JP6464529B2 - Bone differentiation inducing method and ossification promoting / suppressing molecule screening method - Google Patents

Bone differentiation inducing method and ossification promoting / suppressing molecule screening method Download PDF

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Description

本発明は、骨芽細胞へ分化する細胞を用いた骨化を促進又は抑制する分子のスクリーニング方法に関し、特には、進行性骨化性線維異形成症に罹患した個体からの細胞を用いた骨化を促進又は抑制する分子のスクリーニング方法に関する。本発明はまた、そのような細胞の骨分化を誘導する方法に関する。 The present invention relates to a method for screening a molecule that promotes or suppresses ossification using cells that differentiate into osteoblasts, and in particular, bone using cells from an individual suffering from progressive ossifying fibrodysplasia. The present invention relates to a method for screening a molecule that promotes or suppresses crystallization. The invention also relates to a method for inducing bone differentiation of such cells.

骨は、骨芽細胞による骨形成と破骨細胞による骨吸収とが絶えず繰り返されている動的組織である。骨芽細胞と破骨細胞の機能バランスに異常が生じると、この動的平衡状態が破綻し様々な骨代謝異常疾患が引き起こされることが知られている。
また近年、骨や軟骨への損傷、歯科治療などで、骨再生能力を利用することが研究されている。骨形成は、未分化間葉系が凝集して軟骨芽細胞に分化し、骨を形作るための鋳型として軟骨が形成される内軟骨性骨形成と、間葉系細胞が凝集し、内部から骨芽細胞に分化する膜性骨形成があるが、いずれの場合も、骨芽細胞が骨形成を担当としているといわれている
Bone is a dynamic tissue in which bone formation by osteoblasts and bone resorption by osteoclasts are constantly repeated. It is known that when an abnormality occurs in the functional balance between osteoblasts and osteoclasts, this dynamic equilibrium state is broken and various bone metabolic disorders are caused.
In recent years, research has been conducted on the use of bone regeneration ability in bone and cartilage damage and dental treatment. In bone formation, undifferentiated mesenchymal system aggregates and differentiates into chondroblasts, endochondral bone formation in which cartilage is formed as a template for forming bone, and mesenchymal cells aggregate and bone from inside There is membranous bone formation that differentiates into blasts, but in both cases it is said that osteoblasts are responsible for bone formation

幹細胞から骨芽細胞への分化を誘導する転写因子として、Runx2(CBFA1,AML3)が、また分化促進に関わる転写因子としてosterixが知られている。また、これらの転写因子に対する制御因子として、骨形成タンパク質 (bone morphogenetic protein, BMP)などのTGFβファミリー増殖因子の関与が既に見出されている。BMPは骨を誘導するサイトカインで、そのシグナルはI型およびII型のセリン・スレオニンキナーゼ型受容体によって細胞内に伝達され、さらにI型受容体による転写調節因子Smadのリン酸化によって核内に伝達される。BMPシグナルの不足は短指症や軟骨形成不全症を引き起こし、一方、過剰なBMPシグナルは進行性骨化性維異形成症(Fibrodysplasia ossificans progressiva;FOP)などを引き起こすことが明らかとなってきた(非特許文献1)。 Runx2 (CBFA1, AML3) is known as a transcription factor for inducing differentiation from stem cells to osteoblasts, and osterix is known as a transcription factor for promoting differentiation. In addition, TGFβ family growth factors such as bone morphogenetic protein (BMP) have already been found as regulatory factors for these transcription factors. BMP is a bone-inducing cytokine, and its signal is transmitted into cells by type I and type II serine / threonine kinase receptors, and further into the nucleus by phosphorylation of the transcriptional regulator Smad by type I receptors. Is done. Lack of BMP signaling causes brachydactyly and achondroplasia, whereas excess BMP signals progressive ossificans line維異forming diseases; may cause such (Fibrodysplasia ossificans progressiva FOP) has become clear (Non-Patent Document 1).

FOPは、全身の軟部組織が骨化していく難治性疾患の1つで、10歳までに発症し40歳ぐらいまでに拘束性の呼吸障害によって死亡する治療方法が確立されていない疾患である(非特許文献1〜3)。BMP1型受容体である、ALK2キナーゼ遺伝子の点変異によって起こる過剰な活性亢進異常が原因であることが判明している(非特許文献3〜9)。最も一般的な突然変異はR206Hであり、ALK2のキナーゼ活性を変化させ、その結果、ALK2のキナーゼ活性が構成的に高まると考えられている。例えば、ALK2におけるG356Dのような幾つかのほかの突然変異がFOPの表現型変異で報告されており、それらもキナーゼ活性に影響を及ぼしてALK2の構成的な活性化を引き起こすことが報告されている(非特許文献10)。ALK2(G356D)のキナーゼ活性がALK2(R206H)よりも弱いことが示されており、臨床上の変化はALK2変異体における生物活性の差異に起因することが示唆されている(非特許文献11)。   FOP is one of the intractable diseases in which the soft tissues of the whole body become ossified, and it has not been established a treatment method that develops by 10 years old and dies by restrictive breathing disorder by about 40 years old ( Non-patent documents 1 to 3). It has been found that this is caused by an excessive hyperactivity abnormality caused by a point mutation of the ALK2 kinase gene, which is a BMP1 type receptor (Non-Patent Documents 3 to 9). The most common mutation is R206H, which is thought to alter ALK2 kinase activity, resulting in a constitutive increase in ALK2 kinase activity. For example, several other mutations such as G356D in ALK2 have been reported with FOP phenotypic mutations, which have also been reported to affect kinase activity and cause constitutive activation of ALK2. (Non-Patent Document 10). It has been shown that the kinase activity of ALK2 (G356D) is weaker than that of ALK2 (R206H), and it is suggested that clinical changes are caused by differences in biological activity in ALK2 mutants (Non-patent Document 11). .

このような背景のもと、BMPシグナル伝達を阻害することで骨分化を阻害する低分子化合物が探索され、ドルソモルフィン(dorsomorphin)とその誘導体であるLDN-193189が見いだされた。(非特許文献12、非特許文献13)。BMPI型受容体キナーゼの特異的阻害剤LDN-193189は、病態モデルマウスを用いた実験で、進行性骨化性線維異形成症の主要な症状である異所性骨形成と機能障害とを軽減することが知られている(非特許文献14)。   Under such circumstances, a low molecular weight compound that inhibits bone differentiation by inhibiting BMP signaling was sought, and dorsomorphin and its derivative LDN-193189 were found. (Non-patent document 12, Non-patent document 13). LDN-193189, a specific inhibitor of BMPI receptor kinase, reduces ectopic bone formation and dysfunction, which are the main symptoms of progressive ossification fibrodysplasia, in experiments using pathological model mice It is known to do (Non-Patent Document 14).

また従来、ヒト正常間葉系細胞を用いた骨芽細胞への分化システムについては、多くの研究がなされている。しかし、疾患由来の間葉系細胞を用いた研究はほとんど見当たらない。FOPについては、先行研究として、FOP患者の歯から間葉系細胞を単離し、その細胞をBMP2及びBMP4で刺激して骨芽細胞へ分化を誘導したとの報告が一つある(非特許文献4)。しかし、患者の歯から細胞を単離しなければならず、一般的な手法としては問題がある。   Conventionally, many studies have been conducted on osteoblast differentiation systems using human normal mesenchymal cells. However, there are few studies using disease-derived mesenchymal cells. Regarding FOP, as a previous study, there has been one report that mesenchymal cells were isolated from the teeth of FOP patients, and the cells were stimulated with BMP2 and BMP4 to induce differentiation into osteoblasts (Non-patent literature). 4). However, cells must be isolated from the patient's teeth, which is problematic as a general technique.

そこで、個体に由来するES細胞を用いて効率よく骨芽細胞へ分化させる方法が試みられているが未だに開発されていない。そのため、ES細胞を一旦、間葉系幹細胞に分化させ、次いで間葉系幹細胞を純化・増殖させた後に、骨芽細胞に分化させることによって効率のよい骨芽細胞への分化誘導法の確立が試みられている(非特許文献15、16)。   Thus, a method for efficiently differentiating into osteoblasts using ES cells derived from an individual has been tried, but has not yet been developed. Therefore, it is possible to establish an efficient differentiation induction method for osteoblasts by differentiating ES cells into mesenchymal stem cells, then purifying and proliferating mesenchymal stem cells, and then differentiating them into osteoblasts. Attempts have been made (Non-Patent Documents 15 and 16).

このような背景のもと、骨化を制御(抑制又は促進)する化合物を直接かつ簡易に検索できるツールが望まれていた。すなわち、インビトロでの、効率よく骨化の制御にかかわる化合物をスクリーニングする方法が望まれていた。   Under such circumstances, a tool that can directly and easily search for a compound that controls (suppresses or promotes) ossification has been desired. That is, a method for screening a compound involved in the efficient control of ossification in vitro has been desired.

F. S. Kaplan et al., Methods Enzymol 484, 357 (2010).F. S. Kaplan et al., Methods Enzymol 484, 357 (2010). E. M. Shore, F. S. Kaplan, Bone 43, 427 (2008).E. M. Shore, F. S. Kaplan, Bone 43, 427 (2008). T. Fukuda et al., J Biol Chem 284, 7149 (2009).T. Fukuda et al., J Biol Chem 284, 7149 (2009). P. C. Billings et al., J bone Miner Res 23, 305 (2008)P. C. Billings et al., J bone Miner Res 23, 305 (2008) J. L. Fiori, P. C. Billings, L. S. de la Pena, F. S. Kaplan, E. M. Shore, J Bone Miner Res 21, 902 (2006).J. L. Fiori, P. C. Billings, L. S. de la Pena, F. S. Kaplan, E. M. Shore, J Bone Miner Res 21, 902 (2006). F. S. Kaplan et al., Hum Mutat 30, 379 (2009).F. S. Kaplan et al., Hum Mutat 30, 379 (2009). A. B. Shafritz et al., N Engl J Med 335, 555 (1996).A. B. Shafritz et al., N Engl J Med 335, 555 (1996). Q. Shen et al., J Clin Invest 119, 3462 (2009).Q. Shen et al., J Clin Invest 119, 3462 (2009). E. M. Shore et al., Nat Genet 38, 525 (2006).E. M. Shore et al., Nat Genet 38, 525 (2006). H. Furuya et al., Am J Med Genet A 146A, 459 (2008).H. Furuya et al., Am J Med Genet A 146A, 459 (2008). T. Fukuda et al., Biochem Biophys Res Commun 377, 905 (2008).T. Fukuda et al., Biochem Biophys Res Commun 377, 905 (2008). Yu PB et al., Nat Chem Biol、4、33-41 (2008).Yu PB et al., Nat Chem Biol, 4, 33-41 (2008). Cuny et al、Bioorg Med Chem Lett、18、4388-4392 (2008).Cuny et al, Bioorg Med Chem Lett, 18, 4388-4392 (2008). Yu PB et al., Nat Med. Dec; 14(12): 1363-9 (2008).Yu PB et al., Nat Med. Dec; 14 (12): 1363-9 (2008). T. Barberi et al., PLOS Medicine, June 2005, Vol. 2, Issue 6, e161, 0554-0560.T. Barberi et al., PLOS Medicine, June 2005, Vol. 2, Issue 6, e161, 0554-0560. C. Xu et al., Stem Cells, 2004; 22:972-980.C. Xu et al., Stem Cells, 2004; 22: 972-980. M. Hamasaki et al., Stem Cells, 2012; 30:2439-2449.M. Hamasaki et al., Stem Cells, 2012; 30: 2439-2449.

