JP4147305B2 - ヒト成体由来の膵臓内分泌細胞に分化可能な細胞に特有な表面抗原とこの表面抗原による細胞分離法 - Google Patents
ヒト成体由来の膵臓内分泌細胞に分化可能な細胞に特有な表面抗原とこの表面抗原による細胞分離法 Download PDFInfo
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Description
好ましくは、CD34、 CD38、CD45、CD133、CD11b/18、CD26、CD68、CD135、LIF-R、及びG-CSFRが発現が陰性であることをさらなる指標とすることができる。
好ましくは、フローサイトメトリーにより細胞を分離することができる。
好ましくは、マウス唾液腺由来の細胞混合物から、上記表面抗原の発現の有無を指標として、マウス由来の膵臓内分泌細胞に分化可能な細胞を分離することができる。
好ましくは、フローサイトメトリーにより細胞を分離することができる。
本発明の方法は、例えば、(1)ヒト由来の膵臓内分泌細胞に分化可能な細胞を含む細胞混合物(例えば、ヒト唾液腺由来の細胞混合物など)と、CD9、CD13、CD29(integrin β1)、CD44 (hyaluronate receptor)、CD49f(integrin α6)、CD90(Thy-1), CD104(integrin β4)、CD105(endogrin)、CD106(VCAM-1)、CD165、CD166(ALCAM)、CD147(neurothelin)、low affinity NGF-R p75NGFR 、及びβ2-microglobulinから成る群から選択される少なくとも1以上(好ましくは少なくとも2以上、より好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、抗原の種類は1種から14種の任意の数とすることができる)の表面抗原に対する抗体とを、前記細胞上の前記表面抗原と前記抗体とが反応できる条件下で接触させる工程;及び(2)前記抗体に結合した前記細胞を前記細胞混合物から分離する工程、により行うことができる。
CD9: CD9は24kDaのtype IV膜貫通型タンパクであり、血小板、プレB細胞、単球、内皮細胞、上皮細胞に発現している。CD9分子はintegrinなどの他の細胞表面タンパクとも結合し、細胞接着、シグナル伝達、細胞運動などに関与している。
CD13: CD13(aminopeptidase N)は150kDaのtype II 膜貫通型タンパクであり、myeloid系の殆どの細胞に発現している。CD13はT及びBリンパ球、赤血球、血小板には発現していない。CD13は一部の上皮細胞、線維芽細胞、破骨細胞に発現している。CD13は正常骨髄に於いては、CFU-GM(granulocyte-monocyte colony forming units)に発現している。
CD29: CD29(integrinβ1)は130kDaのtype I 膜貫通型タンパクであり、CD49a, b, c, d, e, fと結合してVLA-1〜6までのheterodimer を形成する。インテグリンα鎖の種類により、発現の見られる細胞は異なっている。これらheterodimerを形成しているβ1インテグリンファミリーは、コラーゲン、ラミニン等の細胞外マトリクスと結合する。
CD49f(integrin α6):CD49fはintegrin α6とも称され、CD29と二量体を形成する膜タンパク質である。CD29と二量体を形成したCD49fは、細胞外マトリックスであるラミニンの受容体(VLA-6)として知られている。T細胞、血小板、単球、上皮細胞、内皮細胞、胎盤のトロホブラスト、胎児期の唾液腺原基を構成する未分化上皮細胞、胎児肝細胞などで発現している。
CD90(Thy-1): CD90は18kDaの細胞表面糖タンパクである。骨髄のCD34陽性を示す造血幹細胞に発現している。また神経細胞の一部、肝臓の前駆細胞にも発現が見られる。
CD105(endogrin): CD105は95kDaのサブユニットのhomodimerにより形成される膜タンパクであり、血管内皮細胞や胎盤のsyncytiotrophoblastsに発現している。またCD105はヒト臍帯静脈内皮細胞ではTGF-β受容体システムの構成要素の一つでもあり、高い親和性にてTGF-β1及びβ3と結合する。CD105の発現は腫瘍もしくは創傷治癒部等の血管形成部位に於ける組織の活性化内皮細胞にて発現が上昇している。
CD106(VCAM-1): CD106は100-110kDaのtype I 糖タンパクである。サイトカインで刺激を受けた活性化内皮細胞の表面に高レベルで発現しており、VCAM-1(vascular cell adhesion molecule)として知られている。VCAM-1はインテグリンα4β1(VLA-4)と結合する。骨髄ストロマ細胞、濾胞樹状細胞(脾臓)にも発現している。リンパ球の浸潤、B細胞の分化に関与している。
CD166(ALCAM): CD166(activated leukocyte cell adhesion molecule (ALCAM))は100-105kDaの膜タンパクであり、CD6のリガンドである。ALCAMは免疫グロブリンスーパーファミリーに属しており、神経細胞、活性化T細胞、活性化単球、上皮細胞、線維芽細胞に発現している。CD166は胸腺上皮細胞とCD6陽性細胞の相互接着に重要である。
CD147(neurothelin): CD147は30-50kDaの膜タンパクであり、免疫グロブリンスーパーファミリーに属している。Neurothelinは血液−脳関門(Blood brain barrier)に特異的な分子である。またCD147は胎児の血液−脳関門の発達にも関与している。
β2-microglobulin: β2-microglobulinは12kDaのβ鎖であり、44kDaのα鎖と結合してHLA class I 複合体を形成する。
CD47: CD47は47-52kDaの接着分子であり、CD47抗原はインテグリン関連タンパク(IAP)として知られている。造血細胞、白血球、血小板、赤血球に発現している。カチオンの細胞内流入を調節する事によるシグナル伝達に関与している。
Sca-1: Sca-1(Ly6-A/E)は、18kDaのphosphatidylinositol-anchoredタンパクであり、マウス骨髄の造血幹細胞に発現している。Ly-6A/Eは骨髄及び末梢血のBリンパ球、胸腺及び末梢血のTリンパ球の一部に発現している。
Netrin: Netrinはラミニン関連分泌タンパクのファミリーの一つであり、発生期に於ける細胞遊走や軸索伸長のガイダンスに必要である。Netrin-1の発現は、発生期に於ける神経系及び間葉系の組織に於いて広範に見られる。
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、本発明は実施例によって限定されるものではない。
(1)ヒト唾液腺由来前駆細胞のFACS法による分離と初代培養
材料として頚部手術時に廃棄される患者検体を使用した。患者にはinformed consent を行い、同意の得られた患者からのみ検体を採取した。唾液腺は顎下腺もしくは耳下腺を使用した。HBV, HCV, HIV, ATLA全て陰性であり、頚部への放射線照射歴のない患者の検体を細胞分離に用いた。唾液腺は剪刀にて細切し、collagenase/hyaluronidase/dispase 消化後に細胞分散液を得た。ほぼ単一に分散された細胞はFITC-conjugated 抗ヒト CD49f 抗体 (BD Biosciences PharMingen, San Diego, CA) で 4℃、20分間インキュベーションした。3回染色用 バッファーで洗浄した後、APC-conjugated抗ヒト CD90 抗体 (BD PharMingen) で 4℃、20分間インキュベーションした。細胞は再度3回染色用バッファーで洗浄し、染色用bufferに懸濁した。 ラベルした細胞は、FACS Vantage SE (BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ)を使用して細胞分離を行った。 FACS解析時には、唾液腺細胞分散液は、前方散乱光と側方散乱光によりゲートをかけ、小型で顆粒の少ない細胞を選択した。さらにCD49fとCD90の染色パターンにより4つの分画に分けた。即ち CD49f-/CD90- (43.12±3.81%)、CD49f+/CD90- (50.48±3.19%)、CD49f-/CD90+ (4.37±0.36%)、CD49f+/CD90+ (2.03±0.77%) の4分画である。この内、CD49f+/CD90+ 分画の細胞のみをセルソーターにて分離した。分離された細胞は、タイプ1コラーゲンコート培養皿に播いて初代培養を開始した。初代培養開始時の細胞密度は、0.5~1.0x106cells/100mm dishである。初代培養には以下の組成の培地を使用した。即ち、イスコヴ改変ダルベッコ培地(Iscove's modified Dulbecco's Medium (Invitrogen)) に20ng/ml 組み換えヒト表皮成長因子(recombinant human epidermal growth factor (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO))、20ng/ml 組み換えヒト塩基性繊維芽細胞成長因子(recombinant human fibroblast growth factor basic (R&D Systems, Inc. Minneapolis, MN))、 10ng/ml 組み換えヒト血小板由来成長因子(recombinant human platelet derived growth factor-AA (R&D))、1% N-2 添加物(N-2 supplement (Invitrogen))、 10mM ニコチン酸アミド(nicotinamide (Sigma))を添加した培地である。
培養細胞はトリプシン-EDTA (Invitrogen) 処理して培養皿より回収した。細胞は、染色用バッファーにて3回洗浄し、各種の1次抗体とインキュベーションを行った。 使用した1次抗体は以下の通りである。マウス IgG1 アイソタイプコントロール、 CD9、CD11b/18、CD13、CD26、CD29-Phycoerythrin、CD38、 CD44s、CD45、CD49f、CD68、CD90-APC、CD104、CD105、CD106、CD117、CD147、CD166、β2-microglobulin-Phycoerythrin (BD PharMingen)、CD130、NGFR(p75)、LIF-R、G-CSFR、CD133 (Miltenyi Biotec GmbH, Bergisch-Gladbach Germany)、 ABCG2/BCRP1 (eBioscience, San Diego, CA)、CD34-FITC (SantaCruz Biotechnology, Inc., SantaCruz, CA)である。二次抗体としてアレクサ488-conjugated 抗マウスIgG、もしくは抗ラットIgGを使用した。細胞は洗浄用バッファーで3回洗浄し、FACS caliber (BD Biosciences)を用いて解析を行った。VIA-PROBE (BD PharMingen) は死細胞除去のために使用した。
単層培養に於けるヒト-SGP細胞についてフローサイトメトリー検索を行った。前方散乱光及び、側方散乱光のパターンから、ヒト-SGP細胞はほぼ均一な細胞集団であると考えられた。細胞は、CD9、CD13、CD29(integrin β1)、CD44 (hyaluronate receptor)、CD49f(integrin α6)、CD90(Thy-1), CD104(integrin β4)、CD105(endogrin)、CD106(VCAM-1)、CD165、CD166(ALCAM)、CD147(neurothelin)、low affinity NGF-R p75NGFR 、β2-microglobulin陽性であった。CD49f及びCD90 の発現は特に強度であった。 CD130 (gp130) は弱陽性であった。造血系のマーカーであるCD34、CD38、CD45と、神経幹細胞のマーカーであるCD133は陰性であった。またCD11b/18、CD26、CD68、CD135、LIF-R、G-CSFR陰性であった。1%未満の細胞はCD117 (c-kit) 及びABCG2 (ATP-Binding cassette G2)に陽性を示した。ヒトSGP細胞の表面抗原検索の結果を図1に示す。
(1)マウス唾液腺由来前駆細胞のFACS法による分離と初代培養
マウスはC57Black6背景の週令5〜6週のオスを用いた。用いる唾液腺は総排出管結紮6日後の顎下腺とした。ジエチルエーテルを用い吸入麻酔した後に、頸部を正中切開し、両側顎下腺を剥離し、顎下腺総排泄管を二重結紮した。導管結紮6日後に顎下腺を摘出した。顎下線は剪刀にて細切し、collagenase/hyaluronidase/dispase 消化後に細胞分散液を得た。ほぼ単一に分散された細胞は抗マウスSca-1抗体 (BD Biosciences PharMingen, San Diego, CA)、RPE-conjugated抗マウス CD117/c-Kit 抗体 (BD PharMingen) を用い 4℃、20分間インキュベーションし、3回染色用バッファーを用い洗浄後、FITC-conjugated抗ラットIgG抗体(BD Pharmingen)を用い4℃、20分間インキュベーションした。細胞は再度3回染色用バッファーで洗浄し、染色用bufferに懸濁した。 ラベルした細胞は、FACS Vantage SE (BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ)を使用して細胞分離を行った。 FACS解析時には、唾液腺細胞分散液は、前方散乱光と側方散乱光によりゲートをかけ、小型で顆粒の少ない細胞を選択した。さらにSca-1とc-Kitの染色パターンにより4つの分画に分けた。即ち Sca-1-/c-Kit-、Sca-1+/c-Kit-、Sca-1-/c-Kit+、Sca-1+/c-Kit+の4分画である。この内、Sca-1+/c-Kit+ 分画(0.68 +/- 0.07 %)の細胞のみをセルソーターにて分離した。分離された細胞は、タイプ1コラーゲンコート培養皿に播いて初代培養を開始した。初代培養開始時の細胞密度は、1.0x106cells/100mm dishである。初代培養には以下の組成の培地を使用した。即ち、ウイリアムズE培地(Williams' Medium E (Invitrogen)) に20ng/ml マウス表皮成長因子(mouse epidermal growth factor (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO))、 10mM ニコチン酸アミド(nicotinamide (Sigma))、1x Non Essential Amino Acid Solution (Invitrogen)、 1x Insulin-Transferrin-Selenium-X(Invitrogen)を添加した培地である。 3日に一度、メディウム交換を行った。得られた細胞のほとんどはpolygonalな形態の上皮様細胞であり、限界希釈法を用いて単一細胞から再増殖してきたマウス顎下腺由来細胞を6系列樹立した。その6つの細胞群は形態、増殖能、アルブミン産生細胞・インスリン産生細胞への分化能が等しく、以後そのうちの一つをマウス唾液腺由来前駆細胞-1(mSGP-1)として、実験を進めた。
培養細胞はトリプシン-EDTA (Invitrogen) 処理して培養皿より回収した。細胞は、染色用バッファーにて3回洗浄し、各種の1次抗体とインキュベーションを行った。 使用した1次抗体は以下の通りである。ラットIgG1アイソタイプコントロール、CD11b、CD29、CD34-FITC、CD44s、CD45、CD47、CD49c、CD49d、CD49e、CD49f、CD51、CD61、CD90.1、CD104、CD117、CD140a、Flk-1、Sca-1 (BD PharMingen)、E-cadherin、P-cadherin、N-cadherin、DCC、Neogenin、Adenosine A2b receptor、Netrin、Mdr-1、Met、Epac(Santa Cruz Biotechnology)である。二次抗体としてアレクサ488-conjugated 抗ラビットIgG、抗ヤギIgGもしくは抗ラットIgGを使用した。細胞は洗浄用バッファーで3回洗浄し、FACS caliber (BD Biosciences)を用いて解析を行った。VIA-PROBE (BD PharMingen) は死細胞除去の為に使用した。
単層培養に於けるmSGP細胞についてフローサイトメトリー検索を行った。前方散乱光及び、側方散乱光のパターンから、mSGP細胞はほぼ均一な細胞集団であると考えられた。 細胞はCD29、CD44、CD47、CD49c、CD49f、CD104、Sca-1、Netrinが陽性であった。Sca-1 の発現は特に強度であった。マウスSGP細胞の表面抗原検索の結果を図2に示す。
Claims (7)
- ヒト唾液腺由来の細胞混合物から、CD9、CD13、CD29(integrin β1)、CD44 (hyaluronate receptor)、CD49f(integrin α6)、CD90(Thy-1), CD104(integrin β4)、CD105(endogrin)、CD106(VCAM-1)、CD165、CD166(ALCAM)、CD147(neurothelin)、low affinity NGF-R p75NGFR 、β2-microglobulinの全ての発現を指標として、ヒト由来の膵臓内分泌細胞に分化可能な細胞を分離する方法。
- CD34、 CD38、CD45、CD133、CD11b/18、CD26、CD68、CD135、LIF-R、及びG-CSFRが発現が陰性であることをさらなる指標とする、請求項1に記載の方法。
- フローサイトメトリーにより細胞を分離する、請求項1又は2に記載の方法。
- CD9、CD13、CD29(integrin β1)、CD44 (hyaluronate receptor)、CD49f(integrin α6)、CD90(Thy-1), CD104(integrin β4)、CD105(endogrin)、CD106(VCAM-1)、CD165、CD166(ALCAM)、CD147(neurothelin)、low affinity NGF-R p75NGFR 、及びβ2-microglobulinに対する抗体を含む、請求項1から3の何れかに記載の方法を行うための試薬キット。
- マウス唾液腺由来の細胞混合物から、CD29、CD44、CD47、CD49c、CD49f、CD104、Sca-1及びNetrinの全ての発現を指標として、マウス由来の膵臓内分泌細胞に分化可能な細胞を分離する方法。
- フローサイトメトリーにより細胞を分離する、請求項5に記載の方法。
- CD29、CD44、CD47、CD49c、CD49f、CD104、Sca-1及びNetrinに対する抗体を含む、請求項5又は6に記載の方法を行うための試薬キット。
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