JP6476127B2 - ヒト多能性幹細胞由来肝細胞様細胞の成熟 - Google Patents

ヒト多能性幹細胞由来肝細胞様細胞の成熟 Download PDF

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Description

本発明は、肝細胞様細胞の定方向分化及び成熟に関する。本発明に従って得られた肝細胞様細胞は、以前に示したよりも初代肝細胞の表現型に類似する表現型を示す。特に、本発明は、任意にGSK−3(グリコーゲンシンターゼキナーゼ3)の阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤と組み合わせて、及び/又は、哺乳動物細胞外マトリクスの特徴的な1つ以上の成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)と組み合わせて、レチノイン酸(RA)などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に肝細胞様細胞を曝露することに関する。また、本発明は、任意にサイクリン依存性キナーゼ(CDK)阻害剤と組み合わせて、及び/又は、哺乳動物細胞外マトリクスの特徴的な1つ以上の成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)と組み合わせて、レチノイン酸(RA)などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に肝細胞様細胞を曝露することに関する。本明細書に開示されるように、本発明者らは、肝細胞様細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露することが、現在利用可能な状態の技法と比較して、肝細胞様細胞のために、より成熟し、機能的な特性の開発をもたらしたり、肝細胞様細胞のより高純度で均一な集団をもたらすことを発見した。
新規医薬品の開発は、多くの課題、少なくとも有害な毒性効果を克服する問題に直面している。確かに、有害な肝反応は最も顕著な副作用となっている。大部分の低分子薬物の代謝と最終的なクリアランスは肝臓で起こり、したがって、創薬での焦点主要領域の一つは、そのような化合物又はその代謝物が、肝毒性作用を有するかどうかに関連する。さらに、薬物が臨床試験プログラムを開始する前に、かかる化合物の二次代謝産物が細胞毒性作用を示すかどうかを発見するためにも極めて重要である。
したがって、ヒト肝細胞を模倣し、新規薬物又は化学物質の開発で候補分子の効果を予測することができるモデル肝システムが喫緊に必要である。伝統的に、研究者はそのようなスクリーニングのために肝臓由来初代肝細胞に頼ることを余儀なくされてきたが、これらは、長期培養で細胞を維持することの難しさや、一貫した、均一な細胞集団を得ることの難しさを含む多くの重大な欠点を有する。これに対する解決法は、ヒト多能性幹細胞由来の肝細胞様細胞の形で提供されている。ヒト多能性幹細胞(hPS)は、関連するヒト細胞タイプを得ることが可能な方法を既に根本的に変え始めている。多能性ヒト胚性幹(hES)細胞及びヒト人工多能性幹(hiPS)細胞を無限に増殖し、続いて、それらを所望の標的細胞タイプに分化できることは、現在、in vivo及びin vitroの適用範囲に対して安定的かつ実質的に無制限の細胞供給を提供している。
残念ながら、現在利用可能な肝細胞の細胞タイプは、形態及び機能の違いに起因して、肝臓の環境を必ずしも正確にモデル化しているとは限らない。例えば、初代細胞に代替的にたいてい用いられる1つは、非常に低レベルの代謝酵素をたいてい含み(又は完全に欠いており)、in vivoで天然の肝細胞と実質的に異なる他の重要なタンパク質を発現する肝細胞株である。肝細胞株の主要な欠点の一つは、薬物スクリーニングの目的に不可欠である薬物輸送体タンパク質がないか、又は異常に高発現しているため、これは薬物代謝に関して特に関係する。他の利用可能な肝細胞株は、より臨床的に関連する成体肝細胞よりも、胎児又は若年肝細胞をより彷彿とさせる形態や生理機能を有することに悩まされる。これらの理由のため、培養し、増殖することが容易なだけでなく、より成熟した表現型を有し、成体初代肝細胞により類似する方法で働く、肝細胞細胞株を開発することが強く求められている。
多能性幹細胞由来の肝細胞様細胞誘導は、当該技術分野で十分に確立されている。in vitroの目的のために、多くのグループが、hES細胞(Hayら、2007; Hayら、2008; Brolenら、2010; Funakoshiら、2011)と同様にhiPS細胞(US8148151 B; Songら、2009; Sullivanら、2010; Si-Tayebら、2010; Chenら、2012)から肝細胞様細胞を誘導するためのプロトコールを開発した。しかし、これらのすべてに対する共通点は、第I相及び第II相の遺伝子(例えば、CYP1A2、2B6、2C9、2D6、3A4)、核内受容体(例えば、CAR及びPXR)、及び、他の成体肝マーカー(例えば、アルブミン)のように、成熟肝細胞に典型的な遺伝子の特異的なmRNA及びタンパク質の低発現である。さらに、それらに記載される細胞タイプが胎児の表現型で、成体の表現型ではないという結果とともに、これらのhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞は、α−フェトプロテイン(AFP)及びCYP3A7のような胎児肝遺伝子を高発現する(概要については、例えば、Baxterら、2010を参照のこと)。さらに、hESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞での発表された研究のほとんで、薬物輸送体の発現及び機能が全く検討されていない。
RAシグナル伝達調節が、初期肝細胞分化と、特に、胚体内胚葉(DE)が肝内胚葉となるように特定(specified)される際の段階とで重要であることが以前に示された(Touboulら、2010)。さらに、RA応答エレメントは、AFP及びHNF4aなどの、初期肝細胞特定期間に重要な多くの遺伝子で同定されている(Qianら、2000; Mageeら、1998及びHatzisら、2001を参照のこと)。しかし、この初期の段階で、RAは、多様な効果を有することが知られており、また、多能性幹細胞由来の膵臓内胚葉誘導で重要であることが発見されている(Mfopouら、2010)。米国特許出願公開US2012/0143316A1は、内胚葉様細胞由来の肝臓分化誘導で全トランスレチノイン酸を使用することを開示する。明らかなように、これらの開示の全てが、内胚葉及び初期肝細胞分化期間でのRAシグナル伝達調節に関する。しかし、これらの文献のいずれもが、肝細胞成熟促進剤としてレチノイン酸を適用すること、肝細胞分化の後期で単独でそれを使用することを教示も示唆もしていない。
内胚葉への初期分化に対してGSK3阻害剤を使用することが、以前に記載されている。WO2008094597(Dalton)は、分化培地でpPSCを有効量のGSK3阻害剤と接触させることによって霊長類の多能性幹細胞(pPSC)から中内胚葉を作製する方法を記載する。WO2007050043(Stanton)は、多能性幹細胞から中胚葉又は内胚葉細胞を作製する方法を記載し、多能性幹細胞のWntシグナル伝達経路を含む。US2006003446(Keller)は、血清の非存在下で、かつアクチビン及びWntシグナル伝達阻害剤の存在下で、胚性幹細胞を培養して内胚葉細胞を濃縮した細胞集団を作製する方法を記載する。また、GSK3阻害剤の使用を通じてWntシグナル伝達を調節することは、DE細胞がこの処理に曝露されるときに、肝細胞の細胞運命を特定する際に有益であることが示されている(WO2011/116930)。また、これらの開示の全ては、内胚葉又は肝臓特定の比較的初期段階でのGSK3シグナル伝達の調節に関する。
特定のマトリクス成分で細胞を培養することは、これらの増殖に影響し、多能性細胞の場合には、それらの最終的な分化に影響することが知られている。例えば、多能性幹細胞は、特定のマトリクス成分とともに幹細胞のオーバーレイを通じて、上皮から間葉への転換を経て、そこから、心臓細胞タイプへと発達することが示されている(WO2011060342)。さらに、マトリクス成分の定義した「サンドイッチ」で、成体の初代肝細胞を培養することは、それらの表現型及び代謝活性を維持するのに役立つことが長い間知られている(Dunnら、1991)、(Pageら、2007)。
本発明は、hiPS細胞及びhES細胞に限定されるものなどではないヒト多能性幹(hPS)細胞に由来する肝細胞様細胞であって、より密接にex vivoでの初代肝細胞に似た表現型を有する肝細胞様細胞にさらに成熟させることができる改良された方法を記載する。
本発明は、第一の態様において、肝細胞様細胞が、任意に、GSK3シグナル伝達系の阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤への曝露、及び/又は哺乳動物細胞外マトリクスの1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞の重層(マトリクスオーバーレイ)との組み合わせで、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることにより、前記ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法を提供する。
したがって、前記ヒト肝細胞様細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露することを含む前記ヒト肝細胞様細の成熟を促進する方法が提供される。
ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進する方法は、ヒト肝前駆細胞を前記肝細胞様細胞を取得するための分化条件下で培養することをさらに含む場合がある。
本発明は、第二の態様において、ヒト肝前駆細胞を肝細胞様細胞を得るための分化条件下で培養され、得られた肝細胞様細胞が、任意に、GSK3シグナル伝達阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤への曝露、及び/又は哺乳動物細胞外マトリクス(マトリクスオーバーレイ)の1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞のオーバーレイとの組み合わせで、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることにより、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法が提供される。
したがって、肝細胞様細胞を得るための分化条件下でヒト肝前駆細胞を培養すること、及び、前記肝細胞様細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露することを含むヒト肝細胞様細胞を産生する方法が提供される。
本発明者らは、驚くべきことに、例えば、レチノイン酸、レチノイン酸応答性受容体活性化剤の肝細胞様細胞の曝露が、成熟肝細胞の多数のマーカー、特に成人アイソフォームの、HNF4a、CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP3A4、CYP3A5、CAR、GSTA1−1、及びNTCPの遺伝子及びタンパク質の発現を改善すること、したがって、初代肝細胞に顕著に似た表現型である肝細胞様細胞をもたらすことを見出した。さらに、レチノイン酸応答性受容体活性剤の曝露に対して、GSK3阻害剤及び哺乳動物細胞外マトリクスの1種以上の特徴的な成分のオーバーレイは、肝細胞様細胞のヒト初代肝細胞により近似する表現型を作製するという驚くべき相乗効果が見出された。肝遺伝子と機能の改善された発現に加えて、例えば細胞−細胞接触が強化され、肝細胞様細胞の形態が改善され、肝細胞様細胞の寿命は7〜10日に延長される(図8)。
レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤が、肝細胞様細胞への肝前駆細胞の分化、及び得られた肝細胞様細胞のさらなる成熟(「分化と成熟」)の間で、最大で35日間の場合がある全体に亘って存在してもよい。このように、分化し成熟する肝細胞は、分化と成熟の間に連続的/長期的に曝露される場合がある。代替的に、例えば、5、24又は48時間などの連続的な期間で、4時間よりは長く72時間を超えない連続的な期間で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に肝細胞様細胞を曝露する場合がある。肝細胞様細胞はまた、少なくとも3回、少なくとも4回又は少なくとも5回などの少なくとも2回の、4時間よりも長く72時間を超えないの継続期間で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露する場合がある。少なくとも2回の連続的な期間は、通常、レチノイン酸応答性受容体活性化剤と前記の非曝露の期間によって分離される。このような非曝露の期間は、12時間〜24時間又は1日間〜2日間などの期間を有する場合がある。これに関連して、レチノイン酸応答性受容体活性化剤は、肝細胞様細胞の成熟中の任意の時点で培地に添加される場合がある。肝細胞様細胞は、肝細胞様細胞への肝前駆細胞の分化の開始後t≧7日の時間でレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。したがって、肝細胞様細胞は、肝細胞様細胞への肝前駆細胞の分化の開始後7、9又は12日目において、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。
本発明の方法は、分化条件下hPS細胞を培養することにより、肝前駆細胞の初期世代(また、「初期肝分化」として以下に記載する)を含むことができる。そこで、hPS細胞は、前記肝前駆細胞に最初に分化する。この初期培養又は分化は、胚体内胚葉(DE細胞)を得るための分化条件下でhPS細胞の培養(前内胚葉ステップ)を含む場合があり、さらに、培養した肝前駆細胞を得るための培養条件下で得られたDE細胞をさらに培養すること(前肝ステップ)を含む場合がある。したがって、hPS細胞は、このように最初に胚体内胚葉に分化し、次に、胚体内胚葉が肝前駆細胞へさらに分化する場合がある。
また、内胚葉及び/又は肝前駆細胞へのhPS細胞の初期分化の間、ゲノムのセクションの脱メチル化及び遺伝子の転写活性を許容するために、分化期のhPS細胞を5−アザ−2−デオキシシチジン又は5−アザシチジンなどのDNA脱メチル化剤に曝露する場合がある。前記DNA脱メチル化剤への曝露は、DE細胞へhPS細胞の分化の間に、すなわち前内胚葉ステップの間に行う場合がある。そして、細胞は、肝前駆ステージに到達するまで培養される。すなわち、肝前駆細胞が得られるまで、GSK−3阻害又はWntシグナル伝達活性化及び/又はマトリクスのオーバーレイとの組み合わせで、その時点で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露を含む、肝細胞様細胞のさらなる分化及び成熟が実施される。
hPS細胞分化へのDNA脱メチル化剤の処理は、驚くべきことに、DE細胞の改善された形態及び収率をもたらすことが見出された。また、脱メチル化剤への曝露は、現在利用可能な技術の方法の状態と比較して、Oct4のような幹細胞マーカーの低い発現を伴って、より純粋で均一なDE集団を提供する(図13A〜Dを参照のこと)。また、このようなsox17、cxcr4及びhhexなどの胚体内胚葉に特徴的な多数のマーカーの遺伝子発現の増加(図13のDを参照のこと)が、これらの内胚葉細胞に対して観察される。このような効果は、ゲノムレベルでのメチル化の広範な欠損によって向上させ、胚体内胚葉に向かってのhPS細胞の分化に関与する、DNAの脱メチル化及び成長因子の適用が示されるのは初めてと考えられる。さらに、レチノイン酸応答性受容体活性化剤をGSK3阻害剤及び/又はマトリクスオーバーレイに対して単独で又はその組み合わせで、得られた肝前駆細胞に曝露する前で初期の内胚葉の発達中にDNAの脱メチル化剤で細胞を処理するときに、肝細胞様細胞の成熟に対する強力な相乗効果が観察される。
本発明による方法の結果として、初代肝細胞に、より近似する表現型を有する肝細胞様細胞が得られる。成熟期以降の細胞の解析は、特に、HNF4a、CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP3A4、CYP3A5、CAR、GSTA1の成人のアイソフォーム、及びNTCPに限定されるものではないが、成熟肝細胞のための特定のマーカーの発現レベルの明確な増加を示す(例えば図1B、4B+C、6、9、10、12を参照のこと)。また、初代肝細胞とは対照的に、早期脱メチル化処理、並びに、レチノイン酸応答性受容体活性化剤及びGSK3阻害剤(又はWntシグナル伝達活性化剤)及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露によって得られる肝細胞様細胞は、安定で増加したCYPなど肝遺伝子の発現を培養時間と共に示す。初代培養肝細胞において、本発明の肝細胞様細胞で観察されるのと反対に、CYP活性及びmRNA発現は時間と共に急激に減少する(図16を参照のこと)。別の広く使用される肝細胞のタイプは、本発明の肝細胞様細胞よりもはるかに低いCYP活性を示すHepG2細胞である。
本発明は、肝細胞様細胞が、任意にCDK阻害剤及び/又は哺乳動物細胞外マトリクス(マトリクスオーバーレイ)の1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞オーバーレイと組み合わせて、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露することにより、前記ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法を提供する。
そこで、ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法は、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に前記ヒト肝細胞様細胞を曝露することを含み、提供される。
ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進する方法は、ヒト肝前駆細胞の前記肝細胞様細胞を取得するための分化条件下で培養することをさらに含む。
さらに、本発明は、ヒト肝臓前駆細胞が、肝細胞様細胞を得るための分化条件下で培養され、得られた肝細胞様細胞は、任意にCDK阻害剤及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクス(マトリクスオーバーレイ)の1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞のオーバーレイとの組み合わせで、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることによる、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法を提供する。
したがって、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法は、肝細胞様細胞を得るために、分化条件下でのヒト肝前駆細胞を培養すること、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に前記肝細胞様細胞を曝露することを含む方法が提供される。
上述したように、本発明者らは、驚くべきことに、特に成人、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤への肝細胞様細胞の曝露は、HNF4a、CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP3A4、CYP3A5、CAR、GSTA1−1、及びNTCPのアイソフォームの多数の成熟肝細胞のマーカーの遺伝子及びタンパク質の発現を改善することを見出し、そして、初代肝細胞により近似した表現型を有する肝細胞様細胞をもたらす。さらに、レチノイン酸応答性受容体活性化剤の曝露に対して、CDK阻害剤及び哺乳動物細胞外マトリクスの特徴を有する1種以上の成分のオーバーレイへの曝露が、ヒト初代肝細胞以上に近似する肝細胞様細胞の表現型を産生するという驚くべき相乗効果が見出された。肝遺伝子及び機能の発現の改善に加えて、例えば細胞−細胞接触が強化され、肝細胞様細胞の寿命は7〜10日(図8)によって延長され、肝細胞様細胞の形態が改善される(図8)。
また、このようなレチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤は、肝細胞様細胞への肝前駆細胞の分化及び取得される肝細胞様細胞のさらなる成熟(「分化と成熟」)にわたって存在する場合があり、これは最大35日かかる場合がある。このように、分化し成熟する肝細胞は、分化と成熟の間にレチノイン酸応答性受容体活性化剤に連続的/長期的に曝露される場合がある。代替的に、例えば、5、24又は48時間などの4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間で、肝細胞様細胞が前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、少なくとも3回、少なくとも4回又は少なくとも5回などの少なくとも2回の、4時間よりも長く、72時間を超えない連続的な期間、前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。このような5、24時間又は48時間の連続的な期間の時間、時間の少なくとも2連続的な期間は、通常、前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤の非曝露の期間によって分離される。そのような非曝露の期間は、12〜24時間などの数時間、又は数日1〜2日などの1〜10日間、持続時間を有する場合がある。これに関連して、レチノイン酸応答性受容体活性化剤は、肝細胞様細胞の成熟中の任意の時点で培地に添加される場合がある。肝細胞様細胞は、肝前駆細胞の肝細胞様細胞への分化の開始後のt≧7日の期間で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。したがって、肝細胞様細胞は、肝前駆細胞の肝細胞様細胞への分化の開始後7、9又は12日目において、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。
本発明の方法は、(また、「初期肝分化」として以下に記載される)分化条件下、hPS細胞を培養することにより、肝前駆細胞の初期世代を含む場合がある。したがって、hPS細胞は、最初に前記肝前駆細胞に分化される。この初期培養又は分化は、胚体内胚葉細胞(DE細胞)を得るための分化条件下で、hPS細胞の培養を含む場合があり(前内胚葉ステップ)、さらに、得られたDE細胞を肝前駆細胞を得るための分化条件下で培養することを含む場合がある(前肝ステップ)。したがって、hPS細胞は、最初に胚体内胚葉に分化され、次に、胚体内胚葉の肝前駆細胞へのさらなる分化が続く場合がある。
また、内胚葉及び/又は肝前駆細胞へのhPS細胞の初期分化の間、分化hPS細胞を、ゲノムのセクションを脱メチル化し遺伝子の転写活性化を許容するために、5−アザ−2−デオキシシチジン又は5−アザシチジンなどのDNA脱メチル化剤に曝露される場合がある。前記DNA脱メチル化剤への曝露は、DE細胞へのhPS細胞の分化の間、すなわち前胚葉ステージの間に行われる場合がある。そして細胞は、内胚葉ステージから肝前駆ステージが到達されるまで、すなわち、肝前駆細胞が得られるまでさらに培養され、その時点で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤の単独又はCDK阻害及び/又はマトリクスのオーバーレイとの組み合わせでの曝露を含む肝細胞様細胞のさらなる分化及び成熟が、実施される。
DNA脱メチル化剤でのhPS細胞の分化の処理が、驚くべきことに、改善された形態及びDE細胞の収率をもたらすことが見出された。また、脱メチル化剤への曝露は、現在利用可能な技術的方法の状態と比較して、Oct4のような幹細胞マーカーの低い発現で、より純粋で均一なDE集団を提供する(図13A〜Dを参照のこと)。また、このようなsox17、cxcr4及びhhexなどの多数の胚体内胚葉に特徴的なマーカーの遺伝子発現の増加が、これらの内胚葉細胞に対して観察される(図13Dを参照のこと)。このような効果は、ゲノムレベルでのメチル化の広範な欠損によって遺伝子レベルの活性が上昇される、hPS細胞の胚体内胚葉に向かった分化に関与するDNA脱メチル化及び成長因子の適用のための効果が示されるのは初めてと考えられる。得られた肝前駆細胞にレチノイン酸応答性受容体活性化剤を曝露する前で、初期の内胚葉の発達中に、DNA脱メチル化剤単独で又はCDK阻害剤及び/又はマトリクスオーバーレイと組み合わせて細胞を処理するときに、肝細胞様細胞の成熟に対する強力な相乗効果が観察される。
本発明による方法の結果として、初代肝細胞により近似する表現型を有する肝細胞様細胞が得られる。成熟期以降の細胞の解析は、HNF4a、CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP3A4、CYP3A5、CAR、GSTA1及びNTCPの成人のアイソフォームに顕著であって、これらに限定されるものではなく、成熟肝細胞に対する特定のマーカーの発現レベルの明確な増加を示す(例えば図1B、4B+C、6、9、10、12を参照のこと)。また、初代肝細胞とは対照的に、早期脱メチル化処理、及びレチノイン酸応答性受容体活性化剤、CDK阻害剤及びマトリクスオーバーレイの後期曝露によって得られる肝細胞様細胞は、培養時間に伴ってCYPsのような肝臓の遺伝子の安定した又は増加した発現を示す。本発明の肝細胞様細胞で観察されるのとは反対に、初代培養肝細胞において、CYP活性及びmRNAの発現は時間と共に急激に減少する(図16を参照のこと)。もう一つの広く使用されている肝細胞のタイプは、本発明の肝細胞様細胞よりもはるかに低いCYP活性を示すHepG2細胞である。
したがって、さらなる態様において、本発明は、本発明の方法によって得られる肝細胞様細胞、該肝細胞用細胞を含む又はから構成される細胞組成物に関する。
別の態様において、本発明は、医薬における、特に、再生医療における肝細胞様細胞又は本発明の細胞組成物のさらなる使用に関する。換言すれば、本発明の肝細胞様細胞又は細胞組成物の医薬に対する使用、特に、再生医療に対する使用である。特に、本発明の肝細胞様細胞又は細胞組成物は、組織の変性により惹起される病態及び/又は障害の予防及び/又は治療に使用するためのものである。本発明の肝細胞様細胞又は細胞組成物は、肝障害の予防及び/又は治療に使用するためでもある。本発明の肝細胞様細胞又は細胞組成物は、代謝性の病態及び/又は疾患の予防及び/又は治療に使用するためでもある。本発明のこのような肝細胞様細胞又は細胞組成物は、特に、組織変性によって惹起される病態及び/又は障害の予防及び/又は治療のために、代替組織又は細胞の注射の形態などの、医薬又は医薬製品の製造に使用される場合がある。本発明の肝細胞様細胞又は細胞組成物はまた、医薬又は医薬製品の製造、又は肝障害の予防及び/又は治療のために使用される場合がある。本発明の肝細胞様細胞又は細胞組成物は、代謝性の病態及び/又は疾患の予防及び/又は治療のための医薬又は医薬製品の製造のために使用される場合がある。また、本明細書に記載の病態及び/又は障害の治療のための方法は、本発明の細胞又は細胞組成物を必要とする被験体に有効量を投与することを含む態様が含まれる。
他の態様において、本発明は、創薬プロセス又は毒性試験;薬物トランスポーターや薬物代謝酵素を研究するため、肝再生を研究するためのin vitroモデルとして、ヒト肝再生障害を研究するため;などの薬学的及び毒物学的スクリーニングにおいて、本発明の肝細胞様細胞又は細胞組成物のさらなる用途を提供する。
さらなる態様において、本発明は、ヒト肝細胞様細胞の成熟のためのレチノイン酸応答性受容体活性化剤の使用に関する。また、GSK3シグナル伝達阻害剤及び/又はヒト肝細胞様細胞の成熟のためのマトリクスオーバーレイと組み合わせて、レチノイン酸応答性受容体活性化剤の使用が、この態様に含まれる。さらに、Wntシグナル伝達活性化剤及び/又はヒト肝細胞様細胞を成熟させるためのマトリクスオーバーレイと組み合わせて、レチノイン酸応答性受容体活性化剤の使用が本発明の態様に含まれる。また、CDK阻害剤及び/又はヒト肝細胞様細胞を成熟させるためのマトリクスオーバーレイとの組み合わせで、レチノイン酸応答性受容体活性化剤の使用が、本発明の態様に含まれる。
さらなる態様において、本発明は、本発明の方法を実施するのに有用なキットに関する。この態様に含まれる少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、並びにGSK3阻害剤、Wntシグナル伝達活性化剤、CDK阻害剤及び細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物から選択される少なくとも1種を含むキットである。これは、本発明の方法において使用される成分に関して本明細書で与えられる詳細は、本発明のキットに含まれる成分に適用されることが理解される。
さらなる態様において、本発明は、組成物に関する。このような組成物は、本発明によるヒト肝細胞様細胞の成熟のために特に有用である。少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、並びにGSK3阻害剤、Wntシグナル伝達活性化剤及びCDK阻害剤から選択される少なくとも1種を含む組成物が、この態様に含まれる。これは、本発明の方法において使用される成分に関して本明細書で与えられた詳細は、本発明の組成物に含まれる成分に適用されることが理解される。
発明の詳細な説明
本発明は、レチノイン酸受容体活性化剤単独の細胞への曝露、又はGSK3シグナル伝達阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤への曝露、及び/又は哺乳動物細胞外マトリクス(マトリクスオーバーレイ)の1種又は複数種の構成成分を有する細胞のオーバーレイとの組み合わせで、ヒト肝細胞様細胞を成熟させるための方法を提供する。本方法は、肝細胞様細胞を取得するために、細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露単独又はGSK3シグナル伝達阻害剤とWntシグナル伝達活性化剤への曝露及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクスの一種以上の成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)との組み合わせで、ヒト肝前駆細胞の補助的な培養と分化培地での培養をさらに含む場合がある。
また、本発明は、レチノイン酸受容体活性化剤単独の細胞への曝露、又はCDK阻害剤への曝露、及び/又は哺乳動物細胞外マトリクス(マトリクスオーバーレイ)の1種又は複数種の構成成分を有する細胞のオーバーレイとの組み合わせで、ヒト肝細胞様細胞を成熟させるための方法も提供する。本方法は、肝細胞様細胞を取得するために、細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露単独又はCDK阻害剤への曝露及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクスの一種以上の成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)との組み合わせで、ヒト肝前駆細胞の補助的な培養と分化培地での培養をさらに含む場合がある。
本発明の出発材料は、内胚葉の段階を超えて任意の段階に発達される、胎児肝細胞及び肝前駆細胞などに限定されない、肝細胞への運命を有する任意の細胞の場合がある。
上記に概説したように、本発明は、肝細胞様細胞は、例えば、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることにより、任意に、GSK3シグナル伝達阻害剤とWntシグナル伝達活性化剤への曝露及び/又は哺乳動物細胞外マトリクスの1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)との組み合わせで、前記ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法を提供する。
したがって、ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進する方法は以下のステップ、
レチノイン酸応答性受容体活性化剤に前記ヒト肝細胞様細胞を曝露するステップ
を含むものとして記載される場合がある。
ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法は、肝細胞様細胞を取得する分化条件下でヒト肝前駆細胞を培養する工程をさらに含む場合がある。
本発明はまた、ヒト肝前駆細胞が肝細胞様細胞を得るための分化条件下で培養され、そして得られた肝細胞様細胞は、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることにより、任意に、GSK3シグナル伝達阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤への曝露及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクスの1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)との組み合わせで、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法を提供する。
したがって、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法は、以下のステップ
肝細胞様細胞を得るための分化条件下でヒト肝前駆細胞を培養するステップ、及び
レチノイン酸応答性受容体活性化剤に前記肝細胞様細胞を曝露するステップ
を含むものとして記載される場合がある。
本発明は、任意に、CDK阻害剤への曝露及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクスの1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)を組み合わせて、肝細胞様細胞をレチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露することにより、前記ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法もまた提供される。
ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進する方法は、以下のステップ
レチノイン酸応答性受容体活性化剤に前記ヒト肝細胞様細胞を曝露するステップ
を含むものとして記載される場合がある。
ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法は、前記肝細胞様細胞を取得するための分化条件下で、ヒト肝前駆細胞を培養するステップをさらに含む場合がある。
本発明はまた、肝細胞様細胞を得るための分化条件下でヒト肝前駆細胞を培養し、そして得られた肝細胞様細胞は、任意にCDK阻害剤への曝露及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクスの1種以上の特徴的な構成成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)と組み合わせて、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることにより、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法を提供する。
したがって、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法は、以下のステップ、
肝細胞様細胞を得るために、分化条件下でのヒト肝前駆細胞を培養するステップ、及び
レチノイン酸応答性受容体活性化剤に前記肝細胞様細胞を曝露するステップ
を含むものとして記載される場合がある。
したがって、ヒト肝前駆細胞が、本発明の出発材料として使用される場合がある。出発材料の肝前駆細胞は、例えば、肝前駆細胞の樹立細胞株であってもよく、又はhPS細胞又は内胚葉細胞などから新たに調製されてもよい。
肝細胞様細胞の分化及び成熟は、2つの段階に分ける場合がある。すなわち、肝前駆細胞が肝細胞様細胞(「肝前駆期」)に分化する第一段階、及び得られた肝細胞様細胞がさらに成熟する第二段階(成熟期段階)に分けることができる。成熟期段階の間、得られた肝細胞様細胞は、肝細胞に特徴的なマーカーの増大した遺伝子及びタンパク質の発現を示す。
hES細胞から肝細胞様細胞への肝前駆細胞へ分化させるための適切な条件(Hayら、2007;Hayら、2008;Brolenら、2010;Funakoshiら、2011)と、hiPS細胞から肝細胞様細胞への肝前駆細胞へ分化させるための適切な条件(US8148151B;Songら、2009;Sullivanら、2010;のSi−のTayebら、2010;Chenら、2012)が知られている。WO2009/013254A1は、例えば、肝前駆細胞からの肝細胞様細胞(実施例1〜4)を得るのに適した基本的なプロトコールを記載する。
一般的に、肝前駆細胞は、HGFなどの1種以上の成長因子、及び/又は、ジメチルスルホキシド(DMSO)、デキサメタゾン(DexM)、オメプラゾール、オンコスタチンM(OSM)、リファンピシン、デスオキシフェノバルビタール(プリミドン)、エタノール、イソニアジドなどの1種以上の分化誘導剤を含む分化培地で培養される。HGFなどの1種以上の成長因子の濃度は、通常、約20〜約250ng/mL、約50〜約250ng/mL、約100〜約250ng/mL、約150〜約250ng/mL、約50〜約200ng/mL、約50〜約150ngの/mL若しくは約50〜約100ng/mLであり;又は約100ng/mL、約150ng/mL、約200ng/mL、約250ng/mL若しくは約300ng/mLなどの約10〜約300ng/mLの範囲である。1種以上の分化誘導剤の濃度は、使用される特定の化合物に依存して変化する場合がある。DMSOの濃度は、例えば、通常、約0.15〜約1.5%v/v、約0.15〜約1%v/v、約0.25〜約1%v/v、15、約0.25〜約0.75%v/v、約0.5〜約1、5%v/v、約0.5〜約1%(v/v)などの約0.1〜約2%v/vの範囲である。OSMの濃度は、例えば、通常、約1〜約15ng/mL、約5〜約15ng/mL、又は約7.5〜12.5ng/mLなどの約1〜約20ng/mLの範囲である。DexMの濃度は、例えば、通常、約0.05〜約0.5μΜ、約0.05〜約0.2μΜ、約0.05〜約0.1μΜ、又は約0.1から約0.5μΜなどの0.05〜約1μΜの範囲である。
分化培地は、FBS又はFCSなどの血清、及び/又は骨形成タンパク質2(BMP2)、及び/又は骨形成タンパク質4(BMP4)などの1種以上の骨形成タンパク質(BMP)をさらに含む場合がある。血清濃度は、存在する場合、通常、約0.1〜約0.5%、0.2〜3%v/v、約0.5〜約2.5%v/v又は約0.5〜約1%v/vなどの約0.1〜約5%v/vの範囲である。1種以上のBMP濃度は、存在する場合、通常、約50〜約250ng/mL、約100〜約250ng/mL、約150〜約250ng/mL、約50〜約200ng/mL、約100ng/mL〜約200ng/mL又は約150ng/mL〜約200ng/mLなどの約50〜約300ng/mLの範囲である。
分化培地は、さらに、PEST及び/又はGlutaMAXなどの他の補助剤を含んでもよい。PESTの濃度は、通常、約0.1〜約0.25%v/vなどの約0.1〜約0.5の範囲である。GlutaMAXの濃度は、通常、例えば、約1%v/v、約0.75〜約1%(v/v)などの、約0.5〜約1.5%(v/v)の範囲である。
分化培地の基礎を形成する培養培地は、RPMI 1640、又はアドヴァンスト培地、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)、HCM培地、HBM培地、ウェイマウス培地又はウィリアムE基礎培地などのヒト肝前駆細胞の培養に適したいかなる培地であってもよい。したがって、分化培地は、上記の成分を含む又は補充したRPMI 1640又はアドヴァンスト培地の場合がある。代替的に、分化培地は、上記の成分を含む又は補充したMEMであってもよい。さらなる代替として、分化培地は、このように上記の成分を含む又は補充したHCM又はHBM培地の場合がある。さらなる代替として、分化培地は、上記成分を含む又は上記成分を補充したウェイマウス培地又はウィリアムE基礎培地であってもよい。
ヒト肝前駆細胞の分化、及び得られた肝細胞様細胞のさらなる成熟(「分化及び成熟」)は、通常、最大で35日を要する。したがって、肝細胞様細胞を得るために、ヒト肝前駆細胞を、最大35日間、分化培地で培養する。例えば、ヒト肝前駆細胞は、約7〜約35日の間のいずれかの期間に分化培地中で培養される場合がある。したがって、これらはまた、約10〜約30日間培養される場合がある。また、約10〜約25日間培養される場合がある。代替的に、それらは、約10〜約20日間、又は約10〜約15日間培養される場合がある。また、約15〜約35日間培養される場合がある。したがって、それらはまた、約15〜約30日間培養される場合がある。代替的に、それらは、約15〜約25日間培養される場合がある。また、約15〜約20日間培養される場合がある。培養の間に、分化培地は、通常2日又は3日ごとに新鮮な培地に交換される。
上記の条件の下で、肝細胞様細胞は、培養7日又はその後に肝前駆細胞から得られる。したがって、分化及び肝細胞様細胞の成熟は、肝前駆細胞は肝細胞様細胞に分化する7日の肝前駆段階に分けられる場合があり、それによって得られた肝細胞様細胞をさらに成熟させる全培養期間の終了時まで(例えば、35日目まで)、熟成段階が持続する場合がある。
本発明の方法に用いられるレチノイン酸応答性受容体活性化剤は、例えば、ヒトレチノイン酸受容体(RAR)及び/又はヒトレチノイドX受容体(RXR)に結合し、活性化可能ないかなる化合物、例えば、RARとRXRの両方に結合し活性化することができる化合物であってもよい。
本発明での使用のためのレチノイン酸応答性受容体の適切な活性化剤は、9−シス−レチノイン酸及び13−シス−レチノイン酸、又は、7−シスレチノイン及び11−シス−レチノイン酸を含む他のレチノイン異性体、又は、例えば、TTNPB、AM580、レチロイン酸(retilloic acid)又はCBS−211Aなどのレチロイン酸類似体、又はレチノイドである。
これにより、9−シス−レチノイン酸が、本発明に従ったレチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合がある。代替的に、又は付加的に、13−シス−レチノイン酸が、本発明に従ったレチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合がある。13−シスレチノイン酸もまた、本発明に従ったレチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合がある。
9−シス−レチノイン酸が、例えば、RXRとRARの両方に結合し、活性化するレチノイン酸の立体異性体であると報告されている(Allenbyら;Idresら)。しかし、別の報告書はまた、11−シス−レチノイン酸、13−シス−レチノイン酸及び全トランスレチノイン酸はRXRに結合するが、9−シス−レチノイン酸よりもはるかに低い親和性であると主張する(Heymanら)。まとめると、これらの報告は、9−シス−レチノイン酸は、他のRA異性体と比較して、主要なRXR活性化剤であることを示唆する。したがって、本発明で使用するためのレチノイン酸応答性受容体活性化剤は、レチノイン酸、レチノイン酸類似体又はRAR及びRXRの両方に結合、活性化することができる、例えば、9−シスレチノイン酸若しくはその類似体などのレチノイドである場合がある。
さらに、全トランスレチノイン酸、7−シス−レチノイン酸、11−シス−レチノイン酸又は13−シス−レチノイン酸が、レチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合がある。これらの異性体は、選択的にRARに結合し、RXRに結合しない(Allenbyら;Idresら)、又は9−シス−レチノイン酸よりもRXRに対してかなり低い親和性を有すること(Heymanら)が示されている。したがって、本発明で使用するためのレチノイン酸応答性受容体活性化剤は、例えば、全トランスレチノイン酸若しくは全トランスレチノイン酸類似体又は7−シス−レチノイン酸又は7−シス−レチノイン酸の類似体、又は11−シス−レチノイン酸若しくは11−シス−レチノイン酸の類似体、又は13−シスレチノイン酸又は13−シスレチノイン酸の類似体などのRARに結合し活性化することができ、RXRに対してそのような活性がない若しくは弱い、レチノイン酸、レチノイン酸類似体又はレチノイドの場合がある。
本発明における使用のためのレチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、例えば、ベキサロテン(LGD1069)、LG100268又はSR11237などの、PARのみに結合し活性化させることができ、RXRに対してそうではない、レチノイドの場合がある。
上述のように、例えば、TTNPB、AM580、レチロイン酸又はCBS−21 1Aなどのレチノイン酸類似体もまた、レチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合がある。したがって、レチノイン酸類似体TTNPBはレチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合がある。代替的に、レチノイン酸類似体AM580が、レチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合がある。
また、レチノイン酸応答性受容体活性化剤として、ヒトレチノイン酸受容体(RAR)及び/又はレチノイドX受容体(RXR)に結合し活性化させる小分子、脂質、ポリペプチド又はタンパク質の使用がまた想定される。このような化合物の非限定的な例としては、すべてがRAR又はRXRのアゴニストとして知られるCh 55、AC 261066、AC 55649、CD1530、CD437、CD3254、AM80、BMS 753、BMS 961、アダパレン、タザロテン、ドコサヘキサエン酸及びフルオロベキサロテンである。
代替的に、肝細胞様細胞は、一つ以上の更なるレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。したがって、肝細胞様細胞は、1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されるだけではなく、また、上述の中の、2種、3種の組み合わせなどの1種以上の更なるレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、例えば、9−シス−レチノイン酸及び13−シス−レチノイン酸の両方に曝露される場合がある。
本発明の一態様では、分化及び成熟している肝細胞が、肝細胞様細胞の分化及び成熟中にレチノイン酸応答性受容体活性化剤に連続的/長期的に曝露される。したがって、レチノイン酸応答性受容体活性化剤は、分化及び成熟期間にわたって分化培地中に存在する場合がある。
分化及び成熟肝細胞は、例えば、最大約35日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。これらは、例えば、約10日〜約30日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。また、約10日〜約25日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。また、約10日〜約20日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。また、約10日〜約15日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。また、約15日〜約35日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。また、約15日〜約30日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。また、約15日〜約25日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。また、約15日〜約20日間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。
本発明の別の態様では、肝細胞様細胞は、4時間よりも長く72時間を超えない時間の連続的な期間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される。したがって、分化及び成熟期間中に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間に、分化培地中で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤が添加される場合があり、したがって存在する。
曝露時間の連続的な期間は、約5〜約10時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約5〜約12時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約5〜約18時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約5〜約24時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約5〜約48時間の場合がある。したがって、曝露時間の連続的な期間は約5時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約12〜約18時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約12〜約24時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約12〜約48時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約12〜約72時間の場合がある。したがって、曝露時間の連続的な期間は約12時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約18〜約24時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約18〜約48時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約18〜約72時間の場合がある。したがって、曝露時間の連続的な期間は約18時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約24〜約48時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約24〜約72時間の場合がある。したがって、曝露時間の連続的な期間は約24時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間はまた、約48〜72時間の場合がある。したがって、曝露時間の連続的な期間は約48時間又は約72時間の場合がある。
曝露時間の連続的な期間は、例えば、約5、約10、約12、約18、約24、約48又は約72時間の場合がある。曝露時間の連続的な期間は、約5時間の場合がある。それはまた約24時間の場合がある。また別の方法として、代替的に、曝露時間の連続的な期間は約48時間の場合がある。
例えば、実施例4(図2)に示されるように、例えば、5、24及び48時間、ここで、9−シス−レチノイン酸であるレチノイン酸応答性受容体活性化剤への肝細胞様細胞の曝露は、非処理の細胞と比較してCYP1A、CYP2C9及び3A活性の増加をもたらす。また、5時間又は24時間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に肝細胞様細胞を曝露すると、成人の肝臓遺伝子CYP3A4のmRNA発現の増加と胎児の肝臓遺伝子CYP3A7の強い減少が直ちに観察される(実施例5、図3を参照のこと)。
肝細胞様細胞は、4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間に、1回、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合があるだけではなく、また、例えば、少なくとも3回、少なくとも4回、又は少なくとも5回などの少なくとも2回、5、24時間又は48時間の連続的な期間などの4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。したがって、肝細胞様細胞は、例えば、4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間の2回で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、4時間より長く72時間を超えない連続的な期間の3回で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、4時間より長く72時間を超えない連続的な期間の4回で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、4時間より長く72時間を超えない連続的な期間の5回で、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。
実施例4に示されるように、レチノイン酸応答性受容体活性化剤への反復曝露は、一回の曝露よりも、例えば、CYP1A及びCYP2C9の強い増加効果を有する。
曝露時間のこの連続的な期間の後、分化培地は、レチノイン酸応答性受容体活性化剤を欠いたものに交換し、分化細胞の培養が継続される。したがって、肝細胞様細胞が、曝露時の少なくとも2つの連続した期間でレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される上記で定義されたプロトコールでは、少なくとも2つの連続した期間又は曝露が、レチノイン酸応答性受容体活性化剤に非曝露の期間によって分離される。非曝露期間は、12〜24時間又は1〜10日間などの、数時間〜数日間の持続時間を有する場合がある。非曝露期間は1〜2日間の期間を有する場合がある。非曝露期間はまた、1〜5日間の期間を有する場合がある。非曝露期間はまた、2〜5日間の持続時間を有する場合がある。非曝露期間は、例えば、1日の持続時間を有する場合がある。非曝露期間も2日間の持続期間を有できる。非曝露の期間は、例えば、5日間の期間を有する場合がある。
肝細胞様細胞が得られた後、本発明によれば、例えば、培養7、9、1、13、15、20、25及び/又は30日後などの任意の時点でレチノイン酸応答性受容体活性化剤が分化培地に添加される場合がある。
したがって、レチノイン酸応答性受容体活性化剤は、例えば、分化及び成熟の7日目と15日目の間などの、7日目及び30日目の間の4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間に、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤は、分化及び成熟の7日目と9日目の間の4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。
したがって、レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の7日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間に、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の9日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の11日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の13日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の15日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の20日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の25日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。レチノイン酸応答性受容体活性化剤はまた、分化及び成熟の30日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。
レチノイン酸応答性受容体活性化剤は分化及び成熟の7及び9日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。分化及び成熟の7、9及び11日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。分化及び成熟の1、6、9及び16日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。分化及び成熟の7、9、11及び16日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。分化及び成熟の7、9、11、13及び16日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。分化及び成熟の1、7、9、11及び16日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。分化及び成熟の1、3、7、9、11及び16日目に4時間よりも長く72時間を超えない連続的な期間、分化培地に添加される場合がある。
肝細胞様細胞は、例えば、約0.5〜約1.5μΜなどの約0.1〜約5μΜの濃度範囲内のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に一般的に曝露される。
したがって、肝細胞様細胞は、約0.1〜約2.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約0.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約0.3μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.2〜約5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.2〜約2.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.2〜約1.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約3μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約3μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1.25μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約1.5μΜの濃度範囲のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。
したがって、肝細胞様細胞は、約0.1μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.2μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1.25μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1.5μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1.75μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約2μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約2.5μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約3μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約3.5μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約4μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約5μΜの濃度のレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合がある。
同様の濃度は、例えば、9−シス−レチノイン酸は、本発明のレチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用されるケースで使用される場合があり、肝細胞様細胞に、例えば約0.2μΜの濃度などの、例えば約0.1〜約0.5μΜの濃度範囲内などの、約0.1〜約2.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。
したがって、肝細胞様細胞は、9−シス−レチノイン酸が約0.1〜約2μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.1〜約1.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.1〜約1μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.1〜約0.75μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.1〜約0.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.1〜約0.3μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.2〜約2.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.2〜約1.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.5〜約2.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.5〜約2μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.5〜約1.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.5〜約1μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.75〜約2.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.75〜約2μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.75〜約1.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.75〜約1.25μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約1〜約2.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約1〜約2μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約1〜約1.5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。
したがって、肝細胞様細胞は、9−シス−レチノイン酸が約0.1μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.2μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.5μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約0.75μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約1μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約1.25μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約1.5μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約1.75μΜの濃度で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9−シス−レチノイン酸が約2μΜの濃度で曝露される場合がある。
例えば、13−シス−レチノイン酸が本発明のレチノイン酸応答性受容体活性化剤として使用される場合に、同様の濃度が使用される場合がある。
レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることに加えて、肝細胞様細胞は、任意に、GSK−3阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクスに特徴的な1種以上の成分のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)にも曝露される場合がある。したがって、レチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露は、GSK−3阻害剤への曝露又はマトリクスオーバーレイ、又はその両方への曝露と組み合わされる。レチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露はまた、Wntシグナル伝達活性化剤又はマトリクスオーバーレイ、又はその両方への曝露とも組み合わせる場合がある。GSK−3阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤及び/又はマトリクスオーバーレイへの分化肝前駆細胞のさらなる曝露は、さらに、肝細胞様細胞の成熟及び機能的特徴の改善が示された(図4)。
本発明の方法で使用されるGSK−3阻害剤は、GSK−3シグナル伝達を阻害することができるいずれかの化合物の場合がある。本発明で使用するのに適したGSK−3阻害剤はまた、ケンパウロン又はNSC 664704としても知られる9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[3,2−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−オン;1−アザ−ケンパウロン(9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−ピリド[3’,2’:2,3]アゼピノ[4,5−b]インドール−6(5H)−オン);アルスターパウロン(9−ニトロ−7,12−ジヒドロインドロ−[3,2−d][1]ベンゾアゼピン−6(5)−オン);また、AT−7519としても知られる4−(2,6−ジクロロベンズアミド)−N−(ピペリジン−4−イル)−1H−ピラゾール−3−カルボキサミド;また、SNS−032(BMS−387032)としても知られるN−(5−((5−tert−ブチルオキサゾール−2−イル)メチルチオ)チアゾール−2−イル)ピペリジン−4−カルボキサミド;またAZD5438としても知られる4−(1−イソプロピル−2−メチル−1H−イミダゾール−5−イル)−N−(4−(メチルスルホニル)フェニル)ピリミジン−2−アミン;また、BIO(GSK3阻害剤IX)としても知られる(2’Z,3£)−6−ブロモインジルビン−3’−オキシム;BIO−アセトキシム(GSK3阻害剤X)として知られる(2’Z,3’E)−6−ブロモインジルビン−3’−アセトキシム;(5−メチル−1H−ピラゾール−3−イル)−(2−フェニルキナゾリン−4−イル)アミン(GSK3−阻害剤XIII);ピリドカルバゾール−シクロペナジエニルルテニウム錯体(GSK3阻害剤XV);TDZD−8 4−ベンジル−2−メチル−1,2,4−チアジアゾリジン−3,5−ジオン(GSK3β阻害剤I);2−チオ(3−ヨードベンジル)−5−(1−ピリジル)−[1,3,4]−オキサジアゾール(GSK3ベータ阻害剤II);OTDZT 2,4−ジベンジル−5−オキソチアジアゾリジン−3−チオン(GSK3ベータ阻害剤III);α−4−ジブロモアセトフェノン(GSK3β阻害剤VII);また、AR−AO 14418(GSK−3ベータ阻害剤VIII)としても知られるN−(4−メトキシベンジル)−N’−(5−ニトロ−1,3−チアゾール−2−イル)尿素;3−(1−(3−ヒドロキシプロピル)−1H−ピロロ[2,3−b]ピリジン−3−イル]−4−ピラジン−2−イル−ピロール−2,5−ジオン(GSK−3β阻害剤XI);TWSI 19 ピロロピリミジン化合物(GSK3β阻害剤XII);L803 H−KEAPPAPPQSpP−NH2又はミリストイルエステル体(GSK3β阻害剤XIII);2−クロロ−1−(4,5−ジブロモ−チオフェン−2−イル)−エタノン(GSK3β阻害剤VI);アミノピリミジンCHIR99021;また、SB216763としても知られる3−(2,4−ジクロロフェニル)−4−(1−メチル−1H−インドール−3−イル)−1H−ピロール−2,5−ジオン;そしてインジルビン−3’−オキシムである。GSK−3阻害剤は、上記の群から選択される場合がある。
本発明の方法において使用される場合がある他の適切なGSK−3阻害剤は、3F8(5−エチル−7,8−ジメトキシ−1H−ピロロ[3,4−c]イソキノリン−1,3−(2H)−ジオン)、A1070722、ベリリウム、銅、リチウム、水銀、タングステン(ウォルフラム)及び亜鉛などの無機イオン、AR−014418、AZD2858、アキシンGID−25残基(ペプチド)、ビスインドリルマレイミド類、CHIR98014(CT98014)、CHIR98023(CT98023)、FRATide−39残基(ペプチド)、ハロメチルケトン誘導体、例えば、HMK−32、KT5720、L803−mts(ペプチド)及び変異体、LY20900314、NP−12(Tideglusib、NP031112)、NP00111、NP031115、ポリ酸素ビス−7−アザインドリル−マレイミド類、RO31−8220、SB415286(マレイミド)、TC−G24、TCS2002、TCS21311、TDZD−8、TOS119及びTWS119(ジフルオロアセテート)である。GSK−3阻害剤は、上記の群から選択される場合がある。
GSK−3阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、アミノピリミジンCHIR99021及びインジルビン−3’−オキシムから選ばれる場合がある。
本発明の方法で使用されるGSK−3阻害剤は、ケンパウロン 9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[3,2−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−オンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、1−アザケンパウロン−1の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、アルスターパウロンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、AT−7519の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、SNS−032(BMS−387032)の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、AZD5438の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、BIO(2’Z,3’£)−6−ブロモインジルビン−3’−オキシムの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、BIO−アセトキシム(2’Z,3’E)−6−ブロモインジルビン−3’−アセトキシムの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、(5−メチルビス−1H−ピラゾール−3−イル)(2−フェニルキナゾリン−4−イル)アミンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、ピリドカルバゾール−シクロペナジエニルルテニウム錯体の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、TDZD−8 4−ベンジル−2−メチル−1,2,4−チアジアゾリジン−3,5−ジオンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、2−チオ(3−ヨードベンジル)−5−(1−ピリジル)−[1,3,4]−オキサジアゾールの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、OTDZT 2,4−ジベンジル−5−オキソチアジアゾリジン−3−チオンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、α−4−ジブロモアセトフェノンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、AR−AO 14418 N−(4−メトキシベンジル)−N’(5−ニトロ−1,3−チアゾール−2−イル)尿素の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、3−(1−(3−ヒドロキシプロピル)−1H−ピロロ[2,3−b]ピリジン−3−イル]−4−ピラジン−2−イル−ピロール−2,5−ジオンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、TWSI 19 ピロロピリミジン化合物の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、L803 H−KEAPPAPPQSpP−NH2又はミリストイルエステル体の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、2−クロロ−1−(4,5−ジブロモチオフェン−2−イル)−エタノンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、アミノピリミジンCHIR99021の場合がある。GSK−3阻害剤はまた、SB216763、3−(2,4−ジクロロフェニル)−4−(1−メチル−1H−インドール−3−イル)−1H−ピロール−2,5−ジオンの場合がある。GSK−3阻害剤はまた、インジルビン−3’−オキシムの場合がある。
肝細胞様細胞は、1種のGSK−3阻害剤に曝露されるだけではなく、また、上記のそれらの2種、3種又は4種の組み合わせなどの1種以上のさらなるGSK−3阻害剤に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞は、一般に、約0.01〜約10μΜの濃度範囲で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。
したがって、肝細胞様細胞は、約0.05〜約5μΜの濃度範囲のGSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、したがって、約0.05〜約2.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、したがって、約0.05〜約2.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約2μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約0.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、約0.05〜約5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、したがって、約0.1〜約2.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約0.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約2.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.75μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.0μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約4μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約3μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約1.5μΜの濃度範囲内で、GSK−3阻害剤に曝露される場合がある。
例えば、ケンパウロンはGSK3阻害剤として使用される場合には、例えば、約0.5〜約1.5μΜなどの濃度範囲の、約0.05〜約5μΜの濃度範囲で曝露される場合がある。
肝細胞様細胞は、約0.05〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約0.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約0.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.75μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.0μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。
同様の濃度が、例えば、1−アザ−ケンパウロン又はアルスターパウロンが、本発明のGSK−3阻害剤として使用され場合に使用される場合がある。
GSK3の阻害に加えて、本発明にしたがって使用されるGSK−3阻害剤はさらに、CDK2などのサイクリン依存性キナーゼ(CDK)に対する阻害活性を示す場合がある。このような二重阻害剤の例は、ケンパウロン、AT−7519 SNS−032(BMS−387032)及びAZD5438である。このような二重阻害剤のさらなる例は、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロンとインジルビン−3’−オキシムである。さらに、このような二重阻害剤のさらなる例は、2−ブロモ−9−ニトロパウロン、2−ブロモ−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ブロモパウロン、2−ヨード−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ヨードパウロン、2−フェニル−4−(2−チエニル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、2−[2−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−エチニル]−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシ−9−ニトロパウロン、2,3−ジメトキシ−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシパウロン、2−(3−ヒドロキシ−1−プロピニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、2,9−ジブロモパウロン、3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−プロピオニトリル、4−メトキシパウロン、4−(4−クロロフェニル)−2−(2−ナフチル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、5−ベンジル−9−ブロモパウロン、5−ヨード−インジルビン−3−モノオキシム、5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、6−ブロモインジルビン、8,10−ジクロロパウロン、9−ブロモ−2,3−ジヒドロキシパウロン、9−ブロモ−2,3−ジメトキシパウロン、9−ブロモ−4−ヒドロキシパウロン、9−ブロモ−4−メトキシパウロン、9−ブロモ−5−エチルパウロン、9−ブロモ−5−(メチルオキシカルボニルメチル)パウロン、9−ブロモ−5−メチルパウロン、9−ブロモ−5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、9−ブロモ−5,7−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,7−12−トリ−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,12−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−(ヒドロキシアミノ)−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−メチルチオ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−チオン、9−ブロモ−12−(2−ヒドロキシエチル)−パウロン、9−ブロモ−12−(2−プロペニル)−パウロン、9−ブロモ−12−エチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルオキシカルボニル−メチルパウロン、9−ブロモ−12−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−クロロパウロン、9−シアノパウロン、9−シアノ−2,3−ジメトキシパウロン、9−フルオロパウロン、9−メトキシパウロン、9−メチルパウロン、9−オキソ−チアゾロ[5,4−f]キナゾリン−2−カルボニトリル誘導体、9−トリフルオロメチルパウロン、10−ブロモパウロン、11−ブロモパウロン、11−クロロパウロン、11−エチルパウロン、11−メチルパウロン、アロイシン類(=6−フェニル[5H]ピロロ[2,3−6]ピラジン類);例えばアロイシンA、AZD1080、ビス−インドールインジルビン、デブロモヒメニアルジシン、ジブロモカンタレリン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリル酸メチルエステル、(E)−2−(3−オキソ−1−ブテニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリロニトリル、インジルビン、ヒメニジン、ヒメニアルジシン、マンザミン類、例えばマンザミンA、メリジアミン類、パウロン、ピラゾロ[3,4−b]ピリジン誘導体、ピラゾロ[3,4−b]キノキサリン誘導体及びチアゾロ[5,4−f]キナゾリノ−9−オン誘導体である。
GSK3阻害剤の代わりに、肝細胞様細胞は、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。本発明の方法に用いられるWntシグナル伝達活性化剤は、Wntシグナル伝達を活性化するいかなる化合物であってもよい。
本発明で使用するためのWntシグナル伝達の適切な活性化剤は、例えば、Wnt1、Wnt2、Wnt2B/13、Wnt3Aの、Wnt3、Wnt4、Wnt5A、Wnt5B、Wnt6、Wnt7A、Wnt7B、Wnt8A、Wnt8B、Wnt9A、Wnt9B、Wnt10A、Wnt10B、Wnt11及びWnt16などのWntタンパク質であり、実際は、組換え型の場合がある。
したがって、Wntシグナル伝達活性化剤は、上記のWntタンパク質の群から選択される場合がある。Wntシグナル伝達活性化剤は、例えば、Wnt3Aの場合がある。Wntシグナル伝達の性化剤はまた、Wnt5Aの場合がある。
肝細胞様細胞は、一般に、約0.05〜約10ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。
したがって、肝細胞様細胞は、約0.05〜約5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約2〜約5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2.5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2.5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1.5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2.5ng/mLの濃度範囲内で、Wntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。
そのような場合、例えば、Wnt3AがWntシグナル伝達活性化剤として使用され、肝細胞様細胞は、例えば、約0.5〜約2.5μMなどの約0.05〜約10ng/mLの濃度範囲内で、Wnt3Aに曝露される場合がある。
したがって、肝細胞様細胞で約0.05〜5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約2〜約5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2.5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2.5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1.5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2.5ng/mLの範囲の濃度でWnt3Aに曝露される場合がある。
肝細胞様細胞は、1種のWntシグナル伝達活性化剤に曝露されるだけではなく、また、上記のものの2、3又は4種の組み合わせなどの1種以上のWntシグナル伝達活性化剤に曝露される場合がある。
レチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露されることに加えて、肝細胞様細胞は、任意に、CDK阻害剤及び/又は哺乳動物の細胞外マトリクスの特徴の1種以上の成分のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。したがって、レチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露は、CDK阻害剤への曝露又はマトリクスオーバーレイ、又はその両方への曝露と組み合わされる場合がある。CDK阻害剤及び/又はマトリクスオーバーレイへの分化肝前駆細胞の追加の曝露は、さらに、肝細胞様細胞のための成熟した及び機能的な特徴を改善することが示された(図4)。
本発明の方法において用いられるCDK阻害剤は、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)の機能(例えば、活性)を阻害するいかなる化合物であってもよい。本発明の方法において用いられるCDK阻害剤は、例えば、CDK1、CDK2、CDK4、CDK5、CDK6、CDK7及びCDK9の1種以上の阻害剤の場合がある。本発明の方法において用いられるCDK阻害剤は、サイクリン依存性キナーゼ2(CDK2)阻害剤の場合がある。本発明の方法において用いられるCDK阻害剤は、例えば、CDK1及びCDK2の阻害剤の場合がある。本発明の方法において用いられるCDK阻害剤は、例えば、CDK2及びCDK5の阻害剤の場合がある。本発明の方法において用いられるCDK阻害剤は、例えば、CDK1、CDK2及びCDK5の阻害剤の場合がある。
本発明で使用するのに適したCDK阻害剤は、ケンパウロン又はNSC 664704としても知られる9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[3,2−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−オン;ロスコビチンとしても知られる(R)−2−(6−(ベンジルアミノ)−9−イソプロピル−9H−プリン−2−イルアミノ)ブタン−1−オール;フラボピリドールとしても知られる2−(2−クロロフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−8−((3S,4R)−3−ヒドロキシ−1−メチルピペリジン−4−イル)−4H−クロメン−4−オン;AT−7519としても知られる4−(2,6−ジクロロベンズアミド)−N−(ピペリジン−4−イル)−1H−ピラゾール−3−カルボキサミド;PD 0332991塩酸塩としても知られる塩酸6−アセチル−8−シクロペンチル−5−メチル−2−(5−(ピペラジン−1−イル)ピリジン−2−イルアミノ)ピリド[2,3−d]ピリミジン−7(8H)−オン;SNS−032(BMS−387032)としても知られるN−(5−((5−tert−ブチルブリルオキサゾール−2−イル)メチルチオ)チアゾール−2−イル)ピペリジン−4−カルボキサミド;JNJ−7706621;PHA−793887としても知られるN−(6,6−ジメチル−5−(1−メチルピペリジン−4−カルボニル)−1,4,5,6−テトラヒドロピロロ[3,4−c]ピラゾール−3−イル)−3−メチルブタンアミド;ジナシクリブ(SCH727965);BMS−265246としても知られる(4−ブトキシ−1H−ピラゾロ[3,4−b]ピリジン−5−イル)(2,6−ジフルオロ−4−メチルフェニル)メタノン;PHA−848125としても知られるN,1,4,4−テトラメチル−8−(4−(4−メチルピペラジン−1−イル)フェニルアミノ)−4,5−ジヒドロ−1H−ピラゾロ[4,3−h]キナゾリン−3−カルボキサミド;PHA−767491としても知られる2−(ピリジン−4−イル)−6,7−ジヒドロ−1H−ピロロ[3,2−c]ピリジン−4(5H)−オン;SCH 900776;塩酸フラボピリドールとしても知られる塩酸2−(2−クロロフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−8−((3S,4R)−3−ヒドロキシ−1−メチルピペリジン−4−イル)−4H−クロメン−4−オン;R547としても知られる(4−アミノ−2−(1−(メチルスルホニル)ピペリジン−4−イルアミノ)ピリミジン−5−イル)(2,3−ジフルオロ−6−メトキシフェニル)メタノン;A−674563としても知られる(2S)−1−(5−(3−メチル−1H−インダゾール−5−イル)ピリジン−3−イルオキシ)−3−フェニルプロパン−2−アミン;AZD5438としても知られる4−(1−イソプロピル−2−メチル−1H−イミダゾール−5−イル)−N−(4−(メチルスルホニル)フェニル)ピリミジン−2−アミン;塩酸BS−181としても知られるN5−(6−アミノヘキシル)−N7−ベンジル−3−イソプロピルプラゾロ[1,5−a]ピリミジン−5,7−ジアミン塩酸塩;CY−202;AG−024322;P276−00;ZK 304709;GPC−286199;及びBAY 80−3000である。CDK阻害剤は、上記の群から選択できる。
本発明の方法において使用され得る他の適切なCDK阻害剤は、2−ヒドロキシボヘミン、A674563、アミノプルバノロール、BAY1000394、BMS−265246、BS−181、ブチロラクトンI、CR8 S−異性体、ジアシクリブ(SCH727965)、JNJ−7706621、N9−イソプロピル−オロモウシン、NU6140、NU6102、オロモウシンII、オキシインドールI、P276−00、PD332991、PHA−793887、PHA−767491、PHA−848125、PNU112455A、プルバノロールA及びB、R547、(R)−DRF053及びSCH900776(MK−8776)である。CDK阻害剤が、上記の群から選択される場合がある。
本発明の方法において用いられるCDK阻害剤は、例えば、ケンパウロンの場合がある。ケンパウロンは、CDK2の阻害剤であることが知られている。CDK阻害剤はまた、ロスコビチンの場合がある。CDK阻害剤はまた、フラボピリドールの場合がある。CDK阻害剤はまた、AT−7519の場合がある。CDK阻害剤はまた、PD 0332991塩酸塩の場合がある。CDK阻害剤はまた、SNS−032(BMS−387032)の場合がある。CDK阻害剤はまた、JNJ−7706621の場合がある。CDK阻害剤はまた、PHA−793887の場合がある。CDK阻害剤はまた、ジナシクリブ(SCH727965)の場合がある。CDK阻害剤はまた、BMS−265246の場合がある。CDK阻害剤はまた、PHA−848125の場合がある。CDK阻害剤はまた、PHA−767491の場合がある。CDK阻害剤はまた、SCH 900776の場合がある。CDK阻害剤はまた、塩酸フラボピリドールの場合がある。CDK阻害剤はまた、R547の場合がある。CDK阻害剤はまた、A−674563の場合がある。CDK阻害剤はまた、AZD5438の場合がある。CDK阻害剤はまた、塩酸BS−181の場合がある。CDK阻害剤はまた、CY−202の場合がある。CDK阻害剤はまた、AG−024322の場合がある。CDK阻害剤はまた、P276−00の場合がある。CDK阻害剤はまた、ZK 304709の場合がある。CDK阻害剤はまた、GPC−286199の場合がある。CDK阻害剤はまた、BAY 80−3000の場合がある。
CDK阻害剤は、ケンパウロン、SNS−20032(BMS−387032)、AT−7519及びAZD5438からなる群から選択される場合がある。
CDK阻害剤は、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、インジルビン−3’−オキシム、アルスターパウロン、SNS−032(BMS−387032)、AT−7519及びAZD5438からなる群から選択される場合がある。
肝細胞様細胞は、1種類のCDK阻害剤に曝露されるだけではなく、上記の中の2、3又は4種の組み合わせなどの1種類以上のさらなるCDK阻害剤に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞は、一般に、約0.01〜約10μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。
したがって、肝細胞様細胞は、約0.05〜約5μΜの範囲の濃度で、CDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、したがって、約0.05〜約2.5μΜの濃度範囲内で曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約2μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約0.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、約0.1〜約5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、したがって、約0.1〜約2.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約0.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約2.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.75μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.0μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約4μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約3μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約1.5μΜの濃度範囲のCDK阻害剤に曝露される場合がある。
例えば、ケンパウロンがCDK阻害剤として使用される場合には、肝細胞様細胞は、の範囲で、例えば、約0.5〜約1.5μΜなどの約0.05〜約5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露されることができる。
肝細胞様細胞は、約0.05〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.05〜約0.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.1〜約0.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.75μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.25〜約0.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.5〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約2.0μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約0.75〜約1μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約2μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、約1〜約1.5μΜの範囲の濃度でケンパウロンに曝露される場合がある。
CDKの阻害に加えて、本発明にしたがって、使用されるCDK阻害剤はさらに、グリコーゲン合成酵素キナーゼ3(GSK−3)、特にGSK−3βに対して、阻害活性を示す場合がある。このような二重阻害剤の例としては、CDK2及びGSK3の両方を阻害するケンパウロン、SNS−032(BMS−387032)、AT−7519及びAZD5438である。このような二重阻害剤のさらなる例は、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン及びインジルビン−3’−オキシムである。このような二重阻害剤のさらなる例は、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロンとインジルビン−3’−オキシムである。さらに、このような二重阻害剤のさらなる例は、2−ブロモ−9−ニトロパウロン、2−ブロモ−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ブロモパウロン、2−ヨード−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ヨードパウロン、2−フェニル−4−(2−チエニル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、2−[2−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−エチニル]−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシ−9−ニトロパウロン、2,3−ジメトキシ−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシパウロン、2−(3−ヒドロキシ−1−プロピニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、2,9−ジブロモパウロン、3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−プロピオニトリル、4−メトキシパウロン、4−(4−クロロフェニル)−2−(2−ナフチル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、5−ベンジル−9−ブロモパウロン、5−ヨード−インジルビン−3−オキシム、5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、6−ブロモインジルビン、8,10−ジクロロパウロン、9−ブロモ−2,3−ジヒドロキシパウロン、9−ブロモ−2,3−ジメトキシパウロン、9−ブロモ−4−ヒドロキシパウロン、9−ブロモ−4−メトキシパウロン、9−ブロモ−5−エチルパウロン、9−ブロモ−5−(メチルオキシカルボニルメチル)パウロン、9−ブロモ−5−メチルパウロン、9−ブロモ−5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、9−ブロモ−5,7−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,7,12−トリ−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,12−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−(ヒドロキシアミノ)−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−メチルチオ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−チオン、9−ブロモ−12−(2−ヒドロキシエチル)−パウロン、9−ブロモ−12−(2−プロペニル)−パウロン、9−ブロモ−12−エチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルオキシ−メチルパウロン、9−ブロモ−12−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−クロロパウロン、9−シアノパウロン、9−シアノ−2,3−ジメトキシパウロン、9−フルオロパウロン、9−メトキシパウロン、9−メチルパウロン、9オキソ−チアゾロ[5,4−f]キナゾリン−2−カルボニトリル誘導体、9−トリフルオロメチルパウロン、10−ブロモパウロン、11−ブロモパウロン、11−クロロパウロン、11−エチルパウロン、11−メチルパウロン、アロイシン類(=6−フェニル[5H]ピロロ[2,3−6]ピラジン類)、例えばアロイシンA;AZD1080、ビス−インドールインジルビン、デブロモヒメニアルジシン、ジブロモカンタレリン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリル酸メチルエステル、(E)−2−(3−オキソ−1−ブテニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリロニトリル、インジルビン、ヒメニジン、ヒメニアルジシン、マンザミン類、例えばマンザミンA、メリジアミン類、パウロン、ピラゾロ[3,4−b]ピリジン誘導体、ピラゾロ[3,4−b]キノキサリン誘導体及びチアゾロ[5,4−f]キナゾリノ−9−オン誘導体である。
また、GSK3阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤に曝露される肝細胞様細胞は、さらに、CDK阻害剤に曝露されることが本発明によって企図される。使用されるGSK阻害剤が、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)に対する阻害活性を示さない場合に特に関心がある。
同様に、CDK阻害剤に曝露される肝細胞様細胞が、さらに、GSK3阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤に曝露されることが本発明によって企図される。使用されるCDK阻害剤が、グリコーゲン合成酵素キナーゼ3(GSK−3)に対する阻害活性を示さない場合、特に関心がある。
したがって、本発明は、ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進する方法をさらに提供し、これによって、前記肝細胞様細胞は、任意に、GSK3シグナル伝達阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤及びCDK阻害剤への曝露との組み合わせで、さらに必要に応じて哺乳動物細胞外マトリクスの特徴的な1種以上の成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)との組み合わせで、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される。
したがって、ヒト肝細胞様細胞の成熟を促進する方法は、下記のステップ、
前記ヒト肝細胞様細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露するステップであって、該ステップは、任意にCDK阻害剤、GSK3阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤との組み合わせに対して曝露し、さらに必要に応じて哺乳動物の細胞外マトリクスの1種以上の成分いずれかでの細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)への曝露との組み合わせで曝露するステップ、
を含むものとして説明される場合がある。
また、本発明は、肝細胞様細胞を得るために、ヒト肝前駆細胞が分化条件下で培養され、得られた肝細胞様細胞を、例えば、レチノイン酸などのレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露され、任意に、GSK3シグナル伝達阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤及びCDK阻害剤への曝露との組み合わせで、さらに必要に応じて、哺乳動物細胞外マトリクスの特徴的な1種以上の成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)と組み合わせて、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法を提供する。
したがって、ヒト肝細胞様細胞を産生するための方法は、以下のステップ、
肝細胞様細胞を得るために、分化条件下でのヒト肝前駆細胞を培養するステップ、及び
前記肝細胞様細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露するステップであって、任意に、CDK阻害剤、GSK3阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤への曝露と組み合わせて、さらに必要に応じて、哺乳動物細胞外マトリクスの特徴を有する1種以上の成分を有する細胞のオーバーレイ(マトリクスオーバーレイ)への曝露との組み合わせで曝露するステップ、
を含むものとして説明される場合がある。
一例として、肝細胞様細胞がGSK3阻害剤及びCDK阻害剤との組み合わせでレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露される場合、GSK3阻害剤はCHIR99021の場合があり、CDK阻害剤はロスコビチン又はフラボピリドールの場合がある。しかし、特に本明細書に具体的に記載される、いずれかの他のCDK阻害剤が、代わりに使用される場合があることが理解される。
コラーゲンI又はマトリゲル(エンゲル−ホルム−スワームマウス肉腫から抽出された基底膜ミックス)からなるマトリクスオーバーレイが、数十年の間、初代肝細胞を培養するために使用されている(例えば、Dunnら、1991;Pageら、2007)。なぜならば、初代肝細胞は、細胞下の細胞外マトリクス(ECM)との細胞層の頂部上の1つのECM層を伴ういわゆるサンドイッチ構造で、より良い機能性を維持し、長期間生きることが見出された。古典的には、コラーゲンI及びマトリゲルオーバーレイは、例えば、125μgのマトリゲル/cm又は50μgのコラーゲンI/cmを含む厚さである。しかし、これは、肝臓のECMの生理学的組成や厚さを反映していない(Turnerら、2011;Wangら、2011を比較のこと)。
本発明の方法において用いられるマトリクスオーバーレイは新規であり、成人の肝臓のECM中に存在する成分のより生理的な組み合わせであり、1種以上のECM成分から構成され、正常な哺乳動物の細胞外マトリクス環境の一部を形成する。本発明におけるマトリクスオーバーレイとして使用するのに適したECMの成分は、コラーゲンI、II、III、IV、V又はVIなどのコラーゲン、フィブロネクチン、エラスチン、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、デルマタン硫酸プロテオグリカン、ヘパリンプロテオグリカン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン、例えばグリピカン、シンデカン又はペルレカン類、グリコサミノグリカン類、ニドジェン/エンタクチン、ラミニン類、ビグリカン、テネイシン、ヒアルロナン、又は他のECM成分又は例えば、コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、テネイシン、プロテオグリカン類、及びグリコサミノグリカン類を含む又はから構成されるECM成分の混合物である。
