JP2011087475A - Method for identifying undifferentiated cell - Google Patents

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Masaki Mori
正樹 森
Hideshi Ishii
秀始 石井
Norikatsu Mitsuyoshi
範克 三吉
Kenichi Nagai
健一 永井
Hiromitsu Hoshino
宏光 星野
Hidekazu Takahashi
秀和 高橋
Keito Tomimaru
慶人 富丸
Toshiyuki Saito
俊行 齋藤
Kimie Kitagawa
公恵 北川
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National Institute of Radiological Sciences
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Osaka University NUC
National Institute of Radiological Sciences
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for simply and accurately identifying undifferentiated cells containing stem cells such as multi-functional stem cells or cancer stem cells from cells or a cell group. <P>SOLUTION: A nucleic acid structure containing a reporter gene operably connected to Nanog promoter is transferred to cells or cell group of test control, and a reporter gene specific in an undifferentiated cell can thereby be expressed. Consequently, the objective undifferentiated cell can accurately be identified and detected. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、多能性幹細胞、癌幹細胞等の幹細胞を含む未分化細胞を同定するための方法に関する。また、本発明は、多能性幹細胞、癌幹細胞等の幹細胞を含む未分化細胞を同定するために使用される試薬及びキットに関する。更に、本発明は、誘導多能性幹細胞及び癌幹細胞等の幹細胞を含む未分化細胞を製造するために使用される、未分化細胞の製造キットに関する。   The present invention relates to a method for identifying undifferentiated cells including stem cells such as pluripotent stem cells and cancer stem cells. The present invention also relates to reagents and kits used for identifying undifferentiated cells including stem cells such as pluripotent stem cells and cancer stem cells. Furthermore, the present invention relates to an undifferentiated cell production kit used for producing undifferentiated cells containing stem cells such as induced pluripotent stem cells and cancer stem cells.

幹細胞は、様々な組織に分化する能力を備えており、その性質を利用することで、神経、心臓、膵臓β細胞等の様々な細胞を試験管内で得ることができる。更に、幹細胞を利用することによって、従来は治療困難であった神経疾患や心臓疾患の根本的な治療法の開発や、創薬分野における薬効評価、安全性試験等の創薬スクリーニングに応用することができる。   Stem cells have the ability to differentiate into various tissues, and by utilizing their properties, various cells such as nerves, heart, pancreatic β cells and the like can be obtained in vitro. Furthermore, by using stem cells, it should be applied to the development of fundamental therapies for neurological and heart diseases that were difficult to treat in the past, and to drug discovery screening such as drug efficacy evaluation and safety testing in the field of drug discovery. Can do.

近年、OCT3/4、KLF4、c-MYC及びSOX2をコードする各々の遺伝子を体細胞に導入することにより、体細胞を初期化して誘導多能性幹(iPS)細胞に誘導する技術が報告され、再生医薬の分野で革新的な技術が提供されている(特許文献1参照)。この誘導多能性幹細胞は、皮膚等の組織から作成可能であることから倫理的な障壁が低く、更に自己移植が可能であり免疫拒絶を回避できるため、有用な細胞資源として注目されている。   In recent years, a technique has been reported in which somatic cells are initialized and induced into induced pluripotent stem (iPS) cells by introducing genes encoding OCT3 / 4, KLF4, c-MYC and SOX2 into somatic cells. Innovative technology is provided in the field of regenerative medicine (see Patent Document 1). This induced pluripotent stem cell is attracting attention as a useful cell resource because it can be prepared from tissues such as skin, and thus has low ethical barriers, and can be self-transplanted and avoid immune rejection.

一方、本発明者等は、従来にない全く新しい発想で、癌細胞から人工的に誘導癌幹(iCS)細胞を作製する技術を開発している(特許文献2参照)。癌幹細胞は、正常幹細胞と同様に未分化な表面形質を示し、自己複製能と分化能を有し、癌組織を構成する多様な分化段階にあるあらゆる癌細胞を生みだす特性を有しており、癌幹細胞の作成技術は、癌の創薬や診断薬の開発を加速させる上で極めて有用なものである。   On the other hand, the present inventors have developed a technique for artificially producing induced cancer stem (iCS) cells from cancer cells based on a completely new idea that has not been heretofore (see Patent Document 2). Cancer stem cells show undifferentiated surface traits like normal stem cells, have self-renewal ability and differentiation ability, and have the property of producing all cancer cells in various differentiation stages constituting cancer tissue, Cancer stem cell preparation technology is extremely useful in accelerating the development of cancer drug discovery and diagnostic agents.

しかしながら、誘導多能性幹細胞及び誘導癌幹細胞の製造において、産業上応用するのに超えなければならない大きな課題の一つに、その誘導効率が低いことが挙げられる。実際、誘導多能性幹細胞は、誘導処理した細胞の中の0.5〜20%程度しか得られず、また誘導癌幹細胞は処理した細胞の中の0.1〜50%程度しか得られないのが現状である。そのため、誘導多能性幹細胞及び誘導癌幹細胞の製造では、誘導された目的幹細胞を的確に峻別する技術が不可欠とされている。とりわけ、誘導多能性幹細胞及び誘導癌幹細胞の製造において、誘導された目的幹細胞と、単に不死化されているに過ぎない細胞との峻別には、従来法では細胞表面マーカーの有無の確認等を行わざるを得ず、簡便に為し得ることではなかった。   However, in the production of induced pluripotent stem cells and induced cancer stem cells, one of the major problems that must be overcome for industrial application is low induction efficiency. In fact, induced pluripotent stem cells can be obtained only about 0.5 to 20% of induced cells, and induced cancer stem cells can be obtained only about 0.1 to 50% of treated cells. is there. Therefore, in the production of induced pluripotent stem cells and induced cancer stem cells, a technique for accurately distinguishing induced target stem cells is indispensable. In particular, in the production of induced pluripotent stem cells and induced cancer stem cells, in order to discriminate between induced target stem cells and cells that are merely immortalized, conventional methods include confirmation of the presence of cell surface markers, etc. We had to do it and it wasn't easy to do.

このような従来技術を背景として、細胞又は細胞集団から、多能性幹細胞、癌幹細胞等の幹細胞を含む未分化細胞を簡便且つ的確に同定するための技術の確立が望まれていた。   Against the background of such conventional techniques, it has been desired to establish a technique for simply and accurately identifying undifferentiated cells including stem cells such as pluripotent stem cells and cancer stem cells from cells or cell populations.

国際公開第2007/069666号パンフレットInternational Publication No. 2007/069666 Pamphlet 特願2009-241322Japanese Patent Application No. 2009-241322

本発明は、細胞又は細胞集団から、多能性幹細胞、癌幹細胞等の未分化細胞を簡便且つ的確に同定するための技術を提供することを目的とする。更に、本発明は、当該技術を利用して、未分化細胞の同定試薬、未分化細胞の同定キット、及び未分化細胞の製造キットを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a technique for simply and accurately identifying undifferentiated cells such as pluripotent stem cells and cancer stem cells from a cell or a cell population. Furthermore, an object of the present invention is to provide an undifferentiated cell identification reagent, an undifferentiated cell identification kit, and an undifferentiated cell production kit using the technique.

本発明者等は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を行ったところ、被験対照の細胞又は細胞集団に、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を導入することによって、未分化細胞において特異的にレポーター遺伝子を発現させることができ、その結果、目的物である未分化細胞を正確に同定・検出できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて、更に検討を重ねることによって完成したものである。   The inventors of the present invention conducted extensive studies to solve the above problems, and introduced a nucleic acid construct containing a reporter gene operably linked to a Nanog promoter into a test control cell or cell population. It was found that the reporter gene can be expressed specifically in undifferentiated cells, and as a result, the undifferentiated cells that are the target product can be accurately identified and detected. The present invention has been completed by further studies based on this finding.

即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 被験細胞又は被験細胞集団から、未分化細胞を同定する方法であって、
(1) Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を、被験細胞又は被験細胞集団に導入する工程、及び
(2) レポーター遺伝子が発現している細胞を未分化細胞として同定する工程
を含むことを特徴とする、未分化細胞の同定方法。
項2. レポーター遺伝子が、GFPをコードしている遺伝子である、項1に記載の同定方法。
項3. 前記工程(1)において使用される核酸構築物が、Nanogプロモーター作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含むプラスミドである、項1又は2に記載の同定方法。
項4. 分化細胞を初期化して得られた誘導多能性幹細胞、又は分化した癌細胞を含む癌細胞を初期化して得られた未分化癌細胞を同定する方法である、項1乃至3のいずれかに記載の同定方法。
項5. Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含む、未分化細胞の同定試薬。
項6. Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含む、未分化細胞の同定キット。
項7. Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含む、未分化細胞の製造キット。
That is, this invention provides the invention of the aspect hung up below.
Item 1. A method for identifying undifferentiated cells from a test cell or a test cell population, comprising:
(1) introducing a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter into a test cell or a test cell population, and
(2) A method for identifying an undifferentiated cell, comprising a step of identifying a cell expressing a reporter gene as an undifferentiated cell.
Item 2. Item 2. The identification method according to Item 1, wherein the reporter gene is a gene encoding GFP.
Item 3. Item 3. The identification method according to Item 1 or 2, wherein the nucleic acid construct used in the step (1) is a plasmid containing a reporter gene operably linked to a Nanog promoter.
Item 4. Any one of Items 1 to 3, which is a method for identifying an induced pluripotent stem cell obtained by reprogramming differentiated cells or an undifferentiated cancer cell obtained by reprogramming cancer cells containing differentiated cancer cells. The identification method described.
Item 5. An undifferentiated cell identification reagent comprising a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter.
Item 6. An undifferentiated cell identification kit comprising a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter.
Item 7. A kit for producing undifferentiated cells, comprising a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter.

本発明によれば、細胞又は細胞集団から、多能性幹細胞、癌幹細胞等の幹細胞を含む未分化細胞を簡便且つ的確に同定、検出することが可能になる。それ故、本発明によれば、未分化細胞が僅かにしか存在していない細胞集団に対しても、的確に未分化細胞を識別化でき、産業的に応用する上で有効な高純度の未分化細胞を取得することが可能になる。   According to the present invention, undifferentiated cells including stem cells such as pluripotent stem cells and cancer stem cells can be easily and accurately identified and detected from a cell or a cell population. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately identify undifferentiated cells even for a cell population in which only a few undifferentiated cells are present. It becomes possible to obtain differentiated cells.

図1のAには、ヒト繊維芽細胞から誘導した多能性幹細胞(Nanogプロモーター作動可能に連結されたGFP遺伝子の導入有り)の形態を顕微鏡で観察した結果;Bには、Aと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果;Cにはヒト繊維芽細胞(Nanogプロモーター作動可能に連結されたGFP遺伝子の導入有り)の形態を顕微鏡で観察した結果;Dには、Cと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果を、各々示す。なお、図1中のA〜Dの右下のバーは、200μmを示す。FIG. 1A shows the result of observing with a microscope the morphology of pluripotent stem cells derived from human fibroblasts (with the introduction of a GFP gene operably linked to the Nanog promoter); The result of observing an image with a fluorescence microscope; The result of observing with a microscope the morphology of human fibroblasts (with the introduction of a GFP gene operably linked to the Nanog promoter); The results observed with a fluorescence microscope are shown respectively. In addition, the lower right bar of A to D in FIG. 1 indicates 200 μm. 図2のAには、ヒト大腸癌細胞から誘導した未分化癌細胞(Nanogプロモーター作動可能に連結されたGFP遺伝子の導入有り)の形態を顕微鏡で観察した結果;Bには、Aと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果;Cには、ヒト大腸癌細胞(Nanogプロモーター作動可能に連結されたGFP遺伝子の導入有り)の形態を顕微鏡で観察した結果;Dには、Cと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果を、各々示す。なお、図2中のA〜Dの右下のバーは、200μmを示す。FIG. 2A shows the result of microscopic observation of the morphology of undifferentiated cancer cells derived from human colon cancer cells (with the introduction of a GFP gene operably linked to the Nanog promoter); B shows the same results as A The result of observing an image with a fluorescence microscope; C shows the result of observing the morphology of a human colon cancer cell (with the introduction of a GFP gene operably linked to the Nanog promoter); D shows the same image as C The results of observation with a fluorescence microscope are shown respectively. In addition, the lower right bar of A to D in FIG. 2 indicates 200 μm. 図2のAには、ヒト胆管癌細胞から誘導した未分化癌細胞(Nanogプロモーター作動可能に連結されたGFP遺伝子の導入有り)の形態を顕微鏡で観察した結果;Bには、Aと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果;Cには、ヒト胆管癌細胞(Nanogプロモーター作動可能に連結されたGFP遺伝子の導入有り)の形態を顕微鏡で観察した結果;Dには、Cと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果を、各々示す。なお、図2中のA〜Dの右下のバーは、200μmを示す。FIG. 2A shows the result of microscopic observation of the morphology of undifferentiated cancer cells derived from human cholangiocarcinoma cells (with the introduction of a GFP gene operably linked to the Nanog promoter); B shows the same results as A The result of observing an image with a fluorescence microscope; C shows the result of observing the morphology of a human cholangiocarcinoma cell (with introduction of a GFP gene operably linked to the Nanog promoter); D shows the same image as C The results of observation with a fluorescence microscope are shown respectively. In addition, the lower right bar of A to D in FIG. 2 indicates 200 μm.

1.未分化細胞の同定方法
本発明の未分化細胞の同定方法は、被験細胞又は被験細胞集団から未分化細胞を同定する方法であって、
(1) Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を、被験細胞又は被験細胞集団に導入する工程、及び
(2) レポーター遺伝子が発現している細胞を未分化細胞として同定する工程
を含むことを特徴とするものである。
1. Method for identifying undifferentiated cells The method for identifying undifferentiated cells of the present invention is a method for identifying undifferentiated cells from a test cell or a test cell population,
(1) introducing a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter into a test cell or a test cell population, and
(2) The method includes a step of identifying a cell expressing a reporter gene as an undifferentiated cell.

以下、本発明の同定方法について、具体的に説明する。   Hereinafter, the identification method of the present invention will be specifically described.

本発明の同定方法は、被験細胞又は被験細胞集団から未分化細胞を同定する方法である。ここで、被験細胞とは、未分化細胞であるか否かの判定が求められている細胞であり、また被験細胞集団とは、未分化細胞が含まれているか否かを判定することが求められている細胞集団である。また、未分化細胞とは、未分化の状態であり、様々な細胞に分化可能であって、自己増殖能を備えている細胞であり、具体的には、多能性幹細胞(様々な分化細胞に分化可能な幹細胞)、癌幹細胞(様々な癌細胞に分化可能な幹細胞)及び癌幹細胞に関連する未分化癌細胞(癌幹細胞から発生する未分化癌細胞、癌幹細胞と同様の性質を有している未分化癌細胞)が挙げられる。   The identification method of the present invention is a method for identifying undifferentiated cells from a test cell or a test cell population. Here, the test cell is a cell for which determination of whether or not it is an undifferentiated cell is required, and the test cell population is required to determine whether or not an undifferentiated cell is included. Cell population. An undifferentiated cell is an undifferentiated state, a cell that can differentiate into various cells and has a self-proliferating ability. Specifically, it is a pluripotent stem cell (a variety of differentiated cells). Stem cells that can differentiate into cancer cells), cancer stem cells (stem cells that can differentiate into various cancer cells), and undifferentiated cancer cells related to cancer stem cells (undifferentiated cancer cells that arise from cancer stem cells, cancer stem cells) Undifferentiated cancer cells).

また、本発明の同定方法に供される被験細胞又は被験細胞集団の由来については、特に制限されず、脊椎動物や非脊椎動物の別を問わず、また哺乳動物や非哺乳動物の別を問わない。かかる由来の好適な一例としては、例えば、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ヤギ、サル等の哺乳動物由来;ニワトリ、ダチョウ等の鳥類由来が例示される。
のものであればよい。
Further, the origin of the test cell or test cell population to be used in the identification method of the present invention is not particularly limited, regardless of whether it is a vertebrate or an invertebrate, and whether it is a mammal or a non-mammal. Absent. Suitable examples of such origin include, for example, those derived from mammals such as humans, mice, rats, hamsters, rabbits, cats, dogs, sheep, pigs, cows, goats, monkeys; and birds derived from birds such as chickens and ostriches. The
If it is a thing.

未分化細胞は、生体内に存在しているものもあり、また分化細胞を初期化(再プログラミング)して未分化状態に誘導することにより得られるものである。本発明において同定対象となる未分化細胞は、生体内に存在しているものもあってもよく、また分化細胞(通常細胞と癌細胞を含む)を初期化(再プログラミング)して未分化状態に誘導されたものであってもよい。なお、分化細胞を初期化する方法としては、例えば、分化細胞に対して、OCT3/4、KLF4、c-MYC及びSOX2をコードする各々の遺伝子を導入する方法が公知である。   Some undifferentiated cells exist in a living body, and are obtained by initializing (reprogramming) differentiated cells to induce an undifferentiated state. The undifferentiated cells to be identified in the present invention may be those existing in the living body, or the differentiated cells (including normal cells and cancer cells) are initialized (reprogrammed) to be in an undifferentiated state. It may be induced by As a method for reprogramming differentiated cells, for example, a method of introducing each gene encoding OCT3 / 4, KLF4, c-MYC and SOX2 into differentiated cells is known.

同定対象が多能性幹細胞である場合には、本発明の同定方法の一実施形態として、分化細胞を初期化して多能性幹細胞に誘導する処理を行った後に得られた細胞又は細胞集団から、目的物である多能性幹細胞(誘導多能性幹細胞)の同定を行う方法が例示される。ここで、分化細胞を多能性幹細胞に初期化する技術については、公知であり、例えば、分化細胞(体細胞)に対して、OCT3/4、KLF4、及びSOX2をコードする各々の遺伝子、又はOCT3/4、KLF4、c-MYC及びSOX2をコードする各々の遺伝子を導入する方法が例示されるが、本発明の同定方法は、如何なる手法で作製された多能性幹細胞であっても同定・検出が可能であるため、ここで例示された方法で得られた多能性幹細胞に限定されるものではない。   When the identification target is a pluripotent stem cell, as one embodiment of the identification method of the present invention, from a cell or a cell population obtained after performing a process of initializing differentiated cells and inducing pluripotent stem cells. A method for identifying the target pluripotent stem cell (induced pluripotent stem cell) is exemplified. Here, a technique for reprogramming differentiated cells to pluripotent stem cells is known, and for example, for differentiated cells (somatic cells), each gene encoding OCT3 / 4, KLF4, and SOX2, or Examples of the method of introducing each gene encoding OCT3 / 4, KLF4, c-MYC and SOX2 are exemplified, but the identification method of the present invention can be used to identify pluripotent stem cells prepared by any technique. Since detection is possible, the present invention is not limited to the pluripotent stem cells obtained by the method exemplified here.

また、同定対象が癌幹細胞である場合には、本発明の同定方法の一実施形態として、癌細胞(分化している癌幹細胞)に対して初期化する処理を行った後に得られた細胞又は細胞集団から、目的物である癌幹細胞又は未分化癌細胞を同定する方法が例示される。ここで、癌細胞を癌幹細胞に初期化する技術については、前述する特許文献2に示されているが、具体的には、癌細胞に対して、KLFファミリー遺伝子(好ましくはKLF 4遺伝子)、OCTファミリー遺伝子(好ましくはOCT3/4遺伝子)、SOXファミリー遺伝子(好ましくはSOX2遺伝子)と共に、NANOG、LIN28、KRAS、BCL2、BMI1、及びERASよりなる群から選択される少なくとも1種の未分化誘導因子の遺伝子、及び/又はCDKN2A、FHIT、TP53、RB1、PTEN、及びLZTS1よりなる群から選択される少なくとも1種の癌抑制遺伝子の発現抑制因子を導入する方法が例示される。但し、本発明の同定方法は、如何なる手法で作製された癌幹細胞であっても同定・検出が可能であるため、ここで例示された方法で得られた癌幹細胞に限定されるものではない。   In addition, when the identification target is a cancer stem cell, as one embodiment of the identification method of the present invention, a cell obtained after performing a process of initializing a cancer cell (differentiated cancer stem cell) or Examples of the method include identifying a target cancer stem cell or undifferentiated cancer cell from a cell population. Here, the technique for reprogramming cancer cells to cancer stem cells is shown in Patent Document 2 described above. Specifically, for cancer cells, a KLF family gene (preferably KLF 4 gene), OCT family gene (preferably OCT3 / 4 gene), SOX family gene (preferably SOX2 gene), and at least one undifferentiation inducer selected from the group consisting of NANOG, LIN28, KRAS, BCL2, BMI1, and ERAS And / or a method for introducing an expression inhibitor of at least one tumor suppressor gene selected from the group consisting of CDKN2A, FHIT, TP53, RB1, PTEN, and LZTS1. However, the identification method of the present invention is not limited to the cancer stem cells obtained by the method exemplified here because it can be identified and detected by any method.

更に、同定対象が癌幹細胞又は未分化癌細胞である場合には、本発明の同定方法の一実施形態として、癌組織から得られた癌細胞又は癌細胞集団から、癌幹細胞又は未分化癌細胞を同定する方法が例示される。癌幹細胞又は未分化癌細胞は、癌組織を構成する癌細胞の中で、数%以下という寡少にしか存在していないが、本発明によれば寡少にしか存在しない癌幹細胞又は未分化癌細胞を的確に同定、検出することができる。   Furthermore, when the identification target is a cancer stem cell or an undifferentiated cancer cell, as one embodiment of the identification method of the present invention, a cancer stem cell or an undifferentiated cancer cell is obtained from a cancer cell or a cancer cell population obtained from a cancer tissue. The method of identifying is illustrated. Cancer stem cells or undifferentiated cancer cells are present only in a few percent or less in cancer cells constituting cancer tissue, but according to the present invention, cancer stem cells or undifferentiated cancer cells are present only in a small amount. Can be accurately identified and detected.

本発明の同定方法では、先ず、被験細胞又は被験細胞集団に対して、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を導入する(工程(1))。   In the identification method of the present invention, first, a nucleic acid construct containing a reporter gene operably linked to a Nanog promoter is introduced into a test cell or a test cell population (step (1)).

Nanogプロモーターの塩基配列については公知であり、本発明では、Nanogプロモーターの由来や塩基配列については、特に制限されるものではないが、未分化細胞の同定効率をたかめるという観点から、同定対象の未分化細胞と由来が同じNanogプロモーターを使用することが望ましい。具体的には、ヒト未分化細胞の同定を行う場合には、ヒト由来のNanogプロモーターを使用することが好ましい。また、本発明に使用されるNanogプロモーターは、Nanogプロモーターとして機能する限りにおいて、従来公知のNanogプロモーターの塩基配列の一部が改変されていてもよい。特に、本発明の同定方法において、Nanogプロモーターとして配列番号1に示される塩基配列のものを使用すると、未分化細胞(特に、誘導多能性幹細胞、誘導癌幹細胞、及び誘導未分化癌細胞)の同定効率を一層高めることができるので、好適である。   The base sequence of the Nanog promoter is known. In the present invention, the origin and base sequence of the Nanog promoter are not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the identification efficiency of undifferentiated cells, It is desirable to use the Nanog promoter that has the same origin as the differentiated cells. Specifically, when identifying human undifferentiated cells, it is preferable to use a human-derived Nanog promoter. Moreover, as long as the Nanog promoter used in the present invention functions as a Nanog promoter, a part of the base sequence of a conventionally known Nanog promoter may be modified. In particular, in the identification method of the present invention, when the Nanog promoter having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 is used, undifferentiated cells (particularly induced pluripotent stem cells, induced cancer stem cells, and induced undifferentiated cancer cells) can be obtained. It is preferable because the identification efficiency can be further increased.

レポーター遺伝子としては、検出マーカーとして機能し得るレポータータンパク質をコードしているものであれば、特に制限されるものではないが、具体的には、緑色蛍光蛋白質(GFP)、ホタルルシフェラーゼ、ウミシイタケルシフェラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、アルカリホスファターゼ等のタンパク質をコードしている遺伝子が例示される。これらのレポーター遺伝子の塩基配列も公知である。これらのレポーター遺伝子の中でも、GFPをコードしている遺伝子は、蛍光の有無という簡便な手法で未分化細胞の同定、検出が可能になるので、本発明において好適である。また、GFPが発現している未分化細胞は、生きたまま回収でき、生物学的応用や医療応用が可能である点からも、本発明で使用されるレポーター遺伝子としてGFPをコードしている遺伝子は好ましいといえる。   The reporter gene is not particularly limited as long as it encodes a reporter protein that can function as a detection marker. Specifically, green fluorescent protein (GFP), firefly luciferase, Renilla luciferase Examples thereof include genes encoding proteins such as β-galactosidase and alkaline phosphatase. The base sequences of these reporter genes are also known. Among these reporter genes, a gene encoding GFP is suitable in the present invention because it enables identification and detection of undifferentiated cells by a simple technique of the presence or absence of fluorescence. In addition, GFP-expressing undifferentiated cells can be recovered alive and can be used for biological or medical applications. From the standpoint of a gene encoding GFP as a reporter gene used in the present invention. Is preferable.

また、レポーター遺伝子をNanogプロモーターに作動可能に連結する手法についても、従来公知である。具体的には、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を得るには、Nanogプロモーターの3'末端に直接レポーター遺伝子の5'末端を連結してもよく、また、Nanogプロモーターの転写制御が可能であることを限度として、Nanogプロモーターの3'末端に、連結領域(リンカーとなる塩基配列)を介してレポーター遺伝子の5'末端を連結してもよい。   A technique for operably linking a reporter gene to the Nanog promoter is also known in the art. Specifically, in order to obtain a reporter gene operably linked to the Nanog promoter, the 5 ′ end of the reporter gene may be directly linked to the 3 ′ end of the Nanog promoter, and the transcription control of the Nanog promoter is controlled. As long as it is possible, the 5 ′ end of the reporter gene may be linked to the 3 ′ end of the Nanog promoter via a linking region (base sequence serving as a linker).

また、被験細胞又は被験細胞集団に対して導入される核酸構築物は、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子からなるものであってもよいが、本発明の効果を妨げない範囲で、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子以外に、エンハンサー等の他の塩基配列からなる領域を含んでいてもよい。   Further, the nucleic acid construct introduced into the test cell or the test cell population may be composed of a reporter gene operably linked to the Nanog promoter, but within the range that does not interfere with the effect of the present invention. In addition to the reporter gene operably linked to the promoter, it may contain a region consisting of another base sequence such as an enhancer.

上記核酸構築物の被験細胞又は被験細胞集団への導入は、公知の手法によって行うことができる。具体的には、上記核酸構築物を被験細胞又は被験細胞集団へ導入する方法として、ベクターを使用する方法;リン酸カルシウム法;リポフェクション法;エレクトロポレーション法;マイクロインジェクション法等が例示される。これらの中でも、導入効率が高め、結果として未分化細胞の同定効率を向上させるという観点から、ベクターを使用する方法が好ましい。ベクターを使用して上記核酸構築物を被験細胞又は被験細胞集団に導入する場合には、ベクターとして、ウイルスベクター、プラスミドベクター、非ウイルスベクター、人工ウイルス等を用いることができるが、アデノウイルス及びレトロウイルス等のウイルスベクター及びプラスミドベクターが好適である。   Introduction of the nucleic acid construct into a test cell or a test cell population can be performed by a known technique. Specifically, examples of a method for introducing the nucleic acid construct into a test cell or a test cell population include a method using a vector; a calcium phosphate method; a lipofection method; an electroporation method; a microinjection method and the like. Among these methods, a method using a vector is preferable from the viewpoint of improving the introduction efficiency and consequently improving the identification efficiency of undifferentiated cells. When the nucleic acid construct is introduced into a test cell or test cell population using a vector, a viral vector, plasmid vector, non-viral vector, artificial virus, or the like can be used as the vector. Such viral vectors and plasmid vectors are preferred.

上記核酸構築物を導入した被験細胞又は被験細胞集団を、レポーター遺伝子が発現するのに必要とされる期間、例えば6〜72時間、好ましくは24〜36時間インキュベートすることにより、未分化細胞においてのみ、当該レポーター遺伝子が発現する。   By incubating the test cell or test cell population into which the nucleic acid construct has been introduced for a period required for the expression of the reporter gene, for example, 6 to 72 hours, preferably 24 to 36 hours, only in undifferentiated cells, The reporter gene is expressed.

また、分化細胞(正常体細胞又は癌細胞)に対して、未分化細胞(多能性幹細胞、癌幹細胞、未分化癌細胞)に初期化(再プログラム化)する遺伝子を導入することによって未分化細胞に誘導する処理を行った後に得られた細胞又は細胞集団から、目的物である未分化細胞の同定する場合には、上記核酸構築物は、未分化細胞に初期化(再プログラム化)するための遺伝子と共に分化細胞に対して導入してもよい。このように上記核酸構築物と初期化(再プログラム化)するための遺伝子を共に分化細胞に導入することによって、未分化細胞への誘導と未分化細胞の同定・検出が一工程で実施することが可能になり、未分化細胞の製造及び精製を一層容易ならしめることができる。   In addition, undifferentiated cells are introduced by introducing genes that are initialized (reprogrammed) into undifferentiated cells (pluripotent stem cells, cancer stem cells, undifferentiated cancer cells) with respect to differentiated cells (normal somatic cells or cancer cells). When identifying an undifferentiated cell as a target product from a cell or a cell population obtained after performing a cell-inducing treatment, the nucleic acid construct is initialized (reprogrammed) into an undifferentiated cell. You may introduce | transduce into a differentiated cell with the gene of. Thus, by introducing a gene for initialization (reprogramming) together with the above-described nucleic acid construct into differentiated cells, induction into undifferentiated cells and identification / detection of undifferentiated cells can be performed in one step. This makes it possible to make the production and purification of undifferentiated cells easier.

次いで、上記工程(1)を実施した後に、レポーター遺伝子が発現している細胞を未分化細胞として同定する(工程(2))。レポーター遺伝子が発現しているか否かを確認する方法についても、当該技術分野で公知であり、レポーター遺伝子の種類に応じて適宜設定される。例えば、レポーター遺伝子がGFPをコードする遺伝子である場合には、緑色蛍光の発色の有無を検出すればよい。   Next, after carrying out the above step (1), the cells expressing the reporter gene are identified as undifferentiated cells (step (2)). The method for confirming whether or not a reporter gene is expressed is also known in the art and is appropriately set according to the type of reporter gene. For example, when the reporter gene is a gene encoding GFP, the presence or absence of green fluorescence may be detected.

斯くしてレポーター遺伝子の発現が確認された細胞が、未分化細胞として同定される。   Thus, cells in which the expression of the reporter gene is confirmed are identified as undifferentiated cells.

斯くして同定された未分化細胞は、必要に応じて単離してもよく、単離された未分化細胞は、その種類に応じて、再生医療、創薬スクリーニングのツール等として利用することができる。   The undifferentiated cells thus identified may be isolated as necessary, and the isolated undifferentiated cells can be used as a regenerative medicine, drug discovery screening tool or the like depending on the type. it can.

2.未分化細胞を同定するための試薬及びキット
前述するように、Nanogプロモーター作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を使用することによって、被験細胞又は被験細胞集団から未分化細胞を同定することが可能になる。
2. Reagents and kits for identifying undifferentiated cells As described above, identifying undifferentiated cells from a test cell or population of test cells by using a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter Is possible.

そこで、本発明は、Nanogプロモーター作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含有する、未分化細胞の同定試薬を提供する。更に、本発明は、Nanogプロモーター作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含有する、未分化細胞の同定キットをも提供する。本同定試薬及び同定キットにおいて、上記核酸構築物は、被験細胞又は被験細胞集団に対して導入されるのに適した形態、例えばベクターに組み込まれた形態であってもよい。また、本同定キットには、必要に応じて、上記核酸構築物を細胞内に導入するためのトランスフェクション試薬、上記未分化細胞の同定方法を実施するための実験指南書が示された説明書面等が含まれていてもよい。   Thus, the present invention provides an undifferentiated cell identification reagent containing a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter. Furthermore, the present invention also provides an undifferentiated cell identification kit containing a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter. In the present identification reagent and identification kit, the nucleic acid construct may be in a form suitable for introduction into a test cell or a test cell population, for example, a form incorporated in a vector. In addition, the identification kit includes, as necessary, a transfection reagent for introducing the nucleic acid construct into a cell, a manual with an experimental instruction book for carrying out the method for identifying the undifferentiated cell, and the like. May be included.

3.未分化細胞の製造キット
前述するように、Nanogプロモーター作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を使用することによって、体細胞又は癌細胞から誘導された未分化細胞(誘導多能性幹細胞、誘導癌幹細胞又は誘導未分化癌細胞)を検出することが可能になる。
3. Undifferentiated cell production kit As described above, by using a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter, an undifferentiated cell derived from a somatic cell or a cancer cell (induced pluripotent stem cell, Induced cancer stem cells or induced undifferentiated cancer cells) can be detected.

そこで、本発明は、更に、Nanogプロモーター作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含有する、未分化細胞の製造キットをも提供する。本製造キットによれば、分化細胞(正常体細胞又は癌細胞)から未分化細胞(誘導多能性幹細胞、誘導癌幹細胞又は誘導未分化癌細胞)を誘導した際に、未分化細胞を的確に検出して単離することができる。本製造キットにおいて、上記核酸構築物は、被験細胞又は被験細胞集団に対して導入されるのに適した形態、例えばベクターに組み込まれた形態であってもよい。また、本製造キットには、必要に応じて、上記核酸構築物を細胞内に導入するためのトランスフェクション試薬;分化細胞(正常体細胞又は癌細胞)から未分化細胞(誘導多能性幹細胞、誘導癌幹細胞又は誘導未分化癌細胞)を誘導するための試薬;分化細胞から未分化細胞を誘導し、誘導された未分化細胞を同定するための実験指南書が示された説明書面等が含まれていてもよい。   Therefore, the present invention further provides a kit for producing undifferentiated cells, which contains a nucleic acid construct containing a reporter gene operably linked to the Nanog promoter. According to this production kit, when undifferentiated cells (induced pluripotent stem cells, induced cancer stem cells or induced undifferentiated cancer cells) are induced from differentiated cells (normal somatic cells or cancer cells), the undifferentiated cells are accurately detected. It can be detected and isolated. In the production kit, the nucleic acid construct may be in a form suitable for introduction into a test cell or a test cell population, for example, a form incorporated in a vector. In addition, in this production kit, if necessary, a transfection reagent for introducing the nucleic acid construct into a cell; from a differentiated cell (normal somatic cell or cancer cell) to an undifferentiated cell (induced pluripotent stem cell, induction) Reagents for inducing cancer stem cells or induced undifferentiated cancer cells), including an instruction manual with experimental instructions for inducing undifferentiated cells from differentiated cells and identifying the induced undifferentiated cells It may be.

以下に、実施例等に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
実施例1:誘導多能性幹(iPS)細胞の同定
ヒト繊維芽細胞(HDF、Toyobo,Japan)に対して、リプログラミングすると共に、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたGFP遺伝子を導入して、誘導多能性幹(iPS)細胞の作製と同定・検出を行った。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples and the like, but the present invention is not limited thereto.
Example 1: Identification of induced pluripotent stem (iPS) cells Human fibroblasts (HDF, Toyobo, Japan) were reprogrammed and introduced with a GFP gene operably linked to the Nanog promoter. Induced pluripotent stem (iPS) cells were prepared, identified and detected.

<実験方法>
まず、30mmディッシュに1×106個のヒト繊維芽細胞を2mlの10%FBS含有DMEM培地(2μg/ml puromycin含有)中に接種し、Lipofectamine 2000トランスフェクション試薬10μlとレトロウイルスレセプターを発現に組み込んだレンチウイルスベクター3-5μgを添加して、室温で20分インキュベートした。次いで、上清を除去し、10%FBS含有DMEM培地で細胞を洗浄した後に、2mlの10%FBS含有DMEM培地を入れ、更にLipofectamine 2000トランスフェクション試薬10μlと下記に示す遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター(計5種)各5μgを添加して、37℃で24時間インキュベートすることにより、各遺伝子をヒト繊維芽細胞にトランスフェクトした。
(導入したレトロウイルスベクター)
・OCT3/4をコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・KLF4をコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・c-MYCをコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・SOX2をコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・Nanogプロモーター(配列番号1)の3'末端に、直接GFPをコードする遺伝子を連結させた核酸構築物を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
トランスフェクション後の細胞を10%FBS含有DMEM培地で一日おきに培地を交換しながら2〜4週間程度培養し、多能性幹細胞の誘導を行った。
<Experiment method>
First, 1 × 10 6 human fibroblasts are inoculated into 2 ml of 10% FBS-containing DMEM medium (containing 2 μg / ml puromycin) in a 30 mm dish, and 10 μl of Lipofectamine 2000 transfection reagent and a retroviral receptor are incorporated into the expression. 3-5 μg of lentiviral vector was added and incubated at room temperature for 20 minutes. Next, after removing the supernatant and washing the cells with 10% FBS-containing DMEM medium, 2 ml of 10% FBS-containing DMEM medium was added, and further 10 μl of Lipofectamine 2000 transfection reagent and the pMXs-based gene into which the gene shown below was incorporated. Each gene was transfected into human fibroblasts by adding 5 μg each of retroviral vectors (total 5 types) and incubating at 37 ° C. for 24 hours.
(Retroviral vector introduced)
PMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding OCT3 / 4 pMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding KLF4 pMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding c-MYC PMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding SOX2 • pMXs-based retroviral vector incorporating a nucleic acid construct in which the gene encoding GFP is directly linked to the 3 ′ end of the Nanog promoter (SEQ ID NO: 1). The cells after transfection were cultured for about 2 to 4 weeks while changing the medium every other day in a DMEM medium containing 10% FBS to induce pluripotent stem cells.

培養後、細胞の形態の観察と共に、蛍光顕微鏡によってGFPの発現の有無を観察した。   After culturing, the presence or absence of GFP expression was observed with a fluorescence microscope along with observation of cell morphology.

また、コントロールとして、ヒト繊維芽細胞に対して、Nanogプロモーター(配列番号1)の3'末端に、直接GFPをコードする遺伝子を連結させた核酸構築物を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクターのみを導入する以外は、上記と同様に実験を行った場合についても、細胞の形態の観察と共に、蛍光顕微鏡によってGFPの発現の有無を観察した。
<実験結果>
得られた結果を図1に示す。図1のAには、ヒト繊維芽細胞から誘導した多能性幹細胞の形態を顕微鏡で観察した結果;Bには、Aと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果;CにはGFP遺伝子のみを導入したヒト繊維芽細胞の形態を顕微鏡で観察した結果;Dには、Cと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果を、各々示す。図1のAから明らかなように、細胞形態から、本実験によって、ヒト線維芽細胞から多能性幹細胞に誘導されていることが明らかとなった。なお、図1のAに示す細胞は、その細胞増殖特性及び分化能の点からも、多能性幹細胞であることが確認されている。また、図1のBから、ヒト線維芽細胞から誘導された多能性幹細胞では、GFPが発現していることも確認された。一方、図1のDから分かるように、ヒト線維芽細胞に対してNanogプロモーターの制御下でGFPを導入しても、GFPの発現は観察されなかった。
In addition, as a control, only pMXs-based retroviral vectors incorporating a nucleic acid construct in which a gene encoding GFP is directly linked to the 3 ′ end of the Nanog promoter (SEQ ID NO: 1) were introduced into human fibroblasts. Except for the above, also in the case where the experiment was conducted in the same manner as described above, the presence or absence of GFP expression was observed with a fluorescence microscope together with the observation of the cell morphology.
<Experimental result>
The obtained results are shown in FIG. 1A shows the result of observing the morphology of pluripotent stem cells derived from human fibroblasts with a microscope; B shows the result of observing the same image as A with a fluorescence microscope; C shows only the GFP gene The result of having observed the form of the human fibroblast which introduce | transduced with a microscope; D shows the result of having observed the same image as C with the fluorescence microscope, respectively. As is clear from FIG. 1A, it was revealed from the cell morphology that human fibroblasts were induced into pluripotent stem cells from the cell morphology. The cells shown in FIG. 1A are confirmed to be pluripotent stem cells from the viewpoint of their cell growth characteristics and differentiation ability. From FIG. 1B, it was also confirmed that GFP was expressed in pluripotent stem cells derived from human fibroblasts. On the other hand, as can be seen from FIG. 1D, even when GFP was introduced into human fibroblasts under the control of the Nanog promoter, GFP expression was not observed.

以上の結果から、多能性幹細胞に対して、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたGFP遺伝子を導入することによって、多能性幹細胞を特異的に同定、検出できることが確認された。   From the above results, it was confirmed that pluripotent stem cells can be specifically identified and detected by introducing a GFP gene operably linked to the Nanog promoter into pluripotent stem cells.

実施例2:癌幹(iCS)細胞の同定
ヒト大腸癌細胞(DLD-1、John Hopkins大学(米国)のB. Vogelsteinより供与)及びヒト胆管癌細胞(HuCCT-1)に対して、リプログラミングすると共に、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたGFP遺伝子を導入して、未分化癌細胞の作製と同定・検出を行った。
Example 2: Identification of cancer stem (iCS) cells Reprogramming of human colon cancer cells (DLD-1, donated by B. Vogelstein of John Hopkins University, USA) and human cholangiocarcinoma cells (HuCCT-1) At the same time, the GFP gene operably linked to the Nanog promoter was introduced to produce, identify and detect undifferentiated cancer cells.

<実験方法>
まず、30mmディッシュに1×106個の各癌細胞を2mlの10%FBS含有DMEM培地(2μg/ml puromycin含有)中に接種し、Lipofectamine 2000トランスフェクション試薬10μlとレトロウイルスレセプターを発現に組み込んだレンチウイルスベクター3-5μgを添加して、室温で20分インキュベートした。次いで、上清を除去し、10%FBS含有DMEM培地で細胞を洗浄した後に、2mlの10%FBS含有DMEM培地を入れ、更にLipofectamine 2000トランスフェクション試薬10μlと下記に示す遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター(計5種)各5μgを添加して、37℃で24時間インキュベートすることにより、各遺伝子を各癌細胞にトランスフェクトした。
(導入したレトロウイルスベクター)
・OCT3/4をコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・KLF4をコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・SOX2をコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・c-MYCをコードする遺伝子を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
・Nanogプロモーター(配列番号1)の3'末端に、直接GFPをコードする遺伝子を連結させた核酸構築物を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクター
トランスフェクション後の各癌細胞を10%FBS含有DMEM培地で一日おきに培地を交換しながら7日間培養し、トランスフェクションから7日目以降はmTeSRTM1とBDヒトES細胞用マトリゲル(StemCellTechnologies Inc)を用いて一日おきに培地を交換しながら培養を行った。
<Experiment method>
First, 1 × 10 6 cancer cells were inoculated into 2 ml of 10% FBS-containing DMEM medium (containing 2 μg / ml puromycin) in a 30 mm dish, and 10 μl of Lipofectamine 2000 transfection reagent and a retroviral receptor were incorporated into the expression. 3-5 μg of lentiviral vector was added and incubated at room temperature for 20 minutes. Next, after removing the supernatant and washing the cells with 10% FBS-containing DMEM medium, 2 ml of 10% FBS-containing DMEM medium was added, and further 10 μl of Lipofectamine 2000 transfection reagent and the pMXs-based gene into which the gene shown below was incorporated. Each gene was transfected into each cancer cell by adding 5 μg of each of retroviral vectors (total 5 types) and incubating at 37 ° C. for 24 hours.
(Retroviral vector introduced)
・ PMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding OCT3 / 4 ・ pMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding KLF4 ・ pMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding SOX2 ・ c- A pMXs-based retroviral vector incorporating a gene encoding MYC. A pMXs-based retroviral vector incorporating a nucleic acid construct in which a gene encoding GFP is directly linked to the 3 ′ end of the Nanog promoter (SEQ ID NO: 1). Each cancer cell after transfection is cultured in DMEM medium containing 10% FBS for 7 days while changing the medium every other day. After 7 days from transfection, mTeSRTM1 and Matrigel for BD human ES cells (StemCellTechnologies Inc) are used. The culture was performed while changing the medium every other day.

培養後、細胞の形態の観察と共に、蛍光顕微鏡によってGFPの発現の有無を観察した。   After culturing, the presence or absence of GFP expression was observed with a fluorescence microscope along with observation of cell morphology.

また、コントロールとして、上記各癌細胞に対して、Nanogプロモーター(配列番号1)の3'末端に、直接GFPをコードする遺伝子を連結させた核酸構築物を組み込んだpMXsベースのレトロウイルスベクターのみを導入する以外は、上記と同様に実験を行った場合についても、細胞の形態の観察と共に、蛍光顕微鏡によってGFPの発現の有無を観察した。
<実験結果>
得られた結果を図2及び3に示す。図2のAには、ヒト大腸癌細胞から誘導した未分化癌細胞の形態を顕微鏡で観察した結果;Bには、Aと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果;Cには、GFP遺伝子のみを導入したヒト大腸癌細胞の形態を顕微鏡で観察した結果;Dには、Cと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果を、各々示す。また、図3のAには、ヒト胆管癌細胞から誘導した未分化癌細胞の形態を顕微鏡で観察した結果;Bには、Aと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果;Cには、GFP遺伝子のみを導入したヒト胆管癌細胞胞の形態を顕微鏡で観察した結果;Dには、Cと同一の像を蛍光顕微鏡で観察した結果を、各々示す。
As a control, only pMXs-based retroviral vectors incorporating a nucleic acid construct in which the gene encoding GFP is directly linked to the 3 ′ end of the Nanog promoter (SEQ ID NO: 1) were introduced into each of the above cancer cells. Except for the above, also in the case where the experiment was conducted in the same manner as described above, the presence or absence of GFP expression was observed with a fluorescence microscope together with the observation of the cell morphology.
<Experimental result>
The obtained results are shown in FIGS. 2A shows the result of observing the morphology of undifferentiated cancer cells derived from human colon cancer cells with a microscope; B shows the result of observing the same image as A with a fluorescence microscope; C shows the GFP gene. The result of having observed only the form of the human colon cancer cell which introduce | transduced only with the microscope; D shows the result of having observed the image same as C with the fluorescence microscope, respectively. 3A shows the result of observing the morphology of undifferentiated cancer cells derived from human cholangiocarcinoma cells with a microscope; B shows the result of observing the same image as A with a fluorescence microscope; The result of observing the morphology of human cholangiocarcinoma cells into which only the GFP gene was introduced with a microscope; D shows the result of observing the same image as C with a fluorescence microscope

図2及び3のAに示されるように、細胞形態から、本実験によって、ヒト大腸癌細胞及びヒト胆管癌細胞胞から未分化癌細胞に誘導されていることが明らかとなった。なお、図2及び3のAに示す細胞は、その細胞増殖特性及び分化能の点からも、未分化癌細胞であることが確認されている。また、図2及び3のBから、ヒト大腸癌細胞及びヒト胆管癌細胞胞から誘導された未分化癌細胞では、GFPが発現していることも確認された。一方、図2及び3のDに示されているように、ヒト大腸癌細胞及びヒト胆管癌細胞胞に対してNanogプロモーターの制御下でGFPを導入しても、GFPの発現は認められなかった。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, it was clarified from the cell morphology that human colon cancer cells and human cholangiocarcinoma cells were induced to undifferentiated cancer cells from the cell morphology. 2 and 3 are confirmed to be undifferentiated cancer cells from the viewpoint of their cell growth characteristics and differentiation ability. 2 and 3, it was also confirmed that GFP was expressed in undifferentiated cancer cells derived from human colon cancer cells and human cholangiocarcinoma cells. On the other hand, as shown in FIG. 2 and FIG. 3D, even when GFP was introduced into human colon cancer cells and human cholangiocarcinoma cell vesicles under the control of Nanog promoter, GFP expression was not observed. .

以上の結果から、未分化癌細胞に対して、Nanogプロモーターに作動可能に連結されたGFP遺伝子を導入することによって、未分化癌細胞を特異的に同定、検出できることが確認された。   From the above results, it was confirmed that undifferentiated cancer cells can be specifically identified and detected by introducing a GFP gene operably linked to the Nanog promoter into undifferentiated cancer cells.

Claims (7)

被験細胞又は被験細胞集団から、未分化細胞を同定する方法であって、
(1) Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を、被験細胞又は被験細胞集団に導入する工程、及び
(2) レポーター遺伝子が発現している細胞を未分化細胞として同定する工程
を含むことを特徴とする、未分化細胞の同定方法。
A method for identifying undifferentiated cells from a test cell or a test cell population, comprising:
(1) introducing a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter into a test cell or a test cell population, and
(2) A method for identifying an undifferentiated cell, comprising a step of identifying a cell expressing a reporter gene as an undifferentiated cell.
レポーター遺伝子が、GFPをコードしている遺伝子である、請求項1に記載の同定方法。   The identification method according to claim 1, wherein the reporter gene is a gene encoding GFP. 前記工程(1)において使用される核酸構築物が、Nanogプロモーター作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含むプラスミドである、請求項1又は2に記載の同定方法。   The identification method according to claim 1 or 2, wherein the nucleic acid construct used in the step (1) is a plasmid containing a reporter gene operably linked to a Nanog promoter. 分化細胞を初期化して得られた誘導多能性幹細胞、又は分化した癌細胞を含む癌細胞を初期化して得られた未分化癌細胞を同定する方法である、請求項1乃至3のいずれかに記載の同定方法。   4. The method according to claim 1, wherein the induced pluripotent stem cell is obtained by reprogramming a differentiated cell, or an undifferentiated cancer cell obtained by reprogramming a cancer cell containing a differentiated cancer cell. 5. The identification method described in 1. Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含有する、未分化細胞の同定試薬。   A reagent for identifying undifferentiated cells, comprising a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter. Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含有する、未分化細胞の同定キット。   An undifferentiated cell identification kit comprising a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter. Nanogプロモーターに作動可能に連結されたレポーター遺伝子を含む核酸構築物を含有する、未分化細胞の製造キット。   A kit for producing undifferentiated cells comprising a nucleic acid construct comprising a reporter gene operably linked to a Nanog promoter.
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Cited By (3)

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KR101423971B1 (en) * 2010-11-19 2014-08-04 서울대학교산학협력단 Production of Transgenic Aves Using Sequences for Germ Cell-Specific Gene Expression
US8852941B2 (en) 2010-02-18 2014-10-07 Osaka University Method for producing induced pluripotent stem cells
EP3194623A4 (en) * 2014-08-12 2018-03-14 Wayne State University Systems and methods to detect stem cell stress and uses thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8852941B2 (en) 2010-02-18 2014-10-07 Osaka University Method for producing induced pluripotent stem cells
KR101423971B1 (en) * 2010-11-19 2014-08-04 서울대학교산학협력단 Production of Transgenic Aves Using Sequences for Germ Cell-Specific Gene Expression
EP3194623A4 (en) * 2014-08-12 2018-03-14 Wayne State University Systems and methods to detect stem cell stress and uses thereof

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