JP6497827B1 - エイコサノイド産生促進剤 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで,本発明は,マクロファージからのPPARγ活性化物質の産生を促進する医療組成物を提供することを目的とする。
間葉系幹細胞は皮下脂肪組織または臍帯組織に由来する間葉系幹細胞であることが好ましい。
エイコサノイドが,15−デオキシ−デルタ−12,14−プロスタグランジンJ2(15−deoxy−δ−12,14−PGJ2),及び,15−ハイドロキシエイコサテトラエノイックアシッド(15−HETE)のいずれか又は両方であることが好ましい。
間葉系幹細胞の分泌物の例は,間葉系幹細胞の培養上清,又は間葉系幹細胞の培養上清の成分であり,無血清培地を用いた培養上清であることが好ましい。
この剤は,IL−4を含有しないことが好ましい。IL−4を含有しないとは,剤がIL−4を全く含まないものの他,生理活性を発現する量のIL−4を含まないものを含む。
この剤は,動脈硬化,又は糖尿病の治療剤であることが好ましい。
この剤は,関節リウマチの治療剤であることが好ましい。
この剤は,前立腺癌,脳梗塞,又は脳機能障害の予防剤又は治療剤であることが好ましい。
この剤は,疼痛の予防剤又は治療剤であることが好ましい。
ヒト型抗IL−4/13受容体モノクローナル抗体 サノフィ株式会社)。
間葉系幹細胞からの分泌物がマクロファージからのエイコサノイドの分泌量に与える作用を評価するために,ヒトマクロファージ系細胞株THP−1を間葉系幹細胞の培養上清で処理した後,マクロファージからのエイコサノイドの分泌量を定量した。エイコサノイドの定量にはマクロファージの培養上清を測定サンプルに用いた。
<初代培養(P0)>
脂肪組織由来間葉系幹細胞を用いた再生医療を受ける患者より,投与用細胞の調製に必要な原料となる皮下脂肪組織を分取した後の余剰組織について,研究用利用用途の同意取得の後に皮下脂肪の提供を受け,初代培養に供した。皮下脂肪組織は遠心分離(400×gで5分間)に供し,上層から順に脂質画分,脂肪組織画分,および水性画分の3層に分離した。中層の脂肪組織画分を残して,上層と下層を破棄した。残した脂肪組織画分に対して,組織重量当たり4倍量の0.15%コラゲナーゼ酵素溶液を添加し,37℃で1時間浸透させ,酵素処理を行った。脂肪組織が分散された後, 遠心分離(400×gで5分間)に供し,間葉系幹細胞を含む間質血管細胞画分として,沈殿画分を30 mLのPBS(−)溶液で懸濁した。その後,セルストレーナー(70μm径)に懸濁液を通液し,通液画分を再度遠心分離(400×gで5分間)に供し,セルストレーナーに捕捉された組織残渣等は破棄した。沈殿画分を6 mLの無血清培養液(Procul AD(登録商標); ロート製薬)で懸濁し,T−25フラスコ(CellBIND(登録商標); Corning)に全量を播種し,インキュベーター内(37℃,5% CO2)に静置して初代培養を開始した。
3日に1回の頻度で培地全交換を実施し,上澄みは破棄して,フラスコ底面上で増殖する細胞を選択的に増殖した。セミコンフルエントまで増殖したT−25フラスコの細胞に対して,2 mLの酵素溶液(TrypLE Secelt(登録商標);Thermo Fisher Scientific)を添加し剥離した(37℃,5分間静置)。細胞をPBS(−)で希釈し,遠心分離(400×gで5分間)に供した。沈殿した細胞を培養液で懸濁し,トリパンブルー染色法による細胞数計測を行ない,T−150フラスコ(CellBIND(登録商標); Corning)に無血清培養液(Procul AD; ロート製薬)で播種し,インキュベーター内(37℃,5% CO2)に静置して継代培養を行った(P0→P1)。その後も同様の手順で継代培養を行い,必要な細胞数を得た(P1→P2)。
培養上清の調製においても,培地は無血清培養液(Procul AD; ロート製薬)を使用した。同培地で脂肪組織由来間葉系幹細胞をT−150フラスコ1枚当たり4.5×105細胞の数で播種し,セミコンフルエントに到達した3日目に,培養上清を回収した。培養上清は0.2μmのPESシリンジフィルター(25 mm GD/Xシリンジフィルター(PES 0.2 μm 滅菌済);6896−2502;GEヘルスケア・ジャパン)でろ過し,解析に使用するまで−28℃で冷凍保管とした。
<初代培養(P0)>
通常分娩を行う産婦より同意を得て取得した臍帯組織を,採取の翌日に初代培養に供した。約10 cmの臍帯組織から臍帯血を除去した後,医療用メスで5mm程度に裁断し,0.15 % コラゲナーゼ溶液に浸して37℃で16時間,シェーカーで緩やかに攪拌させながら酵素処理を行った。臍帯組織の分散を目視で確認した後,PBS(−)で10倍希釈を行った後,1,000×g, 5分の遠心分離に供し,沈殿画分を残して上層を破棄した。その後,沈殿画分をPBS(−)で懸濁した後,70μmのフィルターに供し,通液画分をコニカルチューブ2本に等分した後,400×g, 5分の遠心分離に供し,細胞を含む沈殿画分を,24 mLの無血清培養液(Procul AD(登録商標); ロート製薬)培地で懸濁した。その後,T−150フラスコ(CellBIND(登録商標); Corning)1枚に全量を播種し,インキュベーター内(37℃,5% CO2)に静置して初代培養を開始した。
2日に1回の頻度で培地全交換を実施し,上澄みは破棄して,フラスコ底面上で増殖する細胞を選択的に増殖した。セミコンフルエントまで増殖したT−150フラスコの細胞に対して,6mLの酵素溶液(TrypLE Secelt(登録商標);Thermo Fisher Scientific)を添加し剥離した(37℃,5分間静置)。細胞をPBS(−)で希釈し,遠心分離(400×gで5分間)に供した。沈殿した細胞を培養液で懸濁し,トリパンブルー染色法による細胞数計測を行い,T−150フラスコ(CellBIND(登録商標); Corning)に無血清培養液(Procul AD; ロート製薬)で播種し,インキュベーター内(37℃,5% CO2)に静置して継代培養を行った(P0→P1)。2日に1回の頻度で培地全交換を実施し,その後も同様に継代培養を実施し,必要な細胞数を確保した(P1→P2)。
培養上清の調製においても,培地は無血清培養液(Procul AD(登録商標); ロート製薬)を使用した。同培地で臍帯組織由来間葉系幹細胞をT−150フラスコ1枚当たり9.0×105細胞の数で播種し,セミコンフルエントに到達した3日目に,培養上清を回収した。培養上清は0.2μmのPESシリンジフィルター(25 mm GD/Xシリンジフィルター(PES 0.2 μm 滅菌済);6896−2502;GEヘルスケア・ジャパン)でろ過し,解析に使用するまで−28℃で冷凍保管とした。
ヒトのマクロファージ系細胞株THP−1の培養系に対して,上述の通り調製した,脂肪及び臍帯組織由来間葉系幹細胞から得た培養上清を添加した。コントロールとしては,間葉系幹細胞の培養上清調製時の培養に用いた無血清培養液(Procul AD; ロート製薬)を添加した。
液体クロマトグラフィー質量分析(LC−MS/MS)により,PPARγの活性化アゴニストとなるエイコサノイドの定量を実施した。上述の間葉系幹細胞由来培養上清で処理したTHP−1の培養上清と,間葉系幹細胞の培養上清についても定量を行った。
測定対象の15−デオキシ−デルタ−12,14−プロスタグランジンJ2(15−deoxy−δ−12,14−PGJ2),及び,15−HETE,そして内部標準物質の重水素標識プロスタグランジンE2(PGE2−d4)をメタノールに溶解後,超純水で2倍希釈して各10 ng/mLの標準溶液を調製した。
THP−1の培養上清900μLに5 ng/mL PGE2−d4メタノール溶液を100 μLを添加して混合後,固相抽出カラムであるEmpore Solid Phase Extraction Cartridge C18 Standard Density, 4 mm/1 mL(3M)でエイコサノイドを含む画分を精製した。より具体的には,樹脂の平衡化にメタノール1 mLと超純水1 mLを供し,試料を供した後,超純水1mLで樹脂を洗浄した。その後9,100×g,1分間の遠心分離により脱水し,溶出にはメタノール 500μLを供した。溶出した画分は,ロータリーエバポレーターにより遠心乾固し,メタノール 50 μLを添加してシェーカーで溶解した(2,500 rpm,5分間)。そこに超純水50 μLを加え混合し,LC−MS/MSの測定サンプルとした。
LC−MS/MSの分析条件を表1に示す。
ピークの検出には解析ソフトMassLynx ver.4.1(Waters)を使用した。検出限界はシグナルノイズ比(S/N)= 3とした。検出されたピークの面積値は内部標準物質(PGE2−d4)のピーク面積値で除してノーマライズを行った。10 ng/mL標準溶液と分析試料のノーマライズ後,ピーク面積比及び前処理における濃縮倍率(18倍)から検体試料中の濃度を算出した。定量結果を図1A及び図1Bに示す。図1Aは,15−デオキシ−デルタ−12,14−プロスタグランジンJ2の定量分析の結果を示す図面に代わるグラフである。図1Bは,15−HETEの定量分析の結果を示す図面に代わるグラフである。
間葉系幹細胞の培養上清を処理したマクロファージ系細胞(THP−1)において,PPARγで制御される代表的な遺伝子であるCD36及びFABP4の発現解析を実施した。両遺伝子は,PPARγの活性化アゴニストで細胞を処理することにより,PPARγ依存的に発現が上昇する主要な遺伝子として知られており,PPARγの活性化状態を知る上で指標とすることができる。
THP−1を12ウェルプレート(CellBIND;Corning)に1ウェルあたり1×105cellsで播種した。培地は10% FBS添加RPMIに対し,THP−1の活性化のために100 nM PMAを添加した。培地量は1ウェルあたり800μLとした。その翌日に培地交換を行い, 1ウェルあたり10% FBS添加RPMI培地を600μLと,間葉系幹細胞培養上清またはコントロールの培地を400μL添加した。間葉系幹細胞培養上清としては,「実施例1」でエイコサノイド定量に用いたものと同じロットのサンプルを使用し,脂肪組織由来間葉系幹細胞と臍帯組織由来間葉系幹細胞から調製された培養上清を用いた。コントロールの培地としては,間葉系幹細胞の培養上清を調製する際に細胞培養に用いた無血清培地Procul AD(ロート製薬)と,FBS非添加RPMIとした。
各々1μgのトータルRNAから, PrimeScript(登録商標) II 1st strand cDNA Synthesis Kit(タカラバイオ;6210A)により,Oligo dT プライマーによる逆転写反応を行った。得られたcDNAを鋳型に,THUNDERBIRD(登録商標) SYBR qPCR Mix(TOYOBO;QPS−201)を用いて,CD36遺伝子及びFABP4遺伝子の定量PCRを行った。装置はMx3000P(アジレントテクノロジーズ)を使用し,プライマーは下記を用いた。各遺伝子発現量の内部補正には,GAPDH遺伝子を用いた。
PPARγ−Fw : gacaggaaagacaacagacaaatc (配列番号1)
PPARγ−Rv : ggggtgatgtgtttgaacttg(配列番号2)
FABP4−Fw : ccaccataaagagaaaacgagag (配列番号3)
FABP4−Rv : gtggaagtgacgcctttcat (配列番号4)
CD36−Fw : gcagcaacattcaagttaagca(配列番号5)
CD36−Rv : gctgcaggaaagagactgtgt(配列番号6)
GAPDH−Fw : ttcaccaccatggagaagg(配列番号7)
GAPDH−Rv : cacacccatcacaaacatgg(配列番号8)
次に,PPARγにより発現誘導を受け,酸化脂質などを細胞内に取り込む機能などを有するスカベンジャーレセプターのCD36について,間葉系幹細胞の分泌成分の作用によるタンパク質発現誘導を評価した。
マクロファージからのPPARγリガンド産生を促進する既知の因子として,インターロイキン4(IL−4)が知られている。実施例1で示した作用として,間葉系幹細胞から調製した培養上清を処理したマクロファージ系細胞(THP−1)において,PPARγの産生が増強されたが,それがIL−4の作用によるものであるかを検証するために,間葉系幹細胞の培養上清におけるIL−4タンパク質の分泌量を定量した。
測定に用いた間葉系幹細胞の培養上清は,脂肪組織由来間葉系幹細胞と臍帯組織由来間葉系幹細胞より調製し,前者を「AD−CM」,後者を「UC−CM」とした。それぞれ2つの異なる組織提供者から調製された検体を解析に供し,「実施例1」でTHP−1に処理した培養上清を,「AD−CM−1」及び「UC−CM−1」とした。なお,培養上清「AD−CM−2」と「UC−CM−2」の調製についても,「実施例1」に記載の「AD−CM−1」及び「UC−CM−1」の調製法に準じた。培養上清は0.2μmのPESシリンジフィルター(25 mm GD/Xシリンジフィルター(PES 0.2 μm 滅菌済);6896−2502;GEヘルスケア・ジャパン)でろ過し,解析に使用するまで−28℃で冷凍保管とした。
市販のELISAキット(Human IL−4 Quantikine HS ELISA Kit;HS400;R&D SYSTEMS)を用いて,プロトコール記載の方法により,インターロイキン4(IL−4)タンパク質の定量試験を行った。本キットの検出下限値は0.22 pg/mLである。比較のために,基本培地の「RPMI」,RPMIに10% FBSを添加した「RPMI 10% FBS」,間葉系幹細胞の培養上清の調製に用いた無血清培地である「Procul AD」も測定した。上述の通り,Procul AD(ロート製薬)は無血清培地であり動物由来成分不含有である。つまり,Procul ADにインターロイキン4は含有されない。
配列番号2 プライマー
配列番号3 プライマー
配列番号4 プライマー
配列番号5 プライマー
配列番号6 プライマー
配列番号7 プライマー
配列番号8 プライマー
Claims (9)
- 間葉系幹細胞の分泌物を有効成分として含む,マクロファージからのPPARγ活性化物質であるエイコサノイドの産生を促進するためのエイコサノイド産生促進剤。
- 請求項1に記載の剤であって,前記間葉系幹細胞は皮下脂肪組織または臍帯組織に由来する間葉系幹細胞である剤。
- 請求項1に記載の剤であって,前記間葉系幹細胞の分泌物が無血清培地を用いた培養上清である,剤。
- 請求項1に記載の剤であって,前記PPARγ活性化物質であるエイコサノイドが,15−デオキシ−デルタ−12,14−プロスタグランジンJ2,及び,15−ハイドロキシエイコサテトラエノイックアシッドのいずれか又は両方である剤。
- 請求項1に記載の剤であって,IL−4を含有しない,剤。
- 請求項1に記載の剤であって,動脈硬化,又は糖尿病の治療剤である剤。
- 請求項1に記載の剤であって,関節リウマチの治療剤である剤。
- 請求項1に記載の剤であって前立腺癌,脳梗塞,又は脳機能障害の予防剤又は治療剤である,剤。
- 請求項1に記載の剤であって疼痛の予防剤又は治療剤である,剤。
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