JP2010268715A - Use of gene expression group characteristic of dental pulp stem cell of milk tooth - Google Patents

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実 上田
Yoichi Yamada
陽一 山田
Sayaka Nakamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a useful technology in the utilization of dental pulp stem cells of milk and permanent teeth through elucidation of characteristics and differences thereof. <P>SOLUTION: A method for culturing a dental pulp stem cell of milk tooth is provided, comprising a step (step (1)) of providing and culturing a dental pulp stem cell of milk tooth and a step (step (2)) of detecting the expression level of one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-beta, collagen I and collagen III regarding the dental pulp stem cell of milk tooth during culturing and of judging the quality of the cell on the basis of the detection results. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は歯髄幹細胞の利用を図る上で有用な技術に関する。詳しくは、乳歯歯髄幹細胞の培養技術、乳歯歯髄幹細胞の品質検査法、及び永久歯歯髄幹細胞の改変方法などに関する。   The present invention relates to a technique useful in utilizing dental pulp stem cells. Specifically, the present invention relates to a culturing technique for deciduous dental pulp stem cells, a quality inspection method for deciduous dental pulp stem cells, and a method for modifying permanent dental pulp stem cells.

従来の医療では治療困難な疾病に対する汎用的な代替技術として、幹細胞を利用した再生医療が注目されている。これまでに、胚性幹細胞(ES細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)、体性幹細胞等、様々な幹細胞が見出されている。ES細胞やiPS細胞は、倫理的な問題、免疫拒絶、癌化など、解決すべき多くの課題を抱える。一方、体性幹細胞、特に間葉系幹細胞(MSCs)は、骨髄や脂肪組織、皮膚、臍帯、胎盤など、様々な組織から分離されており(参考文献1〜4)、既に臨床応用の例も報告されている。本発明者らの研究グループにおいても、骨髄由来間葉系幹細胞(BMMSCs)を骨欠損の治療に適用し、良好な結果を得ている(参考文献5〜7)。しかしながら、骨髄の採取は侵襲性が高く、高齢社会に向かう本時代においてはドナー負担が大きい。しかも、骨髄由来間葉系幹細胞には、年齢に伴いその数、増殖能及び分化能が低下するという問題がある(参考文献8)。   Regenerative medicine using stem cells has attracted attention as a general-purpose alternative technique for diseases difficult to treat with conventional medicine. So far, various stem cells such as embryonic stem cells (ES cells), induced pluripotent stem cells (iPS cells), somatic stem cells have been found. ES cells and iPS cells have many problems to be solved, such as ethical problems, immune rejection, and canceration. On the other hand, somatic stem cells, especially mesenchymal stem cells (MSCs), have been isolated from various tissues such as bone marrow, adipose tissue, skin, umbilical cord, and placenta (reference documents 1 to 4). It has been reported. Also in the research group of the present inventors, bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMMSCs) have been applied to the treatment of bone defects, and good results have been obtained (reference documents 5 to 7). However, bone marrow collection is highly invasive, and the burden on donors is large in this era toward an aging society. Moreover, bone marrow-derived mesenchymal stem cells have a problem that the number, proliferation ability and differentiation ability decrease with age (Reference Document 8).

一方、容易に利用可能な幹細胞のソースとして歯髄が注目されている。自己増殖能と多分化能を併せ持つ新規な幹細胞集団として、永久歯の歯髄由来幹細胞(dental pulp stem cells: DPSCs)と乳歯の歯髄由来幹細胞(stem cells from exfoliated deciduous teeth; SHED)が同定された(参考文献9、10)。過去の報告によれば、DPSCsは象牙芽細胞及び骨芽細胞への分化能を有し、象牙質/歯髄複合体を形成し得る(参考文献9〜12)。また、神経性疾患、心臓疾患、虚血性疾患など全身性疾患に対するDPSCsの有効性も報告さている(非特許文献13〜15)。また、乳歯は子供の頃に自然に抜け落ち、通常はそのまま廃棄される。従って、乳歯歯髄幹細胞を利用することには、採取に伴う侵襲性の問題はもとより、利用する際の倫理的な問題もないという大きな利点がある。   On the other hand, dental pulp is attracting attention as a readily available source of stem cells. As a new stem cell population with both self-proliferating ability and multipotency, dental pulp stem cells (DPSCs) of permanent teeth and stem cells from exfoliated deciduous teeth (SHED) were identified (reference) Literature 9, 10). According to past reports, DPSCs have the ability to differentiate into odontoblasts and osteoblasts and can form dentin / dental pulp complexes (refs. 9-12). In addition, the effectiveness of DPSCs for systemic diseases such as neurological diseases, heart diseases and ischemic diseases has been reported (Non-Patent Documents 13 to 15). In addition, deciduous teeth fall off naturally as a child and are usually discarded as they are. Therefore, the use of deciduous dental pulp stem cells has the great advantage that there is no invasive problem associated with collection and no ethical problems when using them.

尚、歯髄幹細胞に関する先行技術文献として、永久歯や子供の歯(乳歯)の中に優れた幹細胞が存在することを報告する文献(特許文献1、非特許文献1)、歯髄細胞を担体マトリックスに混合すると象牙質が形成されたことを報告する文献(特許文献2)を以下に列挙する。   In addition, as prior art documents related to dental pulp stem cells, documents reporting superior stem cells in permanent teeth and children's teeth (deciduous teeth) (patent document 1, non-patent document 1), mixing pulp cells with carrier matrix Then, the literature (patent document 2) which reports that dentin was formed is enumerated below.

国際公開第2006/010600号パンフレットInternational Publication No. 2006/010600 Pamphlet 特開2004−201612号公報JP 2004-201612 A

Miura M. et al., SHED:Stem cells from human exfoliated deciduous teeth, PNAS, May 13, 2003, vol.100, no.10, 5807-5812Miura M. et al., SHED: Stem cells from human exfoliated deciduous teeth, PNAS, May 13, 2003, vol.100, no.10, 5807-5812

歯髄幹細胞は近年、非常に注目されている。今後、歯髄幹細胞の臨床応用を進めるためには、その特徴を明らかにして有効な利用法を確立することが望まれる。また、効率的な利用を図ることも重要である。しかしながら、歯髄幹細胞の特徴が十分に把握されているとは言い難い状況にある。特に、乳歯歯髄幹細胞と永久歯歯髄幹細胞の違いについては十分に解析されておらず不明な点が多い。一方、乳歯歯髄幹細胞は子供の頃に抜け落ちる乳歯歯髄に存在する細胞であり、永久歯歯髄幹細胞に比較して供給の面で大きな制約を受けることから、永久歯歯髄幹細胞を有効利用することも今後の大きな課題の一つである。   Dental pulp stem cells have received much attention in recent years. In the future, in order to promote clinical application of dental pulp stem cells, it is desired to clarify the characteristics and establish an effective usage. It is also important to make efficient use. However, it is difficult to say that the characteristics of dental pulp stem cells are well understood. In particular, the difference between deciduous dental pulp stem cells and permanent dental pulp stem cells has not been sufficiently analyzed and there are many unclear points. On the other hand, deciduous dental pulp stem cells are cells present in the deciduous dental pulp that fall out as a child and are subject to greater restrictions in terms of supply compared to permanent dental pulp stem cells. One of the challenges.

そこで本発明の課題は、乳歯歯髄幹細胞及び永久歯歯髄幹細胞の特徴及び違いを明らかにし、これらの細胞を利用する上で有用な技術(培養法や品質検査法など)を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to clarify the characteristics and differences between deciduous dental pulp stem cells and permanent dental pulp stem cells, and to provide techniques (culture methods, quality inspection methods, etc.) useful for using these cells.

以上の課題の下で本発明者らは、乳歯歯髄幹細胞と永久歯歯髄幹細胞の特徴を明らかにすべく、増殖能及び細胞表面マーカーに的を絞り、詳細な解析を行った。また、乳歯歯髄及び永久歯歯髄における遺伝子発現についてマイクロアレイ解析を用いて網羅的に比較検討した。具体的には、有意に遺伝子発現変動が認められる遺伝子カテゴリーの探索及びパスウェイ解析、さらには幹細胞マーカー遺伝子発現などの比較を行った。また、遺伝子発現について定量分析を行い、更なる検討を加えた。その結果、乳歯歯髄幹細胞と永久歯歯髄幹細胞の特徴及び違いが明らかとなった。また、乳歯歯髄幹細胞の高い増殖能を裏付けるパスウェイなどが判明し、同パスウェイに含まれる因子(成長因子など)が同定された。以下に示す本発明は、これらの成果に基づく。
[1]以下のステップ(1)及び(2)を含む、乳歯歯髄幹細胞の培養法:
(1)乳歯歯髄幹細胞を用意し、培養するステップ;
(2)培養中の前記乳歯歯髄幹細胞について、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子の発現レベルを検出し、検出結果に基づき細胞の品質を判定するステップ。
[2]検出した発現レベルが高いことが高品質であることの指標となる、[1]に記載の培養法。
[3]ステップ(2)において、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIの全てについて発現レベルを検出する、[1]又は[2]に記載の培養法。
[4]以下のステップ(3)を更に含む、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の培養法:
(3)培養中の前記乳歯歯髄幹細胞について、CD13、CD29、CD44及びCD73からなる群より選択される一以上の細胞表面マーカーの発現の有無を調べるステップ。
[5]ステップ(1)における培養が、FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で実施される、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の培養法。
[6]乳歯歯髄幹細胞を用意し、FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で培養するステップ、を含む、乳歯歯髄幹細胞の培養法。
[7]以下のステップ(1)及び(2)を含む、乳歯歯髄幹細胞の品質判定法:
(1)乳歯歯髄幹細胞を用意するステップ;
(2)前記乳歯歯髄幹細胞について、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子の発現レベルを検出し、検出結果に基づき細胞の品質を判定するステップ。
[8]検出した発現レベルが高いことが高品質であることの指標となる、[7]に記載の品質判定法。
[9]ステップ(2)において、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIの全てについて発現レベルを検出する、[7]又は[8]に記載の品質判定法。
[10]以下のステップ(3)を更に含む、[7]〜[9]のいずれか一項に記載の品質判定法:
(3)前記乳歯歯髄幹細胞について、CD13、CD29、CD44及びCD73からなる群より選択される一以上の細胞表面マーカーの発現の有無を調べるステップ。
[11]FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子が高発現するように遺伝子改変することを特徴とする、永久歯歯髄幹細胞の増殖能を高める方法。
[12]以下のステップ(1)及び(2)を含む、永久歯歯髄幹細胞の培養法:
(1)永久歯歯髄幹細胞を用意するステップ;
(2)FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で培養するステップ。
[13]永久歯歯髄幹細胞が、[11]に記載の方法を適用して得られた、増殖能が高められた永久歯歯髄幹細胞である、[12]に記載の培養法。
[14][1]〜[6]のいずれか一項に記載の培養法で培養した乳歯歯髄幹細胞、[7]〜[10]のいずれか一項に記載の品質判定法で品質を確認した乳歯歯髄幹細胞、又は[12]若しくは[13]に記載の培養法で培養した永久歯歯髄幹細胞からなる治療用細胞。
[15]骨組織、軟骨組織、神経組織、皮膚組織、毛髪組織、歯周組織又は血管組織の再生用、或いは全身性疾患の治療用である、[14]に記載の治療用細胞。
[16][14]又は[15]に記載の治療用細胞を構成成分とした治療用組成物。
Under the above problems, the present inventors conducted detailed analysis focusing on proliferation ability and cell surface markers in order to clarify the characteristics of deciduous dental pulp stem cells and permanent dental pulp stem cells. In addition, the gene expression in deciduous dental pulp and permanent dental pulp was comprehensively examined using microarray analysis. Specifically, gene categories in which gene expression fluctuations were significantly detected, pathway analysis, and stem cell marker gene expression were compared. In addition, quantitative analysis of gene expression was performed and further studies were added. As a result, the features and differences between deciduous dental pulp stem cells and permanent dental pulp stem cells were clarified. In addition, pathways supporting the high proliferative ability of deciduous dental pulp stem cells were found, and factors (growth factors, etc.) contained in the pathway were identified. The present invention described below is based on these results.
[1] A method for culturing deciduous dental pulp stem cells comprising the following steps (1) and (2):
(1) A step of preparing and cultivating deciduous dental pulp stem cells;
(2) The expression level of one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III is detected for the deciduous dental pulp stem cells in culture, and the cell quality is determined based on the detection results. Step to do.
[2] The culture method according to [1], wherein a high expression level detected is an indicator of high quality.
[3] The culture method according to [1] or [2], wherein in step (2), the expression level is detected for all of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III.
[4] The culture method according to any one of [1] to [3], further comprising the following step (3):
(3) A step of examining the presence or absence of expression of one or more cell surface markers selected from the group consisting of CD13, CD29, CD44 and CD73 for the deciduous dental pulp stem cells in culture.
[5] The culture in step (1) is selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I, collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer. The culture method according to any one of [1] to [4], which is performed in the presence of the above substance.
[6] One or more selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I, collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer, prepared from deciduous dental pulp stem cells Culturing in the presence of the substance of:
[7] A method for determining the quality of deciduous dental pulp stem cells, comprising the following steps (1) and (2):
(1) a step of preparing deciduous dental pulp stem cells;
(2) A step of detecting the expression level of one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III for the deciduous dental pulp stem cells, and determining the quality of the cells based on the detection results.
[8] The quality determination method according to [7], wherein a high expression level detected is an indicator of high quality.
[9] The quality determination method according to [7] or [8], wherein in step (2), expression levels are detected for all of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III.
[10] The quality determination method according to any one of [7] to [9], further including the following step (3):
(3) A step of examining the presence or absence of expression of one or more cell surface markers selected from the group consisting of CD13, CD29, CD44 and CD73 for the deciduous dental pulp stem cells.
[11] A method for enhancing the proliferation ability of permanent dental pulp stem cells, characterized by genetic modification so that one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III are highly expressed.
[12] A method for culturing permanent dental pulp stem cells, comprising the following steps (1) and (2):
(1) preparing permanent dental pulp stem cells;
(2) Culture in the presence of one or more substances selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I, collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer Step to do.
[13] The culture method according to [12], wherein the permanent dental pulp stem cells are permanent dental pulp stem cells having an increased proliferation ability obtained by applying the method according to [11].
[14] Deciduous dental pulp stem cells cultured by the culture method according to any one of [1] to [6], and the quality was confirmed by the quality judgment method according to any one of [7] to [10] A therapeutic cell comprising a deciduous dental pulp stem cell or a permanent dental pulp stem cell cultured by the culture method described in [12] or [13].
[15] The therapeutic cell according to [14], which is used for regeneration of bone tissue, cartilage tissue, nerve tissue, skin tissue, hair tissue, periodontal tissue or vascular tissue, or for treatment of a systemic disease.
[16] A therapeutic composition comprising the therapeutic cell according to [14] or [15] as a constituent component.

