JP2011004607A - 幹細胞の未分化状態を維持する新規方法 - Google Patents

幹細胞の未分化状態を維持する新規方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011004607A
JP2011004607A JP2009148337A JP2009148337A JP2011004607A JP 2011004607 A JP2011004607 A JP 2011004607A JP 2009148337 A JP2009148337 A JP 2009148337A JP 2009148337 A JP2009148337 A JP 2009148337A JP 2011004607 A JP2011004607 A JP 2011004607A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
cell
undifferentiated state
expression vector
undifferentiated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009148337A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5645197B2 (ja
Inventor
Masaki Honda
雅規 本田
Takekazu Mikami
剛和 三上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon University
Original Assignee
Nihon University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon University filed Critical Nihon University
Priority to JP2009148337A priority Critical patent/JP5645197B2/ja
Priority to PCT/JP2010/059705 priority patent/WO2010150650A1/ja
Publication of JP2011004607A publication Critical patent/JP2011004607A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5645197B2 publication Critical patent/JP5645197B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0603Embryonic cells ; Embryoid bodies
    • C12N5/0606Pluripotent embryonic cells, e.g. embryonic stem cells [ES]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/06Antihyperlipidemics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/08Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
    • A61P3/10Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/12Antihypertensives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0662Stem cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0696Artificially induced pluripotent stem cells, e.g. iPS
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/50Cell markers; Cell surface determinants
    • C12N2501/599Cell markers; Cell surface determinants with CD designations not provided for elsewhere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

【課題】CD271を用いて間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの未分化状態を維持する方法の提供。
【解決手段】間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの多能性の未分化細胞に、CD271を発現するベクターを導入する、または細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質を直接導入することによって、これらの細胞の未分化状態を維持する。
【選択図】なし

Description

本発明は、CD271(NGFR,nerve growth factor receptor:低親和性神経成長因子レセプターまたはp75NTR、p75 neurotrophin receptor:p75神経成長因子レセプター、以下、CD271とする)を用いて間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの未分化状態を維持する方法に関する。
間葉系幹細胞(以下、MSCsとする)、ES細胞、iPS細胞などの細胞は、未分化であり、多能性を有する細胞として知られている。しかし、長期培養や培養条件の微細な変化によって多能性が喪失されたり、非特異的な分化が誘発されたりするという問題があり、様々な未分化状態を維持する方法が検討されてきた。
例えば、Fibrillarin、AOF2、TIF1β等をコードする遺伝子をこれらの細胞に導入する方法(特許文献1〜3)や、Wntファミリーのタンパク質を含む未分化状態の維持用培地を用いて培養する方法(特許文献4)等が開発されている。
Fibrillarin、AOF2、TIF1βは、マウスES細胞が未分化状態を維持しながら増殖する際に必要となるLIF(leukemia inhibitor factor)存在下で、マウスES細胞に特異的に発現している遺伝子として知られている。しかし、これらは細胞質あるいは核内において発現するため、目的とするタンパク質が発現したか否かを細胞が生きたままの状態で確認することは困難である。従って、導入処理後の細胞集団において、タンパク質を発現している細胞と発現していない細胞を選別することが容易ではなく、それぞれの細胞が混在した状態であるため、その後の実験、解析等の障害となる可能性がある。
通常、この問題を解決するために、遺伝子導入を行う際に、ジェネティシン、ハイグロマイシン等の薬剤に対する耐性遺伝子を同時に導入し、それらの薬剤を用いて細胞を選別する。しかし、この方法はあくまでも薬剤耐性遺伝子の発現を確認するものであって、目的遺伝子の発現そのものを直接的に確認するものではない。また、目的遺伝子を発現している細胞のみを選別するためには、薬剤耐性となった細胞をシングルコロニーから培養する必要があるが、これには長期間の培養が必要となるため、その後の分化に影響を与える可能性も考えられる。従って、Fibrillarin、AOF2、TIF1β等の細胞質あるいは核内において発現する遺伝子を導入する方法はさまざまな問題を含んでいる。
CD271は、従来、神経系の細胞の細胞膜に局在して発現し、神経細胞の発生、生存および分化に関与することが知られていた。そして、近年、MSCsの細胞膜にも特異的に発現していることが示され、MSCsの最適なマーカーとして、CD271を用いた骨髄抽出液などからMSCsを濃縮する方法が開発されている(特許文献5)。
CD271は細胞膜に局在して発現することから、Fibrillarin、AOF2、TIF1β等の細胞質あるいは核内において発現する遺伝子を導入する場合と異なり、CD271を導入した場合に、蛍光ラベルしたCD271に対する抗体を用いることによって、CD271を発現している細胞と発現していない細胞を生きたまま選別することが可能であるという利点がある。
しかし、CD271のMSCsにおける機能については明らかにされておらず、CD271を用いることにより、間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの未分化状態が維持できることも予測されていなかった。
特開2009−72186号公報 特開2009−45004号公報 特開2009−11255号公報 特開2006−345702号公報 特開2009−60840号公報
本発明は、CD271を用いて間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの未分化状態を維持する方法の提供を課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの多能性の未分化細胞に、CD271を発現するベクターを導入する、または細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質を直接導入することによって、これらの細胞の各種細胞系統への分化が抑制され、これらの細胞の未分化状態を維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明者らは、本発明において、CD271を発現するベクターを導入することで強制発現させた骨髄由来の間葉系幹細胞や歯髄由来の間葉系幹細胞において、骨芽細胞および脂肪細胞等への分化や、骨芽細胞/象牙芽細胞への分化が抑制されたことを確認している。
すなわち、本発明は次の(1)〜(9)の間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの未分化状態を維持する方法等に関する。
(1)未分化状態の細胞にCD271発現ベクターまたは細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質を導入することによって、細胞の未分化状態を維持する方法。
(2)CD271発現ベクターが配列表配列番号1に記載のCD271をコードする遺伝子の全部または一部が組み込まれた発現ベクターである上記(1)に記載の方法。
(3)CD271発現ベクターが図1に記載のCD271発現ベクターである上記(1)または(2)に記載の方法。
(4)未分化状態の細胞が、間葉系幹細胞、ES細胞またはiPS細胞のいずれかである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5)上記(1)〜(4)に記載の方法によって、未分化状態が維持された細胞。
(6)細胞の未分化状態を維持するためのCD271発現ベクターまたは細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質。
(7)CD271発現ベクターまたは細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質のいずれか1つ以上を含む細胞の未分化状態を維持するためのキット。
(8)CD271を有効成分とする、細胞分化を抑制する、または細胞の未分化状態を維持するための組成物。
(9)上記(8)に記載の組成物を含む、脂肪細胞への細胞分化を抑制することによるメタボリックシンドローム対処用の医薬品。
本発明の方法を用いることにより、未分化状態が長期的に維持された間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞を提供することができる。また、CD271を発現するベクターや、細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質を、これらの細胞の未分化状態維持物質として提供することもできる。