本発明の目的は、インビトロ(細胞レベル)での、比較的簡易な、骨化の制御(促進又は抑制)にかかわる分子をスクリーニングする方法を提供することにある。本発明の目的はまた、このようなスクリーニング方法に用いることができる細胞及び分化誘導方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a relatively simple method for screening a molecule involved in the control (promotion or suppression) of ossification in vitro (cell level). Another object of the present invention is to provide a cell and a differentiation induction method that can be used in such a screening method.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、進行性骨化性線維異形成症の患者由来の線維芽細胞に初期化遺伝子である4因子(Oct4、Sox2、KLF4、及びc-Myc)を導入した細胞を、BMP−6の存在下で培養すると、FOPの臨床所見である骨化の促進をインビトロで容易に再現できることを見いだし、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that fibroblasts derived from patients with progressive ossifying fibrodysplasia have four factors (Oct4, Sox2, KLF4, and c) as reprogramming genes. When the cells into which -Myc) were introduced were cultured in the presence of BMP-6, it was found that the promotion of ossification, which is a clinical finding of FOP, can be easily reproduced in vitro, and the present invention was completed.

すなわち、本発明の態様は以下の通りである。
1.iPS細胞の作成のための初期化遺伝子を導入した進行性骨化性維異形成症に罹患した個体に由来する体細胞又はその細胞由来の継代された細胞を骨誘導因子BMP−6の存在下で培養することを含む体細胞又はそれに由来する細胞の骨芽細胞への分化誘導方法。
2.前記体細胞が皮膚維芽細胞である前記1に記載の方法。
3.前記細胞がヒト細胞である、前記2に記載の方法。
4.前記細胞が、以下の遺伝子:
1)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は
2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、
を有する、前記1〜3のいずれか一つに記載の方法。
5.前記初期化遺伝子が、少なくともOct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子を含む、前記1〜4いずれか一つに記載の方法。
6.前記初期化遺伝子がさらに、Myc遺伝子を含む、前記5に記載の方法。
7.前記細胞の培養を、BMP−6を10〜100ng/mlの濃度で含有する培地で行う、前記1〜5のいずれか一つに記載の方法。
That is, the aspects of the present invention are as follows.
1. somatic or cells derived from affected individuals initialization gene introduced progressive ossificans line維異forming diseases for creating iPS cells passaged cells of bone morphogenetic protein BMP-6 A method for inducing differentiation of somatic cells or cells derived therefrom into osteoblasts, comprising culturing in the presence.
2. The method according to the 1, wherein the somatic cell is a skin line fibroblasts.
3. 3. The method according to 2 above, wherein the cell is a human cell.
4). The cell has the following gene:
1) a gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and / or 2) the 356th glycine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is aspartic acid A gene encoding an amino acid sequence mutated into
The method according to any one of 1 to 3 above, comprising:
5. 5. The method according to any one of 1 to 4, wherein the reprogramming gene includes at least an Oct3 / 4 gene, a Klf4 gene, and a Sox2 gene.
6). 6. The method according to 5 above, wherein the reprogramming gene further comprises a Myc gene.
7). The method according to any one of 1 to 5, wherein the cell culture is performed in a medium containing BMP-6 at a concentration of 10 to 100 ng / ml.

8.以下の工程:
a)進行性骨化性維異形成症に罹患した個体に由来する体細胞にiPS細胞の作成ための初期遺伝子が導入された細胞又はその細胞由来の継代された細胞を、骨誘導因子BMP−6及び被験物質の存在下で培養する;及び
b)前記細胞の骨化を評価することにより、骨化を抑制する又は骨化を促進する被験物質を選別する:
ことを含む骨化制御(骨化促進又は骨化抑制)分子のスクリーニング方法。
9.前記体細胞が皮膚維芽細胞である前記8に記載の方法。
10.前記細胞がヒト細胞である、前記9に記載の方法。
11.前記細胞が、以下の遺伝子:
1)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は
2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、
を有する、前記8〜10のいずれか一つに記載の方法。
12.前記初期化遺伝子が、少なくともOct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子、を含む、前記8〜11のいずれか一つに記載の方法。
13.前記初期化遺伝子がさらに、Myc遺伝子を含む、前記12に記載の方法。
14.前記細胞の培養を、BMP−6を10〜100ng/mlの濃度で含有する培地で行う、前記8〜13のいずれか一つに記載の方法。
8). The following steps:
a) the early gene for creation of iPS cells into somatic cells from an individual suffering from progressive ossificans line維異forming diseases were passaged in cells or cell-derived cells transduced osteoinductive factor Culturing in the presence of BMP-6 and the test substance; and b) selecting test substances that inhibit or promote ossification by evaluating ossification of the cells:
Screening method for ossification control (promoting or suppressing ossification) molecules.
9. The method according to the 8 the somatic cell is a skin line fibroblasts.
10. 10. The method according to 9 above, wherein the cell is a human cell.
11. The cell has the following gene:
1) a gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and / or 2) the 356th glycine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is aspartic acid A gene encoding an amino acid sequence mutated into
The method according to any one of 8 to 10 above, comprising:
12 The method according to any one of 8 to 11, wherein the reprogramming gene includes at least an Oct3 / 4 gene, a Klf4 gene, and a Sox2 gene.
13. 13. The method according to 12 above, wherein the reprogramming gene further comprises a Myc gene.
14 The method according to any one of 8 to 13, wherein the cells are cultured in a medium containing BMP-6 at a concentration of 10 to 100 ng / ml.

15.以下の遺伝子:
1)iPS細胞の作成のための初期化遺伝子であるOct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子、並びに
2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子を含むALK2変異遺伝子、
を導入した哺乳動物由来の細胞(体細胞(好ましくは皮膚維芽細胞)又はiPS細胞)を、骨誘導因子BMP−6の存在下で培養することを含む、該細胞の骨芽細胞への分化誘導方法。
16.前記哺乳動物由来の細胞が、初期化遺伝子としてさらにMyc遺伝子が導入された、前記15に記載の分化誘導方法。
17.前記哺乳動物由来の細胞が、ヒト細胞である前記15又は16に記載の方法。
18.前記細胞の培養を、BMP−6を10〜100ng/mlの濃度で含有する培地で行う、前記15〜17のいずれか一つに記載の方法。
19.以下の遺伝子:
1)iPS細胞の作成のための初期化遺伝子であるOct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子並びに
2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子含むALK2変異遺伝子、
を導入した哺乳動物由来の細胞(体細胞(好ましくは皮膚維芽細胞)又はiPS細胞)であって、
骨誘導因子BMP−6の存在下(好ましくは10〜100ng/ml、より好ましくは約50ng/mlの濃度で)で培養することにより骨芽細胞へと分化する細胞。
20.前記哺乳動物由来の細胞が、初期化遺伝子としてさらにMyc遺伝子が導入された、前記19に記載の細胞。
21.前記細胞がヒト細胞である前記19又は20に記載の細胞。
15. The following genes:
1) Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, and Sox2 gene, which are reprogramming genes for generating iPS cells, and
2) A gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and / or the 356th glycine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is mutated to aspartic acid An ALK2 mutant gene comprising a gene encoding the determined amino acid sequence,
From the introduced mammalian cells (somatic cells (preferably skinline fibroblasts) or iPS cells), which comprises culturing in the presence of osteoinductive factors BMP-6, of the cells into osteoblasts Differentiation induction method.
16. 16. The differentiation induction method according to 15, wherein the cell derived from the mammal is further introduced with a Myc gene as an initialization gene.
17. 17. The method according to 15 or 16 above, wherein the mammal-derived cell is a human cell.
18. The method according to any one of 15 to 17, wherein the cells are cultured in a medium containing BMP-6 at a concentration of 10 to 100 ng / ml.
19. The following genes:
1) Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, and Sox2 gene, which are reprogramming genes for generation of iPS cells, and
2) A gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and / or the 356th glycine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is mutated to aspartic acid An ALK2 mutant gene comprising a gene encoding the determined amino acid sequence,
A the introduced cells from mammals (somatic cells (preferably skinline fibroblasts) or iPS cells),
Cells that differentiate into osteoblasts by culturing in the presence of osteoinductive factor BMP-6 (preferably at a concentration of 10-100 ng / ml, more preferably about 50 ng / ml).
20. 20. The cell according to 19, wherein the cell derived from the mammal is further introduced with a Myc gene as an reprogramming gene.
21. 21. The cell according to the above 19 or 20, wherein the cell is a human cell.

22.以下の工程:
a)前記19〜21のいずれか一つに記載の細胞を、骨誘導因子BMP−6及び被験物質の存在下で培養する;及び
b)前記細胞の骨化を評価することにより、骨化を抑制する又は骨化を促進する被験物質を選別する:
ことを含む骨化制御(骨化促進又は骨化抑制)物質のスクリーニング方法。
23.前記培養を、BMP−6を10〜100ng/mlの濃度で含有する培地で行う、前記22に記載のスクリーニング方法。
24.骨化制御(骨化促進又は骨化抑制)物質をスクリーニングするためのキットであって、前記19〜21のいずれかに記載の細胞、骨誘導因子BMP−6、及び該細胞を培養するための培地を含むキット。
22. The following steps:
a) culturing the cell according to any one of 19 to 21 in the presence of an osteoinductive factor BMP-6 and a test substance; and b) evaluating ossification of the cell by evaluating ossification. Screen for test substances that suppress or promote ossification:
Screening method for ossification control (promoting or suppressing ossification) substance.
23. 23. The screening method according to 22 above, wherein the culture is performed in a medium containing BMP-6 at a concentration of 10 to 100 ng / ml.
24. A kit for screening a substance for controlling ossification (promoting or inhibiting ossification), the cell according to any one of the above 19 to 21, the bone inducing factor BMP-6, and a culture for culturing the cell A kit containing a medium.

本発明によれば、比較的簡易なインビトロ(細胞レベル)でのスクリーニング系で、骨化の制御(促進又は抑制)にかかわる分子をスクリーニングすることができる。また本発明によれば、骨疾患に関する薬剤候補を簡便かつ効率的に取得できる薬剤スクリーニング系として利用可能なスクリーニング方法が提供される。   According to the present invention, molecules involved in the control (promotion or suppression) of ossification can be screened with a relatively simple in vitro (cell level) screening system. The present invention also provides a screening method that can be used as a drug screening system that can easily and efficiently obtain drug candidates related to bone diseases.

健常人皮膚維芽細胞からのiPS細胞形成(及び細胞のリプログラミング)に対するBMP−4及びBMP−7の作用を、ALK2キナーゼ阻害剤であるLDN193189の存在及び非存在下で検討した結果である。(A)は、実験計画を示す。左下の写真は、顕微鏡での細胞の状態を観察した結果である(図1B)。右下の写真は、典型的(typical)な及び異常(atypical)なiPS細胞コロニーの数及び比率を示した結果である(図1C)。The effect of BMP-4 and BMP-7 for iPS cell formation (and cellular reprogramming) from healthy individuals skin line fibroblasts, is the result of examination in the presence and absence of LDN193189 a ALK2 kinase inhibitor . (A) shows the experimental design. The lower left photograph is the result of observing the state of cells with a microscope (FIG. 1B). The lower right photo shows the number and ratio of typical and atypical iPS cell colonies (FIG. 1C). 健常人皮膚維芽細胞からのiPS細胞形成(及び細胞のリプログラミング)に対するBMP−6の作用を検討した結果である。上段は、実験計画を示す。It is a result of studying the effect of BMP-6 for iPS cell formation (and cellular reprogramming) from healthy individuals skin line fibroblasts. The top row shows the experimental design. 健康人とFOP患者(F206H変異患者及びG356D変異患者)由来の皮膚線維芽細胞にBMP−6を添加し骨芽細胞誘導について検定した結果である。左側の写真が一週間後、右側の写真が二週間後の状態である。It is the result of having added BMP-6 to the skin fibroblast derived from a healthy person and a FOP patient (F206H mutation patient and G356D mutation patient), and having tested about the osteoblast induction. The photo on the left is one week later, and the photo on the right is two weeks later. BMP−6存在及び非存在下における、FOP患者由来の皮膚線維芽細胞の骨芽細胞誘導に対するALK2キナーゼ阻害剤であるLDN193189とDorsomorphinの作用について検定した結果である。培養2週間後に顕微鏡で観察した結果である。It is the result of having tested about the effect | action of LDN193189 and Dorsomorphin which are ALK2 kinase inhibitors with respect to the osteoblast induction of the skin fibroblast derived from a FOP patient in presence and absence of BMP-6. It is the result observed with the microscope after 2 weeks of culture. BMP−6存在及び非存在下における、FOP患者(F206H変異患者及びG356D変異患者)由来の皮膚線維芽細胞の骨芽細胞誘導に対するALK2キナーゼ阻害剤であるLDN193189とDorsomorphinの作用について検定した結果である。培養2週間後に、骨芽細胞をALP染色にて検出した結果である。It is the result of having tested about the effect of LDN193189 and Dorsomorphin which are ALK2 kinase inhibitors with respect to the osteoblast induction of the skin fibroblast derived from a FOP patient (F206H mutation patient and G356D mutation patient) in the presence or absence of BMP-6. . It is the result of detecting osteoblasts by ALP staining after 2 weeks of culture. 健常人とFOP患者由来の皮膚維芽細胞に対する各BMP(BMP−4,6及び7)処理によりALP活性の影響を測定した結果である。対照は、健常人の皮膚維芽細胞におけるBMP非添加でのAPL活性である。なお、ALP活性測定のポジティブコントロールとして、健常人のiPS細胞を用いた。A healthy person and the BMP (BMP-4, 6 and 7) for FOP from patients skin lines fibroblasts and measuring the effect of ALP activity by the processing. Control is the APL activity in BMP non addition in healthy human skin line fibroblasts. As a positive control for measuring ALP activity, iPS cells of a healthy person were used.

本発明は、進行性骨化性維異形成症に罹患した個体に由来する皮膚維芽細胞にiPS細胞の作成ための初期遺伝子が導入された細胞(又はその細胞由来の継代された細胞)を、骨誘導因子BMP−6及び被験物質の存在下で培養し、前記細胞の骨化を評価することにより、骨化を抑制する又は骨化を促進する被験物質を選別することを含む骨化制御(骨化促進又は骨化抑制)物質のスクリーニング方法に関する。 The present invention, early genes for creation of iPS cells were passaged in transfected cells (or cells derived from the skin line fibroblasts from an individual suffering from progressive ossificans line維異formed Diseases Cell) is cultured in the presence of osteoinductive factor BMP-6 and a test substance, and ossification of the cell is evaluated, thereby selecting a test substance that suppresses or promotes ossification. The present invention relates to a method for screening a substance for controlling ossification (promoting or suppressing ossification).

本明細書において、「分化」とは、ある細胞が特殊化した細胞になることをいう。また、本明細書において、「骨化」又は「骨分化」とは、細胞が骨の特徴を有する特殊化した細胞、例えば骨芽細胞になることをいう。骨芽細胞は、例えば、アルカリフォスファターゼ(ALP)染色にて検出できる。   In this specification, “differentiation” means that a certain cell becomes a specialized cell. In the present specification, “ossification” or “bone differentiation” means that the cells become specialized cells having the characteristics of bone, for example, osteoblasts. Osteoblasts can be detected by, for example, alkaline phosphatase (ALP) staining.

本発明の一態様において用いる進行性骨化性維異形成症(FOP)の患者の皮膚線維芽細胞から、iPS細胞樹立が困難なことを本発明者らは以前に見いだし報告している(非特許文献17)。ここで、iPS細胞樹立が困難とは、患者に由来する細胞(体細胞)に後述の初期化遺伝子を導入し、従来の手法により人工多能性幹細胞(iPS細胞)への誘導を行っても、iPS細胞の製造が不可能であるか、或いは極めて低い効率でしか人工多能性幹細胞が出現しないことを意味する。より具体的には、該疾患の患者に由来する細胞に初期化遺伝子を導入し、各種iPS培地において培養することにより人工多能性幹細胞の誘導を行っても、培地上にiPS細胞コロニーが全く出現しないか、或いは、健常な固体に由来する細胞からiPS細胞の誘導を行った場合と比較して培地上におけるiPS細胞コロニーの形成頻度が極めて低いことを意味する。さらにより具体的には、該疾患の患者に由来する細胞に初期化遺伝子(特に、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、Sox2遺伝子、及びc-Myc遺伝子)を導入し、100mmシャーレ当たり1〜2×105個の細胞を播種してiPS細胞の誘導を行った場合に、健常な固体に由来する細胞からiPS細胞の誘導を行った場合と比較して形成されるコロニー数がより少なく、かつ形成されるiPS細胞のコロニーの数が、例えば、50以下であることを意味する。 Skin fibroblasts of patients with advanced ossificans line維異forming disease (FOP) used in one embodiment of the present invention, the present inventors that iPS cell establishment is difficult report found previously ( Non-patent document 17). Here, iPS cell establishment is difficult even if a reprogramming gene described later is introduced into a patient-derived cell (somatic cell) and induced into an induced pluripotent stem cell (iPS cell) by a conventional technique. This means that iPS cells cannot be produced, or induced pluripotent stem cells appear only with extremely low efficiency. More specifically, even if induced pluripotent stem cells are induced by introducing reprogramming genes into cells derived from patients with the disease and culturing in various iPS media, iPS cell colonies are completely absent on the media. It does not appear, or it means that the formation frequency of iPS cell colonies on the medium is very low compared to the case where iPS cells are induced from cells derived from healthy solids. More specifically, reprogramming genes (in particular, Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, Sox2 gene, and c-Myc gene) are introduced into cells derived from the patient with the disease, and 1-2 × per 100 mm dish. When iPS cells are induced by seeding 10 5 cells, the number of colonies formed is smaller than that when iPS cells are induced from cells derived from healthy solids. This means that the number of iPS cell colonies to be performed is, for example, 50 or less.

FOPの責任遺伝子は、ALK2遺伝子(ACVR1)であることが知られている。ヒトALK2遺伝子のmRNAの塩基配列(Homo sapiens activin A receptor, type I (ACVR1), transcript variant 1, mRNA)はNCBIアクセション番号:NM_001105として公開されている。そのCDS領域の塩基配列を配列番号1に示し、アミノ酸配列を配列番号2に示す。健常者とFOP患者のALK2遺伝子を比較すると、そのCDS領域の塩基配列において第617番目の塩基がグアニン(G)であるのに対し、FOP患者ではその塩基がアデニン(A)に変異していることが知られており、この塩基の変異により、ALK2遺伝子がコードするタンパク質のアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異(R206H)する。さらに、FOP患者におけるALK2遺伝子の変異の希な事例として、CDS領域の塩基配列において第1067番目の塩基がグアニン(G)からアデニン(A)へと変異し、アミノ酸配列において第356番目のグリシンからアスパラギンへと変異(G356D)するケースが知られている。ALK2キナーゼは、骨組織を誘導する成長因子として知られるBMP(Bone morphogenetic protein)の1回膜貫通型受容体として機能し、細胞外領域でBMPと結合すると活性化して細胞内に骨形成シグナルを伝達する。健常者では、ALK2キナーゼはBMPが結合していない状態では不活性化された「オフ」の状態であるが、FOP患者では、ALK2キナーゼはBMPが結合していない場合でも活性化された「オン」の状態であることが明らかとされており、FOPでは常にALK2キナーゼが活性化状態にあるため、骨形成を促進するシグナルが伝達されて異所性骨形成が進行するものと考えられている。   It is known that the responsible gene of FOP is the ALK2 gene (ACVR1). The nucleotide sequence of human ALK2 gene mRNA (Homo sapiens activin A receptor, type I (ACVR1), transcript variant 1, mRNA) is published as NCBI accession number: NM_001105. The base sequence of the CDS region is shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 2. When comparing the ALK2 gene of healthy subjects and FOP patients, the 617th base in the nucleotide sequence of the CDS region is guanine (G), whereas in FOP patients, the base is mutated to adenine (A). It is known that this base mutation causes the 206th arginine to be mutated to histidine (R206H) in the amino acid sequence of the protein encoded by the ALK2 gene. Furthermore, as a rare example of mutation of the ALK2 gene in FOP patients, the 1067th base in the nucleotide sequence of the CDS region was mutated from guanine (G) to adenine (A), and the amino acid sequence from the 356th glycine. A case of mutating to asparagine (G356D) is known. ALK2 kinase functions as a single transmembrane receptor of BMP (Bone morphogenetic protein) known as a growth factor that induces bone tissue. When activated by binding to BMP in the extracellular region, ALK2 kinase activates and generates a bone formation signal in the cell. introduce. In healthy individuals, ALK2 kinase is inactivated “off” in the absence of BMP binding, whereas in FOP patients ALK2 kinase is activated “on” even in the absence of BMP binding. In FOP, since ALK2 kinase is always in an activated state, it is thought that ectopic bone formation proceeds by transmitting a signal that promotes bone formation. .

本発明において、「個体」は、哺乳動物を意味し、好ましくはヒトである。また、本発明において体細胞とは、生体を構成する細胞の内生殖細胞以外の全ての細胞を包含し、分化した体細胞でもよいし、未分化の幹細胞でもよい。加えて、本発明において「由来する」とは、個体から採取した細胞をそのまま本発明の方法に用いて初期化遺伝子を導入してもよいし、採取した細胞を培養して樹立した培養細胞株を本発明の方法に用いて初期化遺伝子を導入してもよいことを意味する。また、細胞を凍結保存する場合は、初期化遺伝子の導入前に凍結保存を行ってもよく、また初期化遺伝子を導入した後に凍結保存してもよい。本発明における細胞の具体例としては、例えば、疾患に罹患した個体から採取した皮膚を培養することにより得られた皮膚線維芽細胞が挙げられる。さらに、本発明における細胞として、上記したR206H及び/又はG356Dの突然変異を有するALK2キナーゼをコードする遺伝子を含む細胞を用いることができる。具体的には、配列番号2に示されるアミノ酸配列においてR206H及び/又はG356Dの突然変異を有するALK2キナーゼをコードする遺伝子を含むヒトの細胞を用いることができる。これら突然変異を有するALK2キナーゼをコードする遺伝子は、常法により、任意の細胞に導入することができ、そのような細胞も同様に用いることができる。これらの細胞に、初期化遺伝子を導入することにより本発明の方法に用いることができる。   In the present invention, “individual” means a mammal, preferably a human. In the present invention, the somatic cell includes all cells other than the inner germ cells of the cells constituting the living body, and may be a differentiated somatic cell or an undifferentiated stem cell. In addition, in the present invention, “derived from” means that a cell collected from an individual may be used as it is in the method of the present invention to introduce the reprogramming gene, or a cultured cell line established by culturing the collected cell Means that an reprogramming gene may be introduced into the method of the present invention. When the cells are cryopreserved, they may be cryopreserved before introducing the reprogramming gene, or may be cryopreserved after introducing the reprogramming gene. Specific examples of the cells in the present invention include dermal fibroblasts obtained by culturing skin collected from an individual suffering from a disease. Furthermore, as a cell in the present invention, a cell containing a gene encoding ALK2 kinase having the mutation of R206H and / or G356D described above can be used. Specifically, a human cell containing a gene encoding ALK2 kinase having a mutation of R206H and / or G356D in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 can be used. A gene encoding ALK2 kinase having these mutations can be introduced into any cell by a conventional method, and such a cell can be used in the same manner. By introducing the reprogramming gene into these cells, it can be used in the method of the present invention.

本発明において、「初期化遺伝子が導入された細胞又はその細胞由来の継代された細胞」とは、上記した、初期化遺伝子が導入された細胞をそのまま本発明の、例えばスクリーニング方法に用いても良いし、初期化遺伝子を導入したのち、細胞を培養して継代した培養細胞(又は培養細胞株)を、本発明の本発明の方法に用いてもよい。或いは、初期化遺伝子を導入した細胞又はそれを培養した細胞を凍結保存し、後日、細胞を解凍して必要により培養し本発明の方法に用いても良い。かかる場合には、初期化遺伝子を導入した細胞を後述するようなiPS細胞を生成できる条件で培養してiPS細胞を作成したのち、生成されたiPS細胞を本発明の方法に用いることもできる。   In the present invention, the “cell into which the reprogramming gene has been introduced or the cell from which the cell has been passaged” refers to the above-described cell into which the reprogramming gene has been introduced as it is for the screening method of the present invention. Alternatively, a cultured cell (or a cultured cell line) obtained by introducing a reprogramming gene and then culturing cells and subcultured may be used in the method of the present invention. Alternatively, a cell into which the reprogramming gene has been introduced or a cell in which the reprogramming gene has been introduced may be cryopreserved, and the cells may be thawed and cultured if necessary and used in the method of the present invention. In such a case, the iPS cell can be used in the method of the present invention after culturing the cell into which the reprogramming gene has been introduced under conditions capable of generating an iPS cell as described later, and then producing the iPS cell.

本発明の方法では、まず、少なくとも1種類以上の初期化遺伝子を細胞に導入する。初期化遺伝子とは、体細胞を初期化してiPS細胞とする作用を有する初期化因子をコードする遺伝子である。初期化遺伝子の組み合わせの具体例としては、以下の組み合わせをあげることができるが、これらに限定されるものではない。
(i)Oct遺伝子、Klf遺伝子、Sox遺伝子、Myc遺伝子
(ii)Oct遺伝子、Sox遺伝子、NANOG遺伝子、LIN28遺伝子
(iii)Oct遺伝子、Klf遺伝子、Sox遺伝子、Myc遺伝子、hTERT遺伝子、SV40 large T遺伝子
(iv)Oct遺伝子、Klf遺伝子、Sox遺伝子
In the method of the present invention, first, at least one reprogramming gene is introduced into a cell. The reprogramming gene is a gene encoding a reprogramming factor that has the action of reprogramming somatic cells to become iPS cells. Specific examples of the combination of reprogramming genes include the following combinations, but are not limited thereto.
(I) Oct gene, Klf gene, Sox gene, Myc gene (ii) Oct gene, Sox gene, NANOG gene, LIN28 gene (iii) Oct gene, Klf gene, Sox gene, Myc gene, hTERT gene, SV40 large T gene (Iv) Oct gene, Klf gene, Sox gene

Oct遺伝子、Klf遺伝子、Sox遺伝子及びMyc遺伝子にはそれぞれ、複数のファミリー遺伝子が含まれている。それぞれのファミリー遺伝子の具体例としては、国際公開WO2007/069666号公報の明細書の第11頁から第13頁に記載されているものを用いることができる。具体的には、以下の通りである。   Each of the Oct gene, Klf gene, Sox gene and Myc gene includes a plurality of family genes. As specific examples of each family gene, those described in pages 11 to 13 of the specification of International Publication No. WO2007 / 069666 can be used. Specifically, it is as follows.

Oct遺伝子に属する遺伝子の具体例としては、Oct3/4(NM_002701)、Oct1A(NM_002697)、及びOct6(NM_002699)などを挙げることができる(括弧内は、ヒト遺伝子のNCBI accession 番号を示す)。好ましくはOct3/4である。Oct3/4はPOUファミリーに属する転写因子であり、未分化マーカーとして知られており、また多能性維持に関与しているとの報告もある。   Specific examples of genes belonging to the Oct gene include Oct3 / 4 (NM_002701), Oct1A (NM_002697), and Oct6 (NM_002699) (in parentheses indicate NCBI accession numbers of human genes). Oct3 / 4 is preferable. Oct3 / 4 is a transcription factor belonging to the POU family, is known as an undifferentiated marker, and has been reported to be involved in maintaining pluripotency.

Klf遺伝子に属する遺伝子の具体例としては、Klf1(NM_006563)、Klf2(NM_016270)、Klf4(NM_004235)、及びKlf5(NM_001730)などを挙げることができる(括弧内は、ヒト遺伝子のNCBI accession 番号を示す)。好ましくはKlf4である。Klf4(Kruppel like factor-4)は腫瘍抑制因子として報告されている。   Specific examples of genes belonging to the Klf gene include Klf1 (NM_006563), Klf2 (NM_016270), Klf4 (NM_004235), and Klf5 (NM_001730) (in parentheses indicate NCBI accession numbers of human genes) ). Klf4 is preferred. Klf4 (Kruppel like factor-4) has been reported as a tumor suppressor.

Sox遺伝子に属する遺伝子の具体例としては、例えば、Sox1(NM_005986)、Sox2(NM_003106)、Sox3(NM_005634)、Sox7(NM_031439)、Sox15(NM_006942)、Sox17(NM_0022454)、及びSox18(NM_018419)を挙げることができる(括弧内は、ヒト遺伝子のNCBI accession 番号を示す)。好ましくはSox2である。Sox2は初期発生過程で発現し、転写因子をコードする遺伝子である。   Specific examples of genes belonging to the Sox gene include, for example, Sox1 (NM_005986), Sox2 (NM_003106), Sox3 (NM_005634), Sox7 (NM_031439), Sox15 (NM_006942), Sox17 (NM_0022454), and Sox18 (NM_018419). (In parentheses indicate the NCBI accession number of the human gene). Preferably it is Sox2. Sox2 is a gene that is expressed during early development and encodes a transcription factor.

Myc遺伝子に属する遺伝子の具体例としては、c-Myc(NM_002467)、N-Myc(NM_005378)、及びL-Myc(NM_005376)などを挙げることができる(括弧内は、ヒト遺伝子のNCBI accession 番号を示す)。好ましくは、c-Myc である。c-Mycは細胞の分化及び増殖に関与する転写制御因子であり、多能性維持に関与しているとの報告がある。   Specific examples of genes belonging to the Myc gene include c-Myc (NM_002467), N-Myc (NM_005378), and L-Myc (NM_005376) (in parentheses are the NCBI accession numbers of human genes). Show). Preferably, it is c-Myc. c-Myc is a transcriptional regulator involved in cell differentiation and proliferation, and has been reported to be involved in maintaining pluripotency.

上記した遺伝子は、ヒトを含む哺乳類動物において共通して存在する遺伝子であり、本発明において任意の哺乳類動物由来(例えばヒト、マウス、ラット、サルなどの哺乳類動物由来)の遺伝子を用いることができる。また、野生型の遺伝子に対して、数個(例えば1〜30個、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10個、さらに好ましくは1〜5個、特に好ましくは1から3個)の塩基が置換、挿入及び/又は欠失した変異遺伝子であって、野生型の遺伝子と同様の機能を有する遺伝子を使用することもできる。   The genes described above are genes that exist in common in mammals including humans, and genes derived from any mammal (eg, derived from mammals such as humans, mice, rats, monkeys) can be used in the present invention. . In addition, several (for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3) of wild type genes. It is also possible to use a mutated gene having a base substitution, insertion and / or deletion and having a function similar to that of a wild-type gene.

本発明では特に好ましくは、初期化遺伝子として、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子の組み合わせを、さらに好ましくは、それら3つとc-Myc遺伝子の組合せを用いることができる。   In the present invention, it is particularly preferable to use a combination of the Oct3 / 4 gene, the Klf4 gene, and the Sox2 gene as the reprogramming gene, and more preferably a combination of these three and the c-Myc gene.

初期化遺伝子を細胞に導入する方法は、導入された初期化遺伝子が発現して細胞の初期化を達成できる限り特に限定されない。例えば、少なくとも1種類以上の初期化遺伝子を含む発現ベクターを用いて該初期化遺伝子を細胞に導入することができる。ベクターを用いて2種類以上の初期化遺伝子を細胞に導入する場合には、一つの発現ベクターに2種類以上の初期化遺伝子を組み込んで、該発現ベクターを細胞に導入してもよいし、1種類の初期化遺伝子を組み込んだ発現ベクターを2種類以上用意して、それらを細胞に導入してもよい。
発現ベクターの種類は特に限定されず、ウイルスベクターでもプラスミドベクターでもよいが、好ましくはウイルスベクターである。本発明で使用できるウイルスベクターとしては、レトロウィルスベクター(レンチウィルスベクターを含む)、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、センダイウイルスベクターなどを挙げることができる。上記の中でも好ましくはセンダイウイルスベクターである。
The method for introducing the reprogramming gene into the cell is not particularly limited as long as the introduced reprogramming gene is expressed to achieve cell reprogramming. For example, the reprogramming gene can be introduced into a cell using an expression vector containing at least one or more reprogramming genes. When two or more kinds of reprogramming genes are introduced into a cell using a vector, the expression vector may be introduced into a cell by incorporating two or more kinds of reprogramming genes into one expression vector. Two or more types of expression vectors into which various types of reprogramming genes are incorporated may be prepared and introduced into cells.
The type of expression vector is not particularly limited, and may be a viral vector or a plasmid vector, but a viral vector is preferred. Examples of virus vectors that can be used in the present invention include retrovirus vectors (including lentivirus vectors), adenovirus vectors, adeno-associated virus vectors, Sendai virus vectors, and the like. Of these, Sendai virus vectors are preferred.

本発明の方法では、初期化遺伝子が導入された細胞をBMP−6と共に被験物質の存在下で培養するが、この工程では、骨芽細胞の誘導又は維持に用いられ得る任意の培地にBMP−6及び被験物質を添加して当該細胞を培養すればよい。具体的には、ES細胞や人工多能性幹細胞の未分化性及び多能性を維持可能な培地は当業界で公知であり、適当な培地を組み合わせて用いることができる。即ち、本発明の方法において初期化遺伝子が導入された細胞をBMP−6と共に被験物質の存在下で培養するために用いられ得る培地としては、ES培地、ES培地に10ng/ml FGF-2を添加後にマウス胚性線維芽細胞を24時間培養した上清であるMEF馴化ES培地(以下MEF馴化ES培地)、所定量のKnockOut Serum Replacement(KSR)(インビトロジェン社)及び/又はbFGFを添加したDMEM培地などをあげることができる。本発明において初期化遺伝子が導入された細胞を培養するための培地には、各種の成長因子、サイトカイン、ホルモンなど(例えば、FGF-2、TGFb-1、アクチビンA、ノギン(Nanoggin)、BDNF、NGF、NT-1、NT-2、NT-3等のヒトES細胞の増殖・維持に関与する成分)を添加してもよい。   In the method of the present invention, cells into which the reprogramming gene has been introduced are cultured together with BMP-6 in the presence of a test substance. In this step, BMP- is added to any medium that can be used for inducing or maintaining osteoblasts. 6 and the test substance may be added to culture the cells. Specifically, media capable of maintaining the undifferentiation and pluripotency of ES cells and induced pluripotent stem cells are known in the art, and can be used in combination with appropriate media. That is, as a medium that can be used for culturing cells into which an reprogramming gene has been introduced in the method of the present invention in the presence of a test substance together with BMP-6, ES medium, and 10 ng / ml FGF-2 in ES medium are used. DMEM supplemented with MEF-conditioned ES medium (hereinafter MEF-conditioned ES medium), a predetermined amount of KnockOut Serum Replacement (KSR) (Invitrogen) and / or bFGF, which is a supernatant obtained by culturing mouse embryonic fibroblasts for 24 hours after the addition A medium etc. can be raised. In the present invention, the medium for culturing the cells into which the reprogramming gene has been introduced includes various growth factors, cytokines, hormones and the like (eg, FGF-2, TGFb-1, activin A, Nanoggin, BDNF, Ingredients involved in the growth and maintenance of human ES cells such as NGF, NT-1, NT-2 and NT-3 may be added.