(A)〜(C):SHEDの細胞形態(A)、DPSCsの細胞形態(B)、BMMSCsの細胞形態(C)。(D)〜(F):幹細胞マーカーSTRO-1の免疫染色。SHED(D)、DPSCs(E)、BMMSCs(F)は全てSTRO-1陽性であった(緑蛍光)。DAPIを使用して核を可視化した(オリジナルイメージでは青蛍光)。(G):BrdUを使用してSHED、DPSCs及びBMMSCsの増殖率を比較した。SHEDの増殖率はDPSCs及びBMMSCsの増殖率よりも顕著に高い。バーは標準偏差(SD)を示す。*p<0.05を有意差ありとした。(A) to (C): SHED cell morphology (A), DPSCs cell morphology (B), BMMSCs cell morphology (C). (D) to (F): immunostaining of stem cell marker STRO-1. SHED (D), DPSCs (E), and BMMSCs (F) were all STRO-1 positive (green fluorescence). The nucleus was visualized using DAPI (blue fluorescence in the original image). (G): The growth rates of SHED, DPSCs and BMMSCs were compared using BrdU. The growth rate of SHED is significantly higher than that of DPSCs and BMMSCs. Bars indicate standard deviation (SD). * P <0.05 was considered significant. パスウェイ解析の結果。DPSCsとの比較において、SHEDで顕著なパスウェイを示す。SHEDでは細胞増殖のパスウェイが活性化されている。各遺伝子上の四角は発現の強さを表す。濃い程、発現が強い(オリジナルイメージでは赤色で発現上昇、青色で発現低下)。Result of pathway analysis. In comparison with DPSCs, SHED shows a remarkable pathway. In SHED, the pathway of cell proliferation is activated. The square on each gene represents the strength of expression. The darker the expression, the stronger the expression (in the original image, the expression increases in red and the expression decreases in blue). リアルタイムPCRの結果。細胞増殖のパスウェイに関与する遺伝子の発現レベルを調べた。DPSCsに比較してSHEDではFGF2、TGF-β、Col I及びCol IIIが有意に高発現していた(p<0.05)。Real-time PCR results. The expression levels of genes involved in cell proliferation pathways were examined. Compared with DPSCs, SHED showed significantly higher expression of FGF2, TGF-β, Col I and Col III (p <0.05).

後述の実施例に示す通り、本発明者らの検討の結果、乳歯歯髄幹細胞では、永久歯歯髄幹細胞に比べ、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIが有意に高発現していることが判明した。また、乳歯歯髄幹細胞には、間葉系幹細胞マーカーであるCD13、CD29、CD44及びCD73の発現が認められた。本発明の第1の局面は、これらの知見に基づき、乳歯歯髄幹細胞の培養法を提供する。本発明の培養法は以下のステップ(1)及び(2)を含む。
(1)乳歯歯髄幹細胞を用意し、培養するステップ
(2)培養中の前記乳歯歯髄幹細胞について、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子の発現レベルを検出し、検出結果に基づき細胞の品質を判定するステップ
As shown in the examples described later, as a result of the study by the present inventors, it was found that deciduous dental pulp stem cells expressed significantly higher FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III than permanent dental pulp stem cells. did. Moreover, expression of CD13, CD29, CD44 and CD73, which are mesenchymal stem cell markers, was observed in the deciduous dental pulp stem cells. The first aspect of the present invention provides a method for culturing deciduous dental pulp stem cells based on these findings. The culture method of the present invention includes the following steps (1) and (2).
(1) Step of preparing and cultivating deciduous dental pulp stem cells (2) Expression level of one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III for the deciduous dental pulp stem cells in culture And detecting cell quality based on the detection result

ステップ(1)ではまず、生体から分離された乳歯歯髄幹細胞を用意する。乳歯歯髄幹細胞は、乳歯の歯髄から採取される。採取及びそれに続く培養操作の一例を以下の(i)〜(iii)に示す。尚、生体から分離された状態の乳歯歯髄幹細胞が用意されることになるが、他の細胞が混在した状態であってもよい。勿論、分離処理などを施すことによって、他の細胞が混在しない又は実質的に混在しない状態の乳歯歯髄幹細胞にした上で本発明を適用することにしてもよい。   In step (1), first, deciduous dental pulp stem cells separated from a living body are prepared. Deciduous dental pulp stem cells are collected from the pulp of the deciduous tooth. An example of collection and subsequent culture operation is shown in the following (i) to (iii). In addition, although the deciduous dental pulp stem cell of the state isolate | separated from the biological body is prepared, the state in which other cells were mixed may be sufficient. Of course, the present invention may be applied to a dental pulp stem cell in which no other cells are mixed or substantially mixed by performing a separation process.

(i)歯髄の採取
自然に脱落した乳歯又は抜歯した乳歯をクロロヘキシジンまたはイソジン溶液に浸した後、培地中に回収する。続いて、生食注水下にて、歯科用バーを用いて乳歯又は抜歯した乳歯を必要に応じて分割する。歯科用ファイルを用いて歯髄を採取し、培地中に回収する。
(I) Collection of dental pulp After the fallen deciduous or extracted deciduous teeth are immersed in a chlorohexidine or isodine solution, they are collected in a medium. Subsequently, under raw water injection, the deciduous teeth or extracted deciduous teeth are divided as necessary using a dental bar. The dental pulp is collected using a dental file and collected in the medium.

(ii)酵素処理及び細胞の播種
回収した歯髄にコラゲナーゼやディスパーゼを作用させる。例えば、培地中にコラゲナーゼ3mg/mlとディスパーゼ4mg/mlを添加し、37℃で1時間放置する。このように酵素処理した後、セルストレーナーを通し、夾雑成分を除去する。細胞を洗浄した後、培養容器に播種する。培養容器をインキュベータ内に移し、培養する(37℃、5%CO2)。尚、培養液としては例えばDMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)に血清などを添加したものを使用することができる。培養液の具体例を挙げると、ウシ胎仔血清(20%)、ペニシリン(100U/ml)、ストレプトマイシン(100μg/ml)及びアンフォテリシンB(0.25μg/ml)を添加したDMEMである。培養容器としては培養皿、三角フラスコ等が用いられる。この場合、必ずしも血清を必要としない。
(Ii) Enzyme treatment and cell seeding Collagenase or dispase is allowed to act on the recovered dental pulp. For example, 3 mg / ml collagenase and 4 mg / ml dispase are added to the medium and left at 37 ° C. for 1 hour. After the enzyme treatment in this way, contaminant components are removed through a cell strainer. After washing the cells, seed them in a culture vessel. The culture vessel is transferred into an incubator and cultured (37 ° C., 5% CO 2 ). As the culture solution, for example, DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) added with serum or the like can be used. Specific examples of the culture solution are DMEM supplemented with fetal calf serum (20%), penicillin (100 U / ml), streptomycin (100 μg / ml) and amphotericin B (0.25 μg / ml). A culture dish, an Erlenmeyer flask, etc. are used as a culture container. In this case, serum is not necessarily required.

(iii)接着性細胞の選択培養
このステップではまず接着性細胞を選択する。浮遊成分を除去することによって接着性細胞を選択することができる。浮遊細胞の除去は、培地の交換によって容易に行うことができる。具体的には一部又は実質的に全部の培地を吸引除去し、続いて新しい培地を培養容器に注ぐことによって培地の一部又は全部を交換する。この培地交換操作を複数回繰り返し実施してもよい。浮遊成分を十分に洗浄除去するために、培地交換を3回〜4回/週で実施することが好ましい。
(Iii) Selective culture of adherent cells In this step, adherent cells are first selected. Adherent cells can be selected by removing floating components. Removal of floating cells can be easily performed by exchanging the medium. Specifically, a part or all of the medium is exchanged by sucking and removing part or substantially all of the medium and then pouring a new medium into the culture vessel. This medium exchange operation may be repeated a plurality of times. In order to sufficiently remove floating components, it is preferable to perform medium exchange at 3 to 4 times / week.

浮遊成分を除去することによって残存した、接着性を有する接着性細胞(培養容器に接着した状態の細胞)は更なる培養に供される。ここでの培養は(ii)での培養と同条件で行うことができる。培養中は適宜培地交換を行う。例えば3日に一度の頻度で培地交換を行う。   Adherent adherent cells (cells adhered to the culture vessel) remaining by removing floating components are subjected to further culture. The culture here can be performed under the same conditions as in (ii). During culture, the medium is changed as appropriate. For example, the medium is changed once every three days.

細胞がある程度増殖した段階で、継代培養(拡大培養)を実施してもよい。例えば、肉眼で観察してサブコンフルエント(培養容器の表面の約70%を細胞が占める状態)又はコンフルエントに達したときに細胞を培養容器から剥離して回収し、再度、培養液を満たした培養容器に播種する。継代培養を繰り返し行ってもよい。例えば継代培養を1〜3回行い、必要な細胞数(例えば約1×107個/ml)まで増殖させる。尚、培養容器からの細胞の剥離は、トリプシン処理など常法で実施することができる。 Subculture (expansion culture) may be performed after the cells have grown to some extent. For example, when observing with the naked eye, it reaches the sub-confluent state (a state in which the cells occupy about 70% of the surface of the culture container) or confluence, and the cells are detached from the culture container and collected, and again the culture filled with the culture solution Seed in containers. Subculturing may be repeated. For example, the subculture is performed 1 to 3 times to grow to the required number of cells (for example, about 1 × 10 7 cells / ml). The cell can be detached from the culture vessel by a conventional method such as trypsin treatment.

培養条件は、乳歯歯髄幹細胞の成長・増殖が促される限りにおいて特に限定されない。培養液としては例えばDMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)に血清、成長因子、抗生物質などを添加したものを使用することができる。   The culture conditions are not particularly limited as long as the growth and proliferation of deciduous dental pulp stem cells is promoted. As the culture solution, for example, DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) added with serum, growth factors, antibiotics, or the like can be used.

好ましい一態様では、乳歯歯髄幹細胞がFGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIを高発現するという事実に鑑み、細胞の品質維持及び効率的な増殖を促すべく、FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で培養を実施する。好ましくは二以上、更に好ましくは三以上、更に更に好ましくは四以上の物質を併用する。   In a preferred embodiment, in view of the fact that deciduous dental pulp stem cells highly express FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III, FGF2, TGF-β, collagen I are promoted to promote cell quality maintenance and efficient proliferation. Culturing is carried out in the presence of one or more substances selected from the group consisting of collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer. Preferably two or more, more preferably three or more, and still more preferably four or more substances are used in combination.

「誘導物質」とは、標的(本発明ではFGF2、TGF-β、コラーゲンI又はコラーゲンIII)の発現を促進する作用を有する物質の総称である。例えばFGF2誘導物質であれば、FGF2の発現を促進する物質のことであり、これを培地中に添加すると、細胞のFGF2発現レベルが上昇することになる。発現レベルの上昇は、細胞ライセートから抽出・精製した標的のmRNAレベルを検出することや、培地中の標的レベルを検出することによって確認することができる。   The “inducing substance” is a general term for substances having an action of promoting expression of a target (in the present invention, FGF2, TGF-β, collagen I or collagen III). For example, an FGF2-inducing substance is a substance that promotes the expression of FGF2, and when this substance is added to the medium, the FGF2 expression level of the cells increases. The increase in the expression level can be confirmed by detecting the target mRNA level extracted and purified from the cell lysate or by detecting the target level in the medium.

誘導物質として、パスウェイ上やシグナル経路上で標的の上流に位置する物質を例示することができる。FGF2誘導物質の具体例はFGF1であり、TGF-β誘導物質の具体例はFGF2 であり、コラーゲンI誘導物質の具体例はCTGF(結合組織成長因子)であり、コラーゲンIII誘導物質の具体例はCTGFである。   Examples of the inducer include a substance located upstream of the target on the pathway or the signal path. A specific example of an FGF2 inducer is FGF1, a specific example of a TGF-β inducer is FGF2, a specific example of a collagen I inducer is CTGF (connective tissue growth factor), and a specific example of a collagen III inducer is CTGF.

ステップ(2)では、培養中の乳歯歯髄幹細胞について、特定の因子の発現レベルを検出し、その結果を利用して細胞の品質を判定する。ここでの「特定の因子」はFGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIである。これらの内の一以上の因子の発現レベルを検出することになるが、好ましくは二以上、更に好ましくは三以上、最も好ましくはこれらの全てについてその発現レベルを検出する。通常、検出対象の因子の数が多いほど、判定結果の信頼性が高くなる。   In step (2), the expression level of a specific factor is detected for the deciduous dental pulp stem cell in culture, and the quality of the cell is determined using the result. The “specific factors” here are FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III. The expression level of one or more of these factors will be detected, but preferably the expression level is detected for two or more, more preferably three or more, and most preferably all of them. Usually, the greater the number of factors to be detected, the higher the reliability of the determination result.

「発現レベル」は、遺伝子発現レベルとタンパク質発現レベルを包括する用語として用いられる。従って本発明では、遺伝子レベル又はタンパク質レベルで特定の因子の発現状態を検出することになる。前者の場合、検出対象の因子のmRNAを例えばRT-PCR法により検出すればよい。後者の場合においては、検出対象の因子に特異的結合性を示す抗体等を利用して検出することができる。試料としては、培養液の一部又は細胞集団の一部を用いる。尚、遺伝子レベルとタンパク質レベルの両方を測定し、総合的な評価又は評価の確認をすることにしてもよい。   “Expression level” is used as a term encompassing gene expression level and protein expression level. Therefore, in the present invention, the expression state of a specific factor is detected at the gene level or protein level. In the former case, the mRNA of the factor to be detected may be detected by, for example, RT-PCR. In the latter case, detection can be performed using an antibody or the like that shows specific binding properties to the detection target factor. As the sample, a part of the culture solution or a part of the cell population is used. In addition, you may decide to measure both a gene level and a protein level, and to perform comprehensive evaluation or evaluation confirmation.

本発明では、検出した発現レベルが高いことが高品質であることの指標となる。つまり、検出の結果、発現レベルが高ければ、培養中の細胞は高品質である(換言すれば高品質を維持している)と判断する。このような肯定的な判断が下された場合には例えば、(a)培養を継続する又は(b)培養中の細胞を保存することになる。培養の継続は、この段階で細胞を増殖させる必要があるときに有効であり、他方、細胞の保存(保存条件は例えば-198℃)は、この段階で細胞を増殖させる必要がないときや将来の使用に備えて細胞の品質を極力劣化させずに維持しておくときなどに有効である。様々なドナーから得られた細胞を歯髄幹細胞バンクの形態で保存することにしてもよい。   In the present invention, a high expression level detected is an indicator of high quality. That is, if the expression level is high as a result of detection, it is determined that the cells in culture are of high quality (in other words, high quality is maintained). When such a positive determination is made, for example, (a) the culture is continued or (b) the cells in the culture are preserved. Continuation of culture is effective when cells need to be grown at this stage, while cell storage (storage conditions, eg -198 ° C) is useful when cells need not be grown at this stage or in the future. This is effective when maintaining the quality of cells without degrading as much as possible in preparation for use. Cells obtained from various donors may be stored in the form of dental pulp stem cell banks.

一方、ステップ(2)において否定的な結果、即ち、発現レベルが低いことが判明した場合には例えば、(a)培養を中断する、又は(b)発現レベルを高めるための処理をすることになる。   On the other hand, if the negative result in step (2), that is, if the expression level is found to be low, for example, (a) suspending the culture or (b) performing a process for increasing the expression level. Become.

本発明の一態様では、培養開始からの経過時間の異なる二以上の時点において、ステップ(2)における発現レベルの検出を行う。この態様では、典型的には前回の検出結果との比較を基に細胞の品質が維持されているか否かを判定するが、これに限られるものではなく、例えば前々回の検出結果との比較を用いて品質を判定することにしてもよい。また、発現レベルの検出を経時的に行い、細胞の品質の変動をモニターすることにしてもよい。この態様は、例えば継代培養を繰り返す場合など、長期間に亘って培養を継続する場合に特に有効である。   In one embodiment of the present invention, the expression level in step (2) is detected at two or more time points with different elapsed times from the start of culture. In this aspect, typically, it is determined whether or not the quality of the cell is maintained based on the comparison with the previous detection result, but the present invention is not limited to this. For example, the comparison with the detection result of the previous time is performed. It may be used to determine the quality. Alternatively, the expression level may be detected over time to monitor changes in cell quality. This aspect is particularly effective when the culture is continued for a long period of time, for example, when the subculture is repeated.

ところで、後述の実施例に示す通り、乳歯歯髄幹細胞が間葉系幹細胞表面マーカーであるCD13、CD29、CD44及びCD73を発現していることが示された。この知見を踏まえると、培養中の乳歯歯髄幹細胞が品質を維持していることの指標としてこれらの細胞表面マーカーが有用であるといえる。そこで本発明の一態様では以下のステップ(3)を追加で行うことにし、その結果と、ステップ(2)で検出した発現レベルとを併用して細胞の品質を判定する。
(3)培養中の前記乳歯歯髄幹細胞について、CD13、CD29、CD44及びCD73からなる群より選択される一以上の細胞表面マーカーの発現の有無を調べるステップ
By the way, as shown in the Examples described later, it was shown that the dental pulp stem cells expressed CD13, CD29, CD44 and CD73, which are mesenchymal stem cell surface markers. Based on this knowledge, it can be said that these cell surface markers are useful as an indicator that the quality of the dental pulp stem cells in culture is maintained. Therefore, in one embodiment of the present invention, the following step (3) is additionally performed, and the quality of the cell is determined using the result together with the expression level detected in step (2).
(3) A step of examining the presence or absence of expression of one or more cell surface markers selected from the group consisting of CD13, CD29, CD44 and CD73 for the deciduous dental pulp stem cells in culture

細胞表面マーカーCD13、CD29、CD44及びCD73は骨髄間葉系幹細胞(Bone marrow mesenchymal stem cells(BMMSCs))においても発現が認められる間葉系幹細胞マーカーである。これらの細胞表面マーカーの発現を確認することは、培養中の細胞が幹細胞としての特性を維持していることを保障する上で有用である。これらの内の一以上の細胞表面マーカーの発現の有無を調べることになるが、好ましくは二以上、更に好ましくは三以上、最も好ましくはこれらの全てについてその発現の有無を調べる。通常、検査対象の細胞表面マーカーの数が多いほど判定結果の信頼性が高くなる。   Cell surface markers CD13, CD29, CD44, and CD73 are mesenchymal stem cell markers that are also expressed in bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs). Confirming the expression of these cell surface markers is useful in ensuring that the cells in culture maintain the characteristics of stem cells. The presence or absence of expression of one or more of these cell surface markers is examined, but preferably two or more, more preferably three or more, and most preferably all of these are examined for the presence or absence of expression. Usually, the greater the number of cell surface markers to be examined, the higher the reliability of the determination result.

細胞表面マーカーの発現の有無は常法に従って調べればよい。例えば、フローサイトメトリーを利用することによって、特定の細胞表面マーカーの発現の有無を容易に調べることができる。   The presence or absence of expression of the cell surface marker may be examined according to a conventional method. For example, the presence or absence of expression of a specific cell surface marker can be easily examined by using flow cytometry.

本発明の第2の局面は、乳歯歯髄幹細胞がFGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIを高発現するという知見に基づき、乳歯歯髄幹細胞の品質を判定する方法を提供する。本発明の品質判定法は以下のステップ(1)及び(2)を含む。
(1)乳歯歯髄幹細胞を用意するステップ
(2)前記乳歯歯髄幹細胞について、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子の発現レベルを検出し、検出結果に基づき細胞の品質を判定するステップ
The second aspect of the present invention provides a method for determining the quality of deciduous dental pulp stem cells based on the knowledge that deciduous dental pulp stem cells highly express FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III. The quality judgment method of the present invention includes the following steps (1) and (2).
(1) Step of preparing deciduous dental pulp stem cells (2) Detecting the expression level of one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III for the deciduous dental pulp stem cells To determine cell quality based on

ここでのステップ(1)及び(2)の詳細については、上記第1の局面の対応する説明が援用される。この品質判定法においても、検出した発現レベルが高いことが高品質であることの指標となる。また、検出対象の因子の数が多いほど、判定結果の信頼性が高くなり、最も好ましい態様ではこれらの全ての因子についてその発現レベルを検出する。一方、第1の局面と同様に以下のステップ(3)を更に実施することにし、特定の細胞表面マーカーの発現の有無をも考慮して細胞の品質を判定することが好ましい。
(3)前記乳歯歯髄幹細胞について、CD13、CD29、CD44及びCD73からなる群より選択される一以上の細胞表面マーカーの発現の有無を調べるステップ
For the details of steps (1) and (2) here, the corresponding explanation of the first aspect is incorporated. Also in this quality determination method, a high expression level detected is an indicator of high quality. Further, the greater the number of factors to be detected, the higher the reliability of the determination result. In the most preferred mode, the expression levels of all these factors are detected. On the other hand, it is preferable to further carry out the following step (3) as in the first aspect, and to determine the quality of the cells in consideration of the presence or absence of expression of a specific cell surface marker.
(3) The step of examining the presence or absence of expression of one or more cell surface markers selected from the group consisting of CD13, CD29, CD44 and CD73 for the deciduous dental pulp stem cells

ここで、後述の実施例に示す通り、乳歯歯髄幹細胞が永久歯歯髄幹細胞よりも高い増殖能を示す事実に加え、乳歯歯髄幹細胞が有意にFGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIを高発現することが判明し、これらの因子が増殖能の向上に有利な作用を及ぼすことが示唆された。そこで本発明の第3の局面は、永久歯歯髄幹細胞を有効利用する手段として、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子が高発現するように遺伝子改変することを特徴とする、永久歯歯髄幹細胞の増殖能を高める方法を提供する。本発明の方法を適用すると、乳歯歯髄幹細胞の高い増殖能に関連する特徴が永久歯歯髄幹細胞に付与される結果、増殖能が向上した永久歯歯髄幹細胞が得られる。永久歯歯髄幹細胞は入手が比較的容易である反面、乳歯歯髄幹細胞に比較して増殖能が低い。本発明の方法は、当該短所を取り除き、永久歯歯髄幹細胞の臨床上の有用性を高めるものであり、その意義は非常に大きい。本発明の方法では標的(FGF2、TGF-β、コラーゲンI又はコラーゲンIII)又は標的の誘導物質が強制発現するように遺伝子改変する。典型的には、適当な遺伝子(標的又は標的の誘導物質をコードする遺伝子)を含む発現カセットが挿入されたベクターを永久歯歯髄幹細胞に導入すればよい。ベクターの構築法や遺伝子導入法等、遺伝子改変のための手法ないし技術は周知であり、例えばMolecular Cloning(Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York)或いはCurrent protocols in molecular biology(edited by Frederick M. Ausubel et al., 1987)が参考になる。尚、永久歯歯髄幹細胞の採取法や培養法は、乳歯歯髄幹細胞の採取法及び培養法に準ずる。   Here, as shown in the Examples described later, in addition to the fact that deciduous dental pulp stem cells have a higher proliferative ability than permanent dental pulp stem cells, deciduous dental pulp stem cells significantly express FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III. It was revealed that these factors have an advantageous effect on the improvement of the growth ability. Therefore, the third aspect of the present invention is a gene modification so that one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III are highly expressed as a means for effectively utilizing permanent dental pulp stem cells. A method for enhancing the proliferation ability of permanent dental pulp stem cells is provided. When the method of the present invention is applied, a feature related to the high proliferative ability of the deciduous dental pulp stem cell is imparted to the permanent dental pulp stem cell, and as a result, a permanent dental pulp stem cell with improved proliferative ability is obtained. Permanent dental pulp stem cells are relatively easy to obtain, but have a lower proliferation ability than deciduous dental pulp stem cells. The method of the present invention removes the disadvantages and increases the clinical usefulness of permanent dental pulp stem cells, and its significance is very great. In the method of the present invention, genetic modification is performed so that the target (FGF2, TGF-β, collagen I or collagen III) or the target inducer is forcibly expressed. Typically, a vector into which an expression cassette containing an appropriate gene (a gene encoding a target or a target inducer) is inserted may be introduced into permanent dental pulp stem cells. Methods and techniques for gene modification, such as vector construction methods and gene transfer methods, are well known, such as Molecular Cloning (Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York) or Current protocols in molecular biology (edited by Frederick M Ausubel et al., 1987) is helpful. The method for collecting and culturing permanent dental pulp stem cells is the same as the method for collecting and cultivating deciduous dental pulp stem cells.

本発明は更に、第4の局面として、以下のステップ(1)及び(2)を含む、永久歯歯髄幹細胞の培養法を提供する。
(1)永久歯歯髄幹細胞を用意するステップ
(2)FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で培養するステップ
The present invention further provides, as a fourth aspect, a method for culturing permanent dental pulp stem cells comprising the following steps (1) and (2).
(1) Step of preparing permanent dental pulp stem cells (2) FGF2, TGF-β, collagen I, collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer are selected from the group Culturing in the presence of one or more substances

本発明の培養法では、高い増殖能を示す乳歯歯髄幹細胞において有意に高発現することが確認された因子を培地中に添加することによって、永久歯歯髄幹細胞の増殖率の向上を図る。当該培養法における永久歯歯髄幹細胞の採取法や培養法は、乳歯歯髄幹細胞の採取法及び培養法に準ずる。尚、上記第3の局面の方法を適用して得られた、増殖能が高められた永久歯歯髄幹細胞を当該培養法に供する細胞として用いることにしてもよい。   In the culturing method of the present invention, the growth rate of permanent dental pulp stem cells is improved by adding to the medium a factor that has been confirmed to be significantly highly expressed in deciduous dental pulp stem cells exhibiting high proliferation ability. The method for collecting and culturing permanent dental pulp stem cells in the culture method is the same as the method for collecting and cultivating deciduous dental pulp stem cells. In addition, you may decide to use the permanent dental pulp stem cell by which the method of the said 3rd aspect was applied obtained by which the proliferation ability was improved as a cell which uses for the said culture | cultivation method.

本発明の培養法(第1、第4の局面)又は本発明の品質判定法(第2の局面)を適用して得られた歯髄幹細胞の用途の例は、自家移植又は同種移植による骨組織、軟骨組織、神経組織、皮膚組織、毛髪組織、歯周組織又は血管組織の再生、及び全身性疾患(パーキンソン病、心疾患、神経疾患、脊髄疾患、糖尿病、骨性疾患、軟骨性疾患、歯科疾患など)の治療である。そこで本発明は更なる局面として、本発明の培養法で培養した歯髄幹細胞又は本発明の品質判定法で品質を確認した歯髄幹細胞からなる治療用細胞、及び当該歯髄幹細胞を主要構成成分とする治療用組成物を提供する。ここでの「治療用」とは、骨組織、軟骨組織、神経組織、皮膚組織、毛髪組織、歯周組織又は血管組織等の再生、全身性疾患(パーキンソン病、心疾患、神経疾患、脊髄疾患、糖尿病、骨性疾患、軟骨性疾患、歯科疾患など)の治療等に供されることを意味し、対象疾患ないし病態などは特に限定されない。尚、用語「歯髄幹細胞」は乳歯歯髄幹細胞と永久歯歯髄幹細胞を包括する用語である。   Examples of the use of dental pulp stem cells obtained by applying the culture method of the present invention (first and fourth aspects) or the quality judgment method of the present invention (second aspect) are bone tissue by autotransplantation or allograft , Cartilage tissue, nerve tissue, skin tissue, hair tissue, periodontal tissue or vascular tissue regeneration, and systemic diseases (Parkinson's disease, heart disease, neurological disease, spinal cord disease, diabetes, bone disease, cartilage disease, dental Treatment of diseases, etc.). Therefore, the present invention provides, as a further aspect, a therapeutic cell comprising a dental pulp stem cell cultured by the culture method of the present invention or a dental pulp stem cell whose quality has been confirmed by the quality determination method of the present invention, and a treatment comprising the dental pulp stem cell as a main component A composition is provided. Here, “for treatment” means regeneration of bone tissue, cartilage tissue, nerve tissue, skin tissue, hair tissue, periodontal tissue, vascular tissue, etc., systemic diseases (Parkinson's disease, heart disease, neurological disease, spinal cord disease) , Diabetes, bone disease, cartilage disease, dental disease, etc.), and the target disease or disease state is not particularly limited. The term “dental pulp stem cell” is a term encompassing deciduous dental pulp stem cells and permanent dental pulp stem cells.

一態様では、歯髄幹細胞を特定の細胞系譜へと分化誘導した後に本発明の治療用細胞として又は本発明の治療用組成物の構成成分として用いる。例えば、骨組織の再生を目的とした治療用細胞又は治療用組成物を調製するのであれば、骨系細胞へと分化するよう誘導処理を施す。典型的な手法では、培養液中に3種類の添加剤、即ちデキサメタゾン(Dex)、β−グリセロリン酸ナトリウム(β−GP)、及びL−アスコルビン酸二リン酸塩(AsAP)を添加することによって(又はこれらの添加剤を含有する培地(骨誘導培地)に交換することによって)、骨系細胞への分化を促す。これらの添加剤の添加量は例えば、デキサメタゾンについては約10 mM、β−グリセロリン酸ナトリウムについては約10-8 M、L−アスコルビン酸二リン酸塩については約0.05mMとする。分化誘導中は適宜培地交換を行う。例えば3日に一度の頻度で培地交換を行う。分化誘導のための培養は例えば1日間〜14日間継続する。 In one aspect, the dental pulp stem cells are differentiated and induced into a specific cell lineage and then used as the therapeutic cell of the present invention or as a constituent of the therapeutic composition of the present invention. For example, if a therapeutic cell or therapeutic composition intended to regenerate bone tissue is prepared, an induction treatment is performed so as to differentiate into a bone cell. In a typical procedure, three additives are added to the culture medium: dexamethasone (Dex), sodium β-glycerophosphate (β-GP), and L-ascorbic acid diphosphate (AsAP). (Or by replacing with a medium (osteoinduction medium) containing these additives) to promote differentiation into bone cells. The addition amount of these additives is, for example, about 10 mM for dexamethasone, about 10 −8 M for sodium β-glycerophosphate, and about 0.05 mM for L-ascorbic acid diphosphate. Medium exchange is performed appropriately during differentiation induction. For example, the medium is changed once every three days. The culture for inducing differentiation is continued, for example, for 1 day to 14 days.

本発明の治療用組成物は一態様において、細胞成分に加えて多血小板血漿を含む。ここで「多血小板血漿」即ちPRP(Platelet-rich Plasma)とは、血小板を豊富に含む血漿である。換言すれば、血小板が濃縮された血漿のことをいう。PRPは例えば、Whitmanらの方法(Dean H. Whitman et al.:J Oral Maxillofac Surg,55,1294-1299 (1997))に準じて、採取した血液を遠心分離処理に供することにより調製することができる。PRPはPlatelet-derived Growth Factor(PDGF)、Transforming growth factor β1(TGF-β1)、Transforming growth factor β2(TGF-β2)等の成長因子を豊富に含むことが知られている(Jarry J. Peterson:Oral surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,85,638-646(1998))。   In one embodiment, the therapeutic composition of the present invention comprises platelet rich plasma in addition to cellular components. Here, “platelet-rich plasma”, that is, PRP (Platelet-rich Plasma) is plasma rich in platelets. In other words, it refers to plasma in which platelets are concentrated. For example, PRP can be prepared by subjecting collected blood to centrifugation according to the method of Whitman et al. (Dean H. Whitman et al .: J Oral Maxillofac Surg, 55, 1294-1299 (1997)). it can. PRP is known to contain abundant growth factors such as Platelet-derived Growth Factor (PDGF), Transforming growth factor β1 (TGF-β1), Transforming growth factor β2 (TGF-β2) (Jarry J. Peterson: Oral surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 85, 638-646 (1998)).

治療用組成物の更なる一態様は、細胞成分に加えてサイトカインを含む。好ましくは、多血漿板血漿に加えてサイトカインを含む。サイトカインとしては例えばBMP、PDGF、bFGFなどが用いられる。2種類以上のサイトカインを併用することにしてもよい。   A further embodiment of the therapeutic composition includes cytokines in addition to cellular components. Preferably, in addition to multi-plasma plate plasma, a cytokine is included. As cytokines, for example, BMP, PDGF, bFGF and the like are used. Two or more kinds of cytokines may be used in combination.

PRP及び/又はサイトカインを使用すれば再生効果の増強が図られる。また、PRPは流動性ないし粘度の調製にも有効である。即ち、PRPを使用すれば、移植に適したゲル状に本発明の治療用組成物を調製することが可能である。   If PRP and / or cytokines are used, the regeneration effect can be enhanced. PRP is also effective for adjusting fluidity and viscosity. That is, if PRP is used, it is possible to prepare the therapeutic composition of the present invention in a gel suitable for transplantation.

本発明の治療用組成物に期待される効果(即ち適用部位において組織の再生が生ずること)が保持されることを条件として、他の成分を追加的に使用することを妨げない。本発明において追加的に使用され得る成分を以下に列挙する。   It does not preclude the additional use of other components provided that the expected effect of the therapeutic composition of the present invention (ie, tissue regeneration occurs at the application site) is retained. The components that can be additionally used in the present invention are listed below.

(A)無機系生体吸収性材料及び有機系生体吸収性材料
無機系生体吸収性材料の種類は特に限定されないが、β−リン酸三カルシウム(「β−TCP)、α−リン酸三カルシウム(α−TCP)、リン酸四カルシウム、リン酸八カルシウム、及び非結晶質リン酸カルシウムからなる群から選択される材料を用いることができる。これらの材料は単独で用いることができることはもちろんのこと、任意に選択した2種以上を組み合わせて用いても良い。好ましくは、β−TCP又はα−TCPのいずれか、又はこれらを任意の割合で組み合わせて用いる。さらに好ましくはβ−TCPを無機系生体吸収性材料として用いる。無機系生体吸収性材料は公知の方法により得ることができる。また、市販される無機系生体吸収性材料を用いることもできる。β−TCPとしては、例えば、オリンパス光学工業株式会社製のものを利用できる。
(A) Inorganic bioabsorbable material and organic bioabsorbable material The type of inorganic bioabsorbable material is not particularly limited, but β-tricalcium phosphate (“β-TCP), α-tricalcium phosphate ( α-TCP), tetracalcium phosphate, octacalcium phosphate, and amorphous calcium phosphate can be used.These materials can be used alone or of course. Two or more selected from the above may be used in combination, preferably either β-TCP or α-TCP, or a combination thereof in any proportion, more preferably β-TCP is inorganic bioabsorbable. Inorganic bioabsorbable materials can be obtained by known methods, and commercially available inorganic bioabsorbable materials can also be used. The β-TCP, for example, can use those made of Olympus Optical Co., Ltd..

無機系生体吸収性材料は、本発明の組成物が使用時において流動性となるような粒子径を有する粉末状であることが好ましい。粉末状の無機系生体吸収性材料は、適当な大きさに加工された無機系生体吸収性材料を、所望の粒子径となるまで破砕、粉砕することにより調製することができる。無機系生体吸収性材料の平均粒子径を、0.5μm〜50μmとすることが好ましい。さらに好ましくは、平均粒子径0.5μm〜10μmの無機系生体吸収性材料を用いる。さらにさらに好ましくは、平均粒子径1μm〜5μmの無機系生体吸収性材料を用いる。粒子径の異なる複数種類の無機系生体吸収性材料を組み合わせて用いることも可能である。無機系生体吸収性材料は本発明の組成物全体に対して30重量%〜75重量%含有することが好ましい。   The inorganic bioabsorbable material is preferably in the form of a powder having a particle diameter such that the composition of the present invention becomes fluid when used. The powdered inorganic bioabsorbable material can be prepared by crushing and pulverizing the inorganic bioabsorbable material processed to an appropriate size until a desired particle diameter is obtained. The average particle diameter of the inorganic bioabsorbable material is preferably 0.5 μm to 50 μm. More preferably, an inorganic bioabsorbable material having an average particle size of 0.5 μm to 10 μm is used. Even more preferably, an inorganic bioabsorbable material having an average particle diameter of 1 μm to 5 μm is used. It is also possible to use a combination of a plurality of types of inorganic bioabsorbable materials having different particle diameters. The inorganic bioabsorbable material is preferably contained in an amount of 30% to 75% by weight based on the entire composition of the present invention.

尚、本発明の組成物の流動性は、無機系生体吸収性材料の粒子径、及び含有率で調製することができ、両者を適宜調整することにより所望の流動性を得ることができる。また、後述の増粘剤を添加する場合には、増粘剤の添加量によっても流動性の調整を行うことができる。   In addition, the fluidity | liquidity of the composition of this invention can be adjusted with the particle diameter and content rate of an inorganic type bioabsorbable material, and desired fluidity | liquidity can be obtained by adjusting both suitably. Moreover, when adding the below-mentioned thickener, fluidity | liquidity can be adjusted also with the addition amount of a thickener.

有機系生体吸収性材料としては、ヒアルロン酸、コラーゲン、フィブリノーゲン(例えばボルヒール(登録商標))等を使用することができる。   As the organic bioabsorbable material, hyaluronic acid, collagen, fibrinogen (for example, Bolheel (registered trademark)) or the like can be used.

(B)ゲル化材料
例えば、トロンビンと塩化カルシウムを添加して本発明の組成物を構成することができる。これらを添加することにより、トロンビンがPRP中のフィブリノーゲンに作用しフィブリンが生ずる。そして、フィブリンの凝集作用により粘性が増加する。ゲル化剤の種類は特に限定されず、上記のようにPRP中の成分に作用して粘性を増加させるもの、又はそれ自身により増粘効果を奏するものを適宜選択して用いることができる。
(B) Gelling material For example, thrombin and calcium chloride can be added to constitute the composition of the present invention. By adding these, thrombin acts on fibrinogen in PRP to produce fibrin. And viscosity increases by the aggregation action of fibrin. The type of the gelling agent is not particularly limited, and those that act on the components in PRP to increase the viscosity as described above or those that exhibit a thickening effect by themselves can be appropriately selected and used.

また、上記のゲル化材料に加えて、適用後(移植後)に作用して本発明の組成物の流動性(粘度)を変化させる第2のゲル化材料を併用することもできる。このような構成とすれば、使用時には適度な流動性を有するために移植が容易であり、かつ、適用後にはより粘度が増すことにより適用部位における定着性が向上し、間葉系組織(骨、軟骨、靭帯、筋肉、神経、歯又は歯周組織など)の修復又は再生を効果的に行うことができる。また、予め適用部位の形状に成型する必要がなく、汎用性が高い。   In addition to the gelling material described above, a second gelling material that acts after application (after transplantation) to change the fluidity (viscosity) of the composition of the present invention can also be used in combination. With such a configuration, transplantation is easy because it has appropriate fluidity at the time of use, and after application, the viscosity increases to improve the fixability at the application site, and the mesenchymal tissue (bone) , Cartilage, ligaments, muscles, nerves, teeth or periodontal tissue) can be effectively repaired or regenerated. Moreover, it is not necessary to mold into the shape of the application site in advance, and versatility is high.

ゲル化材料は、生体親和性が高いものを用いることが好ましく、上記の例の他、ヒアルロン酸、コラーゲン又はフィブリン糊等を用いることができる。ヒアルロン酸、コラーゲンとしては種々のものを選択して用いることができるが、本発明の組成物の適用目的(適用組織)に適したものを採用することが好ましい。骨組織の再生を目的とする場合には、例えば、I型コラーゲンを用いることができる。用いるコラーゲンは可溶性(酸可溶性コラーゲン、アルカリ可溶性コラーゲン、酵素可溶性コラーゲン等)であることが好ましい。   As the gelling material, a material having high biocompatibility is preferably used. In addition to the above examples, hyaluronic acid, collagen, fibrin glue, or the like can be used. Various types of hyaluronic acid and collagen can be selected and used, but it is preferable to employ one suitable for the application purpose (application tissue) of the composition of the present invention. For the purpose of regenerating bone tissue, for example, type I collagen can be used. The collagen used is preferably soluble (acid-soluble collagen, alkali-soluble collagen, enzyme-soluble collagen, etc.).

(C)増粘剤
増粘剤を添加することにより、本発明の組成物の流動性を調整することもできる。増粘剤としては、アルギン酸ナトリウム等の増粘多糖類、グリセリン、ワセリン等を用いることができるが、安全性及び/又は骨形成能の観点から、生体親和性が高く、かつ生体吸収性又は生体分解性のものを用いることが好ましい。グリセリン等を添加することにより、凍害防止の効果も得られる。
(C) Thickener The fluidity of the composition of the present invention can also be adjusted by adding a thickener. As the thickener, thickening polysaccharides such as sodium alginate, glycerin, petrolatum and the like can be used, but from the viewpoint of safety and / or bone forming ability, the biocompatibility is high and the bioabsorbable or biocompatible It is preferable to use a decomposable one. By adding glycerin or the like, the effect of preventing frost damage can be obtained.

(D)溶媒
本発明の組成物は、水系の溶媒を含むものであってもよい。水系の溶媒としては、滅菌水、生理食塩水、リン酸塩溶液等の緩衝液等を用いることができる。尚、調製した細胞を生理食塩水やPBS(リン酸緩衝生理食塩水)に懸濁して本発明の組成物とし(PRP等、他の成分を含有しない)、患部に適用することもできる。
(D) Solvent The composition of the present invention may contain an aqueous solvent. As the aqueous solvent, sterilized water, physiological saline, a buffer solution such as a phosphate solution, or the like can be used. The prepared cells can be suspended in physiological saline or PBS (phosphate buffered physiological saline) to obtain the composition of the present invention (not containing other components such as PRP) and applied to the affected area.

(E)その他
本発明の組成物は、上記の成分の他、安定化剤、保存剤、pH調整剤等を含んでいても良い。また、成長因子、特に骨誘導因子(BMP)を含ませることもできる。
(E) Others The composition of the present invention may contain a stabilizer, a preservative, a pH adjuster and the like in addition to the above components. Growth factors, particularly osteoinductive factors (BMP) can also be included.

ここで、本発明の組成物の調製法の一例を示す。以下の調製法では、(i)トロンビン溶液を用意するステップ、(ii)多血小板血漿(PRP)を調製するステップ及び(iii)各成分を混合してゲル化させるステップが実施される。以下、ステップ毎に説明する。   Here, an example of the preparation method of the composition of this invention is shown. In the following preparation methods, (i) a step of preparing a thrombin solution, (ii) a step of preparing platelet-rich plasma (PRP), and (iii) a step of mixing and gelling each component are carried out. Hereinafter, each step will be described.

(i)トロンビン溶液を用意するステップ
このステップではトロンビンを所定量含有する溶液を用意する。トロンビン溶液におけるトロンビン濃度は特に限定されないが、後述のステップ(iii)において適切なゲル化を達成できる濃度とする。例えばトロンビン濃度を100U/ml〜10000U/ml含有するトロンビン溶液とする。好ましくはトロンビン濃度を約1000 U/mlとする。安全性や免疫拒絶の観点からヒトトロンビンを使用することが好ましい。ヒトトロンビンとして例えばトロンビン−ヨシトミ(登録商標)を使用することができる。或いは自己血液から調製したヒトトロンビンを使用してもよい。カルシウムイオンの存在下でトロンビンを作用させることによって多血小板血漿(PRP)中のフィブリノーゲンからフィブリンが生成し、凝固(ゲル化)する。従って、カルシウムイオンを含有するトロンビン溶液を用意すれば、トロンビン溶液とPRPとを混合する際(ステップ(iii))別途カルシウムイオンを添加する必要がない。例えば、トロンビン溶液を5%〜25%塩化カルシウム溶液として調製することが好ましい。更に好ましくは約10%塩化カルシウム溶液として調製したトロンビン溶液を使用する。
(I) Step of preparing a thrombin solution In this step, a solution containing a predetermined amount of thrombin is prepared. The thrombin concentration in the thrombin solution is not particularly limited, but is set to a concentration at which appropriate gelation can be achieved in step (iii) described later. For example, a thrombin solution containing a thrombin concentration of 100 U / ml to 10,000 U / ml is used. Preferably, the thrombin concentration is about 1000 U / ml. It is preferable to use human thrombin from the viewpoint of safety and immune rejection. For example, thrombin-Yoshitomi (registered trademark) can be used as human thrombin. Alternatively, human thrombin prepared from autologous blood may be used. By causing thrombin to act in the presence of calcium ions, fibrin is produced from fibrinogen in platelet-rich plasma (PRP) and coagulated (gelled). Therefore, if a thrombin solution containing calcium ions is prepared, it is not necessary to add calcium ions separately when mixing the thrombin solution and PRP (step (iii)). For example, it is preferable to prepare a thrombin solution as a 5% to 25% calcium chloride solution. More preferably, a thrombin solution prepared as an approximately 10% calcium chloride solution is used.

(ii)多血小板血漿(PRP)を調製するステップ
このステップでは、生体から分離された血液から多血小板血漿(PRP)を調製する。PRPは日赤PC(濃厚血小板)採取法に準じて調製することができる。PRPの調製方法の具体例を以下に示す。まず、採取した血液にクエン酸ナトリウム等の凝固防止剤を添加し、室温で所定時間放置する。その後、血球及び軟膜が分離する条件(例えば約1,100rpmで約10分間)で遠心処理する。これにより2層に分離される。上層を採取した後、更に約2,500rpmで約10分間、遠心処理する。その結果得られた画分(Platelet-rich Plasma:PRP)を採取する。PRPの調製方法は当該方法に限定されるものではなく、必要に応じて修正を加えた方法により調製することができる。
(Ii) Step of preparing platelet-rich plasma (PRP) In this step, platelet-rich plasma (PRP) is prepared from blood separated from a living body. PRP can be prepared according to the Japanese Red PC (concentrated platelet) collection method. Specific examples of the method for preparing PRP are shown below. First, an anticoagulant such as sodium citrate is added to the collected blood and left at room temperature for a predetermined time. Thereafter, the mixture is centrifuged under conditions that separate blood cells and buffy coat (for example, about 1,100 rpm for about 10 minutes). This separates into two layers. After collecting the upper layer, it is further centrifuged at about 2,500 rpm for about 10 minutes. The resulting fraction (Platelet-rich Plasma: PRP) is collected. The preparation method of PRP is not limited to the said method, It can prepare by the method which added correction as needed.

毒性ないし免疫拒絶の観点からレシピエント自身(即ち、本発明の治療用組成物を適用する対象)の血液を用いてPRPを調製することが好ましいが、同種由来の血液からPRPを調製することにしてもよい。   From the viewpoint of toxicity or immune rejection, it is preferable to prepare PRP using the recipient's own blood (that is, the subject to which the therapeutic composition of the present invention is applied). However, PRP is prepared from blood of the same species. May be.

PRPに含まれる血小板の数(血小板濃縮率)についての一般的な定義はないが、採取した血液に比較して約150倍〜約1500倍の血小板を含有する血漿を本発明におけるPRPとすることができる。   Although there is no general definition for the number of platelets contained in PRP (platelet concentration rate), plasma containing about 150 to about 1500 times more platelets than the collected blood is defined as PRP in the present invention. Can do.

本発明においてPRPの「血小板濃縮率」は、次の式で表される。
血小板濃縮率(%)=(PRP中の平均血小板数/出発材料である全血中の平均血小板数)×100
In the present invention, the “platelet concentration rate” of PRP is represented by the following formula.
Platelet concentration rate (%) = (average platelet count in PRP / average platelet count in whole blood as starting material) x 100

従って、例えばPRP中の平均血小板数が1,000,000であって、全血中の平均血小板数が300,000であるときの血小板濃縮率は約333%となる。以前の研究によって、PRPの血小板濃縮率が組織の再生効果と関連性を有することが明らかとなった。そこで、一層高い再生効果を得るべく、血小板濃縮率が約150%〜約1500%(平均血小板数に換算した場合には通常、約240,000個/μL〜約6,150,000個/μLに相当する)の範囲にあるPRPを用いることが好ましく。更に好ましくは血小板濃縮率が約300%〜約700%(平均血小板数に換算した場合には通常、約480,000個/μL〜約2,870,000個/μLに相当する)の範囲にあるPRPを用いる。   Therefore, for example, when the average platelet count in PRP is 1,000,000 and the average platelet count in whole blood is 300,000, the platelet concentration rate is about 3333%. Previous studies have shown that the platelet enrichment rate of PRP is related to tissue regeneration effects. Therefore, in order to obtain a higher regenerative effect, the platelet concentration rate ranges from about 150% to about 1500% (usually equivalent to about 240,000 / μL to about 6,150,000 / μL when converted to the average platelet count). It is preferable to use the PRP. More preferably, PRP having a platelet concentration rate in the range of about 300% to about 700% (usually corresponding to about 480,000 / μL to about 2,870,000 / μL when converted to the average platelet count) is used.

