JP7072756B2 - Method for inducing differentiation of pluripotent stem cells into mesoderm progenitor cells and blood vascular progenitor cells - Google Patents

Method for inducing differentiation of pluripotent stem cells into mesoderm progenitor cells and blood vascular progenitor cells Download PDF

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本発明は、多能性幹細胞からの胚葉前駆細胞および血液血管前駆細胞の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing germ layer progenitor cells and blood vessel progenitor cells from pluripotent stem cells.

胚性幹細胞(ES細胞)や体細胞へ未分化細胞特異的遺伝子を導入することで得られる
人工多能性幹細胞(iPS細胞)など多能性を有する細胞がこれまでに報告されている(特
許文献1または2)。そこで、これらの多能性幹細胞から分化誘導された細胞を移植する再生医療やin vitroでの病態モデルの作製に注目されている。
胚性幹細胞から内皮細胞や血球系細胞を作製するためには、発生を模して、中胚葉前駆細胞を作製し、各細胞へと分化誘導する多段階工程が試みられている(非特許文献1、2または3)。また、この工程において、異種細胞や生物由来原料を用いることでは安定的な収量が得られないことから、限定された成分のみを用いて多能性幹細胞から中胚葉前駆細胞、さらには、各分化細胞へと誘導する方法が提示されている(特許文献3、非特許文献4)。
Pluripotent cells such as embryonic stem cells (ES cells) and artificial pluripotent stem cells (iPS cells) obtained by introducing undifferentiated cell-specific genes into somatic cells have been reported so far (patented patents). Document 1 or 2). Therefore, attention is being paid to regenerative medicine in which cells induced to differentiate from these pluripotent stem cells are transplanted and to create an in vitro pathological model.
In order to produce endothelial cells and blood cell lineage cells from embryonic stem cells, a multi-step process of producing mesoderm progenitor cells by simulating development and inducing differentiation into each cell has been attempted (Non-Patent Documents). 1, 2 or 3). In addition, since stable yields cannot be obtained by using heterologous cells or biological raw materials in this step, pluripotent stem cells, mesoderm progenitor cells, and further differentiation using only limited components. A method for inducing cells has been presented (Patent Document 3, Non-Patent Document 4).

USP 5,843,780USP 5,843,780 WO 2007/069666WO 2007/069666 WO 2011/115308WO 2011/115308

Lu SJ, et al, Nat Methods. 4:501-509, 2007Lu SJ, et al, Nat Methods. 4: 501-509, 2007 Nishikawa SI, et al, Development. 125:1747-1757, 1998Nishikawa SI, et al, Development. 125: 1747-1757, 1998 Sumi T, et al, Development. 135:2969-2979, 2008Sumi T, et al, Development. 135: 2969-2979, 2008 Niwa A, et al, PLoS One.6:e22261, 2011Niwa A, et al, PLoS One.6: e22261, 2011

本発明の目的は、多能性幹細胞から効率よく中胚葉前駆細胞および血液血管前駆細胞を製造することである。したがって、本発明の課題は、ヒト多能性幹細胞、特にヒト人工多能性幹細胞を中胚葉前駆細胞および血液血管前駆細胞へ効率よく分化誘導する方法を提供することである。 An object of the present invention is to efficiently produce mesoderm progenitor cells and blood vascular progenitor cells from pluripotent stem cells. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for efficiently inducing differentiation of human pluripotent stem cells, particularly human induced pluripotent stem cells, into mesoderm progenitor cells and blood vascular progenitor cells.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、多能性幹細胞から中胚葉前駆細胞へと誘導する工程において、ラミニン511をコートした培養容器を用いてBMP、GSK3β阻害剤およびVEGFを含む培養液中で培養することで、短期間で高分化能を有する中胚葉前駆細胞を製造することに成功した。さらに、得られた中胚葉前駆細胞を、VEGF、SCF、bFGFおよびTGFβ阻害剤を含む培養液中で接着培養することで、高分化能な血液血管前駆細胞を製造することに成功し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors use a culture vessel coated with laminin 511 in a step of inducing pluripotent stem cells to mesoderm progenitor cells and culture them containing BMP, GSK3β inhibitor and VEGF. By culturing in liquid, we succeeded in producing mesoderm progenitor cells with high differentiation potential in a short period of time. Furthermore, by adhering and culturing the obtained mesoderm progenitor cells in a culture medium containing VEGF, SCF, bFGF and TGFβ inhibitors, we succeeded in producing highly differentiateable blood vascular progenitor cells, and the present invention. Has been completed.

すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]多能性幹細胞から中胚葉前駆細胞を製造する方法であって、
多能性幹細胞を、ラミニン(LM)511またはその断片でコーティングされた培養器材上にて、BMP(Bone Morphogenetic Protein)、VEGF(Vascular Endothelial Gro
wth Factor)およびGSK(Glycogen Synthase Kinase)3β阻害剤を含む培養液中で接着培養する工程を含む方法。
[2]前記ラミニン511の断片がラミニン511E8である、[1]に記載の方法。
[3]前記GSK3β阻害剤がCHIR99021である、[1]または[2]に記載の方法。
[4]前記工程が2日間以上行われる、[1]~[3]のいずれか1項に記載の方法。
[5]中胚葉前駆細胞から血液血管前駆細胞を製造する方法であって、
中胚葉前駆細胞をVEGF、SCF(Stem Cell Factor)、bFGF(basic FibroblastGrowth Factor)およびTGF(Transforming Growth Factor)β阻害剤を含む培養液中
で接着培養する工程を含む方法。
[6]前記培養液がTGFβを含有しない培養液である、[5]に記載の方法。
[7]前記中胚葉前駆細胞が、[1]~[4]のいずれか1項に記載の方法で製造された細胞である、[5]または[6]に記載の方法。
[8]前記TGFβ阻害剤がSB431542である、[5]~[7]のいずれか1項に記載の方法。
[9]前記工程が2日間以上行われる、[5]~[8]のいずれか1項に記載の方法。
[10]次の工程を含む多能性幹細胞から、血液血管前駆細胞を製造する方法であって、(1)多能性幹細胞を、ラミニン511またはその断片でコーティングされた培養器材上にて、BMP、VEGFおよびGSK3β阻害剤を含む培養液中で接着培養する工程、および
(2)前記工程(1)で得られた細胞をVEGF、SCF、bFGFおよびTGFβ阻害剤を含む培養液中で接着培養する工程。
[11]前記ラミニン511の断片がラミニン511E8である、[10]に記載の方法。
[12]前記GSK3β阻害剤がCHIR99021である、[10]または[11]に記載の方法。
[13]前記工程(2)で用いる培養液がTGFβを含有しない培養液である、[10]~[12]のいずれか1項に記載の方法。
[14]前記TGFβ阻害剤がSB431542である、[10]~[13]のいずれか1項に記載の方法。
[15]前記工程(1)が2日間以上行われる、[10]~[14]のいずれか1項に記
載の方法。
[16]前記工程(2)が2日間以上行われる、[10]~[15]のいずれか1項に記
載の方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A method for producing mesoderm progenitor cells from pluripotent stem cells.
BMP (Bone Morphogenetic Protein), VEGF (Vascular Endothelial Gro) on pluripotent stem cells coated with laminin (LM) 511 or a fragment thereof.
A method comprising a step of adhesive culture in a culture medium containing a wth factor) and a GSK (Glycogen Synthase Kinase) 3β inhibitor.
[2] The method according to [1], wherein the fragment of laminin 511 is laminin 511E8.
[3] The method according to [1] or [2], wherein the GSK3β inhibitor is CHIR99021.
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the step is performed for two days or more.
[5] A method for producing blood vessel progenitor cells from mesoderm progenitor cells.
A method comprising adhering and culturing mesoderm progenitor cells in a culture medium containing VEGF, SCF (Stem Cell Factor), bFGF (basic Fibroblast Growth Factor) and TGF (Transforming Growth Factor) β inhibitor.
[6] The method according to [5], wherein the culture solution is a culture solution containing no TGFβ.
[7] The method according to [5] or [6], wherein the mesoderm progenitor cell is a cell produced by the method according to any one of [1] to [4].
[8] The method according to any one of [5] to [7], wherein the TGFβ inhibitor is SB431542.
[9] The method according to any one of [5] to [8], wherein the step is performed for two days or more.
[10] A method for producing blood vascular precursor cells from pluripotent stem cells including the following steps, wherein (1) the pluripotent stem cells are coated with laminin 511 or a fragment thereof on a culture device. Adhesive culture in a culture medium containing BMP, VEGF and GSK3β inhibitors, and (2) Adhesion culture of cells obtained in step (1) above in a culture medium containing VEGF, SCF, bFGF and TGFβ inhibitors. Process to do.
[11] The method according to [10], wherein the fragment of laminin 511 is laminin 511E8.
[12] The method according to [10] or [11], wherein the GSK3β inhibitor is CHIR99021.
[13] The method according to any one of [10] to [12], wherein the culture solution used in the step (2) is a culture solution containing no TGFβ.
[14] The method according to any one of [10] to [13], wherein the TGFβ inhibitor is SB431542.
[15] The method according to any one of [10] to [14], wherein the step (1) is performed for two days or more.
[16] The method according to any one of [10] to [15], wherein the step (2) is performed for two days or more.

本発明によれば、中胚葉前駆細胞および血液血管前駆細胞を得ることができる。 According to the present invention, mesoderm progenitor cells and blood vessel progenitor cells can be obtained.

図1は、ES細胞から誘導された血液血管前駆細胞の培養10日目の顕微鏡像を示す(写真)。FIG. 1 shows a microscopic image of blood vessel progenitor cells derived from ES cells on the 10th day of culture (photograph). 図2は、ES細胞から誘導された血液血管前駆細胞の培養10日目の細胞群のFACSの結果を示す。図2Aの横軸は、CD34抗体の蛍光強度を示し、縦軸は、KDR抗体の蛍光強度を示す。図2Bの横軸は、CD34抗体(左図および中央図)またはCD43抗体(右図)の蛍光強度を示し、縦軸は、CD43抗体(左図)またはCD45抗体(中央図および右図)の蛍光強度を示す。FIG. 2 shows the results of FACS of the cell group on the 10th day of culture of blood vessel progenitor cells derived from ES cells. The horizontal axis of FIG. 2A shows the fluorescence intensity of the CD34 antibody, and the vertical axis shows the fluorescence intensity of the KDR antibody. The horizontal axis of FIG. 2B shows the fluorescence intensity of the CD34 antibody (left figure and the center figure) or the CD43 antibody (right figure), and the vertical axis shows the fluorescence intensity of the CD43 antibody (left figure) or the CD45 antibody (center figure and the right figure). Shows fluorescence intensity. 図3は、iPS細胞から誘導された細胞を解離し、CD34陽性細胞を単離した後、再培養した10日目の細胞の顕微鏡像(A)およびメイギムザ染色像(B)を示す(写真)。図3Bの右図は、左図の一部の拡大図を示す。FIG. 3 shows a microscopic image (A) and a Meigimza-stained image (B) of cells on the 10th day after dissociation of cells derived from iPS cells and isolation of CD34-positive cells (photograph). .. The right figure of FIG. 3B shows a partially enlarged view of the left figure.

本発明を以下で詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

<多能性幹細胞>
本発明で使用可能な多能性幹細胞は、生体に存在するすべて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、それには、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、ES細胞、ntES細胞、およびiPS細胞である。
<Pluripotent stem cells>
The pluripotent stem cell that can be used in the present invention is a stem cell that has pluripotency capable of differentiating into all cells existing in a living body and also has proliferative ability, and is not particularly limited thereto. For example, embryonic stem (ES) cells, embryonic stem (ntES) cells derived from cloned embryos obtained by nuclear transplantation, sperm stem cells (“GS cells”), embryonic germ cells (“EG cells”), artificial pluripotency Includes sex stem (iPS) cells, cultured fibroblasts and pluripotent cells (Muse cells) derived from bone marrow stem cells. Preferred pluripotent stem cells are ES cells, ntES cells, and iPS cells.

(A) 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。
(A) Embryonic stem cells
ES cells are pluripotent and self-replicating stem cells established from the inner cell mass of early embryos (eg, blastocysts) of mammals such as humans and mice.

ES細胞は、受精卵の8細胞期、桑実胚後の胚である胚盤胞の内部細胞塊に由来する胚由
来の幹細胞であり、成体を構成するあらゆる細胞に分化する能力、いわゆる分化多能性と、自己複製による増殖能とを有している。ES細胞は、マウスで1981年に発見され(M.J. Evans and M.H. Kaufman (1981), Nature 292:154-156)、その後、ヒト、サルなどの霊長類でもES細胞株が樹立された (J.A. Thomson et al. (1998), Science 282:1145-1147; J.A. Thomson et al. (1995), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92:7844-7848;J.A. Thomson et al. (1996), Biol. Reprod., 55:254-259; J.A. Thomson and V.S. Marshall (1998), Curr. Top. Dev. Biol., 38:133-165)。
ES cells are embryo-derived stem cells derived from the internal cell mass of the scutellum vesicle, which is the embryo after the mulberry embryo, at the 8-cell stage of the fertilized egg, and have the ability to differentiate into all the cells that make up the adult, so-called polymorphism. It has the ability and the ability to proliferate by self-replication. ES cells were discovered in mice in 1981 (MJ Evans and MH Kaufman (1981), Nature 292: 154-156), and ES cell lines were subsequently established in primates such as humans and monkeys (JA Thomson et. al. (1998), Science 282: 1145-1147; JA Thomson et al. (1995), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92: 7844-7848; JA Thomson et al. (1996), Biol. Reprod ., 55: 254-259; JA Thomson and VS Marshall (1998), Curr. Top. Dev. Biol., 38: 133-165).

ES細胞は、対象動物の受精卵の胚盤胞から内部細胞塊を取出し、内部細胞塊を線維芽細胞のフィーダー上で培養することによって樹立することができる。また、継代培養による細胞の維持は、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor (LIF))、塩基性線維芽細胞成長因子(basic fibroblast growth factor (bFGF))などの物質を添加した培養液を用い
て行うことができる。ヒトおよびサルのES細胞の樹立と維持の方法については、例えばUSP5,843,780; Thomson JA, et al. (1995), Proc Natl. Acad. Sci. U S A. 92:7844-7848;Thomson JA, et al. (1998), Science. 282:1145-1147; H. Suemori et al. (2006), Biochem. Biophys. Res. Commun., 345:926-932; M. Ueno et al. (2006), Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 103:9554-9559; H. Suemori et al. (2001), Dev. Dyn., 222:273-279;H. Kawasaki et al. (2002), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99:1580-1585;Klimanskaya I, et al. (2006), Nature. 444:481-485などに記載されている。
ES cells can be established by removing the inner cell mass from the blastocyst of the fertilized egg of the target animal and culturing the inner cell mass on the feeder of fibroblasts. For cell maintenance by subculture, use a culture medium supplemented with substances such as leukemia inhibitory factor (LIF) and basic fibroblast growth factor (bFGF). It can be carried out. For methods of establishing and maintaining ES cells in humans and monkeys, see, for example, USP 5,843,780; Thomson JA, et al. (1995), Proc Natl. Acad. Sci. US A. 92: 7844-7848; Thomson JA, et. al. (1998), Science. 282: 1145-1147; H. Suemori et al. (2006), Biochem. Biophys. Res. Commun., 345: 926-932; M. Ueno et al. (2006), Proc . Natl.
Acad. Sci. USA, 103: 9554-9559; H. Suemori et al. (2001), Dev. Dyn., 222: 273-279; H. Kawasaki et al. (2002), Proc. Natl. Acad. Sci USA, 99: 1580-1585; Klimanskaya I, et al. (2006), Nature. 444: 481-485, etc.

ES細胞作製のための培養液として、例えば0.1mM 2-メルカプトエタノール、0.1mM 非必須アミノ酸、2mM L-グルタミン酸、20% KSRおよび4ng/ml bFGFを補充したDMEM/F-12培養
液を使用し、37℃、2% CO2/98% 空気の湿潤雰囲気下でヒトES細胞を維持することができ
る(O. Fumitaka et al. (2008), Nat. Biotechnol., 26:215-224)。また、ES細胞は、3~4日おきに継代する必要があり、このとき、継代は、例えば1mM CaCl2および20% KSRを含
有するPBS中の0.25% トリプシンおよび0.1mg/mlコラゲナーゼIVを用いて行うことができ
る。
As the culture medium for ES cell production, for example, DMEM / F-12 culture medium supplemented with 0.1 mM 2-mercaptoethanol, 0.1 mM non-essential amino acid, 2 mM L-glutamic acid, 20% KSR and 4 ng / ml bFGF was used. , 37 ° C, 2% CO 2 / 98% Human ES cells can be maintained in a moist atmosphere of air (O. Fumitaka et al. (2008), Nat. Biotechnol., 26: 215-224). Also, ES cells need to be passaged every 3-4 days, where passage is 0.25% trypsin and 0.1 mg / ml collagenase IV in PBS containing, for example, 1 mM CaCl 2 and 20% KSR. Can be done using.

ES細胞の選択は、一般に、アルカリホスファターゼ、Oct-3/4、Nanogなどの遺伝子マーカーの発現を指標にしてReal-Time PCR法で行うことができる。特に、ヒトES細胞の選択
では、OCT-3/4、NANOG、ECADなどの遺伝子マーカーの発現を指標とすることができる(E. Kroon et al. (2008), Nat. Biotechnol., 26:443-452)。
Selection of ES cells can generally be performed by the Real-Time PCR method using the expression of gene markers such as alkaline phosphatase, Oct-3 / 4, and Nanog as an index. In particular, the selection of human ES cells can be indexed by the expression of genetic markers such as OCT-3 / 4, NANOG, ECAD (E. Kroon et al. (2008), Nat. Biotechnol., 26: 443). -452).

ヒトES細胞株は、例えばWA01(H1)およびWA09(H9)は、WiCell Reserch Instituteから
、KhES-1、KhES-2およびKhES-3は、京都大学再生医科学研究所(京都、日本)から入手可能である。
Human ES cell lines, for example, WA01 (H1) and WA09 (H9) are obtained from the WiCell Research Institute, and KhES-1, KhES-2 and KhES-3 are obtained from the Institute for Frontier Medical Sciences, Kyoto University (Kyoto, Japan). It is possible.

(B) 精子幹細胞
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))。
(B) Sperm stem cells Sperm stem cells are pluripotent stem cells derived from the testis and are the origin cells for spermatogenesis. Similar to ES cells, these cells can be induced to differentiate into various lineages of cells, and have properties such as the ability to produce chimeric mice when transplanted into mouse blastocysts (M. Kanatsu-Shinohara et al. (M. Kanatsu-Shinohara et al.). 2003) Biol. Reprod., 69: 612-616; K. Shinohara et al. (2004), Cell, 119: 1001-1012). It is self-renewable in a culture medium containing a glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF), and sperm by repeating passage under the same culture conditions as ES cells. Stem cells can be obtained (Masanori Takebayashi et al. (2008), Experimental Medicine, Vol. 26, No. 5 (Special Edition), pp. 41-46, Yodosha (Tokyo, Japan)).

(C) 胚性生殖細胞
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)。
(C) Embryonic germ cells Embryonic germ cells are cells with pluripotency similar to ES cells, which are established from primordial germ cells in the embryonic period, such as LIF, bFGF, and stem cell factor. It can be established by culturing primordial germ cells in the presence of the substance of (Y. Matsui et al. (1992), Cell, 70: 841-847; JL Resnick et al. (1992), Nature, 359: 550. -551).

(D) 人工多能性幹細胞
人工多能性幹(iPS)細胞は、ある特定の再プログラミング因子を、DNA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)。再プログラム化
因子は、ES細胞に特異的に発現している遺伝子またはES細胞の未分化維持に重要な役割を果たす遺伝子もしくはその遺伝子産物であれば良く、特に限定されないが、例えばOCT3/4、SOX2及びKLF4; OCT3/4、KLF4及びC-MYC; OCT3/4、SOX2、KLF4及びC-MYC; OCT3/4及
びSOX2; OCT3/4、SOX2及びNANOG; OCT3/4、SOX2及びLIN28; OCT3/4及びKLF4などの組
み合わせである。
(D) Induced pluripotent stem cells Induced pluripotent stem (iPS) cells are similar to ES cells, which can be produced by introducing certain reprogramming factors into somatic cells in the form of DNA or proteins. Artificial stem cells derived from somatic cells with equivalent properties, such as pluripotency and self-renewal proliferation (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.
Et al., Nat. Biotechnol. 26: 101-106 (2008); International Publication WO 2007/069666). The reprogramming factor may be a gene specifically expressed in ES cells, a gene that plays an important role in maintaining undifferentiated ES cells, or a gene product thereof, and is not particularly limited, but is, for example, OCT3 / 4, SOX2 and KLF4; OCT3 / 4, KLF4 and C-MYC; OCT3 / 4, SOX2, KLF4 and C-MYC; OCT3 / 4 and SOX2; OCT3 / 4, SOX2 and NANOG; OCT3 / 4, SOX2 and LIN28; OCT3 / It is a combination of 4 and KLF4.