したがって、肝細胞様細胞は、2、3、4、5、6、7、8、9若しくは10又は最大20種の1種以上の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。したがって、肝細胞様細胞は、2種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、3種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、4種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、5種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、6種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、7種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、8種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、9種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、10種の上述のECM成分を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。
例えば、肝細胞様細胞は、コラーゲンI及びフィブロネクチン(コラーゲンI−フィブロネクチンマトリクスオーバーレイ)を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイなどの、コラーゲン及びフィブロネクチン(コラーゲン−フィブロネクチン−マトリクスオーバーレイ)を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、コラーゲンIなどのコラーゲン及びラミニン(コラーゲン−ラミニン−マトリクスオーバーレイ)を含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイに曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、コラーゲンIなどのコラーゲン、ニドジェン及びラミニンを含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイ(コラーゲン−ラミニン−ニドゲンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、コラーゲンIなどのコラーゲン、フィブロネクチン及びラミニンを含む又はから成るマトリクスオーバーレイ(コラーゲン−フィブロネクチン−ラミニンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。肝細胞様細胞は、フィブロネクチン及びラミニンを含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイ(フィブロネクチン−ラミニンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、フィブロネクチン、ラミニン及びナイドジェンを含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイ(フィブロネクチン−ラミニン−ニドジェンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞はまた、フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、コラーゲンVI、ニドジェン、バイグリカン及びラミニンを含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイ(フィブロネクチン−コラーゲンI、IV、VI−ニドジェン−バイグリカン−ラミニン−マトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞はまた、フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、ニドジェン、バイグリカン及びラミニンを含む又はから構成されるマトリクスオーバーレイ(フィブロネクチン−コラーゲンI、IV−ニドジェン−バイグリカンラミニンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞はまた、コラーゲンIなどのコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、プロテオグリカン及びグリコサミノグリカンを含むマトリクスオーバーレイ(コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、プロテオグリカン及びグリコサミノグリカンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。肝細胞様細胞はまた、コラーゲンIなどのコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン及びプロテオグリカンを含むマトリクスオーバーレイ(コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン及びプロテオグリカンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。
肝細胞様細胞はまた、コラーゲンIなどのコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、テネイシン、エラスチン、プロテオグリカン及びグリコサミノグリカンを含むマトリクスオーバーレイ(コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、テネイシン、エラスチン、プロテオグリカン及びグリコサミノグリカンマトリクスオーバーレイ)に曝露される場合がある。
本発明の方法において用いられるマトリクスオーバーレイは、これまで使用されている厚いマトリクスに比較して薄い。マトリクスオーバーレイの厚さは、したがって、使用されるECM成分の濃度に相関する。現在のマトリクスオーバーレイの適切な濃度は、0.01〜20μgなどの、例えば、0.01〜30μgECM成分/cmである。
したがって、それぞれのECM成分は、約0.1〜約20μgのECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.1〜約15μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.1〜約12.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.1〜約10μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.1〜約5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.1〜約2.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.2〜約20μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.2〜約15μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.2〜約12.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.2〜約10μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.2〜約5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約25μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
各ECM成分はまた、約0.5〜約20μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約15μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約10μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約7.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約2.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約1.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約0.5〜約1μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約1〜約20μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約1〜約15μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約1〜約12.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約1〜約10μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約1〜約5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約1〜約2.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約2〜約20μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約2〜約15μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約2〜約12.5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約2〜約10μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約2〜約5μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約5〜約25μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各ECM成分はまた、約5〜約20μgECM成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各タンパク質成分はまた、約5〜約15μgタンパク質成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各タンパク質成分はまた、約5〜約10μgタンパク質成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。各タンパク質成分はまた、約5〜約7.5μgタンパク質成分/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
コラーゲンIは、例えば、約5〜約15μg/cmなどの約2〜約20μg/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
コラーゲンIVは、例えば、約0.05〜約10μg/cmなどの約0.01〜10μg/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
コラーゲンVIは、例えば、約0.01〜約10μg/cm又は約0.1〜約15μg/cmなどの約0.01〜約15μg/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
フィブロネクチンは、例えば、約2〜約20μg/cmなどの約2〜約30μg/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
ニドジェンは、例えば、約0.05〜約10μg/cmなどの約0.01〜約10μg/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
ラミニンは、例えば、約0.05〜約10μg/cmなどの約0.01〜約10μg/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
バイグリカンは、例えば、約0.1〜約10μg/cmなどの約0.01〜約10μg/cmの濃度でマトリクスオーバーレイに存在する場合がある。
「μg/cm」での上記濃度は、乾燥状態のそれぞれの成分に対しするものであることが理解されるべきある。
一般的に、細胞が培養容器の表面を覆う成長補助としてコーティング上に培養される場合がある。ゼラチン又はフィブロネクチンベースのコーティングは、広く成長補助として使用されている。したがって、細胞、特に、肝前駆細胞及び肝細胞様細胞が、ゼラチン又はフィブロネクチンベースのコーティングで培養される場合がある。しかし、細胞は、上記で定義されるマトリクスオーバーレイと類似又は同一の組成を有するコーティングで培養される場合がある。例えば、マトリクスオーバーレイを使用する場合、細胞が用いられるマトリクスオーバーレイと同一組成を有するコーティングで培養される場合がある。したがって、いわゆる「サンドイッチ」型の培養環境が提供される。
任意の予備ステップとして、本発明の方法において使用される肝前駆細胞は、最初に、ヒト胚性幹細胞(ヒトES細胞)又はヒト誘導多能性幹細胞(hiPS)などのヒト多能性幹(hPS)細胞から誘導される場合がある。本発明の方法は、したがって、最初のステップとして前記肝前駆細胞を取得するための分化条件下でhPS細胞の培養をさらに含む場合がある。したがって、hPS細胞は、前記肝前駆細胞に最初に分化される。このステップは、初期肝分化と呼ぶ。
上記に示したように、また内胚葉及び/又は肝前駆細胞を得るための出発材料として使用することができるヒト多能性幹細胞は、ヒト胚性幹細胞の場合がある。そのようなhES細胞を得るための様々な技術が当業者に知られている。しかしながら、好ましくは、本発明の使用のためのhES細胞は、例えば、Chungら(2008年)さらにMercaderらのエッセンシャル幹細胞法(第1版、2009年)に記載の、単一割球の除去技術を使用することによって、ヒト胚を破壊することなく誘導(又は取得)されたものである。使用するのに適したヒトES細胞株は、例えば、NIH、英国幹細胞バンク及び欧州hESCに登録されている細胞株SA167、SA181、SA461(セラーティスAB、イェーテボリ、スウェーデン)が、リクエストに応じて利用できる。使用するのに適した他の細胞株は、それらのKlimanskayaら(2006年)によって確立された細胞株MA01及びMA09などの、及びChungら(2008年)、すべてが国際幹細胞に登録(アドヴァンスト・セル・テクノロジー社、ウスター、マサチューセッツ州、米国に譲渡)されている細胞株MA126、MA127、MA128及びMA129である。
代替的に、内胚葉及び/又は肝前駆細胞を得るための出発材料として使用することができるヒト多能性幹細胞は、ヒト人工多能性幹細胞の場合がある。このようなhiPS細胞を得るための様々な技術は、科学文献に記載され、したがって、当業者に知られている(例えば、Takahashiら(2007年);Zhouら(2009年);You及びThomson「エッセンシャル幹細胞生物学第2版」)。
また、内胚葉及び/又は肝前駆細胞はまた、成体幹細胞、癌幹細胞、又は、胚、胎児、幼若又は成体が供給源の他の多能性幹細胞から誘導される場合があることが想定される。
適切なhPS細胞を分化させるための条件が知られている(例えば、Hay 2008年、Brolen 2010年及びDuan 2010年を参照のこと)。例えば、WO2009/013254A1は、適切な肝前駆細胞を得るためのプロトコールを記載する(実施態様1〜4)。
hPS細胞は、肝前駆細胞を得るために、通常は、適切な分化培地中で最大14日間培養される。例えば、hPS細胞は、約11〜約14日間などの約10〜14日間、適切な分化培地で培養される場合がある。
初期肝分化は、前内胚葉段階、すなわち、胚体内胚葉細胞(DE細胞)を得るための分化条件下でhPS細胞の培養すること、そして、それに続く前肝臓段階、すなわち、得られたDE細胞を肝前駆細胞を得るための分化条件下で培養すること、を含むことによって定義される場合がある。したがって、hPS細胞は最初に胚体内胚葉に分化され、その後、胚体内胚葉の肝前駆細胞へのさらなる分化が続く。
一般的に、内胚葉細胞を得るためには、hPS細胞が、例えば、アクチビンA又はBなどのアクチビンを含む分化培地で培養される。分化培地は、酪酸ナトリウム(NaB)、フェニルブチレート(PB)、バルプロ酸、トリコスタチンA、エンチノスタット又はパノビンスタットなどのヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤をsらに含む場合がある。分化培地は、さらに、FGF1、FGF2及びFGF4、及び/又はFBS又はFCSなどの血清などの1種以上の成長因子を含む場合がある。分化培地は、例えばCHIR99021などのGSK3阻害剤、又はWnt3AなどのWntシグナル伝達活性化剤を含む場合がある。分化培地は、さらに、LY294002などのPI3K(PI3キナーゼ)阻害剤を含む場合がある。
アクチビンの濃度は、約80〜約120ng/mLなどの約50〜約150ng/mLの範囲である。アクチビンは、例えば、約50ng/mL又は約100ng/mLの濃度で分化培地中に存在してもよい。HDAC阻害剤の濃度は、約0.5〜約2mMの範囲である。HDAC阻害剤は、通常は、約0.5mM又は約1mMの濃度で分化培地中に存在してもよい。一種以上の成長因子の濃度は、使用される特定の化合物に依存して変化する場合がある。FGF2の濃度は、通常は、約2〜約10ng/mLなどの約2〜約50ng/mLの範囲である。FGF2は、例えば、約4又は約5ng/mLの濃度で分化培地中に存在してもよい。FGF1の濃度は、例えば、約80〜約120ng/mLなどの約50〜約200ng/mLの範囲の場合がある。FGF1は、例えば、約100ng/mLの濃度で分化培地中に存在する場合がある。FGF4の濃度は、通常、例えば、約20〜約40ng/mLの範囲である。FGF4は、例えば、約30ng/mLの濃度で分化培地中に存在してもよい。血清の濃度は、存在する場合、通常、約0.1〜約0.5%、約0.2〜約1.5%v/v、約0.2〜約1%v/vの、約0.5〜1%v/v、又は約0.5〜約1、5%(v/v)などの約0.1〜約2%V/vの範囲である。、である。血清は、例えば、約0.2%v/vの、約0.5%v/vの、又は約1%v/vの濃度で分化培地中に存在してもよい。GSK3阻害剤の濃度は、存在する場合、通常、約0.05〜約5μΜなどの約0.1〜約10μΜの範囲である。Wntシグナル伝達活性化剤の濃度は、存在する場合、通常、約0.5〜約5μΜなどの約0.05〜約10ng/mLの範囲である。PI3K阻害剤の濃度は、通常、約1〜5μΜなどの約0.1〜10μΜの範囲である。
分化培地は、さらに、PEST及び/又はグルタマックスなどの他の補助剤を含む場合がある。分化培地はまた、ROCK阻害剤を含む場合がある。PESTの濃度は、通常、約0.1〜約0.25%v/vなどの約0.1〜約0.5%v/vの範囲である。グルタマックスの濃度は、通常、例えば約1%(v/v)の約0.75〜1%(v/v)などの約0.5〜1.5%(v/v)の範囲である。分化培地はまた、ROCK阻害剤を含む場合がある。ROCK阻害剤の濃度は、例えば、通常約5μΜの約2.5〜約7.5μΜなどの約1〜約10μΜの範囲である。
分化培地の基礎を形成する培養培地は、RPMI 1640又はアドヴァンスト培地、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)、HCM培地、HBM培地又はウィリアムE基礎培地などのhPS細胞を培養するのに適したいずれかの培地の場合がある。したがって、分化培地は、上記の成分を補充した、RPMI 1640又はアドヴァンスト培地の場合がある。代替的に、分化培地は、上述の各成分を含む又は補充したDMEMの場合がある。分化培地は、上述の各成分を含む又は補充したHCM培地の場合がある。分化培地は、したがってまた、上述の各成分を含む又は補充したHBM培地の場合がある。分化培地は、したがってまた、分化培地は、上述の各成分を含む又は補充したウィリアムE基礎培地の場合がある。
内胚葉分化のために、hPS細胞は、上記のようにアクチビンを含む分化培地で最大10日間通常培養される。前記hPS細胞はまた、例えば、約7〜約9日などの約4〜約10日間分化培地で培養される場合がある。
その後、得られたDE細胞は、肝前駆細胞を得るためにDMSOを含有する分化培地中でさらに培養される。代替的に、得られたDE細胞は、FGF1、FGF2及びFGF4などの1種以上の増殖因子、ならびにBMP2及びBMP4などの1種以上の骨形成タンパク質を含む分化培地で培養される場合がある。分化培地は、さらに、HGF、EGF及び/又は血清を含む場合がある。
DMSOの濃度は、通常、約0.5%〜約1.5%v/vなどの約0.1%〜約2%v/vの範囲である。DMSOは、例えば、約1%の濃度で分化培地中に存在する場合がある。一種以上の成長因子の濃度は、使用される特定の化合物に依存して変化する場合がある。FGF2の濃度は、例えば、通常、約2〜約10ng/mLなどの約2〜約50ng/mLの範囲である。FGF2は、例えば、4又は5ng/mLの濃度で分化培地中に存在する場合がある。FGF1の濃度は、例えば、通常、約80〜約120ng/mLなどの約50〜約200ng/mLの範囲である。FGF1は、例えば、通常、約100ng/mLの濃度で分化培地中に存在する場合がある。FGF4の濃度は、例えば、通常、約20〜約40ng/mLの範囲である。FGF4は、例えば、約30ng/mLの濃度で分化培地中に存在する場合がある。HGFの濃度は、存在する場合、通常、約10〜約30ng/mLの範囲である。HGFは、例えば、約20ng/mLの濃度で分化培地中に存在してもよい。EGFの濃度は、存在する場合、通常、約5〜約15ng/mLの範囲である。EGFは、例えば、約10ng/mLの濃度で分化培地中に存在する場合がある。血清の濃度は、存在する場合、通常、約0.1〜約0.5%v/v、約0.2〜1.5%v/v、約0.2〜約1%v/v、約0.5〜1%v/v、約0.5〜約1.5%v/vなどの約0.1〜約2%v/vである。血清は、例えば、約0.2%v/v、約0.5%v/v、又は約1%v/vの濃度で分化培地中に存在する場合がある。
分化培地は、さらに、PEST及び/又はグルタマックスなどの他の補助剤を含んでもよい。PESTの濃度は、通常、約0.1〜約0.25%v/vなどの約0.1〜約0.5%v/vの範囲である。グルタマックスの濃度は、通常、約1%(v/v)の約0.75〜1.25%v/vなどの約0.5〜約1.5%v/vの範囲である。
分化培地の基礎を形成する培養培地は、RPMI 1640若しくはアドヴァンスト培地、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)、HCM培地、HBM培地又はウィリアムE基礎培地などのヒト内胚葉細胞を培養するのに適したいずれかの培地の場合がある。したがって、分化培地は、上記の成分を含むか又は補充したRPMI 1640又はアドヴァンスト培地の場合がある。代替的に、分化培地は、上記の成分を含むか又は補充したDMEMの場合がある。分化培地は、したがって、また、上記の成分を含むか又は補充したHCM培地の場合がある。分化培地は、したがってまた、上記の成分を含むか又は補充したHBM培地の場合がある。分化培地は、したがってまた、上記の成分を含むか又は補充したウィリアムE基礎培地の場合がある。
上述したように、肝前駆細胞への分化のために、DE細胞は通常分化培地で最大7日間培養される。DE細胞は、例えば、約4〜約7日間分化培地で培養される場合がある。
DE細胞、肝前駆細胞及び肝細胞様細胞を得るための基本的な、非限定的な培養条件は、本明細書の実施例2で提供される。
分化期のhPS細胞はまた、DNA脱メチル化剤に曝露される場合がある。細胞は、多能性幹細胞段階及び胚体内胚葉細胞段階の間のいかなる段階で前記薬剤に曝露(又は処理)される場合がある。したがって、前記DNA脱メチル化剤への曝露は、hPS細胞のDE細胞への分化の間に、すなわち中胚葉の前の段階で行うことができる。内胚葉段階をとおして、肝前駆段階に達するまで、すなわち、肝前駆細胞が得られるまで、細胞は培養される。このポイントでは、レチノイン酸応答性受容体活性化剤単独、又はGSK−3阻害若しくはWntシグナル伝達活性化及び/又はCDK阻害剤及び/又はマトリクスオーバーレイとの組み合わせのいずれかの曝露を含む、肝細胞様細胞へのさらなる分化及び成熟が実施される。
本発明の方法において用いられるDNAの脱メチル化剤は、DNAメチルトランスフェラーゼ酵素の活性を妨害するいずれかの化合物の場合がある。適切なDNA脱メチル化剤は、例えば、5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)、5−アザシチジン(アザシチジン)などのヌクレオシド類似体型の1つ、又は、ゼブラリン、プロカイン、RG108、S−5アデノシル−L−ホモシステイン、コーヒー酸、クロロゲン酸、没食子酸エピガロカテキン、塩酸ヒドララジン、プロカインアミド塩酸塩又はサマプリンAなどの非ヌクレオシド型のものである。
したがって、本発明の方法において使用するDNA脱メチル化剤は、ヌクレオシド類似体型の1種の場合がある。あるいは、本発明の方法において用いられるDNAの脱メチル化剤は、非ヌクレオシド型のものの場合がある。
したがって、本発明の方法において使用するDNA脱メチル化剤としては、例えば、5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)、5−アザシチジン(アザシチジン)、ゼブラリン、プソイドイソシチジン、5−フルオロ−2−デオキシシチジン、5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、2’−デオキシ−5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、6−アザシチジン、2’,2’−ジフルオロデオキシシチジン(ゲムシタビン)、又はシトシン−β−D−アラビノフラノシドなどのシチジン類似体の場合がある。
本発明の方法において用いられるDNAの脱メチル化剤は、このように5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)、5−アザシチジン(アザシチジン)、5−フルオロ−2−デオキシシチジン、5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、2’−デオキシ−5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、6−アザシチジン及び2’,2’−ジフルオロデオキシシチジン(ゲムシタビン)からなる群から選択されるシチジン類似体の場合がある。
したがって、本発明の方法において用いられるDNAの脱メチル化剤は、5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)及び5−アザシチジン(アザシチジン)からなる群から選択されるシチジン類似体の場合がある。あるいは、本発明の方法中に使用されるDNA脱メチル化剤は、5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)又は5−アザシチジン(アザシチジン)ではないシチジン類似体の場合がある。
したがって、本発明の方法において使用するDNA脱メチル化剤は、5−アザ−2−デオキシシチジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、5−アザシチジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、ゼブラリンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、プソイドイソシチジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、5−フルオロ−2−デオキシシチジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、5,6−ジヒドロ−5−アザシチジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、2’−デオキシ−5,6−ジヒドロ−5−アザシチジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、6−アザシチジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、2’,2’−ジフルオロデオキシシチジン(ゲムシタビン)の場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、シトシン−β−D−アラビノフラノシドの場合がある。前記DNA脱メチル化剤はまた、プロカインの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、RG108の場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、S−5−アデノシル−L−ホモシステインの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、コーヒー酸の場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、クロロゲン酸の場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、没食子酸エピガロカテキンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、塩酸ヒドララジンの場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、プロカインアミド塩酸塩の場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、サマプリンAの場合がある。
分化期のhPS分化細胞は、DNA脱メチル化剤のみに曝露するのではなく、また、上記のものの2種、3種、又は4種の組み合わせなどの1種以上のさらなるDNA脱メチル化剤に曝露してもよい。
分化期のhPS細胞は、一般に、約1nM〜約5μΜの範囲などの、約1nM〜約10μΜの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露されてもよい。
したがって、分化期のhPS細胞は、約1nM〜約1μΜの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、このように約1nM〜約500nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約1nM〜約250nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約1nM〜約100nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、したがって、約1nM〜約50nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、したがって、約1nM〜約25nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、したがって、約1nM〜約15nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約1nM〜約10nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約500nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、したがって、約5nM〜約250nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約100nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約50nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約25nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約10nMの範囲などの約5nM〜約15nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約250nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約100nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約50nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約25nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約12.5nMの範囲の濃度で、DNAの脱メチル化剤に曝露される場合がある。
例えば、5−アザ−2−デオキシシチジンをDNA脱メチル化剤として使用する場合には、分化期のhPS細胞は、1nM〜約1μΜの範囲の濃度で曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、このように約1nM〜約500nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約1nM〜約250nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約1nM〜約100nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約1nM〜約250nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、このように、約1nM〜約50nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、このように、約1nM〜約25nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、このように、約1nM〜約15nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約1nM〜約10nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約500nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞は、このように、約5nM〜約250nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約100nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約50nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約5nM〜約25nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約10nMの範囲などの約5nM〜約15nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約250nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約100nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約50nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約25nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。分化期のhPS細胞はまた、約7.5nM〜約12.5nMの濃度範囲の5−アザ−2−デオキシシチジンに曝露される場合がある。
同様の濃度は、5−アザシチジン又はゼブラリンがDNA脱メチル化剤として使用される場合に使用してもよい。同様の濃度は、例えば、プソイドイソシチジン、5−フルオロ−2−デオキシシチジン、5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、2’−デオキシ−5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、6−アザシチジン、2’,2’−ジフルオロデオキシシチジン(ゲムシタビン)、又はシトシン−β−D−アラビノフラノシド、特に5−フルオロ−2−デオキシシチジン、5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、2’−デオキシ−5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、6−アザシチジン又は2’,2’−ジフルオロデオキシシチジン(ゲムシタビン)などの他のシチジン類似体の場合にも使用される場合がある。
分化期のhPS細胞は通常、分化2日目及び7日目の間などの細胞倍加時間によって証明された最大の増殖能力を示すときに、ヌクレオシド類似体型のDNAの脱メチル化剤(例えば5−アザ−2−デオキシシチジン、5−アザシチジン、ゼブラリン)に曝露される。したがって、DNAの脱メチル化剤は、分化2日目に分化培地に添加される場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、分化3日目に分化培地に添加される場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、分化4日目に分化培地に添加される場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、分化5日目に分化培地に添加される場合がある。DNA脱メチル化剤はまた、分化6日目に分化培地に添加される場合がある。非ヌクレオシド型のDNA脱メチル化剤(例えばプロカイン、RG108、S−5アデノシル−L−ホモシステイン)は、それらの効果に細胞増殖を必要としないので、分化プロトコールのいずれかの時点で添加できる。
本明細書の図13(実施例10)に示されるように、分化期のhPS細胞のDNA脱メチル化剤に対する処理は、驚くべきことに、DE細胞の改善された形態及び収率をもたらす。また、DNA脱メチル化剤での処理はまた、驚くべきことに、DE細胞における幹細胞マーカーOct4の発現の有意なダウンレギュレーション(図13C及びD)及びDE特異的マーカーSOX17、CXCR4及びHHEXの改善された発現をもたらした(図13D)。本発明のこの態様は、DNA脱メチル化と、ゲノムレベルでの作用が広範囲のメチル化の非存在によって増強され得る特定の成長因子の適用との間で、特異的な相乗効果が示されたのは初めてであると考えられる。得られた肝前駆細胞にレチノイン酸応答性受容体活性化剤、GSK3阻害剤/Wntシグナル伝達活性化剤又はCDK阻害剤及び/又はマトリクスオーバーレイを曝露する前の初期の内胚葉発達中に、DNA脱メチル化剤で細胞を処理する場合に、さらに、肝細胞様細胞の成熟に強い相乗効果が見られる(実施例8;図9、10及び12)。
また、本発明の肝細胞様細胞は、異種非含有条件下で得られる場合がある。このように、本発明の方法において用いられる出発材料は、したがって、動物フリーの条件で得られた又は確立された異種非含有hPS細胞若しくは細胞系、又は異種非含有の肝前駆細胞若しくは細胞株などの、異種非含有の場合がある。また、本発明の細胞の方法を通じて真に異種非含有の肝細胞様細胞を生じさせる異種非含有条件下で完全に培養できる。このような細胞又は細胞株は、治療又は再生医療用途により適しており、非ヒトシアル酸のNeu5Gc又は他の非ヒトマーカーの異種非含有でない細胞での存在によって、異種非含有組成物と区別することができる(Martinら、2005年)。
本発明の方法の結果として、肝細胞様細胞は、当技術分野の方法の現在利用可能な状態と比較して、より成熟した機能的特徴を取得する。
本発明の方法を使用して得られる肝細胞様細胞は、例えば、CYP1A2、CYP3A4、CYP2C9、CYP7A1、CYP2B6、CYP3A5、MRP2、CAR、NTCP、GSTA−1、PXR及び成人のHNF4aアイソフォームなどの肝細胞関連遺伝子の発現の上昇を示した。それらはさらに、パラセタモール及びジクロフェナクなどの薬物を代謝するためのCYP1A1/2、2C9及び3A4/5/7などのCYP酵素、又は、UGT1A1、UGT1A9及びUGT2B7などのUGT酵素(UDP−グルクロニルトランスフェラーゼ)の活性の増加によって証明されるように、代謝活性を増加させた。本発明の肝細胞様細胞はまた、非処理の対照細胞と比較して、長期の寿命を示す。本発明の方法を使用して得られた肝細胞様細胞はまた、例えば、5−アザ−デオキシシチジン、レチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイが使用されない場合と比較して、例えば2倍などの少なくとも1.5倍の変化倍率を超えるシトクロムP450の活性を示す。
さらに、取得された肝細胞様細胞の集団又は細胞組成物は、技術方法において現在利用可能な状態によって得られるものと比較して、より純粋で均質である。
本発明の細胞組成物は、さらに、例えば、75%、80%、90%又は95%などの少なくとも70%の細胞が本発明の肝細胞様細胞であることを特徴とすることができる。
本発明で使用される方法と、本発明で提示される本発明と原理を使用して得られた肝細胞様細胞は、創薬プロセス、毒性試験、薬物輸送体や薬物代謝酵素を研究するためを含む、例えば、ヒトの肝再生疾患を研究するための、in vitroでの肝毒性試験のための、早期肝再生などの肝再生を研究するための、in vitroモデルとして多くの目的に使用できる。
さらに、本発明の方法を使用して得られた肝細胞様細胞は、薬剤において、疾患の治療のための、肝組織の変性などの組織変性によって引き起こされる病理及び/又は疾患の予防及び/又は治療のための薬剤又は医薬品の製造のために使用できる。本発明の肝細胞様細胞はまた、肝疾患の治療のための薬剤又は医薬品の製造のために使用できる。肝臓障害は、例えば、原発性胆汁性肝硬変を含む自己免疫疾患;脂質異常症などの代謝性疾患;例えばアルコール乱用によって引き起こされる肝障害;例えば、B型肝炎、C型肝炎、及びA型肝炎などのウイルスによって引き起こされる疾患;例えば、医薬品に対する急性毒性反応によって引き起こされる肝臓の壊死、及び例えば肝細胞癌に罹患している患者における腫瘍除去である。
代替的に、本発明の方法を使用して得られた肝細胞様細胞は、代謝性病態及び/又は疾患の治療及び/又は予防のための薬剤又は医薬品の製造のために使用できる。
薬剤又は医薬品は、例えば、置換組織の形態又は細胞の注射剤の場合がある。
本発明の肝細胞様細胞の分化及び成熟は、肝細胞様細胞に対する成熟の研究、又は、肝細胞機能を調整する能力に対して化合物をスクリーニングするために、代謝的に改善された肝細胞様細胞を得るために有用である場合がある。そして、この本発明の肝細胞様細胞の分化及び成熟は、インビトロで得られた誘導肝細胞様細胞を本明細書に提供される指示にしたがって化合物に曝露するステップ、化合物との接触から生じる細胞内の任意の表現型又は代謝変化を決定するステップ、及び肝細胞の機能を調整する能力変化を関連付けるステップを含む場合がある。
本発明はまた、キットを提供する。このようなキットは、本発明によるヒト肝細胞様細胞の成熟のために、例えば、本発明の方法の実施に対して特に有用である。本発明のキットは、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、並びに、GSK3阻害剤、Wntシグナル伝達活性化剤、CDK阻害剤及び細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物から選択される少なくとも1種を含む。
したがって、本発明のキットは、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、及び、少なくとも1種のGSK3阻害剤、並びに、場合により少なくとも1種の細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットはまた、レチノイン酸応答性受容体の少なくとも1種の活性剤、及び少なくとも1種のWntシグナル伝達活性化剤、並びに、任意に少なくとも1種の細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットはまた、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、及び少なくとも1種のCDK阻害剤、並びに、場合により少なくとも1種の細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットはまた、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性剤、少なくとも1種のCDK阻害剤、及び少なくとも1種のGSK3阻害剤又はWntシグナル伝達活性化剤、並びに、任意に少なくとも1種の細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットはまた、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、及び少なくとも1種の細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物を含む場合がある。
上述したように、本発明の方法において使用される成分に関して本明細書で与えられる詳細は、本発明のキットに含まれる成分に適用することが理解される。
したがって、本発明のキットに含まれる少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性剤は、例えば、9−シス−レチノイン酸などのレチノイン酸の場合がある。
本発明のキットに含まれる少なくとも1種のGSK−3阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、アミノピリミジンCHIR99021及びインジルビン−3’−オキシムから選択される場合がある。
本発明のキットに含まれる少なくとも1種のGSK−3阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、インジルビン−3’−オキシム、2−ブロモ−9−ニトロパウロン、2−ブロモ−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ブロモパウロン、2−ヨード−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ヨードパウロン、2−フェニル−4−(2−チエニル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、2−[2−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−エチニル]−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシ−9−ニトロパウロン、2,3−ジメトキシ−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシパウロン、2−(3−ヒドロキシ−1−プロピニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、2,9−ジブロモパウロン、3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−プロピオニトリル、4−メトキシパウロン、4−(4−クロロフェニル)−2−(2−ナフチル)−5H−ピリド[2±3-d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、5−ベンジル−9−ブロモパウロン、5−ヨードインジルビン−3−オキシム、5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、6−ブロモインジルビン、8,10−ジクロロパウロン、9−ブロモ−2,3−ジヒドロキシパウロン、9−ブロモ−2,3−ジメトキシパウロン、9−ブロモ−4−ヒドロキシパウロン、9−ブロモ−4−メトキシパウロン、9−ブロモ−5−エチルパウロン、9−ブロモ−5−(メチルオキシカルボニルメチル)パウロン、9−ブロモ−5−メチルパウロン、9−ブロモ−5,6,7,12−テトラヒドロベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、9−ブロモ−5,7−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,7,12−トリ(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,12−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−(ヒドロキシアミノ)−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−メチルチオ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−チオン、9−ブロモ−12−(2−ヒドロキシエチル)−パウロン、9−ブロモ−12−(2−プロペニル)−パウロン、9−ブロモ−12−エチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルオキシカルボニル−メチルパウロン、9−ブロモ−12−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−クロロパウロン、9−シアノパウロン、9−シアノ−2,3−ジメトキシパウロン、9−フルオロパウロン、9−メトキシパウロン、9−メチルパウロン、9−オキソ−チアゾロ[5,4−f]キナゾリン−2−カルボニトリル誘導体、9−トリフルオロメチルパウロン、10−ブロモパウロン、11−ブロモパウロン、11−クロロパウロン、11−エチルパウロン、11−メチルパウロン、アロイシン類(=6−フェニル[5H]ピロロ[2,3−6]ピラジン類)、例えばアロイシンA、AZD1080、ビス−インドールインジルビン、デブロモヒメニアルジシン、ジブロモカンタレリン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリル酸メチルエステル、(E)−2−(3−オキソ−1−ブテニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリロニトリル、インジルビン、ヒメニジン、ヒメニアルジシン、マンザミン類、例えばマンザミンA、メリジアミン類、パウロン、ピラゾロ[3,4−b]ピリジン誘導体、ピラゾロ[3,4−b]キノキサリン誘導体及びチアゾロ[5,4−f]キナゾリノ−9−オン誘導体から選択されるものの場合がある。
本発明のキットに含まれる少なくとも1種のWntシグナル伝達活性剤は、例えば、上記のWntタンパク質の群から選択されたものの場合がある。これは、例えば、Wnt3A又はWnt5Aの場合がある。
本発明のキットに含まれる少なくとも1種のCDK阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、インジルビン−3’−オキシム、SNS−032(BMS−387032)、AT−7519及びAZD5438から選択される場合がある。
本発明のキットに含まれる少なくとも1種のCDK阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、インジルビン−3’−オキシム、2−ブロモ−9−ニトロパウロン、2−ブロモ−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ブロモパウロン、2−ヨード−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ヨードパウロン、2−フェニル−4−(2−チエニル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、2−[2−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−エチニル]−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシ−9−ニトロパウロン、2,3−ジメトキシ−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシパウロン、2−(3−ヒドロキシ−1−プロピニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、2,9−ジブロモパウロン、3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−プロピオニトリル、4−メトキシパウロン、4−(4−クロロフェニル)−2−(2−ナフチル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、5−ベンジル−9−ブロモパウロン、5−ヨード−インジルビン−3−オキシム、5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、6−ブロモインジルビン、8,10−ジクロロパウロン、9−ブロモ−2,3−ジヒドロキシパウロン、9−ブロモ−2,3−ジメトキシパウロン、9−ブロモ−4−ヒドロキシパウロン、9−ブロモ−4−メトキシパウロン、9−ブロモ−5−エチルパウロン、9−ブロモ−5−(メチルオキシカルボニルメチル)パウロン、9−ブロモ−5−メチルパウロン、9−ブロモ−5,6,7,12−テトラヒドロベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、9−ブロモ−5,7−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,7,12−トリ(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,12−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−(ヒドロキシアミノ)−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−メチルチオ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−チオン、9−ブロモ−12−(2−ヒドロキシエチル)−パウロン、9−ブロモ−12−(2−プロペニル)−パウロン、9−ブロモ−12−エチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルオキシカルボニル−メチルパウロン、9−ブロモ−12−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−クロロパウロン、9−シアノパウロン、9−シアノ−2,3−ジメトキシパウロン、9−フルオロパウロン、9−メトキシパウロン、9−メチルパウロン、9−オキソ−チアゾロ[5,4−f]キナゾリン−2−カルボニトリル誘導体、9−トリフルオロメチルパウロン、10−ブロモパウロン、11−ブロモパウロン、11−クロロパウロン、11−エチルパウロン、11メチルパウロン、アロイシン類(=6−フェニル[5H]ピロロ[2,3−6]ピラジン類)、例えば、アロイシンA、AZD1080、ビス−インドールインジルビン、デブロモヒメニアルジシン、ジブロモカンタレリン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリル酸メチルエステル、(E)−2−(3−オキソ−1−ブテニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリロニトリル、インジルビン、ヒメニジン、ヒメニアルジシン、マンザミン類、例えばマンザミンA、メリジアミン類、パウロン、ピラゾロ[3,4−b]ピリジン誘導体、ピラゾロ[3,4−b]キノキサリン誘導体及びチアゾロ[5,4−f]キナゾリノ−9−オン誘導体から選択される場合がある。
本発明のキットに含まれる少なくとも1種のECM成分は、例えば、コラーゲンI、II、III、IV、V又はVIなどのコラーゲン、フィブロネクチン、エラスチン、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、デルマタン硫酸プロテオグリカン、ヘパリンプロテオグリカン、グリピカン類、シンデカン類又はペルレカン類などのヘパラン硫酸プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、ニドジェン/エンタクチン、ラミニン類、ビグリカン、テネイシン、及びヒアルロナン類から選択される場合がある。
本発明のキットは、2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種若しくは10種又は最大20種から含む又は構成される、本明細書に記載のECM成分の混合物を含む場合がある。したがって、本発明のキットは、本明細書で言及されるECM成分のうちの2種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの3種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの4種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの5種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの6種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの7種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの8種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの9種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットはまた、本明細書で言及されるECM成分のうちの10種を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。
例えば、本発明のキットは、コラーゲンI及びフィブロネクチンを含む又はから構成されるECM成分の混合物などのコラーゲン及びフィブロネクチンを含む又はから構成される細胞外マトリクス成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットは、コラーゲンIなどのコラーゲン及びラミニンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットは、コラーゲンIなどのコラーゲン、並びにニドジェン及びラミニンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットは、コラーゲンIなどのコラーゲン並びにフィブロネクチン及びラミニンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がる。本発明のキットは、フィブロネクチン及びラミニンを含む又はから構成される細胞外マトリクス成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットは、フィブロネクチン、ニドジェン及びラミニンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットは、フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、コラーゲンVI、ニドジェン、ビグリカン及びラミニンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットは、フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、ニドジェン、ビグリカン及びラミニンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットは、コラーゲンIなどのコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、プロテオグリカン及びグリコサミノグリカン類を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。本発明のキットは、コラーゲンIなどのコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、及びプロテオグリカンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットは、コラーゲンIなどのコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、テネイシン、エラスチン、プロテオグリカン類及びグリコサミノグリカン類を含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む場合がある。
したがって、本発明のキットは、9−シス−レチノイン酸及びケンパウロンを含む場合がある。このようなキットはさらに、コラーゲンI及びフィブロネクチンを含む又はから構成されるECM成分の混合物を含む、コラーゲン及びフィブロネクチンを含む又はから構成されるECM成分の混合物などの上記で開示されたECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットは、9−シス−レチノイン酸及びインジルビン−3’−オキシムを含む場合がある。このようなキットはさらに、コラーゲンI及びフィブロネクチンを含む又はから構成されるECM成分の混合物などのコラーゲン及びフィブロネクチンを含む又はから構成されるECM成分の混合物などの、上記で開示されたECM成分の混合物を含む場合がある。
本発明のキットはさらに、少なくとも1種のDNA脱メチル化剤を含む場合がある。DNAの脱メチル化剤は、本発明のキットに含まれる場合には、例えば、5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)、5−アザシチジン(アザシチジン)、ゼブラリン、プソイドイソシチジン、5−フルオロ−2−デオキシシチジン、5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、2’−デオキシ−5,6−ジヒドロ−5−アザシチジン、6−アザシチジン、2’,2’−ジフルオロデオキシシチジン(ゲムシタビン)、又はシトシン−β−D−アラビノフラノシドなどのシチジン類似体の場合がある。
少なくとも1種のDNA脱メチル化剤は、例えば、5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)の場合がある。少なくとも1種のDNA脱メチル化剤はまた、5−アザシチジン(アザシチジン)の場合がある。
本発明のキットは、ヒト多能性幹細胞を含む場合がある。したがって、本発明のキットは、ヒト胚性幹細胞又はヒト誘導多能性幹細胞を含む場合がある。ヒト多能性幹細胞は、適切に細胞懸濁液として提供される場合があり、凍結状態で提供される場合がある。
本発明のキットはさらに、胚体内胚葉細胞(DE細胞)を含む場合がある。DE細胞は、適切に細胞懸濁液として提供される場合があり、凍結状態で提供される場合がある。
本発明のキットの構成成分は、同一又は別々の容器で提供される場合がある。例えば、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性剤、並びに、少なくとも1種のGSK3阻害剤、少なくとも1種のWntシグナル伝達活性化剤又は少なくとも1種のCDK阻害剤が、同じ容器で提供される場合がある。少なくとも1種の細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物がまた、キットに含まれている場合、そのようなECM成分又はECM成分の混合物は、一般に、別個の容器で提供される場合がある。したがって、レチノイン酸応答性受容体並びに少なくとも1種のGSK3阻害剤、少なくとも1種のWntシグナル伝達活性化剤又は少なくとも1種のCDK阻害剤は、同じ容器で提供される場合があり、少なくとも1種の細胞外マトリクス(ECM)成分又はECM成分の混合物は、異なる容器で提供される。
ヒト多能性幹細胞又は胚体内胚葉細胞(DE細胞)がキットに含まれている場合は同様に、ヒト多能性幹細胞又はDE細胞は、一般的に他の成分を含む容器とは異なる容器で提供される。
本発明はまた、組成物を提供する。このような組成物は、本発明によるヒト肝細胞様細胞の成熟に対して特に有用である。本発明の組成物は、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、並びにGSK3阻害剤、Wntシグナル伝達活性剤及びCDK阻害剤から選択される少なくとも1種を含む。
したがって、本発明の組成物は、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性剤、及び少なくとも1種のGSK−3阻害剤、並びに場合により少なくとも1種のCDK阻害剤を含む場合がある。
本発明の組成物は、少なくとも1種のレチノイン酸受容体応答活性化剤、及び、少なくとも1種のWntシグナル伝達活性化剤、並びに場合により少なくとも1種のCDK阻害剤を含む場合がある。
本発明の組成物は、少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性剤及び少なくとも1種のCDK阻害剤、並びに場合により少なくとも1種のGSK3阻害剤又は少なくとも1種のWntシグナル伝達活性剤を含む場合がある。
上述したように、本発明の方法において使用される成分に関して本明細書で与えられた詳細は、本発明の組成物に含まれる成分に適用されることが理解される。
したがって、本発明の組成物に含まれる少なくとも1種のレチノイン酸応答性受容体活性剤は、例えば、9−シス−レチノイン酸などのレチノイン酸の場合がある。
本発明の組成物に含まれる少なくとも1種のGSK−3阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、アミノピリミジンCHIR99021及びインジルビン−3’−オキシムから選択される場合がある。
本発明の組成物に含まれる少なくとも1種のGSK−3阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、インジルビン−3’−オキシム、2−ブロモ−9−ニトロパウロン、2−ブロモ−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ブロモパウロン、2−ヨード−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ヨードパウロン、2−フェニル−4−(2−チエニル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、2−[2−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−エチニル]−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシ−9−ニトロパウロン、2,3−ジメトキシ−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシパウロン、2−(3−ヒドロキシ−1−プロピニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、2,9−ジブロモパウロン、3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−プロピオニトリル、4−メトキシパウロン、4−(4−クロロフェニル)−2−(2−ナフチル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、5−ベンジル−9−ブロモパウロン、5−ヨード−インジルビン−3−オキシム、5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、6−ブロモインジルビン、8,10−ジクロロパウロン、9−ブロモ−2,3−ジヒドロキシパウロン、9−ブロモ−2,3−ジメトキシパウロン、9−ブロモ−4−ヒドロキシパウロン、9−ブロモ−4−メトキシパウロン、9−ブロモ−5−エチルパウロン、9−ブロモ−5−(メチルオキシカルボニルメチル)パウロン、9−ブロモ−5−メチルパウロン、9−ブロモ5,6,7,12−テトラヒドロベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、9−ブロモ−5,7−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,7,12−トリ(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,12−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−(ヒドロキシアミノ)−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−メチルチオ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−チオン、9−ブロモ−12−(2−ヒドロキシエチル)−パウロン、9−ブロモ−12−(2−プロペニル)−パウロン、9−ブロモ−12−エチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルオキシカルボニル−メチルパウロン、9−ブロモ−12−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−クロロパウロン、9−シアノパウロン、9−シアノ−2,3−ジメトキシパウロン、9−フルオロパウロン、9−メトキシパウロン、9−メチルパウロン、9−オキソ−チアゾロ[5,4−f]キナゾリン−2−カルボニトリル誘導体、9−トリフルオロメチルパウロン、10−ブロモパウロン、11−ブロモパウロン、11−クロロパウロン、11−エチルパウロン、11−メチルパウロン、アロイシン類(=6−フェニル[5H]ピロロ[2,3−6]ピラジン類);例えばアロイシンA、AZD1080、ビス−インドールインジルビン、デブロモヒメニアルジシン、ジブロモカンタレリン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリル酸メチルエステル、(E)−2−(3−オキソ−1−ブテニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリロニトリル、インジルビン、ヒメニジン、ヒメニアルジシン、マンザミン類、例えばマンザミンA、メリジアミン類、パウロン、ピラゾロ[3,4−b]ピリジン誘導体、ピラゾロ[3,4−b]キノキサリン誘導体及びチアゾロ[5,4−f]キナゾリノ−9−オン誘導体から選ばれる場合がある。
本発明の組成物に含まれる少なくとも1種のWntシグナル伝達活性剤は、例えば、上記で開示されたWntタンパク質の群から選択されるものの場合がある。これは、例えば、たWnt3A又はWnt5Aの場合がある。
本発明の組成物に含まれる少なくとも1種のCDK阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、インジルビン−3’−オキシム、SNS−032(BMS−387032)、AT−7519及びAZD5438から選択される場合がある。
本発明の組成物に含まれる少なくとも1種のCDK阻害剤は、例えば、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、インジルビン−3’−オキシム、2−ブロモ−9−ニトロパウロン、2−ブロモ−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ブロモパウロン、2−ヨード−9−トリフルオロメチルパウロン、2−ヨード−パウロン、2−フェニル−4−(2−チエニル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、2−[2−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−エチニル]−9−トリフルオロメチル−パウロン、2,3−ジメトキシ−9−ニトロパウロン、2,3−ジメトキシ−9−トリフルオロメチルパウロン、2,3−ジメトキシパウロン、2−(3−ヒドロキシ−1−プロピニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、2,9−ジブロモパウロン、3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−プロピオニトリル、4−メトキシパウロン、4−(4−クロロフェニル)−2−(2−ナフチル)−5H−ピリド[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(7H)−チオン、5−ベンジル−9−ブロモパウロン、5−ヨード−インジルビン−3−オキシム、5,6,7,12−テトラヒドロ−ベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、6−ブロモ−インジルビン、8,10−ジクロロパウロン、9−ブロモ−2,3−ジヒドロキシパウロン、9−ブロモ−2,3−ジメトキシパウロン、9−ブロモ−4−ヒドロキシパウロン、9−ブロモ−4−メトキシパウロン、9−ブロモ−5−エチルパウロン、9−ブロモ−5−(メチルオキシカルボニルメチル)パウロン、9−ブロモ−5−メチルパウロン、9−ブロモ−5,6,7,12−テトラヒドロベンゾ[6±7]シクロヘプタ[1,2−b]インドール、9−ブロモ−5,7−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,7,12−トリ(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−5,12−ビス−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−(ヒドロキシアミノ)−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−6−メチルチオ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン、9−ブロモ−7,12−ジヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−6(5H)−チオン、9−ブロモ−12−(2−ヒドロキシエチル)−パウロン、9−ブロモ−12−(2−プロペニル)−パウロン、9−ブロモ−12−エチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルパウロン、9−ブロモ−12−メチルオキシカルボニル−メチルパウロン、9−ブロモ−12−(tert−ブチルオキシカルボニル)−パウロン、9−クロロパウロン、9−シアノパウロン、9−シアノ−2,3−ジメトキシパウロン、9−フルオロパウロン、9−メトキシパウロン、9−メチルパウロン、9−オキソ−チアゾロ[5,4−f]キナゾリン−2−カルボニトリル誘導体、9−トリフルオロメチルパウロン、10−ブロモパウロン、11−ブロモパウロン、11−クロロパウロン、11−エチルパウロン、11−メチルパウロン、アロイシン類(=6−フェニル[5H]ピロロ[2,3,6]ピラジン類);例えばアロイシンA、AZD1080、ビス−インドールインジルビン、デブロモヒメニアルジシン、ジブロモカンタレリン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリル酸メチルエステル、(E)−2−(3−オキソ−1−ブテニル)−9−トリフルオロメチルパウロン、(E)−3−(6−オキソ−9−トリフルオロメチル−5,6,7,12−テトラヒドロ−インドロ[2±3−d][1]ベンゾアゼピン−2−イル)−アクリロニトリル、インジルビン、ヒメニジン、ヒメニアルジシン、マンザミン類、例えばマンザミンA、メリジアミン類、パウロン、ピラゾロ[3,4−b]ピリジン誘導体、ピラゾロ[3,4−b]キノキサリン誘導体及びチアゾロ[5,4−f]キナゾリノ−9−オン誘導体から選択される場合がある。
したがって、本発明の組成物は、9−シス−レチノイン酸及びケンパウロンを含む場合がある。
本発明の組成物は、9−シス−レチノイン酸及びインジルビン−3’−オキシムを含む場合がある。
本発明の組成物は、13−シス−レチノイン酸及びケンパウロンを含む場合がある。
本発明の組成物は、13−シス−レチノイン酸及びインジルビン−3’−オキシムを含む場合がある。
定義
本明細書で用いられるところの、「多能性の」又は「多能性」とは、三胚葉(内胚葉、中胚葉及び外胚葉)のすべてのタイプの特殊化した細胞を形成する能力をいい、子孫を生じることが可能な完全な胚を形成する能力である「全能性の」又は「全能性」とは区別されるべきである。
本明細書で用いられるところの、「ヒト多能性幹細胞」(HPSC)は、適切な条件下で自己複製する能力と、三胚葉(内胚葉、中胚葉及び外胚葉)のいずれかのタイプの特殊化した細胞を形成する能力とを有するヒト細胞をいう。hPS細胞は、8〜12週齢のSCIDマウスでテラトーマを形成する能力及び/又は組織培養で全ての三胚葉の同定可能な細胞を形成する能力を有する場合がある。ヒト多能性幹細胞の定義に含まれるものは、ヒト胚性幹(hES)細胞(例えば、Thomsonら(1998年)、Heinsら(2004年))、及び、人工多能性幹細胞[例えば、Takahashiら(2007年); Zhouら(2009年); Yu and Thomson in Essentials of Stem Cell Biology (第2版)]を含む様々なタイプの胚性細胞である。本明細書に記載される様々な方法は、様々な供給源由来のhPS細胞を利用してもよい。例えば、使用するのに適したhPS細胞は、例えば、Chungら(2008年)に記載され、さらにMercaderらによってEssential Stem Cell Methods(第1版,2009年)に記載された単一割球の除去技術を使用することなどの、非破壊技術を使用することによって発生中の胚から得られる場合がある。追加的又は代替的に、適切なhPS細胞は、確立された細胞株から得られる場合、又は、成体幹細胞の場合がある。
本明細書で用いられるところの、「hiPS細胞」とは、ヒト人工多能性幹細胞をいう。hiPS細胞は、SSEA−3、SSEA−4、TRA−1−60、TRA−1−81、Oct−4、Sox2、Nanog及びLin28などの多能性に関連する遺伝子の発現による、典型的には成体体細胞由来の非多能性細胞から誘導される多能性幹細胞の一種である。
本明細書で用いられるところの、「胚体内胚葉(DE)」及び「胚体内胚葉細胞(DE細胞)」は、タンパク質及び/又は遺伝子の発現を示している細胞、並びに胚体内胚葉の細胞に典型的な形態、又は、胚体内胚葉の細胞に似ているかなりの数の細胞を含む組成物をいう。胚体内胚葉は、腸、膵臓、肝臓及び肺の細胞を生じる生殖細胞層である。DE細胞は、一般的に、内胚葉マーカーFOXA2、CXCR4、HHEX、SOX17、GATA4及びGATA6の遺伝子及びタンパク質の陽性発現によって特徴付けられ、ひいては同定される場合がある。2つのマーカーSOX17及びCXCR4はDEに特異的であり、hPSC、肝前駆細胞又は肝細胞で同定されない。最後に、DE細胞は、未分化細胞マーカーOct4、SSEA−3、SSEA−4、TRA−1−60、TRA−1の遺伝子及びタンパク質発現を示さないが、Nanogの低発現を示す。
本明細書で用いられるところの、「肝前駆細胞(hepatic progenitors)」又は「肝前駆細胞(hepatic progenito cells)」は、肝細胞系譜に入り、肝細胞を生じる細胞をいう。「肝前駆細胞」は、このように、それらが腸、膵臓及び肺の細胞に発達する可能性を失っているという点で、「内胚葉細胞」と区別される。「肝前駆細胞」は、一般的に、初期肝マーカーのEpCAM、c−Met(HGF受容体)、AFP、CK19、HNF6、C/EBPα及びβの遺伝子及びタンパク質の陽性発現によって特徴付けられ、ひいては同定される場合がある。それらは、DE−マーカーCXCR4及びSOX17の遺伝子及びタンパク質の発現を示さない。最後に、「肝前駆細胞」は、未分化細胞マーカーOct4、SSEA−3、SSEA−4、TRA−1−60及びTRA−1−81も、成熟肝マーカーCYP1A2、CYP2C9、CYP19、CYP3A4、CYP2B6及びPXRのいずれの遺伝子及びタンパク質の発現も示さない。
本明細書で用いられる、「肝細胞」又は「肝細胞様細胞」は、完全に分化した肝細胞をいう。「肝細胞」又は「肝細胞様細胞」は、一般的に、成熟肝マーカー、とりわけ、CYP1A2、CYP3A4、CYP2C9、CYP2C19、CYP2B6、GSTA1−1、OATP−2、NTCP、アルブミン、PXR、CAR及びHNF4a(アイソフォーム1+2)の遺伝子及びタンパク質の陽性発現によって特徴付けられ、ひいては同定される場合がある。さらに、「肝細胞」又は「肝細胞様細胞」は、未分化細胞マーカーOct4、SSEA−3、SSEA−4、TRA−1−60及びTRA−1−81の遺伝子及びタンパク質発現を示さない。DE細胞と比較して、「肝細胞」又は「肝細胞様細胞」は、DE細胞マーカーSOX17及びCXCR4の遺伝子及びタンパク質発現を示さない。「肝前駆細胞」と比較して、「肝細胞」又は「肝細胞様細胞」は、肝前駆細胞マーカーのサイトケラチン19及びAFPの遺伝子及びタンパク質発現を示さない。
本明細書で意味するように、かかる遺伝子又はタンパク質の発現レベルを測定する実験で、決定した発現レベルが、測定の標準偏差の3倍よりも高い場合には、遺伝子又はタンパク質が「発現」されると解釈されるべきであり、前記発現レベル及び標準偏差は、発現レベルの10回の個別の測定で決定される。前記10回の個別の測定における発現レベルの決定は、好ましくは、バックグラウンドシグナルに対して補正される。
本明細書で用いられるところの、HDAC阻害剤は、酪酸ナトリウム(「NaB」)、フェニルブチレート(「PB」)、トリコスタチンA及びバルプロ酸(「VA」)などのヒストン脱アセチル化酵素阻害剤をいう。
本明細書で用いられるところの、「GSK阻害剤」は、GSK(特に、GSK3アルファ又はGSK3ベータを含むGSK3)を阻害する化合物をいう。
本明細書で用いるところの、「Wntシグナル伝達活性化剤」は、Wntシグナル伝達を活性化する化合物をいう。
本明細書で用いられるところの、DNA脱メチル化剤は、シチジン類似体、特に5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)及び5−アザシチジン(アザシチジン)のようなヌクレオシド類似体、及び、RG108、S−5アデノシル−L−ホモシステイン及びプロカインなどの非ヌクレオシドタイプなどの、DNAメチルトランスフェラーゼ酵素の活性を妨げる化合物を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、「CYP」は、シトクロムP、より具体的にはシトクロムP450で、CYP1A1、CYP1A2、CYP1B1、CYP2A6/2A7/2A13、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7及びCYP7A1などの多くの異なるアイソザイムからなる肝臓の主要な第1相の代謝酵素を意味することを意図する。
本明細書で用いるところの、用語「GST」は、グルタチオントランスフェラーゼを意味することを意図し、そして、そのサブタイプの例はGST A1−1、GST M1−1及びGST P1−1である。
本明細書で用いるところの、用語「UGT」は、ウリジンジホスホグルクロノシルトランスフェラーゼを意味することを意図し、グルクロン酸化活性を触媒する一群の肝臓酵素である。
本明細書で用いるところの、用語「NTCP」は、Na−タウロコール酸共輸送ポリペプチド、SLC10A1遺伝子によってエンコードされるナトリウム/胆汁酸共輸送体を意味するものである。
本明細書で用いるところの、用語「CAR」は、構成的アンドロスタン受容体を意味するものである。
用語「機能薬物代謝酵素」は、生体異物及び薬物の化学修飾、いわゆる薬物又は生体異物代謝を行う第1相及び第2相酵素に属する機能酵素を意味することを意図する。
本明細書で用いるところの、用語「機能活性」は、一般的に初代ヒト肝細胞で検出される、薬物輸送体に対しての薬物の測定可能な輸送、及び、シトクロムP450(CYPs)酵素に対しての測定可能な代謝などの、有効な測定可能な肝細胞機能を意味する。
本明細書で用いられるところの、用語「胚体外内胚葉(EXE)」は、胚体内胚葉の反対に関して、卵黄嚢のように、ヒトの発生で胚の外側の区画を構成する分化した内胚葉細胞を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「AAT」は、肝臓マーカーのアルファ抗トリプシンを意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「AFP」は、肝臓マーカーのアルファフェトプロテインを意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「BSEP」は、胆汁酸輸送体の胆汁酸塩排出ポンプ(the bile transporter bile salt export pump)を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「CK」は、サイトケラチン18(CK18/KRT18)、サイトケラチン19(CK19/KRT19)、サイトケラチン8(CK8)及びサイトケラチン7(CK7)などの異なるサブタイプを有する(互換的に用いられる)肝臓マーカーのサイトケラチンを意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「FGF」は、好ましくは、ヒト及び/又は組換体起源の線維芽細胞成長因子を意味し、それに属するサブタイプは、例えば、(時にはFGF2とも呼ばれる、塩基性線維芽細胞成長因子を意味する)「bFGF」及びFGF4である。「aFGF」は、酸性線維芽細胞成長因子(時にはFGF1とも呼ばれる)を意味する。
本明細書で用いられるところの、用語「BMP」は、好ましくは、ヒト及び/又は組換体起源の骨形成タンパク質を意味し、それに属するサブタイプは、例えば、BMP4及びBMP2である。
本明細書で用いられるところの、用語「HGF」は、好ましくは、ヒト及び/又は組換体起源の肝細胞成長因子を意味する。
本明細書で用いられるところの、用語「EGF」は、好ましくは、ヒト及び/又は組換体起源の上皮成長因子を意味する。
本明細書で用いられるところの、互換的に用いられる「HNF4アルファ」又は「HNF4a」は、内胚葉由来組織、例えば、肝臓、膵島及び脂肪細胞で遺伝子発現を調節する転写因子の、NR2A1(核内受容体サブファミリー2、グループA、メンバー1)としても知られている肝細胞核因子4を意味することを意図する。エンコードされたタンパク質は、肝細胞核因子1アルファを含む多くの遺伝子の発現を制御する。
本明細書で用いられるところの、用語「MDR」は、多剤耐性輸送体を意味することを意図する。MDR1及び3は輸送体のATP結合カセット(ABC)ファミリーのメンバーであり、両方とも薬物排出輸送体である。MDR1は、体内への薬物、ペプチド及び生体異物の出入りを調節し、生体異物傷害及び薬物毒性から身体を保護するのに重要である一方、MDR3は、胆汁へのリン脂質分泌に必要不可欠である。
本明細書で用いられるところの、用語「アクチビン」は、「アクチビンA」又は「アクチビンB」などの細胞増殖及び分化の調節を含む広い範囲の生物活性を示すTGF−βファミリーのメンバーを意味することを意図する。アクチビンは、リガンドの共通のTGF−ベータスーパーファミリーに属する。
本明細書で用いられるところの、用語「レチノイン酸応答性受容体活性化剤」は、ヒトレチノイン酸受容体(RAR)及び/又はレチノイドX受容体(RXRs)に結合し、活性化することができる化合物を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「レチノイン酸受容体」又は「RAR」は、レチノイン酸受容体のファミリーのメンバー、特に、RAR−アルファ、RAR−ベータ及びRAR−ガンマを意味することを意図し、RARA、RARB、RARG遺伝子それぞれによってエンコードされる。各受容体アイソフォームは、多くのスプライスバリアントがあり、アルファには2つ、ベータには4つ、そしてガンマには2つある。また、これらのアイソフォームは「レチノイン酸受容体」の定義に含まれる。
本明細書で用いられるところの、用語「レチノイドX受容体」は、レチノイドX受容体ファミリーのメンバー、特に、RXRA、RXRB、RXRG遺伝子それぞれによってエンコードされるRXR−アルファ、RXR−ベータ及びRXR−ガンマを意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「レチノイン酸」は、全トランスレチノイン酸、7−シス−レチノイン酸、9−シス−レチノイン酸、11−シス−レチノイン酸及び13−シス−レチノインを含むが、これらに限定されないレチノイン酸異性体を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「サイクリン依存性キナーゼの阻害剤」又は「CDK阻害剤」は、サイクリン依存性キナーゼ2(CDK2)などのサイクリン依存性キナーゼの機能(例えば、活性)を阻害することができる化合物を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「ROCK阻害剤」は、ROCK Rho関連タンパク質キナーゼ活性阻害剤を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「マトリクス」は、単離したか、又は組み合わせの、いずれかの成分をいうことを意図し、正常な哺乳類細胞外マトリクス環境の一部を形成する。かかるマトリクス成分は、コラーゲン、フィブロネクチン及びラミニンを含むが、これらに限定されず、天然又は合成の供給源由来の場合がある。
本明細書で用いられるところの、用語「オーバーレイ」は、例えば、細胞外マトリクス成分の層をいうことを意図し、培養細胞の上に適用される。
本明細書で用いられるところの、用語「コーティング」は、例えば、細胞外マトリクス成分の層をいうことを意図し、培養容器の表面を被覆し、その上に細胞が培養される。
本明細書で用いられるところの、用語「異種非含有(xeno-free)」は、非ヒト動物成分への直接又は間接曝露の完全な回避を意味することを意図する。
本明細書で用いられるところの、用語「肝細胞毒性」は、壊死毒性、アポトーシス、ミトコンドリア毒性、リン脂質症、脂肪症及び胆汁酸輸送などの細胞応答を示す。
異なるRA処理あり及びなしでのd23のhESC由来肝細胞におけるHNF4aのmRNA発現 異なるRA処理あり及びなしでのd23のhESC由来肝細胞におけるHNF4a4〜9アイソフォームに対するHNF4a1〜3アイソフォームの発現率 d23の5時間RAパルスの直後、及び、7日後のhESC由来肝細胞におけるHNF4aのmRNA発現 d21での5又は24時間RAパルス後のd23のhESC由来肝細胞のCYP1A活性及びCYP3A活性 d23での5時間RAパルスあり及びなしでのd30のhESC由来肝細胞のCYP1A活性、CYP3A活性及びCYP2C9活性 5時間RAパルスの繰り返しあり又はなしでのd24及びd31のhESC由来肝細胞のCYP1A活性、CYP3A活性及びCYP2C9活性 5、24及び48時間RAパルス(d23、22−23及び21−23)又は長期曝露(d14−23)あり又はなしでのd23のhESC由来肝細胞のCYP3A活性及びCYP1A活性 d21及び21−23それぞれでの5及び24時間RAパルスあり及びなしでのd21、23及び30のhESC由来肝細胞におけるCYP3A4のmRNA発現 d21での5時間RAパルスあり及びなしでのd21及び23のhESC由来肝細胞におけるCYP3A7のmRNA発現 d21での5時間RAパルスあり及びなしでのd21及び23のhESC由来肝細胞におけるPXRのmRNA発現 異なるRA処理あり及びなしでのd22のhESC由来肝細胞におけるCARのmRNA発現 異なるRA処理あり及びなしでのd22のhESC由来肝細胞におけるAFPのmRNA発現 ケンパウロン、RA及び/又は薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり又はなしでのd36のhESC由来肝細胞様細胞のCYP活性 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり又はなしでのd37のhESC由来肝細胞様細胞のCYP活性 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり又はなしでのd37のhiPSC由来肝細胞様細胞のCYP活性 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの3種の異なるhESC細胞株由来の肝細胞様細胞におけるd23、30及び37でのNTCPのmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの3種の異なるhESC細胞株由来の肝細胞様細胞におけるd23、30及び37でのGSTA1−1のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの3種の異なるhESC細胞株由来の肝細胞様細胞におけるd23、30及び37でのCARのmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの3種の異なるhESC細胞株由来の肝細胞様細胞におけるd23、30及び37でのCYP2B6のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの3種の異なるhESC細胞株由来の肝細胞様細胞におけるd23、30及び37でのCYP2C9のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの3種の異なるhESC細胞株由来の肝細胞様細胞におけるd23、30及び37でのCYP3A4のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd30及び36のhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCYP2B6のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの、d30及び36のhESC由来の肝細胞様細胞におけるCYP3A4のmRNA発現、及び、d29及び36のhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCYP3A4のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの、d30及び36のhESC由来の肝細胞様細胞におけるCYP3A5のmRNA発現、及び、d29及び36のhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCYP3A5のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの、d30及び36のhESC由来の肝細胞様細胞におけるCARのmRNA発現、及び、d29及び36のhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCARのmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの、d30及び36のhESC由来の肝細胞様細胞におけるGSTA1−1のmRNA発現、及び、d29及び36のhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるGSTA1−1のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの、d30及び36のhESC由来の肝細胞様細胞におけるNTCPのmRNA発現、及び、d29及び36のhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるNTCPのmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd29及び36のhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCYP1A2のmRNA発現 薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd28のhESC由来の肝細胞様細胞の形態 薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd35のhESC由来の肝細胞様細胞の形態 薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd43のhESC由来の肝細胞様細胞の形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd30のhESC由来の肝細胞様細胞の形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd35のhESC由来の肝細胞様細胞の形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd28のhiPSC由来の肝細胞様細胞の形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでのd36のhiPSC由来の肝細胞様細胞の形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるd29及び36でのCYP2B6発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるd29及び36でのCYP3A4発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるd29及び36でのCYP3A5発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるd29及び36でのCAR発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるd29及び36でのGSTA1−1発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるd29及び36でのNTCP発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるd29及び36でのCYP1A2のmRNA発現 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり又はなしでの5aza−dCで処理されたhESC由来肝細胞様細胞のd37でのCYP活性 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり又はなしでの5aza−dCで処理されたhiPSC由来肝細胞様細胞のd37でのCYP活性 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC由来の肝細胞様細胞のd28での形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC由来の肝細胞様細胞のd35での形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhESC由来の肝細胞様細胞のd42での形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhiPSC由来の肝細胞様細胞のd28での形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhiPSC由来の肝細胞様細胞のd35での形態 ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり及びなしでの5aza−dCで処理されたhiPSC由来の肝細胞様細胞のd42での形態 5aza−dC処理、ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり又はなしでのhESC由来肝細胞様細胞のd37でのCYP活性 5aza−dC処理、ケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加あり又はなしでのhiPSC由来肝細胞様細胞のd37でのCYP活性 前内胚葉期間(プロトコールの第0−7日目)に、5−アザ−デオキシシチジン処理あり及びなしでの(基本プロトコールCとDで誘導した)hESC由来胚体内胚葉細胞 前内胚葉期間(プロトコールの第0−7日目)に、5−アザ−デオキシシチジン処理あり及びなしでの(基本プロトコールCとDで誘導した)hiPSC由来胚体内胚葉細胞 Oct4免疫染色及びDAPI核染色 Oct4のmRNA発現 NanogのmRNA発現 Sox17のmRNA発現 CXCR4のmRNA発現 FoxA2のmRNA発現 hHEXのmRNA発現 Sox7のmRNA発現 未分化hESC及びhiPSCにおける発現と比較しての、27種のhPSC細胞株由来の5azadCで処理されたDEにおけるOCT−4のmRNA発現 未分化hESC及びhiPSCにおける発現と比較しての、27種のhPSC細胞株由来の5azadCで処理されたDEにおけるNanogのmRNA発現 未分化hESC及びhiPSCにおける発現と比較しての、27種のhPSC細胞株由来の5azadCで処理されたDEにおけるSox17のmRNA発現 未分化hESC及びhiPSCにおける発現と比較しての、27種のhPSC細胞株由来の5azadCで処理されたDEにおけるCxcr4のmRNA発現 DNAメチル化阻害剤での処理あり又はなしでのDE細胞におけるOCT−4のmRNA発現 DNAメチル化阻害剤での処理あり又はなしでのDE細胞におけるNanogのmRNA発現 DNAメチル化阻害剤での処理あり又はなしでのDE細胞におけるSox17のmRNA発現 DNAメチル化阻害剤での処理あり又はなしでのDE細胞におけるCxcr4のmRNA発現 96時間にわたる培養でのhp hepにおけるCYP1A活性 2週間にわたってケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加ありでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCYP1A活性 96時間にわたる培養でのhp hepにおけるCYP2C9活性 2週間にわたってケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加ありでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCYP2C9活性 96時間にわたる培養でのhp hepにおけるCYP3A活性 2週間にわたってケンパウロン、RA及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイの添加ありでの5aza−dCで処理されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞におけるCYP3A活性 培養期間中にわたる5aza−dC、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ、ケンパウロン及びRAで処理されたhESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞におけるCYP1A、2B6、2C9及び3A4のmRNA発現 培養期間中にわたる5aza−dC、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ、ケンパウロン及びRAで処理されたhESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞におけるCYP3A5のmRNA発現 培養期間中にわたるhp hepにおけるCYP1A2、2B6、2C9及び3A4のmRNA発現 培養期間中にわたるhp hepにおけるCYP3A5のmRNA発現 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり及びなしでのhiPSC由来肝細胞のd36でのCYP1A活性 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり及びなしでのhiPSC由来肝細胞のd36でのCYP2B6活性 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり及びなしでのhiPSC由来肝細胞のd36でのCYP2C9活性 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり及びなしでのhiPSC由来肝細胞のd36でのCYP2D6活性 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり及びなしでのhiPSC由来肝細胞のd36でのCYP3A活性 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり又はなしでのhiPSC由来肝細胞におけるCYP2BのmRNA発現 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり又はなしでのhiPSC由来肝細胞におけるCYP2C9のmRNA発現 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり又はなしでのhiPSC由来肝細胞におけるCYP3A4のmRNA発現 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり又はなしでのhiPSC由来肝細胞におけるCYP3A5のmRNA発現 ケンパウロン、9シスRA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ及び13シスRAでの処理あり又はなしでのhiPSC由来肝細胞におけるPXRのmRNA発現 ケンパウロン、RA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ、薄層肝マトリクス様オーバーレイ、又は、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−基底板−オーバーレイの添加あり及びなしでのhESC由来肝細胞におけるd36でのCYP2C9活性 ケンパウロン、RA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ、薄層肝マトリクス様オーバーレイ、又は、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−基底板−オーバーレイの添加あり及びなしでのhiPSC由来肝細胞におけるd36でのCYP2C9活性 ケンパウロン、RA、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ、薄層肝マトリクス様オーバーレイ、又は、薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−基底板−オーバーレイの添加あり及びなしでのhiPSC由来肝細胞におけるd36でのCYP3A活性 マトリクスオーバーレイ、ケンパウロン及び9シスRA又は9シスRAの類似体での処理あり又はなしでの5aza−dCで処理されたhiPSC由来幹細胞の36日目でのCYP2C9活性 マトリクスオーバーレイ、9シスRA及びケンパウロン又はケンパウロンの類似体で処理した又は処理されていない5aza−dCで処理されたhiPSC由来幹細胞の29日目でのCYP2C9活性 マトリクスオーバーレイ、9シスRA及びケンパウロン又はケンパウロンの類似体で処理した又は処理されていない5aza−dCで処理されたhiPSC由来幹細胞の29日目でのCYP3A活性 マトリクスオーバーレイ、9シスRA及びケンパウロン又はケンパウロンの類似体で処理した又は処理されていない5aza−dCで処理されたhESC由来幹細胞の29日目でのCYP2C9活性 マトリクスオーバーレイ、9シスRA及びケンパウロン又はケンパウロンの類似体で処理した又は処理されていない5aza−dCで処理されたhESC由来幹細胞の29日目でのCYP3A活性
(図1)レチノイン酸処理の様々な長さで曝露したhESC由来肝細胞のHNF4aの発現
(図2)レチノイン酸処理の様々な長さで曝露したhESC由来肝細胞の多くのCYP酵素の機能発現
(図3)レチノイン酸処理の様々な長さで曝露したhESC由来肝細胞のCYP酵素、核内受容体CAR及びPXR並びにα−フェトプロテインの遺伝子発現
(図4)ケンパウロンとマトリクスオーバーレイとを組み合わせてレチノイン酸に曝露したhESC及びhiPS由来肝細胞のCYP酵素の機能発現
(図5)レチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイに曝露された(基本プロトコールBで誘導した)hESC由来肝細胞様細胞の第1相酵素、第2相酵素、薬物輸送体及び核内受容体の遺伝子発現
(図6)レチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイに曝露された(基本プロトコールC及びDで誘導した)hESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞の第1相酵素、第2相酵素、薬物輸送体及び核内受容体の遺伝子発現
(図7)マトリクスオーバーレイ(プロトコールB)で処理された(基本プロトコールBで誘導した)hESC由来肝細胞の形態と寿命
(図8)レチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイに曝露された(基本プロトコールC及びDで誘導した)hESC及びhiPSC由来肝細胞の形態と寿命
(図9)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びにレチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露での(基本プロトコールCとDで誘導した)hESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞の第1相酵素、第2相酵素、薬物輸送体及び核内受容体の遺伝子発現
(図10)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びにレチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露での(基本プロトコールCとDで誘導した)hESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞のCYP酵素の機能発現
(図11)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びにレチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露での(基本プロトコールCとDで誘導した)hESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞の形態と寿命
(図12)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理あり及びなし、並びにレチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露あり及びなしでの(基本プロトコールCとDで誘導した)hESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞におけるCYP酵素の機能発現の比較
(図13)前内胚葉期間(プロトコールの第0〜7日目)に、5−アザ−デオキシシチジン処理あり及びなしでの(基本プロトコールCとDで誘導した)hESC及びhiPSC由来胚体内胚葉細胞の特徴付け
(図14)前内胚葉期間(プロトコールの第0〜7日目)に、5−アザ−デオキシシチジン処理した(それぞれ基本プロトコールCとDで誘導した)27種類の異なるhESC及びhiPSC細胞株由来の胚体内胚葉細胞の特徴付け
(図15)前内胚葉期間(プロトコールの第0〜7日目)に、5−アザ−デオキシシチジン又は5−アザシチジン処理あり又はなしでの(それぞれ基本プロトコールCとDで誘導した)3種類のhESC及びhiPSC細胞株由来の胚体内胚葉細胞との特徴付け
(図16)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びにレチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露での、凍結保存したヒト初代肝細胞と、(基本プロトコールCとDで誘導した)hESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞とにおけるCYP酵素発現の比較
(図17)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びに1種以上のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露での(基本プロトコールCとDで誘導した)hiPSC由来肝細胞様細胞におけるCYP酵素の機能発現
(図18)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びに1種以上のレチノイン酸応答性受容体活性化剤、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの後期曝露での(基本プロトコールCとDで誘導した)hiPSC由来肝細胞様細胞におけるCYP酵素及び核内受容体PXRの遺伝子発現
(図19)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びにレチノイン酸、ケンパウロン及び1種以上の複合体のマトリクスオーバーレイへの後期曝露された(基本プロトコールCとDで誘導した)hiPSC由来肝細胞様細胞におけるCYP酵素の機能発現
(図20)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びにケンパウロン、9シス−レチノイン酸又は9シス−レチノイン酸の類似体への後期曝露された(基本プロトコールDで誘導した)hiPSC由来肝細胞様細胞におけるCYP2C9酵素の機能発現
(図21)5−アザ−デオキシシチジンでの初期処理、並びに9シス−レチノイン酸、ケンパウロン又はケンパウロンの類似体への後期曝露された(基本プロトコールC及びDで誘導した)hiPSC及びhESC由来肝細胞様細胞におけるCYP2C9及び3A酵素の機能発現
一般的な培養及び継代技術の例は、WO2004/099394、WO2003/055992、WO2007/042225、WO2007/140968及びWO2011116930の出願で開示されている。
以下の実施例で詳しく説明するように、出発材料は、いずれかの肝前駆細胞の細胞タイプ、特に、ヒト多能性幹細胞から胚体内又は胚体外系譜への初期分化を通じて誘導される細胞タイプを含む場合がある。また、出発材料は肝前駆細胞系譜のいずれかの細胞の場合がある。
実施例1:hPS細胞タイプの維持
(上記で定義したような)全てのhPS細胞は、本発明の出発材料として用いられる。以下の実施例に対して、特に、肝細胞様細胞は、mEFフィーダー細胞(Heinsら、2004年)で確立され、フィーダーなしの条件下で維持された未分化ヒト胚性幹細胞(hESC)からin vitroで誘導された。本実験に用いた細胞株は、hES細胞株SA167、SA181、SA461(セラーティスAB、イェーテボリ、スウェーデン)の場合があるが、これらに限定されず、細胞株は、Heinsら、2004年によって記載されるように増殖される。これらの細胞株は、NIHの幹細胞バンク、英国細胞バンク及び欧州hESCバンクに列挙され、要求により利用可能である。
また、hESCから得たhPSとともに、hiPS(ヒト人工多能性幹)細胞が、本発明の実施例の肝細胞を誘導するために用いられた。
本発明で用いたhiPSC細胞株は以下のように誘導された。ヒト皮膚線維芽細胞(CRL2429、ATCC)が、37℃、5%C0飽和雰囲気で、10%ウシ胎児血清、1×のグルタマックス、5U/mLのペニシリン及び5μg/mLのストレプトマイシンを補充したDMEMで維持された。線維芽細胞は、マウスOct4、Sox2、Klf4及びc−mycをエンコードする組換体レンチウイルスで形質導入され、5日間培養された。その後、形質導入した細胞は、トリプシンで分散され、マイトマイシンCで処理されたヒト皮膚線維芽細胞フィーダー細胞上に、その通常増殖培地中に5×10細胞/cmの密度で播種された。24時間後、培地は、37℃、5%C0飽和雰囲気で、20%ノックアウト血清代替品、1×の非必須アミノ酸、1×のグルタマックス、5U/mLのペニシリン、5μg/mLのストレプトマイシン、100μMの2−メルカプトエタノール及び30ng/mLのbFGFを補充したノックアウトDMEMで交換された。培地の体積の半分が毎日交換され、iPS細胞のコロニーは約30日後に出現した。iPSコロニーが採取され、DEF−CS(商標)で拡大され、そして細胞バンクが調製された。その後、バンクで保存された細胞は、内因性Oct4、Sox2、Klf4及びc−Mycの発現、導入遺伝子のサイレンシング、in vitroで全ての三胚葉を代表する細胞タイプに分化する可能性をチェックし、STRプロファイリング及び親の線維芽細胞株(ATCC)との比較により、それらの信頼性を確認して特徴付けられた。レンチウイルスを用いる再プログラミングの代替として、hiPSC細胞株はまた、レトロウイルス、センダイウイルス、アデノウイルス、エピソームプラスミドベクター、タンパク質及びmRNAその他の技術を用いてリプログラムすることができる。使用に適切な他の細胞株は、MA126、MA127、MA128及びMA129(アドヴァンスト・セル・テクノロジー社、ウスター、マサチューセッツ州、米国)などのChungら(2008年)によって確立された細胞株であり、全てが国際幹細胞バンクに登録される。これらの細胞株は、単一割球の除去技術を使用することによってヒト胚を破壊することなく誘導された(又は取得された)。
実施例2 肝細胞様を作製するためのhPS細胞タイプの分化
肝細胞様細胞は、以下の例示的な基本プロトコールA、B、C及びDを使用することによってhPS細胞から誘導される場合がある。
プロトコールA
未分化hPS細胞は分離され、新たに調製した0日目の培地に直接播種される。異なる培地が新たに調製され、0、1、2、3、4、5、7日目及びその後、前肝細胞期、並びに分化及び成熟期に2日又は3日毎に添加された。
0日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 100ng/mL
NaB 1mM
ROCK阻害剤 5μM
1日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 100ng/mL
NaB 1mM
2〜7日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 100ng/mL
NaB 0.5mM
7日目に細胞は継代される。細胞は37℃でTrypLE Selectで3〜7分間インキュベーションされ、同量のVitroHESが添加され、細胞懸濁液が200〜300gで5〜6分間遠心分離される。その後、細胞は、例えば100000〜300000細胞/cm、好ましくは150000細胞/cmなどの50000〜350000細胞/cmの細胞密度でゼラチンを利用したコーティング上に再播種される。
7〜14日目(プレ肝細胞)
VitroHES
1%DMSO
14〜45日目(分化及び成熟)
WME +SQ(−GA1000)+1%グルタマックス+0.1%PEST
DexM 0.1μΜ
OsM 10ng/mL
HGF 20ng/mL
0.5%DMSO
(2’Z,3’£)−6−ブロモインジルビン−3’−オキシム(BIO) 1.4μM
プロトコールB
未分化hPS細胞は分離され、新たに調製した0日目培地に直接播種される。異なる培地が新たに調製され、0、1、2、3、4、5、7日目及びその後、前肝細胞期、並びに分化及び成熟期に2日又は3日毎に添加された。
0日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 100ng/mL
NaB 1mM
ROCK阻害剤 5μM
1日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 100ng/mL
NaB 1mM
CHIR99021 3μM
2〜7日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 100ng/mL
NaB 0.5mM
7日目に細胞は継代される。細胞は37℃でTrypLE Selectで3〜7分間インキュベーションされ、同量のVitroHESが添加され、細胞懸濁液が200〜300gで5〜6分間遠心分離される。その後、細胞は、例えば100000〜300000細胞/cm、好ましくは150000細胞/cmなどの50000〜350000細胞/cmの細胞密度でフィブロネクチンを利用したコーティング上に再播種される。培地d7〜14(プレ肝細胞)及び14〜45(分化及び成熟)に対しては、プロトコールAを参照のこと。
プロトコールC
未分化hPS細胞は分離され、新たに調製した0日目培地に直接播種される。異なる培地が新たに調製され、第0、1、2、3、4、5、7日目及びその後、前肝細胞期、並びに分化及び成熟期に2日又は3日毎に添加された。前処理培地はセレクティスAB(Arvid Wallgrens Backe 20、41346イェーテボリ、スウェーデン)から入手可能である。
0日目
前処理培地
CHIR99021 3μM
ROCK阻害剤 5μM
1日目
前処理培地
CHIR99021 3μM
2日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 50ng/mL
CHIR99021 3μM
LY294002 5μM
3日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 50ng/mL
LY294002 5μM
4〜7日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 50ng/mL
継代d7に対しては、培地d7〜14(プレ肝細胞)及び14〜45(分化及び成熟)のプロトコールBを参照せよ。
プロトコールD
未分化hPS細胞は分離され、新たに調製した0日目培地に直接播種される。異なる培地が新たに調製され、0、1、2、3、4、5、7日目及びその後、前肝細胞期、並びに分化及び成熟期に2日又は3日毎に添加された。前処理培地はセレクティスAB(Arvid Wallgrens Backe 20、41346イェーテボリ、スウェーデン)から入手可能である。
0日目
前処理培地
CHIR99021 3μM
ROCK阻害剤 5μM
1日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 50ng/mL
CHIR99021 3μM
LY294002 5μM
2日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 50ng/mL
LY294002 5μM
3〜7日目
RPMI 1640(+0.1%PEST、+1%グルタマックス)
B27(1×)
アクチビンA 50ng/mL
継代d7に対しては、培地d7〜14(プレ肝細胞)及び14〜45(分化及び成熟)のプロトコールBを参照せよ。
実施例3 異なるHNF4αアイソフォームの発現における9シス−レチノイン酸でのhESC由来肝細胞様細胞の処理効果
手順
基本プロトコールAに続いて、ゼラチンを利用したコーティング上で培養されたhES細胞由来の肝細胞様細胞は、そのプロトコールの23日目(すなわち分化及び成熟の9日目)に1又は2μMの9−シス−レチノイン酸で5、24若しくは48時間、又は14日目(すなわち分化及び成熟期の開始1日目)からの長期間及びそれ以降で処理され、曝露後すぐに(図1A、B、C)又は7日後(図C)に解析された。3つの異なるHNF4α−TaqManアッセイは、HNF4αの発現解析のために使用され、1つは、全部で9つのHNF4αアイソフォームを同定するアッセイであり、1つは、(成体のアイソフォーム1及び2を含む)アイソフォーム1〜3を同定するアッセイであり、1つは、(胎児のアイソフォーム7及び8を含む)アイソフォーム4〜9を同定するアッセイである。アイソフォーム3、4、5、6及び9は、in vivoで全く発現していないか、非常に低レベルであり、したがって完全に無視することができる。
結果
A)5時間のRA曝露は、成体HNF4α1〜3のアイソフォームの発現を強く増加するだけでなく、胎児HNF4α4〜9のアイソフォームの発現も強く増加する。24、48時間曝露及び連続的なRA処理は、成体HNF4α1〜3のアイソフォームを僅かに増加し、胎児HNF4α4〜9のアイソフォームを僅かに低下し、hp hepにさらに似る1〜3アイソフォーム/4〜9アイソフォームの割合となる(図1Bを参照のこと)。
B)ヒト初代肝細胞(hp hep)は、胎児4〜9アイソフォームに対して成体HNF4αアイソフォーム1〜3の割合が高い一方、HepG2は割合が低い。24時間及び48時間のRA曝露と、長期間/連続的な処理とは、hp hepの場合と類似のレベルまでhESC由来肝細胞の1〜3/4〜9割合を増加する。また、4〜9アイソフォームの発現が増加するため、5時間の曝露は1〜3/4〜9割合を増加しない(図1Aを参照のこと)。hp hepは新たに単離したhp hepの7バッチ分の平均である。HepG2は2バッチ分の平均である。
C)1μMのRAでの5時間曝露は、曝露直後にHNF4αアイソフォーム1〜3の発現を増加するが(またAを参照のこと)、7日後、アイソフォーム1〜3の発現は、非処理対照細胞よりもRA処理細胞では僅かに低い。アイソフォーム4〜9の発現が、曝露直後の対照よりもRA処理細胞では僅かに低い。7日後、胎児アイソフォームの発現が対照値を超えて惹起される。
したがって、23日目に胎児アイソフォームの最小限の増加又は減少を伴って、HNF4αの成体アイソフォームの増加をもたらすための最適培養条件は、23日目での1又は2μMのRAの連続的な処理、又は24時間若しくは48時間曝露を含み、初代ヒト肝細胞(hp hep)の発現プロファイルに最も近い発現プロファイルに相当する。変わらない発現プロファイルを有する細胞を作製することを望む当業者は、その代わりに、RAへの5時間曝露を選択する。
実施例4 CYP活性に対する9−シス−レチノイン酸(RA)でのhESC由来肝前駆細胞と肝細胞様細胞の処理効果
手順
基本的なプロトコールAに続いて、ゼラチンを利用したコーティング上で培養した、分化期のhES細胞由来の肝前駆細胞及び肝細胞様細胞は、プロトコール(すなわち、分化及び成熟期の7、8又は9日目;図2A、B、D)の21、22又は23日目に5、24又は48時間曝露、プロトコール(すなわち、前肝細胞期の4日目と、分化及び成熟期の2、9、11及び16日目;図2C)の11、16、23、25及び30日目に繰り返しの5時間曝露、又は、14日目とそれ以降の長期/連続的な処理(すなわち、分化及び成熟期の開始1日目;図2D)にて、1μMの9−シスレチノイン酸で処理された。
RA処理の終了直後に、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供される。細胞がフェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地Eで2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、26μMフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、9μMジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)及び3μMミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
結果
A)プロトコールの21日目(すなわち、分化及び成熟期の7日目)の5及び24時間のRA曝露後、hESC由来肝細胞でのCYP1A及び3A活性の即時増加が観察される。CYP1A活性は48時間培養した初代肝細胞と同一レベルである一方、CYP3A活性は48時間培養した初代肝細胞のおよそ25%である。HepG2は、hESC由来肝細胞よりもはるかに低いCYP1A及び3A活性を有する。プロトコールの23日目に、CYP2C9活性はhESC由来肝細胞で全く検出されなかった。
B)プロトコールの23日目(すなわち、分化及び成熟期の9日目)の1回の5時間のRA曝露7日後、まだ、hESC由来肝細胞は、非処理細胞と比較してCYP1A、2C9及び3A活性が増加した。しかし、CYP1A及び2C9活性の増加は5回繰り返した5時間曝露後、より高かった(図2Cを参照のこと)。
C)プロトコールの11、16、23、25及び30日目(すなわち、肝細胞前駆細胞段階の4日目及び成熟期段階の2、9、11及び16日目)の5回繰り返した5時間RAパルスは、プロトコールの31日目にCYP1A、2C9及び3A活性の顕著な増加をもたらした。しかし、プロトコールの24日目に、CYP3A活性ではなく、CYP1A活性の増加を観察することができた(プロトコールの24日目にCYP2C9活性は全く検出できない)。したがって、繰り返しの5時間のRA曝露は、1回の5時間のRA曝露よりもCYP1A及び2C9活性でより強い増加効果を有する(図2Bと比較せよ)。
D)5、24、48時間の曝露と連続的な処理との比較は、CYP3A活性の最も強い増加は5、24及び48時間のRA曝露と比較して連続的なRA処理で得られる一方、CYP1A活性の最も強い増加は24時間曝露後に観察されることを示す。
CYP2C9の発現の最も強い増加は、d24(すなわち、分化及び成熟期の12日目)に開始する繰り返しの5時間曝露で観察される。したがって、特定のCYP遺伝子の増加を達成することを望む当業者は、関心のある遺伝子に応じてそれらのパルス条件から選択する。
実施例5 9−シス−レチノイン酸(RA)での処理は、hESC由来肝細胞様細胞で、より成体の表現型を誘導する。
手順
基本プロトコールAに続いて、ゼラチンを利用したコーティング上で培養したhES細胞由来肝細胞様細胞は、プロトコールの21日目(すなわち、分化及び成熟期の7日目)に5時間、又はプロトコールの22〜23日目(すなわち、分化及び成熟期の8〜9日目)に24時間、1μMの9−シス−レチノイン酸で処理された。
細胞はプロトコールの21又は23日目(すなわち、分化及び成熟期の7又は9日目)に採取され、遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された(図3)。
結果
A)成体肝遺伝子CYP3A4のmRNA発現の増加が、21日目(すなわち、分化及び成熟期の7日目)と同様に、2及び7日後(プロトコールの23及び30日目それぞれ)の5時間のRA曝露後すぐに観察される。また、プロトコールの22〜23日目(すなわち、分化及び成熟期の8〜9日目)の24時間のRA曝露は、23日目(すなわち、分化及び成熟期の9日目)の成体CYP3A4発現の即時の上向き調節をもたらす。
B)21日目(すなわち、分化及び成熟期の7日目)の5時間曝露は、胎児肝遺伝子CYP3A7の発現を21日目の曝露直後に僅かに減少させ、2日後のプロトコールの23日目(すなわち、分化及び成熟期の9日目)に強く減少させる。同様に、プロトコールの22〜23日目(すなわち、分化及び成熟期の8〜9日目)の24時間のRA曝露は、プロトコール23日目(すなわち、分化及び成熟期の9日目)の曝露直後に、胎児肝遺伝子CYP3A7の発現を強く減少させる。
C)21日目(すなわち、分化及び成熟期の7日目)の5時間曝露は、23日目(すなわち、分化及び成熟期の9日目)の成体肝遺伝子PXRのmRNA発現を増加させるが、21日目(すなわち、分化及び成熟期の7日目)の5時間曝露直後には増加させない。
また、プロトコールの22〜23日目(すなわち、分化及び成熟期の8〜9日目)の24時間のRA曝露は、成体肝遺伝子PXRのmRNA発現を増加させる。
D,E)連続的/長期RA処理は、22日目及び21〜22日目の5時間及び24時間曝露それぞれ(分化及び成熟期の8日目及び7〜8日目それぞれ)よりも、成体肝遺伝子CAR(D)のmRNA発現のより高い増加と、胎児肝遺伝子α−フェトプロテイン(AFP,E)のより強い下方調節とをもたらす。
このケースでは、(肝前駆細胞期の終了時に)21日目でのRAへの曝露は、成体遺伝子CYP3A4、CAR及びPXRの発現の増加と、胎児遺伝子AFP及びCYP3A7の減少とをもたらすことが分かり、したがって、より成熟かつ成体の表現型が達成されていることを示している。当業者が上方又は下方調節することを望むこのセット内からの1種の特定の遺伝子又は遺伝子群がある場合には、当業者は、5時間パルス、24時間パルス又は連続処理を選択することによって本方法をさらに改善することができる。
実施例6 CYP活性における9−シス−レチノイン酸(RA)、ケンパウロン(K)及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ(薄層FC−オーバーレイ)でのhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞の処理効果
手順
基本プロトコールBに続いて、フィブロネクチンを利用したコーティング上で培養された、分化期のhES細胞由来の肝前駆細胞及び肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9−シス−レチノイン酸及び0.5μMのケンパウロン(K)での連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイ、RA及びケンパウロンのこの組合せは、これ以降、「RA+マトリクスオーバーレイ+ケンパウロン」と呼ばれる。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイは以下のように適用される。0.02M酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
CYP酵素の機能発現を解析するために、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供される。細胞は、フェノールレッドのない温かいウィリアム培地E(+0.1%PEST)で2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、26μMのフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、9μMのジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)及び3μMのミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
結果
本発明者らは、RA単独の使用に加えて、薄層フィブロネクチン−コラーゲン−オーバーレイ、0.5μMのケンパウロン及び0.2μMのRA(以下、「RA+マトリクスオーバーレイ+ケンパウロン」)での連続的な/長期処理の組合せ(14日目に開始し、それ以降、すなわち、分化及び成熟期の1日目に開始する)はhESC由来肝細胞(図4A、B)及びhiPSC由来肝細胞(図4C)におけるCYP活性を再現性良く増加し、したがって、(ヒト初代肝細胞により類似する)成体肝細胞により類似する表現型を誘導することを見出した。
A)(14日目に開始し、それ以降)0.2μMのRA及び0.5μMケンパウロンで処理されたhESC由来幹細胞の連続的な処理と、薄層−コラーゲンI−オーバーレイの適用との組合せが、プロトコールの36日目(すなわち、分化及び成熟期の22日目)において、増加したCYP2C9及び3A活性の両方を有するのは、たった1つの実験群のみである。しかし、いくつかの単一又は二重処理群は、またCYP2C9及び3A活性の増加を示したが、CYP2C9及び3Aの両方の高活性を全く有していなかった。CYP1A活性は、オーバーレイ単独で最も高い。HepG2のみがCYP1A活性を示し、かつ2C9又は3A活性を全く示さなかった。
B,C)(14日目に開始し、それ以降)薄層フィブロネクチン−コラーゲンオーバーレイ、0.5μMケンパウロン及び0.2μMのRAでの連続的な/長期間処理の組合せは、hESC由来及びhiPSC由来肝細胞においてCYP1A、2C9及び3A活性を再現性良く増加する。
様々なCYP遺伝子及び成熟肝細胞の表現型と関連する他のマーカーの発現レベルは、以下の実施例においてさらに試験され、この3つの組合せを用いて成熟肝細胞の表現型を改善することを望むものに、より詳細なガイダンスを提供する。
実施例7 肝細胞様細胞における肝細胞第I相及び第II相酵素、薬物輸送体及び核内受容体の発現増加
手順
基本プロトコールB(図5)、C(図6のhESC由来肝細胞)又はD(図6のhiPSC由来肝細胞)に続いて、フィブロネクチンを利用したコーティング上で培養した、分化期のhES細胞由来の肝前駆細胞及び肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9シス−RA及び0.5μMケンパウロンでの連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンIオーバーレイは以下のように適用される。0.02M酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
細胞はプロトコールの23、30及び36/37日目(すなわち、分化及び成熟期の9、16及び22/23日目)に採取され、遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された(図5及び6)。
図5及び6は、様々なhESC細胞株(図5)、又は様々な独立の細胞株からのhESC及びhiPSC(図6)が肝細胞様細胞を作製するために用いられた様々な実験の結果を要約する。したがって、NTCP、GSTA1−1、CAR、CYP2B6、CYP2C9、CYP3A4、CYP3A5、CYP1A2、CYP2D6を含む成熟肝細胞に関する多くのマーカーのmRNA発現に対してQRT−PCRによってアッセイされる前に、レチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイの組合せに曝露された。
図5A〜F)RA、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイの組合せでの処理時に、(SA181、SA167及びSA461;基本プロトコールを用いる)3つの異なるhESC細胞株由来の肝細胞様細胞は、プロトコールの23、30及び37日目(すなわち、分化及び成熟期の9、16及び23日目)において、成体肝マーカーのNTCP、GSTA1−1、CAR、CYP2B6、CYP2C9及びCYP3A4の増加したmRNA発現の類似の傾向を示した。
図6A〜G)RA、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイの組合せでの処理時に、(基本プロトコールC及びDそれぞれを用いる)hESC及びhiPSC由来の両方の肝細胞様細胞は、プロトコールの29及び36日目(すなわち、分化及び成熟期の15及び22日目)において、成体肝マーカーのCYP2B6、CYP3A4、CYP3A5、CAR、GSTA1−1、NTCP及びCYP1A2のmRNA発現の類似の増加を示した。
ケンパウロン、マトリクスオーバーレイ及びRAの組合せは、RA単独での曝露を超える相乗効果を示す(例えば、図3A対図5FでのCYP3A4のmRNA発現、又は、図4AのCYP2C9及び3A活性を参照のこと)。この効果は、多くの遺伝子に対してhESC及びhiPS由来肝細胞様細胞における遺伝子発現を比較する図6の一対のイメージで示されるように、多くの独立のhESC細胞株及びhiPS細胞株にわたって一貫している。
したがって、当業者は、本発明を実施するための出発物質として、多能性幹細胞株の多くの供給源から選択するしてもよい。また、当業者が上向き調節を望むマーカーに応じて、処理(RA単独曝露、又はRA+マトリクスオーバーレイ+GSK−3阻害剤又はCDK阻害剤)及び処理の特定の時点を選択することによって1つ以上の遺伝子マーカーを選択的に上向き調節するために、図3、5及び6で得られた結果を当業者は用いてもよい。
実施例8 肝細胞様細胞における肝細胞第I相及び第II相酵素、薬物輸送体及び核内受容体の発現増加:DNA脱メチル化剤への事前曝露
手順
基本プロトコールC(hESC由来肝細胞)又はD(hiPSC由来肝細胞)に続いて、前内胚葉期の分化期のhES及びhiPSは、プロトコールの2又は3日目に10nMのDNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンで24時間処理された。
プロトコールの後期に、フィブロネクチンを利用したコーティング上で培養されたhPS細胞由来の肝前駆細胞及び肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9−シス−RA及び0.5μMのケンパウロンでの連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイは以下のように適用される。0.02M酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
mRNA発現解析のために(図9)、細胞はプロトコールの29及び36日目(すなわち、分化及び成熟期の15及び22日目)に採取され、遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された。
36日目(すなわち、成熟段階の22日目、図10)のCYP酵素の機能発現を解析するために、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供される。細胞は、フェノールレッドのない温かいウィリアム培地E(+0.1%PEST)で2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、26μMフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、9μMジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)及び3μMミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
図9A〜G:前内胚葉期における脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジン、及び、分化及び成熟期におけるRA、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイの組合せでの処理時に、hESC及びhiPSC由来の両方の肝細胞様細胞は、プロトコールの29及び36日目(すなわち、分化及び成熟期の15及び22日目)において、成体肝マーカーのCYP2B6、CYP3A4、CYP3A5、CAR、GSTA1−1、NTCP及びCYP1A2のmRNA発現の類似の増加を示した。
図10A,B:分化及び成熟期のRA、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイの組合せでの処理は、前内胚葉期における脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンで処理されたhPS細胞から誘導されたhESC由来及びhiPSC由来の肝細胞においてCYP1A、2C9及び3A活性を再現性良く増加する。
図11:分化期のhPS細胞は前内胚葉期にDNA脱メチル化剤で処理され、その後、得られた肝細胞様細胞はケンパウロン及びRAと組み合わせてマトリクスオーバーレイに曝露されたhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞の細胞形態を示す図11に細胞の対応する形態が示される。肝細胞の形態は、ケンパウロン及びRAと組み合わせてDNA脱メチル化剤、マトリクスオーバーレイでの細胞処理によって得られた肝細胞様細胞のhPS細胞分化の開始後42日間までと、42日間を超えて維持される一方、非処理対照細胞は次々と死に始めるか、脱分化し始めることを画像は示す。
図12A,B:ここで、プロトコールの2〜3日目にDNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンでの処理あり又はなしで得られたhESC及びhiPSC由来肝細胞と、分化及び成熟期に0.2μMの9シス−RA及び0.5μMケンパウロンでの連続的な処理あり又はなしで得られたhESC及びhiPSC由来肝細胞とにおけるCYP活性の比較が提供される。CYP1A及び3A活性に対して、最も高い値が5−アザ−2−デオキシシチジン、マトリクスオーバーレイ、ケンパウロン及びRAの4つの因子全てで処理された肝細胞様細胞に対して得られ、CYP1A及び3A活性におけるそれらの4因子の相乗効果と、4因子全てでの組合せの処理によって最も成熟な肝細胞表現型の誘導とを示唆する。CYP2C9活性の追加増加は、DNA脱メチル化剤での処理の理由から全く観察できなかった。
ここに見られる一般的な傾向は、初めに小さな増加を生じ(d29)、d36までに大きな増加を生じる処理で、hiPS及びhESC由来の両方の肝細胞が成熟マーカーの発現増加を示すことである。例えば、後期RA+マトリクスオーバーレイ+ケンパウロンと組み合わせたDNA脱メチル化処理の組合せは、hESC及びiPS由来の両方の肝細胞様細胞においてCYP2B6の発現をもたらし、この増加がd29よりもd36でより顕著であることを図9は示す。初期のDNA脱メチル化処理と、後期RA+マトリクスオーバーレイ+ケンパウロンとの組合せの相乗効果は、例えば、高い倍率のNTCP発現がこの相乗効果の結果であるところのNTCPの発現(図5A対図9Fを参照のこと)に例示される。再び、当業者は、処理した細胞の全般的な肝細胞表現型を改善するか、若しくは1つ以上の選択した遺伝子マーカーを上向き調節するために、図9及び10に例示した結果を利用してもよい。
実施例9:脱メチル化剤、レチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイで処理されるhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞における安定なCYP発現
手順
基本プロトコールC(hESC由来肝細胞)又はD(hiPSC由来肝細胞)に続いて、DE段階の細胞は、プロトコールの2〜3日目に10nMのDNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンで24時間処理された。プロトコールの後期に、フィブロネクチンを利用したコーティング上で培養したhPS細胞由来の肝前駆細胞及び肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9シス−RA及び0.5μMケンパウロンでの連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイは以下のように適用される。0.02M酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
mRNA発現の解析のために(図9)、hESC及びhiPSC由来肝細胞はプロトコールの22、29及び36日目(すなわち、成熟期の8、15及び22日目)に採取され、播種後4及び48時間のヒト初代肝細胞。遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された。
22、29及び36日目(すなわち、成熟期の8、15及び22)のhESC及びhiPSC由来肝細胞、及び、播種後4、24、48、72及び96時間のヒト初代肝細胞におけるCYP酵素活性を解析するために、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供される。細胞は、フェノールレッドのない温かいウィリアム培地E(+0.1%PEST)で2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、26μMフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、9μMジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)及び3μMミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
結果
本発明者らは、後期RA+マトリクスオーバーレイ+ケンパウロンと組み合わせた初期DNA脱メチル化処理の長期間の効果をさらに調べるために、肝細胞表現型及び肝細胞マーカーの発現が培養で長期間維持されるかどうかを決定する。
図16A,B:初期内胚葉発生期におけるDNA脱メチル化剤での処理と、分化及び成熟期におけるレチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの曝露とによって得られたHESC及びhiPSC由来肝細胞様細胞は、典型的に直ちにCYP活性及びmRNA発現を培養で消失するヒト初代肝細胞と比較して、CYP1A、2C9及び3A活性の驚くほどに安定なレベル又は増加レベルを示し(図16A〜2)、同様に、多くのCYPの安定なmRNA発現又は増加mRNA発現を示す(図16B)。HepG2は多くの成体肝細胞遺伝子の発現が非常に低いか、又は全くない。したがって、当業者は本処理技術を用いてもよく、肝細胞表現型の長期維持が可能であることを確信し、さらに当業者は、もし当業者がたった1つ又はそれ以上の特定のマーカーの長期間発現を望むのであれば、本実施例及び以前の実施例を利用した処理プログラムを調整してもよい。
実施例10:DNA脱メチル化剤で処理されるhESC及びhiPSC由来DEにおける改善された胚体内胚葉表現型の検証
手順
(hESC及びhiPSC由来肝細胞両方の)基本プロトコールCに続いて、細胞は、前内胚葉期において、異なる時点で、異なる期間、例えば、プロトコールの2〜3、2〜4、3〜4及び4〜6日目に10nMの5−アザ−2−デオキシシチジンで処理された(hESC-DE: 5azadCなし;n=4、5azadC d2〜3;n=4、d3〜4;n=1、d2〜4;n=1、d4〜6;n=1 ; hiPSC-DE:5azadCなし;n=5、5azadC d2〜3;n=5、d3〜4;n=2、d2〜4;n=1、d4〜6 n=1 ; nは個別実験の数である)。
mRNA発現の解析のために、hESC及びhiPSC由来DE細胞はプロトコールの7日目に採取され、遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された。
結果
図13A
2〜3日目に10nMの5−アザ−2−デオキシシチジンで処理されたhESC由来DE(図13A2)は、非処理対照DE(図13A1)と比較して、より均一であり、より顕著な細胞同士の接触を有する。対照DE(図13Dとの比較)でのOct4及びNanogのmRNAの発現のより高発現と一致している対照DE(図13A1)において未分化細胞の存在に留意せよ。2〜4、3〜4及び4〜6日目に100nMの5−アザ−2−デオキシシチジンで細胞を処理するとき、同様の結果が得られた。1nMの5−アザ−2−デオキシシチジンは効果が少なかった(データは示されない)。
図13B
2〜3日目に10nMの5−アザ−2−デオキシシチジンで処理されたhiPSC由来DE(図13B2)は、対照DE(図13A1)よりも、より密集し、より顕著な細胞同士の接触を有する(図13B1)。2〜4、3〜4及び4〜6日目に100nMの5−アザ−2−デオキシシチジンで細胞を処理するとき、同様の結果が得られた。1nMの5−アザ−2−デオキシシチジンは効果が少なかった(データは示されない)。
図13C
2〜3日目に10nMの5−アザ−2−デオキシシチジンで処理されたhiPSC由来DEは、非処理対照と比較して、7日目にOct4免疫陽性細胞が非常に少なく、すなわち、より少ない未分化細胞が残され、DEは、脱メチル化剤での処理後により均一である。
図13D
幹細胞マーカーOct4の発現は、非処理対照でよりも、2〜3、3〜4、2〜4及び4〜6日目に10nMの5azadCで処理されたhESC及びhiPSC由来のDEでは非常に低い(図13D1)。5azadCで処理されたhESC由来DEでは、幹細胞マーカーNanogのmRNA発現は強く低下した一方、hiPSC由来DEでは、ほとんど影響がないままである(図13D1)。DEマーカーSox17、Cxcr4、FoxA2及びhHexの発現は、非処理対照と比較して5azadCで処理されたhESC及びhiPSC由来DEで上向き調節されるが、その効果は、hiPSC由来DEよりもhESC由来DEでより強い(図13D3〜6)。胚体外マーカーSox7の発現は、Sox7のmRNAレベルが増加する2〜4及び4〜6日目の5azadC処理を除いて、対照と、5azadCで処理されたhESC及びhiPSC由来DEとの両方で非常に低かった。
まとめると、前内胚葉期におけるDNA脱メチル化剤での細胞処理は、hESC及びhiPSC由来細胞の両方で、改善されたDE形態及びDE細胞産物をもたらす(図13A〜B)。さらに、免疫細胞化学によって同定されるように、幹細胞マーカーOct4のより強い減少をもたらし(図13C)、よく明確にされているDEマーカーSOX17、CXCR4、HEX、Foxa2の改善された発現をもたらし、同様に、胚体外内胚葉マーカーSox7と、幹細胞マーカーOct4及びNanogとの減少ももたらした(図13D)。したがって、胚体内胚葉細胞のより均一な集団を作製することを望む当業者は、1種以上のDNA脱メチル化剤から選択することができ、例えば、多能性幹細胞タイプの分化期の2〜3又は3〜4日目でそれらを用いることができる。
実施例11 DE分化期におけるDNA脱メチル化剤での処理で27種のhPSC細胞株のパネルから誘導される非常に均一な胚体内胚葉
手順
基本プロトコールC又はDに続いて、27種のhPSC細胞株から誘導された細胞は、前内胚葉期の2〜3日目に10nMの5−アザ−2−デオキシシチジンで処理された(プロトコールC:ChiPSC14、ChiPSC19、ChiPSC22、P11015、SA167、SA181、SA461及びVal9;プロトコールD:ChiPSC4、ChiPSC6b、ChiPSC7、ChiPSC8、ChiPSC9、ChiPSC10、ChiPSC11、ChiPSC13、ChiPSC15、ChiPSC17、ChiPSC18、ChiPSC19、ChiPSC20、ChiPSC21、ChiPSC23、ChiPSC24、P11012、P11021、P11025及びSA121)。
27種のhPSC細胞株のうち23種が、プロトコールC及びDの両方で試験された。これら23種の細胞株のうち、4種の細胞株(ChiPSC14、ChiPSC23、P11015及びP11032)のみが、2つのプロトコールのうち1つで分化のみすることができた。4種のhPSC細胞株(ChiPSC8、ChiPSC9、ChiPSC10及びChiPSC11)のみが、プロトコールDで試験された。
mRNA発現解析のために、hESC及びhiPSC由来DE細胞はプロトコールの7日目に採取され、遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された。
結果
図14A〜D
前内胚葉期の2〜3日目でのDNA脱メチル化処理を含む基本プロトコールC又はDを用いて、27種の異なるhPSC細胞株由来の未分化細胞株は非常に均一なDEに分化させることができ、未分化hESC(SA181)及びhiPSC(ChiPSC4)と比較して、幹細胞マーカーOct−4及びNanogの低いmRNA発現レベル(図14A、B)と、DEマーカーSox17及びCxcr4の高いレベル(図14C、D)とを示す。
まとめると、DNA脱メチル化剤での前内胚葉期における細胞処理は、試験した全てのhPSC細胞株から、幹細胞マーカーの低発現レベルとDEマーカーの高発現レベルとを伴って均一なDEの誘導が可能である。均一なDEの誘導は、試験した全ての細胞株から得ることができる均一な肝細胞培養物の誘導に不可欠である(データは示されない)。
したがって、いかなる特定のhPSC細胞株から、胚体内胚葉細胞(及び肝細胞)の均一な集団を作製することを望む当業者は、例えば前内胚葉期の2〜3日目におけるDNA脱メチル化剤での処理を含めることができる。
実施例12 DNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジン及び5−アザシチジンの両方は、hESC及びhiPSC由来DEでの胚体内胚葉表現型を改善する。
手順
基本プロトコールC(P11032、SA181)又はD(P11012)に続いて、3種の異なるhPSC細胞株から誘導した細胞は、前内胚葉期の2〜3日目に10nMの5−アザ−2−デオキシシチジン及び1μMの5−アザシチジンのいずれかで処理された。
mRNA発現解析のために、hESC及びhiPSC由来DE細胞はプロトコールの7日目に採取され、遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された。
結果
図15
A,B)脱メチル化剤での処理なしで、3種のhPSC細胞株、P11032、SA181及びP11012は、幹細胞マーカーOct4及びNanogの相対的に高いmRNA発現をともなう不均一なDEを産生した。DNA脱メチル化剤である5−アザ−2−デオキシシチジン(5azadC)及び5−アザシチジン(5azaC)での処理は、Oct4及びNanogのmRNAを顕著に減少させ(図15A、B)、したがって3種のhPSC細胞株から均一なDE集団の誘導を可能にした。
C,D)DEマーカーSox17及びCxcr4のmRNA発現の顕著な変化は、10nMの5−アザ−2−デオキシシチジン又は1μMの5−アザシチジンでの処理において全く観察することができなかった(図15C、D)。
まとめると、DNA脱メチル化剤である5−アザ−2−デオキシシチジン(5azadC)及び5−アザシチジン(5azaC)の両方での処理は、hPSC細胞株から均一なDEの誘導を可能にし、非処理の場合には、他の不均一なDEを提供する。
したがって、胚体内胚葉細胞の均一な集団を作製することを望む当業者は、1種以上のDNA脱メチル化剤から選択することができ、例えば、多能性幹細胞タイプの分化期の2〜3日目にそれらを用いることができる。
実施例13 脱メチル化剤、レチノイン酸応答性受容体活性化剤2種、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイで処理したhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞の機能のさらなる改善
手順
基本プロトコールD(hiPSC由来肝細胞)に続いて、前内胚葉期の分化中のhPS細胞は、プロトコールの2又は3日目に10nMのDNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンで24時間処理された。プロトコールの後期に、フィブロネクチンを利用したコーティング上で培養したhPS細胞由来の肝前駆細胞及び肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9シス−RA及び0.5μMのケンパウロンでの連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後に週に一度、新しくされる。1つのグループは、記載した処理に加えて、プロトコールの21日目(すなわち、分化及び成熟期の7日目)に開始する0.2μMの13シス−RAが添加された。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイは以下のように適用される。0.02M酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
mRNA発現解析のために、hESC及びhiPSC由来肝細胞はプロトコールの36日目(すなわち、分化及び成熟期の22日目)に採取され、播種後48時間のヒト初代肝細胞。遺伝子発現がqRT−PCRを用いて解析され、ハウスキーピング遺伝子CREBBPにて正規化され、そしてその結果が較正物質にて正規化された相対定量として提示された。
36日目(すなわち、分化及び成熟期の22日目)のhiPSC由来肝細胞、HepG2及び播種後48時間のヒト初代肝細胞に対してCYP酵素活性を解析するために、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供される。細胞は、フェノールレッドのない温かいウィリアム培地E(+0.1%PEST)で2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、10μMフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、10μMのブプロピオン(CYP2B6のモデル基質)、10μMのジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)、10μMのブフラロール(CYP2D6のモデル基質)及び5μMのミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2B6によるOH−ブプロピオン、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク、CYP2D6によるOH−ブフラロール及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
結果
本発明者らは、さらに肝細胞の成熟を改善するかどうかを決定するために、初期DNA脱メチル化処理に加えてレチノイン酸応答性受容体の追加の活性化剤での処理と、後期RA+マトリクスオーバーレイ+ケンパウロン処理とを伴う処理の効果をさらに調べた。
図17A〜E
初期内胚葉発生期間におけるDNA脱メチル化剤での処理と、分化及び成熟期における9シスRA、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの曝露とによって得られたhiPSC由来肝細胞様細胞は、13シスRAでの処理においてCYP1A、CYP2B6、CYP2C9、CYP2D6及びCYP3A活性のさらなる増加を示した。
図18A〜E
初期内胚葉発生期間におけるDNA脱メチル化剤での処理と、分化及び成熟期におけるレチノイン酸応答性受容体の追加の活性化剤13シスRAとともに9シスRA、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの曝露とによって得られたhiPSC由来肝細胞様細胞は、CYP2C9、CYP3A4、CYP3A5及びPXRの最も高いmRNA発現レベルを示した。
CYP2B6活性の増加(図17B)と反対に、CYP2B6のmRNA発現の減少が13シスRA処理グループにおいて見ることができる(図18A)。
したがって、当業者は、最も成熟な特徴を有する肝細胞様細胞を得るために、1種より多くのレチノイン酸応答性受容体活性化剤、例えば、2種、3種、4種又はそれ以上の活性化剤で処理してもよい。
実施例14 脱メチル化剤、レチノイン酸、ケンパウロン及びより複雑なマトリクスオーバーレイで処理したhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞の機能のさらなる改善
手順
基本プロトコールC(hESC由来肝細胞)及びD(hiPSC由来肝細胞)に続いて、前内胚葉期の細胞は、プロトコールの2〜3日目に10nMのDNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンで24時間処理された。プロトコールの後期に、hPS細胞由来の肝前駆細胞及びhPS細胞由来の肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9シス−RA及び0.5μMのケンパウロンでの連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。
1つの実験群は、フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、ラミニン、ニドジェン/エンタクチン及びビグリカンからなる肝マトリクス様コーティング上で増殖され、フィブロネクチン、コラーゲンI、コラーゲンIV、ラミニン、ニドジェン/エンタクチン及びビグリカンからなる肝マトリクス様オーバーレイで培養された。
別の実験群は、フィブロネクチン、コラーゲンI及び(コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、テネイシン、エラスチン、プロテオグリカン及びグリコサミノグリカンを含む)ヒト細胞外マトリクス調製物からなるフィブロネクチン−コラーゲンI−基底板(basal lamina)混合コーティング上で培養され、フィブロネクチン、コラーゲンI及び(コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、テネイシン、エラスチン、プロテオグリカン及びグリコサミノグリカンを含む)ヒト細胞外マトリクス調製物からなる薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−基底板混合オーバーレイで培養された。
対照群は、標準的なフィブロネクチンを利用したコーティング上で増殖され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイは以下のように適用される。0.02M酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
薄層肝マトリクス様オーバーレイに対して、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)、培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)、培地1mLあたり0.5mg/mLのコラーゲンIV溶液1.2μL(=0.6μg/mL)、培地1mLあたり100μg/mLのニドジェン/エンタクチン溶液6μL(=0.6μg/mL)、培地1mLあたり100μg/mLのラミニン1溶液6μL(=0.6μg/mL)、及び、培地1mLあたり200μg/mLのビグリカン溶液6μL(=0.6μg/mL)を添加する。薄層フィブロネクチン−コラーゲン−基底板−オーバーレイに対して、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)、培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)、及び、培地1mLあたり1mg/mLのヒト細胞外マトリクス溶液6μL(=6μg/mL)を添加する。安定なヒト細胞外マトリクス調製物の例は、Sigma-AldrichからのMaxGel(商標)である。
36日目(すなわち、分化及び成熟段階の22日目)のhESC及びhiPSC由来肝細胞、HepG2及び播種後48時間のヒト初代肝細胞に対してCYP酵素活性を解析するために、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供される。細胞は、フェノールレッドのない温かいウィリアム培地E(+0.1%PEST)で2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、10μMのフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、10μΜのブプロピオン(CYP2B6のモデル基質)、10μMのジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)、10μΜのブフラロール(CYP2D6のモデル基質)及び5μMのミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2B6によるOH−ブプロピオン、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク、CYP2D6によるOH−ブフラロール及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
結果
本発明者らは、標準的なフィブロネクチンを利用したコーティング及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイと比較して、さらに肝細胞の成熟を改善するかどうかを決定するために、初期DNA脱メチル化処理、並びに後期レチノイン酸及びケンパウロン処理に加えて、より複雑なECM様コーティング及びオーバーレイでの処理の効果をさらに調べた。
図19A〜C
コーティング及びオーバーレイの両方が、対照群の標準的なフィブロネクチンを利用したコーティング及び薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイと比較して、より複雑で、かつECM様であったとき、初期内胚葉発生期におけるDNA脱メチル化剤での処理と、分化及び成熟期におけるレチノイン酸、ケンパウロン及びマトリクスオーバーレイへの曝露とによって得られたHESC及びhiPSC由来肝細胞は、より高いCYP2C9及びCYP3A活性を示した。
したがって、当業者は、最も成熟した特徴を有する肝細胞様細胞を得るために、肝マトリクスに似ているより複雑なコーティング及びオーバーレイでの処理を実施してもよい。
実施例15 脱メチル化剤、ケンパウロンと、9−シス−レチノイン酸又は9−シス−レチノイン酸類似体とで処理されるhiPSC由来の肝細胞様細胞での機能の改善
手順
基本プロトコールDに続いて、前内胚葉期の細胞は、該プロトコールの2〜3日目に10nMのDNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンで24時間処理された。
プロトコールの後期に、hPS細胞由来の肝前駆細胞及びhPS細胞由来の肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9シス−RA及び0.5μMのケンパウロンでの連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。
いくつかの実験群は、0.2μMの9シスRAの代わりに、0.5μMの全トランスレチノイン酸(ATRA)、5μMのM580、0.2μMの13シスRA、5μMのLGD1069、5μMのLG100268又は5μMのSR11237で処理された。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイは以下のように適用される。0.02Mの酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
36日目(すなわち、分化及び成熟段階の22日目)のhESC由来肝細胞のCYP酵素活性を解析するために、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供された。細胞は、フェノールレッドのない温かいウィリアム培地E(+0.1%PEST)で2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、10μMのフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、10μMのブプロピオン(CYP2B6のモデル基質)、10μMジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)、10μMのブフラロール(CYP2D6のモデル基質)及び5μMのミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2B6によるOH−ブプロピオン、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク、CYP2D6によるOH−ブフラロール及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
結果
本発明者は、9シスRA以外に他のRXR及びRARアゴニストが、hiPSC由来肝細胞の改善された機能を誘導することができるかどうかを調査した。
図20
13シスRAでの処理は、9シスRAでの処理と類似のレベルにCYP2C9活性を増加させる一方、SR11237、ATRA、AM580、LGD1069及びLG100268での処理は、ほんの少しの増加をもたらす(図20)。
したがって、当業者は、より成熟した肝細胞様細胞を得るために、9シスRA以外に他のRXR及びRARアゴニスト、例えば、13シスRA、ATRA、AM580、LGD1069、LG100268及びSR11237を用いてもよい。
実施例16 脱メチル化剤、9シスレチノインと、ケンパウロン又はケンパウロン類似体とで処理されるhESC及びhiPSC由来の肝細胞様細胞での機能の改善
手順
基本プロトコールC(hESC由来肝細胞)及びD(hiPSC由来肝細胞)に続いて、前内胚葉期の細胞は、プロトコールの2〜3日目に10nMのDNA脱メチル化剤5−アザ−2−デオキシシチジンで24時間処理された。プロトコールの後期に、hPS細胞由来の肝前駆細胞及びhPS細胞由来の肝細胞様細胞は、プロトコールの14日目(すなわち、分化及び成熟期の1日目)に開始する0.2μMの9シス−RA及び0.5μMのケンパウロンでの連続的な/長期処理で処理され、プロトコールの14及び16日目(すなわち、分化及び成熟期の1及び3日目)に薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイで培養され、23、30、37日目など(すなわち、分化及び成熟期の9、16、23日目など)、その後、週に一度、新しくされる。
1つの実験群は、0.5μMのケンパウロンの代わりに、0.5μMのインジルビン−3−オキシムで処理された。
薄層フィブロネクチン−コラーゲンI−オーバーレイは以下のように適用される。0.02Mの酢酸でコラーゲンIストックを希釈することによって3mg/mLのラット尾部コラーゲンI溶液を調製する。室温に細胞培養培地を事前に温め、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液8μL(=25μgのコラーゲンI/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液50μL(=50μgのフィブロネクチン/mL)を添加する。培養物から古い培地を除去し、1cmの培養表面あたり0.5mLのコラーゲンI及びフィブロネクチン含有培地を添加する(=12.5μgコラーゲンI/cm及び25μgフィブロネクチン/cm)。週に一度、オーバーレイを新しくするため、培地1mLあたり3mg/mLのコラーゲンI溶液4μL(=6.25μg/mL)及び培地1mLあたり1mg/mLのフィブロネクチン溶液10μL(=5μg/mL)を添加する。
36日目(すなわち、分化及び成熟段階の22日目)のhESC及びhiPSC由来肝細胞のCYP酵素活性を解析するために、細胞培養物が以下のプロトコールに従ってCYP活性アッセイに供された。細胞は、フェノールレッドのない温かいウィリアム培地E(+0.1%PEST)で2回洗浄される。その後、フェノールレッド(+0.1%PEST)なしの温かいウィリアム培地E、2mMのL−グルタミン、25mMのHEPES、10μMのフェナセチン(CYP1Aのモデル基質)、10μMのブプロピオン(CYP2B6のモデル基質)、10μMのジクロフェナク(CYP2C9のモデル基質)、10μMのブフラロール(CYP2D6のモデル基質)及び5μMのミダゾラム(CYP3Aのモデル基質)からなるCYP活性分析試料が細胞に添加され(例えば、220μL/24ウェル)、37℃で16時間培養される。その後、上清が収集され、4℃で10.000 rcfで20分間遠心分離される。その後、120μLの上清が96ウェルプレートに移され、密封テープで密封され、代謝物生成(CYP1Aによるアセトアミノフェン(パラセタモール)、CYP2B6によるOH−ブプロピオン、CYP2C9によるOH−ジクロフェナク、CYP2D6によるOH−ブフラロール、及びCYP3AによるOH−ミダゾラム)のLC/MS分析まで−20又は−80℃で保存される。
本発明者らは、ケンパウロン以外に他のCDK及びGSK3阻害剤がhiPSC由来肝細胞の改善された機能を誘導することができるかどうかを調べた。
図21
インジルビン−3−オキシムでの処理は、hiPSC由来肝細胞(図21A1、A2)及びhESC由来肝細胞(図21B1、B2)の両方で、ケンパウロンでの処理と類似のレベルにCYP2C9及び3A活性を増加する(図21B1、B2)。
したがって、当業者は、より成熟した肝細胞様細胞を得るために、ケンパウロン以外に他のCDK及びGSK3阻害剤を用いてもよい。
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Claims (25)

  1. インビトロで誘導されるヒト肝細胞様細胞の成熟を促進するための方法であって、
    前記ヒト肝細胞様細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露することを含み、前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤が、9−シス―レチノイン酸、13−シスーレチノイン酸、SR11237、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、方法。
  2. 前記肝細胞様細胞を得るための分化条件下でヒト肝前駆細胞を培養することをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. ヒト肝細胞様細胞をインビトロで産生するための方法であって、
    肝細胞様細胞を得るための分化条件下でヒト肝前駆細胞を培養すること、及び、
    前記肝細胞様細胞をレチノイン酸応答性受容体活性化剤に曝露することを含み、前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤が9−シス―レチノイン酸、13−シスーレチノイン酸、SR11237、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、方法。
  4. 前記ヒト肝前駆細胞が、ヒト多能性幹細胞(hPS)から誘導されることを特徴とする、請求項2又は3に記載の方法。
  5. 前記肝前駆細胞を取得するための分化条件下でヒト多能性幹(hPS)細胞を最初に培養することをさらに含むことを特徴とする、請求項2又は3に記載の方法。
  6. hPS細胞の最初の培養は、胚体内胚葉細胞(DE細胞)を得るための分化条件下でhPS細胞を培養して得られる細胞を、前記肝前駆細胞を得るための分化条件下でさらに培養することを含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
  7. 前記hPS細胞が、胚体内胚葉細胞(DE細胞)へ分化中にDNA脱メチル化剤に曝露されることを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法。
  8. 前記ヒト多能性幹細胞が人工多能性幹細胞(hiPS細胞)であることを特徴とする、請求項4ないし7のいずれか1項に記載の方法。
  9. レチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露と同時に、GSK阻害剤及び/又はマトリクスオーバーレイに前記肝細胞様細胞を曝露することをさらに含むことを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
  10. レチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露と同時に、Wntシグナル伝達活性化剤及び/又はマトリクスオーバーレイに前記肝細胞様細胞を曝露することをさらに含むことを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
  11. レチノイン酸応答性受容体活性化剤への曝露と同時に、CDK阻害剤及び/又はマトリクスオーバーレイに前記肝細胞様細胞を曝露することをさらに含むことを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法
  12. 記レチノイン酸応答性受容体活性化剤が、9−シス−レチノイン酸であることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤が、13−シス−レチノイン酸であることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤が、SR11237であることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法。
  15. 前記細胞が、9−シス−レチノイン酸及び13−シス−レチノイン酸の組合せに曝露されることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法。
  16. 前記GSK−3阻害剤が、GSK−3アルファ阻害剤又はGSK−3ベータ阻害剤であることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  17. 前記GSK3阻害剤が、ケンパウロン、1−アザ−ケンパウロン、アルスターパウロン、アミノピリミジン CHIR99021及びインジルビン−3'−オキシムからなる群から選択されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  18. 前記GSK3阻害剤が、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)に対して阻害活性をさらに示すことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  19. 前記GSK3阻害剤が、ケンパウロンであることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  20. 前記Wntシグナル伝達活性化剤が、Wnt1、Wnt2、Wnt2B/13、Wnt3A、Wnt3、Wnt4、Wnt5A、Wnt5B、Wnt6、Wnt7A、Wnt7B、Wnt8A、Wnt8B、Wnt9A、Wnt9B、Wnt10A、Wnt10B、Wnt11及びWnt16から選択されるWntタンパク質であることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  21. 前記Wntタンパク質が、Wnt3Aであることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
  22. 前記CDK阻害剤が、CDK2の阻害剤であることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
  23. 前記マトリクスオーバーレイが、フィブロネクチン−コラーゲンI−マトリクスオーバーレイであることを特徴とする、請求項9ないし11のいずれか1項に記載の方法。
  24. 前記DNA脱メチル化剤が、5−アザ−2−デオキシシチジン(デシタビン)、5−アザシチジン(アザシチジン)、ゼブラリン、プロカイン、RG108、S−5−アデノシル−L−ホモシステイン、コーヒー酸、クロロゲン酸、没食子酸エピガロカテキン、塩酸ヒドララジン、塩酸プロカインアミド及びサマプリンAからなる群から選択されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  25. インビトロで誘導される肝細胞様細胞を成熟させるためのレチノイン酸応答性受容体活性化剤の使用であって、前記レチノイン酸応答性受容体活性化剤が9−シス―レチノイン酸、13−シスーレチノイン酸、SR11237、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、使用。
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