CD271発現ベクターを示した図である(実施例1)。 CD271ポジティブ細胞におけるCD271の発現を確認した図である(試験例1)。 CD271ポジティブ細胞におけるアルカリフォスファターゼの活性レベルとCD271の発現量の相関を示した図である(試験例2)。 CD271強制発現細胞における未分化状態の維持を確認した図である(実施例2)。 CD271強制発現細胞における未分化状態の維持を確認した図である(実施例2)。
本発明の「細胞の未分化状態を維持する方法」は、CD271をコードする遺伝子を含む組換え遺伝子又は当該組換え遺伝子が挿入されたCD271発現ベクターを幹細胞等の細胞に導入することで、細胞の未分化状態を維持することができる方法であればいずれの方法も含むことができる。CD271発現ベクターの導入により、幹細胞等の導入細胞内でCD271を強制発現させることで幹細胞の未分化状態を制御することが好ましい。
本発明の「CD271発現ベクター」は、CD271をコードする遺伝子を含む組換え遺伝子又は当該組換え遺伝子が挿入されたCD271を発現できるベクターであればいずれのものも含むことができる。例えば、配列表配列番号1に記載のCD271をコードする遺伝子が配列表配列番号2に記載の発現ベクターpME18SFL3に組み込まれたTOYOBO cDNA Clones NGFR,Code No.FCC117C02(図1)等の市販の製品や、CD271をコードする遺伝子をpcDNA3.1(インビトロジェン社)、pCMV5、pEGFPシリーズ(クロンテック社)、p3XFLAG−CMVシリーズ(SIGMA社)等の発現ベクターに組み込んだもの等が挙げられる。本発明の「CD271発現ベクター」に組み込まれるCD271遺伝子は、幹細胞等の細胞の未分化状態を維持できるものであれば、CD271をコードする遺伝子の全部でなくてもよく、CD271の機能領域等、必要な配列のみをコードする遺伝子であってもよい。
本発明の「細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質」とは、ポリアルギニンなどの細胞膜透過性を有する物質が結合されたCD271タンパク質のことをいう。ここで、幹細胞等に導入するCD271タンパク質は、幹細胞等の細胞の未分化状態を維持できるものであればCD271タンパク質全部でなく、その一部をポリアルギニンなどの細胞膜透過性を有する物質に結合したものであってもよい。
本発明の「未分化状態の細胞」とは、自己複製能と多分化能の二つの機能を維持している状態の細胞のことをいい、間葉系幹細胞、ES細胞またはiPS細胞等において、これらの機能が維持された細胞のことをいう。
本発明の「細胞の未分化状態を維持するためのキット」とは、CD271を幹細胞等の細胞内で発現させるための「CD271発現ベクター」やCD271を幹細胞等の細胞内に導入するための「細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質」、さらに、これらの導入等に必要な一連の試薬一式等を1つ以上組合せてキット化したもののことをいう。
「CD271を有効成分とする、細胞分化を抑制する、または細胞の未分化状態を維持するための組成物」とは、CD271を有効成分として、細胞分化の抑制や、細胞の未分化状態を維持できる組成物であればいずれのものも含まれる。
有効成分とするCD271は、CD271を細胞内で発現するための本発明の「CD271発現ベクター」や、細胞内に導入するための「細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質」であってもよい。この組成物は、有効成分とするCD271以外に、薬学的に許容可能な担体等を含むこともできる。
本発明の「CD271を有効成分とする、細胞分化を抑制する、または細胞の未分化状態を維持するための組成物」は、細胞分化の抑制や、細胞の未分化状態が維持できることから、例えば、細胞の脂肪細胞への分化を抑制することにより、肥満抑制剤等の医薬品の製造や、メタボリックシンドロームの予防や治療等、メタボリックシンドロームの対処に用いることができる。また、細胞の骨芽細胞への分化を抑制することにより、過剰な骨形成によって生じる大理石症、骨硬化症などの予防や治療や、そのための医薬品の製造等に用いることもできる。本発明において有効成分とされるCD271は、分化した細胞の増殖によって起きる過形成を抑制する因子として機能することが期待できる。
以下、試験例、実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[試験例]
MSCsの最も顕著な特徴は多分化能を有し、骨芽細胞や脂肪細胞などに分化することである。そこで、MSCsに特異的に発現するCD271は、このMSCsの多分化能に関与した機能を有すると考え、CD271を発現している細胞と発現していない細胞において、その分化能の違いを検討した。
[試験例1]
フローサイトメトリーを用いて、ヒト乳歯歯髄からCD271を発現している細胞(CD271ポジティブ細胞)とCD271を発現していない細胞(CD271ネガティブ細胞)をそれぞれフローサイトメトリー(CD271:PE−Mouse Anti−Human CD271 Cat:557196,BD PharmingenTM、APC Mouse−Anti−Human CD90 Cat:559869,BD PharmingenTM)を用いて選別した。
まず、間葉系の幹細胞(MSCs)のマーカーであるCD90の抗体を用いて間葉系の幹細胞(MSCs)を単離し、次にCD271の抗体を用いてこのうちのCD271ポジティブ細胞を選別した。骨芽細胞/象牙芽細胞・脂肪細胞・神経細胞への分化能を有している歯髄細胞は間葉系細胞であり、CD90を発現していることから、歯髄細胞におけるCD271ポジティブ細胞も、間葉系の幹細胞(MSCs)に該当し得る。
選別した細胞をそれぞれ、20%FBS、100U/ml penicillin、100μg/ml streptomycinを含むα−MEM培地でコンフルエント状態になるまで培養した。次にそれぞれの細胞からtotal RNAを生成し、これをもとにCD271のmRNA発現を、リアルタイムPCR法を用いて確認した。
その結果、CD271ポジティブ細胞ではCD271ネガティブ細胞と比較して約40倍のCD271を発現していることが確認された(図2)。
リアルタイムPCR法には、以下のプライマー、試薬、解析機器を用いた。
Primer:Perfect Real Time Primer,primer set ID:HA036699,タカラバイオ社
試薬:SYBR Premix Ex Taq II,製品コード:RR081A,タカラバイオ社
解析機器:Smart Cycler II System,製品コード:SC200N,Cepheid社
[試験例2]
上記試験例1と同様に選別培養したCD271ポジティブ細胞とCD271ネガティブ細胞を、骨芽細胞分化誘導培地(100ng/ml BMP−2、50μg/ml L−ascorbate phosphate、10mM β−glycerophosphate、20% FBS、100U/ml penicillin、100μg/ml streptomycinを含むα−MEM培地)でさらに6日、12日、24日間培養し、骨芽細胞分化の指標とされるアルカリフォスファターゼの活性をalkaline phosphatase (ALP)staining solution(ready−tousetablets,Roche)を用いた染色によって比較した。また、上記試験例1と同様の方法で、培養したそれぞれの細胞からtotalRNAを生成し、これをもとにCD271のmRNA発現を、リアルタイムPCR法を用いて確認した。
その結果、CD271ポジティブ細胞では、CD271ネガティブ細胞と比較して、アルカリフォスファターゼの活性化が抑制された。また、CD271ポジティブ細胞においては、アルカリフォスファターゼの活性レベルの上昇にともない、CD271の発現量が減少した(図3)。
上記試験例1、2の結果より、CD271を発現しているヒト乳歯歯髄において、骨芽細胞への分化が抑制される傾向が観察されたことから、MSCsに特異的に発現するCD271が、細胞の分化を抑制する働きあることが示唆された。
<間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞の未分化状態を維持する方法>
マウス由来の未分化間葉系幹細胞株であるC3H10T1/2細胞にCD271を遺伝子導入することによって、恒常的にCD271を発現させることで、この細胞の未分化状態を維持した。
1.試料
1)C3H10T1/2細胞
C3H10T1/2細胞(理化学研究所・細胞開発銀行より入手)を、10% fetal bovine serum,100U/ml penicillin,100μg/ml streptomycinを含む細胞培養液中(α−MEM)で、COインキュベーターを用い、37℃,5%CO2の条件下で培養した。
2)CD271発現ベクター
配列表配列番号1に記載のCD271をコードする遺伝子が配列表配列番号2に記載の発現ベクターpME18SFL3に組み込まれたTOYOBO cDNA Clones NGFR,Code No.FCC117C02(図1)を用いた。
図1のcDNA部分はCD271をコードする遺伝子(配列表配列番号1)を指す。
2.C3H10T1/2細胞へのCD271発現ベクターの導入
C3H10T1/2細胞を、10%fetal bovine serum,100U/ml penicillin,100μg/ml streptomycinを含む細胞培養液中(α−MEM)で、50%コンフルエント状態になるまで6ウェルディッシュで前培養した。その後、培養液を、5%fetal bovine serumを含む細胞培養液(α−MEM)に交換し、2〜3時間の前培養を行った。
TOYOBO社から購入したC271発現ベクター(TOYOBO cDNA Clones NGFR,Code No.FCC117C02)をDNA制限酵素ScaIで切断し、線状化ベクターを生成した。また、pcDNA3.1ベクターに含まれるジェネティシン耐性遺伝子発現領域をDNA制限酵素KpnIおよびApLIで切り出した。
線状化したCD271発現ベクター(2μg)とpcDNA3.1ベクターから切り出したジェネティシン耐性遺伝子発現領域を含むDNA(0.3μg)をInvitrogen社のlipofectamine LTXを用いて付属のマニュアルに従って細胞にトランスフェクションした。トランスフェクションから6時間後に細胞培養液を10%fetal bovine serum,100U/ml penicillin,100μg/ml streptomycinを含む細胞培養液に交換し、24時間培養した。その後、ジェネティシン存在下で10日間培養した。その後、蛍光ラベルしたCD271抗体を用いてFACS解析を行い、CD271を発現している細胞を選別した。
3.C3H10T1/2細胞(CD271強制発現細胞)
導入後のC3H10T1/2細胞におけるCD271タンパク発現の確認を、試験例1に記載の方法と同様の方法で確認した。CD271強制発現細胞は、顕微鏡下の観察において、CD271発現ベクター導入による形態的な変化が認められなかった。
<CD271強制発現細胞における未分化状態の維持の確認>
実施例1のC3H10T1/2細胞(CD271強制発現細胞)を用い、1)骨芽細胞および2)脂肪細胞への分化を誘導することで、CD271強制発現細胞における未分化状態の維持を確認した。
1)骨芽細胞への分化誘導
実施例1のC3H10T1/2細胞(CD271強制発現細胞)をコンフルエント状態になるまで、10%FBS、100U/ml penicillin、100μg/ml streptomycinを含むα−MEM培地で3週間程度培養した。次に骨芽細胞分化誘導培地(100ng/ml BMP−2、10‐8M Dexamethasone、50μg/ml L−ascorbate phosphate、10mM β−glycerophosphate、10% FBS、100U/ml penicillin、100μg/ml streptomycinを含むα−MEM培地)でさらに12日間培養し、上記試験例2と同様にアルカリフォスファターゼ染色を行った。比較としてCD271を含まない発現ベクターのみを導入した細胞(コントロール細胞)を用いた。
その結果、C3H10T1/2細胞(CD271強制発現細胞)では、コントロール細胞と比較して顕著にアルカリフォスファターゼ活性が抑制され、骨芽細胞への分化が抑制されていることが確認された(図4)。
2)脂肪細胞への分化誘導
実施例1のC3H10T1/2細胞(CD271強制発現細胞)を上記1)と同様にコンフルエント状態になるまで培養し、その後、脂肪細胞分化誘導培地(100ng/ml BMP−2、10‐8M Dexamethasone、10% FBS、100U/ml penicillin、100μg/ml streptomycinを含むα−MEM培地)でさらに12日間培養し、脂肪細胞の指標とされる脂肪球の形成をOil red O染色によって観察した。細胞核はヘマトキシリンによって染色した。比較としてCD271を含まない発現ベクターのみを導入した細胞(コントロール細胞)を用いた。
その結果、C3H10T1/2細胞(CD271強制発現細胞)では、コントロール細胞と比較して顕著に脂肪球の形成が抑制され、脂肪細胞への分化が抑制されていることが確認された(図5)。
上記1)、2)の結果より、C3H10T1/2細胞(CD271強制発現細胞)において未分化の状態が維持されていることが示された。従って、本発明のCD271を用いる方法により、間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞の未分化状態が維持できることが確認された。
本発明の方法を用いることにより、未分化状態が長期的に維持された間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞を提供することができる。また、CD271を発現するベクターや、細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質を、これらの細胞の未分化状態維持物質として提供することもできる。さらに、CD271を有効成分とする細胞分化の抑制および未分化状態を維持するための組成物を用い、医薬品(例えば脂肪細胞分化を抑制することによるメタボリックシンドローム治療のための医薬品等)を提供することもできる。

Claims (9)

  1. 未分化状態の細胞にCD271発現ベクターまたは細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質を導入することによって、細胞の未分化状態を維持する方法。
  2. CD271発現ベクターが配列表配列番号1に記載のCD271をコードする遺伝子の全部または一部が組み込まれた発現ベクターである請求項1に記載の方法。
  3. CD271発現ベクターが図1に記載のCD271発現ベクターである請求項1または2に記載の方法。
  4. 未分化状態の細胞が、間葉系幹細胞、ES細胞またはiPS細胞のいずれかである請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 請求項1〜4に記載の方法によって、未分化状態が維持された細胞。
  6. 細胞の未分化状態を維持するためのCD271発現ベクターまたは細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質。
  7. CD271発現ベクターまたは細胞膜透過化型リコンビナントCD271タンパク質のいずれか1つ以上を含む細胞の未分化状態を維持するためのキット。
  8. CD271を有効成分とする、細胞分化を抑制する、または細胞の未分化状態を維持するための組成物。
  9. 請求項8に記載の組成物を含む、脂肪細胞への細胞分化を抑制することによるメタボリックシンドローム対処用の医薬品。
JP2009148337A 2009-06-23 2009-06-23 幹細胞の未分化状態を維持する新規方法 Expired - Fee Related JP5645197B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009148337A JP5645197B2 (ja) 2009-06-23 2009-06-23 幹細胞の未分化状態を維持する新規方法
PCT/JP2010/059705 WO2010150650A1 (ja) 2009-06-23 2010-06-08 幹細胞の未分化状態を維持する新規方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009148337A JP5645197B2 (ja) 2009-06-23 2009-06-23 幹細胞の未分化状態を維持する新規方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011004607A true JP2011004607A (ja) 2011-01-13
JP5645197B2 JP5645197B2 (ja) 2014-12-24

Family

ID=43386421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009148337A Expired - Fee Related JP5645197B2 (ja) 2009-06-23 2009-06-23 幹細胞の未分化状態を維持する新規方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5645197B2 (ja)
WO (1) WO2010150650A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016006712A1 (ja) * 2014-07-11 2016-01-14 国立研究開発法人産業技術総合研究所 細胞分化ポテンシャル判別法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230235A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Nippon Menaade Keshohin Kk 多能性幹細胞の同定及び分離培養方法
WO2007083093A1 (en) * 2006-01-18 2007-07-26 University Of Leeds Enrichment of cells
JP2007528202A (ja) * 2003-03-28 2007-10-11 株式会社インテレクチャル・プロパティ・コンサルティング 神経再生のための組成物および方法
WO2008018190A1 (fr) * 2006-08-09 2008-02-14 Biomaster, Inc. Cellules de la crête neurale dérivées de tissu adipeux
WO2008118820A2 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Wisconsin Alumni Research Foundation Somatic cell reprogramming
JP2008307007A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Bayer Schering Pharma Ag 出生後のヒト組織由来未分化幹細胞から誘導したヒト多能性幹細胞
WO2009031678A1 (ja) * 2007-09-06 2009-03-12 Keio University ヒト間葉系幹細胞濃縮方法
JP2009515515A (ja) * 2005-11-11 2009-04-16 ザ・ユニバーシティ・コート・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・エディンバラ 細胞の再プログラム化および遺伝子改変

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2140884A1 (en) * 1992-07-27 1994-02-03 David J. Anderson Mammalian multipotent neural stem cells

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007528202A (ja) * 2003-03-28 2007-10-11 株式会社インテレクチャル・プロパティ・コンサルティング 神経再生のための組成物および方法
JP2006230235A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Nippon Menaade Keshohin Kk 多能性幹細胞の同定及び分離培養方法
JP2009515515A (ja) * 2005-11-11 2009-04-16 ザ・ユニバーシティ・コート・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・エディンバラ 細胞の再プログラム化および遺伝子改変
WO2007083093A1 (en) * 2006-01-18 2007-07-26 University Of Leeds Enrichment of cells
WO2008018190A1 (fr) * 2006-08-09 2008-02-14 Biomaster, Inc. Cellules de la crête neurale dérivées de tissu adipeux
WO2008118820A2 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Wisconsin Alumni Research Foundation Somatic cell reprogramming
JP2008307007A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Bayer Schering Pharma Ag 出生後のヒト組織由来未分化幹細胞から誘導したヒト多能性幹細胞
WO2009031678A1 (ja) * 2007-09-06 2009-03-12 Keio University ヒト間葉系幹細胞濃縮方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014000224; J. Virol., 2002, No.76, No.8, p.3996-4007 *
JPN6014033247; Stem Cells International, 2012, Vol.2012, ID.975871 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016006712A1 (ja) * 2014-07-11 2016-01-14 国立研究開発法人産業技術総合研究所 細胞分化ポテンシャル判別法
JPWO2016006712A1 (ja) * 2014-07-11 2017-06-01 国立研究開発法人産業技術総合研究所 細胞分化ポテンシャル判別法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5645197B2 (ja) 2014-12-24
WO2010150650A1 (ja) 2010-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shi et al. Bone formation by human postnatal bone marrow stromal stem cells is enhanced by telomerase expression
Izadpanah et al. Biologic properties of mesenchymal stem cells derived from bone marrow and adipose tissue
Kang et al. Differentiating characterization of human umbilical cord blood‐derived mesenchymal stem cells in vitro
Baksh et al. Canonical and non‐canonical Wnts differentially affect the development potential of primary isolate of human bone marrow mesenchymal stem cells
Nejadnik et al. Improved approach for chondrogenic differentiation of human induced pluripotent stem cells
Satija et al. Mesenchymal stem cells: molecular targets for tissue engineering
Lian et al. Derivation of clinically compliant MSCs from CD105+, CD24− differentiated human ESCs
Etheridge et al. Expression profiling and functional analysis of wnt signaling mechanisms in mesenchymal stem cells
Jääger et al. RNA-seq analysis reveals different dynamics of differentiation of human dermis-and adipose-derived stromal stem cells
Yao et al. Generation of CD34+ cells from CCR5-disrupted human embryonic and induced pluripotent stem cells
Ambrosi et al. Distinct skeletal stem cell types orchestrate long bone skeletogenesis
Rui et al. Epigenetic memory gained by priming with osteogenic induction medium improves osteogenesis and other properties of mesenchymal stem cells
Tarle et al. Development of a serum‐free system to expand dental‐derived stem cells: PDLSCs and SHEDs
Piper et al. Inducible immortality in hTERT‐human mesenchymal stem cells
JP2012509072A (ja) 分化万能性状態への細胞の再プログラミング
KR100802011B1 (ko) 층분리배양법을 이용한 골수에서의 중간엽 줄기세포분리방법
Zhang et al. Micro RNA‐98 regulates osteogenic differentiation of human bone mesenchymal stromal cells by targeting BMP 2
Jia et al. The regulatory effects of long noncoding RNA-ANCR on dental tissue-derived stem cells
Dai et al. Non-genetic direct reprogramming and biomimetic platforms in a preliminary study for adipose-derived stem cells into corneal endothelia-like cells
Rada et al. A novel method for the isolation of subpopulations of rat adipose stem cells with different proliferation and osteogenic differentiation potentials
Honda et al. Side population cells expressing ABCG2 in human adult dental pulp tissue
Ginsberg et al. Direct conversion of human amniotic cells into endothelial cells without transitioning through a pluripotent state
Bhang et al. Cyclic mechanical strain promotes transforming‐growth‐factor‐β1‐mediated cardiomyogenic marker expression in bone‐marrow‐derived mesenchymal stem cells in vitro
Jia et al. YAP balances the osteogenic and adipogenic differentiation of hPDLSCs in vitro partly through the Wnt/β-catenin signaling pathway
Di Maggio et al. Extracellular matrix and α5β1 integrin signaling control the maintenance of bone formation capacity by human adipose-derived stromal cells

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120528

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140805

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5645197

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees