JP6719114B2 - Kit and method for determining the ability of mesenchymal stem cells or chondrocytes to form bone tissue or cartilage tissue - Google Patents

Kit and method for determining the ability of mesenchymal stem cells or chondrocytes to form bone tissue or cartilage tissue Download PDF

Info

Publication number
JP6719114B2
JP6719114B2 JP2016250045A JP2016250045A JP6719114B2 JP 6719114 B2 JP6719114 B2 JP 6719114B2 JP 2016250045 A JP2016250045 A JP 2016250045A JP 2016250045 A JP2016250045 A JP 2016250045A JP 6719114 B2 JP6719114 B2 JP 6719114B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
cells
expression level
slc35f2
protein
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016250045A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017118876A (en
Inventor
弓弦 伊藤
弓弦 伊藤
泰子 小沼
泰子 小沼
悦和 原本
悦和 原本
英憲 阿久津
英憲 阿久津
雅士 豊田
雅士 豊田
千春 井上
千春 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST, Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Publication of JP2017118876A publication Critical patent/JP2017118876A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6719114B2 publication Critical patent/JP6719114B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

本発明は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー及びその使用に関する。より詳細には、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー、分化能判定用キット、分化能の判定方法、及び、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーの製造方法に関する。 The present invention relates to a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue and its use. More specifically, a marker showing the differentiation ability of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue, a kit for determining differentiation ability, a method for determining differentiation ability, and bone tissue or cartilage of somatic stem cells or chondrocytes The present invention relates to a method for producing a marker showing the ability to differentiate into tissues.

体性幹細胞又は軟骨細胞を骨組織又は軟骨組織に分化させ、再生医療に応用することが検討されている。また、幹細胞であることを示すマーカーや、幹細胞が骨組織や軟骨組織等に分化したことを示すマーカー等が見出されている。例えば、特許文献1には、骨髄細胞を培養して間葉系幹細胞を経て骨芽細胞へと分化させる一連の工程をモニタリングするために使用される、遺伝子マーカー及び遺伝子の組み合わせからなる、細胞検出用の遺伝子マーカーが記載されている。 Differentiation of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue for application to regenerative medicine is under study. Further, a marker showing that the cells are stem cells, a marker showing that the stem cells have been differentiated into bone tissue, cartilage tissue, etc. have been found. For example, in Patent Document 1, cell detection comprising a combination of a gene marker and a gene, which is used for monitoring a series of steps of culturing bone marrow cells and differentiating into osteoblasts via mesenchymal stem cells. Genetic markers for are described.

特許第5243021号公報Patent No. 5243021

しかしながら、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能の指標となる有用なマーカーは知られていない。実施例において後述するように、発明者らは、幹細胞の状態によって骨組織又は軟骨組織への分化能に差があることを見出した。幹細胞を再生医療に応用するためには、分化能の高い幹細胞を用いることが効果的な場合がある。そこで、本発明は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーを提供することを目的とする。 However, a useful marker that serves as an index of the differentiation ability of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue is not known. As described later in Examples, the inventors have found that there is a difference in the ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue depending on the state of stem cells. In order to apply stem cells to regenerative medicine, it may be effective to use stem cells having high differentiation potential. Therefore, an object of the present invention is to provide a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

本発明は以下の態様を含む。
(1)下記表1に記載された遺伝子又は下記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質を含む、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー。
(2)下記表2及び下記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は下記表2及び下記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質を更に含む、(1)に記載の体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー。
(3)Solute carrier family 35,member F2(SLC35F2)遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質、及びTumor necrosis factor receptor superfamily,member 11b(TNFRSF11B)遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の組み合わせを含む、(2)に記載の体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー。
(4)(1)に記載の表1に記載された遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、前記表1に記載された遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、を備える、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能判定用キット。
(5)(2)に記載の表2及び表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又は前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、を更に備える、(4)に記載の体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能判定用キット。
(6)SLC35F2遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、SLC35F2遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、及びTNFRSF11B遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、TNFRSF11B遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、を備える、(5)に記載の体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能判定用キット。
(7)体性幹細胞又は軟骨細胞における、マーカー遺伝子又はマーカータンパク質の発現量を定量する工程を備え、前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、(1)に記載の表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質を含む、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能の判定方法。
(8)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、(2)に記載の表2及び表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質を更に含む、(7)に記載の体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能の判定方法。
(9)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質と、前記表2に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は前記表2に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質とを含み、体性幹細胞又は軟骨細胞における前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質の発現量が、対照細胞における前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質の発現量よりも高い場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定する、(8)に記載の判定方法。
(10)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質と、前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質とを含み、体性幹細胞又は軟骨細胞における前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞における前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量よりも高く、かつ、体性幹細胞又は軟骨細胞における、前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞における前記遺伝子又は前記タンパク質の発現量よりも低い場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定する、(8)に記載の判定方法。
(11)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質、及び、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の組み合わせを含み、体性幹細胞又は軟骨細胞におけるSLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞におけるSLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量よりも高く、かつ、体性幹細胞又は軟骨細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量よりも低い場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定する、(10)に記載の判定方法。
(12)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質、及び、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の組み合わせであり、体性幹細胞又は軟骨細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比が、対照細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比よりも大きいか、又は体性幹細胞又は軟骨細胞における、TNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量に対するSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量の比が、対照細胞における、TNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量に対するSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量の比よりも大きい場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定する、(8)に記載の判定方法。
(13)骨組織又は軟骨組織への分化能の高い体性幹細胞又は軟骨細胞と、骨組織又は軟骨組織への分化能の低い体性幹細胞又は軟骨細胞とにおける、遺伝子又はタンパク質の発現量を測定する工程と、骨組織又は軟骨組織への分化能の高い体性幹細胞又は軟骨細胞と、骨組織又は軟骨組織への分化能の低い体性幹細胞又は軟骨細胞とで、発現量に差がある遺伝子又はタンパク質が、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーであると判断する工程と、を備える、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーの製造方法。
The present invention includes the following aspects.
(1) A marker showing the ability to differentiate somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue, which contains the genes listed in Table 1 below or the proteins encoded by the genes listed in Table 1 below.
(2) A gene selected from the group consisting of the genes shown in Tables 2 and 3 below, or a protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes shown in Tables 2 and 3 below. A marker showing the ability to differentiate somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue according to (1), further comprising:
(3) Soluble carrier family 35, member F2 (SLC35F2) gene or a protein encoded by SLC35F2 gene, and a Tumor necrosis receptor receptor superfamily, member 11b (TNFN11F gene including combination of TNFRSF11B) gene (TNFNFN11 gene) or a gene encoding TNFRSF11B. A marker showing the ability of the somatic stem cells or chondrocytes described in 2) to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.
(4) A primer set for amplifying cDNA of the gene described in Table 1 described in (1), a probe that specifically hybridizes to mRNA of the gene described in Table 1 above, or A kit for determining the ability to differentiate somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue, which comprises a specific binding substance for the protein encoded by the described gene.
(5) A primer set for amplifying cDNA of a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 listed in (2), from the genes listed in Tables 2 and 3 above A probe that specifically hybridizes to mRNA of a gene selected from the group consisting of: or a specific binding substance for a protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 2 and Table 3; The kit for determining the ability to differentiate somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue according to (4), further comprising:
(6) A primer set for amplifying SLC35F2 gene cDNA, a probe that specifically hybridizes to SLC35F2 gene mRNA, or a specific binding substance for a protein encoded by the SLC35F2 gene, and a cDNA of TNFRSF11B gene are amplified. Bone tissue of somatic stem cell or chondrocyte according to (5), which comprises a primer set for Alternatively, a kit for determining the ability to differentiate into cartilage tissue.
(7) A step of quantifying the expression level of a marker gene or a marker protein in somatic stem cells or chondrocytes, wherein the marker gene or the marker protein is the gene described in Table 1 of (1) or the A method for determining the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, which comprises proteins encoded by the genes listed in Table 1.
(8) The marker gene or the marker protein is a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 of (2), or the genes listed in Tables 2 and 3 above. The method for determining the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue according to (7), further comprising a protein encoded by a gene selected from the group consisting of:
(9) The marker gene or the marker protein is selected from the group consisting of the genes listed in Table 1 or the proteins encoded by the genes listed in Table 1 and the genes listed in Table 2 above. Or a protein encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 2 above, and the expression level of the marker gene or the marker protein in somatic stem cells or chondrocytes in control cells is The determination method according to (8), wherein when the expression level of the marker gene or the marker protein is higher, the somatic stem cells or the chondrocytes are determined to have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.
(10) The marker gene or the marker protein is selected from the group consisting of the genes listed in Table 1 or the proteins encoded by the genes listed in Table 1 and the genes listed in Table 3 above. A gene or a protein encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above, the gene listed in Table 1 above in somatic stem cells or chondrocytes, or the protein listed in Table 1 above The expression level of the protein encoded by the gene is higher than the expression level of the gene described in Table 1 or the protein encoded by the gene described in Table 1 in the control cells, and the somatic stem cell or The expression level of the gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above or the protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above in the chondrocytes in the control cells The determination method according to (8), wherein when the expression level of the gene or the protein is lower, the somatic stem cell or the chondrocyte is determined to have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.
(11) The marker gene or the marker protein comprises a combination of the SLC35F2 gene or the protein encoded by the SLC35F2 gene and the protein encoded by the TNFRSF11B gene or the TNFRSF11B gene, and the SLC35F2 gene in somatic stem cells or chondrocytes or The expression level of the protein encoded by the SLC35F2 gene was higher than the expression level of the SLC35F2 gene or the protein encoded by the SLC35F2 gene in the control cells, and was encoded by the TNFRSF11B gene or the TNFRSF11B gene in somatic stem cells or chondrocytes When the expression level of the protein is lower than the expression level of the TNFRSF11B gene or the protein encoded by the TNFRSF11B gene in the control cells, it is determined that the somatic stem cell or the chondrocyte has a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. Yes, the determination method according to (10).
(12) The marker gene or the marker protein is a combination of the SLC35F2 gene or the protein encoded by the SLC35F2 gene and the protein encoded by the TNFRSF11B gene or the TNFRSF11B gene, and the TNFRSF11B gene in somatic stem cells or chondrocytes Of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the SLC35F2 gene is higher than the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene in control cells, or is encoded by the TNFRSF11B gene in somatic stem cells or chondrocytes When the ratio of the expression amount of the protein encoded by the SLC35F2 gene to the expression amount of the protein is greater than the ratio of the expression amount of the protein encoded by the SLC35F2 gene to the expression amount of the protein encoded by the TNFRSF11B gene in control cells In addition, the determination method according to (8), wherein the somatic stem cells or the chondrocytes are determined to have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.
(13) Measurement of expression level of gene or protein in somatic stem cells or chondrocytes having high differentiation ability to bone tissue or cartilage tissue and somatic stem cells or chondrocytes having low differentiation ability to bone tissue or cartilage tissue And a somatic stem cell or chondrocyte having a high differentiation ability to a bone tissue or a cartilage tissue, and a somatic stem cell or chondrocyte having a low differentiation ability to a bone tissue or a cartilage tissue, a gene having a different expression level Or the step of determining that the protein is a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, the ability to differentiate somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue A method for producing a marker.

(A1)(2)に記載の表2及び表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質からなる、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー。
(A2)Tumor necrosis factor receptor superfamily,member 11b(TNFRSF11B)遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質からなる、(A1)に記載の体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー。
(A3)(2)に記載の表2及び表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又は前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、を備える、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能判定用キット。
(A4)TNFRSF11B遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、TNFRSF11B遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、を備える、(A3)に記載の体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能判定用キット。
(A5)体性幹細胞又は軟骨細胞における、マーカー遺伝子又はマーカータンパク質の発現量を定量する工程を備え、前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、(2)に記載の表2及び表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質である、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能の判定方法。
(A6)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、前記表2に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は前記表2に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質であり、体性幹細胞又は軟骨細胞における前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質の発現量が、対照細胞における前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質の発現量よりも高い場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定する、(A5)に記載の判定方法。
(A7)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質であり、体性幹細胞又は軟骨細胞における前記遺伝子又は前記タンパク質の発現量が、対照細胞における前記遺伝子又は前記タンパク質の発現量よりも低い場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定する、(A5)に記載の判定方法。
(A8)前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質であり、体性幹細胞又は軟骨細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量よりも低い場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定する、(A7)に記載の判定方法。
(A1) A gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 of (2), or a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above. A marker comprising the encoded protein, which shows the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.
(A2) Tumor necrosis factor receptor receptor superfamily, member 11b (TNFRSF11B) gene or a protein encoded by the TNFRSF11B gene, showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue according to (A1). marker.
(A3) A primer set for amplifying a cDNA of a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 of (2), from the genes listed in Tables 2 and 3 above. A probe that specifically hybridizes to mRNA of a gene selected from the group consisting of: or a specific binding substance for a protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 2 and Table 3; A kit for determining the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.
(A4) A primer set for amplifying cDNA of TNFRSF11B gene, a probe that specifically hybridizes to mRNA of TNFRSF11B gene, or a specific binding substance for a protein encoded by the TNFRSF11B gene, described in (A3) A kit for determining the ability to differentiate somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue.
(A5) A step of quantifying the expression level of the marker gene or marker protein in somatic stem cells or chondrocytes is provided, and the marker gene or the marker protein is described in Table 2 and Table 3 described in (2). Bone tissue or cartilage of somatic stem cells or chondrocytes, which is a gene selected from the group consisting of genes, or a protein encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above A method for determining the ability to differentiate into a tissue.
(A6) The marker gene or the marker protein is encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 2 above or a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 2 above. A somatic stem cell or chondrocyte which is a protein and the expression level of the marker gene or the marker protein in somatic stem cells or chondrocytes is higher than the expression level of the marker gene or the marker protein in control cells. Is determined to have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, (A5).
(A7) The marker gene or the marker protein is encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above or a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above. Protein, the expression level of the gene or protein in somatic stem cells or chondrocytes is lower than the expression level of the gene or protein in control cells, the somatic stem cells or chondrocytes are bone tissue or The determination method according to (A5), which determines that the ability to differentiate into cartilage tissue is high.
(A8) The marker gene or the marker protein is a protein encoded by the TNFRSF11B gene or the TNFRSF11B gene, and the expression level of the protein encoded by the TNFRSF11B gene or the TNFRSF11B gene in somatic stem cells or chondrocytes is in the control cells. The determination according to (A7), wherein when the expression level of the TNFRSF11B gene or the protein encoded by the TNFRSF11B gene is lower, it is determined that the somatic stem cell or the chondrocyte has a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. Method.

本発明によれば、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーを提供することができる。 According to the present invention, a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue can be provided.

(a)は、実験例1で測定したYub622細胞の増殖曲線である。(b)は、実験例1で骨組織への分化誘導を行ったYub622細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。(A) is a growth curve of Yub622 cells measured in Experimental Example 1. (B) is a photograph showing the result of alizarin red staining of Yub622 cells that had been induced to differentiate into bone tissue in Experimental Example 1. (a)は、実験例1で測定したhMSC細胞の増殖曲線である。(b)は、実験例1で骨組織への分化誘導を行ったhMSC細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。(A) is a growth curve of hMSC cells measured in Experimental Example 1. (B) is a photograph showing the result of alizarin red staining of hMSC cells that were induced to differentiate into bone tissue in Experimental Example 1. (a)は、実験例1で測定したBM−AT細胞の増殖曲線である。(b)は、実験例1で骨組織への分化誘導を行ったBM−AT細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。(A) is a growth curve of BM-AT cells measured in Experimental Example 1. (B) is a photograph showing the results of alizarin red staining of BM-AT cells that had been induced to differentiate into bone tissue in Experimental Example 1. (a)は、実験例1で測定したStemPro human ADSC細胞の増殖曲線である。(b)は、実験例1で骨組織への分化誘導を行ったStemPro human ADSC細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。(A) is a growth curve of StemPro human ADSC cells measured in Experimental Example 1. (B) is a photograph showing the results of alizarin red staining of StemPro human ADSC cells that were induced to differentiate into bone tissue in Experimental Example 1. (a)は、実験例2で継代数7(P7)及び継代数9(P9)のYub621c細胞を軟骨組織に分化誘導した試料の、ヘマトキシリン−エオシン染色(HE)及びアルシアンブルー染色(AB)の結果を示す写真である。(b)は、実験例2で継代数5(P5)及び継代数22(P22)のYub625細胞を軟骨組織に分化誘導した試料の、ヘマトキシリン−エオシン染色(HE)及びアルシアンブルー染色(AB)の結果を示す写真である。(A) is a hematoxylin-eosin stain (HE) and an alcian blue stain (AB) of a sample obtained by inducing differentiation of Yub621c cells at passage number 7 (P7) and passage number 9 (P9) into cartilage tissue in Experimental Example 2. It is a photograph showing the result of. (B) is a hematoxylin-eosin stain (HE) and alcian blue stain (AB) of a sample obtained by inducing differentiation of Yub625 cells at passage number 5 (P5) and passage number 22 (P22) into cartilage tissue in Experimental Example 2. It is a photograph showing the result of. 実験例4でSLC35F2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でRBP1遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the RBP1 gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でAMPH遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of AMPH gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でEFNB3遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the EFNB3 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でNTNG1遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examination of the expression level of the NTNG1 gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でNRGN遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the NRGN gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でBAALC遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examination of the expression level of BAALC gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でTMSB15A遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TMSB15A gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でGALNT14遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of GALNT14 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でSGOL1遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examination of the expression level of SGOL1 gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でHIST1H2BF遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of HIST1H2BF gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でMDFI遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examination of the expression level of MDFI gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でHIST1H4L遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of HIST1H4L gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でCOLEC12遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the COLEC12 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でGFRA2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the GFRA2 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でKCNJ8遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of KCNJ8 gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でPTGER2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the PTGER2 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でSLC43A3遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC43A3 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でSLC7A2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC7A2 gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でTNFRSF11B遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でIGFBP2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the IGFBP2 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でELN遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the ELN gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でACAN遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the ACAN gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例4でCRYAB遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the CRYAB gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でKRT16P2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of KRT16P2 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でKRT16P6遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the KRT16P6 gene in Experimental Example 4 by microarray analysis. 実験例4でKRT14遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of KRT14 gene by microarray analysis in Experimental Example 4. 実験例5でYub622細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in Yub622 cells in Experimental Example 5 by real-time PCR analysis. 実験例5でhMSC細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in hMSC cells by real-time PCR analysis in Experimental Example 5. 実験例5でBM−AT細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in BM-AT cells by real-time PCR analysis in Experimental Example 5. 実験例5でYub621c細胞及びYub625細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in Yub621c cells and Yub625 cells in Experimental Example 5 by real-time PCR analysis. (a)は、実験例6で測定したYub2505細胞の増殖曲線である。(b)は、実験例6で骨組織への分化誘導を行ったYub2505細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。(A) is a growth curve of Yub2505 cells measured in Experimental Example 6. (B) is a photograph showing the results of alizarin red staining of Yub2505 cells that were induced to differentiate into bone tissue in Experimental Example 6. 軟骨組織への分化誘導を行ったYub2505細胞のアルシアンブルー染色(AB)の結果を示す写真である。Fig. 6 is a photograph showing the results of Alcian blue staining (AB) of Yub2505 cells that have been induced to differentiate into cartilage tissue. (a)は、実験例6で測定したUDE−BM細胞の増殖曲線である。(b)は、実験例6で骨組織への分化誘導を行ったUDE−BM細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。(A) is a growth curve of UDE-BM cells measured in Experimental Example 6. (B) is a photograph showing the results of alizarin red staining of UDE-BM cells that were induced to differentiate into bone tissue in Experimental Example 6. 軟骨組織への分化誘導を行ったUDE−BM細胞のアルシアンブルー染色(AB)の結果を示す写真である。3 is a photograph showing the results of Alcian blue staining (AB) of UDE-BM cells that have been induced to differentiate into cartilage tissue. 実験例7でSLC35F2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in Experimental Example 7 by microarray analysis. 実験例7でRBP1遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examination of the expression level of RBP1 gene by microarray analysis in Experimental Example 7. 実験例7でAMPH遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of AMPH gene by microarray analysis in Experimental Example 7. 実験例7でEFNB3遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the EFNB3 gene in Experimental Example 7 by microarray analysis. 実験例7でNTNG1遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examination of the expression level of the NTNG1 gene by microarray analysis in Experimental Example 7. 実験例7でBAALC遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the BAALC gene by microarray analysis in Experimental Example 7. 実験例7でTMSB15A遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TMSB15A gene in Experimental Example 7 by microarray analysis. 実験例7でGALNT14遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examining the expression level of GALNT14 gene in Experimental Example 7 by microarray analysis. 実験例7でMDFI遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examination of the expression level of MDFI gene by microarray analysis in Experimental Example 7. 実験例7でGFRA2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the GFRA2 gene in Experimental Example 7 by microarray analysis. 実験例7でPTGER2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the PTGER2 gene in Experimental Example 7 by microarray analysis. 実験例7でSLC43A3遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of examination of the expression level of the SLC43A3 gene by microarray analysis in Experimental Example 7. 実験例7でTNFRSF11B遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in Experimental Example 7 by microarray analysis. 実験例8でMDFI遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having examined the expression level of MDFI gene by the microarray analysis in Experimental example 8. 実験例8でIGFBP2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the IGFBP2 gene in Experimental Example 8 by microarray analysis. 実験例8でELN遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the ELN gene by microarray analysis in Experimental Example 8. 実験例8でKRT16P2遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the KRT16P2 gene by microarray analysis in Experimental Example 8. 実験例8でKRT16P6遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of KRT16P6 gene in Experimental Example 8 by microarray analysis. 実験例8でKRT14遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of KRT14 gene by microarray analysis in Experimental Example 8. 実験例9でStemPro human ADSC細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in StemPro human ADSC cells in Experimental Example 9 by real-time PCR analysis. 実験例9でYub2505細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in Yub2505 cells in Experimental Example 9 by real-time PCR analysis. 実験例9でUDE−BM細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the SLC35F2 gene in UDE-BM cells in Experimental Example 9 by real-time PCR analysis. 実験例10でYub622細胞におけるTNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。11 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in Yub622 cells in Experimental Example 10 by real-time PCR analysis. 実験例10でhMSC細胞におけるTNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。11 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in hMSC cells by a real-time PCR analysis in Experimental Example 10. 実験例10でBM−AT細胞におけるTNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in BM-AT cells by real-time PCR analysis in Experimental Example 10. 実験例10でYub621c細胞及びYub625細胞におけるTNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in Yub621c cells and Yub625 cells in Experimental Example 10 by real-time PCR analysis. 実験例10でStemPro human ADSC細胞におけるTNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in StemPro human ADSC cells in Experimental Example 10 by real-time PCR analysis. 実験例10でYub2505細胞におけるTNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in Yub2505 cells in Experimental Example 10 by real-time PCR analysis. 実験例10でUDE−BM細胞におけるTNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of examining the expression level of the TNFRSF11B gene in UDE-BM cells in Experimental Example 10 by real-time PCR analysis. 実験例11において、さまざまな細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比を測定した結果を示すグラフである。20 is a graph showing the results of measuring the ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene in various cells in Experimental Example 11. 実験例11において、さまざまな細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比を測定した結果を示すグラフである。20 is a graph showing the results of measuring the ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene in various cells in Experimental Example 11.

[体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカー]
1実施形態において、本発明は、上記表1に記載されたSLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質(以下、「SLC35F2タンパク質」という場合があり、他の遺伝子にコードされたタンパク質についても同様である。)を含む、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーを提供する。
[Marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue]
In one embodiment, the present invention may be the SLC35F2 gene described in Table 1 above or a protein encoded by the SLC35F2 gene (hereinafter, referred to as “SLC35F2 protein”, and the same applies to proteins encoded by other genes. A marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

実施例において後述するように、発明者らは、骨組織又は軟骨組織への分化能が高い間葉系幹細胞が、SLC35F2遺伝子を高発現していることを見出した。また、骨組織又は軟骨組織への分化能とSLC35F2遺伝子の発現量との間には正の相関が認められた。すなわち、SLC35F2遺伝子の発現量が高い細胞ほど、骨組織又は軟骨組織への分化能が高い傾向が認められた。 As will be described later in Examples, the present inventors have found that mesenchymal stem cells that have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue highly express the SLC35F2 gene. In addition, a positive correlation was observed between the ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue and the expression level of SLC35F2 gene. That is, it was recognized that the higher the expression level of the SLC35F2 gene, the higher the ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

したがって、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質は、対象細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーとして利用することができる。ここで、対象細胞とは、骨組織又は軟骨組織への分化能を有する細胞であり、体性幹細胞又は軟骨細胞が挙げられる。すなわち、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の発現量が高い体性幹細胞又は軟骨細胞は、骨組織又は軟骨組織への分化能が高い。 Therefore, the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein can be used as a marker showing the ability of target cells to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. Here, the target cells are cells having the ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, and include somatic stem cells or chondrocytes. That is, somatic stem cells or chondrocytes that have a high expression level of the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

ここで、体性幹細胞としては、骨組織又は軟骨組織への分化能を有する幹細胞が挙げられる。より具体的には、脂肪、骨髄、臍帯血、臍帯、羊膜、胎盤、子宮内膜、滑膜、腱、骨、軟骨、歯髄、歯根膜等の間葉由来の幹細胞(すなわち間葉系幹細胞)及び前駆細胞、並びに、血管内皮、皮膚等の間葉以外の組織由来の幹細胞及び前駆細胞が挙げられる。また、軟骨細胞は、軟骨組織から回収したものであってもよい。体性幹細胞又は軟骨細胞は、ES細胞やiPS細胞等から分化誘導させたものであってもよい。 Here, examples of somatic stem cells include stem cells capable of differentiating into bone tissue or cartilage tissue. More specifically, stem cells derived from mesenchyme such as fat, bone marrow, cord blood, umbilical cord, amniotic membrane, placenta, endometrium, synovium, tendon, bone, cartilage, dental pulp, periodontal ligament (ie, mesenchymal stem cells) And progenitor cells, and stem cells and progenitor cells derived from tissues other than mesenchyme such as vascular endothelium and skin. Further, the chondrocytes may be those recovered from cartilage tissue. Somatic stem cells or chondrocytes may be those obtained by inducing differentiation from ES cells, iPS cells and the like.

実施例において後述するように、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーとしては、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の他にも、上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質を利用することができる。 As will be described later in Examples, as markers showing the differentiation ability of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue, in addition to the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein, the markers shown in Table 2 and Table 3 above are listed. A gene selected from the group consisting of the above genes, or a protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes described in Tables 2 and 3 above can be used.

下記表4に、上記表1〜3に記載された遺伝子シンボルにより特定される遺伝子から転写される代表的な転写物のアクセッション番号を示す。表4に示すアクセッション番号で特定される塩基配列は、全米バイオテクノロジー情報センター(National Center for Biotechnology Information、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)で公開された2015年12月2日付けの情報に基づく。 Table 4 below shows the accession numbers of typical transcripts transcribed from the genes specified by the gene symbols shown in Tables 1 to 3 above. The nucleotide sequences identified by the accession numbers shown in Table 4 were published in the National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) in December 2015. Based on information dated 2nd.

本実施形態のマーカーは、表4に示すアクセッション番号で特定される転写物又はその翻訳物に限定されず、表4に示す遺伝子シンボルにより特定される遺伝子から転写されるスプライシングバリアント若しくは転写開始点の違いによるバリアント等のバリアント又はその翻訳物であってもよい。 The marker of the present embodiment is not limited to the transcript identified by the accession number shown in Table 4 or a translated product thereof, but is a splicing variant or transcription start point transcribed from the gene identified by the gene symbol shown in Table 4. It may be a variant such as a variant or a translated product thereof.

また、本実施形態のマーカー遺伝子の塩基配列は、一塩基多型の存在等により変異を含み得る。このため、本実施形態のマーカー遺伝子の塩基配列は、下記表4に示すアクセッション番号で特定される塩基配列と、例えば90%以上、例えば95%以上、例えば98%以上、例えば99%以上の配列同一性を有していれば、当該アクセッション番号で特定される塩基配列とは異なる塩基配列を有していてもよい。これは、本実施形態のマーカー遺伝子が下記表4に示すアクセッション番号で特定される塩基配列のスプライシングバリアント若しくは転写開始点の違いによるバリアント等のバリアントである場合についても同様である。 In addition, the base sequence of the marker gene of the present embodiment may include mutations due to the presence of single nucleotide polymorphisms and the like. Therefore, the base sequence of the marker gene of the present embodiment is, for example, 90% or more, for example 95% or more, for example 98% or more, for example 99% or more with the base sequence specified by the accession number shown in Table 4 below. As long as they have sequence identity, they may have a base sequence different from the base sequence specified by the accession number. This is also the case when the marker gene of the present embodiment is a variant such as a splicing variant of a nucleotide sequence specified by an accession number shown in Table 4 below or a variant due to a difference in transcription start point.

上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質は、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質と組み合わせて、あるいはSLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質とは独立に、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーとして利用することができる。 The gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above, or the protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above is SLC35F2. It can be used in combination with a gene or SLC35F2 protein, or independently of the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein, as a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーとして、上記の遺伝子又はタンパク質のいずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, any one of the above genes or proteins may be used alone, or two or more may be used in combination.

実施例において後述するように、上記表1及び上記表2に記載された遺伝子、又は上記表1及び上記表2に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能と正の相関を示す傾向にある。すなわち、これらのいずれかの遺伝子又はタンパク質の発現量が高い体性幹細胞又は軟骨細胞は、骨組織又は軟骨組織への分化能が高い。 As will be described later in Examples, the expression levels of the genes described in Table 1 and Table 2 above or the proteins encoded by the genes described in Table 1 and Table 2 above are determined as somatic stem cells or chondrocytes. Tend to have a positive correlation with the ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. That is, somatic stem cells or chondrocytes in which the expression amount of any of these genes or proteins is high has a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

一方、上記表3に記載された遺伝子、又は上記表3に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能と負の相関を示す傾向にある。すなわち、これらのいずれかの遺伝子又はタンパク質の発現量が低い体性幹細胞又は軟骨細胞は、骨組織又は軟骨組織への分化能が高い。 On the other hand, the expression levels of the genes listed in Table 3 above or the proteins encoded by the genes listed in Table 3 above are negatively correlated with the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. Tends to show. That is, somatic stem cells or chondrocytes in which the expression level of any of these genes or proteins is low has a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

実施例において後述するように、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーとして、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質と、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質との組み合わせを用いると、より高い精度で体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を評価することができる傾向にある。 As will be described later in Examples, it is higher when a combination of SLC35F2 gene or SLC35F2 protein and TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein is used as a marker showing the differentiation ability of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue. It tends to be possible to evaluate the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue with high accuracy.

したがって、本実施形態のマーカーは、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質と、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質との組み合わせであってもよい。 Therefore, the marker of the present embodiment may be a combination of the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein and the TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein.

[分化能判定用キット]
1実施形態において、本発明は、上記表1に記載されたSLC35F2遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、SLC35F2遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又はSLC35F2タンパク質に対する特異的結合物質、を備える、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能判定用キットを提供する。
[Differentiating ability determination kit]
In one embodiment, the present invention provides a primer set for amplifying the SLC35F2 gene cDNA described in Table 1 above, a probe that specifically hybridizes to the SLC35F2 gene mRNA, or a specific binding substance for the SLC35F2 protein, A kit for determining the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue is provided.

(プライマーセット)
プライマーセットとしては、SLC35F2遺伝子のcDNAを増幅することができるものであれば特に限定されない。例えば、配列番号1に示す塩基配列からなるセンスプライマー及び配列番号2に示す塩基配列からなるアンチセンスプライマーのセット等が挙げられる。
(Primer set)
The primer set is not particularly limited as long as it can amplify the cDNA of the SLC35F2 gene. For example, a set of a sense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and an antisense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 can be mentioned.

(プローブ)
プローブとしては、SLC35F2遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするものであれば特に限定されない。プローブは、担体上に固定されてDNAマイクロアレイ等を構成していてもよい。
(probe)
The probe is not particularly limited as long as it specifically hybridizes with mRNA of SLC35F2 gene. The probe may be immobilized on a carrier to form a DNA microarray or the like.

(特異的結合物質)
特異的結合物質としては、例えば、抗体、抗体断片、アプタマー等が挙げられる。抗体は、例えば、マウス等の動物に対象タンパク質又はその部分ペプチドを抗原として免疫することにより作製してもよい。あるいは、ファージライブラリー等の抗体ライブラリーのスクリーニング等により作製することもできる。また、抗体断片としては、Fv、Fab、scFv等が挙げられる。上記の抗体又は抗体断片は、ポリクローナルであってもよく、モノクローナルであってもよい。
(Specific binding substance)
Specific binding substances include, for example, antibodies, antibody fragments, aptamers and the like. The antibody may be prepared, for example, by immunizing an animal such as a mouse with the target protein or its partial peptide as an antigen. Alternatively, it can be prepared by screening an antibody library such as a phage library. Examples of antibody fragments include Fv, Fab and scFv. The above-mentioned antibody or antibody fragment may be polyclonal or monoclonal.

アプタマーとは、標識物質に対する特異的結合能を有する物質である。アプタマーとしては、核酸アプタマー、ペプチドアプタマー等が挙げられる。対象タンパク質に特異的結合能を有する核酸アプタマーは、例えば、systematic evolution of ligand by exponential enrichment(SELEX)法等により選別することができる。また、対象タンパク質に対する特異的結合能を有するペプチドアプタマーは、例えば酵母を用いたTwo−hybrid法等により選別することができる。 An aptamer is a substance having a specific binding ability to a labeling substance. Examples of aptamers include nucleic acid aptamers and peptide aptamers. Nucleic acid aptamers capable of specifically binding to a target protein can be selected by, for example, the systematic evolution of ligand by exponential enrichment (SELEX) method. Moreover, the peptide aptamer having the specific binding ability to the target protein can be selected by, for example, the Two-hybrid method using yeast.

特異的結合物質は、対象タンパク質に特異的に結合することができれば特に制限されず、市販のものであってもよい。また、特異的結合物質は、担体上に固定されてプロテインチップ等を構成していてもよい。 The specific binding substance is not particularly limited as long as it can specifically bind to the target protein, and may be commercially available. The specific binding substance may be immobilized on a carrier to form a protein chip or the like.

本実施形態の分化能判定用キットを用いることにより、対象の体性幹細胞又は軟骨細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量を定性的に又は定量的に測定することができる。体性幹細胞又は軟骨細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量が、対照細胞と比較して高い場合、当該体性幹細胞又は軟骨細胞は、骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することができる。 By using the differentiation capacity determination kit of the present embodiment, the expression level of the SLC35F2 gene in the target somatic stem cell or chondrocyte can be qualitatively or quantitatively measured. When the expression level of the SLC35F2 gene in somatic stem cells or chondrocytes is higher than that in control cells, it can be determined that the somatic stem cells or chondrocytes have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

ここで、対照細胞としては、例えば骨組織又は軟骨組織への分化能が低いことが予め確認されている間葉系幹細胞等を利用することができる。より具体的には、例えば継代数が高い間葉系幹細胞が挙げられる。 Here, as the control cells, for example, mesenchymal stem cells and the like, which have been previously confirmed to have a low ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, can be used. More specifically, for example, mesenchymal stem cells with a high passage number can be mentioned.

1実施形態において、分化能判定用キットは、上記表1に記載されたSLC35F2遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、SLC35F2遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又はSLC35F2タンパク質に対する特異的結合物質と、上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又は上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質とを備えるものであってもよい。 In one embodiment, the kit for determining a differentiation potential is a primer set for amplifying the SLC35F2 gene cDNA described in Table 1 above, a probe that specifically hybridizes to the SLC35F2 gene mRNA, or a specific SLC35F2 protein. A binding substance, a primer set for amplifying a cDNA of a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above, and a group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above A probe that specifically hybridizes to mRNA of a selected gene, or a substance that specifically binds to a protein encoded by a gene selected from the group consisting of the genes shown in Tables 2 and 3 above May be

あるいは、本実施形態の分化能判定用キットは、上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又は上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質を備えていてもよい。すなわち、本実施形態の分化能判定用キットは、SLC35F2以外のマーカー遺伝子又はマーカータンパク質の発現量を測定するためのものであってもよい。 Alternatively, the kit for determining a differentiation potential of the present embodiment comprises a primer set for amplifying cDNA of a gene selected from the group consisting of the genes shown in Tables 2 and 3 above, Tables 2 and 3 above. A probe that specifically hybridizes to mRNA of a gene selected from the group consisting of the genes described in 1. or a protein encoded by a gene selected from the group consisting of the genes described in Tables 2 and 3 above. May be provided with a specific binding substance for. That is, the kit for determining a differentiation potential of the present embodiment may be for measuring the expression level of a marker gene or marker protein other than SLC35F2.

本実施形態の分化能判定用キットは、上記表1〜3に記載された遺伝子又は上記表1〜3に記載された遺伝子にコードされたタンパク質のいずれか1種の発現量を単独で測定するものであってもよく、2種以上の発現量を組み合わせて測定するものであってもよい。 The kit for determining a differentiation potential of the present embodiment independently measures the expression level of any one of the genes listed in Tables 1 to 3 above or the proteins encoded by the genes listed in Tables 1 to 3 above. One may be used, or two or more types of expression levels may be combined and measured.

実施例において後述するように、上記表1及び上記表2に記載された遺伝子又は上記表1及び上記表2に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能と正の相関を示す傾向にある。すなわち、本実施形態の分化能判定用キットにより、これらのいずれかの遺伝子又はタンパク質の発現量が、対照細胞と比較して高いことが確認された体性幹細胞又は軟骨細胞は、骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することができる。なお、対照細胞としては、上述したものと同様のものを用いることができる。 As described later in Examples, the expression levels of the genes listed in Tables 1 and 2 above or the proteins encoded by the genes listed in Tables 1 and 2 above are different from those of somatic stem cells or chondrocytes. It tends to show a positive correlation with the ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. That is, the somatic stem cells or chondrocytes confirmed to have a higher expression level of any of these genes or proteins by the kit for determining a differentiation potential of the present embodiment as compared to control cells are bone tissue or cartilage. It can be determined that the ability to differentiate into tissues is high. As the control cells, the same cells as described above can be used.

一方、上記表3に記載された遺伝子又は上記表3に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能と負の相関を示す傾向にある。すなわち、本実施形態の分化能判定用キットにより、これらのいずれかの遺伝子又はタンパク質の発現量が、対照細胞と比較して低いことが確認された体性幹細胞又は軟骨細胞は、骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することができる。なお、対照細胞としては、上述したものと同様のものを用いることができる。 On the other hand, the expression levels of the genes listed in Table 3 above or the proteins encoded by the genes listed in Table 3 above are negatively correlated with the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. Tend to show. That is, the somatic stem cells or chondrocytes confirmed to have a low expression level of any of these genes or proteins by the kit for determining a differentiation potential of the present embodiment as compared with control cells are bone tissue or cartilage. It can be determined that the ability to differentiate into tissues is high. As the control cells, the same cells as described above can be used.

実施例において後述するように、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーとして、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質と、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質との組み合わせを用いると、より高い精度で体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を評価することができる傾向にある。 As will be described later in Examples, it is higher when a combination of SLC35F2 gene or SLC35F2 protein and TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein is used as a marker showing the differentiation ability of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue. It tends to be possible to evaluate the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue with high accuracy.

したがって、本実施形態の分化能判定用キットは、SLC35F2遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、SLC35F2遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ又はSLC35F2タンパク質に対する特異的結合物質と、TNFRSF11B遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、TNFRSF11B遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ又はTNFRSF11Bタンパク質に対する特異的結合物質とを備えるものであってもよい。 Therefore, the kit for determining a differentiation potential of the present embodiment comprises a primer set for amplifying the cDNA of the SLC35F2 gene, a probe that specifically hybridizes to the mRNA of the SLC35F2 gene, or a specific binding substance for the SLC35F2 protein, and a TNFRSF11B gene. It may be provided with a primer set for amplifying cDNA, a probe that specifically hybridizes to mRNA of TNFRSF11B gene, or a specific binding substance for TNFRSF11B protein.

[分化能の判定方法]
1実施形態において、本発明は、体性幹細胞又は軟骨細胞における、マーカー遺伝子又はマーカータンパク質の発現量を定量する工程を備え、前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、上記表1に記載されたSLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質を含む、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能の判定方法を提供する。
[Determination of differentiation ability]
In one embodiment, the present invention comprises the step of quantifying the expression level of the marker gene or marker protein in somatic stem cells or chondrocytes, wherein the marker gene or marker protein is the SLC35F2 gene described in Table 1 above. Also provided is a method for determining the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue containing the SLC35F2 protein.

SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の発現量の定量は、例えば上述した分化能判定用キットを用いることにより行うことができる。より具体的には、例えば、SLC35F2遺伝子のcDNAを増幅することができるプライマーセットを用いた定量的PCR、SLC35F2遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブが固定されたマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析、SLC35F2タンパク質に対する抗体を用いた免疫染色等により、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の発現量を定量することができる。 The quantification of the expression level of the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein can be performed by using, for example, the above-mentioned kit for determining differentiation ability. More specifically, for example, quantitative PCR using a primer set capable of amplifying the SLC35F2 gene cDNA, gene expression analysis using a microarray on which a probe that specifically hybridizes to the SLC35F2 gene mRNA is immobilized. The expression level of the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein can be quantified by immunostaining using an antibody against the SLC35F2 protein.

上述したように、体性幹細胞又は軟骨細胞におけるSLC35F2遺伝子の発現量が、対照細胞と比較して高い場合、当該体性幹細胞又は軟骨細胞は、骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することができる。なお、対照細胞としては、上述したものと同様のものを用いることができる。 As described above, when the expression level of the SLC35F2 gene in somatic stem cells or chondrocytes is higher than that in control cells, it is determined that the somatic stem cells or chondrocytes have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. can do. As the control cells, the same cells as described above can be used.

1実施形態において、分化能の判定方法は、体性幹細胞又は軟骨細胞における、マーカー遺伝子又はマーカータンパク質の発現量を定量する工程を備え、前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、上記表1に記載されたSLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質と、上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質との組み合わせであってもよい。 In one embodiment, the method for determining the differentiation potential comprises a step of quantifying the expression level of a marker gene or marker protein in somatic stem cells or chondrocytes, wherein the marker gene or the marker protein is described in Table 1 above. SLC35F2 gene or SLC35F2 protein, and a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above or a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above. It may be a combination with the encoded protein.

あるいは、本実施形態の分化能の判定方法において、発現量を定量するマーカー遺伝子又はマーカータンパク質は、上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は上記表2及び上記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質であってもよい。すなわち、発現量を定量するマーカー遺伝子又はマーカータンパク質がSLC35F2以外のマーカー遺伝子又はマーカータンパク質であってもよい。 Alternatively, in the method for determining the differentiation potential of the present embodiment, the marker gene or marker protein for quantifying the expression level is a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 2 and Table 3 above or Table 2 above. It may be a protein encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above. That is, the marker gene or marker protein whose expression level is quantified may be a marker gene or marker protein other than SLC35F2.

本実施形態の分化能の判定方法において、発現量を定量するマーカー遺伝子又はマーカータンパク質は、上記表1〜3に記載された遺伝子又は上記表1〜3に記載された遺伝子にコードされたタンパク質のいずれか1種単独であってもよく、2種以上の組み合わせであってもよい。 In the method for determining the differentiation potential of the present embodiment, the marker gene or the marker protein for quantifying the expression amount is a gene encoded in the genes listed in Tables 1 to 3 or the genes listed in Tables 1 to 3 above. Any one type may be used alone, or a combination of two or more types may be used.

上述したように、上記表1及び上記表2に記載された遺伝子又は上記表1及び上記表2に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能と正の相関を示す傾向にある。すなわち、本実施形態の分化能判定方法において、対象の体性幹細胞又は軟骨細胞におけるこれらのいずれかの遺伝子又はタンパク質の発現量が、対照細胞における当該遺伝子又はタンパク質の発現量よりも高い場合には、対象の体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することができる。なお、対照細胞としては、上述したものと同様のものを用いることができる。 As described above, the expression levels of the genes described in Tables 1 and 2 above or the proteins encoded by the genes described in Tables 1 and 2 above are determined by the bone tissue of somatic stem cells or chondrocytes or It tends to show a positive correlation with the ability to differentiate into cartilage tissue. That is, in the differentiation potential determination method of the present embodiment, when the expression level of any of these genes or proteins in the target somatic stem cells or chondrocytes is higher than the expression level of the gene or protein in control cells It can be determined that the target somatic stem cell or the chondrocyte has a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. As the control cells, the same cells as described above can be used.

また、上述したように、上記表3に記載された遺伝子又は上記表3に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量は、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能と負の相関を示す傾向にある。すなわち、本実施形態の分化能判定方法において、対象の体性幹細胞又は軟骨細胞におけるこれらのいずれかの遺伝子又はタンパク質の発現量が、対照細胞における当該遺伝子又はタンパク質の発現量よりも低い場合には、対象の体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することができる。なお、対照細胞としては、上述したものと同様のものを用いることができる。 In addition, as described above, the expression level of the gene described in Table 3 above or the protein encoded by the gene described in Table 3 above is determined by the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. Tends to have a negative correlation with. That is, in the differentiation potential determination method of the present embodiment, when the expression level of any of these genes or proteins in the target somatic stem cells or chondrocytes is lower than the expression level of the gene or protein in control cells It can be determined that the target somatic stem cell or the chondrocyte has a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. As the control cells, the same cells as described above can be used.

実施例において後述するように、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーとして、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質と、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質との組み合わせを用いると、より高い精度で体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を評価することができる傾向にある。 As will be described later in Examples, it is higher when a combination of SLC35F2 gene or SLC35F2 protein and TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein is used as a marker showing the differentiation ability of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue. It tends to be possible to evaluate the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue with high accuracy.

したがって、本実施形態の分化能の判定方法は、体性幹細胞又は軟骨細胞における、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の発現量、及び、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質の発現量を定量する工程を備えるものであってもよい。 Therefore, the method for determining the differentiation potential of the present embodiment comprises a step of quantifying the expression level of the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein and the expression level of the TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein in somatic stem cells or chondrocytes. Good.

そして、体性幹細胞又は軟骨細胞におけるSLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の発現量が、対照細胞におけるSLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の発現量よりも高く、かつ、体性幹細胞又は軟骨細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質の発現量が、対照細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質の発現量よりも低い場合に、前記体性幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定するものであってもよい。 The expression level of SLC35F2 gene or SLC35F2 protein in somatic stem cells or chondrocytes is higher than the expression level of SLC35F2 gene or SLC35F2 protein in control cells, and expression of TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein in somatic stem cells or chondrocytes When the amount is lower than the expression level of the TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein in the control cells, it may be determined that the somatic stem cells or the chondrocytes have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

これにより、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能をより高い精度で判定することができる。 As a result, the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue can be determined with higher accuracy.

あるいは、実施例において後述するように、本実施形態の分化能の判定方法は、体性幹細胞又は軟骨細胞における、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2タンパク質の発現量、及び、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11Bタンパク質の発現量を定量する工程を備えており、TNFRSF11B遺伝子の発現量とSLC35F2遺伝子の発現量の比、又は、TNFRSF11Bタンパク質の発現量とSLC35F2タンパク質の発現量の比に基づいて、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を判定するものであってもよい。 Alternatively, as described below in Examples, the method for determining the differentiation potential of the present embodiment is to quantify the expression level of the SLC35F2 gene or SLC35F2 protein and the expression level of the TNFRSF11B gene or TNFRSF11B protein in somatic stem cells or chondrocytes. And a bone tissue of somatic stem cells or chondrocytes based on the ratio of the expression level of the TNFRSF11B gene and the expression level of the SLC35F2 gene, or the ratio of the expression level of the TNFRSF11B protein and the expression level of the SLC35F2 protein. The ability to differentiate into cartilage tissue may be determined.

そして、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比、又は、TNFRSF11Bタンパク質の発現量に対するSLC35F2タンパク質の発現量の比が、対照細胞における、それらの比と比較して大きい場合に、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定するものであってもよい。なお、対照細胞としては、上述したものと同様のものを用いることができる。 Then, when the ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene or the ratio of the expression level of the SLC35F2 protein to the expression level of the TNFRSF11B protein is larger than those in control cells, It may be determined that stem cells or chondrocytes have a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. As the control cells, the same cells as described above can be used.

このような方法によっても、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能をより高い精度で判定することができる。 Also by such a method, the differentiation ability of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue can be determined with higher accuracy.

TNFRSF11B遺伝子又はタンパク質の発現量に対するSLC35F2遺伝子又はタンパク質の発現量の比に基づいて分化能を判定する場合、より具体的には、下記式(F2)又は下記式(F3)に基づいて算出される比が、例えば0.5以上、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは、2以上であれば、対象細胞は骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することができる。
TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比=(SLC35F2遺伝子の発現量)÷(TNFRSF11B遺伝子の発現量)…(F2)
TNFRSF11Bタンパク質の発現量に対するSLC35F2タンパク質の発現量の比=(SLC35F2タンパク質の発現量)÷(TNFRSF11Bタンパク質の発現量)…(F3)
When the differentiation potential is determined based on the ratio of the expression level of the SLC35F2 gene or protein to the expression level of the TNFRSF11B gene or protein, more specifically, it is calculated based on the following formula (F2) or the following formula (F3). If the ratio is, for example, 0.5 or more, preferably 1 or more, more preferably 1.5 or more, even more preferably 2 or more, it is determined that the target cell has a high ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. You can
Ratio of expression amount of SLC35F2 gene to expression amount of TNFRSF11B gene=(expression amount of SLC35F2 gene)÷(expression amount of TNFRSF11B gene)...(F2)
Ratio of SLC35F2 protein expression level to TNFRSF11B protein expression level=(SLC35F2 protein expression level)/(TNFRSF11B protein expression level)...(F3)

ここで、遺伝子の発現量としては、例えばTNFRSF11B遺伝子から転写されたmRNA又はSLC35F2遺伝子から転写されたmRNAのコピー数を測定し、当該コピー数を発現量として判定してもよい。あるいは、各遺伝子について、グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)遺伝子等のハウスキーピング遺伝子の発現量を基準とした発現量の相対値をそれぞれ測定し、測定された相対値を発現量として判定してもよい。また、タンパク質の発現量としては、例えばTNFRSF11Bタンパク質又はSLC35F2タンパク質の分子数を算出し、当該分子数を発現量として判定してもよい。 Here, as the gene expression level, for example, the copy number of the mRNA transcribed from the TNFRSF11B gene or the mRNA transcribed from the SLC35F2 gene may be measured, and the copy number may be determined as the expression level. Alternatively, for each gene, the relative value of the expression level based on the expression level of the housekeeping gene such as glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene was measured, and the measured relative value was used as the expression level. You may judge. As the protein expression level, for example, the number of molecules of TNFRSF11B protein or SLC35F2 protein may be calculated and the number of molecules may be determined as the expression level.

TNFRSF11B遺伝子又はタンパク質と、SLC35F2遺伝子又はタンパク質との比を算出する場合においては、いずれの遺伝子を基準としてもよい。例えば、SLC35F2遺伝子又はタンパク質を基準とした場合には、SLC35F2遺伝子の発現量に対するTNFRSF11B遺伝子の発現量の比、又は、SLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量に対するTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量の比が、対照細胞における、それらの比と比較して小さい場合に、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能が高いと判定することになる。 In calculating the ratio of the TNFRSF11B gene or protein to the SLC35F2 gene or protein, any gene may be used as a reference. For example, when the SLC35F2 gene or protein is used as a reference, the ratio of the expression level of the TNFRSF11B gene to the expression level of the SLC35F2 gene or the expression of the protein encoded by the TNFRSF11B gene to the expression level of the protein encoded by the SLC35F2 gene. When the ratio of the amounts is smaller than those of the control cells, it is determined that the somatic stem cells or chondrocytes have a high differentiation ability into bone tissue or cartilage tissue.

[体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーの製造方法]
1実施形態において、本発明は、骨組織又は軟骨組織への分化能の高い体性幹細胞又は軟骨細胞と、骨組織又は軟骨組織への分化能の低い体性幹細胞又は軟骨細胞とにおける、遺伝子又はタンパク質の発現量を測定する工程と、骨組織又は軟骨組織への分化能の高い体性幹細胞又は軟骨細胞と、骨組織又は軟骨組織への分化能の低い体性幹細胞又は軟骨細胞とで、発現量に差がある遺伝子又はタンパク質が、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーであると判断する工程と、を備える、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーの製造方法を提供する。
[Method for producing a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue]
In one embodiment, the present invention provides a gene or a somatic stem cell or chondrocyte having a high differentiation ability to a bone tissue or a cartilage tissue, and a somatic stem cell or chondrocyte having a low differentiation ability to a bone tissue or a cartilage tissue, Expression in the step of measuring the expression level of the protein, somatic stem cells or chondrocytes with high differentiation ability to bone tissue or cartilage tissue, and somatic stem cells or chondrocytes with low differentiation ability to bone tissue or cartilage tissue Determining that the gene or protein having a different amount is a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, the bone tissue of somatic stem cells or chondrocytes, or Provided is a method for producing a marker showing the ability to differentiate into cartilage tissue.

実施例において後述するように、本実施形態の方法により、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーを得ることが可能である。本実施形態の「マーカーの製造方法」は、「マーカーのスクリーニング方法」、「マーカー取得方法」、「マーカーであるか否かの判定方法」等といい換えることもできる。 As will be described later in Examples, a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue can be obtained by the method of the present embodiment. The “marker manufacturing method” of the present embodiment can be restated as a “marker screening method”, a “marker acquisition method”, a “marker determination method”, or the like.

本実施形態のマーカーの製造方法において、遺伝子又はタンパク質の発現量の測定は、例えばDNAマイクロアレイ、次世代シーケンサーを用いたRNA sequencing(RNA−Seq)等により網羅的に行うと効率的である。 In the method for producing a marker of the present embodiment, it is efficient to comprehensively measure the expression level of a gene or protein by, for example, DNA microarray or RNA sequencing (RNA-Seq) using a next-generation sequencer.

また、骨組織又は軟骨組織への分化能の高い体性幹細胞又は軟骨細胞としては、例えば継代数の低い体性幹細胞又は軟骨細胞を用いてもよい。また、骨組織又は軟骨組織への分化能の低い体性幹細胞又は軟骨細胞としては、例えば継代数の高い体性幹細胞又は軟骨細胞を用いてもよい。骨組織又は軟骨組織への分化能の高さは、実際に体性幹細胞又は軟骨細胞を骨組織又は軟骨組織に分化誘導し、その分化能を確認して決定することが好ましい。 Further, as the somatic stem cells or chondrocytes having a high differentiation ability into bone tissue or cartilage tissue, for example, somatic stem cells or chondrocytes with a low passage number may be used. Further, as the somatic stem cells or chondrocytes having a low ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue, somatic stem cells or chondrocytes with a high passage number may be used. The high level of differentiation into bone tissue or cartilage tissue is preferably determined by actually inducing differentiation of somatic stem cells or chondrocytes into bone tissue or cartilage tissue and confirming the differentiation potential.

次に実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[実験例1]
(間葉系幹細胞の継代数と骨組織への分化能との関連性の検討)
間葉系幹細胞を継代し、経時的に骨組織に分化誘導し、各継代時点における骨組織への分化能を検討した。間葉系幹細胞としては、多指症指骨髄由来間葉系幹細胞であるYub622(理研バイオリソースセンター)、成人骨髄由来間葉系幹細胞であるhMSC(Lonza社)、成人骨髄由来間葉系幹細胞であるBone Marrow Derived Mesenchymal Stem Cells;Normal,Human(BM−AT)(ATCC)及び成人脂肪由来間葉系幹細胞であるStemPro human ADSC(Thermo Fisher Scientific社)を用いた。
[Experimental Example 1]
(Examination of the relationship between the number of passages of mesenchymal stem cells and the ability to differentiate into bone tissue)
The mesenchymal stem cells were passaged and induced to differentiate into bone tissue over time, and the ability to differentiate into bone tissue at each passage was examined. Examples of the mesenchymal stem cells are Yud622 (RIKEN BioResource Center), which is a polydactyl digital bone marrow-derived mesenchymal stem cell, hMSC (Lonza), which is an adult bone marrow-derived mesenchymal stem cell, and adult bone marrow-derived mesenchymal stem cell. Bone Marrow Derived Mesenchymal Stem Cells; Normal, Human (BM-AT) (ATCC) and adult fat-derived mesenchymal stem cells, StemPro human ADSC (Thermo Fisher Scientific) were used.

各細胞の継代時に、下記式(F1)により計算される細胞の分裂回数(Population doubling、PDL)を積算することにより、積算PDLを算出した。
PDL=log10(培養終了時の細胞数/培養開始時の細胞数)×3.33 …(F1)
At the passage of each cell, the cumulative PDL was calculated by integrating the cell division number (PDL) calculated by the following formula (F1).
PDL=log 10 (the number of cells at the end of culture/the number of cells at the start of culture)×3.33 (F1)

また、各継代時に一部の細胞を新しいディッシュに移し、市販の培地(型式「PT−3002」、商品名「hMSC differentiation BulletKit−osteogenic」、Lonza社)を用いて2週間(Yub622、hMSC、BM−AT)又は4週間(StemPro human ADSC)培養することにより、骨組織に分化誘導した。また対照として、分化誘導を行わないで同じ期間培養した細胞を用意した。 In addition, at the time of each passage, some cells were transferred to a new dish, and a commercially available medium (type “PT-3002”, trade name “hMSC differential Bullet Kit-osteogenic”, Lonza) was used for 2 weeks (Yub622, hMSC, BM-AT) or 4 weeks (StemPro human ADSC) culture to induce differentiation into bone tissue. As a control, cells cultured for the same period without induction of differentiation were prepared.

続いて、骨組織への分化誘導後の細胞をアリザリンレッド染色することにより骨組織に分化誘導したか否かを確認した。なお、細胞が骨組織に分化していた場合には、赤橙色に染色される。 Subsequently, it was confirmed whether or not the cells were induced to differentiate into bone tissue by staining the cells after induction of differentiation into bone tissue with alizarin red. When the cells have differentiated into bone tissue, they are stained reddish orange.

図1〜4は、実験結果を示すグラフ及び写真である。図1(a)は、Yub622細胞の増殖曲線である。グラフ中の数字は、継代数を示す。図1(b)は、骨組織への分化誘導を行ったYub622細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。図中、「骨分化誘導(+)」は、骨組織への分化誘導を行った結果を示し、「骨分化誘導(−)」は、対照細胞の結果を示す。また、「P6」は6回継代した細胞を骨組織に分化誘導したことを意味し、「P7」は7回継代した細胞を骨組織に分化誘導したことを意味し、以下同様である。 1 to 4 are graphs and photographs showing the experimental results. FIG. 1( a) is a growth curve of Yub622 cells. Numbers in the graph indicate passage numbers. FIG. 1(b) is a photograph showing the results of alizarin red staining of Yub622 cells that have been induced to differentiate into bone tissue. In the figure, "bone differentiation induction (+)" indicates the result of induction of differentiation into bone tissue, and "bone differentiation induction (-)" indicates the result of control cells. "P6" means that cells that were passaged 6 times were differentiated into bone tissue, "P7" means that cells that were passaged 7 times were differentiated into bone tissue, and so on. ..

また、図2(a)及び(b)は、細胞としてhMSCを用いた以外は図1(a)及び(b)と同様の実験を行った結果を示す。また、図3(a)及び(b)は、細胞としてBM−ATを用いた以外は、図1(a)及び(b)と同様の実験を行った結果を示す。また、図4(a)及び(b)は、細胞としてStemPro human ADSCを用いた以外は、図1(a)及び(b)と同様の実験を行った結果を示す。図中、「ADSC」はStemPro human ADSC細胞を用いた結果であることを示す。 2(a) and 2(b) show the results of the same experiment as in FIGS. 1(a) and 1(b) except that hMSCs were used as cells. 3(a) and 3(b) show the results of the same experiment as in FIGS. 1(a) and 1(b) except that BM-AT was used as the cells. 4(a) and 4(b) show the results of the same experiment as in FIGS. 1(a) and 1(b), except that StemPro human ADSC was used as the cells. In the figure, "ADSC" indicates that the results were obtained using StemPro human ADSC cells.

その結果、いずれの間葉系幹細胞においても、継代数が少ない程骨組織への分化能が高く、継代数が増加するにつれて骨組織への分化能が低下する傾向が認められた。 As a result, in any of the mesenchymal stem cells, the smaller the passage number, the higher the differentiation ability to bone tissue, and the tendency to decrease the differentiation ability to bone tissue as the passage number increased was observed.

[実験例2]
(間葉系幹細胞の継代数と軟骨組織への分化能との関連性の検討)
間葉系幹細胞を継代して軟骨組織に分化誘導し、継代数と軟骨組織への分化能との関連性を検討した。間葉系幹細胞としては、多指症指骨髄由来間葉系幹細胞であるYub621c(理研バイオリソースセンター)及びYub625(理研バイオリソースセンター)を用いた。
[Experimental Example 2]
(Examination of the relationship between the number of passages of mesenchymal stem cells and the ability to differentiate into cartilage tissue)
Mesenchymal stem cells were passaged to induce differentiation into cartilage tissue, and the relationship between the number of passages and the ability to differentiate into cartilage tissue was examined. As the mesenchymal stem cells, Yub621c (RIKEN BioResource Center) and Yub625 (RIKEN BioResource Center), which are polydactyl finger bone marrow-derived mesenchymal stem cells, were used.

継代数7及び9のYub621c細胞、並びに継代数5及び22のYub625細胞を、市販の培地キット(型式「PT−3003」、商品名「hMSC differentiation Bullet Kit−chondrogenic」、Lonza社)にTransforming Growth Factor−β3(TGFβ3)とbone morphogenetic protein 2(BMP2)を添加した培地を用いて、2x10細胞を1ペレットとして、28〜29日間ペレット培養することにより、軟骨組織に分化誘導した。 Yub621c cells at passage numbers 7 and 9 and Yub625 cells at passage numbers 5 and 22 were transferred to a commercially available culture medium kit (type “PT-3003”, trade name “hMSC differential Bullet Kit-chondrogenic”, Lonza) using the TransformingGrowth. Differentiation into cartilage tissue was induced by pellet culture of 2×10 5 cells as one pellet for 28 to 29 days using a medium supplemented with −β3 (TGFβ3) and bone morphogenetic protein 2 (BMP2).

続いて、分化誘導後の各細胞隗をホルマリン固定し、パラフィン切片を作製した。続いて、作製した各切片をヘマトキシリン−エオシン染色及びアルシアンブルー染色した。なお、軟骨組織はアルシアンブルー染色により染色される。 Subsequently, each cell hull after differentiation induction was fixed with formalin to prepare a paraffin section. Then, each prepared section was stained with hematoxylin-eosin and alcian blue. The cartilage tissue is stained with Alcian blue.

図5(a)及び(b)は、実験結果を示す写真である。図5(a)は、継代数7(P7)及び継代数9(P9)のYub621c細胞を軟骨組織に分化誘導した試料の、ヘマトキシリン−エオシン染色(HE)及びアルシアンブルー染色(AB)の結果を示す写真である。 5A and 5B are photographs showing the experimental results. FIG. 5(a) is a result of hematoxylin-eosin staining (HE) and alcian blue staining (AB) of a sample in which Yub621c cells at passage number 7 (P7) and passage number 9 (P9) were induced to differentiate into cartilage tissue. Is a photograph showing.

また、図5(b)は、継代数5(P5)及び継代数22(P22)のYub625細胞を軟骨組織に分化誘導した試料の、ヘマトキシリン−エオシン染色(HE)及びアルシアンブルー染色(AB)の結果を示す写真である。 In addition, FIG. 5( b) shows hematoxylin-eosin staining (HE) and alcian blue staining (AB) of a sample obtained by inducing differentiation of Yub625 cells at passage number 5 (P5) and passage number 22 (P22) into cartilage tissue. It is a photograph showing the result of.

その結果、継代数7及び9のYub621c細胞並びに継代数5のYub625細胞は、軟骨組織に分化したことが確認された。一方、継代数22のYub625細胞では、軟骨組織が形成されていないことが明らかとなった。 As a result, it was confirmed that Yub621c cells at passage numbers 7 and 9 and Yub625 cells at passage number 5 were differentiated into cartilage tissue. On the other hand, it was revealed that cartilage tissue was not formed in the Yub625 cells at passage number 22.

この結果は、継代数が少ない間葉系幹細胞は軟骨組織への分化能が高いが、継代数が増加すると軟骨組織への分化能が低下することを示す。 This result indicates that mesenchymal stem cells with a small number of passages have a high ability to differentiate into cartilage tissue, but that the number of passages increases, the ability to differentiate into cartilage tissue decreases.

[実験例3]
(マイクロアレイ解析1)
骨組織への分化能が高いYub622細胞及びhMSC細胞、並びに骨組織への分化能が低いYub622細胞及びhMSC細胞から全RNAを抽出してマイクロアレイ解析を行い、骨組織への分化能と相関がある遺伝子を抽出した。骨組織への分化能が高い細胞としては、継代数が5〜9のYub622細胞を使用した。また、骨組織への分化能が中程度の細胞としては、継代数が10のYub622細胞及び継代数が5〜8,10のhMSC細胞を使用した。また、骨組織への分化能が低い細胞としては、継代数が11〜16のYub622細胞及び継代数が9,11〜16のhMSC細胞を使用した。その結果、骨組織への分化能と正の相関がある遺伝子として、上記表1及び表2に記載された遺伝子が見出された。
[Experimental Example 3]
(Microarray analysis 1)
There is a correlation with the ability to differentiate into bone tissue by extracting total RNA from Yub622 cells and hMSC cells that have high ability to differentiate into bone tissue, and Yub622 cells and hMSC cells that have low ability to differentiate into bone tissue. The gene was extracted. As cells having a high ability to differentiate into bone tissue, Yub622 cells with passage numbers of 5 to 9 were used. In addition, as cells having a medium level of differentiation into bone tissue, Yub622 cells having a passage number of 10 and hMSC cells having a passage number of 5 to 8 and 10 were used. In addition, as cells having a low ability to differentiate into bone tissue, Yub622 cells having a passage number of 11 to 16 and hMSC cells having a passage number of 9,11 to 16 were used. As a result, the genes shown in Tables 1 and 2 above were found as genes having a positive correlation with the ability to differentiate into bone tissue.

また、骨組織への分化能と負の相関がある遺伝子として、上記表3に記載された遺伝子が見出された。 In addition, the genes listed in Table 3 above were found as genes having a negative correlation with the ability to differentiate into bone tissue.

[実験例4]
(マイクロアレイ解析2)
さまざまな継代数の間葉系幹細胞から全RNAを抽出し、実験例3で抽出した各遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した。
[Experimental Example 4]
(Microarray analysis 2)
Total RNA was extracted from mesenchymal stem cells at various passage numbers, and the expression level of each gene extracted in Experimental Example 3 was examined by microarray analysis.

間葉系幹細胞としては、上述した、StemPro human ADSC細胞、BM−AT細胞、Yub622細胞及びhMSC細胞を用いた。また、全RNAの抽出には、市販のキット(型式「311−02501」、商品名「Isogen」、ニッポンジーン社)を使用した。また、マイクロアレイには市販のもの(型式「G4851A」、商品名「SurePrint G3 Human GE 8×60K」、アジレント・テクノロジー社)を使用した。 The above-mentioned StemPro human ADSC cells, BM-AT cells, Yub622 cells and hMSC cells were used as the mesenchymal stem cells. A commercially available kit (model “311-02501”, trade name “Isogen”, Nippon Gene Co., Ltd.) was used for extraction of total RNA. A commercially available microarray (model “G4851A”, trade name “SurePrint G3 Human GE 8×60K”, Agilent Technologies) was used.

図6A〜図6S及び図7A〜図7Hは、マイクロアレイ解析の結果を示すグラフである。図中、「ADSC」はStemPro human ADSC細胞を用いた結果であることを示す。また、「P4」は継代数4の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、「P5」は継代数5の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、以下、同様である。 6A to 6S and FIGS. 7A to 7H are graphs showing the results of microarray analysis. In the figure, "ADSC" indicates that the results were obtained using StemPro human ADSC cells. Further, "P4" indicates that it is the analysis result of total RNA extracted from cells at passage number 4, "P5" indicates that it is the analysis result of total RNA extracted from cells at passage number 5, and The same is true.

その結果、上記表1及び表2に記載された遺伝子は、骨組織への分化能が高い細胞で発現量が高い傾向が確認された。 As a result, it was confirmed that the genes listed in Tables 1 and 2 tended to have high expression levels in cells having a high ability to differentiate into bone tissue.

また、上記表3に記載された遺伝子は、骨組織への分化能が高い細胞で発現量が低い傾向が確認された。 In addition, it was confirmed that the genes listed in Table 3 above had a low expression level in cells having a high ability to differentiate into bone tissue.

[実験例5]
(リアルタイムPCR解析1)
さまざまな継代数の間葉系幹細胞から全RNAを抽出し、SLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した。
[Experimental Example 5]
(Real-time PCR analysis 1)
Total RNA was extracted from mesenchymal stem cells at various passage numbers, and the expression level of SLC35F2 gene was examined by real-time PCR analysis.

間葉系幹細胞としては、上述した、Yub622細胞、hMSC細胞、BM−AT細胞、Yub621c細胞及びYub625細胞を用いた。また、全RNAの抽出には市販のキット(型式「311−02501」、商品名「Isogen」、ニッポンジーン社)を使用した。また、リアルタイムPCR反応は、市販のキット(型式「RR096A」、商品名「One Step SYBR PrimeScript PLUS RT−PCR Kit」、タカラバイオ社)及びリアルタイムPCR装置(商品名「StepOnePlusリアルタイムPCRシステム」、アプライドバイオシステムズ社)を用いて行った。 As the mesenchymal stem cells, the above-mentioned Yub622 cells, hMSC cells, BM-AT cells, Yub621c cells and Yub625 cells were used. A commercially available kit (model “311-02501”, trade name “Isogen”, Nippon Gene Co., Ltd.) was used for extraction of total RNA. In addition, the real-time PCR reaction is carried out using a commercially available kit (type “RR096A”, trade name “One Step SYBR PrimeScript PLUS RT-PCR Kit”, Takara Bio Inc.), and real-time PCR device (trade name “StepOnePlus real-time PCR system”, Applied Bio). Systems).

また、SLC35F2遺伝子のcDNAのPCRは、配列番号1に示す塩基配列からなるセンスプライマー及び配列番号2に示す塩基配列からなるアンチセンスプライマーを用いて行った。また、対照としてグリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)遺伝子のリアルタイムPCRを行い、測定されたGAPDH遺伝子の発現量に基づいてSLC35F2遺伝子の発現量を補正した。GAPDH遺伝子のcDNAのPCRは、配列番号3に示す塩基配列からなるセンスプライマー及び配列番号4に示す塩基配列からなるアンチセンスプライマーを用いて行った。 The PCR of the SLC35F2 gene cDNA was performed using a sense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and an antisense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. As a control, real-time PCR of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene was performed, and the expression level of the SLC35F2 gene was corrected based on the measured expression level of the GAPDH gene. PCR of the GAPDH gene cDNA was performed using a sense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:3 and an antisense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:4.

図8A〜図8Dは、リアルタイムPCR解析の結果を示すグラフである。図8AはYub622細胞の解析結果であり、図8BはhMSC細胞の解析結果であり、図8CはBM−AT細胞の解析結果であり、図8DはYub621c細胞及びYub625細胞の解析結果である。図中、「P5」は継代数5の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、「P6」は継代数6の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、以下、同様である。 8A to 8D are graphs showing the results of real-time PCR analysis. 8A is the analysis result of Yub622 cells, FIG. 8B is the analysis result of hMSC cells, FIG. 8C is the analysis result of BM-AT cells, and FIG. 8D is the analysis result of Yub621c cells and Yub625 cells. In the figure, "P5" indicates that the results of analysis of total RNA extracted from cells at passage number 5 and "P6" indicate that of results of analysis of total RNA extracted from cells at passage 6 , Is the same.

その結果、SLC35F2遺伝子は、骨組織及び軟骨組織への分化能が高い細胞で発現量が高く、骨組織及び軟骨組織への分化能が低い細胞で発現量が低い傾向が確認された。 As a result, it was confirmed that the SLC35F2 gene had a high expression level in cells having a high differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue, and a low expression level in cells having a low differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue.

[実験例6]
(間葉系幹細胞の継代数と骨組織及び軟骨組織への分化能との関連性の検討)
間葉系幹細胞を継代し、継時的に骨組織及び軟骨組織に分化誘導し、各継代時点における骨組織及び軟骨組織への分化能を検討した。間葉系幹細胞としては、多指症指軟骨由来間葉系幹細胞Yub2505(成育バイオリソース提供)及び多腕症上腕骨髄由来間葉系幹細胞であるUDE−BM(成育バイオリソース提供)を用いた。
[Experimental Example 6]
(Examination of the relationship between the passage number of mesenchymal stem cells and the ability to differentiate into bone tissue and cartilage tissue)
The mesenchymal stem cells were passaged and induced to differentiate into bone tissue and cartilage tissue at successive passages, and the ability to differentiate into bone tissue and cartilage tissue at each passage was examined. As the mesenchymal stem cells, polydactyly finger cartilage-derived mesenchymal stem cells Yub2505 (provided by growth bioresource) and UDE-BM (provided by growth bioresource), which are multiarm humeral bone marrow-derived mesenchymal stem cells were used.

各細胞の継代時に、上記式(F1)により計算される細胞の分裂回数(Population doubling、PDL)を積算することにより、積算PDLを算出した。 At the passage of each cell, the integrated PDL was calculated by integrating the number of cell divisions (Population doubling, PDL) calculated by the above formula (F1).

また、各継代時に一部の細胞を新しいディッシュに移し、市販の培地(型式「PT−3002」、商品名「hMSC differentiation Bullet Kit−osteogenic」、Lonza社)を用いて、2週間培養することにより、骨組織に分化誘導した。また対照として、分化誘導を行わないで同じ期間培養した細胞を用意した。 In addition, at the time of each passage, transfer some cells to a new dish, and culture for 2 weeks using a commercially available medium (type "PT-3002", trade name "hMSC differential Bullet Kit-osteogenic", Lonza). To induce differentiation into bone tissue. As a control, cells cultured for the same period without induction of differentiation were prepared.

続いて、骨組織への分化誘導後の細胞をアリザリンレッド染色することにより骨組織に分化誘導されたか否かを確認した。なお、細胞が骨組織に分化していた場合には、赤橙色に染色される。 Subsequently, it was confirmed by staining the cells after the differentiation induction into the bone tissue with alizarin red whether or not the differentiation into the bone tissue was induced. When the cells have differentiated into bone tissue, they are stained reddish orange.

また、各継代時に一部の細胞を、市販の培地キット(型式「PT−3003」、商品名「hMSC differentiation Bullet Kit−chondrogenic」、Lonza社)にTransforming Growth Factor−β3(TGFbeta3)とbone morphogenetic protein2(BMP2)を添加した培地を用いて、2.5×10細胞を1ペレットとして、2週間ペレット培養することにより、軟骨組織に分化誘導した。 At the time of each passage, a part of the cells was transferred to a commercially available medium kit (type “PT-3003”, trade name “hMSC differential Bullet Kit-chondrogenic”, Lonza) and Transforming Growth Factor-β3 (TGFbeta3) and bone. Differentiation into cartilage tissue was induced by pellet culture of 2.5×10 5 cells as one pellet for 2 weeks using a medium to which protein 2 (BMP2) was added.

続いて、分化誘導後の各細胞隗をホルマリン固定し、パラフィン切片を作製した。続いて、作製した各切片をアルシアンブルー染色した。なお、軟骨組織はアルシアンブルー染色により染色される。 Subsequently, each cell hull after differentiation induction was fixed with formalin to prepare a paraffin section. Then, each prepared section was stained with Alcian blue. The cartilage tissue is stained with Alcian blue.

図9(a)及び(b)、図10、図11(a)及び(b)、図12は、実験結果を示すグラフ及び写真である。図9(a)は、Yub2505細胞の増殖曲線である。グラフ中の数字は、継代数を示す。図9(b)は、骨組織への分化誘導を行ったYub2505細胞のアリザリンレッド染色の結果を示す写真である。図中、「骨分化誘導(+)」は、骨組織への分化誘導を行った結果を示し、「骨分化誘導(−)」は、対照細胞の結果を示す。また、「P6」は6回継代した細胞を骨組織に分化誘導したことを意味し、「P7」は7回継代した細胞を骨組織に分化誘導したことを意味し、以下同様である。図10は、軟骨組織への分化誘導を行ったYub2505細胞のアルシアンブルー染色(AB)の結果を示す写真である。 FIGS. 9A and 9B, FIG. 10, FIGS. 11A and 11B, and FIG. 12 are graphs and photographs showing the experimental results. FIG. 9( a) is a growth curve of Yub2505 cells. Numbers in the graph indicate passage numbers. FIG. 9( b) is a photograph showing the results of alizarin red staining of Yub2505 cells that have been induced to differentiate into bone tissue. In the figure, "bone differentiation induction (+)" indicates the result of induction of differentiation into bone tissue, and "bone differentiation induction (-)" indicates the result of control cells. "P6" means that cells that were passaged 6 times were differentiated into bone tissue, "P7" means that cells that were passaged 7 times were differentiated into bone tissue, and so on. .. FIG. 10 is a photograph showing the results of Alcian blue staining (AB) of Yub2505 cells that had been induced to differentiate into cartilage tissue.

また、図11(a)及び(b)、図12は、細胞としてUDE−BMを用いた点以外は図9(a)及び(b)、図10と同様の実験を行った結果を示す。 In addition, FIGS. 11A, 11B, and 12 show the results of the same experiment as FIGS. 9A, 9B, and 10 except that UDE-BM was used as the cells.

その結果、いずれの間葉系幹細胞においても、継代数が少ない程、骨組織及び軟骨組織への分化能が高く、継代数が増加するにつれて骨組織及び軟骨組織への分化能が低下する傾向が認められた。この結果は、継代数が少ない間葉系幹細胞は軟骨組織への分化能が高いが、継代数が増加すると軟骨組織への分化能が低下することを更に支持するものである。 As a result, in any mesenchymal stem cell, the smaller the passage number, the higher the differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue, and the tendency that the differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue decreases as the passage number increases. Admitted. This result further supports that the mesenchymal stem cells with a small number of passages have a high ability to differentiate into cartilage tissue, but the increasing the number of passages reduces the ability to differentiate into cartilage tissue.

[実験例7]
(マイクロアレイ解析3)
さまざまな継代数の間葉系幹細胞から全RNAを抽出し、実験例3で見出した、上記表1〜3に記載した各遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した。
[Experiment 7]
(Microarray analysis 3)
Total RNA was extracted from mesenchymal stem cells at various passage numbers, and the expression levels of the genes listed in Tables 1 to 3 found in Experimental Example 3 were examined by microarray analysis.

間葉系幹細胞としては、上述した、Yub2505細胞、UDE−BM細胞及びYub622細胞を用いた。また、全RNAの抽出には、市販のキット(型式「311−02501」、商品名「Isogen」、ニッポンジーン社)を使用した。また、マイクロアレイには市販のもの(型式「G4851A」、商品名「SurePrint G3 Human GE 8×60K」、アジレント・テクノロジー社)を使用した。 As the mesenchymal stem cells, the above-mentioned Yub2505 cells, UDE-BM cells and Yub622 cells were used. A commercially available kit (model “311-02501”, trade name “Isogen”, Nippon Gene Co., Ltd.) was used for extraction of total RNA. A commercially available microarray (model “G4851A”, trade name “SurePrint G3 Human GE 8×60K”, Agilent Technologies) was used.

図13A〜Mは、マイクロアレイ解析の結果を示すグラフである。図中、「P4」は継代数4の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、「P5」は継代数5の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、以下、同様である。 13A to 13M are graphs showing the results of microarray analysis. In the figure, “P4” indicates the analysis result of total RNA extracted from cells at passage number 4, “P5” indicates the analysis result of total RNA extracted from cells at passage number 5, , Is the same.

その結果、上記表1及び表2に記載された遺伝子は、骨組織及び軟骨組織への分化能が高い細胞で発現量が高い傾向が確認された。 As a result, it was confirmed that the genes described in Tables 1 and 2 tend to have high expression levels in cells having a high differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue.

また、上記表3に記載された遺伝子は、骨組織への分化能が高い細胞で発現量が低い傾向が確認された。 In addition, it was confirmed that the genes listed in Table 3 above had a low expression level in cells having a high ability to differentiate into bone tissue.

[実験例8]
(マイクロアレイ解析4)
さまざまな継代数の間葉系幹細胞から全RNAを抽出し、実験例3で見出した、上記表1〜3に記載した各遺伝子の発現量をマイクロアレイ解析により検討した。
[Experimental Example 8]
(Microarray analysis 4)
Total RNA was extracted from mesenchymal stem cells at various passage numbers, and the expression levels of the genes listed in Tables 1 to 3 found in Experimental Example 3 were examined by microarray analysis.

間葉系幹細胞としては、上述した、StemPro human ADSC細胞、BM−AT細胞及びYub622細胞を用いた。また、全RNAの抽出には、市販のキット(型式「311−02501」、商品名「Isogen」、ニッポンジーン社)を使用した。また、マイクロアレイには市販のもの(型式「G4851A」、商品名「SurePrint G3 Human GE 8×60K」、アジレント・テクノロジー社)を使用した。 As the mesenchymal stem cells, the above-mentioned StemPro human ADSC cells, BM-AT cells and Yub622 cells were used. A commercially available kit (model “311-02501”, trade name “Isogen”, Nippon Gene Co., Ltd.) was used for extraction of total RNA. A commercially available microarray (model “G4851A”, trade name “SurePrint G3 Human GE 8×60K”, Agilent Technologies) was used.

図14A〜Fは、マイクロアレイ解析の結果を示すグラフである。図中、「P4」は継代数4の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、「P5」は継代数5の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、以下、同様である。 14A to 14F are graphs showing the results of microarray analysis. In the figure, “P4” indicates the analysis result of total RNA extracted from cells at passage number 4, “P5” indicates the analysis result of total RNA extracted from cells at passage number 5, , Is the same.

その結果、上記表1及び表2に記載された遺伝子は、骨組織および軟骨組織への分化能が高い細胞で発現量が高い傾向が確認された。 As a result, it was confirmed that the genes listed in Tables 1 and 2 tend to be highly expressed in cells having a high ability to differentiate into bone tissue and cartilage tissue.

また、上記表3に記載された遺伝子は、骨組織への分化能が高い細胞で発現量が低い傾向が確認された。 In addition, it was confirmed that the genes listed in Table 3 above had a low expression level in cells having a high ability to differentiate into bone tissue.

[実験例9]
(リアルタイムPCR解析2)
さまざまな継代数の間葉系幹細胞から全RNAを抽出し、SLC35F2遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した。
[Experimental Example 9]
(Real-time PCR analysis 2)
Total RNA was extracted from mesenchymal stem cells at various passage numbers, and the expression level of SLC35F2 gene was examined by real-time PCR analysis.

間葉系幹細胞としては、上述した、StemPro human ADSC細胞、Yub2505細胞、及びUDE−BM細胞を用いた。また、全RNAの抽出には市販のキット(型式「311−02501」、商品名「Isogen」、ニッポンジーン社)を使用した。また、リアルタイムPCR反応は、市販のキット(型式「RR096A」、商品名「One Step SYBR PrimeScript PLUS RT−PCR Kit」、タカラバイオ社)及びリアルタイムPCR装置(商品名「StepOnePlusリアルタイムPCRシステム」、アプライドバイオシステムズ社)を用いて行った。 As the mesenchymal stem cells, the above-mentioned StemPro human ADSC cells, Yub2505 cells and UDE-BM cells were used. A commercially available kit (model “311-02501”, trade name “Isogen”, Nippon Gene Co., Ltd.) was used for extraction of total RNA. In addition, the real-time PCR reaction is carried out using a commercially available kit (type “RR096A”, trade name “One Step SYBR PrimeScript PLUS RT-PCR Kit”, Takara Bio Inc.), and real-time PCR device (trade name “StepOnePlus real-time PCR system”, Applied Bio). Systems).

また、SLC35F2遺伝子のcDNAのPCRは、配列番号1に示す塩基配列からなるセンスプライマー及び配列番号2に示す塩基配列からなるアンチセンスプライマーを用いて行った。また、対照としてグリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)遺伝子のリアルタイムPCRを行い、測定されたGAPDH遺伝子の発現量に基づいてSLC35F2遺伝子の発現量を補正した。GAPDH遺伝子のcDNAのPCRは、配列番号3に示す塩基配列からなるセンスプライマー及び配列番号4に示す塩基配列からなるアンチセンスプライマーを用いて行った。 The PCR of the SLC35F2 gene cDNA was performed using a sense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and an antisense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. As a control, real-time PCR of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene was performed, and the expression level of the SLC35F2 gene was corrected based on the measured expression level of the GAPDH gene. PCR of the GAPDH gene cDNA was performed using a sense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:3 and an antisense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:4.

図15A〜Cは、リアルタイムPCR解析の結果を示すグラフである。図15AはStemPro human ADSC細胞の解析結果であり、図15BはYub2505細胞の解析結果であり、図15CはUDE−BM細胞の解析結果である。図中、「P5」は継代数5の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、「P6」は継代数6の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、以下、同様である。 15A to 15C are graphs showing the results of real-time PCR analysis. FIG. 15A is the analysis result of StemPro human ADSC cells, FIG. 15B is the analysis result of Yub2505 cells, and FIG. 15C is the analysis result of UDE-BM cells. In the figure, "P5" indicates that the results of analysis of total RNA extracted from cells at passage number 5 and "P6" indicate that of results of analysis of total RNA extracted from cells at passage 6 , Is the same.

その結果、SLC35F2遺伝子は、骨組織及び軟骨組織への分化能が高い細胞で発現量が高く、骨組織及び軟骨組織への分化能が低い細胞で発現量が低い傾向が確認された。 As a result, it was confirmed that the SLC35F2 gene had a high expression level in cells having a high differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue, and a low expression level in cells having a low differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue.

[実験例10]
(リアルタイムPCR解析3)
さまざまな継代数の間葉系幹細胞から全RNAを抽出し、TNFRSF11B遺伝子の発現量をリアルタイムPCR解析により検討した。
[Experimental Example 10]
(Real-time PCR analysis 3)
Total RNA was extracted from mesenchymal stem cells at various passage numbers, and the expression level of the TNFRSF11B gene was examined by real-time PCR analysis.

間葉系幹細胞としては、上述した、Yub622細胞、hMSC細胞、BM−AT細胞、Yub621c細胞、Yub625細胞、StemPro human ADSC細胞、Yub2505細胞、及びUDE−BM細胞を用いた。また、全RNAの抽出には市販のキット(型式「311−02501」、商品名「Isogen」、ニッポンジーン社)を使用した。また、リアルタイムPCR反応は、市販のキット(型式「RR096A」、商品名「One Step SYBR PrimeScript PLUS RT−PCR Kit」、タカラバイオ社)及びリアルタイムPCR装置(商品名「StepOnePlusリアルタイムPCRシステム」、アプライドバイオシステムズ社)を用いて行った。 As the mesenchymal stem cells, the above-mentioned Yub622 cells, hMSC cells, BM-AT cells, Yub621c cells, Yub625 cells, StemPro human ADSC cells, Yub2505 cells, and UDE-BM cells were used. A commercially available kit (model “311-02501”, trade name “Isogen”, Nippon Gene Co., Ltd.) was used for extraction of total RNA. In addition, the real-time PCR reaction is carried out using a commercially available kit (type “RR096A”, trade name “One Step SYBR PrimeScript PLUS RT-PCR Kit”, Takara Bio Inc.), and real-time PCR device (trade name “StepOnePlus real-time PCR system”, Applied Bio). Systems).

また、TNFRSF11B遺伝子のcDNAのPCRは、配列番号5に示す塩基配列からなるセンスプライマー及び配列番号6に示す塩基配列からなるアンチセンスプライマーを用いて行った。また、対照としてグリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)遺伝子のリアルタイムPCRを行い、測定されたGAPDH遺伝子の発現量に基づいてTNFRSF11B遺伝子の発現量を補正した。GAPDH遺伝子のcDNAのPCRは、配列番号3に示す塩基配列からなるセンスプライマー及び配列番号4に示す塩基配列からなるアンチセンスプライマーを用いて行った。 The PCR of the cDNA of the TNFRSF11B gene was performed using a sense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:5 and an antisense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:6. As a control, real-time PCR of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene was performed, and the expression level of the TNFRSF11B gene was corrected based on the measured expression level of the GAPDH gene. PCR of the GAPDH gene cDNA was performed using a sense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:3 and an antisense primer having the base sequence shown in SEQ ID NO:4.

図16A〜Gは、リアルタイムPCR解析の結果を示すグラフである。図16AはYub622細胞の解析結果であり、図16BはhMSC細胞の解析結果であり、図16CはBM−AT細胞の解析結果であり、図16DはYub621c細胞及びYub625細胞の解析結果であり、図16EはStemPro human ADSC細胞の解析結果であり、図16FはYub2505細胞の解析結果であり、図16GはUDE−BM細胞の解析結果である。図中、「P5」は継代数5の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、「P6」は継代数6の細胞から抽出した全RNAの解析結果であることを示し、以下、同様である。 16A to 16G are graphs showing the results of real-time PCR analysis. 16A is a result of analysis of Yub622 cells, FIG. 16B is a result of analysis of hMSC cells, FIG. 16C is a result of analysis of BM-AT cells, and FIG. 16D is a result of analysis of Yub621c cells and Yub625 cells. 16E is the analysis result of StemPro human ADSC cells, FIG. 16F is the analysis result of Yub2505 cells, and FIG. 16G is the analysis result of UDE-BM cells. In the figure, "P5" indicates that the results of analysis of total RNA extracted from cells at passage number 5 and "P6" indicate that of results of analysis of total RNA extracted from cells at passage 6 , Is the same.

その結果、TNFRSF11B遺伝子は、骨組織及び軟骨組織への分化能が高い細胞で発現量が低く、骨組織及び軟骨組織への分化能が低い細胞で発現量が高い傾向が確認された。 As a result, it was confirmed that the TNFRSF11B gene had a low expression level in cells having a high differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue, and a high expression level in cells having a low differentiation ability into bone tissue and cartilage tissue.

[実験例11]
(TNFRSF11B遺伝子及びSLC35F2遺伝子の発現量の比の検討)
実験例5、9、10のリアルタイムPCRにより解析した各細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量及びSLC35F2遺伝子発現量の比を算出し、骨組織又は軟骨組織への分化能との相関を検討した。
[Experimental Example 11]
(Study of ratio of expression levels of TNFRSF11B gene and SLC35F2 gene)
The ratio of the expression level of the TNFRSF11B gene and the expression level of the SLC35F2 gene in each cell analyzed by real-time PCR in Experimental Examples 5, 9, and 10 was calculated, and the correlation with the ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue was examined.

具体的には、下記式(F2)に基づいて、各細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比を算出した。
TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比=(SLC35F2遺伝子の発現量)÷(TNFRSF11B遺伝子の発現量)…(F2)
Specifically, the ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene in each cell was calculated based on the following formula (F2).
Ratio of expression amount of SLC35F2 gene to expression amount of TNFRSF11B gene=(expression amount of SLC35F2 gene)÷(expression amount of TNFRSF11B gene)...(F2)

図17A及び図17Bは、各細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比を示すグラフである。また、図17A及び図17Bには、各細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能も示す。図中、「++」、「+」、「+/−」、「−」は骨組織又は軟骨組織への分化能の高さを示す。「++」が最も分化能が高かったことを示し、「−」は分化能が認められなかったことを示す。また、「ND」は分化能を試験していないことを示す。 17A and 17B are graphs showing the ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene in each cell. 17A and 17B also show the ability of each cell to differentiate into bone tissue or cartilage tissue. In the figure, "++", "+", "+/-", and "-" indicate high differentiation ability into bone tissue or cartilage tissue. "++" indicates that the differentiation potential was highest, and "-" indicates that the differentiation potential was not observed. In addition, "ND" indicates that the differentiation ability was not tested.

その結果、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比が高い細胞ほど、骨組織又は軟骨組織への分化能が高い傾向にあることが明らかとなった。 As a result, it was revealed that cells having a higher ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene tend to have a higher ability to differentiate into bone tissue or cartilage tissue.

本発明によれば、体性幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織への分化能を示すマーカーを提供することができる。 According to the present invention, a marker showing the ability of somatic stem cells or chondrocytes to differentiate into bone tissue or cartilage tissue can be provided.

Claims (9)

下記表1に記載された遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、
下記表1に記載された遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又は
下記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、を備える、間葉系幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織の形成能判定用キット。
A primer set for amplifying cDNA of the genes listed in Table 1 below ,
A probe that specifically hybridizes to mRNA of the genes listed in Table 1 below , or
Specific binding agent to the protein encoded by the gene in the following Table 1, comprises, between the mesenchymal stem cells or chondrocytes, kit determination ability formation of bone tissue or cartilage tissue.
下記表2及び下記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、
下記表2及び下記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又は
下記表2及び下記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、を更に備える、請求項に記載の間葉系幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織の形成能判定用キット。
A primer set for amplifying cDNA of a gene selected from the group consisting of the genes shown in Tables 2 and 3 below ,
A probe that specifically hybridizes to mRNA of a gene selected from the group consisting of the genes shown in Tables 2 and 3 below , or
Table 2 and the specific binding substance to the protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3, further comprising a mesenchymal stem cell or a chondrocyte during claim 1, A kit for determining the ability to form bone tissue or cartilage tissue.
SLC35F2遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、SLC35F2遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、及び
TNFRSF11B遺伝子のcDNAを増幅するためのプライマーセット、TNFRSF11B遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするプローブ、又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質に対する特異的結合物質、
を備える、請求項に記載の間葉系幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織の形成能判定用キット。
Primer set for amplifying cDNA of SLC35F2 gene, probe specifically hybridizing to mRNA of SLC35F2 gene, or specific binding substance for protein encoded by SLC35F2 gene, and primer for amplifying cDNA of TNFRSF11B gene Set, a probe that specifically hybridizes to mRNA of TNFRSF11B gene, or a specific binding substance for a protein encoded by TNFRSF11B gene,
The comprising of mesenchymal stem cells or chondrocytes during claim 2, kit determination ability to form bone tissue or cartilage tissue.
体性幹細胞又は軟骨細胞における、マーカー遺伝子又はマーカータンパク質の発現量を定量する工程を備え、前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、請求項1に記載の表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質を含む、間葉系幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織の形成能の判定方法。 A step of quantifying the expression level of a marker gene or a marker protein in somatic stem cells or chondrocytes, wherein the marker gene or the marker protein is the gene described in Table 1 or the table 1 according to claim 1. the described gene containing encoded protein, between mesenchymal stem cells or chondrocytes, determination method of forming ability of bone tissue or cartilage tissue. 前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、請求項2に記載の表2及び表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子、又は前記表2及び前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質を更に含む、請求項に記載の間葉系幹細胞又は軟骨細胞の骨組織又は軟骨組織の形成能の判定方法。 The marker gene or the marker protein is a gene selected from the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 of claim 2, or the group consisting of the genes listed in Tables 2 and 3 above. further comprising the mesenchymal stem cells or chondrocytes during claim 4, the determination method of the ability to form bone tissue or cartilage tissue encoded protein more selected genes. 前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質と、前記表2に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は前記表2に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質とを含み、
間葉系幹細胞又は軟骨細胞における前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質の発現量が、対照細胞における前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質の発現量よりも高い場合に、前記間葉系幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織の形成能が高いと判定する、請求項に記載の判定方法。
The marker gene or the marker protein is a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 1 or the proteins encoded by the genes listed in Table 1, and the genes listed in Table 2; or A protein encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 2 above,
When the expression level of the marker gene or the marker protein in mesenchymal stem cells or chondrocytes is higher than the expression level of the marker gene or the marker protein in control cells, the mesenchymal stem cells or the chondrocytes are bone. The method according to claim 5 , wherein the ability to form tissue or cartilage tissue is determined to be high.
前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質と、前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質とを含み、間葉系幹細胞又は軟骨細胞における前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞における前記表1に記載された遺伝子又は前記表1に記載された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量よりも高く、かつ、間葉系幹細胞又は軟骨細胞における、前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子又は前記表3に記載された遺伝子からなる群より選択された遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞における前記遺伝子又は前記タンパク質の発現量よりも低い場合に、前記間葉系幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織の形成能が高いと判定する、請求項に記載の判定方法。 The marker gene or the marker protein is a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 1 or the proteins encoded by the genes listed in Table 1, and the genes listed in Table 3; or A gene encoded by a gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above, the gene listed in Table 1 above in mesenchymal stem cells or chondrocytes, or the gene listed in Table 1 above The expression level of the protein encoded by the above is higher than the expression levels of the genes listed in Table 1 or the proteins encoded by the genes listed in Table 1 in control cells, and mesenchymal stem cells or cartilage The expression level of the gene encoded by the gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above or the protein encoded by the gene selected from the group consisting of the genes listed in Table 3 above in the cells The determination method according to claim 5 , wherein the mesenchymal stem cells or the chondrocytes are determined to have high bone tissue or cartilage tissue formation ability when the expression level of the gene or the protein is lower. 前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質、及び、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の組み合わせを含み、
間葉系幹細胞又は軟骨細胞におけるSLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞におけるSLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量よりも高く、かつ、間葉系幹細胞又は軟骨細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量が、対照細胞におけるTNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量よりも低い場合に、前記間葉系幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織の形成能が高いと判定する、請求項に記載の判定方法。
The marker gene or the marker protein comprises a combination of the SLC35F2 gene or the protein encoded by the SLC35F2 gene, and the protein encoded by the TNFRSF11B gene or the TNFRSF11B gene,
The expression amount of the SLC35F2 gene or the protein encoded by the SLC35F2 gene in mesenchymal stem cells or chondrocytes is higher than the expression amount of the protein encoded by the SLC35F2 gene or SLC35F2 gene in control cells, and mesenchymal stem cells or When the expression level of the TNFRSF11B gene or the protein encoded by the TNFRSF11B gene in chondrocytes is lower than the expression level of the protein encoded by the TNFRSF11B gene or TNFRSF11B gene in the control cells, the mesenchymal stem cell or the chondrocyte is The determination method according to claim 7, wherein it is determined that the ability to form bone tissue or cartilage tissue is high.
前記マーカー遺伝子又は前記マーカータンパク質が、SLC35F2遺伝子又はSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質、及び、TNFRSF11B遺伝子又はTNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の組み合わせであり、
間葉系幹細胞又は軟骨細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比が、対照細胞における、TNFRSF11B遺伝子の発現量に対するSLC35F2遺伝子の発現量の比よりも大きいか、又は
間葉系幹細胞又は軟骨細胞における、TNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量に対するSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量の比が、対照細胞における、TNFRSF11B遺伝子にコードされたタンパク質の発現量に対するSLC35F2遺伝子にコードされたタンパク質の発現量の比よりも大きい場合に、前記間葉系幹細胞又は前記軟骨細胞は骨組織又は軟骨組織の形成能が高いと判定する、請求項に記載の判定方法。
The marker gene or the marker protein is a combination of the SLC35F2 gene or the protein encoded by the SLC35F2 gene, and the protein encoded by the TNFRSF11B gene or the TNFRSF11B gene,
The ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene in mesenchymal stem cells or chondrocytes is higher than the ratio of the expression level of the SLC35F2 gene to the expression level of the TNFRSF11B gene in control cells, or
The ratio of the expression amount of the protein encoded by the SLC35F2 gene to the expression amount of the protein encoded by the TNFRSF11B gene in mesenchymal stem cells or chondrocytes is SLC35F2 relative to the expression amount of the protein encoded by the TNFRSF11B gene in control cells. The determination method according to claim 5 , wherein the mesenchymal stem cells or the chondrocytes are determined to have high bone tissue- or cartilage tissue- forming ability when the expression ratio of the protein encoded by the gene is higher than the ratio.
JP2016250045A 2015-12-24 2016-12-22 Kit and method for determining the ability of mesenchymal stem cells or chondrocytes to form bone tissue or cartilage tissue Expired - Fee Related JP6719114B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015252612 2015-12-24
JP2015252612 2015-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017118876A JP2017118876A (en) 2017-07-06
JP6719114B2 true JP6719114B2 (en) 2020-07-08

Family

ID=59271093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016250045A Expired - Fee Related JP6719114B2 (en) 2015-12-24 2016-12-22 Kit and method for determining the ability of mesenchymal stem cells or chondrocytes to form bone tissue or cartilage tissue

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6719114B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008220334A (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Kyoto Univ Use of cd106 as differentiation potency marker of mesenchymal stem cell
WO2011049439A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Universiteit Twente Method for selecting bone forming mesenchymal stem cells
JP2014501110A (en) * 2010-12-22 2014-01-20 ジ アドミニストレーターズ オブ ザ テュレーン エデュケーショナル ファンド Method for identification and culture of pluripotent mesenchymal stem cells with high proliferative potential
WO2015122499A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-20 国立大学法人 群馬大学 Test method for depression using cidec

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017118876A (en) 2017-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dekel et al. Multiple imprinted and stemness genes provide a link between normal and tumor progenitor cells of the developing human kidney
De Peppo et al. Human embryonic mesodermal progenitors highly resemble human mesenchymal stem cells and display high potential for tissue engineering applications
US20210147948A1 (en) Methods for typing of lung cancer
CA2857505A1 (en) Methods of treating breast cancer with taxane therapy
Rohrbeck et al. Gene expression profiling for molecular distinction and characterization of laser captured primary lung cancers
CA2950623A1 (en) Methods for typing of lung cancer
WO2017022472A1 (en) Marker for undifferentiated mesenchymal stem cells and use thereof
JP6551967B2 (en) Method of predicting metastatic recurrence risk of hepatocellular carcinoma
KR101819421B1 (en) Use of ubiquitin C as marker for predicting stem cell senescence
JP6719114B2 (en) Kit and method for determining the ability of mesenchymal stem cells or chondrocytes to form bone tissue or cartilage tissue
JP5243021B2 (en) Genetic markers for detecting cells such as mesenchymal stem cells
KR101577007B1 (en) detection markers of differentiation potency of adipocyte-derived stem cells and use thereof
JP6113159B2 (en) Epigenetic markers for identifying natural killer cells
WO2011049439A1 (en) Method for selecting bone forming mesenchymal stem cells
Shukla et al. Stromal tumor microenvironment in chronic lymphocytic leukemia: regulation of leukemic progression
EP3009521B1 (en) Marker for detecting proliferation and treatment capacities of adipose-derived stem cell cultured in medium containing egf or bfgf, and use thereof
JP6982032B2 (en) GEP5 model for multiple myeloma
Koelsch et al. Chemically induced rat Schwann cell neoplasia as a model for early-stage human peripheral nerve sheath tumors: phenotypic characteristics and dysregulated gene expression
KR102232283B1 (en) Markers of differentiation potency of chondrocyte
KR101297829B1 (en) Detection markers of differentiation potency of adipocyte-derived stem cells and use thereof
KR102681869B1 (en) Composition for monitoring a stem cell, kit and method for monitoring the stem cell using the same
KR102163471B1 (en) A biomarker composition for detecting of ameloblast
JPWO2015105191A1 (en) Method for evaluating lymphadenopathy
JP2018157772A (en) Somatic stem cell or cartilage cell for differentiation into bone tissue or cartilage tissue and its use
장다현 Transcriptional signature profiling of terminal differentiation and replicative senescence in human oral keratinocytes

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170111

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200413

TRDD Decision of grant or rejection written
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20200413

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200526

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6719114

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees