JP6960159B6 - 組織細胞の選別方法 - Google Patents
組織細胞の選別方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6960159B6 JP6960159B6 JP2017514194A JP2017514194A JP6960159B6 JP 6960159 B6 JP6960159 B6 JP 6960159B6 JP 2017514194 A JP2017514194 A JP 2017514194A JP 2017514194 A JP2017514194 A JP 2017514194A JP 6960159 B6 JP6960159 B6 JP 6960159B6
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cells
- mirna
- cell
- marker gene
- mir
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/67—General methods for enhancing the expression
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/113—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/067—Hepatocytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0676—Pancreatic cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/069—Vascular Endothelial cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
- C12N2506/45—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from artificially induced pluripotent stem cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/178—Oligonucleotides characterized by their use miRNA, siRNA or ncRNA
Description
[1]miRNA応答性mRNAを細胞群に導入する工程を含む、内皮細胞の選別方法であって、当該miRNA応答性mRNAが下記:
(i) miR-126-3PまたはmiR-126-5Pによって特異的に認識される核酸配列、および
(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸配列
を含む、方法。
[2]miRNA応答性mRNAを細胞群に導入する工程を含む、肝細胞の選別方法であって、当該miRNA応答性mRNAが下記:
(i) miR-122-5Pによって特異的に認識される核酸配列、および
(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸配列
を含む、方法。
[3]miRNA応答性mRNAを細胞群に導入する工程を含む、インスリン産生細胞の選別方法であって、当該miRNA応答性mRNAが下記:
(i) miR-375によって特異的に認識される核酸配列、および
(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸配列
を含む、方法。
[4]前記miRNA応答性mRNAが、(i)および(ii)を5'から3'の方向に連結されている核酸配列を含む、[1]から[3]のいずれか1項に記載の方法。
[5]前記(ii)の第一のマーカー遺伝子が、蛍光タンパク質をコードする遺伝子、アポトーシス誘導遺伝子および自殺遺伝子からなる群から選択される1またはそれ以上の遺伝子である、[1]から[4]のいずれか1項に記載の方法。
[6]前記蛍光タンパク質をコードする遺伝子が、青色蛍光タンパク質(BFP)をコードする遺伝子である、[5]に記載の方法。
[7]前記アポトーシス誘導遺伝子が、Bimタンパク質をコードする遺伝子である、[5]に記載の方法。
[8]前記第一のマーカー遺伝子の翻訳量が少ない細胞を目的の細胞として選別する、[1]から[7]のいずれか1項に記載の方法。
[9]第二のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含む配列からなるmRNAを前記細胞群に導入する工程をさらに含み、当該第二のマーカー遺伝子が翻訳されている細胞を目的の細胞としてさらに選別する方法であって、当該第二のマーカー遺伝子が、第一のマーカー遺伝子とは異なる蛍光タンパク質または薬剤耐性遺伝子である、[1]から[8]のいずれか1項に記載の方法。
[10]前記細胞群が、多能性幹細胞から分化誘導させた細胞群である、[1]から[9]のいずれか1項に記載の方法。
[11]内皮細胞の製造方法であって、下記:
(a) 多能性幹細胞から内皮細胞を含む細胞群を製造する工程、
(b) (i) miR-126-3PまたはmiR-126-5Pによって特異的に認識される核酸、および(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含む配列からなるmiRNA応答性mRNAを前記工程(a)の細胞群に導入する工程、および
(c) 前記工程(b)の第一のマーカー遺伝子の翻訳量が少ない細胞を選択する工程、
を含む、方法。
[12]肝細胞の製造方法であって、下記:
(a) 多能性幹細胞から肝細胞を含む細胞群を製造する工程、
(b) (i) miR-122-5Pによって特異的に認識される核酸、および(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含む配列からなるmiRNA応答性mRNAを前記工程(a)の細胞群に導入する工程、および
(c) 前記工程(b)の第一のマーカー遺伝子の翻訳量が少ない細胞を選択する工程、
を含む、方法。
[13]インスリン産生細胞の製造方法であって、下記:
(a) 多能性幹細胞からインスリン産生細胞を含む細胞群を製造する工程、
(b) (i) miR-375によって特異的に認識される核酸、および(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含む配列からなるmiRNA応答性mRNAを前記工程(a)の細胞群に導入する工程、および
(c) 前記工程(b)の第一のマーカー遺伝子の翻訳量が少ない細胞を選択する工程、
を含む、方法。
[14]前記miRNA応答性mRNAが、(i)および(ii)を5'から3'の方向に連結されている核酸配列を含む、[11]から[13]のいずれか1項に記載の方法。
[15]前記(ii)の第一のマーカー遺伝子が、蛍光タンパク質をコードする遺伝子、アポトーシス誘導遺伝子および自殺遺伝子からなる群から選択される1またはそれ以上の遺伝子である、[11]から[14]のいずれか1項に記載の方法。
[16]第二のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含む配列からなるmRNAを前記細胞群に導入する工程をさらに含み、当該第二のマーカー遺伝子が翻訳されている細胞を目的の細胞としてさらに選別する方法であって、当該第二のマーカー遺伝子が、第一のマーカー遺伝子とは異なる蛍光タンパク質または薬剤耐性遺伝子である、[11]から[15]のいずれか1項に記載の方法。
本発明において、miRNA応答性mRNAは、単にmiRNAスイッチとも言うが、以下の(i)および(ii)の核酸配列を含むmRNAを意味する:
(i) miRNAによって特異的に認識される核酸配列、および(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸配列。当該(i)miRNAによって特異的に認識される核酸配列と(ii) 第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸配列は、機能的に連結されている。
表5. miRNAおよびそれに対応するmiRNA応答性mRNAの全長
本発明において、miRNA応答性mRNAを細胞に導入する方法として、DNAの形態またはmRNAの形態で導入することができる。
本発明において、内皮細胞とは、血管の内表面を構成する扁平で薄い細胞であるが、本発明では内皮前駆細胞と区別されない。本発明における内皮細胞は、培養を継続することで管構造を形成することができる細胞であってもよく、さらに好ましくは、アセチル化低密度リポタンパク質(ac-LDL)を取り込む能力がある細胞をいう。内皮細胞は、例えば、特に限定されないが、CD31のようなマーカーが発現していることによって特徴づけられる。
本発明において、肝細胞とは、アルブミンのmRNAまたはHNF4Aを発現している細胞として定義される。本発明の別の態様においては、肝細胞はグリコーゲンの蓄積、低比重リポタンパク質(LDL)の取り込み、アルブミンの分泌、アンモニア代謝と尿素合成、シトクロムP450活性、脂質代謝、薬物代謝などの肝細胞の機能として公知の機能のいずれかひとつ、あるいは複数の組み合わせによって特徴づけられる細胞と定義してもよい。
本発明において、インスリン産生細胞とは、インスリンのmRNAを発現している細胞と定義される。
本発明において多能性幹細胞とは、生体に存在する多くの細胞に分化可能である多能性を有し、かつ、増殖能をも併せもつ幹細胞であり、本発明で使用される肝細胞に誘導される任意の細胞が包含される。多能性幹細胞には、特に限定されないが、例えば、胚性幹(ES)細胞、核移植により得られるクローン胚由来の胚性幹(ntES)細胞、精子幹細胞(「GS細胞」)、胚性生殖細胞(「EG細胞」)、人工多能性幹(iPS)細胞、培養線維芽細胞や骨髄幹細胞由来の多能性細胞(Muse細胞)などが含まれる。好ましい多能性幹細胞は、製造工程において胚、卵子等の破壊をしないで入手可能であるという観点から、iPS細胞であり、より好ましくはヒトiPS細胞である。
胚性幹細胞(ES細胞)は、ヒトやマウスなどの哺乳動物の初期胚(例えば胚盤胞)の内部細胞塊から樹立された、多能性と自己複製による増殖能を有する幹細胞である。
精子幹細胞は、精巣由来の多能性幹細胞であり、精子形成のための起源となる細胞である。この細胞は、ES細胞と同様に、種々の系列の細胞に分化誘導可能であり、例えばマウス胚盤胞に移植するとキメラマウスを作出できるなどの性質をもつ(M. Kanatsu-Shinohara et al. (2003) Biol. Reprod., 69:612-616; K. Shinohara et al. (2004), Cell, 119:1001-1012)。神経膠細胞系由来神経栄養因子(glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF))を含む培養液で自己複製可能であるし、またES細胞と同様の培養条件下で継代を繰り返すことによって、精子幹細胞を得ることができる(竹林正則ら(2008),実験医学,26巻,5号(増刊),41~46頁,羊土社(東京、日本))。
胚性生殖細胞は、胎生期の始原生殖細胞から樹立される、ES細胞と同様な多能性をもつ細胞であり、LIF、bFGF、幹細胞因子(stem cell factor)などの物質の存在下で始原生殖細胞を培養することによって樹立しうる(Y. Matsui et al. (1992), Cell, 70:841-847; J.L. Resnick et al. (1992), Nature, 359:550-551)。
人工多能性幹(iPS)細胞は、特定の初期化因子を、DNA、RNA又はタンパク質の形態で体細胞に導入することによって作製することができる、ES細胞とほぼ同等の特性、例えば分化多能性と自己複製による増殖能、を有する体細胞由来の人工の幹細胞である(K. Takahashi and S. Yamanaka (2006) Cell, 126:663-676; K. Takahashi et al. (2007), Cell, 131:861-872; J. Yu et al. (2007), Science, 318:1917-1920; Nakagawa, M.ら,Nat. Biotechnol. 26:101-106 (2008);国際公開WO 2007/069666)。初期化因子は、ES細胞に特異的に発現している遺伝子、その遺伝子産物もしくはnon-cording RNAまたはES細胞の未分化維持に重要な役割を果たす遺伝子、その遺伝子産物もしくはnon-coding RNA、あるいは低分子化合物によって構成されてもよい。初期化因子に含まれる遺伝子として、例えば、Oct3/4、Sox2、Sox1、Sox3、Sox15、Sox17、Klf4、Klf2、c-Myc、N-Myc、L-Myc、Nanog、Lin28、Fbx15、ERas、ECAT15-2、Tcl1、beta-catenin、Lin28b、Sall1、Sall4、Esrrb、Nr5a2、Tbx3またはGlis1等が例示され、これらの初期化因子は、単独で用いても良く、組み合わせて用いても良い。初期化因子の組み合わせとしては、WO2007/069666、WO2008/118820、WO2009/007852、WO2009/032194、WO2009/058413、WO2009/057831、WO2009/075119、WO2009/079007、WO2009/091659、WO2009/101084、WO2009/101407、WO2009/102983、WO2009/114949、WO2009/117439、WO2009/126250、WO2009/126251、WO2009/126655、WO2009/157593、WO2010/009015、WO2010/033906、WO2010/033920、WO2010/042800、WO2010/050626、WO 2010/056831、WO2010/068955、WO2010/098419、WO2010/102267、WO 2010/111409、WO 2010/111422、WO2010/115050、WO2010/124290、WO2010/147395、WO2010/147612、Huangfu D, et al. (2008), Nat. Biotechnol., 26: 795-797、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 2: 525-528、Eminli S, et al. (2008), Stem Cells. 26:2467-2474、Huangfu D, et al. (2008), Nat Biotechnol. 26:1269-1275、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3, 568-574、Zhao Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3:475-479、Marson A, (2008), Cell Stem Cell, 3, 132-135、Feng B, et al. (2009), Nat Cell Biol. 11:197-203、R.L. Judson et al., (2009), Nat. Biotech., 27:459-461、Lyssiotis CA, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci U S A. 106:8912-8917、Kim JB, et al. (2009), Nature. 461:649-643、Ichida JK, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5:491-503、Heng JC, et al. (2010), Cell Stem Cell. 6:167-74、Han J, et al. (2010), Nature. 463:1096-100、Mali P, et al. (2010), Stem Cells. 28:713-720、Maekawa M, et al. (2011), Nature. 474:225-9.に記載の組み合わせが例示される。
核移植により得られたクローン胚由来のES細胞(nt ES細胞)は、核移植技術によって作製されたクローン胚由来のES細胞であり、受精卵由来のES細胞とほぼ同じ特性を有している(T. Wakayama et al. (2001), Science, 292:740-743; S. Wakayama et al. (2005), Biol. Reprod., 72:932-936; J. Byrne et al. (2007), Nature, 450:497-502)。すなわち、未受精卵の核を体細胞の核と置換することによって得られたクローン胚由来の胚盤胞の内部細胞塊から樹立されたES細胞がnt ES(nuclear transfer ES)細胞である。nt ES細胞の作製のためには、核移植技術(J.B. Cibelli et al. (1998), Nature Biotechnol., 16:642-646)とES細胞作製技術との組み合わせが利用される (若山清香ら (2008), 実験医学, 26巻, 5号 (増刊), 47~52頁) 。核移植においては、哺乳動物の除核した未受精卵に、体細胞の核を注入し、数時間培養することで初期化することができる。
Multilineage-differentiating Stress Enduring cells (Muse細胞)は、WO2011/007900に記載された方法にて製造された多能性幹細胞であり、詳細には、線維芽細胞または骨髄間質細胞を長時間トリプシン処理、好ましくは8時間または16時間トリプシン処理した後、浮遊培養することで得られる多能性を有した細胞であり、SSEA-3およびCD105が陽性である。
(a)pTAP-tagBFP
pTagBFP-Tubulin (evrogen) を鋳型にして、プライマーとして、TagBFP_TfwdおよびTagBFP_Trevを用いて、PCR 法により断片を増幅した。得られた断片を、自作のクローニングベクターであるpGEM-TAP に挿入した。pGEM-TAPは、pGEM-Teasy (Promega) を鋳型にして、プライマーとして、pGEMTAP_MCS_RevおよびpGEMTAP_MCS_Fwdを用いて、PCR mutagenesisにより作製した。
pEGFP-N1 (Clontech) を鋳型にして、プライマーとして、YF128_EXFP_TfwdおよびYF129_EXFP_Trevを用いて、PCR 法により断片を増幅した。得られた断片を、自作のクローニングベクターであるpCM-TAPに挿入した。pCM-TAPは、上記pGEM-TAPのDraI 断片と pLysSRARE2 (Novagen) のNheI, AgeI 平滑末端化断片をライゲーションすることにより作製した。
(a)tagBFP
KOD-Plus-Neo(KOD-401,TOYOBO)を用いて、製造者の指示に従って、表8の溶液を調整し、上記のpTAP-tagBFPを鋳型として、tagBFP fwdおよびTAP_IVTrevをプライマーとして用いてPCRによって増幅した。
上記(a)と同様に、上記のpCTp-EGFPを鋳型として、TAPEGFP_IVTfwdおよびTAP_IVTrevをプライマーとして用いてPCRによって増幅した。より、PCR増幅を行い、PCR産物を精製した(EGFP PCR産物と言う)。
(a)5’UTR
KOD-Plus-Neo(KOD-401,TOYOBO)を用いて、製造者の指示に従って、表9の溶液を調整し、表10に示すIVT_5prime_UTRを鋳型として、TAP_T7_G3C fwd primerおよびRev5UTR primerをプライマーとして用いてPCRによって増幅した。
上記(a)と同様に、表10に示すIVT_3prime_UTRを鋳型として、Fwd3UTR primerおよびRev3UTR2T20をプライマーとして用いてPCRによって増幅し、精製を行った(3'UTR PCR産物と言う)。
KOD-Plus-Neo(KOD-401,TOYOBO)を用いて、製造者の指示に従って、表11の溶液を調整し、上記のEGFP PCR産物、5'UTR PCR産物および3'UTR PCR産物を鋳型として、TAP_T7_G3C fwd primerおよび3UTR120A rev primerをプライマーとして用いてPCRによって増幅した。
miRNAスイッチのIVTテンプレートは、KOD-Plus-Neo(KOD-401,TOYOBO)を用いて、製造者の指示に従って、表12に記載の溶液を調整し、上記のtagBFP PCR産物、各miRNA標的5'UTR oligo-DNAおよび上記の3'UTR PCR産物を鋳型として、T7FwdB primerおよび3UTR120A rev primerをプライマーとして用いてPCRによって増幅した。各miRNA標的5'UTR oligo-DNAは、表13に示す。
Warren L, et al., Cell Stem Cell. 7(5):618-30 (2010) に記載のプロトコールを用いて、MEGAscript T7 kit (Ambion)により、上述した各IVTテンプレートを用いてmRNAを作製した。この反応において、ウリジン三リン酸及びシチジン三リン酸に替えて、シュードウリジン-5’-三リン酸及びメチルシチジン-5’-三リン酸(TriLink BioTechnologies)をそれぞれ用いた。IVT(mRNA合成)反応の前に、グアニジン-5’-三リン酸は、Anti Reverse cap Analog (New England Biolabs)で5倍希釈した。反応混合液を37°Cで5時間インキュベートして、TURBO DNase (Amibion)を加えた後、37°Cでさらに30分インキュベートした。得られたmRNAは、FavorPrep Blood / Cultured Cells total RNA extraction column (Favorgen Biotech)で精製し、Antarctic phosphatase (New England Biolabs)を用いて37C°で30分インキュベートした。その後、RNeasy Mini Elute Cleanup Kit (QIAGEN)により、さらに精製した。
<HUVECsの培養>
ヒト臍帯血内皮細胞(HUVECs)は、ロンザ社から購入し(C2517A)、EGM-2 Endothelial Cell Growth Medium-2 BulletKit (Lonza)を用いて培養した。
miRNAの発現プロファイルは、 製造者プロトコールに従って、Agilent Technologies Human miRNA Microarray Release 19.0を用いて行った。データは、 GeneSpring GX 12.6 software (Agilent Technologies)を用いて解析した。
ヒトiPS細胞は、Takahashi K, et al. Cell. 131: 861-72, 2007に記載の201B7株、409B2(理研バイオリソースセンターより入手可能)または、Okita K, et al, Stem Cells 31, 458-66, 2012に記載の606A1を用いた。ヒトES細胞は、KhES1を京都大学より入手し用いた。ヒトiPS細胞またはES細胞をCTK solution(ReproCELL)で2分処理後、溶液を除去し、続いてAccumax(Innovative Cell Technologies)で5分処理後、ピペッティングによりシングルセルへと解離した。遠心分離により細胞を回収し、低接着6 wellディッシュ(Corning)へ移し、2mM L-Glutamine、150μg/mL Transferrin、50μg/mL Ascorbic Acid(sigma)、4×10-4M monothioglycerol (MTG)、0.5% penicillin/streptomycin (Invitrogen)、10 μM ROCK inhibitor (Y-27632)および2ng/mL BMP4(R&D)を添加した1.5 ml/well STEMPRO 34(Invitrogen)中、37℃、5%酸素条件下にて培養して、EBを形成させた(day0)。翌日(day1)、2mM L-Glutamine、150μg/mL Transferrin、50μg/mL Ascorbic Acid、4×10-4M MTG、0.5% penicillin/streptomycin、18ng/mL BMP4(最終濃度として10 ng/ml)、10ng/mL bFGF(最終濃度として5ng/ml)および12ng/mL Activin A(最終濃度として6 ng/ml)を添加したSTEMPRO34を等量、EBの培養を行っている6 wellプレート中に加え、37℃、5%酸素条件にて3日間培養した。誘導4日目に(day4)、得られたEBをIMDM(Invitrogen)にて洗浄し、2 mM L-glutamine、150μg/mL Transferrin、50μg/mL Ascorbic Acid、4×10-4M MTG、10ng/mL VEGFおよび1μM IWP-3(Stemgent)を添加したSTEMPRO 34をディッシュに加えて、37℃、5%酸素条件下で、4日間培養した。誘導8日目に(day8)、培地を、2 mM L-glutamine、150μg/mL Transferrin、50μg/mL Ascorbic Acid、4×10-4M MTG、0.5% penicillin/streptomycin、10ng/mL VEGFおよび5ng/mL bFGFを添加したSTEMPRO 34に交換し、4日間、37℃、5%酸素条件下で培養した。この時、2 日に1度同じ条件の培地に交換した。誘導12日目に(day12)、通常の酸素濃度のインキュベーターに移し、8日間培養した。この時、2 日に1度同じ条件の培地に交換した。
分離した内皮細胞は、2x105 cells/wellでMatrigel (BD)をコートした24-well plateに播種し、EGM-2 BulletKit medium中で培養した。翌日、Biorevo BZ-9000 microscopeを用いて観察をした。
内皮細胞を分離するため、ヒト臍帯血内皮細胞(HUVECs)を用いてマイクロアレイ解析を行い、内皮細胞で特異的に発現する上位5つのmiRNA(hsa-miR-10b-5p、hsa-miR-126-3p、hsa-miR-126-5p、hsa-miR-196b-5pおよびhsa-miR-216a-5p)を見出した(図1A)。これらのmiRNAに特異的に認識される配列とBFPを有するmiRNAスイッチ(以下、miR-** miRNAスイッチと言う。)を実施例1に記載の方法で作製し、対照となるEGFP mRNAとともにHUVECsへ導入したところ、miR-126-3p miRNAスイッチおよびmiR-126-5p miRNAスイッチによりHUVECsを分離することに成功した(図1B)。このときコントロールとして、BFP mRNAおよびEGFP mRNAをHUVECsへ導入した結果と比較し、分離できることを確認した。さらに、当該miRNAスイッチにより内皮細胞が分離できるかを確認するため、上述の方法で心筋細胞へ誘導し、誘導後の細胞に含有する内皮細胞が分離可能かについて検討を行った。その結果、心筋細胞誘導後の細胞群に、miR-126-3p miRNAスイッチおよびmiR-126-5p miRNAスイッチにより分離できる細胞が、5-10%程度含まれており、当該細胞は内皮細胞マーカーであるCD31が陽性であることが示された(図2Aおよび図2B)。一方、miR-208a miRNAスイッチではCD31陽性細胞の分離はできなかった。従って、miR-126-3p miRNAスイッチおよびmiR-126-5p miRNAスイッチによって、不均一な細胞群から内皮細胞を分離するために有用であることが示唆された。さらに、miR-126-5p miRNAスイッチで分離された細胞を、チューブ形成試験を行ったところ、血管新生能を有していることが確認された(図2C)。
<肝細胞の培養>
ヒト初代肝細胞は、BioreclamationIVTより購入し、Torpedo Antibiotic Mix (BioreclamationIVT)を添加したInVitroGRO CP Medium (BioreclamationIVT)中で培養した。
ヒトiPS細胞は、Takahashi K, et al. Cell. 131: 861-72, 2007に記載の201B6株を用いた。ヒトiPS細胞から肝細胞への誘導は、Kajiwara M, et al, Proc Natl Acad Sci U S A. 109:12538-12543, 2012に記載の方法を修正して行った。すなわち、ヒトiPS細胞をマトリゲルをコートしたプレートへ播種し、1× B27 supplement、100 ng/ml activin A、10 μM Y-27632および1 μM CHIR99021を添加したRPMI 1640 mediumを加えた。翌日(1日目)、先の培地からY-27632を除き、0.5 mM NaBを加えた培養液に交換した。5日目、培地を20% knockout serum replacement (KSR)、1 mM L-glutamine、1% nonessential amino acids、0.1 mM 2-mercaptoethanol、1% DMSO、10 ng/ml FGFおよび20 ng/ml BMP4を添加したknockout DMEMに交換し、6日間培養した。11日目、培地を20 ng/ml hepatocyte growth factor (HGF)および20 ng/ml oncostatin M (OSM)を添加したhepatocyte culture medium (Lonza)へ交換し、さらに7日間培養し、肝細胞を得た。
肝細胞を分離するため、初代肝細胞を用いてマイクロアレイ解析を行い、肝細胞で特異的に発現する上位5つのmiRNA(hsa-miR-122-3p、hsa-miR-122-5p、hsa-miR-192-5p、hsa-miR-194-5pおよびhsa-miR-215)を見出した(図4A)。これらのmiRNAスイッチを実施例1の方法で作製し、対照となるEGFP mRNAとともにヒトiPS細胞から分化誘導した肝細胞へ導入したところ、miR-122-5p miRNAスイッチにより細胞を分離することに成功した(図4B)。当該分離された細胞について、ALBUMINおよびHNF4Aの発現を調べたところ、いずれも陽性である細胞が分離できることが示された(図5Aおよび図5B)。さらに、miR-122-5pを指標として分離した細胞は、免疫染色によりALBUMIN陽性細胞であることが確認された(図5C)。
<インスリン産生細胞誘導法>
ヒトiPS細胞は、Okita K, et al, Stem Cells 31, 458-66, 2012に記載の585A1株を用いた。ヒトiPS細胞からインスリン産生細胞への誘導は、Kunisada Y, et al, Stem Cell Res. 8:274-284, 2012およびNakagawa, M, et al, Sci Rep 4, 3594, 2014に記載の方法で行った。すなわち、1× B27 supplement, 10 μM Y-27632 and 3 μM CHIR99021を添加したRPMI 1640 medium中で1日培養した。翌日(1日目)、1× B27 supplement, 100 ng/ml activin A and 1 μM CHIR99021を含有するRPMI 1640 mediumへ培地交換し、3日間培養した。続いて、細胞を0.5× B27 supplement、1 μM dorsomorphin、2 μM retinoic acidおよび10 μM SB431542を添加したImproved MEM Zinc Option mediumへ培地を交換し、6日間培養した。さらに、0.5× B27 supplement、10 μM forskolin、10 μM dexamethasone、5 μM Alk5 inhibitor IIおよび10 mM nicotinamideを添加したImproved MEM Zinc Option mediumへ培地を交換し、8日間培養した。
インスリン産生細胞において、特異的に発現するmiRNAは、過去の報告(Francis, N., et al., Microrna 3, 54-63, 2014、Lahmy, R., et al, Mol Biol Rep 41, 2055-2066, 2014およびOzcan, S. Mol Endocrinol 28, 1922-1933, 2014)に従ってhas-miR-375を用いた。上記の方法で miR-375 miRNAスイッチを作製し、対照となるEGFP mRNAとともにヒトiPS細胞から分化誘導したインスリン産生細胞へ導入したところ、当該miRNAスイッチにより細胞を分離することに成功した(図6Aおよび図6B)。当該分離された細胞について、免疫染色によりINSULIN陽性細胞であることが確認された(図6C)。
Claims (5)
- 内皮細胞の製造方法であって、下記:
(a) 多能性幹細胞から内皮細胞を含む細胞群を製造する工程、
(b) miRNA応答性mRNAを前記工程(a)の細胞群に導入する工程であって、
前記miRNA応答性mRNAが、5’末端から、5’から3’の向きに、Cap構造もしくはA nti Reverse cap Analog、第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含むオー プンリーディングフレーム、およびポリAテイルを含み、前記オープンリーディングフレ ームの5’UTR内、および/または3’UTR内に、少なくとも1つの、miR-126-3Pま たはmiR-126-5Pによって特異的に認識される核酸を含む、工程、
(c) 前記工程(b)の第一のマーカー遺伝子の翻訳量が少ない細胞を選択する工程、および (d) 第二のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含む配列からなるmRNAを前記細胞群に導入する工程、
を含み、
当該第二のマーカー遺伝子が翻訳されている細胞を目的の細胞としてさらに選別する、 製造方法であって、当該第二のマーカー遺伝子が、第一のマーカー遺伝子とは異なる蛍光タンパク質または薬剤耐性遺伝子である、製造方法。 - 肝細胞の製造方法であって、下記:
(a) 多能性幹細胞から肝細胞を含む細胞群を製造する工程、
(b) miRNA応答性mRNAを前記工程(a)の細胞群に導入する工程であって、
前記miRNA応答性mRNAが、5’末端から、5’から3’の向きに、Cap構造もしくはA nti Reverse cap Analog、第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含むオー プンリーディングフレーム、およびポリAテイルを含み、前記オープンリーディングフレ ームの5’UTR内、および/または3’UTR内に、少なくとも1つの、miR-122-5Pに よって特異的に認識される核酸を含む、工程、および
(c) 前記工程(b)の第一のマーカー遺伝子の翻訳量が少ない細胞を選択する工程、
を含む、製造方法。 - インスリン産生細胞の製造方法であって、下記:
(a) 多能性幹細胞からインスリン産生細胞を含む細胞群を製造する工程、
(b) miRNA応答性mRNAを前記工程(a)の細胞群に導入する工程であって、
前記miRNA応答性mRNAが、5’末端から、5’から3’の向きに、Cap構造もしくはA nti Reverse cap Analog、第一のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含むオー プンリーディングフレーム、およびポリAテイルを含み、前記オープンリーディングフレ ームの5’UTR内、および/または3’UTR内に、少なくとも1つの、miR-375によ って特異的に認識される核酸を含む、工程、および
(c) 前記工程(b)の第一のマーカー遺伝子の翻訳量が少ない細胞を選択する工程、
を含む、製造方法。 - 前記第一のマーカー遺伝子が、蛍光タンパク質をコードする遺伝子、アポトーシス誘導遺伝子および自殺遺伝子からなる群から選択される1またはそれ以上の遺伝子である、請求項1から3のいずれか1項に記載の製造方法。
- (d) 第二のマーカー遺伝子のコード領域に対応する核酸を含む配列からなるmRNAを前記細胞群に導入する工程をさらに含み、当該第二のマーカー遺伝子が翻訳されている細胞を目的の細胞としてさらに選別する、製造方法であって、当該第二のマーカー遺伝子が、第一のマーカー遺伝子とは異なる蛍光タンパク質または薬剤耐性遺伝子である、請求項2から4のいずれか1項に記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015087805 | 2015-04-22 | ||
JP2015087805 | 2015-04-22 | ||
PCT/JP2016/062710 WO2016171235A1 (ja) | 2015-04-22 | 2016-04-22 | 組織細胞の選別方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016171235A1 JPWO2016171235A1 (ja) | 2018-02-15 |
JP6960159B2 JP6960159B2 (ja) | 2021-11-05 |
JP6960159B6 true JP6960159B6 (ja) | 2022-06-24 |
Family
ID=57143175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017514194A Active JP6960159B6 (ja) | 2015-04-22 | 2016-04-22 | 組織細胞の選別方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10501811B2 (ja) |
EP (1) | EP3318630B1 (ja) |
JP (1) | JP6960159B6 (ja) |
WO (1) | WO2016171235A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015141827A1 (ja) | 2014-03-20 | 2015-09-24 | 国立大学法人京都大学 | 心筋細胞の選別方法 |
CA3055832A1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | The Medical College Of Wisconsin, Inc. | Riboswitch modulated gene therapy for retinal diseases |
WO2019013294A1 (ja) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | 国立大学法人京都大学 | 高発現性mRNAスイッチ |
WO2019031595A1 (ja) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | 国立大学法人京都大学 | 神経前駆細胞の選別方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009066758A1 (ja) | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Japan Science And Technology Agency | 低分子rnaによる細胞または人工細胞モデルでの翻訳制御システム |
JP2012500199A (ja) | 2008-08-11 | 2012-01-05 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ テキサス システム | 血管統合性を促進するマイクロ−rnaおよびその使用 |
JP2012525141A (ja) | 2009-04-30 | 2012-10-22 | フォンダツィオーネ セントロ サン ラファエレ デル モンテ タボール | 遺伝子ベクター |
WO2013027427A1 (ja) | 2011-08-23 | 2013-02-28 | 独立行政法人医薬基盤研究所 | 制限増殖型アデノウイルス |
WO2014113089A2 (en) | 2013-01-17 | 2014-07-24 | Moderna Therapeutics, Inc. | Signal-sensor polynucleotides for the alteration of cellular phenotypes |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130150256A1 (en) * | 2010-06-11 | 2013-06-13 | Jane Synnergren | Novel micrornas for the detection and isolation of human embryonic stem cell-derived cardiac cell types |
-
2016
- 2016-04-22 JP JP2017514194A patent/JP6960159B6/ja active Active
- 2016-04-22 US US15/568,209 patent/US10501811B2/en active Active
- 2016-04-22 EP EP16783256.7A patent/EP3318630B1/en active Active
- 2016-04-22 WO PCT/JP2016/062710 patent/WO2016171235A1/ja active Application Filing
-
2019
- 2019-10-22 US US16/660,333 patent/US20200056248A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009066758A1 (ja) | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Japan Science And Technology Agency | 低分子rnaによる細胞または人工細胞モデルでの翻訳制御システム |
JP2012500199A (ja) | 2008-08-11 | 2012-01-05 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ テキサス システム | 血管統合性を促進するマイクロ−rnaおよびその使用 |
JP2012525141A (ja) | 2009-04-30 | 2012-10-22 | フォンダツィオーネ セントロ サン ラファエレ デル モンテ タボール | 遺伝子ベクター |
WO2013027427A1 (ja) | 2011-08-23 | 2013-02-28 | 独立行政法人医薬基盤研究所 | 制限増殖型アデノウイルス |
WO2014113089A2 (en) | 2013-01-17 | 2014-07-24 | Moderna Therapeutics, Inc. | Signal-sensor polynucleotides for the alteration of cellular phenotypes |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
LAHMY R, et al.,miRNA-375 promotes beta pancreatic differentiation in human induced pluripotent stem (hiPS) cells,Molecular Biology Reports,2014年,Vol.41,p.2055-2066,ISSN 0301-4851 |
三木健嗣ほか,Efficient detection and purification of cells by synthetic microRNA switches,再生医療 日本再生医療学会雑誌,2015年02月01日,Vol.14 Suppl,p.188,ISSN 1347-7919 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180100203A1 (en) | 2018-04-12 |
US20200056248A1 (en) | 2020-02-20 |
US10501811B2 (en) | 2019-12-10 |
EP3318630A1 (en) | 2018-05-09 |
JPWO2016171235A1 (ja) | 2018-02-15 |
EP3318630A4 (en) | 2019-04-24 |
WO2016171235A1 (ja) | 2016-10-27 |
EP3318630B1 (en) | 2020-11-04 |
JP6960159B2 (ja) | 2021-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6473077B2 (ja) | 神経分化誘導用の多能性幹細胞 | |
JP6612736B2 (ja) | 心筋細胞の選別方法 | |
EP2998391B1 (en) | Efficient myocardial cell induction method | |
EP2938721B1 (en) | Method for inducing astrocytes | |
US20200056248A1 (en) | Method for sorting tissue cells | |
JP6883791B2 (ja) | 骨格筋前駆細胞の選択方法 | |
JP7236738B2 (ja) | 神経前駆細胞の選別方法 | |
JP6730709B2 (ja) | 気道上皮細胞の分化誘導法 | |
WO2021085462A1 (ja) | 多能性幹細胞から造血性内皮細胞および/または造血前駆細胞を製造する方法 | |
US10689624B2 (en) | Compound for identifying pluripotent cells | |
JP6780197B2 (ja) | 新規成熟心筋細胞マーカー | |
JPWO2014192925A1 (ja) | 効率的な内皮細胞の誘導方法 | |
JP6877752B2 (ja) | 細胞内在性タンパク質の識別方法 | |
WO2022102742A1 (ja) | 骨格筋系譜細胞および骨格筋幹細胞の高効率純化用細胞表面マーカーおよびその利用 | |
WO2021015086A1 (ja) | 骨格筋幹細胞から成熟筋管細胞を製造する方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171122 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200407 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201027 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201223 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210423 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20210721 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210721 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210729 |
|
C272 | Notice of ex officio correction |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C272 Effective date: 20210730 |
|
C11 | Written invitation by the commissioner to file amendments |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C11 Effective date: 20210803 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210901 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20210901 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20210903 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211004 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6960159 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |