JP2018532389A - ex vivoでの上皮細胞の増殖 - Google Patents

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Abstract

本技術は部分的に、ex vivoで上皮細胞を増殖させ、拡大するための方法および組成物に関する。本明細書のある特定の態様では、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、i)集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、方法が提供される。

Description

関連特許出願
本特許出願は、2015年9月11日に出願され、「EX VIVO PROLIFERATION OF EPITHELIAL CELLS」との名称であり、Chengkang Zhangを発明者とし、管理番号PPG−2001−PV2として指定された米国仮特許出願第62/217,406の利益を主張する。本特許出願はまた、2016年2月12日に出願され、「EX VIVO PROLIFERATION OF EPITHELIAL CELLS」との名称であり、Chengkang Zhangを発明者とし、管理番号PPG−2001−PV3として指定された米国仮特許出願第62/294,896の利益を主張する。本特許出願はまた、2016年3月31日に出願され、「EX VIVO PROLIFERATION OF EPITHELIAL CELLS」との名称であり、Chengkang Zhangを発明者とし、管理番号PPG−2002−PVとして指定された米国仮特許出願第62/316,438の利益を主張する。前述の出願の内容全体は、全てのテキスト、表および図面を含め、全ての目的について、本明細書において参考として援用される。
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、参照によりその全体において本明細書に組み込まれる配列表を含有する。2016年9月6日に作成された、前記ASCIIコピーは、PPG−2002−PC_SL.txtと名付けられ、12,134バイトのサイズである。
本技術は部分的に、ex vivoで上皮細胞を増殖させ、拡大するための方法および組成物に関する。
肺、腎臓、肝臓、膵臓、および皮膚などの臓器は、とりわけ、臓器特異的上皮細胞の存在により特徴付けることができる。上皮細胞は、このような各臓器の1つまたは複数の特異的機能により規定することができる。特異的機能は、例えば、肺におけるガス交換、腎臓における濾過、肝臓における解毒および抱合、膵島細胞におけるインスリンの産生、または皮膚による、環境内の危険な条件に対する保護を含みうる。変性または喪失した臓器構造は、容易に置き換えられないため、かつ1つの臓器の特化した細胞は一般に、別の臓器の機能を引き継ぐことができないため、このような臓器の疾患または変性は、消耗性または致死性であることが多い。
ある特定の種類の上皮細胞は、in vivoにおける回復および/または再生が難しい場合があり、それらの体内の状況から取り出されると、維持が困難でありうる。ある特定の種類の上皮細胞(例えば、対象から採取された臓器特異的上皮細胞、多能性幹細胞および/または分化上皮細胞に由来する分化系列決定上皮細胞)は、in vitroにおける増殖および拡大が困難である場合があり、培養物中の寿命が非常に制限されることが典型的である。in vitroまたはex vivoにおける上皮細胞について研究するには、ウイルスまたは細胞のがん遺伝子の挿入など、遺伝子操作の形態は、細胞が、数回を超える継代にわたり存続することを可能とするように要求されることが多い。しかし、これらの遺伝子操作は、これらの細胞が、正常上皮細胞に相似したり、正常上皮細胞と同様に機能したりできなくなるように、細胞の遺伝子バックグラウンドおよび生理学を変化させる。さらに、これらの遺伝子改変細胞は、動物への植込みのための候補細胞とはならない。
上皮細胞(例えば、対象から採取された細胞、幹細胞に由来する細胞)を、細胞の遺伝子変更を伴わずに、長期間培養および拡大する方法は、研究適用、オーダーメード医療適用、および移植を含む、様々な目的のために有用でありうる。
本明細書のある特定の態様では、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、i)集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、方法が提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、方法も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、方法も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、方法も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、方法も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、方法も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップを含み、拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、方法も提供される。
本明細書のある特定の態様では、i)培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物が提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物も提供される。
本明細書のある特定の態様ではまた、規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物も提供される。
以下の記載、実施例、特許請求の範囲、および図面では、ある特定の実施形態についてさらに記載する。
図面は、本技術のある特定の実施形態を例示するものであり、限定的なものではない。例示の明確さおよび容易さのために、図面は、原寸に比例しては作成せず、場合によって、特定の実施形態の理解を容易とするように、多様な態様を、誇張または拡大して示す。
図1は、通常の培養培地中(すなわち、対照培養条件)における、前立腺上皮細胞の成長を示す。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。PrEGM:Prostate Epithelial Cell Growth Medium(Lonza)。PD:集団倍加。
図2は、通常の培養培地中(すなわち、対照培養条件)における、気管支上皮細胞の成長を示す。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。PrEGM:Prostate Epithelial Cell Growth Medium(Lonza)。PD:集団倍加。
図3Aおよび図3Bは、上皮細胞内のhTERT発現を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。hTERT:ヒトテロメラーゼ逆転写酵素の遺伝子。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。LNCaP:ヒト前立腺がん細胞株である、LNCaP Clone FGC(Sigma−Aldrich)。PrEC:前立腺上皮細胞。PrEGM:Prostate Epithelial Cell Growth Medium(Lonza)。n.d.:検出なし。p:継代。 図3Aおよび図3Bは、上皮細胞内のhTERT発現を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。hTERT:ヒトテロメラーゼ逆転写酵素の遺伝子。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。LNCaP:ヒト前立腺がん細胞株である、LNCaP Clone FGC(Sigma−Aldrich)。PrEC:前立腺上皮細胞。PrEGM:Prostate Epithelial Cell Growth Medium(Lonza)。n.d.:検出なし。p:継代。
図4は、上皮細胞内の上皮幹細胞マーカーであるLGR5の発現の欠如を示す。Lgr5ポリクローナル抗体(LifeSpan、LS−A1235)を、1:50の希釈率で使用した。TP63モノクローナル抗体(Santa Cruz、sc−25268)を、1:50の希釈率で使用した。DAPI:DNA蛍光色素である、4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール。
図5Aおよび図5Bは、気管支上皮細胞内のhTERT発現を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。hTERT:ヒトテロメラーゼ逆転写酵素の遺伝子。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。LNCaP:ヒト前立腺がん細胞株である、LNCaP Clone FGC(Sigma−Aldrich)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。n.d.:検出なし。p:継代。 図5Aおよび図5Bは、気管支上皮細胞内のhTERT発現を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。hTERT:ヒトテロメラーゼ逆転写酵素の遺伝子。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。LNCaP:ヒト前立腺がん細胞株である、LNCaP Clone FGC(Sigma−Aldrich)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。n.d.:検出なし。p:継代。
図6Aおよび図6Bは、前立腺上皮細胞内のhTERT発現を示す。PrEC:前立腺上皮細胞。hTERT:ヒトテロメラーゼ逆転写酵素の遺伝子。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。PrEGM:Prostate Epithelial Cell Growth Medium(Lonza)。LNCaP:ヒト前立腺がん細胞株である、LNCaP Clone FGC(Sigma−Aldrich)。J2:3T3−J2フィーダー細胞。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。n.d.:検出なし。p:継代。 図6Aおよび図6Bは、前立腺上皮細胞内のhTERT発現を示す。PrEC:前立腺上皮細胞。hTERT:ヒトテロメラーゼ逆転写酵素の遺伝子。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。PrEGM:Prostate Epithelial Cell Growth Medium(Lonza)。LNCaP:ヒト前立腺がん細胞株である、LNCaP Clone FGC(Sigma−Aldrich)。J2:3T3−J2フィーダー細胞。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。n.d.:検出なし。p:継代。
図7は、ALK5阻害剤であるA83−01の存在下における、KSFM中、通常の組織培養表面上の前立腺上皮細胞のプレーティング効率を示す。PrEC:前立腺上皮細胞。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。
図8は、ALK5阻害剤であるA83−01の存在下における、KSFM中、通常の組織培養表面上の気管支上皮細胞のプレーティング効率を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。
図9は、ALK5阻害剤であるA83−01、およびRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632の存在下における、KSFM中、通常の組織培養表面上の前立腺上皮細胞のプレーティング効率を示す。PrEC:前立腺上皮細胞。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図10は、ALK5阻害剤であるA83−01、およびRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632の存在下における、KSFM中、通常の組織培養表面上の気管支上皮細胞のプレーティング効率を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図11は、ALK5阻害剤であるA83−01、およびRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632の存在下における、KSFM中、コラーゲンIでコーティングされた組織培養表面上の前立腺上皮細胞のプレーティング効率を示す。PrEC:前立腺上皮細胞。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図12は、ALK5阻害剤であるA83−01、およびRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632の存在下における、KSFM中、コラーゲンIでコーティングされた組織培養表面上の気管支上皮細胞のプレーティング効率を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図13は、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632の存在下における、KSFM中の継代後期の前立腺上皮細胞および気管支上皮細胞の細胞老化を示す。PrEC:前立腺上皮細胞。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図14は、前立腺上皮細胞の成長を示す。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。PrEGM:Prostate Epithelial Cell Growth Medium(Lonza)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図15は、気管支上皮細胞の成長を示す。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図16は、多様な化合物(5μM:黒色バー;1μM:網目バー;および0.2μM:白色バー)の存在下における、前立腺上皮細胞の成長を示す。対照は、化合物を伴わないKSFM(Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher))である。
図17は、多様な化合物(5μM:黒色バー;1μM:網目バー;および0.2μM:白色バー)の存在下における、前立腺上皮細胞の成長を示す。対照は、化合物を伴わないKSFM(Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher))である。
図18は、KSFMおよびKSFM+A+Yの存在下における、ヒト包皮角化細胞の成長を示す。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。
図19は、KSFMおよびKSFM+A+Yの存在下における、前立腺上皮細胞の成長を示す。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。
図20は、KSFMおよびKSFM+A+Yの存在下における、気管支上皮細胞の成長を示す。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。
図21は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された多様な上皮細胞の継代早期および継代後期における、核型解析の結果を示す。左下パネルは、継代早期(p3)におけるHFK細胞の代表的な中期染色体スプレッドを示す。右下パネルは、継代後期(p19)におけるHFK細胞の代表的な中期染色体スプレッドを示す。HFK:ヒト包皮角化細胞。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。PrEC:前立腺上皮細胞。
図22は、多様な集団倍加における、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された包皮角化細胞内の平均相対テロメア長を示す。定量的PCRを使用して、相対テロメア長を、テロメアリピート(T)と単一のコピー遺伝子(S)との比(T/S比)として表す。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。
図23は、A83−01およびY−27632を伴うKSFM中の、トランスジェニックの核局在化赤色蛍光タンパク質(nRFP)発現上皮細胞株の成長を示す。HFK:ヒト包皮角化細胞。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。PrEC:前立腺上皮細胞。nRFP:核局在化赤色蛍光タンパク質。
図24は、A83−01およびY−27632を伴うKSFM中で成長させた、トランスジェニックの核局在化赤色蛍光タンパク質(nRFP)発現上皮細胞株についての画像を示す。HFK:ヒト包皮角化細胞。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。PrEC:前立腺上皮細胞。nRFP:核局在化赤色蛍光タンパク質。
図25は、多様な化合物および条件の存在下における、ヒト包皮角化細胞の成長を示す。HFK:ヒト包皮角化細胞。M:EGF、aFGF、A83−01、およびY−27632を加えた、Modified MCDB−153培地(90μMのCaCl2を伴う)。EGF:上皮成長因子。aFGF:酸性線維芽細胞の成長因子。BSA:脂肪酸非含有BSA(Sigma、A8806)。rHA:イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(Sigma、A9731)。脂質ミックス:Chemically Defined Lipid Concentrate(Gibco、11905−031)。AlbuMAX:AlbuMAX(登録商標)I Lipid−Rich BSA(Gibco、11020−039)。
図26は、多様な化合物および条件の存在下における、ヒト気管支上皮細胞の成長を示す。HBEC:ヒト気管支上皮細胞。M:EGF、aFGF、A83−01、およびY−27632を加えた、Modified MCDB−153培地(90μMのCaCl2を伴う)。EGF:上皮成長因子。aFGF:酸性線維芽細胞の成長因子。BSA:脂肪酸非含有BSA(Sigma、A8806)。rHA:イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(Sigma、A9731)。脂質ミックス:Chemically Defined Lipid Concentrate(Gibco、11905−031)。AlbuMAX:AlbuMAX(登録商標)I Lipid−Rich BSA(Gibco、11020−039)。
図27は、それらの発現レベルが、異なる継代の、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で成長させた上皮細胞内で、異なる継代の、KSFM中で成長させた上皮細胞と比較して、下方調節または上方調節される代表的な遺伝子のリストを示す。p2におけるKSFM中の遺伝子発現レベルを1とする。正の数は、上方調節の倍数を指し示し、負の数は、下方調節の倍数を指し示す。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。p2:継代2回目。p6:継代6回目。p13:継代13回目。p23:継代23回目。
図28は、1mMのCaCl2を添加した後(右側の画像)における、A83−01およびY−27632を伴う(左側の画像)KSFM中で培養された上皮細胞の挙動の変化を示す。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。
図29は、A83−01およびY−27632ならびに異なるカルシウム濃度を伴うKSFM中で培養された気管支上皮細胞についての、TRANSWELL膜を隔てた電気抵抗を示す。A:ALK5阻害剤であるA83−01。Y:Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632。KSFM:Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo Fisher)。RA:all−trans−レチノイン酸(Sigma)。
図30は、濃度を増大させるイソプロテレノールを補充した、A83−01およびY−27632を加えたKSFM(Keratinocyte−SFM)中で培養された、ヒト包皮角化細胞(HFK)およびヒト気管支上皮細胞(HBEC)の成長を示す。
図31は、ヒト気管支上皮細胞(HBEC)の、ブロンコスフェアへの分化を示す。上パネルは、低倍率(4X)で見た細胞を示し、下パネルは、高倍率(20X)で見た細胞を示す。目視可能な管腔を伴う、大型のブロンコスフェアを、下パネルに示す。
図32A〜図32Dは、高濃度のCaClの存在下で、ヒト気管支上皮細胞(HBEC)培養物中(図32A、図32B)、およびヒト包皮角化細胞(HFK)培養物中(図32C、図32D)、形成されるドーム様構造を示す。図32Aおよび図32Cは、全ウェルについての肉眼的画像である。図32Bおよび図32Dは、ミニチュアドームの3D様構造を示す顕微鏡画像である。 図32A〜図32Dは、高濃度のCaClの存在下で、ヒト気管支上皮細胞(HBEC)培養物中(図32A、図32B)、およびヒト包皮角化細胞(HFK)培養物中(図32C、図32D)、形成されるドーム様構造を示す。図32Aおよび図32Cは、全ウェルについての肉眼的画像である。図32Bおよび図32Dは、ミニチュアドームの3D様構造を示す顕微鏡画像である。
図33は、高濃度CaClの存在下で誘導される分化の後で、ヒト包皮角化細胞(HFK)の間に形成されるタイトジャンクションを示す。細胞間タイトジャンクションの存在は、Alexa Fluor(登録商標)488(ThermoFisher、339188)へとコンジュゲートさせたモノクローナル抗体を使用する、タイトジャンクションタンパク質であるZO−1についての免疫蛍光染色により明らかにされる。
図34は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中、高濃度CaClの存在下における、気液界面分化で、経時的に、経膜電気抵抗(TEER)を増大させる、ヒト包皮角化細胞(HFK)を示す。液面下期を、グレーのボックスで指し示す。
図35は、ヒト包皮角化細胞(HFK)がA83−01およびY−27632を加えたKSFM中、高濃度CaClの存在下における、気液界面分化で、経時的に、表皮様構造を形成することを示す。層が、角質層、顆粒層、有棘層、および基底層に相似する、多層構造が示される。
図36は、A83−01、Y−27632、およびイソプロテレノールを加えたKSFM中の、ヒト包皮角化細胞(HFK)の、単一細胞によるクローニングを示す。
図37は、単一細胞に由来するヒト包皮角化細胞(HFK)の後代について、細胞形状の異質性を示す。
図38は、A83−01、Y−27632、およびイソプロテレノールを加えたKSFM中で培養された、ヒト包皮角化細胞(HFK)およびヒト気管支上皮細胞(HBEC)についての、単一細胞によるコロニー形成効率を示す。
図39A〜図39Dは、上皮細胞の培養を支援するのに、組換えヒト血清アルブミン(rHA)を、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)の代わりに使用しうることを示す。角化細胞(図39Aおよび図39B)および気道上皮細胞(図39Cおよび図39D)を、コラーゲンでコーティングされた培養槽上の、A83−01、Y−27632、イソプロテレノール、およびEGFを補充したKSFM中、多様なrHA濃度またはBPE濃度で培養した。 図39A〜図39Dは、上皮細胞の培養を支援するのに、組換えヒト血清アルブミン(rHA)を、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)の代わりに使用しうることを示す。角化細胞(図39Aおよび図39B)および気道上皮細胞(図39Cおよび図39D)を、コラーゲンでコーティングされた培養槽上の、A83−01、Y−27632、イソプロテレノール、およびEGFを補充したKSFM中、多様なrHA濃度またはBPE濃度で培養した。
図40は、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、上皮細胞(すなわち、成体角化細胞)の拡大の延長を、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)を用いて得たものと同様のレベルまで支援することを示す。A+Y(BPE):A83−01、Y−27632、EGF、イソプロテレノール、およびBPEを補充したKSFM。A+Y(rHA):A83−01、Y−27632、EGF、イソプロテレノール、およびrHAを補充したKSFM。A+B(rHA):A83−01、ブレビスタチン、EGF、イソプロテレノール、およびrHAを補充したKSFM。HEKa:成体ヒト表皮角化細胞(ThermoFisher/Gibco製)。
図41は、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、上皮細胞(すなわち、気道上皮細胞)の拡大の延長を、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)を用いて得たものと同様のレベルまで支援することを示す。A+Y(BPE):A83−01、Y−27632、EGF、イソプロテレノール、およびBPEを補充したKSFM。A+Y(rHA):A83−01、Y−27632、EGF、イソプロテレノール、およびrHAを補充したKSFM。A+B(rHA):A83−01、ブレビスタチン、EGF、イソプロテレノール、およびrHAを補充したKSFM。DHBE−CF:嚢胞性線維症患者に由来する罹患ヒト気管支上皮細胞(Lonza)。
図42は、多様な組合せの構成成分を補充したKSFM中で培養された角化細胞の拡大を示す。EGF:表皮成長因子。BPE:ウシ脳下垂体抽出物。rHA:イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン。ISO:イソプロテレノール。A83−01:ALK5阻害剤。Y−27632:ROCK阻害剤。ブレビスタチン:ミオシンII ATPアーゼ阻害剤。BMS−453:レチノイン酸受容体(RAR)に対するアンタゴニスト。誤差バーは、標準偏差(SD)を表す。
図43は、EGF、イソプロテレノール、A83−01、および組換えヒト血清アルブミンを補充したKSFM中、用量を増大させるROCK阻害剤であるY−27632の存在下で培養された角化細胞の拡大を示す。誤差バーは、標準偏差(SD)を表す。
図44は、EGF、イソプロテレノール、A83−01、および組換えヒト血清アルブミンを補充したKSFM中、用量を増大させるミオシンII ATPアーゼ阻害剤であるブレビスタチンの存在下で培養された角化細胞の拡大を示す。誤差バーは、標準偏差(SD)を表す。
図45は、EGF、イソプロテレノール、A83−01、および組換えヒト血清アルブミンを補充したKSFM中、用量を増大させるレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストであるBMS−453の存在下で培養された角化細胞の拡大を示す。誤差バーは、標準偏差(SD)を表す。
図46は、EGF、イソプロテレノール、A83−01、および組換えヒト血清アルブミンを補充したKSFM中、用量を増大させるレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストであるBMS−195614の存在下で培養された角化細胞の拡大を示す。誤差バーは、標準偏差(SD)を表す。
図47は、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、新生包皮角化細胞の拡大の延長を支援することを示す。
図48は、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、健常ドナーに由来する気管支上皮細胞の拡大の延長を支援することを示す。
図49は、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、嚢胞性線維症ドナーに由来する気管支上皮細胞の拡大の延長を支援することを示す。
本明細書では、ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法および培地組成物が提供される。上皮細胞(例えば、ex vivoで増殖させる上皮細胞)は、フィーダー細胞の集団と共培養され、かつ/またはフィーダー細胞に由来する馴化培地中で培養されることが多い。しかし、フィーダー細胞への依拠は、上皮細胞を、どこでどのように培養するのかを制限する場合があり、上皮細胞を培養する費用を、著明に増大させうる。フィーダー細胞の使用はまた、フィーダー細胞に由来する、未規定の生物学的因子により引き起こされる、細胞培養物のばらつきに起因して、問題点でもありうる。ばらつきは、一貫しない結果をもたらす可能性があり、これは、再現性の欠如に起因して、データの解釈を困難とする。フィーダー細胞また、望まれない作用物質(例えば、レトロウイルス、他の病原体、およびNeu5Gcなど、免疫原性の非ヒトシアル酸)を、培養される上皮細胞へと導入する潜在的可能性も有する。このような培養条件は、例えば、移植など、ある特定の適用には望ましくない場合がある。
上皮細胞は、血清(例えば、ウシ胎児血清(FBS))を補充した培地中で培養することが典型的である。しかし、ある特定の場合、血清は、未規定のマイトジェンの供給源となる可能性があり、ロット間のばらつきが観察されることが多い。さらに、血清は、マイコプラズマおよびウイルスなど、感染作用物質で汚染されている可能性もある。したがって、血清は、培養培地の、未規定でばらつきのある構成成分となる可能性があり、血清の使用は、ある特定の培養された細胞のための、規定された栄養的要求およびホルモン的要求の解明を妨げる場合がある。
上皮細胞は、1つまたは複数の成長因子、および1つまたは複数の未規定の動物臓器抽出物を補充することが多い、無血清培地を伴う、フィーダー細胞フリー条件下で培養する場合がある。しかし、これらの条件下で培養された上皮細胞は典型的に、数回の継代後に、増殖を停止させ、寿命が非常に限定されており、一般に、ex vivoでは、大量に拡大することができない。
本明細書では、フィーダー細胞またはフィーダー細胞由来の馴化培地を使用せず、ある特定の実施形態では、血清および/または未規定の動物臓器抽出物を使用せずに、ex vivoで上皮細胞を増殖させ、拡大するための、方法および培地組成物が提供される。本明細書の、ある特定の実施形態ではまた、規定されたおよび/またはゼノフリーの細胞培養条件下で、ex vivoで上皮細胞を増殖させ、拡大するための、方法および培地組成物も提供される。本明細書の、ある特定の実施形態ではまた、本明細書で提供される方法および組成物を使用して増殖させ、拡大した、上皮細胞の集団も提供される。
上皮細胞
本明細書では、ex vivoで上皮細胞を増殖させ、拡大するための方法および組成物が提供される。上皮細胞、または上皮は、中空の臓器を裏打ちする、細胞(単数又は複数)のほか、腺および体外表面を構成する、細胞も指すことが典型的である。上皮細胞は、扁平上皮細胞、円柱上皮細胞、腺腫様上皮細胞、または移行上皮細胞を含みうる。上皮細胞は、臓器および場所に応じて、単層に配列される場合もあり、または多層に配列される場合もある。
本明細書で記載される上皮細胞は、角化上皮細胞(KE)または非角化上皮細胞(NKE)を含む場合がある。角化細胞は、皮膚、眼表面、口腔粘膜、食道、および子宮頸部などの解剖学的部位において見出される、扁平上皮を形成する。角化細胞は最終的に、防護障壁を形成することにより、環境および感染に対して保護する一助となる、平坦で、高度に角化した、非生存細胞へと分化する。角化上皮細胞の例は、皮膚角化細胞、眼上皮細胞、角膜上皮細胞、口腔粘膜上皮細胞、食道上皮細胞、および子宮頸部上皮細胞を含むがこれらに限定されない。
NKE細胞は、乳房、前立腺、肝臓、気管、網膜、および消化管において見出されるような、身体の上皮を形成する。NKE細胞は、例えば、吸収および/または分泌において機能する、機能的な生存細胞へと分化することが典型的である。これらの細胞は、扁平上皮細胞に特徴的な、高度に角化した構造を形成しないことが典型的である。
本明細書で記載される方法における使用のためのNKE細胞は、任意の種類または組織起源の細胞でありうる。NKE細胞の例は、前立腺細胞、乳腺細胞、肝細胞、肝上皮細胞、胆管上皮細胞、胆嚢細胞、膵島細胞、膵ベータ細胞、膵管上皮細胞、肺上皮細胞、気道上皮細胞、鼻腔上皮細胞、腎細胞、膀胱細胞、尿道上皮細胞、胃部上皮細胞、大腸上皮細胞、小腸上皮細胞、精巣上皮細胞、卵巣上皮細胞、卵管上皮細胞、甲状腺細胞、副甲状腺細胞、副腎細胞、胸腺細胞、脳下垂体細胞、腺細胞、羊膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、汗腺上皮細胞、脂腺上皮細胞、および毛包細胞を含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、NKE細胞は、腸上皮細胞を含まない。
一部の実施形態では、上皮細胞は、基底上皮細胞を含む。基底上皮細胞は一般に、重層上皮および多層上皮の最深層にある細胞である。基底上皮細胞は、その核が多列上皮内の基底層の近傍に位置する細胞でありうる。場合によって、基底上皮細胞は、分裂し(例えば、非対称細胞分裂または対称細胞分裂により)、他の基底細胞型および/または他の上皮細胞型(例えば、重層上皮、多層上皮、または多列上皮内の他の細胞型)をもたらしうる。一部の上皮内のある比率の基底上皮細胞は、一生にわたる自己再生能を有する場合があり、他の上皮細胞型および基底細胞をもたらすことが可能であり、時として、上皮幹細胞と考えられる。一生にわたる自己再生能を有し、上皮幹細胞と考えられる、基底上皮細胞の比率は、異なる組織間で変動する。
上皮細胞は、対象および/または細胞供給源から得ることができる。対象および/または細胞供給源から得られた細胞を、元になる上皮細胞集団と称することができる。元になる上皮細胞集団は、本明細書で記載される培養条件(例えば、拡大培養条件、フィーダー細胞フリーの拡大条件、ゼノフリーの拡大条件)による拡大のための、インプットの上皮細胞集団である。細胞供給源は、胚性幹(ES)細胞、人工多能性幹細胞(iPSC)などの集団を含みうる。一部の実施形態では、元になる上皮細胞集団を、胚または胚に由来する幹細胞培養物から単離する。一部の実施形態では、元になる上皮細胞集団を、人工多能性幹細胞(iPSC)培養物から単離する。元になる上皮細胞集団は、対象から、様々な方式で得ることができる(例えば、生検、抜き取った毛髪の毛包、尿もしくは体腔液などの体液など、生体組織から採取するか、または循環から単離する)。対象は、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタ、非ヒト霊長動物、およびヒトなど、任意の哺乳動物を含むがこれらに限定されない、任意の動物を含みうる。ある特定の実施形態では、対象は、ヒトである。一部の実施形態では、対象は、胚よりも長く、子宮環境内に懐胎され、出生後ヒトまたは出生後動物(例えば、新生ヒト、新生動物、成体ヒト、または成体動物)であることが多い、動物またはヒトである。対象は、胚ではないことが典型的である。対象は、時として、若年動物、若年ヒト、成体動物、または成体ヒトである。
一部の実施形態では、元になる上皮細胞集団を、対象に由来する試料から単離する。試料は、対象またはその一部から単離されるかまたは得られる、任意の検体を含みうる。検体の非限定的な例は、限定されるものではないが、血液もしくは血液生成物(例えば、血清、血漿など)、臍帯血、骨髄、絨毛膜絨毛、羊水、脳脊髄液、脊髄液、洗浄液(例えば、気管支肺胞、胃、腹腔、乳管、耳、関節鏡)、生検試料もしくは組織生検、口腔スワブ、腹腔穿刺試料、女性生殖管洗液、尿、糞便、痰、唾液、鼻腔粘液、前立腺液、洗浄物、精液、リンパ液、胆汁、涙液、汗、母乳、乳房液、硬組織(例えば、肝臓、脾臓、腎臓、肺、または卵巣)など、またはそれらの組合せを含む、対象に由来する体液または組織を含む。血液という用語は、全血液、血液生成物、または従来規定されている血清、血漿、軟膜など、血液の任意の画分を包含する。血漿は、抗凝固剤で処理された血液の遠心分離から生じる、全血液の画分を指す。血清は、血液試料を凝固させた後に残存する、流体の水様部分を指す。一部の実施形態では、胎児細胞を、母体試料(例えば、母体血液、羊水)から単離する。
一部の実施形態では、上皮細胞は、正常細胞、健常細胞(例えば、罹患していない細胞)を含みうる。一部の実施形態では、上皮細胞は、遺伝子変更されていない細胞を含みうる。一部の実施形態では、上皮細胞は、罹患したおよび/または遺伝子変更されたものを含みうる。罹患上皮細胞は、疾患を引き起こす突然変異を保有する対象に由来する細胞(例えば、CFTR遺伝子内の遺伝子突然変異を伴う上皮細胞)を含みうる。罹患上皮細胞は、新形成、過形成、悪性腫瘍、または良性腫瘍由来などの異常な組織に由来する細胞を含みうる。ある特定の実施形態では、罹患上皮細胞は、腫瘍細胞ではない細胞を含みうる。ある特定の実施形態では、罹患上皮細胞は、対象の循環(例えば、循環腫瘍細胞(CTC))から単離された細胞を含みうる。ある特定の実施形態では、罹患上皮細胞は、例えば、尿、精液、便(糞便)などの身体試料から単離された細胞を含みうる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、初代細胞を含む。一部の実施形態では、元になる上皮細胞集団は、初代細胞を含む。初代上皮細胞は、生検、抜き取った毛髪の毛包、便試料、尿、精液、もしくは体腔液などの体液などの身体試料など、生体組織から直接採取されるか、または循環から単離される。ある特定の場合には、初代細胞は、継代されていない。ある特定の場合には、初代細胞は、1回継代されている。初代細胞を、分化組織から単離することができる(例えば、多様な臓器の上皮から単離する)。初代細胞は、例えば、組織消化を介して、新規に単離され、プレーティングされていることが典型的である。初代細胞は、凍結させ、次いで、後に融解させても、させなくてもよい。加えて、初代細胞が単離される組織も、加工の直前に、凍結または他の何らかの方式で保存しても、しなくてもよい。細胞を、1回を超えて継代した後ではもはや、細胞は、初代細胞ではないことが典型的である。1回またはこれを超えて継代され、継代の直後に凍結させた細胞もまた、融解させた場合に、初代細胞とは考えられない。ある特定の実施形態では、上皮細胞は、初期には、初代細胞であるが、本明細書で記載される方法の使用を介して、継代の後、非初代細胞となる。一部の実施形態では、細胞を、分化組織から単離した後で、かつ、元になる上皮細胞集団を、本明細書で記載される培養条件(例えば、本明細書で記載される拡大培養条件)と接触させる前に、元になる上皮細胞集団の細胞を、細胞培養物中で維持するかまたは増殖させる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、確立された細胞株、形質転換細胞、あらかじめ凍結させた回収物に由来する融解細胞などに由来する細胞などの非初代細胞を含む。ある特定の実施形態では、上皮細胞は、二次細胞を含む。一部の実施形態では、上皮細胞は、確立された細胞株に由来する細胞を含まない。
一部の実施形態では、培養組成物は、同じ組織または同じ組織コンパートメントに由来する、異種上皮細胞の集団(例えば、上皮幹細胞、上皮前駆細胞、上皮先駆細胞、分化系列決定上皮細胞、トランジット増幅上皮細胞、分化途上上皮細胞、分化上皮細胞、および最終分化上皮細胞など、細胞型および/または分化状態の混合物を含む)を含む。一部の実施形態では、培養組成物は、同じ組織または同じ組織コンパートメントに由来する、同種上皮細胞の集団(例えば、細胞型および/または分化状態の混合物を含まない)を含む。一部の実施形態では、同種上皮細胞の集団は、同じ細胞型のものであり、かつ/または同じ分化状態で存在する、少なくとも約90%の上皮細胞を含む。例えば、同種上皮細胞の集団は、同じ細胞型のものであり、かつ/または同じ分化状態で存在する、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の上皮細胞を含みうる。一部の実施形態では、同種上皮細胞の集団は、同じ細胞型のものであり、かつ/または同じ分化状態で存在する、約100%の上皮細胞を含む。一部の実施形態では、上皮細胞は、同種基底上皮細胞の集団である。一部の実施形態では、元になる上皮細胞集団は、異種の場合もあり、同種の場合もある。一部の実施形態では、拡大された上皮細胞集団は、異種の場合もあり、同種の場合もある。
一部の実施形態では、上皮細胞を、上皮細胞の集団内に含まれるか、または存在しない、細胞型および/または分化状態により特徴付ける。一部の実施形態では、このような細胞の特徴付けは、元になる上皮細胞集団に適用可能でありうる。一部の実施形態では、このような細胞の特徴付けは、拡大された上皮細胞集団に適用可能でありうる。一部の実施形態では、このような細胞の特徴付けは、元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団に適用可能でありうる。一部の実施形態では、特定の細胞型および/または分化状態を含む上皮細胞は、特定の細胞型および/または分化状態のものである、少なくとも約50%の上皮細胞を含む。一部の実施形態では、特定の細胞型および/または分化状態を含む上皮細胞は、特定の細胞型および/または分化状態のものである、少なくとも約90%の上皮細胞を含む。例えば、特定の細胞型および/または分化状態を含む上皮細胞は、特定の型および/または分化状態のものである、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の上皮細胞を含みうる。一般に、特定の細胞型および/または分化状態を含まない上皮細胞は、特定の細胞型および/または分化状態のものである、約10%未満の細胞を含む。例えば、特定の細胞型および/または分化状態を含まない上皮細胞は、特定の細胞型および/または分化状態のものである、約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、または1%未満の細胞を含みうる。
ある特定の実施形態では、培養組成物または集団は、本明細書の以下では、「多数細胞」と称する、特定の種類の上皮細胞から本質的になる。このような培養組成物は、本明細書の以下では、「少数細胞」と称する、少量の、1つまたは複数の、他の種類の上皮細胞を含みうる。少数細胞は典型的に、多数細胞と同じ組織に由来するかまたはこれらから導出され、多数細胞と同じ組織コンパートメントに由来するかまたはこれらから導出されることが多い。多数細胞は、組成物中の全細胞の、50%を超える、60%を超える、70%を超える、または80%を超える場合があり、組成物中の全細胞の、約90%またはこれを超えることが多く、時として、組成物または集団中の全細胞の、約91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%、またはこれを超える。
一部の実施形態では、培養組成物は、M期、G1期、S期、G2期、およびG0期など、老化および静止を含む、異なる細胞周期にある異種上皮細胞の集団を含む。一部の実施形態では、元になる上皮細胞集団は、M期、G1期、S期、G2期、およびG0期など、老化および静止を含む、異なる細胞周期にある異種上皮細胞の集団を含む。一部の実施形態では、拡大された上皮細胞集団は、M期、G1期、S期、G2期、およびG0期など、老化および静止を含む、異なる細胞周期にある異種上皮細胞の集団を含む。特定の細胞周期にある上皮細胞は、集団の1%〜100%を構成しうる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、1つまたは複数の分化段階にある細胞を含む。一部の実施形態では、このような分化段階を、元になる上皮細胞集団について記載することができる。一部の実施形態では、このような分化段階を、拡大された上皮細胞集団について記載することができる。一部の実施形態では、このような分化段階を、元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団について記載することができる。例えば、上皮細胞(または上皮細胞の集団)は、上皮幹細胞、上皮前駆細胞、分化系列限定上皮前駆細胞、上皮先駆細胞、分化系列決定上皮細胞、トランジット増幅上皮細胞、増殖上皮細胞、分化途上上皮細胞、分化上皮細胞、静止上皮細胞、前静止上皮細胞、非増殖上皮細胞、および最終分化上皮細胞(例えば、組織および臓器内で見出される細胞)を含みうる。上皮細胞はまた、多能性幹細胞(胚性幹(ES)細胞または人工多能性幹細胞(iPSC))から分化させた、および/またはそれに由来する分化系列決定上皮細胞を含みうる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、分化上皮細胞を含む。分化上皮細胞は、分裂しうるが、無際限の自己再生のための能力を有さないことが典型的である。一部の実施形態では、分化上皮細胞は、複数の組織型へと分化する能力を獲得しない。本明細書で記載される条件下で培養される分化上皮細胞は一般に、未分化細胞(例えば、幹細胞(胚性または成体)、前駆細胞、先駆細胞)より分化が大きく、最終分化細胞より分化が小さい。分化上皮細胞は一般に、幹細胞(胚性または成体)、前駆細胞、または先駆細胞を含まない。ある特定の場合には、分化上皮細胞を、「組織特異的」および/または「分化系列決定」上皮細胞と称することができる。ある特定の場合には、分化上皮細胞は、組織特異的および/または分化系列決定上皮細胞を含みうる。一部の実施形態では、分化上皮細胞は、静止上皮細胞を含む。一部の実施形態では、分化上皮細胞は、基底上皮細胞を含む。
一部の実施形態では、上皮細胞は、静止細胞または前静止細胞を含む。静止細胞は一般に、非増殖細胞(すなわち、非周期細胞、細胞周期から離脱した細胞、静止細胞)であり、可逆的成長停止として特徴付けることができる。ある特定の条件下では、静止細胞を、増殖するように誘導することができる。静止細胞は、細胞周期のG0期に存在するとして特徴付けることができる。増殖するように誘導された静止細胞を、前静止細胞と称することができる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、臓器特異的上皮細胞を含む。時として、臓器特異的上皮細胞を、組織特異的上皮細胞と称する。一部の実施形態では、臓器特異的上皮細胞は、所与の臓器内の、より特異的な細胞型へと分化しうるが、一般に、他の種類の臓器の細胞へと分化する能力を有さないか、または獲得しない。臓器特異的上皮細胞は一般に、未分化細胞(例えば、幹細胞(胚性または成体))より分化が大きく、最終分化細胞より分化が小さい。臓器特異的上皮細胞は一般に、胚性幹細胞を含まない。臓器特異的上皮細胞は、成体幹細胞(例えば、成体上皮幹細胞)を含む場合もあり、これらを含まない場合もあり、臓器特異的上皮細胞は、前駆細胞または先駆細胞を含む場合もあり、これらを含まない場合もある。
一部の実施形態では、上皮細胞は、分化系列決定上皮細胞を含む。一部の実施形態では、上皮細胞は、胚性幹(ES)細胞および人工多能性幹細胞(iPSC)などの多能性幹細胞から分化させた、分化系列決定上皮細胞を含みうる。分化系列決定上皮細胞は、分裂しうるが、無際限の自己再生のための能力を有さないことが典型的である。一部の実施形態では、分化系列決定上皮細胞は、所与の細胞分化系列(例えば、呼吸器、消化器、または外皮分化系列)内の多様な細胞型へと分化しうるが、一般に、異なる細胞分化系列の細胞へと分化する能力を有さないか、または獲得しない(例えば、外皮分化系列決定上皮細胞は一般に、血液細胞へと分化しない)。分化系列決定上皮細胞は一般に、未分化の多能性幹細胞より分化が大きく、最終分化細胞より分化が小さい。分化系列決定上皮細胞は一般に、多能性幹細胞(胚性または人工多能性)を含まない。一部の実施形態では、分化系列決定上皮細胞は、前駆細胞または先駆細胞を含む。一部の実施形態では、分化系列決定上皮細胞は、基底上皮細胞を含む。
一部の実施形態では、上皮細胞は、最終分化上皮細胞を含まない。最終分化上皮細胞は一般に、分裂せず、特定の機能に傾倒している。最終分化上皮細胞は一般に、細胞周期からの決定的な離脱により特徴付けられ、増殖するよう誘導できないことが典型的である。一部の実施形態では、上皮細胞は、最終分化胃上皮細胞、最終分化腸上皮細胞、および/または最終分化膵上皮細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、有糸分裂後細胞を含まない。有糸分裂後細胞は一般に、細胞分裂が不可能であるか、またはもはや細胞分裂ができない。一部の実施形態では、上皮細胞は、老化細胞を含まない。
一部の実施形態では、上皮細胞は、胚性幹細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、胚性幹細胞から分化させる、かつ/またはそれに由来する。一部の実施形態では、上皮細胞は、胚性幹細胞に由来しない。一般に、胚性幹細胞は、無際限の再生または自己再生する能力を有する未分化細胞である。胚性幹細胞は、時として、多能性(すなわち、成体生物の多くのまたは全ての細胞型へと分化しうる)であると考えられ、時として、全能性(すなわち、胎盤組織を含む、全ての細胞型へと分化しうる)であると考えられる。一部の実施形態では、上皮細胞は、人工多能性幹細胞(iPSC)を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、人工多能性幹細胞(iPSC)から分化させる、かつ/またはそれに由来する。一部の実施形態では、上皮細胞は、人工多能性幹細胞(iPSC)に由来しない。一般に、人工多能性幹細胞(iPSC)は、成体細胞から直接作出されうる多能性幹細胞の種類である。一部の実施形態では、上皮細胞は、多能性細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、全能性細胞を含まない。
一部の実施形態では、上皮細胞は、成体幹細胞を含む。成体幹細胞は、分化細胞、臓器特異的細胞、または分化系列決定細胞より分化が小さく、胚性幹細胞より分化が大きいことが典型的である。成体幹細胞は、幹細胞、未分化幹細胞、先駆細胞、および/または前駆細胞と称しうるが、成体幹細胞は、胚から単離されないので、胚性幹細胞とは考えられない。成体上皮幹細胞は、上皮幹細胞、未分化上皮幹細胞、上皮先駆細胞、および/または上皮前駆細胞と称することができる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、成体幹細胞または成体幹細胞に由来する細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、上皮幹細胞または上皮幹細胞に由来する細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、多能性上皮幹細胞または多能性上皮幹細胞に由来する細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、前駆細胞または前駆細胞に由来する細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、先駆細胞または先駆細胞に由来する細胞を含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、連続的に増殖する(例えば、in vivoで連続的に増殖する)上皮幹細胞(例えば、腸陰窩細胞;Lgr5+細胞)、または連続的に増殖する上皮幹細胞に由来する細胞を含まない。一部の実施形態では、元になる細胞、または元になる細胞が採取される組織は、連続的に増殖する上皮幹細胞(例えば、腸陰窩細胞;Lgr5+細胞)を含まず、本明細書の方法は、このような細胞型を選択するステップを含まない場合がある。例えば、一部の実施形態では、方法は、連続的に増殖する上皮幹細胞を選択するステップ、および/またはin vivoで連続的に増殖する上皮幹細胞の集団(すなわち、採取する前に、対象において連続的に増殖する上皮幹細胞の集団)を選択するステップを含まない。一部の実施形態では、上皮細胞は、オルガノイドを形成する能力を獲得しない。一部の実施形態では、上皮細胞は、初期に単離およびプレーティングするときに、完全な未分化細胞ではない。
一部の実施形態では、上皮細胞は、細胞が、1つもしくは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有するのか、かつ/または測定可能レベルのある特定のマーカーを有さないか、もしくは低レベルのこれらを有するのかにより特徴付けることができる。一部の実施形態では、このようなマーカーによる特徴付けは、元になる上皮細胞集団に適用可能でありうる。一部の実施形態では、このようなマーカーによる特徴付けは、拡大された上皮細胞集団に適用可能でありうる。一部の実施形態では、このようなマーカーによる特徴付けは、元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団に適用可能でありうる。
ある特定の場合には、マーカーの発現(例えば、mRNA発現)のレベルを決定する。mRNA発現のレベルは、mRNA発現を検出および測定するのに適する任意の方法を使用して決定することができる。例えば、発現レベルは、定量的逆転写PCRにより、Ctgene値[ここで、Ctgeneは、定量的PCR反応の蛍光シグナルが、規定された(例えば、検出可能な)閾値を超えるのに要求される周期数である]に従い決定することができる。一般に、Ctgeneが35より高い場合、マーカーの発現は、非存在と考えられる。Ctgeneが、35未満かつ30より大きいまたはこれに等しい場合、マーカーの発現レベルは、低いと考えられる。Ctgeneが、29未満かつ22より大きいまたはこれに等しい場合、マーカーの発現レベルは、中等または中程度と考えられる。Ctgeneが、22未満である場合、マーカーの発現レベルは、高いと考えられる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、特定の細胞型および/または分化状態と典型的に関連するマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、特定の細胞型および/または分化状態と典型的に関連するマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さない。一部の実施形態では、上皮細胞は、特定の細胞型および/または分化状態と典型的に関連しないマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、未分化幹細胞と典型的に関連しないマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、基底上皮細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、分化上皮細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、気道上皮細胞および/または角化細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。場合によって、中程度レベル〜高レベルのマーカーも存在しうる。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、多能性幹細胞、最終分化上皮細胞、老化細胞、胃上皮細胞、腸上皮細胞、膵上皮細胞、線維芽細胞、および/または腸杯細胞など、ある特定の細胞型と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、細胞接着および/またはストレス応答と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。
一部の実施形態では、臓器特異的上皮細胞は、測定可能レベルの、他の臓器に由来する細胞型と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。例えば、気道上皮細胞は、測定可能レベルの、胃上皮細胞、腸上皮細胞、膵上皮細胞、線維芽細胞、および/または腸杯細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さない、または低レベルのこれらを有する場合がある。
一部の実施形態では、上皮細胞は、例えば、ITGA6、ITGB4、KRT14、KRT15、KRT5、およびTP63など、基底上皮細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、例えば、KRT4、KRT6、およびKRT8など、分化上皮細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、例えば、HEY2、NGFR、およびBMP7など、気道上皮細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、例えば、ZFP42など、角化細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、例えば、CDKN2B、CITED2、CREG1、ID1、MAP2K6、IGFBP3、およびIGFBP5など、1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有する。場合によって、中程度レベル〜高レベルのこのようなマーカーも存在しうる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、LGR5など、上皮幹細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、LIN28A、NANOG、POU5F1/OCT4、およびSOX2など、多能性幹細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、CFTR、FOXJ1、IVL、KRT1、KRT10、KRT20、LOR、MUC1、MUC5AC、SCGB1A1、SFTPB、およびSFTPDなど、最終分化上皮細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、AKT1、ATM、CDKN2A、GADD45A、GLB1、PLAU、SERPINE1、およびSOD2など、細胞老化と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、接着分子である、FN1およびTHBS1など、細胞接着と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、中間径フィラメントタンパク質であるビメンチン(VIM)など、細胞フィラメントと典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、CD34、HNF1A、HNF4A、IHH、KIT、LGR5、PDX1、およびPROM1/CD133など、胃上皮細胞、腸上皮細胞、または膵上皮細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、ZEB1およびZEB2など、線維芽細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。一部の実施形態では、上皮細胞は、測定可能レベルの、例えば、KRT20など、腸杯細胞と典型的に関連する1つまたは複数のマーカー(例えば、細胞表面マーカー、mRNA、タンパク質、エピジェネティックシグネチャー)を有さないか、または低レベルのこれらを有する。
細胞培養物
本明細書では、細胞を培養するための方法および組成物が提供される。特に、本明細書では、拡大培養条件が提供される。細胞培養物または培養物は、細胞の、人工的なin vitro環境内の維持、または細胞の、外部のex vivo環境(すなわち、生物の体外)内の維持を指すことが典型的であり、個々の細胞および組織の培養を含みうる。本明細書で記載される、ある特定の細胞培養系は、ex vivo環境および/またはin vitro環境でありうる。一部の実施形態では、初代細胞を単離する。一部の実施形態では、初代細胞を、単回の針生検を使用して単離することができる。一部の実施形態では、初代細胞を、組織生検を使用して単離することができる。一部の実施形態では、初代細胞を、抜き取った毛髪から単離することができる。一部の実施形態では、初代細胞を、尿または体腔液などの体液から単離することができる。一部の実施形態では、初代細胞を、対象の循環から単離することができる。
単離の後、細胞材料を、洗浄することができる(例えば、生理食塩液および/またはPBS液で)。組織マトリックスからの細胞の解離を促進するように、細胞材料を、例えば、コラゲナーゼ、ディスパーゼ、および/またはトリプシンなどの酵素溶液で処理することができる。例えば、ディスパーゼを使用して、上皮を、根底にある組織から解離することができる。次いで、無傷の上皮を、例えば、トリプシンまたはコラゲナーゼで処理することができる。このような消化ステップは、解離された細胞および組織マトリックスを含有するスラリーを結果としてもたらすことが多い。次いで、スラリーを、残りのスラリーから細胞を分離するのに十分な力で遠心分離することができる。次いで、細胞ペレットを取り出し、緩衝液および/または生理食塩液および/または細胞培養培地で洗浄することができる。遠心分離および洗浄は、任意の回数反復することができる。次いで、最終的な洗浄の後、細胞を、任意の適切な細胞培養培地で洗浄することができる。ある特定の場合には、単離時に、細胞が根底にある組織から十分に分離されている場合(例えば、循環から、または針生検を使用して単離された細胞の場合)、消化および洗浄ステップは、実施しなくてもよい。一部の実施形態では、腫瘍細胞などの細胞を、対象の循環から単離することができる。ある特定の実施形態では、腫瘍細胞を、ある特定の種類の腫瘍細胞上で特異的に発現する細胞マーカーに従い単離することができる(例えば、参照により組み込まれる、Lu. J.ら、Int'l. J. Cancer、126巻(3号):669〜683頁(2010年);およびYu, M.ら、J. Cell Biol.、192巻(3号):373〜382頁(2011年)を参照されたい)。細胞は、Coulter Counterなど、電子細胞カウンターを使用してカウントしてもよく、そうしなくてもよく、血球計を使用して、手作業でカウントしてもよい。
細胞播種密度は、ある特定の所望の培養条件に従い調整することができる。例えば、1cm当たりの細胞約1×10〜約1×10個の初期播種密度を使用することができる。一部の実施形態では、1cm当たりの細胞約1×10個の初期播種密度を使用することができる。ある特定の場合には、細胞1×10個を、75cmの培養フラスコ内で培養することができる。細胞密度は、必要に応じて、任意の継代において変更することができる。
細胞は、細胞インキュベーター内、約37℃、標準大気圧で培養することができる。インキュベーター雰囲気は、加湿することができ、空気中に約3〜10%の二酸化炭素を含有しうる。場合によって、インキュベーター雰囲気は、約0.1〜30%の酸素を含有しうる。温度、圧力、および二酸化炭素、および酸素濃度は、必要に応じて変更することができる。培養培地のpHは、約7.1〜約7.6、または約7.1〜約7.4、または約7.1〜約7.3の範囲でありうる。
細胞培養培地は、1〜2日ごと、または、必要に応じて、これを超える頻度もしくはこれ未満の頻度で置き換えることができる。細胞が、培養槽内でコンフルエンスに接近したら、継代することができる。細胞の継代は、細胞を分割するか、または分け、細胞の一部を、新たな培養槽または培養環境へと移すことである。細胞培養表面に接着する細胞は、剥離を要求しうる。接着細胞を、培養槽の表面から剥離させる方法は、周知であり、トリプシンなどの酵素の使用を含みうる。
単回の継代は、細胞を1回分割するか、または手作業で1回分け、より少数の細胞を、新たな容器または環境へと移すことを指す。継代する場合、細胞が付着および成長することを可能とする、任意の比に細胞を分割することができる。例えば、単回の継代では、細胞を、1:2の比、1:3の比、1:4の比、1:5の比などに分割することができる。一部の実施形態では、細胞を、少なくとも約1回〜少なくとも約300回継代する。例えば、細胞を、少なくとも約2回、5回、10回、20回、30回、40回、50回、60回、70回、80回、90回、100回、200回、または300回継代することができる。一部の実施形態では、細胞を、少なくとも約15回継代する。一部の実施形態では、細胞を、少なくとも約25回継代する。
細胞の成長は一般に、1つの母細胞が、2つの娘細胞へと分裂するような細胞分裂を指す。細胞の成長を、細胞の拡大と称することができる。本明細書における細胞の成長は一般に、細胞の実際のサイズ(例えば、直径、容量)の増大を指さない。細胞の成長の刺激は、経時的に、細胞集団(例えば、細胞集団倍加)をプロットすることにより評価することができる。成長曲線が急な細胞集団は一般に、曲線が急でない細胞集団より急速に成長すると考えられる。例えば、成長曲線を、同じ細胞型の間の多様な処置について比較することもでき、成長曲線を、同じ条件で異なる細胞型について比較することもできる。
細胞の集団を拡大することは、集団倍加として表すことができる。細胞の集団倍加は、細胞の数が倍加するように、培養物中の細胞が分裂する場合に生じる。場合によって、細胞をカウントして、細胞の集団が倍加したのか、三倍加したのか、または他のいくつかの倍数分だけ多数倍加したのかを決定する。集団倍加の回数は、細胞培養物を継代する回数と等しくない場合がある。例えば、細胞を継代し、さらなる培養のために、細胞を1:3の比に分割することは、細胞集団の三倍加と等しくない場合がある。集団倍加(PD)を計算するために使用されうる式を、方程式A:
n=3.32×(log Y−log l)+X 方程式A
[式中、n=採取または継代する場合の、細胞培養物の最終的なPD数、Y=採取または継代時における細胞収量、l=細胞培養を始めるための接種物として使用される細胞数、およびX=継代培養を開始するのに使用される、元になる細胞培養物のPD数]
に提示する。
細胞の集団は、ある特定の期間にわたり、ある特定の回数倍加しうる。一部の実施形態では、細胞の集団は、ある特定の期間にわたり、少なくとも約1回〜少なくとも約500回倍加することが可能であるか、または倍加する。例えば、細胞の集団は、少なくとも約2回、5回、10回、20回、30回、40回、50回、60回、70回、80回、90回、100回、110回、120回、130回、140回、150回、160回、170回、180回、190回、200回、250回、300回、350回、400回、450回、または500回倍加することが可能であるか、または倍加しうる。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも20回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも50回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも60回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも70回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも80回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも90回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも100回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも120回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも150回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞集団は、少なくとも200回倍加することが可能であるか、または倍加する。一部の実施形態では、細胞の集団を、約1日間〜約500日間の期間にわたり、ある特定の回数倍加するか、または倍加することが可能である。例えば、細胞の集団は、約2日間、5日間、10日間、20日間、30日間、40日間、50日間、60日間、70日間、80日間、90日間、100日間、110日間、120日間、130日間、140日間、150日間、160日間、170日間、180日間、190日間、200日間、250日間、300日間、350日間、400日間、450日間、または500日間の期間にわたり、ある特定の回数倍加しうるか、または倍加することが可能である。一部の実施形態では、細胞の集団を、約50日間の期間にわたり、ある特定の回数倍加するか、または倍加することが可能である。一部の実施形態では、細胞の集団を、約100日間の期間にわたり、ある特定の回数倍加するか、または倍加することが可能である。一部の実施形態では、細胞の集団を、約150日間の期間にわたり、ある特定の回数倍加するか、または倍加することが可能である。一部の実施形態では、細胞の集団を、約200日間の期間にわたり、ある特定の回数倍加するか、または倍加することが可能である。
一部の実施形態では、本明細書の方法は、細胞の集団を拡大するステップを含む。細胞の集団を拡大するステップを、細胞の集団を増殖させるステップと称することができる。細胞の集団を拡大するステップは、細胞数の増大の倍数として表すことができる。増大の倍数を、集団倍加の関数として計算するのに使用されうる式を、方程式B:
F=2 方程式B
[式中、F=n回の集団倍加後における、細胞数の増大の倍数]
に提示する。例えば、1回の集団倍加の後で、細胞の数は2倍に増大し、2回の集団倍加の後で、細胞の数は4(2=4)倍に増大し、3回の集団倍加の後で、細胞の数は8(2=8)倍に増大するなど。よって、20回の集団倍加の後で、細胞の数は100万倍(220=1,048,576)を超えて増大し、30回の集団倍加の後で、細胞の数は10億倍(230=1,073,741,824)を超えて増大し、40回の集団倍加の後で、細胞の数は1兆倍(240=1,099,511,627,776)を超えて増大するなど。一部の実施形態では、細胞の集団を、少なくとも約2倍〜少なくとも約1兆倍に拡大するか、または拡大することが可能である。例えば、細胞の集団は、少なくとも約5倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍、100倍、1,000倍、10,000倍、100,000倍、100万倍、10億倍、または1兆倍に拡大することができる。特定の拡大倍数は、例えば、2日間、3日間、4日間、5日間、10日間、20日間、30日間、40日間、50日間、100日間、またはこれを超えるなど、培養におけるある特定の期間にわたり生じうる。
細胞は、連続的に増殖させるか、または連続的に培養することができる。連続増殖または連続培養は、細胞が、それらの健常性を維持するのに、継代および未使用の培地の添加を要求するように、細胞培養容器内で、コンフルエンスに達するか、または接近する、細胞の連続的分裂を指す。連続的に増殖させた細胞または連続的に培養された細胞は、不死化細胞と同様または同じ特色を有しうる。一部の実施形態では、細胞は、少なくとも約5回の継代〜少なくとも約300回の継代にわたり、成長および分裂を持続する。例えば、細胞は、少なくとも約10回の継代、20回の継代、30回の継代、40回の継代、50回の継代、60回の継代、70回の継代、80回の継代、90回の継代、100回の継代、200回の継代、または300回の継代にわたり、成長および分裂を持続しうる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、初期の回収およびプレーティング時には、異種上皮細胞の集団であり、1回または複数の継代の後で、同種上皮細胞の集団となる。例えば、異種上皮細胞の集団は、2回の継代の後、3回の継代の後、4回の継代の後、5回の継代の後、10回の継代の後、20回の継代の後、30回の継代の後、40回の継代の後、50回の継代の後、または100回もしくはこれを超える回数の継代の後に、同種上皮細胞の集団となりうる。
一部の実施形態では、上皮細胞を、初期の回収およびプレーティング時に、上皮細胞の集団内に含まれるか、または存在しない、細胞型および/または分化状態により特徴付ける。一部の実施形態では、上皮細胞を、1回または複数の継代の後で、上皮細胞の集団内に含まれるか、または存在しない、細胞型および/または分化状態により特徴付ける。例えば、上皮細胞は、2回の継代の後、3回の継代の後、4回の継代の後、5回の継代の後、10回の継代の後、20回の継代の後、30回の継代の後、40回の継代の後、50回の継代の後、または100回もしくはこれを超える回数の継代の後で、上皮細胞の集団内に含まれるか、または存在しない、細胞型および/または分化状態により特徴付けることができる。一部の実施形態では、上皮細胞を、元になる上皮細胞集団内に含まれる細胞型および/または分化状態により特徴付ける。一部の実施形態では、上皮細胞を、拡大された上皮細胞集団内に含まれる細胞型および/または分化状態により特徴付ける。
一部の実施形態では、細胞は、拡大、連続増殖、または連続培養時に、分化を経ない。例えば、細胞は、拡大、連続増殖、または連続培養時に、最終分化細胞または他の細胞型へと分化しない場合がある。一部の実施形態では、特定の臓器または分化系列の細胞は、異なる臓器または分化系列の細胞へと分化しない。例えば、気道上皮細胞は、拡大、連続増殖、または連続培養時に、線維芽細胞、腸上皮細胞、腸杯細胞、胃上皮細胞、または膵上皮細胞へと分化しない場合がある。一部の実施形態では、細胞は、拡大、連続増殖、または連続培養時に、ある程度の分化を経る。例えば、分化系列決定上皮細胞は、拡大、連続増殖、または連続培養時に、所与の分化系列内の細胞型へと分化することが可能であり、かつ/または臓器特異的上皮細胞は、所与の臓器内の他の細胞型へと分化することが可能である。
一部の実施形態では、ある特定の比率の上皮細胞は、細胞が細胞周期を外れ、分裂を停止させたG0の静止期であってよく、静止状態および老化状態の両方を含む。ある特定の比率の上皮細胞は、細胞がサイズを増大させ、DNA合成の準備ができたG1期にありうる。ある特定の比率の上皮細胞は、DNAの複製が生じるS期にありうる。ある特定の比率の上皮細胞は、細胞が成長を持続し、M(有糸分裂)期に入り、分裂する準備ができたG2期にありうる。ある特定の比率の上皮細胞は、M(有糸分裂)期にあり、細胞分裂を完結させうる。
一部の実施形態では、細胞を、テロメア長により特徴付ける。一部の実施形態では、元になる上皮細胞集団内の細胞を、テロメア長により特徴付ける。一部の実施形態では、拡大された上皮細胞集団内の細胞を、テロメア長により特徴付ける。テロメア長は、細胞が分裂するにつれて短くなることが典型的である。細胞は通常、テロメアの平均長がある特定の長さ、例えば、4kbへと短縮されると、分裂を停止させうる。一部の実施形態では、本明細書で記載される培地中および/または培養条件下で培養される細胞の平均テロメア長は、約10kb未満の長さまで短縮される場合があり、細胞は、分裂を持続しうる。例えば、本明細書で記載される培地中および/または培養条件下で培養される細胞の平均テロメア長は、約9kb、8kb、7kb、6kb、5kb、4kb、3kb、2kb、または1kb未満の長さまで短縮される場合があり、細胞は、分裂を持続しうる。平均テロメア長は、時として、平均値テロメア長または中央値テロメア長として表される。平均テロメア長は、テロメア長を決定するのに適する任意の方法を使用して決定することができ、細胞型により変動しうる。一部の実施形態では、平均テロメア長を、単一のコピー遺伝子の存在度に対する、テロメアリピートの相対存在度として決定する。
一部の実施形態では、細胞の核型を変更せずに、ある特定の数の継代の間、細胞を拡大するか、連続的に増殖させるか、または連続的に培養する。例えば、細胞の核型の変更は、染色体もしくはその部分の重複もしくは欠失、および/または1つの染色体の一部から別の染色体への転座を含みうる。核型を、ある特定の数の継代の後における細胞の集団についてアッセイし、これを、継代前における、同じ起源の細胞の集団と比較することができる。一部の実施形態では、細胞は、少なくとも約5回の継代〜少なくとも約300回の継代の後で、核型を変更していない。例えば、細胞は、少なくとも約10回の継代、20回の継代、30回の継代、40回の継代、50回の継代、60回の継代、70回の継代、80回の継代、90回の継代、100回の継代、200回の継代、または300回の継代の後で、核型を変更していない可能性がある。ある特定の場合には、ある特定の数の継代の後で、核型を変更しなかった細胞を、条件的不死化細胞と称することができる。
一部の実施形態では、本明細書の方法は、細胞外マトリックス(ECM)の使用を含む。一部の実施形態では、本明細書の方法は、細胞外マトリックスの使用を含まない。ECMは、ある特定の多糖、水、エラスチン、ならびに、例えば、コラーゲン、エンタクチン(ニドゲン)、フィブロネクチン、およびラミニンなど、ある特定の糖タンパク質を含有しうる。ECM産生細胞を培養し、任意選択で、上皮細胞をプレーティングする前に、これらの細胞を除去することにより、ECMを作出することができる。ECM産生細胞の例は、コラーゲンおよびプロテオグリカンを産生する軟骨細胞;IV型コラーゲン、ラミニン、間質性プロコラーゲン、およびフィブロネクチンを産生する線維芽細胞;ならびにコラーゲン(I、III、およびV型)、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、およびテネイシンCを産生する結腸筋線維芽細胞を含む。ECMはまた、商業的に提供されてもよい。市販の細胞外マトリックスの例は、細胞外マトリックスタンパク質(Invitrogen)、Engelbreth−Holm−Swarm(EHS)マウス肉腫細胞に由来する基底膜調製物(例えば、Matrigel(商標)(BD Biosciences))、およびProNectin(Sigma Z378666)などの合成細胞外マトリックス材料を含む。ある特定の場合には、細胞外マトリックス材料の混合物を使用することができる。細胞外マトリックスは、同種(本質的に単一の構成成分を含む)または異種(複数の構成成分を含む)でありうる。異種細胞外マトリックスは一般に、例えば、複数の糖タンパク質および成長因子を含む、ECM構成成分の混合物を含む。異種細胞外マトリックスの例は、Engelbreth−Holm−Swarm(EHS)マウス肉腫細胞に由来する基底膜調製物(例えば、Matrigel(商標))を含む。一部の実施形態では、本明細書の方法は、異種細胞外マトリックスの使用を含まない。細胞外マトリックスは、規定されている(全てまたは実質的に全ての構成成分およびそれらの量が公知である)、または未規定(全てまたは実質的に全ての構成成分およびそれらの量が公知でない)でありうる。未規定の細胞外マトリックスの例は、Engelbreth−Holm−Swarm(EHS)マウス肉腫細胞に由来する基底膜調製物(例えば、Matrigel(商標))を含む。一部の実施形態では、本明細書の方法は、未規定の細胞外マトリックスの使用を含まない。
一部の実施形態では、細胞を、コーティングを含む容器内で培養する。例えば、細胞を、1つまたは複数の接合因子を含有する培養槽の表面へとプレーティングすることができる。一部の実施形態では、細胞を、接合因子を伴わない培養槽の表面へとプレーティングする。接合因子を使用する実施形態では、培養容器を、コラーゲン、フィブロネクチン、およびそれらの天然または合成の断片などであるがこれらに限定されない、天然、組換え、または合成の、接合因子(単数または複数)またはそのペプチド断片であらかじめコーティングすることができる。一部の実施形態では、培養槽を、コラーゲンであらかじめコーティングする。一部の実施形態では、培養槽を、基底膜マトリックスであらかじめコーティングする。一部の実施形態では、培養槽を、同種および/または規定された細胞外マトリックスであらかじめコーティングする。
細胞は、培養工程を通して、1つまたは複数の機能的特徴を維持しうる。一部の実施形態では、機能的特徴は、生来の機能的特徴でありうる。生来の機能的特徴は一般に、所与の細胞型がその天然環境(例えば、細胞を培養するために抽出される前における、対象の体内の細胞)にあるときに保有する形質を含む。生来の機能的特徴の例は、気道上皮細胞におけるガス交換能、肝上皮細胞における解毒能、腎上皮細胞における濾過能、ならびに膵島細胞におけるインスリン生成および/またはグルコース応答性を含む。一部の実施形態では、細胞は、培養工程を通して、1つまたは複数の機能的特徴を維持しない。
時として、培養物中の細胞の特徴を、培養物中の細胞の集団全体について決定する。例えば、平均テロメア長、倍加時間、成長速度、分裂速度、遺伝子レベルまたはマーカーレベルなどの特徴を、例えば、培養物中の細胞の集団について決定する。特徴は、集団内の細胞を代表することが多いが、培養物中の特定の細胞についての特徴は、変動する場合もある。例えば、培養物中の細胞の集団が、4kbの平均テロメア長を呈示する場合、集団内の細胞の一部は、4kbのテロメア長を有する場合があり、細胞の一部は、4kbを超えるテロメア長を有する場合があり、細胞の一部は、4kb未満のテロメア長を有する場合がある。細胞の集団が高レベルの特定の遺伝子またはマーカーを発現するものとして特徴付けられる別の例では、一部の実施形態では、集団内の全ての細胞が、特定の遺伝子またはマーカーを高レベルで発現し、ある特定の実施形態では、集団内の細胞の一部(例えば、細胞の少なくとも75%)が、特定の遺伝子またはマーカーを高レベルで発現し、細胞の小さな部分が、特定の遺伝子を、中程度のレベル、低レベル、または検出不能なレベルで発現する。細胞の集団が、特定の遺伝子またはマーカーを発現しないか、低レベルで発現するものとして特徴付けられる別の例では、一部の実施形態では、集団内の細胞が、特定の遺伝子またはマーカーを、検出可能なレベルで発現せず、ある特定の実施形態では、集団内の細胞の一部(例えば、細胞の10%未満)が、特定の遺伝子またはマーカーを、検出可能なレベルで発現する。
時として、培養物中の細胞の特徴(例えば、集団倍加、マーカー発現)を、対照培養条件下で培養された細胞について観察される同じ特徴と比較する。対照培養条件下で培養された細胞について観察される特徴を比較する場合、同じ供給源に由来する、等量または実質的に等量の細胞を、ある特定の培養条件へおよび対照培養条件へと添加することが多い。対照培養条件は、同じ基本培地(例えば、無血清基本培地)、および1つまたは複数の薬剤(例えば、TGF−ベータ阻害剤の1つまたは複数(例えば、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤)、ROCK阻害剤、ミオシンII阻害剤、PAK阻害剤)の1つまたは複数を除いたさらなる構成成分を含みうる。一部の実施形態では、細胞培養条件は、対照培養条件下で培養された細胞について観察される同じ特徴と比較して、培養物中の細胞の1つまたは複数の特徴(例えば、集団倍加、マーカー発現)を達成するのに必要な、ある特定の構成成分から本質的になる。細胞培養条件が、ある特定の構成成分から本質的になる場合、対照培養条件と比較して、培養物中の細胞の1つまたは複数の特徴(例えば、集団倍加、マーカー発現)に対して著明な効果を誘導体、さらなる構成成分または特色も含むことができる。このようなさらなる構成成分または特色を、非必須構成成分と称することができ、塩、ビタミン、アミノ酸、ある特定の成長因子、脂肪酸など、典型的な細胞培養構成成分を含みうる。
フィーダー細胞
細胞は、フィーダー細胞を伴ってまたは伴わずに培養することができる。一般に、フィーダー細胞は、ある特定の細胞培養系のために、他の細胞型と共に共培養される細胞である。フィーダー細胞は典型的に、非増殖細胞であり、時として、増殖を阻害するように処理され、生きた、代謝的に活性な状態で維持されることが多い。例えば、フィーダー細胞は、ガンマ線照射で照射する、かつ/またはマイトマイシンCで処理することができ、これらにより、フィーダー細胞を、代謝的に活性な状態に維持しながら、細胞分裂を停止させることができる。
フィーダー細胞は、任意の哺乳動物に由来することが可能であり、フィーダー細胞の動物供給源は、培養される細胞と同じ動物供給源である必要がない。例えば、フィーダー細胞は、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ブタ、非ヒト霊長動物、およびヒトのフィーダー細胞でありうるがこれらに限定されない。フィーダー細胞の種類は、脾臓細胞、マクロファージ、胸腺細胞、および/または線維芽細胞を含みうる。フィーダー細胞の種類は、それらが支援する、同じ細胞型でありうる。フィーダー細胞の種類は、それらが支援する、同じ細胞型でない場合もある。J2細胞は、ある特定の細胞培養系のためのフィーダー細胞として使用され、確立されたSwiss 3T3細胞株に由来するマウス線維芽細胞のサブクローンである。
一部の実施形態では、細胞を、フィーダー細胞の非存在下で培養する。一部の実施形態では、細胞を、フィーダー細胞により馴化された培地中で培養しない(すなわち、馴化培地中で培養しない)。一部の実施形態では、細胞を、分画フィーダー細胞、またはフィーダー細胞の粒子状画分および/もしくは可溶性画分の存在下で培養しない。上記の培養条件(すなわち、フィーダー細胞の非存在下で培養する;馴化培地中で培養しない;分画フィーダー細胞、またはフィーダー細胞の粒子状画分および/もしくは可溶性画分の存在下で培養しない)のいずれか1つのまたは全てを、フィーダー細胞フリー条件またはフィーダーフリー条件と称することができる。本明細書で提供される拡大培養条件は典型的に、フィーダー細胞フリー培養条件である。
培地および細胞培養物の組成
細胞は、細胞培養培地の存在下で培養することが典型的である。本明細書で提供される拡大培養条件は典型的に、細胞培養培地を含む。細胞培養培地は、例えば、無血清培地;血清含有培地;低血清培地;タンパク質非含有培地;化学的に規定された培地;タンパク質非含有で、化学的に規定された培地;ペプチド非含有、タンパク質非含有で、化学的に規定された培地;動物タンパク質非含有培地;ゼノフリー培地など、任意の種類の培地を含みうる。細胞培養培地は典型的に、水性ベースの培地であり、例えば、ダルベッコ改変必須培地(DMEM)、ノックアウトDMEM(KODMEM)、Ham’s F12培地、DMEM/Ham’s F12、Advanced DMEM/Ham’s F12、Ham’s F−10培地、RPMI 1640、イーグル基礎培地(EBM)、イーグル最小必須培地(MEM)、グラスゴー最小必須培地(G−MEM)、Medium 199、Keratinocyte−SFM(KSFM;Gibco/Thermo−Fisher)、前立腺上皮成長培地(PrEGM;Lonza)、CHO細胞培養培地、PER.C6培地、293培地、ハイブリドーマ培地など、およびそれらの組合せなど、市販および/または古典的な培地のいずれかを含みうる。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、血清含有培地である。血清は、例えば、ウシ胎児血清(FBS)、ウシ胎仔血清、ヤギ血清、またはヒト血清を含みうる。一般に、血清は、培地の、約1%〜約30%の間の容量で存在する。場合によって、血清は、培地の、約0.1%〜約30%の間の容量で存在する。一部の実施形態では、培地は、血清代替物を含有する。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、無血清培地である。無血清培地は一般に、いかなる動物血清(例えば、ウシ胎児血清(FBS)、ウシ胎仔血清、ヤギ血清、またはヒト血清)も含有しないが、血清アルブミン(例えば、血液から精製された)、成長因子、ホルモン、キャリアタンパク質、加水分解物、および/または接合因子など、ある特定の動物由来の生成物は含有しうる。一部の実施形態では、無血清細胞培養培地は、Keratinocyte−SFM(KSFM;Gibco/Thermo−Fisher)を含む。KSFMは、インスリン、トランスフェリン、ヒドロコルチゾン、トリヨードサイロニン(T3)を含みうる。KSFM基礎培地の代表的な処方は、例えば、米国特許第6692961号において記載されている。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、規定された無血清培地である。規定された無血清培地を、時として、化学的に規定された無血清培地と称し、一般に、既知の濃度で存在する、同定された構成成分を含み、一般に、動物臓器抽出物(例えば、脳下垂体抽出物)、または他の未規定の動物由来の生成物(例えば、非定量化量の血清アルブミン(例えば、血液から精製された)、成長因子、ホルモン、キャリアタンパク質、加水分解物、および/または接合因子)など、未規定の構成成分を含まない。規定された培地は、アミノ酸、ビタミン、無機酸、無機塩、アルカリ性のケイ酸塩、プリン、ピリミジン、ポリアミン、アルファ−ケト酸、有機硫黄化合物、緩衝液(例えば、HEPES)、抗酸化剤、およびエネルギー供給源(例えば、グルコース)の1つまたは複数を含有する、例えば、DMEM、F12、またはRPMI 1640などの基礎培地を含むことが可能であり、組換えアルブミン、組換え成長因子、化学的に規定された脂質、組換えインスリンおよび/または亜鉛、組換えトランスフェリンまたは鉄、セレニウム、ならびに抗酸化性チオール(例えば、2−メルカプトエタノールまたは1−チオグリセロール)の1つまたは複数を補充することができる。組換えアルブミンおよび/または成長因子は、例えば、イネまたはE.coliなどの非動物供給源に由来する場合があり、ある特定の場合、ウシ血清アルブミン(BSA)/ヒト血清アルブミン(HSA)の機能の一部を再現しうる、ポリマーであるポリビニルアルコールなどの合成化学物質を、規定された培地へと添加する。一部の実施形態では、規定された無血清培地は、MCDB 153培地(Sigma−Aldrich;M7403)、Modified MCDB 153培地(Biological Industries、型番01−059−1)、MCDB 105培地(Sigma−Aldrich;M6395)、MCDB 110培地(Sigma−Aldrich;M6520)、MCDB 131培地(Sigma−Aldrich;M8537)、MCDB 201培地(Sigma−Aldrich;M6670)、およびそれらの改変バージョンから選択することができる。一部の実施形態では、規定された無血清培地は、MCDB 153培地(Sigma−Aldrich;M7403)である。一部の実施形態では、規定された無血清培地は、Modified MCDB 153培地(Biological Industries、型番01−059−1)である。一部の実施形態では、規定された無血清細胞培養培地は、Keratinocyte−SFM(KSFM;Gibco/Thermo−Fisher)を含む。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、ゼノフリー無血清培地である。ゼノフリーは一般に、培養される細胞の元になる動物以外の動物を元とする構成成分を有さないことを意味する。例えば、ヒト細胞を培養する場合、ゼノフリー培養物は、非ヒト動物起源の構成成分を有さない。一部の実施形態では、細胞培養培地は、規定されたゼノフリー無血清培地である。規定されたゼノフリー無血清培地を、時として、化学的に規定されたゼノフリー無血清培地と称し、一般に、既知の濃度で存在する、同定された構成成分を含み、一般に、動物臓器抽出物(例えば、脳下垂体抽出物)、または他の未規定の動物由来の生成物(例えば、血清アルブミン(例えば、血液から精製された)、成長因子、ホルモン、キャリアタンパク質、加水分解物、および/または接合因子)など、未規定の構成成分を含まない。規定されたゼノフリー無血清培地は、例えば、組換えアルブミン、組換え成長因子、組換えインスリン、および/もしくは組換えトランスフェリンなどの、脂質ならびに/または動物供給源(例えば、非ヒト供給源)に由来する組換えタンパク質を含んでも含まなくてもよい。組換えタンパク質は、例えば、植物(例えば、イネ)または細菌(例えば、E.coli)などの非動物供給源に由来する場合があり、ある特定の場合、ウシ血清アルブミン(BSA)/ヒト血清アルブミン(HSA)の機能の一部を再現しうる合成化学物質(例えば、ポリマー(例えば、ポリビニルアルコール))を、規定された培地へと添加する。一部の実施形態では、規定された無血清培地は、例えば、XF−KOSR(商標)(Invitrogen)など、市販のゼノフリー血清代替物を含みうる。一部の実施形態では、規定された無血清培地は、例えば、mTeSR2(商標)(Stem Cell Technologies)、NutriStem(商標)(StemGent)、X−Vivo 10(商標)もしくはX−Vivo 15(商標)(Lonza Biosciences)、またはHEScGRO(商標)(Millipore)など、市販のゼノフリー基本培地を含みうる。一部の実施形態では、ゼノフリー無血清細胞培養培地は、Keratinocyte−SFM(KSFM;Gibco/Thermo−Fisher)を含む。
さらなる成分を、本明細書の細胞培養培地へと添加することができる。例えば、このようなさらなる成分は、アミノ酸、ビタミン、無機塩、無機酸、アデニン、エタノールアミン、D−グルコース、ヘパリン、N−[2−ヒドロキシエチル]ピペラジン−N’−[2−エタンスルホン酸](HEPES)、ヒドロコルチゾン、インスリン、リポ酸、フェノールレッド、ホスホエタノールアミン、プトレシン、ピルビン酸ナトリウム、ピルビン酸、メタバナジウム酸アンモニウム、モリブデン酸、ケイ酸塩、アルカリ性のケイ酸塩(例えば、ナトリウムメタシリケート)、プリン、ピリミジン、ポリアミン、アルファ−ケト酸、有機硫黄化合物、緩衝液(例えば、HEPES)、抗酸化剤、チオクト酸、トリヨードサイロニン(T3)、チミジン、およびトランスフェリンを含みうる。ある特定の場合には、インスリンおよび/またはトランスフェリンは、クエン酸第二鉄または硫酸第一鉄キレートで置きかえることができる。アミノ酸は、例えば、L−アラニン、L−アルギニン、L−アスパラギン、L−アスパラギン酸、L−システイン、L−グルタミン酸、L−グルタミン、グリシン、L−ヒスチジン、L−イソロイシン、L−ロイシン、L−リシン、L−メチオニン、L−フェニルアラニン、L−プロリン、L−セリン、L−トレオニン、L−トリプトファン、L−チロシン、およびL−バリンを含みうる。ビタミンは、例えば、ビオチン、D−ビオチン、塩化コリン、D−Ca+2−パントテネート、D−パントテナン酸、葉酸、i−イノシトール、ミオイノシトール、ナイアシンアミド、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン、およびビタミンB12を含みうる。無機塩は、例えば、カルシウム塩(例えば、CaCI)、CuSO、FeSO、KCI、マグネシウム塩(例えば、MgCl、MgSO)、マンガン塩(例えば、MnCl)、酢酸ナトリウム、NaCI、NaHCO、NaHPO、NaSO、ならびにセレニウム、ケイ素、モリブデン、バナジウム、ニッケル、スズ、および亜鉛を含む、ある特定の微量元素のイオンを含みうる。これらの微量元素は、NaSeO、NaSiO、(NHMo24、NHVO、NiSO、SnCI、およびZnSOなどの塩の形態を含む、様々な形態で提供することができる。さらなる成分は、例えば、ヘパリン、表皮成長因子(EGF)、細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる、少なくとも1つの薬剤、少なくとも1つの線維芽細胞成長因子(FGF)、酸性FGF、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)(uniprot受託番号:P04141)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)(uniprot受託番号:P09919)、肝細胞成長因子(HGF)(uniprot受託番号:P14210)、ニューレグリン1(NRG1)(uniprot受託番号:Q61CV5)、ニューレグリン2(NRG2)(uniprot受託番号:Q3MI86)、ニューレグリン3(NRG3)(uniprot受託番号:B9EGV5)、ニューレグリン4(NRG4)(uniprot受託番号:QOP6N6)、エピレグリン(ERG)(uniprot受託番号:014944)、ベータセルリン(BC)(uniprot受託番号:Q86UF5)、インターロイキン11(IL11)(uniprot受託番号:P20809)、コラーゲン、およびヘパリン結合性EGF様成長因子(HB−EGF)(uniprot受託番号:Q14487)を含みうる。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、カルシウムを含む。一部の実施形態では、カルシウムは、約2mMの濃度で存在する。一部の実施形態では、カルシウムは、2mMを下回る濃度で存在する。一部の実施形態では、カルシウムは、約1mMの濃度で存在する。一部の実施形態では、カルシウムは、1mMを下回る濃度で存在する。例えば、カルシウムは、2mMを下回る、1mMを下回る、900μMを下回る、800μMを下回る、700μMを下回る、600μMを下回る、500μMを下回る、400μMを下回る、300μMを下回る、200μMを下回る、100μMを下回る、90μMを下回る、80μMを下回る、70μMを下回る、60μMを下回る、50μMを下回る、40μMを下回る、30μMを下回る、20μMを下回る、または10μMを下回る濃度で存在しうる。一部の実施形態では、カルシウムは、500μMを下回る濃度で存在する。一部の実施形態では、カルシウムは、300μMを下回る濃度で存在する。一部の実施形態では、カルシウムは、100μMを下回る濃度で存在する。一部の実施形態では、カルシウムは、20μMを下回る濃度で存在する。一部の実施形態では、カルシウムは、約90μMの濃度で存在する。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、アルブミン(例えば、血清アルブミン)を含む。アルブミンは、脊椎動物の血液中で一般に豊富なタンパク質である。一部の実施形態では、細胞培養培地は、ウシ血清アルブミン(BSA)を含む。一部の実施形態では、細胞培養培地は、ヒト血清アルブミン(HSA)を含む。アルブミンは、精製することもでき(例えば、ヒト血清またはウシ血清から)、例えば、植物(例えば、イネ)、細菌(例えば、E.coli)、または酵母(例えば、Pichia pastoris、Saccharomyces cerevisiae)内などで、組換えにより生成することもできる。一部の実施形態では、細胞培養培地は、組換えヒト血清アルブミン(rHSA)を含む。一部の実施形態では、細胞培養培地は、イネにおいて生成された、組換えヒト血清アルブミン(rHSA)を含む。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、1つまたは複数の脂質を含む。脂質は一般に、油、脂肪、蝋、ステロール、脂溶性ビタミン(例えば、ビタミンA、D、E、およびK)、脂肪酸、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、リン脂質、グリセロ脂質、グリセロリン脂質、スフィンゴ脂質、サッカロ脂質、ポリケチド、プレノール脂質などを指し、脂質の混合物(例えば、化学的に規定された脂質混合物)を含みうる。一部の実施形態では、脂質は、アラキドン酸、コレステロール、DL−アルファ−トコフェロール酢酸エステル、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、プルロニックF−68、ステアリン酸、ポリソルベート80(TWEEN 80)、TWEEN 20、肝油脂肪酸(メチルエステル)、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、D−α−トコフェロール酢酸エステルから選択することができる。一部の実施形態では、脂質は、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸、パルミチン酸、およびステアリン酸の1つまたは複数を含みうる。一部の実施形態では、脂質ミックスは、市販の脂質ミックス(例えば、Chemically Defined Lipid Concentrate(Gibco、11905−031);Lipid Mixture(Sigma−Aldrich L5146);Lipid Mixture 1、Chemically Defined(Sigma−Aldrich L0288))でありうる。一部の実施形態では、脂質ミックスは、市販のアルブミン(例えば、AlbuMAX(登録商標)I Lipid−Rich BSA(Gibco、11020−039))により供給される脂質の混合物を含みうる。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、1つまたは複数のマイトジェン性成長因子を含む。例えば、マイトジェン性成長因子は、表皮成長因子(EGF)、形質転換成長因子−アルファ(TGF−アルファ)、線維芽細胞成長因子(FGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、酸性線維芽細胞成長因子(aFGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、インスリン様成長因子I(IGF−I)、インスリン様成長因子II(IGF−II)、および/または角化細胞成長因子(KGF)を含みうる。一部の実施形態では、培地は、マイトジェン性成長因子を含まない。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、1つまたは複数のマイトジェン性補充物質を含む。例えば、マイトジェン性補充物質は、ウシ脳下垂体抽出物(BPE;Gibco/Thermo−Fisher)、B27(Gibco/Thermo−Fisher)、N−アセチルシステイン(Sigma)、GEM21 NEUROPLEX(Gemini Bio−Products)、およびN2 NEUROPLEX(Gemini Bio−Products)を含みうる。一部の実施形態では、細胞培養培地は、マイトジェン性補充物質を含まない。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤を含む。例えば、細胞培養培地は、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性アゴニスト(例えば、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニスト)を含みうる。ベータ−アドレナリン作動性アゴニスト(例えば、ベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニスト)は一般に、ベータアドレナリン受容体(例えば、ベータ−1アドレナリン作動性受容体、ベータ−2アドレナリン作動性受容体、ベータ−3アドレナリン作動性受容体)を活性化させる、交感神経様作用剤のクラスである。ベータアドレナリン受容体の活性化は、アデニル酸シクラーゼを活性化させ、これは、環状アデノシン一リン酸(cAMP)の活性化をもたらす。ベータ−アドレナリン作動性アゴニスト(例えば、ベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニスト)は、例えば、エピネフリン、イソプロテレノール、ドブタミン、キサモテロール、サルブタモール(ALBUTEROL)、レボサルブタモール(LEVALBUTEROL)、フェノテロール、フォルモテロール、メタプロテレノール、サルメテロール、テルブタリン、クレンブテロール、イソエタリン、ピルブテロール、プロカテロール、リトドリン、アルブタミン、ベフノロール、ブロモアセチルアルプレノロールメンタン、ブロキサテロール、シマテロール、シラゾリン、デノパミン、ドペキサミン、エチレフリン、ヘキソプレナリン、ヒゲナミン、イソクスプリン、マブテロール、メトキシフェナミン、ニリドリン、オキシフェドリン、プレナルテロール、ラクトパミン、レプロテロール、リミテロール、トレトキノール、ツロブテロール、ジルパテロール、およびジンテロールを含みうる。一部の実施形態では、細胞培養培地は、イソプロテレノールを含む。一部の実施形態では、細胞培養培地は、イソプロテレノールを、約0.5μM〜約20μMの間の濃度で含む。例えば、イソプロテレノールは、約0.5μM、約0.6μM、約0.7μM、約0.8μM、約0.9μM、約1μM、約1.25μM、約1.5μM、約1.75μM、約2μM、約2.5μM、約3μM、約3.5μM、約4μM、約4.5μM、約5μM、約5.5μM、約6μM、約7μM、約8μM、約9μM、約10μM、約11μM、約12μM、約13μM、約14μM、または約15μMの濃度で存在しうる。
細胞内cAMPレベルを上昇させる他の薬剤は、細胞内cAMPレベルの直接的な上昇を誘導する薬剤(例えば、ジブチリルcAMP)、細胞内Gタンパク質との相互作用により、細胞内cAMPレベルの上昇を引き起こす薬剤(例えば、コレラ毒素およびフォルスコリン)、およびcAMPホスホジエステラーゼの活性を阻害することにより、細胞内cAMPレベルの上昇を引き起こす薬剤(例えば、イソブチルメチルキサンチン(IBMX)およびテオフィリン)を含みうる。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、以下:Wntアゴニスト、ベータ−カテニンアゴニスト、Noggin、DAN、Cerberus、Gremlin、R−spondin、Wnt−3a、EGF、ニコチン酸アミド、FGF10、ガストリン、p38阻害剤、SB202190、DHT、notch阻害剤、ガンマセクレターゼ阻害剤、DBZ、DAPT、インターロイキン6(IL6)、またはエフリンA5(EfnA5)の1つまたは複数を含まない。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、1つまたは複数の阻害剤を含む。阻害剤は、例えば、1つまたは複数のTGF−ベータ阻害剤(例えば、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤)、1つまたは複数のp21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、1つまたは複数のミオシンII阻害剤(例えば、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)、および1つまたは複数のRhoキナーゼ阻害剤(例えば、1つまたは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)を含みうる。このような阻害剤のクラスについては、下でさらに詳細に論じる。阻害剤は、低分子阻害剤(例えば、有機低分子)、抗体、RNAi分子、アンチセンスオリゴヌクレオチド、組換えタンパク質、天然または修飾基質、酵素、受容体、ペプチド模倣体、無機分子、ペプチド、ポリペプチド、アプタマーなど、およびこれらの構造的または機能的模倣体の形態でありうる。阻害剤は、競合的に、非競合的に、不競合的に、または混合型阻害により作用しうる。例えば、ある特定の実施形態では、阻害剤は、標的キナーゼ(例えば、タンパク質キナーゼ)のATP結合ポケットの競合的阻害剤でありうる。一部の実施形態では、阻害剤は、1つまたは複数の受容体の活性を破壊する。一部の実施形態では、阻害剤は、1つまたは複数の受容体−リガンド間相互作用を破壊する。一部の実施形態では、阻害剤は、その標的に結合し、その活性を低減しうる。一部の実施形態では、阻害剤は、その標的に結合し、その活性を、対照と比較して、約10%またはこれを超えて低減しうる。例えば、阻害剤は、その標的に結合し、その活性を、対照と比較して、約20%もしくはこれを超えて、30%もしくはこれを超えて、40%もしくはこれを超えて、50%もしくはこれを超えて、60%もしくはこれを超えて、70%もしくはこれを超えて、80%もしくはこれを超えて、90%もしくはこれを超えて、95%もしくはこれを超えて、または99%もしくはこれを超えて低減しうる。阻害は、例えば、細胞アッセイを使用して評価することができる。
一部の実施形態では、阻害剤は、キナーゼ阻害剤(例えば、タンパク質キナーゼ阻害剤)である。その標的の生物学的または生化学的機能を阻害するキナーゼ阻害剤の有効性は、IC50値として表すことができる。IC50は一般に、キナーゼを50%阻害するのに、どのくらいの特定の阻害剤が要求されるのかを指し示す。一部の実施形態では、阻害剤は、1000nMと等しいかもしくはこれ未満、500nMと等しいかもしくはこれ未満、400nMと等しいかもしくはこれ未満、300nMと等しいかもしくはこれ未満、200nMと等しいかもしくはこれ未満、100nMと等しいかもしくはこれ未満、50nMと等しいかもしくはこれ未満、20nMと等しいかもしくはこれ未満、または10nMと等しいかもしくはこれ未満のIC50値を有する。
一部の実施形態では、阻害剤は、1つまたは複数の細胞の活性、機能、または特徴に、直接的または間接的に影響を及ぼしうる。例えば、阻害剤は、培養される細胞内のテロメラーゼ逆転写酵素の発現を、例えば、TGF−ベータシグナル伝達経路の阻害を介して誘導しうる。ある特定の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、培養される細胞内の、テロメラーゼ逆転写酵素の発現を活性化させる。ある特定の実施形態では、ALK5阻害剤は、培養される細胞内の、テロメラーゼ逆転写酵素の発現を活性化させる。ある特定の実施形態では、A83−01は、培養される細胞内の、テロメラーゼ逆転写酵素の発現を活性化させる。別の例では、阻害剤は、培養される細胞内の細胞骨格構造を、例えば、Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)、p21活性化キナーゼ(PAK)、および/またはミオシンII(例えば、非筋ミオシンII(NM II))の阻害を介してモジュレートしうる。細胞骨格構造のモジュレーションは、例えば、アクチンによるマイクロフィラメント、チューブリンによる微小管、および中間径フィラメントを含む、細胞骨格構造の任意の態様の改変、これらに対する破壊、もしくはこれらの変化;または分子モーター、架橋剤、キャッピングタンパク質、および核化促進因子など、任意の関連タンパク質との相互作用を含みうる。ある特定の実施形態では、ROCK阻害剤は、培養される細胞内の細胞骨格構造をモジュレートする。ある特定の実施形態では、Y−27632は、培養される細胞内の細胞骨格構造をモジュレートする。ある特定の実施形態では、PAK1阻害剤は、培養される細胞内の細胞骨格構造をモジュレートする。ある特定の実施形態では、IPA3は、培養される細胞内の細胞骨格構造をモジュレートする。ある特定の実施形態では、ミオシンII阻害剤(例えば、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)は、培養される細胞内の細胞骨格構造をモジュレートする。ある特定の実施形態では、ブレビスタチンは、培養される細胞内の細胞骨格構造をモジュレートする。
TGF−ベータ阻害剤
一部の実施形態では、本明細書の方法は、培養される上皮細胞内の、形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害するステップを含む。TGF−ベータシグナル伝達は、様々な細胞型における、増殖、細胞の分化、および他の機能を制御し、ある特定の細胞型における、細胞周期の制御、免疫系の調節、および発生で役割を果たしうる。TGF−ベータシグナル伝達の阻害は、任意のTGF−ベータシグナル伝達経路、ならびに/またはTGF−ベータ1、TGF−ベータ2、TGF−ベータ3、インヒビン、アクチビン、抗ミュラー管ホルモン、骨形成タンパク質、デカペンタプレジック、およびVg−1などのリガンド;I型TGF−ベータ受容体、II型TGF−ベータ受容体、ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、ALK7、およびALK8などの受容体;ならびにR−SMAD、および他のSMADタンパク質(例えば、SMAD1、SMAD2、SMAD3、SMAD4、SMAD5)などの下流のエフェクターを含む、TGF−ベータスーパーファミリーのメンバーの阻害を含みうる。
一部の実施形態では、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体の活性を阻害する。一部の実施形態では、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−リガンド間相互作用を阻害する。一部の実施形態では、I型TGF−ベータ受容体を阻害する。I型TGF−ベータ受容体は、ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、ALK7、およびALK8の1つまたは複数を含みうる。一部の実施形態では、TGF−ベータ受容体は、ALK5である。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、1つまたは複数のTGF−ベータ阻害剤(例えば、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤)を含む。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体に結合する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータリガンドに結合する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のSMADタンパク質に結合する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体、および1つまたは複数のTGF−ベータリガンドに結合する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体、および1つまたは複数のSMADタンパク質に結合する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−リガンド間相互作用を破壊する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−SMAD間相互作用を破壊する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、TGF−ベータ受容体のリン酸化または自己リン酸化を遮断する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体の脱リン酸化を促進する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のSMADタンパク質のリン酸化を遮断する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のSMADタンパク質の脱リン酸化を促進する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体のユビキチン媒介性分解を促進する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、1つまたは複数のSMADタンパク質のユビキチン媒介性分解を促進する。一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、SMADの核移行、SMADの核シャッフリング、SMADの、共活性化因子との相互作用などに影響を及ぼす。ある特定の場合には、TGF−ベータシグナル伝達を、SMADレポーターアッセイにより測定することができる。
一部の実施形態では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)は、ALK5阻害剤でありうる。ALK5阻害剤は、ALK5、または1つもしくは複数のALK5リガンド、あるいはこれらの両方に結合しうる。ALK5阻害剤は、ALK5、または1つもしくは複数の下流のSMADタンパク質、あるいはこれらの両方に結合しうる。ALK5阻害剤は、1つまたは複数のALK5−リガンド間相互作用を破壊する場合もあり、1つまたは複数のALK5−SMAD間相互作用を破壊する場合もある。一部の実施形態では、ALK5阻害剤は、SMAD2のリン酸化を遮断する。
ALK5阻害剤は、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含みうる。一部の実施形態では、ALK5阻害剤は、ATP類似体である。一部の実施形態では、ALK5阻害剤は、式A:
[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール(hetercycloaryl)、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
置換アルキル基、置換アルコキシ基、置換アルカノイル基、置換アルコキシカルボニル基、置換シクロアルキル基、置換アリール基、置換シクロアリール基、置換複素環基、または置換ヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜6アルコキシ、C1〜6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む。
ALK5阻害剤は、例えば、A83−01(3−(6−メチル−2−ピリジニル)−N−フェニル−4−(4−キノリニル)−1H−ピラゾール−1−カルボチオアミド)、GW788388(4−[4−[3−(2−ピリジニル)−1H−ピラゾール−4−イル]−2−ピリジニル]−N−(テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)−ベンズアミド)、RepSox(2−(3−(6−メチルピリジン−2−イル)−1H−ピラゾール−4−イル)−1,5−ナフチリジン)、およびSB 431542(4−[4−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イル)−5−(2−ピリジニル)−1H−イミダゾール−2−イル]ベンズアミド)を含みうる。一部の実施形態では、ALK5阻害剤は、A83−01である。
アルブミン
一部の実施形態では、本明細書の培養条件は、1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む。規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、例えば、アルブミンタンパク質、アルブミンタンパク質の機能的断片、アルブミンタンパク質と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を有するタンパク質、アルブミンの1つまたは複数の機能的形質を有するタンパク質、アルブミンの対立遺伝子変異体、貯蔵アルブミン、アルブミノイド、オボアルブミン、および血中輸送タンパク質を含みうる。血中輸送タンパク質は一般に、例えば、ホルモン、塩、胆汁塩、脂肪酸(例えば、遊離脂肪酸)、カルシウム、ナトリウム、カリウム、イオン、トランスフェリン、ヘマチン、トリプトファン、ビリルビン(例えば、非抱合ビリルビン)、サイロキシン(T4)、ビタミン、およびある特定の薬物など、可溶性が低い分子および元素のための担体として、血液(例えば、血清、血漿)中で機能する。血中輸送タンパク質は、例えば、血清アルブミン、アルファ−フェトプロテイン、ビタミンD結合性タンパク質、およびアファミンを含みうる。規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は一般に、未規定の臓器抽出物および他の未規定の混合物を除外する。
一部の実施形態では、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、血清アルブミンを含む。血清アルブミンは、肝臓内で生成される分泌タンパク質であり、一般に、血中で豊富に見出される。血清アルブミンは典型的に、血液容量を調節し(例えば、血液の膠質浸透圧(すなわち、コロイド浸透圧)を維持することにより)、一般に、例えば、脂溶性ホルモン、胆汁塩、非抱合ビリルビン、遊離脂肪酸、カルシウム、イオン、トランスフェリン、ヘマチン、トリプトファン、およびある特定の薬物(例えば、ワルファリン、フェノブタゾン、クロフィブレート、フェニトインなど)など、水溶性が低い分子および元素の担体として働きうる。ある特定の場合には、血清アルブミンは、抗酸化剤および/または抗凝固剤として作用することが可能であり、血漿pH緩衝液として働きうる。
一部の実施形態では、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、ヒト血清アルブミンを含む。一部の実施形態では、ヒト血清アルブミンは、以下のアミノ酸配列:
を含む。
一部の実施形態では、ヒト血清アルブミンは、以下のアミノ酸配列:
を含む。
全長ヒト血清アルブミンは一般に、成熟全長ヒト血清アルブミンタンパク質、またはこのようなタンパク質をコードするヌクレオチド配列を指す。成熟全長ヒト血清アルブミンタンパク質は、約585アミノ酸(N末端のプロ配列およびプレプロ配列を除去した後)であり、配列番号2として提供される。プレプロヒト血清アルブミンの配列(N末端のプロおよびプレプロ配列を除去する前)は、609アミノ酸であり、配列番号1として提供される。ある特定の個々の残基の同定は、対立遺伝子分岐に起因して、配列番号1および2に提示される同定から変動する場合がある。対立遺伝子変異は、例えば、配列番号2における位置と比べて番号付けされた、残基410におけるRからC;残基466におけるKからE;残基479におけるEからK;残基494におけるDからN;残基501におけるEからK;残基505におけるEからK;残基533におけるVからM;残基536におけるKからE;残基541におけるKからE;残基550におけるDからAまたはDからG;残基560におけるKからE;残基563におけるDからN;残基565におけるEからK;残基570におけるEからK;残基573におけるKからE;残基574におけるKからE;残基572〜585におけるGKKLVAASQAALGL(配列番号3)からPTMRIRERK(配列番号4);および残基575〜585におけるLVAASQAALGL(配列番号5)からTCCCKSSCLRLITSHLKASQ PTMRIRERK(配列番号6)を含みうる。
一部の実施形態では、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、配列番号1または配列番号2のアミノ酸配列と、少なくとも90%同一なアミノ酸配列を有するヒト血清アルブミンを含む。例えば、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、配列番号1または配列番号2のアミノ酸配列と、約90%同一、91%同一、92%同一、93%同一、94%同一、95%同一、96%同一、97%同一、98%同一、99%またはこれを超えて同一なアミノ酸配列を有するヒト血清アルブミンを含みうる。
一部の実施形態では、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、組換えにより生成されたアルブミンを含む。例えば、アルブミンは、植物(例えば、イネ)、細菌(例えば、E.coli)、または酵母(例えば、Pichia pastoris、Saccharomyces cerevisiae)において、組換えにより生成することができる。一部の実施形態では、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、組換えヒト血清アルブミン(rHA)を含む。一部の実施形態では、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA)(例えば、Sigma、A9731)を含む。
一部の実施形態では、規定されたゼノフリーの血清代替構成成分は、アルブミンタンパク質の機能的断片を含む。機能的断片は一般に、例えば、血液容量を調節する、および/またはキャリアタンパク質として働く能力など、全長アルブミンの1つまたは複数の機能を保持する。場合によって、機能的断片は、全長アルブミンの機能レベルの、少なくとも約50%のレベルで機能を果たす。場合によって、機能的断片は、全長アルブミンの機能レベルの、少なくとも約75%のレベルで機能を果たす。場合によって、機能的断片は、全長アルブミンの機能レベルの、少なくとも約90%のレベルで機能を果たす。場合によって、機能的断片は、全長アルブミンの機能レベルの、少なくとも約95%のレベルで機能を果たす。アルブミンの機能レベルは例えば、例えばアルブミン結合アッセイ(例えば、アルブミンの、有色色素のアニオン形態(例えば、メチルオレンジ、HABA(2−(4’−ヒドロキシアゾベンゼン)−安息香酸)、ブロムクレゾールグリーンなど)への結合);疎水性化合物の結合およびその後の可溶化;アルブミンの、新生Fc受容体(FcRn)への結合;ならびに他のリガンド−アルブミン結合アッセイ(例えば、例えばその全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8476081号に記載されている部位特異的蛍光プローブを使用する)など、アルブミンに適する任意の機能アッセイを使用して評価することができる。
レチノイン酸シグナル伝達阻害剤
一部の実施形態では、本明細書の培養条件は、レチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤を含む。レチノイン酸は、主に、脊索動物における成長および発生に要求される、ビタミンAの機能を媒介する、ビタミンA(レチノール)の代謝物である。レチノイン酸シグナル伝達は一般に、早期胚発生時に機能し、胚の後方部分の発生を導く、細胞間シグナル伝達分子として働くことにより、胚の前方/後方軸に沿った位置を決定する一助となる。
レチノイン酸は一般に、レチノイン酸応答エレメント(RARE)と呼ばれる領域内のレチノイドX受容体(RXR)とのヘテロ二量体としてDNAに結合する、レチノイン酸受容体(RAR)に結合することにより作用する。レチノイン酸リガンドの、RARへの結合は、RARのコンフォメーションを変更し、これは、近傍の遺伝子(Hox遺伝子および他のいくつかの標的遺伝子を含む)の転写を誘導または抑制する他のタンパク質の結合に影響を及ぼす。レチノイン酸受容体は、様々な細胞型の分化を制御する、異なる遺伝子のセットの転写を媒介することが可能であり、したがって、調節される標的遺伝子は典型的に、標的細胞に依存する。一部の細胞では、標的遺伝子の1つは、レチノイン酸受容体自体の遺伝子(哺乳動物では、RAR−ベータ)であり、これにより応答が増幅される。レチノイン酸レベルの制御は、レチノイン酸の合成および分解を制御する、一連のタンパク質により維持される。
一部の実施形態では、本明細書の培養条件は、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む。RARアンタゴニストは、RARαアンタゴニスト、RARβアンタゴニスト、および/またはRARγアンタゴニストを含むことが可能であり、RARアンタゴニストは、汎RARアンタゴニストを含みうる。RARアンタゴニストの非限定的な例は、BMS−453、BMS−195614、BMS 493、AGN 193109−d7、AGN 193109、AGN 194310、AGN 194431、AGN 194301、CD 2665、ER 50891、LE 135、およびMM 11253を含む。一部の実施形態では、本明細書の培養条件は、さらなる機構(例えば、レチノイン酸の産生および/または代謝に影響を及ぼすことによる)として、レチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤を含む。
一部の実施形態では、レチノイン酸シグナル伝達阻害剤(例えば、受容体(RAR)アンタゴニスト)を、マイクロモル未満の濃度で使用する。例えば、レチノイン酸シグナル伝達阻害剤は、1マイクロモルを下回る、100ナノモルを下回る、または10ナノモルを下回る濃度で使用することができる。
p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤
一部の実施形態では、本明細書の方法は、培養される上皮細胞内の、p21活性化キナーゼ(PAK)の活性を阻害するステップを含む。セリン/トレオニンp21活性化キナーゼのファミリーである、PAKタンパク質は、PAK1、PAK2、PAK3、およびPAK4を含み、一般に、GTPアーゼのRhoファミリーを、細胞骨格の再編成および核内のシグナル伝達と連関させるように機能する。これらのタンパク質は、Cdc42およびRacの標的であり、多様な生物学的活性において機能しうる。PAK1は、例えば、細胞の運動および形状を調節しうる。一部の実施形態では、本明細書の方法は、培養される上皮細胞内の、PAK1の活性を阻害するステップを含む。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、1つまたは複数のPAK1阻害剤を含む。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、PAK1タンパク質に結合する。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、1つまたは複数のPAK1活性化因子(例えば、Cdc42、Rac)に結合する。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、PAK1の、1つまたは複数の下流のエフェクターに結合する。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、PAK1タンパク質、および1つまたは複数のPAK1活性化因子(例えば、Cdc42、Rac)に結合する。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、1つまたは複数のPAK1−活性化因子間相互作用を破壊する。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、1つまたは複数のPAK1−エフェクター間相互作用を破壊する。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、自己調節性機構をターゲティングし、PAK1の不活性コンフォメーションを促進する。
PAK1阻害剤は、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含みうる。PAK1阻害剤は、例えば、IPA3(1,1’−ジチオジ−2−ナフトール(naphthtol))、AG−1478(N−(3−クロロフェニル)−6,7−ジメトキシ−4−キナゾリンアミン(quinazolinanine))、FRAX597(6−[2−クロロ−4−(1,3−チアゾール−5−イル)フェニル]−8−エチル−2−[4−(4−メチルピペラジン−1−イル)アニリノ]ピリド[2,3−d]ピリミジン−7−オン)、FRAX486(6−(2,4−ジクロロフェニル)−8−エチル−2−[[3−フルオロ−4−(1−ピペラジニル)フェニル]アミノ]ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン)、およびPF−3758309((S)−N−(2−(ジメチルアミノ)−1−フェニルエチル)−6,6−ジメチル−3−((2−メチルチエノ[3,2−d]ピリミジン−4−イル)アミノ)−4,6−ジヒドロピロロ[3,4−c]ピラゾール−5(1H)−カルボキサミド)を含みうる。一部の実施形態では、PAK1阻害剤は、IPA3である。
ミオシンII阻害剤
一部の実施形態では、本明細書の方法は、培養される上皮細胞内の、ミオシンII(例えば、非筋ミオシンII(NM II))の活性を阻害するステップを含む。ミオシンII(例えば、非筋ミオシンII(NM II))は、ATP依存性モータータンパク質ファミリーのメンバーであり、筋収縮および他の運動過程(例えば、アクチンベースの運動)において役割を果たす。非筋ミオシンII(NM II)は、アクチン架橋および収縮特性を有し、その軽鎖および重鎖のリン酸化により調節されるアクチン結合性タンパク質である。その位置が、収束性シグナル伝達経路の下流にあるため、非筋ミオシンII(NM II)は、細胞接着、細胞遊走、および組織構築の制御に関与する。高等真核生物では、非筋ミオシンIIは、Ser19/Thr18における、その調節的軽鎖(MLC)のリン酸化により活性化する。MLCのリン酸化は、アクトミオシン収縮装置のアセンブリーおよびその収縮性の両方を制御する。2つの群の酵素が一般に、MLCのリン酸化を制御する。一方の群は、MLCをリン酸化するキナーゼ(MLCキナーゼ)を含み、活性を促進し、他方の群は、MLCを脱リン酸化するホスファターゼであり、活性を阻害する。いくつかのキナーゼは、in vitroにおいて、Ser19/Thr18で、MLCをリン酸化することが可能であり、場合によって、in vivoにおいても可能である。これらは、例えば、MLCK、ROCK、PAK(p21活性化キナーゼ)、シトロンキナーゼ、ILK(インテグリン結合型キナーゼ)、MRCK(筋緊張性ジストロフィータンパク質キナーゼ関連cdc42結合性キナーゼ)、およびDAPK(ZIPKを含む、細胞死関連タンパク質キナーゼ)を含む。平滑筋細胞および非筋細胞内に存在する、主要なミオシンホスファターゼは、3つのサブユニット:130kDaの大型サブユニット(ミオシンホスファターゼターゲティングサブユニットMYPT1と称する(また、M130/133、M110、またはMBSとも呼ばれる))、38kDaの触媒性サブユニット(1型タンパク質ホスファターゼのδアイソフォーム、PP1c)、および20kDaの小型サブユニットを含む。Rho関連タンパク質キナーゼ(ROCK)は、MYPT1を阻害し、MLCを直接リン酸化することにより、ミオシンIIを活性化させうる。PAK1は、非定型的なタンパク質キナーゼC(aPKCζ)のリン酸化により、ミオシンIIを活性化させうる。
一部の実施形態では、細胞培養培地は、1つまたは複数のミオシンII阻害剤(例えば、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)を含む。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシンIIタンパク質に結合する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシンヘッド構造に結合する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシン−ADP−P複合体に結合する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシンII ATPアーゼ活性を破壊する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシンIIへの結合について、ATPと競合する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシン亜断片1への結合について、ヌクレオチドと競合する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシンII−アクチン間結合を破壊する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ミオシンヘッドの、アクチンおよび/または基質との相互作用を破壊する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ATP誘導性アクトミオシン解離を破壊する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ホスフェートの放出過程に干渉する。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、堅固なアクトミオシン架橋を阻止する。
ミオシンII阻害剤(例えば、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)は、1つまたは複数の低分子ミオシンII阻害剤(例えば、低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)を含みうる。ミオシンII阻害剤は、例えば、ブレビスタチン((±)−1,2,3,3a−テトラヒドロ−3a−ヒドロキシ−6−メチル−1−フェニル−4H−ピロロ[2,3−b]キノリン−4−オン)、およびその類似体(例えば、パラ−ニトロブレビスタチン、(S)−ニトロ−ブレビスタチン、S−(−)−7−デスメチル−8−ニトロブレビスタチンなど)、BTS(N−ベンジル−p−トルエンスルホンアミド)、およびBDM(2,3−ブタンジオンモノオキシム)を含みうる。一部の実施形態では、ミオシンII阻害剤は、ブレビスタチンである。
ROCK(Rho関連タンパク質キナーゼ)阻害剤
一部の実施形態では、本明細書の方法は、培養される上皮細胞内の、Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)の活性を阻害するステップを含む。一部の実施形態では、本明細書の方法は、培養される上皮細胞内の、Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)の活性を阻害するステップを含まない。Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)は、Rhoキナーゼ、Rac1キナーゼ、およびCdc42キナーゼを含む、タンパク質のRho GTPアーゼファミリーに属する。Rhoのエフェクター分子は、RhoのGTP結合形態に結合するセリン/トレオニンキナーゼである、ROCKである。セリン/トレオニンキナーゼに特徴的な保存的モチーフを含む、ROCKの触媒性のキナーゼドメインは、N末端に見出される。ROCKタンパク質はまた、Rho結合性ドメイン(RBD)を含む、中央部のコイルドコイルドメインも有する。C末端は、内部システインリッチドメインを伴う、プレクストリン相同性(PH)ドメインを含有する。コイルドコイルドメインは、他のアルファヘリックスタンパク質と相互作用すると考えられる。コイルドコイルドメイン内に位置するRBDは、RhoA、RhoB、およびRhoCを含む、活性化Rho GTPアーゼと相互作用する。PHドメインは、アラキドン酸およびスフィンゴシルホスホリルコリンなどの脂質メディエーターと相互作用し、タンパク質の局在化において役割を果たすと考えられる。PHドメインおよびRBDの、キナーゼドメインとの相互作用は、自己阻害性ループを結果としてもたらす。加えて、キナーゼドメインは、ROCK活性の負の調節因子である、RhoEへの結合にも関与する。
ROCKファミリーは、ROCK1(ROK−ベータまたはp160ROCKとしてもまた公知)およびROCK2(ROK−アルファとしてもまた公知)を含む。ROCK1は、約1354アミノ酸の長さであり、ROCK2は、約1388アミノ酸の長さである。ヒトROCK1およびヒトROCK2のアミノ酸配列は、それぞれ、UniProt Knowledgebase(UniProtKB)受託番号:Q13464および075116に見出すことができる。ヒトROCK1およびヒトROCK2のヌクレオチド配列は、それぞれ、GenBank受託番号:NM_005406.2およびNM_004850に見出すことができる。様々な動物に由来するROCK1タンパク質およびROCK2タンパク質のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列は、UniProtデータベースおよびGenBankデータベースにいずれにおいても見出すことができる。
両方のROCKアイソフォームは、組織内で遍在的に発現するが、それらは、一部の組織内で異なる強度を呈示する。例えば、ROCK2が、脳および骨格筋においてより多く見られるのに対し、ROCK1は、肝臓、精巣、および腎臓においてより豊富である。いずれのアイソフォームも、血管平滑筋および心臓において発現する。静止状態では、ROCK1およびROCK2のいずれも、主に、細胞質ゾルにあるが、Rhoが活性化すると、膜へと移行する。Rho依存性のROCK活性化は、高度に細胞型依存性であり、ROCK活性は、収縮性の変化、細胞透過性、遊走、増殖からアポトーシスまでを含む、いくつかの異なる機構により調節される。いくつかのROCK基質が同定されている(例えば、それらの全てが参照により組み込まれる、HuおよびLee、Expert Opin. Ther. Targets、9巻:715〜736頁(2005年);Loirandら、Cir. Res.、98巻:322〜334頁(2006年);ならびにRientoおよびRidley、Nat. Rev. Mol. Cell Bioi.、4巻:446〜456頁(2003年)を参照されたい)。場合によって、ROCKは、GTP結合Rhoの結合を介して活性化した後で、LIMキナーゼおよびミオシン軽鎖(MLC)ホスファターゼをリン酸化する。
Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)の活性の阻害は、ROCK1またはROCK2の少なくとも1つの、活性の低減、機能の低減、または発現の低減を含みうる。活性、機能、または発現は、完全に抑制することもでき(すなわち、活性、機能、または発現なし)、活性、機能または発現を、処置細胞において、非処置細胞と対比して低下させることもできる。一部の実施形態では、Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)の活性の阻害は、ROCK1および/またはROCK2が、活性化しないか、またはその活性が、非処置細胞と比較して低減されるように、ROCK1経路および/またはROCK2経路の上流のエフェクター、例えば、GTP結合Rhoの遮断を伴う。他の上流のエフェクターは、インテグリン、TGF−ベータおよびEGFRを含むがこれらに限定されない成長因子受容体、カドヘリン、Gタンパク質共役受容体などを含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)の活性の阻害は、ROCK1および/またはROCK2が、いかなるシグナルも伝搬できないか、または非処置細胞と比較して低減されたシグナルだけを伝搬しうるように、活性化ROCK1および/または活性化ROCK2の、下流のエフェクター分子の活性、機能、または発現の遮断を伴う。下流のエフェクターは、ビメンチン、LIMK、ミオシン軽鎖キナーゼ、NHEI、コフィリンなどを含むがこれらに限定されない。
一部の実施形態では、Rhoキナーゼ(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ)の活性の阻害は、1つまたは複数のRhoキナーゼ阻害剤(例えば、1つまたは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)の使用を含みうる。Rhoキナーゼ阻害剤(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)は、1つまたは複数の低分子Rhoキナーゼ阻害剤(例えば、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)を含みうる。分子Rhoキナーゼ阻害剤(例えば、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)の例は、例えば、それらの各々が市販されている、Y−27632((R)−(+)−trans−4−(1−アミノエチル)−N−(4−ピリジル)シクロヘキサンカルボキサミド二塩酸塩)、SR 3677(N−[2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシ]−4−(1H−ピラゾール−4−イル)フェニル−2,3−ジヒドロ−1,4−ベンゾジオキシン−2−カルボキサミド二塩酸塩)、チアゾビビン(N−ベンジル−[2−(ピリミジン−4−イル)アミノ]チアゾール−4−カルボキサミド)、HA1100塩酸塩(1−[(1,2−ジヒドロ−1−オキソ−5−イソキノリニル)スルホニル]ヘキサヒドロ−1H−1,4−ジアゼピン塩酸塩)、HA1077(塩酸ファスジル)、およびGSK−429286(4−[4−(トリフルオロメチル)フェニル]−N−(6−フルオロ−1H−インダゾール−5−イル)−2−メチル−6−オキソ−1,4,5,6−テトラヒドロ−3−ピリジンカルボキサミド)を含む。さらなる低分子Rhoキナーゼ阻害剤(例えば、低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)は、例えば、それらの全ての内容が参照により組み込まれる、国際特許出願公開第WO03/059913号、同第WO03/064397号、同第WO05/003101号、同第WO04/112719号、同第WO03/062225号、および同第WO03/062227号において記載されており、米国特許第7,217,722号および同第7,199,147号、ならびに米国特許出願公開第2003/0220357号、同第2006/0241127号、同第2005/0182040号、および同第2005/0197328号において記載されている、低分子Rhoキナーゼ阻害剤を含む。
後続の環境
一部の実施形態では、一定の長さの時間の後、細胞を上で記載した培養条件から取り出し、後続の環境に置くことができる。後続の環境では、上で記載した構成成分のいずれかが、非存在でありうる。一部の実施形態では、後続の環境では、上記で記載した1つまたは複数の阻害剤は、非存在である。例えば、後続の環境では、TGF−ベータ阻害剤(例えば、TGF−ベータシグナル伝達阻害剤)、ROCK阻害剤、PAK1阻害剤、ミオシンII阻害剤(例えば、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)、およびレチノイン酸シグナル伝達阻害剤の1つまたは複数は、非存在でありうる。
後続の環境は、細胞の分化を促進する環境でありうる。後続の環境は、細胞が由来する元の臓器または組織と、同様または同一のin vivo環境(例えば、自家インプラント)でありうる。後続の環境は、細胞が由来した元の臓器または組織の、ある特定の生化学的特性または生理学的特性に酷似する、in vitro環境またはex vivo環境でありうる。後続の環境は、in vitroまたはex vivoで分化を促進することが公知の因子を細胞培養物へと添加したような、合成環境でありうる。例えば、カルシウムまたはさらなるカルシウムを、細胞培養物へと添加して、分化を促進することができる。一部の実施形態では、細胞培養培地中のカルシウム濃度を、少なくとも約1mMとして、分化を促進するように、カルシウムを添加することができる。例えば、細胞培養培地中のカルシウム濃度は、少なくとも約1mM、1.1mM、1.2mM、1.3mM、1.4mM、1.5mM、1.6mM、1.7mM、1.8mM、1.9mM、または2.0mMでありうる。一部の実施形態では、細胞培養培地中のカルシウム濃度を、約1.5mMとして、分化を促進するように、カルシウムを細胞培養物へと添加する。
一部の実施形態では、細胞が由来した元の臓器または組織の細胞への、細胞の分化を刺激するのに特異的な後続の環境に、細胞を置く。一部の実施形態では、細胞を、透過膜の一方の側へと播種することができる。一部の実施形態では、透過膜の一方の側で培養された細胞は、空気へと曝露されうる一方で、透過膜の他方の側から栄養物を受け取るので、このような培養を、気液界面と称することができる。場合によって、細胞は、気液界面分化時に、経膜電気抵抗(TEER)の増大をもたらす。一部の実施形態では、細胞を、後続の環境において、天然または合成の三次元細胞培養表面内または三次元細胞培養表面上へと播種することができる。三次元表面の非限定的な例は、Matrigel(登録商標)でコーティングされた培養表面である。一部の実施形態では、細胞を、Matrigel(登録商標)または他のハイドロゲル中に包埋することができる。他の三次元培養環境は、例えば、ハイドロゲルなど、任意の立体形状にある、コラーゲンゲルおよび/または合成生体ポリマー材料を含む表面を含む。
一部の実施形態では、上皮細胞は、培養物中で、タイトジャンクションを形成する。タイトジャンクションは一般に、流体に対して、不透過性または実質的に不透過性の障壁を形成するように共に接合される、細胞膜の部分である。タイトジャンクションの形成は、例えば、タイトジャンクションタンパク質(例えば、ZO−1)の免疫蛍光染色により視覚化することができる。一部の実施形態では、上皮細胞を、培養物中で、タイトジャンクションを形成するように誘導することができる。例えば、上皮細胞を、ある特定のカルシウム濃度へと曝露された場合に、タイトジャンクションを形成するように誘導することができる。一部の実施形態では、上皮細胞を、約1mMまたはこれを超えるカルシウム濃度へと曝露された場合に、タイトジャンクションを形成するように誘導することができる。例えば、上皮細胞を、約1mM、1.1mM、1.2mM、1.3mM、1.4mM、1.5mM、1.6mM、1.7mM、1.8mM、1.9mM、2.0mM、またはこれを超えるカルシウム濃度へと曝露された場合に、タイトジャンクションを形成するように誘導することができる。一部の実施形態では、上皮細胞を、約1.5mMのカルシウム濃度へと曝露された場合に、タイトジャンクションを形成するように誘導することができる。
一部の実施形態では、上皮細胞は、培養物中で、ドーム構造またはドーム様構造を形成する。ドームは一般に、培養物中で分極した上皮に固有の、多細胞ヘミシスト構造であり、経上皮溶質輸送に関して、分化上皮と機能的に同等でありうる。ドームは、細胞コンフルエンスの間に、小エリア内で、散在的に生じ、しばしば、機能的な上皮単層の、初期の分化過程の顕徴となりうる。ある特定の場合には、ドームの形成は、タイトジャンクションタンパク質の発現、不透過性基層の形成、および根底にある支持体への細胞の接着の減衰(例えば、細胞層と、根底にある支持体との間における、液体の蓄積の結果として)の1つまたは複数を含みうる。ドームの形成は、例えば、形状的に分極した細胞のための、経上皮輸送系の発生時に生じうる(例えば、Suら(2007年)、J. Biol. Chem.、282巻(13号):9883〜9894頁を参照されたい)。一部の実施形態では、上皮細胞を、培養物中で、ドーム構造またはドーム様構造を形成するように誘導することができる。例えば、上皮細胞を、ある特定のカルシウム濃度へと曝露された場合に、ドーム構造またはドーム様構造を形成するように誘導することができる。一部の実施形態では、上皮細胞を、約1mMまたはこれを超えるカルシウム濃度へと曝露された場合に、ドーム構造またはドーム様構造を形成するように誘導することができる。例えば、上皮細胞を、約1mM、1.1mM、1.2mM、1.3mM、1.4mM、1.5mM、1.6mM、1.7mM、1.8mM、1.9mM、2.0mM、またはこれを超えるカルシウム濃度へと曝露された場合に、ドーム構造またはドーム様構造を形成するように誘導することができる。一部の実施形態では、上皮細胞を、約1.5mMのカルシウム濃度へと曝露された場合に、ドーム構造またはドーム様構造を形成するように誘導することができる。
一部の実施形態では、細胞を、TGF−ベータシグナル伝達を阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、ROCKを阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、PAK1を阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、ミオシンII(例えば、非筋ミオシンII(NM II))を阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、レチノイン酸シグナル伝達を阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、TGF−ベータシグナル伝達およびROCKを阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、TGF−ベータシグナル伝達およびPAK1を阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、TGF−ベータシグナル伝達およびミオシンII(例えば、非筋ミオシンII(NM II))を阻害しない、後続の環境に置く。一部の実施形態では、細胞を、TGF−ベータシグナル伝達およびレチノイン酸シグナル伝達を阻害しない、後続の環境に置く。
一部の実施形態では、細胞は、TGF−ベータシグナル伝達を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、ROCKを阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、PAK1を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、ミオシンII(例えば、非筋ミオシンII(NM II))を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、レチノイン酸シグナル伝達を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、TGF−ベータシグナル伝達およびROCKを阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、TGF−ベータシグナル伝達およびPAK1を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、TGF−ベータシグナル伝達およびミオシンII(例えば、非筋ミオシンII(NM II))を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。一部の実施形態では、細胞は、TGF−ベータシグナル伝達およびレチノイン酸シグナル伝達を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する。
拡大された細胞の使用
ある特定の実施形態では、拡大された上皮細胞集団は、例えば、生体分子の作製(例えば、タンパク質の発現)、診断法(例えば、異常な上皮細胞を同定すること)および/または治療法(例えば、候補治療剤のスクリーニング;細胞療法(例えば、細胞療法のための遺伝子改変細胞))など、ある特定の生物医学的使用および検査室における使用のために使用することができる。場合によって、拡大された上皮細胞集団は、自家適用(例えば、自家インプラント)のために使用することができ、ある特定の場合、拡大された上皮細胞集団は、非自家適用(例えば、薬物スクリーニング)のために使用することができる。場合によって、拡大された上皮細胞集団は、回収、および/または単離、および/また貯蔵できる(例えば、細胞バンクのために)。
一例では、拡大された上皮細胞集団は、タンパク質の発現、ウイルス/ワクチンの作製などのために使用することができる。場合によって、拡大された上皮細胞集団は、目的のタンパク質(例えば、治療用タンパク質)を発現するように遺伝子改変することができる。場合によって、上皮細胞または細胞群は、遺伝子改変し、次いで、本明細書で記載される拡大条件を使用して拡大することができる。細胞のこのような遺伝子改変は一般に、細胞の拡大を増大させるように意図された改変とはならない。そうではなく、細胞のこのような遺伝子改変は、例えば、特定のタンパク質をコードする導入遺伝子(例えば、疾患修飾導入遺伝子)を挿入するようにデザインされる。導入遺伝子によって発現されるタンパク質は、逸失または欠損するタンパク質の機能的なバージョンとして作用する場合もあり、遺伝子または他のタンパク質の抑制因子または阻害剤として作用する場合もある。次いで、細胞がin vivoでタンパク質を産生するように、特定のタンパク質を発現する細胞を、例えば、対象への自家インプラントなどの後続の環境に置くことができる。
別の例では、拡大された上皮細胞集団は、異常な上皮細胞または罹患上皮細胞の存在を顕徴とする状態を有する対象のための候補処置を同定するのに有用でありうる。このような状態は、例えば、新形成、過形成、および悪性腫瘍、または良性腫瘍を含みうる。場合によって、対象から得られた異常な上皮細胞を、本明細書で記載される拡大条件のいずれかに従い拡大して、異常な上皮細胞のin vitro集団を作製することができる。例えば、循環腫瘍細胞(CTC)を、対象の循環から単離することができ、本明細書の拡大条件を利用して、例えば、細胞の、機能的、表現型的、および/または遺伝子的特徴付けなど、さらなる解析のために十分な数の細胞を得ることができる。
別の例では、拡大された上皮細胞集団は、対象のための1つまたは複数の候補処置を同定するために有用でありうる。例えば、拡大された上皮細胞集団は、応答プロファイルを作出するためにアッセイすることができる。応答プロファイルは、特定の処置が、例えば、正常な上皮細胞または異常な上皮細胞において、所望の応答をもたらす可能性を指し示しうる、1つまたは複数のデータ点のコレクションであることが典型的である。治療剤に対する応答は、例えば、細胞死(例えば、壊死、毒性、アポトーシスなどによる)、および/または細胞の成長速度の低減を含みうる。治療剤に対する応答について評価する方法は、例えば、用量反応曲線、細胞生存曲線、治療指数などを決定するステップを含む。例えば、鼻腔上皮細胞または気管上皮細胞を、CFTR遺伝子内に突然変異を保有する対象から単離することができ、本明細書の拡大条件を利用して、例えば、薬物および/または抗体など、治療剤に対する応答プロファイルを作出するためのアッセイなど、さらなる解析のために十分な数の細胞を得ることができる。
別の例では、拡大された上皮細胞集団は、対象における1つまたは複数の異常な上皮細胞を同定するために有用でありうる。例えば、少なくとも1つの異常な上皮細胞候補は、本明細書で記載される拡大条件のいずれかに従い拡大することができる。細胞を拡大したら、例えば、細胞についての、原発組織プロファイルを決定して(例えば、mRNAおよび/またはタンパク質発現についてのアッセイ、組織学的査定、免疫組織化学染色により)、推定原発組織を決定することができる。細胞の少なくとも1つの特色を、同じ原発組織に由来する、正常上皮細胞の同じ特色と比較することができる。比較されうる細胞の特色は、例えば、細胞の成長特徴、コロニーの形成、プロテオームプロファイル、代謝プロファイル、およびゲノムプロファイルを含む。異常な上皮細胞候補および正常上皮細胞において検出される差違は、異常な上皮細胞候補が、正常上皮細胞と比較して異常であることを指し示しうる。
別の例では、拡大された上皮細胞集団は、対象における疾患の進行または疾患の処置をモニタリングするために有用でありうる。疾患の進行のモニタリングは一般に、対象における異常な状態を定期的に点検して、異常な状態が進行しつつある(増悪しつつある)のか、退縮しつつある(改善しつつある)のか、静的状態を維持している(検出可能な変化がない)のかを決定することを意味する。対象に由来する、拡大された上皮細胞は、進行または退縮の多様なマーカーについてアッセイすることができる。疾患の進行のモニタリングはまた、1つまたは複数の処置の有効性のモニタリングを含みうる。
下に明示する例は、ある特定の実施形態を例示するものであり、本技術を限定するものではない。
(実施例1)
材料および方法
そうでないことが注記される場合を除き、本実施例で明示される材料および方法を使用して、実施例2〜10で記載される細胞培養アッセイおよび他のアッセイを実施した。
細胞の培養および集団倍加の決定
実施例2〜5および図1〜17に指し示される培養培地を使用して、上皮細胞(前立腺上皮細胞および気管支上皮細胞)を、組織培養槽内の生存細胞3,000〜10,000個/cmでプレーティングし、5%のCOを伴う37℃でインキュベートした。培地は、2または3日間ごとに交換した。それらが約70〜90%コンフルエントのときに、標準的なトリプシン化法を使用して、細胞を継代培養した。製造元の指示書に従い、Countess II Automated Cell Counter(Life Technologies、AMQAX1000)を使用して、総細胞数を決定した。
これらのアッセイのために使用される細胞および培地は、あらかじめ選定されたhuman recombinant Epidermal Growth Factor 1−53(EGF 1−53;0.2ng/mLで使用される)、およびBovine Pituitary Extract(BPE;30μg/mLで使用される)と共に供給される、PrEC Prostate Epithelial Cells(Lonza CC−2555);Normal human bronchial epithelial cells(Lonza CC−2540);LNCap Clone FGC Cell Line(Sigma−Aldrich、D−073);PrEGM BulletKit containing PrEBM Basal Medium and PrEGM SingleQuot Kit Supplements & Growth Factors(Lonza CC−3166);およびKeratinocyte−SFM(Gibco/Thermo−Fisher 17005−042)を含んだ。細胞培養材料は、Corning(登録商標)BioCoat(商標)Cellware、Collagen Type I、T−25フラスコ(Corning、356484)を含んだ。
集団倍加(PD)を計算するために使用される式を、方程式A:
n=3.32×(log Y−log l)+X 方程式A
[式中、n=所与の継代培養の終了時における最終的なPD数、Y=採取時における細胞収量、l=継代培養を始めるための接種物として使用される細胞数、およびX=定量化する継代培養を開始するのに使用される接種物の倍加レベル]
に提示する。
研究で使用されるある特定の化学物質の原液は、DMSO中で、10mMへと溶解させることにより調製した。化学物質の原液は、実施例2〜5に記載し、図1〜17に示す通り、細胞培養を開始する時点から、培養培地へと、所望の最終濃度まで添加した。使用されるある特定の化合物を、下の表1に列挙する。
定量的RT−PCR
製造元の指示書に従い、TRIzol(登録商標)Plus RNA Purification Kit(Life Technologies、12183−555)、およびPureLink(登録商標)RNA Mini Kit(Life Technologies、12183018A)を使用して、全RNAを調製した。供給元により提供されるプロトコールに従い、TaqMan(登録商標)RNA−to−CT(商標)1−Step Kit(Life Technologies、4392938)を使用して、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)の発現を決定するために、100ナノグラムの全RNAを使用した。使用されるhTERTプライマーおよびTaqman(登録商標)プローブは、以下の通り:フォワードプライマー:5’−TGACACCTCACCTCACCCAC−3’(配列番号7)、リバースプライマー:5’−CACTGTCTTCCGCAAGTTCAC−3’(配列番号8)、およびTaqman(登録商標)プローブ:5’−ACCCTGGTCCGAGGTGTCCCTGAG−3’(配列番号9)であった。
(実施例2)
従来の細胞培養培地(すなわち、対照培養条件)中の上皮細胞の成長
本実施例では、前立腺上皮細胞(PrEC)および気管支上皮細胞(HBEC)を、従来の細胞培養培地(すなわち、対照培養条件)中で成長させて、in vitroおよび/またはex vivoにおける上皮細胞の成長のある特定の特性を実証した。
前立腺上皮細胞(PrEC)を、前立腺上皮細胞を培養するために一般に使用される、2種類の通常の培養培地の1つ:あらかじめ選定されたhuman recombinant Epidermal Growth Factor 1−53(EGF 1−53;0.2ng/mLで使用される)、およびBovine Pituitary Extract(BPE;30μg/mLで使用される))と共に供給される1)Prostate Epithelial Cell Growth Medium(PrEGM BulletKit containing PrEBM Basal Medium and PrEGM SingleQuot Kit Supplements & Growth Factors(Lonza CC−3166))、または2)KSFM(Keratinocyte−SFM(Gibco/Thermo−Fisher 17005−042)の中で培養した。各継代における細胞の集団倍加を計算し、総集団倍加を、培養日数に対してプロットした(図1、上パネル)。いずれの培地型でも、前立腺上皮細胞は、老化に入る前に、集団倍加10〜20回だけの限定的な細胞複製を示した。KSFM中で培養された前立腺上皮細胞は、集団倍加18回目で、細胞老化に特徴的な形状を呈示した(PD 18;図1、下パネル)。
気管支上皮細胞(HBEC)を、KSFM中で培養した。各継代における細胞の集団倍加を計算し、総集団倍加を、培養日数に対してプロットした(図2、上パネル)。気管支上皮細胞は、細胞老化に入る前に、11回だけの集団倍加の間活性の複製を示した。KSFM中で培養された気管支上皮細胞は、集団倍加11回目で、細胞老化に特徴的な形状を呈示した(PD 11;図2、下パネル)。
ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)遺伝子の発現を、異なる継代における、気管支上皮細胞および前立腺上皮細胞内の定量的リアルタイムPCRにより検討した。染色体の末端は、テロメアと呼ばれる、染色体を異常な癒着または切断(分解)から保護する、反復的なDNA構造のセグメントから構成されている。正常上皮細胞では、テロメアは、テロメラーゼ逆転写酵素(TERT)の発現の欠如のために、細胞が分裂するにつれて、徐々に短くなることが典型的である。テロメラーゼは一般に、幹細胞において活性であり、無制限に成長および分裂する、大半のがん細胞において異常に活性である。hTERT発現のレベルを、hTERT発現についての陽性対照として使用した、ヒト前立腺がん細胞株(Sigma−Aldrich、D−073)である、LNCaP細胞と比較した。気管支上皮細胞は、継代早期(p3)または継代後期(p5)において、hTERTを発現させなかった。継代早期(p2)における前立腺上皮細胞は、極めて低レベルのhTERTを発現させたが、継代3回目で急速に減衰し、継代5回目までに検出されなくなった(図3Aおよび図3B)。これらの知見は、PrECおよびHBECのいずれも、正常上皮細胞であることを確認した。
ある特定の細胞マーカーの発現を、培養された前立腺上皮細胞内で検討した。これらの細胞は、免疫蛍光染色により検討される通り、上皮幹細胞マーカーであるLgr5を発現させなかった(図4、下パネル)。代わりに、全ての細胞は、TP63発現について陽性に染色された(図4、中パネル)。転写因子である、TP63遺伝子は、基底上皮細胞のマーカーであり、一般に、上皮組織の正常な機能に要求される。DAPI染色を使用して、細胞核を視覚化した(図4、上パネル)。Lgr5ポリクローナル抗体(抗GPR49/LGR5抗体、LifeSpan Biosciences、LS−A1235)を、1:50の希釈率で使用した。抗TP63モノクローナル抗体(Santa Cruz Biotechnology、sc−25268)を、1:50の希釈率で使用した。
したがって、上記の実験は、従来の細胞培養培地(すなわち、対照培養条件)中で培養された上皮細胞は、in vitroおよび/またはex vivoにおいて、限定的な増殖能、テロメラーゼ逆転写酵素遺伝子の極めて低いまたは検出されない発現を有し、上皮幹細胞に典型的なタンパク質マーカーを発現しない(すなわち、上皮幹細胞マーカーであるLGR5を発現しない)ことを実証した。
(実施例3)
ALK5阻害剤の存在下における、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)の発現
本実施例では、上皮細胞中のhTERT発現を、ALK5阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)、またはこれらの両方の存在下で評価した。hTERT遺伝子の発現は、気管支上皮細胞および前立腺上皮細胞内の定量的リアルタイムPCRにより検討した。細胞を、KSFM中の異なる継代において、ALK5阻害剤であるA83−01、もしくはRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632、またはこれらの両方の阻害剤で処理した。下で記載される通り、A83−01は、上皮細胞中のhTERT発現を迅速に誘導し、持続させた。
図5Aおよび図5Bに示す通り、気管支上皮細胞は、KSFM中の継代早期(p3)および継代後期(p5)のいずれにおいても、hTERTを発現させなかった。ALK5阻害剤であるA83−01は、継代早期(p3)において、気管支上皮細胞内のhTERT発現を頑健に誘導し、継代後期(p6)において、測定可能なhTERT発現を持続させた。Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632は、継代早期(p3)において、気管支上皮細胞内のhTERT発現をわずかに誘導したが、継代後期(p6)には検出不能となった。A83−01およびY−27632の両方の存在下では、hTERT発現は、気管支上皮細胞内で誘導され、継代後期(p6)において持続した。
図6Aおよび図6Bに示す通り、継代早期(p2)における前立腺上皮細胞は、低レベルのhTERTを発現させたが、これは、継代3回目において、迅速に減衰し、継代5回目において、検出不能となった。ALK5阻害剤であるA83−01は、継代早期(p2)において、前立腺上皮細胞内のhTERT発現を迅速に誘導し、継代後期(p5)において、測定可能なhTERT発現を持続させた。Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632は、継代早期(p2)において、前立腺上皮細胞内のhTERT発現を誘導したが、継代後期(p5)には検出不能となった。A83−10およびY−27632の両方の存在下では、hTERT発現は、継代早期(p2)の前立腺上皮細胞内で、著明に誘導され、継代後期(p5)においてもなお、高レベルで持続した。hTERT発現のこのレベルは、3T3−J2フィーダー細胞(J2)と共に共培養された前立腺上皮細胞内のhTERT発現のレベルと同等であった。
(実施例4)
上皮細胞のプレーティング効率
本実施例では、上皮細胞のプレーティング効率、すなわち、細胞培養表面に効率的に付着し、コロニーへと分裂および成長を持続する細胞の数を、多様な条件下で検討した。
図7に示す通り、ALK5阻害剤であるA83−01は、通常の組織培養表面(すなわち、コーティングされていない)上、KSFM中における、前立腺上皮細胞のプレーティング効率に干渉した。ALK5阻害剤であるA83−01の存在下で、大半の前立腺上皮細胞は、3日後においてもなお、通常の組織培養表面への付着に失敗した。しかし、付着した少数の細胞は、増殖を持続した。細胞を継代した8日目までに、大半の細胞は、活発に分裂する細胞に特徴的な形状を呈示した。
図8に示す通り、ALK5阻害剤であるA83−01は、通常の組織培養表面(すなわち、コーティングされていない)上、KSFM中における、気管支上皮細胞のプレーティング効率に干渉した。ALK5阻害剤であるA83−01の存在下で、大半の気管支上皮細胞は、3日後においてもなお、通常の組織培養表面への付着に失敗した。しかし、付着した少数の細胞は、増殖を持続した。大半の細胞は、7日目に、活発に分裂する細胞に特徴的な形状を呈示した。
図9に示す通り、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632は、KSFM中で、A83−01により引き起こされる、前立腺上皮細胞のプレーティング効率の低下を改善した。多くの前立腺上皮細胞は、A83−01およびY−27632の両方の存在下では、プレーティング後2日目において、通常の組織培養表面に付着した。細胞は、増殖を持続し、大半の細胞は、7日目に、活発に分裂する細胞に特徴的な形状を呈示した。
図10に示す通り、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632は、KSFM中で、A83−01により引き起こされる、気管支上皮細胞のプレーティング効率の低下を改善した。多くの気管支上皮細胞は、A83−01およびY−27632の両方の存在下では、プレーティング後2日目において、通常の組織培養表面に付着した。細胞は、増殖を持続し、大半の細胞は、7日目に、活発に分裂する細胞に特徴的な形状を呈示した。
図11に示す通り、コラーゲンIでコーティングされた組織培養表面の使用は、KSFM中、A83−01およびY−27632の存在下における前立腺上皮細胞のプレーティング効率を劇的に増大させた。大半の細胞は、プレーティング後1日目において、表面に効率的に付着し、迅速に増殖した。細胞を継代した5日目までに、大半の細胞は、活発に分裂する細胞に特徴的な形状を呈示した。
図12に示す通り、コラーゲンIでコーティングされた組織培養表面の使用は、KSFM中、A83−01およびY−27632の存在下における気管支上皮細胞のプレーティング効率を劇的に増大させた。大半の細胞は、プレーティング後1日目において、表面に効率的に付着し、迅速に増殖した。細胞を継代した6日目までに、大半の細胞は、活発に分裂する細胞に特徴的な形状を呈示した。
(実施例5)
ALK5阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤、および他の化合物を含む化合物の、上皮細胞の増殖に対する効果
本実施例では、前立腺上皮細胞および気管支上皮細胞の増殖を、ALK5阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)、および他の化合物を含む化合物の存在下で評価した。
前立腺上皮細胞および気管支上皮細胞は、KSFM中、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632の存在下で成長させた。図13に示す通り、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632の連続使用にもかかわらず、前立腺上皮細胞および気管支上皮細胞のいずれも、継代後期において、老化に入った。8日目または9日目までに、前立腺上皮細胞および気管支上皮細胞の後期継代物は、平坦で肥大した細胞形など、細胞老化に特徴的な形状を呈示した。したがって、単独で使用した場合、Y−27632は、前立腺上皮細胞または気管支上皮細胞の増殖を促進しなかった。
in vitroおよび/またはex vivoにおけるさらなる成長条件の効果について検討するために、前立腺上皮細胞を、KSFMまたはPrEGM中、培地単独、ALK5阻害剤であるA83−01、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632、またはこれらの両方(コラーゲンを伴うかまたは伴わない)の存在下で成長させた。図14に示す通り、前立腺上皮細胞は、PrEGMまたはKSFM中、10〜20回の集団倍加の後、老化に入った。Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632は、前立腺上皮細胞の総集団倍加をわずかに増大させたが、細胞はやはり、PD20を超えた直後に、老化に入った。A83−01もまた、総集団倍加を増大させたが、A83−01は、通常の組織培養表面上のプレーティング効率に干渉しうる(実施例4を参照されたい)ので、細胞数の増大は緩徐である。A83−01およびY−27632の両方の、KSFMへの添加は、前立腺上皮細胞の総集団倍加を、通常の組織培養槽およびコラーゲンでコーティングされた組織培養槽のいずれにおいても、はるかに迅速なペースで、著明に増大させた。したがって、ALK5阻害剤であるA83−01と、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632とを、組み合わせて使用したところ、前立腺上皮細胞の総集団倍加は、著明に増大した。
上記の実験と同様に、気管支上皮細胞を、KSFM中、培地単独、ALK5阻害剤であるA83−01、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632、またはこれらの両方(コラーゲンを伴うかまたは伴わない)の存在下で成長させた。図15に示す通り、気管支上皮細胞は、KSFM中、11回の集団倍加の後、老化に入った。Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632は、気管支上皮細胞の総集団倍加をわずかに増大させたが、細胞はやはり、PD13を超えた直後に、老化に入った。A83−01もまた、総集団倍加を増大させたが、A83−01は、通常の組織培養表面上のプレーティング効率に干渉しうる(実施例4を参照されたい)ので、細胞数の増大は緩徐である。A83−01およびY−27632の両方の、KSFMへの添加は、気管支上皮細胞の総集団倍加を、通常の組織培養表面およびコラーゲンでコーティングされた組織培養表面のいずれにおいても、はるかに迅速なペースで、著明に増大させたが、これらの後者は、なお迅速なペースを示した。したがって、ALK5阻害剤であるA83−01と、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632とを、組み合わせて使用したところ、気管支上皮細胞の総集団倍加は、著明に増大した。
別の実験では、継代後期の前立腺上皮細胞を、多様な濃度(すなわち、5μM:黒色バー;1μM:網目バー;および0.2μM:白色バー)で試験した、図16に指し示す個々の化合物を加えたKSFM中で培養した。化合物を添加しない対照実験では、5日後に、最小限の細胞数の増大が見られた。Y−27632、SR 3677、GSK 429286、およびチアゾビビンなどの、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)は、総細胞数のわずかな増大をもたらす。これに対し、A83−01、SB 431542、GW 788388、およびRepSoxなどのALK5阻害剤は、5日後に、総細胞数の顕著な増大を結果としてもたらした。PAK1阻害剤であるIPA−3も、ミオシンII阻害剤(すなわち、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)であるブレビスタチンも、細胞増殖の増大を結果としてもたらさず、IPA−3は、被験最高濃度(5μM)で、ほぼ完全な細胞死を引き起こした。したがって、単独で使用した場合、ALK5阻害剤は、KSFM中の継代後期における前立腺上皮細胞の増殖を著明に増大させ、単独で使用した場合、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)は、増殖をわずかに増大させ、単独で使用した場合、PAK1阻害剤またはミオシンII阻害剤(すなわち、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)は、増殖を増大させなかった。
さらなる実験では、継代後期の前立腺上皮細胞を、多様な濃度(5μM:黒色バー;1μM:網目バー;および0.2μM:白色バー)で試験した、図17に指し示す個々の化合物を加えたKSFM、またはA83−01を補充したKSFM中で培養した。KSFMに阻害剤を添加しない対照実験では、5日後に、最小限の細胞数の増大が見られた。A83−01は、継代後期における前立腺上皮細胞の増殖を、著明に増大させたが、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632は、細胞の増殖のわずかな増大をもたらす。A83−01およびY−27632の両方を使用したところ、これらは、前立腺上皮細胞の増殖を相乗的に増大させた。このような相乗効果はまた、SR 3677、GSK 429286、およびチアゾビビンなど、他のRhoキナーゼ阻害剤についても観察された。PAK1阻害剤であるIPA−3、およびミオシンII阻害剤(すなわち、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)であるブレビスタチンもまた、KSFM中で、A83−01と一緒に使用した場合、前立腺上皮細胞の増殖を、相乗的に増大させた。これに対し、GW 788388、SB 431542、またはRepSoxなど、他のALK5阻害剤を、A83−01と一緒に使用した場合、前立腺上皮細胞の増殖のさらなる増大は、ほとんど見られなかった。したがって、細胞骨格の完全性をモジュレートする、いくつかのクラスの阻害剤は、A83−01と一緒に使用した場合、KSFM中の、継代後期における前立腺細胞の増殖を、相乗的に増大させた。上で記載した通り、これらは、Y−27632、SR 3677、GSK 429286、およびチアゾビビンなどの、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤);PAK1阻害剤であるIPA−3;ならびにミオシンII阻害剤(すなわち、非筋ミオシンII(NM II)阻害剤)であるブレビスタチンを含む。
(実施例6)
ALK5阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤、および他の化合物を含む化合物の、上皮細胞の増殖に対する効果、ならびに他の特性についてのさらなる研究
本実施例では、包皮角化細胞、前立腺上皮細胞、および気管支上皮細胞の増殖を、ALK5阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)、および他の化合物を含む化合物の存在下で評価した。
包皮角化細胞(図18)、前立腺上皮細胞(図19)、および気管支上皮細胞(図20)を、コラーゲンでコーティングされた培養槽上の、KSFM単独、または1μMのALK5阻害剤であるA83−01および5μMのRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632を補充したKSFM中で培養した。各継代における細胞の集団倍加を評価し、総集団倍加を、培養日数に対してプロットした(図18、19、および20)。KSFMでは、上皮細胞は、10〜20回だけの集団倍加の間、限定的な細胞複製を示した後、成長を停止させた。A83−01およびY−27632を伴うKSFM中では、上皮細胞は、さらに40〜60回の集団倍加の間、増殖を持続した。したがって、包皮角化細胞、前立腺上皮細胞、および気管支上皮細胞の集団倍加は、ALK5阻害剤であるA83−01、およびRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)であるY−27632を、共に使用した場合に、著明に増大したことから、A83−01およびY−27632は共に、培養物中の多様な上皮細胞の寿命を著明に延長することを示す。
さらなる調査では、上皮細胞の成長を、ベータ−アドレナリン作動性アゴニスト(すなわち、ベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニスト)の存在下で評価した。ヒト包皮角化細胞(HFK)およびヒト気管支上皮細胞(HBEC)を、濃度を増大させるイソプロテレノール(細胞質ゾルのcAMPレベルを上昇させるベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニスト)を補充した、1μMのA83−01および5μMのY−27632を加えたKSFM中で培養した。6日後に、細胞数をカウントして、対照と比べた細胞の成長を計算した。図30に示す通り、イソプロテレノールは、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中の、上皮細胞の成長をさらに増大させた。
核局在化赤色蛍光タンパク質(nRFP)を発現するレンチウイルスベクターを使用して、多様な上皮細胞(すなわち、ヒト包皮角化細胞(HFK)、前立腺上皮細胞(PrEC)、およびヒト気管支上皮細胞(HBEC))のための、安定的なトランスジェニック細胞株を確立した。このようなトランスジェニック細胞株(例えば、図24に示す)は、nRFPレポーター遺伝子を遍在的に発現させ、標準的な抗生剤選択により選択される。HFK/nRFP細胞、PrEC/nRFP細胞、およびHBEC/nRFP細胞を、図23に示す通り、A83−01およびY−27632を伴うKSFM中で、長期間培養した。
A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された多様な上皮細胞の核型を、継代早期および継代後期において評価した。具体的には、中期における染色体のスプレッディングを使用して、継代3回目(13.5回の集団倍加)および継代19回目(62.0回の集団倍加)におけるヒト包皮角化細胞(HFK);継代4回目(11.1回の集団倍加)および継代16回目(45.1回の集団倍加)におけるヒト気管支上皮細胞(HBEC);ならびに継代3回目(13.5回の集団倍加)および継代13回目(41.1回の集団倍加)における前立腺上皮細胞(PrEC)に対する核型解析を実施した。核型解析の結果を、図21に提示する。細胞は、A83−01およびY−27632の存在下の長期培養後において、肉眼的な核型異常を伴わない、46の正常な染色体を示した。図21の左下パネルは、継代早期(p3)における、HFK細胞の、代表的な中期染色体スプレッドを示し、図21の右下パネルは、継代後期(p19)における、HFK細胞の、代表的な中期染色体スプレッドを示す。
平均テロメア長を、KSFM単独、またはA83−01およびY−27632を加えたKSFM中で、数回の集団倍加にわたり培養された細胞について評価した。具体的には、定量的PCRアッセイを使用して、KSFM単独、またはA83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された包皮角化細胞内の平均テロメア長を決定し、T/S比(T:テロメア;S:単一のコピー遺伝子)として、図22に表す。A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された包皮角化細胞内のテロメアの平均長は、培養物の集団倍加が増大するにつれて、着実に減少した。
ある特定の遺伝子の発現を、KSFM単独、またはA83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された上皮細胞について、多様な継代において評価した。図27は、それらの発現レベルが、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で、下方調節または上方調節される代表的な遺伝子のリストを提供する。全RNAは、KSFM単独、またはA83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された包皮角化細胞から、異なる継代において抽出した。遺伝子発現レベルは、RT Profiler(商標)PCR Array Human Cellular Senescenceアッセイ(Qiagen、PAHS−050Z)を使用する定量的PCRにより解析した。ストレス応答および老化に関与する、いくつかの遺伝子(すなわち、AKT1、ATM、CDKN2A、GADD45A、GLB1、PLAU、SERPINE1、およびSOD2)は、細胞が、KSFM中、6回目の継代において、老化に入ると、発現の増大を示したが、これらの遺伝子の発現は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中では抑制された。同様に、接着分子の遺伝子(FN1、THBS1)および中間径フィラメントタンパク質(VIM)の遺伝子も、細胞が、KSFM中、6回目の継代において、老化に入ると、発現の増大を示したが、これらの遺伝子の発現は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中では抑制された。ある特定の遺伝子である、CDKN2B、CITED2、CREG1、ID1、MAP2K6、IGFBP3、およびIGFBP5の発現は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中、とりわけ、継代後期において、著明に上方調節された。したがって、時として細胞の老化と関連する、少数の遺伝子(CDKN2B、CITED2、CREG1、ID1、MAP2K6、IGFBP3、およびIGFBP5など)は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された継代後期の上皮細胞集団内で、発現の増大を示した。A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された、継代後期の正常上皮細胞内で観察される正常核型およびより短いテロメアと一緒に、これは、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で拡大された正常上皮細胞は、それらが、元になる上皮細胞集団とは異なるような特色を獲得したが、異常な細胞へは形質転換されなかったことを指し示す。
培養培地中のカルシウム含量の、細胞挙動に対する効果を、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された上皮細胞について評価した。ヒト気管支上皮細胞は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM(90μMのCaClを伴う)中で成長させた。これらの細胞は、培養槽全体に分散し(図28、左パネル)、それらが互いと近接する場合であってもなお、細胞間接続を形成する細胞は、ほとんど見られなかった。A83−01およびY−27632を加えたKSFMへの、高濃度(1mM)のCaClの添加は、気管支上皮細胞を、緊密なクラスターへと凝集させた(図28、右パネル)。パッチの中心部の細胞は、堆積する傾向があり、個々の細胞の間の境界部は一般に、識別不能であった。ある特定の場合には、クラスター間の異常な伸長部が形成された。
さらなる調査では、培養培地中のカルシウム含量の、細胞間ジャンクションに対する効果を、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で培養された気管支上皮細胞について評価した。細胞間ジャンクションを、経上皮電気抵抗(TEER)により測定される、傍細胞イオン流に従い評価した。図29(上パネル)に示す通り、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中に、高濃度(1mM)のCaClの存在下で、TEERを増大させることにより示される通り、気管支上皮細胞は、傍細胞イオン流を最小化させる、緊密な細胞間ジャンクションを確立した。逆に、気管支上皮細胞は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中に、低濃度(90μM)のCaCl下では、緊密な細胞間ジャンクションを確立できなかった。気管支上皮細胞を、多孔性膜による支持体(TRANSWELL、Corning、354474)上にプレーティングし、膜を培養培地で覆い7日間維持した(液面下期;図29の上パネル内のグレーのボックス)。8日目に、培地を、膜の頂端側から除去し、細胞を、空気へと曝露して、さらなる分化を誘導した。さらに、図29(下パネル)に示す通り、気管支上皮細胞は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中に、高濃度(1mM)のCaCl存在下で、経時的に経膜電気抵抗(TEER)の増大を確立した。気管支上皮細胞を、多孔性膜による支持体(TRANSWELL、Corning、354474)上にプレーティングし、24日間維持したところ、膜は、培養持続期間、培養培地で覆われた。経上皮電気抵抗(TEER)は、培養期間を通して、高レベルにとどまった。図29(下パネル)内の各トレースは、1つの多孔性膜を隔てたTEERの測定値を示す。
(実施例7)
上皮細胞を増殖させるための、規定された培地組成物の同定
ウシ脳下垂体抽出物は、KSFM中および多くの無血清細胞培養培地中で、マイトジェン性補充物質として使用する。そのマイトジェン活性に加えて、BPEは、様々な、未規定のタンパク質、脂質、およびホルモンを含有する。上皮細胞の増殖が可能な、1つまたは複数の、規定された培地組成物を同定するために、さらなる培養培地組成物について試験した。具体的には、上皮細胞を、ALK5阻害剤およびRhoキナーゼ阻害剤(すなわち、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤)を含有する、様々な規定された培地組成物中で増殖させ、これらの細胞集団の成長について評価した。規定された培地組成物は、M(MCDB−153(Modified)Medium)(Biological Industries;型番01−059−1;この製剤は、ワールドワイドウェブアドレス:bioind.com/page_16682、および下の表2Bにおいて見出すことができる)+上皮成長因子(EGF)+酸性線維芽細胞成長因子(aFGF)+A83−01+Y−27632);脂肪酸非含有ウシ血清アルブミン(BSA;Sigma、A8806);イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA;Sigma、A9731);脂質ミックス(Chemically Defined Lipid Concentrate;Gibco、11905−031);およびALBUMAX I Lipid−Rich BSA(Gibco、11020−039)から選択される1つまたは複数の構成成分を含んだ。MCDB−153(Sigma Aldrich、M7403)、およびModified MCDB−153(Biological Industries;型番01−059−1)中のある特定の構成成分、ならびにそれらの濃度を、下の表2Aおよび2Bに提示する。脂質ミックスは、エチルアルコールおよび下の表3に列挙される構成成分を含む。ALBUMAXは、BSA、ならびにBSA 1g当たり約0.5〜2.2mgの間ずつの、以下の脂肪酸:アルファ−リノレン酸、リノール酸、オレイン酸、ステアリン酸、およびパルミチン酸を含む。
HFK細胞およびHBEC細胞は、M;M+ALBUMAX(1000μg/mL、500μg/mL、250μg/mL、125μg/mL、62.5μg/mL、31.3μg/mL、および15.6μg/mLで);M+BSA+脂質ミックス(1:50の希釈率、1:100の希釈率、1:200の希釈率、1:400の希釈率、1:800の希釈率、1:1600の希釈率、および1:3200の希釈率で);またはM+rHA+脂質ミックス(1:50の希釈率、1:100の希釈率、1:200の希釈率、1:400の希釈率、1:800の希釈率、1:1600の希釈率、および1:3200の希釈率で)中で成長させた。細胞集団の成長を評価し、結果を、細胞数の増大倍数として、HFK細胞については図25に、HBEC細胞については図26に提示する。結果は、アルブミンおよび脂質混合物を使用して、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)の補充を必要とせずに、上皮細胞の増殖を支援しうることを示す。
