JP2023001294A - 臓器線維症の予防または治療剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は安全かつ調製が容易な、肝線維症などの臓器線維症の予防及び/又は治療のための細胞製剤を提供することを課題とする。【解決手段】生体の間葉系組織又は培養間葉系細胞に由来するSSEA-3陽性の多能性幹細胞(Muse細胞)を含む、肝線維症などの臓器線維症を予防及び/又は治療するための細胞製剤を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、再生医療における細胞製剤に関する。より具体的には、線維化が生じた臓器の修復及び再生に有効な多能性幹細胞を含有する細胞製剤に関する。
臓器線維症は、微生物、化学物質、免疫反応など生体内の反応、食習慣、環境、遺伝的背景など様々な原因(原因不明も含む)により生じる感染、炎症、脂肪等生体内物質の蓄積、組織・細胞の変性等により臓器に傷害・壊死等を受けた後、十分に再生せず、結合組織が増加して線維化することにより生じる疾患であり、肝臓、肺、心臓、腎臓、脳神経系などの各種臓器のほか、筋肉、骨や皮膚など多くの臓器や組織に生じることが知られている。
肝臓に生じる線維症である肝硬変は、様々な原因による肝臓疾患が慢性的に進行した末に最終的に到達する病態であり、機能的肝細胞の減少と線維組織の増生による肝機能の著しい低下をきたす。肝硬変の患者数は日本では約30万人、世界中では約2000万人いるとされているが、肝硬変による深刻な肝不全に対する有効な内科的治療法は確立していない。現状では、様々な対症療法により慢性の肝疾患から肝硬変への進行を如何に遅らせるかが主要な治療法である。
肺線維症には、間質性肺炎などの肺炎にともなう肺損傷に起因する線維症のほか、原因不明の特発性肺線維症があり、咳、胸痛、呼吸困難などを発症する予後不良の疾患である。心筋線維症は、冠循環不全や感染・免疫反応などによる心筋症、および弁膜症などを原疾患として心筋や心臓弁の組織が線維化するものであり、進行すると心不全状態に至る。
腎臓では、慢性腎臓病の進行にともない腎臓組織内に線維化を来たすと、腎機能が急激に悪化して回復が不可能な状態に達する。このように、様々な臓器、組織において原疾患の進行にともなって臓器・組織の線維化が生じていくことが知られているが、いずれの疾患でも線維化の進展は、当該臓器、組織の機能の不可逆的な悪化をきたす極めて予後不良な、現在の医学では治療困難な病態である。
肝硬変では唯一有効な治療法として肝臓移植があるが、これには臓器提供者の不足、高い医療コスト、生体肝移植の場合にはドナーに対するリスクなど多くの問題を抱えている。また、肝移植を必要とする肝移植待機者が年々増加するのにもかかわらず臓器提供者が不足しているため移植を待つ間に死亡する移植待機中死亡者の増加も大きな課題である。
近年、病態臓器の移植治療にとって代わり得る治療法として幹細胞移植が注目されている。たとえば、間葉系幹細胞(MSC)は、慢性肝疾患における肝線維化および炎症を抑制させることが報告されている(例えば、非特許文献1)。しかし、MSCは、傷害を受けた肝組織への生着および新規肝細胞の形成の頻度が低く、線維化抑制や炎症低減の効果のほとんどはMSCに基づく抗炎症作用、線維化抑制因子や保護因子産生に起因するものであった(例えば、非特許文献2)。また、胚性幹細胞(ES細胞)や人工多能性幹細胞(iPS細胞)から肝前駆細胞を誘導し、肝内に移植する研究も進んでいるが、混在する未分化細胞の存在やゲノムの不安定性によるがん化など、克服すべき重要な課題が残されている。従って、機能的肝細胞の補充を行うことができる効率の良い幹細胞療法によって、根本的解決策が提供されることが望まれている。
本発明者らの一人である出澤の研究により、間葉系細胞画分に存在し、遺伝子導入やサイトカイン等による誘導操作なしに得られる、SSEA-3(Stage-Specifi
c Embryonic Antigen-3)を表面抗原として発現している多能性幹細胞(Multilineage-differentiating Stress Enduring cells;Muse細胞)が間葉系細胞画分の有する多能性を担っており、組織再生を目指した疾患治療に応用できる可能性があることが分かってきた(特許文献1;非特許文献3~5)。しかしながら、線維症の予防及び/又は治療にMuse細胞を使用し、期待される治療効果が得られることを明らかにした例はない。
特許第5185443号明細書
Transplantation 2004; 78: 83-88 The Journal of surgical research 2014; 186: 408-416 Proc. Natl.Acad.Sci.USA,2010; 107: 8639-8643 Proc. Natl.Acad.Sci.USA,2011; 108: 9875-9880 Nat. Protc., 2013; 8: 1391-1415
本発明は、臓器線維症の予防及び/又は治療のための細胞製剤を提供することを目的とする。
本発明者らは、ヒト細胞を拒絶しない免疫不全マウスの肝線維症モデルにおいて、ヒトMuse細胞を血管内投与することにより、Muse細胞が傷害された肝臓に集積・生着して傷害肝臓を再建及び修復し、肝機能の改善又は回復をもたらすことを見出し、それにより、Muse細胞が肝線維症をはじめとした臓器線維症の治療や予防に好適に使用できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
[1]生体の間葉系組織又は培養間葉系細胞に由来するSSEA-3陽性の多能性幹細胞を含む、臓器線維症を予防及び/又は治療するための細胞製剤。
[2]臓器線維症が、消化器、呼吸器、循環器、泌尿生殖器、運動器、脳神経系、内分泌器官、もしくは皮膚に生じる線維症である、[1]に記載の細胞製剤。
[3]臓器線維症が、消化器に生じる線維症である、[2]に記載の細胞製剤。
[4]臓器線維症が、肝線維症である、[3]に記載の細胞製剤。
[5]前記多能性幹細胞が、肝芽細胞または肝細胞マーカーを発現する細胞へと分化する能力を有する、[4]に記載の細胞製剤。
[6]対象に投与した時に、非投与対照と比較して、血清総ビリルビン及び/又は血清アルブミン値を改善させる、[4]または[5]に記載の細胞製剤。
[7]臓器線維症が、皮膚に生じる線維症である、[2]に記載の細胞製剤。
[8]臓器線維症が、肺に生じる線維症である、[2]に記載の細胞製剤。
[9]前記多能性幹細胞が、以下の性質の全てを有する多能性幹細胞である、上記[1]~[8]のいずれかに記載の細胞製剤:
(i)テロメラーゼ活性が低いか又は無い;
(ii)三胚葉のいずれの胚葉の細胞に分化する能力を持つ;
(iii)腫瘍性増殖を示さない;及び
(iv)セルフリニューアル能を持つ。
[10]生体の間葉系組織又は培養間葉系細胞に由来するSSEA-3陽性の多能性幹細
胞を含む、組織線維化の抑制および/または線維化組織の溶解のための、細胞製剤。
本発明では、線維症を患っている対象に対し、Muse細胞を血管等から投与あるいは対象臓器およびその周辺に直接投与することにより、線維化傷害臓器に集積したMuse細胞が線維化の進展を抑制あるいは形成されている線維組織を溶解するとともに、当該臓器を構成する細胞に自ら分化するという再生メカニズムによって、線維症における線維組織を消失させ、臓器の機能を改善させることができる。
Muse細胞は、傷害を受けた肝臓等の臓器へ効率的に遊走して生着することができ、生着した部位で肝細胞等の肝構成細胞へと自発的に分化するので移植に先立って治療対象細胞への分化誘導が不要である。また、非腫瘍形成性であり安全性にも優れる。さらに、Muse細胞は免疫拒絶を受けないことから、ドナーから製造された他家製剤による治療も可能である。従って、上記に示す優れた性能を有するMuse細胞によって、臓器線維症患者の治療に対する容易に実行可能な手段を提供することができる。
Muse細胞のキャラクタリゼーション。(A)ヒトBM-MSCより選別されたSSEA-3(+)-Muse細胞(ゲートP3)およびSSEA-3(-)-非Muse細胞(ゲートP6)。上段は染色無し、中段は二次抗体のみ、下段はSSEA-3抗体。(B)Mクラスター、Muse細胞、非Muse細胞におけるOCT4、SOX2、およびNanogに対するQ-PCRの結果を示す。:P<0.05、**:P<0.01、***:P<0.001。(C)ゼラチンコートディッシュ上の単一のMクラスターから増殖した細胞の顕微鏡写真。(D)ゼラチンコート培養皿上の単一のMクラスターから増殖した細胞の免疫染色結果を示す顕微鏡写真。DLK、α-フェトプロテイン、サイトケラチン19、およびサイトケラチン18の各マーカーで染色した。スケールバー:50μm。 in vitroにおける、Muse細胞の、四塩化炭素(CCl)投与前(intact)、投与1、24、48時間後の動物から得た血清および肝臓への遊走についての結果を示す。非Muse細胞で観察される遊走に比べ、Muse細胞は、(A)血清および(B)肝組織に高い効率で遊走した。***p<0.001。 24hrs-CCl処理肝傷害モデルにおけるMuse細胞および非Muse細胞のin vivo動態についての結果を示す。(A)CCl処理した群および非傷害群に対し、ヒトMuse細胞または非Muse細胞を静脈注射した2週間後の肝臓中に存在するヒトゲノム特異的Alu配列の定量結果を示す。(B)細胞注入後30日目の時点における肝臓のhuman golgi(H-Golgi) 免疫染色(ヒト細胞のゴルジ体を標識するため、マウス肝臓内に生着したヒトMuse細胞の局在を反映する)の結果を示す顕微鏡写真。(C)肝臓切片における、1mmあたりの総細胞数に対するH-Golgi(+)細胞の数を示す。***:P<0.001。(D,E)H-Golgi/ヒトミトコンドリアおよび肝細胞マーカーHepPar-1に対する二重染色の結果を示す顕微鏡写真。スケールバー:50μm。 肝線維症モデルにおける機能的および組織学的評価を示す。(A)CCl処理による肝線維症モデルマウスの作製手順とMuse細胞投与手順を示す。(B,C)CCl処理開始後8週目のMuse群、溶媒群、および非Muse群における血清総ビリルビン(B)および血清アルブミン(C)濃度を示す。(D,E)シリウスレッド染色(D)およびマッソン・トリクローム染色(E)による、肝線維化面積の評価を示す顕微鏡写真。グラフは面積を数値化した結果を示す。**:P<0.01,***:P<0.001。スケールバー:50μm。 CCl処理による肝線維症モデルにおけるヒトMuse細胞の肝臓組織への分化についての結果を示す。(A)CCl処理開始後8週目の時点における肝臓内に存在するH-Golgi(+)細胞の数を示す。Muse群では相当数のH-Golgi(+)細胞が肝臓内の血管周辺で観察された。一方、非Muse群ではそれらの細胞はほとんど観察できなかった。(B)肝臓切片における、1mmあたりの総細胞数に対するH-Golgi(+)細胞の数を示す。***:P<0.001。(C)H-Golgi(+)細胞におけるHepPar-1(肝細胞マーカー)の発現を示す免疫染色結果(顕微鏡写真)を示す。(D)H-Golgi(+)細胞におけるヒトアルブミンの発現を示す免疫染色結果(顕微鏡写真)を示す。(E)ヒトミトコンドリア(+)細胞(ヒト細胞であることを表す。)におけるヒトアンチトリプシン(肝細胞マーカー)の発現を示す免疫染色結果(顕微鏡写真)を示す。スケールバー:50μm。 CCl処理開始後8週目のMuse群のFISHおよび機能分析の結果を示す。(A)上段には、FISHの結果を示し、下段には、隣接する切片におけるH-Golgi/HepPar-1の免疫染色結果(顕微鏡写真)を示す。FISHにおいて、マウス染色体は緑色に色分けしてあり、ヒト染色体は赤色に色分けしてある。結果において、1の細胞はマウスの細胞と考えられ、2および3はマウスの細胞と融合していないヒト細胞であり、4はヒトーマウス融合細胞である。切片は8~10μmの厚さで作製されたため、隣接する切片同士で核小体の位置や細胞質の形は厳密には一致しない。しかし、FISHの1、2、および3の細胞は、免疫染色における対応する細胞に投影可能である。4の細胞は免疫染色において投影されなかった。1の細胞はH-Golgiに対して陰性である。2および3の細胞はH-Golgi(+)およびHepPar-1に対して二重陽性であり、H-Golgi(+)-ヒトMuse細胞が肝細胞マーカーHepPar-1(+)細胞にマウス肝細胞と融合することなく分化したことが示唆される。スケールバー:25μm。(B)ヒト特異的-アルブミン、-CYP1A2、-Glc-6-Pase、ならびにヒトおよびマウスベータアクチンに対するRT-PCRの結果を示す(写真)。ヒト肝臓を陽性対照として使用し、溶媒群の肝臓を陰性対照として使用した。 Control群、ブレオマイシン(BLM)28日+Muse細胞投与群、BLM28日+媒体投与群での皮膚コラーゲン量を示す図。 Control群、BLM28日+Muse細胞投与群、BLM28日+媒体投与群での真皮層の厚さを示す図。 Control群、BLM28日+Muse細胞投与群、BLM28日+媒体投与群の皮膚切片のヘマトキシリン・エオシン染色の結果を示す図(顕微鏡写真、100倍)。両矢印は皮膚の厚さを示す。 Control群とMuse細胞投与群の肺左葉および全葉における線維化スコアを示す図。 Control群とMuse細胞投与群の肺切片のヘマトキシリン・エオシン染色の結果を示す図(顕微鏡写真)。 Control群とMuse細胞投与群の呼吸促迫の頻度の経時変化を示すグラフ。
本発明は、SSEA-3陽性の多能性幹細胞(Muse細胞)を含む、臓器線維症を予防及び/又は治療するための細胞製剤に関する。本発明を以下に詳細に説明する。
1.適用疾患
本発明は、SSEA-3陽性の多能性幹細胞(Muse細胞)を含む細胞製剤を用いて、臓器線維症の予防及び/又は治療を行う。ここで、「臓器線維症」とは、微生物、化学物質、免疫反応など生体内の反応、食習慣、環境、遺伝的背景など様々な原因(原因不明も含む)により生じる感染、炎症、脂肪等生体内物質の蓄積、組織・細胞の変性など様々な原因により臓器・組織内に線維化が生じ、それら臓器・組織の機能が傷害される疾患であれば特に限定されない。例えば、肝臓(肝線維症)、膵臓(膵線維症)、大腸などの消化器に生じる線維症のほか、肺(肺線維症)などの呼吸器に生じる線維症、心臓(心筋線維症)、骨髄(骨髄線維症)、脾臓などの循環器に生じる線維症、腎臓(腎線維症)などの泌尿生殖器に生じる線維症、筋肉などの運動器に生じる線維症、脳神経系、内分泌器官、皮膚などに生じる各種線維症などが挙げられる。
2.細胞製剤
(1)多能性幹細胞(Muse細胞)
本発明の細胞製剤に使用される多能性幹細胞は、本発明者らの一人である出澤が、ヒト生体内にその存在を見出し、「Muse(Multilineage-differentiating Stress Enduring)細胞」と命名した細胞である。Muse細胞は、骨髄液、脂肪組織(Ogura,F.,et al.,Stem Cells Dev.,Nov 20,2013(Epub)(published on Jan 17,2014))や皮膚の真皮結合組織等から得ることができるほか、広く組織や臓器にも存在することが知られている。また、この細胞は、多能性幹細胞と間葉系幹細胞の両方の性質を有する細胞であり、例えば、細胞表面マーカーである「SSEA-3(Stage-specific embryonic antigen-3)」陽性細胞、好ましくはSSEA-3陽性かつCD-105陽性の二重陽性細胞として同定される。したがって、Muse細胞又はMuse細胞を含む細胞集団は、例えば、SSEA-3単独またはSSEA-3およびCD-105の発現を指標として生体組織から分離することができる。Muse細胞の分離法、同定法、及び特徴などの詳細は、国際公開第WO2011/007900号に開示されている。また、Muse細胞が様々な外的ストレスに対する耐性が高いことを利用して、蛋白質分解酵素処理や、低酸素条件、低リン酸条件、低血清濃度、低栄養条件、熱ショックへの暴露、有害物質存在下、活性酸素存在下、機械的刺激下、圧力処理下など各種外的ストレス条件下での培養によりMuse細胞を選択的に濃縮することができる。なお、本明細書においては、線維症を治療するための細胞製剤として、SSEA-3を指標として用いて、生体の間葉系組織又は培養間葉系組織から調製された多能性幹細胞(Muse細胞)又はMuse細胞を含む細胞集団を単に「SSEA-3陽性細胞」と記載することがある。また、本明細書においては、「非Muse細胞」とは、生体の間葉系組織又は培養間葉系組織に含まれる細胞であって、「SSEA-3陽性細胞」以外の細胞を指すことがある。
Muse細胞又はMuse細胞を含む細胞集団は、細胞表面マーカーであるSSEA-3またはSSEA-3およびCD-105を指標として生体組織(例えば、間葉系組織)から調製することができる。ここで、「生体」とは、哺乳動物の生体をいう。本発明において、生体には、受精卵や胞胚期より発生段階が前の胚は含まれないが、胎児や胞胚を含む胞胚期以降の発生段階の胚は含まれる。哺乳動物には、限定されないが、ヒト、サル等の霊長類、マウス、ラット、ウサギ、モルモット等のげっ歯類、ネコ、イヌ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ロバ、ヤギ、フェレット等が挙げられる。本発明の細胞製剤に使用されるMuse細胞は、生体の組織から直接マーカーを持って分離される点で、胚性幹細胞(ES細胞)やiPS細胞と明確に区別される。また、「間葉系組織」とは、骨、滑膜、脂肪、血液、骨髄、骨格筋、真皮、靭帯、腱、歯髄、臍帯、臍帯血、羊膜などの組織及び各種臓器に存在する組織をいう。例えば、Muse細胞は、骨髄や皮膚、脂肪組織、血液、歯髄、臍帯、臍帯血、羊膜などから得ることができる。例えば、生体の間葉系組織を採取し、この組織からMuse細胞を調製し、利用することが好ましい。また、上記調製手段を用いて、線維芽細胞や骨髄間葉系幹細胞などの培養間葉系細胞からMuse細胞を調製してもよい。
また、本発明の細胞製剤に使用されるMuse細胞を含む細胞集団は、生体の間葉系組織又は培養間葉系細胞に外的ストレス刺激を与えることにより、該外的ストレスに耐性の細胞を選択的に増殖させてその存在比率を高めた細胞を回収することを含む方法によって
も調製することができる。
前記外的ストレスは、プロテアーゼ処理、低酸素濃度での培養、低リン酸条件下での培養、低血清濃度での培養、低栄養条件での培養、熱ショックへの暴露下での培養、低温での培養、凍結処理、有害物質存在下での培養、活性酸素存在下での培養、機械的刺激下での培養、振とう処理下での培養、圧力処理下での培養又は物理的衝撃のいずれか又は複数の組み合わせであってもよい。
前記プロテアーゼによる処理時間は、細胞に外的ストレスを与えるために合計0.5~36時間行うことが好ましい。また、プロテアーゼ濃度は、培養容器に接着した細胞を剥がすとき、細胞塊を単一細胞にばらばらにするとき、又は組織から単一細胞を回収するときに用いられる濃度であればよい。
前記プロテアーゼは、セリンプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、システインプロテアーゼ、金属プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ又はN末端スレオニンプロテアーゼであることが好ましい。更に、前記プロテアーゼがトリプシン、コラゲナーゼ又はジスパーゼであることが好ましい。
なお、本発明の細胞製剤においては、使用されるMuse細胞は、細胞移植を受けるレシピエントに対して自家であってもよく、又は他家であってもよい。
上記のように、Muse細胞又はMuse細胞を含む細胞集団は、例えば、SSEA-3陽性またはSSEA-3およびCD-105の二重陽性を指標にして生体組織から調製することができるが、ヒト成人皮膚には、種々のタイプの幹細胞及び前駆細胞を含むことが知られている。しかしながら、Muse細胞は、これらの細胞と同じではない。このような幹細胞及び前駆細胞には、皮膚由来前駆細胞(SKP)、神経堤幹細胞(NCSC)、メラノブラスト(MB)、血管周囲細胞(PC)、内皮前駆細胞(EP)、脂肪由来幹細胞(ADSC)が挙げられる。これらの細胞に固有のマーカーの「非発現」を指標として、Muse細胞を調製することができる。より具体的には、Muse細胞は、CD34(EP及びADSCのマーカー)、CD117(c-kit)(MBのマーカー)、CD146(PC及びADSCのマーカー)、CD271(NGFR)(NCSCのマーカー)、NG2(PCのマーカー)、vWF因子(フォンビルブランド因子)(EPのマーカー)、Sox10(NCSCのマーカー)、Snai1(SKPのマーカー)、Slug(SKPのマーカー)、Tyrp1(MBのマーカー)、及びDct(MBのマーカー)からなる群から選択される11個のマーカーのうち少なくとも1個、例えば、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個又は11個のマーカーの非発現を指標に分離することができる。例えば、限定されないが、CD117及びCD146の非発現を指標に調製することができ、さらに、CD117、CD146、NG2、CD34、vWF及びCD271の非発現を指標に調製することができ、さらに、上記の11個のマーカーの非発現を指標に調製することができる。
また、本発明の細胞製剤に使用される上記特徴を有するMuse細胞は、以下:
(i)テロメラーゼ活性が低いか又は無い;
(ii)三胚葉のいずれの胚葉の細胞に分化する能力を持つ;
(iii)腫瘍性増殖を示さない;及び
(iv)セルフリニューアル能を持つ
からなる群から選択される少なくとも1つの性質を有してもよい。好ましくは、本発明の細胞製剤に使用されるMuse細胞は、上記性質を全て有する。ここで、上記(i)について、「テロメラーゼ活性が低いか又は無い」とは、例えば、TRAPEZE XL telomerase detection kit(Millipore社)を用いてテロメラーゼ活性を検出した場合に、低いか又は検出できないことをいう。テロメラーゼ活性が「低い」とは、例えば、体細胞であるヒト線維芽細胞と同程度のテロメラーゼ活性を有しているか、又はHela細胞に比べて1/5以下、好ましくは1/10以下のテロメラー
ゼ活性を有していることをいう。上記(ii)について、Muse細胞は、in vitro及びin vivoにおいて、三胚葉(内胚葉系、中胚葉系、及び外胚葉系)に分化する能力を有し、例えば、in vitroで誘導培養することにより、肝細胞(肝芽細胞または肝細胞マーカーを発現する細胞を含む)、神経細胞、骨格筋細胞、平滑筋細胞、骨細胞、脂肪細胞等に分化し得る。また、in vivoで精巣に移植した場合にも三胚葉に分化する能力を示す場合がある。さらに、静注により生体に移植することで傷害を受けた臓器(心臓、皮膚、脊髄、肝、筋肉等)に遊走及び生着し、組織に応じた細胞に分化する能力を有する。上記(iii)について、Muse細胞は、浮遊培養では増殖速度約1.3日で増殖するが、浮遊培養では1細胞から増殖し、胚様体様細胞塊を作り14日間程度で増殖が止まる、という性質を有するが、これらの胚様体様細胞塊を接着培養に持っていくと、再び細胞増殖が開始され、細胞塊から増殖した細胞が広がっていく。さらに精巣に移植した場合、少なくとも半年間は癌化しないという性質を有する。また、上記(iv)について、Muse細胞は、セルフリニューアル(自己複製)能を有する。ここで、「セルフリニューアル」とは、1個のMuse細胞から浮遊培養で培養することにより得られる胚様体様細胞塊に含まれる細胞から3胚葉性の細胞への分化が確認できると同時に、胚様体様細胞塊の細胞を再び1細胞で浮遊培養に持っていくことにより、次の世代の胚様体様細胞塊を形成させ、そこから再び3胚葉性の分化と浮遊培養での胚様体様細胞塊が確認できることをいう。セルフリニューアルは1回又は複数回のサイクルを繰り返せばよい。
(2)細胞製剤の調製及び使用
本発明の細胞製剤は、限定されないが、上記(1)で得られたMuse細胞又はMuse細胞を含む細胞集団を生理食塩水や適切な緩衝液(例えば、リン酸緩衝生理食塩水)に懸濁させることによって得られる。この場合、自家又は他家の組織から分離したMuse細胞数が少ない場合には、細胞移植前に細胞を培養して、所定の細胞数が得られるまで増殖させてもよい。なお、すでに報告されているように(国際公開第WO2011/007900号パンフレット)、Muse細胞は、腫瘍化しないため、生体組織から回収した細胞が未分化のまま含まれていても癌化の可能性が低く安全である。また、回収したMuse細胞の培養は、特に限定されないが、通常の増殖培地(例えば、10%仔牛血清を含むα-最少必須培地(α-MEM)など)において行うことができる。より詳しくは、上記国際公開第WO2011/007900号パンフレットを参照して、Muse細胞の培養及び増殖において、適宜、培地、添加物(例えば、抗生物質、血清)等を選択し、所定濃度のMuse細胞を含む溶液を調製することができる。ヒト対象に本発明の細胞製剤を投与する場合には、ヒトの腸骨から骨髄液を採取し、例えば、骨髄液からの接着細胞として骨髄間葉系幹細胞を培養して有効な治療量のMuse細胞が得られる細胞量に達するまで増やした後、Muse細胞をSSEA-3の抗原マーカーを指標として分離し、自家又は他家のMuse細胞を細胞製剤として調製することができる。あるいは、例えば、骨髄液から得られた骨髄間葉系幹細胞を外的ストレス条件下で培養して有効な治療量に達するまでMuse細胞を増殖、濃縮した後、自家又は他家のMuse細胞を細胞製剤として調製することができる。
また、Muse細胞の細胞製剤への使用においては、該細胞を保護するためにジメチルスルフォキシド(DMSO)や血清アルブミン等を、細菌の混入及び増殖を防ぐために抗生物質等を細胞製剤に含有させてもよい。さらに、製剤上許容される他の成分(例えば、担体、賦形剤、崩壊剤、緩衝剤、乳化剤、懸濁剤、無痛化剤、安定剤、保存剤、防腐剤、生理食塩水など)や間葉系幹細胞に含まれるMuse細胞以外の細胞又は成分を細胞製剤に含有させてもよい。当業者は、これら因子及び薬剤を適切な濃度で細胞製剤に添加することができる。このように、Muse細胞は、各種添加物を含む医薬組成物として使用することも可能である。
上記で調製される細胞製剤中に含有するMuse細胞数は、線維症の治療において所望の効果(例えば、肝線維症の場合、血清総ビリルビンおよびアルブミンの回復、および線維化の減少など)が得られるように、対象の性別、年齢、体重、患部の状態、使用する細胞の状態等を考慮して、適宜、調整することができる。なお、対象とする個体はヒトを含むがこれに限定されない。また、本発明の細胞製剤は、所望の治療効果が得られるまで、複数回(例えば、2~10回)、適宜、間隔(例えば、1日に2回、1日に1回、1週間に2回、1週間に1回、2週間に1回、1カ月に1回、2カ月に1回、3カ月に1回、6カ月に1回)をおいて投与されてもよい。したがって、対象の状態にもよるが、治療上有効量としては、例えば、一個体あたり一回につき1×10細胞~1×108細胞で1~10回の投与量が好ましい。一個体における投与総量としては、限定されないが、1×10細胞~1×10細胞、1×10細胞~5×10細胞、2×10細胞~2×10細胞、5×10細胞~5×10細胞、1×10細胞~1×109細胞などが挙げられる。
本発明の細胞製剤に使用されるMuse細胞は、傷害を受けた臓器へと遊走し、生着する性質を有する。したがって、細胞製剤の投与において、細胞製剤の投与部位、投与される血管の種類(静脈及び動脈)は限定されない。
本発明の細胞製剤は、線維症患者の傷害臓器の機能を改善又は正常(又は正常値)に回復することができる。本明細書において使用するとき、臓器機能の「改善」とは、線維症に伴う各種の症状の緩和及び進行の抑制を意味し、好ましくは、日常生活に差し支えない程度にまで症状を緩和することを意味する。また、臓器機能を「正常に回復する」とは、線維症に起因した全ての症状が臓器傷害前の状態に戻ることを意味する。
例えば、肝線維症の場合、本発明の細胞製剤を投与した後の肝臓機能の評価は、血清総ビリルビン値やアルブミン値または肝臓マーカー遺伝子の発現を測定したりすることにより行うことができる。
以下の実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
材料と方法
ヒトMuse細胞の調製
ヒトMuse細胞の調製は、国際公開第WO2011/007900号に記載された方法に従って行った。より具体的には、実施例1で用いたMuse細胞は、ヒト骨髄液から接着性を有する間葉系細胞を培養し、増殖を経て、Muse細胞又はMuse細胞を含む細胞集団をSSEA-3陽性細胞としてFACSにて分離して得た。実施例2~4で用いたMuse細胞は、間葉系幹細胞をストレス条件下で培養することにより拡大富化培養して得た。また、非Muse細胞は、上記間葉系細胞のうち、SSEA-3陰性の細胞群であり、対照として用いた。その後、リン酸緩衝生理食塩水又は培養液を用いて、細胞を所定濃度に調整し、以下の実験に使用した。
<実施例1>
肝線維症モデルマウスに対するヒトMuse細胞の移植
CB17/Icr-Prkdc<scid>/CrlCrlj(SCID)マウスを全ての研究に用いた。全ての動物実験は、東北大学(仙台、日本)の実験動物の人道的管理と使用のための基準に従って行った。肝線維症モデル作製の実験手順は、International Journal of Molecular Science 2012; 13: 3598-3617およびJournal of Biochemistry 2003; 134: 551-558も参照した。具体的には、SCIDマウスの肝線維症モデルをCCl(0.5ml/kg)の腹腔内注射を行うことにより作製した。
ヒトMuse細胞または非Muse細胞(5×10細胞)を肝線維症モデルマウスの尾静脈に注入した。
統計分析
2群間の有意差は、Studentのt検定を用いて評価した。3群以上の間での統計的な有意差は、ボンフェローニの多重比較検定による一元配置分散分析(one-way ANOVA)を用いて評価した。P値が<0.05(図中、によって示す)の場合に有意であると判定し、<0.01(**)または<0.001(***)の場合に高度に有意であると判定した。
結果
<Muse細胞のキャラクタリゼーション>
SSEA-3陽性のヒトMuse細胞(ヒトBM-MSCの約2%)およびSSEA-3陰性の非Muse細胞(対照群)をFACSによって分離した(図1A)。これらについて単細胞浮遊培養を行ったところ、Muse細胞だけが、浮遊培養時に形成されるES細胞由来胚葉体に類似した単一細胞由来クラスター(Mクラスター)を生成し、一方、非Muse細胞はこのようなクラスターを全く形成しなかった(データは示さず)。接着培養Muse細胞、接着培養非Muse細胞、およびMクラスターにおける多能性マーカーの遺伝子発現を調べたところ、接着培養Muse細胞は、接着培養非Muse細胞と比べ、多能性マーカーであるOCT4、SOX2、およびNanogが高い遺伝子発現を示すことが示された。さらに、接着培養非Muse細胞のSOX2およびNanogについては検出閾値未満であった。特にMクラスターにおけるOCT4、SOX2、およびNanogの発現量については、接着培養Muse細胞のものと比べて、それぞれ約9倍、約54倍、および約35倍高く、統計的有意差を示した(図1B)。Muse細胞が1細胞から三胚葉系列細胞(triploblastic lineage cells)に分化する能力が、Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107: 8639-8643に記載されたのと同様に確認された。Muse細胞は既に、肝細胞増殖因子(HGF)および線維芽細胞増殖因子4(FGF-4)による誘導でアルファフェトプロテイン/アルブミン陽性細胞に分化することが報告されている(Proc Natl Acad Sci USA 2011; 108: 9875-9880)。そこで、ゼラチンコート培養皿上で1細胞から浮遊培養で形成されたMクラスターから増殖した細胞(図1C)が、自発的に肝芽細胞・肝細胞マーカーを発現する細胞へと分化するかどうかを確認したところ、これらの細胞はDLK(1.5±0.6%)、アルファフェトプロテイン(3.0±0.8%)、サイトケラチン19(1.7±0.4%)、およびサイトケラチン18(2.0±0.9%)に対して陽性の細胞を含んでいた(図1D)。非Muse細胞は単細胞浮遊培養においてクラスターを形成しないため、それらを単離後すぐにゼラチンコート培養皿に直接播種し、Mクラスターと同じ長さの時間培養した。しかし、非Muse細胞は肝芽細胞・肝細胞系列マーカーの発現を何ら示さなかった(データは示さず)。従って、Muse細胞は肝芽細胞・肝細胞系列細胞への高い分化能を有しているが非Muse細胞にはそのような能力がないと考えられる。
<Muse細胞は傷害を受けた肝臓へと効率的に遊走し、生着する>
次に、ヒトMuse細胞が肝傷害モデルの血清および肝組織へ遊走する能力を、in vitroにおいて試験した。このために、四塩化炭素(CCl)の単回腹腔内投与をヒト細胞を拒絶しない免疫不全マウス(SCIDマウス)において行い、血清および傷害肝組織を1、24、および48時間後の時点で採取した。対照として、四塩化炭素(CCl)非投与のSCIDマウスの血清および肝組織を採取した。遊走能の評価には、ボイデンチャンバー法を用いた。インサートの下側に採取した血清または組織、上側にヒトMuse細胞または非Muse細胞を加え、インサートを通過したヒトMuse細胞数または非Muse細胞数を計測した。その結果、非傷害マウスの血清においてはMuseおよ
