent of the present invention makes it possible to treat Parkinson's disease or Parkinson's syndrome, which has been considered to have no radical cure, so great contributions can be expected in the medical and veterinary fields. In addition, since the cells related to the mesenchymal system used for the therapeutic agent of the present invention can be obtained from bone marrow, umbilical cord blood, peripheral blood or the like, ethical as in the case of using embryonic stem cells or fetal substantia nigra cells. There is no problem, and since it can be easily prepared from each patient's own autologous cells, the occurrence of undesirable biological reactions such as rejection can be avoided even during administration.

本明細書中に別記のない限り、本発明に関して用いられる科学的および技術的用語は、当業者に通常理解されている意味を有するものとする。一般的に、本明細書中に記載された細胞および組織培養、分子生物学、免疫学、微生物学、遺伝子およびタンパク質および核酸化学に関して用いられる用語、およびその技術は、当該技術分野においてよく知られ、通常用いられているものとする。一般的に、別記のない限り、本発明の方法および技術は、当該技術分野においてよく知られた慣用の方法に従って、本明細書中で引用され、議論されている種々の一般的な、およびより専門的な参考文献に記載されたとおりに行われる。かかる文献としては、例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)およびSambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3d ed., Cold Spring Harbor Press(2001); Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates(1992,および2000の補遺); Ausubel et al., Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology - 4th Ed., Wiley & Sons(1999);Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1990);およびHarlow andLane, Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor LaboratoryPress(1999)などが挙げられる。 Unless defined otherwise herein, scientific and technical terms used in connection with the present invention shall have the meanings that are commonly understood by those of ordinary skill in the art. In general, the terms and techniques used in connection with the cell and tissue culture, molecular biology, immunology, microbiology, genes and proteins and nucleic acid chemistry described herein are well known in the art. It shall be normally used. In general, unless otherwise indicated, the methods and techniques of the present invention are described in accordance with conventional methods well known in the art, as described in various general and more specific and cited herein. Performed as described in a specialized reference. Such references include, for example, Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989) and Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3d ed., Cold Spring. Harbor Press (2001); Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates (1992 and 2000 supplement); Ausubel et al., Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology -4 th Ed., Wiley & Sons (1999); Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1990); and Harlow and Lane, Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1999) Etc.

本明細書中に記載された分析化学、合成有機化学ならびに医薬品化学および薬化学に関して用いられる用語、ならびにその実験手順および技術は、当該技術分野においてよく知られ、通常用いられているものである。標準的な技術を、化学合成、化学分析、薬剤の製造、製剤および送達、ならびに対象の処置に用いるものとする。
なお、本発明における用語「対象」は、任意の生物個体を意味し、好ましくは脊椎動物、より好ましくは哺乳動物、さらに好ましくはヒトの個体である。本発明において、対象は健常であっても、何らかの疾患に罹患していてもよいものとするが、パーキンソン病またはパーキンソン症候群の処置が企図される場合には、該疾患に罹患している対象または実験的に罹患させた対象、例えばマウス、ラット、スナネズミ、モルモットなどの齧歯類、ネコ、ピューマ、トラなどのネコ科動物、シカ、オオシカなどのシカ科動物、ミンク、ヒツジ、ヤギ、ウシ、サル、ヒトなどであることが好ましい。
The terms used herein for analytical chemistry, synthetic organic chemistry and medicinal chemistry and medicinal chemistry, as well as their experimental procedures and techniques, are well known and commonly used in the art. Standard techniques shall be used for chemical synthesis, chemical analysis, drug manufacture, formulation and delivery, and treatment of subjects.
The term “subject” in the present invention means any living individual, preferably a vertebrate, more preferably a mammal, and still more preferably a human individual. In the present invention, the subject may be healthy or afflicted with any disease, but when treatment of Parkinson's disease or Parkinson's syndrome is intended, the subject afflicted with the disease or Experimentally affected subjects, for example rodents such as mice, rats, gerbils, guinea pigs, felines such as cats, pumas, tigers, deer animals such as deer and elk, minks, sheep, goats, cattle, Preferably, they are monkeys and humans.

本発明においては、間葉系に関連する細胞を含んでなる、パーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療薬が提供される。
本発明において、パーキンソン病とは、静止時の振戦、筋強剛、無動、姿勢反射障害といった錐体外路機能の異常を主症状とする基底核変性疾患をいう。
また、本発明において、パーキンソン症候群は、パーキンソン病の特徴である前記錐体外路症状を示す、パーキンソン病以外の疾患全般を意味し、薬剤性パーキンソン症候群、脳血管障害性パーキンソン症候群の他、脳腫瘍、大脳基底核変性症、線条体黒質変性症、進行性核上性麻痺等に起因するパーキンソン症候群などを含む。
In the present invention, a therapeutic agent for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome comprising cells associated with the mesenchymal system is provided.
In the present invention, Parkinson's disease refers to a basal ganglia degenerative disease whose main symptom is abnormalities in extrapyramidal functions such as tremor at rest, muscle stiffness, ataxia, and posture reflex disorder.
Further, in the present invention, Parkinson's syndrome refers to all diseases other than Parkinson's disease, showing the extrapyramidal symptoms characteristic of Parkinson's disease, in addition to drug-related Parkinson's syndrome, cerebrovascular disorder Parkinson's syndrome, brain tumors, Includes Parkinsonian syndrome caused by basal ganglia degeneration, striatal nigra degeneration, progressive supranuclear paralysis, and the like.

本発明において、間葉系に関連する細胞とは、間葉系幹細胞(MSC(mesenchymal stem cell))、間葉系細胞、間葉系細胞の前駆細胞、間葉系細胞から由来する細胞、間葉系幹細胞から分化誘導された細胞を意味する。
間葉系幹細胞とは、例えば、骨髄、末梢血、皮膚、脂肪、毛根、筋組織、子宮内膜、血管、血液、臍帯血等の、種々の間葉系組織の初期培養物から得ることができる幹細胞のことである。
間葉系細胞の前駆細胞とは、間葉系幹細胞から分化し、間葉系細胞への分化の途上にある細胞のことを意味する。
間葉系細胞とは、間葉系幹細胞の分化により生じ、幹細胞のように多方面に分化する能力はないが、ある方向への分化能力と増殖能力を有している細胞である。正常の状態ではG0期に止まっているが、刺激によりG1期(分裂開始)に移行できる細胞である。間葉系細胞は、例えば、間質細胞、間質細胞の性質を有する細胞をも包含している。間葉系細胞は、皮下組織、肺、肝等あらゆる臓器に存在しており、骨、軟骨、脂肪、腱、骨格筋、骨随間質といった間葉系組織に存在している。
In the present invention, cells related to the mesenchymal system are mesenchymal stem cells (MSC (mesenchymal stem cell)), mesenchymal cells, progenitor cells of mesenchymal cells, cells derived from mesenchymal cells, It means a cell derived from a leaf stem cell.
The mesenchymal stem cells can be obtained from an initial culture of various mesenchymal tissues such as bone marrow, peripheral blood, skin, fat, hair root, muscle tissue, endometrium, blood vessels, blood, and umbilical cord blood. It can be a stem cell.
A progenitor cell of a mesenchymal cell means a cell that is differentiated from a mesenchymal stem cell and is in the process of differentiation into a mesenchymal cell.
A mesenchymal cell is a cell that is generated by differentiation of a mesenchymal stem cell and does not have the ability to differentiate in many directions like a stem cell, but has a differentiation ability and a proliferation ability in a certain direction. It is a cell that has stopped in the G0 phase in a normal state but can enter the G1 phase (start of division) by stimulation. Mesenchymal cells include, for example, stromal cells and cells having the properties of stromal cells. Mesenchymal cells are present in all organs such as subcutaneous tissue, lungs, and liver, and are present in mesenchymal tissues such as bone, cartilage, fat, tendon, skeletal muscle, and bone interstitium.

本発明における間葉系細胞から由来する細胞とは、(1)内皮細胞又は心筋細胞等の心血管系の細胞又は心血管系の細胞の前駆細胞、並びにこれら細胞としての性質を持つ細胞、(2)骨、軟骨、腱、又は骨格筋のいずれかの細胞、並びに骨、軟骨、腱、骨格筋、又は脂肪組織のいずれかの細胞の前駆細胞、更にはこれら細胞としての性質を持つ細胞、(3)神経系の細胞又は神経系細胞の前駆細胞、更にはこれら細胞としての性質を持つ細胞、(4)内分泌細胞又は内分泌細胞の前駆細胞、更にはこれら細胞としての性質を持つ細胞、(5)造血細胞又は造血細胞の前駆細胞、更にはこれら細胞としての性質を持つ細胞、(6)肝細胞又は肝細胞の前駆細胞、更にはこれら細胞としての性質を持つ細胞を包含している。   Cells derived from mesenchymal cells in the present invention include (1) cardiovascular cells such as endothelial cells or cardiomyocytes, or progenitor cells of cardiovascular cells, and cells having properties as these cells ( 2) Cells of any of bone, cartilage, tendon or skeletal muscle, and precursor cells of any of bone, cartilage, tendon, skeletal muscle, or adipose tissue, and cells having these cell properties, (3) Nervous system cells or progenitor cells of neural cells, further cells having properties as these cells, (4) endocrine cells or progenitor cells of endocrine cells, and cells having properties as these cells ( 5) Hematopoietic cells or progenitor cells of hematopoietic cells, further cells having properties as these cells, (6) Hepatocytes or progenitor cells of hepatocytes, and further cells having properties as these cells are included.

また、本発明に用いられる間葉系幹細胞から分化誘導された細胞には、間葉系幹細胞から、既知の種々の方法により分化誘導されたあらゆる種類の細胞が含まれ、例えば、前述の間葉系細胞や間葉系細胞の前駆細胞の他、神経幹細胞、チロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞、脂肪細胞、骨芽細胞、軟骨細胞、骨格筋細胞、靭帯細胞、心筋細胞等が挙げられる。本発明におけるチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞は、カテコラミン産生細胞のマーカーであるチロシンヒドロキシラーゼを発現している神経細胞を意味し、ドパミン作動性神経細胞、ノルアドレナリン(ノルエピネフリン)作動性神経細胞、アドレナリン(エピネフリン)作動性神経細胞等が含まれる。本発明に用いられる、間葉系幹細胞から分化誘導された細胞として好ましいのは、神経幹細胞(特にneurosphereを形成している神経幹細胞)、チロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞(特にドパミン作動性神経細胞)である。   The cells induced to differentiate from mesenchymal stem cells used in the present invention include all types of cells induced to differentiate from mesenchymal stem cells by various known methods. In addition to progenitor cells and mesenchymal cell precursor cells, neural stem cells, tyrosine hydroxylase positive neurons, adipocytes, osteoblasts, chondrocytes, skeletal muscle cells, ligament cells, cardiomyocytes and the like can be mentioned. The tyrosine hydroxylase-positive neuron in the present invention means a neuron expressing a tyrosine hydroxylase that is a marker of catecholamine-producing cells. ) Acting nerve cells are included. Preferred for use in the present invention as cells derived from mesenchymal stem cells are neural stem cells (particularly neural stem cells forming a neurosphere) and tyrosine hydroxylase positive neurons (particularly dopaminergic neurons). is there.

本発明に用いられる間葉系に関連する細胞の好ましい例としては、骨髄細胞(特に、骨髄細胞の単核球分画成分)、臍帯血細胞、末梢血細胞、胎仔肝細胞、子宮内膜細胞、軟骨細胞、皮膚細胞、脂肪細胞、血管内皮細胞、羊膜、骨格筋細胞等が挙げられ、さらに好ましい例としては、骨髄細胞(特に、骨髄細胞の単核球分画成分)から得られた間葉系幹細胞、かかる間葉系幹細胞から分化誘導された神経幹細胞(特にneurosphereを形成している神経幹細胞)もしくはチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞(特にドパミン作動性神経細胞)等が挙げられる。なお、間葉系幹細胞から分化誘導されたチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞は、間葉系幹細胞からの分化誘導の過程において神経幹細胞を経て分化誘導されたものであることが望ましい。   Preferred examples of cells related to the mesenchymal system used in the present invention include bone marrow cells (particularly, mononuclear cell fraction components of bone marrow cells), cord blood cells, peripheral blood cells, fetal liver cells, endometrial cells, cartilage Cells, skin cells, adipocytes, vascular endothelial cells, amniotic membrane, skeletal muscle cells, etc., and more preferable examples are mesenchymal systems obtained from bone marrow cells (particularly, mononuclear cell fraction components of bone marrow cells). Stem cells, neural stem cells differentiated from such mesenchymal stem cells (particularly neural stem cells forming a neurosphere), tyrosine hydroxylase positive neurons (particularly dopaminergic neurons), and the like. It is desirable that the tyrosine hydroxylase-positive neuron induced to differentiate from mesenchymal stem cells is induced to differentiate via neural stem cells in the process of inducing differentiation from mesenchymal stem cells.

骨髄中には幹細胞として、造血幹細胞と間葉系幹細胞とが存在している。ここで「幹細胞」とは、一般に、生体を構成する細胞の生理的な増殖・分化などの過程において、自己増殖能と、特定の機能を持つ細胞に分化する能力とをあわせ有する未分化細胞のことである。造血幹細胞は、赤血球、白血球、あるいは血小板に分化する幹細胞である。間葉系幹細胞は、神経幹細胞を経て神経に分化する場合、神経幹細胞を経ないで直接的に神経系細胞に分化する場合、間質細胞を経て神経系細胞に分化する場合、内臓に分化する場合、血管系に分化する場合、または骨、軟骨、脂肪、あるいは筋肉に分化する場合等があることが知られている。   In the bone marrow, hematopoietic stem cells and mesenchymal stem cells exist as stem cells. The term “stem cell” as used herein refers to an undifferentiated cell that has both the ability to self-proliferate and the ability to differentiate into a cell having a specific function in the process of physiological growth and differentiation of cells constituting a living body. That is. Hematopoietic stem cells are stem cells that differentiate into red blood cells, white blood cells, or platelets. When mesenchymal stem cells differentiate into nerves via neural stem cells, differentiate directly into neural cells without going through neural stem cells, differentiate into internal organs when differentiated into neural cells via stromal cells In some cases, it is known that the vascular system differentiates into bone, cartilage, fat, or muscle.

本発明では、主として間葉系幹細胞とこれから分化誘導された細胞を用いるが、造血幹細胞や、体内の他の幹細胞や前駆細胞を用いることも可能である。間葉系幹細胞は、例えば、骨髄より採取された骨髄細胞から分離して得ることができる。なお、間葉系幹細胞を分離していない骨髄細胞も、有効性は若干劣るものの、間葉系幹細胞と同じように本発明に用いることができる。
また、間葉系幹細胞は、末梢血中から調製することも可能である。実際、本発明者らは、末梢血のなかに存在する細胞から培養してきた細胞を、神経幹細胞や神経系細胞(神経細胞、グリア細胞)のマーカーを出現する細胞へ誘導できることに成功している。一方、本発明者らは既に、骨髄液または臍帯血から分離される単核球分画から調製した中胚葉幹細胞(間葉系幹細胞)、または胚性幹細胞を、基礎的培養液で培養すると、該中胚葉幹細胞(間葉系幹細胞)または該胚性幹細胞が神経幹細胞、神経細胞またはグリア細胞へ分化誘導することを見出している(特許文献1参照)。したがって、末梢血中の細胞を培養することにより、間葉系幹細胞やそれと同等の機能を有する細胞を調製し、本発明に利用することも可能である。
In the present invention, mainly mesenchymal stem cells and cells induced to differentiate therefrom are used, but hematopoietic stem cells and other stem cells and progenitor cells in the body can also be used. Mesenchymal stem cells can be obtained by separating from bone marrow cells collected from bone marrow, for example. In addition, bone marrow cells from which mesenchymal stem cells have not been separated can be used in the present invention in the same manner as mesenchymal stem cells, although their effectiveness is slightly inferior.
Mesenchymal stem cells can also be prepared from peripheral blood. In fact, the present inventors have succeeded in inducing cells cultured from cells existing in peripheral blood into cells that exhibit markers of neural stem cells and neural cells (neural cells and glial cells). . On the other hand, the present inventors have already cultivated mesodermal stem cells (mesenchymal stem cells) prepared from a mononuclear cell fraction isolated from bone marrow fluid or umbilical cord blood, or embryonic stem cells in a basic culture solution, It has been found that the mesodermal stem cells (mesenchymal stem cells) or the embryonic stem cells induce differentiation into neural stem cells, neural cells or glial cells (see Patent Document 1). Therefore, by culturing cells in peripheral blood, mesenchymal stem cells and cells having the same function can be prepared and used in the present invention.

本発明において、中胚葉幹細胞は、自己増殖能と、発生学的に中胚葉と分類される組織を構成している全ての細胞へ分化し得る能力とを有する細胞を意味しており、これには血液幹細胞、骨髄幹細胞も含まれる。中胚葉幹細胞は、例えば、SH2(+)、SH3(+)、SH4(+)、CD29(+)、CD44(+)、CD11b(−)、CD14(−)、CD34(−)、CD45(−)の特徴を有する細胞であるが、これらマーカーに特に制限されない。また、いわゆる間葉系に関連する細胞のうち幹細胞であるものも、本発明の中胚葉幹細胞に含まれる。   In the present invention, a mesoderm stem cell means a cell having the ability to self-proliferate and the ability to differentiate into all the cells constituting a tissue that is developmentally classified as a mesoderm. Includes blood stem cells and bone marrow stem cells. Mesodermal stem cells are, for example, SH2 (+), SH3 (+), SH4 (+), CD29 (+), CD44 (+), CD11b (−), CD14 (−), CD34 (−), CD45 (− ), But is not particularly limited to these markers. Further, cells that are stem cells among so-called mesenchymal cells are also included in the mesodermal stem cells of the present invention.

本発明において用いられる骨髄細胞、臍帯血細胞、末梢血細胞、胎仔肝細胞の好ましい態様としては、骨髄、臍帯血、末梢血、または胎仔肝より分離して得た細胞の一分画であって、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化し得る細胞を含む細胞分画を挙げることができる。
一つの態様において、該細胞分画は、SH2(+)、SH3(+)、SH4(+)、CD29(+)、CD44(+)、CD14(−)、CD34(−)、CD45(−)の特徴を有する中胚葉幹細胞を含む細胞分画である。
本発明において、上記以外の細胞分画としては、Lin(−)、Sca−1(+)、CD10(+)、CD11D(+)、CD44(+)、CD45(+)、CD71(+)、CD90(+)、CD105(+)、CDW123(+)、CD127(+)、CD164(+)、フィブロネクチン(+)、ALPH(+)、コラーゲナーゼ−1(+)の特徴を有する間質細胞を含む細胞分画、あるいはAC133(+)の特徴を有する細胞を含む細胞分画等を用いることができる。
また、本発明においては、上記細胞分画に含まれる細胞は、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化し得る細胞であることが特に好ましい。
Preferred embodiments of bone marrow cells, umbilical cord blood cells, peripheral blood cells, and fetal liver cells used in the present invention include a fraction of cells obtained from bone marrow, umbilical cord blood, peripheral blood, or fetal liver, Examples thereof include cell fractions containing cells that can differentiate into systemic cells (particularly neural stem cells and tyrosine hydroxylase positive neurons).
In one embodiment, the cell fraction is SH2 (+), SH3 (+), SH4 (+), CD29 (+), CD44 (+), CD14 (−), CD34 (−), CD45 (−). It is a cell fraction containing the mesoderm stem cell which has the characteristics of these.
In the present invention, cell fractions other than those described above include Lin (−), Sca-1 (+), CD10 (+), CD11D (+), CD44 (+), CD45 (+), CD71 (+), Stromal cells having the characteristics of CD90 (+), CD105 (+), CDW123 (+), CD127 (+), CD164 (+), fibronectin (+), ALPH (+), collagenase-1 (+) A cell fraction containing cells having the characteristics of AC133 (+) or the like can be used.
In the present invention, the cells contained in the cell fraction are particularly preferably cells that can differentiate into neural cells (particularly neural stem cells or tyrosine hydroxylase positive neurons).

本発明において用いられる細胞分画には、骨髄細胞より分離して得た単核球細胞分画であって、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化し得ることを特徴とする細胞が含まれる。その他の態様として、例えば臍帯血細胞、末梢血細胞、または胎仔肝細胞より分離して得た単核球細胞分画であって、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化し得ることを特徴とする細胞が含まれる。また、その他の態様として、例えば活性物質や薬剤を用いて末梢血中に放出させられた骨髄中の間葉系幹細胞であって、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化し得ることを特徴とする細胞も含まれる。本発明において用いられる細胞分画に含まれる細胞の神経系細胞への分化は、いわゆる血液系細胞の神経系細胞への形質転換により生じるのか、それとも骨髄細胞、臍帯血細胞、あるいは末梢血細胞などの中に存在する神経細胞に分化できる未熟な細胞の分化によるものであるかは明確ではないが、神経系細胞へ分化する細胞は、主として、幹細胞、すなわち、自己増殖能と多分化能を有する細胞であると考えられる。また、神経系細胞へ分化する細胞は、ある程度他の胚葉へ分化している幹細胞であり得る。   The cell fraction used in the present invention is a mononuclear cell fraction obtained by separation from bone marrow cells, and can differentiate into neural cells (particularly neural stem cells and tyrosine hydroxylase positive neurons). A cell characterized by In another embodiment, for example, a mononuclear cell fraction obtained by separation from umbilical cord blood cells, peripheral blood cells, or fetal liver cells, and divided into neural cells (particularly neural stem cells or tyrosine hydroxylase positive neurons). Cells characterized by being capable of being transformed are included. In another embodiment, for example, mesenchymal stem cells in the bone marrow that have been released into the peripheral blood using an active substance or a drug, and divided into neural cells (particularly neural stem cells or tyrosine hydroxylase-positive neurons). Also included are cells characterized by being capable of being transformed. The differentiation of the cells contained in the cell fraction used in the present invention into neural cells is caused by transformation of so-called blood cells into neural cells, or bone marrow cells, umbilical cord blood cells, peripheral blood cells, etc. It is not clear whether this is due to the differentiation of immature cells that can differentiate into neurons, but the cells that differentiate into neural cells are mainly stem cells, that is, cells with self-proliferation ability and multipotency. It is believed that there is. In addition, cells that differentiate into nervous system cells can be stem cells that have differentiated to some degree in other germ layers.

本発明に用いられる細胞分画に含まれる細胞は、栄養因子によって増殖することは要せず(栄養因子によって増殖することは可能である)、神経自己移植技術の開発という点では簡便で、かつ現実性の高いものであり、その医療産業上の有益性は多大なものであるといえる。本発明において用いられる骨髄細胞、臍帯血細胞もしくは末梢血細胞、またはこれらの細胞分画は、一般的には、脊椎動物に由来する。好ましくは哺乳動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ミンク、ネコ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、シカ、ブタ、イヌ、サル、ヒトなど)由来であるが、特に制限されない。   The cells contained in the cell fraction used in the present invention do not need to be grown by a trophic factor (can be grown by a trophic factor), are simple in terms of development of a nerve autograft technique, and It is highly realistic, and it can be said that its benefits in the medical industry are enormous. The bone marrow cells, umbilical cord blood cells or peripheral blood cells, or cell fractions thereof used in the present invention are generally derived from vertebrates. Preferably, it is derived from a mammal (eg, mouse, rat, rabbit, mink, cat, sheep, goat, cow, deer, pig, dog, monkey, human etc.), but is not particularly limited.

本発明において用いられる細胞分画は、例えば、脊椎動物から採取した骨髄細胞を、2000回転で比重に応じた分離に十分な時間、溶液中にて密度勾配遠心を行い、遠心後、比重1.07g/mlから1.1g/mlの範囲に含まれる一定の比重の細胞分画を回収することにより得ることができる。ここで「比重に応じた分離に十分な時間」とは、密度勾配遠心のための溶液内で、細胞がその比重に応じた位置を占めるのに十分な時間を意味する。通常、10〜30分間程度である。回収する細胞分画の比重は、好ましくは1.07g/mlから1.08g/mlの範囲(例えば、1.077g/ml)である。密度勾配遠心のための溶液としては、Ficol液やPercol液を用いることができるがこれらに制限されない。また、脊椎動物から採取した臍帯血細胞や末梢血細胞を上記と同様に調製し、細胞分画として利用することもできる。   The cell fraction used in the present invention is obtained by, for example, subjecting bone marrow cells collected from a vertebrate to density gradient centrifugation in a solution at a speed of 2000 revolutions for a time sufficient for separation according to the specific gravity. It can be obtained by collecting a cell fraction having a specific gravity contained in the range of 07 g / ml to 1.1 g / ml. Here, “a sufficient time for separation according to specific gravity” means a time sufficient for cells to occupy a position according to the specific gravity in a solution for density gradient centrifugation. Usually, it is about 10 to 30 minutes. The specific gravity of the cell fraction to be collected is preferably in the range of 1.07 g / ml to 1.08 g / ml (for example, 1.077 g / ml). As a solution for density gradient centrifugation, Ficol liquid or Percol liquid can be used, but is not limited thereto. Umbilical cord blood cells and peripheral blood cells collected from vertebrates can be prepared in the same manner as described above and used as a cell fraction.

具体例を示せば、まず、脊椎動物より採取した骨髄液(5〜10μl)を溶液(培養液L−15(2ml)+Ficol(3ml))に混合し、遠心(2000回転で15分間)し、単核球細胞分画(約1ml)を抽出する。この単核球細胞分画を細胞の洗浄のために培養液(NPBM 2ml)に混合して、再度、遠心(2000回転で15分間)する。次いで、上澄みを除去した後、沈降した細胞を回収する。本発明に用いられるかかる細胞分画の採取源としては、大腿骨以外にも、胸骨や、骨盤を形成している腸骨から採取することもできる。これらの骨以外でも大きい骨であれば骨髄液が採取可能である。また、骨髄液は、骨髄バンクに保存されている骨髄液や臍帯血から採取してもよい。   Specifically, first, bone marrow fluid (5 to 10 μl) collected from a vertebrate was mixed into a solution (culture medium L-15 (2 ml) + Ficol (3 ml)), centrifuged (2000 rpm for 15 minutes), Extract the mononuclear cell fraction (about 1 ml). This mononuclear cell fraction is mixed with a culture solution (NPBM 2 ml) for cell washing and centrifuged again (2000 rpm for 15 minutes). Next, after removing the supernatant, the precipitated cells are collected. In addition to the femur, the cell fraction used for the present invention can be collected from the sternum and the iliac bone forming the pelvis. Bone marrow fluid can be collected if it is a large bone other than these bones. Bone marrow fluid may be collected from bone marrow fluid or umbilical cord blood stored in a bone marrow bank.

本発明に用いられる細胞分画の他の態様は、骨髄細胞、臍帯血細胞、あるいは末梢血細胞より単離・精製して得た単核球細胞分画であって、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化し得る中胚葉幹細胞(間葉系幹細胞)を含む細胞分画である。中胚葉幹細胞を含む細胞分画は、例えば、骨髄細胞、臍帯血細胞、あるいは末梢血細胞から遠心分離して得た上記の細胞分画の中から、上記SH2等の細胞表面マーカーを有する細胞を選択することにより得ることができる。   Another aspect of the cell fraction used in the present invention is a mononuclear cell fraction obtained by isolation and purification from bone marrow cells, umbilical cord blood cells, or peripheral blood cells, and is a neural cell (particularly, neural stem cell). It is a cell fraction containing mesodermal stem cells (mesenchymal stem cells) that can be differentiated into tyrosine hydroxylase positive neurons). As the cell fraction containing mesoderm stem cells, for example, a cell having a cell surface marker such as SH2 is selected from the above cell fraction obtained by centrifugation from bone marrow cells, umbilical cord blood cells, or peripheral blood cells. Can be obtained.

また、神経系細胞へ分化し得る中胚葉幹細胞(間葉系幹細胞)を含む細胞分画は、脊椎動物から採取した骨髄細胞、臍帯血細胞、末梢血細胞を、900gで比重に応じた分離に十分な時間、溶液中にて密度勾配遠心を行い、遠心後、比重1.07g/mlから1.1g/mlの範囲に含まれる一定の比重の細胞分画を回収することにより調製することができる。ここで「比重に応じた分離に十分な時間」とは、密度勾配遠心のための溶液内で、細胞がその比重に応じた位置を占めるのに十分な時間を意味する。通常、10〜30分間程度である。回収する細胞分画の比重は、細胞の由来する動物の種類(例えば、ヒト、ラット、マウス)により変動し得る。密度勾配遠心のための溶液としては、Ficol液やPercol液を用いることができるが、これらに制限されない。   In addition, a cell fraction containing mesodermal stem cells (mesenchymal stem cells) that can differentiate into neural cells is sufficient to separate bone marrow cells, umbilical cord blood cells, and peripheral blood cells collected from vertebrates according to specific gravity at 900 g. It can be prepared by performing density gradient centrifugation in a solution for a period of time, and recovering a cell fraction having a specific gravity within a range of 1.07 g / ml to 1.1 g / ml after centrifugation. Here, “a sufficient time for separation according to specific gravity” means a time sufficient for cells to occupy a position according to the specific gravity in a solution for density gradient centrifugation. Usually, it is about 10 to 30 minutes. The specific gravity of the cell fraction to be collected may vary depending on the type of animal from which the cells are derived (eg, human, rat, mouse). As a solution for density gradient centrifugation, Ficol liquid or Percol liquid can be used, but is not limited thereto.

具体例を示せば、まず、脊椎動物から採取した骨髄液(25ml)、臍帯血、もしくは末梢血を同量のPBS溶液に混合し、遠心(900gで10分間)し、沈降細胞をPBSに混合して回収(細胞密度は4×10細胞/ml程度)することにより、血液成分を除去する。次いで、そのうち5mlをPercol液(1.073g/ml)と混合し、遠心(900gで30分間)し、単核球細胞分画を抽出する。細胞の洗浄のために、抽出した単核球細胞分画を培養液(10%FBSおよび1%anti-biotic-antimycotic solutionを含むDMEM)に混合し、遠心(2000回転で15分間)する。次いで、遠心後の上澄みを除去し、沈降した細胞を回収し、培養する(37℃、5%CO in air)。 Specifically, bone marrow fluid (25 ml), umbilical cord blood, or peripheral blood collected from vertebrates is first mixed with the same amount of PBS solution, centrifuged (900 g for 10 minutes), and the precipitated cells are mixed with PBS. Then, the blood component is removed by collecting (cell density is about 4 × 10 7 cells / ml). Next, 5 ml of the mixture is mixed with Percol solution (1.073 g / ml) and centrifuged (900 g for 30 minutes) to extract the mononuclear cell fraction. For cell washing, the extracted mononuclear cell fraction is mixed with culture medium (DMEM containing 10% FBS and 1% anti-biotic-antimycotic solution) and centrifuged (2000 rpm for 15 minutes). Next, the supernatant after centrifugation is removed, and the precipitated cells are collected and cultured (37 ° C., 5% CO 2 in air).

本発明において用いられる細胞分画の他の態様は、骨髄細胞、臍帯血細胞より分離して得た単核球細胞分画であって、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化しうる間質細胞を含む細胞分画である。間質細胞は、例えば、Lin(−)、Sca−1(+)、CD10(+)、CD11D(+)、CD44(+)、CD45(+)、CD71(+)、CD90(+)、CD105(+)、CDW123(+)、CD127(+)、CD164(+)、フィブロネクチン(+)、ALPH(+)、コラーゲナーゼ−1(+)の特徴を有する細胞である。間質細胞を含む細胞分画は、例えば、骨髄細胞、臍帯血細胞から遠心分離して得た上記の細胞分画の中から、上記Lin等の細胞表面マーカーを有する細胞を選択することにより得ることができる。   Another aspect of the cell fraction used in the present invention is a mononuclear cell fraction obtained by separation from bone marrow cells and umbilical cord blood cells, and is a neural cell (particularly neural stem cell or tyrosine hydroxylase positive neuron cell). It is a cell fraction containing stromal cells that can be differentiated into). Stromal cells are, for example, Lin (−), Sca-1 (+), CD10 (+), CD11D (+), CD44 (+), CD45 (+), CD71 (+), CD90 (+), CD105 (+), CDW123 (+), CD127 (+), CD164 (+), fibronectin (+), ALPH (+), and collagenase-1 (+) cells. A cell fraction containing stromal cells can be obtained, for example, by selecting a cell having a cell surface marker such as Lin from the cell fraction obtained by centrifugation from bone marrow cells or cord blood cells. Can do.

また、本発明において用いられる細胞分画は、脊椎動物から採取した骨髄細胞、臍帯血細胞を、800gで比重に応じた分離に十分な時間、溶液中にて密度勾配遠心を行い、遠心後、比重1.07g/mlから1.1g/mlの範囲に含まれる一定の比重の細胞分画を回収することにより調製することもできる。ここで「比重に応じた分離に十分な時間」とは、密度勾配遠心のための溶液内で、細胞がその比重に応じた位置を占めるのに十分な時間を意味する。通常、10〜30分間程度である。回収する細胞分画の比重は、好ましくは1.07g/mlから1.08g/mlの範囲(例えば、1.077g/ml)である。密度勾配遠心のための溶液としては、Ficol液やPercol液を用いることができるがこれらに制限されない。   The cell fraction used in the present invention is obtained by subjecting bone marrow cells and umbilical cord blood cells collected from vertebrates to density gradient centrifugation in a solution for a time sufficient for separation according to the specific gravity at 800 g. It can also be prepared by collecting a cell fraction having a specific gravity contained in the range of 1.07 g / ml to 1.1 g / ml. Here, “a sufficient time for separation according to specific gravity” means a time sufficient for cells to occupy a position according to the specific gravity in a solution for density gradient centrifugation. Usually, it is about 10 to 30 minutes. The specific gravity of the cell fraction to be collected is preferably in the range of 1.07 g / ml to 1.08 g / ml (for example, 1.077 g / ml). As a solution for density gradient centrifugation, Ficol liquid or Percol liquid can be used, but is not limited thereto.

具体例を示せば、まず、脊椎動物から採取した骨髄液または臍帯血を同量のPBS溶液(2%BSA、0.6%クエン酸ナトリウムおよび1%ペニシリン−ストレプトマイシンを含有するPBS)に混合し、そのうちの5mlをFicol+Paque液(1.077g/ml)と混合し、遠心(800gで20分間)し、単核球細胞分画を抽出する。この単核球細胞分画を細胞の洗浄のために培養液(12.5%FBS、12.5%ウマ血清、0.2%i−イノシトール、20mM葉酸、0.1mM 2−メルカプトエタノール、2mM L−グルタミン、1μM ヒドロコルチゾンおよび1%anti-biotic-antimycotic solutionを含むαMEM)に混合し、遠心(2000回転、15分間)する。次いで、遠心後の上澄みを除去した後、沈降した細胞を回収し、培養する(37℃、5%CO in air)。 Specifically, first, bone marrow fluid or umbilical cord blood collected from a vertebrate is mixed with an equal amount of PBS solution (PBS containing 2% BSA, 0.6% sodium citrate and 1% penicillin-streptomycin). Then, 5 ml of the mixture is mixed with Ficol + Paque solution (1.077 g / ml) and centrifuged (800 g for 20 minutes) to extract the mononuclear cell fraction. This mononuclear cell fraction was used as a culture solution for washing cells (12.5% FBS, 12.5% horse serum, 0.2% i-inositol, 20 mM folic acid, 0.1 mM 2-mercaptoethanol, 2 mM. (L-glutamine, αMEM containing 1 μM hydrocortisone and 1% anti-biotic-antimycotic solution) and centrifuged (2000 rpm, 15 minutes). Next, after removing the supernatant after centrifugation, the precipitated cells are collected and cultured (37 ° C., 5% CO 2 in air).

本発明に用いられる細胞分画の他の態様は、骨髄細胞、臍帯血細胞、末梢血細胞、または胎仔肝細胞より分離して得た単核球細胞分画であって、神経系細胞(特に、神経幹細胞やチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)へ分化し得るAC133(+)の特徴を有する細胞を含む細胞分画である。
この細胞分画は、例えば、骨髄細胞、臍帯血細胞、あるいは末梢血細胞から遠心分離して得た上記の細胞分画の中から、上記AC133(+)の細胞表面マーカーを有する細胞を選択することにより得ることができる。また、その他の態様として、脊椎動物から採取した胎仔肝細胞を、2000回転で比重に応じた分離に十分な時間、溶液中にて密度勾配遠心を行い、遠心後、比重1.07g/mlから1.1g/mlの範囲に含まれる細胞分画を回収し、この細胞分画から、AC133(+)の特徴を有する細胞を回収することにより調製することができる。ここで「比重に応じた分離に十分な時間」とは、密度勾配遠心のための溶液内で、細胞がその比重に応じた位置を占めるのに十分な時間を意味する。通常、10〜30分間程度である。密度勾配遠心のための溶液としては、Ficol液やPercol液を用いることができるがこれらに制限されない。
Another embodiment of the cell fraction used in the present invention is a mononuclear cell fraction obtained by separation from bone marrow cells, umbilical cord blood cells, peripheral blood cells, or fetal liver cells, It is a cell fraction containing cells having the characteristics of AC133 (+) that can differentiate into stem cells and tyrosine hydroxylase positive neurons).
This cell fraction is obtained by, for example, selecting a cell having the cell surface marker of AC133 (+) from the cell fraction obtained by centrifugation from bone marrow cells, umbilical cord blood cells, or peripheral blood cells. Obtainable. As another embodiment, fetal liver cells collected from vertebrates are subjected to density gradient centrifugation in a solution at a rotation speed of 2000 for a time sufficient for separation according to the specific gravity. After centrifugation, the specific gravity is 1.07 g / ml. A cell fraction contained in the range of 1.1 g / ml can be collected, and a cell having the characteristics of AC133 (+) can be collected from the cell fraction. Here, “a sufficient time for separation according to specific gravity” means a time sufficient for cells to occupy a position according to the specific gravity in a solution for density gradient centrifugation. Usually, it is about 10 to 30 minutes. As a solution for density gradient centrifugation, Ficol liquid or Percol liquid can be used, but is not limited thereto.

具体例を示せば、まず、脊椎動物の胎仔から採取した肝臓組織をL−15培養液内で洗浄し、酵素処理(0.01%DnaseI、0.25%トリプシンおよび0.1%コラーゲナーゼを含むL−15培養液中で、37度で30分間インキュベート)し、ピペッティングにより単一細胞にする。この単一細胞となった胎仔肝細胞を遠心分離する。これにより得られた細胞を洗浄し、洗浄後の細胞からAC133抗体を利用してAC133(+)細胞を回収する。これにより胎仔肝細胞から神経系細胞へ分化しうる細胞を調製することができる。抗体を利用したAC133(+)細胞の回収は、マグネットビーズを利用して、または、セルソーター(FACSなど)を利用して行うことができる。   As a specific example, first, liver tissue collected from a vertebrate fetus is washed in an L-15 culture solution and treated with an enzyme (0.01% Dnase I, 0.25% trypsin and 0.1% collagenase). Incubate at 37 degrees for 30 minutes in the containing L-15 medium) and pipet to single cells. The fetal liver cells that have become single cells are centrifuged. The cells thus obtained are washed, and AC133 (+) cells are recovered from the washed cells using the AC133 antibody. As a result, cells capable of differentiating from fetal liver cells to nervous system cells can be prepared. Recovery of AC133 (+) cells using antibodies can be performed using magnetic beads or a cell sorter (such as FACS).

これら中胚葉幹細胞(間葉系幹細胞)、間質細胞、あるいはAC133陽性細胞を含む細胞分画は、黒質−線条体への直接移植後もしくは静脈内投与後に、効率よく黒質−線条体でチロシンヒドロキシラーゼ陽性のドパミン作動性神経細胞に分化する。特に、上記中胚葉幹細胞(間葉系幹細胞)を含む細胞分画は、パーキンソン病/パーキンソン症候群モデル動物へ投与しても、良好に生着し、ドパミン作動性神経細胞に分化することができる。
また、上記細胞分画に含まれる神経系細胞に分化し得る細胞として、例えば、上記細胞分画に含まれる神経幹細胞、中胚葉幹細胞(間葉系幹細胞)、間質細胞、およびAC133陽性細胞が含まれるが、神経系細胞(特に、チロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞)に分化し得る限り、これらに制限されない。
したがって、本発明の治療薬には、例えば、骨髄細胞、臍帯血細胞、あるいは末梢血細胞だけでなく、上記細胞分画が含まれてもよい。
Cell fractions containing these mesodermal stem cells (mesenchymal stem cells), stromal cells, or AC133 positive cells can be efficiently obtained after direct transplantation into the substantia nigra-striatum or after intravenous administration. Differentiate into tyrosine hydroxylase positive dopaminergic neurons in the body. In particular, the cell fraction containing the mesodermal stem cells (mesenchymal stem cells) can be well engrafted and differentiated into dopaminergic neurons even when administered to Parkinson's disease / Parkinson syndrome model animals.
Examples of cells that can differentiate into neural cells contained in the cell fraction include neural stem cells, mesodermal stem cells (mesenchymal stem cells), stromal cells, and AC133 positive cells contained in the cell fraction. Although it is contained, as long as it can differentiate into a nervous system cell (especially tyrosine hydroxylase positive nerve cell), it is not restrict | limited to these.
Therefore, the therapeutic agent of the present invention may include not only bone marrow cells, umbilical cord blood cells, or peripheral blood cells, but also the above cell fraction.

本発明の治療薬に用いられる間葉系に関連する細胞、例えば、骨髄細胞、臍帯血細胞もしくは末梢血細胞、また、間葉系幹細胞や間葉系幹細胞から分化誘導された細胞は、そのまま投与に用いることも可能であるが、治療効率を向上させるために、種々の改変が加えられていてもよい。したがって、本発明の別の側面では、かかる改変を受けた間葉系に関連する細胞を含む、パーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療薬が提供されてもよい。
上記改変の例としては、上記細胞のドパミン産生能を向上させるような遺伝子の導入が挙げられる。
Cells associated with the mesenchymal system used in the therapeutic agent of the present invention, for example, bone marrow cells, umbilical cord blood cells or peripheral blood cells, and mesenchymal stem cells or cells induced to differentiate from mesenchymal stem cells are used for administration as they are. However, various modifications may be made to improve the treatment efficiency. Thus, in another aspect of the invention, a therapeutic for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome comprising cells associated with such a modified mesenchymal system may be provided.
Examples of the modification include introduction of a gene that improves the ability of the cell to produce dopamine.

また、本発明の治療薬の調製においては、例えば、(1)上記の間葉系に関連する細胞またはこれから分化誘導された細胞の増殖率もしくは生存率を向上させる、または神経系細胞へのさらなる分化を促進する物質の添加、あるいはこのような効果を有する遺伝子の導入、(2)投与される細胞の寿命を延長させる物質の添加、あるいはこのような効果を有する遺伝子(テロメラーゼ遺伝子や癌遺伝子等の不死化遺伝子を含む)の導入、(3)免疫反応の抑制を目的とした物質の添加、あるいはこのような効果を発現する遺伝子の導入、(4)間葉系に関連する細胞を、パーキンソン病もしくはパーキンソン症候群の病変部位に特異的に送達するための物質の添加、あるいはこのような効果を有する遺伝子の導入、(5)神経保護作用を有する物質の添加、あるいはこのような効果を発現する遺伝子の導入、(6)病変部位におけるアポトーシス抑制効果を有する物質の添加、あるいはこのような効果を発現する遺伝子の導入、等のパーキンソン病もしくはパーキンソン症候群の治療効果を高める効果を有する物質の添加や遺伝子の導入を行ってもよい。その他、本発明の治療薬には、色素、酵素、蛍光物質、放射性同位体などの標識物質といったパーキンソン病もしくはパーキンソン症候群の研究、診断などにも有用なものが添加されてもよい。   In the preparation of the therapeutic agent of the present invention, for example, (1) improving the proliferation rate or survival rate of the cells associated with the mesenchymal system or cells differentiated therefrom, or further adding to the nervous system cells Addition of substances that promote differentiation, introduction of genes having such effects, (2) addition of substances that extend the life of cells to be administered, or genes having such effects (telomerase genes, oncogenes, etc.) (3) Addition of a substance for the purpose of suppressing an immune reaction, or introduction of a gene expressing such an effect, (4) Parkinson's cells associated with the mesenchymal system Addition of substances for specific delivery to diseased or diseased sites of Parkinson's syndrome, introduction of genes having such effects, (5) possessing neuroprotective action Parkinson's disease or Parkinson's syndrome, such as addition of a substance or introduction of a gene expressing such an effect, (6) addition of a substance having an apoptosis-inhibiting effect at a lesion site, or introduction of a gene expressing such an effect Addition of a substance having an effect of enhancing the therapeutic effect and gene introduction may be performed. In addition, the therapeutic agent of the present invention may be added to those useful for research and diagnosis of Parkinson's disease or Parkinson's syndrome, such as labeling substances such as dyes, enzymes, fluorescent substances, and radioisotopes.

本発明の好ましい態様においては、「間葉系幹細胞から分化誘導された細胞」は、間葉系幹細胞を基礎的培養液中で、33℃〜38℃、好ましくは37℃の条件で培養することにより調製することができる。かかる基礎的培養液としては、細胞培養に使用される通常の培養液であれば特に制限はないが、好ましくは、DMEM(ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco's Modified Eagle's Medium))またはNPBM(神経前駆細胞基本培地(Neural progenitor basal medium))(Cambrex)である。上記基礎的培養液のその他の成分としては、特に制限はないが、好ましくは、F−12、FBS、神経細胞生存因子(neural cell survival factor)(Cambrex)等が挙げられる。これらの培養液中の濃度としては、例えば、F−12は50%、FBSは10%である。また、培養液におけるCO濃度は好ましくは5%であるが、特に制限されない。その他の条件としては、細胞は、浮遊した状態(例えばneurosphere状態)で培養されてもよく、培養容器に付着した状態で培養されてもよい。培養容器としては、コーティングしていないディッシュ(non-coated dish)を用いてもよく、また、コーティングしたディッシュを用いてもよい。 In a preferred embodiment of the present invention, the “cells induced to differentiate from mesenchymal stem cells” are obtained by culturing mesenchymal stem cells in a basic culture solution at a temperature of 33 ° C. to 38 ° C., preferably 37 ° C. Can be prepared. The basic culture solution is not particularly limited as long as it is a normal culture solution used for cell culture, but preferably DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) or NPBM (Neural progenitor cell basic) Medium (Neural progenitor basal medium)) (Cambrex). The other components of the basic culture solution are not particularly limited, but preferably include F-12, FBS, neural cell survival factor (Cambrex) and the like. Concentrations in these culture solutions are, for example, 50% for F-12 and 10% for FBS. Further, the CO 2 concentration in the culture solution is preferably 5%, but is not particularly limited. As other conditions, the cells may be cultured in a floating state (for example, a neurosphere state) or may be cultured in a state of being attached to a culture vessel. As the culture container, an uncoated dish (non-coated dish) may be used, or a coated dish may be used.

また、本発明の好ましい態様においては、上記基礎的培養液に、bFGF(塩基性線維芽細胞増殖因子(basic fibroblast growth factor))またはEGF(上皮増殖因子(epidermal growth factor))を添加する。この場合、これらは単独で添加しても、両方添加してもよい。上記bFGFまたはEGFの濃度としては、1ng/ml〜100ng/mlが挙げられるが、好ましくは、10ng/mlである。添加時期や添加方法としては、特に制限はないが、好ましくは、上記間葉系幹細胞を該基礎的培養液で培養しながら、連日添加する方法が挙げられる。また、間葉系幹細胞を神経幹細胞へ分化誘導を行う際には、上記基礎的培養液にbFGFおよびEGFを添加することが好ましい。   In a preferred embodiment of the present invention, bFGF (basic fibroblast growth factor) or EGF (epidermal growth factor) is added to the basic culture solution. In this case, these may be added alone or both may be added. Examples of the concentration of bFGF or EGF include 1 ng / ml to 100 ng / ml, preferably 10 ng / ml. Although there is no restriction | limiting in particular as an addition time and the addition method, Preferably, the method of adding every day, cultivating the said mesenchymal stem cell with this basic culture solution is mentioned. In addition, when performing differentiation induction of mesenchymal stem cells into neural stem cells, it is preferable to add bFGF and EGF to the basic culture solution.

本発明においては、上記の条件により、上記のとおり、間葉系幹細胞を培養することで、最終的にチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞(特に、ドパミン作動性神経細胞)に分化することが可能な種々の細胞へと誘導することができる。該細胞としては、具体的には、神経幹細胞、神経前駆細胞、神経細胞等を例示することができる。   In the present invention, by culturing mesenchymal stem cells as described above under the above conditions, various types of cells that can ultimately differentiate into tyrosine hydroxylase-positive neurons (particularly dopaminergic neurons). Can be induced into the cells. Specific examples of such cells include neural stem cells, neural progenitor cells, and neural cells.

また、本発明の好ましい態様においては、「間葉系幹細胞から分化誘導されたチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞」は、分化効率を高めるという観点から、上記のように培養することにより間葉系幹細胞から分化誘導された神経幹細胞を、さらに、ポリ−D−リジン/ラミニン等でコートしたディッシュで、DMEMとF−12との混合培地に、FBS、L−グルタミン、IL−1、ペニシリン−ストレプトマイシン等を添加して数日〜1週間程度培養することにより調製する。この場合、混合培地中のF−12の含有率は、好ましくは45%〜55%、より好ましくは50%である。また、培地中のL−グルタミンの濃度は、好ましくは1mM〜5mM、より好ましくは2mMであり、FBSの濃度は、好ましくは5%〜20%、より好ましくは10%である。IL−1の濃度は、好ましくは10pg/mL〜200pg/mL、より好ましくは100pg/mLであり、ペニシリン−ストレプトマイシンの濃度は、好ましくは0.1%〜2%、より好ましくは1%である。   Further, in a preferred embodiment of the present invention, “a tyrosine hydroxylase-positive neuron differentiated from a mesenchymal stem cell” is cultured from the mesenchymal stem cell by culturing as described above from the viewpoint of enhancing differentiation efficiency. In a dish in which differentiation-induced neural stem cells are further coated with poly-D-lysine / laminin, etc., FBS, L-glutamine, IL-1, penicillin-streptomycin, etc. are added to a mixed medium of DMEM and F-12. It is prepared by culturing for several days to one week after addition. In this case, the content of F-12 in the mixed medium is preferably 45% to 55%, more preferably 50%. The concentration of L-glutamine in the medium is preferably 1 mM to 5 mM, more preferably 2 mM, and the concentration of FBS is preferably 5% to 20%, more preferably 10%. The concentration of IL-1 is preferably 10 pg / mL to 200 pg / mL, more preferably 100 pg / mL, and the concentration of penicillin-streptomycin is preferably 0.1% to 2%, more preferably 1% .

本発明の治療薬の調製には、前記のようにして作製した間葉系に関連する細胞(改変されたものを含む)をそのまま用いることもできるが、作製した細胞を、必要に応じて増殖させた後、これを凍結保存し、用事に解凍して治療薬の調製に用いることもできる。
本発明の治療薬は、当業者に公知の方法で製剤化することが可能である。例えば、必要に応じて水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、または懸濁液剤の注射剤の形で非経口的に使用できる。そしてまた、例えば、生理学的に許容される担体もしくは媒体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、賦形剤、ビヒクル、防腐剤、結合剤などと適宜組み合わせて、一般的な単位用量形態で混和することにより製剤化することが可能である。
For the preparation of the therapeutic agent of the present invention, cells (including modified ones) related to the mesenchymal system prepared as described above can be used as they are, but the prepared cells are proliferated as necessary. Then, it can be stored frozen and thawed for use in preparation of therapeutic agents.
The therapeutic agent of the present invention can be formulated by methods known to those skilled in the art. For example, if necessary, it can be used parenterally in the form of a sterile solution with water or other pharmaceutically acceptable liquid, or an injection in a suspension. And also, for example, physiologically acceptable carriers or media, specifically sterile water or saline, vegetable oils, emulsifiers, suspending agents, surfactants, stabilizers, excipients, vehicles, preservatives It can be formulated by combining with a binder or the like and mixing in a general unit dosage form.

また、注射のための無菌組成物は注射用蒸留水のようなビヒクルを用いて通常の製剤方法に従って処方することができる。
注射用の水溶液としては、例えば、生理食塩水や、生理学的に許容される物質(例えば、ブドウ糖、D−ソルビトール、D−マンノース、D−マンニトール、塩化ナトリウムなど)を含む等張液等を使用することができ、適当な溶解補助剤として、エタノール、プロピレングリコールもしくはポリエチレングリコール等のアルコール、ポリソルベート80もしくはHCO−50等の非イオン性界面活性剤などを適宜併用してもよい。
注射用の油性液として処方する場合には、ゴマ油、大豆油などを使用することができ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどを適宜併用してもよい。また、リン酸塩緩衝液などの緩衝剤、塩酸プロカインなどの麻酔剤などの他、安定剤、酸化防止剤等をさらに配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルなどの容器に充填される。
In addition, a sterile composition for injection can be formulated according to a usual pharmaceutical method using a vehicle such as distilled water for injection.
As an aqueous solution for injection, for example, physiological saline or an isotonic solution containing physiologically acceptable substances (for example, glucose, D-sorbitol, D-mannose, D-mannitol, sodium chloride, etc.) is used. As a suitable solubilizing agent, an alcohol such as ethanol, propylene glycol or polyethylene glycol, a nonionic surfactant such as polysorbate 80 or HCO-50, and the like may be appropriately used in combination.
When formulated as an oily liquid for injection, sesame oil, soybean oil and the like can be used, and benzyl benzoate, benzyl alcohol and the like may be used in combination as a solubilizer. In addition to a buffer such as a phosphate buffer and an anesthetic such as procaine hydrochloride, a stabilizer, an antioxidant and the like may be further blended. The prepared injection solution is usually filled in a container such as a suitable ampoule.

本発明の治療薬の対象への投与は、いずれの経路により行ってもよいが、好ましくは、静脈内投与、動脈内投与、選択的動脈内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、皮下投与、脳内投与、髄液腔内投与などの非経口投与であり、より好ましくは、静脈内投与または黒質−線条体への脳内局所投与であり、最も好ましくは、静脈内投与である。
投与回数は1回が好ましいが、状況に応じて複数回投与することもできる。また、投与時間は短時間でも長時間持続投与でもよい。静脈内投与の場合は、通常の輸血の要領での投与が可能となり、対象に対して外科手術をする必要がなく、さらに局所麻酔も必要ないため、対象および治療者双方の負担を軽減することができる。また手術室以外での投与操作が可能である点でも有利である。
Administration of the therapeutic agent of the present invention to a subject may be performed by any route, but preferably intravenous administration, intraarterial administration, selective intraarterial administration, intramuscular administration, intraperitoneal administration, subcutaneous administration, It is parenteral administration such as intracerebral administration, intrathecal fluid administration, more preferably intravenous administration or local intracerebral administration to the substantia nigra striatum, and most preferably intravenous administration.
The number of administration is preferably one time, but can be administered multiple times depending on the situation. Further, the administration time may be short or continuous. In the case of intravenous administration, it is possible to administer in the manner of normal blood transfusion, and it is not necessary to perform surgery on the subject, and there is no need for local anesthesia, thus reducing the burden on both the subject and the therapist. Can do. It is also advantageous in that the administration operation can be performed outside the operating room.

さらに本発明は、対象へ治療上有効量の本発明の治療薬を投与(好ましくは、静脈内投与)することを含む、パーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療方法にも関する。
上記治療方法に用いられる治療薬に含まれる、骨髄細胞、臍帯血細胞、もしくは末梢血細胞、また、間葉系幹細胞もしくはこれから誘導された細胞等の、間葉系に関連する細胞は、投与による拒絶反応を防止するために、免疫抑制処置などの特殊な操作を行わない限りは、対象自身の体内から採取されたもの(自家細胞)、あるいはそれに由来するもの(対象由来の自家細胞)であることが好ましい(自家移植療法)。かかる自家移植療法は、免疫抑制剤の併用が回避できる点で好ましいが、自家細胞の使用が困難な場合には、免疫抑制処置を行うことにより、他の対象または他の医療用動物由来の細胞(他家細胞)を利用することも可能である。治療効果としては、自家細胞を用いる方が他家細胞を用いるよりも圧倒的に良好な結果が期待できる。
The present invention further relates to a method of treatment for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome comprising administering (preferably intravenously) a therapeutically effective amount of the therapeutic agent of the present invention to a subject.
Cells associated with the mesenchymal system, such as bone marrow cells, umbilical cord blood cells, or peripheral blood cells, and mesenchymal stem cells or cells derived therefrom, included in the therapeutic agent used in the above therapeutic method are rejected by administration. In order to prevent this, unless a special operation such as immunosuppressive treatment is performed, it may be collected from the subject's own body (autologous cells) or derived from the subject (autologous cells derived from the subject) Preferred (autograft therapy). Such autotransplantation therapy is preferable in that it can avoid the combined use of immunosuppressive agents. However, when it is difficult to use autologous cells, cells derived from other subjects or other medical animals can be obtained by performing immunosuppressive treatment. It is also possible to use (other cells). As a therapeutic effect, an overwhelmingly better result can be expected when using autologous cells than when using other cells.

本発明の治療方法に用いられる細胞は冷凍保存したものであってもよい。
また、前記自家細胞は、対象の体内から未分化の状態で採取されたもの、対象の体内から未分化の状態で採取された細胞に遺伝子操作を加えたもの、または対象の体内から未分化の状態で採取された細胞を分化誘導させたもののいずれであってもよい。
本発明の治療方法において、本発明の治療薬の対象への投与は、例えば、上述の方法に従って、好適に実施することができる。また、医師もしくは獣医師においては、上記方法を適宜改変して、本発明の治療薬を対象へ投与することが可能である。なお、本発明の治療方法において、対象に投与される間葉系に関連する細胞の数は、良好な治療効果が得られる限りにおいて特に限定されないが、少なくとも1×10〜10個以上であることが好ましく、例えば、脳内投与の場合は少なくとも1×10〜10個以上、静脈内投与の場合は少なくとも1×10〜10個以上であることが好ましい。また、具体例として、対象がヒトである場合、間葉系幹細胞を脳内投与するときには少なくとも1×10個以上、間葉系幹細胞を静脈内投与するときには少なくとも1×10個以上、間葉系幹細胞から分化誘導された神経幹細胞もしくはチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞を脳内投与するときには少なくとも1×10個以上の細胞が本発明の治療薬に含まれていることが好ましい。
The cells used in the treatment method of the present invention may be frozen.
In addition, the autologous cells are those collected in an undifferentiated state from the subject's body, those obtained by performing genetic manipulation on cells collected in an undifferentiated state from the subject's body, or undifferentiated from the subject's body Any of those obtained by inducing differentiation of cells collected in a state may be used.
In the treatment method of the present invention, administration of the therapeutic agent of the present invention to a subject can be suitably performed, for example, according to the method described above. In addition, a doctor or veterinarian can appropriately modify the above method and administer the therapeutic agent of the present invention to a subject. In the treatment method of the present invention, the number of cells related to the mesenchymal system administered to the subject is not particularly limited as long as a good therapeutic effect is obtained, but at least 1 × 10 4 to 10 8 or more. For example, at least 1 × 10 4 to 10 6 or more in the case of intracerebral administration, and preferably at least 1 × 10 6 to 10 8 or more in the case of intravenous administration. As a specific example, when the subject is a human, at least 1 × 10 6 or more when mesenchymal stem cells are administered into the brain, and at least 1 × 10 8 or more when mesenchymal stem cells are administered intravenously. When neural stem cells or tyrosine hydroxylase positive neurons differentiated from leaf stem cells are administered in the brain, it is preferable that at least 1 × 10 6 or more cells are contained in the therapeutic agent of the present invention.

また、本発明の上記治療方法の対象は、ヒトのみに限定されず、ヒト以外の哺乳動物(例えば、マウス、ラット、スナネズミ、モルモットなどの齧歯類、ネコ、ピューマ、トラなどのネコ科動物、シカ、オオシカなどのシカ科動物、ミンク、ヒツジ、ヤギ、ウシ、サルなど)においても間葉系に関連する細胞を用いて、同様に本発明の方法を実施することが可能である。   Further, the subject of the above-described treatment method of the present invention is not limited to only humans, but mammals other than humans (eg, rodents such as mice, rats, gerbils, guinea pigs, and felines such as cats, pumas, tigers, etc.) The method of the present invention can also be carried out in the same manner using cells related to the mesenchymal system in deer animals such as deer and deer, mink, sheep, goat, cow and monkey.

本発明を、以下の実施例を用いてより具体的に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。
実施例1.ヒト間葉系幹細胞の培養と分化誘導
(1)ヒト間葉系幹細胞の培養
ヒト間葉系幹細胞は、ヒト骨髄から得た単核球細胞分画を、10%MCGM(Mesenchymal Cell Growth Supplement)、2mM L−グルタミンおよび0.1%ペニシリン−ストレプトマイシンを含有するSCBM(間葉系幹細胞基本培地(Mesenchymal Stem Cell Basal Medium))(Cambrex社製, USA)により組織培養ディッシュ中で培養した。ディッシュ面積の7〜8割ほど成育の後、継代培養した。
細胞の撮影は倒立顕微鏡(CKX41, OLYMPUS)にデジタルカメラ(C-5060 Wide Zoom OLYMPUS)を装着して行った。ヒト間葉系幹細胞の撮影画像を図1Aに示す(撮影倍率は40倍)。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
Example 1. Human Mesenchymal Stem Cell Culture and Differentiation Induction (1) Human Mesenchymal Stem Cell Culture Human mesenchymal stem cells consist of a mononuclear cell fraction obtained from human bone marrow, 10% MCGM (Mesenchymal Cell Growth Supplement), The cells were cultured in a tissue culture dish using SCBM (Mesenchymal Stem Cell Basal Medium) (Cambrex, USA) containing 2 mM L-glutamine and 0.1% penicillin-streptomycin. After growing about 70-80% of the dish area, the cells were subcultured.
The cells were photographed with an inverted microscope (CKX41, OLYMPUS) and a digital camera (C-5060 Wide Zoom OLYMPUS). A photographed image of human mesenchymal stem cells is shown in FIG. 1A (magnification magnification is 40 times).

(2)ヒト間葉系幹細胞から神経幹細胞(neurosphere)への分化誘導
ヒト間葉系幹細胞(1×10細胞)をコーティングしていないディッシュ(non-coated dish)中で、2% NSF−1(神経細胞生存因子(Neural Cell Survival Factor))および0.2% GA(硫酸ゲンタマイシン・アムホテリシン−B)を含有するNPBM (神経前駆細胞基本培地(Neural Progenitor Basal Medium))(Cambrex社製,USA)により3日間培養し、連日、栄養因子(EGFおよびbFGF、各10ng/ml)を添加した。
細胞の撮影は倒立顕微鏡(CKX41, OLYMPUS)にデジタルカメラ(C-5060 Wide Zoom, OLYMPUS)を装着して行った。ヒト間葉系幹細胞から分化誘導された神経幹細胞(neurosphere)の撮影画像を図1Bに示す(撮影倍率は40倍)。
(2) Differentiation induction from human mesenchymal stem cells to neurospheres (neurosphere) 2% NSF-1 in a non-coated dish without human mesenchymal stem cells (1 × 10 6 cells) (NPBM (Neural Progenitor Basal Medium) containing Neural Cell Survival Factor) and 0.2% GA (gentamicin sulfate amphotericin-B) (Cambrex, USA) For 3 days, and continuously added trophic factors (EGF and bFGF, 10 ng / ml each).
The cells were photographed with an inverted microscope (CKX41, OLYMPUS) and a digital camera (C-5060 Wide Zoom, OLYMPUS). A photographed image of neural stem cells (neurosphere) induced to differentiate from human mesenchymal stem cells is shown in FIG. 1B (imaging magnification is 40 times).

(3)神経幹細胞(neurosphere)からチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞への分化誘導
上記(2)で得られた神経幹細胞(neurosphere)(0.2×10細胞)をPDL(ポリ−D−リジン)/ラミニンでコートしたディッシュで、10% FBS、2mM L−グルタミン、1% ペニシリン−ストレプトマイシンおよびIL−1(100pg/mL)を添加したDMEM:F−12(1:1)により1週間培養した。得られた細胞を、PDL/ラミニンコートした2ウェルチャンバーに播種し、さらに2日間培養した。細胞を4%パラホルムアルデヒドで固定し、1次抗体としてウサギ抗チロシンヒドロキシラーゼポリクローナル抗体(Rabbit Anti-Tyrosine hydroxylase, Polyclonal Antibody;Chemicon、Cat.# AB151)(1000倍希釈)、2次抗体としてAlexa Fluor 594 goat anti-Rabbit IgG(Molecular Probes、Cat.# Z25307)を用いて染色し、共焦点レーザー顕微鏡(LSM5 Pascal, Carl Zeiss)により染色像を観察した。図1Cに結果を示す(撮影倍率は630倍)。
(3) Differentiation induction from neural stem cells (neurosphere) to tyrosine hydroxylase-positive neurons Neural stem cells (neurosphere) (0.2 × 10 6 cells) obtained in (2) above were converted into PDL (poly-D-lysine). / Laminin-coated dishes were cultured for 1 week in DMEM: F-12 (1: 1) supplemented with 10% FBS, 2 mM L-glutamine, 1% penicillin-streptomycin and IL-1 (100 pg / mL). The obtained cells were seeded in a 2-well chamber coated with PDL / laminin, and further cultured for 2 days. Cells were fixed with 4% paraformaldehyde, and rabbit anti-tyrosine hydroxylase polyclonal antibody (Chemicon, Cat. # AB151) (1000-fold dilution) as the primary antibody (Alexa Fluor as secondary antibody) The sample was stained with 594 goat anti-Rabbit IgG (Molecular Probes, Cat. # Z25307), and the stained image was observed with a confocal laser microscope (LSM5 Pascal, Carl Zeiss). The result is shown in FIG. 1C (imaging magnification is 630 times).

実施例2.パーキンソン病/パーキンソン症候群モデルラットへの間葉系に関連する細胞の移植
(1)パーキンソン病/パーキンソン症候群モデルラットの作製
Sprague-Dawley雌性ラット(体重200〜230g、8〜9週齢)に、6−ヒドロキシドパミン(6-OHDA, Sigma)を12μg/4μl(0.2%アスコルビン酸を含む生理食塩水)で脳内に直打した(Coordinates of Injection;ブレグマよりAP−4.5 L−1.5 V−7.8)。脳内への注入は0.5μl/分の速度でゆっくり行い、注入後5分以上針を抜かずに放置し、その後ゆっくり針を抜いた。
6−ヒドロキシドパミン投与から2週間後、D−メタンフェタミン(大日本住友製薬)を5mg/kgで腹腔内に投与し、Roto−Rat(MED社製、USA)を用いて回転運動テストを2時間行い、平均回転数が360回(時計回り)/時間を超えたものを以下の実験に使用した。
Example 2 Transplantation of cells associated with the mesenchymal system into Parkinson's disease / Parkinson syndrome model rats (1) Preparation of Parkinson's disease / Parkinson syndrome model rats
Sprague-Dawley female rats (body weight 200-230 g, 8-9 weeks old) were treated with 6-hydroxydopamine (6-OHDA, Sigma) in 12 μg / 4 μl (saline containing 0.2% ascorbic acid) in the brain. (Coordinates of Injection; AP-4.5 L-1.5 V-7.8 from Bregma). The injection into the brain was performed slowly at a rate of 0.5 μl / min, and the needle was left without removing the needle for 5 minutes or more after the injection, and then the needle was slowly removed.
Two weeks after 6-hydroxydopamine administration, D-methamphetamine (Dainippon Sumitomo Pharma Co., Ltd.) was administered intraperitoneally at 5 mg / kg, and a rotational exercise test was performed for 2 hours using Roto-Rat (MED, USA). A sample having an average rotational speed exceeding 360 times (clockwise) / hour was used in the following experiment.

(2)間葉系に関連する細胞へのLacZ遺伝子の導入
実施例1で作製したヒト間葉系幹細胞(継代数(passage no.)4〜6のものを使用)、ヒト間葉系幹細胞から分化誘導した神経幹細胞(neurosphere)、およびさらに分化誘導したチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞に、上記(1)で作製したモデルラットへ移植する前にLacZ遺伝子を導入した。これらの細胞へのLacZ遺伝子の導入には、組み換えアデノウイルスAdex1CAlacZを用いた。構築手順の詳細は以下の文献に記載されている(I. Nakagawa, M. Murakami, K. Ijima, S. Chikuma, I. Saito, Y. Kanegae, H. Ishikura, T. Yoshiki, H. Okamoto, A. Kitabatake, T. Uede, Persistent and secondary adenovirus-mediated hepatic gene expression using adenovirus vector containing CTLA4IgG, Hum. Gene Ther. 9(1998)1739-1745. Y. Nakamura, H. Wakimoto, J. Abe, Y. Kanegae, I. Saito, M. Aoyagi, K. Hirakawa, H. Hamada, Adoptive immunotherapy with murine tumor-specific T lymphocytes engineered to secrete interleukin 2, Cancer Res. 54(1994)5757-5760. M. Takiguchi, M. Murakami, I. Nakagawa, I. Saito, A. Hashimoto, T. Uede, CTLA4IgG gene delivery prevents autoantibody production and lupus nephritis in MRL/lpr mice, Life Sci. 66(2000)991-1001.)。
(2) Introduction of LacZ gene into cells related to mesenchymal system Human mesenchymal stem cells prepared in Example 1 (using passage no. 4-6), human mesenchymal stem cells The LacZ gene was introduced into the induced neural stem cells (neurosphere) and further differentiated tyrosine hydroxylase positive neurons before transplantation into the model rat prepared in (1) above. Recombinant adenovirus Adex1CAlacZ was used for introduction of the LacZ gene into these cells. Details of the construction procedure are described in the following documents (I. Nakagawa, M. Murakami, K. Ijima, S. Chikuma, I. Saito, Y. Kanegae, H. Ishikura, T. Yoshiki, H. Okamoto, A. Kitabatake, T. Uede, Persistent and secondary adenovirus-mediated hepatic gene expression using adenovirus vector containing CTLA4IgG, Hum. Gene Ther. 9 (1998) 1739-1745. Y. Nakamura, H. Wakimoto, J. Abe, Y. Kanegae, I. Saito, M. Aoyagi, K. Hirakawa, H. Hamada, Adoptive immunotherapy with murine tumor-specific T lymphocytes engineered to secrete interleukin 2, Cancer Res. 54 (1994) 5757-5760. M. Takiguchi, M. Murakami, I. Nakagawa, I. Saito, A. Hashimoto, T. Uede, CTLA4IgG gene delivery prevents autoantibody production and lupus nephritis in MRL / lpr mice, Life Sci. 66 (2000) 991-1001.).

この組み換えアデノウイルスは、ウイルス複製を防ぐためにE1A、E1BおよびE3各領域が欠失したアデノウイルス血清型−5のゲノムを有し、E1A領域およびE1B領域の代わりに、大腸菌のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子であるlacZ遺伝子が、サイトメガロウイルスエンハンサーおよびニワトリβ−アクチンプロモーターから構成されるCAGプロモーター(H. Niwa, K. Yamamura, J. Miyazaki, Efficient selection for high-expression transfectants with a novel eukaryotic vector, Gene 108(1991)193-199.)とウサギβ-グロビンポリアデニル化シグナルとの間に含まれている。この組換えアデノウイルスを293細胞内で増殖させて単離し、ウイルス溶液は使用時まで−80℃で保存した。上記3種類の細胞にそれぞれ3000OPU/細胞となるようにウイルス溶液を加えて、10%ウシ胎仔血清を含むDMEM中で37℃にて3時間静置し、組み換えアデノウイルスをインビトロで感染させた。   This recombinant adenovirus has an adenovirus serotype-5 genome with deletions of the E1A, E1B and E3 regions to prevent viral replication. Instead of the E1A and E1B regions, it is a β-galactosidase gene of E. coli. A lacZ gene is a CAG promoter composed of a cytomegalovirus enhancer and a chicken β-actin promoter (H. Niwa, K. Yamamura, J. Miyazaki, Efficient selection for high-expression transfectants with a novel eukaryotic vector, Gene 108 ( 1991) 193-199.) And the rabbit β-globin polyadenylation signal. The recombinant adenovirus was grown and isolated in 293 cells and the virus solution was stored at -80 ° C until use. A virus solution was added to each of the three types of cells so as to give 3000 OPU / cell, and the mixture was allowed to stand at 37 ° C. for 3 hours in DMEM containing 10% fetal calf serum to infect a recombinant adenovirus in vitro.

(3)間葉系幹細胞およびこれから誘導された細胞の線条体への移植
前記組み換えアデノウイルスの感染から24時間以内に、上記3種類の細胞を、上記(1)の回転運動テストから1週間が経過したモデルラットの線条体にそれぞれ直接投与により移植した。移植は、いずれの細胞も1.5×10細胞/6μlで、2箇所(Coordinates of Injection:AP 0.5 L−3.2 V−6.5〜−4.5およびAP 0.5 L−2.5 V−6.5〜−4.5)に各3μlずつ(計6μl)、細胞注入速度は0.5μl/分、Vは−6.5〜−4.5まで、1mm/μl/2分の割合で針をゆっくりと引き上げながら行い、細胞注入後5分以上針を抜かずに放置し、その後ゆっくり針を抜いた。なお、コントロールとして、培地(DMEM)のみ(6μl)を同様の方法で線条体へ直接投与したラットも作製した。
(3) Transplantation of mesenchymal stem cells and cells derived therefrom into the striatum Within 24 hours from the infection with the recombinant adenovirus, the three types of cells were transferred for 1 week from the rotational movement test of (1) above. Each model rat was transplanted by direct administration to the striatum. All cells were transplanted at 1.5 × 10 4 cells / 6 μl at two locations (Coordinates of Injection: AP 0.5 L-3.2 V-6.5 to −4.5 and AP 0.5 L -2.5 V-6.5 to -4.5) 3 μl each (total 6 μl), cell injection rate 0.5 μl / min, V from −6.5 to −4.5 1 mm / μl This was performed while slowly pulling up the needle at a rate of / 2 minutes, and the cell was left without removing the needle for 5 minutes or more after cell injection, and then the needle was slowly removed. As a control, rats were also prepared in which only medium (DMEM) (6 μl) was directly administered to the striatum in the same manner.

(4)間葉系幹細胞の静脈内投与
組み換えアデノウイルスの感染から24時間以内に、上記のヒト間葉系幹細胞を上記(1)の回転運動テストから1週間が経過したモデルラットの左大腿静脈へ1×10細胞/500μlで、投与した。
(4) Intravenous administration of mesenchymal stem cells Within 24 hours after infection with recombinant adenovirus, the human mesenchymal stem cells were transferred to the left femoral vein of a model rat in which one week had passed since the rotational movement test of (1) above. Was administered at 1 × 10 6 cells / 500 μl.

(5)線条体切片の免疫組織化学染色
上記(3)または(4)に記載のとおり細胞を投与してから約1週間後、ラットを麻酔して4%パラホルムアルデヒドにより灌流固定し、摘出した脳を一晩、4%パラホルムアルデヒドを用いて固定した。翌日、固定した脳を、ショ糖を含有するPBSにより4℃で脱水処理し(10%ショ糖溶液で4時間、次いで20%ショ糖溶液で4時間、さらに30%ショ糖溶液で一晩)、その翌日、20μmの厚さの凍結切片を作製した。
(5) Immunohistochemical staining of striatal slices Approximately 1 week after administration of cells as described in (3) or (4) above, the rats were anesthetized and perfused and fixed with 4% paraformaldehyde and removed. The brains were fixed overnight with 4% paraformaldehyde. The next day, the fixed brain was dehydrated with PBS containing sucrose at 4 ° C. (4 hours with 10% sucrose solution, then 4 hours with 20% sucrose solution, and overnight with 30% sucrose solution). The next day, a frozen section having a thickness of 20 μm was prepared.

作製した切片について、1次抗体としてウサギ抗チロシンヒドロキシラーゼポリクローナル抗体(Rabbit Anti-Tyrosine hydroxylase, Polyclonal Antibody)(Chemicon、Cat.# AB151)(1000倍希釈)および抗βガラクトシダーゼモノクローナル抗体(Anti-β-galactosidase, Purified Monoclonal Antibody)(Promega、Cat.# Z3781)(2000倍希釈)を用い、2次抗体としてそれぞれAlexa Fluor 488 Anti-Rabbit IgG(Molecular Probes、Cat.# Z25302)およびAlexa Fluor 594 Anti-Mouse IgG2a(Molecular Probes、Cat.# Z25107)を使用して、二重染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡(LSM5 Pascal, Carl Zeiss)により染色像を観察した。ヒト間葉系幹細胞、神経幹細胞(neurosphere)およびチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞を線条体へ直接移植した場合の線条体染色像を図2に、ヒト間葉系幹細胞を静脈内投与した場合の線条体染色像を図3にそれぞれ示す(撮影倍率はいずれも200倍)。 Rabbit Anti-Tyrosine hydroxylase polyclonal antibody (Chemicon, Cat. # AB151) (1000-fold diluted) and anti-β-galactosidase monoclonal antibody (Anti-β-) were used as primary antibodies for the prepared sections. Using galactosidase, Purified Monoclonal Antibody (Promega, Cat. # Z3781) (diluted 2000 times), Alexa Fluor 488 Anti-Rabbit IgG (Molecular Probes, Cat. # Z25302) and Alexa Fluor 594 Anti-Mouse as secondary antibodies, respectively Double staining was performed using IgG 2 a (Molecular Probes, Cat. # Z25107), and the stained image was observed with a confocal laser microscope (LSM5 Pascal, Carl Zeiss). Fig. 2 shows a striatal staining image when human mesenchymal stem cells, neurospheres, and tyrosine hydroxylase positive neurons are directly transplanted into the striatum, and when human mesenchymal stem cells are administered intravenously. Each of the striatum stained images is shown in FIG. 3 (the photographing magnification is 200 times).

図2の結果から、線条体に直接移植された、lacZ遺伝子を導入されたヒト間葉系幹細胞、神経幹細胞(neurosphere)およびチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞のいずれも線条体に定着していることが理解される。また特に、ヒト間葉系幹細胞および神経幹細胞(neurosphere)を移植したラットの線条体において、lacZを発現する細胞はチロシンヒドロキシラーゼをも発現していることから、これらの細胞も線条体に定着した後、チロシンヒドロキシラーゼを発現する神経細胞に分化することが示された。
図3の結果からも同様に、lacZを発現する細胞がチロシンヒドロキシラーゼをも発現していることから、静脈内投与された間葉系幹細胞も線条体に定着し、チロシンヒドロキシラーゼを発現する神経細胞に分化することが示された。
From the results shown in FIG. 2, human mesenchymal stem cells, neural stem cells (neurospheres) and tyrosine hydroxylase positive neurons that have been directly transplanted into the striatum and introduced with the lacZ gene are firmly established in the striatum. It is understood. In particular, in the striatum of rats transplanted with human mesenchymal stem cells and neural stem cells (neurosphere), since cells expressing lacZ also express tyrosine hydroxylase, these cells also become striatum. After establishment, it has been shown to differentiate into neurons that express tyrosine hydroxylase.
Similarly, from the results of FIG. 3, since cells expressing lacZ also express tyrosine hydroxylase, mesenchymal stem cells administered intravenously also colonize the striatum and express tyrosine hydroxylase. It was shown to differentiate into neurons.

(6)モデルラットにおける細胞治療効果の評価
上記(3)または(4)に記載のとおり細胞を投与してから1、2、4、6、8、10および12週間後に、D−メタンフェタミン(大日本住友製薬)を5mg/kgで腹腔内投与し、Roto−Rat(MED社製,USA)を用いて回転運動テストを2時間行い、回転運動に対する抑制作用を評価した。結果を図4および5に示す。
(6) Evaluation of cytotherapeutic effect in model rat D-methamphetamine (large) after 1, 2, 4, 6, 8, 10 and 12 weeks after administration of the cells as described in (3) or (4) above Nippon Sumitomo Pharma Co., Ltd. was administered intraperitoneally at 5 mg / kg, and a rotational motion test was performed for 2 hours using Roto-Rat (MED, USA) to evaluate the inhibitory effect on rotational motion. The results are shown in FIGS.

図4から、いずれの細胞を投与した群でも、細胞投与を行う前は、メタンフェタミン投与により、回転運動(時計回り)が誘導されたのに対し、細胞投与を行ってから6週間後では、メタンフェタミン投与後の回転運動数が細胞投与前に比べて減少していることが理解される。(図4における▲はメタンフェタミン投与後の反時計回りの回転数、■はメタンフェタミン投与後の時計回りの回転数を示す)
また、図5から、コントロール群と比較して、細胞投与を行った群ではいずれも投与1週間後から回転運動数が減少し始め、6週間後には細胞投与前の20〜50%程度にまで回転運動数が減少することが明らかになった。さらに、静脈内投与では、脳内への直接投与よりも数十倍多い細胞数を投与することにより、脳内への直接投与と同様の効果を得られることが示された。
From FIG. 4, in any group to which any cell was administered, rotational movement (clockwise) was induced by methamphetamine administration before cell administration, whereas methamphetamine was administered 6 weeks after cell administration. It is understood that the number of rotational movements after administration is reduced compared to before cell administration. (▲ in FIG. 4 indicates the counterclockwise rotation number after methamphetamine administration, and ■ indicates the clockwise rotation number after methamphetamine administration)
Further, from FIG. 5, as compared with the control group, the number of rotational movements started to decrease from one week after administration in all the groups administered with cells, and after 6 weeks reached about 20 to 50% before cell administration. It became clear that the rotational speed decreased. Furthermore, it was shown that intravenous administration can achieve the same effects as direct administration into the brain by administering a number of cells several tens of times greater than direct administration into the brain.

以上のとおり、ヒト間葉系幹細胞、神経幹細胞(neurosphere)もしくはチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞を脳内に直接投与することにより、また、ヒト間葉系幹細胞を静脈内投与することにより、投与された細胞がチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞として線条体に定着し、パーキンソン病/パーキンソン症候群の症状を改善することが示唆された。   As described above, human mesenchymal stem cells, neural stem cells (neurosphere) or tyrosine hydroxylase positive neurons were administered directly into the brain, and human mesenchymal stem cells were administered intravenously It was suggested that the cells settle in the striatum as tyrosine hydroxylase-positive neurons and improve the symptoms of Parkinson's disease / Parkinson syndrome.

以上のとおり、本願発明によれば、間葉系に関連する細胞を含んでなるパーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療薬およびこれを用いた治療方法を提供することができる。本願発明は、従来、根本的な治療方法がなく対症療法的な薬物療法しか存在していなかったパーキンソン病に対して、間葉系幹細胞や間葉系幹細胞から分化誘導された細胞等の、間葉系に関連する細胞を体内に投与することにより線条体の再生を可能にする極めて有効な治療薬および治療方法を提供するものであり、しかも、脳内投与のみならず、より処置が容易な静脈内投与によっても良好な治癒効果を得ることができることから、実際の臨床現場での利用が期待される極めて画期的なものである。したがって、同様に、パーキンソン病と同様の症状を呈するパーキンソン症候群に対しても臨床応用が期待される。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a therapeutic agent for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome comprising cells associated with the mesenchymal system and a treatment method using the same. The invention of the present application is a mesenchymal stem cell or a cell induced to differentiate from a mesenchymal stem cell, for Parkinson's disease, for which there has been no fundamental therapeutic method and symptomatic treatment has existed. It provides a highly effective therapeutic agent and therapeutic method that enables regeneration of the striatum by administering cells related to the leaf system into the body, and it is easier not only for intracerebral administration but also for easier treatment. Since a good curative effect can be obtained even by intravenous administration, it is extremely revolutionary that is expected to be used in actual clinical settings. Therefore, similarly, clinical application is expected for Parkinson's syndrome that exhibits the same symptoms as Parkinson's disease.

ヒト間葉系幹細胞の画像を示す図である。It is a figure which shows the image of a human mesenchymal stem cell. ヒト間葉系幹細胞から分化誘導された神経幹細胞(neurosphere)の画像を示す図である。It is a figure which shows the image of the neural stem cell (neurosphere) differentiation-induced from the human mesenchymal stem cell. ヒト間葉系幹細胞から分化誘導されたチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞を示す図である。It is a figure which shows the tyrosine hydroxylase positive nerve cell differentiation-induced from the human mesenchymal stem cell. ラット線条体に直接移植された、lacZ遺伝子が導入されたヒト間葉系幹細胞(左から1列目)、神経幹細胞(neurosphere)(左から2列目)およびチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞(左から3列目)の線条体における染色像(上から1列目:抗チロシンヒドロキシラーゼ抗体による染色像、上から2列目:抗βガラクトシダーゼ抗体による染色像、上から3列目:前記2つの染色像の重ね合わせ)を示す図である。Human mesenchymal stem cells transfected with the lacZ gene (first row from the left), neural stem cells (second row from the left), and tyrosine hydroxylase positive neurons (left) transplanted directly into the rat striatum (3rd column from the top): Stained image in the striatum (first column from the top: stained image with anti-tyrosine hydroxylase antibody, second column from the top: stained image with anti-β-galactosidase antibody, third column from the top: 2 above It is a figure which shows the superimposition of two dyeing | staining images. ラットに静脈内投与された、lacZ遺伝子が導入されたヒト間葉系幹細胞の線条体における染色像(左:抗βガラクトシダーゼ抗体による染色像、右:抗チロシンヒドロキシラーゼ抗体による染色像)を示す図である。Stained images of striatum of human mesenchymal stem cells transfected with lacZ gene administered to rats intravenously (left: stained with anti-β-galactosidase antibody, right: stained with anti-tyrosine hydroxylase antibody) FIG. 各種細胞投与前と投与6週間後の回転運動数を示す図である。It is a figure which shows the rotational motion number before various cell administration and 6 weeks after administration. 各種細胞投与後1週間後、2週間後、4週間後、6週間後の回転率の経過を示す図である。It is a figure which shows progress of the rotation rate after 1 week, 2 weeks, 4 weeks, and 6 weeks after various cell administration.

Claims (8)

間葉系に関連する細胞を含んでなる、パーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療薬。   A therapeutic for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome comprising cells associated with the mesenchymal system. 間葉系に関連する細胞が、間葉系幹細胞である、請求項1に記載の治療薬。   The therapeutic agent according to claim 1, wherein the cells associated with the mesenchymal system are mesenchymal stem cells. 間葉系に関連する細胞が、間葉系幹細胞から分化誘導された神経幹細胞である、請求項1に記載の治療薬。   The therapeutic agent according to claim 1, wherein the cells associated with the mesenchymal system are neural stem cells induced to differentiate from mesenchymal stem cells. 間葉系に関連する細胞が、間葉系幹細胞から分化誘導されたチロシンヒドロキシラーゼ陽性神経細胞である、請求項1に記載の治療薬。   The therapeutic agent according to claim 1, wherein the cells associated with the mesenchymal system are tyrosine hydroxylase positive neurons differentiated from mesenchymal stem cells. 静脈内投与により有効な治療効果が得られる、請求項1〜4に記載の治療薬。   The therapeutic agent according to claim 1, wherein an effective therapeutic effect is obtained by intravenous administration. 脳内投与される、請求項1〜4に記載の治療薬。   The therapeutic agent according to claim 1, which is administered in the brain. 治療上有効量の請求項1〜6のいずれかに記載の治療薬を対象に投与することを含む、パーキンソン病またはパーキンソン症候群のための治療方法。   A therapeutic method for Parkinson's disease or Parkinson's syndrome, comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the therapeutic agent according to any one of claims 1 to 6. 間葉系に関連する細胞が、対象の自家細胞である、請求項7に記載の治療方法。   The treatment method according to claim 7, wherein the cells associated with the mesenchymal system are autologous cells of the subject.
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