JP2022189188A - Method for producing mesenchymal stem cell - Google Patents
Method for producing mesenchymal stem cell Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022189188A JP2022189188A JP2021097618A JP2021097618A JP2022189188A JP 2022189188 A JP2022189188 A JP 2022189188A JP 2021097618 A JP2021097618 A JP 2021097618A JP 2021097618 A JP2021097618 A JP 2021097618A JP 2022189188 A JP2022189188 A JP 2022189188A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cells
- medium
- stem cells
- mesenchymal stem
- neural crest
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 129
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 210000001982 neural crest cell Anatomy 0.000 claims abstract description 128
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 claims abstract description 71
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 claims abstract description 66
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 244
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 117
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 68
- 108010085895 Laminin Proteins 0.000 claims description 56
- 102000007547 Laminin Human genes 0.000 claims description 56
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 claims description 32
- 229960003957 dexamethasone Drugs 0.000 claims description 31
- 239000003470 adrenal cortex hormone Substances 0.000 claims description 29
- 210000001778 pluripotent stem cell Anatomy 0.000 claims description 25
- 239000003862 glucocorticoid Substances 0.000 claims description 20
- 239000007640 basal medium Substances 0.000 claims description 18
- 229960005205 prednisolone Drugs 0.000 claims description 18
- OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N prednisolone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N 0.000 claims description 18
- 229960002537 betamethasone Drugs 0.000 claims description 16
- UREBDLICKHMUKA-DVTGEIKXSA-N betamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-DVTGEIKXSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 15
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 claims description 15
- JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N hydrocortisone Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N 0.000 claims description 14
- 108010067306 Fibronectins Proteins 0.000 claims description 12
- 102000016359 Fibronectins Human genes 0.000 claims description 12
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 claims description 11
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 claims description 11
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 10
- 229960000890 hydrocortisone Drugs 0.000 claims description 7
- 229960004584 methylprednisolone Drugs 0.000 claims description 7
- 229960005294 triamcinolone Drugs 0.000 claims description 7
- GFNANZIMVAIWHM-OBYCQNJPSA-N triamcinolone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@@]3(F)[C@@H](O)C[C@](C)([C@@]([C@H](O)C4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 GFNANZIMVAIWHM-OBYCQNJPSA-N 0.000 claims description 7
- ITRJWOMZKQRYTA-RFZYENFJSA-N Cortisone acetate Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)COC(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O ITRJWOMZKQRYTA-RFZYENFJSA-N 0.000 claims description 5
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229940092705 beclomethasone Drugs 0.000 claims description 5
- NBMKJKDGKREAPL-DVTGEIKXSA-N beclomethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(Cl)[C@@H]1[C@@H]1C[C@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O NBMKJKDGKREAPL-DVTGEIKXSA-N 0.000 claims description 5
- 229960003290 cortisone acetate Drugs 0.000 claims description 5
- SYWHXTATXSMDSB-GSLJADNHSA-N fludrocortisone acetate Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)COC(=O)C)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O SYWHXTATXSMDSB-GSLJADNHSA-N 0.000 claims description 5
- 229960003336 fluorocortisol acetate Drugs 0.000 claims description 5
- 239000012679 serum free medium Substances 0.000 claims description 5
- 210000004263 induced pluripotent stem cell Anatomy 0.000 claims description 4
- VHRSUDSXCMQTMA-PJHHCJLFSA-N 6alpha-methylprednisolone Chemical compound C([C@@]12C)=CC(=O)C=C1[C@@H](C)C[C@@H]1[C@@H]2[C@@H](O)C[C@]2(C)[C@@](O)(C(=O)CO)CC[C@H]21 VHRSUDSXCMQTMA-PJHHCJLFSA-N 0.000 claims 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 28
- 239000003246 corticosteroid Substances 0.000 abstract description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 34
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 24
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 23
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 19
- 230000001780 adrenocortical effect Effects 0.000 description 17
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 17
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 17
- 238000004114 suspension culture Methods 0.000 description 14
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 10
- 102100022464 5'-nucleotidase Human genes 0.000 description 8
- 102100032912 CD44 antigen Human genes 0.000 description 8
- -1 CD79 Proteins 0.000 description 8
- 102000003974 Fibroblast growth factor 2 Human genes 0.000 description 8
- 108090000379 Fibroblast growth factor 2 Proteins 0.000 description 8
- 101000678236 Homo sapiens 5'-nucleotidase Proteins 0.000 description 8
- 101000868273 Homo sapiens CD44 antigen Proteins 0.000 description 8
- 102000004887 Transforming Growth Factor beta Human genes 0.000 description 8
- 108090001012 Transforming Growth Factor beta Proteins 0.000 description 8
- 238000004115 adherent culture Methods 0.000 description 8
- 230000004956 cell adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 210000001082 somatic cell Anatomy 0.000 description 8
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 7
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 7
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 7
- 101000800116 Homo sapiens Thy-1 membrane glycoprotein Proteins 0.000 description 7
- 102100033523 Thy-1 membrane glycoprotein Human genes 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 7
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 7
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 6
- 102100037241 Endoglin Human genes 0.000 description 6
- 101000881679 Homo sapiens Endoglin Proteins 0.000 description 6
- 101000958041 Homo sapiens Musculin Proteins 0.000 description 6
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 6
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 6
- 101800003838 Epidermal growth factor Proteins 0.000 description 5
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 5
- FQISKWAFAHGMGT-SGJOWKDISA-M Methylprednisolone sodium succinate Chemical compound [Na+].C([C@@]12C)=CC(=O)C=C1[C@@H](C)C[C@@H]1[C@@H]2[C@@H](O)C[C@]2(C)[C@@](O)(C(=O)COC(=O)CCC([O-])=O)CC[C@H]21 FQISKWAFAHGMGT-SGJOWKDISA-M 0.000 description 5
- 102100038169 Musculin Human genes 0.000 description 5
- 102100033237 Pro-epidermal growth factor Human genes 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 5
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 5
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 5
- 210000004271 bone marrow stromal cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 5
- 229940116977 epidermal growth factor Drugs 0.000 description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 5
- VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N uroanthelone Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(O)=O)C(C)C)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1NC=NC=1)NC(=O)[C@H](CCSC)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CS)NC(=O)CNC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O)C(C)C)[C@@H](C)CC)C1=CC=C(O)C=C1 VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N 0.000 description 5
- HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N Ala-Gln Chemical compound C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(O)=O)CCC(N)=O HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 4
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 4
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 4
- 102000004338 Transferrin Human genes 0.000 description 4
- 108090000901 Transferrin Proteins 0.000 description 4
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 210000001188 articular cartilage Anatomy 0.000 description 4
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 4
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 108010038862 laminin 10 Proteins 0.000 description 4
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229940037128 systemic glucocorticoids Drugs 0.000 description 4
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 4
- 239000012581 transferrin Substances 0.000 description 4
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 4
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 4
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 4
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 4
- UZOVYGYOLBIAJR-UHFFFAOYSA-N 4-isocyanato-4'-methyldiphenylmethane Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UZOVYGYOLBIAJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 3
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 3
- 206010007710 Cartilage injury Diseases 0.000 description 3
- 241000700198 Cavia Species 0.000 description 3
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 3
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 3
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 3
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000006354 HLA-DR Antigens Human genes 0.000 description 3
- 108010058597 HLA-DR Antigens Proteins 0.000 description 3
- 101000738771 Homo sapiens Receptor-type tyrosine-protein phosphatase C Proteins 0.000 description 3
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 3
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 3
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 3
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 3
- 102100037369 Nidogen-1 Human genes 0.000 description 3
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 3
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 3
- 241000288906 Primates Species 0.000 description 3
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 3
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 3
- 102100037422 Receptor-type tyrosine-protein phosphatase C Human genes 0.000 description 3
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 3
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 3
- 108010031318 Vitronectin Proteins 0.000 description 3
- 102100035140 Vitronectin Human genes 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 3
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 3
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 3
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 238000001943 fluorescence-activated cell sorting Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 3
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 3
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 3
- 210000003958 hematopoietic stem cell Anatomy 0.000 description 3
- 229960003444 immunosuppressant agent Drugs 0.000 description 3
- 239000003018 immunosuppressive agent Substances 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 3
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 3
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 description 3
- 239000007758 minimum essential medium Substances 0.000 description 3
- 210000001616 monocyte Anatomy 0.000 description 3
- 210000002894 multi-fate stem cell Anatomy 0.000 description 3
- 108010008217 nidogen Proteins 0.000 description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 3
- FUFLCEKSBBHCMO-UHFFFAOYSA-N 11-dehydrocorticosterone Natural products O=C1CCC2(C)C3C(=O)CC(C)(C(CC4)C(=O)CO)C4C3CCC2=C1 FUFLCEKSBBHCMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 239000012583 B-27 Supplement Substances 0.000 description 2
- 102100024222 B-lymphocyte antigen CD19 Human genes 0.000 description 2
- AQGNHMOJWBZFQQ-UHFFFAOYSA-N CT 99021 Chemical compound CC1=CNC(C=2C(=NC(NCCNC=3N=CC(=CC=3)C#N)=NC=2)C=2C(=CC(Cl)=CC=2)Cl)=N1 AQGNHMOJWBZFQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MFYSYFVPBJMHGN-ZPOLXVRWSA-N Cortisone Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3C(=O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 MFYSYFVPBJMHGN-ZPOLXVRWSA-N 0.000 description 2
- MFYSYFVPBJMHGN-UHFFFAOYSA-N Cortisone Natural products O=C1CCC2(C)C3C(=O)CC(C)(C(CC4)(O)C(=O)CO)C4C3CCC2=C1 MFYSYFVPBJMHGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 2
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- 239000006145 Eagle's minimal essential medium Substances 0.000 description 2
- 241000282324 Felis Species 0.000 description 2
- 101000980825 Homo sapiens B-lymphocyte antigen CD19 Proteins 0.000 description 2
- 101001046686 Homo sapiens Integrin alpha-M Proteins 0.000 description 2
- 101000946889 Homo sapiens Monocyte differentiation antigen CD14 Proteins 0.000 description 2
- 101000711846 Homo sapiens Transcription factor SOX-9 Proteins 0.000 description 2
- 102100022338 Integrin alpha-M Human genes 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000283953 Lagomorpha Species 0.000 description 2
- 241000282560 Macaca mulatta Species 0.000 description 2
- 108010072582 Matrilin Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000055008 Matrilin Proteins Human genes 0.000 description 2
- 102100035877 Monocyte differentiation antigen CD14 Human genes 0.000 description 2
- 239000012580 N-2 Supplement Substances 0.000 description 2
- 241000282579 Pan Species 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- MKPDWECBUAZOHP-AFYJWTTESA-N Paramethasone Chemical compound C1([C@@H](F)C2)=CC(=O)C=C[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]2(C)C[C@@H]1O MKPDWECBUAZOHP-AFYJWTTESA-N 0.000 description 2
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 description 2
- 241000282405 Pongo abelii Species 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M Pyruvate Chemical compound CC(=O)C([O-])=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N Pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 102100034204 Transcription factor SOX-9 Human genes 0.000 description 2
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 2
- 102000000852 Tumor Necrosis Factor-alpha Human genes 0.000 description 2
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 108010076089 accutase Proteins 0.000 description 2
- 229940035676 analgesics Drugs 0.000 description 2
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 2
- 229940121363 anti-inflammatory agent Drugs 0.000 description 2
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 2
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 2
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 description 2
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 2
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 2
- 229960004544 cortisone Drugs 0.000 description 2
- QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N costic aldehyde Natural products C1CCC(=C)C2CC(C(=C)C=O)CCC21C QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 2
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 2
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 210000000613 ear canal Anatomy 0.000 description 2
- 210000004728 ear cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 210000001162 elastic cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 210000002409 epiglottis Anatomy 0.000 description 2
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 2
- 210000002388 eustachian tube Anatomy 0.000 description 2
- NGOGFTYYXHNFQH-UHFFFAOYSA-N fasudil Chemical compound C=1C=CC2=CN=CC=C2C=1S(=O)(=O)N1CCCNCC1 NGOGFTYYXHNFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002435 fasudil Drugs 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 2
- 210000000968 fibrocartilage Anatomy 0.000 description 2
- 210000004349 growth plate Anatomy 0.000 description 2
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 2
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 description 2
- 210000003035 hyaline cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N iso-beta-costal Natural products C1C(C(=C)C=O)CCC2(C)CCCC(C)=C21 ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002263 laryngeal cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 2
- 241001515942 marmosets Species 0.000 description 2
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 2
- 210000000663 muscle cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000000933 neural crest Anatomy 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 229960002858 paramethasone Drugs 0.000 description 2
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 2
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 description 2
- 229920002714 polyornithine Polymers 0.000 description 2
- 108010055896 polyornithine Proteins 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 210000004061 pubic symphysis Anatomy 0.000 description 2
- 229940076788 pyruvate Drugs 0.000 description 2
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 2
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 2
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 description 2
- 210000003131 sacroiliac joint Anatomy 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M sodium pyruvate Chemical compound [Na+].CC(=O)C([O-])=O DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 210000001988 somatic stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000001898 sternoclavicular joint Anatomy 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 210000001738 temporomandibular joint Anatomy 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 210000002444 unipotent stem cell Anatomy 0.000 description 2
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 1
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N (3s)-4-[[(2s)-1-[[(2s)-1-[[(1s)-1-carboxy-2-hydroxyethyl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)-1-oxopentan-2-yl]amino]-3-[[2-[[(2s)-2,6-diaminohexanoyl]amino]acetyl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CCCCN MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N 0.000 description 1
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMYDPQQPEAYXKD-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-n-naphthalen-2-ylnaphthalene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=CC2=CC(NC(=O)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3O)=CC=C21 PMYDPQQPEAYXKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-(trifluoromethoxy)pyridine Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(Br)C=N1 SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 102000015735 Beta-catenin Human genes 0.000 description 1
- 108060000903 Beta-catenin Proteins 0.000 description 1
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 1
- 108010049931 Bone Morphogenetic Protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 108010049955 Bone Morphogenetic Protein 4 Proteins 0.000 description 1
- 108010007726 Bone Morphogenetic Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000007350 Bone Morphogenetic Proteins Human genes 0.000 description 1
- 102100024506 Bone morphogenetic protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 102100024505 Bone morphogenetic protein 4 Human genes 0.000 description 1
- 102100022544 Bone morphogenetic protein 7 Human genes 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 101100257372 Caenorhabditis elegans sox-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 229920001287 Chondroitin sulfate Polymers 0.000 description 1
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 description 1
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 description 1
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 description 1
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- QIEPWCSVQYUPIY-LEKSSAKUSA-N Delta(1)-progesterone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H](C(=O)C)[C@@]1(C)CC2 QIEPWCSVQYUPIY-LEKSSAKUSA-N 0.000 description 1
- 206010058314 Dysplasia Diseases 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 101150099612 Esrrb gene Proteins 0.000 description 1
- 238000012413 Fluorescence activated cell sorting analysis Methods 0.000 description 1
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 102000019058 Glycogen Synthase Kinase 3 beta Human genes 0.000 description 1
- 108010051975 Glycogen Synthase Kinase 3 beta Proteins 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 229920002683 Glycosaminoglycan Polymers 0.000 description 1
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 1
- 102100028972 HLA class I histocompatibility antigen, A alpha chain Human genes 0.000 description 1
- 102100028976 HLA class I histocompatibility antigen, B alpha chain Human genes 0.000 description 1
- 102100028971 HLA class I histocompatibility antigen, C alpha chain Human genes 0.000 description 1
- 108010075704 HLA-A Antigens Proteins 0.000 description 1
- 108010058607 HLA-B Antigens Proteins 0.000 description 1
- 208000007353 Hip Osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 101000899361 Homo sapiens Bone morphogenetic protein 7 Proteins 0.000 description 1
- 101000986084 Homo sapiens HLA class I histocompatibility antigen, C alpha chain Proteins 0.000 description 1
- 101000613490 Homo sapiens Paired box protein Pax-3 Proteins 0.000 description 1
- 101000664703 Homo sapiens Transcription factor SOX-10 Proteins 0.000 description 1
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 1
- 101150072501 Klf2 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000003947 Knee Osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 108700021430 Kruppel-Like Factor 4 Proteins 0.000 description 1
- 241000282567 Macaca fascicularis Species 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 101100310657 Mus musculus Sox1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100310648 Mus musculus Sox17 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100257376 Mus musculus Sox3 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100038895 Myc proto-oncogene protein Human genes 0.000 description 1
- 101710135898 Myc proto-oncogene protein Proteins 0.000 description 1
- 108700026495 N-Myc Proto-Oncogene Proteins 0.000 description 1
- SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N N-acetyl-beta-neuraminic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N 0.000 description 1
- 102100030124 N-myc proto-oncogene protein Human genes 0.000 description 1
- 101150072008 NR5A2 gene Proteins 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 102100040891 Paired box protein Pax-3 Human genes 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 1
- 101100247004 Rattus norvegicus Qsox1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150086694 SLC22A3 gene Proteins 0.000 description 1
- 108010061228 Sialomucins Proteins 0.000 description 1
- 102000012010 Sialomucins Human genes 0.000 description 1
- 101150001847 Sox15 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150111019 Tbx3 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100038808 Transcription factor SOX-10 Human genes 0.000 description 1
- 101710150448 Transcriptional regulator Myc Proteins 0.000 description 1
- 102000056172 Transforming growth factor beta-3 Human genes 0.000 description 1
- 108090000097 Transforming growth factor beta-3 Proteins 0.000 description 1
- 206010052779 Transplant rejections Diseases 0.000 description 1
- 206010048873 Traumatic arthritis Diseases 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108010083162 Twist-Related Protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100030398 Twist-related protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001284 acidic polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000004805 acidic polysaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000001919 adrenal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- SHGAZHPCJJPHSC-YCNIQYBTSA-N all-trans-retinoic acid Chemical compound OC(=O)\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C SHGAZHPCJJPHSC-YCNIQYBTSA-N 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 210000003050 axon Anatomy 0.000 description 1
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000000981 basic dye Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 244000078885 bloodborne pathogen Species 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229940112869 bone morphogenetic protein Drugs 0.000 description 1
- 210000004958 brain cell Anatomy 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000022159 cartilage development Effects 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 238000002659 cell therapy Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229940059329 chondroitin sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229960002424 collagenase Drugs 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 1
- 229960001334 corticosteroids Drugs 0.000 description 1
- 229940068840 d-biotin Drugs 0.000 description 1
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003074 dental pulp Anatomy 0.000 description 1
- 210000005258 dental pulp stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000008190 early vertebrate development Effects 0.000 description 1
- 210000003981 ectoderm Anatomy 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000001842 enterocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 210000002907 exocrine cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001808 exosome Anatomy 0.000 description 1
- 210000004700 fetal blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- MKXKFYHWDHIYRV-UHFFFAOYSA-N flutamide Chemical compound CC(C)C(=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C(C(F)(F)F)=C1 MKXKFYHWDHIYRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 210000001156 gastric mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 description 1
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 210000004602 germ cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003714 granulocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 210000002768 hair cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 230000013632 homeostatic process Effects 0.000 description 1
- 102000046949 human MSC Human genes 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 208000026278 immune system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 108010067471 inhibin A Proteins 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000006495 integrins Human genes 0.000 description 1
- 108010044426 integrins Proteins 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 210000000554 iris Anatomy 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000644 isotonic solution Substances 0.000 description 1
- 210000003292 kidney cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 101150111214 lin-28 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 1
- 210000005265 lung cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000003716 mesoderm Anatomy 0.000 description 1
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000000394 mitotic effect Effects 0.000 description 1
- 229940028444 muse Drugs 0.000 description 1
- 210000000822 natural killer cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001020 neural plate Anatomy 0.000 description 1
- 210000001178 neural stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 210000001706 olfactory mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 210000004409 osteocyte Anatomy 0.000 description 1
- 201000008968 osteosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 238000002135 phase contrast microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001007 phthalocyanine dye Substances 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 210000004694 pigment cell Anatomy 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 229940107700 pyruvic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229930002330 retinoic acid Natural products 0.000 description 1
- 206010039073 rheumatoid arthritis Diseases 0.000 description 1
- 102000000568 rho-Associated Kinases Human genes 0.000 description 1
- 108010041788 rho-Associated Kinases Proteins 0.000 description 1
- 239000004017 serum-free culture medium Substances 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 1
- YRWWOAFMPXPHEJ-OFBPEYICSA-K sodium L-ascorbic acid 2-phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(OP([O-])([O-])=O)=C1[O-] YRWWOAFMPXPHEJ-OFBPEYICSA-K 0.000 description 1
- 239000007974 sodium acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229940054269 sodium pyruvate Drugs 0.000 description 1
- 239000011655 sodium selenate Substances 0.000 description 1
- 235000018716 sodium selenate Nutrition 0.000 description 1
- 229960001881 sodium selenate Drugs 0.000 description 1
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 210000003594 spinal ganglia Anatomy 0.000 description 1
- 210000004988 splenocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 108010004085 sulfomucin Proteins 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N tgfbeta Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CCSC)C(C)C)[C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 230000030968 tissue homeostasis Effects 0.000 description 1
- 208000037816 tissue injury Diseases 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229960001727 tretinoin Drugs 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
本発明は、間葉系幹細胞の製造方法等に関し、詳細には、基礎培地及び副腎皮質ホルモンを含有する培地組成物を用いた間葉系幹細胞の製造方法等に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing mesenchymal stem cells, and more particularly to a method for producing mesenchymal stem cells using a medium composition containing a basal medium and adrenocortical hormone.
間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell; MSC)は、生体の骨髄等に存在する体性幹細胞の一種であり、骨、軟骨、脂肪細胞への分化能を有する接着性の細胞と定義される。間葉系幹細胞は癌化の危険性が極めて少ないと考えられており、再生医療に用いられる細胞材料として、大いに有望視されている。また、間葉系幹細胞は組織傷害部位に集積し、様々な液性因子やエクソソームを放出して免疫反応や抗炎症作用を制御する機能を有し、組織修復・恒常性の維持に重要な役割を果たしていることが知られている。従って、間葉系幹細胞自体としての、免疫疾患や炎症性疾患等を治療するための細胞製剤としても有望である。 Mesenchymal stem cells (MSCs) are a type of somatic stem cells present in the bone marrow of living organisms, etc., and are defined as adhesive cells that have the ability to differentiate into bone, cartilage, and adipocytes. Mesenchymal stem cells are considered to have an extremely low risk of becoming cancerous, and are highly promising as cell materials for use in regenerative medicine. In addition, mesenchymal stem cells accumulate at sites of tissue injury, release various humoral factors and exosomes, and have the function of regulating immune responses and anti-inflammatory effects, playing an important role in tissue repair and maintenance of homeostasis. is known to fulfill Therefore, mesenchymal stem cells themselves are also promising as cell preparations for treating immune diseases, inflammatory diseases, and the like.
しかしながら、間葉系幹細胞は由来する組織等によって異なった分化能や増殖/機能特性を有しているため、目的に応じて有用な性質を示す間葉系幹細胞を効率的に製造することが求められていた。 However, since mesenchymal stem cells have different differentiation potential and growth/functional characteristics depending on the tissue from which they are derived, there is a demand for efficient production of mesenchymal stem cells that exhibit useful properties according to the purpose. had been
神経堤細胞は脊椎動物に特有の細胞であり、発生初期に神経管と予定表皮外胚葉間に一過的に生じ、胚の体内を移動し、末梢神経系の細胞や頭部組織の細胞、色素細胞等の多種多様な細胞に分化する細胞である。神経堤細胞が特許文献1及び非特許文献1に開示されている方法によって製造できること、及びこれから間葉系幹細胞の分化を誘導できること(非特許文献2)は知られていたが、間葉系幹細胞をより効率的に製造する方法が研究されていた。
Neural crest cells are peculiar to vertebrates. They are cells that differentiate into a wide variety of cells such as pigment cells. It was known that neural crest cells can be produced by the methods disclosed in
本発明の課題は、間葉系幹細胞を効率よく製造するための、培地組成物、間葉系幹細胞の製造方法等の提供である。 An object of the present invention is to provide a medium composition, a method for producing mesenchymal stem cells, and the like for efficiently producing mesenchymal stem cells.
本発明者らは、上記課題に対して鋭意検討した結果、副腎皮質ホルモンを含有する培地組成物を用いることで、神経堤細胞から間葉系幹細胞を効率よく誘導することができること、さらに培地組成物中の副腎皮質ホルモンの好適な濃度を見出した。さらに、かかる培地組成物中で神経堤細胞を培養することにより得られた間葉系幹細胞が軟骨細胞への分化能が高く、軟骨組織を修復するための薬剤の製造に有用であることを見出して、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that mesenchymal stem cells can be efficiently induced from neural crest cells by using a medium composition containing adrenocortical hormones, and the medium composition We have found suitable concentrations of adrenocortical hormones in the product. Furthermore, the inventors have found that mesenchymal stem cells obtained by culturing neural crest cells in such a medium composition have a high ability to differentiate into chondrocytes and are useful for the production of drugs for repairing cartilage tissue. As a result, the present invention was completed.
即ち、本発明は以下の通りである。
[1] 基礎培地及び副腎皮質ホルモンを含有する、神経堤細胞から間葉系幹細胞を誘導するための培地組成物であって、培地組成物中の副腎皮質ホルモンの換算濃度が1.25 μM以上である培地組成物。
[2] 副腎皮質ホルモンが、糖質コルチコイドあるいはその誘導体である、[1]に記載の培地組成物。
[3] 糖質コルチコイドあるいはその誘導体が、酢酸コルチゾン、ヒドロコルチゾン、酢酸フルドロコルチゾン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、ベタメタゾン、プロピオン酸ベクロメタゾンから成る群から選択される、少なくとも1種である、[2]に記載の培地組成物。
[4] 糖質コルチコイドあるいはその誘導体が、デキサメタゾンである、[2]又は[3]に記載の培地組成物。
[5] 培地組成物中の副腎皮質ホルモンの換算濃度が300 μM以下である[1]に記載
の培地組成物。
[6] 培地組成物中のデキサメタゾンの濃度が10 μM以下である[4]に記載の培地組成物。
[7] 基礎培地が無血清培地である、[1]~[6]のいずれかに記載の培地組成物。[8] 神経堤細胞が多能性幹細胞由来である、[1]~[7]のいずれかに記載の培地組成物。
[9] 多能性幹細胞が人工多能性幹細胞(iPS細胞)である、[8]に記載の培地組成
物。
[10] [1]~[7]のいずれかに記載の培地組成物中で神経堤細胞を培養して間葉系幹細胞を誘導する工程(工程1)を含む、間葉系幹細胞の製造方法。
[11] 神経堤細胞が多能性幹細胞由来である、[10]に記載の製造方法。
[12] 多能性幹細胞が人工多能性幹細胞(iPS細胞)である、[11]に記載の製造
方法。
[13] 工程1の前に以下の工程を実施する、[10]~[12]のいずれかに記載の製造方法:
(工程A)神経堤細胞を含む細胞集団を得る工程、及び
(工程B)工程Aで得られた細胞集団を、細胞外マトリックスを足場として用いて拡大培養する工程。
[14] 細胞外マトリックスが、ラミニンまたはフィブロネクチンである、[13]に記載の製造方法。
[15] ラミニンが、全長ラミニン、α2鎖を有するラミニン又はラミニン211である、[14]に記載の製造方法。
[16] 工程Bで得られた細胞集団が、神経堤細胞を70%以上含む細胞集団である、[13]~[15]のいずれかに記載の製造方法。
[17] 神経堤細胞を含む細胞集団から間葉系幹細胞を製造する製造方法であって、
前記神経堤細胞は、多能性幹細胞から分化誘導された細胞であり、
前記細胞集団は、前記神経堤細胞を70%以上含む細胞集団であり、
前記細胞集団を、1.25 μM以上300 μM以下の換算濃度の副腎皮質ホルモンの存在下で培
養する工程を含む、
神経堤細胞を含む細胞集団から間葉系幹細胞を製造する製造方法。
[18] 副腎皮質ホルモンが、糖質コルチコイドあるいはその誘導体である、[17]に記載の製造方法。
[19] 糖質コルチコイドあるいはその誘導体が、酢酸コルチゾン、ヒドロコルチゾン、酢酸フルドロコルチゾン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、ベタメタゾン、プロピオン酸ベクロメタゾンから成る群から選択される、少なくとも1種である、[18]に記載の製造方法。
[20] 糖質コルチコイドあるいはその誘導体が、デキサメタゾンである、[18]又
は[19]に記載の製造方法。
[21] [10]~[20]のいずれかに記載の製造方法により得られた間葉系幹細胞又はその培養物。
[22] 間葉系幹細胞が軟骨細胞への高分化能を特徴とする、[21]に記載の間葉系幹細胞又はその培養物。
[23] 以下の工程を含む、軟骨細胞の製造方法:
(工程D)[10]~[20]のいずれかに記載の製造方法により間葉系幹細胞を含む細
胞集団を得る工程、
(工程E)前記間葉系幹細胞を含む細胞集団を軟骨誘導培地中で培養して軟骨細胞を含む
細胞集団を得る工程。
[24] [23]に記載の製造方法により得られた軟骨細胞又はその培養物。
[25] [24]に記載の軟骨細胞又はその培養物を含有する、軟骨組織を修復するための薬剤。
[26] 軟骨細胞を含有する、軟骨組織を修復するための薬剤の製造方法であって、以下の工程を含む、方法:
(工程D)[10]~[20]のいずれかに記載の製造方法により間葉系幹細胞を含む細
胞集団を得る工程、
(工程E)前記間葉系幹細胞を含む細胞集団を軟骨誘導培地中で培養して軟骨細胞を含む
細胞集団を得る工程。
That is, the present invention is as follows.
[1] A medium composition for inducing mesenchymal stem cells from neural crest cells, containing a basal medium and an adrenocortical hormone, wherein the converted concentration of the adrenocortical hormone in the medium composition is 1.25 μM or more. Medium composition.
[2] The medium composition of [1], wherein the adrenocortical hormone is a glucocorticoid or derivative thereof.
[3] The glucocorticoid or its derivative is at least one selected from the group consisting of cortisone acetate, hydrocortisone, fludrocortisone acetate, prednisolone, triamcinolone, methylprednisolone, dexamethasone, betamethasone, and beclomethasone propionate. 2].
[4] The medium composition of [2] or [3], wherein the glucocorticoid or derivative thereof is dexamethasone.
[5] The medium composition according to [1], wherein the converted concentration of adrenocortical hormone in the medium composition is 300 μM or less.
[6] The medium composition according to [4], wherein the concentration of dexamethasone in the medium composition is 10 μM or less.
[7] The medium composition according to any one of [1] to [6], wherein the basal medium is a serum-free medium. [8] The medium composition according to any one of [1] to [7], wherein the neural crest cells are derived from pluripotent stem cells.
[9] The medium composition of [8], wherein the pluripotent stem cells are induced pluripotent stem cells (iPS cells).
[10] A method for producing mesenchymal stem cells, comprising a step (step 1) of inducing mesenchymal stem cells by culturing neural crest cells in the medium composition according to any one of [1] to [7]. .
[11] The production method of [10], wherein the neural crest cells are derived from pluripotent stem cells.
[12] The production method of [11], wherein the pluripotent stem cells are induced pluripotent stem cells (iPS cells).
[13] The production method according to any one of [10] to [12], wherein the following steps are performed before step 1:
(Step A) A step of obtaining a cell population containing neural crest cells, and (Step B) a step of expanding and culturing the cell population obtained in Step A using an extracellular matrix as a scaffold.
[14] The production method of [13], wherein the extracellular matrix is laminin or fibronectin.
[15] The production method of [14], wherein the laminin is full-length laminin, laminin having an α2 chain, or laminin-211.
[16] The production method according to any one of [13] to [15], wherein the cell population obtained in step B is a cell population containing 70% or more neural crest cells.
[17] A production method for producing mesenchymal stem cells from a cell population containing neural crest cells, comprising:
The neural crest cells are cells induced to differentiate from pluripotent stem cells,
The cell population is a cell population containing 70% or more of the neural crest cells,
culturing the cell population in the presence of adrenocortical hormone at an equivalent concentration of 1.25 μM or more and 300 μM or less,
A production method for producing mesenchymal stem cells from a cell population containing neural crest cells.
[18] The production method of [17], wherein the adrenocortical hormone is a glucocorticoid or a derivative thereof.
[19] The glucocorticoid or derivative thereof is at least one selected from the group consisting of cortisone acetate, hydrocortisone, fludrocortisone acetate, prednisolone, triamcinolone, methylprednisolone, dexamethasone, betamethasone, and beclomethasone propionate. 18].
[20] The production method of [18] or [19], wherein the glucocorticoid or derivative thereof is dexamethasone.
[21] A mesenchymal stem cell or a culture thereof obtained by the production method according to any one of [10] to [20].
[22] The mesenchymal stem cell or culture thereof according to [21], wherein the mesenchymal stem cell is characterized by high differentiation potential into chondrocytes.
[23] A method for producing chondrocytes, comprising the steps of:
(Step D) a step of obtaining a cell population containing mesenchymal stem cells by the production method according to any one of [10] to [20];
(Step E) A step of culturing the cell population containing the mesenchymal stem cells in a cartilage-inducing medium to obtain a cell population containing chondrocytes.
[24] Chondrocytes or a culture thereof obtained by the production method of [23].
[25] A drug for repairing cartilage tissue, containing the chondrocytes or culture thereof of [24].
[26] A method for producing a medicament for repairing cartilage tissue containing chondrocytes, the method comprising the steps of:
(Step D) a step of obtaining a cell population containing mesenchymal stem cells by the production method according to any one of [10] to [20];
(Step E) A step of culturing the cell population containing the mesenchymal stem cells in a cartilage-inducing medium to obtain a cell population containing chondrocytes.
本発明によれば、神経堤細胞から間葉系幹細胞を効率的に誘導するための培地組成物を提供することができる。また、本発明によれば、効率的な間葉系幹細胞の製造方法、軟骨細胞の製造方法、該間葉系幹細胞を有効成分として含有する、軟骨組織を修復するための薬剤、軟骨組織の修復方法、軟骨組織を修復するための薬剤の製造方法等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a medium composition for efficiently inducing mesenchymal stem cells from neural crest cells. In addition, according to the present invention, there are provided an efficient method for producing mesenchymal stem cells, a method for producing chondrocytes, a drug for repairing cartilage containing the mesenchymal stem cells as an active ingredient, and repair of cartilage. A method, a method for producing a drug for repairing cartilage tissue, and the like can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
1.培地組成物
本発明は、基礎培地及び副腎皮質ホルモンを含有する、神経堤細胞から間葉系幹細胞を誘導するための培地組成物であって、培地組成物中の副腎皮質ホルモンの換算濃度が1.25
μM以上である培地組成物(以下、本発明の培地組成物とも称する)を提供する。
1. Medium composition The present invention provides a medium composition for inducing mesenchymal stem cells from neural crest cells, containing a basal medium and an adrenocortical hormone, wherein the converted concentration of the adrenocortical hormone in the medium composition is 1.25.
A culture medium composition (hereinafter also referred to as the culture medium composition of the present invention) is provided that is at least μM.
本発明の、培地組成物が含有する基礎培地には、自体公知の基礎培地を用いることができ、神経堤細胞から間葉系幹細胞への誘導を阻害しない限り特に限定されない。当該基礎培地には、例えば、IMDM培地、Medium199培地、Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM)培地、αMEM培地、Dulbecco's modified Eagle's Medium (DMEM)培地、Ham's F12培地
、RPMI 1640培地、Fischer's培地、StemPro34(invitrogen)、RPMI-base medium、StemFit(登録商標)、MCDB201培地及びこれらの混合培地などが包含される。本工程において、
好ましくは、StemFit(登録商標)培地が用いられる。培地には、血清が含有されていても
よいし、或いは無血清でもよい。必要に応じて、培地は、例えば、アルブミン、トランスフェリン、Knockout Serum Replacement(KSR)(ES細胞培養時のFBSの血清代替物)、N2サプリメント(Invitrogen)、B27サプリメント(Invitrogen)、脂肪酸、インスリン、コラ
ーゲン前駆体、微量元素、2-メルカプトエタノール(2ME)、チオールグリセロールなど
の1つ以上の血清代替物を含んでもよいし、脂質、アミノ酸、L-グルタミン、Glutamax(Invitrogen)、非必須アミノ酸、ビタミン、増殖因子、低分子化合物、抗生物質、抗酸化
剤、ピルビン酸、緩衝剤、無機塩類などの1つ以上の物質も含有し得る。
The basal medium contained in the medium composition of the present invention can be a basal medium known per se, and is not particularly limited as long as it does not inhibit the induction of mesenchymal stem cells from neural crest cells. The basal medium includes, for example, IMDM medium, Medium199 medium, Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) medium, αMEM medium, Dulbecco's modified Eagle's Medium (DMEM) medium, Ham's F12 medium, RPMI 1640 medium, Fischer's medium, StemPro34 (invitrogen) , RPMI-base medium, StemFit (registered trademark), MCDB201 medium and mixed medium thereof. In this process,
Preferably, StemFit® medium is used. The medium may contain serum or may be serum-free. If necessary, the medium contains, for example, albumin, transferrin, Knockout Serum Replacement (KSR) (serum replacement for FBS during ES cell culture), N2 supplement (Invitrogen), B27 supplement (Invitrogen), fatty acids, insulin, collagen May contain one or more serum replacements such as precursors, trace elements, 2-mercaptoethanol (2ME), thiolglycerol, lipids, amino acids, L-glutamine, Glutamax (Invitrogen), non-essential amino acids, vitamins, It may also contain one or more substances such as growth factors, small molecules, antibiotics, antioxidants, pyruvate, buffers, inorganic salts, and the like.
前記培地は、副腎皮質ホルモンを含む。副腎皮質ホルモンとしては、例えば、糖質コルチコイド及びその誘導体などが挙げられ、該糖質コルチコイド及びその誘導体としては、例えば、酢酸コルチゾン、ヒドロコルチゾン、酢酸フルドロコルチゾン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、ベタメタゾン、プロピオン酸ベクロメタゾンが挙げられる。これらのうち、プレドニゾロン、デキサメタゾン、ベタメタゾンが好ましく、なかでも、デキサメタゾンが好ましい。培地に添加される副腎皮質ホルモンは1種又は2種以上であってもよいが、好ましくは1種である。 The medium contains adrenocortical hormones. Adrenal cortical hormones include, for example, glucocorticoids and derivatives thereof, and the glucocorticoids and derivatives thereof include, for example, cortisone acetate, hydrocortisone, fludrocortisone acetate, prednisolone, triamcinolone, methylprednisolone, dexamethasone, Betamethasone, beclomethasone propionate. Among these, prednisolone, dexamethasone and betamethasone are preferred, and dexamethasone is especially preferred. One or more adrenal corticosteroids may be added to the medium, but one is preferred.
デキサメタゾン(CAS番号:50-02-2、CA index名:Pregna-1,4-diene-3,20-dione,9-fluoro-11,17,21-trihydroxy-16-methyl-,(11β,16α)-)は、下式 Dexamethasone (CAS number: 50-02-2, CA index name: Pregna-1,4-diene-3,20-dione,9-fluoro-11,17,21-trihydroxy-16-methyl-,(11β,16α) )-) is
で表される構造を有する公知の合成副腎皮質ホルモンである。デキサメタゾンは市販されているので、かかる市販品を本発明に使用することもできる。デキサメタゾンを用いることによって神経堤細胞から間葉系幹細胞への分化が誘導されるため、本発明の培地組成物中で神経堤細胞を培養することにより、高い効率で、間葉系幹細胞を製造することができる。 It is a known synthetic adrenocortical hormone having a structure represented by Dexamethasone is commercially available and such commercial products can also be used in the present invention. Since differentiation of neural crest cells into mesenchymal stem cells is induced by using dexamethasone, mesenchymal stem cells can be produced with high efficiency by culturing neural crest cells in the medium composition of the present invention. be able to.
培地組成物中に含まれる副腎皮質ホルモンの濃度は、神経堤細胞から間葉系幹細胞への分化を促進しうる濃度であれば特に限定されないが、例えば、デキサメタゾンを1種単独
で使用する場合、50 nM以上(又は50 nM超)、55 nM以上(又は55 nM超)、60 nM以上(
又は60 nM超)、65 nM以上(又は65 nM超)、70 nM以上(又は70 nM超)、75 nM以上(又は75 nM超)、80 nM以上(又は80 nM超)、85 nM以上(又は85 nM超)、90 nM以上(又は90 nM超)、95 nM以上(又は95 nM超)、100 nM以上(又は100 nM超)、150 nM以上(又
は150 nM超)、200 nM以上(又は200 nM超)、250 nM以上(又は250 nM超)、300 nM以上(又は300 nM超)、350 nM以上(又は350 nM超)、400 nM以上(又は400 nM超)、450 nM以上(又は450 nM超)、500 nM以上(又は500 nM超)、550 nM以上(又は550 nM超)、600 nM以上(又は600 nM超)、650 nM以上(又は650 nM超)、700 nM以上(又は700 nM超)、750 nM以上(又は750 nM超)、800 nM以上(又は800 nM超)、850 nM以上(又は850 nM超)、900 nM以上(又は900 nM超)、950 nM以上(又は950 nM超)であり、10 μM以下(又は10 μM未満)、9 μM以下(又は9 μM未満)、8 μM以下(又は8 μM未満)、7 μM
以下(又は7 μM未満)、6 μM以下(又は6 μM未満)、5 μM以下(又は5 μM未満)、4
μM以下(又は4 μM未満)、3 μM以下(又は3 μM未満)、2 μM以下(又は2 μM未満
)、1 μM以下(又は1 μM未満)である。デキサメタゾン以外の副腎皮質ホルモンを使用する場合、前記濃度のデキサメタゾンと同等の糖質コルチコイドとしての力価を示す濃度で用いられることが望ましい。培地中の副腎皮質ホルモン濃度が低すぎると培養の維持や間葉系幹細胞の誘導を促進するのに十分ではなくなる可能性があり、一方副腎皮質ホルモン濃度が高すぎると、細胞増殖を抑制し、効率的に間葉系幹細胞が得られない。例えば、ヒト間葉系幹細胞への分化を誘導する場合には、培地組成物中に含まれる副腎皮質ホルモンの濃度は、デキサメタゾンを1種単独で使用する場合、例えば50 nM~10 μM(又は50 nM以上10 μM未満、50 nM超10 μM以下、若しくは50 nM超10 μM未満)、好ましくは60 nM~5 μM(又は60 nM以上5 μM未満、60 nM超5 μM以下、若しくは60 nM超5 μM未満)、
より好ましくは70 nM~2 μM(又は70 nM以上2 μM未満、70 nM超2 μM以下、若しくは70
nM超2 μM未満)、更により好ましくは100 nM~1 μM(又は100 nM以上1 μM未満、100 nM超1 μM以下、若しくは100 nM超1 μM未満)である。
The concentration of adrenocortical hormone contained in the medium composition is not particularly limited as long as it is a concentration that can promote the differentiation of neural crest cells into mesenchymal stem cells. >50 nM (or >50 nM), >55 nM (or >55 nM), >60 nM (
or >60 nM), >65 nM (or >65 nM), >70 nM (or >70 nM), >75 nM (or >75 nM), >80 nM (or >80 nM), >85 nM ( or >85 nM), >90 nM (or >90 nM), >95 nM (or >95 nM), >100 nM (or >100 nM), >150 nM (or >150 nM), >200 nM ( or >200 nM), >250 nM (or >250 nM), >300 nM (or >300 nM), >350 nM (or >350 nM), >400 nM (or >400 nM), >450 nM ( or >450 nM), >500 nM (or >500 nM), >550 nM (or >550 nM), >600 nM (or >600 nM), >650 nM (or >650 nM), >700 nM ( or >700 nM), >750 nM (or >750 nM), >800 nM (or >800 nM), >850 nM (or >850 nM), >900 nM (or >900 nM), >950 nM ( or >950 nM) and ≤10 μM (or <10 μM), ≤9 μM (or <9 μM), ≤8 μM (or <8 μM), 7 μM
≤ (or <7 μM), ≤6 μM (or <6 μM), ≤5 μM (or <5 μM), 4
≤ 3 µM (or < 3 µM), ≤ 2 µM (or < 2 µM), ≤ 1 µM (or < 1 µM). When an adrenocortical hormone other than dexamethasone is used, it is preferably used at a concentration that exhibits the same glucocorticoid potency as dexamethasone at the above concentration. Too low corticosteroid concentrations in the medium may not be sufficient to promote culture maintenance and mesenchymal stem cell induction, whereas too high corticosteroid concentrations inhibit cell proliferation and Mesenchymal stem cells cannot be obtained efficiently. For example, when inducing differentiation into human mesenchymal stem cells, the concentration of adrenocortical hormone contained in the medium composition is, for example, 50 nM to 10 μM (or 50 nM to less than 10 μM, 50 nM to 10 μM, or 50 nM to 10 μM), preferably 60 nM to 5 μM (or 60 nM to less than 5 μM, 60 nM to 5 μM, or 60 nM to 5 μM) < μM),
More preferably 70 nM to 2 μM (or 70 nM or more and less than 2 μM, more than 70 nM and 2 μM or less, or 70
nM to less than 2 μM), still more preferably 100 nM to 1 μM (or 100 nM to less than 1 μM, more than 100 nM to less than 1 μM, or more than 100 nM and less than 1 μM).
副腎皮質ホルモンの糖質コルチコイドとしての力価は、ヒドロコルチゾンを1としたと
き、コルチゾンが0.8、プレドニゾロンが4、メチルプレドニゾロンが5、トリアムシノロ
ンが5、パラメタゾンが10、デキサメタゾンが25~30、ベタメタゾンが25~30である。各
副腎皮質ホルモンの糖質コルチコイドとしての力価が製造元や保存状態によって上記値と異なる可能性がある場合は、事前に試験的に確認しておき、力価が上記値となる、品質及び保存状態が良好なものを用いることが望ましい。
The potency of adrenocortical hormones as glucocorticoids is 0.8 for cortisone, 4 for prednisolone, 5 for methylprednisolone, 5 for triamcinolone, 10 for paramethasone, 25-30 for dexamethasone, and 25 for betamethasone when hydrocortisone is 1. ~30. If there is a possibility that the potency of each adrenocortical hormone as a glucocorticoid differs from the above value depending on the manufacturer or storage conditions, it should be experimentally confirmed in advance. It is desirable to use one in good condition.
また、ベタメタゾンを1種単独で使用する場合、培地組成物中に含まれるベタメタゾン
の濃度は、神経堤細胞から間葉系幹細胞への分化を促進しうる濃度であれば特に限定されないが、例えば、50 nM以上(又は50 nM超)、55 nM以上(又は55 nM超)、60 nM以上(
又は60 nM超)、65 nM以上(又は65 nM超)、70 nM以上(又は70 nM超)、75 nM以上(又は75 nM超)、80 nM以上(又は80 nM超)、85 nM以上(又は85 nM超)、90 nM以上(又は90 nM超)、95 nM以上(又は95 nM超)、100 nM以上(又は100 nM超)、150 nM以上(又
は150 nM超)、200 nM以上(又は200 nM超)、250 nM以上(又は250 nM超)、300 nM以上(又は300 nM超)、350 nM以上(又は350 nM超)、400 nM以上(又は400 nM超)、450 nM以上(又は450 nM超)、500 nM以上(又は500 nM超)、550 nM以上(又は550 nM超)、600 nM以上(又は600 nM超)、650 nM以上(又は650 nM超)、700 nM以上(又は700 nM超)、750 nM以上(又は750 nM超)、800 nM以上(又は800 nM超)、850 nM以上(又は850 nM超)、900 nM以上(又は900 nM超)、950 nM以上(又は950 nM超)であり、10 μM以下(又は10 μM未満)、9 μM以下(又は9 μM未満)、8 μM以下(又は8 μM未満)、7 μM
以下(又は7 μM未満)、6 μM以下(又は6 μM未満)、5 μM以下(又は5 μM未満)、4
μM以下(又は4 μM未満)、3 μM以下(又は3 μM未満)、2 μM以下(又は2 μM未満
)、1 μM以下(又は1 μM未満)である。培地中のベタメタゾン濃度が低すぎると培養の維持や間葉系幹細胞の誘導を促進するのに十分ではなくなる可能性があり、一方ベタメタゾン濃度が高すぎると、細胞増殖を抑制し、効率的に間葉系幹細胞が得られない。例えば、ヒト間葉系幹細胞への分化を誘導する場合には、培地組成物中に含まれるベタメタゾンの濃度は、例えば50 nM~10 μM(又は50 nM以上10 μM未満、50 nM超10 μM以下、若し
くは50 nM超10 μM未満)、好ましくは60 nM~5 μM(又は60 nM以上5 μM未満、60 nM超
5 μM以下、若しくは60 nM超5 μM未満)、より好ましくは70 nM~2 μM(又は70 nM以上2 μM未満、70 nM超2 μM以下、若しくは70 nM超2 μM未満)、更により好ましくは100 nM~1 μM(又は100 nM以上1 μM未満、100 nM超1 μM以下、若しくは100 nM超1 μM未満
)である。
In addition, when betamethasone is used alone, the concentration of betamethasone contained in the medium composition is not particularly limited as long as it can promote the differentiation of neural crest cells into mesenchymal stem cells. >50 nM (or >50 nM), >55 nM (or >55 nM), >60 nM (
or >60 nM), >65 nM (or >65 nM), >70 nM (or >70 nM), >75 nM (or >75 nM), >80 nM (or >80 nM), >85 nM ( or >85 nM), >90 nM (or >90 nM), >95 nM (or >95 nM), >100 nM (or >100 nM), >150 nM (or >150 nM), >200 nM ( or >200 nM), >250 nM (or >250 nM), >300 nM (or >300 nM), >350 nM (or >350 nM), >400 nM (or >400 nM), >450 nM ( or >450 nM), >500 nM (or >500 nM), >550 nM (or >550 nM), >600 nM (or >600 nM), >650 nM (or >650 nM), >700 nM ( or >700 nM), >750 nM (or >750 nM), >800 nM (or >800 nM), >850 nM (or >850 nM), >900 nM (or >900 nM), >950 nM ( or >950 nM) and ≤10 μM (or <10 μM), ≤9 μM (or <9 μM), ≤8 μM (or <8 μM), 7 μM
≤ (or <7 μM), ≤6 μM (or <6 μM), ≤5 μM (or <5 μM), 4
≤ 3 µM (or < 3 µM), ≤ 2 µM (or < 2 µM), ≤ 1 µM (or < 1 µM). Too low concentrations of betamethasone in the medium may not be sufficient to promote culture maintenance and induction of mesenchymal stem cells, whereas too high concentrations of betamethasone inhibit cell proliferation and effectively intermittent cells. Leaf stem cells cannot be obtained. For example, when inducing differentiation into human mesenchymal stem cells, the concentration of betamethasone contained in the medium composition is, for example, 50 nM to 10 μM (or 50 nM to less than 10 μM, more than 50 nM to 10 μM , or more than 50 nM and less than 10 μM), preferably 60 nM to 5 μM (or more than 60 nM and less than 5 μM, more than 60 nM
5 μM or less, or 60 nM to less than 5 μM), more preferably 70 nM to 2 μM (or 70 nM to less than 2 μM, 70 nM to 2 μM, or 70 nM to less than 2 μM), even more preferably 100 nM to 1 μM (or 100 nM to 1 μM, or 100 nM to 1 μM, or 100 nM to 1 μM).
また、プレドニゾロンを1種単独で使用する場合、培地組成物中に含まれるプレドニゾ
ロンの濃度は、神経堤細胞から間葉系幹細胞への分化を促進しうる濃度であれば特に限定されないが、例えば、300 nM以上(又は300 nM超)、330 nM以上(又は330 nM超)、360 nM以上(又は360 nM超)、390 nM以上(又は390 nM超)、420 nM以上(又は420 nM超)、450 nM以上(又は450 nM超)、480 nM以上(又は480 nM超)、510 nM以上(又は510 nM超)、540 nM以上(又は540 nM超)、570 nM以上(又は570 nM超)、600 nM以上(又は600 nM超)、900 nM以上(又は900 nM超)、1.2 μM以上(又は1.2 μM超)、1.5 μM以上(
又は1.5 μM超)、1.8 μM以上(又は1.8 μM超)、2.1μM以上(又は2.1μM超)、2.4
μM以上(又は2.4 μM超)、2.7 μM以上(又は2.7 μM超)、3 μM以上(又は3 μM超)、3.3 μM以上(又は3.3 μM超)、3.6 μM以上(又は3.6 μM超)、3.9 μM以上(又は3.9 μM超)、4.2 μM以上(又は4.2 μM超)、4.5 μM以上(又は4.5 μM超)、4.8 μM
以上(又は4.8 μM超)、5.1 μM以上(又は5.1 μM超)、5.4 μM以上(又は5.4 μM超
)、5.7 μM以上(又は5.7 μM超)であり、70 μM以下(又は70 μM未満)、63 μM以下(又は63 μM未満)、56 μM以下(又は56 μM未満)、49 μM以下(又は49 μM未満)、42 μM以下(又は42 μM未満)、35 μM以下(又は35 μM未満)、28 μM以下(又は28
μM未満)、21 μM以下(又は21 μM未満)、14 μM以下(又は14 μM未満)、7 μM以下(又は7 μM未満)である。培地中のプレドニゾロン濃度が低すぎると培養の維持や間葉
系幹細胞の誘導を促進するのに十分ではなくなる可能性があり、一方プレドニゾロン濃度が高すぎると、細胞増殖を抑制し、効率的に間葉系幹細胞が得られない。例えば、ヒト間葉系幹細胞への分化を誘導する場合には、培地組成物中に含まれるプレドニゾロンの濃度は、例えば300 nM~70 μM(又は300 nM以上70 μM未満、300 nM超70 μM以下、若しくは300 nM超70 μM未満)、好ましくは360 nM~35 μM(又は360 nM以上35 μM未満、360 nM超35 μM以下、若しくは360 nM超35 μM未満)、より好ましくは420 nM~14 μM(又は420 nM以上14 μM未満、420 nM超14 μM以下、若しくは420 nM超14 μM未満)、更により好ましくは600 nM~7 μM(又は600 nM以上7 μM未満、600 nM超7 μM以下、若しくは600 nM超7 μM未満)である。
In addition, when prednisolone is used alone, the concentration of prednisolone contained in the medium composition is not particularly limited as long as it can promote the differentiation of neural crest cells into mesenchymal stem cells. ≥300 nM (or >300 nM), ≥330 nM (or >330 nM), ≥360 nM (or >360 nM), ≥390 nM (or >390 nM), ≥420 nM (or >420 nM), ≥450 nM (or >450 nM), ≥480 nM (or >480 nM), ≥510 nM (or >510 nM), ≥540 nM (or >540 nM), ≥570 nM (or >570 nM), >600 nM (or >600 nM), >900 nM (or >900 nM), >1.2 μM (or >1.2 μM), >1.5 μM (
or >1.5 μM), >1.8 μM (or >1.8 μM), >2.1 μM (or >2.1 μM), 2.4
≥ 2.7 µM (or >2.7 µM), ≥3 µM (or >3 µM), ≥3.3 µM (or >3.3 µM), ≥3.6 µM (or >3.6 µM), 3.9 ≥4.2 µM (or >3.9 µM), ≥4.5 µM (or >4.5 µM), 4.8 µM
≥ (or >4.8 µM), ≥5.1 µM (or >5.1 µM), ≥5.4 µM (or >5.4 µM), ≥5.7 µM (or >5.7 µM) and ≤70 µM (or <70 µM), ≤63 μM (or <63 μM), ≤56 μM (or <56 μM), ≤49 μM (or <49 μM), ≤42 μM (or <42 μM), ≤35 μM (or <35 μM), 28 μM or less (or 28
≤21 μM (or <21 μM), ≤14 μM (or <14 μM), ≤7 μM (or <7 μM). Too low a prednisolone concentration in the medium may not be sufficient to promote culture maintenance and mesenchymal stem cell induction, whereas too high a prednisolone concentration inhibits cell proliferation and effectively intermittent cells. Leaf stem cells cannot be obtained. For example, when inducing differentiation into human mesenchymal stem cells, the concentration of prednisolone contained in the medium composition is, for example, 300 nM to 70 μM (or 300 nM to 70 μM, or more than 300 nM to 70 μM). or 300 nM to less than 70 μM), preferably 360 nM to 35 μM (or 360 nM to less than 35 μM, 360 nM to 35 μM, or 360 nM to less than 35 μM), more preferably 420 nM to 14 μM (or 420 nM to 14 μM, 420 nM to 14 μM, or 420 nM to 14 μM), even more preferably 600 nM to 7 μM (or 600 nM to 7 μM, 600 nM to 7 μM, or more than 600 nM and less than 7 μM).
一態様において、培地組成物中に含まれる副腎皮質ホルモンの濃度は、それぞれを1種
単独で使用する場合、デキサメタゾン又はベタメタゾンは50 nM以上10 μM以下(又は50 nM以上10 μM未満、50 nM超10 μM以下、若しくは50 nM超10 μM未満)であり、パラメタゾンは100 nM以上30 μM以下(又は100 nM以上30 μM未満、100 nM超30 μM以下、若しくは100 nM超30 μM未満)であり、トリアムシノロン又はメチルプレドニゾロンは250 nM以上60 μM以下(又は250 nM以上60 μM未満、250 nM超60 μM以下、若しくは250 nM超60
μM未満)であり、プレドニゾロンは300 nM以上70 μM以下(又は300 nM以上70 μM未満
、300 nM超70 μM以下、若しくは300 nM超70 μM未満)であり、コルチゾンは1.50 μM以上375 μM以下(又は1.50 μM以上375 μM未満、1.50 μM超375 μM以下、若しくは1.50 μM超375 μM未満)であり、ヒドロコルチゾンは1.250 μM以上300 μM以下(又は1.250 μM以上300 μM未満、1.250 μM超300 μM以下、若しくは1.250 μM超300 μM未満)である。
In one embodiment, the concentration of adrenocortical hormones contained in the medium composition is 50 nM or more and 10 μM or less for dexamethasone or betamethasone (or 50 nM or more and less than 10 μM or more than 50 nM when each one is used alone). 10 μM or less, or 50 nM to less than 10 μM), paramethasone is 100 nM to 30 μM (or 100 nM to less than 30 μM, 100 nM to 30 μM, or 100 nM to less than 30 μM), triamcinolone or methylprednisolone 250 nM to 60 μM (or 250 nM to 60 μM, 250 nM to 60 μM, or 250 nM to
< μM), prednisolone ≥300 nM and ≤70 μM (or ≥300 nM and <70 μM, >300 nM and ≤70 μM, or >300 nM and <70 μM), cortisone ≥1.50 μM and ≤375 μM ( or ≥1.50 μM and <375 μM, >1.50 μM and <375 μM, or >1.50 μM and <375 μM), and hydrocortisone is ≥1.250 μM and <300 μM (or or more than 1.250 μM and less than 300 μM).
一態様において、培地組成物中に含まれる副腎皮質ホルモンの濃度は、それぞれを1種
単独で使用する場合、50 nM以上375 μM以下(又は50 nM以上375 μM未満、50 nM超375
μM以下、若しくは50 nM超375 μM未満)である。
In one embodiment, the concentration of adrenocortical hormones contained in the medium composition is 50 nM or more and 375 μM or less (or 50 nM or more and less than 375 μM, or 50 nM or more and 375 μM or less when each one is used alone).
μM or less, or more than 50 nM and less than 375 μM).
一態様において、副腎皮質ホルモンを1種以上用いる場合は、当該副腎皮質ホルモンの
濃度に糖質コルチコイドとしての力価を乗じて換算し、且つそれを合計した濃度を、1種
以上の副腎皮質ホルモンの換算濃度と定義し、該換算濃度は、例えば、1.25 μM以上(又は1.25 μM超)、1.375 μM以上(又は1.375 μM超)、1.5 μM以上(又は1.5 μM超)、1.625 μM以上(又は1.625 μM超)、1.75 μM以上(又は1.75 μM超)、1.875 μM以上
(又は1.875 μM超)、2 μM以上(又は2 μM超)、2.125 μM以上(又は2.125 μM超)
、2.25 μM以上(又は2.25 μM超)、2.375 μM以上(又は2.375 μM超)、2.5 μM以上
(又は2.5 μM超)、3.75 μM以上(又は3.75 μM超)、5 μM以上(又は5 μM超)、6.25 μM以上(又は6.25 μM超)、7.5 μM以上(又は7.5 μM以上超)、8.75 μM以上(又
は8.75 μM超)、10 μM以上(又は10 μM超)、11.25 μM以上(又は11.25 μM超)、12.5 μM以上(又は12.5 μM超)、13.75 μM以上(又は13.75 μM超)、15 μM以上(又は15 μM超)、16.25 μM以上(又は16.25 μM超)、17.5 μM以上(又は17.5 μM超)、18.75 μM以上(又は18.75 μM超)、20 μM以上(又は20 μM超)、21.25 μM以上(又は21.25 μM超)、22.5 μM以上(又は22.5 μM超)、23.75 μM以上(又は23.75 μM超)であり、300 μM以下(又は300 μM未満)、270 μM以下(又は270 μM未満)、240 μM以
下(又は240 μM未満)、210 μM以下(又は210 μM未満)、180 μM以下(又は180 μM
未満)、150 μM以下(又は150 μM未満)、120 μM以下(又は120 μM未満)、90 μM以下(又は90 μM未満)、60 μM以下(又は60 μM未満)、30 μM以下(又は30 μM未満)である。例えば、副腎皮質ホルモンを1種以上用いる場合は、副腎皮質ホルモンの換算濃
度は、1.25 μM~300 μM(又は1.25 μM以上300 μM未満、1.25 μM超300 μM以下、若
しくは1.25 μM超300 μM未満)、好ましくは1.5 μM~150μM(又は1.5 μM以上150μM
未満、1.5 μM超150μM以下、若しくは1.5 μM超150μM未満)、より好ましくは17.5 μM~60 μM(又は17.5 μM以上60 μM未満、17.5 μM超60 μM以下、若しくは17.5 μM以上60 μM未満)、更により好ましくは2.5 μM~30 μM(又は2.5 μM以上30 μM未満、2.5 μM超30 μM以下、若しくは2.5 μM超30 μM未満)である。
In one embodiment, when one or more adrenocortical hormones are used, the concentration of the adrenocortical hormone is multiplied by the potency of the glucocorticoid, and the sum of the concentrations is added to the one or more adrenocortical hormones. and the equivalent concentration is, for example, 1.25 μM or more (or 1.25 μM or more), 1.375 μM or more (or 1.375 μM or more), 1.5 μM or more (or 1.5 μM or more), 1.625 μM or more (or 1.625 μM or more μM), ≥1.75 μM (or >1.75 μM), ≥1.875 μM (or >1.875 μM), ≥2 μM (or >2 μM), ≥2.125 μM (or >2.125 μM)
, ≥2.25 μM (or >2.25 μM), ≥2.375 μM (or >2.375 μM), ≥2.5 μM (or >2.5 μM), ≥3.75 μM (or >3.75 μM), ≥5 μM (or >5 μM) , ≥6.25 μM (or >6.25 μM), ≥7.5 μM (or >7.5 μM), ≥8.75 μM (or >8.75 μM), ≥10 μM (or >10 μM), ≥11.25 μM (or >11.25 μM) ), ≥12.5 μM (or >12.5 μM), ≥13.75 μM (or >13.75 μM), ≥15 μM (or >15 μM), ≥16.25 μM (or >16.25 μM), ≥17.5 μM (or >17.5 μM) ), ≥18.75 μM (or >18.75 μM), ≥20 μM (or >20 μM), ≥21.25 μM (or >21.25 μM), ≥22.5 μM (or >22.5 μM), ≥23.75 μM (or >23.75 μM) ), ≤300 μM (or <300 μM), ≤270 μM (or <270 μM), ≤240 μM (or <240 μM), ≤210 μM (or <210 μM), ≤180 μM (or 180 μM) μM
150 μM or less (or less than 150 μM), 120 μM or less (or less than 120 μM), 90 μM or less (or less than 90 μM), 60 μM or less (or less than 60 μM), 30 μM or less (or 30 μM less than). For example, when using one or more adrenocortical hormones, the equivalent concentration of adrenocortical hormones is 1.25 μM to 300 μM (or 1.25 μM to less than 300 μM, 1.25 μM to 300 μM, or 1.25 μM to less than 300 μM). , preferably 1.5 μM to 150 μM (or 1.5 μM to 150 μM
less than 1.5 μM to 150 μM, or 1.5 μM to less than 150 μM), more preferably 17.5 μM to 60 μM (or 17.5 μM to less than 60 μM, 17.5 μM to 60 μM, or 17.5 μM to less than 60 μM), and It is more preferably 2.5 μM to 30 μM (or 2.5 μM or more and less than 30 μM, more than 2.5 μM and less than 30 μM, or more than 2.5 μM and less than 30 μM).
本発明の培地組成物には、血清が含まれていてもよい。血清としては、動物由来の血清であれば、間葉系幹細胞の誘導を阻害するものでない限り特に限定されないが、好ましくは哺乳動物由来の血清(例えばウシ胎仔血清、ヒト血清等)である。血清の濃度は、自体公知の濃度範囲内であればよい。更に、培養後の間葉系幹細胞を医療目的で使用する場合、他の動物由来成分は血液媒介病原菌の感染源や異種抗原となる可能性があるため、血清を含まない培地も好適に使用し得る。血清を含まない場合、血清の代替添加物(例えばKnockout Serum Replacement (KSR) (Invitrogen)、Chemically-defined Lipid concentrated (Gibco) 等) を用いてもよい。 The medium composition of the present invention may contain serum. Serum is not particularly limited as long as it is animal-derived serum as long as it does not inhibit the induction of mesenchymal stem cells, but mammal-derived serum (eg, fetal bovine serum, human serum, etc.) is preferred. The concentration of serum may be within a concentration range known per se. Furthermore, when cultured mesenchymal stem cells are used for medical purposes, serum-free media should also be preferably used, as other animal-derived components may serve as a source of infection for blood-borne pathogens or as xenoantigens. obtain. If serum is not included, alternative serum additives (eg, Knockout Serum Replacement (KSR) (Invitrogen), Chemically-defined Lipid concentration (Gibco), etc.) may be used.
本発明の培地組成物により誘導され培養された間葉系幹細胞を細胞医療等の医療目的で使用する場合、病原菌の感染を起こしたり、異種抗原となったりする可能性があるため、本発明の培地には非ヒト動物由来成分が含まれないことがより好ましい。 When mesenchymal stem cells induced and cultured by the medium composition of the present invention are used for medical purposes such as cell therapy, they may be infected with pathogens or become heterologous antigens. More preferably, the medium does not contain non-human animal-derived components.
「幹細胞」とは、自己複製能及び分化/増殖能を有する未熟な細胞を意味する。幹細胞には、分化能力に応じて、多能性幹細胞(pluripotent stem cell)、複能性幹細胞(multipotent stem cell)、単能性幹細胞(unipotent stem cell)等の亜集団が含まれる。
多能性幹細胞とは、生体を構成する全ての組織や細胞へ分化し得る能力を有する細胞を意味する。複能性幹細胞とは、全ての種類ではないが、複数種の組織や細胞へ分化し得る能力を有する細胞を意味する。単能性幹細胞とは、特定の組織や細胞へ分化し得る能力を有する細胞を意味する。
By "stem cell" is meant an immature cell with self-renewal and differentiation/proliferation capacity. Stem cells include subpopulations such as pluripotent stem cells, multipotent stem cells, and unipotent stem cells, depending on their differentiation potential.
A pluripotent stem cell means a cell that has the ability to differentiate into all tissues and cells that constitute a living body. Multipotent stem cells refer to cells that have the ability to differentiate into multiple, but not all, types of tissues and cells. A unipotent stem cell means a cell that has the ability to differentiate into a specific tissue or cell.
本発明において対象とする間葉系幹細胞は、脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞、筋細胞、肝細胞、神経細胞等に分化可能な複能性幹細胞の一種であり、生体に移植した際に腫瘍を形成する可能性が低い細胞として知られている。本発明における間葉系幹細胞は、好ましくは、1以上の間葉系幹細胞マーカー(例えば、CD90、CD44、CD73、CD105等)陽性であり得
、より好ましくは、該マーカー陽性であり、かつ、間葉系幹細胞で発現が認められない分子の発現が陰性であり得る。間葉系幹細胞で発現が認められない分子の例としては、CD34、CD45、CD14、CD11b、CD79、CD19、HLA-DR等が挙げられる。
Mesenchymal stem cells targeted in the present invention are a type of multipotent stem cells that can differentiate into adipocytes, osteocytes, chondrocytes, muscle cells, hepatocytes, nerve cells, etc. known as cells that are less likely to form The mesenchymal stem cells in the present invention are preferably positive for one or more mesenchymal stem cell markers (e.g., CD90, CD44, CD73, CD105, etc.), more preferably positive for the marker, and It may be negative for the expression of molecules that are not found to be expressed in foliar stem cells. Examples of molecules whose expression is not observed in mesenchymal stem cells include CD34, CD45, CD14, CD11b, CD79, CD19, HLA-DR and the like.
本発明の培地組成物は、いずれの動物由来の間葉系幹細胞の誘導にも好適に使用することができる。本発明の培地組成物を使用して誘導され、培養され得る間葉系幹細胞は、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類、ウサギ等のウサギ目、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の有蹄目、イヌ、ネコ等のネコ目、ヒト、サル、アカゲザル、マーモセット、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類等由来の間葉系幹細胞であり、好ましくは、ヒト由来の間葉系幹細胞である。 The medium composition of the present invention can be suitably used for inducing mesenchymal stem cells derived from any animal. Mesenchymal stem cells that can be induced and cultured using the medium composition of the present invention include, for example, rodents such as mice, rats, hamsters and guinea pigs, lagomorphs such as rabbits, pigs, cattle, goats and horses. , ungulates such as sheep, felines such as dogs and cats, and mesenchymal stem cells derived from primates such as humans, monkeys, rhesus monkeys, marmosets, orangutans, and chimpanzees, preferably human-derived mesenchymal stem cells. stem cells.
本発明の培地組成物は、間葉系幹細胞の分化を誘導する因子(例えば、グルココルチコイド、トランスフォーミング成長因子-βファミリーと呼ばれる因子、例えば骨形態形成
タンパク質(望ましくはBMP-2或いはBMP-4)、塩基性繊維芽細胞成長因子 (bFGF)、イン
ヒビンA或いは軟骨形成刺激活性因子 (CSA)、I型コラーゲン(とりわけゲル形態にあるもの)などのコラーゲン性細胞外基質、及びレチノイン酸などのビタミンA類似体)を含み得るが好ましくは間葉系幹細胞の分化(例えば軟骨への分化)を誘導しない濃度で含み得る。一実施形態においては、該培地は、副腎皮質ホルモン以外の、間葉系幹細胞の分化を誘導する因子を含まなくてもよい。一実施形態においては、該培地は、デキサメタゾン以外の、間葉系幹細胞の分化を誘導する因子を含まなくてもよい。
The medium composition of the present invention contains factors that induce differentiation of mesenchymal stem cells (e.g., glucocorticoids, factors called transforming growth factor-β family, e.g., bone morphogenetic proteins (preferably BMP-2 or BMP-4). ), basic fibroblast growth factor (bFGF), inhibin A or chondrogenesis stimulating active factor (CSA), collagenous extracellular matrices such as type I collagen (especially in gel form), and vitamins such as retinoic acid. A analog), preferably at a concentration that does not induce differentiation of mesenchymal stem cells (eg, differentiation into cartilage). In one embodiment, the medium may not contain factors that induce differentiation of mesenchymal stem cells other than adrenocortical hormones. In one embodiment, the medium may not contain factors other than dexamethasone that induce differentiation of mesenchymal stem cells.
本発明の培地組成物は、足場成分を含んでもよい。該足場成分としては、ラミニン[ラ
ミニンα5β1γ1(以下、ラミニン511)、ラミニンα1β1γ1(以下、ラミニン111)等及びラミニン断片(ラミニン511E8等)を含む]、エンタクチン、フィブロネクチン、ゼラチン、ビトロネクチン、シンセマックス(コーニング社)、マトリゲル等の細胞外マトリクス等が挙げられ、好ましくは、ラミニン511である。これらの足場成分は、一般的には、0.001 μg/ml~1000 μg/ml、好ましくは0.01 μg/ml~100 μg/ml、より好ましくは0.1
μg/ml~10 μg/ml、より好ましくは0.1 μg/ml~1 μg/ml、最も好ましくは0.2 μg/ml
で培地に添加する。
The media composition of the present invention may contain scaffolding components. The scaffold components include laminin [including laminin α5β1γ1 (hereinafter, laminin 511), laminin α1β1γ1 (hereinafter, laminin 111), etc. and laminin fragments (laminin 511E8, etc.)], entactin, fibronectin, gelatin, vitronectin, synthmax (Corning Co.), extracellular matrices such as matrigel, etc., preferably laminin-511. These scaffold components are generally 0.001 μg/ml to 1000 μg/ml, preferably 0.01 μg/ml to 100 μg/ml, more preferably 0.1 μg/ml to 100 μg/ml.
μg/ml to 10 μg/ml, more preferably 0.1 μg/ml to 1 μg/ml, most preferably 0.2 μg/ml
to the medium at .
本発明の培地組成物は、神経堤細胞を間葉系幹細胞へと分化誘導するために用いられる。
「神経堤細胞(Neural Crest Cell:「NCC」とも称される)」とは、脊椎動物の初期発生において表皮外胚葉と神経板の間に一時的に形成される神経堤という構造から脱上皮化し、上皮から間葉への転換後に胚体内の様々な部位に誘導される細胞を意味する。本明細書における用語「神経堤細胞」には、生体より採取された細胞のみならず、多能性幹細胞由来の神経堤細胞や、それらを継代した細胞も含まれる。本発明において、神経堤細胞の由来は特に限定されず、いかなる脊椎動物のものであってもよいが、哺乳動物由来の神経堤細胞が好ましい。かかる哺乳動物としては、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ヤギ、サル、及びヒトが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくはヒトである。
The medium composition of the present invention is used to induce differentiation of neural crest cells into mesenchymal stem cells.
"Neural Crest Cell (also called "NCC")" is a structure called the neural crest that is temporarily formed between the epidermal ectoderm and the neural plate during early vertebrate development. It refers to cells that are induced to various sites within the definitive body after the transition from mesenchymal to mesenchymal. The term "neural crest cells" as used herein includes not only cells collected from a living body, but also neural crest cells derived from pluripotent stem cells and subcultured cells thereof. In the present invention, the neural crest cells are not particularly limited in origin, and may be derived from any vertebrate, but neural crest cells derived from mammals are preferred. Such mammals include, but are not limited to, mice, rats, guinea pigs, hamsters, rabbits, cats, dogs, sheep, pigs, cows, horses, goats, monkeys, and humans. Humans are preferred.
神経堤細胞は、生体由来の神経堤細胞を用いてもよく、例えば、生体における神経堤由来の組織(例えば、骨髄、脊髄後根神経節、心臓、角膜、虹彩、歯髄、及び嗅粘膜等)から製造することができる。また、多能性幹細胞由来の神経堤細胞も好適に用いることができる。多能性幹細胞から神経堤細胞を得る方法としては、自体公知の方法を用いることができ、一例としては、TGFβ阻害剤及びGSK-3β阻害剤を含有する培養液中で多能性幹細胞を培養して分化誘導する方法が例示される。このように、自体公知の方法を用いることにより、神経堤細胞、より詳細には神経堤細胞を含む細胞集団を容易に得ることが可能である。 Neural crest cells may be biologically-derived neural crest cells, for example, neural crest-derived tissues in vivo (e.g., bone marrow, dorsal root ganglion, heart, cornea, iris, dental pulp, olfactory mucosa, etc.). can be manufactured from Neural crest cells derived from pluripotent stem cells can also be preferably used. As a method for obtaining neural crest cells from pluripotent stem cells, a method known per se can be used. One example is culturing pluripotent stem cells in a culture medium containing a TGFβ inhibitor and a GSK-3β inhibitor. A method of inducing differentiation is exemplified. Thus, by using a method known per se, it is possible to easily obtain neural crest cells, more specifically, cell populations containing neural crest cells.
かくして得られた細胞集団に神経堤細胞が含まれるか否かは、TFAP2a、SOX9、SOX10、TWISTI、PAX3等の神経堤細胞特異的マーカー遺伝子の1以上の発現を自体公知の方法により確認すればよい。また、CD271タンパク質(「p75(NTR)」とも称される)等の神経堤細胞
の細胞表面に存在するタンパク質を神経堤細胞特異的マーカーとして用いることもできる。本発明において神経堤細胞は、多能性幹細胞由来であることが好ましく、iPS細胞由来
であることがより好ましい。
Whether or not the thus obtained cell population contains neural crest cells can be determined by confirming the expression of one or more neural crest cell-specific marker genes such as TFAP2a, SOX9, SOX10, TWISTI, and PAX3 by a method known per se. good. In addition, proteins present on the cell surface of neural crest cells such as CD271 protein (also referred to as “p75(NTR)”) can also be used as neural crest cell-specific markers. In the present invention, the neural crest cells are preferably derived from pluripotent stem cells, more preferably iPS cells.
尚、本発明において多能性幹細胞とは、生体に存在する多くの細胞に分化可能である多能性を有し、かつ、増殖能をも併せもつ中間中胚葉細胞に誘導される任意の細胞が包含される。多能性幹細胞には、特に限定されないが、例えば、胚性幹(ES)細胞、核移植により得られるクローン胚由来の胚性幹(ntES)細胞、精子幹細胞(GS細胞)、胚性生殖細胞(EG細胞)、人工多能性幹(iPS)細胞、培養線維芽細胞や骨髄幹細胞由来の多能性細胞
(Muse細胞)などが含まれる。好ましい多能性幹細胞は、製造工程において胚、卵子等の破壊をしないで入手可能であるという観点から、iPS細胞であり、より好ましくはヒトiPS細胞である。
In the present invention, pluripotent stem cells are any cells that are induced into intermediate mesoderm cells that have pluripotency capable of differentiating into many cells existing in the body and also have proliferative ability. is included. Examples of pluripotent stem cells include, but are not limited to, embryonic stem (ES) cells, cloned embryo-derived embryonic stem (ntES) cells obtained by nuclear transfer, spermatogonial stem cells (GS cells), and embryonic germ cells. (EG cells), induced pluripotent stem (iPS) cells, cultured fibroblasts, and pluripotent cells (Muse cells) derived from bone marrow stem cells. Preferred pluripotent stem cells are iPS cells, more preferably human iPS cells, from the viewpoint that they can be obtained without destroying embryos, ova, etc. in the manufacturing process.
iPS細胞の製造方法は当該分野で公知であり、任意の体細胞へ初期化因子を導入するこ
とによって製造され得る。ここで、初期化因子とは、例えば、Oct3/4、Sox2、Sox1、Sox3、Sox15、Sox17、Klf4、Klf2、c-Myc、N-Myc、L-Myc、Nanog、Lin28、Fbx15、ERas、ECAT15-2、Tcl1、beta-catenin、Lin28b、Sall1、Sall4、Esrrb、Nr5a2、Tbx3又はGlis1等の
遺伝子又は遺伝子産物が例示され、これらの初期化因子は、単独で用いても良く、組み合わせて用いても良い。初期化因子の組み合わせとしては、WO2007/069666、WO2008/118820、WO2009/007852、WO2009/032194、WO2009/058413、WO2009/057831、WO2009/075119、WO2009/079007、WO2009/091659、WO2009/101084、WO2009/101407、WO2009/102983、WO2009/114949、WO2009/117439、WO2009/126250、WO2009/126251、WO2009/126655、WO2009/157593、WO2010/009015、WO2010/033906、WO2010/033920、WO2010/042800、WO2010/050626、WO2010/056831、WO2010/068955、WO2010/098419、WO2010/102267、WO2010/111409、WO2010/111422、WO2010/115050、WO2010/124290、WO2010/147395、WO2010/147612、Huangfu D, et
al. (2008), Nat. Biotechnol., 26: 795-797、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 2: 525-528、Eminli S, et al. (2008), Stem Cells. 26:2467-2474、Huangfu D, etal. (2008), Nat. Biotechnol. 26:1269-1275、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3, 568-574、Zhao Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3:475-479、Marson A, (2008), Cell Stem Cell, 3, 132-135、Feng B, et al. (2009), Nat. Cell Biol. 11:197-203、R.L. Judson et al., (2009), Nat. Biotechnol., 27:459-461、Lyssiotis CA, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci U S A. 106:8912-8917、Kim JB, et al. (2009), Nature. 461:649-643、Ichida JK, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5:491-503、Heng JC, et al. (2010), Cell Stem Cell. 6:167-74、Han J, et al. (2010), Nature. 463:1096-100、Mali P, et al. (2010), Stem Cells. 28:713-720、Maekawa M, et al. (2011), Nature. 474:225-9.に記載の組み合わせが例示される。
Methods for producing iPS cells are known in the art, and can be produced by introducing reprogramming factors into arbitrary somatic cells. Here, the initialization factors are, for example, Oct3/4, Sox2, Sox1, Sox3, Sox15, Sox17, Klf4, Klf2, c-Myc, N-Myc, L-Myc, Nanog, Lin28, Fbx15, ERas, ECAT15 Genes or gene products such as -2, Tcl1, beta-catenin, Lin28b, Sall1, Sall4, Esrrb, Nr5a2, Tbx3 or Glis1 are exemplified, and these reprogramming factors may be used alone or in combination. Also good. Combinations of initialization factors include WO2007/069666, WO2008/118820, WO2009/007852, WO2009/032194, WO2009/058413, WO2009/057831, WO2009/075119, WO2009/079007, WO2009/091659, WO2009/091659 101407、WO2009/102983、WO2009/114949、WO2009/117439、WO2009/126250、WO2009/126251、WO2009/126655、WO2009/157593、WO2010/009015、WO2010/033906、WO2010/033920、WO2010/042800、WO2010/050626、 WO2010/056831, WO2010/068955, WO2010/098419, WO2010/102267, WO2010/111409, WO2010/111422, WO2010/115050, WO2010/124290, WO2010/147395, WO2010/147
(2008), Nat. Biotechnol., 26: 795-797, Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 2: 525-528, Eminli S, et al. (2008), Stem Cells. 26:2467-2474, Huangfu D, et al. (2008), Nat. Biotechnol. 26:1269-1275, Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3, 568-574, Zhao Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3:475-479, Marson A, (2008), Cell Stem Cell, 3, 132-135, Feng B, et al. (2009), Nat. Cell Biol. 11:197 -203, RL Judson et al., (2009), Nat. Biotechnol., 27:459-461, Lyssiotis CA, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci US A. 106:8912-8917, Kim JB, (2009), Nature. 461:649-643, Ichida JK, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5:491-503, Heng JC, et al. (2010), Cell Stem Cell. :167-74, Han J, et al. (2010), Nature. 463:1096-100, Mali P, et al. (2010), Stem Cells. 28:713-720, Maekawa M, et al. ), Nature. 474:225-9.
体細胞には、非限定的に、胎児(仔)の体細胞、新生児(仔)の体細胞、及び成熟した健全な若しくは疾患性の体細胞のいずれも包含されるし、また、初代培養細胞、継代細胞、及び株化細胞のいずれも包含される。具体的には、体細胞は、例えば(1)神経幹細胞、造
血幹細胞、間葉系幹細胞、歯髄幹細胞等の組織幹細胞(体性幹細胞)、(2)組織前駆細
胞、(3)血液細胞(末梢血細胞、臍帯血細胞等)、リンパ球、上皮細胞、内皮細胞、筋
肉細胞、線維芽細胞(皮膚細胞等)、毛細胞、肝細胞、胃粘膜細胞、腸細胞、脾細胞、膵細胞(膵外分泌細胞等)、脳細胞、肺細胞、腎細胞及び脂肪細胞等の分化した細胞などが例示される。
Somatic cells include, but are not limited to, fetal (pup) somatic cells, neonatal (pup) somatic cells, and mature healthy or diseased somatic cells, and primary cultured cells. , passaged cells, and cell lines are all included. Specifically, somatic cells include, for example, (1) tissue stem cells (somatic stem cells) such as neural stem cells, hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, and dental pulp stem cells, (2) tissue progenitor cells, and (3) blood cells (peripheral stem cells). blood cells, umbilical cord blood cells, etc.), lymphocytes, epithelial cells, endothelial cells, muscle cells, fibroblasts (skin cells, etc.), hair cells, hepatocytes, gastric mucosa cells, enterocytes, splenocytes, pancreatic cells (pancreatic exocrine cells) etc.), differentiated cells such as brain cells, lung cells, kidney cells and adipocytes.
体細胞を採取する由来となる哺乳動物は特に限定されないが、好ましくはヒトである。 The mammal from which somatic cells are collected is not particularly limited, but is preferably human.
本発明は、副腎皮質ホルモンを含む、間葉系幹細胞の分化促進剤を提供し得る。該分化促進剤を含む培地を用いて、神経堤細胞を培養することにより、間葉系幹細胞への誘導効率を上昇させることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide mesenchymal stem cell differentiation promoting agents containing adrenocortical hormones. By culturing neural crest cells using a medium containing the differentiation-promoting agent, it is possible to increase induction efficiency into mesenchymal stem cells.
本発明の分化促進剤は、副腎皮質ホルモンのみからなっていてもよいが、更に生理学的に許容される担体(例えば、生理的な等張液(生理食塩水、上述の基礎培地、ブドウ糖やその他の補助薬(例えば、D-ソルビトール、D-マンニトール、塩化ナトリウムなど)を含む等張液等)、賦形剤、防腐剤、安定剤(例えば、ヒト血清アルブミン、ポリエチレングリコールなど)、結合剤、溶解補助剤、非イオン性界面活性剤、緩衝剤(例えば、リン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液)、保存剤、酸化防止剤、上述の添加物など)を含む組成物として提供することもできる。 The differentiation-promoting agent of the present invention may consist only of adrenocortical hormones, but may also contain a physiologically acceptable carrier (e.g., physiological isotonic solution (physiological saline, the above-mentioned basal medium, glucose, etc.). adjuvants (e.g., D-sorbitol, D-mannitol, sodium chloride, etc.), excipients, preservatives, stabilizers (e.g., human serum albumin, polyethylene glycol, etc.), binders, It may also be provided as a composition containing a dissolution aid, a nonionic surfactant, a buffer (e.g., phosphate buffer, sodium acetate buffer), a preservative, an antioxidant, the above-mentioned additives, etc.). can.
本発明の分化促進剤に含まれる副腎皮質ホルモンの含有量は、本発明の分化促進剤が培地に添加されるなどして用いられた場合に、該培地中の副腎皮質ホルモン濃度が、間葉系幹細胞の誘導を促進するのに十分な濃度含まれるように構成されていることが好ましい。 The content of adrenocortical hormone contained in the differentiation-promoting agent of the present invention is such that when the differentiation-promoting agent of the present invention is added to a medium and used, the adrenocortical hormone concentration in the medium is It is preferably configured to contain a concentration sufficient to promote the induction of lineage stem cells.
本発明の分化促進剤は、等張な水溶液、或いは粉末等の状態で、培地に添加されるなどして用いられる。 The differentiation-promoting agent of the present invention is used in the form of an isotonic aqueous solution, powder, or the like, added to a medium, or the like.
上記の通り、副腎皮質ホルモンを基礎培地に添加することにより本発明の培地組成物を製造することができるが、副腎皮質ホルモンと、基礎培地とを含有するキットの形態で使用することもできる。即ち、副腎皮質ホルモンと、基礎培地とを別々に組み合わせてキットの形態で供給し、使用者が使用時に副腎皮質ホルモンを基礎培地に添加することにより、本発明の培地組成物を調製して使用することができる。 As described above, the medium composition of the present invention can be produced by adding adrenocortical hormone to the basal medium, but it can also be used in the form of a kit containing the adrenocortical hormone and the basal medium. That is, the adrenocortical hormone and the basal medium are separately combined and supplied in the form of a kit, and the user adds the adrenocortical hormone to the basal medium at the time of use to prepare and use the medium composition of the present invention. can do.
当該キットにおいては、基礎培地を構成する成分とそれ以外の成分が別々に提供されていてもよい。両成分は同一又は異なって液体又は粉末であり、各成分が単独で別々に提供されていてもよいし、いくつかの成分が混合された状態で提供されてもよい。また、キット中には、必ずしも本発明の培地組成物の全成分が含まれていなくてもよく、水等の極めて容易に入手できる成分は、省略されていてもよい。成分が粉末の場合、所望により用時緩衝液等で溶解して使用することができる。 In the kit, components constituting the basal medium and other components may be provided separately. Both components may be the same or different and may be liquid or powder, and each component may be provided separately, or several components may be provided in a mixed state. Moreover, the kit may not necessarily contain all the components of the medium composition of the present invention, and may omit extremely easily available components such as water. When the component is in the form of powder, it can be used by dissolving in a buffer or the like at the time of use, if desired.
2.間葉系幹細胞の製造方法
本発明は、本発明の培地組成物中で神経堤細胞を培養して間葉系幹細胞を誘導する工程(工程1)を含む、間葉系幹細胞の製造方法(以下、本発明の製造方法とも称する)を提供する。本発明の製造方法においては、基礎培地及び副腎皮質ホルモンを含む培地組成物中で神経堤細胞を培養することにより、間葉系幹細胞への分化が誘導される。本発明の製造方法によれば、効率よく間葉系幹細胞を製造することが可能である。副腎皮質ホルモンを含む培地中で神経堤細胞を培養することにより、神経堤細胞を間葉系幹細胞としての能力を保持する細胞に効率よく分化させることが可能となる。
2. Method for Producing Mesenchymal Stem Cells The present invention provides a method for producing mesenchymal stem cells (hereinafter referred to as a method for producing mesenchymal stem cells), which comprises a step (step 1) of inducing mesenchymal stem cells by culturing neural crest cells in the medium composition of the present invention. , also referred to as the manufacturing method of the present invention). In the production method of the present invention, differentiation into mesenchymal stem cells is induced by culturing neural crest cells in a medium composition containing a basal medium and adrenocortical hormones. According to the production method of the present invention, it is possible to efficiently produce mesenchymal stem cells. By culturing neural crest cells in a medium containing adrenocortical hormones, it becomes possible to efficiently differentiate neural crest cells into cells that retain their ability as mesenchymal stem cells.
工程1における培養は、浮遊培養若しくは接着培養又はそれらの組合せであり得る。本発明における「浮遊培養」は、細胞(又は細胞の凝集塊)が培養液に浮遊して存在する状態を維持しつつ培養することを言う。「接着培養」は、細胞(又は細胞の凝集塊)を培養器材等に接着させる条件で行う培養をいう。この場合、細胞が接着するとは、細胞又は細胞の凝集塊と培養器材の間に、強固な細胞-基質間結合(cell-substratum junction)が
できることをいう。より詳細には、浮遊培養とは、細胞又は細胞の凝集塊と培養器材等との間に強固な細胞-基質間結合を作らせない条件での培養をいい、接着培養とは、細胞又
は細胞の凝集塊と培養器材等との間に強固な細胞-基質間結合を作らせる条件での培養を
いう。
The culture in
浮遊培養を行う際に用いられる培養器は、浮遊培養することが可能なものであれば特に限定されず、当業者であれば適宜決定することが可能である。このような培養器としては、例えば、フラスコ、組織培養用フラスコ、培養皿(ディッシュ)、ペトリデッシュ、組織培養用ディッシュ、マルチディッシュ、マイクロプレート、マイクロウェルプレート、マイクロポア、マルチプレート、マルチウェルプレート、チャンバースライド、シャーレ、チューブ、トレイ、培養バック、三角フラスコ、スピナーフラスコ又はローラーボトルが挙げられる。これらの培養器は、浮遊培養を可能とするために、細胞非接着性であることが好ましい。細胞非接着性の培養器としては、培養器の表面が、細胞との接着性を低下させる目的で人工的に処理(例えば、MPCポリマー等の超親水性処理、タンパク低吸着処
理等)されたもの等を使用できる。スピナーフラスコやローラーボトル等を用いて回転培養してもよい。培養器の培養面は、平底でもよいし、凹凸があってもよい。
The incubator used for suspension culture is not particularly limited as long as it allows suspension culture, and can be appropriately determined by those skilled in the art. Such incubators include, for example, flasks, tissue culture flasks, culture dishes (dishes), petri dishes, tissue culture dishes, multidishes, microplates, microwell plates, micropores, multiplates, and multiwell plates. , chamber slides, petri dishes, tubes, trays, culture bags, Erlenmeyer flasks, spinner flasks or roller bottles. These incubators are preferably cell non-adhesive in order to enable suspension culture. As a non-cell-adhesive incubator, the surface of the incubator has been artificially treated (for example, superhydrophilic treatment such as MPC polymer, low protein adsorption treatment, etc.) for the purpose of reducing adhesion to cells. You can use things, etc. Rotation culture may be performed using a spinner flask, roller bottle, or the like. The culture surface of the incubator may be flat-bottomed or uneven.
接着培養を行う際に用いられる培養器は、接着培養することが可能なものであれば特に限定されず、当業者であれば適宜培養のスケール、培養条件及び培養期間に応じた培養器を選択することが可能である。このような培養器としては、例えば、フラスコ、組織培養用フラスコ、培養皿(ディッシュ)、組織培養用ディッシュ、マルチディッシュ、マイクロプレート、マイクロウェルプレート、マルチプレート、マルチウェルプレート、チャンバースライド、シャーレ、チューブ、トレイ、培養バック、マイクロキャリア、ビーズ、スタックプレート、スピナーフラスコ又はローラーボトルが挙げられる。これらの培養器は、接着培養を可能とするために、細胞接着性であることが好ましい。細胞接着性の培養器としては、培養器の表面が、細胞との接着性を向上させる目的で人工的に処理された培養器が挙げられ、具体的には表面加工された培養器、又は、内部がコーティング剤で被覆された培養器が挙げられる。表面加工された培養器としては、正電荷処理等の表面加工された培養容器が挙げられる。コーティング剤としては、例えば、ラミニン[ラミニンα5β1γ1(以下、ラミニン511)、ラミニンα1β1γ1(以下、ラミニン111)等及びラミニン
断片(ラミニン511E8等)を含む]、エンタクチン、コラーゲン、フィブロネクチン、ゼラチン、ビトロネクチン、シンセマックス(コーニング社)、マトリゲル等の細胞外マトリクス等、又は、ポリリジン、ポリオルニチン等の高分子等が挙げられる。
The incubator used for adherent culture is not particularly limited as long as it allows adherent culture, and a person skilled in the art can appropriately select an incubator according to the culture scale, culture conditions, and culture period. It is possible to Such incubators include, for example, flasks, tissue culture flasks, culture dishes (dish), tissue culture dishes, multidishes, microplates, microwell plates, multiplates, multiwell plates, chamber slides, Petri dishes, Tubes, trays, culture bags, microcarriers, beads, stack plates, spinner flasks or roller bottles. These incubators are preferably cell-adhesive in order to allow adherent culture. Examples of cell-adhesive incubators include incubators whose surface has been artificially treated for the purpose of improving adhesion to cells, specifically surface-treated incubators, or An incubator whose inside is coated with a coating agent is included. Surface-treated culture vessels include culture vessels that have been surface-treated, such as by positive charge treatment. Coating agents include, for example, laminin [including laminin α5β1γ1 (hereinafter, laminin 511), laminin α1β1γ1 (hereinafter, laminin 111), etc. and laminin fragments (laminin 511E8, etc.)], entactin, collagen, fibronectin, gelatin, vitronectin, synth Examples include extracellular matrices such as Max (Corning) and Matrigel, and polymers such as polylysine and polyornithine.
工程1で用いることができる神経堤細胞は、1.培地組成物において記載した通り、生体由来または多能性幹細胞由来のいずれであってもよい。多能性幹細胞由来の神経堤細胞を用いる場合には、神経堤細胞に分化した直後の細胞を使用してもよく、後述するように、さらに純化したもの、または純化と拡大培養を経たものを使用してもよい。
ここで純化とは、細胞集団(例えば、神経堤細胞を含む細胞集団)中の特定の種類の細胞(例えば、神経堤細胞)の割合を増加させることをいう。
培養する神経提細胞の濃度は、一態様において、約1×102~約1×107細胞/cm2、好ま
しくは約3×102~約5×106細胞/cm2、より好ましくは約4×102~約2×105細胞/cm2、更に好ましくは、約4×102~約1×105細胞/cm2、更により好ましくは、約3×103~約1×104細胞/cm2とすることができる。
他の態様において、培養する神経堤細胞の濃度は、約1×102~約1×107細胞/cm2、好
ましくは約3×102~約5×106細胞/cm2、より好ましくは約4×102~約2×105細胞/cm2、更に好ましくは、約4×102~約1×105細胞/cm2、更により好ましくは、約1.5×104~約3×104細胞/cm2とすることができる。
Neural crest cells that can be used in
Purification as used herein refers to increasing the proportion of a specific type of cell (eg, neural crest cell) in a cell population (eg, a cell population containing neural crest cells).
In one embodiment, the concentration of neural crest cells to be cultured is about 1×10 2 to about 1×10 7 cells/cm 2 , preferably about 3×10 2 to about 5×10 6 cells/cm 2 , more preferably About 4×10 2 to about 2×10 5 cells/cm 2 , more preferably about 4×10 2 to about 1×10 5 cells/cm 2 , even more preferably about 3×10 3 to about 1× It can be 10 4 cells/cm 2 .
In other embodiments, the concentration of neural crest cells to be cultured is from about 1×10 2 to about 1×10 7 cells/cm 2 , preferably from about 3×10 2 to about 5×10 6 cells/cm 2 , more preferably. is about 4×10 2 to about 2×10 5 cells/cm 2 , more preferably about 4×10 2 to about 1×10 5 cells/cm 2 , still more preferably about 1.5×10 4 to about 3×10 5 cells/cm 2 . It can be ×10 4 cells/cm 2 .
培養温度、CO2濃度等の培養条件は適宜設定できる。培養温度は、例えば約30℃から約40℃、好ましくは約37℃である。CO2濃度は、例えば約1%から約10%、好ましくは約5%である。 Culture conditions such as culture temperature and CO 2 concentration can be appropriately set. The culture temperature is, for example, about 30°C to about 40°C, preferably about 37°C. The CO2 concentration is for example about 1% to about 10%, preferably about 5%.
間葉系幹細胞の公知のマーカーの例として、CD90、CD44、CD73及びCD105が挙げられる
。従って、上記方法によって得られる間葉系幹細胞の細胞集団は、その大部分(例えば、細胞組成物中の60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、更に好ましくは90%以上、最も好ましくは100%の細胞)が、CD90、CD44、CD73及びCD105いずれか1つ、好
ましくはいずれか2つの組合せ、より好ましくは3つの組み合わせ、最も好ましくは全てのマーカーに陽性であることが好ましい。更に、本発明の細胞組成物は、間葉系幹細胞では発現が認められない分子を発現していないことがより好ましい。間葉系幹細胞で発現が認められない分子としては、例えば、CD34(造血幹細胞において発現する)、CD45(造血幹細胞において発現する)、CD14(単球、マクロファージにおいて発現する)、CD11b(単
球、マクロファージ、NK細胞、顆粒球において発現する)、CD79(B細胞において発現す
る)、CD19(B細胞において発現する)及びHLA-DR(樹状細胞、B細胞、単球、マクロファージにおいて発現する)などが挙げられる。よって、好ましい態様において、本発明の細胞組成物は、その大部分(例えば、細胞組成物中の60%、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、更に好ましくは90%以上、更により好ましくは95%以上、最も好ましくは100%の細胞)が、間葉系幹細胞で発現が認められない分子の発現陰性である。
Examples of known markers of mesenchymal stem cells include CD90, CD44, CD73 and CD105. Therefore, the majority of the mesenchymal stem cell population obtained by the above method (e.g., 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more of the cell composition) , most preferably 100% of the cells) are positive for any one of CD90, CD44, CD73 and CD105, preferably a combination of any two, more preferably a combination of three, most preferably all markers preferable. Furthermore, it is more preferable that the cell composition of the present invention does not express molecules whose expression is not observed in mesenchymal stem cells. Examples of molecules not found expressed in mesenchymal stem cells include CD34 (expressed in hematopoietic stem cells), CD45 (expressed in hematopoietic stem cells), CD14 (expressed in monocytes and macrophages), CD11b (expressed in monocytes, macrophages, NK cells, granulocytes), CD79 (expressed in B cells), CD19 (expressed in B cells) and HLA-DR (expressed in dendritic cells, B cells, monocytes, macrophages), etc. is mentioned. Thus, in preferred embodiments, the cell composition of the present invention comprises a majority thereof (e.g., 60%, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, even more preferably 90% or more, even more preferably 95% or more, most preferably 100% of the cells) are negative for expression of molecules not found to be expressed in mesenchymal stem cells.
一実施形態においては、工程1の前に以下の工程:
(工程A)神経堤細胞を含む細胞集団を得る工程、及び
(工程B)工程Aで得られた細胞集団を、細胞外マトリックスを足場として用いて拡大培養する工程、が実施されてもよい。
In one embodiment, prior to
(Step A) a step of obtaining a cell population containing neural crest cells, and (step B) a step of expanding and culturing the cell population obtained in step A using an extracellular matrix as a scaffold.
工程Aにおいては、1.培地組成物において記載したように、自体公知の方法によって
神経堤細胞を含む細胞集団を得ることができる。一般に、神経堤細胞を含む細胞集団は、採取した組織や分化誘導条件により、神経堤細胞の割合が大きく変化し得る。本発明の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、例えば、1~95%、1~90%、1~85%、1~80%、1~75%、1~70%、1~65%、1~60%、1~55%、1~50%、1~45%、1~40%、1~35%、1~30%、1~25%、1~20%、1~15%、又は1~10%であり得るが、これらに限定されない。また、別の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、例えば、25~95%、25~90%、25~85%、25~80%、25~75%、25~70%、25~65%、25~60%、25~55%、25~50%、25~45%、25~40%、又は25~35%であり得るが、これ
らに限定されない。また、別の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、例えば、50~95%、50~90%、50~85%、50~80%、50~75%、50~70%、50~65%、又は50~60%であり得るが、これらに限定されない。また、別の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、例えば、70%以上、75~95%、75~90%、又は75~85%であり得るが、これらに限定されない。
In process A, 1. As described in the medium composition, a cell population containing neural crest cells can be obtained by a method known per se. Generally, in a cell population containing neural crest cells, the ratio of neural crest cells can vary greatly depending on the collected tissue and differentiation induction conditions. In one aspect of the present invention, the percentage of neural crest cells in a cell population containing neural crest cells is, for example, 1-95%, 1-90%, 1-85%, 1-80%, 1-75%, 1 ~70%, 1~65%, 1~60%, 1~55%, 1~50%, 1~45%, 1~40%, 1~35%, 1~30%, 1~25%, 1 It can be, but is not limited to, ~20%, 1-15%, or 1-10%. In another aspect, the percentage of neural crest cells in the cell population containing neural crest cells is, for example, 25-95%, 25-90%, 25-85%, 25-80%, 25-75%, It can be, but is not limited to, 25-70%, 25-65%, 25-60%, 25-55%, 25-50%, 25-45%, 25-40%, or 25-35%. In another aspect, the percentage of neural crest cells in the cell population containing neural crest cells is, for example, 50-95%, 50-90%, 50-85%, 50-80%, 50-75%, It can be, but is not limited to, 50-70%, 50-65%, or 50-60%. In another aspect, the percentage of neural crest cells in the cell population containing neural crest cells can be, for example, 70% or more, 75-95%, 75-90%, or 75-85%. is not limited to
工程Aにおいて得られた神経堤細胞を含む細胞集団は、その後、神経堤細胞を純化する
工程に供してもよく、さらに、(該純化された神経堤細胞を)拡大培養する工程に供してもよい。すなわち、工程Bは、神経堤細胞を純化および拡大培養する工程ということもで
きる。本明細書において「拡大培養」とは、所望の細胞を維持及び/又は増殖させる培養
を包含する概念であり、好ましくは、所望の細胞を増殖させる培養であり得る。
The cell population containing neural crest cells obtained in step A may then be subjected to a step of purifying neural crest cells, and further subjected to a step of expanding (the purified neural crest cells). good. That is, step B can also be said to be a step of purifying and expanding neural crest cells. As used herein, the term "expansion culture" is a concept that includes culture for maintaining and/or growing desired cells, and preferably culture for growing desired cells.
神経堤細胞を純化する方法としては、特に限定されることはなく、例えば、シングルセル化や、蛍光標識された神経堤細胞特異的抗体を用いたセルソーターによるソーティング、前記抗体を結合させた磁気ビーズによるソーティング、及び前記抗体を固層化したアフィニティカラムによるソーティング等のソーティング処理が挙げられるが、これらに限定されない。 The method for purifying neural crest cells is not particularly limited, and examples thereof include single cell conversion, sorting by a cell sorter using a fluorescently labeled neural crest cell-specific antibody, and magnetic beads bound to the antibody. and sorting using an affinity column on which the antibody is immobilized, but not limited thereto.
シングルセル化によって純化する方法では、必要に応じて、細胞に対し、力学的な分散
処理、コラゲナーゼやトリプシン等の酵素による分散処理、及び/又はEDTA等のキレート剤による分散処理等を行い、シングルセルの状態としてもよい。その際には、細胞死を抑制する目的でROCK阻害剤を添加してもよい。ROCK阻害剤は、Rho-キナーゼ(ROCK)の機能を抑制できるものである限り特に限定されず、例えば、Y-27632、Fasudil/HA1077、H-1152、Wf-536、及びそれらの誘導体等が挙げられる。また、ROCK阻害剤としては他の公知の低分子化合物も使用できる(例えば、米国特許出願公開第2005/0209261号、同第2005/0192304号、同第2004/0014755号、同第2004/0002508号、同第2004/0002507号、同第2003/0125344号、同第2003/0087919号、及び国際公開第2003/062227号、同第2003/059913号、同第2003/062225号、同第2002/076976号、同第2004/039796号参照)。
前記ソーティング処理によって純化する方法では、前記神経堤細胞特異的抗体として、例えば、CD271特異的抗体を使用することができる。
In the method of purifying by single cell formation, if necessary, the cells are subjected to mechanical dispersing treatment, dispersing treatment using enzymes such as collagenase and trypsin, and/or dispersing treatment using a chelating agent such as EDTA. It may be a cell state. In that case, a ROCK inhibitor may be added for the purpose of suppressing cell death. ROCK inhibitors are not particularly limited as long as they can inhibit the function of Rho-kinase (ROCK), and examples thereof include Y-27632, Fasudil/HA1077, H-1152, Wf-536, and derivatives thereof. be done. In addition, other known low-molecular-weight compounds can also be used as ROCK inhibitors (e.g., US Patent Application Publication Nos. 2005/0209261, 2005/0192304, 2004/0014755, 2004/0002508). , WO 2004/0002507, WO 2003/0125344, WO 2003/0087919, and WO 2003/062227, WO 2003/059913, WO 2003/062225, WO 2002/076976. 2004/039796).
In the method of purifying by sorting treatment, for example, a CD271-specific antibody can be used as the neural crest cell-specific antibody.
工程Bにおける拡大培養では、神経堤細胞の維持及び/又は増殖に適した培養条件が用いられ得る。 In the expansion culture in step B, culture conditions suitable for maintaining and/or growing neural crest cells can be used.
神経堤細胞を拡大培養するための培養条件は、神経堤細胞が拡大培養できる限り特に限定されず、自体公知の培養条件を用いることができる。一例としては、TGFβ阻害剤、EGF(epidermal growth factor)及びFGF2(fibroblast growth factor 2)を含有する培養液中
で培養する方法が例示される。
Culture conditions for expanding and culturing neural crest cells are not particularly limited as long as neural crest cells can be expanded and cultured, and culture conditions known per se can be used. One example is a method of culturing in a medium containing a TGFβ inhibitor, EGF (epidermal growth factor) and FGF2 (fibroblast growth factor 2).
神経堤細胞の拡大培養に用いる培地は、動物細胞の培養に用いられる培地を基礎培地として調製することができる。基礎培地としては、例えば、IMDM培地、Medium199培地、Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM)培地、αMEM培地、Dulbecco's modified Eagle's
Medium (DMEM)培地、Ham's F12培地、RPMI 1640培地、Fischer's培地、StemPro34(invitrogen)、RPMI-base medium、StemFit(登録商標)AK03N培地、及びこれらの混合培地などが包含される。本工程において、好ましくは、StemFit(登録商標)培地が用いられる。培
地には、血清が含有されていてもよいし、或いは無血清でもよい。必要に応じて、培地は、例えば、アルブミン、トランスフェリン、Knockout Serum Replacement(KSR)(ES細胞培養時のFBSの血清代替物)、N2サプリメント(Invitrogen)、B27サプリメント(Invitrogen)、脂肪酸、インスリン、コラーゲン前駆体、微量元素、2-メルカプトエタノール(2ME)、チオールグリセロールなどの1つ以上の血清代替物を含んでもよいし、脂質、アミノ
酸、L-グルタミン、Glutamax(Invitrogen)、非必須アミノ酸、ビタミン、増殖因子、低分子化合物、抗生物質、抗酸化剤、ピルビン酸、緩衝剤、無機塩類などの1つ以上の物質
も含有し得る。
A medium used for expansion culture of neural crest cells can be prepared using a medium used for culturing animal cells as a basal medium. Examples of basal media include IMDM medium, Medium199 medium, Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) medium, αMEM medium, Dulbecco's modified Eagle's
medium (DMEM) medium, Ham's F12 medium, RPMI 1640 medium, Fischer's medium, StemPro34 (invitrogen), RPMI-base medium, StemFit (registered trademark) AK03N medium, and mixed media thereof. StemFit (registered trademark) medium is preferably used in this step. The medium may contain serum or may be serum-free. If necessary, the medium contains, for example, albumin, transferrin, Knockout Serum Replacement (KSR) (serum replacement for FBS during ES cell culture), N2 supplement (Invitrogen), B27 supplement (Invitrogen), fatty acids, insulin, collagen May contain one or more serum replacements such as precursors, trace elements, 2-mercaptoethanol (2ME), thiolglycerol, lipids, amino acids, L-glutamine, Glutamax (Invitrogen), non-essential amino acids, vitamins, It may also contain one or more substances such as growth factors, small molecules, antibiotics, antioxidants, pyruvate, buffers, inorganic salts, and the like.
本発明において、TGFβ阻害剤は、TGFβの受容体への結合からSMADへと続くシグナル伝達を阻害する物質であり、受容体であるALKファミリーへの結合を阻害する物質、又はALKファミリーによるSMADのリン酸化を阻害する物質である限り特に限定されない。本発明において、TGFβ阻害剤は、例えば、Lefty-1(NCBI Accession No.として、マウス:NM_010094、ヒト:NM_020997が例示される)、SB431542、SB202190(以上、R.K.Lindemann et al., Mol. Cancer, 2003, 2:20)、SB505124 (GlaxoSmithKline)、 NPC30345 、SD093、SD908、SD208 (Scios)、LY2109761、LY364947、 LY580276 (Lilly Research Laboratories)、A-83-01(WO 2009/146408) 及びこれらの誘導体などが例示される。神経堤細胞の拡大培養に使用されるTGFβ阻害剤は、好ましくは、SB431542であり得る。 In the present invention, a TGFβ inhibitor is a substance that inhibits signal transduction from binding of TGFβ to a receptor to SMAD, a substance that inhibits binding to the ALK family receptor, or a substance that inhibits SMAD by the ALK family. There is no particular limitation as long as it is a substance that inhibits phosphorylation. In the present invention, TGFβ inhibitors include, for example, Lefty-1 (exemplified by NCBI Accession No.: mouse: NM_010094, human: NM_020997), SB431542, SB202190 (R.K. Lindemann et al., Mol. Cancer, 2003, 2:20), SB505124 (GlaxoSmithKline), NPC30345, SD093, SD908, SD208 (Scios), LY2109761, LY364947, LY580276 (Lilly Research Laboratories), A-83-01 (WO 2009/146408) and derivatives thereof, etc. are exemplified. The TGFβ inhibitor used for expansion culture of neural crest cells can preferably be SB431542.
培養液中におけるSB431542などのTGFβ阻害剤の濃度は、ALK5を阻害する濃度であれば
特に限定されないが、1 nM~50 μMが好ましく、例えば、1 nM、10 nM、50 nM、100 nM、500 nM、750 nM、1 μM、2 μM、3 μM、4 μM、5 μM、6 μM、7 μM、8 μM、9 μM、10 μM、15 μM、20 μM、25 μM、30 μM、40 μM、50 μMであるがこれらに限定されな
い。より好ましくは、10 μMである。
The concentration of the TGFβ inhibitor such as SB431542 in the culture medium is not particularly limited as long as it inhibits ALK5, but is preferably 1 nM to 50 μM. nM, 750 nM, 1 μM, 2 μM, 3 μM, 4 μM, 5 μM, 6 μM, 7 μM, 8 μM, 9 μM, 10 μM, 15 μM, 20 μM, 25 μM, 30 μM, 40 μM, 50 μM but not limited to these. More preferably, it is 10 μM.
また、培地中のEGFの濃度は、1 ng/ml~100 ng/mlが好ましく、例えば、1 ng/ml、5 ng/ml、10 ng/ml、20 ng/ml、30 ng/ml、40 ng/ml、50 ng/ml、60 ng/ml、70 ng/ml、80 ng/ml、90 ng/ml、100 ng/mlであるがこれらに限定されない。より好ましくは、20 ng/mlである。 The concentration of EGF in the medium is preferably 1 ng/ml to 100 ng/ml, for example, 1 ng/ml, 5 ng/ml, 10 ng/ml, 20 ng/ml, 30 ng/ml, 40 ng/ml ng/ml, 50 ng/ml, 60 ng/ml, 70 ng/ml, 80 ng/ml, 90 ng/ml, 100 ng/ml, but not limited to these. More preferably, it is 20 ng/ml.
また、培地中のFGF2の濃度は、1 ng/ml~100 ng/mlが好ましく、例えば、1 ng/ml、5 ng/ml、10 ng/ml、20 ng/ml、30 ng/ml、40 ng/ml、50 ng/ml、60 ng/ml、70 ng/ml、80 ng/ml、90 ng/ml、100 ng/mlであるがこれらに限定されない。より好ましくは、20 ng/ml
である。
The concentration of FGF2 in the medium is preferably 1 ng/ml to 100 ng/ml, for example, 1 ng/ml, 5 ng/ml, 10 ng/ml, 20 ng/ml, 30 ng/ml, 40 ng/ml ng/ml, 50 ng/ml, 60 ng/ml, 70 ng/ml, 80 ng/ml, 90 ng/ml, 100 ng/ml, but not limited to these. more preferably 20 ng/ml
is.
また、神経堤細胞の拡大培養が達成され得る限り、培地中に上記以外の成分を添加することもできる。 In addition, components other than those described above can be added to the medium as long as expansion culture of neural crest cells can be achieved.
工程Bにおける神経堤細胞の拡大培養は、接着培養及び浮遊培養のいずれであってもよ
いが、好ましくは接着培養によって行われる。
The expansion culture of neural crest cells in step B may be either adherent culture or suspension culture, but is preferably performed by adherent culture.
工程Bにおいては、神経堤細胞の純化を達成するために細胞外マトリックスを足場とし
て用いることを特徴とする。
Step B is characterized by using an extracellular matrix as a scaffold to achieve purification of neural crest cells.
本明細書において、「足場」とは、(i)細胞接着性の培養器、その材料物質、細胞接着性の培養器の表面に存在し、接着部位を構成する物質、及び/又は(ii)細胞培地中に溶解、分散若しくは懸濁していて、該細胞培地中で3次元ネットワークを形成する物質であり、細胞が、該ネットワークに接着し得る、物質を指す。
かかる細胞接着性の培養器としては、培養器の表面が、細胞との接着性を向上させる目的で人工的に処理された培養器が挙げられ、具体的には表面加工された培養器、又は、内部がコーティング剤で被覆された培養器が挙げられる。表面加工された培養器としては、正電荷処理等の表面加工された培養容器が挙げられる。
かかる足場には、培養容器の表面にコーティングする物質も含まれる。コーティングする物質には、ラミニン[ラミニンα5β1γ1(ラミニン511)、ラミニンα2β1γ1(ラミニン211)、ラミニンα1β1γ1(ラミニン111)等及びラミニン断片(ラミニン511E8等)を含む]、エンタクチン、コラーゲン、ゼラチン、ビトロネクチン(Vitronectin)、シンセマックス(コーニング社)、マトリゲル等の細胞外マトリクス等、又は、ポリリジン、ポリオルニチン等の高分子等が含まれる。
かかる細胞培地中で3次元ネットワークを形成する物質は、液体培地中で、細胞及び/又は組織を均一に浮遊させる効果を示すものである。より詳細には、低分子化合物や高分子化合物が共有結合やイオン結合、静電相互作用や疎水性相互作用、ファンデルワールス力などを介して集合及び自己組織化し液体培地中でナノファイバーを形成したもの、あるいは、高分子化合物からなる比較的大きな繊維構造体を高圧処理などにより微細化することにより得られたナノファイバー等が、本発明の培地組成物中に含まれるナノファイバーとして挙げられる。理論には拘束されないが、本発明の培地組成物においては、ナノファイバーが三次元のネットワークを形成し、これが細胞や組織を支えることにより、細胞や組織の浮遊状態が維持される。
As used herein, the term "scaffold" refers to (i) a cell-adhesive culture vessel, its material, a substance existing on the surface of the cell-adhesive culture vessel and constituting an adhesion site, and/or (ii) A substance that dissolves, disperses or suspends in a cell culture medium and forms a three-dimensional network in the cell culture medium, to which cells can adhere to the network.
Examples of such cell-adhesive incubators include incubators whose surface is artificially treated for the purpose of improving adhesion to cells, specifically surface-treated incubators, or , an incubator the inside of which is coated with a coating agent. Surface-treated culture vessels include culture vessels that have been surface-treated, such as by positive charge treatment.
Such scaffolds also include substances that coat the surface of culture vessels. Coating materials include laminin [including laminin α5β1γ1 (laminin 511), laminin α2β1γ1 (laminin 211), laminin α1β1γ1 (laminin 111), etc. and laminin fragments (laminin 511E8, etc.)], entactin, collagen, gelatin, vitronectin ), synthmax (Corning), extracellular matrices such as Matrigel, or polymers such as polylysine and polyornithine.
A substance that forms a three-dimensional network in such a cell culture medium exhibits the effect of uniformly suspending cells and/or tissues in a liquid culture medium. More specifically, low-molecular-weight compounds and high-molecular-weight compounds aggregate and self-organize via covalent bonds, ionic bonds, electrostatic interactions, hydrophobic interactions, Van der Waals forces, etc. to form nanofibers in liquid media. Nanofibers contained in the medium composition of the present invention include nanofibers obtained by refining a relatively large fiber structure made of a polymer compound by high-pressure treatment or the like. Although not bound by theory, in the medium composition of the present invention, nanofibers form a three-dimensional network that supports cells and tissues, thereby maintaining the cells and tissues in a suspended state.
工程Bにおいては、神経堤細胞の純化を達成するために足場として用いられる細胞外マ
トリックスとしては、ラミニンまたはフィブロネクチンが挙げられ、特にラミニンは全長ラミニン、α2鎖を有するラミニンまたはラミニン211であり得る。
In step B, the extracellular matrix used as a scaffold to achieve neural crest cell purification includes laminin or fibronectin, in particular laminin can be full length laminin, laminin with α2 chain or laminin 211.
ラミニンは基底膜の主要な構成分子である糖タンパク質である。ラミニンは、細胞接着
、細胞増殖、転移、分化等の様々な細胞機能に関与することが知られている。ラミニンは、α、β、及びγサブユニット鎖をそれぞれ1本ずつ有するヘテロ3量体で構成される。現在5種類のαサブユニット鎖(α1、α2、α3、α4、α5)、3種類のβサブユニット鎖(β1、β2、β3)、及び3種類のγサブユニット鎖(γ1、γ2、γ3)が存在することが知られており、これらのサブユニット鎖の組み合わせに応じて、現在ヒトにおいては15種類のラミニンアイソフォームの存在が確認されている。工程Bに用いられ得るラミニン211は、α2
鎖、β1鎖、γ1鎖のサブユニット鎖から構成されるラミニンであり得る。ラミニンの由来は神経堤細胞が由来する生物と一致させることが好ましい(例えば、ヒト由来の神経堤細胞を用いる場合は、ヒト由来のラミニン211を用いることが好ましい)。尚、ラミニンは
インテグリン結合部位のみから構成されるラミニンE8断片の方が、全長ラミニンよりも細胞接着活性が強いことが知られているが(Miyazaki T. et al., Nat Commun. 2012;3:1236参照)、工程Bで用いられ得るラミニン211は、断片ではなくラミニン211全長タンパク質であり得る。ラミニン211は自体公知の遺伝子組み換え技術を用いて調製してもよいし、市
販されているものを用いてもよい。
Laminin is a glycoprotein that is a major component of basement membranes. Laminin is known to be involved in various cell functions such as cell adhesion, cell proliferation, metastasis and differentiation. Laminin is composed of heterotrimers with one each of α, β, and γ subunit chains. There are currently 5 types of α-subunit chains (α1, α2, α3, α4, α5), 3 types of β-subunit chains (β1, β2, β3), and 3 types of γ-subunit chains (γ1, γ2, γ3) Currently, 15 different laminin isoforms have been identified in humans, depending on the combination of these subunit chains. Laminin 211 that can be used in step B is α2
It may be laminin composed of subunit chains of chains, β1 chains, γ1 chains. The origin of laminin is preferably matched with the organism from which the neural crest cells are derived (for example, when human-derived neural crest cells are used, it is preferable to use human-derived laminin 211). It is known that laminin E8 fragment composed only of integrin-binding site has stronger cell adhesion activity than full-length laminin (Miyazaki T. et al., Nat Commun. 2012;3: 1236), the laminin 211 that can be used in step B can be the full length laminin 211 protein rather than a fragment. Laminin-211 may be prepared using a gene recombination technique known per se, or commercially available products may be used.
工程Bにおいて、細胞集団を浮遊培養において拡大培養する場合は、例えば、ラミニン211を培地中に含有させ、浮遊している細胞がこれを足場として利用して凝集塊を形成することで、3次元浮遊培養ができるようにすればよい。浮遊培養は、自体公知の方法により実施することができる。一例としては、スピナーフラスコ等を用いて培地を撹拌しながら、ラミニン211を添加した培地中で細胞集団を浮遊培養において拡大培養する方法が挙げ
られる。或いは、培地に添加することで細胞を浮遊させる効果を有する多糖類(例えば、メチルセルロース、キサンタンガム、ジェランガム等)とラミニン211を併用することで
、細胞集団を浮遊培養において拡大培養することもできる。当該態様では、細胞が三次元的な広がりをもって分散し、ナノファイバーに付着した状態、或いはスフェアの状態で増殖する。細胞がナノファイバーに付着し、そこを足場として強力に増殖し、その結果、増殖した細胞や細胞塊(スフェア等)が、ぶどうの房状にナノファイバー上に連なる状態となる。そのため、細胞の浮遊培養が可能となる。ラミニンを添加する濃度等は細胞集団の播種密度や併用する多糖類の濃度等の各種条件を考慮の上、適宜設定すればよい。尚、本明細書において、浮遊培養とは、細胞が培養容器の表面に細胞接着することなく行われる培養方法を意味する。浮遊培養は、物理的な撹拌を伴ってもよいし、伴わなくてもよい。また、培養される細胞が培地中に均一に分散していてもよいし、不均一に分散していてもよい。
In step B, when the cell population is expanded in suspension culture, for example, laminin 211 is contained in the medium, and the floating cells use this as a scaffold to form aggregates, thereby obtaining a three-dimensional What is necessary is just to enable floating culture. Floating culture can be performed by a method known per se. One example is a method of expanding a cell population in suspension culture in a medium supplemented with laminin 211 while stirring the medium using a spinner flask or the like. Alternatively, a cell population can be expanded in suspension culture by combining polysaccharides (e.g., methylcellulose, xanthan gum, gellan gum, etc.) that have the effect of suspending cells when added to the medium, and laminin 211. In this embodiment, the cells spread three-dimensionally and proliferate in a state attached to nanofibers or in a sphere state. Cells adhere to the nanofibers and proliferate strongly using them as scaffolds, and as a result, the proliferated cells and cell clusters (spheres, etc.) are arranged on the nanofibers in the shape of grape clusters. Therefore, suspension culture of cells becomes possible. The concentration of laminin to be added may be appropriately set in consideration of various conditions such as the seeding density of the cell population and the concentration of the polysaccharide to be used in combination. In this specification, suspension culture means a culture method in which cells are not adhered to the surface of a culture vessel. Suspension culture may or may not be accompanied by physical agitation. Also, the cells to be cultured may be uniformly dispersed in the medium, or may be unevenly dispersed.
工程Bにおいて、細胞集団を接着培養において拡大培養する場合は、例えば、ラミニン211を培養容器の表面にコーティングする。ラミニン211のコーティング量は、本発明の所
望の効果が得られる限り特に限定されず、通常推奨されるコーティング量を用いればよい。一例としては、ラミニン211のコーティング量は、0.1 ng/cm2~1000 ng/cm2、好ましくは0.5 ng/cm2~500 ng/cm2、より好ましくは1 ng/cm2~250 ng/cm2、更に好ましくは2 ng/cm2~100 ng/cm2であるが、これらに限定されない。
In step B, when expanding the cell population in adherent culture, the surface of the culture vessel is coated with laminin 211, for example. The coating amount of Laminin 211 is not particularly limited as long as the desired effects of the present invention can be obtained, and a generally recommended coating amount may be used. As an example, the coating amount of Laminin 211 is 0.1 ng/cm 2 to 1000 ng/cm 2 , preferably 0.5 ng/cm 2 to 500 ng/cm 2 , more preferably 1 ng/cm 2 to 250 ng/cm 2 . 2 , more preferably 2 ng/cm 2 to 100 ng/cm 2 , but not limited thereto.
また、工程Bにおける培養期間は、培養条件、培養方法、細胞集団に含まれる神経堤細
胞の割合などにより変動し得るものの、比較的短期間で神経堤細胞の純化が達成される。培養期間の一例としては、1~21日間、1~20日間、1~19日間、1~18日間、1~17日間、1~16日間、1~15日間、1~14日間、1~13日間、1~12日間、1~11日間、1~10日間、1~9日間、1~8日間、1~7日間、1~6日間、1~5日間、1~4日間、又は1~3日間であるが、これらに限定されない。
In addition, although the culture period in step B may vary depending on the culture conditions, culture method, ratio of neural crest cells contained in the cell population, and the like, purification of neural crest cells is achieved in a relatively short period of time. Examples of culture periods include 1 to 21 days, 1 to 20 days, 1 to 19 days, 1 to 18 days, 1 to 17 days, 1 to 16 days, 1 to 15 days, 1 to 14 days, and 1 to 13 days. days, 1-12 days, 1-11 days, 1-10 days, 1-9 days, 1-8 days, 1-7 days, 1-6 days, 1-5 days, 1-4 days, or 1- 3 days, but not limited to.
工程Bにおける培養温度としては、神経堤細胞が培養できる限り特に限定されないが、30~40℃、好ましくは約37℃である。また、工程Bにおける培養時のCO2濃度としては、神
経堤細胞が培養できる限り特に限定されないが、2~5%、好ましくは約5%である。
The culture temperature in step B is not particularly limited as long as neural crest cells can be cultured, but it is 30 to 40°C, preferably about 37°C. In addition, the CO 2 concentration during culture in step B is not particularly limited as long as neural crest cells can be cultured, but is 2 to 5%, preferably about 5%.
一実施形態においては、工程1の前に以下の工程:
(工程A)神経堤細胞を含む細胞集団を得る工程、及び
(工程C)工程Aで得られた細胞集団を、フィブロネクチンを足場として用いて拡大培養する工程、が実施される。
In one embodiment, prior to
(Step A) A step of obtaining a cell population containing neural crest cells, and (Step C) a step of expanding and culturing the cell population obtained in Step A using fibronectin as a scaffold are performed.
工程Aにおいては、1.培地組成物において記載したように神経堤細胞を得ることがで
きる。神経堤細胞は、製造に用いられた細胞集団中に生じ得る。神経堤細胞を含む細胞集団は、採取した組織や分化誘導条件により、神経堤細胞の割合が大きく変化し得る。本発明の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、例えば、1~95%、1~90%、1~85%、1~80%、1~75%、1~70%、1~65%、1~60%、1~55%、1~50%、1~45%、1~40%、1~35%、1~30%、1~25%、1~20%、1~15%、又は1~10%であり得るが、これらに限定されない。また、別の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、例えば、25~95%、25~90%、25~85%、25~80%、25~75%、25~70%、25~65%、25~60%、25~55%、25~50%、25~45%、25~40%、又は25~35%であり得るが、これらに限定されない。また、別の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、例えば、50~95%、50~90%、50~85%、50~80%、50~75%、50~70%、50~65%、又は50~60%であり得るが、これらに限定されない。また、別の一態様において、神経堤細胞を含む細胞集団における神経堤細胞の割合は、60%以上、70%以上、80%以上であり得、例えば、75~95%、75~90%、又は75~85%であり得るが、これらに限定されない。
In process A, 1. Neural crest cells can be obtained as described in the media composition . Neural crest cells can occur in the cell population used for manufacturing. Cell populations containing neural crest cells can vary greatly in the ratio of neural crest cells depending on the collected tissue and differentiation induction conditions. In one aspect of the present invention, the percentage of neural crest cells in a cell population containing neural crest cells is, for example, 1-95%, 1-90%, 1-85%, 1-80%, 1-75%, 1 ~70%, 1~65%, 1~60%, 1~55%, 1~50%, 1~45%, 1~40%, 1~35%, 1~30%, 1~25%, 1 It can be, but is not limited to, ~20%, 1-15%, or 1-10%. In another aspect, the percentage of neural crest cells in the cell population containing neural crest cells is, for example, 25-95%, 25-90%, 25-85%, 25-80%, 25-75%, It can be, but is not limited to, 25-70%, 25-65%, 25-60%, 25-55%, 25-50%, 25-45%, 25-40%, or 25-35%. In another aspect, the percentage of neural crest cells in the cell population containing neural crest cells is, for example, 50-95%, 50-90%, 50-85%, 50-80%, 50-75%, It can be, but is not limited to, 50-70%, 50-65%, or 50-60%. In another aspect, the percentage of neural crest cells in the cell population containing neural crest cells can be 60% or more, 70% or more, 80% or more, for example, 75-95%, 75-90%, or 75-85%, but is not limited to these.
一実施形態においては、工程1の間、適宜細胞の継代が行われる。継代は、例えば播種後2~8日毎、又は3~7日毎に行われる。継代間隔は、細胞凝集塊の拡大に十分な期間であって、かつ細胞凝集塊が大きくなりすぎて酸素や栄養素が細胞凝集塊内部の細胞に到達し難くなると考えられる期間よりも短い期間で行われることが好ましい。
In one embodiment, the cells are passaged as appropriate during
工程1の間の継代の回数としては、例えば、0~20回(0回、1回、2回、3回、4回、5回
、6回、7回、8回、9回、10回、11回、12回、13回、14回、15回、16回、17回、18回、19回、20回)が挙げられ、1~10回が好ましく、より好ましくは2~8回である。適切な回数の継代後に細胞集団の一部が凍結ストックとして保存されてもよい。
The number of passages during
一実施形態においては、工程B又はCの間、適宜細胞の継代が行われる。継代は、例えば播種後2~8日毎、又は3~7日毎に行われる。継代間隔は、細胞凝集塊の拡大に十分な期間であって、かつ細胞凝集塊が大きくなりすぎて酸素や栄養素が細胞凝集塊内部の細胞に到達し難くなると考えられる期間よりも短い期間で行われることが好ましい。 In one embodiment, the cells are passaged as appropriate during step B or C. Passaging is performed, for example, every 2-8 days or every 3-7 days after seeding. The passage interval is a period of time sufficient for the expansion of the cell aggregates, and a period shorter than the period during which the cell aggregates become too large and it becomes difficult for oxygen and nutrients to reach the cells inside the cell aggregates. preferably done.
工程B又はCの間の継代の回数としては、例えば、2~8回(2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回)が挙げられ、3~7回が好ましく、より好ましくは4~6回である。適切な回数の
継代後に細胞集団の一部が凍結ストックとして保存されてもよい。
The number of passages during step B or C is, for example, 2 to 8 times (2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 6 times, 7 times, 8 times), and 3 to 7 times. is preferred, more preferably 4 to 6 times. A portion of the cell population may be preserved as a frozen stock after an appropriate number of passages.
工程B又はCから工程1への移行は、培養培地を本発明の培地組成物に交換することにより行われる。交換時期は適切な回数の継代後であってもよいし、又は工程Cの最後の回の
継代の途中であってもよい。例えば、工程B又はCの最後の回の継代の終了6時間前が挙げ
られる。
Transition from step B or C to step 1 is performed by exchanging the culture medium with the medium composition of the present invention. The timing of replacement may be after an appropriate number of passages, or may be during the final passage of step C. For example, 6 hours before the end of the last passage in step B or C is mentioned.
一態様において、本発明は、神経堤細胞を含む細胞集団から間葉系幹細胞を製造する製造方法であって、
前記神経堤細胞は、多能性幹細胞から分化誘導された細胞であり、
前記細胞集団は、前記神経堤細胞を70%以上含む細胞集団であり、
前記細胞集団を、1.25 μM以上300 μM以下(1.25 μM~300 μM、又は1.25 μM以上300 μM未満、1.25 μM超300 μM以下、若しくは1.25 μM超300 μM未満)の換算濃度の副腎
皮質ホルモンの存在下で培養する工程を含む、
神経堤細胞を含む細胞集団から間葉系幹細胞を製造する製造方法を提供する。
In one aspect, the present invention provides a production method for producing mesenchymal stem cells from a cell population containing neural crest cells,
The neural crest cells are cells induced to differentiate from pluripotent stem cells,
The cell population is a cell population containing 70% or more of the neural crest cells,
1.25 μM or more and 300 μM or less (1.25 μM to 300 μM, or 1.25 μM or more and less than 300 μM, 1.25 μM or more and less than 300 μM, or 1.25 μM or more and less than 300 μM) in the presence of adrenocortical hormone culturing under
A production method for producing mesenchymal stem cells from a cell population containing neural crest cells is provided.
3.間葉系幹細胞
上述のように、副腎皮質ホルモンを含む培地組成物中で神経堤細胞を培養することにより、間葉系幹細胞が製造される。本発明は、かくして製造された間葉系幹細胞及びその培養物も提供する(以下、本発明の間葉系幹細胞、その培養物とも称する)。「培養物」とは、本発明の製造方法において細胞/細胞集団を培養することにより得られる結果物をいい、細胞、培地、場合によっては細胞分泌性成分等が含まれる。
3. Mesenchymal Stem Cells As described above, mesenchymal stem cells are produced by culturing neural crest cells in a medium composition containing adrenocortical hormones. The present invention also provides mesenchymal stem cells and cultures thereof thus produced (hereinafter also referred to as mesenchymal stem cells of the present invention and cultures thereof). "Culture" refers to the result obtained by culturing cells/cell populations in the production method of the present invention, and includes cells, media, and in some cases cell-secreted components.
4.軟骨細胞の製造方法。
本発明は、以下の工程を含む、軟骨細胞の製造方法を提供する。
(工程D)本発明の間葉系幹細胞の製造方法により間葉系幹細胞を含む細胞集団を得る工
程、
(工程E)前記間葉系幹細胞を含む細胞集団を軟骨誘導培地中で培養して軟骨細胞を含む
細胞集団を得る工程。
4. A method for producing chondrocytes.
The present invention provides a method for producing chondrocytes, including the following steps.
(Step D) a step of obtaining a cell population containing mesenchymal stem cells by the method for producing mesenchymal stem cells of the present invention;
(Step E) A step of culturing the cell population containing the mesenchymal stem cells in a cartilage-inducing medium to obtain a cell population containing chondrocytes.
軟骨細胞とは、コラーゲンなど軟骨を構成する細胞外マトリックスを産生する細胞、または、このような細胞となる前駆細胞を意味する。本願においては、軟骨細胞の分化特性は、アルシアンブルー染色によって確認される。アルシアンブルーはフタロシアニン系色素に属する塩基性の色素であり、シアル化されたムコ物質(シアロムチン)、硫酸基を有するムコ物質(スルホムチン)、軟骨や線維性結合織に含まれるコンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸のような酸性ムコ多糖類などといった酸性多糖類を染色する。 Chondrocytes mean cells that produce extracellular matrix that constitutes cartilage such as collagen, or progenitor cells that produce such cells. In the present application, the differentiation properties of chondrocytes are confirmed by Alcian blue staining. Alcian blue is a basic dye belonging to the phthalocyanine dyes, and includes sialylated mucosubstances (sialomucin), mucosubstances with sulfate groups (sulfomucin), chondroitin sulfate contained in cartilage and fibrous connective tissue, and hyaluronic acid. Staining acidic polysaccharides such as acidic mucopolysaccharides such as
工程Dは、本発明の間葉系幹細胞の製造方法として上記した様に行うことができる。 Step D can be performed as described above for the method for producing mesenchymal stem cells of the present invention.
工程Eにおいて使用する培地は、哺乳動物細胞の培養に用いられる培地を基礎培地とし
て調製することができる。基礎培地としては、例えば、BME培地、BGJb培地、CMRL 1066培地、Glasgow MEM培地、Improved MEM Zinc Option培地、IMDM培地、Medium 199培地、Eagle MEM培地、α MEM培地、DMEM培地、ハム培地、Ham’s F-12培地、RPMI 1640培地、Fischer’s培地、およびこれらの混合培地など、哺乳動物細胞の培養に用いることのできる培地であれば特に限定されない。
The medium used in step E can be prepared using a medium used for culturing mammalian cells as a basal medium. Examples of basal media include BME medium, BGJb medium, CMRL 1066 medium, Glasgow MEM medium, Improved MEM Zinc Option medium, IMDM medium, Medium 199 medium, Eagle MEM medium, α MEM medium, DMEM medium, Ham medium, Ham's F -12 medium, RPMI 1640 medium, Fischer's medium, mixed medium of these, etc., as long as it can be used for culturing mammalian cells, is not particularly limited.
一態様において、工程Eにおいて使用する培地は、無血清培地である。無血清培地とは
、無調整又は未精製の血清を含まない培地を意味する。精製された血液由来成分や動物組織由来成分を含有する培地は無血清培地に該当するものとする。
In one aspect, the medium used in step E is serum-free medium. Serum-free medium means medium that does not contain unconditioned or unpurified serum. A medium containing purified blood-derived components or animal tissue-derived components is regarded as a serum-free medium.
工程Eにおいて使用する培地は、血清代替物を含有していてもよい。血清代替物は、例
えば、アルブミン、トランスフェリン、脂肪酸、コラーゲン前駆体、微量元素、2-メルカプトエタノール又は3’チオールグリセロール、あるいはこれらの均等物などを適宜含有するものであり得る。かかる血清代替物は、例えば、WO98/30679記載の方法により調製できる。また、本発明の作製方法をより簡便に実施するために、血清代替物は市販のものを利用できる。かかる市販の血清代替物としては、例えば、KSR(knockout serum replacement)(Invitrogen社製)、Chemically-defined Lipid concentrated(Gibco社製)、Glutamax(Gibco社製)が挙げられる。
The medium used in step E may contain serum replacement. Serum replacements may suitably contain, for example, albumin, transferrin, fatty acids, collagen precursors, trace elements, 2-mercaptoethanol or 3' thiol glycerol, or equivalents thereof. Such serum substitutes can be prepared, for example, by the method described in WO98/30679. In addition, commercially available serum substitutes can be used in order to more easily carry out the production method of the present invention. Examples of such commercially available serum substitutes include KSR (knockout serum replacement) (manufactured by Invitrogen), Chemically-defined Lipid concentration (manufactured by Gibco), and Glutamax (manufactured by Gibco).
工程Eにおいて使用する培地は、間葉系幹細胞の軟骨細胞への分化の方向付けが損なわ
れない範囲で、他の添加物を含むことができる。添加物としては、例えば、インスリン、
鉄源(例えばトランスフェリン等)、ミネラル(例えばセレン酸ナトリウム等)、糖類(例えばグルコース等)、有機酸(例えばピルビン酸、乳酸等)、血清蛋白質(例えばアルブミン等)、アミノ酸(例えばL-グルタミン等)、還元剤(例えば2-メルカプトエタノール等)、ビタミン類(例えばアスコルビン酸、d-ビオチン等)、抗生物質(例えばストレプトマイシン、ペニシリン、ゲンタマイシン等)、緩衝剤(例えばHEPES等)等が挙げられるが、これらに限定されない。
工程Eにおいて使用する培地は、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、IL-1β及びIL-17等の、
間葉系幹細胞の軟骨細胞への分化を阻害する物質を含まないことが好ましい。
The medium used in step E can contain other additives as long as the direction of differentiation of mesenchymal stem cells into chondrocytes is not impaired. Additives include, for example, insulin,
Iron sources (eg transferrin etc.), minerals (eg sodium selenate etc.), sugars (eg glucose etc.), organic acids (eg pyruvic acid, lactic acid etc.), serum proteins (eg albumin etc.), amino acids (eg L-glutamine etc.) ), reducing agents (eg, 2-mercaptoethanol, etc.), vitamins (eg, ascorbic acid, d-biotin, etc.), antibiotics (eg, streptomycin, penicillin, gentamicin, etc.), buffers (eg, HEPES, etc.), etc. , but not limited to.
The medium used in step E contains tumor necrosis factor-α (TNF-α), IL-1β and IL-17.
It preferably does not contain a substance that inhibits the differentiation of mesenchymal stem cells into chondrocytes.
工程Eにおいて、細胞の培養に用いられる培養器は、細胞の培養が可能なものであれば
特に限定されないが、フラスコ、組織培養用フラスコ、ディッシュ、ペトリデッシュ、組織培養用ディッシュ、マルチディッシュ、マイクロプレート、マイクロウェルプレート、マルチプレート、マルチウェルプレート、マイクロスライド、チャンバースライド、シャーレ、チューブ、トレイ、培養バック、及びローラーボトルなどが挙げられる。
In step E, the incubator used for culturing cells is not particularly limited as long as it can culture cells. Plates, microwell plates, multiplates, multiwell plates, microslides, chamber slides, petri dishes, tubes, trays, culture bags, roller bottles, and the like.
工程Eにおいて、細胞の培養に用いられる培養器は、細胞接着性であることが好ましい
。間葉系幹細胞の軟骨細胞への分化の方向付けが損なわれない限り、細胞接着性の培養器は、培養器の表面の細胞との接着性を向上させる等の目的のために、親水性を付与されたものであってもよく、細胞外マトリックス(ECM)等の任意の細胞支持用基質又はそれら
の機能をミミックする人工物でコーティングされていてもよい。
間葉系幹細胞の軟骨細胞への分化の方向付けが損なわれない限り限定されるものではないが、培養器をコートするECMとしては、フィブロネクチン、コラーゲン等が挙げられ、
フィブロネクチンが好ましい。
In step E, the incubator used for culturing the cells is preferably cell-adhesive. As long as the direction of differentiation of mesenchymal stem cells to chondrocytes is not impaired, the cell-adhesive culture vessel should be made hydrophilic for the purpose of improving the adhesion to cells on the surface of the culture vessel. They may be imparted or coated with any cell-supporting substrate such as extracellular matrix (ECM) or an artificial material that mimics their function.
Although it is not limited as long as the direction of differentiation of mesenchymal stem cells into chondrocytes is not impaired, examples of the ECM that coats the culture vessel include fibronectin, collagen, etc.
Fibronectin is preferred.
工程Eにおいて、間葉系幹細胞は、接着培養、浮遊培養、組織培養などの自体公知の方
法により培養可能であるが、接着培養されることが好ましい。
In step E, the mesenchymal stem cells can be cultured by a method known per se such as adhesion culture, suspension culture, and tissue culture, but adhesion culture is preferred.
その他の培養条件は、適宜設定できる。例えば、培養温度は、所望の効果を達成し得る限り特に限定されないが、約30~40℃、好ましくは約37℃である。CO2濃度は、約1~10%、好ましくは約2~5%である。酸素濃度は、通常1~40%であるが、培養条件などにより適宜選択される。 Other culture conditions can be set as appropriate. For example, the culture temperature is not particularly limited as long as the desired effect can be achieved, but it is about 30-40°C, preferably about 37°C. The CO 2 concentration is about 1-10%, preferably about 2-5%. Oxygen concentration is usually 1 to 40%, but can be appropriately selected according to culture conditions and the like.
本発明の間葉系幹細胞は、軟骨細胞への分化能が高いという特徴を有する。軟骨細胞への分化能が高いとは、本発明の間葉系幹細胞から軟骨細胞への分化を誘導した結果、生じた軟骨細胞の数が、他の間葉系幹細胞、具体的には生体由来の間葉系幹細胞、特に骨髄由来の間葉系幹細胞から軟骨細胞への分化を誘導した結果、生じた軟骨細胞の数と比較して、多いことを意味する。より詳細には、軟骨細胞への分化能が高いとは、他の間葉系幹細胞を、軟骨細胞への分化誘導培地中で同様(好ましくは、同一)の培養条件で分化誘導した結果、生じた軟骨細胞の数よりも、1.5倍以上、2倍以上、2.5倍以上、3倍以上、3.5倍
以上、4倍以上、4.5倍以上、5倍以上、6倍以上、7倍以上、8倍以上、9倍以上、10倍以上
、50倍以上、又は100倍以上高いことを意味する。
The mesenchymal stem cells of the present invention are characterized by their high ability to differentiate into chondrocytes. High differentiation potential into chondrocytes means that the number of chondrocytes generated as a result of inducing differentiation of the mesenchymal stem cells of the present invention into chondrocytes is higher than that of other mesenchymal stem cells, specifically biologically-derived Mesenchymal stem cells, especially bone marrow-derived mesenchymal stem cells, were induced to differentiate into chondrocytes, resulting in a greater number of chondrocytes. More specifically, high differentiation potential into chondrocytes means that other mesenchymal stem cells are differentiated in a medium for inducing chondrocyte differentiation under similar (preferably identical) culture conditions. 1.5-fold or more, 2-fold or more, 2.5-fold or more, 3-fold or more, 3.5-fold or more, 4-fold or more, 4.5-fold or more, 5-fold or more, 6-fold or more, 7-fold or more, 8-fold It means 9 times or more, 10 times or more, 50 times or more, or 100 times or more.
5.軟骨組織を修復するための薬剤
更に、本発明は、本発明の軟骨細胞又はその培養物を含有する、軟骨組織を修復するための薬剤も提供する。「培養物」とは、本発明の製造方法において細胞/細胞集団を培養することにより得られる結果物をいい、細胞、培地、場合によっては細胞分泌性成分等が含まれる。
5. Agent for Repairing Cartilage Tissue Further, the present invention provides an agent for repairing cartilage tissue, which contains the chondrocytes of the present invention or a culture thereof. "Culture" refers to the result obtained by culturing cells/cell populations in the production method of the present invention, and includes cells, media, and in some cases cell-secreted components.
軟骨組織とは、軟骨基質及び軟骨細胞により構成される結合組織である。軟骨は、軟骨基質の性質により、硝子軟骨(関節軟骨、骨端板、肋軟骨、気管軟骨、喉頭軟骨など)、
線維軟骨(仙腸関節、顎関節、胸鎖関節、椎間円板、恥骨結合、関節半月、関節円板など)及び弾性軟骨(外耳道、耳管、耳介軟骨、喉頭蓋軟骨など)に分類される。本発明の薬剤は、硝子軟骨、線維軟骨、弾性軟骨のいずれの修復においても有用に用いることができる。
Cartilage tissue is connective tissue composed of cartilage matrix and chondrocytes. Cartilage is divided into hyaline cartilage (articular cartilage, epiphyseal plate, costal cartilage, tracheal cartilage, laryngeal cartilage, etc.),
It is classified into fibrocartilage (sacroiliac joint, temporomandibular joint, sternoclavicular joint, intervertebral disc, pubic symphysis, joint meniscus, joint disc, etc.) and elastic cartilage (external auditory canal, eustachian tube, auricular cartilage, epiglottis cartilage, etc.). be. The agent of the present invention can be usefully used for repairing any of hyaline cartilage, fibrocartilage, and elastic cartilage.
本明細書中、軟骨組織を修復するための薬剤とは、軟骨組織の修復(再生)のために使用される薬剤を意味する。本発明の軟骨組織を修復するための薬剤を、軟骨組織の修復(再生)の所望される生体内の部位に投与すると、投与された部位に軟骨組織が局所的に形成され、軟骨組織の修復(再生)が達成される。 As used herein, an agent for repairing cartilage tissue means an agent used for repairing (regenerating) cartilage tissue. When the agent for repairing cartilage tissue of the present invention is administered to a site in vivo where repair (regeneration) of cartilage tissue is desired, cartilage tissue is locally formed at the site of administration, resulting in repair of cartilage tissue. (regeneration) is achieved.
本発明で得られた軟骨細胞は、それ自体が移植材料になる。したがって、該軟骨細胞を細胞製剤として患者に移植することもできる。 The chondrocytes obtained by the present invention themselves serve as transplant materials. Therefore, the chondrocytes can also be transplanted into patients as cell preparations.
また、本発明で得られた間葉系細胞を、生分解性のファイバー等の人工材料からなる基材(スキャフォールド)上で培養して軟骨細胞への分化を誘導して移植材を形成し、移植することができる。 In addition, mesenchymal cells obtained by the present invention are cultured on a substrate (scaffold) made of an artificial material such as biodegradable fibers to induce differentiation into chondrocytes to form a graft material. , can be ported.
スキャフォールドの細胞接触面の単位表面積あたりに播種される、工程1で得た細胞の量は、例えば1×104~1×107細胞/cm2、2×104~5×105細胞/cm2、5×104~2×105個/cm2であり得る。
The amount of cells obtained in
スキャフォールド存在下での工程Eにおける細胞の培養時間は、通常、6時間以上、好ましくは12時間以上、より好ましくは18時間以上である。培養時間の上限については特に制限されるものではないが、通常は72時間以下、好ましくは48時間以下、より好ましくは30時間以下である。 The cell culture time in step E in the presence of a scaffold is usually 6 hours or longer, preferably 12 hours or longer, and more preferably 18 hours or longer. Although the upper limit of culture time is not particularly limited, it is usually 72 hours or less, preferably 48 hours or less, and more preferably 30 hours or less.
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤は、他の化合物、例えば、抗生物質、抗炎症剤、免疫抑制剤、サイトカイン、防腐剤、鎮痛剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等)、他の治療剤等を更に含んでもよい。 The agent for repairing cartilage tissue of the present invention includes other compounds such as antibiotics, anti-inflammatory agents, immunosuppressants, cytokines, antiseptics, analgesics, stabilizers (antioxidants, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, etc.), other therapeutic agents, and the like.
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤は、医療従事者、ガイドラインに沿った適切な移植方法に従って移植される。例えば、膝関節に本発明の軟骨組織を修復するための薬剤を移植する場合、関節の移植部位にメス等で切れ目を入れ、関節腔を開いて空洞を作り、該関節腔に本発明の軟骨組織を修復するための薬剤を投与することにより、移植することができる。 The agent for repairing cartilage tissue of the present invention is implanted according to an appropriate implantation method in accordance with medical practitioners' guidelines. For example, when the agent for repairing cartilage tissue of the present invention is to be implanted in a knee joint, the site of the joint to be implanted is cut with a scalpel or the like to open the joint cavity to create a cavity, and the cartilage of the present invention is inserted into the joint cavity. Implantation can be achieved by administering a drug to repair the tissue.
治療上有効量の本発明の軟骨組織を修復するための薬剤を、軟骨組織修復を必要とする部位に移植すると、移植した細胞が軟骨細胞へと分化し、該軟骨細胞及び該軟骨細胞により産生される軟骨基質が欠損部位を補うことにより、軟骨が修復され治療効果が達成される。 When a therapeutically effective amount of the agent for repairing cartilage tissue of the present invention is transplanted into a site requiring repair of cartilage tissue, the transplanted cells differentiate into chondrocytes, and the chondrocytes and chondrocytes produce Cartilage is repaired and a therapeutic effect is achieved by supplementing the defect site with the cartilage matrix.
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤は、軟骨組織修復を必要とする部位に直接投与することができる。例えば、軟骨組織修復を必要とする部位が関節軟骨である場合、本発明の薬剤は、関節軟骨の関節腔に直接投与することができる。 The agent for repairing cartilage tissue of the present invention can be directly administered to a site in need of repairing cartilage tissue. For example, when the site requiring cartilage tissue repair is articular cartilage, the agent of the present invention can be directly administered to the joint cavity of articular cartilage.
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤は、軟骨損傷の治療用移植材料として好適である。本明細書中、軟骨損傷とは、スポーツや事故等による物理的な軟骨の欠損/変性/損傷、並びに関節リウマチ、変形性膝関節症、変形性股関節症、骨肉腫、大腿骨頭壊死症、臼蓋形成不全、半月板損傷、外傷性関節炎等の疾患に起因する軟骨の欠損/変性/損傷を包含する意味で用いられる。 The agent for repairing cartilage tissue of the present invention is suitable as a transplant material for treatment of cartilage damage. As used herein, cartilage damage refers to physical cartilage defect/degeneration/damage due to sports, accidents, etc., rheumatoid arthritis, knee osteoarthritis, hip osteoarthritis, osteosarcoma, femoral head necrolysis, The term is used in the sense of including defects/degeneration/damage of cartilage caused by diseases such as operculum dysplasia, meniscal injury, and traumatic arthritis.
軟骨組織修復を必要とする部位としては、例えば、軟骨組織の欠損/変性/損傷を有する、関節軟骨、骨端板、肋軟骨、気管軟骨、喉頭軟骨、仙腸関節、顎関節、胸鎖関節、椎間円板、恥骨結合、関節半月、関節円板、外耳道、耳管、耳介軟骨及び喉頭蓋軟骨等が挙げられる。 Sites requiring cartilage tissue repair include, for example, articular cartilage, epiphyseal plate, costal cartilage, tracheal cartilage, laryngeal cartilage, sacroiliac joint, temporomandibular joint, and sternoclavicular joint, which have cartilage tissue defect/degeneration/damage. , intervertebral disc, pubic symphysis, joint meniscus, joint disc, external auditory canal, auditory tube, auricular cartilage and epiglottis cartilage.
6.軟骨組織の修復方法
本発明は、哺乳動物の、軟骨組織修復を必要とする部位に、治療上有効量の上記軟骨細胞及び/又は本発明の軟骨組織を修復するための薬剤を移植する工程を含む、軟骨損傷の治療方法を提供する。
6. Method for Repairing Cartilage Tissue The present invention comprises the step of transplanting a therapeutically effective amount of the chondrocytes and/or the agent for repairing cartilage tissue of the present invention into a site of a mammal in need of cartilage tissue repair. Methods of treating cartilage damage are provided, comprising:
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤は、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類、ウサギ等のウサギ目、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の有蹄目、イヌ、ネコ等のネコ目、ヒト、サル、アカゲザル、カニクイザル、マーモセット、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類等への移植用として用いることができる。本発明の軟骨組織を修復するための薬剤は、好ましくは霊長類又はげっ歯類への移植用であり、より好ましくはヒトへの移植用である。 The agent for repairing cartilage tissue of the present invention includes, for example, rodents such as mice, rats, hamsters and guinea pigs, lagomorphs such as rabbits, ungulates such as pigs, cows, goats, horses and sheep, and dogs. , felines such as cats, humans, monkeys, rhesus monkeys, cynomolgus monkeys, marmosets, orangutans, and primates such as chimpanzees. The agent for repairing cartilage tissue of the present invention is preferably for transplantation into primates or rodents, and more preferably for transplantation into humans.
本明細書中、「有効量」とは、所望の効果を生み出す活性成分の量を意味する。本明細書中使用される「治療上有効量」とは、対象に投与される時、所望の治療効果をもたらす活性成分の量を意味する。治療上有効量は、一度に投与(移植)されてもよく、複数回に分けて投与(移植)されてもよい。移植の適用回数は疾患に応じて医療従事者、ガイドラインに従って決定される。また複数回移植を行う場合、インターバルは特に限定されないが、数日~数週間の期間を置いても良い。 As used herein, "effective amount" means that amount of active ingredient that produces the desired effect. As used herein, "therapeutically effective amount" means that amount of active ingredient that produces the desired therapeutic effect when administered to a subject. A therapeutically effective amount may be administered (implanted) at once or divided into multiple doses (implanted). The number of applications for transplantation depends on the disease and is determined by medical practitioners and guidelines. When transplanting multiple times, the interval is not particularly limited, but a period of several days to several weeks may be provided.
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤の適用可能な疾患部位の範囲は、対象疾患、投与対象の動物種、年齢、性別、体重、症状などに依存して適宜選択される。 The range of disease sites to which the agent for repairing cartilage of the present invention can be applied is appropriately selected depending on the target disease, animal species to be administered, age, sex, body weight, symptoms, and the like.
7.軟骨組織を修復するための薬剤の製造方法
本発明は、軟骨細胞を含有する、軟骨組織を修復するための薬剤の製造方法であって、以下の工程を含む、方法を提供する。
(工程D)本発明の間葉系幹細胞の製造方法により間葉系幹細胞を含む細胞集団を得る工
程、
(工程E)前記間葉系幹細胞を含む細胞集団を軟骨誘導培地中で培養して軟骨細胞を含む
細胞集団を得る工程。
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤の製造方法における工程D及びEは、本発明の間葉系幹細胞の製造方法及び/又は本発明の軟骨細胞の製造方法として上記した様に行うことができる。
7. Method for Producing Agent for Restoring Cartilage Tissue The present invention provides a method for producing an agent for restoring cartilage tissue containing chondrocytes, comprising the following steps.
(Step D) a step of obtaining a cell population containing mesenchymal stem cells by the method for producing mesenchymal stem cells of the present invention;
(Step E) A step of culturing the cell population containing the mesenchymal stem cells in a cartilage-inducing medium to obtain a cell population containing chondrocytes.
Steps D and E in the method for producing a drug for repairing cartilage tissue of the present invention can be performed as described above for the method for producing mesenchymal stem cells of the present invention and/or the method for producing chondrocytes of the present invention. can.
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤の製造方法において、間葉系幹細胞へと分化誘導される神経堤細胞、神経堤細胞が多能性幹細胞由来である場合はその多能性幹細胞、多能性幹細胞がiPS細胞である場合はそのiPS細胞へと誘導される体細胞のソースとなる個体は特に制限されないが、例えば、軟骨組織の修復を必要とする動物への投与のため、本発明の薬剤を作製する場合、これらの細胞は、ドナーの細胞に由来する間葉系幹細胞がレシピエントに生着可能である程度に組織適合性を有するものであり得る。 In the method for producing a drug for repairing cartilage tissue of the present invention, neural crest cells that are induced to differentiate into mesenchymal stem cells, pluripotent stem cells when the neural crest cells are derived from pluripotent stem cells, When the potential stem cells are iPS cells, the individual that is the source of the somatic cells to be induced into the iPS cells is not particularly limited. These cells may be histocompatible to the extent that mesenchymal stem cells derived from the donor's cells are able to engraft the recipient.
例えば、本発明の軟骨組織を修復するための薬剤を、ヒトにおける軟骨組織の修復に使用する場合、移植片拒絶及び/又はGvHDを予防するという観点から、これらの細胞は、患者本人の細胞であるか、あるいは患者のHLA型と同一又は実質的に同一であるHLA型を有する他人から採取されたものであり得る。本明細書中使用される「実質的に同一であるHLA
型」とは、ドナーのHLA型が、免疫抑制剤等の使用を伴う患者に移植した場合に、ドナー
の細胞に由来する間葉系幹細胞が生着可能である程度に、患者のものと一致することを意味する。例えば、主たるHLA(HLA-A、HLA-B及びHLA-DRの主要な3遺伝子座、あるいはさらにHLA-Cwを含む4遺伝子座)が同一であるHLA型等が挙げられる。
For example, when the agent for repairing cartilage tissue of the present invention is used for repairing cartilage tissue in humans, these cells are the patient's own cells from the viewpoint of preventing graft rejection and/or GvHD. or obtained from another person with an HLA type that is identical or substantially identical to the patient's HLA type. As used herein, "substantially identical HLA
"Type" means that the donor's HLA type matches that of the patient to the extent that mesenchymal stem cells derived from the donor's cells can engraft when transplanted into a patient with the use of immunosuppressants, etc. means that Examples thereof include HLA types having the same major HLA (3 main loci of HLA-A, HLA-B and HLA-DR, or 4 loci including HLA-Cw).
本発明の軟骨組織を修復するための薬剤は、他の化合物、例えば、抗生物質、抗炎症剤、免疫抑制剤、サイトカイン、防腐剤、鎮痛剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等)、他の治療剤等を更に含んでもよい。 The agent for repairing cartilage tissue of the present invention includes other compounds such as antibiotics, anti-inflammatory agents, immunosuppressants, cytokines, antiseptics, analgesics, stabilizers (antioxidants, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, etc.), other therapeutic agents, and the like.
以下の実施例において本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail in the following examples, but the present invention is not limited by these examples.
実施例1:iNCC(iPS細胞由来の神経提細胞)からiMSC(iPS細胞由来の間葉系幹細胞)への分化誘導
1.iPS細胞から神経堤細胞(iNCC)への分化誘導
iPS細胞株として201B7(iPS portal)を用いた。ラミニン511-E8フラグメント(iMatrix511、Nippi)でコートした6ウェルプレートに、iPS細胞を6500細胞/ウェルとなるように播種し、StemFit(登録商標)AK03N(味の素(株))培地中で、37℃、5%CO2下、5日間培養した。次いで、培地をStemFit AK03N(A液+B液)にSB431542(Stemgent, Inc.、10μM)およびCHIR99021(Wako、0.3μM(条件1)または0.9μM(条件2))を添加した培地中にて、37℃、5%CO2下
で、14日間神経堤細胞への分化誘導を行った。誘導終了時の神経堤細胞の割合はCD271タ
ンパク質高発現細胞の割合を、FACSを用いて決定することにより算出した。加えて、神経堤細胞マーカーの遺伝子発現状況はRT-PCR法にて調べた。尚、RT-PCR法に用いたプライマーを以下に示す。
Example 1: Induction of differentiation from iNCCs (iPS cell-derived neural crest cells) to iMSCs (iPS cell-derived mesenchymal stem cells)
1. Differentiation induction from iPS cells to neural crest cells (iNCC)
201B7 (iPS portal) was used as an iPS cell line. iPS cells were seeded at 6500 cells/well on a 6-well plate coated with laminin 511-E8 fragment (iMatrix511, Nippi) and placed in StemFit (registered trademark) AK03N (Ajinomoto Co.) medium at 37°C. , and cultured for 5 days under 5% CO 2 . Then, the medium is StemFit AK03N (solution A + solution B) with SB431542 (Stemgent, Inc., 10 μM) and CHIR99021 (Wako, 0.3 μM (condition 1) or 0.9 μM (condition 2)) in a medium, Differentiation into neural crest cells was induced for 14 days at 37°C and 5% CO 2 . The percentage of neural crest cells at the end of induction was calculated by determining the percentage of cells with high CD271 protein expression using FACS. In addition, the gene expression status of neural crest cell markers was examined by RT-PCR. The primers used in the RT-PCR method are shown below.
マーカー遺伝子 Primer ID Taqman Cat.No.
TFAP2a Hs00271528_CE A15629
SOX9 Hs01001343_g1 4331182
TWIST1 Hs01675818_s1 4331182
(βactinをレファレンス遺伝子として使用(Hs01101944_s1、4331182))
Marker gene Primer ID Taqman Cat.No.
TFAP2a Hs00271528_CE A15629
SOX9 Hs01001343_g1 4331182
TWIST1 Hs01675818_s1 4331182
(using βactin as a reference gene (Hs01101944_s1, 4331182))
2.神経堤細胞(iNCC)の純化と拡大培養
上記1.で製造した神経堤細胞を含む細胞集団をTrypLE Select(Thermo Fisher)を用いてシングルセル化した。シングルセル化した細胞集団を、足場材でコートした6ウェルプ
レート上に播種し、神経堤細胞の拡大培養に適した培養条件において培養した。より具体的には、StemFit AK03N(A液+B液)にSB431542(10μM)、Epithelium growth factor(Sigma
Chemical、20 ng/mL)およびStemFit AK03N C液(味の素(株)、0.08%)を添加した培地で、37℃、5%CO2下、9~10日間培養した。9~10日間培養後、コンフルエンシーが約90%とな
った時点で、足場材で培養した細胞集団の神経堤細胞の割合および神経堤細胞遺伝子マーカーの発現状況を上記1.と同様の方法により決定した。
2. Purification and expansion culture of neural crest cells (iNCC) The cell population containing neural crest cells produced in 1 above was converted to single cells using TrypLE Select (Thermo Fisher). The single-celled cell population was seeded on a scaffold-coated 6-well plate and cultured under culture conditions suitable for expansion culture of neural crest cells. More specifically, StemFit AK03N (A solution + B solution), SB431542 (10 μM), Epithelium growth factor (Sigma
Chemical, 20 ng/mL) and StemFit AK03NC solution (Ajinomoto Co., Inc., 0.08%), and cultured at 37° C. under 5% CO 2 for 9 to 10 days. After culturing for 9 to 10 days, when the confluency reached about 90%, the percentage of neural crest cells in the cell population cultured on the scaffold material and the expression status of neural crest cell gene markers were evaluated as described in 1. above. determined by the same method as
足場材はラミニン211(Biolamina、6.3 ng/cm2および62.5 ng/cm2)を用いた。
尚、足場材は、培養培地に直接懸濁することにより6ウェルプレート表面上にコーティ
ングした。
Laminin 211 (Biolamina, 6.3 ng/cm 2 and 62.5 ng/cm 2 ) was used as a scaffold.
The scaffold was coated on the 6-well plate surface by directly suspending it in the culture medium.
3. iNCCからiMSCへの分化誘導
得られたiNCC(iPSC由来NCC)を、1.5 μg/cm2の密度でビトロネクチン-N(Thermo Fisher Scientific)コーティングした6ウェルプレートに5.0×103細胞/ウェルの密度で播種し、下記の分化用培地(T3
培地)を用いて、37℃、5% CO2条件下で13日間培養し、iMSC(iPSC由来MSC)を誘導した。
T3培地:StemFit(登録商標) For Mesenchymal Stem Cells(味の素(株)), 90 nM Dexamethasone(Sigma-Aldrich)
誘導したiMSCに関して、FACSを用いて、MSCポジティブマーカーを3種類(CD90、CD44、CD73)、ネガティブマーカーを1種類(CD34)の表面抗原解析を実施した。表1に解析結果を示す。
3. Induction of Differentiation from iNCCs to iMSCs Obtained iNCCs (iPSC-derived NCCs) were transferred to a 6-well plate coated with vitronectin-N (Thermo Fisher Scientific) at a density of 1.5 μg/cm 2 at 5.0×10 3 . Seeded at a density of cells/well and placed in the following differentiation medium (T3
medium) was cultured for 13 days at 37° C. under 5% CO 2 conditions to induce iMSCs (iPSC-derived MSCs).
T3 medium: StemFit (registered trademark) For Mesenchymal Stem Cells (Ajinomoto Co., Inc.), 90 nM Dexamethasone (Sigma-Aldrich)
Surface antigen analysis of 3 MSC positive markers (CD90, CD44, CD73) and 1 negative marker (CD34) was performed on the induced iMSCs using FACS. Table 1 shows the analysis results.
得られた細胞は、CD90、CD44、CD73がポジティブ、CD34はネガティブであり、iMSC誘導が確認された。 The obtained cells were positive for CD90, CD44 and CD73 and negative for CD34, confirming iMSC induction.
実施例2:Dexamethasone濃度検討
iNCCを、1.5 μg/cm2の密度でビトロネクチン-Nコーティングした6ウェルプレートに3.0×104細胞/ウェルの密度で播種し、StemFit(登録商標) For Mesenchymal Stem Cellsに50 nM、100 nM、1 μM、10 μM、50 μMのDexamethasoneを添加して、37℃、5% CO2条件下でiMSCを誘導した。
図1に分化誘導中の細胞増殖曲線を示す。50 μMのDexamethasoneを添加した群は、13日目以降細胞の増殖が止まった。
Example 2: Dexamethasone Concentration Study iNCCs were seeded at a density of 1.5 μg/cm 2 onto vitronectin-N coated 6-well plates at a density of 3.0×10 4 cells/well and subjected to StemFit® For Dexamethasone was added to Mesenchymal Stem Cells at 50 nM, 100 nM, 1 μM, 10 μM and 50 μM to induce iMSCs under conditions of 37° C. and 5% CO 2 .
FIG. 1 shows cell growth curves during induction of differentiation. In the group to which 50 μM dexamethasone was added, cell growth stopped after 13 days.
実施例3:副腎皮質ホルモンの種類の検討
100 nM Dexamethasone(デキサメタゾン)、100 nM ベタメタゾン、100 nM プレドニゾロン、666 nM プレドニゾロンを用いた以外は、実施例1に従ってiMSCを誘導した。
誘導したiMSCに関して、FACSを用いて、MSC陽性マーカーを4種類(CD90、CD44、CD73、CD105)、NCC陽性マーカー(MSC微陽性マーカー)を1種類(CD271)、MSC陰性マーカーを2種類(CD45、CD34)の表面抗原解析を実施した。表2に解析結果を示す。
Example 3: Examination of types of adrenocortical hormones iMSCs were induced according to Example 1, except that 100 nM Dexamethasone, 100 nM betamethasone, 100 nM prednisolone, and 666 nM prednisolone were used.
For the induced iMSCs, FACS was used to identify 4 MSC-positive markers (CD90, CD44, CD73, CD105), 1 NCC-positive marker (MSC weakly positive marker) (CD271), and 2 MSC-negative markers (CD45 , CD34) surface antigen analysis was performed. Table 2 shows the analysis results.
プレドニゾロンはデキサメタゾンと同様に100nM添加しても効果が限定的であったが、
糖質コルチコイドとしての力価を揃えて666nMにすると分化促進の効果があった。
Similar to dexamethasone, prednisolone had a limited effect even when added at 100 nM.
When the titer as glucocorticoid was uniformed to 666 nM, there was an effect of promoting differentiation.
実施例4:iNCCからiMSCへの分化誘導及び該iMSCの軟骨細胞への分化誘導
1.iPS細胞からiNCCへの分化誘導
ヒトiPSC(1231A3株)を、ラミニン511-E8フラグメント(iMatrix-511、(株)ニッピ)
でコーティングしたプレートまたはディッシュに3.6×103細胞/ cm2の密度で播種し、StemFit AK03N培地中で4日間培養した。 その後、培地を10μM SB431542(FUJIFILM Wako)
および1μM CHIR99021(Axon Medchem、Reston、VA、USA)を含むStemFit Basic03(bFGFを含まないAK03N、Ajinomoto、Tokyo、Japan)に変えて10日間培養することにより、前記細胞をiNCCへと分化誘導した。細胞数は、Countess II FL(Thermo Fisher Scientific)を使用してカウントした。培地は、iNCCへの分化誘導開始から0日目(培地交換当日)か
ら6日目までは2日ごとに、7日目から10日目までは毎日交換した。
Example 4: Induction of differentiation from iNCCs to iMSCs and induction of differentiation of the iMSCs into chondrocytes
1. Differentiation induction from iPS cells to iNCC
Human iPSCs (strain 1231A3) were transfected with laminin 511-E8 fragment (iMatrix-511, Nippi Co., Ltd.)
coated plates or dishes at a density of 3.6 × 10 3 cells/cm 2 and cultured in StemFit AK03N medium for 4 days. After that, the medium was added with 10 μM SB431542 (FUJIFILM Wako).
and StemFit Basic03 (AK03N without bFGF, Ajinomoto, Tokyo, Japan) containing 1 μM CHIR99021 (Axon Medchem, Reston, VA, USA) and cultured for 10 days to induce differentiation of the cells into iNCCs. Cell numbers were counted using a Countess II FL (Thermo Fisher Scientific). The medium was replaced every 2 days from day 0 (the day of medium replacement) to day 6 from the start of induction of differentiation into iNCCs, and every day from
2.iNCCの純化と拡大培養
1.で得られた細胞をFACS解析に供し、CD271high陽性細胞をフィブロネクチンコーテ
ィングプレートに1×104細胞/ cm2の密度で播種し、10μM SB431542、20 ng / mL EGF(FUJIFILM Wako)、およびFGF2(FUJIFILM Wako)を添加したBasic03培地中で培養した。培地は3日ごとに交換した。継代の際には、細胞をAccutase(Innovative Cell Technologies、San Diego、CA、USA)で剥離し、1×104細胞/ cm2の密度でフィブロネクチンコーティングプレートに再播種した。 2回の継代培養を行って細胞数を十分に増やした後、5×105個のiNCCを500 μlのSTEM-CELL BANKER GMPグレード(タカラ、草津、日本)に懸濁し、BICELL冷凍コンテナ(日本冷凍庫、東京、日本)を使用して冷凍して、純化されたiNCCの
凍結ストックを作製した。
2. Purification and expansion of
3.iNCCからiMSCへの分化誘導
2.で得られた凍結ストックを解凍し、1×104細胞 / cm2の密度でフィブロネクチンコーティングプレートに播種し、10 μM SB431542、20 ng / mL EGF、およびFGF2を添加したBasic03中で培養した。最初の継代を行う6時間前に培地をT1培地に交換し、以降同培地中で培養してMSCへと分化誘導した。継代は、1×104細胞 / cm2の密度でAccutaseを使用して4日ごとに行った。コントロールとして、これまでiNCCからiMSCへの分化誘導に汎用されているPRIME-EV MSC Expansion medium(FUJIFILM Irvine Scientific社製、東京
日本)を用いた。
3. Differentiation induction from iNCC to iMSC2 . Frozen stocks obtained in were thawed, seeded onto fibronectin-coated plates at a density of 1 × 104 cells/ cm2 , and cultured in Basic03 supplemented with 10 μM SB431542, 20 ng/mL EGF, and FGF2. Six hours before the first subculture, the medium was changed to T1 medium, and the cells were then cultured in the same medium to induce differentiation into MSCs. Passaging was performed every 4 days using Accutase at a density of 1 × 10 4 cells/cm 2 . As a control, PRIME-EV MSC Expansion medium (manufactured by FUJIFILM Irvine Scientific, Tokyo Japan), which has been widely used for inducing differentiation from iNCCs to iMSCs, was used.
分化誘導培地に交換後の細胞について、2回の継代毎(8日毎)の位相差顕微鏡イメージを図2に示す。上段はT1培地、下段はコントロール培地を用いた結果である。図2より、T1培地、コントロール培地のいずれを用いた場合にも、分化誘導から約4日後には細胞の
形態が変化し始め、8日後には間葉系幹細胞様の形態となり、以降その形態は維持された
。
FIG. 2 shows phase-contrast microscopy images of the cells after replacement with the differentiation-inducing medium every two passages (every 8 days). The upper row is the result of using the T1 medium, and the lower row is the result of using the control medium. From Fig. 2, regardless of whether the T1 medium or the control medium was used, the morphology of the cells began to change about 4 days after the induction of differentiation, and after 8 days, they took on mesenchymal stem cell-like morphology, and thereafter changed their morphology. was maintained.
図3に、分化誘導培地に交換後の細胞数を経時的に計測した結果を示す。コントロール培地で分化誘導した群では、細胞増殖の立ち上がりが遅く、分化誘導開始から3日後までは細胞数の増加がほとんど認められなかった。これに対し、T1培地で分化誘導した群では初期から指数関数的に増殖し、以降も順調に増殖し続けた。その結果、計測を行った全期間(分化誘導開始から35日後まで)において、T1培地で分化誘導した群の方がコントロール培地で分化誘導した群よりも常に細胞数が多かった。 FIG. 3 shows the results of measuring the number of cells over time after replacement with the differentiation-inducing medium. In the group induced to differentiate with the control medium, cell proliferation was slow to start, and almost no increase in cell number was observed until 3 days after the initiation of differentiation induction. On the other hand, in the group induced to differentiate in T1 medium, the cells proliferated exponentially from the beginning, and continued to proliferate smoothly thereafter. As a result, during the entire measurement period (from the initiation of differentiation induction to 35 days later), the group induced to differentiate with the T1 medium always had more cells than the group induced to differentiate with the control medium.
次に、分化誘導開始後の細胞におけるヒトMSCマーカー(CD44、CD73、CD90、およびCD105)の発現量の経時的変化を、定量的RT-PCR(Thunderbird SYBR qPCR Mix(TOYOBO、大阪、日本)を使用したQuantStudio 7 FlexリアルタイムPCRシステム(Applied Biosystems、Forester City、CA、USA))を用いて解析した。
T1培地:StemFit(登録商標) For Mesenchymal Stem Cells(味の素(株)), 90 nM Dexamethasone(Sigma-Aldrich), 0.2 μg/mL iMatrix-511((株)ニッピ)
使用したプライマー配列を表3に、定量的PCRの結果を図4にそれぞれ示す。
Next, time-course changes in the expression levels of human MSC markers (CD44, CD73, CD90, and CD105) in cells after the initiation of differentiation induction were analyzed by quantitative RT-PCR (Thunderbird SYBR qPCR Mix (TOYOBO, Osaka, Japan). Analysis was performed using the
T1 medium: StemFit (registered trademark) For Mesenchymal Stem Cells (Ajinomoto Co., Inc.), 90 nM Dexamethasone (Sigma-Aldrich), 0.2 μg/mL iMatrix-511 (Nippi Co., Ltd.)
The primer sequences used are shown in Table 3, and the results of quantitative PCR are shown in FIG.
図3に示される通り、T1培地を用いて分化誘導したiMSCにおけるCD44、CD73、CD105の
発現量はいずれも、コントロール培地を用いて分化誘導したiMSCと同程度であった。
As shown in FIG. 3, the expression levels of CD44, CD73, and CD105 in iMSCs differentiated using T1 medium were comparable to those of iMSCs differentiated using control medium.
以上の結果より、T1培地を用いることで、従来と同様に、iNCCからiMSCが分化誘導できることが確認された。さらに、汎用の培地を用いた場合よりも多くのiMSCが得られ得ることも明らかになった。 From the above results, it was confirmed that differentiation of iNCCs into iMSCs can be induced from iNCCs by using T1 medium, as in the conventional method. Furthermore, it was also revealed that more iMSCs can be obtained than when a general-purpose medium is used.
4.iMSCの軟骨細胞への分化誘導
3.で得られた1.5×105個のiMSCを5 μlの軟骨誘導培地((DMEM / F12、Thermo Fish
er Scientific)、1%(v / v)ITS +premix(Corning、Corning、NY、USA)、0.17 mM AA2P(Sigma, St. Louis, MO, USA)、0.35 mM プロリン(Sigma)、0.1 μMデキサメタゾン(Sigma)、0.15%(v / v)グルコース(Sigma)、1 mMピルビン酸ナトリウム(Thermo Fisher Scientific)、および2 mM GlutaMAX(Thermo Fisher Scientific)に、10 ng /mLTGF-β3(WAKO)、100 ng / ml BMP7(WAKO)、および1%(v / v)FBS(Thermo Fisher Scientific)を追加した培地)で懸濁後に、フィブロネクチンコートされた24ウェルプレートに移した。 1時間後に合計1 mLになるように前記軟骨誘導培地を加え、その後、2日毎に培地交換しながら14日間培養した。細胞の分化特性は、アルシアンブルー染色によって確認した。当該染色は、細胞を4%パラホルムアルデヒド(PFA)(FUJIFILM Wako)で30分間固定し、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)ですすいだ後、アルシアンブルー溶液(1%アルシアンブルー(MUTO PURE CHEMICAL CO.、LTD、Tokyo、Japan))で25℃で1時間処理することで行った。染色結果を図5に示す。
4. 3. Induction of iMSC differentiation into chondrocytes . 1.5×10 5 iMSCs obtained in 5 μl of cartilage induction medium ((DMEM/F12, Thermo Fish
er Scientific), 1% (v/v) ITS+premix (Corning, Corning, NY, USA), 0.17 mM AA2P (Sigma, St. Louis, MO, USA), 0.35 mM proline (Sigma), 0.1 μM dexamethasone ( Sigma), 0.15% (v/v) glucose (Sigma), 1 mM sodium pyruvate (Thermo Fisher Scientific), and 2 mM GlutaMAX (Thermo Fisher Scientific), 10 ng/mL TGF-β3 (WAKO), 100 ng/ After suspension with ml BMP7 (WAKO) and 1% (v/v) FBS (Thermo Fisher Scientific) medium), the cells were transferred to a fibronectin-coated 24-well plate. After 1 hour, the cartilage induction medium was added to a total volume of 1 mL, and cultured for 14 days while changing the medium every 2 days. Differentiation properties of cells were confirmed by Alcian blue staining. The staining was performed by fixing the cells with 4% paraformaldehyde (PFA) (FUJIFILM Wako) for 30 minutes, rinsing with phosphate-buffered saline (PBS), and applying Alcian blue solution (1% Alcian blue (MUTO PURE CHEMICAL CO., LTD, Tokyo, Japan)) at 25°C for 1 hour. FIG. 5 shows the staining results.
図5に示される通り、T1培地で分化させたiMSCを軟骨誘導した場合の方が(図5左イメージ)、コントロール培地で分化させたiMSCを軟骨誘導した場合(図5右イメージ)と比べて、アルシアンブルーで非常に顕著に濃染された。
よって、iNCCをT1培地を用いてiMSCに分化誘導すると、軟骨細胞への分化能に優れるiMSCが得られることが示された。
As shown in Figure 5, the cartilage induction of iMSCs differentiated in T1 medium (left image in Figure 5) is higher than the cartilage induction of iMSCs differentiated in control medium (right image in Figure 5). , very prominently deep-dyed with alcian blue.
Therefore, it was shown that when iNCCs are differentiated into iMSCs using T1 medium, iMSCs with excellent differentiation potential into chondrocytes can be obtained.
なお、本実施例中のデキサメタゾン50 nM、90 nM、100 nM、1 μM、10 μM、50 μMの
換算濃度は、それぞれ1.333 μM 2.3994 μM、2.666 μM、26.66 μM、266.6 μM、1333 μMである(デキサメタゾンの力価を26.66として換算)。
本実施例中のプレドニゾロン100 nM、666 nMの換算濃度は、それぞれ400 nM、2.664 μMである(プレドニゾロンの力価を4として換算)。本実施例中のベタメタゾン100 nMの換算濃度は、2.666 μMである(ベタメタゾンの力価を26.66として換算)。
The converted concentrations of dexamethasone 50 nM, 90 nM, 100 nM, 1 μM, 10 μM, and 50 μM in this example are 1.333 μM, 2.3994 μM, 2.666 μM, 26.66 μM, 266.6 μM, and 1333 μM, respectively ( converted to a dexamethasone titer of 26.66).
The converted concentrations of 100 nM and 666 nM prednisolone in this example are 400 nM and 2.664 μM, respectively (converted with the titer of prednisolone being 4). The converted concentration of 100 nM betamethasone in this example is 2.666 μM (converted based on the betamethasone titer of 26.66).
本発明によれば、神経堤細胞から間葉系幹細胞を効率的に誘導するための培地組成物を提供することができる。また、本発明によれば、効率的な間葉系幹細胞の製造方法、軟骨細胞の製造方法、該間葉系幹細胞を有効成分として含有する、軟骨組織を修復するための薬剤、軟骨組織の修復方法、軟骨組織を修復するための薬剤の製造方法等を提供することができる。従って、本発明は例えば医療分野において極めて有用である。 According to the present invention, it is possible to provide a medium composition for efficiently inducing mesenchymal stem cells from neural crest cells. In addition, according to the present invention, there are provided an efficient method for producing mesenchymal stem cells, a method for producing chondrocytes, a drug for repairing cartilage containing the mesenchymal stem cells as an active ingredient, and repair of cartilage. A method, a method for producing a drug for repairing cartilage tissue, and the like can be provided. Therefore, the present invention is extremely useful, for example, in the medical field.
Claims (26)
れか1項に記載の培地組成物。 The medium composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the converted concentration of adrenocortical hormone in the medium composition is 300 µM or less.
(工程A)神経堤細胞を含む細胞集団を得る工程、及び
(工程B)工程Aで得られた細胞集団を、細胞外マトリックスを足場として用いて拡大培養する工程。 The manufacturing method according to any one of claims 10 to 12, wherein the following steps are performed before step 1:
(Step A) A step of obtaining a cell population containing neural crest cells, and (Step B) a step of expanding and culturing the cell population obtained in Step A using an extracellular matrix as a scaffold.
15のいずれか1項に記載の製造方法。 Claims 13 to 13, wherein the cell population obtained in step B is a cell population containing 70% or more neural crest cells
16. The production method according to any one of 15.
前記神経堤細胞は、多能性幹細胞から分化誘導された細胞であり、
前記細胞集団は、前記神経堤細胞を70%以上含む細胞集団であり、
前記細胞集団を、1.25 μM以上300 μM以下の換算濃度の副腎皮質ホルモンの存在下で培
養する工程を含む、
神経堤細胞を含む細胞集団から間葉系幹細胞を製造する製造方法。 A production method for producing mesenchymal stem cells from a cell population containing neural crest cells, comprising:
The neural crest cells are cells induced to differentiate from pluripotent stem cells,
The cell population is a cell population containing 70% or more of the neural crest cells,
culturing the cell population in the presence of adrenocortical hormone at an equivalent concentration of 1.25 μM or more and 300 μM or less,
A production method for producing mesenchymal stem cells from a cell population containing neural crest cells.
(工程D)請求項10~20のいずれか1項に記載の製造方法により間葉系幹細胞を含む
細胞集団を得る工程、
(工程E)前記間葉系幹細胞を含む細胞集団を軟骨誘導培地中で培養して軟骨細胞を含む
細胞集団を得る工程。 A method of producing chondrocytes, comprising the steps of:
(Step D) a step of obtaining a cell population containing mesenchymal stem cells by the production method according to any one of claims 10 to 20;
(Step E) A step of culturing the cell population containing the mesenchymal stem cells in a cartilage-inducing medium to obtain a cell population containing chondrocytes.
(工程D)請求項10~20のいずれか1項に記載の製造方法により間葉系幹細胞を含む
細胞集団を得る工程、
(工程E)前記間葉系幹細胞を含む細胞集団を軟骨誘導培地中で培養して軟骨細胞を含む
細胞集団を得る工程。 A method for producing a medicament for repairing cartilage tissue containing chondrocytes, the method comprising the steps of:
(Step D) a step of obtaining a cell population containing mesenchymal stem cells by the production method according to any one of claims 10 to 20;
(Step E) A step of culturing the cell population containing the mesenchymal stem cells in a cartilage-inducing medium to obtain a cell population containing chondrocytes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021097618A JP2022189188A (en) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Method for producing mesenchymal stem cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021097618A JP2022189188A (en) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Method for producing mesenchymal stem cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022189188A true JP2022189188A (en) | 2022-12-22 |
Family
ID=84533258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021097618A Pending JP2022189188A (en) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Method for producing mesenchymal stem cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022189188A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117431209A (en) * | 2023-12-22 | 2024-01-23 | 上海元戊医学技术有限公司 | Method for preparing mesenchymal stem cells through neural crest cell line and application of mesenchymal stem cells as osteoarthritis medicine |
-
2021
- 2021-06-10 JP JP2021097618A patent/JP2022189188A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117431209A (en) * | 2023-12-22 | 2024-01-23 | 上海元戊医学技术有限公司 | Method for preparing mesenchymal stem cells through neural crest cell line and application of mesenchymal stem cells as osteoarthritis medicine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Anitua et al. | Progress in the use of dental pulp stem cells in regenerative medicine | |
JP6220367B2 (en) | Methods and compositions for in vitro and in vivo cartilage formation | |
Zuk | Adipose‐derived stem cells in tissue regeneration: a review | |
US20220090008A1 (en) | Colony forming medium and use thereof | |
JP6486948B2 (en) | Stem cells derived from pure trophoblast layer and cell therapeutic agent containing the same | |
US20080152630A1 (en) | Method of generation and expansion of tissue-progenitor cells and mature tissue cells from intact bone marrow or intact umbilical cord tissue | |
EP2556147B1 (en) | Chondrogenic progenitor cells, protocol for derivation of cells and uses thereof | |
CA2934100C (en) | Mammalian muscle-derived stem cells | |
WO2013146992A1 (en) | Method for producing pluripotent stem cells derived from dental pulp | |
JP2017502071A (en) | Stem cells derived from trophoblast basement layer and cell therapeutic agent containing the same | |
US20240182862A1 (en) | Method for producing mesenchymal stem cells | |
JP2017104091A (en) | Method for producing mesenchymal cell | |
AU2010319502B2 (en) | Subpopulations of spore-like cells and uses thereof | |
TWI419970B (en) | A method to producing a spheroid population of adult stem cells | |
JP2022189188A (en) | Method for producing mesenchymal stem cell | |
JP7157896B2 (en) | Method for Obtaining Muscle-Derived Progenitor Differentiated Cells | |
KR102275454B1 (en) | A Method for Differentiation of Mesenchymal Stem Cells from Pluripotent Stem Cells | |
JP6864335B2 (en) | How to make chondrocytes | |
Liu et al. | Directing parthenogenetic stem cells differentiate into adipocytes for engineering injectable adipose tissue | |
JPWO2019189947A1 (en) | Differentiation induction technology by actin polymerization inhibitor for the production of osteoblasts from human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells | |
Murali et al. | Harnessing the Potential of Stem Cells from Different Sources for Tissue Engineering | |
WO2024107767A1 (en) | Alk5 inhibitors for efficient derivation of mesenchymal stem cells from embryonic stem cells | |
Bugueno | Characterization of Mandible and Femur Canine Mesenchymal Stem Cells: A Pilot Study' | |
IL193947A (en) | Cultured cells that stain as cd31bright, method for stimulating the same to differentiate into a progenitor/precursor cell population (pcp), use of said pcp in the preparation of medicaments and apparatus for implantation comprising the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240603 |