び非Muse細胞の遊走はごくわずかであり、両者間に統計的差異は無かった(図2A)。CCl注射後1時間の血清(1hr-CCl)では、Muse細胞および非Muse細胞の両者で遊走がわずかに増加したが、Muse細胞および非Muse細胞の両者において、非傷害の場合と1hr-CClとの間で統計的差異は無かった。しかし、24hrs-CClの血清では遊走したMuse細胞の数が大幅に増加し、非傷害および1hr-CClに対して統計的有意差が存在した(両者ともp<0.001)。また、24時間の時点で遊走した細胞の数の増加は、Muse細胞の1hr-CClにおけるよりも約12倍大きかった。一方、非Muse細胞においてはそのような劇的な変化は認められなかった。24時間の時点でMuse細胞のほうが非Muse細胞よりも3~4倍高い遊走率となり、両者間に統計的有意差が認められた(p<0.001)。48hrs-CClの血清では、24hrs-CClで見られたほどの水準では無かったが、依然としてMuse細胞と非Muse細胞との間で統計的差異が認められた(P<0.01)(図2A)。
血清の場合と同様、24hrs-CClの肝組織ではMuse細胞の遊走数が最大となり、非Muse細胞との比較において(p<0.001)、または非傷害、1hr-CCl、もしくは48hrs-CClの肝組織のMuse細胞との比較において、統計的有意差を示した(それぞれp<0.001)。24hrs-CClの肝臓へ遊走したMuse細胞の数は、1hr-CClのMuse細胞における場合の約7倍であり、24hrs-CClの非Muse細胞における場合の約4倍であった。非Muse細胞では顕著な遊走が検出されなかった(図2B)。これらの結果から、非Muse細胞とは異なり、Muse細胞がCCl-肝傷害モデルの血清や肝臓に対して強力な遊走活性を有することが示された。
尾静脈注射されたヒトMuse細胞および非Muse細胞のin vivo動態を分析した。SCIDマウスを用いて、非傷害のマウスと四塩化炭素(CCl)の単回腹腔内投与を行った24時間後のマウス(24hrs-CCl-肝傷害マウス)を準備し、ヒトMuse細胞または非Muse細胞を尾静脈に注入した。Muse細胞投与後2週目の非傷害および24hrs-CCl-肝傷害マウスの各臓器に対してヒト特異的Alu配列のQ-PCRを行い、ヒトMuse細胞および非Muse細胞の分布を調べた。非傷害マウスでは、Muse細胞注射マウスおよび非Muse細胞注射マウスの両者において、Alu配列の低シグナルが肺において検出され、他の臓器ではシグナルは検出限界未満であった(図3A)。Muse細胞注射を行った24hrs-CCl-肝傷害モデルの場合、シグナルは肝臓において最大であり、肺ではより低く、他の臓器では検出限界未満であった。一方、非Muse細胞を注射したマウスでは、肝臓においても、肺以外の他の臓器においても、シグナルは検出閾値未満となった(図3A)。
次に、肝傷害モデル(24hrs-CCl-肝傷害マウス)の細胞投与後30日目におけるヒトMuse細胞の生着と分化を、抗ヒトゴルジ複合体(H-Golgi)抗体または抗ヒトミトコンドリア抗体を用いてヒト細胞の生着と分化を検証した。傷害を受けた肝臓の組織像は極めて不均質であるため、傷害を受けた領域と正常に見える領域の両者から異なる10領域を任意に選択し、それら全てに対して測定を行った。Muse群で検出されたH-Golgi(+)細胞の数(1mmの肝臓切片中における全細胞の1.89±0.65%)は、非Muse群における数(0.04±0.08%)の約48倍であり、高い統計的有意差(p<0.001)を示した(図3B,C)。組織学的分析によると、H-Golgi(+)細胞はMuse群で主に肝臓内の血管周辺に分布しており、静脈注射されたMuse細胞が血管から肝臓へと生着したことが示唆された(図3B)。ヒトMuse細胞が傷害を受けた肝臓内に生着したことは、ヒト特異的なミトコンドリアの検出によっても確認された(図3D)。H-Golgi/ヒトミトコンドリアおよび肝細胞マーカーに対する二重染色により、ヒトミトコンドリア(+)細胞の49.8±1.9%がヒト特異的アルブミンに対して陽性であり、H-Golgi(+)の80.4±3.2%がヒト前駆/成熟肝細胞マーカーHepPar-1(図3D,E)に対して陽性であることが示された。
これらの結果は全て、Muse細胞がin vitroおよびin vivoで傷害を受けた肝臓に遊走して集積し、また、in vivoでヒト特異的アルブミンおよびHepPar-1陽性細胞に分化する、極めて高い能力を有している一方で、非Muse細胞はこのような能力を示さなかったことを表している。
<Muse細胞は肝線維症モデルにおいて機能を改善し、線維化を減少させる>
肝線維症モデル作製の実験手順、ならびに注射を行う細胞数およびタイミングを、図4Aに示した。具体的には、SCIDマウスの肝線維症モデルをCCl(0.5ml/kg)の腹腔内注射を毎週2回ずつ、8週まで行うことにより作製した。
5×10細胞のヒトMuse細胞(Muse群、n=8)または非Muse細胞(非Muse群、n=8)、あるいは等量のリン酸緩衝食塩水(PBS)(媒体群;n=8)を、2、4、および6週の時点で肝線維症モデルマウスの尾静脈に注入し、データを8週の時点で収集した。
Muse、非Muse、および溶媒群において、8週まで腫瘍形成は観察されなかった(データは示さず)。8週目には、血清総ビリルビンが、Muse群(0.26±0.05mg/dl)において、溶媒群(0.74±0.05mg/dl,p<0.001)および非Muse群(0.48±0.12mg/dl,p<0.001)と比べて有意に低くなり、Muse群では溶媒群と比べて約2.8倍の低さとなった。Muse群ほどではないが、非Muse群の総ビリルビンは溶媒群の1.5倍の低さであり、統計的有意差(p<0.001)が存在した。これは、中程度の回復を示唆している(図4B)。Muse群の血清アルブミン濃度は3群中で最も高く(2.99±0.11g/dl)、溶媒群(2.65±0.08g/dl,p<0.001)および非Muse群(2.81±0.06g/dl,p<0.01)と比べて高度な統計的有意差が存在した。Muse群ほどではないものの、非Muse群は溶媒群と比べて血清アルブミンの中程度の回復を示した(p<0.01)(図4C)。
主にI/III型コラーゲンからなる線維化の程度を、シリウスレッド染色およびマッソン・トリクローム染色により評価した。8週において、典型的な結節性隔壁(internodular septum)を伴う線維化領域の広がりが溶媒群において認められた。一方、線維化面積はMuse群において最小であった。シリウスレッド染色によると、Muse群(切片あたりの総面積の0.75±0.15%)は、溶媒群(2.91±0.35%)および非Muse群(1.86±0.13%)と比較して最小の線維化面積を示し、双方に対して統計的有意差(p<0.001)が存在した。これは溶媒群に対して線維化が75%改善されたことに相当する(図4D)。非Muse群と溶媒群との間には統計的差異が認められ(p<0.001)、非Muse群では溶媒群に対して36%相当の線維化の改善が見られた。これは、非Muse群における中程度の効果を示唆している(図4D)。同様な結果がマッソン・トリクローム染色によっても観察された。Muse群は3群中で最小の線維化面積(0.73±0.15%)を示し、溶媒群(1.90±0.12%,p<0.001)および非Muse群(1.11±0.15%,p<0.01)と比較して高度な統計的有意差が存在した。これは溶媒群に対して線維化が62%改善されたことに相当する(図4E)。Muse群ほどではないが、非Muse群も溶媒群に対して統計的差異(p<0.001)を示し、溶媒群に対して42%の改善に相当した(図4E)。
これらの結果は、血清総ビリルビンおよびアルブミンにより測定される肝機能の改善において、また8週までのマウス肝線維症モデルの線維化の減少において、ヒトMuse群
が、非Muse群よりも有効であることを示している。
<Muse細胞は肝線維症モデルにおいて自発的in vivo分化により新たな肝細胞を提供する>
8週の時点で、ヒトMuse細胞は血管周囲の領域に多数検出されたが、非Muse細胞はごくわずかな数しか検出されなかった(図5A)。1mm切片内の総細胞数におけるH-Golgi(+)細胞の数は、Muse群において高かった(5.78±2.39%)が、非Muse群において極めて低く(0.27±0.12%)、統計的有意差が存在した(p<0.001)。Muse群における割合は約21倍であった(図5A,B)。
Muse群において、免疫染色をさらに行った。H-Golgiおよびヒトミトコンドリアに対して陽性のMuse細胞が肝臓に検出され、HepPar-1(H-Golgi(+)細胞の71.1±15.2%)(図5C)、ヒトアルブミン(H-Golgi(+)細胞の54.3±8.2%)(図5D)、およびヒトアンチトリプシン(ヒトミトコンドリア(+)細胞の47.9±4.6%)(図5E)の発現が見られた。従って、生着したヒトMuse細胞はその後、肝細胞マーカー陽性細胞へと自発的に分化することが示唆される。
これまでの研究により、傷害を受けた肝臓において骨髄由来の肝細胞が、細胞融合によって形成される場合があることが明らかになっている。そこで、本研究における前述の分化が細胞融合の結果によるものなのか否かを調べるため、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)分析を行い、宿主肝細胞(マウス起源、緑色に色分け)と注入したMuse細胞(ヒト起源、赤色に色分け)との間で細胞融合が存在するか調べた(図6A)。各FISH試料に隣接する切片に対してH-GolgiおよびHepPar-1の二重染色を行い、分化したヒトMuse細胞からFISHシグナルが得られるかどうか推測した。その結果、FISHにおける細胞とほぼ一致するH-Golgi(+)/HepPar-1(+)-ヒトMuse細胞のうち、わずか2.6±0.2%が細胞融合によって生成したことが示唆された。逆に言えば、これにより、マウス肝組織に取り込まれたヒトMuse細胞の約97%が、細胞融合によることなく肝細胞マーカー陽性細胞に分化したことが示唆される。
ヒト特異的アルブミン、薬物代謝に関与する酵素であるヒトチトクロームP450 1A2(CYP1A2)、および遊離グルコース形成と関連する酵素であるヒトグルコースー6-ホスファターゼ(Glc-6-Pase)等のヒト特異的な、成熟した機能的肝細胞のマーカーの発現をRT-PCRで調べたところ、Muse群の肝臓で高い発現が見られた。一方、非Muse群および溶媒群において、これらのマーカーは発現していなかった。注目すべき事に、ヒトベータアクチンのシグナルは非Muse移植肝において検出限界未満であり(図6B)、このことは図5AおよびBにおける非Muse群の組織学的データと整合する。
なお、線維化改善のメカニズムの一つとしてメタロプロテアーゼなどのプロテアーゼがコラーゲンなどの線維を溶解することが考えられた。
以上より、Muse細胞は肝芽細胞・肝細胞系列へin vitroで分化する能力を示した。Muse細胞は、in vitroにおいて、CCl処理されたマウスの血清および肝臓に向かって遊走する高い能力を示し、また、傷害を受けた肝臓にin vivoで特異的に集積する一方で、他の臓器には特異的集積を示さなかった。Muse細胞は肝臓へ生着した後、宿主肝細胞と融合することなく、HepPar-1(71.1±15.2%)、ヒトアルブミン(54.3±8.2%)、およびアンチトリプシン(47.9±4.6%)陽性細胞へとin vivoにおいて自発的に分化し、8週の時点でCYP1A2やGlc-6-Pase等の成熟した機能的ヒトマーカーを発現した。さらに、血清総ビリルビンおよびアルブミンのかなりの回復、および線維化の減少が認められた。
これらの結果は、Muse細胞が肝線維症の予防や治療に有効であることを示唆しており、さらには、他の線維症の予防や治療にも有効であることを示唆している。
<実施例2>
Muse細胞の皮膚線維化モデルでの評価
Sci Rep. 2015 Aug 20;5:12466. doi: 10.1038/srep12466.に記載の方法にしたがってBLM誘発皮膚線維化モデルマウスを作製した。マウスはC57BL/6J、雌(日本エスエルシー(株))を用いた。なお、Control群ではBLMの代わりに生理食塩水を投与した。
BLM投与から14日目に尾静脈から1×106細胞/体重(kg)のMuse細胞を投与した。一方、媒体投与群は14日目に尾静脈から媒体を投与した。
BLM投与から28日目に皮膚組織を単離し、コラーゲン定量、ヘマトキシリン・エオシン(HE)染色および真皮層の厚さ解析を行った。
皮膚コラーゲン解析は以下のようにして行った。
皮膚片を0.5 M 酢酸/ペプシン溶液を用いてホモジナイズし、一晩4℃で撹拌した。得られた抽出物を用いて、皮膚コラーゲン濃度について、Sircol collagen assay kit (Biocolor 社、Cat No.: S1000)を用いて測定した。
HE染色および真皮層の厚さの解析は、まず、皮膚の切片(4μm)を作成し、HE染色を行い、光学顕微鏡を用いて100倍の視野にて、1切片あたり5視野の写真を撮影した。表皮層直下から皮下脂肪までの距離を真皮層の厚さとし、ImageJ を用いて計測した。
血漿ヒアルロン酸解析
マウスから得られた血漿を用いて、ELISA法(Quantikine Hyaluronan ELISA Kit, R&D systems,Inc.)により血漿中のヒアルロン酸濃度について測定した。
結果
1.皮膚コラーゲン量
皮膚コラーゲン量の解析結果を図7に示す。BLM28日+媒体投与群では、BLMを投与しないControl群と比較して皮膚コラーゲン量の有意な増加が認められた。また、BLM28日+Muse細胞投与群では、BLM28日+媒体投与群と比較して皮膚コラーゲン量の有意な減少が認められた。
2.HE染色および真皮層の厚さ
HE染色像を図9に、真皮層の厚さを図8に示す。BLM28日+媒体投与群では、Control群と比較して真皮層の厚さの有意な増加が認められた。また、BLM28日+Muse細胞投与群では、BLM28日+媒体投与群と比較して真皮層の厚さの有意な減少が認められた。
3.血漿ヒアルロン酸濃度
血漿ヒアルロン酸濃度において、Control群とBLM28日+媒体投与群の間で有意な差は認められなかった。一方、BLM28日+Muse細胞投与群では、BLM28日+媒体投与群と比較して血漿ヒアルロン酸濃度の増加傾向を示した。
<実施例3>
Muse細胞の肺線維化モデルでの評価
BLM溶液(14 μg/ 25 μL/lung)を気管内投与し、BLM肺線維症モデルマウスを作製した(医学と薬学、62(4):661-668、2009)。マウスはCrl:CDl(ICR)、雄(日本チャールス・リバー(株))を用いた。BLM投与21日後に尾静脈から1×106細胞/体重(kg)のMuse細胞又は媒体を投与した。
ホルマリン固定した肺を取り出し、マッソン・トリクローム染色標本を作製した。マッソン・トリクローム染色標本を用いて肺の葉ごとに線維化のスコア化を行った。
肺線維化スコアについては、下記の肺線維化の評価基準にて程度を分類した。その後、各群の肺線維化スコアの平均値に近い像の写真をそれぞれ撮影した(図11)。なお、線維化スコアの評価は、BLM投与21及び35日後の肺組織を用いて行った。
肺線維化の評価基準(数値はスコア)
O:正常
1:肺胞あるいは気管支壁の軽度の線維性肥厚を認める
2:肺胞あるいは気管支壁の中等度の線維性肥厚はあるが、明らかな肺の構造的変化は伴わない
3 :明らかな肺の構造的変化と、小線維化巣の形成を認める
4:強い肺の構造的変化と、大きな線維化巣の形成を認める
5:全体が線維化で置き換えられる
BLM投与後に出現する呼吸促迫に対するMuse細胞の効果を検討するため、Control群とMuse細胞投与群のBLM投与21日後から35日後までの呼吸促迫の出現数をそれぞれカウントした。
結果
1.肺線維化スコア
肺線維化スコアの結果を図10に示す。その結果、BLM投与21日後で線維化が形成されており、その線維化の程度は35日後においても変わらなかった。
一方、BLM投与35日後において、Muse細胞投与群では媒体投与群と比較して線維化スコアは低値となり、さらに肺葉毎の線維化スコアを比較したところ、左肺で抑制傾向(p=0.086) が認められた。
2.呼吸促迫出現数
図12で示すように、Muse細胞投与群では、BLM投与29日後から35日後まで、媒体投与群に比べて、呼吸促迫出現数は有意に減少した。
<実施例4>
Muse細胞の肝線維化モデルでの評価
10%四塩化炭素10 mL/kgをマウスに腹腔内に2回/週の頻度で12週間投与し、肝線維化を誘発した。マウスはBALB/c、雌(日本チャールス・リバー(株))を用いた。
四塩化炭素初回投与から57日目に1×106細胞/体重(kg)(低用量群)および1×107細胞/体重(kg)(高用量群)のMuse細胞を尾静脈から投与した。
四塩化炭素初回投与から84日目に、肝臓を取り出し、HE染色およびマッソン・トリクローム染色を実施した。光学顕微鏡を用いて、線維化の程度を観察した。
認められた変化は、グレーディング(0,none;1,minimal;2,mild;3,moderate;4,severe)して評価した。
四塩化炭素初回投与から84日目に血液を採取し、ドライケム(富士メディカルシステ
ム株式会社)を用いて、血漿中のALT(GPT)、AST(GOT)、ALB(アルブミン)、CHE(コリンエステラーゼ)およびTBIL(総ビリルビン)を測定した。
結果
1.線維化レベル
線維化の程度を表1に示す。媒体対照群の線維化の程度は10例中10例でレベル2であった。
Muse細胞低用量群の線維化の程度は、10例中9例がレベル1で、1例がレベル2であった。
Muse細胞高用量群の線維化の程度は、10例中7例がレベル1で、3例がレベル2であった。
Muse細胞投与両群とも、媒体対照群と比較して有意な線維化の改善が認められた。
Figure 2023001294000001
2.血漿中ALT(GPT)、AST(GOT)、ALB、CHEおよびTBILの測定
媒体対照群ではALT,AST/ALT比,TBILにおいて肝炎を示す変化が認められたが、Muse細胞投与群では、低用量、高用量ともにALT、AST/ALT比およびTBILにおいて有意な改善
効果を示した。また、ALB、CHEにおいては、溶媒対照群に比較して若干の改善傾向が認められた。
本発明の細胞製剤は、線維症患者に投与することにより、傷害部位において組織を再建及び修復し、機能を回復させることができ、線維症の予防や治療に応用することができる。

Claims (10)

  1. 生体の間葉系組織又は培養間葉系細胞に由来するSSEA-3陽性の多能性幹細胞を含む、臓器線維症を予防及び/又は治療するための細胞製剤。
  2. 臓器線維症が、消化器、呼吸器、循環器、泌尿生殖器、運動器、脳神経系、内分泌器官、もしくは皮膚に生じる線維症である、請求項1に記載の細胞製剤。
  3. 臓器線維症が、消化器に生じる線維症である、請求項2に記載の細胞製剤。
  4. 臓器線維症が、肝線維症である、請求項3に記載の細胞製剤。
  5. 前記多能性幹細胞が、肝芽細胞または肝細胞マーカーを発現する細胞へと分化する能力を有する、請求項4に記載の細胞製剤。
  6. 対象に投与した時に、非投与対照と比較して、血清総ビリルビン及び/又は血清アルブミン値を改善させる、請求項4または5に記載の細胞製剤。
  7. 臓器線維症が、皮膚に生じる線維症である、請求項2に記載の細胞製剤。
  8. 臓器線維症が、肺に生じる線維症である、請求項2に記載の細胞製剤。
  9. 前記多能性幹細胞が、以下の性質の全てを有する多能性幹細胞である、請求項1から8のいずれか一項に記載の細胞製剤:
    (i)テロメラーゼ活性が低いか又は無い;
    (ii)三胚葉のいずれの胚葉の細胞に分化する能力を持つ;
    (iii)腫瘍性増殖を示さない;及び
    (iv)セルフリニューアル能を持つ。
  10. 生体の間葉系組織又は培養間葉系細胞に由来するSSEA-3陽性の多能性幹細胞を含む、組織線維化の抑制および/または線維化組織の溶解のための、細胞製剤。
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