(実施例8)
上皮細胞の遺伝子発現プロファイル
本実施例では、遺伝子発現プロファイルを、多様な無血清培地条件下で成長させた上皮細胞について記載する。
全RNAは、継代2および6回目におけるKSFM、または継代2、13、および23回目において、A83−01(1μM)およびY−27632(5μM)を加えたKSFM中で培養されたヒト包皮角化細胞;ならびに継代2および8回目において、A83−01(1μM)およびY−27632(5μM)を加えたKSFM中で培養された気道上皮細胞から抽出した。気道上皮細胞のための細胞培養培地はまた、イソプロテレノール(3μM)も含んだ。遺伝子発現レベルは、カスタマイズしたRT Profiler(商標)PCR Array(Qiagen)を使用する定量的RT−PCRにより解析した。ヒト小腸組織またはヒト肺組織に由来する全RNA(Clontech)は、対照として含めた。アクチンBの遺伝子発現レベルと比べた遺伝子発現レベルは、2(CtactinB−Ctgene)[式中、CtactinBまたはCtgeneは、定量的PCR反応の蛍光シグナルが、規定された閾値を超えるのに要求される周期の数である]を使用して計算した。CtactinBは一般に、約18であった。Ctgeneが35より高い場合、遺伝子の発現レベルは、検出不能(ND)と考えられた。Ctgeneが、35未満かつ30より大きいまたはこれに等しい場合、遺伝子の発現レベルは、低いと考えられた。Ctgeneが、29未満かつ22より大きいまたはこれに等しい場合、遺伝子の発現レベルは、中等または中程度と考えられた。Ctgeneが、22未満であった場合、遺伝子の発現レベルは、高いと考えられた。
下の表4に示す通り、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で成長させた上皮細胞は、高レベルの、基底上皮細胞(ITGA6、ITGB4、KRT14、KRT15、KRT5、およびTP63)内で典型的に発現する遺伝子を発現させた。これらの細胞はまた、LIN28A、NANOG、POU5F1/OCT4、およびSOX2など、ある特定の多能性幹細胞マーカーの発現も欠き、中程度レベルのKLF4を発現させた。細胞はまた、CFTR、FOXJ1、IVL、KRT1、KRT10、KRT20、LOR、MUC1、MUC5AC、SCGB1A1、SFTPB、およびSFTPDを含む、最終分化上皮細胞内で典型的に発現する遺伝子も発現させないか、または非常に低レベルのこれらを発現させた。CD34、HNF1A、HNF4A、IHH、KIT、LGR5、PDX1、およびPROM1/CD133を含む、胃上皮細胞、腸上皮細胞、または膵上皮細胞内で高度に発現する遺伝子のいずれも、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中で成長させた細胞内で検出されなかった。
(実施例9)
培養物中の上皮細胞の特徴付け
本実施例では、ある特定の特徴を、多様な、フィーダーフリーで無血清の培地条件下で成長させた上皮細胞について記載する。
気管支上皮細胞の、ブロンコスフェアへの分化
1μMのA83−01および5μMのY−27632を補充したKSFM(KSFM+A+Y)中で培養された、継代2回目のヒト気管支上皮細胞を、KSFM+A+Y条件から取り出し、Matrigel(登録商標)中に、単一細胞として包埋し、Clonetics(商標)B−ALI(商標)air−liquid interface medium(高カルシウムの分化培地、Lonza)中で、14日間培養した。図31は、ブロンコスフェアへと分化した気管支上皮細胞を示す。図31の上パネルは、低倍率(4X)で見た細胞を示し、図31の下パネルは、高倍率(20X)で見た細胞を示す。目視可能な管腔を伴う、大型のブロンコスフェアを、図31の下パネルに示す。
高カルシウム濃度への曝露後における、上皮細胞の特徴付け
角化細胞および気管支上皮細胞培養物中では、高濃度のCaClの存在下において、ドーム様構造が形成された。具体的には、1μMのA83−01および5μMのY−27632を補充したKSFM(KSFM+A+Y)中、低CaCl(90μM)で培養された、継代後期のヒト気管支上皮細胞(HBEC)および継代後期のヒト包皮角化細胞(HFK)を、6ウェルプレート内で、コンフルエンスに到達させた。細胞を、KSFM+A+Y条件下にとどめ、CaCl濃度を、1.5mMへと上昇させて、上皮細胞の分化を誘導した。7〜10日後に、多くのドーム様構造が形成されたが、これらを、図32A〜図32Dに示す。
高濃度のCaClへの曝露の後で、タイトジャンクションの形成が、角化細胞の間で観察された。具体的には、1μMのA83−01および5μMのY−27632を補充したKSFM(KSFM+A+Y)中、低CaCl(90μM)で培養された、継代後期のヒト包皮角化細胞(HFK)を、コンフルエンスに到達させた。細胞を、KSFM+A+Y条件下にとどめ、CaCl濃度を、1.5mMへと上昇させて、分化を誘導した。Alexa Fluor(登録商標)488(ThermoFisher、339188)へとコンジュゲートさせたモノクローナル抗体を使用する、タイトジャンクションタンパク質であるZO−1についての免疫蛍光染色により、細胞間タイトジャンクションの存在が明らかにされたが、これを、図33に示す。
角化細胞は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中、高濃度(1.5mM)のCaClの存在下における、気液界面分化で、経時的に、経膜電気抵抗(TEER)の増大を確立した。具体的には、1μMのA83−01および5μMのY−27632を補充したKSFM(KSFM+A+Y)中、低CaCl(90μM)であらかじめ培養されたヒト包皮角化細胞(HFK)を、多孔性膜による支持体(TRANSWELL、Corning、354474)上にプレーティングし、14日間維持した。1日目(液面下期;図34内のグレーのボックス)は、細胞を、培養培地(KSFM+A+Yおよび1.5mMのCaCl)で覆い、残りの日数は、空気へと曝露した。図34に示す通り、経上皮電気抵抗(TEER)は、培養期間を通して、非常に高レベルに達した。
角化細胞は、A83−01およびY−27632を加えたKSFM中、高濃度(1.5mM)のCaClの存在下における、気液界面分化で、経時的に、表皮様構造を形成した。具体的には、1μMのA83−01および5μMのY−27632を補充したKSFM(KSFM+A+Y)中、低CaCl(90μM)であらかじめ培養されたヒト包皮角化細胞(HFK)を、多孔性膜による支持体(TRANSWELL、Corning、354474)上にプレーティングし、14日間維持した。1日目は、細胞を、培養培地(KSFM+A+Yおよび1.5mMのCaCl)で覆い、残りの日数は、空気へと曝露した。実験の終了時(すなわち、14日目)に、培養物を、4%のパラホルムアルデヒド中で固定し、パラフィン内に包埋し、その構造を明らかにするように、ヘマトキシリンおよびエオシン染色(H&E)のために切片化した。図35に示す通り、細胞は、層が、角質層、顆粒層、有棘層、および基底層に相似する、多層構造へと分化していた。
上皮細胞培養物のさらなる特徴付け
角化細胞の単一細胞によるクローニングおよび拡大について検討した。具体的には、継代後期における単一のヒト包皮角化細胞(HFK)(1μMのA83−01、5μMのY−27632、および3μMのイソプロテレノールを加えたKSFM中であらかじめ培養された)を、コラーゲンIでコーティングされた384ウェルプレートへとプレーティングし、1μMのA83−01、5μMのY−27632、および3μMのイソプロテレノールを加えたKSFM中で培養した。10日間にわたり、細胞は、1000個を超える細胞へと分裂し、図36に示す通り、コロニーを形成した。
単一細胞に由来する角化細胞の後代について、細胞形状の異質性を観察した。具体的には、上で記載し、図36に示した、単一細胞由来のコロニーを、T−25フラスコ内、1μMのA83−01、5μMのY−27632、および3μMのイソプロテレノールを加えたKSFM中で、さらに拡大した。細胞形状(例えば、細胞サイズ)の異質性が観察されたが、これを、図37に示す。有糸分裂細胞は、特徴的な丸い形状、明るいハローおよび暗い中心部の位相バンド(凝縮した染色体を指し示す)により同定した。
単一細胞によるコロニー形成効率を、A83−01、Y−27632、およびイソプロテレノールを加えたKSFM中で培養された、ある特定の上皮細胞型について検討した。具体的には、1μMのA83−01、5μMのY−27632、および3μMのイソプロテレノールを加えたKSFM中であらかじめ培養された、継代後期のヒト包皮角化細胞(HFK)およびヒト気管支上皮細胞(HBEC)を、コラーゲンでコーティングされた384ウェルプレートへと、ウェル1つ当たりの細胞1個で播種し、1μMのA83−01、5μMのY−27632、および3μMのイソプロテレノールを加えたKSFM中で、10日間成長させた。10日目に、各ウェル内の細胞の数を決定した。20個未満の細胞を有する、21〜100個の細胞を有する、101〜500個の細胞を有する、または500個を超える細胞を有するウェル(すなわち、コロニー)の数を集計およびプロットし、結果を、図38に提示する。
異なる培地条件下で培養された上皮細胞の拡大
異なる培養培地中の拡大に対する、それらの潜在的可能性について査定するため、異なる組織に由来する上皮細胞を培養した。細胞は、ThermoFisher/Gibco(HFKnおよびHEKa)、またはLonza(HMEC、PrEC、HBEC、SAEC、およびDHBE−CF)から得た。拡大倍数は、式F=2[式中、F=n回の集団倍加後における、拡大の倍数]を使用して計算し、結果を、下の表5に提示する。
(実施例10)
アルブミンの存在下で培養した上皮細胞
本実施例では、上皮細胞の拡大を、アルブミン、ならびにALK5阻害剤、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、非筋ミオシンII阻害剤、および他の化合物の1つまたは複数の存在下で評価した。
角化細胞および気道上皮細胞を、コラーゲンでコーティングされた培養槽上の、1μMのA83−01、5μMのY−27632、3μMのイソプロテレノール、および0.5ng/mLの表皮成長因子(EGF)を補充したKSFM中で培養した。異なる濃度の組換えヒト血清アルブミン(rHA;イネにおいて発現させたものであり、配列番号1または配列番号2のアミノ酸配列を有する)またはウシ脳下垂体抽出物(BPE)を、それらの成長促進効果について試験した。結果を、図39A〜図39Dに提示するが、これらは、上皮細胞の培養を支援するのに、組換えヒト血清アルブミン(rHA)を、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)の代わりに使用しうることを示す。
別の実験では、角化細胞および気道上皮細胞を、多様な条件下で、5回を超える連続継代の間培養し、細胞培養物の集団倍加を計算した。条件は、1)A+Y(BPE):1μMのA83−01、5μMのY−27632、3μMのイソプロテレノール、0.5ng/mLのEGF、および30μg/mLのBPEを補充したKSFM;2)A+Y(rHA):1μMのA83−01、5μMのY−27632、3μMのイソプロテレノール、0.5ng/mLのEGF、および100μg/mLのrHA(イネにおいて発現させた)を補充したKSFM;ならびに3)A+B(rHA):1μMのA83−01、2μMのブレビスタチン、3μMのイソプロテレノール、0.5ng/mLのEGF、および100μg/mLのrHA(イネにおいて発現させた)を補充したKSFMを含んだ。結果を、図40および図41に提示するが、これらは、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、上皮細胞の拡大の延長を、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)と同様のレベルまで支援することを示す。
別の実験では、角化細胞を、多様な組合せの構成成分を補充したKSFM中で培養した。構成成分は、0.5ng/mLで使用される、表皮成長因子(EGF);30μg/mLで使用される、ウシ脳下垂体抽出物(BPE);100μg/mLで使用される、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA);3μMで使用される、イソプロテレノール(ISO);1μMで使用される、ALK5阻害剤(A83−01);5μMで使用される、ROCK阻害剤(Y−27632);2μMで使用される、ミオシンII ATPアーゼ阻害剤(ブレビスタチン);100nMで使用される、レチノイン酸受容体(RAR)に対するアンタゴニストであるBMS−453を含んだ。結果を、図42に提示するが、これらは、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、ALK5阻害剤であるA83−01、EGF、およびイソプロテレノールの存在下で、上皮細胞の拡大の延長を、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)と同様のレベルまで支援することを示す。さらに、この効果は、ROCK阻害剤(Y−27632)またはミオシンII ATPアーゼ阻害剤(ブレビスタチン)に依存しなかった。また、レチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストであるBMS−453が、A83−01、EGF、およびイソプロテレノール中、組換えヒト血清アルブミン(rHA)の存在下で培養された角化細胞の増殖をさらに増大させたことも観察された。
別の実験では、角化細胞を、EGF(0.5ng/mL)、イソプロテレノール(3μM)、A83−01(1μM)、および組換えヒト血清アルブミン(イネにおいて発現させた;100μg/mL)を補充したKSFM中、用量を増大させるROCK阻害剤(Y−27632)またはミオシンII ATPアーゼ阻害剤(ブレビスタチン)の存在下で培養した。結果を、図43および図44に提示する。これらの条件下では、Y−27632またはブレビスタチンの存在下で、細胞の成長速度の有意な増大は観察されなかった。
別の実験では、角化細胞を、EGF(0.5ng/mL)、イソプロテレノール(3μM)、A83−01(1μM)、および組換えヒト血清アルブミン(イネにおいて発現させた;100μg/mL)を補充したKSFM中、用量を増大させる(10nM〜2μMの間で)、レチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストであるBMS−453、またはレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストであるBMS−195614の存在下で培養した。結果を、図45および図46に提示する。いずれのアンタゴニストも、マイクロモル未満の用量で、細胞の成長速度をさらに増強することが可能であった。
別の実験では、新生包皮角化細胞、健常ドナーに由来する気管支上皮細胞、および嚢胞性線維症ドナーに由来する気管支上皮細胞の各々を、1μMのA83−01、0.5ng/mlのEGF、3μMのイソプロテレノール、100μg/mLのrHA、および50nMのBMS−453を補充したKSFM中で培養および継代した。細胞培養物の集団倍加を計算した。結果を、図47、図48、および図49に提示するが、これらは、組換えヒト血清アルブミン(rHA)が、上皮細胞の拡大の延長を支援することを示す。
(実施例11)
実施形態の例
下に明示する例は、ある特定の実施形態を例示するものであり、本技術を限定するものではない。
A1.ex vivoで分化上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、分化上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、分化上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと
を含む方法。
A1.1 ex vivoで前静止上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、前静止上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、前静止上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと
を含む方法。
A1.2 ex vivoで分化系列決定上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、分化系列決定上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、分化系列決定上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと
を含む方法。
A2.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)フィーダー細胞フリーの条件下で、上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと;
c)(a)で培養中に、上皮細胞内のp21活性化キナーゼ(PAK)の活性を阻害するステップと
を含む方法。
A2.1 上皮細胞が、分化上皮細胞を含む、実施形態A2による方法。
A2.2 上皮細胞が、前静止上皮細胞を含む、実施形態A2による方法。
A2.3 上皮細胞が、分化系列決定上皮細胞を含む、実施形態A2による方法。
A3.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと;
c)(a)で培養中に、上皮細胞内のミオシンIIの活性を阻害するステップと
を含む方法。
A3.1 上皮細胞が、分化上皮細胞を含む、実施形態A3による方法。
A3.2 上皮細胞が、前静止上皮細胞を含む、実施形態A3による方法。
A3.3 上皮細胞が、分化系列決定上皮細胞を含む、実施形態A3による方法。
A3.4 ミオシンIIが、非筋ミオシンII(NM II)である、実施形態A3〜A3.3のいずれか1つによる方法。
A4.(a)で培養するステップを、血清含有培地の存在下で実施する、実施形態A2〜A3.4のいずれか1つによる方法。
A4.1 (a)で培養するステップを、無血清培地の存在下で実施する、実施形態A2〜A3.4のいずれか1つによる方法。
A5.ex vivoで分化上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)フィーダー細胞フリーの条件下で、分化上皮細胞を培養するステップと;
b)分化上皮細胞内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させるステップと;
c)分化上皮細胞内の細胞骨格構造をモジュレートするステップと
を含む方法。
A5.1 ex vivoで前静止上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)フィーダー細胞フリーの条件下で、前静止上皮細胞を培養するステップと;
b)前静止上皮細胞内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させるステップと;
c)前静止上皮細胞内の細胞骨格構造をモジュレートするステップと
を含む方法。
A5.2 ex vivoで分化系列決定上皮細胞を増殖させるための方法であって、
a)フィーダー細胞フリーの条件下で、分化系列決定上皮細胞を培養するステップと;
b)分化系列決定上皮細胞内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させるステップと;
c)分化系列決定上皮細胞内の細胞骨格構造をモジュレートするステップと
を含む方法。
A5.3 (b)で、TGF−ベータシグナル伝達を阻害する、実施形態A5、A5.1、またはA5.2による方法。
A5.4 (a)と(b)とを、同時に実施するか;または(a)と、(b)と、(c)とを、同時に実施する、実施形態A1〜A5.3のいずれか1つによる方法。
A5.5 (a)の前に、上皮細胞を凍結および融解させる、実施形態A1〜A5.4のいずれか1つによる方法。
A6.(b)で、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体の活性を阻害する、実施形態A1〜A5.5のいずれか1つによる方法。
A7.(b)で、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−リガンド間相互作用を阻害する、実施形態A6による方法。
A8.1つまたは複数のTGF−ベータ受容体が、I型TGF−ベータ受容体を含む、実施形態A6またはA7による方法。
A9.I型TGF−ベータ受容体が、ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、ALK7、およびALK8から選択される、実施形態A8による方法。
A10.1つまたは複数のTGF−ベータ受容体が、ALK5を含む、実施形態A8による方法。
A11.TGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップが、1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤の使用を含む、実施形態A1〜A10のいずれか1つによる方法。
A12.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つもしくは複数のTGF−ベータ受容体、または1つもしくは複数のTGF−ベータリガンド、あるいはこれらの両方に結合する、実施形態A11による方法。
A13.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−リガンド間相互作用を破壊する、実施形態A11またはA12による方法。
A14.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、組換えタンパク質を含まない、実施形態A11、A12、またはA13による方法。
A15.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、Noggin、DAN、Cerberus、またはGremlinを含まない、実施形態A11〜A14のいずれか1つによる方法。
A16.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、実施形態A11〜A15のいずれか1つによる方法。
A17.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、実施形態A16による方法。
A18.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、実施形態A17による方法。
A19.1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む、実施形態A16〜A18のいずれか1つによる方法。
A20.1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、実施形態A16〜A19のいずれか1つによる方法。
A21.1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01を含む、実施形態A20による方法。
A22.1つまたは複数のALK5阻害剤が、ALK5、または1つもしくは複数のALK5リガンド、あるいはこれらの両方に結合する、実施形態A16〜A21のいずれか1つによる方法。
A23.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のALK5−リガンド間相互作用を破壊する、実施形態A16〜A22のいずれか1つによる方法。
A24.上皮細胞内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させるステップを含む、実施形態A1〜A23のいずれか1つによる方法。
A24.1 上皮細胞内の細胞骨格構造をモジュレートするステップを含む、実施形態A1〜A24のいずれか1つによる方法。
A24.2 a)上皮細胞内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させるステップと;
b)上皮細胞内の細胞骨格構造をモジュレートするステップと
を含む、実施形態A1〜A24.1のいずれか1つによる方法。
A25.(a)で培養中に、上皮細胞内のRhoキナーゼ、および/またはRho関連タンパク質キナーゼの活性を阻害するステップをさらに含む、実施形態A1〜A24.2のいずれか1つによる方法。
A26.Rhoキナーゼおよび/またはRho関連タンパク質キナーゼが、Rhoキナーゼ1(ROCK 1)およびRhoキナーゼ2(ROCK 2)から選択される、実施形態A25による方法。
A27.Rhoキナーゼおよび/またはRho関連タンパク質キナーゼの活性を阻害するステップが、1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤の使用を含む、実施形態A25またはA26による方法。
A28.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つもしくは複数の低分子Rhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、実施形態A27による方法。
A29.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、実施形態A28による方法。
A30.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632を含む、実施形態A29による方法。
A30.1 (a)で培養中に、上皮細胞内のRhoキナーゼ、および/またはRho関連タンパク質キナーゼの活性を阻害するステップを含まない、実施形態A1〜A24のいずれか1つによる方法。
A31.(a)で培養中に、上皮細胞内のp21活性化キナーゼ(PAK)の活性を阻害するステップをさらに含む、実施形態A1〜A30.1のいずれか1つによる方法。
A32.PAKが、PAK1、PAK2、PAK3、およびPAK4から選択される、実施形態A31による方法。
A33.PAKが、PAK1である、実施形態A32による方法。
A34.PAK1の活性を阻害するステップが、1つまたは複数のPAK1阻害剤の使用を含む、実施形態A33による方法。
A35.1つまたは複数のPAK1阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、実施形態A34による方法。
A36.1つまたは複数のPAK1阻害剤が、IPA3を含む、実施形態A35による方法。
A37.(a)で培養中に、上皮細胞内のミオシンIIの活性を阻害するステップをさらに含む、実施形態A1〜A36のいずれか1つによる方法。
A37.1 ミオシンIIが、非筋ミオシンII(NM II)である、実施形態A37による方法。
A37.2 ミオシンIIの活性を阻害するステップが、1つまたは複数のミオシンII阻害剤の使用を含む、実施形態A37またはA37.1による方法。
A37.3 1つまたは複数のミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の低分子ミオシンII阻害剤を含む、実施形態A37.2による方法。
A37.4.1つまたは複数のミオシンII阻害剤が、ブレビスタチンを含む、実施形態A37.2またはA37.3による方法。
A38.(a)で培養中に、上皮細胞内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させるステップをさらに含む、実施形態A1〜A37.4のいずれか1つによる方法。
A39.細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させるステップが、1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性アゴニスト、および/または1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストの使用を含む、実施形態A38による方法。
A39.1 1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性アゴニスト、および/または1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、実施形態A39による方法。
A40.上皮細胞が(a)の前に対象から得られる、実施形態A1〜A39.1のいずれか1つによる方法。
A40.1 対象が、哺乳動物である、実施形態A40による方法。
A40.2 対象が、ヒトである、実施形態A40による方法。
A40.3 上皮細胞が、対象の組織に由来する、実施形態A40〜A40.2のいずれか1つによる方法。
A40.4 上皮細胞が、対象の分化組織に由来する、実施形態A40.3による方法。
A40.5 上皮細胞が、対象の循環細胞に由来する、実施形態A40〜A40.2のいずれか1つによる方法。
A41.上皮細胞が、対象に由来する初代細胞を含む、実施形態A40〜A40.5のいずれか1つによる方法。
A42.上皮細胞が、対象に由来する初代細胞を含まない、実施形態A40〜A40.5のいずれか1つによる方法。
A43.上皮細胞が、対象に由来する腫瘍細胞を含む、実施形態A40〜A42のいずれか1つによる方法。
A44.対象に由来する上皮細胞が、扁平細胞、円柱細胞、腺腫様細胞、および移行上皮細胞から選択される、実施形態A41〜A43のいずれか1つによる方法。
A44.1 対象に由来する上皮細胞が、扁平細胞、円柱細胞、腺腫様細胞、および移行上皮細胞の1つまたは複数を含む、実施形態A41〜A43のいずれか1つによる方法。
A45.対象に由来する上皮細胞が、角化上皮細胞を含む、実施形態A41〜A44.1のいずれか1つによる方法。
A45.1 角化上皮細胞が、皮膚角化細胞、眼上皮細胞、角膜上皮細胞、口腔粘膜上皮細胞、食道上皮細胞、および子宮頸部上皮細胞から選択される、実施形態A45による方法。
A46.対象に由来する上皮細胞が、非角化上皮細胞を含む、実施形態A41〜A44のいずれか1つによる方法。
A47.非角化上皮細胞が、腺上皮細胞を含む、実施形態A46による方法。
A48.非角化上皮細胞が、前立腺細胞、乳腺細胞、肝細胞、肝上皮細胞、胆管上皮細胞、胆嚢細胞、膵島細胞、膵ベータ細胞、膵管上皮細胞、肺上皮細胞、気道上皮細胞、鼻腔上皮細胞、腎細胞、膀胱細胞、尿道上皮細胞、胃部上皮細胞、大腸上皮細胞、小腸上皮細胞、精巣上皮細胞、卵巣上皮細胞、卵管上皮細胞、甲状腺細胞、副甲状腺細胞、副腎細胞、胸腺細胞、脳下垂体細胞、腺細胞、羊膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、汗腺上皮細胞、脂腺上皮細胞、および毛包細胞から選択される、実施形態A46またはA47による方法。
A48.1 上皮細胞が、基底上皮細胞を含む、実施形態A1〜A47のいずれか1つによる方法。
A48.2 上皮細胞が、腸上皮細胞ではない、実施形態A1〜A47のいずれか1つによる方法。
A49.(a)で培養するステップを、無血清培地の存在下で実施する、実施形態A1〜A48.2のいずれか1つによる方法。
A49.1 無血清培地が、規定された無血清培地である、実施形態A49による方法。
A49.2 無血清培地が、ゼノフリー無血清培地である、実施形態A49による方法。
A49.3 無血清培地が、規定されたゼノフリー無血清培地である、実施形態A49による方法。
A50.無血清培地が、カルシウムを含む、実施形態A49〜A49.3のいずれか1つによる方法。
A51.無血清培地が、1mMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態A50による方法。
A52.無血清培地が、500μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態A50による方法。
A53.無血清培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態A50による方法。
A53.1 無血清培地が、約90μMの濃度でカルシウムを含む、実施形態A53による方法。
A54.無血清培地が、20μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態A50による方法。
A54.1 無血清培地が、緩衝液と、無機酸、塩、アルカリ性のケイ酸塩、アミノ酸、ビタミン、プリン、ピリミジン、ポリアミン、アルファ−ケト酸、有機硫黄化合物、およびグルコースから選択される1つまたは複数の構成成分とを含む、実施形態A49〜A54のいずれか1つによる方法。
A54.2 1つまたは複数の塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、酢酸ナトリウム、およびリン酸ナトリウムから選択される、実施形態A54.1による方法。
A54.3 1つまたは複数のアミノ酸が、アルギニンおよびグルタミンから選択される、実施形態A54.1またはA54.2による方法。
A54.4 緩衝液が、HEPES緩衝液である、実施形態A54.1〜A54.3のいずれか1つによる方法。
A54.5 無血清培地が、アルブミンを含む、実施形態A49〜A54.4のいずれか1つによる方法。
A54.6 アルブミンが、ウシ血清アルブミンおよび組換えヒト血清アルブミンから選択される、実施形態A54.5による方法。
A54.7 無血清培地が、1つまたは複数の脂質を含む、実施形態A49〜A54.6のいずれか1つによる方法。
A54.8 1つまたは複数の脂質が、アラキドン酸、コレステロール、DL−アルファ−トコフェロール酢酸エステル、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、プルロニックF−68、ステアリン酸、およびポリソルベート80から選択される、実施形態A54.7による方法。
A54.9 1つまたは複数の脂質が、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸、パルミチン酸、およびステアリン酸から選択される、実施形態A54.8による方法。
A55.1つまたは複数のマイトジェン性成長因子の使用を含む、実施形態A1〜A54.9のいずれか1つによる方法。
A56.1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、EGFを含む、実施形態A55による方法。
A56.1 1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、FGFを含む、実施形態A55による方法。
A56.2 1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、EGFおよびFGFを含む、実施形態A55による方法。
A56.3 FGFが、酸性FGFを含む、実施形態A56.1またはA56.2による方法。
A57.マイトジェン性成長因子の使用を含まない、実施形態A1〜A54.9のいずれか1つによる方法。
A58.1つまたは複数のマイトジェン性補充物質の使用を含む、実施形態A1〜A57のいずれか1つによる方法。
A59.1つまたは複数のマイトジェン性補充物質が、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)を含む、実施形態A58による方法。
A59.1 マイトジェン性補充物質の使用を含まない、実施形態A1〜A57のいずれか1つによる方法。
A60.Wntアゴニストまたはベータ−カテニンアゴニストの使用を含まない、実施形態A1〜A59.1のいずれか1つによる方法。
A60.1 noggin、R−spondin、Wnt−3a、EGF、ニコチン酸アミド、FGF10、ガストリン、p38阻害剤、SB202190、DHT、notch阻害剤、ガンマセクレターゼ阻害剤、DBZおよびDAPTから選択される構成成分の1つまたは複数の使用を含まない、実施形態A1〜A60のいずれか1つによる方法。
A61.細胞外マトリックスの使用を含まない、実施形態A1〜A60.1のいずれか1つによる方法。
A62.(a)で培養するステップを、コーティングを含む容器内で実施する、実施形態A1〜A60.1のいずれか1つによる方法。
A63.コーティングが、コラーゲンを含む、実施形態A62による方法。
A64.コーティングが、基底膜マトリックスを含む、実施形態A62による方法。
A65.(a)で培養するステップが、上皮細胞を拡大することを含む、実施形態A1〜A64のいずれか1つによる方法。
A66.上皮細胞を、少なくとも約2倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A67.上皮細胞を、少なくとも約5倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A68.上皮細胞を、少なくとも約10倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A69.上皮細胞を、少なくとも約15倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.上皮細胞を、少なくとも約20倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.1 上皮細胞を、少なくとも約100倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.2 上皮細胞を、少なくとも約1,000倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.3 上皮細胞を、少なくとも約10,000倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.4 上皮細胞を、少なくとも約100,000倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.5 上皮細胞を、少なくとも約100万倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.6 上皮細胞を、少なくとも約10億倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A70.7 上皮細胞を、少なくとも約1兆倍に拡大する、実施形態A65による方法。
A71.上皮細胞を、約4日間培養する、実施形態A65〜A70.7のいずれか1つによる方法。
A72.上皮細胞を、約5日間培養する、実施形態A65〜A70.7のいずれか1つによる方法。
A73.上皮細胞を、連続的に増殖させる、実施形態A1〜A72のいずれか1つによる方法。
A74.上皮細胞を、少なくとも15回継代するステップを含む、実施形態A1〜A73のいずれか1つによる方法。
A75.上皮細胞を、少なくとも25回継代するステップを含む、実施形態A1〜A73のいずれか1つによる方法。
A76.上皮細胞の集団が、ある期間にわたり倍加する、実施形態A1〜A75のいずれか1つによる方法。
A77.上皮細胞集団が、少なくとも20回倍加する、実施形態A76による方法。
A78.上皮細胞集団が、少なくとも50回倍加する、実施形態A76による方法。
A78.1 上皮細胞集団が、少なくとも80回倍加する、実施形態A76による方法。
A79.上皮細胞集団が、少なくとも100回倍加する、実施形態A76による方法。
A80.上皮細胞集団が、少なくとも120回倍加する、実施形態A76による方法。
A81.上皮細胞集団が、少なくとも150回倍加する、実施形態A76による方法。
A82.上皮細胞集団が、少なくとも200回倍加する、実施形態A76による方法。
A83.ある期間が、約50日間である、実施形態A76〜A82のいずれか1つによる方法。
A84.ある期間が、約100日間である、実施形態A76〜A82のいずれか1つによる方法。
A85.ある期間が、約150日間である、実施形態A76〜A82のいずれか1つによる方法。
A86.ある期間が、約200日間である、実施形態A76〜A82のいずれか1つによる方法。
A87.(b)の間、上皮細胞が、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持する、実施形態A1〜A86のいずれか1つによる方法。
A88.(b)の間、上皮細胞が、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持しない、実施形態A1〜A86のいずれか1つによる方法。
A89.(b)の後で、上皮細胞を、TGF−ベータシグナル伝達を阻害しない細胞培養環境に置く、実施形態A1〜A88のいずれか1つによる方法。
A90.TGF−ベータシグナル伝達を阻害しない細胞培養環境に置いた後で、上皮細胞が、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する、実施形態A89による方法。
A91.上皮細胞を誘導して、複数の組織型へと分化させうる、実施形態A1〜A90のいずれか1つによる方法。
A91.1 上皮細胞が、複数の組織型へと分化する能力を獲得しない、実施形態A1〜A90のいずれか1つによる方法。
A92.上皮細胞が、オルガノイドを形成する能力を獲得しない、実施形態A1〜A91.1のいずれか1つによる方法。
A93.上皮細胞が、胚性幹細胞に由来しない、実施形態A1〜A92のいずれか1つによる方法。
A93.1 上皮細胞が、連続的に増殖する上皮幹細胞に由来しない、実施形態A1〜A93のいずれか1つによる方法。
A93.2 上皮細胞が、静止上皮細胞を含む上皮組織に由来する、実施形態A1〜A93.1のいずれか1つによる方法。
A93.3 連続的に増殖する上皮幹細胞を選択するステップを含まない、実施形態A1〜A93.2のいずれか1つによる方法。
A93.4 腸陰窩細胞を選択するステップを含まない、実施形態A1〜A93.3のいずれか1つによる方法。
A93.5 LGR5+細胞を選択するステップを含まない、実施形態A1〜A93.4のいずれか1つによる方法。
A94.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、連続的に増殖する上皮幹細胞、または連続的に増殖する上皮幹細胞に由来する細胞を含まない、実施形態A40〜A93.5のいずれか1つによる方法。
A94.1 対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、多能性幹細胞、または多能性幹細胞に由来する細胞を含まない、実施形態A40〜A94のいずれか1つによる方法。
A94.2 対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、最終分化上皮細胞を含まない、実施形態A40〜A94.1のいずれか1つによる方法。
A94.3 対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、胃上皮細胞、腸上皮細胞、および/または膵上皮細胞を含まない、実施形態A40〜A94.2のいずれか1つによる方法。
A94.4 対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、腸陰窩細胞を含まない、実施形態A40〜A94.3のいずれか1つによる方法。
A94.5 対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、LGR5+細胞を含まない、実施形態A40〜A94.4のいずれか1つによる方法。
A95.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、同種上皮細胞の集団である、実施形態A40〜A94.5のいずれか1つによる方法。
A95.1 対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、同種基底上皮細胞の集団である、実施形態A40〜A95のいずれか1つによる方法。
A95.2 対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、異種上皮細胞の集団である、実施形態A40〜A94.5のいずれか1つによる方法。
A96.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、最終分化細胞より分化が小さく、胚性幹細胞または成体幹細胞より分化が大きい、実施形態A40〜A95.2のいずれか1つによる方法。
A97.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、1つまたは複数の基底上皮細胞マーカーを発現する、実施形態A40〜A96のいずれか1つによる方法。
A98.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、ITGA6、ITGB4、KRT14、KRT15、KRT5、およびTP63の1つまたは複数を発現する、実施形態A40〜A97のいずれか1つによる方法。
A99.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、1つまたは複数の上皮幹細胞マーカーを発現しない、実施形態A40〜A98のいずれか1つによる方法。
A100.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、Lgr5を発現しない、実施形態A40〜A99のいずれか1つによる方法。
A101.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、1つまたは複数の多能性幹細胞マーカーを発現しない、実施形態A40〜A100のいずれか1つによる方法。
A102.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、LIN28A、NANOG、POU5F1/OCT4、およびSOX2の1つまたは複数を発現しない、実施形態A40〜A101のいずれか1つによる方法。
A103.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、1つまたは複数の最終分化上皮細胞マーカーを発現しない、実施形態A40〜A102のいずれか1つによる方法。
A104.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、CFTR、FOXJ1、IVL、KRT1、KRT10、KRT20、LOR、MUC1、MUC5AC、SCGB1A1、SFTPB、およびSFTPDの1つまたは複数を発現しない、実施形態A40〜A103のいずれか1つによる方法。
A105.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、1つもしくは複数の胃上皮細胞マーカー、1つもしくは複数の腸上皮細胞マーカー、および/または1つもしくは複数の膵上皮細胞マーカーを発現しない、実施形態A40〜A104のいずれか1つによる方法。
A106.対象から得られた上皮細胞、および/または培養物中の上皮細胞が、CD34、HNF1A、HNF4A、IHH、KIT、LGR5、PDX1、およびPROM1/CD133の1つまたは複数を発現しない、実施形態A40〜A105のいずれか1つによる方法。
A107.ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団を単離するステップをさらに含む、実施形態A1〜A106のいずれか1つによる方法。
A108.ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団を、細胞バンクで貯蔵するステップをさらに含む、実施形態A1〜A107のいずれか1つによる方法。
A109.実施形態A1〜A108のいずれか1つによる方法により作製される、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団。
A110.遺伝子改変細胞を作製するための、実施形態A109による、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団の使用。
A111.対象のための1つまたは複数の候補処置を同定するための、実施形態A109による、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団の使用。
A112.対象における1つまたは複数の異常な上皮細胞を同定するための、実施形態A109による、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団の使用。
A113.対象における疾患の進行または疾患の処置をモニタリングするための、実施形態A109による、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団の使用。
B1.フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、分化上皮細胞を増殖させるための無血清細胞培養培地であって、1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む無血清培地。
B1.1 フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、前静止上皮細胞を増殖させるための無血清細胞培養培地であって、1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む無血清培地。
B1.2 フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、分化系列決定上皮細胞を増殖させるための無血清細胞培養培地であって、1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む無血清培地。
B1.3 フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、分化上皮細胞を増殖させるための無血清細胞培養培地であって、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤からなる低分子阻害剤を含む無血清培地。
B1.4 フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、前静止上皮細胞を増殖させるための無血清細胞培養培地であって、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤からなる低分子阻害剤を含む無血清培地。
B1.5 フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、分化系列決定上皮細胞を増殖させるための無血清細胞培養培地であって、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤からなる低分子阻害剤を含む無血清培地。
B1.6 規定された無血清細胞培養培地である、実施形態B1〜B1.5のいずれか1つによる無血清細胞培養培地。
B1.7 ゼノフリー無血清細胞培養培地である、実施形態B1〜B1.5のいずれか1つによる無血清細胞培養培地。
B1.8 規定されたゼノフリー無血清細胞培養培地である、実施形態B1〜B1.5のいずれか1つによる無血清細胞培養培地。
B2.フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、上皮細胞を増殖させるための細胞培養培地であって、1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、ならびに1つまたは複数のPAK1阻害剤を含む培地。
B2.1 フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、上皮細胞を増殖させるための細胞培養培地であって、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびPAK1阻害剤からなる低分子阻害剤を含む培地。
B3.フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、上皮細胞を増殖させるための細胞培養培地であって、1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、ならびに1つまたは複数のミオシンII阻害剤を含む培地。
B3.1 ミオシンIIが、非筋ミオシンII(NM II)である、実施形態B3による細胞培養培地。
B3.2 フィーダー細胞フリー条件下のex vivoで、上皮細胞を増殖させるための細胞培養培地であって、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびミオシンII阻害剤からなる低分子阻害剤を含む培地。
B3.3 ミオシンIIが、非筋ミオシンII(NM II)である、実施形態B3.2による細胞培養培地。
B4.上皮細胞が、分化上皮細胞を含む、実施形態B2〜B3.3のいずれか1つによる細胞培養培地。
B4.1 上皮細胞が、前静止上皮細胞を含む、実施形態B2〜B3.3のいずれか1つによる細胞培養培地。
B4.2 上皮細胞が、分化系列決定上皮細胞を含む、実施形態B2〜B3.3のいずれか1つによる細胞培養培地。
B5.血清含有培地である、実施形態B2〜B4のいずれか1つによる細胞培養培地。
B5.1 無血清培地である、実施形態B2〜B4のいずれか1つによる細胞培養培地。
B5.2 規定された無血清培地である、実施形態B5.1による細胞培養培地。
B5.3 ゼノフリー無血清培地である、実施形態B5.1による細胞培養培地。
B5.4 規定されたゼノフリー無血清培地である、実施形態B5.1による細胞培養培地。
B6.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つもしくは複数のTGF−ベータ受容体、または1つもしくは複数のTGF−ベータリガンド、あるいはこれらの両方に結合する、実施形態B1〜B5.3のいずれか1つによる細胞培養培地。
B7.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−リガンド間相互作用を破壊する、実施形態B1〜B6のいずれか1つによる細胞培養培地。
B8.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、組換えタンパク質を含まない、実施形態B1〜B7のいずれか1つによる細胞培養培地。
B9.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、Noggin、DAN、Cerberus、またはGremlinを含まない、実施形態B1〜B8のいずれか1つによる細胞培養培地。
B10.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体阻害剤を含む、実施形態B1〜B9のいずれか1つによる細胞培養培地。
B11.1つまたは複数のTGF−ベータ受容体阻害剤が、1つまたは複数のI型TGF−ベータ受容体阻害剤を含む、実施形態B10による細胞培養培地。
B12.1つまたは複数のI型TGF−ベータ受容体阻害剤が、ALK1阻害剤、ALK2阻害剤、ALK3阻害剤、ALK4阻害剤、ALK5阻害剤、ALK6阻害剤、ALK7阻害剤、およびALK8阻害剤から選択される、実施形態B11による細胞培養培地。
B13.1つまたは複数のI型TGF−ベータ受容体阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、実施形態B12による細胞培養培地。
B14.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、実施形態B13による細胞培養培地。
B15.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、実施形態B15による細胞培養培地。
B16.1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜6アルコキシ、C1〜6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む、実施形態B14またはB15による細胞培養培地。
B17.1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、実施形態B14、B15、またはB16による細胞培養培地。
B18.1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01を含む、実施形態B17による細胞培養培地。
B19.1つまたは複数のALK5阻害剤が、ALK5、または1つもしくは複数のALK5リガンド、あるいはこれらの両方に結合する、実施形態B13〜B18のいずれか1つによる細胞培養培地。
B20.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のALK5−リガンド間相互作用を破壊する、実施形態B13〜B19のいずれか1つによる細胞培養培地。
B21.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤をさらに含む、実施形態B1〜B20のいずれか1つによる細胞培養培地。
B22.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Rhoキナーゼ1(ROCK 1)阻害剤、およびRhoキナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、実施形態B21による細胞培養培地。
B23.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つもしくは複数の低分子Rhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、実施形態B21またはB22による細胞培養培地。
B24.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、実施形態B23による細胞培養培地。
B25.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632を含む、実施形態B14による細胞培養培地。
B25.1 Rhoキナーゼ阻害剤、および/またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含まない、実施形態B1〜B20のいずれか1つによる細胞培養培地。
B26.1つまたは複数のPAK1阻害剤をさらに含む、実施形態B1〜B25.1のいずれか1つによる細胞培養培地。
B27.1つまたは複数のPAK1阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、実施形態B26による細胞培養培地。
B28.1つまたは複数のPAK1阻害剤が、IPA3を含む、実施形態B27による細胞培養培地。
B29.1つまたは複数のミオシンII阻害剤をさらに含む、実施形態B1〜B28のいずれか1つによる細胞培養培地。
B29.1 1つまたは複数のミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、実施形態B29による細胞培養培地。
B30.1つまたは複数のミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の低分子ミオシンII阻害剤を含む、実施形態B29またはB29.1による細胞培養培地。
B30.1 1つまたは複数のミオシンII阻害剤が、ブレビスタチンを含む、実施形態B30による細胞培養培地。
B31.1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性アゴニスト、および/または1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストをさらに含む、実施形態B1〜B30.1のいずれか1つによる細胞培養培地。
B31.1 1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性アゴニスト、および/または1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、実施形態B31による細胞培養培地。
B32.上皮細胞が、対象に由来する、実施形態B1〜B31.1のいずれか1つによる細胞培養培地。
B32.1 上皮細胞が、対象の組織に由来する、実施形態B32による細胞培養培地。
B32.2 上皮細胞が、対象の分化組織に由来する、実施形態B32.1による細胞培養培地。
B32.3 上皮細胞が、初代細胞を含む、実施形態B32〜B32.2のいずれか1つによる細胞培養培地。
B33.上皮細胞が、初代細胞を含まない、実施形態B32〜B32.2のいずれか1つによる細胞培養培地。
B34.上皮細胞が、腫瘍細胞を含む、実施形態B32〜B33のいずれか1つによる細胞培養培地。
B35.対象に由来する上皮細胞が、扁平細胞、円柱細胞、腺腫様細胞、および移行上皮細胞から選択される、実施形態B32〜B34のいずれか1つによる細胞培養培地。
B35.1 対象に由来する上皮細胞が、扁平細胞、円柱細胞、腺腫様細胞、および移行上皮細胞の1つまたは複数を含む、実施形態B32〜B34のいずれか1つによる細胞培養培地。
B36.対象に由来する上皮細胞が、角化上皮細胞を含む、実施形態B32〜B35.1のいずれか1つによる細胞培養培地。
B36.1 角化上皮細胞が、皮膚角化細胞、眼上皮細胞、角膜上皮細胞、口腔粘膜上皮細胞、食道上皮細胞、および子宮頸部上皮細胞から選択される、実施形態B36による細胞培養培地。
B37.対象に由来する上皮細胞が、非角化上皮細胞を含む、実施形態B32〜B35のいずれか1つによる細胞培養培地。
B38.非角化上皮細胞が、腺上皮細胞を含む、実施形態B37による細胞培養培地。
B39.非角化上皮細胞が、前立腺細胞、乳腺細胞、肝細胞、肝上皮細胞、胆管上皮細胞、胆嚢細胞、膵島細胞、膵ベータ細胞、膵管上皮細胞、肺上皮細胞、気道上皮細胞、鼻腔上皮細胞、腎細胞、膀胱細胞、尿道上皮細胞、胃部上皮細胞、大腸上皮細胞、小腸上皮細胞、精巣上皮細胞、卵巣上皮細胞、卵管上皮細胞、甲状腺細胞、副甲状腺細胞、副腎細胞、胸腺細胞、脳下垂体細胞、腺細胞、羊膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、汗腺上皮細胞、脂腺上皮細胞、および毛包細胞から選択される、実施形態B37またはB38による細胞培養培地。
B39.1 上皮細胞が、基底上皮細胞を含む、実施形態B1〜B39のいずれか1つによる細胞培養培地。
B39.2 上皮細胞が、腸上皮細胞ではない、実施形態B1〜B39のいずれか1つによる細胞培養培地。
B40.カルシウムを含む、実施形態B1〜B39.2のいずれか1つによる細胞培養培地。
B41.カルシウムが、1mMを下回る濃度で存在する、実施形態B40による細胞培養培地。
B42.カルシウムが、500μMを下回る濃度で存在する、実施形態B40による細胞培養培地。
B43.カルシウムが、100μMを下回る濃度で存在する、実施形態B40による細胞培養培地。
B43.1 カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、実施形態B43による細胞培養培地。
B44.カルシウムが、20μMを下回る濃度で存在する、実施形態B40による細胞培養培地。
B44.1 緩衝液と、無機酸、塩、アルカリ性のケイ酸塩、アミノ酸、ビタミン、プリン、ピリミジン、ポリアミン、アルファ−ケト酸、有機硫黄化合物、およびグルコースから選択される1つまたは複数の構成成分とを含む、実施形態B1〜B44のいずれか1つによる細胞培養培地。
B44.2 1つまたは複数の塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、酢酸ナトリウム、およびリン酸ナトリウムから選択される、実施形態B44.1による細胞培養培地。
B44.3 1つまたは複数のアミノ酸が、アルギニンおよびグルタミンから選択される、実施形態B44.1またはB44.2による細胞培養培地。
B44.4 緩衝液が、HEPES緩衝液である、実施形態B44.1〜B44.3のいずれか1つによる細胞培養培地。
B44.5 アルブミンを含む、実施形態B1〜B44.4のいずれか1つによる細胞培養培地。
B44.6 アルブミンが、ウシ血清アルブミンおよび組換えヒト血清アルブミンから選択される、実施形態B44.5による細胞培養培地。
B44.7 1つまたは複数の脂質を含む、実施形態B1〜B44.6のいずれか1つによる細胞培養培地。
B44.8 1つまたは複数の脂質が、アラキドン酸、コレステロール、DL−アルファ−トコフェロール酢酸エステル、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、プルロニックF−68、ステアリン酸、およびポリソルベート80から選択される、実施形態B44.7による細胞培養培地。
B44.9 1つまたは複数の脂質が、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸、パルミチン酸、およびステアリン酸から選択される、実施形態B44.8による細胞培養培地。
B45.1つまたは複数のマイトジェン性成長因子を含む、実施形態B1〜B44.9のいずれか1つによる細胞培養培地。
B46.1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、EGFを含む、実施形態B45による細胞培養培地。
B46.1 1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、FGFを含む、実施形態B45による細胞培養培地。
B46.2 1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、EGFおよびFGFを含む、実施形態B45による細胞培養培地。
B46.3 FGFが、酸性FGFを含む、実施形態B46.1またはB46.2による細胞培養培地。
B47.マイトジェン性成長因子を含まない、実施形態B1〜B44.9のいずれか1つによる細胞培養培地。
B48.1つまたは複数のマイトジェン性補充物質を含む、実施形態B1〜B47のいずれか1つによる細胞培養培地。
B49.1つまたは複数のマイトジェン性補充物質が、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)を含む、実施形態B48による細胞培養培地。
B49.1 マイトジェン性補充物質を含まない、実施形態B1〜B47のいずれか1つによる細胞培養培地。
B50.Wntアゴニストまたはベータ−カテニンアゴニストを含まない、実施形態B1〜B49.1のいずれか1つによる細胞培養培地。
B50.1 noggin、R−spondin、Wnt−3a、EGF、ニコチン酸アミド、FGF10、ガストリン、p38阻害剤、SB202190、DHT、notch阻害剤、ガンマセクレターゼ阻害剤、DBZおよびDAPTから選択される構成成分の1つまたは複数を含まない、実施形態B1〜B50のいずれか1つによる細胞培養培地。
B51.細胞外マトリックスを含まない、実施形態B1〜B50.1のいずれか1つによる細胞培養培地。
C1.a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、分化上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、分化上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと
を含む方法により作製される、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団。
C1.1 a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、前静止上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、前静止上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと
を含む方法により作製される、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団。
C1.2 a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、分化系列決定上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、分化系列決定上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと
を含む方法により作製される、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団。
C2.a)フィーダー細胞フリーの条件下で、上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと;
c)(a)で培養中に、上皮細胞内のp21活性化キナーゼ(PAK)の活性を阻害するステップと
を含む方法により作製される、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団。
C2.1 分化上皮細胞を含む、実施形態C2による上皮細胞。
C2.2 前静止上皮細胞を含む、実施形態C2による上皮細胞。
C2.3 分化系列決定上皮細胞を含む、実施形態C2による上皮細胞。
C3.a)無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で、上皮細胞を培養するステップと;
b)(a)で培養中に、上皮細胞内のTGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップと;
c)(a)で培養中に、上皮細胞内のミオシンIIの活性を阻害するステップと
を含む方法により作製される、ex vivoで増殖させた上皮細胞の集団。
C3.1 分化上皮細胞を含む、実施形態C3による上皮細胞。
C3.2 前静止上皮細胞を含む、実施形態C3による上皮細胞。
C3.3 分化系列決定上皮細胞を含む、実施形態C3による上皮細胞。
C3.4 ミオシンIIが、非筋ミオシンII(NM II)である、実施形態C3〜C3.3のいずれか1つによる上皮細胞。
C4.(a)で培養するステップを、血清含有培地の存在下で実施する、実施形態C2〜C3.4のいずれか1つによる上皮細胞。
C5.(a)で培養するステップを、無血清培地の存在下で実施する、実施形態C2〜C3.4のいずれか1つによる上皮細胞。
C5.1 (a)と(b)とを、同時に実施するか;または(a)と、(b)と、(c)とを、同時に実施する、実施形態C1〜C5のいずれか1つによる上皮細胞。
C5.2 (a)の前に、上皮細胞を凍結および融解させる、実施形態C1〜C5.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C6.(b)で、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体の活性を阻害する、実施形態C1〜C5.2のいずれか1つによる上皮細胞。
C7.(b)で、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−リガンド間相互作用を阻害する、実施形態C6による上皮細胞。
C8.1つまたは複数のTGF−ベータ受容体が、I型TGF−ベータ受容体を含む、実施形態C6またはC7による上皮細胞。
C9.I型TGF−ベータ受容体が、ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、ALK7、およびALK8から選択される、実施形態C8による上皮細胞。
C10.1つまたは複数のTGF−ベータ受容体が、ALK5を含む、実施形態C8による上皮細胞。
C11.TGF−ベータシグナル伝達を阻害するステップが、1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤の使用を含む、実施形態C1〜C10のいずれか1つによる上皮細胞。
C12.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つもしくは複数のTGF−ベータ受容体、または1つもしくは複数のTGF−ベータリガンド、あるいはこれらの両方に結合する、実施形態C11による上皮細胞。
C13.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のTGF−ベータ受容体−リガンド間相互作用を破壊する、実施形態C11またはC12による上皮細胞。
C14.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、組換えタンパク質を含まない、実施形態C11、C12、またはC13による上皮細胞。
C15.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、Noggin、DAN、Cerberus、またはGremlinを含まない、実施形態C11〜C14のいずれか1つによる上皮細胞。
C16.1つもしくは複数のTGF−ベータ阻害剤、および/または1つもしくは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、実施形態C11〜C15のいずれか1つによる上皮細胞。
C17.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、実施形態C16による上皮細胞。
C18.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、実施形態C17による上皮細胞。
C19.1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜6アルコキシ、C1〜6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む、実施形態C16〜C18のいずれか1つによる上皮細胞。
C20.1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、実施形態C16〜C19のいずれか1つによる上皮細胞。
C21.1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01を含む、実施形態C20による上皮細胞。
C22.1つまたは複数のALK5阻害剤が、ALK5、または1つもしくは複数のALK5リガンド、あるいはこれらの両方に結合する、実施形態C16〜C21のいずれか1つによる上皮細胞。
C23.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のALK5−リガンド間相互作用を破壊する、実施形態C16〜C22のいずれか1つによる上皮細胞。
C24.方法が、テロメラーゼを活性化させるステップ、および/または上皮細胞内の細胞骨格構造をモジュレートするステップを含む、実施形態C16〜C23のいずれか1つによる上皮細胞。
C25.方法が、(a)で培養中に、上皮細胞内のRhoキナーゼ、および/またはRho関連タンパク質キナーゼの活性を阻害するステップをさらに含む、実施形態C1〜C24のいずれか1つによる上皮細胞。
C26.Rhoキナーゼおよび/またはRho関連タンパク質キナーゼが、Rhoキナーゼ1(ROCK 1)およびRhoキナーゼ2(ROCK 2)から選択される、実施形態C25による上皮細胞。
C27.Rhoキナーゼおよび/またはRho関連タンパク質キナーゼの活性を阻害するステップが、1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤の使用を含む、実施形態C25またはC26による上皮細胞。
C28.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rhoキナーゼ阻害剤を含む、実施形態C27による上皮細胞。
C29.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、実施形態C28による上皮細胞。
C30.1つもしくは複数のRhoキナーゼ阻害剤、および/または1つもしくは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632を含む、実施形態C29による上皮細胞。
C30.1 方法が、(a)で培養中に、上皮細胞内のRhoキナーゼ、および/またはRho関連タンパク質キナーゼの活性を阻害するステップを含まない、実施形態C1〜C24のいずれか1つによる上皮細胞。
C31.方法が、(a)で培養中に、上皮細胞内のp21活性化キナーゼ(PAK)の活性を阻害するステップをさらに含む、実施形態C1〜C30.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C32.PAKが、PAK1、PAK2、PAK3、およびPAK4から選択される、実施形態C31による上皮細胞。
C33.PAKが、PAK1である、実施形態C32による上皮細胞。
C34.PAK1の活性を阻害するステップが、1つまたは複数のPAK1阻害剤の使用を含む、実施形態C33による上皮細胞。
C35.1つまたは複数のPAK1阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、実施形態C34による上皮細胞。
C36.1つまたは複数のPAK1阻害剤が、IPA3を含む、実施形態C35による上皮細胞。
C37.方法が、(a)で培養中に、上皮細胞内のミオシンIIの活性を阻害するステップをさらに含む、実施形態C1〜C36のいずれか1つによる上皮細胞。
C37.1 ミオシンIIが、非筋ミオシンII(NM II)である、実施形態C37による上皮細胞。
C37.2 ミオシンIIの活性を阻害するステップが、1つまたは複数のミオシンII阻害剤の使用を含む、実施形態C37またはC37.1による上皮細胞。
C37.3 1つまたは複数のミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の低分子ミオシンII阻害剤を含む、実施形態C37.2による上皮細胞。
C37.4 1つまたは複数のミオシンII阻害剤が、ブレビスタチンを含む、実施形態C37.2またはC37.3による上皮細胞。
C38.方法が、(a)で培養中に、上皮細胞内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させるステップをさらに含む、実施形態C1〜C37.4のいずれか1つによる上皮細胞。
C39.細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させるステップが、1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性アゴニスト、および/または1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストの使用を含む、実施形態C38による上皮細胞。
C39.1 1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性アゴニスト、および/または1つもしくは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、実施形態C39による上皮細胞。
C40.(a)の前に対象から得られる、実施形態C1〜C40のいずれか1つによる上皮細胞。
C40.1 対象が、哺乳動物である、実施形態C40による上皮細胞。
C40.2 対象が、ヒトである、実施形態C40による上皮細胞。
C40.3 対象の組織に由来する、実施形態C40〜C40.2のいずれか1つによる上皮細胞。
C40.4 対象の分化組織に由来する、実施形態C40.3による上皮細胞。
C40.5 対象の循環細胞に由来する、実施形態C40〜C40.2のいずれか1つによる上皮細胞。
C41.対象に由来する初代細胞を含む、実施形態C40〜C40.5のいずれか1つによる上皮細胞。
C42.対象に由来する初代細胞を含まない、実施形態C40〜C40.5のいずれか1つによる上皮細胞。
C43.対象に由来する腫瘍細胞を含む、実施形態C40〜C42のいずれか1つによる上皮細胞。
C44.対象に由来する上皮細胞が、扁平細胞、円柱細胞、腺腫様細胞、および移行上皮細胞から選択される、実施形態C41〜C43のいずれか1つによる上皮細胞。
C44.1 対象に由来する上皮細胞が、扁平細胞、円柱細胞、腺腫様細胞、および移行上皮細胞の1つまたは複数を含む、実施形態C41〜C43のいずれか1つによる上皮細胞。
C45.対象に由来する上皮細胞が、角化上皮細胞を含む、実施形態C41〜C44.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C45.1 角化上皮細胞が、皮膚角化細胞、眼上皮細胞、角膜上皮細胞、口腔粘膜上皮細胞、食道上皮細胞、および子宮頸部上皮細胞から選択される、実施形態C45による上皮細胞。
C46.対象に由来する上皮細胞が、非角化上皮細胞を含む、実施形態C41〜C44のいずれか1つによる上皮細胞。
C47.非角化上皮細胞が、腺上皮細胞を含む、実施形態C46による上皮細胞。
C48.非角化上皮細胞が、前立腺細胞、乳腺細胞、肝細胞、肝上皮細胞、胆管上皮細胞、胆嚢細胞、膵島細胞、膵ベータ細胞、膵管上皮細胞、肺上皮細胞、気道上皮細胞、鼻腔上皮細胞、腎細胞、膀胱細胞、尿道上皮細胞、胃部上皮細胞、大腸上皮細胞、小腸上皮細胞、精巣上皮細胞、卵巣上皮細胞、卵管上皮細胞、甲状腺細胞、副甲状腺細胞、副腎細胞、胸腺細胞、脳下垂体細胞、腺細胞、羊膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、汗腺上皮細胞、脂腺上皮細胞、および毛包細胞から選択される、実施形態C46またはC47による上皮細胞。
C48.1 基底上皮細胞を含む、実施形態C1〜C48のいずれか1つによる上皮細胞。
C48.2 腸上皮細胞ではない、実施形態C1〜C48のいずれか1つによる上皮細胞。
C49.(a)で培養するステップを、無血清培地の存在下で実施する、実施形態C1〜C48.2のいずれか1つによる上皮細胞。
C49.1 無血清培地が、規定された無血清培地である、実施形態C49による上皮細胞。
C49.2 無血清培地が、ゼノフリー無血清培地である、実施形態C49による上皮細胞。
C49.3 無血清培地が、規定されたゼノフリー無血清培地である、実施形態C49による上皮細胞。
C50.無血清培地が、カルシウムを含む、実施形態C49〜C49.3のいずれか1つによる上皮細胞。
C51.無血清培地が、1mMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態C50による上皮細胞。
C52.無血清培地が、500μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態C50による上皮細胞。
C53.無血清培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態C50による上皮細胞。
C53.1 無血清培地が、約90μMの濃度でカルシウムを含む、実施形態C53による上皮細胞。
C54.無血清培地が、20μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態C50による上皮細胞。
C54.1 無血清培地が、緩衝液と、無機酸、塩、アルカリ性のケイ酸塩、アミノ酸、ビタミン、プリン、ピリミジン、ポリアミン、アルファ−ケト酸、有機硫黄化合物、およびグルコースの1つまたは複数とを含む、実施形態C49〜C54のいずれか1つによる上皮細胞。
C54.2 1つまたは複数の塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、酢酸ナトリウム、およびリン酸ナトリウムから選択される、実施形態C54.1による上皮細胞。
C54.3 1つまたは複数のアミノ酸が、アルギニンおよびグルタミンから選択される、実施形態C54.1またはC54.2による上皮細胞。
C54.4 緩衝液が、HEPES緩衝液である、実施形態C54.1〜C54.3のいずれか1つによる上皮細胞。
C54.5 無血清培地が、アルブミンを含む、実施形態C49〜C54.4のいずれか1つによる上皮細胞。
C54.6 アルブミンが、ウシ血清アルブミンおよび組換えヒト血清アルブミンから選択される、実施形態C54.5による上皮細胞。
C54.7 無血清培地が、1つまたは複数の脂質を含む、実施形態C49〜C54.6のいずれか1つによる上皮細胞。
C54.8 1つまたは複数の脂質が、アラキドン酸、コレステロール、DL−アルファ−トコフェロール酢酸エステル、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、プルロニックF−68、ステアリン酸、およびポリソルベート80から選択される、実施形態C54.7による上皮細胞。
C54.9 1つまたは複数の脂質が、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸、パルミチン酸、およびステアリン酸から選択される、実施形態C54.8による上皮細胞。
C55.方法が、1つまたは複数のマイトジェン性成長因子の使用を含む、実施形態C1〜C54のいずれか1つによる上皮細胞。
C56.1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、EGFを含む、実施形態C55による上皮細胞。
C56.1 1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、FGFを含む、実施形態C55による上皮細胞。
C56.2 1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、EGFおよびFGFを含む、実施形態C55による上皮細胞。
C56.3 FGFが、酸性FGFを含む、実施形態C56.1またはC56.2による上皮細胞。
C57.方法が、マイトジェン性成長因子の使用を含まない、実施形態C1〜C54.9のいずれか1つによる上皮細胞。
C58.方法が、1つまたは複数のマイトジェン性補充物質の使用を含む、実施形態C1〜C57のいずれか1つによる上皮細胞。
C59.1つまたは複数のマイトジェン性補充物質が、ウシ脳下垂体抽出物(BPE)を含む、実施形態C58による上皮細胞。
C59.1 方法が、マイトジェン性補充物質の使用を含まない、実施形態C1〜C57のいずれか1つによる上皮細胞。
C60.方法が、Wntアゴニストまたはベータ−カテニンアゴニストの使用を含まない、実施形態C1〜C59.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C60.1 方法が、noggin、R−spondin、Wnt−3a、EGF、ニコチン酸アミド、FGF10、ガストリン、p38阻害剤、SB202190、DHT、notch阻害剤、ガンマセクレターゼ阻害剤、DBZおよびDAPTから選択される構成成分の1つまたは複数の使用を含まない、実施形態C1〜C60のいずれか1つによる上皮細胞。
C61.方法が、細胞外マトリックスの使用を含まない、実施形態C1〜C60.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C62.(a)で培養するステップを、コーティングを含む容器内で実施する、実施形態C1〜C60.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C63.コーティングが、コラーゲンを含む、実施形態C62による上皮細胞。
C64.コーティングが、基底膜マトリックスを含む、実施形態C62による上皮細胞。
C65.(a)で培養するステップが、上皮細胞を拡大することを含む、実施形態C1〜C64のいずれか1つによる上皮細胞。
C66.少なくとも約2倍に拡大する、実施形態C65による上皮細胞。
C67.少なくとも約5倍に拡大する、実施形態C65による上皮細胞。
C68.少なくとも約10倍に拡大する、実施形態C65による上皮細胞。
C69.少なくとも約15倍に拡大する、実施形態C65による上皮細胞。
C70.少なくとも約20倍に拡大する、実施形態C65による上皮細胞。
C70.1 少なくとも約100倍に拡大する、実施形態A65による上皮細胞。
C70.2 少なくとも約1,000倍に拡大する、実施形態A65による上皮細胞。
C70.3 少なくとも約10,000倍に拡大する、実施形態A65による上皮細胞。
C70.4 少なくとも約100,000倍に拡大する、実施形態A65による上皮細胞。
C70.5 少なくとも約100万倍に拡大する、実施形態A65による上皮細胞。
C70.6 少なくとも約10億倍に拡大する、実施形態A65による上皮細胞。
C70.7 少なくとも約1兆倍に拡大する、実施形態A65による上皮細胞。
C71.約4日間培養する、実施形態C65〜C70.7のいずれか1つによる上皮細胞。
C72.約5日間培養する、実施形態C65〜C70.7のいずれか1つによる上皮細胞。
C73.連続的に増殖させる、実施形態C1〜C72のいずれか1つによる上皮細胞。
C74.方法が、上皮細胞を、少なくとも15回継代するステップを含む、実施形態C1〜C73のいずれか1つによる上皮細胞。
C75.方法が、上皮細胞を、少なくとも25回継代するステップを含む、実施形態C1〜C73のいずれか1つによる上皮細胞。
C76.上皮細胞の集団が、ある期間にわたり倍加する、実施形態C1〜C75のいずれか1つによる上皮細胞。
C77.上皮細胞集団が、少なくとも20回倍加する、実施形態C76による上皮細胞。
C78.上皮細胞集団が、少なくとも50回倍加する、実施形態C76による上皮細胞。
C78.1 上皮細胞集団が、少なくとも80回倍加する、実施形態C76による上皮細胞。
C79.上皮細胞集団が、少なくとも100回倍加する、実施形態C76による上皮細胞。
C80.上皮細胞集団が、少なくとも120回倍加する、実施形態C76による上皮細胞。
C81.上皮細胞集団が、少なくとも150回倍加する、実施形態C76による上皮細胞。
C82.上皮細胞集団が、少なくとも200回倍加する、実施形態C76による上皮細胞。
C83.ある期間が、約50日間である、実施形態C76〜C82のいずれか1つによる上皮細胞。
C84.ある期間が、約100日間である、実施形態C76〜C82のいずれか1つによる上皮細胞。
C85.ある期間が、約150日間である、実施形態C76〜C82のいずれか1つによる上皮細胞。
C86.ある期間が、約200日間である、実施形態C76〜C82のいずれか1つによる上皮細胞。
C87.(b)の間、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持する、実施形態C1〜C86のいずれか1つによる上皮細胞。
C88.(b)の間、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持しない、実施形態C1〜C86のいずれか1つによる上皮細胞。
C89.(b)の後で、TGF−ベータシグナル伝達を阻害しない細胞培養環境に置かれる、実施形態C1〜C88のいずれか1つによる上皮細胞。
C90.TGF−ベータシグナル伝達を阻害しない細胞培養環境に置かれた後で、1つまたは複数の生来の機能的特徴を維持または再獲得する、実施形態C89による上皮細胞。
C91.複数の組織型へと分化するように、誘導されうる、実施形態C1〜C90のいずれか1つによる上皮細胞。
C91.1 複数の組織型へと分化する能力を獲得しない、実施形態C1〜C90のいずれか1つによる上皮細胞。
C92.オルガノイドを形成する能力を獲得しない、実施形態C1〜C91.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C93.胚性幹細胞に由来しない、実施形態C1〜C92のいずれか1つによる上皮細胞。
C93.1 連続的に増殖する上皮幹細胞に由来しない、実施形態C1〜C93のいずれか1つによる上皮細胞。
C93.2 静止上皮細胞を含む上皮組織に由来する、実施形態C1〜C93.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C93.3 方法が、連続的に増殖する上皮幹細胞を選択するステップを含まない、実施形態C1〜C93.2のいずれか1つによる上皮細胞。
C93.4 方法が、腸陰窩細胞を選択するステップを含まない、実施形態C1〜C93.3のいずれか1つによる上皮細胞。
C93.5 方法が、LGR5+細胞を選択するステップを含まない、実施形態C1〜C93.4のいずれか1つによる上皮細胞。
C94.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、連続的に増殖する上皮幹細胞、または連続的に増殖する上皮幹細胞に由来する細胞を含まない、実施形態C40〜C93.5のいずれか1つによる上皮細胞。
C94.1 対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、多能性幹細胞、または多能性幹細胞に由来する細胞を含まない、実施形態C40〜C94のいずれか1つによる上皮細胞。
C94.2 対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、最終分化上皮細胞を含まない、実施形態C40〜C94.1のいずれか1つによる上皮細胞。
C94.3 対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、胃上皮細胞、腸上皮細胞、および/または膵上皮細胞を含まない、実施形態C40〜C94.2のいずれか1つによる上皮細胞。
C94.4 対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、腸陰窩細胞を含まない、実施形態C40〜C94.3のいずれか1つによる上皮細胞。
C94.5 対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、LGR5+細胞を含まない、実施形態C40〜C94.4のいずれか1つによる上皮細胞。
C95.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、同種上皮細胞の集団である、実施形態C40〜C94.5のいずれか1つによる上皮細胞。
C95.1 対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、同種基底上皮細胞の集団である、実施形態C40〜C95のいずれか1つによる上皮細胞。
C95.2 対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、異種上皮細胞の集団である、実施形態C40〜C94.5のいずれか1つによる上皮細胞。
C96.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、最終分化細胞より分化が小さく、胚性幹細胞または成体幹細胞より分化が大きい、実施形態C40〜C95.2のいずれか1つによる上皮細胞。
C97.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、1つまたは複数の基底上皮細胞マーカーを発現する、実施形態C40〜C96のいずれか1つによる上皮細胞。
C98.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、ITGA6、ITGB4、KRT14、KRT15、KRT5、およびTP63の1つまたは複数を発現する、実施形態C40〜C97のいずれか1つによる上皮細胞。
C99.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、1つまたは複数の上皮幹細胞マーカーを発現しない、実施形態C40〜C98のいずれか1つによる上皮細胞。
C100.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、Lgr5を発現しない、実施形態C40〜C99のいずれか1つによる上皮細胞。
C101.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、1つまたは複数の多能性幹細胞マーカーを発現しない、実施形態C40〜C100のいずれか1つによる上皮細胞。
C102.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、LIN28A、NANOG、POU5F1/OCT4、およびSOX2の1つまたは複数を発現しない、実施形態C40〜C101のいずれか1つによる上皮細胞。
C103.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、1つまたは複数の最終分化上皮細胞マーカーを発現しない、実施形態C40〜C102のいずれか1つによる上皮細胞。
C104.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、CFTR、FOXJ1、IVL、KRT1、KRT10、KRT20、LOR、MUC1、MUC5AC、SCGB1A1、SFTPB、およびSFTPDの1つまたは複数を発現しない、実施形態C40〜C103のいずれか1つによる上皮細胞。
C105.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、1つもしくは複数の胃上皮細胞マーカー、1つもしくは複数の腸上皮細胞マーカー、および/または1つもしくは複数の膵上皮細胞マーカーを発現しない、実施形態C40〜C104のいずれか1つによる上皮細胞。
C106.対象、および/またはex vivoで増殖させた細胞の集団から得られる細胞が、CD34、HNF1A、HNF4A、IHH、KIT、LGR5、PDX1、およびPROM1/CD133の1つまたは複数を発現しない、実施形態C40〜C105のいずれか1つによる上皮細胞。
C107.遺伝子改変細胞を作製するための、実施形態C1〜C106のいずれか1つによる上皮細胞の使用。
C108.対象のための1つまたは複数の候補処置を同定するための、実施形態C1〜C106のいずれか1つによる上皮細胞の使用。
C109.対象における1つまたは複数の異常な上皮細胞を同定するための、実施形態C1〜C106のいずれか1つによる上皮細胞の使用。
C110.対象における疾患の進行または疾患の処置をモニタリングするための、実施形態C1〜C106のいずれか1つによる上皮細胞の使用。
D1.規定された無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびRhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む細胞培養組成物。
D2.規定された無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびRhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤からなる細胞培養組成物。
D3.規定された無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、およびベータ−アドレナリン作動性アゴニストまたはベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む細胞培養組成物。
D4.規定された無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、およびベータ−アドレナリン作動性アゴニストまたはベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストからなる細胞培養組成物。
D5.ゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびRhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む細胞培養組成物。
D6.ゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびRhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤からなる細胞培養組成物。
D7.ゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、およびベータ−アドレナリン作動性アゴニストまたはベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む細胞培養組成物。
D8.ゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、およびベータ−アドレナリン作動性アゴニストまたはベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストからなる細胞培養組成物。
D9.規定されたゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびRhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む細胞培養組成物。
D10.規定されたゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、およびRhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤からなる細胞培養組成物。
D11.規定されたゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、およびベータ−アドレナリン作動性アゴニストまたはベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む細胞培養組成物。
D12.規定されたゼノフリー無血清細胞培養培地、脂質ミックス、EGF、FGF、アルブミン、TGF−ベータ阻害剤またはTGF−ベータシグナル伝達阻害剤、Rhoキナーゼ阻害剤またはRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、およびベータ−アドレナリン作動性アゴニストまたはベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストからなる細胞培養組成物。
E1.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、フィーダー細胞フリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
拡大培養条件が、集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する薬剤を含み;
元になる上皮細胞集団が、拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;
元になる上皮細胞集団が、薬剤を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、
方法。
E1.1 ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、無血清でフィーダー細胞フリーの条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
拡大培養条件が、集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する薬剤を含み;
元になる上皮細胞集団が、静止上皮細胞および/または前静止上皮細胞を含む、
方法。
E1.2 集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する薬剤が、第1の薬剤であり、
拡大培養条件が、集団内の細胞骨格構造をモジュレートする第2の薬剤をさらに含み、
対照培養条件が、第1の薬剤および第2の薬剤を含まない、
実施形態E1による方法。
E1.3 拡大培養条件が、集団内の細胞骨格構造をモジュレートする薬剤をさらに含む、実施形態E1.1による方法。
E2.元になる上皮細胞集団を、分化組織から単離するステップを含む、実施形態E1〜E1.3のいずれか1つによる方法。
E3.細胞を分化組織から単離した後で、かつ、元になる上皮細胞集団をフィーダー細胞フリーの拡大培養条件と接触させる前に、細胞培養物中の、元になる上皮細胞集団の細胞を、維持または増殖させるステップを含む、実施形態E1〜E2のいずれか1つによる方法。
E4.元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団が、胚性幹細胞を含有しない、実施形態E1〜E3のいずれか1つによる方法。
E5.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、1つまたは複数の基底上皮細胞マーカーを発現する、実施形態E1〜E4のいずれか1つによる方法。
E6.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、ITGA6、ITGB4、KRT14、KRT15、KRT5、およびTP63の1つまたは複数を発現する、実施形態E1〜E5のいずれか1つによる方法。
E7.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、1つまたは複数の上皮幹細胞マーカーを発現しない、実施形態E1〜E6のいずれか1つによる方法。
E8.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、Lgr5を発現しない、実施形態E1〜E7のいずれか1つによる方法。
E9.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、1つまたは複数の多能性幹細胞マーカーを発現しない、実施形態E1〜E8のいずれか1つによる方法。
E10.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、LIN28A、NANOG、POU5F1/OCT4、およびSOX2の1つまたは複数を発現しない、実施形態E1〜E9のいずれか1つによる方法。
E11.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、1つまたは複数の最終分化上皮細胞マーカーを発現しない、実施形態E1〜E10のいずれか1つによる方法。
E12.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、CFTR、FOXJ1、IVL、KRT1、KRT10、KRT20、LOR、MUC1、MUC5AC、SCGB1A1、SFTPB、およびSFTPDの1つまたは複数を発現しない、実施形態E1〜E11のいずれか1つによる方法。
E13.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、1つもしくは複数の胃上皮細胞マーカー、1つもしくは複数の腸上皮細胞マーカー、および/または1つもしくは複数の膵上皮細胞マーカーを発現しない、実施形態E1〜E12のいずれか1つによる方法。
E14.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、CD34、HNF1A、HNF4A、IHH、KIT、LGR5、PDX1、およびPROM1/CD133の1つまたは複数を発現しない、実施形態E1〜E13のいずれか1つによる方法。
E15.元になる上皮細胞集団、または
拡大された上皮細胞集団、または
元になる上皮細胞集団および拡大された上皮細胞集団
が、静止上皮細胞および/または前静止上皮細胞含む、実施形態E1〜E14のいずれか1つによる方法。
E16.集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する薬剤が、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む、実施形態E1〜E15のいずれか1つによる方法。
E17.1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、実施形態E16による方法。
E18.1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、実施形態E17による方法。
E19.1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、実施形態E17による方法。
E20.細胞骨格構造をモジュレートする薬剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、およびミオシンII阻害剤の1つまたは複数を含む、実施形態E1〜E19のいずれか1つによる方法。
E21.Rhoキナーゼ阻害剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ1(ROCK 1)阻害剤およびRho関連タンパク質キナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、実施形態E20による方法。
E22.Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、実施形態E20またはE21による方法。
E23.1つまたは複数のRho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、実施形態E22による方法。
E24.p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、PAK1阻害剤、PAK2阻害剤、PAK3阻害剤、およびPAK4阻害剤から選択される、実施形態E20〜E23のいずれか1つによる方法。
E25.p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、実施形態E24による方法。
E26.1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤が、IPA3を含む、実施形態E25による方法。
E27.ミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、実施形態E20〜E26のいずれか1つによる方法。
E28.1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、実施形態E27による方法。
E29.1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、ブレビスタチンを含む、実施形態E28による方法。
E30.拡大培養条件が、集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる薬剤をさらに含む、実施形態E1〜E29のいずれか1つによる方法。
E31.細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる薬剤が、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む、実施形態E30による方法。
E32.1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、実施形態E31による方法。
E33.拡大培養条件が、無血清培養条件である、実施形態E1〜E32のいずれか1つによる方法。
E34.拡大培養条件が、規定された無血清培養条件である、実施形態E1〜E33のいずれか1つによる方法。
E35.拡大培養条件が、ゼノフリー培養条件である、実施形態E1〜E34のいずれか1つによる方法。
E36.拡大培養条件が、規定されたゼノフリー培養条件である、実施形態E1〜E35のいずれか1つによる方法。
E37.拡大培養条件が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態E1〜E36のいずれか1つによる方法。
E38.カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、実施形態E37による方法。
E39.拡大培養条件が、1つまたは複数のマイトジェン性成長因子を含む、実施形態E1〜E38のいずれか1つによる方法。
E40.1つまたは複数のマイトジェン性成長因子が、EGF、FGF、またはEGFおよびFGFを含む、実施形態E39による方法。
E41.拡大培養条件が、細胞外マトリックスを含まない、実施形態E1〜E40のいずれか1つによる方法。
E42.元になる上皮細胞集団が、拡大培養条件下で培養すると、30回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態E1〜E41のいずれか1つによる方法。
E43.元になる上皮細胞集団が、拡大培養条件下で培養すると、50回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態E1〜E41のいずれか1つによる方法。
E44.元になる上皮細胞集団が、拡大培養条件下で培養すると、80回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態E1〜E41のいずれか1つによる方法。
E45.元になる上皮細胞集団が、拡大培養条件下で培養すると、100回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態E1〜E41のいずれか1つによる方法。
E46.元になる上皮細胞集団内で、連続的に増殖する上皮幹細胞を選択するステップを含まない、実施形態E1〜E45のいずれか1つによる方法。
E47.元になる上皮細胞集団が、連続的に増殖する上皮幹細胞を含まない、実施形態E1〜E45のいずれか1つによる方法。
E48.ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を単離するステップをさらに含む、実施形態E1〜E47のいずれか1つによる方法。
E49.ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を、細胞バンクで貯蔵するステップをさらに含む、実施形態E1〜E48のいずれか1つによる方法。
E50.実施形態E1〜E49のいずれか1つによる方法により作製される、ex vivoで拡大した上皮細胞の集団。
E51.遺伝子改変細胞を作製するための、実施形態E50によるex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
E52.対象のための1つまたは複数の候補処置を同定するための、実施形態E50によるex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
E53.対象における1つまたは複数の異常な上皮細胞を同定するための、実施形態E50によるex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
E54.対象における疾患の進行または疾患の処置をモニタリングするための、実施形態E50によるex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
F1.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、i)前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
方法。
F1.1 ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
方法。
F1.2 ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
方法。
F1.3 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記シグナル伝達阻害剤を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、実施形態F1.1またはF1.2に記載の方法。
F1.4 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、実施形態F1.1またはF1.2に記載の方法。
F2.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
F3.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
F4.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
F5.ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
F6.前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、実施形態F1およびF2からF5のいずれか1つに記載の方法。
F6.1 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、実施形態F1およびF2からF5のいずれか1つに記載の方法。
F7.前記元になる上皮細胞集団が、分化上皮細胞を含む、実施形態F1からF6.1のいずれか1つに記載の方法。
F7.1 前記元になる上皮細胞集団が、静止上皮細胞および/または前静止上皮細胞を含む、実施形態F1からF6.1のいずれか1つに記載の方法。
F7.2 前記元になる上皮細胞集団が、分化系列決定上皮細胞を含む、実施形態F1からF6.1のいずれか1つに記載の方法。
F8.前記元になる上皮細胞集団および/または前記拡大された上皮細胞集団が、胚性幹細胞を含有しない、実施形態F1からF7.2のいずれか1つに記載の方法。
F9.テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質と相互作用する1つまたは複数の分子を含む、実施形態F1およびF2からF8のいずれか1つに記載の方法。
F9.1 テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質をコードするDNAおよび/またはRNAと相互作用する1つまたは複数の分子を含む、実施形態F1およびF2からF8のいずれか1つに記載の方法。
F9.2 テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む、実施形態F1およびF2からF8のいずれか1つに記載の方法。
F10.前記1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、実施形態F1.1からF1.4およびF9.2のいずれか1つに記載の方法。
F11.前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、実施形態F10に記載の方法。
F11.1 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、実施形態F10またはF11に記載の方法。
F11.2 前記1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
前記置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む、実施形態F10からF11.1のいずれか1つに記載の方法。
F12.前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、実施形態F10またはF11.2に記載の方法。
F13.前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分が、アルブミン、または配列番号1もしくは配列番号2と少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有する機能的に同等なタンパク質を含む、実施形態F1からF12のいずれか1つに記載の方法。
F14.前記アルブミンが、組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、実施形態F13に記載の方法。
F15.前記アルブミンが、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、実施形態F13またはF14に記載の方法。
F16.前記拡大培養条件が、前記集団内の細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤をさらに含む、実施形態F1およびF6からF15のいずれか1つに記載の方法。
F17.細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、およびミオシンII阻害剤の1つまたは複数を含む、実施形態F16に記載の方法。
F18.前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ1(ROCK 1)阻害剤およびRho関連タンパク質キナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、実施形態F17に記載の方法。
F19.前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、実施形態F17またはF18に記載の方法。
F20.前記1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、実施形態F19に記載の方法。
F21.前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、PAK1阻害剤、PAK2阻害剤、PAK3阻害剤、およびPAK4阻害剤から選択される、実施形態F17からF20のいずれか1つに記載の方法。
F22.前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、実施形態F21に記載の方法。
F23.前記1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤が、IPA3を含む、実施形態F22に記載の方法。
F24.前記ミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、実施形態F17からF23のいずれか1つに記載の方法。
F25.前記1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、実施形態F24に記載の方法。
F26.前記1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、ブレビスタチンを含む、実施形態F25に記載の方法。
F27.前記拡大培養条件が、前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤をさらに含む、実施形態F1、F1.1、F1.2、およびF6からF26のいずれか1つに記載の方法。
F28.細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む、実施形態F2からF5およびF27のいずれか1つに記載の方法。
F29.前記1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、実施形態F28に記載の方法。
F30.前記拡大培養条件が、前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤をさらに含む、実施形態F1、F2、F4、およびF6からF29のいずれか1つに記載の方法。
F31.レチノイン酸シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、実施形態F3、F5、およびF30のいずれか1つに記載の方法。
F31.1 前記1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、実施形態F1.2に記載の方法。
F32.前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが、BMS−453およびBMS−195614の1つまたは複数を含む、実施形態F31またはF31.1に記載の方法。
F32.1 前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを各々、マイクロモル未満の濃度で使用する、実施形態F31からF32のいずれか1つに記載の方法。
F33.前記拡大培養条件が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態F1、F1.1、F1.2、およびF6からF32.1のいずれか1つに記載の方法。
F33.1 前記拡大培養条件が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態F1、F1.1、F1.2、およびF6からF32.1のいずれか1つに記載の方法。
F34.前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、実施形態F33.1に記載の方法。
F35.前記規定されたゼノフリー基本培地が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態F2からF5のいずれか1つに記載の方法。
F35.1 前記規定されたゼノフリー基本培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態F2からF5のいずれか1つに記載の方法。
F36.前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、実施形態F35.1に記載の方法。
F37.前記拡大培養条件が、1つまたは複数の成長因子を含む、実施形態F1、F1.1、F1.2、およびF6からF36のいずれか1つに記載の方法。
F38.1つまたは複数の成長因子が、EGF、FGF、またはEGFおよびFGFを含む、実施形態F2からF5およびF37のいずれか1つに記載の方法。
F39.前記拡大培養条件が、異種構成成分を含む細胞外マトリックスを含まない、実施形態F1からF38のいずれか1つに記載の方法。
F40.前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、30回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態F1からF39のいずれか1つに記載の方法。
F41.前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、50回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態F1からF39のいずれか1つに記載の方法。
F42.前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、80回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態F1からF39のいずれか1つに記載の方法。
F43.前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、100回またはこれを超える集団倍加が可能である、実施形態F1からF39のいずれか1つに記載の方法。
F44.前記元になる上皮細胞集団が、基底上皮細胞を含む、実施形態F1からF43のいずれか1つに記載の方法。
F45.前記元になる上皮細胞集団および/または前記拡大された上皮細胞集団が、1つまたは複数の基底上皮細胞マーカーを発現する、実施形態F1からF44のいずれか1つに記載の方法。
F46.連続的に増殖する上皮幹細胞、および/またはin vivoで連続的に増殖する上皮幹細胞の集団を選択するステップを含まない、実施形態F1からF45のいずれか1つに記載の方法。
F47.前記元になる上皮細胞集団が、連続的に増殖する上皮幹細胞を含まず、かつ/またはin vivoで連続的に増殖する上皮幹細胞の集団に由来する細胞を含まない、実施形態F1からF46のいずれか1つに記載の方法。
F48.ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を単離するステップをさらに含む、実施形態F1からF47のいずれか1つに記載の方法。
F49. ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を、細胞バンクで貯蔵するステップをさらに含む、実施形態F1からF48のいずれか1つに記載の方法。
F50.実施形態F1からF49のいずれか1つに記載の方法により作製される、ex vivoで拡大した上皮細胞の集団。
F51.遺伝子改変細胞を作製するための、実施形態F50に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
F52.対象のための1つまたは複数の候補処置を同定するための、実施形態F50に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
F53.対象における1つまたは複数の異常な上皮細胞を同定するための、実施形態F50に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
F54.対象における疾患の進行または疾患の処置をモニタリングするための、実施形態F50に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
G1.i)培養された上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
G1.1 i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
G1.2 i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
G2.規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
G3.規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
G4.規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
G5.規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
G6.テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質と相互作用する1つまたは複数の分子を含む、実施形態G1およびG2からG5のいずれか1つに記載の組成物。
G6.1 テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質をコードするDNAおよび/またはRNAと相互作用する1つまたは複数の分子を含む、実施形態G1およびG2からG5のいずれか1つに記載の組成物。
G6.2 テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む、実施形態G1およびG2からG5のいずれか1つに記載の組成物。
G7.前記1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、実施形態G1.1、G1.2、またはG6.2に記載の組成物。
G8.前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、実施形態G7に記載の組成物。
G8.1 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、実施形態G7またはG8に記載の組成物。
G8.2 前記1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
前記置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜6アルコキシ、C1〜6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む、実施形態G7からG8.1のいずれか1つに記載の組成物。
G9.前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、実施形態G7からG8.2のいずれか1つに記載の組成物。
G10.前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分が、アルブミン、または配列番号1もしくは配列番号2と少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有する機能的に同等なタンパク質を含む、実施形態G1からG9のいずれか1つに記載の組成物。
G11.前記アルブミンが、組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、実施形態G10に記載の組成物。
G12.前記アルブミンが、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、実施形態G10またはG11に記載の組成物。
G13.前記集団内の細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤をさらに含む、実施形態G1およびG6からG12のいずれか1つに記載の組成物。
G14.細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、およびミオシンII阻害剤の1つまたは複数を含む、実施形態G13に記載の組成物。
G15.前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ1(ROCK 1)阻害剤およびRho関連タンパク質キナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、実施形態G14に記載の組成物。
G16.前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、実施形態G14またはG15に記載の組成物。
G17.前記1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、実施形態G16に記載の組成物。
G18.前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、PAK1阻害剤、PAK2阻害剤、PAK3阻害剤、およびPAK4阻害剤から選択される、実施形態G14からG17のいずれか1つに記載の組成物。
G19.前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、実施形態G18に記載の組成物。
G20.前記1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤が、IPA3を含む、実施形態G19に記載の組成物。
G21.前記ミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、実施形態G14からG20のいずれか1つに記載の組成物。
G22.前記1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、実施形態G21に記載の組成物。
G23.前記1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、ブレビスタチンを含む、実施形態G22に記載の組成物。
G24.前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤をさらに含む、実施形態G1、G1.1、G1.2、およびG6からG23のいずれか1つに記載の組成物。
G25.細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む、実施形態G2からG5およびG24のいずれか1つに記載の組成物。
G26.前記1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、実施形態G25に記載の組成物。
G27.レチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤をさらに含む、実施形態G1、G2、G4、およびG6からG26のいずれか1つに記載の組成物。
G28.レチノイン酸シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、実施形態G3、G5、およびG27のいずれか1つに記載の組成物。
G28.1 前記1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、実施形態G1.2に記載の組成物。
G29.前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが、BMS−453およびBMS−195614の1つまたは複数を含む、実施形態G28またはG28.1に記載の組成物。
G29.1 前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが各々、マイクロモル未満の濃度で存在する、実施形態G28からG29のいずれか1つに記載の組成物。
G30.300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態G1、G1.1、G1.2、およびG6からG29.1のいずれか1つに記載の組成物。
G30.1 100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態G1、G1.1、G1.2、およびG6からG29.1のいずれか1つに記載の組成物。
G31.前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、実施形態G30.1に記載の組成物。
G32.前記規定されたゼノフリー基本培地が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態G2からG5のいずれか1つに記載の組成物。
G32.1 前記規定されたゼノフリー基本培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、実施形態G2からG5のいずれか1つに記載の組成物。
G33.前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、実施形態G32.1に記載の組成物。
G34.前記拡大培養条件が、1つまたは複数の成長因子を含む、実施形態G1、G1.1、G1.2、およびG6からG33のいずれか1つに記載の組成物。
G35.1つまたは複数の成長因子が、EGF、FGF、またはEGFおよびFGFを含む、実施形態G2からG5およびG34のいずれか1つに記載の組成物。
G36.異種構成成分を含む細胞外マトリックスを含まない、実施形態G1からG35のいずれか1つに記載の組成物。
本明細書で参照される各特許、特許出願、刊行物、および文献の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。上記の特許、特許出願、刊行物、および文献の引用は、前出のいずれかが、関連する先行技術であることの容認でも、これらの刊行物または文献の内容または日付についてのいかなる容認を構成するわけでもない。それらの引用は、関係のある開示の探索を指し示すものではない。文献の日付または内容についての全ての言明は、入手可能な情報に基づくものであり、それらの正確さまたは正しさについての容認ではない。
前出には、本技術の基本的態様から逸脱することなく、改変を施すことができる。本技術は、1つまたは複数の具体的な実施形態に関して、実質的な詳細さで記載されており、当業者は、本出願で具体的に開示される実施形態には、変化を施すことができるが、これらの改変および改善は、依然として本技術の範囲および主旨内にあることを認識する。
本明細書で例示的に記載される本技術は、本明細書で具体的に開示されていない、任意の要素の非存在下でも、適切に実施することができる。したがって、例えば、「〜を含むこと」、「〜から本質的になること」、および「〜からなること」という用語のいずれも、本明細書のそれぞれの場合では、他の2つの用語の一方で置き換えることができる。用いられる用語および表現は、記載の用語として使用されており、限定の用語としては使用されておらず、このような用語および表現の使用は、示され、記載された特色またはその部分の任意の同等物を除外せず、特許請求される本技術の範囲内で、多様な改変が可能である。「ある(a)」または「ある(an)」という用語は、要素の1つまたは1つを超える要素のいずれが記載されるか文脈上明らかでない限りにおいて、それが修飾する要素の1つまたは複数を指す場合がある(例えば、「ある試薬」は、1つまたは複数の試薬を意味しうる)。本明細書で使用される「約」という用語は、基礎となるパラメータの10%以内(すなわち、プラスまたはマイナス10%)の値を指し、値の連なりの始端における「約」という用語の使用は、値の各々を修飾する(すなわち、「約1、2、および3」は、約1、約2、および約3を指す)。例えば、「約100グラム」の重量は、90グラム〜110グラムの間の重量を含みうる。さらに、本明細書で値の列挙(例えば、約50%、60%、70%、80%、85%、または86%)について記載する場合、列挙は、その全ての中間値および小数値(例えば、54%、85.4%)を含む。したがって、本技術について、代表的な実施形態および任意選択の特色により具体的に開示してきたが、当業者は、本明細書で開示される概念の改変および変更を施すことができ、このような改変および変更は、本技術の範囲内にあると考えられることを理解されたい。
本技術のある特定の実施形態については、以下の特許請求の範囲に示す。
以下の記載、実施例、特許請求の範囲、および図面では、ある特定の実施形態についてさらに記載する。
例えば、本発明の実施形態において、以下の項目が提供される。
(項目1)
ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、i)前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
方法。
(項目2)
ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
方法。
(項目3)
ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
方法。
(項目4)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記シグナル伝達阻害剤を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、項目2または3に記載の方法。
(項目5)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、項目2または3に記載の方法。
(項目6)
ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
(項目7)
ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
(項目8)
ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
(項目9)
ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
を含み、
前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
方法。
(項目10)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、項目1および6から9のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、項目1および6から9のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記元になる上皮細胞集団が、分化上皮細胞を含む、項目1から11のいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
前記元になる上皮細胞集団が、静止上皮細胞および/または前静止上皮細胞を含む、項目1から11のいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
前記元になる上皮細胞集団が、分化系列決定上皮細胞を含む、項目1から11のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記元になる上皮細胞集団および/または前記拡大された上皮細胞集団が、胚性幹細胞を含有しない、項目1から14のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質と相互作用する1つまたは複数の分子を含む、項目1および6から15のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質をコードするDNAおよび/またはRNAと相互作用する1つまたは複数の分子を含む、項目1および6から15のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む、項目1および6から15のいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
前記1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、項目2から5および18のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、項目19または20に記載の方法。
(項目22)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:

[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R 、およびR は独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R 、およびR は独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
前記置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む、項目19から21のいずれか一項に記載の方法。
(項目23)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、項目19から22のいずれか一項に記載の方法。
(項目24)
前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分が、アルブミン、または配列番号1もしくは配列番号2と少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有する機能的に同等なタンパク質を含む、項目1から23のいずれか一項に記載の方法。
(項目25)
前記アルブミンが、組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、項目24に記載の方法。
(項目26)
前記アルブミンが、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、項目24または25に記載の方法。
(項目27)
前記拡大培養条件が、前記集団内の細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤をさらに含む、項目1および10から26のいずれか一項に記載の方法。
(項目28)
細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、およびミオシンII阻害剤の1つまたは複数を含む、項目27に記載の方法。
(項目29)
前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ1(ROCK 1)阻害剤およびRho関連タンパク質キナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、項目28または29に記載の方法。
(項目31)
前記1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、項目30に記載の方法。
(項目32)
前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、PAK1阻害剤、PAK2阻害剤、PAK3阻害剤、およびPAK4阻害剤から選択される、項目28から31のいずれか一項に記載の方法。
(項目33)
前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤が、IPA3を含む、項目33に記載の方法。
(項目35)
前記ミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、項目28から34のいずれか一項に記載の方法。
(項目36)
前記1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、項目35に記載の方法。
(項目37)
前記1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、ブレビスタチンを含む、項目36に記載の方法。
(項目38)
前記拡大培養条件が、前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤をさらに含む、項目1、2、3、および10から37のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む、項目6から9および38のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、項目39に記載の方法。
(項目41)
前記拡大培養条件が、前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤をさらに含む、項目1、6、8、および10から40のいずれか一項に記載の方法。
(項目42)
レチノイン酸シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、項目7、9、および41のいずれか一項に記載の方法。
(項目43)
前記1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、項目3に記載の方法。
(項目44)
前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが、BMS−453およびBMS−195614の1つまたは複数を含む、項目42または43に記載の方法。
(項目45)
前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを各々、マイクロモル未満の濃度で使用する、項目42から44のいずれか一項に記載の方法。
(項目46)
前記拡大培養条件が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目1、2、3、および10から45のいずれか一項に記載の方法。
(項目47)
前記拡大培養条件が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目1、2、3、および10から45のいずれか一項に記載の方法。
(項目48)
前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記規定されたゼノフリー基本培地が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目6から9のいずれか一項に記載の方法。
(項目50)
前記規定されたゼノフリー基本培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目6から9のいずれか一項に記載の方法。
(項目51)
前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記拡大培養条件が、1つまたは複数の成長因子を含む、項目1、2、3、および10から51のいずれか一項に記載の方法。
(項目53)
1つまたは複数の成長因子が、EGF、FGF、またはEGFおよびFGFを含む、項目6から9および52のいずれか一項に記載の方法。
(項目54)
前記拡大培養条件が、異種構成成分を含む細胞外マトリックスを含まない、項目1から53のいずれか一項に記載の方法。
(項目55)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、30回またはこれを超える集団倍加が可能である、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目56)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、50回またはこれを超える集団倍加が可能である、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目57)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、80回またはこれを超える集団倍加が可能である、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目58)
前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、100回またはこれを超える集団倍加が可能である、項目1から54のいずれか一項に記載の方法。
(項目59)
前記元になる上皮細胞集団が、基底上皮細胞を含む、項目1から58のいずれか一項に記載の方法。
(項目60)
前記元になる上皮細胞集団および/または前記拡大された上皮細胞集団が、1つまたは複数の基底上皮細胞マーカーを発現する、項目1から59のいずれか一項に記載の方法。
(項目61)
連続的に増殖する上皮幹細胞、および/またはin vivoで連続的に増殖する上皮幹細胞の集団を選択するステップを含まない、項目1から60のいずれか一項に記載の方法。
(項目62)
前記元になる上皮細胞集団が、連続的に増殖する上皮幹細胞を含まず、かつ/またはin vivoで連続的に増殖する上皮幹細胞の集団に由来する細胞を含まない、項目1から61のいずれか一項に記載の方法。
(項目63)
ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を単離するステップをさらに含む、項目1から62のいずれか一項に記載の方法。
(項目64)
ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を、細胞バンクで貯蔵するステップをさらに含む、項目1から63のいずれか一項に記載の方法。
(項目65)
項目1から64のいずれか一項に記載の方法により作製される、ex vivoで拡大した上皮細胞の集団。
(項目66)
遺伝子改変細胞を作製するための、項目65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
(項目67)
対象のための1つまたは複数の候補処置を同定するための、項目65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
(項目68)
対象における1つまたは複数の異常な上皮細胞を同定するための、項目65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
(項目69)
対象における疾患の進行または疾患の処置をモニタリングするための、項目65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
(項目70)
i)培養された上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
(項目71)
i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
(項目72)
i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
(項目73)
規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
(項目74)
規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
(項目75)
規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
(項目76)
規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
(項目77)
テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質と相互作用する1つまたは複数の分子を含む、項目70および73から76のいずれか一項に記載の組成物。
(項目78)
テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質をコードするDNAおよび/またはRNAと相互作用する1つまたは複数の分子を含む、項目70および73から76のいずれか一項に記載の組成物。
(項目79)
テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む、項目70および73から76のいずれか一項に記載の組成物。
(項目80)
前記1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、項目71、72、または79に記載の組成物。
(項目81)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、項目80に記載の組成物。
(項目82)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、項目80または81に記載の組成物。
(項目83)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
[式中、
X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
、R 、およびR は独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
nは、0または1であり;
、R 、およびR は独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
前記置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜6アルコキシ、C1〜6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
の構造を含む、項目80から82のいずれか一項に記載の組成物。
(項目84)
前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、項目80から83のいずれか一項に記載の組成物。
(項目85)
前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分が、アルブミン、または配列番号1もしくは配列番号2と少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有する機能的に同等なタンパク質を含む、項目70から84のいずれか一項に記載の組成物。
(項目86)
前記アルブミンが、組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、項目85に記載の組成物。
(項目87)
前記アルブミンが、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、項目85または86に記載の組成物。
(項目88)
前記集団内の細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤をさらに含む、項目70および77から87のいずれか一項に記載の組成物。
(項目89)
細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、およびミオシンII阻害剤の1つまたは複数を含む、項目88に記載の組成物。
(項目90)
前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ1(ROCK 1)阻害剤およびRho関連タンパク質キナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、項目89に記載の組成物。
(項目91)
前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、項目89または90に記載の組成物。
(項目92)
前記1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、項目91に記載の組成物。
(項目93)
前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、PAK1阻害剤、PAK2阻害剤、PAK3阻害剤、およびPAK4阻害剤から選択される、項目89から92のいずれか一項に記載の組成物。
(項目94)
前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、項目93に記載の組成物。
(項目95)
前記1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤が、IPA3を含む、項目94に記載の組成物。
(項目96)
前記ミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、項目89から95のいずれか一項に記載の組成物。
(項目97)
前記1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、項目96に記載の組成物。
(項目98)
前記1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、ブレビスタチンを含む、項目97に記載の組成物。
(項目99)
前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤をさらに含む、項目70、71、72、および73から98のいずれか一項に記載の組成物。
(項目100)
細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む、項目73から76および99のいずれか一項に記載の組成物。
(項目101)
前記1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、項目100に記載の組成物。
(項目102)
レチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤をさらに含む、項目70、73、75、および77から101のいずれか一項に記載の組成物。
(項目103)
レチノイン酸シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、項目74、76、および102のいずれか一項に記載の組成物。
(項目104)
前記1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、項目72に記載の組成物。
(項目105)
前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが、BMS−453およびBMS−195614の1つまたは複数を含む、項目103または104に記載の組成物。
(項目106)
前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが各々、マイクロモル未満の濃度で存在する、項目103から105のいずれか一項に記載の組成物。
(項目107)
300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目70、71、72、および77から106のいずれか一項に記載の組成物。
(項目108)
100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目70、71、72、および77から106のいずれか一項に記載の組成物。
(項目109)
前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、項目108に記載の組成物。
(項目110)
前記規定されたゼノフリー基本培地が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目73から76のいずれか一項に記載の組成物。
(項目111)
前記規定されたゼノフリー基本培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、項目73から76のいずれか一項に記載の組成物。
(項目112)
前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、項目111に記載の組成物。
(項目113)
前記拡大培養条件が、1つまたは複数の成長因子を含む、項目70、71、72、および77から112のいずれか一項に記載の組成物。
(項目114)
1つまたは複数の成長因子が、EGF、FGF、またはEGFおよびFGFを含む、項目73から76および113のいずれか一項に記載の組成物。
(項目115)
異種構成成分を含む細胞外マトリックスを含まない、項目70から114のいずれか一項に記載の組成物。

Claims (115)

  1. ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
    分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
    を含み、
    前記拡大培養条件が、i)前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
    方法。
  2. ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
    分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
    を含み、
    前記拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
    方法。
  3. ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
    分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
    を含み、
    前記拡大培養条件が、i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、
    方法。
  4. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記シグナル伝達阻害剤を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、請求項2または3に記載の方法。
  5. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、請求項2または3に記載の方法。
  6. ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
    分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
    を含み、
    前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
    方法。
  7. ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
    分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
    を含み、
    前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
    方法。
  8. ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
    分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
    を含み、
    前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
    方法。
  9. ex vivoで上皮細胞を増殖させるための方法であって、
    分化組織、胚性幹(ES)細胞、または人工多能性幹細胞(iPSC)に由来する、元になる上皮細胞集団の細胞の数を、規定された、ゼノフリーでフィーダーフリーの拡大培養条件下で拡大し、これにより、拡大された上皮細胞集団を発生させるステップ
    を含み、
    前記拡大培養条件が、規定されたゼノフリー基本培地;前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる細胞培養組成物中で上皮細胞を培養することを含む、
    方法。
  10. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、請求項1および6から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、25回またはこれを超える集団倍加が可能であり;前記元になる上皮細胞集団が、前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含まない対照培養条件下で培養すると、20回を超えない集団倍加が可能である、請求項1および6から9のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記元になる上皮細胞集団が、分化上皮細胞を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記元になる上皮細胞集団が、静止上皮細胞および/または前静止上皮細胞を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記元になる上皮細胞集団が、分化系列決定上皮細胞を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記元になる上皮細胞集団および/または前記拡大された上皮細胞集団が、胚性幹細胞を含有しない、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
  16. テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質と相互作用する1つまたは複数の分子を含む、請求項1および6から15のいずれか一項に記載の方法。
  17. テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質をコードするDNAおよび/またはRNAと相互作用する1つまたは複数の分子を含む、請求項1および6から15のいずれか一項に記載の方法。
  18. テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む、請求項1および6から15のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、請求項2から5および18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、請求項19または20に記載の方法。
  22. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
    [式中、
    X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
    、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
    nは、0または1であり;
    、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
    前記置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
    の構造を含む、請求項19から21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、請求項19から22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分が、アルブミン、または配列番号1もしくは配列番号2と少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有する機能的に同等なタンパク質を含む、請求項1から23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記アルブミンが、組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、請求項24に記載の方法。
  26. 前記アルブミンが、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、請求項24または25に記載の方法。
  27. 前記拡大培養条件が、前記集団内の細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤をさらに含む、請求項1および10から26のいずれか一項に記載の方法。
  28. 細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、およびミオシンII阻害剤の1つまたは複数を含む、請求項27に記載の方法。
  29. 前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ1(ROCK 1)阻害剤およびRho関連タンパク質キナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、請求項28に記載の方法。
  30. 前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、請求項28または29に記載の方法。
  31. 前記1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、請求項30に記載の方法。
  32. 前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、PAK1阻害剤、PAK2阻害剤、PAK3阻害剤、およびPAK4阻害剤から選択される、請求項28から31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、請求項32に記載の方法。
  34. 前記1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤が、IPA3を含む、請求項33に記載の方法。
  35. 前記ミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、請求項28から34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、請求項35に記載の方法。
  37. 前記1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、ブレビスタチンを含む、請求項36に記載の方法。
  38. 前記拡大培養条件が、前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤をさらに含む、請求項1、2、3、および10から37のいずれか一項に記載の方法。
  39. 細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む、請求項6から9および38のいずれか一項に記載の方法。
  40. 前記1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、請求項39に記載の方法。
  41. 前記拡大培養条件が、前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤をさらに含む、請求項1、6、8、および10から40のいずれか一項に記載の方法。
  42. レチノイン酸シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、請求項7、9、および41のいずれか一項に記載の方法。
  43. 前記1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、請求項3に記載の方法。
  44. 前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが、BMS−453およびBMS−195614の1つまたは複数を含む、請求項42または43に記載の方法。
  45. 前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを各々、マイクロモル未満の濃度で使用する、請求項42から44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記拡大培養条件が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項1、2、3、および10から45のいずれか一項に記載の方法。
  47. 前記拡大培養条件が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項1、2、3、および10から45のいずれか一項に記載の方法。
  48. 前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、請求項47に記載の方法。
  49. 前記規定されたゼノフリー基本培地が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
  50. 前記規定されたゼノフリー基本培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
  51. 前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、請求項50に記載の方法。
  52. 前記拡大培養条件が、1つまたは複数の成長因子を含む、請求項1、2、3、および10から51のいずれか一項に記載の方法。
  53. 1つまたは複数の成長因子が、EGF、FGF、またはEGFおよびFGFを含む、請求項6から9および52のいずれか一項に記載の方法。
  54. 前記拡大培養条件が、異種構成成分を含む細胞外マトリックスを含まない、請求項1から53のいずれか一項に記載の方法。
  55. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、30回またはこれを超える集団倍加が可能である、請求項1から54のいずれか一項に記載の方法。
  56. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、50回またはこれを超える集団倍加が可能である、請求項1から54のいずれか一項に記載の方法。
  57. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、80回またはこれを超える集団倍加が可能である、請求項1から54のいずれか一項に記載の方法。
  58. 前記元になる上皮細胞集団が、前記拡大培養条件下で培養すると、100回またはこれを超える集団倍加が可能である、請求項1から54のいずれか一項に記載の方法。
  59. 前記元になる上皮細胞集団が、基底上皮細胞を含む、請求項1から58のいずれか一項に記載の方法。
  60. 前記元になる上皮細胞集団および/または前記拡大された上皮細胞集団が、1つまたは複数の基底上皮細胞マーカーを発現する、請求項1から59のいずれか一項に記載の方法。
  61. 連続的に増殖する上皮幹細胞、および/またはin vivoで連続的に増殖する上皮幹細胞の集団を選択するステップを含まない、請求項1から60のいずれか一項に記載の方法。
  62. 前記元になる上皮細胞集団が、連続的に増殖する上皮幹細胞を含まず、かつ/またはin vivoで連続的に増殖する上皮幹細胞の集団に由来する細胞を含まない、請求項1から61のいずれか一項に記載の方法。
  63. ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を単離するステップをさらに含む、請求項1から62のいずれか一項に記載の方法。
  64. ex vivoで拡大した上皮細胞の集団を、細胞バンクで貯蔵するステップをさらに含む、請求項1から63のいずれか一項に記載の方法。
  65. 請求項1から64のいずれか一項に記載の方法により作製される、ex vivoで拡大した上皮細胞の集団。
  66. 遺伝子改変細胞を作製するための、請求項65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
  67. 対象のための1つまたは複数の候補処置を同定するための、請求項65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
  68. 対象における1つまたは複数の異常な上皮細胞を同定するための、請求項65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
  69. 対象における疾患の進行または疾患の処置をモニタリングするための、請求項65に記載のex vivoで拡大した上皮細胞の集団の使用。
  70. i)培養された上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
  71. i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、およびii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
  72. i)1つまたは複数の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達阻害剤、および1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤からなるシグナル伝達阻害剤、ならびにii)1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分を含む、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
  73. 規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
  74. 規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤から本質的になる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
  75. 規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;および前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
  76. 規定されたゼノフリー基本培地;培養される上皮細胞の集団内のテロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または前記集団内の形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤;1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分;1つまたは複数の成長因子;前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤;および前記集団内のレチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤からなる、規定されたゼノフリー細胞培養組成物。
  77. テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質と相互作用する1つまたは複数の分子を含む、請求項70および73から76のいずれか一項に記載の組成物。
  78. テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記薬剤が、前記形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達経路内のタンパク質をコードするDNAおよび/またはRNAと相互作用する1つまたは複数の分子を含む、請求項70および73から76のいずれか一項に記載の組成物。
  79. テロメラーゼ逆転写酵素を活性化させ、かつ/または形質転換成長因子ベータ(TGF−ベータ)シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤を含む、請求項70および73から76のいずれか一項に記載の組成物。
  80. 前記1つまたは複数のTGF−ベータシグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のALK5阻害剤を含む、請求項71、72、または79に記載の組成物。
  81. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数の低分子ALK5阻害剤を含む、請求項80に記載の組成物。
  82. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、1つまたは複数のATP類似体を含む、請求項80または81に記載の組成物。
  83. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤の少なくとも1つが、式A:
    [式中、
    X、Y、およびZは独立に、N、C、およびOから選択され;
    、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
    nは、0または1であり;
    、R、およびRは独立に、水素、C1〜C10アルキル、置換C1〜C10アルキル、C1〜C10アルコキシ、置換C1〜C10アルコキシ、C1〜C6アルカノイル、C1〜C6アルコキシカルボニル、置換C1〜C6アルカノイル、置換C1〜C6アルコキシカルボニル、C3〜C9シクロアルキル、置換C3〜C9シクロアルキル、C5〜C10アリール、置換C5〜C10アリール、C5〜C10シクロアリール、置換C5〜C10シクロアリール、C5〜C9複素環、置換C5〜C9複素環、C5〜C9ヘテロシクロアリール、置換C5〜C9ヘテロシクロアリール、−リンカー−(C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(置換C3〜C9シクロアルキル)、−リンカー−(C5〜C10アリール)、−リンカー−(置換C5〜C10アリール)、−リンカー−(C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C10シクロアリール)、−リンカー−(C5〜C9複素環)、−リンカー−(置換C5〜C9複素環)、−リンカー−(C5〜C9ヘテロシクロアリール)、−リンカー−(置換C5〜C9ヘテロシクロアリール)から選択され;
    前記置換アルキル、アルコキシ、アルカノイル、アルコキシカルボニル、シクロアルキル、アリール、シクロアリール、複素環、またはヘテロシクロアリール基上の置換基は、ヒドロキシル、C1〜C10アルキル、ヒドロキシル、C1〜C10アルキレン、C1〜C6アルコキシ、C3〜C9シクロアルキル、C5〜C9複素環、C1〜6アルコキシ、C1〜6アルケニル、アミノ、シアノ、ハロゲン、またはアリールである]
    の構造を含む、請求項80から82のいずれか一項に記載の組成物。
  84. 前記1つまたは複数のALK5阻害剤が、A83−01、GW788388、RepSox、およびSB 431542から選択される、請求項80から83のいずれか一項に記載の組成物。
  85. 前記1つまたは複数の規定されたゼノフリーの血清代替構成成分が、アルブミン、または配列番号1もしくは配列番号2と少なくとも95%同一なアミノ酸配列を有する機能的に同等なタンパク質を含む、請求項70から84のいずれか一項に記載の組成物。
  86. 前記アルブミンが、組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、請求項85に記載の組成物。
  87. 前記アルブミンが、イネにおいて発現させた組換えヒト血清アルブミン(rHA)である、請求項85または86に記載の組成物。
  88. 前記集団内の細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤をさらに含む、請求項70および77から87のいずれか一項に記載の組成物。
  89. 細胞骨格構造をモジュレートする1つまたは複数の薬剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤、p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤、およびミオシンII阻害剤の1つまたは複数を含む、請求項88に記載の組成物。
  90. 前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Rho関連タンパク質キナーゼ1(ROCK 1)阻害剤およびRho関連タンパク質キナーゼ2(ROCK 2)阻害剤から選択される、請求項89に記載の組成物。
  91. 前記Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤を含む、請求項89または90に記載の組成物。
  92. 前記1つまたは複数の低分子Rho関連タンパク質キナーゼ阻害剤が、Y−27632、SR 3677、チアゾビビン、HA1100塩酸塩、HA1077、およびGSK−429286から選択される、請求項91に記載の組成物。
  93. 前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、PAK1阻害剤、PAK2阻害剤、PAK3阻害剤、およびPAK4阻害剤から選択される、請求項89から92のいずれか一項に記載の組成物。
  94. 前記p21活性化キナーゼ(PAK)阻害剤が、1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤を含む、請求項93に記載の組成物。
  95. 前記1つまたは複数の低分子PAK1阻害剤が、IPA3を含む、請求項94に記載の組成物。
  96. 前記ミオシンII阻害剤が、1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、請求項89から95のいずれか一項に記載の組成物。
  97. 前記1つまたは複数の非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤を含む、請求項96に記載の組成物。
  98. 前記1つまたは複数の低分子非筋ミオシンII(NM II)阻害剤が、ブレビスタチンを含む、請求項97に記載の組成物。
  99. 前記集団内の細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる1つまたは複数の薬剤をさらに含む、請求項70、71、72、および73から98のいずれか一項に記載の組成物。
  100. 細胞内環状アデノシン一リン酸(cAMP)レベルを上昇させる前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストを含む、請求項73から76および99のいずれか一項に記載の組成物。
  101. 前記1つまたは複数のベータ−アドレナリン作動性受容体アゴニストが、イソプロテレノールを含む、請求項100に記載の組成物。
  102. レチノイン酸シグナル伝達を阻害する1つまたは複数の薬剤をさらに含む、請求項70、73、75、および77から101のいずれか一項に記載の組成物。
  103. レチノイン酸シグナル伝達を阻害する前記1つまたは複数の薬剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、請求項74、76、および102のいずれか一項に記載の組成物。
  104. 前記1つまたは複数のレチノイン酸シグナル伝達阻害剤が、1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストを含む、請求項72に記載の組成物。
  105. 前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが、BMS−453およびBMS−195614の1つまたは複数を含む、請求項103または104に記載の組成物。
  106. 前記1つまたは複数のレチノイン酸受容体(RAR)アンタゴニストが各々、マイクロモル未満の濃度で存在する、請求項103から105のいずれか一項に記載の組成物。
  107. 300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項70、71、72、および77から106のいずれか一項に記載の組成物。
  108. 100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項70、71、72、および77から106のいずれか一項に記載の組成物。
  109. 前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、請求項108に記載の組成物。
  110. 前記規定されたゼノフリー基本培地が、300μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項73から76のいずれか一項に記載の組成物。
  111. 前記規定されたゼノフリー基本培地が、100μMを下回る濃度でカルシウムを含む、請求項73から76のいずれか一項に記載の組成物。
  112. 前記カルシウムが、約90μMの濃度で存在する、請求項111に記載の組成物。
  113. 前記拡大培養条件が、1つまたは複数の成長因子を含む、請求項70、71、72、および77から112のいずれか一項に記載の組成物。
  114. 1つまたは複数の成長因子が、EGF、FGF、またはEGFおよびFGFを含む、請求項73から76および113のいずれか一項に記載の組成物。
  115. 異種構成成分を含む細胞外マトリックスを含まない、請求項70から114のいずれか一項に記載の組成物。
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