本発明の方法において用いるBMP−6は、天然に存在するBMP−6タンパク質(BMP−6タンパク質及び天然に提供される改変体を含む)、及び本発明の目的である細胞の骨分化誘導の作用を有する限り改変されたBMP−6タンパク質を含む。改変BMP−6タンパク質とは、ポリペプチド中のアミノ酸の一部が置換されたものだけでなく、欠失又は付加されたものも含み、また、ペプチドの一部の残基が改変されたものも含む。更には、一部のペプチド配列からなるポリペプチド、及びキメラ型のタンパク質も含む。BMP−6のDNA配列およびタンパク質配列ならびにそれを生成するための方法は、特開2004−073208号公報及び米国特許第5,187,076号に記載されており、これらの開示は、本明細書中に参考として引用され、本明細書の一部である。   BMP-6 used in the method of the present invention is a naturally occurring BMP-6 protein (including BMP-6 protein and a naturally-provided variant), and an effect of inducing bone differentiation of cells which is the object of the present invention. As long as it has a modified BMP-6 protein. The modified BMP-6 protein includes not only those in which a part of amino acids in the polypeptide is replaced, but also those in which deletion or addition is made, and those in which some residues of the peptide are modified. Including. Furthermore, a polypeptide consisting of a part of the peptide sequence and a chimeric protein are also included. BMP-6 DNA and protein sequences and methods for producing them are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-073208 and US Pat. No. 5,187,076. Which is incorporated herein by reference and is part of this specification.

本発明の方法において培地に添加するBMP−6の濃度は、本発明の目的である細胞の骨分化誘導を引き起こす濃度であればいずれの濃度でも良いが、10〜100ng/ml、好ましくは約50ng/mlの濃度で用いることができる。   The concentration of BMP-6 added to the culture medium in the method of the present invention may be any concentration as long as it induces bone differentiation induction of cells, which is the object of the present invention, but is 10 to 100 ng / ml, preferably about 50 ng. Can be used at a concentration of / ml.

本発明において初期化遺伝子が導入された細胞をBMP−6と共に被験物質の存在下で培養する際には、適切な支持細胞を用いてもよい。本発明で用いられる支持細胞としては、一般に多能性幹細胞を誘導及び維持できる細胞であれば、特に限定されるものではない。支持細胞の具体例としては、MEF細胞などが挙げられる。また、支持細胞は、マイトマイシンC処理又は放射線照射により細胞増殖を失わせたものを用いることができる。MEF細胞(ICRマウスより)は、ATCCにカタログ番号ATCC#SCRC−1046として登録されている。また、MEF細胞は、文献(Nagy A, et al. Manipulating The Mouse Embryo: A Laboratory Manual. Third Edition Cold Spring Harbor Press; 2003)の記載に従って入手可能である。   In the present invention, when the cells into which the reprogramming gene has been introduced are cultured together with BMP-6 in the presence of a test substance, appropriate support cells may be used. The feeder cells used in the present invention are not particularly limited as long as they can generally induce and maintain pluripotent stem cells. Specific examples of feeder cells include MEF cells. In addition, as the supporting cells, those in which cell growth has been lost by mitomycin C treatment or irradiation can be used. MEF cells (from ICR mice) are registered with ATCC as catalog number ATCC # SCRC-1046. MEF cells can be obtained according to the description in the literature (Nagy A, et al. Manipulating The Mouse Embryo: A Laboratory Manual. Third Edition Cold Spring Harbor Press; 2003).

本発明で用いる初期化遺伝子が導入された細胞は、iPS細胞を生じる条件で培養した後、培地を交換し、培地から不要な成分を除いた後、BMP−6と共に被験物質の存在下で培養してもよく、iPS細胞を生じる条件は、本発明で用いる初期化遺伝子が導入された細胞からiPS細胞を生成できる条件であれば特に制限がないが、FOP患者由来の維芽細胞を用いた場合は、例えば、ドルソモルフィン及び/又はLDN-193189の存在下での培養をあげることができる。ドルソモルフィンを用いる場合は、その濃度は、例えば、1〜4μMである。LDN-193189を用いる場合は、その濃度は、例えば、200nM〜1μMである。 The cells into which the reprogramming gene used in the present invention has been introduced are cultured under conditions that give rise to iPS cells, then the medium is changed, unnecessary components are removed from the medium, and then cultured in the presence of a test substance together with BMP-6. may be, conditions that iPS cells is not particularly limited as long as the conditions from the initialization gene is introduced cells can generate iPS cells used in the present invention, use a line fibroblast cells from FOP patients In the presence of dorsomorphin and / or LDN-193189. When dorsomorphin is used, the concentration is, for example, 1 to 4 μM. When LDN-193189 is used, the concentration is, for example, 200 nM to 1 μM.

本発明で用いる被験物質としては任意の物質を使用することができる。被験物質の種類は特に限定されず、低分子化合物であってもよいし、天然物抽出物中に存在する化合物でもよく、合成ペプチドでもよい。あるいは、被験物質はまた、化合物ライブラリー、ファージディスプレーライブラリーもしくはコンビナトリアルライブラリーでもよい。被験物質は、好ましくは低分子化合物であり、低分子化合物の化合物ライブラリーでもよい。化合物ライブラリーの構築は当業者に公知であり、また市販の化合物ライブラリーを使用することもできる。   Any substance can be used as the test substance used in the present invention. The kind of the test substance is not particularly limited, and may be a low molecular compound, a compound present in a natural product extract, or a synthetic peptide. Alternatively, the test substance may also be a compound library, a phage display library or a combinatorial library. The test substance is preferably a low molecular compound, and may be a compound library of low molecular compounds. The construction of a compound library is known to those skilled in the art, and a commercially available compound library can also be used.

上述のように、本発明に用いる初期遺伝子が導入された細胞はBMP−6と共に培養することにより細胞の骨化(骨分化)が起こるので、それを被験物質の存在下で培養することにより、骨化を制御する(骨化を抑制又は促進する)被験物質を選別できる。骨化を制御するか否かの判断については、例えば、被験物質が添加されていない培地で細胞を培養した陰性対照群と、被験物質を添加した培地で細胞を培養した被験試料群とを比較し、細胞の骨化(骨分化)を確認することにより行える。骨化の確認は、例えば、アルカリフォスファターゼ(ALP)染色を行い、細胞の状態を顕微鏡により確認することにより行うことができるが、方法は特に限定されず、他の方法として、例えば、骨化又は骨分化の指標として、アリザリンレッド染色、カルシウム定量、および、ELISA法による培養上清中のosteocalcinタンパク濃度の測定があげられる。   As described above, since the cells into which the initial gene used in the present invention has been introduced are cultured with BMP-6, ossification of the cells (bone differentiation) occurs. By culturing the cells in the presence of the test substance, A test substance that controls ossification (suppresses or promotes ossification) can be selected. To determine whether to control ossification, for example, compare the negative control group in which cells were cultured in a medium to which no test substance was added and the test sample group in which cells were cultured in a medium to which the test substance was added. Then, it can be performed by confirming the ossification (bone differentiation) of the cells. Confirmation of ossification can be performed, for example, by performing alkaline phosphatase (ALP) staining and confirming the state of cells with a microscope, but the method is not particularly limited, and other methods such as ossification or As an index of bone differentiation, there are alizarin red staining, calcium quantification, and measurement of osteocalcin protein concentration in the culture supernatant by ELISA.

さらに本発明の別の態様によれば、iPS細胞の作成のための初期化遺伝子を導入した進行性骨化性維異形成症に罹患した個体に由来する体細胞又はその細胞由来の継代された細胞を骨誘導因子BMP−6の存在下で培養することを含む体細胞又はそれに由来する細胞の骨芽細胞への分化誘導方法、が提供される。 According to yet another aspect of the present invention, passage of the body cells or cells derived from the initialization gene to an individual suffering from progressive ossificans line維異forming diseases introduced for the creation of iPS cells There is provided a method for inducing differentiation of somatic cells or cells derived therefrom into osteoblasts, comprising culturing the resulting cells in the presence of the osteoinductive factor BMP-6.

本発明の骨芽細胞への分化誘導方法において用いる、「分化」、「個体」、「由来する」、「体細胞」、「その細胞由来の継代された細胞」、「初期化遺伝子」、「BMP−6」の各用語は、本発明の骨化(骨分化)制御物質のスクリーニング方法に関し上記に説明した通りであり、骨芽細胞への分化誘導方法は、本発明の初期化遺伝子を導入した進行性骨化性線維異形成症の個体由来の細胞を、BMP−6と共に培養することにより行うことができる。分化誘導のための培地、骨化又は骨分化の確認、その他の条件及び方法は、本発明の骨化(骨分化)制御物質のスクリーニング方法に関し上記した条件及び方法を用いることができる。   “Differentiation”, “individual”, “derived”, “somatic cell”, “passaged cell derived from that cell”, “reprogramming gene”, used in the method for inducing differentiation into osteoblasts of the present invention, Each term of “BMP-6” is as described above with respect to the screening method for the ossification (bone differentiation) regulator of the present invention. The method for inducing differentiation into osteoblasts comprises the reprogramming gene of the present invention. It can be carried out by culturing the cells derived from the introduced progressive ossifying fibrodysplasia individual with BMP-6. As the culture medium for differentiation induction, confirmation of ossification or bone differentiation, and other conditions and methods, the conditions and methods described above with respect to the screening method for ossification (bone differentiation) regulator of the present invention can be used.

また本発明の別の態様によれば、以下の遺伝子:(1)iPS細胞の作成のための初期化遺伝子(例えば、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子(場合により、さらにc-Myc遺伝子を含む))、並びに(2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子を含むALK2変異遺伝子を導入した哺乳動物由来の細胞を、骨誘導因子BMP−6の存在下で培養することを含む細胞の骨芽細胞への分化誘導方法、が提供される。   According to another aspect of the present invention, the following genes: (1) reprogramming genes for generating iPS cells (for example, Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, and Sox2 gene (optionally further c-Myc And (2) a gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and / or the 356th amino acid in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 Osteoblasts of cells comprising culturing a cell derived from a mammal into which an ALK2 mutant gene containing a gene encoding an amino acid sequence in which the second glycine has been mutated to aspartic acid is introduced in the presence of the osteoinductive factor BMP-6 A differentiation induction method is provided.

下記の実施例で示されるように、FOP患者由来の細胞は、ALK2遺伝子に関して上記した変異を有する。従って、上記した初期化遺伝子及び上記した変異を有するALK2遺伝子を有する細胞は、骨誘導因子BMP−6の存在下で培養することにより、骨芽細胞へと分化誘導できる。
上記初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を有する細胞は、哺乳動物由来の細胞であって、それらの遺伝子を導入できかつそれらの遺伝子が発現できる細胞であれば特に制限されず、任意の細胞を用いることができる。哺乳動物は特に制限されないが、例えばヒト、マウス、ラット、サルなどをあげることができ、特にヒトが好ましい。また、細胞の例としては、例えば、哺乳動物個体から採取した維芽細胞、幹細胞、樹立培養細胞、等をあげることができ、好ましくは皮膚維芽細胞、マウス胎児維芽細胞であり、特に好ましくはヒト皮膚維芽細胞である。また、用いる細胞が既に初期化遺伝子を有する場合(例えば樹立iPS細胞)は、細胞に上記ALK2変異遺伝子を導入することにより、本発明の細胞として用いることができる。具体的には、それらの遺伝子を有する細胞を調製した後、BMP−6存在下で細胞を培養することにより、細胞が骨芽細胞に分化することを確認し、本発明に用いることができる。
As shown in the Examples below, cells from FOP patients have the mutations described above for the ALK2 gene. Therefore, cells having the above-described reprogramming gene and the above-described mutation ALK2 gene can be induced to differentiate into osteoblasts by culturing in the presence of the osteoinductive factor BMP-6.
The cell having the above reprogramming gene and ALK2 mutant gene is not particularly limited as long as it is a cell derived from a mammal and can introduce these genes and express those genes, and any cell can be used. Can do. Mammals are not particularly limited, and examples include humans, mice, rats, monkeys, and the like, and humans are particularly preferable. Further, examples of the cells, for example, a line fibroblast cells collected from a mammalian individual, stem cells, established cultured cells, and the like can be mentioned, there preferably skin line fibroblasts, in mouse embryonic lines fibroblasts , particularly preferably human skin line fibroblasts. Moreover, when the cell to be used already has an reprogramming gene (for example, established iPS cell), it can be used as the cell of the present invention by introducing the ALK2 mutant gene into the cell. Specifically, after preparing cells having these genes, the cells are cultured in the presence of BMP-6 to confirm that the cells differentiate into osteoblasts, and can be used in the present invention.

上記の初期化遺伝子を細胞に導入する方法は、骨化制御物質のスクリーニング方法に関して記載した遺伝子の導入方法を用いることができる。また、上記ALK2変異遺伝子を導入する方法としては、常法を用いることができるが、例えば、リポフェクチン法により導入できる。さらに、上記初期化遺伝子と上記ALK2変異遺伝子を、同時に細胞に導入することもできる。   As a method for introducing the reprogramming gene into cells, the gene introduction methods described for the screening method for ossification regulators can be used. As a method for introducing the ALK2 mutant gene, a conventional method can be used. For example, it can be introduced by the lipofectin method. Furthermore, the reprogramming gene and the ALK2 mutant gene can be simultaneously introduced into cells.

本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を有する細胞を用いた細胞の骨芽細胞への分化誘導方法において、「分化」、「BMP−6」、及び「初期化遺伝子」の各用語は、本発明の骨化(骨分化)制御物質のスクリーニング方法に関し上記に説明した通りであり、骨芽細胞への分化誘導方法は、本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を導入した細胞を、BMP−6と共に培養することにより行うことができる。分化誘導のための培地、骨化又は骨分化の確認、その他の条件及び方法は、本発明の骨化(骨分化)制御物質のスクリーニング方法に関し上記したものを用いることができる。   In the method for inducing differentiation of cells into osteoblasts using cells having the reprogramming gene and the ALK2 mutant gene of the present invention, the terms “differentiation”, “BMP-6”, and “reprogramming gene” The screening method for the ossification (bone differentiation) regulator of the invention is as described above, and the differentiation induction method for osteoblasts is performed by introducing a cell into which the reprogramming gene of the present invention and the ALK2 mutant gene have been introduced into BMP- 6 and culturing together. As the culture medium for differentiation induction, confirmation of ossification or bone differentiation, and other conditions and methods, those described above for the screening method for the ossification (bone differentiation) controlling substance of the present invention can be used.

さらに本発明の別の態様によれば、以下の遺伝子:(1)iPS細胞の作成のための初期化遺伝子(例えば、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子(場合により、さらにc-Myc遺伝子を含む))、並びに(2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子含むALK2変異遺伝子を導入した哺乳動物由来の細胞であって、骨誘導因子BMP−6の存在下で培養することにより骨芽細胞へと分化する細胞、が提供される。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, the following genes: (1) Reprogramming genes for generating iPS cells (eg, Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, and Sox2 gene (optionally further c-Myc And (2) a gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and / or the 356th amino acid in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 A cell derived from a mammal into which an ALK2 mutant gene containing a gene encoding an amino acid sequence in which the second glycine has been mutated to aspartic acid is introduced, and is cultured in the presence of the osteoinductive factor BMP-6 to become an osteoblast. Differentiating cells are provided.

本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を有する細胞において、「分化」、「哺乳動物」、「細胞」、「BMP−6」、及び「初期化遺伝子」の各用語は、本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を有する細胞を用いた細胞の骨芽細胞への分化誘導方法に関し上記に説明した通りであり、本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を導入した細胞は、BMP−6と共に培養することにより骨芽細胞へと分化する。遺伝子の導入方法、分化誘導のための培地、骨化又は骨分化の確認、その他の条件及び方法は、既に上記した条件及び方法を用いることができる。   In the cells having the reprogramming gene of the present invention and the ALK2 mutant gene, the terms “differentiation”, “mammal”, “cell”, “BMP-6”, and “reprogramming gene” As described above with respect to the method for inducing differentiation of cells into osteoblasts using cells having a gene and an ALK2 mutant gene, the cells into which the reprogramming gene and the ALK2 mutant gene of the present invention have been introduced are used together with BMP-6. Differentiate into osteoblasts by culturing. The above-described conditions and methods can be used as a gene introduction method, a culture medium for differentiation induction, confirmation of ossification or bone differentiation, and other conditions and methods.

またさらに本発明の別の態様によれば、以下の遺伝子:(1)iPS細胞の作成のための初期化遺伝子(例えば、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、及びSox2遺伝子(場合により、さらにc-Myc遺伝子を含む))、並びに(2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子を含むALK2変異遺伝子を導入した哺乳動物由来の細胞を、骨誘導因子BMP−6及び被験物資の存在下で培養し、前記細胞の骨化を評価することにより、骨化を抑制する又は骨化を促進する被験物質を選別することを含む骨化制御(骨化促進又は骨化抑制)物質のスクリーニング方法、が提供される。   Still further, according to another aspect of the present invention, the following genes: (1) reprogramming genes for generating iPS cells (for example, Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, and Sox2 gene (optionally further c- And (2) a gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and / or in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. A cell derived from a mammal into which an ALK2 mutant gene containing a gene coding for an amino acid sequence in which the 356th glycine is mutated to aspartic acid is introduced, is cultured in the presence of an osteoinductive factor BMP-6 and a test substance, Bossification control (promoting or suppressing ossification) substance comprising screening test substance that suppresses ossification or promotes ossification by evaluating ossification Screening methods are provided.

本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を有する細胞を用いた骨化制御物資のスクリーニング方法において、「分化」、「哺乳動物」、「細胞」、「BMP−6」、及び「初期化遺伝子」の各用語は、本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を有する細胞を用いた細胞の骨芽細胞への分化誘導方法に関し上記に説明した通りであり、本発明の初期化遺伝子及びALK2変異遺伝子を導入した細胞を、BMP−6及び被験物資と共に培養することにより行うことができる。遺伝子の導入方法、分化誘導のための培地、骨化又は骨分化の確認、その他の条件及び方法は、既に上記した条件及び方法を用いることができる。   In the screening method for ossification control materials using cells having the reprogramming gene and ALK2 mutant gene of the present invention, “differentiation”, “mammal”, “cell”, “BMP-6”, and “reprogramming gene” Are as described above with respect to the method for inducing differentiation of cells into osteoblasts using cells having the reprogramming gene of the present invention and the ALK2 mutant gene, and the reprogramming gene and the ALK2 mutant gene of the present invention. Can be performed by culturing the cells into which BMP-6 is introduced together with BMP-6 and the test substance. The above-described conditions and methods can be used as a gene introduction method, a culture medium for differentiation induction, confirmation of ossification or bone differentiation, and other conditions and methods.

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、本発明は以下の実施例により特に限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not particularly limited by the following examples.

(A)材料及び方法
(1)皮膚由来の線維芽細胞の生成
倫理委員会に承認されたプロトコールにより、インフォームドコンセントの下、FOP患者及び健常者の皮膚生検の外植片から線維芽細胞を作出した。患者及び健常者からの皮膚試料を細かく刻み、10%ウシ胎児血清(FBS)を添加したDMEM培地で培養した。線維芽細胞が出現したことを確認した後、初期化遺伝子を導入するために線維芽細胞を増殖させ、その後、10%DMSO+90%FBSからなる凍結溶液に入れ、凍結保存した。
(A) Materials and methods (1) Generation of skin-derived fibroblasts According to a protocol approved by the Ethics Committee, fibroblasts from explants of skin biopsies of FOP patients and healthy individuals under informed consent Made. Skin samples from patients and healthy subjects were minced and cultured in DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS). After confirming the appearance of fibroblasts, fibroblasts were grown to introduce the reprogramming gene, then placed in a frozen solution consisting of 10% DMSO + 90% FBS and stored frozen.

(2)iPS細胞の維持及び生成
20%のKNOCKOUT(商標)血清置換物(KSR、インビトロゲン)、2mMのL−グルタミン、1×10-4Mの非必須アミノ酸(NEAA、シグマ)、1×10-4Mの2−メルカプトエタノール(シグマ)、0.5%のペニシリンとストレプトマイシン(日本、ナカライテスク)、及び5ng/mLの基本線維芽細胞増殖因子(bFGF、和光、日本)を添加したDMEM/F12(シグマ)を含有するヒトiPS培地において、マイトマイシンC(MMC)処理したMEF支持細胞上でヒトiPS細胞を維持した。
(2) Maintenance and generation of iPS cells 20% KNOCKOUT ™ serum replacement (KSR, Invitrogen), 2 mM L-glutamine, 1 × 10 −4 M non-essential amino acids (NEAA, Sigma), 1 × DMEM supplemented with 10 −4 M 2-mercaptoethanol (Sigma), 0.5% penicillin and streptomycin (Nacalai Tesque, Japan), and 5 ng / mL basic fibroblast growth factor (bFGF, Wako, Japan) Human iPS cells were maintained on mitomycin C (MMC) treated MEF feeder cells in human iPS medium containing / F12 (Sigma).

N. Fusaki, H. Ban, A. Nishiyama, K. Saeki, M. Hasegawa, Proc. Jpn. Acad. Ser., B. Phys. Biol. Eci., 85, 348 (2009)に記載される方法により、ヒト由来の線維芽細胞からiPS細胞を生成した。感染1日前に、6穴プレートにおいてウエル当たり5×105個のヒト線維芽細胞を播種し、その後、感染多重度(multiplicity of infection;MOI)3にて、下記センダイウイルス(SeV)ベクターを細胞に感染させた。感染の7日後、トリプシンによって感染させた線維芽細胞を回収し、60mmのシャーレ当たり5.4×104個の細胞、或いは100mmのシャーレ当たり1〜2×105個の細胞をMMC処理したMEF支持細胞上に播種した。翌日、ヒトiPS細胞培地に置き換え、感染の30日後まで培養を継続し、コロニーを観察した。
iPS細胞の生成に対する骨形成タンパク質(BMP−4,6,及び7)の影響は、感染8日目に置き換える上記ヒトiPS細胞培地に、それぞれ、BMP−4(10ng/ml)、BMP−6(50ng/ml)、及びBMP−7(10ng/ml)を添加した培地を用い、30日目まで培養することにより確認した。また、一部の実験では、ALK2キナーゼ阻害剤であるLDN−193189(STEMGENT;ステムジェント)を200nMの濃度で上記ヒトiPS培地に添加した。
N. Fusaki, H. Ban, A. Nishiyama, K. Saeki, M. Hasegawa, Proc. Jpn. Acad. Ser., B. Phys. Biol. Eci., 85, 348 (2009) IPS cells were generated from human-derived fibroblasts. One day before infection, 5 × 10 5 human fibroblasts were seeded per well in a 6-well plate, and then the following Sendai virus (SeV) vector was used at multiplicity of infection (MOI) 3. Infected with. Seven days after infection, fibroblasts infected with trypsin were collected, and MEF treated with MMC of 5.4 × 10 4 cells per 60 mm dish or 1-2 × 10 5 cells per 100 mm dish Seeded on feeder cells. On the next day, the culture medium was replaced with human iPS cell medium, and the culture was continued until 30 days after infection, and colonies were observed.
The effect of bone morphogenetic proteins (BMP-4, 6, and 7) on iPS cell generation was observed in BMP-4 (10 ng / ml), BMP-6 ( 50 ng / ml) and a medium supplemented with BMP-7 (10 ng / ml) were used, and culture was performed until the 30th day. In some experiments, LDN-193189 (STEMGENT; stemgent), an ALK2 kinase inhibitor, was added to the human iPS medium at a concentration of 200 nM.

(3)センダイウイルス(SeV)ベクターの構築及び検出
Oct3/4遺伝子、Sox2遺伝子、K1f4遺伝子及びc−Myc遺伝子を含むSeVベクターは、N. Fusaki, H. Ban, A. Nishiyama, K. Saeki, M. Hasegawa, Proc. Jpn. Acad. Ser., B. Phys. Biol. Eci., 85, 348 (2009)に記載される通り作成した。SeVのゲノムを検出するために、ネストPCRを行った。皮膚線維芽細胞及びiPS細胞から抽出した1マイクログラムのトータルRNAをcDNAに逆転写した。次いで、一対のSeV特異的プライマーを用いてcDNAを増幅し、これらPCR産物の1/10容積をさらに、一対にネストプライマーを用いて増幅させた。プライマーの配列及び増幅条件を表1に示す。
(3) Construction and detection of Sendai virus (SeV) vector SeV vectors containing Oct3 / 4 gene, Sox2 gene, K1f4 gene and c-Myc gene are N. Fusaki, H. Ban, A. Nishiyama, K. Saeki, M. Hasegawa, Proc. Jpn. Acad. Ser., B. Phys. Biol. Eci., 85, 348 (2009). Nested PCR was performed to detect the SeV genome. One microgram of total RNA extracted from dermal fibroblasts and iPS cells was reverse transcribed into cDNA. Subsequently, cDNA was amplified using a pair of SeV-specific primers, and 1/10 volume of these PCR products was further amplified using a pair of nested primers. Table 1 shows primer sequences and amplification conditions.

Figure 0006464529
Figure 0006464529

(4)FOP患者由来皮膚維芽細胞の骨芽細胞への分化誘導
上記(2)と同様にして行った。FOP患者又は健常人から由来する皮膚維芽細胞に、Oct3/4遺伝子、Sox2遺伝子、K1f4遺伝子及びc−Myc遺伝子を含むSeVベクターを感染させ、感染7日後に感染した維芽細胞を回収し、MEF支持細胞上に播種した。翌日、BMP−6を50 ng/ml添加したヒトiPS細胞培地に置き換え、感染後30日目まで培養を続けた。一部の実験では、ALK2キナーゼ阻害剤であるLDN−193189(STEMGENT;ステムジェント)及びドルソモルフィン(シグマ)をそれぞれ、200nM及び1μM添加したヒトiPS培地を用いた。
(4) was conducted in the same manner as FOP patient-derived skin lines fibroblasts differentiation inducing the above into osteoblasts (2). Skin lines fibroblasts derived from FOP patients or healthy individuals, recovery Oct3 / 4 gene, Sox2 gene, were infected with SeV vector containing the K1f4 gene and c-Myc gene, the infected lines fibroblast cells after infection 7 days And seeded on MEF feeder cells. The next day, the medium was replaced with human iPS cell medium supplemented with 50 ng / ml of BMP-6, and the culture was continued until 30 days after infection. In some experiments, human iPS medium supplemented with 200 nM and 1 μM of LDN-193189 (STEMGENT) and dorsomorphin (Sigma), which are ALK2 kinase inhibitors, was used, respectively.

(5)アルカリフォスファターゼ染色及び免疫組織化学
白血球アルカリフォスファターゼキット(Leukocyte Alkaline Phosphatase kit;シグマ)を用いてアルカリフォスファターゼ染色を行った。免疫細胞化学については、4%パラホルムアルデヒドを含有するPBSで4℃にて30分間細胞を固定した。核に局在する分子については、室温にて15分間、0.2%トリトンX−100にて試料を処理した。2%FBSを含有するPBSで細胞を3回洗浄し、次いで一次抗体と共に2%FBSを含有するPBSにて4℃で一晩インキュベートした。一次抗体には、SSEA4(1:500、ミリポア)、TRA−160(1:500、ミリポア)、Nanog(1:1000、R&Dシステムズ)及びOct3/4(1:500、Santa-Cruz)が含まれる。二次抗体には、アレクサ488が結合したヤギ抗マウスIgG(1:1000、インビトロジェン)及びアレクサ488が結合したロバ抗ヤギIgG(1:1000、インビトロジェン)を用いた。分化マーカーの染色については、Sox17(1:200、R&Dシステムズ)、Foxa2(1:200、R&Dシステムズ)及びブラキュリ(Brachyury)(1:200、R&Dシステムズ)を用いた。核は1μg/mLのヘキスト33258(インビトロジェン)で染色した。
(5) Alkaline phosphatase staining and immunohistochemistry Alkaline phosphatase staining was performed using a leukocyte Alkaline Phosphatase kit (Sigma). For immunocytochemistry, cells were fixed with PBS containing 4% paraformaldehyde for 30 minutes at 4 ° C. For molecules localized in the nucleus, the sample was treated with 0.2% Triton X-100 for 15 minutes at room temperature. Cells were washed 3 times with PBS containing 2% FBS and then incubated overnight at 4 ° C. in PBS containing 2% FBS with primary antibody. Primary antibodies include SSEA4 (1: 500, Millipore), TRA-160 (1: 500, Millipore), Nanog (1: 1000, R & D Systems) and Oct3 / 4 (1: 500, Santa-Cruz). . As the secondary antibody, goat anti-mouse IgG bound to Alexa 488 (1: 1000, Invitrogen) and donkey anti-goat IgG bound to Alexa 488 (1: 1000, Invitrogen) were used. For staining of differentiation markers, Sox17 (1: 200, R & D Systems), Foxa2 (1: 200, R & D Systems) and Brachyury (1: 200, R & D Systems) were used. Nuclei were stained with 1 μg / mL Hoechst 33258 (Invitrogen).

(5)DNAの単離及び塩基配列決定
DNAの塩基配列決定によってFOP由来のiPS細胞株におけるALK2遺伝子の突然変異(R206H:617G>A及びG356D:1067G>A)を確認した。50mMのトリス−HCl(pH7.5)、20mMのEDTA(pH8.0)、0.1MのNaCl、1%のSDS及び0.15mg/mLのプロテイナーゼKを含有する溶解緩衝液においてiPS細胞株を55℃で一晩インキュベートした。フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコールによってゲノムDNAを抽出した。次いでPCRによって100ngのゲノムDNAを増幅させた。ABI PRISM(商標)310 Genetic Analyzer(BigDye(登録商標)ターミネータv1.1サイクル・シーケンシング・キット、アプライドバイオシステムズ)によって、得られたPCR産物の塩基配列の決定を行った。塩基配列の決定に使用したプライマーの配列を表2に示す。
(5) DNA isolation and sequencing The mutation of the ALK2 gene (R206H: 617G> A and G356D: 1067G> A) in the FOP-derived iPS cell line was confirmed by sequencing the DNA. IPS cell lines in lysis buffer containing 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 20 mM EDTA (pH 8.0), 0.1 M NaCl, 1% SDS and 0.15 mg / mL proteinase K. Incubate overnight at 55 ° C. Genomic DNA was extracted with phenol / chloroform / isoamyl alcohol. Then 100 ng of genomic DNA was amplified by PCR. The base sequence of the obtained PCR product was determined by ABI PRISM (trademark) 310 Genetic Analyzer (BigDye (trademark) terminator v1.1 cycle sequencing kit, Applied Biosystems). Table 2 shows the primer sequences used to determine the base sequence.

Figure 0006464529
Figure 0006464529

(B)結果
(1)FOP患者及び健常者の情報
上記材料及び方法に従い、センダイウイルス(SeV)法によってFOP患者(F1、F2、F3、F4)と健常者(N1、N2、N3)の皮膚由来の維芽細胞からiPS細胞の生成し、ALK2遺伝子の突然変異を確認した。以下に、本実施例で用いた細胞が由来する患者及び正常者の情報を示す
(B) Results (1) Information on FOP patients and healthy subjects According to the above materials and methods, the skin of FOP patients (F1, F2, F3, F4) and healthy subjects (N1, N2, N3) by Sendai virus (SeV) method produced from derived lines fibroblasts of iPS cells was confirmed mutations ALK2 genes. The following shows information on patients and normals from which the cells used in this example are derived.

Figure 0006464529
Figure 0006464529

(2)骨形成タンパク質のiPS細胞生成に対する影響
上記材料及び方法に従い、センダイウイルス(SeV)法によって健常人(N1)の皮膚由来の線維芽細胞からiPS細胞を生成することを試みた。iPS細胞生成における、ALK2キナーゼ阻害剤であるLDN−193189(200nM添加)、及び骨形成タンパク質BMP−4(10ng/ml添加)及びBMP−7(10ng/ml添加)の影響を検討した。結果を図1に示す。(A)は、実験計画を示す。左下の写真は、LDN−193189、BMP−4及びBMP−7の存在下及び非存在下で培養した細胞を、感染後30日目に顕微鏡で細胞の状態を観察した結果である(図1B)。右下の写真は、感染後30日目における、典型的(typical)な及び異常(atypical)なiPS細胞コロニーの数及び比率を示した結果である(図1C)。
また、健常人(N1)の皮膚由来の線維芽細胞からのiPS細胞の生成におけるBMP−6(50ng/ml添加)の影響を検討した。結果を図2に示す。上段は、実験計画を示し、下段の左写真は、BMP−6を添加しない場合、右写真は、BMP−6を添加した場合の結果を示している。
BMP−4添加においては、iPS細胞のコロニー数は少量の減少にとどまり、分化型コロニーが増加するのに対して、BMP−6添加では、iPS細胞コロニーそのものが激減する。この結果はBMP−4とBMP−6の下流シグナルが異なることを示唆している。したがって、1)FOPの原因がBMPの受容体異常であること、2)FOPからはiPS細胞樹立が困難なことを合わせ考えると、FOPの異常は正常細胞へBMP−6を添加した状態に類似していることが考えられる。
(2) Effect of bone morphogenetic protein on iPS cell generation In accordance with the materials and methods described above, an attempt was made to generate iPS cells from the skin-derived fibroblasts of healthy persons (N1) by the Sendai virus (SeV) method. The effects of ALK2 kinase inhibitor LDN-193189 (200 nM added) and bone morphogenetic proteins BMP-4 (10 ng / ml added) and BMP-7 (10 ng / ml added) on iPS cell generation were examined. The results are shown in FIG. (A) shows the experimental design. The lower left photograph is the result of observing the state of the cells cultured under the presence and absence of LDN-193189, BMP-4 and BMP-7 with a microscope on the 30th day after infection (FIG. 1B). . The lower right photo shows the number and ratio of typical and atypical iPS cell colonies 30 days after infection (FIG. 1C).
Moreover, the influence of BMP-6 (50 ng / ml addition) in the production | generation of the iPS cell from the fibroblast derived from the skin of a healthy subject (N1) was examined. The results are shown in FIG. The upper graph shows the experimental design, the lower left photo shows the results when BMP-6 is not added, and the right photo shows the results when BMP-6 is added.
When BMP-4 is added, the number of colonies of iPS cells is reduced only by a small amount, and differentiated colonies increase, whereas when BMP-6 is added, iPS cell colonies themselves are drastically reduced. This result suggests that the downstream signals of BMP-4 and BMP-6 are different. Therefore, considering that 1) the cause of FOP is a BMP receptor abnormality and 2) it is difficult to establish iPS cells from FOP, the abnormality of FOP is similar to the state of adding BMP-6 to normal cells. It is possible that

(3)FOP患者由来皮膚維芽細胞の骨芽細胞への分化誘導
上記材料及び方法に従い、センダイウイルス(SeV)法によって健常人(N1)及びFOP患者(F206H変異患者(F2)及びG356D変異患者(F4))の皮膚由来の線維芽細胞に初期化遺伝子を導入し、BMP−6(50ng/ml添加)の存在下及び非存在下で培養を行った。iPS細胞培地に変換後の培養1週間後及び2週間後における骨芽細胞の出現をアルカリフォスファターゼ染色により確認した。結果を図3に示す。
健康人由来の皮膚線維芽細胞では骨芽細胞への誘導がほとんど起こらないのに対して、FOP患者由来皮膚線維芽細胞ではBMP−6存在下で効率よく骨芽細胞へ分化を誘導できることが確認された。
(3) In accordance with the differentiation inducing the materials and methods to osteoblasts FOP patients skin-derived lines fibroblasts from healthy individuals by Sendai virus (SeV) method (N1) and FOP patients (F206H variant patients (F2) and G356D mutation The reprogramming gene was introduced into the fibroblasts derived from the skin of the patient (F4) and cultured in the presence and absence of BMP-6 (50 ng / ml added). The appearance of osteoblasts was confirmed by alkaline phosphatase staining after 1 and 2 weeks of culture after conversion to iPS cell medium. The results are shown in FIG.
It was confirmed that skin fibroblasts derived from healthy people hardly induce osteoblasts, whereas skin fibroblasts derived from FOP patients can efficiently induce differentiation into osteoblasts in the presence of BMP-6. It was done.

(4)FOP患者由来皮膚維芽細胞を用いた骨分化制御物質のスクリーニング
維芽細胞を用いた上記の方法では、正常(健常人由来線維芽細胞)ではほとんど分化が誘導されないのに対して、FOP患者由来皮膚芽細胞は骨芽細胞への分化が容易に増強される。そこで上記方法に従い、FOP患者(F2)由来皮膚維芽細胞を用いた骨芽細胞への分化誘導における、ALK2キナーゼ阻害剤であるLDN−193189とドルソモルフィンの影響を確認した。LDN−193189、ドルソモルフィン、及びBMP−6の添加量は、それぞれ、200nM、1μM、及び50ng/mlである。iPS細胞培地に変換後の培養2週間後における骨芽細胞の出現をアルカリフォスファターゼ染色により確認した結果を図4に示す。LDN−193189又はドルソモルフィンを添加するとFOP由来皮膚線維芽細胞では優位に骨芽細胞への分化を抑制することができた。
同様にして、F206H変異FOP患者(F2)及びG356D変異FOP患者(F4)由来の皮膚維芽細胞を用いて、LDN−193189とドルソモルフィンの影響を確認した。LDN−193189、ドルソモルフィン及びBMP−6の添加量は上記と同様である。iPS細胞培地に変換後の培養2週間後における骨芽細胞の出現をアルカリフォスファターゼ染色により確認した結果を図5に示す。いずれの変異のFOP患者由来の皮膚維芽細胞においても、ALK2キナーゼ阻害剤(LDN−193189とドルソモルフィン)により、骨芽細胞への分化が抑制されることが確認された。
(4) Screening of bone differentiation control substance using the FOP patient-derived skin line fibroblasts
In the above method using the skin line fibroblasts, normal whereas in (healthy subjects fibroblasts) little differentiation not induced, FOP patient-derived skin line blasts easy differentiation into osteoblasts To be enhanced. So according to the above method, the induction of differentiation into osteoblast cells using FOP patients (F2) from the skin line fibroblasts was confirmed the effect of LDN-193189 and Dorsomorphin a ALK2 kinase inhibitor. The addition amounts of LDN-193189, Dorsomorphin, and BMP-6 are 200 nM, 1 μM, and 50 ng / ml, respectively. FIG. 4 shows the results of confirming the appearance of osteoblasts by alkaline phosphatase staining after 2 weeks of culture after conversion to iPS cell culture medium. When LDN-193189 or dorsomorphin was added, differentiation into osteoblasts could be suppressed preferentially in FOP-derived skin fibroblasts.
Similarly, using the F206H variant FOP patients (F2) and G356D mutation FOP patients (F4) from the skin line fibroblasts was confirmed the effect of LDN-193189 and dorsomorphin. The addition amounts of LDN-193189, dorsomorphin and BMP-6 are the same as described above. FIG. 5 shows the results of confirming the appearance of osteoblasts by alkaline phosphatase staining after 2 weeks of culture after conversion to iPS cell culture medium. Also in skin lines fibroblasts of FOP patients from any of the mutations, the ALK2 kinase inhibitors (LDN-193189 and dorsomorphin), the differentiation into osteoblasts is inhibited was confirmed.

(5)健常人及びFOP患者由来の皮膚維芽細胞に対する骨形成タンパク質の影響
上記材料及び方法に従い、センダイウイルス(SeV)法によって健常人(N1)及びFOP患者(F2)の皮膚由来の線維芽細胞に初期化遺伝子を導入し、BMP−4(10ng/ml添加)、BMP−6(50ng/ml添加)又はBMP−7(10ng/ml添加)の存在下及び非存在下で培養を行った。iPS細胞培地に変換後の培養1週間後及び2週間後におけるアルカリフォスファターゼ活性を測定した。アルカリフォスファターゼ活性は、ラボアッセイTMALP(和光純薬工業)を用いて、製造元の手順書に従って測定した。結果を図6に示す。
(5) in accordance with a healthy person and influence the materials and methods of the bone morphogenetic protein to the skin line fibroblast cells from FOP patients, healthy individuals by Sendai virus (SeV) method from skin (N1) and the patient FOP (F2) fibrosis Reprogramming genes are introduced into blast cells and cultured in the presence and absence of BMP-4 (added 10 ng / ml), BMP-6 (added 50 ng / ml) or BMP-7 (added 10 ng / ml) It was. Alkaline phosphatase activity was measured after 1 week and 2 weeks of culture after conversion to iPS cell medium. Alkaline phosphatase activity was measured using Lab Assay ALP (Wako Pure Chemical Industries) according to the manufacturer's protocol. The results are shown in FIG.

上記の詳細な記載は、本発明の目的及び対象を単に説明するものであり、添付の特許請求の範囲を限定するものではない。添付の特許請求の範囲から離れることなしに、記載された実施態様に対しての、種々の変更及び置換は、本明細書に記載された教示より当業者にとって明らかである。   The above detailed description is merely illustrative of the objects and objects of the invention and is not intended to limit the scope of the appended claims. Various changes and substitutions to the described embodiments will be apparent to those skilled in the art from the teachings described herein without departing from the scope of the appended claims.

FOP患者の皮膚由来の線維芽細胞に初期化遺伝子を導入した細胞を、BMP−6の存在下で培養することにより、細胞の骨分化を誘導できることが明らかになった。この骨分化誘導システムを用いて、比較的簡易なインビトロ(細胞レベル)でのスクリーニング系で、骨分化の制御(促進又は抑制)にかかわる分子をスクリーニングすることができる。   It was revealed that bone differentiation of cells can be induced by culturing cells in which reprogramming genes have been introduced into fibroblasts derived from the skin of FOP patients in the presence of BMP-6. Using this bone differentiation induction system, molecules involved in the control (promotion or suppression) of bone differentiation can be screened with a relatively simple in vitro (cell level) screening system.

Claims (10)

Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、Sox2遺伝子及びc-Myc遺伝子を含む初期化遺伝子を導入した進行性骨化性維異形成症に罹患したヒトに由来する維芽細胞を用いてインビトロにて骨化の促進を誘導する方法であって、以下の工程:
a)進行性骨化性維異形成症に罹患したヒトに由来する維芽細胞に前記4つの遺伝子を含むセンダイウイルスベクターを感染させ、次いで該細胞をドルソモルフィン及び/又はLDN-193189の存在下培養する工程;
b)前記細胞を回収する工程;及び
c)回収した細胞を、10〜50ng/mlの骨誘導因子BMP−6を含みかつドルソモルフィン及びLDN-193189のいずれも含まない培地で培養することにより、該細胞の骨化の促進を誘導する工程、
を含むことを特徴とする誘導方法。
Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, in vitro using a linear fibroblast cells derived from human suffering initialization gene introduced progressive ossificans line維異forming diseases including Sox2 gene and c-Myc gene A method for inducing the promotion of ossification comprising the following steps:
a) were infected with Sendai virus vector comprising said four genes lines fibroblast cells derived from human suffering from progressive ossificans line維異forming diseases, then the cells of dorsomorphin and / or LDN-193,189 culturing in the presence;
b) recovering the cells; and c) culturing the recovered cells in a medium containing 10-50 ng / ml of the osteoinductive factor BMP-6 and neither of dorsomorphin and LDN-193189, Inducing the promotion of ossification of the cells,
A guidance method comprising:
前記工程c)におけるBMP−6存在下での細胞の培養を、BMP−6を50ng/mlの濃度で含有する培地で行う、請求項1に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the culture of the cells in the presence of BMP-6 in the step c) is performed in a medium containing BMP-6 at a concentration of 50 ng / ml. 前記維芽細胞が皮膚維芽細胞である、請求項1又は2に記載の方法。 The line fibroblasts is a skin line fibroblasts, the method according to claim 1 or 2. 前記維芽細胞が、以下の遺伝子:
1)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は
2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、
を有する、請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
The line fibroblast cells, the following genes:
1) a gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and / or 2) the 356th glycine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is aspartic acid A gene encoding an amino acid sequence mutated into
The a method according to any one of claims 1-3.
前記初期化遺伝子が、さらにMyc遺伝子を含む、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the reprogramming gene further comprises a Myc gene. 骨化制御(骨化促進又は骨化抑制)物質のスクリーニング方法であって、以下の工程:a)進行性骨化性維異形成症に罹患したヒトに由来する維芽細胞に、Oct3/4遺伝子、Klf4遺伝子、Sox2遺伝子及びc-Myc遺伝子を含む初期化遺伝子をもつセンダイウイルスベクターを感染させ、次いで該細胞をドルソモルフィン及び/又はLDN-193189の存在下培養する工程;
b)前記細胞を回収する工程;及び
c)回収した細胞を、10〜50ng/mlの骨誘導因子BMP−6を含みかつドルソモルフィン及びLDN-193189のいずれも含まない培地で、被験物質の存在下培養し、次いで、培養後の該細胞の骨化を評価することにより骨化を抑制する又は骨化を促進する被験物質を選別する工程、
を含むスクリーニング方法。
A ossification control (ossification promoting or ossification inhibition) Screening method for a substance, the following steps: in a) a line fibroblast cells derived from human suffering from progressive ossificans line維異forming diseases, Oct3 / 4 gene, Klf4 gene, were infected with Sendai virus vector having an initialization gene containing the Sox2 gene and c-Myc gene, then culturing the cells in the presence of dorsomorphin and / or LDN-193189;
b) the step of recovering the cells; and c) the presence of the test substance in a medium containing 10-50 ng / ml of the osteoinductive factor BMP-6 and neither of the dorsomorphin and LDN-193189. were cultured under, then the step of selecting the test substance that promotes inhibit or ossification ossification by evaluating the ossification of the cells after the culture,
A screening method comprising:
前記工程c)におけるBMP−6存在下での細胞の培養を、BMP−6を50ng/mlの濃度で含有する培地で行う、請求項6に記載の方法。The method according to claim 6, wherein the cell culture in the presence of BMP-6 in the step c) is performed in a medium containing BMP-6 at a concentration of 50 ng / ml. 前記維芽細胞が皮膚維芽細胞である、請求項6又は7に記載の方法。 The line fibroblasts is a skin line fibroblasts The method according to claim 6 or 7. 前記維芽細胞が、以下の遺伝子:
1)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第206番目のアルギニンがヒスチジンに変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、及び/又は
2)配列番号2に示されるアミノ酸配列において第356番目のグリシンがアスパラギン酸に変異したアミノ酸配列をコードする遺伝子、
を有する、請求項6〜8のいずれか一つに記載の方法。
The line fibroblast cells, the following genes:
1) a gene encoding an amino acid sequence in which the 206th arginine is mutated to histidine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and / or 2) the 356th glycine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is aspartic acid A gene encoding an amino acid sequence mutated into
The method according to claim 6 , comprising:
前記初期化遺伝子がさらに、Myc遺伝子を含む、請求項に記載の方法。 The method of claim 6 , wherein the reprogramming gene further comprises a Myc gene.
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