JP2016073323A - Culture method of human pluripotent stem cells - Google Patents

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美保 古江
Miho Furue
美保 古江
匡希 木根原
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匡希 木根原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method, which is more efficient than the conventional method, for culturing human pluripotent stem cells while maintaining undifferentiated condition; and to provide a kit therefor.SOLUTION: The method of the invention comprises (a) culturing human pluripotent stem cells in a first culture medium for human pluripotent stem cells containing activin; (b) replacing the first culture medium with a second culture medium for human pluripotent stem cells containing no activin to culture the human pluripotent stem cells; and (c) passaging the human pluripotent stem cells in the first culture medium. We confirmed that pluripotency of the stem cells is maintained at a high rate irrespective of the skill level of an experimenter's cultural technique when subsequently the above (b) and (c) are repeated successively.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養する方法やそのためのキット、詳しくは、アクチビンを含む多能性幹細胞用培地である第一の培地でヒト多能性幹細胞を培養するステップの後に、前記第一の培地をアクチビンを含まない多能性幹細胞用培地である第二の培地に交換してヒト多能性幹細胞を培養するステップと、前記第一の培地でヒト多能性幹細胞を継代培養するステップとを繰り返すことで、未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養する方法やそのためのキットに関する。   The present invention relates to a method for culturing human pluripotent stem cells while maintaining an undifferentiated state, and a kit therefor, and more specifically, human pluripotent stem cells are cultured in a first medium that is a medium for pluripotent stem cells containing activin. After the step of culturing, the step of culturing human pluripotent stem cells by replacing the first medium with a second medium which is a medium for pluripotent stem cells not containing activin; The present invention relates to a method for culturing human pluripotent stem cells while maintaining an undifferentiated state by repeating the step of subculturing pluripotent stem cells and a kit for the same.

ES細胞は様々な組織に分化することが可能であるため、組織分化過程の解明モデルや再生医療などへの応用が考えられている。分化誘導因子の機能・影響を正確に解析するためには、細胞の分化を制御することが重要である。   Since ES cells can differentiate into various tissues, application to elucidation models of tissue differentiation processes and regenerative medicine is considered. In order to accurately analyze the functions and effects of differentiation-inducing factors, it is important to control cell differentiation.

幹細胞の未分化性の維持方法に関しては、多能性幹細胞をn軸回転(nは2以上の整数)して前記多能性幹細胞の分化を抑制しながら前記多能性幹細胞を培養するステップを備えた多能性幹細胞の培養方法(例えば特許文献1参照)や、TGF−βを含有することを特徴とする間葉系幹細胞の多分化能維持用培地(例えば特許文献2参照)や、幹細胞の初代培養及び継代培養を無血清で行うことを可能にする基礎培地に、5〜10%濃度のパネキシンと、1〜100ng/mLのbFGFと、1〜100ng/mLのPDGFと、1〜100ng/mLのEGFと、1〜1000μg/mLのビタミンCとを混合してなる無血清培地(例えば特許文献3参照)や、フィーダー細胞の非存在下、ポリビニルアルコール(PVA)を含有し、且つ動物由来アルブミンを含有しない無血清培地中で胚性幹細胞を浮遊培養することを特徴とする、胚性幹細胞の維持方法(例えば特許文献4参照)や、低分子化合物又はその塩化物を有効成分として含有する組織幹細胞増殖剤(例えば特許文献5参照)や、インドール誘導体等の低分子化合物を有効成分とする幹細胞分化抑制剤(例えば特許文献6参照)や、(a)標準培地、(b)血清アルブミン、(c)トランスフェリン、(d)脂質及び脂肪酸源、(e)コレステロール、(f)還元剤、(g)ピルビン酸塩、(h)DNA及びRNA合成用ヌクレオシド、(i)基質細胞、組織細胞又は器官細胞の増殖及び発生を刺激する少なくとも1種の成長因子、及び(j)少なくとも1種の細胞外マトリックス材料を細胞の培養に効果的な量を含んでおり、無血清又は低血清である胚性幹細胞系を含む細胞の長期増殖及び発生用培地(例えば特許文献7参照)が提案されている。また、脱落膜由来細胞又は該細胞由来の細胞外マトリクスの存在下で多能性幹細胞を培養することを特徴とする、多能性幹細胞の培養方法(例えば特許文献8参照)も提案されているが、フィブロネクチン上では細胞増殖は僅かに認められたものの脱落膜由来間葉系細胞の細胞外マトリクス上での細胞増殖に比べるとその程度は著しく低かったことが報告されている。   Regarding the method for maintaining undifferentiated stem cells, the step of culturing the pluripotent stem cells while suppressing the differentiation of the pluripotent stem cells by n-axis rotation (n is an integer of 2 or more). A pluripotent stem cell culture method provided (for example, see Patent Document 1), a medium for maintaining pluripotency of mesenchymal stem cells characterized by containing TGF-β (for example, see Patent Document 2), stem cells To a basal medium that enables serum-free primary and subculture of 5-10% panexin, 1-100 ng / mL bFGF, 1-100 ng / mL PDGF, A serum-free medium (for example, see Patent Document 3) obtained by mixing 100 ng / mL of EGF and 1-1000 μg / mL of vitamin C, and polyvinyl alcohol (PVA) in the absence of feeder cells, and Movement A method of maintaining embryonic stem cells (see, for example, Patent Document 4) characterized by suspension culture of embryonic stem cells in a serum-free medium containing no product-derived albumin, or a low molecular compound or chloride thereof as an active ingredient A tissue stem cell proliferating agent (for example, see Patent Document 5), a stem cell differentiation inhibitor (for example, see Patent Document 6) containing a low-molecular compound such as an indole derivative as an active ingredient, (a) a standard medium, (b) serum Albumin, (c) transferrin, (d) lipid and fatty acid source, (e) cholesterol, (f) reducing agent, (g) pyruvate, (h) nucleosides for DNA and RNA synthesis, (i) substrate cells, tissues At least one growth factor that stimulates the proliferation and development of cells or organ cells, and (j) an amount of at least one extracellular matrix material effective for culturing the cells Cage, prolonged growth and generating media of cells including embryonic stem cell line is a serum-free or low-serum (for example, see Patent Document 7) have been proposed. In addition, a pluripotent stem cell culture method (see, for example, Patent Document 8) characterized in that pluripotent stem cells are cultured in the presence of decidua-derived cells or extracellular matrix derived from the cells. However, although cell growth was slightly observed on fibronectin, it was reported that the degree was remarkably low compared to cell growth on the extracellular matrix of decidua-derived mesenchymal cells.

本発明者らは、フィーダー細胞なしで、ES細胞をタイプIコラーゲン被覆フラスコで、無血清条件下で未分化性を維持したままES細胞を長期に培養しうる無血清培地用の培地、及びこのような培地を製造するための基礎培地(例えば特許文献9参照)や、i)タンパク質より成る基礎的な培養支持体にてコートした培養容器を用い、該培養容器の中でウシインスリン、ヒトトランスフェリン、亜セレン酸ナトリウム、エタノールアミン、2−メルカプトエタノール、脂肪酸除去したウシアルブミンと複合させたオレイン酸より構成され、更に線維芽細胞増殖因子、ヘパリンやアスコルビン酸又はリン酸化アスコルビン酸、又はこれらの誘導体を添加した細胞培養培地により霊長類胚性幹細胞を調製する工程、及びii)該霊長類胚性幹細胞を未分化状態で維持する工程、より構成される、フィーダー細胞や血清のない細胞培養条件で、霊長類の胚性幹細胞を維持するための方法(例えば特許文献10参照)を開発してきた。また、無血清培地の開発に当たって各種マトリックス成分については、ラミニンやフィブロネクチンがマウスES細胞の未分化維持状態に対して抑制的に働き、分化を促進する方向へと働くことが確認されていた(例えば非特許文献1参照)。   The present inventors have provided a medium for serum-free medium in which ES cells can be cultured for a long period of time while maintaining undifferentiation under serum-free conditions without using feeder cells in a type I collagen-coated flask. Using a basal medium for producing such a medium (see, for example, Patent Document 9) and i) a culture container coated with a basic culture support composed of protein, bovine insulin, human transferrin in the culture container , Sodium selenite, ethanolamine, 2-mercaptoethanol, oleic acid complexed with bovine albumin from which fatty acids have been removed, and also fibroblast growth factor, heparin, ascorbic acid or phosphorylated ascorbic acid, or derivatives thereof Preparing primate embryonic stem cells with a cell culture medium supplemented with ii), and ii) the primate embryonic stem cells Step of maintaining an undifferentiated state, more composed, in cell culture conditions without feeder cells and serum, we have developed a method for maintaining the primate embryonic stem cells (for example, see Patent Document 10). In developing a serum-free medium, it was confirmed that laminin and fibronectin act in a suppressive manner against the undifferentiated maintenance state of mouse ES cells and promote differentiation in various matrix components (for example, Non-patent document 1).

さらに、本発明者らは、Shef系のヒトES細胞とHUES−1株を用いてヒトES細胞において、I型コラーゲンをコートした場合に維持培養できることを確認し、また、HEPESを無血清培地に添加すると非常にヒトES細胞の維持に悪影響を与えることを確認し(例えば非特許文献2参照)、また、ES細胞の増殖作用を促進するFGF−2の作用を補佐することが知られているヘパリンを、FGF−2の非存在下で添加してもES細胞の増殖作用を促進することを報告し(例えば非特許文献3参照)、アクチビンを入れると、ERK(extracellular signal-regulated kinases)が活性化され、神経又は中内胚葉への分化誘導が促進されるが、ERKの抑制剤を入れると未分化な状態を維持することができることを確認し(例えば非特許文献4参照)、さらにヒトES細胞についての基本的な培養方法についてまとめている(例えば非特許文献5参照)。   Furthermore, the present inventors have confirmed that human ES cells using Shef human ES cells and the HUES-1 strain can be maintained and cultured when coated with type I collagen, and HEPES is added to a serum-free medium. It has been confirmed that, when added, it has an adverse effect on the maintenance of human ES cells (see, for example, Non-Patent Document 2) and assists the action of FGF-2 that promotes the proliferation of ES cells. It has been reported that even when heparin is added in the absence of FGF-2, the proliferative action of ES cells is promoted (see, for example, Non-Patent Document 3). When activin is added, ERK (extracellular signal-regulated kinases) is produced. It is activated, and differentiation induction into nerves or mesendoderm is promoted, but it is confirmed that an undifferentiated state can be maintained when an ERK inhibitor is added (for example, non-patent literature) See), further summarizes the basic culture method for human ES cells (e.g. see Non-Patent Document 5).

特開2010−193910号公報JP 2010-193910 A 特開2010−094062号公報JP 2010-094062 A 特開2008−148643号公報JP 2008-148643 A 特開2007−228815号公報JP 2007-228815 A 特開2006−180763号公報JP 2006-180763 A 特開2005−013152号公報JP 2005-013152 A 特表平8−508891号公報Japanese National Patent Publication No. 8-508891 特開2010−166901号公報JP 2010-166901 A 国際公開WO2005/063968号パンフレットInternational Publication WO2005 / 063968 Pamphlet 特表2009−542247号公報Special table 2009-542247 gazette

第52回マトリックス研究会大会2005年大分O−07 マウスES細胞の分化制御におけるマトリックス成分の機能解析The 52nd Matrix Conference 2005 Oita O-07 Functional analysis of matrix components in the differentiation control of mouse ES cells PNAS, vol.105, no.36, 13409-13414PNAS, vol.105, no.36, 13409-13414 In Vitro Cell.Dev. Biol.- Animal (2010) 46:573-576In Vitro Cell.Dev. Biol.- Animal (2010) 46: 573-576 Stem Cell Res.2010Stem Cell Res. 2010 Tiss. Cult. Res Commun.27;139-147(2008)Tiss. Cult. Res Commun. 27; 139-147 (2008)

本発明の課題は、従来方法より効率のよい、未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養する方法やそのためのキットを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for culturing human pluripotent stem cells that is more efficient than conventional methods while maintaining an undifferentiated state, and a kit therefor.

上記の通り、ES細胞等の多能性幹細胞を長期に培養しうる無血清培地等の開発は、多方面において進められてきたが、多能性幹細胞をこれらの培地で増殖させることは、細胞死が高い頻度で起こったり、多能性が培養過程で失われたりすることがあり、実験者の勘やノウハウに頼ることも多く、不可能ではないものの高度の培養技術を要するものとなっていた。   As described above, the development of a serum-free medium or the like that can culture pluripotent stem cells such as ES cells for a long period of time has been promoted in various fields. Proliferating pluripotent stem cells in these media Death may occur at a high frequency or pluripotency may be lost in the culture process, often relying on the intuition and know-how of the experimenter, which is not impossible but requires advanced culture techniques It was.

また、従来の培地には、動物由来の原料が通常含まれており、例えば、ウシ血清アルブミン、ブタ由来I型コラーゲン等を使用することは供給量が限られ高コストである点で問題があった。また上記動物由来の原料は通常非加熱製剤であることから、牛海綿状脳症(BSE)の原因とされるプリオンや、ウイルス等の病原体や異種成分混入の可能性があるので安全性や免疫原性に問題があり、また、作製された培地のロットごとにばらつきが生じるので、未分化状態を維持したまま培養できる確率を低くする原因の一つであると考えられてきた。   Further, conventional media usually contain animal-derived raw materials. For example, the use of bovine serum albumin, porcine-derived type I collagen and the like has a problem in that the supply amount is limited and the cost is high. It was. In addition, since the above animal-derived raw materials are usually non-heated preparations, there is a possibility of prion causing viral bovine spongiform encephalopathy (BSE), pathogens such as viruses, and the presence of foreign components. It has been considered that this is one of the causes of lowering the probability of culturing while maintaining the undifferentiated state, because there is a problem in sex, and variation occurs between lots of the produced medium.

これらの知見に基づき、本発明者らは、動物由来の成分を代替又は削除することにより、安全性が高く、ロットによるばらつきがない多能性幹細胞を、未分化状態を維持したまま培養できる培地の調製を試みてきた。例えば、動物由来の成分を遺伝子組換え技術により作製された組換え体(リコンビナント)に代替する場合には、リコンビナントの成分が従来の動物由来成分とは異なる構造を有する可能性があることや、免疫原性においても従来の動物由来の原料とは異なる挙動を示す可能性があることが知られていたため、一つひとつの成分について慎重に検討を行ってきた。上記の通り、アクチビンが添加された培地にERKの抑制剤を入れると未分化な状態を維持することができることが確認されていたため、アクチビンと他の成分との関係において詳細な検討を続けていたところ、驚くべきことに、(a)アクチビンを含む多能性幹細胞用培地である第一の培地でヒト多能性幹細胞を培養し、(b)前記第一の培地を、アクチビンを含まない多能性幹細胞用培地である第二の培地に交換してヒト多能性幹細胞を培養し、(c)前記第一の培地でヒト多能性幹細胞を継代培養し、その後順次上記(b)及び(c)を繰り返した場合には、実験者の培養技術の習熟度にかかわらず幹細胞の多能性が高率で維持されることを見いだした。これまで実験室で5〜6人中1人しか従来公知の方法で多能性幹細胞の維持培養ができるものがいなかったのに対し、かかる方法を用いた場合5〜6人中4〜5人以上の確率で、多能性幹細胞の未分化性を維持して長期継代することができるようになったことを確認した。本発明者らは、さらに多能性幹細胞の未分化性の維持率を高める成分について引き続き検討を進めたところ、培地にプロテインキナーゼC阻害剤を添加すると、細胞の未分化性がより高い確率で維持され、一部の分化した細胞を機械的に除去する作業をする必要がほとんどなくなった。以上の知見をもとに本発明のヒト多能性幹細胞を培養する方法を完成するに至った。   Based on these findings, the present inventors can replace or delete animal-derived components to culture pluripotent stem cells that are highly safe and that do not vary from lot to lot while maintaining an undifferentiated state. Attempts have been made to prepare For example, when replacing an animal-derived component with a recombinant (recombinant) prepared by genetic recombination technology, the component of the recombinant may have a structure different from that of a conventional animal-derived component, Since it has been known that immunogenicity may be different from conventional animal-derived raw materials, each component has been carefully examined. As described above, it was confirmed that an undifferentiated state can be maintained when an ERK inhibitor is added to a medium supplemented with activin, and therefore, detailed studies were continued on the relationship between activin and other components. However, surprisingly, (a) human pluripotent stem cells are cultured in a first medium which is a medium for pluripotent stem cells containing activin, and (b) the first medium is used as a non-activin-containing medium. The pluripotent stem cells are replaced with a second medium that is a medium for pluripotent stem cells, and human pluripotent stem cells are cultured. (C) The human pluripotent stem cells are subcultured in the first medium, and then sequentially (b) When (c) and (c) were repeated, it was found that the pluripotency of stem cells was maintained at a high rate regardless of the level of proficiency of the experimenter's culture technique. Until now, only 1 out of 5-6 persons in the laboratory has been able to maintain and culture pluripotent stem cells by a conventionally known method, whereas 4-5 out of 5-6 persons using such a method. With the above probability, it was confirmed that pluripotent stem cells could be passaged for a long time while maintaining undifferentiation. The present inventors have continued to study components that further increase the undifferentiated maintenance rate of pluripotent stem cells. When a protein kinase C inhibitor is added to the medium, the cells have a higher probability of being undifferentiated. Maintained, and the need to mechanically remove some differentiated cells is almost eliminated. Based on the above findings, the present inventors have completed the method for culturing human pluripotent stem cells of the present invention.

すなわち、本発明は、[1](a)アクチビンを含む多能性幹細胞用培地である第一の培地でヒト多能性幹細胞を培養するステップ;(b)前記第一の培地を、アクチビンを含まない多能性幹細胞用培地である第二の培地に交換してヒト多能性幹細胞を培養するステップ;(c)前記第一の培地でヒト多能性幹細胞を継代培養するステップ;を(a)ステップの後、(b)及び(c)ステップを順次繰り返すことを特徴とする未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養する方法や、[2]第一の培地及び第二の培地が、多能性幹細胞用基礎培地にサプリメントを添加することで調製されてなり、前記第一の培地の調製のために添加するサプリメントの少なくとも一つの成分としてアクチビンを含むことを特徴とする上記[1]記載の方法や、[3]第一の培地の調製のために添加するサプリメント及び第二の培地の調製のために添加するサプリメントのいずれにも、少なくとも一つの成分としてフィブロネクチンを含むことを特徴とする上記[2]記載の方法や、[4]第一の培地の調製のために添加するサプリメント及び第二の培地の調製のために添加するサプリメントのいずれにも、少なくとも一つの成分としてプロテインキナーゼC阻害剤を含むことを特徴とする上記[2]又は[3]記載の方法や、[5]上記[2]〜[4]のいずれかに記載の未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養する方法に用いられるキットであって、サプリメント及び多能性幹細胞用基礎培地を備えることを特徴とする培養キットに関する。   That is, the present invention provides [1] (a) a step of culturing human pluripotent stem cells in a first medium which is a medium for pluripotent stem cells containing activin; (b) the first medium comprising activin Culturing human pluripotent stem cells by replacing with a second medium which is a medium for pluripotent stem cells not containing; (c) subculturing human pluripotent stem cells in the first medium; (A) After step, (b) and (c) steps are sequentially repeated, a method for culturing human pluripotent stem cells while maintaining an undifferentiated state, [2] first medium and The second medium is prepared by adding a supplement to the basal medium for pluripotent stem cells, and comprises activin as at least one component of the supplement added for the preparation of the first medium. As described in [1] above And [3] the supplement added for the preparation of the first medium and the supplement added for the preparation of the second medium, each of which contains fibronectin as at least one component Protein kinase C inhibition as at least one component in the method of [2] and [4] the supplement added for the preparation of the first medium and the supplement added for the preparation of the second medium A pluripotent stem cell while maintaining the undifferentiated state according to any one of [2] to [4] above, or [5] the method according to [2] or [3], which comprises an agent The present invention relates to a culture kit comprising a supplement and a basal medium for pluripotent stem cells.

本発明の方法を用いることにより、未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養・増殖することができ、かかる未分化状態を維持した多能性幹細胞を適当な条件下で処理を行った場合には、目的の細胞に分化させることができる。   By using the method of the present invention, human pluripotent stem cells can be cultured and expanded while maintaining an undifferentiated state, and the pluripotent stem cells maintaining such an undifferentiated state are treated under appropriate conditions. The cells can be differentiated into the target cells.

コラーゲンI、ゼラチン、ラミニン、フィブロネクチンに対する各細胞の接着能を測定した結果を示した図である。ヒトES細胞KhES−1株(a)、ヒトiPS細胞Tic株(JCRB1331)(b)、と胚性がん細胞PA−1株(JCRB9061)(c)の結果をそれぞれ示す。It is the figure which showed the result of having measured the adhesive ability of each cell with respect to collagen I, gelatin, laminin, and fibronectin. The results of human ES cell KhES-1 strain (a), human iPS cell Tic strain (JCRB1331) (b), and embryonic cancer cell PA-1 strain (JCRB9061) (c) are shown. hESF9培地に、BSA若しくはrHSA、及び/又はオレイン酸を添加した培地でES細胞H9株(WA09)株を培養した細胞を蛍光免疫染色して、TRA−1−60、SSEA−1、SSEA−4、Nanog発現細胞の陽性率を解析したグラフである。培養条件(1)で培養した場合の値を「1」として、その値に対しての変化率を示した。Cells obtained by culturing ES cell strain H9 (WA09) with a medium supplemented with BSA or rHSA and / or oleic acid in hESF9 medium were fluorescently immunostained, and TRA-1-60, SSEA-1, SSEA-4 It is the graph which analyzed the positive rate of Nanog expression cell. The value when culturing under the culture condition (1) was set to “1”, and the rate of change relative to that value was shown. オレイン酸抱合rHSAを添加した培地でES細胞H9株(WA09)を培養し、TRA−1−60、SSEA−1、SSEA−4、Nanogで免疫染色した場合の顕微鏡写真である。It is a microscope picture at the time of culture | cultivating ES cell H9 strain | stump | stock (WA09) in the culture medium which added oleic acid conjugate rHSA, and immunostaining by TRA-1-60, SSEA-1, SSEA-4, and Nanog. hESF-9からヘパリンを除いた培地で、培養を行ったH9株(WA09)の2継代目の細胞の様子を示す。The state of the second passage cell of the H9 strain (WA09) cultured in a medium obtained by removing heparin from hESF-9 is shown. ES細胞H9株(WA09)を、アクチビン含有培地で培養をした場合(a)とアクチビン不含培地に培地交換した場合(b)の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the case where the ES cell strain H9 (WA09) is cultured in an activin-containing medium (a) and the medium is replaced with an activin-free medium (b). 本発明の方法により培養されたES細胞H9株(WA09)の1〜6継代目の細胞の顕微鏡写真を示す図である。It is a figure which shows the microscope picture of the cell of 1st-6th passage of ES cell H9 strain | stump | stock (WA09) cultured by the method of this invention. 本発明の方法により培養されたES細胞H9株(WA09)の5継代目における未分化・分化マーカーの発現を示す図である。SSEA−3、SSEA−4、TRA−2−54、TRA−1−60、TRA−1−80、CD90は未分化マーカーの発現を示し、SSEA−1、CD105、CD56、A2B5は分化マーカーの発現を示す。It is a figure which shows the expression of the undifferentiation / differentiation marker in the 5th passage of ES cell H9 strain | stump | stock (WA09) cultured by the method of this invention. SSEA-3, SSEA-4, TRA-2-54, TRA-1-60, TRA-1-80, CD90 shows expression of undifferentiated markers, and SSEA-1, CD105, CD56, A2B5 expresses differentiation markers Indicates. 培地に0、20、40、80、160、320μg/ウェルのフィブロネクチンを添加して本発明の方法にて培養した場合の細胞の状況を示す。The state of cells when 0, 20, 40, 80, 160, 320 μg / well of fibronectin is added to the medium and cultured by the method of the present invention is shown. 0、1、2.5、5、10μMのミリストイル化プロテインキナーゼCペプチドインヒビターを添加した培地で培養した細胞の状況を示す。The situation of cells cultured in medium supplemented with 0, 1, 2.5, 5, 10 μM myristoylated protein kinase C peptide inhibitor is shown.

本発明の未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養する方法としては、(a)アクチビンを含む多能性幹細胞用培地である第一の培地でヒト多能性幹細胞を培養するステップ;(b)前記第一の培地を、アクチビンを含まない多能性幹細胞用培地である第二の培地に交換してヒト多能性幹細胞を培養するステップ;(c)前記第一の培地にヒト多能性幹細胞を継代培養するステップ;を(a)ステップの後、(b)及び(c)ステップを順次繰り返す方法であれば特に制限されず、また、本発明の未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養するためのキットとしては、サプリメント及び多能性幹細胞用基礎培地成分を備えたキットであれば特に制限されず、ここで「培地」とは、細胞を培養できる「培地成分」に水を添加した状態のものをいう。また、ここで「未分化状態を維持したまま」とは、自己複製能を維持し、生体に存在する全ての種類の細胞へと分化できる能力を有するという多能性細胞の特徴を維持した状態をいう。   The method of culturing human pluripotent stem cells while maintaining the undifferentiated state of the present invention includes (a) a step of culturing human pluripotent stem cells in a first medium that is a medium for pluripotent stem cells containing activin. (B) replacing the first medium with a second medium which is a medium for pluripotent stem cells not containing activin, and culturing human pluripotent stem cells; (c) The step of subculturing human pluripotent stem cells is not particularly limited as long as it is a method in which (a) step, (b) and (c) steps are sequentially repeated, and the undifferentiated state of the present invention is maintained. The kit for culturing human pluripotent stem cells is not particularly limited as long as it is a kit comprising a supplement and a basal medium component for pluripotent stem cells. Here, the “medium” can cultivate cells. Add water to the “medium ingredients” It refers to those of the state. In addition, “maintaining an undifferentiated state” here means a state in which the self-replicating ability is maintained and the characteristics of the pluripotent cell are maintained such that it has the ability to differentiate into all types of cells existing in the living body. Say.

本発明においてはヒトの多能性幹細胞を対象とし、多能性幹細胞としては、初期胚より単離される胚性幹細胞(embryonic stem cells:ES細胞)や、胎児期の始原生殖細胞から単離される胚性生殖細胞(embryonic germ cells:EG細胞)(例えばProc Natl Acad Sci U S A. 1998, 95:13726-31参照)や、出生直後の精巣から単離される生殖細胞系列幹細胞(germline stem cells:GS細胞)(例えば、Nature. 2008, 456:344-9参照)や、腸骨骨髄、顎骨骨髄等の骨髄由来の幹細胞、脂肪組織由来の幹細胞などの間葉系幹細胞、及び皮膚細胞等の体細胞に複数の遺伝子を導入することで、被検体自身の体細胞の脱分化を誘導し、ES細胞同様の多能性を有する体細胞由来人工多能性幹細胞(若しくは、誘導多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell; iPS細胞))を挙げることができるが、具体的には、ヒトES細胞H9株(WA09)、ヒトES細胞H1(WA01)株(National Stem Cell bank、WISC Bank)や、KhES−1、KhES−2及びKhES−3(いずれも京大再生研付属幹細胞医学研究センター)や、HES3、HES4、及びHES6(National Stem Cell bank、モナッシュ大学)などのヒトES細胞や、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、C−Myc遺伝子及びSox2遺伝子を導入することによって得られるiPS細胞(理研バイオリソースセンター、京都大学)や、Tic(JCRB1331株)、Dotcom(JCRB1327株)、Squeaky(JCRB13
29株)、及びToe(JCRB1338株)、 Lollipop(JCRB1336株)(以上成育医療センター、医薬基盤研究所難病・疾患資源研究部・JCRB細胞バンク)や、UTA−1株及びUTA−1−SF−2−2株(いずれも東京大学)や、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子及びSox2遺伝子を導入することによって得られるiPS細胞(Nat Biotechnol 2008; 26: 101-106)等のiPS細胞を例示することができる。
In the present invention, human pluripotent stem cells are targeted, and pluripotent stem cells are isolated from embryonic stem cells (embryonic stem cells: ES cells) isolated from early embryos or primordial germ cells in the fetal stage Embryonic germ cells (EG cells) (see, for example, Proc Natl Acad Sci US A. 1998, 95: 13726-31) and germline stem cells (GS) isolated from testis immediately after birth Cells (see Nature. 2008, 456: 344-9), stem cells derived from bone marrow such as iliac bone marrow and jaw bone marrow, mesenchymal stem cells such as stem cells derived from adipose tissue, and somatic cells such as skin cells. Introducing a plurality of genes into the body induces dedifferentiation of the subject's own somatic cells, somatic-derived induced pluripotent stem cells (or induced pluripotent stem cells (induced) pluripotent stem cell; iPS cell)) Specifically, human ES cell H9 strain (WA09), human ES cell H1 (WA01) strain (National Stem Cell bank, WISC Bank), KhES-1, KhES-2 and KhES-3 (all Kyoto University) Research Center for Stem Cell Medicine), HES3, HES4, and HES6 (National Stem Cell bank, Monash University) and other human ES cells, Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, C-Myc gene, and Sox2 gene IPS cells (RIKEN BioResource Center, Kyoto University), Tic (JCRB1331 strain), Dotcom (JCRB1327 strain), Squeeky (JCRB13)
29 strains), Toe (JCRB1338 strain), Lollipop (JCRB1336 strain) (National Center for Child Health and Development, Research Institute for Intractable Diseases and Disease Resources, JCRB Cell Bank), UTA-1 strain and UTA-1-SF- Exemplify iPS cells such as 2-2 strains (all from the University of Tokyo) and iPS cells (Nat Biotechnol 2008; 26: 101-106) obtained by introducing Oct3 / 4 gene, Klf4 gene and Sox2 gene Can do.

本発明に用いられる多能性幹細胞用基礎培地としては、本発明のサプリメントを添加して、未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養できる培地であれば特に制限されないが、調製が容易であり、ロットごとのばらつきを防ぐ点から化学合成培地が好ましく、1又は2種類以上の糖(類)と、1又は2種類以上の無機塩(類)、1又は2種類以上のアミノ酸(類)、1又は2種類以上のビタミン(類)、及び1又は2種類以上の微量成分(類)を含むことが好ましく、また、薬剤感受性試験に使用するためにカナマイシン等の抗生物質を適宜含むこともできる。   The basal medium for pluripotent stem cells used in the present invention is not particularly limited as long as it is a medium capable of culturing human pluripotent stem cells while maintaining the undifferentiated state by adding the supplement of the present invention. A chemically synthesized medium is preferable because it is easy and prevents variation from lot to lot. One or more types of sugar (s), one or more types of inorganic salts (s), one or more types of amino acids ( Class) preferably contains 1 or 2 or more types of vitamin (s) and 1 or 2 or more types of trace component (s), and optionally contains antibiotics such as kanamycin for use in drug susceptibility testing You can also.

上記糖類としては、具体的には、グルコース、ラクトース、マンノース、フルクトース、ガラクトース等の単糖類や、スクロース、マルトース、ラクトース等の二糖類を挙げることができるが、中でもグルコースが特に好ましく、これら糖類は、1又は2以上組み合わせて添加することもできる。   Specific examples of the saccharide include monosaccharides such as glucose, lactose, mannose, fructose, and galactose, and disaccharides such as sucrose, maltose, and lactose, among which glucose is particularly preferable. One or a combination of two or more can also be added.

上記無機塩類としては、具体的には、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸銅五水和物、硝酸鉄(III)九水和物、硫酸鉄(II)七水和物、塩化マグネシウム六水和物、硫酸マグネシウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム二水和物、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム二水和物、硫酸亜鉛七水和物を含む組合せを挙げることができるが、多能性幹細胞の未分化状態の維持に有利に作用する成分であればいずれの無機塩類又はその組合せも用いることができる。   Specific examples of the inorganic salts include calcium chloride, calcium nitrate, copper sulfate pentahydrate, iron (III) nitrate nonahydrate, iron (II) sulfate heptahydrate, magnesium chloride hexahydrate. Contains magnesium sulfate, potassium chloride, sodium chloride, disodium hydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate dihydrate, sodium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate dihydrate, zinc sulfate heptahydrate Although combinations can be mentioned, any inorganic salt or a combination thereof can be used as long as it is a component that advantageously acts to maintain the undifferentiated state of pluripotent stem cells.

上記アミノ酸類としては、具体的には、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、シスチン、システイン、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、グルタミン酸、ヒドロキシプロリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン等の好ましくはL−体のアミノ酸とそれらの誘導体及びそれらの塩並びにそれらの水和物などの派生物を含めることができ、例えば、上記アルギニンとしては、L−塩酸アルギニン、L−アルギニン一塩酸塩等のアルギニンの派生物を含めることができ、上記アスパラギン酸としては、L−アスパラギン酸ナトリウム塩一水和物、L−アスパラギン酸一水和物、L−アスパラギン酸カリウム、L−アスパラギン酸マグネシウム等のアスパラギン酸の派生物を含めることができ、上記システインとしては、L−システイン二塩酸塩、L-システイン塩酸塩一水和物等のシステインの派生物や、L−リジン塩酸塩等のリジンの派生物を含めることができ、上記グルタミン酸としては、L−グルタミン酸一ナトリウム塩等のグルタミンの派生物を含めることができ、上記アスパラギンとしては、L−アスパラギン一水和物等のアスパラギンの派生物を含めることができ、上記チロシンとしては、L−チロシン二ナトリウム二水和物等のチロシンの派生物を含めることができ、上記ヒスチジンとしては、ヒスチジン塩酸塩、ヒスチジン塩酸塩一水和物等のヒスチジンの派生物を含めることができ、上記リジンとしては、L−リジン塩酸塩等のリジンの派生物を含めることができる。   Specific examples of the amino acids include alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cystine, cysteine, glutamine, glycine, histidine, glutamic acid, hydroxyproline, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine. Preferably L-amino acids such as tryptophan, tyrosine, valine and the like, derivatives thereof and salts thereof, and derivatives thereof such as arginine hydrochloride. Derivatives of arginine such as L-arginine monohydrochloride, and the aspartic acid includes L-aspartic acid sodium salt monohydrate, L-aspartic acid monohydrate, L-aspartic acid potassium , L-aspara Aspartic acid derivatives such as magnesium acid can be included, and as the cysteine, cysteine derivatives such as L-cysteine dihydrochloride and L-cysteine hydrochloride monohydrate, and L-lysine hydrochloride The glutamic acid may include a derivative of glutamine such as L-glutamic acid monosodium salt, and the asparagine may include an asparagine such as L-asparagine monohydrate. The tyrosine may include a tyrosine derivative such as L-tyrosine disodium dihydrate, and the histidine may include histidine hydrochloride, histidine hydrochloride monohydrate. Derivatives of histidine such as L-lysine hydrochloride as the lysine It can be included.

上記ビタミン類としては、具体的には、アスコルビン酸、ビオチン、コリン、葉酸、イノシトール、ナイアシン、パントテン酸、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン、ビタミンB12、パラアミノ安息香酸(PABA)から選択される1以上のビタミン類と、これらの成分各々の誘導体及びそれらの塩並びにそれらの水和物などの派生物を含めることができ、例えば、上記アスコルビン酸としては、アスコルビン酸2−リン酸エステル(Ascorbic acid 2-phosphate)、アスコルビン酸リン酸マグネシウム、アスコルビン酸硫酸ナトリウム、リン酸アスコルビルアミノプロピル、アスコルビン酸リン酸ナトリウム等のアスコルビン酸の派生物を含めることができ、コリンとしては、塩化コリン等のコリンの派生物を含めることができ、ナイアシンとしては、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、ニコチニックアルコール等のナイアシンの派生物を含めることができ、パントテン酸としては、パントテン酸カルシウム、パントテン酸ナトリウム、パンテノール等のパントテン酸の派生物を含めることができ、ピリドキシンとしては、ピリドキシン塩酸塩、ピリドキサール塩酸塩、リン酸ピリドキサール、ピリドキサミン等のピリドキシンの派生物を含めることができ、チアミンとしては、塩酸チアミン、硝酸チアミン、硝酸ビスチアミン、チアミンジセチル硫酸エステル塩、塩酸フルスルチアミン、オクトチアミン、ベンフォチアミン等のチアミンの派生物等を含めることができ、また、上記アスコルビン酸は添加されることが好ましい。   Specific examples of the vitamins include one or more vitamins selected from ascorbic acid, biotin, choline, folic acid, inositol, niacin, pantothenic acid, pyridoxine, riboflavin, thiamine, vitamin B12, and paraaminobenzoic acid (PABA). And derivatives of each of these components and derivatives thereof such as hydrates thereof. For example, ascorbic acid includes ascorbic acid 2-phosphate (Ascorbic acid 2-phosphate). ), May include derivatives of ascorbic acid such as magnesium ascorbate phosphate, sodium ascorbate sulfate, ascorbylaminopropyl phosphate, sodium ascorbate phosphate, and choline derivatives of choline such as choline chloride Can include niacin and Can include niacin derivatives such as nicotinic acid, nicotinic acid amide, nicotinic alcohol, and pantothenic acid includes pantothenic acid derivatives such as calcium pantothenate, sodium pantothenate, panthenol, etc. Pyridoxine can include derivatives of pyridoxine such as pyridoxine hydrochloride, pyridoxal hydrochloride, pyridoxal phosphate, pyridoxamine, and thiamine includes thiamine hydrochloride, thiamine nitrate, bisthiamine nitrate, thiamine dicetyl sulfate Derivatives of thiamine such as ester salts, fursultiamine hydrochloride, octothiamine, benfotiamine and the like can be included, and the ascorbic acid is preferably added.

上記微量成分としては、多能性幹細胞の未分化状態の維持に有利に作用する成分であることが好ましく、グルタチオン、ヒポキサンチン、リポ酸、リノレン酸、フェノールレッド、プトレシン、ピルビン酸、チミジン、NaHCO等通常培地成分として用いられている成分及びその誘導体及びそれらの塩並びにそれらの水和物などの派生物を含めることができ、例えば、プトレシン二塩酸、ピルビン酸ナトリウム等を挙げることができる。 The trace component is preferably a component that advantageously acts to maintain the undifferentiated state of pluripotent stem cells, such as glutathione, hypoxanthine, lipoic acid, linolenic acid, phenol red, putrescine, pyruvate, thymidine, NaHCO3. 3 and the like, and derivatives such as components and derivatives thereof and salts thereof, and hydrates thereof that are usually used as medium components, such as putrescine dihydrochloride, sodium pyruvate, and the like can be mentioned.

上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地の具体例としては、市販のダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)、最小必須培地(MEM)、イーグル基礎培地(BME)、RPMI1640培地、F12培地等の公知の化学合成培地などの培地、及びDMEM/F12培地(DMEMとF12培地を1:1で混合した培地)等のこれらの培地のいずれか2以上を適当な割合で混合した培地や、これらの培地に上記アスコルビン酸、好ましくはアスコルビン酸2−リン酸エステルを添加した培地を例示することができ、特にアニマルプロダクトフリーの基礎培地として、以下の表1に示される組成の基礎培地(以下、「hESF−grow培地」ともいう)を好適に例示することができる。   Specific examples of the above basal medium for human pluripotent stem cells include known chemical synthesis such as commercially available Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM), minimum essential medium (MEM), Eagle basal medium (BME), RPMI 1640 medium, F12 medium, etc. A medium such as a medium, a medium in which any two or more of these mediums such as a DMEM / F12 medium (a medium in which DMEM and F12 medium are mixed at a ratio of 1: 1), and the like ascorbine A medium supplemented with an acid, preferably ascorbic acid 2-phosphate ester, can be exemplified. Particularly, as a basal medium free of animal products, a basal medium having the composition shown in the following Table 1 (hereinafter referred to as “hESF-grow medium”). Can also be suitably exemplified.

また上記の個々の培地成分の濃度(含量)は、hESF−grow培地の個々の成分を例にとると、上記hESF−grow培地組成に記載されている濃度を100とした場合に、各成分について0〜200の範囲内の濃度、好ましくは40〜160の範囲内の濃度、より好ましくは80〜120の範囲内の濃度、さらにより好ましくは90〜110の範囲内の濃度を例示することができる。例えば、L−アルギニンの場合、0〜100mg/Lの濃度、好ましくは20〜80mg/Lの濃度、より好ましくは40〜60mg/Lの濃度、さらにより好ましくは45〜55mg/Lの濃度を好適に例示することができる。   The concentration (content) of each of the above-mentioned medium components is, for each component of the hESF-grow medium as an example, when the concentration described in the hESF-grow medium composition is 100, A concentration within the range of 0 to 200, preferably a concentration within the range of 40 to 160, more preferably a concentration within the range of 80 to 120, and even more preferably a concentration within the range of 90 to 110 can be exemplified. . For example, in the case of L-arginine, a concentration of 0-100 mg / L, preferably 20-80 mg / L, more preferably 40-60 mg / L, even more preferably 45-55 mg / L is suitable. Can be exemplified.

本発明の方法に用いられるサプリメントとしては、上記多能性幹細胞用基礎培地に添加するものであれば特に制限されず、具体的には、フィブロネクチン、インスリン、トランスフェリン、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン酸ナトリウム、FGF−2、オレイン酸抱合アルブミン、プロテインキナーゼC阻害剤等の成分を含むものを例示することができる。また、サプリメントの使用形態としては、1又は2以上の上記成分からなるサプリメントを複数個に分別しておいてもよいし、多数の上記成分を含む一つのサプリメントとしてまとめておくこともできる。   The supplement used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it is added to the basal medium for pluripotent stem cells, and specifically, fibronectin, insulin, transferrin, 2-mercaptoethanol, 2-ethanol. Examples include those containing components such as amine, sodium selenate, FGF-2, oleic acid-conjugated albumin, protein kinase C inhibitor and the like. Moreover, as a use form of a supplement, the supplement which consists of 1 or 2 or more of the said component may be fractionated into plurality, and can also be put together as one supplement containing many said components.

本発明の方法に用いられる第一の培地としては、上記多能性幹細胞用基礎培地にサプリメントを添加することで調製されてなり、前記サプリメントの少なくとも一つの成分としてアクチビンを含み、ヒト多能性幹細胞を培養することができる培地であれば特に制限されず、本発明の方法に用いられる第二の培地としては、上記多能性幹細胞用基礎培地にアクチビンが含まれないサプリメントを添加することで調製されてなり、ヒト多能性幹細胞を培養することができる培地であれば特に制限されない。以下、上記第一の培地に添加する1又は2以上の成分を含むサプリメントを総称して、アクチビン含有サプリメントと呼び、上記第二の培地に添加する1又は2以上の成分を含むサプリメントを総称して、アクチビン不含サプリメントと呼ぶものとする。上記アクチビン含有サプリメントとしては、アクチビンを含むサプリメントであれば特に制限されないが、アクチビンと、フィブロネクチン、インスリン、トランスフェリン、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン、FGF−2、アルブミン、オレイン酸、プロテインキナーゼC阻害剤などから選ばれる1又は2以上の成分を含むものを挙げることができる。上記アクチビン不含サプリメントとしては、アクチビンを含まないサプリメントであれば特に制限されないが、具体的には、フィブロネクチン、インスリン、トランスフェリン、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン、FGF−2、アルブミン、オレイン酸、プロテインキナーゼC阻害剤などから選ばれる1又は2以上の成分を含むものを挙げることができる。   The first medium used in the method of the present invention is prepared by adding a supplement to the basal medium for pluripotent stem cells, comprising activin as at least one component of the supplement, and containing human pluripotency The medium is not particularly limited as long as it is a medium capable of culturing stem cells, and the second medium used in the method of the present invention is by adding a supplement containing no activin to the basal medium for pluripotent stem cells. The medium is not particularly limited as long as it is prepared and can culture human pluripotent stem cells. Hereinafter, supplements containing one or more components added to the first medium are collectively referred to as activin-containing supplements, and supplements containing one or more components added to the second medium are collectively referred to. This is called an activin-free supplement. The activin-containing supplement is not particularly limited as long as it contains activin, but activin and fibronectin, insulin, transferrin, 2-mercaptoethanol, 2-ethanolamine, selenium, FGF-2, albumin, oleic acid, protein The thing containing 1 or 2 or more components chosen from a kinase C inhibitor etc. can be mentioned. The activin-free supplement is not particularly limited as long as it does not contain activin. Specifically, fibronectin, insulin, transferrin, 2-mercaptoethanol, 2-ethanolamine, selenium, FGF-2, albumin, Examples thereof include those containing one or more components selected from oleic acid and protein kinase C inhibitor.

上記第一の培地において、フィブロネクチンは、上記多能性幹細胞用基礎培地に添加するサプリメントを構成する一成分として、細胞と培養容器との接着性を高めるために培養容器の内側にコートして用いることができ、あるいは、他のサプリメントと共に添加して用いることもできる。具体的には、フィブロネクチンを培養容器にコート後に、インスリン、トランスフェリン、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン、FGF−2、アルブミン、オレイン酸、プロテインキナーゼC阻害剤などから選ばれる1又は2以上の成分と、アクチビンとを含む組合せを添加することにより第一の培地(以下、「第一の培地I」ともいう)を調製することもでき、フィブロネクチンをインスリン、トランスフェリン、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン、FGF−2、アルブミン、オレイン酸、プロテインキナーゼC阻害剤などから選ばれる1又は2以上の成分と、アクチビンとを共に添加することにより第一の培地(以下、「第一の培地II」ともいう)を調製することもできる。   In the first medium, fibronectin is used as a component constituting a supplement to be added to the basal medium for pluripotent stem cells so as to coat the inside of the culture container in order to enhance the adhesion between the cells and the culture container. Or can be added and used with other supplements. Specifically, after coating fibronectin on a culture container, 1 or 2 selected from insulin, transferrin, 2-mercaptoethanol, 2-ethanolamine, selenium, FGF-2, albumin, oleic acid, protein kinase C inhibitor and the like A first medium (hereinafter also referred to as “first medium I”) can be prepared by adding a combination containing the above components and activin, and fibronectin is insulin, transferrin, 2-mercaptoethanol, By adding together one or two or more components selected from 2-ethanolamine, selenium, FGF-2, albumin, oleic acid, protein kinase C inhibitor and the like, and activin, the first medium (hereinafter referred to as “No. One medium II ") can also be prepared.

上記第一の培地Iを用いる場合には、上記多能性幹細胞用基礎培地にフィブロネクチンを培養容器にコート後に、インスリン、トランスフェリン、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン、FGF−2、アルブミン、オレイン酸、プロテインキナーゼC阻害剤などから選ばれる1又は2以上の成分を添加することにより第二の培地(以下、「第二の培地I」ともいう)を調製することが好ましいが、フィブロネクチン、インスリン、トランスフェリン、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン、FGF−2、アルブミン、オレイン酸、プロテインキナーゼC阻害剤などから選ばれる1又は2以上の成分を添加することにより第二の培地(以下、「第二の培地II」ともいう)を調製することもできる。上記第一の培地IIを用いる場合には、上記第二の培地IIを用いることが好ましい。   When the first medium I is used, after coating fibronectin on the basal medium for pluripotent stem cells on a culture container, insulin, transferrin, 2-mercaptoethanol, 2-ethanolamine, selenium, FGF-2, albumin It is preferable to prepare a second medium (hereinafter also referred to as “second medium I”) by adding one or more components selected from oleic acid, protein kinase C inhibitor, etc., but fibronectin. By adding one or more components selected from insulin, transferrin, 2-mercaptoethanol, 2-ethanolamine, selenium, FGF-2, albumin, oleic acid, protein kinase C inhibitor, etc., the second medium (Hereinafter, also referred to as “second medium II”) can be prepared. When the first medium II is used, it is preferable to use the second medium II.

上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントを構成する各成分は、アニマルプロダクトフリーグレードであることが好ましく、アニマルプロダクトフリーグレードの成分としては、動物由来の成分でないが動物由来の成分と同様の作用を有する、遺伝子組換え技術によって人工的に作製・精製された組換え(リコンビナント)タンパク質、化学合成品、植物由来の成分等を挙げることができ、上記リコンビナントタンパク質としては、タグが付加されたもの等、動物由来の成分とは構造が同一でないタンパク質も含めることができ、化学合成品はその誘導体及びそれらの塩並びにそれらの水和物を含めることができる。   Each component constituting the activin-containing supplement and / or activin-free supplement is preferably an animal product-free grade, and the animal product-free grade component is not an animal-derived component but is similar to an animal-derived component. Recombinant (recombinant) proteins, chemically synthesized products, plant-derived components, etc. that are artificially prepared and purified by genetic recombination technology, and have a tag as the above-mentioned recombinant protein. Proteins that are not structurally identical to animal-derived components, such as those, can be included, and chemically synthesized products can include derivatives and their salts and hydrates thereof.

上記フィブロネクチンとしては、細胞外マトリックス(extracellular matrix: ECM)の一種として知られている、ブタ由来フィブロネクチン、ウシ由来フィブロネクチン、ヒト由来フィブロネクチン等の天然由来のフィブロネクチンや、アニマルプロダクトフリーグレードのフィブロネクチンとして、ウシ型、ブタ型、又はヒト型等の遺伝子組換え体のフィブロネクチンなどを挙げることができる。   As the fibronectin, known as a kind of extracellular matrix (ECM), naturally-derived fibronectin such as porcine-derived fibronectin, bovine-derived fibronectin, human-derived fibronectin, and animal product free grade fibronectin, Examples thereof include fibronectin, which is a gene recombinant such as a type, a pig type, and a human type.

上記フィブロネクチンをコートして用いる場合には、物理的に吸着させたり、培養容器の細胞接着領域に反応性の官能基を導入して化学結合により容器表面に細胞接着因子を固定化する等の周知の方法を用いることができるが、具体的には、培養容器にフィブロネクチンを含む溶液を、例えば、0.5〜5μg/cm、好ましくは1〜3μg/cm、より好ましくは1.5〜2.5μg/cmの濃度になるように添加し、1時間から12時間、好ましくは2時間から8時間、より好ましくは3時間から5時間、例えば37℃にて乾燥させないように静置し、多能性幹細胞を播種する直前に上記溶液を吸引除去する方法を例示することができ、コートされたフィブロネクチン上に、上記多能性幹細胞用基礎培地にアクチビン含有サプリメント又はアクチビン不含サプリメントのフィブロネクチン以外の成分を添加して調製することにより、本発明の第一の培地又は第二の培地を調製することができる。 When the above fibronectin is coated and used, it is well known that it is physically adsorbed or a reactive functional group is introduced into the cell adhesion region of the culture vessel to immobilize the cell adhesion factor on the vessel surface by chemical bonding. Specifically, a solution containing fibronectin in a culture vessel is, for example, 0.5 to 5 μg / cm 2 , preferably 1 to 3 μg / cm 2 , more preferably 1.5 to Add to a concentration of 2.5 μg / cm 2 and leave for 1 hour to 12 hours, preferably 2 hours to 8 hours, more preferably 3 hours to 5 hours, for example at 37 ° C. without drying. The method of sucking and removing the solution immediately before seeding the pluripotent stem cells can be exemplified, and the activin-containing supplement is added to the basal medium for pluripotent stem cells on the coated fibronectin. By prepared by adding components other than fibronectin cement or activin-free supplement, can be prepared a first medium or the second medium of the present invention.

上記フィブロネクチンを培地成分として用いる場合には、例えば、1.0〜100μg/mL、好ましくは5〜75μg/mL、好ましくは10〜50μg/mL、より好ましくは25〜45μg/mLの濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   When fibronectin is used as a medium component, for example, the concentration is 1.0 to 100 μg / mL, preferably 5 to 75 μg / mL, preferably 10 to 50 μg / mL, more preferably 25 to 45 μg / mL. In addition, as a component of the activin-containing supplement and / or activin-free supplement, the first medium and / or the second medium used in the present invention is added to the basal medium for human pluripotent stem cells. Can be prepared.

上記インスリンとしては、ブタ由来インスリン、ウシ由来インスリン、ヒト由来インスリン等の天然由来のインスリンや、アニマルプロダクトフリーグレードのインスリンとしてウシ型、ブタ型、又はヒト型等の遺伝子組換え体のインスリンなどを挙げることができ、特にヒト型の遺伝子組換え体インスリン(リコンビナントヒトインスリン)を好適に例示することができ、1〜20μg/mL、好ましくは5〜15μg/mL、より好ましくは7.5〜12.5μg/mL、さらに好ましくは9〜11μg/mLの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   Examples of the insulin include naturally-derived insulin such as porcine-derived insulin, bovine-derived insulin and human-derived insulin, and animal product free grade insulin such as bovine, porcine, or human-type recombinant insulin. In particular, human-type recombinant insulin (recombinant human insulin) can be preferably exemplified, and 1 to 20 μg / mL, preferably 5 to 15 μg / mL, more preferably 7.5 to 12 Add to the basal medium for human pluripotent stem cells as a component of the activin-containing supplement and / or activin-free supplement to a final concentration of 5 μg / mL, more preferably 9-11 μg / mL Thus, the first medium and / or the second medium used in the present invention Seisuru can.

上記トランスフェリンとしては、ブタ由来トランスフェリン、ウシ由来トランスフェリン、ヒト由来トランスフェリン等の天然由来のトランスフェリンや、アニマルプロダクトフリーグレードのインスリンとしてウシ型、ブタ型、又はヒト型等の遺伝子組換え体のトランスフェリンなどを挙げることができ、特にヒト型の遺伝子組換え体トランスフェリン(リコンビナントヒトトランスフェリン)を好適に例示することができ、鉄低含有のapo型のトランスフェリンが鉄と結合しているholo型のトランスフェリンよりも好ましく、0.1〜50μg/mL、好ましくは1〜20μg/mL、より好ましくは2〜10μg/mL、さらに好ましくは3〜7μg/mLの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   Examples of the transferrin include naturally occurring transferrin such as porcine-derived transferrin, bovine-derived transferrin, and human-derived transferrin, and animal product-free grade insulin such as bovine, porcine, or human-type recombinant transferrin. In particular, human-type recombinant transferrin (recombinant human transferrin) can be preferably exemplified, and iron-containing apo-type transferrin is more preferable than hol-type transferrin bound to iron. 0.1 to 50 μg / mL, preferably 1 to 20 μg / mL, more preferably 2 to 10 μg / mL, and even more preferably 3 to 7 μg / mL. One component of the bottle-free supplements, and added to the basal medium for the human pluripotent stem cells can be prepared a first medium and / or the second medium used in the present invention.

上記2−メルカプトエタノールとしては、常法により合成された化学合成品をアニマルプロダクトフリーグレードとして好適に例示することができ、1〜20μM、好ましくは5〜15μM、より好ましくは7.5〜12.5μM、さらに好ましくは9〜11μMの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   As said 2-mercaptoethanol, the chemically synthesized product synthesize | combined by the conventional method can be illustrated suitably as an animal product free grade, 1-20micromol, Preferably it is 5-15micromol, More preferably, 7.5-12. By adding to the basal medium for human pluripotent stem cells as a component of the activin-containing supplement and / or activin-free supplement to a final concentration of 5 μM, more preferably 9-11 μM, the present invention The first medium and / or the second medium used in the above can be prepared.

上記エタノールアミンとしては、2−アミノエタノール、又はモノエタノールアミンとも呼ばれる、常法により合成された化学合成品をアニマルプロダクトフリーグレードとして好適に例示することができ、1〜20μM、好ましくは5〜15μM、より好ましくは7.5〜12.5μM、さらに好ましくは9〜11μMの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   As the above-mentioned ethanolamine, a chemically synthesized product synthesized by a conventional method, also called 2-aminoethanol or monoethanolamine, can be suitably exemplified as an animal product free grade, and it is 1 to 20 μM, preferably 5 to 15 μM. As a component of the activin-containing supplement and / or activin-free supplement so as to have a final concentration of 7.5 to 12.5 μM, more preferably 9 to 11 μM, more preferably for the above human pluripotent stem cells By adding to the basal medium, the first medium and / or the second medium used in the present invention can be prepared.

上記セレンとしては、セレンとその誘導体及びそれらの塩並びにそれらの水和物を含むことができ、常法により化学合成されたセレン酸、セレン酸ナトリウム、亜セレン酸ナトリウム、亜セレン酸水素ナトリウム等をアニマルプロダクトフリーグレードとして例示することができ、セレン酸ナトリウム換算で1〜40μM、好ましくは10〜30μM、より好ましくは15〜25μM、さらに好ましくは18〜22μMの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   The selenium can include selenium and its derivatives and their salts and hydrates thereof, and is chemically synthesized by ordinary methods, such as selenate, sodium selenate, sodium selenite, sodium hydrogen selenite, etc. As an animal product free grade, the above activin is adjusted so that the final concentration is 1 to 40 μM, preferably 10 to 30 μM, more preferably 15 to 25 μM, and still more preferably 18 to 22 μM in terms of sodium selenate. Preparing the first medium and / or the second medium used in the present invention by adding to the basal medium for human pluripotent stem cells as a component of the supplement containing and / or the activin-free supplement Can do.

上記FGF-2としては、bFGFとしても知られる塩基性の繊維芽細胞成長因子(Fibroblast Growth Factor-2)として、ブタ由来FGF-2、ウシ由来FGF-2、ヒト由来FGF-2等の天然由来のFGF-2や、アニマルプロダクトフリーグレードのFGF-2としてウシ型、ブタ型、又はヒト型等の遺伝子組換え体のリコンビナントヒトFGF-2を挙げることができ、特にヒト型の遺伝子組換え体FGF-2(リコンビナントヒトFGF-2(rhFGF−2))を好適に例示することができ、0.1〜50ng/mL、好ましくは1〜20ng/mL、より好ましくは3〜7ng/mL、さらに好ましくは4〜6ng/mLの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   As the above FGF-2, as a basic fibroblast growth factor-2 (also known as bFGF), natural origin such as porcine-derived FGF-2, bovine-derived FGF-2, human-derived FGF-2, etc. FGF-2 and animal product free grade FGF-2 may include recombinant human FGF-2, such as bovine, porcine or human recombinants, particularly human recombinants FGF-2 (recombinant human FGF-2 (rhFGF-2)) can be suitably exemplified, and is 0.1 to 50 ng / mL, preferably 1 to 20 ng / mL, more preferably 3 to 7 ng / mL, As a constituent of the above activin-containing supplement and / or activin-free supplement, preferably at a final concentration of 4-6 ng / mL, By adding to the basal medium for pluripotent stem cells, the first medium and / or the second medium used in the present invention can be prepared.

上記オレイン酸としては、植物由来のオレイン酸や常法により化学合成されたオレイン酸を挙げることができ、0.1〜50μg/mL、好ましくは5〜15μg/mL、より好ましくは7.5〜11.5μg/mL、さらに好ましくは9〜10μg/mLの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができる。   Examples of the oleic acid include plant-derived oleic acid and oleic acid chemically synthesized by a conventional method. 0.1 to 50 μg / mL, preferably 5 to 15 μg / mL, more preferably 7.5 to Added to the basal medium for human pluripotent stem cells as a component of the activin-containing supplement and / or activin-free supplement so as to have a final concentration of 11.5 μg / mL, more preferably 9-10 μg / mL Thus, the first medium and / or the second medium used in the present invention can be prepared.

上記アルブミンとしては、卵白アルブミン、ブタ由来アルブミン、ウシ由来アルブミン、ヒト由来アルブミン等の天然由来のアルブミンや、アニマルプロダクトフリーグレードのアルブミンとしてウシ型、ブタ型、又はヒト型等の遺伝子組換え体のアルブミンなどを挙げることができ、特にヒト型の遺伝子組換え体アルブミン(リコンビナントヒトアルブミン(rHSA))を好適に例示することができ、0.1〜5mg/mL、好ましくは0.5〜2.5mg/mL、より好ましくは0.75〜1.5mg/mL、さらに好ましくは0.9〜1.1mg/mLの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメント及び/又はアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地及び/又は第二の培地を調製することができ、上記オレイン酸の培地への溶解度を増加させ、本発明の作用効果を増大させるために、アルブミンが上記オレイン酸と複合体を形成した形態、すなわちオレイン酸抱合アルブミンとして添加されることが望ましい。   Examples of albumin include naturally-derived albumin such as ovalbumin, porcine-derived albumin, bovine-derived albumin, and human-derived albumin, and animal product free grade albumin such as bovine, porcine, or human-type recombinants. In particular, human-type recombinant albumin (recombinant human albumin (rHSA)) can be suitably exemplified, and 0.1-5 mg / mL, preferably 0.5-2. One of the activin-containing supplements and / or activin-free supplements so that the final concentration is 5 mg / mL, more preferably 0.75 to 1.5 mg / mL, and still more preferably 0.9 to 1.1 mg / mL. By adding to the basal medium for human pluripotent stem cells as a component, the present invention In order to increase the solubility of the oleic acid in the medium and increase the action and effect of the present invention, the first medium and / or the second medium used can be prepared. It is desirable to add the body-formed form, ie oleic acid conjugated albumin.

上記プロテインキナーゼC阻害剤としては、プロテインキナーゼCを阻害することができるペプチドや化合物を挙げることができ、具体的には、ミリストイル化プロテインキナーゼCペプチドインヒビター(プロメガ社製)や、スタウロスポリン又はスタウロスポリン誘導体であるカルホスチン、4’−N−ベンゾイルスタウロスポリンや、ビスインドリルマレイミド類、例えば、ビスインドリルマレイミドI、イソキノリンスルホニル)−2−メチルピペラジン二塩酸塩 (H−7)、N−[2−(メチルアミノ)エチル]−5−イソキノリンスルホンアミド(H−8)、N−(2−アミノエチル)−5−イソキノリンスルホンアミド(H−9)などを例示することができ、上記ミリストイル化プロテインキナーゼCペプチドインヒビター(プロメガ社製)を用いる場合は、0.5〜5μM、好ましくは1〜2.5μMの濃度となるように、上記アクチビン含有サプリメントやアクチビン不含サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、ヒト多能性幹細胞の未分化性の維持率をさらに高めることができる。   Examples of the protein kinase C inhibitor include peptides and compounds capable of inhibiting protein kinase C. Specifically, myristoylated protein kinase C peptide inhibitor (manufactured by Promega), staurosporine or The staurosporine derivative calphostin, 4′-N-benzoylstaurosporine, and bisindolylmaleimides such as bisindolylmaleimide I, isoquinolinesulfonyl) -2-methylpiperazine dihydrochloride (H-7), N- [2- (methylamino) ethyl] -5-isoquinolinesulfonamide (H-8), N- (2-aminoethyl) -5-isoquinolinesulfonamide (H-9) and the like can be exemplified, The myristoylated protein kinase C peptide inhibitor (Promega) When used, it is added to the basal medium for human pluripotent stem cells as a component of the activin-containing supplement or activin-free supplement so that the concentration is 0.5 to 5 μM, preferably 1 to 2.5 μM. By doing so, the undifferentiated maintenance rate of human pluripotent stem cells can be further increased.

上記アクチビンとしては、ヒト、ラット、マウス、アフリカツメガエル、ゼブラフィッシュ等の脊椎動物において高い相同性が保たれていることや、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC等ファミリーが存在することが知られているが、アニマルプロダクトフリーグレードのアクチビンとしてヒト型等の遺伝子組換え体のアクチビンなどを挙げることができ、特にヒト型の遺伝子組換え体のアクチビンのうちリコンビナントヒトアルブミンAを好適に例示することができ、1〜40ng/mL、好ましくは10〜30ng/mL、より好ましくは15〜25ng/mL、さらに好ましくは18〜22ng/mLの終濃度になるように、上記アクチビン含有サプリメントの一構成成分として、上記ヒト多能性幹細胞用基礎培地に添加することで、本発明に用いられる第一の培地を調製することができる。   As the above activins, high homology is maintained in vertebrates such as humans, rats, mice, Xenopus, zebrafish and the like, and there are families such as activin A, activin B, activin AB, activin C and the like. Although known as an animal product free grade activin, there can be mentioned human-type recombinant activin and the like. Particularly, among human-type recombinant activins, recombinant human albumin A is preferably exemplified. One of the above activin-containing supplements to a final concentration of 1 to 40 ng / mL, preferably 10 to 30 ng / mL, more preferably 15 to 25 ng / mL, and even more preferably 18 to 22 ng / mL. As a component, the above-mentioned human pluripotent stem cell group By adding to the culture medium, it is possible to prepare the first medium to be used in the present invention.

上記ステップ(a)は、上記多能性幹細胞用基礎培地に上記アクチビン含有サプリメントを添加した第一の培地に、ヒト多能性幹細胞を播種して培養するステップであり、供給先で凍結保存された多能性幹細胞は公知の方法により調製後に培養することが好ましい。前記調製方法としては、例えば、ダルベッコのCa2+及びMg2+不含リン酸緩衝生理食塩水に溶解したEDTA中で遊離され、あるいは、トリプシン、遺伝子組換体トリプシン、トリプシン/EDTA、コラゲナーゼ、コラゲナーゼ/トリプシン、ディスパーゼ、アキュターゼ、あるいは、機械的に剥離させ、該遊離された細胞を上記第一の培地(溶液)に回収して細胞懸濁液を調製し、かかる細胞懸濁液を300〜1000rpm程度にて細胞を沈降させて回収後、細胞懸濁液を再び調製することを1又は複数回繰り返す方法や、ゼラチン被覆プレート上に、ウシ胎仔血清、DMEM又はDM/F12に、KSR(KnockOut Serum Replacement、GIBCO社製)、L−グルタミン、2−メルカプトエタノール、非必須アミノ酸(類)、及びbFGFを補充した培地、及び/又は支持細胞(フィーダー細胞)共存下で培養する方法を挙げることができる。本発明の方法を用いることにより、上記、ウシ胎仔血清、FGF、フィーダー細胞等の動物由来の成分に含まれうる不純物が、長期継代を続けるうちに除外されうるという効果を有する。 The step (a) is a step of seeding and culturing human pluripotent stem cells in a first medium obtained by adding the activin-containing supplement to the basal medium for pluripotent stem cells, and is cryopreserved at a supply destination. The pluripotent stem cells are preferably cultured after preparation by a known method. Examples of the preparation method include release in EDTA dissolved in Dulbecco's Ca 2+ and Mg 2+ -free phosphate buffered saline, or trypsin, recombinant trypsin, trypsin / EDTA, collagenase, collagenase / trypsin , Dispase, actase, or mechanically exfoliate and collect the released cells in the first medium (solution) to prepare a cell suspension. The cell suspension is about 300-1000 rpm. After the cells are settled and collected, a method of re-preparing the cell suspension one or more times, or on a gelatin-coated plate with fetal calf serum, DMEM or DM / F12, KSR (KnockOut Serum Replacement, GIBCO), L-glutamine, 2-mercaptoethanol, non-essential amino acid (s), and bFGF Charging the medium, and / or support cells (feeder cells) may be a method of culturing under the coexistence. By using the method of the present invention, there is an effect that impurities that can be contained in animal-derived components such as fetal bovine serum, FGF, feeder cells and the like can be excluded while continuing long-term passage.

上記ステップ(b)は、1継代目のヒト多能性幹細胞が培養されている第一の培地の一回目の培地交換の際に、アクチビン不含サプリメントを添加した第二の培地に交換してヒト多能性幹細胞を培養するステップであり、かかる第一の培地から第二の培地への培地交換の時期としては、第一の培地での培養開始後36〜84時間、好ましくは48〜72時間以内、より好ましくは54〜66時間、特に好ましくは57〜63時間経過後を例示することができる。本発明において、培地交換は常法により行うことができる。   In the step (b), the first medium in which the first passage human pluripotent stem cells are cultured is replaced with a second medium supplemented with an activin-free supplement. It is a step of culturing human pluripotent stem cells, and the timing of the medium exchange from the first medium to the second medium is 36 to 84 hours, preferably 48 to 72, after the start of the culture in the first medium. Examples thereof include those within a time, more preferably 54 to 66 hours, and particularly preferably 57 to 63 hours. In the present invention, medium exchange can be performed by a conventional method.

ステップ(b)において第二の培地で培養されている1継代目の細胞は、必要に応じて1又は2回以上第二の培地に培地交換を行いながら培養を続けることができるが、培養されている細胞の状態が継代するに適しているとされる時期に達した場合には、ステップ(c)において、上記第一の培地に植え継いで、継代培養が行われる。継代することにより培養されている細胞は2継代目の細胞となり、かかる継代の時期としては、第一の培地から第二の培地への培地交換後1〜20日、好ましくは3〜15日、より好ましくは4〜6日に行うことを例示することができるが、培養されている細胞の状況によっては、55〜95%コンフルエント、好ましくは65〜85%コンフルエント、さらに好ましくは67〜73%コンフルエントに達した場合等、コンフルエンシーによって判断することもできる。また、コロニーの中心部あるいは辺縁部が分化し始めた際には、コンフルエンシーいかんに関わらず、継代することが望ましく、細胞の分化状態においても判断することができる。第二の培地から第一の培地への培地交換の時期としては、6時間〜9日毎、好ましくは12時間〜5日毎、より好ましくは18時間〜2日毎、特に好ましくは24時間毎に行うことを例示することができる。   Cells of the first passage cultured in the second medium in step (b) can be cultured while changing the medium to the second medium one or more times as necessary. When the time when it is determined that the state of the cell being suitable for passage is reached, in the step (c), the first medium is inoculated and passage culture is performed. Cells that have been cultured by passage become cells at the second passage, and the passage time is 1 to 20 days after the medium change from the first medium to the second medium, preferably 3 to 15 days. Day, more preferably 4 to 6 days can be exemplified, but depending on the state of the cultured cells, it is 55 to 95% confluent, preferably 65 to 85% confluent, more preferably 67 to 73. It can also be judged by confluency, such as when% confluence is reached. In addition, when the central part or the edge part of the colony starts to differentiate, it is desirable to subculture regardless of the confluency, and it can also be determined in the differentiated state of the cells. The timing of medium exchange from the second medium to the first medium is performed every 6 hours to 9 days, preferably every 12 hours to 5 days, more preferably every 18 hours to 2 days, and particularly preferably every 24 hours. Can be illustrated.

以後、ステップ(b)とステップ(c)が繰り返し行われる。すなわち、上記第一の培地に継代して培養されている上記2継代目の細胞は、一回目の培地交換の際には、再び第二の培地に交換されることが必要となり、第二の培地で培養されているヒト多能性幹細胞は第二の培地に培地交換を行いながら、継代の際には、再び第一の培地に継代して培養する工程(ステップ)が必要となり、継代された細胞は、3継代目の細胞となる。本発明の方法において、多能性幹細胞は、かかる第一の培地から第二の培地への交換と第一の培地への継代という、2つのステップを順次繰り返して、継代時に継代数を一ずつ増加させながら、未分化状態を維持しつつ培養を続けることができる。   Thereafter, step (b) and step (c) are repeatedly performed. That is, the second passage cell that has been subcultured to the first medium needs to be replaced with the second medium again at the first medium exchange. Human pluripotent stem cells cultured in the above medium need to be subcultured and cultured again in the first medium while substituting the medium in the second medium. The passaged cell becomes the third passage cell. In the method of the present invention, the pluripotent stem cell is obtained by repeating the two steps of the exchange from the first medium to the second medium and the passage to the first medium in order, While increasing one by one, the culture can be continued while maintaining the undifferentiated state.

上記ヒト多能性幹細胞を継代培養する際の継代の方法としては、トリプシンを用いる方法や、トリプシン・EDTAを用いる方法や、トリプシン・コラゲナーゼ・カルシウムの混合液を用いる方法や、ディスパーゼを用いる方法や、コラゲナーゼを用いる方法や、顕微鏡下で注射針又はプラスチックパスツールなど細い先端を用いて、培養細胞を100〜数百個の細胞小集団として切りだす方法等の公知の方法を挙げることができ、具体的には、培養容器内の培地を吸引等により除いたのち、1unit/mlのディスパーゼを37℃にて1分から10分作用させ、ディスパーゼをのぞき、本発明の第一の培地を加えて細胞集団(コロニー)を剥離させ、1回から数回遠心分離後、本発明の多能性幹細胞用基礎培地(溶液)で細胞を集めて遠心分離後、多能性幹細胞用基礎培地溶液で分散して再度遠心分離し、第一の培地に分散させる方法を例示することができる。   As a subculturing method when subculturing the human pluripotent stem cells, a method using trypsin, a method using trypsin / EDTA, a method using a mixed solution of trypsin / collagenase / calcium, or dispase is used. Examples include known methods such as a method, a method using collagenase, and a method of cutting cultured cells into a small population of 100 to several hundred cells using a thin tip such as an injection needle or plastic pasteur under a microscope. Specifically, after removing the medium in the culture container by aspiration, etc., 1 unit / ml dispase is allowed to act at 37 ° C. for 1 to 10 minutes, except for the dispase, the first medium of the present invention is added. After detaching the cell population (colony) and centrifuging once to several times, the cells are collected in the basal medium (solution) for pluripotent stem cells of the present invention. After separation, dispersed in a basal medium solution for pluripotent stem cells again centrifuged, it can be exemplified a method of dispersing the first medium.

本発明の方法で培養される多能性幹細胞は、上記いずれのステップにおいても、33〜40℃、好ましくは34〜39℃、特に好ましくは37℃にて、1〜20%、好ましくは3〜15%、特に好ましくは8〜10%の二酸化炭素の存在下で、75%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは95%、特に好ましくは100%の高湿度下で培養されることが好ましい。   The pluripotent stem cell cultured by the method of the present invention is 33 to 40 ° C., preferably 34 to 39 ° C., particularly preferably 37 ° C., and 1 to 20%, preferably 3 to 3 in any of the above steps. In the presence of 15%, particularly preferably 8 to 10% carbon dioxide, it is preferably cultured under a high humidity of 75% or more, preferably 85% or more, more preferably 95%, particularly preferably 100%. .

本発明の方法により培養される細胞が未分化性を維持している細胞であるか否かを確認する方法としては、各種マーカー(タンパク質)に対する抗体を用いて、未分化マーカーの発現の検出及び/又は分化マーカーの発現の不検出により判定する方法や、各種マーカー(遺伝子)の発現の検出により判定する方法、細胞の形態学的特徴を観察する方法や、特定の分化誘導因子の刺激により特定の細胞に分化する能力を発揮できるか否かを判定する方法を例示することができる。   As a method for confirming whether or not the cells cultured by the method of the present invention are cells maintaining undifferentiation, detection of expression of undifferentiation markers using antibodies against various markers (proteins) and / Or a method of judging by non-detection of the expression of differentiation markers, a method of judging by detecting the expression of various markers (genes), a method of observing the morphological characteristics of cells, or a specific differentiation-inducing factor A method for determining whether or not the ability to differentiate into the cells can be demonstrated.

上記マーカーを用いて判定する方法においては、SSEA−3、SSEA−4、TRA−2−54、TRA−1−60、TRA−1−80、CD90、Nanog、Oct−3、Oct−4、アルカリホスファターゼ等の未分化マーカーが発現している場合は、本発明の方法で培養した細胞が未分化性を維持していると判断することができ、SSEA−1、CD105、CD56、A2B5等の分化マーカーが発現していない場合にも、本発明の方法で培養した細胞が未分化性を維持していると判断することができる。   In the determination method using the marker, SSEA-3, SSEA-4, TRA-2-54, TRA-1-60, TRA-1-80, CD90, Nanog, Oct-3, Oct-4, alkali When an undifferentiated marker such as phosphatase is expressed, it can be determined that cells cultured by the method of the present invention maintain undifferentiated state, and differentiation of SSEA-1, CD105, CD56, A2B5, etc. Even when the marker is not expressed, it can be determined that the cells cultured by the method of the present invention maintain undifferentiation.

上記未分化及び/又は分化マーカーの発現をタンパク質レベルで確認する場合には各マーカーの特異抗体を用いて、フローサイトメトリー法、免疫染色法、ELISA等により確認することができ、上記マーカーの発現を遺伝子レベルで確認する場合には、各マーカー遺伝子の、特異的プライマー対を用いたRT−PCR、特異的プローブを用いたノーザンブロッティング等によって確認することができる。   When confirming the expression of the undifferentiated and / or differentiation marker at the protein level, it can be confirmed by flow cytometry, immunostaining, ELISA, etc. using the specific antibody of each marker. Expression of the marker Can be confirmed by RT-PCR using a specific primer pair, Northern blotting using a specific probe, etc. of each marker gene.

上記フローサイトメトリー法によりマーカー発現の有無を確認する方法としては、本発明の方法で培養した細胞をトリプシン/EDTAを含むPBS溶液中でトリプシン処理した細胞を1mlの10%ヤギ血清中に30分間懸濁後遠心分離し、次に対象のマーカータンパク質の抗マウス抗体とともに30時間インキュベートし、その後上記培養細胞を、1%ヤギ血清を含有するPBSで3回洗浄し、AlexaFluor−コンジュゲート化ヤギ抗マウスIgG抗体と30分間反応させ、1%ヤギ血清を含有するPBSで3回洗浄し、再懸濁した細胞を適切なフローサイトメトリー用機器を用いて判定する方法を例示することができる。   As a method for confirming the presence or absence of marker expression by the flow cytometry method, cells cultured by the method of the present invention were trypsinized in a PBS solution containing trypsin / EDTA, and the cells were placed in 1 ml of 10% goat serum for 30 minutes. After suspension, it is centrifuged and then incubated with an anti-mouse antibody of the marker protein of interest for 30 hours, after which the cultured cells are washed three times with PBS containing 1% goat serum, and AlexaFluor-conjugated goat anti-goat An example is a method of reacting with a mouse IgG antibody for 30 minutes, washing 3 times with PBS containing 1% goat serum, and determining resuspended cells using an appropriate flow cytometry instrument.

上記免疫染色法によりマーカー発現の有無を確認する方法としては、本発明の方法で培養した細胞を、PBS中4%パラホルムアルデヒド(PFA)で固定後、複数回PBSにて洗浄後、トライトンXなどで培養細胞の透過性を増加させ、10%ヤギ血清でブロッキングを行った後、対象マーカータンパク質のマウス抗体を用いて免疫染色し、AlexaFluor標識ヤギ抗マウスIgGと反応させ、蛍光顕微鏡観察により判定する方法を例示することができる。   As a method for confirming the presence or absence of marker expression by the above immunostaining method, cells cultured by the method of the present invention are fixed with 4% paraformaldehyde (PFA) in PBS, washed with PBS several times, Triton X, etc. After increasing the permeability of cultured cells with 10% goat serum and blocking, immunostain with the target marker protein mouse antibody, reacted with AlexaFluor-labeled goat anti-mouse IgG, and determined by fluorescence microscopy A method can be illustrated.

上記アルカリホスファターゼの発現の有無を確認する方法としては、本発明の方法で培養した細胞を、4.5mMクエン酸、2.25mMクエン酸ナトリウム、3mM塩化ナトリウム、65%メタノール及び4%パラホルムアルデヒドで5分間固定し、洗浄し、次にFastRed基質キット(シグマ社製)等の適当なキットを用い、アルカリホスファターゼを可視化する、いわゆるアルカリホスファターゼ染色を行う方法を例示することができる。   As a method for confirming the presence or absence of the expression of the alkaline phosphatase, cells cultured by the method of the present invention are treated with 4.5 mM citric acid, 2.25 mM sodium citrate, 3 mM sodium chloride, 65% methanol and 4% paraformaldehyde. A method of performing so-called alkaline phosphatase staining, in which alkaline phosphatase is visualized using an appropriate kit such as FastRed substrate kit (manufactured by Sigma), which is fixed for 5 minutes and washed, can be exemplified.

上記細胞の形態学的特徴を観察して確認する方法としては、細胞と細胞の境界が不明瞭で、細胞は核がほとんどをしめて細胞質がほとんどないこと、細胞集団(コロニー)の輪郭が丸くはっきりしており、細胞がやや盛り上がっているコロニーが多くなっていることや、また、コロニーの辺縁から線維芽細胞様細胞や神経様細胞が現れてないこと等を指標として未分化性が維持されているかを判断することができる。   The method of observing and confirming the morphological characteristics of the cells is that the boundary between the cells is unclear, the cells have almost no nuclei and almost no cytoplasm, and the outline of the cell population (colony) is clear and round. The undifferentiated state is maintained with the indication that there are many colonies with slightly elevated cells and that no fibroblast-like cells or nerve-like cells appear from the margin of the colonies. Can be determined.

上記特定の分化誘導因子の刺激により特定の細胞に分化する能力を発揮できるか否かにより、本発明の方法により培養された細胞が未分化性を維持しているか否かを判定する方法としては、例えば、骨形成因子4(BMP4)を培地に添加した場合に、上記細胞が上皮様細胞へ分化したときに未分化性が維持されていると判断する方法を挙げることができる。   As a method for determining whether or not cells cultured by the method of the present invention maintain undifferentiation depending on whether or not the ability to differentiate into specific cells can be exhibited by stimulation with the specific differentiation-inducing factor. For example, when bone morphogenetic factor 4 (BMP4) is added to the medium, a method for determining that undifferentiation is maintained when the cells differentiate into epithelial cells can be mentioned.

本発明の維持培養方法において用いられる培養容器としては、本発明に用いられる多能性幹細胞を維持培養できる容器であれば特に制限されず、例えば、フラスコ、組織培養用フラスコ、ディッシュ、ペトリディッシュ、組織培養用ディッシュ、マルチディッシュ、マイクロプレート、マイクロウェルプレート、シャーレ、チューブ、トレイ、培養バック等を挙げることができる。   The culture container used in the maintenance culture method of the present invention is not particularly limited as long as it is a container capable of maintaining and culturing the pluripotent stem cells used in the present invention. For example, flasks, tissue culture flasks, dishes, petri dishes, Examples include tissue culture dishes, multi dishes, microplates, microwell plates, petri dishes, tubes, trays, culture bags, and the like.

本発明は、未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養するためのキットを提供する。本発明のキットは、1又は2以上のサプリメント及びヒト多能性幹細胞用基礎培地成分を備え、上記各組成物を構成する成分は、一部の又は全部の成分を個別に包装されることも含み、2以上の組成物を混合して包装することも含む。上記ヒト多能性幹細胞培養用のキットのサプリメントは、アクチビン含有サプリメントとアクチビン不含サプリメントに分けてもよい。また、上記ヒト多能性幹細胞培養用のキットは、さらにヒト多能性幹細胞の未分化性を判定するための、未分化及び/又は分化マーカータンパク質に対する抗体や、未分化及び/又は分化マーカー遺伝子を検出するためのプライマー、プローブ等を含むこともできる。   The present invention provides a kit for culturing human pluripotent stem cells while maintaining an undifferentiated state. The kit of the present invention comprises one or two or more supplements and basal medium components for human pluripotent stem cells, and the components constituting each of the above-described compositions may be individually or partially packaged. Including mixing and packaging two or more compositions. The kit supplements for culturing human pluripotent stem cells may be divided into activin-containing supplements and activin-free supplements. The kit for culturing human pluripotent stem cells further comprises an antibody against undifferentiated and / or differentiation marker protein, an undifferentiated and / or differentiation marker gene for determining the undifferentiation of human pluripotent stem cells. It is also possible to include a primer, a probe, and the like for detecting.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、実施例において用いられる多能性幹細胞であるES細胞株・iPS細胞株については、政府指針に従い分与を受け実験に供した。他の細胞株についても(独)医薬基盤研究所に保管されており、一定条件下で分譲可能である。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by these. The ES cell lines and iPS cell lines, which are pluripotent stem cells used in the examples, were distributed according to government guidelines and used for experiments. Other cell lines are also stored at the National Institute of Biomedical Innovation and can be distributed under certain conditions.

[サプリメントの検討]
(基礎培地)
従来の動物由来の原料をアニマルフリープロダクトに代替することを検討した。従来培地として以下の表2に示すhESF9培地を用いた。
[Examination of supplements]
(Basic medium)
We examined the replacement of conventional animal-derived materials with animal-free products. The hESF9 medium shown in Table 2 below was used as the conventional medium.

[サプリメント成分;フィブロネクチンの検討]
発明者らは、フィーダー細胞に代わる細胞支持体として近年用いられている、コラーゲンI、ゼラチン、ラミニン、フィブロネクチン等のECMについて、動物由来原料からアニマルプロダクトフリー成分への代替の検討を行うこととした。ヒトES細胞KhES−1株(京大再生研付属幹細胞医学研究センター)、ヒトiPS細胞Tic株(JCRB1331)(医薬基盤研・JSCB細胞バンク)、及び、比較例として胚性癌細胞PA−1株(JCRB9061)(医薬基盤研・JSCB細胞バンク)を用いて検討した。
[Supplement ingredient; examination of fibronectin]
Inventors decided to investigate the substitution from animal-derived materials to animal product-free ingredients for ECMs such as collagen I, gelatin, laminin, fibronectin, etc., which have been used in recent years as cell supports to replace feeder cells. . Human ES cell KhES-1 strain (Kyoto University Institute for Regenerative Research, Stem Cell Medical Research Center), human iPS cell Tic strain (JCRB1331) (National Institute for Pharmaceutical Sciences / JSCB Cell Bank), and embryonic cancer cell PA-1 strain as a comparative example (JCRB9061) (National Institute for Pharmaceutical Sciences / JSCB cell bank) was used for examination.

96ウェルマイクロプレート(コーニング社製)を用いて、コラーゲンI(新田ゼラチン社製)、ゼラチン(シグマ社製)、ラミニン(シグマ社製)、フィブロネクチン(シグマ社製)それぞれを37℃にて3時間乾燥させないように処理し、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、及び10μg/cmにてそれぞれコートした。上記hESF9培地を添加後、ヒトES細胞KhES−1株、及びヒトiPS細胞Tic株(JCRB1331)、胚性がん細胞PA−1株(JCRB9061)は、細胞数をカウント後、3×10細胞/cmで播種した。2日間の培養後(胚性がん細胞PA−1株(JCRB9061)は1時間の培養後)、メタノールに溶解した0.4%のクリスタルバイオレット(シグマ社製)で30分間染色し接着した細胞の核を固定染色した。上記マイクロプレートを洗浄後乾燥し、50%メタノールに溶解した0.1Mクエン酸ナトリウムを用いて可溶化してマイクロプレートリーダー(モデル550、バイオラッド社製)にて595nmの吸光度を測定した。結果を図1(a)〜(c)に示す。 Using a 96-well microplate (Corning), collagen I (Nitta Gelatin), gelatin (Sigma), laminin (Sigma), and fibronectin (Sigma) at 37 ° C. 3 It was processed so as not to be dried for a period of time, and was coated at 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1 , 5, and 10 μg / cm 2, respectively. After addition of the hESF9 medium, the human ES cell KhES-1 strain, human iPS cell Tic strain (JCRB1331), and embryonic cancer cell PA-1 strain (JCRB9061) were counted 3 × 10 6 cells after counting the number of cells. Seeded at / cm 2 . After 2 days of culture (embryonic cancer cell PA-1 strain (JCRB9061) is cultured for 1 hour), cells stained with 0.4% crystal violet (manufactured by Sigma) dissolved in methanol for 30 minutes and adhered The nuclei were fixedly stained. The microplate was washed and dried, solubilized with 0.1 M sodium citrate dissolved in 50% methanol, and the absorbance at 595 nm was measured with a microplate reader (Model 550, manufactured by Bio-Rad). The results are shown in FIGS.

(結果)
ヒトES細胞KhES−1株は、ラミニンとフィブロネクチンについて接着能が一番強く、コラーゲンとセラチンの接着能は濃度にかかわらず弱かった(図1(a)参照)。ヒトiPS細胞Tic株(JCRB1331)は、ラミニンについては、10〜30μg/cm程度の濃度において、またフィブロネクチンについては3〜9μg/cm程度の濃度において接着能が一番強く、コラーゲンとセラチンの接着能は濃度にかかわらず弱かった(図1(b)参照)。
(result)
The human ES cell KhES-1 strain had the strongest adhesion ability for laminin and fibronectin, and the adhesion ability of collagen and ceratin was weak regardless of the concentration (see FIG. 1 (a)). The human iPS cell Tic strain (JCRB1331) has the strongest adhesive ability at a concentration of about 10-30 μg / cm 2 for laminin and at a concentration of about 3-9 μg / cm 2 for fibronectin. The adhesion ability was weak regardless of the concentration (see FIG. 1 (b)).

(比較例)
胚性がん細胞PA−1株(JCRB9061)について、上記種々のECMに対する接着能を検討したところ、10μg/cm程度の濃度においては、コラーゲンやゼラチンが接着能は強かった(図1(c)参照)。
(Comparative example)
The embryonic cancer cell PA-1 strain (JCRB9061) was examined for its adhesion to various ECMs, and collagen and gelatin had strong adhesion at a concentration of about 10 μg / cm 2 (FIG. 1 (c) )reference).

(考察)
上記結果では多能性幹細胞はラミニンとフィブロネクチンに対する接着能が強いことが示されたが、ラミニン上で培養した細胞では、サイトケラチン(cytokeratin)が強く発現するので、ウシあるいはヒト由来フィブロネクチンを本発明のサプリメントの一成分として用いることとした。
(Discussion)
The above results show that pluripotent stem cells have strong adhesion to laminin and fibronectin, but cytokeratin is strongly expressed in cells cultured on laminin, so bovine or human-derived fibronectin is present in the present invention. It was decided to use as a component of the supplement.

[サプリメント成分;オレイン酸抱合ウシアルブミンの代替成分の検討]
上記hESF9培地等、多くの従来の培地では、ウシアルブミン(Bovine serum albumin:BSA)が用いられてきたが、動物由来原料であることから、アニマルプロダクトフリー成分への代替の検討を行った。発明者によるこれまでの検討により、アルブミン1mg/mL、オレイン酸9.4μg/mL(シグマ社製)の濃度で、細胞増殖や未分化性維持が高い傾向があることが確認されていたが、未分化マーカーSSEA−4、TRA−1−60、Nanog及び分化マーカーSSEA−1を用いて、ウシアルブミン若しくはリコンビナントヒトアルブミン(rHSA・ミリポア社製)及び/又はオレイン酸を添加した場合に、ES細胞の未分化性維持がどのような影響を受けるかについて検討することとした。なお、オレイン酸とアルブミンを添加する場合は、オレイン酸抱合アルブミンの態様で添加した。上記hESF9培地の成分のうち、BSAとオレイン酸について、オレイン酸抱合BSA(培地条件1)、rHSAのみ(培地条件2)、オレイン酸抱合rHSA(培地条件3)で代替し、また、上記hESF9培地にBSA、rHSA、オレイン酸のいずれも添加しない培地をネガティブコントロール(培地条件4)として、H9株(WA09)の培養を行った。培養されているH9株(WA09)をhESF9培地にて1継代培養し、蛍光免疫染色を行い、発現細胞の陽性率を解析した。細胞をPBS中4%パラホルムアルデヒド(PFA)で室温にて15分固定し、ウシ血清でブロッキングを行った後、抗SSEA−4抗体(Abcam社製)とAlexaFluor標識抗マウスIgG(インビトロジェン社製)、抗TRA−1−60抗体(Abcam社製)とAlexaFluor標識抗マウスIgM(インビトロジェンより社製)、抗SSEA−1抗体(Abcam社製)とAlexaFluor標識抗マウスIgM(インビトロジェン社製)を用いて免疫染色を行い、また、トライトンXを含むウシ血清でブロッキングを行った後、抗Nanog抗体(セルシグナリング社製)及び抗OCT4抗体(サンタクルーズ社製)で免疫染色処理をし、AlexaFluor標識二次抗体と反応させ、蛍光顕微鏡下に観察を行った。上記各培地条件の詳細について以下の表3に、結果を図2に示す。
[Supplement ingredient; examination of substitute ingredient of oleic acid-conjugated bovine albumin]
In many conventional media such as the above-mentioned hESF9 media, bovine albumin (Bovine serum albumin: BSA) has been used. However, since it is an animal-derived material, an alternative to an animal product-free component was examined. According to previous studies by the inventor, it was confirmed that cell proliferation and undifferentiated maintenance tend to be high at concentrations of albumin 1 mg / mL and oleic acid 9.4 μg / mL (manufactured by Sigma). When undifferentiated markers SSEA-4, TRA-1-60, Nanog and differentiation markers SSEA-1 are used, bovine albumin or recombinant human albumin (manufactured by rHSA Millipore) and / or oleic acid are added, and ES cells We decided to examine how the maintenance of the undifferentiated state is affected. When oleic acid and albumin were added, they were added in the form of oleic acid-conjugated albumin. Of the components of the hESF9 medium, BSA and oleic acid are replaced with oleic acid-conjugated BSA (medium condition 1), rHSA alone (medium condition 2), oleic acid-conjugated rHSA (medium condition 3), and the hESF9 medium. The H9 strain (WA09) was cultured using a medium to which none of BSA, rHSA, and oleic acid was added as a negative control (medium condition 4). The cultured H9 strain (WA09) was subcultured for 1 passage in hESF9 medium, fluorescent immunostaining was performed, and the positive rate of the expressed cells was analyzed. The cells were fixed with 4% paraformaldehyde (PFA) in PBS at room temperature for 15 minutes, blocked with bovine serum, then anti-SSEA-4 antibody (Abcam) and AlexaFluor-labeled anti-mouse IgG (Invitrogen) Anti-TRA-1-60 antibody (Abcam) and AlexaFluor-labeled anti-mouse IgM (manufactured by Invitrogen), anti-SSEA-1 antibody (Abcam) and AlexaFluor-labeled anti-mouse IgM (Invitrogen) were used. After immunostaining and blocking with bovine serum containing Triton X, immunostaining was performed with anti-Nanog antibody (manufactured by Cell Signaling) and anti-OCT4 antibody (manufactured by Santa Cruz), and AlexaFluor labeled secondary It reacted with the antibody and observed under a fluorescence microscope. The details of each medium condition are shown in Table 3 below, and the results are shown in FIG.

(結果)
培地条件(1)〜(4)の違いによる、1継代培養したH9株(WA09)における、未分化性マーカーSSEA−4、TRA−1−60、Nanog発現細胞の陽性率に有意差は見られなかった(図2参照)。一方、分化性マーカーであるSSEA−1発現細胞の陽性率は、rHSAのみを添加した培地条件(2)において有意に(*印)増加していることがわかった。以上の結果から、rHSAは未分化性マーカーの発現に影響を与えないものの、オレイン酸抱合rHSAを添加することで、分化マーカーの発現を減少させ、分化を抑制する効果があることが示された。
(result)
There is a significant difference in the positive rates of undifferentiated markers SSEA-4, TRA-1-60, and Nanog expressing cells in H9 strain (WA09) cultured for one passage due to differences in medium conditions (1) to (4). Not (see FIG. 2). On the other hand, it was found that the positive rate of SSEA-1-expressing cells, which are differentiation markers, was significantly increased (*) in the medium condition (2) to which only rHSA was added. The above results showed that although rHSA does not affect the expression of undifferentiated markers, the addition of oleic acid-conjugated rHSA reduces the expression of differentiation markers and suppresses differentiation. .

(蛍光免疫染色)
培地条件(3)において3継代目のH9株(WA09)培養細胞を未分化マーカーSSEA−4、Tra1−60、Nanog、分化マーカーSSEA-1を用いて蛍光免疫染色により確認した。
(Fluorescent immunostaining)
In the medium condition (3), the H9 strain (WA09) cultured cells at the third passage were confirmed by fluorescent immunostaining using undifferentiated markers SSEA-4, Tra1-60, Nanog, and differentiation markers SSEA-1.

(結果)
未分化マーカーSSEA−4、Tra1−60、Nanogの各抗体を用いて免疫染色されたH9株(WA09)培養細胞は、各抗体が高発現していることを確認できるが、分化マーカーSSEA-1は低発現であることが確認された。以上の結果からオレイン酸抱合rHSAを含むサプリメントが多能性幹細胞の未分化性維持に有効であることが確認された。
(result)
Although the H9 strain (WA09) cultured cells immunostained with the undifferentiated markers SSEA-4, Tra1-60, and Nanog antibodies can confirm that each antibody is highly expressed, the differentiation marker SSEA-1 Was confirmed to be low expression. From the above results, it was confirmed that a supplement containing oleic acid-conjugated rHSA is effective in maintaining the undifferentiated nature of pluripotent stem cells.

[サプリメント成分;ブタ由来ヘパリンの除去]
従前、本発明者らは、霊長類の胚性幹細胞を維持するために、ヘパリンを含んだ培地を開発してきたが(例えば、上記特表2009−542247参照)、ヘパリンは供給源の大部分がブタ等の動物であるため、hESF-9からヘパリンを削除した培地にアクチビンを添加した培地で、H9株(WA09)の培養を試みた。2継代目の培養細胞について抗Tra−1−60抗体で染色したH9株(WA09)を顕微鏡で観察したところ、細胞と細胞との境界が不明瞭で細胞質を核がほとんど占める細胞の形態や、コロニーの丸い輪郭や、細胞がやや盛り上がっている様子を読み取ることができ、多能性が維持されていることが確認された(図4参照)。かかる結果より、ブタ由来ヘパリンを培地成分から除くこととした。
[Supplement component; removal of porcine heparin]
In the past, the present inventors have developed a medium containing heparin in order to maintain primate embryonic stem cells (see, for example, the above-mentioned JP 2009-542247). Since it is an animal such as a pig, an attempt was made to culture the H9 strain (WA09) in a medium in which activin was added to a medium in which heparin was deleted from hESF-9. When the H9 strain (WA09) stained with the anti-Tra-1-60 antibody was observed with a microscope for the second-passage cultured cells, the cell-to-cell boundary was unclear and the cell morphology in which the nucleus was mostly occupied, It was confirmed that the round outline of the colony and the state in which the cells were slightly raised could be read, and pluripotency was maintained (see FIG. 4). From these results, porcine-derived heparin was excluded from the medium components.

[基礎培地;hESF−grow培地の調製]
発明者らは、従前の培地(例えば、上記国際公開WO2005/063968号パンフレット参照)に、HEPESを添加していたが、HEPESを無血清培地に添加すると非常にヒトES細胞の維持に悪影響を与える(例えば上記PNAS, vol.105, no.36, 13409-13414参照)との知見から、HEPESを除き、アスコルビン酸を添加すると未分化性が維持される(特表2009−542247号公報)という知見をもとに、アニマルプロダクトフリーの基礎培地として、以下の表4に示される組成の基礎培地(hESF−grow培地)を作製し、常法にしたがって滅菌した。
[Basic medium; Preparation of hESF-grow medium]
The inventors added HEPES to a conventional medium (see, for example, the above-mentioned international publication WO2005 / 063968 pamphlet), but adding HEPES to a serum-free medium greatly adversely affects the maintenance of human ES cells. (See, for example, PNAS, vol.105, no.36, 13409-13414) The finding that undifferentiation is maintained when ascorbic acid is added except for HEPES (Japanese Patent Publication No. 2009-542247) Based on the above, a basal medium (hESF-grow medium) having the composition shown in Table 4 below was prepared as an animal product-free basal medium, and sterilized according to a conventional method.

発明者らの知見及び上記検討に基づき、ヒト多能性幹細胞の未分化性維持培養に用いられるサプリメントとして、ウシフィブロネクチン、リコンビナントヒトインスリン、リコンビナントヒトトランスフェリン(apo)、2−メルカプトエタノール、2−エタノールアミン、セレン酸ナトリウム、リコンビナントヒトFGF−2、オレイン酸抱合リコンビナントヒトアルブミン、及びリコンビナントヒトアクチビンを適宜組み合わせて、上記hESF−grow培地に添加して調製した培地を用いて、多能性幹細胞の培養を試みることとした。   Based on the findings of the inventors and the above examination, as supplements used for undifferentiated maintenance culture of human pluripotent stem cells, bovine fibronectin, recombinant human insulin, recombinant human transferrin (apo), 2-mercaptoethanol, 2-ethanol Culture of pluripotent stem cells using a medium prepared by appropriately combining amine, sodium selenate, recombinant human FGF-2, oleate-conjugated recombinant human albumin, and recombinant human activin and adding to the hESF-grow medium I decided to try.

以下の検討において、凍結保存されているH9株(WA09)は、0.1%ゼラチン(Embryomax、ミリポア社製)被覆フラスコ(コーニング社製)で、10%ウシ胎仔血清を含むダルベッコ改変イーグル培地を用いて、マイトマイシンCにて細胞増殖を停止させたマウス胎仔由来線維芽細胞(ミリポア社製)をフィーダー細胞として播種し、1mMのL−グルタミン(21-51-016、GIBCO社製)、0.1mMの2−メルカプトエタノール、1%の非必須アミノ酸(11140-035、GIBCO社製)、20%KSR(10828-028、GIBCO社製)及び4ng/mlのbFGF(13256-029、片山科学社製)を補充したDM/F12(GIBCO社製)を添加したKSR添加培地にて維持することで播種前の調製を行った。   In the following study, cryopreserved H9 strain (WA09) is a 0.1% gelatin (Embryomax, Millipore) coated flask (Corning) and Dulbecco's modified Eagle medium containing 10% fetal calf serum. Then, mouse embryo-derived fibroblasts (Millipore) whose cell growth was stopped with mitomycin C were seeded as feeder cells, 1 mM L-glutamine (21-51-016, GIBCO), 0. 1 mM 2-mercaptoethanol, 1% non-essential amino acid (11140-035, manufactured by GIBCO), 20% KSR (10828-028, manufactured by GIBCO) and 4 ng / ml bFGF (13256-029, manufactured by Katayama Scientific) ) Supplemented with DM / F12 (manufactured by GIBCO) and maintained in a KSR-added medium, preparation before sowing was performed.

(培地の調製1)
25cmフラスコ(コーニング社製)に、(1)ヒト血漿フィブロネクチン(F0895、シグマ社製)を2μg/cmになるようにPBSに溶解して入れ、乾燥させないように3時間37℃にて処理し、細胞播種直前に溶液を吸引除去し、その上に、(2)10μg/mlのリコンビナントヒトインスリン(19278-5ML、シグマ社製)、(3)5μg/mlのリコンビナントヒトトランスフェリン(apo)(T 2252、シグマ社製)、(4)10μMの2−メルカプトエタノール(M 7522、シグマ社製)、(5)10μMの2−エタノールアミン(E 0135、シグマ社製)、(6)20nMの亜セレン酸ナトリウム(S 9133、シグマ社製)、(7)1mg/mLのリコンビナントヒトアルブミンに9.4μg/mlのオレイン酸(O-1383-5G、シグマ社製)を複合体化したrHSA抱合オレイン酸、(8)5ng/mlのbasicFGF (片山科学社製)の8因子からなるサプリメントと、アクチビン(N-338 AC/CF、R&D社製)とを、アクチビン含有サプリメントとして上記hESF−grow培地に添加した培地を、アクチビン含有サプリメント+hESF−grow培地として調製した。
(Preparation of medium 1)
In a 25 cm 2 flask (manufactured by Corning), (1) human plasma fibronectin (F0895, manufactured by Sigma) was dissolved in PBS to 2 μg / cm 2 and treated at 37 ° C. for 3 hours to prevent drying. Then, the solution was removed by suction immediately before cell seeding, and (2) 10 μg / ml recombinant human insulin (19278-5ML, Sigma), (3) 5 μg / ml recombinant human transferrin (apo) ( (T 2252, manufactured by Sigma), (4) 10 μM 2-mercaptoethanol (M 7522, manufactured by Sigma), (5) 10 μM 2-ethanolamine (E 0135, manufactured by Sigma), (6) 20 nM Sodium selenate (S 9133, Sigma), (7) 9.4 μg / ml oleic acid (O-1383-5G, Sigma) in 1 mg / mL recombinant human albumin Combined rHSA-conjugated oleic acid, (8) 8 ng / ml basicFGF (manufactured by Katayama Science Co., Ltd.) and activin (N-338 AC / CF, manufactured by R & D) as activin-containing supplements The medium added to the hESF-grow medium was prepared as an activin-containing supplement + hESF-grow medium.

(培地の調製2)
上記(1)〜(8)の8因子からなるサプリメントを、アクチビン不含サプリメントとして上記hESF−grow培地に添加した培地を、アクチビン不含サプリメント+hESF−grow培地として調製した。
(Preparation of medium 2)
A medium in which a supplement consisting of the above eight factors (1) to (8) was added to the hESF-grow medium as an activin-free supplement was prepared as an activin-free supplement + hESF-grow medium.

(アクチビン含有培地での培養)
上記アクチビン含有サプリメント+hESF−grow培地でH9株(WA09)の培養を開始して60時間後に、上記アクチビン含有サプリメント+hESF−grow培地への培地交換を行った。培養開始から7日後に細胞を観察した。細胞の顕微鏡写真を図5(a)に示す。コロニーの形状が扁平で形が崩れたものとなっており、未分化性が失われている可能性が高いことが確認された。
(Culture in activin-containing medium)
Sixty hours after the start of culturing of the H9 strain (WA09) in the activin-containing supplement + hESF-grow medium, the medium was changed to the activin-containing supplement + hESF-grow medium. Cells were observed 7 days after the start of culture. A micrograph of the cells is shown in FIG. The shape of the colony was flat and collapsed, and it was confirmed that there was a high possibility that undifferentiated properties were lost.

(アクチビン不含培地への培地交換)
上記アクチビン含有サプリメント+hESF−grow培地でH9株(WA09)の培養を開始して60時間後に、上記アクチビン不含サプリメント+hESF−grow培地への培地交換を行った。培養開始から5日後に細胞を観察した。細胞の顕微鏡写真を図5(b)に示す。コロニーの形状が丸く盛り上がっており、未分化性が失われていない可能性が高いことが確認された。
(Change of medium to activin-free medium)
Sixty hours after the start of culturing of the H9 strain (WA09) in the activin-containing supplement + hESF-grow medium, the medium was replaced with the activin-free supplement + hESF-grow medium. Cells were observed 5 days after the start of culture. A micrograph of the cells is shown in FIG. The shape of the colony was raised in a round shape, and it was confirmed that there was a high possibility that undifferentiation was not lost.

[ヒト多能性幹細胞の未分化性維持培養]
(フィブロネクチンコーティング)
これ以降、上記アクチビン含有サプリメント+hESF−grow培地を第一の培地として用い、上記アクチビン不含サプリメント+hESF−grow培地を第二の培地として用いて検討を続けることとした。
[Undifferentiated maintenance culture of human pluripotent stem cells]
(Fibronectin coating)
Thereafter, the study was continued using the activin-containing supplement + hESF-grow medium as the first medium and the activin-free supplement + hESF-grow medium as the second medium.

前記KSR添加培地にて維持されているH9株(WA09)を、培地をのぞいたのち、1unit/mlのディスパーゼを37℃にて2分作用させた後、ディスパーゼをのぞき、本発明の上記第一の培地溶液で、スクレーパーなどを用いて細胞集団を集めて、300rpmで1分遠心分離後、上記第一の培地の溶液で分散して再度遠心分離し、上記第一の培地に分散させて、1継代目の培養を開始した。   The H9 strain (WA09) maintained in the KSR-supplemented medium is removed, and after the medium is allowed to act, 1 unit / ml dispase is allowed to act at 37 ° C. for 2 minutes, and then the dispase is removed. In the medium solution, collect the cell population using a scraper or the like, centrifuge at 300 rpm for 1 minute, disperse in the solution in the first medium, centrifuge again, disperse in the first medium, The first passage culture was started.

上記第一の培地でH9株(WA09)の培養開始後60時間後に、上記第二の培地への培地交換を行った。さらに、24時間毎に、第二の培地への培地交換を3回行い、第一の培地から第二の培地への培地交換後3日目に、培養されていたH9株(WA09)の培地をのぞいたのち、1unit/mlのディスパーゼを37℃にて5分作用させた後、ディスパーゼをのぞき、本発明の上記第一の培地溶液で、スクレーパーなどを用いて細胞集団を集めて、300rpmで遠心分離後、上記第一の培地溶液で分散して再度遠心分離後、第一の培地へ分散することにより植継ぎ(継代)をして、2継代目の培養を行った。1継代目に使用した細胞の使用するタイミングが最適な場合、2継代目はおよそ3、4日目、それ以降は5日目で継代となる。   60 hours after the start of cultivation of the H9 strain (WA09) in the first medium, the medium was replaced with the second medium. Further, every 24 hours, the medium was changed to the second medium three times, and the medium of the cultured H9 strain (WA09) was cultured on the third day after the medium change from the first medium to the second medium. 1 unit / ml dispase was allowed to act at 37 ° C. for 5 minutes, and then the dispase was removed, and the cell population was collected with the above-mentioned first medium solution of the present invention using a scraper or the like at 300 rpm. After centrifugation, the mixture was dispersed with the first medium solution, centrifuged again, and then dispersed into the first medium to transfer (passage), and the second passage culture was performed. When the use timing of the cells used at the first passage is optimal, the passage at the second passage is on the 3rd and 4th days, and after that, the passage is on the 5th day.

上記第一の培地へ継代された2継代目のH9株(WA09)は、第一の培地での培養開始60時間後に、第二の培地への培地交換を行った。第二の培地で培地交換を5回行った後、第一の培地から第二の培地への培地交換後5日目に、再び第一の培地へ継代し3継代目の培養を行い、これ以降第一の培地への継代と第二の培地への培地交換の工程を繰り返し行い、培養を続けた。   The second passage H9 strain (WA09) subcultured to the first medium was replaced with the second medium 60 hours after the start of the culture in the first medium. After the medium was changed 5 times with the second medium, on the 5th day after the medium change from the first medium to the second medium, the medium was subcultured to the first medium again, and the third culture was performed. Thereafter, the steps of subculture to the first medium and medium exchange to the second medium were repeated, and the culture was continued.

(形態学的観察)
図6は、上記方法で培養したH9株(WA09)培養細胞の1〜6継代目の細胞を位相差顕微鏡下に観察した写真である。いずれの時期においても未分化細胞の特徴である細胞と細胞の境界が不明瞭で、細胞は核がほとんどをしめて細胞質がほとんどないこと、細胞集団(コロニー)の輪郭が丸くはっきりしており、細胞がやや盛り上がっているコロニーが多くなっていることや、また、コロニーの辺縁から線維芽細胞様細胞や神経様細胞が現れてないこと等の様子を読み取ることができ、多能性が維持されていることを確認した。
(Morphological observation)
FIG. 6 is a photograph of the cells in the 1st to 6th passages of the H9 strain (WA09) cultured cells cultured by the above method, observed under a phase contrast microscope. At any stage, the cell-cell boundary, which is a characteristic of undifferentiated cells, is unclear, the cells have almost no nucleus and almost no cytoplasm, and the outline of the cell population (colony) is round and clear. However, it is possible to read the fact that there are many colonies that are slightly raised and that no fibroblast-like cells or nerve-like cells appear from the edge of the colony, and pluripotency is maintained. Confirmed that.

(フローサイトメトリー法による解析)
H9株(WA09)を上記方法で培養したH9株(WA09)培養細胞について、未分化マーカーとしてSSEA−3、SSEA−4、TRA−2−54、TRA−1−60、TRA−1−80、及びCD90(BD社製)を用い、分化マーカーとしてSSEA−1、CD105(BD社製)、CD56(BD社製)、及びA2B5(ミリポア社製)を用い、未分化性についてフローサイトメトリー法にて解析を行った。HLA−abc(BD社製)は、細胞がヒト由来であるかを確認するために用いた。5継代目の上記H9株(WA09)培養細胞について、直近の植継ぎから5日目の細胞をトリプシン/EDTAを含むPBS溶液にて細胞を分散させ、細胞を1mlの10%ウシ血清(ハイクローン社製)中に30分間懸濁後遠心分離し、次に各マーカーのマウス抗体(Abcam社製)とともに30分インキュベートした。上記培養細胞を、1%ウシ血清を含有するPBSで3回洗浄し、AlexaFluor−コンジュゲート化抗ラットIgM、ヤギ抗マウスIgG、IgM抗体(インビトロジェン社)と15分間反応させた。上記培養細胞を、1%ウシ血清を含有するPBSで3回洗浄した後、再懸濁した細胞をBD FACSCantoTM フローサイトメーター(BD社製, NJ USA)を用いて解析した。結果を図7に示す。
(Analysis by flow cytometry method)
For the H9 strain (WA09) cultured cells obtained by culturing the H9 strain (WA09) by the above method, SSEA-3, SSEA-4, TRA-2-54, TRA-1-60, TRA-1-80, And CD90 (manufactured by BD), SSEA-1, CD105 (manufactured by BD), CD56 (manufactured by BD), and A2B5 (manufactured by Millipore) as differentiation markers, and flow cytometry for undifferentiation. Analysis. HLA-abc (manufactured by BD) was used to confirm whether the cells were derived from human. For the above-mentioned H9 strain (WA09) cultured cells at the fifth passage, the cells on the fifth day from the last passage were dispersed in a PBS solution containing trypsin / EDTA, and the cells were treated with 1 ml of 10% bovine serum (high clone). And then centrifuged for 30 minutes, and then incubated with each marker mouse antibody (Abcam) for 30 minutes. The cultured cells were washed 3 times with PBS containing 1% bovine serum and reacted with AlexaFluor-conjugated anti-rat IgM, goat anti-mouse IgG, IgM antibody (Invitrogen) for 15 minutes. The cultured cells were washed three times with PBS containing 1% bovine serum, and the resuspended cells were analyzed using a BD FACSCanto flow cytometer (BD, NJ USA). The results are shown in FIG.

(結果)
図7から明らかなとおり、未分化マーカーであるSSEA−3、SSEA−4、TRA−2−54、TRA−1−60、TRA−1−80、及びCD90については、高発現をしている細胞が66.3%〜99.5%であることが示された。分化マーカーであるSSEA−1、CD105、CD56、A2B5は、1.12%〜12.5%の発現にとどまった。HLA−abcは99%であることから、ヒト由来細胞であることが示されている。これらの結果から、フィブロネクチンをコーティングした場合において、上記H9株(WA09)培養細胞は、5継代を経た後においても未分化性を維持している多能性幹細胞
であることが示された。
(result)
As is clear from FIG. 7, cells that are highly expressed for the undifferentiated markers SSEA-3, SSEA-4, TRA-2-54, TRA-1-60, TRA-1-80, and CD90 Of 66.3% to 99.5%. The differentiation markers SSEA-1, CD105, CD56, and A2B5 were only expressed at 1.12% to 12.5%. HLA-abc is 99%, indicating that it is a human-derived cell. These results showed that when fibronectin was coated, the H9 strain (WA09) cultured cells were pluripotent stem cells that remained undifferentiated even after 5 passages.

[ヒト多能性幹細胞の未分化性維持培養]
(フィブロネクチン含有第一の培地の調製)
6穴プレート(BD社製)に、上記hESF−grow培地に10μg/mlのリコンビナントヒトインスリン、5μg/mlのリコンビナントヒトトランスフェリン(apo)、10μMの2−メルカプトエタノール、10μMの2−エタノールアミン、20nMの亜セレン酸ナトリウム、1mg/mLのリコンビナントヒトアルブミンと複合体化した9.4μg/mlのオレイン酸、及び2ng/mLのリコンビナントヒトアクチビンを添加し、さらに0、20、40、80、160、320μg/ウェルのウシフィブロネクチンをそれぞれのウェルに添加した培地をフィブロネクチン含有の第一の培地として調製した。
[Undifferentiated maintenance culture of human pluripotent stem cells]
(Preparation of fibronectin-containing first medium)
In a 6-well plate (BD), 10 μg / ml recombinant human insulin, 5 μg / ml recombinant human transferrin (apo), 10 μM 2-mercaptoethanol, 10 μM 2-ethanolamine, 20 nM in the hESF-grow medium. Of sodium selenite, 9.4 μg / ml oleic acid complexed with 1 mg / mL recombinant human albumin, and 2 ng / mL recombinant human activin, and 0, 20, 40, 80, 160, A medium in which 320 μg / well of bovine fibronectin was added to each well was prepared as a first medium containing fibronectin.

(フィブロネクチン含有第二の培地の調製)
6穴プレート(BD社製)に、上記hESF−grow培地に5μg/mlのリコンビナントヒトトランスフェリン(apo)、10μMの2−メルカプトエタノール、10μMの2−エタノールアミン、20nMのセレン酸ナトリウム、及び1mg/mLのリコンビナントアルブミンと複合体化した9.4μg/mlのオレイン酸を添加し、さらに0、20、40、80、160、320μg/ウェルのウシフィブロネクチンをそれぞれのウェルに添加した培地をフィブロネクチン含有の第二の培地として調製した。
(Preparation of fibronectin-containing second medium)
In a 6-well plate (manufactured by BD), 5 μg / ml recombinant human transferrin (apo), 10 μM 2-mercaptoethanol, 10 μM 2-ethanolamine, 20 nM sodium selenate, and 1 mg / ml in the hESF-grow medium. 9.4 μg / ml oleic acid complexed with mL of recombinant albumin was added, and 0, 20, 40, 80, 160, 320 μg / well of bovine fibronectin was added to each well. Prepared as a second medium.

上記H9株(WA09)について、前記フィブロネクチンコーティングの項記載の第一の培地と第二の培地を、上記フィブロネクチン含有第一の培地とフィブロネクチン含有第二の培地に代替し、フィブロネクチンの濃度を変えてそれぞれのウェルにおいて培養したこと以外は、前記フィブロネクチンコーティングと同様の方法で培養した。使用したプレートの1ウェルの面積は9.6cmであり、培地は3ml添加した。 For the H9 strain (WA09), the fibronectin-containing first medium and the fibronectin-containing second medium are replaced with the fibronectin-containing first medium and the second medium described in the fibronectin coating section, and the fibronectin concentration is changed. The cells were cultured in the same manner as the fibronectin coating except that the cells were cultured in each well. The area of 1 well of the used plate was 9.6 cm 2 , and 3 ml of the medium was added.

(結果)
上記H9株(WA09)培養細胞の無血清培地への継代後の顕微鏡写真を図8に示す。細胞の外観より、80μg/ウェルのフィブロネクチンを添加した場合に未分化性が最も維持されると判断した。フィブロネクチンは、培養容器にコートするのではなく、他のサプリメント成分と共に基礎培地に添加しても本発明の方法において有効であることが確認された。これらの結果により、本発明の培養方法を用いることにより、繰り返し継代した後においてもヒト多能性幹細胞は未分化性を維持していることが確認された。
(result)
FIG. 8 shows a photomicrograph after passage of the cultured cells of the strain H9 (WA09) to a serum-free medium. From the appearance of the cells, it was judged that undifferentiation was most maintained when 80 μg / well of fibronectin was added. It was confirmed that fibronectin is effective in the method of the present invention even if it is added to the basal medium together with other supplement components instead of coating the culture vessel. From these results, it was confirmed that the human pluripotent stem cells maintained undifferentiated state even after repeated passage by using the culture method of the present invention.

[ヒトips細胞の未分化性維持培養]
(プロテインキナーゼCペプチドインヒビターを含有する培地による培養)
実施例3記載のフィブロネクチンコーティングのアクチビン含有サプリメント+hESF−grow培地及びアクチビン不含サプリメント+hESF−grow培地に、それぞれ0、1、2.5、5、10μMのミリストイル化プロテインキナーゼCペプチドインヒビター(Myr. RFARKGALRQKNV)(プロメガ社製)を添加した培地を調製して、プロテインキナーゼC阻害剤含有第一の培地、及び、プロテインキナーゼC阻害剤含有第二の培地として用いた。
[Undifferentiated maintenance culture of human ips cells]
(Culture in medium containing protein kinase C peptide inhibitor)
The fibronectin-coated supplements described in Example 3 containing activin + hESF-grow medium and activin-free supplements + hESF-grow medium were added with 0, 1, 2.5, 5, 10 μM myristoylated protein kinase C peptide inhibitor (Myr. RFARKGALRQKNV, respectively). ) (Manufactured by Promega) was prepared and used as a first medium containing a protein kinase C inhibitor and a second medium containing a protein kinase C inhibitor.

ヒトiPS細胞Tic株(JCRB1331)について、上記プロテインキナーゼC阻害剤含有第一の培地に分散させて培養を開始した。上記Tic株の培養開始後60時間後に、上記プロテインキナーゼC阻害剤含有第二の培地への培地交換を行った。さらに、24時間毎に培地交換を2回行い、培養開始後4日目に、4.5mMクエン酸、2.25mMクエン酸ナトリウム、3mM塩化ナトリウム、65%メタノール及び4%パラホルムアルデヒドで5分間固定後、FastRed基質キット(シグマ社製)を用いて、製造元の指針に従いアルカリホスファターゼ染色を行った。結果を図9に示す。   The human iPS cell Tic strain (JCRB1331) was dispersed in the first medium containing the protein kinase C inhibitor and culture was started. Sixty hours after the start of cultivation of the Tic strain, the medium was replaced with the second medium containing the protein kinase C inhibitor. Furthermore, the medium was changed twice every 24 hours, and fixed with 4.5 mM citric acid, 2.25 mM sodium citrate, 3 mM sodium chloride, 65% methanol and 4% paraformaldehyde for 5 minutes on the 4th day after the start of the culture. Thereafter, alkaline phosphatase staining was performed using a FastRed substrate kit (manufactured by Sigma) according to the manufacturer's guidelines. The results are shown in FIG.

(結果)
上記Tic株の培養開始後4日目の写真を図9に示す。ミリストイル化プロテインキナーゼC(PKC)ペプチドインヒビターを1〜5μM添加した培地で培養すると、添加濃度が0の場合と比較して、さらに分化が抑制されていることが観察され、また、1〜2.5μM添加した培地では、増殖性が高まっている様子が観察された。
(result)
A photograph on the fourth day after the start of the cultivation of the Tic strain is shown in FIG. When cultured in a medium supplemented with 1 to 5 μM myristoylated protein kinase C (PKC) peptide inhibitor, it was observed that differentiation was further suppressed as compared to the case where the addition concentration was 0, and 1-2. In the medium added with 5 μM, it was observed that the growth was increased.

最近、複数の方向に分化する能力を有すると考えられる幹細胞を人為的に分化誘導して、組織・器官の作製を行い、欠損組織の補填を行う再生医療が、従来の臓器移植の欠点を補う治療法として注目されている。本発明の方法により、未分化性を維持している多能性幹細胞を供給できることになり、目的とする組織や臓器を体外又は体内で構築する再生医療へ応用できるようになることで、自家移植を含む移植治療が抱える様々な問題を解決できる。   Recently, regenerative medicine that artificially induces differentiation of stem cells that are thought to have the ability to differentiate in multiple directions, creates tissues and organs, and compensates for defective tissues compensates for the drawbacks of conventional organ transplantation It is attracting attention as a treatment method. By the method of the present invention, it becomes possible to supply pluripotent stem cells that maintain undifferentiated properties, and it can be applied to regenerative medicine for constructing a target tissue or organ in vitro or in vivo. Can solve various problems of transplantation therapy.

Claims (1)

以下の(a)〜(c)ステップを、(a)ステップの後、(b)及び(c)ステップを順次繰り返すことを特徴とする未分化状態を維持したままヒト多能性幹細胞を培養する方法。
(a)アクチビン、並びにフィブロネクチン、インスリン、トランスフェリン、セレン、及びFGF−2からなる群より選ばれる1又は2以上のサプリメントを含む多能性幹細胞用培地(但し、ノックアウト血清リプレースメント及び/又はラミニン111を含むものを除く)である第一の培地でヒト多能性幹細胞を培養するステップ;
(b)前記第一の培地を、フィブロネクチン、インスリン、トランスフェリン、セレン、及びFGF−2からなる群より選ばれる1又は2以上のサプリメントを含み、かつアクチビンを含まない多能性幹細胞用培地(但し、ノックアウト血清リプレースメント及び/又はラミニン 111 を含むものを除く)である第二の培地に交換してヒト多能性幹細胞を培養するステップ;
(c)前記第一の培地でヒト多能性幹細胞を継代培養するステップ;
Human pluripotent stem cells are cultured while maintaining an undifferentiated state characterized by repeating the following steps (a) to (c), step (b) and step (c) after step (a) Method.
(A) a medium for pluripotent stem cells containing activin and one or more supplements selected from the group consisting of fibronectin, insulin, transferrin, selenium, and FGF-2 (provided that knockout serum replacement and / or laminin 111 is added) Culturing human pluripotent stem cells in a first medium that is excluding one);
(B) The first medium contains one or more supplements selected from the group consisting of fibronectin, insulin, transferrin, selenium, and FGF-2, and does not contain activin (provided that the first medium is a medium for pluripotent stem cells) Culturing human pluripotent stem cells by replacing with a second medium, excluding those containing knockout serum replacement and / or laminin 111);
(C) subculturing human pluripotent stem cells in the first medium;
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