PRPを調製する際の遠心処理の条件を適宜調節することによって、所望の血小板濃縮率のPRPを得ることができる。例えば、上記の如き二段階の遠心処理を実施することとし、最初の遠心処理を約500rpm〜約1500rpm(例えば1,100rpm)、約5分間〜約15分間(例えば約5分)の条件で実施し、2段階目の遠心処理を約2000rpm〜約5000rpm(例えば約2,500rpm)、約5分間〜約15分間(例えば約5分)の条件で実施することで、血小板濃縮率が約300%〜約700%の範囲にあるPRPを得ることができる。出発材料である血液や使用する器具の相違によって、同条件で処理したとしても最終的に得られるPRPの血小板濃縮率が変動することが予想されるが、当業者であれば通常、上記条件を考慮しつつ、得られたPRPの血小板濃縮率に基づいて条件の修正を施すことによって、所望の血小板濃縮率のPRPを調製する条件を見出すことができる。尚、PRPの血小板濃縮率の計測は常法(例えば、市販のSysmex XE-2100(Sysmex、東京、日本)を使用)を利用して行うことができる。   A PRP having a desired platelet concentration can be obtained by appropriately adjusting the conditions of the centrifugal treatment in preparing the PRP. For example, the above-described two-stage centrifugation is performed, and the first centrifugation is performed under conditions of about 500 rpm to about 1500 rpm (for example, 1,100 rpm) for about 5 minutes to about 15 minutes (for example, about 5 minutes). By performing the second stage centrifugation under the conditions of about 2000 rpm to about 5000 rpm (eg, about 2,500 rpm) for about 5 minutes to about 15 minutes (eg, about 5 minutes), the platelet concentration rate is about 300% to about A PRP in the range of 700% can be obtained. Although it is expected that the platelet concentration rate of the PRP finally obtained will vary even if it is processed under the same conditions, depending on the starting material blood and the equipment used, those skilled in the art usually change the above conditions. The conditions for preparing PRP having a desired platelet concentration rate can be found by taking into account the correction of the conditions based on the platelet concentration rate of the obtained PRP. The platelet concentration rate of PRP can be measured using a conventional method (for example, using commercially available Sysmex XE-2100 (Sysmex, Tokyo, Japan)).

本発明の治療用組成物を構築するために使用するPRPの血小板濃縮率は上記の通りである。一方、最終的な組成物(本発明の治療用組成物)の血小板濃度は、PRPの血小板濃縮率、PRPとそれに組み合わせる他の成分の使用比率等によって変動するものの、例えば約240,000個/μL〜約6,150,000個/μL、好ましくは約480,000個/μL〜約2,870,000個/μLである。このような濃度で血小板を含有することによって、良好な組織再生効果が得られる。尚、例えば血小板濃縮率が約300%〜約700%の範囲にあるPRPを使用すれば、最終的な組成物の血小板濃度を約480,000個/μL〜約2,870,000個/μLの範囲に調整することが可能である。   The platelet enrichment rate of PRP used to construct the therapeutic composition of the present invention is as described above. On the other hand, the platelet concentration of the final composition (the therapeutic composition of the present invention) varies depending on the platelet concentration rate of PRP, the use ratio of PRP and other components combined therewith, etc., for example, about 240,000 / μL to About 6,150,000 / μL, preferably about 480,000 / μL to about 2,870,000 / μL. By containing platelets at such a concentration, a good tissue regeneration effect can be obtained. For example, if PRP with a platelet concentration rate in the range of about 300% to about 700% is used, the platelet concentration of the final composition should be adjusted to a range of about 480,000 / μL to about 2,870,000 / μL. Is possible.

(iii)各成分を混合してゲル化させるステップ
このステップでは、ステップ(i)で用意したトロンビン溶液と、ステップ(ii)で調製した多血小板血漿と、上記調製法で調製した歯髄幹細胞とをカルシウムイオン存在下で混合してゲル化させる。この際、サイトカイン(BMP、PDGF、bFGF等)も併せて混合することも可能である。
(Iii) Step of mixing and gelling each component In this step, the thrombin solution prepared in step (i), the platelet-rich plasma prepared in step (ii), and the dental pulp stem cells prepared by the above preparation method Mix in the presence of calcium ions to gel. At this time, cytokines (BMP, PDGF, bFGF, etc.) can also be mixed together.

好ましくは、これらの成分を混合する際に空気を所定割合で混合する。空気を混合することによってゲル化の状態の調整(流動性の調整)が行える。また、空気を混合して得られる組成物では、それを生体に移植した際、適量の空気が周囲に存在することによって、組成物中の細胞が生存・増殖するのに適した環境を作り出すことができ、もって良好な組織再生効果を期待できる。   Preferably, air is mixed at a predetermined ratio when these components are mixed. By mixing air, the gelation state can be adjusted (adjustment of fluidity). In addition, in a composition obtained by mixing air, when an appropriate amount of air is present around it when it is transplanted into a living body, an environment suitable for the survival and proliferation of cells in the composition is created. Therefore, a good tissue regeneration effect can be expected.

本発明では各成分を例えば次の混合比(体積基準)で混合し、ゲル化させる。
(a)トロンビン溶液:多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量:空気=1:3〜7:0.1〜5.0
当該混合比で混合することによって、操作性、及び移植後の定着性の観点から適度な流動性を有するとともに、良好な再生効果(治療効果)を発揮するゲル状の組成物が得られる。
In the present invention, each component is mixed and gelled, for example, at the following mixing ratio (volume basis).
(a) Thrombin solution: total amount of platelet-rich plasma and dental pulp stem cells: air = 1: 3-7: 0.1-5.0
By mixing at the mixing ratio, a gel-like composition is obtained that has appropriate fluidity from the viewpoint of operability and fixability after transplantation, and that exhibits a good regenerative effect (therapeutic effect).

ここで、多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量の混合率、及び/又は空気の混合率に応じて、得られるゲル状組成物の流動性が変化する。つまり(a)の混合比を操作することによって、得られるゲル状組成物の流動性を調節することができる。具体的には、流動性が比較的低い組成物が必要であれば、上記混合比の範囲内において、多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量の混合率が小さい(及び/又は空気の混合率が小さい)混合比を採用し、流動性が比較的高い組成物が必要であれば、上記混合比の範囲内において、多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量の混合率が大きい(及び/又は空気の混合率が大きい)混合比を採用すればよい。尚、トロンビン溶液、多血小板血漿、及び歯髄幹細胞は生体由来の成分であるため、採取源の相違などに起因して性状に多少の変動があり、これがゲル化状態へ影響することが考えられるが、本発明者らのこれまでの経験によれば、上記混合比の範囲内で各成分を混合すれば通常、上記の如き優れた特性を有するゲル化状態の組成物が得られる。   Here, the fluidity of the obtained gel-like composition changes according to the mixing ratio of the total amount of platelet-rich plasma and dental pulp stem cells and / or the mixing ratio of air. That is, the fluidity of the resulting gel composition can be adjusted by manipulating the mixing ratio of (a). Specifically, if a composition having a relatively low fluidity is required, the mixing ratio of the total amount of platelet-rich plasma and dental pulp stem cells is small (and / or the mixing ratio of air is small within the above mixing ratio range. ) If a mixing ratio is used and a composition with relatively high fluidity is required, the mixing ratio of the total amount of platelet-rich plasma and dental pulp stem cells is large (and / or the mixing ratio of air within the above mixing ratio range) The mixing ratio may be adopted. In addition, since thrombin solution, platelet-rich plasma, and dental pulp stem cells are components derived from living bodies, there are some fluctuations in properties due to differences in collection sources, etc., which may affect the gelation state. According to the present inventors' previous experience, a composition in a gelled state having the above excellent properties is usually obtained by mixing the respective components within the range of the mixing ratio.

本発明の好ましい一態様では、各成分の混合比を次の通りとする。
(a1)トロンビン溶液:多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量:空気=1:4〜6:0.3〜3.0
In a preferred embodiment of the present invention, the mixing ratio of each component is as follows.
(a1) Thrombin solution: total amount of platelet-rich plasma and dental pulp stem cells: air = 1: 4-6: 0.3-3.0

当該混合比を採用することによって、所望の流動性を有するゲル化状態の組成物をより確実に調製することが可能となる。各成分の混合比の具体例を以下に示す。
トロンビン溶液:多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量:空気=1:4:1.0
トロンビン溶液:多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量:空気=1:5:1.0
トロンビン溶液:多血小板血漿と歯髄幹細胞の総量:空気=1:6:1.0
By employing the mixing ratio, it is possible to more reliably prepare a gelled composition having a desired fluidity. Specific examples of the mixing ratio of each component are shown below.
Thrombin solution: total platelet-rich plasma and dental pulp stem cells: air = 1: 4: 1.0
Thrombin solution: Total amount of platelet-rich plasma and dental pulp stem cells: Air = 1: 5: 1.0
Thrombin solution: total platelet-rich plasma and dental pulp stem cells: air = 1: 6: 1.0

上記の比率で各成分を混合することによって、典型的には、歯髄幹細胞を約1.0×105〜約1.0×108個/ml含有する組成物を得ることができる。このような組成物によれば、組織欠損部に適用した際、良好な組織再生効果を期待できる。 By mixing each component in the above ratio, a composition containing about 1.0 × 10 5 to about 1.0 × 10 8 / ml of dental pulp stem cells can be typically obtained. According to such a composition, when applied to a tissue defect part, a good tissue regeneration effect can be expected.

本発明の治療用細胞ないし治療用組成物適用方法としては、組織欠損部に注入、埋入、填入、又は塗布を採用することができる。適度な流動性を有するゲル状に調製すれば、填入、注入、又は塗布等、簡便な手法で適用することができる。また、ゲル状であれば注射針等を用いて適用部位に容易に填入でき(創部を開放することなく適用することも可能である)、また、組織欠損部の形状に合わせて予め成型することを要せず、その汎用性が高い。   As a method for applying the therapeutic cell or therapeutic composition of the present invention, injection, embedding, filling, or coating can be employed in a tissue defect. If it is prepared in a gel form having an appropriate fluidity, it can be applied by a simple technique such as filling, pouring or coating. Moreover, if it is a gel, it can be easily inserted into the application site using an injection needle or the like (it can also be applied without opening the wound), and is pre-molded according to the shape of the tissue defect. The versatility is high.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

1.材料及び方法
(1)細胞の採取及び培養
名古屋大学倫理委員会の承認を得た上で健常者の乳歯と永久歯からヒト歯髄組織を採取した。SHEDとDPSCsの分離法及び培養法は既報の方法(参考文献9、10)に従った。簡潔に述べると、歯髄を慎重に回収した後、3mg/mlのコラゲナーゼIと4mg/mlのディスパーゼを含む溶液中で37℃、1時間処理した。70mmセルストレーナー(Falcon, BD Labware, Franklin Lakes, NJ)を用いてフィルター処理した後、mesenchymal cell growth supplement(Lonza(登録商標) Inc. Walkersville, MD)を20%と抗生物質(ペニシリン100 U/ml、ストレプトマイシン100μg/ml、アムホテリシンB 0.25μg/ml; GIBCO)を含有するDMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)を用いて細胞を培養した(37℃、5% CO2)。ヒトBMMSCsはLonza(登録商標) Inc.より購入し、取り扱い説明書に従って培養した。
1. Materials and Methods (1) Collection and culture of cells Human pulp tissues were collected from the deciduous teeth and permanent teeth of healthy individuals with the approval of the Nagoya University Ethics Committee. The separation method and culture method of SHED and DPSCs were in accordance with the previously reported methods (reference documents 9, 10). Briefly, the pulp was carefully collected and treated in a solution containing 3 mg / ml collagenase I and 4 mg / ml dispase at 37 ° C. for 1 hour. After filtering using a 70 mm cell strainer (Falcon, BD Labware, Franklin Lakes, NJ), 20% mesenchymal cell growth supplement (Lonza® Inc. Walkersville, MD) and antibiotics (penicillin 100 U / ml) The cells were cultured using DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) containing 100 μg / ml streptomycin and 0.25 μg / ml amphotericin B (GIBCO) (37 ° C., 5% CO 2 ). Human BMMSCs were purchased from Lonza (registered trademark) Inc. and cultured according to the instruction manual.

(2)細胞増殖率の解析
BrdU染色キット(Invitrogen, Carlsbad, CA)を用い、SHED、DPSCs及びBMMSCsの増殖率をBrdU(bromodeoxyuridine)の取込量(12時間)を指標として評価した(試験群につい3検体)。統計処理には、一元分散分析(ANOVA)に基づくTukey-Kramer testを用いた。p値<0.05を統計学的に有意とした。
(2) Analysis of cell growth rate
Using a BrdU staining kit (Invitrogen, Carlsbad, Calif.), The growth rate of SHED, DPSCs, and BMMSCs was evaluated using BrdU (bromodeoxyuridine) uptake (12 hours) as an index (3 samples per test group). For the statistical processing, Tukey-Kramer test based on one-way analysis of variance (ANOVA) was used. A p value <0.05 was considered statistically significant.

(3)FACSによる細胞表面抗原解析
トリプシン処理した培養細胞を遠心分離した後、PBSで洗浄した。種々の特異的抗原の存在下、4℃、45分間、細胞をインキュベートした。FITC(フルオレセインイソチオシアネート)が結合した抗ヒトCD14マウス抗体及び抗ヒトCD31マウス抗体(BD Pharmingen, San Diego, CA)、PE(フィコエリスリン)が結合した抗ヒトCD73マウス抗体(BD Pharmingen)、APC(アロフィコシアニン)が結合した抗ヒトCD13マウス抗体、抗ヒトCD29マウス抗体及び抗ヒトCD34マウス抗体(BD Pharmingen)、PerCPが結合した抗ヒトCD45マウス抗体(BD Pharmingen)、ビオチンが結合した抗ヒトCD44マウス抗体(BD Pharmingen)を使用した。ビオチンが結合した抗ヒトCD44マウス抗体を検出するための二次抗体としてPerCPが結合したストレプタビジン(BD Pharmingen)を使用した。FACS Calivur(BD Pharmingen)を用いたフローサイトメトリーによって評価した。
(3) Cell surface antigen analysis by FACS The trypsin-treated cultured cells were centrifuged and washed with PBS. Cells were incubated for 45 minutes at 4 ° C. in the presence of various specific antigens. Anti-human CD14 mouse antibody and anti-human CD31 mouse antibody (BD Pharmingen, San Diego, CA) conjugated with FITC (fluorescein isothiocyanate), anti-human CD73 mouse antibody (BD Pharmingen) conjugated with PE (phycoerythrin), APC (Allophycocyanin) -conjugated anti-human CD13 mouse antibody, anti-human CD29 mouse antibody and anti-human CD34 mouse antibody (BD Pharmingen), PerCP-conjugated anti-human CD45 mouse antibody (BD Pharmingen), biotin-conjugated anti-human CD44 Mouse antibody (BD Pharmingen) was used. As a secondary antibody for detecting an anti-human CD44 mouse antibody bound with biotin, Streptavidin (BD Pharmingen) bound with PerCP was used. Evaluation was by flow cytometry using FACS Calivur (BD Pharmingen).

(4)STRO-1の免疫蛍光染色
SHED、DPSCs及びBMMSCsを24ウェルプレートに継代培養した。パラフォルムアルデヒドを3%含有するPBSで30分間処理して固定した。続いて、細胞をPBSで2回洗浄した後、グリシンを100mM含有するPBSで20分間処理した。次に、Triton-Xを0.2%含有するPBSで透過処理(30分間)した後、ロバ血清を5%とウシ血清アルブミンを0.5%含有するPBS内で20分間インキュベートした。次に、細胞を抗ヒトSTRO-1マウス抗体(一次抗体、1:100)とインキュベートした(1時間)。続いて二次抗体(1:500)を30分間反応させた後、DAPI含有Vectashield(Vector Laboratories Inc., Burlingame, CA)で包埋した。
(4) Immunofluorescence staining of STRO-1
SHED, DPSCs and BMMSCs were subcultured in 24-well plates. The cells were fixed by treatment with PBS containing 3% paraformaldehyde for 30 minutes. Subsequently, the cells were washed twice with PBS and then treated with PBS containing 100 mM glycine for 20 minutes. Next, after permeabilization (30 minutes) with PBS containing 0.2% of Triton-X, it was incubated for 20 minutes in PBS containing 5% donkey serum and 0.5% bovine serum albumin. Cells were then incubated with anti-human STRO-1 mouse antibody (primary antibody, 1: 100) (1 hour). Subsequently, the secondary antibody (1: 500) was reacted for 30 minutes and then embedded with DAPI-containing Vectashield (Vector Laboratories Inc., Burlingame, Calif.).

(5)cDNAマイクロアレイ解析
同一ドナー由来のSHED及びDPSCsからRNeasy(登録商標) Mini Kit (QIAGEN, Valencia, CA)を用いて全RNAを調製した。Agilent Expression Array Whole Human Genome oligo DNA microarray (Agilent, Santa Clara, CA)を使用してマイクロアレイ実験を行った(タカラバイオ株式会社に委託)。このマイクロアレイには41,078プローブ(遺伝子)セットが含まれている。Quick Amp Labeling Kit two color, Gene Expression Hybridization KitとGene Expression Wash Pack (Agilent)を使用し、Quick Amp Labeling Kit two color manual(Agilent)に従って実験を行った。Agilent Feature Extraction ver. 9.5 ソフトウエアを使用してデータの補正、分析を行った。データの補正にはLiner/LOWESS (Locally Weighted Liner Regression)を使用した。補正後のデータをGeneSpring GX 10.0 ソフトウエア(Agilent)に取込み、更に解析を行った。
(5) cDNA microarray analysis Total RNA was prepared from SHED and DPSCs derived from the same donor using RNeasy (registered trademark) Mini Kit (QIAGEN, Valencia, CA). Microarray experiments were performed using Agilent Expression Array Whole Human Genome oligo DNA microarray (Agilent, Santa Clara, CA) (consigned to Takara Bio Inc.). This microarray contains 41,078 probe (gene) sets. Experiments were performed using Quick Amp Labeling Kit two color, Gene Expression Hybridization Kit and Gene Expression Wash Pack (Agilent) according to Quick Amp Labeling Kit two color manual (Agilent). Data correction and analysis were performed using Agilent Feature Extraction ver. 9.5 software. Liner / LOWESS (Locally Weighted Liner Regression) was used for data correction. The corrected data was taken into GeneSpring GX 10.0 software (Agilent) for further analysis.

(6)定量的リアルタイムRT-PCR
既報の方法(参考文献16)に従いリアルタイムRT-PCRを行った。ヒト線維芽細胞成長因子2(FGF2)、トランスフォーミング成長因子β2(TGF-β2)、I型コラーゲン(Col I)及びIII型コラーゲン(Col III)用のプライマー及びプローブを表1に示す。

Figure 2010268715
(6) Quantitative real-time RT-PCR
Real-time RT-PCR was performed according to a previously reported method (Reference Document 16). Table 1 shows primers and probes for human fibroblast growth factor 2 (FGF2), transforming growth factor β2 (TGF-β2), type I collagen (Col I) and type III collagen (Col III).
Figure 2010268715

GAPDH用プライマー及びプローブ(TaqMan GAPDH検出試薬)はパーキンエルマー社、アプライドバイオシステムズ社から購入した。相対発現レベルをGAPDHの発現量で補正した。スチューデントのt検定によって統計処理し、p値<0.05のときに有意差ありとした。   Primers and probes for GAPDH (TaqMan GAPDH detection reagent) were purchased from PerkinElmer and Applied Biosystems. The relative expression level was corrected by the expression level of GAPDH. Statistical processing was performed by Student's t test, and significant difference was found when p value <0.05.

2.結果
(1)SHED、DPSCs及びBMMSCsの特徴の比較
SHED及びDPSCsはBMMSCs類似の線維芽細胞様の形態を示した(図1A−C)。免疫蛍光染色の結果、SHED、DPSCs及びBMMSCsはいずれもSTRO-1陽性細胞を含むことが判明した(図1D−F)。間葉系細胞マーカー(CD13、CD29、CD44及びCD73)、内皮細胞マーカー(CD31)、造血系細胞マーカー(CD34、CD45)及び単球マーカー(CD14)の陽性率を表2に示す。

Figure 2010268715
尚、間葉系細胞マーカー、内皮細胞マーカー、造血系細胞マーカーについてフローサイトメトリーで解析した。平均±標準偏差で陽性率(%)を示した。a:n=4、b:n=4、c:n=3。 2. Results (1) Comparison of SHED, DPSCs and BMMSCs characteristics
SHED and DPSCs showed fibroblast-like morphology similar to BMMSCs (FIGS. 1A-C). As a result of immunofluorescence staining, it was found that all of SHED, DPSCs, and BMMSCs contain STRO-1 positive cells (FIGS. 1D-F). Table 2 shows the positive rates of mesenchymal cell markers (CD13, CD29, CD44 and CD73), endothelial cell marker (CD31), hematopoietic cell markers (CD34, CD45) and monocyte marker (CD14).
Figure 2010268715
In addition, mesenchymal cell markers, endothelial cell markers, and hematopoietic cell markers were analyzed by flow cytometry. The positive rate (%) was shown by the average +/- standard deviation. a: n = 4, b: n = 4, c: n = 3.

このように、SHED及びDPSCsはいずれも、全ての間葉系細胞マーカーについて90%以上の陽性率を示した。この結果は、DPSCs及びBMMSCsと同様にSHEDもMSCsの表現型を持つことを示す。SHEDは、DPSCs及びBMMSCsよりも高い増殖率を示した(p<0.05)(図1G)。   Thus, both SHED and DPSCs showed a positive rate of 90% or more for all mesenchymal cell markers. This result shows that SHED has the phenotype of MSCs as well as DPSCs and BMMSCs. SHED showed a higher growth rate than DPSCs and BMMSCs (p <0.05) (FIG. 1G).

(2)SHED及びDPSCsの遺伝子発現プロファイル
高い増殖率を示すことから、SHED及びDPSCsは、BMMSCsの代替として、細胞ベースの治療に有用であると考えられる。そこで、SHED及びDPSCsに的を絞り、更に検討を加えることにした。SHEDとDPSCsの遺伝子発現プロファイルを比較するため、cDNAマイクロアレイを使用した。解析の結果、41,078遺伝子の内、4,386遺伝子について、SHEDとDPSCsの間で発現レベルの2倍以上の差を認めた(2,159遺伝子がSHEDで発現レベルが上昇、2,227遺伝子がSHEDで発現レベルが低下)。
(2) Gene expression profiles of SHED and DPSCs Since they show a high growth rate, SHED and DPSCs are considered to be useful for cell-based therapy as an alternative to BMMSCs. Therefore, we focused on SHED and DPSCs and decided to add further studies. A cDNA microarray was used to compare gene expression profiles of SHED and DPSCs. As a result of the analysis, among 41,078 genes, 4,386 genes showed a difference of more than double the expression level between SHED and DPSCs (2,159 genes were increased by SHED and 2,227 genes were decreased by SHED. ).

(3)遺伝子オントロジー解析
DPSCsに比較してSHEDで濃縮される遺伝子(enrichment gene)のカテゴリーを決定するため、GeneSpring GX 10.0ソフトウエア(表3)遺伝子オントロジー(GO)解析を施行した。

Figure 2010268715
(3) Gene ontology analysis
GeneSpring GX 10.0 software (Table 3) gene ontology (GO) analysis was performed to determine the category of enriched genes in SHED compared to DPSCs.
Figure 2010268715

最も顕著なGOカテゴリーは細胞外マトリックス関連のものであった。解剖学的構造(anatomical structure)、多細胞生物(multicellular organism)及び血管(blood vessel)に関連遺伝子等、発達プロセスに関連した遺伝子もSHEDに特徴的な濃縮遺伝子カテゴリーであった。   The most prominent GO category was related to extracellular matrix. Genes related to developmental processes, such as genes related to anatomical structures, multicellular organisms, and blood vessels, were also a category of concentrated genes characteristic of SHED.

(4)パスウェイ解析
発現上昇(アップレギュレート)及び発現低下(ダウンレギュレート)については2倍の変化をカットオフとし、p値については0.05をカットオフとして、解析すべき遺伝子を抽出した。最も有意なパスウェイの一つは細胞増殖であった。細胞増殖のネットワークを図2に示す。コラーゲン(Col I、III、VII、XIII)やプロテオグリカン(glypican、versican)など、細胞外マトリックス遺伝子が細胞増殖パスウェイに含まれる。また、線維芽細胞増殖因子(FGF)、トランスフォーミング成長因子β(TGF-β)、結合組織成長因子(CTGF)、神経成長因子(NGF)、及び等及び骨形態形成タンパク質(BMP)等の成長因子がこのパスウェイに関係する。
(4) Pathway analysis Genes to be analyzed were extracted with an expression increase (up-regulation) and expression decrease (down-regulation) with a 2-fold change as a cut-off and a p-value of 0.05 as a cut-off. One of the most significant pathways was cell proliferation. A network of cell proliferation is shown in FIG. Extracellular matrix genes such as collagen (Col I, III, VII, XIII) and proteoglycans (glypican, versican) are included in the cell proliferation pathway. Also, growth of fibroblast growth factor (FGF), transforming growth factor β (TGF-β), connective tissue growth factor (CTGF), nerve growth factor (NGF), etc. and bone morphogenetic protein (BMP) Factors are related to this pathway.

(5)リアルタイムPCR解析
SHEDにおいて細胞増殖パスウェイが重要であることを確認するため、リアルタイムPCRを利用して関連遺伝子の発現パターンを評価した(図3)。DPSCsに比較してSHEDではFGF2、TGF-β、Col I及びCol IIIが有意に高発現していた(p<0.05)。この結果はマイクロアレイ解析の結果と符合する。
(5) Real-time PCR analysis
In order to confirm the importance of cell proliferation pathway in SHED, the expression pattern of related genes was evaluated using real-time PCR (FIG. 3). Compared with DPSCs, SHED showed significantly higher expression of FGF2, TGF-β, Col I and Col III (p <0.05). This result agrees with the result of microarray analysis.

3.考察
本研究では、SHEDの特徴をDPSCsと比較した。また、組織工学及び再生医療に利用される幹細胞の標準とみなされてきたBMMSCsとも比較した。その結果、SHEDが高い増殖能を備えることに加え、細胞外マトリックスに富むことが示され、幹細胞を利用した治療用の細胞源として極めて有用であることが明らかとなった。SHEDは骨芽細胞、軟骨芽細胞、脂肪細胞、神経細胞等、様々な細胞へ分化する能力を有する(参考文献10〜12)。過去の報告によればSHEDは線維性骨や象牙質用構造を形成する能力を示す(参考文献12、17、18)。一方、永久歯歯髄から分離されるDPSCsは(参考文献9)、歯組織の再生のみならず全身性疾患の治療にも有用であると考えられている(参考文献13〜15)。DPSCsとBMMSCsの特徴を比較した報告はいくつか存在する(参考文献16、19〜21)。cDNAマイクロアレイ解析ではDPSCsとBMMSCSは類似の遺伝子発現プロファイルを示すものの(参考文献16、19)、両者の多分化能は異なる(参考文献20、21)。この事実は、幹細胞の特徴が一様でなく、その由来(採取源)に依存することを示唆する。過去の報告では、SHEDと成人DPSCsの相異点は、免疫不全マウスの皮下に移植した際にSHEDは骨形成を誘導するのに対し、DPSCsは象牙質/歯髄様構造を形成したことである(参考文献9、10、18)。しかしながら、SHEDとDPSCの違いについてはほとんど不明であった。
3. Discussion In this study, the characteristics of SHED were compared with those of DPSCs. It was also compared with BMMSCs that have been regarded as a standard for stem cells used in tissue engineering and regenerative medicine. As a result, it was shown that SHED has a high proliferation ability and is rich in extracellular matrix, and was found to be extremely useful as a cell source for treatment using stem cells. SHED has the ability to differentiate into various cells such as osteoblasts, chondroblasts, adipocytes, and nerve cells (reference documents 10 to 12). Previous reports show that SHED has the ability to form fibrous bone and dentin structures (Refs. 12, 17, 18). On the other hand, DPSCs isolated from permanent dental pulp (Reference 9) are considered to be useful not only for the regeneration of dental tissues but also for the treatment of systemic diseases (References 13 to 15). There are several reports comparing the characteristics of DPSCs and BMMSCs (Refs. 16, 19-21). In the cDNA microarray analysis, DPSCs and BMMSCS show similar gene expression profiles (References 16 and 19), but their pluripotency is different (References 20 and 21). This fact suggests that the characteristics of stem cells are not uniform and depend on their origin (collection source). In previous reports, the difference between SHED and adult DPSCs was that SHED induced bone formation when implanted subcutaneously in immunodeficient mice, whereas DPSCs formed dentin / dental pulp-like structures. (References 9, 10, 18). However, the difference between SHED and DPSC was largely unknown.

本研究によってSHED、DPSCs及びBMMSCsの全てが、間葉系幹細胞マーカーの一つであるSTRO-1(参考文献10、22)陽性であることが明らかとなった。FACS解析の結果からはSHED及びDPSCsのいずれも、ほとんどの間葉系幹細胞マーカーに関して陽性を示す一方で、内皮細胞マーカー、造血細胞マーカー及び単球マーカーに関して陰性を示した。発現パターンはBMMSCsに類似したものであった。これらの結果は、DPSCs同様、SHEDは間葉系幹細胞の表現型を有するが、内皮細胞や造血細胞の表現型を有しないことを示唆する。   This study revealed that all of SHED, DPSCs, and BMMSCs were positive for STRO-1 (References 10 and 22), which is one of the mesenchymal stem cell markers. The results of FACS analysis showed that both SHED and DPSCs were positive for most mesenchymal stem cell markers, but negative for endothelial cell markers, hematopoietic cell markers, and monocyte markers. The expression pattern was similar to BMMSCs. These results suggest that, like DPSCs, SHED has a mesenchymal stem cell phenotype but no endothelial or hematopoietic cell phenotype.

高い増殖能を有することは、体性幹細胞における最も重要な特徴の一つである(参考文献23)。BrdUを用いた実験の結果、SHED、DPSCs及びBMMSCの中でSHEDが最も高い増殖率を示した。また、パスウェイ解析の結果、DPSCsに比較してSHEDでは細胞増殖のネットワークが活性化されており、このことが、SHEDがDPSCsよりも高い増殖率を示す理由であると考えられる。マイクロアレイ解析の結果によって、このパスウェイと関連するFGF、TGF-β、CTGF、NGF及びBMP等の成長因子をSHEDが高発現することが明らかとなった。FGF2は線維芽細胞、血管内皮細胞、神経外胚葉細胞及び骨芽細胞等、様々な細胞の増殖を促進するサイトカインである。FGF2はまた、組織新生及び創傷治癒のプロセスにおける細胞外マトリックス生成を調節する。FGF2がDPSCsに対して細胞増殖作用及び軟骨芽細胞への分化誘導作用を示すことが報告されている(参考文献24、25)。従って、FGF2はSHEDにおいても細胞増殖や細胞外マトリックスの発現を促進するのかもしれない。TGF-βファミリー(TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3)は細胞増殖の調節、細胞外マトリックスの形成、分化、遊走及びアポトーシスに関して重要な役割を果たす。歯髄細胞に全てのアイソフォームの存在が認められている(参考文献26)。今回の実験ではDPSCsに比較してSHEDにTGD-β2及びTGF-β3の高発現を認めた。TGF-β2は細胞増殖及びコラーゲン合成を刺激することが報告されている(参考文献27、28)。このことを考慮すると、SHEDの生物学的活性の調節にTGF-β2が関与していることが予想される。また、SHEDで高発現が認められたCTGFはTGF-βが誘導する細胞増殖、マトリックス合成、血管形成、遊走及びMSCsの骨芽細胞系譜への分化に関与するマトリックスシグナル分子である(参考文献29)。今回得られた結果は、TGF-β及びCTGFがSHEDの生物学的機能の調節に重要な役割を果たすことを示唆する。   Having a high proliferative ability is one of the most important features in somatic stem cells (Reference 23). As a result of experiments using BrdU, SHED showed the highest growth rate among SHED, DPSCs and BMMSC. Moreover, as a result of pathway analysis, the cell proliferation network is activated in SHED as compared with DPSCs, and this is considered to be the reason why SHED exhibits a higher proliferation rate than DPSCs. The results of microarray analysis revealed that SHED highly expresses growth factors such as FGF, TGF-β, CTGF, NGF and BMP associated with this pathway. FGF2 is a cytokine that promotes the growth of various cells such as fibroblasts, vascular endothelial cells, neuroectodermal cells, and osteoblasts. FGF2 also regulates extracellular matrix production in the process of tissue neogenesis and wound healing. It has been reported that FGF2 exhibits a cell proliferation action and a chondroblast differentiation inducing action on DPSCs (Reference Documents 24 and 25). Therefore, FGF2 may promote cell proliferation and extracellular matrix expression even in SHED. The TGF-β family (TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3) plays an important role in the regulation of cell proliferation, extracellular matrix formation, differentiation, migration and apoptosis. The presence of all isoforms in dental pulp cells has been observed (Ref. 26). In this experiment, high expression of TGD-β2 and TGF-β3 was observed in SHED compared to DPSCs. TGF-β2 has been reported to stimulate cell proliferation and collagen synthesis (Refs. 27, 28). Considering this, it is expected that TGF-β2 is involved in the regulation of SHED biological activity. CTGF, which is highly expressed in SHED, is a matrix signal molecule involved in TGF-β-induced cell proliferation, matrix synthesis, angiogenesis, migration, and differentiation of MSCs into the osteoblast lineage (Reference 29 ). The results obtained here suggest that TGF-β and CTGF play an important role in the regulation of SHED biological functions.

GO解析の結果、SHEDにおいて最も顕著に発現上昇が認められた遺伝子カテゴリーは細胞外マトリックス(特にコラーゲン)に関係するものであった。コラーゲンは細胞外マトリックスの主要成分であり、細胞外マトリックスの生物学的及び構造的統合性の維持に重要な役割を果たす(参考文献30)。コラーゲンは細胞の足場としても重要である。従って、コラーゲンの産生が亢進していることは、SHEDが組織工学における幹細胞源として有利であることを示す。加えて、パスウェイ解析の結果、コラーゲン(Col I、III、VII、XIII)及びプロテオグリカン(glypican、versican)が細胞増殖のネットワークに関与することが示された。このことは、これらの細胞外マトリックス因子がSHEDにおいて細胞増殖を促進していることを示唆する。   As a result of GO analysis, the gene category in which expression was most markedly increased in SHED was related to extracellular matrix (especially collagen). Collagen is a major component of the extracellular matrix and plays an important role in maintaining the biological and structural integrity of the extracellular matrix (Ref. 30). Collagen is also important as a cell scaffold. Therefore, the enhanced production of collagen indicates that SHED is advantageous as a stem cell source in tissue engineering. In addition, as a result of pathway analysis, collagen (Col I, III, VII, XIII) and proteoglycan (glypican, versican) were shown to be involved in the cell proliferation network. This suggests that these extracellular matrix factors promote cell proliferation in SHED.

本研究によって明らかとなった遺伝子発現プロファイルはSHEDの幹細胞としての特徴、特に高い増殖能を理解する上で極めて重要である。組織工学や細胞を利用した治療等、様々な医療用途においてMSCsが利用される理由の一つはその高い増殖能にある。このことに鑑みれば、SHEDが高い増殖能を示すことは臨床応用する上での大きな利点となる。更に、細胞外マトリックスや成長因子に富むことは、再生医療に利用する幹細胞源として好ましい。今回明らかとなったSHEDに特徴的なパスウェイ及び遺伝子はSHEDが臨床上、非常に有用な幹細胞源であることを裏付けるといえる。   The gene expression profile revealed by this study is extremely important for understanding the characteristics of SHED as stem cells, especially high proliferation ability. One of the reasons why MSCs are used in various medical applications such as tissue engineering and cell-based treatment is their high proliferation ability. In view of this, it is a great advantage in clinical application that SHED exhibits high proliferation ability. Furthermore, being rich in extracellular matrix and growth factors is preferable as a stem cell source used for regenerative medicine. The pathways and genes characteristic of SHED revealed this time can be said to support that SHED is a very useful stem cell source clinically.

本発明によれば、歯髄幹細胞の効率的利用や品質の維持を図ることができる。本発明は、歯髄幹細胞の臨床応用を支える技術としてその利用価値は非常に高い。   According to the present invention, efficient use and maintenance of quality of dental pulp stem cells can be achieved. The present invention is very useful as a technology that supports clinical application of dental pulp stem cells.

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications may be included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims.
The contents of papers, published patent gazettes, patent gazettes, and the like specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.

(参考文献)
[1] P. A. Zuk, M. Zhu, P. Ashjian, D. A. De Ugarte, J. I. Huang, H. Mizuno, Z. C. Alfonso, J. K. Fraser, P. Benhaim, M. H. Hedrick, Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells, Mol. Biol. Cell. 13 (2002) 4279-95.
[2] H. E. Young, T. A. Steele, R.A. Bray, J. Hudson, J. A. Floyd, K. Hawkins, K. Thomas, T. Austin, C. Edwards, J. Cuzzourt, M. Duenzl, PA. Lucas, AC. Black Jr., Human reserve pluripotent mesenchymal stem cells are present in the connective tissues of skeletal muscle and dermis derived from fetal, adult, and geriatric donors, Anat. Rec. 264 (2001) 51-62.
[3] Y. A. Romanov, V. A. Svintsitskaya, V. N. Smirnov, Searching for alternative sources of postnatal human mesenchymal stem cells: candidate MSC-like cells from umbilical cord, Stem Cells. 21 (2003) 105-10.
[4] P. S. In 't Anker, S. A. Scherjon, C. Kleijburg-van der Keur, G. M. de Groot-Swings, F. H. Claas, W. E. Fibbe, H. H. Kanhai, Isolation of mesenchymal stem cells of fetal or maternal origin from human placenta, Stem Cells. 22 (2004) 1338-45.
[5] Y. Yamada, M. Ueda, H. Hibi, T. Nagasaka, Translational research for injectable tissue-engineered bone regeneration using mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma-from basic research to clinical case study, Cell Transplant. 13 (2004) 343-55.
[6] Y. Yamada, M. Ueda, H. Hibi, S. Baba, A novel approach to periodontal tissue regeneration with mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma using tissue engineering technology: A clinical case report. Int J Periodontics Restorative Dent 26 (2006), 363-9.
[7] Y. Yamada, S. Nakamura, K. Ito, T. Kohgo, H. Hibi, T. Nagasaka, M. Ueda, Injectable tissue-engineered bone using autogenous bone marrow-derived stromal cells for maxillary sinus augmentation: clinical application report from a 2-6-year follow-up, Tissue Eng. 14 (2008) 1699-707.
[8] S. Kern, H. Eichler, J. Stoeve, H. Kluter, K. Bieback, Comparative analysis of mesenchymal stem cells from bone marrow, umbilical cord blood, or adipose tissue, Stem Cells. 24 (2006) 1294-301.
[9] S. Gronthos, M. Mankani, J. Brahim, P. G. Robey, S. Shi, Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in vivo, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97 (2000) 13625-30.
[10] M. Miura, S. Gronthos, M. Zhao, B. Lu, L. W. Fisher, P. G. Robey, S. Shi, SHED: Stem cells from human exfoliated deciduous teeth, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 100 (2003) 5807-12.
[11] S. Gronthos, J. Brahim, W. Li, L.W. Fisher, N. Cherman, A. Boyde, P. DenBesten, P.G. Robey, S. Shi, Stem cell properties of human dental pulp stem cells, J. Dent. Res. 81 (2002) 531-5.
[12] R. d’Aquino, G. Papaccio, G. Laino, A. Graziano, Dental pulp stem cells: A promising tool for bone regeneration, Stem Cell Rev. 4 (2008) 21-26.
[13] A. Arthur, G. Rychkov, S. Shi, S. A. Koblar, S. Gronthos, Adult human dental pulp stem cells differentiate toward functionally active neurons under appropriate environmental cues, Stem Cells. 26 (2008) 1787-95.
[14] C. Gandia, A. Arminan, J. M. Garcia-Verdugo, E. Lledo, A. Ruiz, M. D. Minana, J. Sanchez-Torrijos, R. Paya, V. Mirabet, F. Carbonell-Uberos, M. Llop, J. A. Montero, P. Sepulveda, Human dental pulp stem cells improve left ventricular function, induce angiogenesis, and reduce infarct size in rats with acute myocardial infarction, Stem Cells. 26 (2008) 638-45.
[15] K. Iohara, L. Zheng, H. Wake, M. Ito, J. Nabekura, H. Wakita, H. Nakamura, T. Into, K. Matsushita, M. Nakashima, A novel stem cell source for vasculogenesis in ischemia: subfraction of side population cells from dental pulp, Stem Cells. 26 (2008) 2408-18.
[16] Y. Yamada, A. Fujimoto, A. Ito, R. Yoshimi, M. Ueda, Cluster analysis and gene expression profiles: A cDNA microarray system-based comparison between human dental pulp stem cells (hDPSCs) and human mesenchymal stem cells (hMSCs) for tissue engineering cell therapy. Biomaterials 27 (2006) 3766-81.
[17] G. Laino, A. Graziano, R. d’Aquino, G. Pirozzi, V. Lanza, S. Valiante, A. D. Rosa, F. Naro, E. Vivarelli, G. Papaccio, An approachable human adult stem cell source for hard-tissue engineering, J. Cell. Physiol. 206 (2006) 693-701.
[18] B.M. Seo, W. Sonoyama, T. Yamaza, C. Coppe, T. Kikuiri, K. Akiyama, J.S. Lee, S. Shi, SHED repair critical-size calvarial defects in mice, Oral Disease 14 (2008) 428-34.
[19] S. Shi, P.G. Robey, S. Gronthos, Comparison of human dental pulp and bone marrow stromal stem cells by cDNA microarray analysis, Bone 29 (2001) 532-39.
[20] S. Batouli, M. Miura, J. Brahim, T. W. Tsutsui, L. W. Fisher, S. Gronthos, P. G. Robey, S. Shi, Comparison of stem-cell-mediated osteogenesis and dentinogenesis, J. Dent. Res. 82 (2003) 976-81.
[21] W. Zhang, X. F. Walboomers, G. J. van Osch, J. D. van den, J. A. Jansen, Hard tissue formation in a porous HA/TCP ceramic scaffold loaded with stromal cells derived from dental pulp and bone marrow, Tissue Eng. Part A. 14 (2008) 285-94.
[22] B.D. MacArthur, R.S. Tare, K. Murawski, R.O. Oreffo, Identification of candidate regulators of multipotency in human skeletal progenitor cells, Biochem. Biophys. Res. Commun. 377 (2008) 68-72.
[23] P. G. Robey, Stem cells near the century mark, J. Clin. Invest. 105 (2000) 1489-91.
[24] H. He, J. Yu, Y. Liu, S. Lu, H. Liu, J. Shi, Y. Jin, Effects of FGF2 and TGFbeta1 on the differentiation of human dental pulp stem cells in vitro, Cell Biol. Int. 32 (2008) 827-34.
[25] K. Nakao, M. Itoh, Y. Tomita, Y. Tomooka, T. Tsuji, FGF-2 potently induces both proliferation and DSP expression in collagen type I gel cultures of adult incisor immature pulp cells, Biochem. Biophys. Res. Commun. 325 (2004) 1052-9.
[26] A. J. Sloan, H. Perry, J. B. Matthews, A. J. Smith, Transforming growth factor-beta isoform expression in mature human healthy and carious molar teeth, Histochem. J. 32 (2000) 247-52.
[27] S. W. Lee, K. Y. Choi, J. Y. Cho, S. H. Jung, K. B. Song, E. K. Park, J. Y. Choi, H. I. Shin, S. Y. Kim, K. M. Woo, J. H. Baek, S. H. Nam, Y. J. Kim, H. J. Kim, H. M. Ryoo, TGF-beta2 stimulates cranial suture closure through activation of the Erk-MAPK pathway, J. Cell Biochem. 98 (2006) 981-91.
[28] C.P. Chan, W. H. Lan, M. C. Chang, Y. J. Chen, W. C. Lan, H. H. Chang, J. H. Jeng, Effects of TGF-betas on the growth, collagen synthesis and collagen lattice contraction of human dental pulp fibroblasts in vitro, Arch. Oral. Biol. 50 (2005) 469-79.
[29] Q. Luo, Q. Kang, W. Si, W. Jiang, J. K. Park, Y. Peng, X. Li, H. H. Luu, J. Luo, A. G. Montag, R. C. Haydon, T. C. He, Connective tissue growth factor (CTGF) is regulated by Wnt and bone morphogenetic proteins signaling in osteoblast differentiation of mesenchymal stem cells, J. Biol. Chem. 279 (2004) 55958-68.
[30] L. Cen, W. Liu, L. Cui, W. Zhang, Y. Cao, Collagen tissue engineering: development of novel biomaterials and applications, Pediatr. Res. 63 (2008) 492-6.
(References)
[1] PA Zuk, M. Zhu, P. Ashjian, DA De Ugarte, JI Huang, H. Mizuno, ZC Alfonso, JK Fraser, P. Benhaim, MH Hedrick, Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells, Mol Biol. Cell. 13 (2002) 4279-95.
[2] HE Young, TA Steele, RA Bray, J. Hudson, JA Floyd, K. Hawkins, K. Thomas, T. Austin, C. Edwards, J. Cuzzourt, M. Duenzl, PA. Lucas, AC. Black Jr., Human reserve pluripotent mesenchymal stem cells are present in the connective tissues of skeletal muscle and dermis derived from fetal, adult, and geriatric donors, Anat.Rec. 264 (2001) 51-62.
[3] YA Romanov, VA Svintsitskaya, VN Smirnov, Searching for alternative sources of postnatal human mesenchymal stem cells: candidate MSC-like cells from umbilical cord, Stem Cells. 21 (2003) 105-10.
[4] PS In 't Anker, SA Scherjon, C. Kleijburg-van der Keur, GM de Groot-Swings, FH Claas, WE Fibbe, HH Kanhai, Isolation of mesenchymal stem cells of fetal or maternal origin from human placenta, Stem Cells. 22 (2004) 1338-45.
[5] Y. Yamada, M. Ueda, H. Hibi, T. Nagasaka, Translational research for injectable tissue-engineered bone regeneration using mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma-from basic research to clinical case study, Cell Transplant. 13 (2004) 343-55.
[6] Y. Yamada, M. Ueda, H. Hibi, S. Baba, A novel approach to periodontal tissue regeneration with mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma using tissue engineering technology: A clinical case report. Int J Periodontics Restorative Dent 26 (2006), 363-9.
[7] Y. Yamada, S. Nakamura, K. Ito, T. Kohgo, H. Hibi, T. Nagasaka, M. Ueda, Injectable tissue-engineered bone using autogenous bone marrow-derived stromal cells for maxillary sinus augmentation: clinical application report from a 2-6-year follow-up, Tissue Eng. 14 (2008) 1699-707.
[8] S. Kern, H. Eichler, J. Stoeve, H. Kluter, K. Bieback, Comparative analysis of mesenchymal stem cells from bone marrow, umbilical cord blood, or adipose tissue, Stem Cells. 24 (2006) 1294- 301.
[9] S. Gronthos, M. Mankani, J. Brahim, PG Robey, S. Shi, Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in vivo, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97 (2000) 13625-30.
[10] M. Miura, S. Gronthos, M. Zhao, B. Lu, LW Fisher, PG Robey, S. Shi, SHED: Stem cells from human exfoliated deciduous teeth, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100 ( 2003) 5807-12.
[11] S. Gronthos, J. Brahim, W. Li, LW Fisher, N. Cherman, A. Boyde, P. DenBesten, PG Robey, S. Shi, Stem cell properties of human dental pulp stem cells, J. Dent Res. 81 (2002) 531-5.
[12] R. d'Aquino, G. Papaccio, G. Laino, A. Graziano, Dental pulp stem cells: A promising tool for bone regeneration, Stem Cell Rev. 4 (2008) 21-26.
[13] A. Arthur, G. Rychkov, S. Shi, SA Koblar, S. Gronthos, Adult human dental pulp stem cells differentiate toward functionally active neurons under appropriate environmental cues, Stem Cells. 26 (2008) 1787-95.
[14] C. Gandia, A. Arminan, JM Garcia-Verdugo, E. Lledo, A. Ruiz, MD Minana, J. Sanchez-Torrijos, R. Paya, V. Mirabet, F. Carbonell-Uberos, M. Llop , JA Montero, P. Sepulveda, Human dental pulp stem cells improve left ventricular function, induce angiogenesis, and reduce infarct size in rats with acute myocardial infarction, Stem Cells. 26 (2008) 638-45.
[15] K. Iohara, L. Zheng, H. Wake, M. Ito, J. Nabekura, H. Wakita, H. Nakamura, T. Into, K. Matsushita, M. Nakashima, A novel stem cell source for vasculogenesis in ischemia: subfraction of side population cells from dental pulp, Stem Cells. 26 (2008) 2408-18.
[16] Y. Yamada, A. Fujimoto, A. Ito, R. Yoshimi, M. Ueda, Cluster analysis and gene expression profiles: A cDNA microarray system-based comparison between human dental pulp stem cells (hDPSCs) and human mesenchymal stem cells (hMSCs) for tissue engineering cell therapy.Biomaterials 27 (2006) 3766-81.
[17] G. Laino, A. Graziano, R. d'Aquino, G. Pirozzi, V. Lanza, S. Valiante, AD Rosa, F. Naro, E. Vivarelli, G. Papaccio, An approachable human adult stem cell source for hard-tissue engineering, J. Cell. Physiol. 206 (2006) 693-701.
[18] BM Seo, W. Sonoyama, T. Yamaza, C. Coppe, T. Kikuiri, K. Akiyama, JS Lee, S. Shi, SHED repair critical-size calvarial defects in mice, Oral Disease 14 (2008) 428 -34.
[19] S. Shi, PG Robey, S. Gronthos, Comparison of human dental pulp and bone marrow stromal stem cells by cDNA microarray analysis, Bone 29 (2001) 532-39.
[20] S. Batouli, M. Miura, J. Brahim, TW Tsutsui, LW Fisher, S. Gronthos, PG Robey, S. Shi, Comparison of stem-cell-mediated osteogenesis and dentinogenesis, J. Dent. Res. 82 (2003) 976-81.
[21] W. Zhang, XF Walboomers, GJ van Osch, JD van den, JA Jansen, Hard tissue formation in a porous HA / TCP ceramic scaffold loaded with stromal cells derived from dental pulp and bone marrow, Tissue Eng. 14 (2008) 285-94.
[22] BD MacArthur, RS Tare, K. Murawski, RO Oreffo, Identification of candidate regulators of multipotency in human skeletal progenitor cells, Biochem. Biophys. Res. Commun. 377 (2008) 68-72.
[23] PG Robey, Stem cells near the century mark, J. Clin. Invest. 105 (2000) 1489-91.
[24] H. He, J. Yu, Y. Liu, S. Lu, H. Liu, J. Shi, Y. Jin, Effects of FGF2 and TGFbeta1 on the differentiation of human dental pulp stem cells in vitro, Cell Biol Int. 32 (2008) 827-34.
[25] K. Nakao, M. Itoh, Y. Tomita, Y. Tomooka, T. Tsuji, FGF-2 potently induces both proliferation and DSP expression in collagen type I gel cultures of adult incisor immature pulp cells, Biochem. Biophys. Res. Commun. 325 (2004) 1052-9.
[26] AJ Sloan, H. Perry, JB Matthews, AJ Smith, Transforming growth factor-beta isoform expression in mature human healthy and carious molar teeth, Histochem. J. 32 (2000) 247-52.
[27] SW Lee, KY Choi, JY Cho, SH Jung, KB Song, EK Park, JY Choi, HI Shin, SY Kim, KM Woo, JH Baek, SH Nam, YJ Kim, HJ Kim, HM Ryoo, TGF- beta2 stimulates cranial suture closure through activation of the Erk-MAPK pathway, J. Cell Biochem. 98 (2006) 981-91.
[28] CP Chan, WH Lan, MC Chang, YJ Chen, WC Lan, HH Chang, JH Jeng, Effects of TGF-betas on the growth, collagen synthesis and collagen lattice contraction of human dental pulp fibroblasts in vitro, Arch. Biol. 50 (2005) 469-79.
[29] Q. Luo, Q. Kang, W. Si, W. Jiang, JK Park, Y. Peng, X. Li, HH Luu, J. Luo, AG Montag, RC Haydon, TC He, Connective tissue growth factor (CTGF) is regulated by Wnt and bone morphogenetic proteins signaling in osteoblast differentiation of mesenchymal stem cells, J. Biol. Chem. 279 (2004) 55958-68.
[30] L. Cen, W. Liu, L. Cui, W. Zhang, Y. Cao, Collagen tissue engineering: development of novel biomaterials and applications, Pediatr. Res. 63 (2008) 492-6.

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Claims (16)

以下のステップ(1)及び(2)を含む、乳歯歯髄幹細胞の培養法:
(1)乳歯歯髄幹細胞を用意し、培養するステップ;
(2)培養中の前記乳歯歯髄幹細胞について、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子の発現レベルを検出し、検出結果に基づき細胞の品質を判定するステップ。
A method for culturing deciduous dental pulp stem cells comprising the following steps (1) and (2):
(1) A step of preparing and cultivating deciduous dental pulp stem cells;
(2) The expression level of one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III is detected for the deciduous dental pulp stem cells in culture, and the cell quality is determined based on the detection results. Step to do.
検出した発現レベルが高いことが高品質であることの指標となる、請求項1に記載の培養法。   The culture method according to claim 1, wherein a high expression level detected is an indicator of high quality. ステップ(2)において、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIの全てについて発現レベルを検出する、請求項1又は2に記載の培養法。   The culture method according to claim 1 or 2, wherein in step (2), the expression level is detected for all of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III. 以下のステップ(3)を更に含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の培養法:
(3)培養中の前記乳歯歯髄幹細胞について、CD13、CD29、CD44及びCD73からなる群より選択される一以上の細胞表面マーカーの発現の有無を調べるステップ。
The culture method according to any one of claims 1 to 3, further comprising the following step (3):
(3) A step of examining the presence or absence of expression of one or more cell surface markers selected from the group consisting of CD13, CD29, CD44 and CD73 for the deciduous dental pulp stem cells in culture.
ステップ(1)における培養が、FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で実施される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の培養法。   One or more substances selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I, collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer in step (1) The culture method according to any one of claims 1 to 4, which is carried out in the presence of. 乳歯歯髄幹細胞を用意し、FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で培養するステップ、を含む、乳歯歯髄幹細胞の培養法。   Prepare deciduous dental pulp stem cells, and one or more substances selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I, collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer. Culturing in the presence of deciduous dental pulp stem cells. 以下のステップ(1)及び(2)を含む、乳歯歯髄幹細胞の品質判定法:
(1)乳歯歯髄幹細胞を用意するステップ;
(2)前記乳歯歯髄幹細胞について、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子の発現レベルを検出し、検出結果に基づき細胞の品質を判定するステップ。
A method for determining the quality of deciduous dental pulp stem cells, comprising the following steps (1) and (2):
(1) a step of preparing deciduous dental pulp stem cells;
(2) A step of detecting the expression level of one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III for the deciduous dental pulp stem cells, and determining the quality of the cells based on the detection results.
検出した発現レベルが高いことが高品質であることの指標となる、請求項7に記載の品質判定法。   The quality determination method according to claim 7, wherein a high expression level detected is an indicator of high quality. ステップ(2)において、FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIの全てについて発現レベルを検出する、請求項7又は8に記載の品質判定法。   The quality determination method according to claim 7 or 8, wherein in step (2), expression levels are detected for all of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III. 以下のステップ(3)を更に含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載の品質判定法:
(3)前記乳歯歯髄幹細胞について、CD13、CD29、CD44及びCD73からなる群より選択される一以上の細胞表面マーカーの発現の有無を調べるステップ。
The quality judgment method according to any one of claims 7 to 9, further comprising the following step (3):
(3) A step of examining the presence or absence of expression of one or more cell surface markers selected from the group consisting of CD13, CD29, CD44 and CD73 for the deciduous dental pulp stem cells.
FGF2、TGF-β、コラーゲンI及びコラーゲンIIIからなる群より選択される一以上の因子が高発現するように遺伝子改変することを特徴とする、永久歯歯髄幹細胞の増殖能を高める方法。   A method for enhancing the proliferative ability of permanent dental pulp stem cells, characterized by genetic modification so that one or more factors selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I and collagen III are highly expressed. 以下のステップ(1)及び(2)を含む、永久歯歯髄幹細胞の培養法:
(1)永久歯歯髄幹細胞を用意するステップ;
(2)FGF2、TGF-β、コラーゲンI、コラーゲンIII、FGF2誘導物質、TGF-β誘導物質、コラーゲンI誘導物質及びコラーゲンIII誘導物質からなる群より選択される一以上の物質の存在下で培養するステップ。
A method for culturing permanent dental pulp stem cells comprising the following steps (1) and (2):
(1) preparing permanent dental pulp stem cells;
(2) Culture in the presence of one or more substances selected from the group consisting of FGF2, TGF-β, collagen I, collagen III, FGF2 inducer, TGF-β inducer, collagen I inducer and collagen III inducer Step to do.
永久歯歯髄幹細胞が、請求項11に記載の方法を適用して得られた、増殖能が高められた永久歯歯髄幹細胞である、請求項12に記載の培養法。   The culture method according to claim 12, wherein the permanent dental pulp stem cells are permanent dental pulp stem cells having an increased proliferation ability obtained by applying the method according to claim 11. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の培養法で培養した乳歯歯髄幹細胞、請求項7〜10のいずれか一項に記載の品質判定法で品質を確認した乳歯歯髄幹細胞、又は請求項12若しくは13に記載の培養法で培養した永久歯歯髄幹細胞からなる治療用細胞。   The deciduous dental pulp stem cell cultured by the culture method according to any one of claims 1 to 6, the deciduous dental pulp stem cell whose quality has been confirmed by the quality judgment method according to any one of claims 7 to 10, or A therapeutic cell comprising a permanent dental pulp stem cell cultured by the culture method according to 12 or 13. 骨組織、軟骨組織、神経組織、皮膚組織、毛髪組織、歯周組織又は血管組織の再生用、或いは全身性疾患の治療用である、請求項14に記載の治療用細胞。   The therapeutic cell according to claim 14, which is used for regeneration of bone tissue, cartilage tissue, nerve tissue, skin tissue, hair tissue, periodontal tissue or vascular tissue, or treatment of a systemic disease. 請求項14又は15に記載の治療用細胞を構成成分とした治療用組成物。   The therapeutic composition which uses the therapeutic cell of Claim 14 or 15 as a component.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011219432A (en) * 2010-04-13 2011-11-04 Nagoya Univ Therapeutic composition for neurological disorder comprising dental pulp stem cell
WO2013146992A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 日本ケミカルリサーチ株式会社 Method for producing pluripotent stem cells derived from dental pulp
WO2014126175A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 国立大学法人名古屋大学 Composition for preventing or treating diabetes
WO2014185470A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 株式会社再生医療推進機構 Method for producing graft material for treating nerve damage
WO2014196503A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 学校法人日本大学 Material for regeneration of periodontal tissue
WO2020027163A1 (en) 2018-07-31 2020-02-06 Jcrファーマ株式会社 Method for producing dental pulp-derived cells
JP2021509291A (en) * 2017-12-27 2021-03-25 玄 鈴木 Cardiosphere-derived cell sheet, and the method and use of its manufacture
WO2021153719A1 (en) 2020-01-30 2021-08-05 Jcrファーマ株式会社 Medicinal composition comprising dental pulp-derived cells
CN116804226A (en) * 2023-08-25 2023-09-26 北京葆来生物科技有限公司 Specific primer group, kit and rapid distinguishing method for distinguishing umbilical cord mesenchymal stem cells and deciduous tooth dental pulp stem cells

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013060609; Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Vol. 97, No. 25, 2000, p. 13625-13630 *
JPN6013060610; 綜合臨牀 Vol. 58, No. 1, 200901, p. 33-35 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011219432A (en) * 2010-04-13 2011-11-04 Nagoya Univ Therapeutic composition for neurological disorder comprising dental pulp stem cell
US10041039B2 (en) 2012-03-29 2018-08-07 Jcr Pharmaceuticals Co., Ltd. Method for producing pluripotent stem cells derived from dental pulp
WO2013146992A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 日本ケミカルリサーチ株式会社 Method for producing pluripotent stem cells derived from dental pulp
WO2014126175A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-21 国立大学法人名古屋大学 Composition for preventing or treating diabetes
WO2014185470A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 株式会社再生医療推進機構 Method for producing graft material for treating nerve damage
CN105378065A (en) * 2013-05-14 2016-03-02 株式会社再生医疗推进机构 Method for producing graft material for treating nerve damage
WO2014196503A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 学校法人日本大学 Material for regeneration of periodontal tissue
JP2021509291A (en) * 2017-12-27 2021-03-25 玄 鈴木 Cardiosphere-derived cell sheet, and the method and use of its manufacture
JP7313375B2 (en) 2017-12-27 2023-07-24 玄 鈴木 Cardiosphere-derived cell sheets and methods of making and using the same
WO2020027163A1 (en) 2018-07-31 2020-02-06 Jcrファーマ株式会社 Method for producing dental pulp-derived cells
KR20210041578A (en) 2018-07-31 2021-04-15 제이씨알 파마 가부시키가이샤 Method for producing pulp-derived cells
WO2021153719A1 (en) 2020-01-30 2021-08-05 Jcrファーマ株式会社 Medicinal composition comprising dental pulp-derived cells
CN116804226A (en) * 2023-08-25 2023-09-26 北京葆来生物科技有限公司 Specific primer group, kit and rapid distinguishing method for distinguishing umbilical cord mesenchymal stem cells and deciduous tooth dental pulp stem cells
CN116804226B (en) * 2023-08-25 2023-11-07 北京葆来生物科技有限公司 Method for distinguishing umbilical cord mesenchymal stem cells from deciduous tooth pulp stem cells

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