これらの因子は、タンパク質の形態で、例えばリポフェクション、細胞膜透過性ペプチドとの結合、マイクロインジェクションなどの手法によって体細胞内に導入してもよいし、あるいは、DNAの形態で、例えば、ウイルス、プラスミド、人工染色体などのベクター
、リポフェクション、リポソーム、マイクロインジェクションなどの手法によって体細胞内に導入することができる。ウイルスベクターとしては、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター(以上、Cell, 126, pp.663-676, 2006; Cell, 131, pp.861-872, 2007; Science, 318, pp.1917-1920, 2007)、アデノウイルスベクター(Science, 322, 945-949, 2008)、アデノ随伴ウイルスベクター、センダイウイルスベクターなどが例示され
る。また、人工染色体ベクターとしては、例えばヒト人工染色体(HAC)、酵母人工染色体(YAC)、細菌人工染色体(BAC、PAC)などが含まれる。プラスミドとしては、哺乳動物細胞用プラスミドを使用しうる(Science, 322:949-953, 2008)。ベクターには、核初期化物質が発現可能なように、プロモーター、エンハンサー、リボゾーム結合配列、ターミネーター、ポリアデニル化サイトなどの制御配列を含むことができるし、さらに、必要に応じて、薬剤耐性遺伝子(例えばカナマイシン耐性遺伝子、アンピシリン耐性遺伝子、ピューロマ
イシン耐性遺伝子など)、チミジンキナーゼ遺伝子、ジフテリアトキシン遺伝子などの選択マーカー配列、緑色蛍光タンパク質(GFP)、βグルクロニダーゼ(GUS)、FLAGなどのレポーター遺伝子配列などを含むことができる。また、上記ベクターには、体細胞への導入後、再プログラミング化因子をコードする遺伝子もしくはプロモーターとそれに結合する再
プログラミング化因子をコードする遺伝子を共に切除するために、それらの前後にLoxP配列を有してもよい。
These factors may be introduced into somatic cells in the form of proteins, eg, by techniques such as lipofection, binding to cell membrane permeable peptides, microinjection, or in the form of DNA, eg, viruses, plasmids. , Vectors such as artificial chromosomes, lipofection, liposomes, microinjection and other techniques can be introduced into somatic cells. As virus vectors, retrovirus vector, lentiviral vector (above, Cell, 126, pp.663-676, 2006; Cell, 131, pp.861-872, 2007; Science, 318, pp.1917-1920, 2007 ), Adenovirus vector (Science, 322, 945-949, 2008), adeno-associated virus vector, Sendai virus vector and the like. Further, the artificial chromosome vector includes, for example, a human artificial chromosome (HAC), a yeast artificial chromosome (YAC), a bacterial artificial chromosome (BAC, PAC) and the like. As the plasmid, a plasmid for mammalian cells can be used (Science, 322: 949-953, 2008). The vector can contain regulatory sequences such as promoters, enhancers, ribosome binding sequences, terminators, polyadenylation sites, etc. so that the nuclear reprogramming substance can be expressed, and further, if necessary, a drug resistance gene (drug resistance gene). For example, canamycin resistance gene, ampicillin resistance gene, puromycin resistance gene, etc.), thymidine kinase gene, selection marker sequence such as diphtheriatoxin gene, reporter gene sequence such as green fluorescent protein (GFP), β-glucuronidase (GUS), FLAG, etc. Can include. In addition, in the above vector, after introduction into somatic cells, LoxP sequences are added before and after the gene encoding the reprogramming factor or the promoter and the gene encoding the reprogramming factor that binds to the promoter. You may have.

再プログラム化に際して、誘導効率を高めるために、上記の因子の他に、例えば、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤[例えば、バルプロ酸 (VPA)(Nat. Biotechnol., 26(7): 795-797 (2008))、トリコスタチンA、酪酸ナトリウム、MC 1293、M344等の低分子阻
害剤、HDACに対するsiRNAおよびshRNA(例、HDAC1 siRNA Smartpool (登録商標:Millipore)、HuSH 29mer shRNA Constructs against HDAC1 (OriGene)等)等の核酸性発現阻害剤など]、DNAメチルトランスフェラーゼ阻害剤(例えば5’-azacytidine)(Nat. Biotechnol., 26(7): 795-797 (2008))、G9aヒストンメチルトランスフェラーゼ阻害剤[例えば
、BIX-01294 (Cell Stem Cell, 2: 525-528 (2008))等の低分子阻害剤、G9aに対するsiRNAおよびshRNA(例、G9a siRNA(human) (Santa Cruz Biotechnology)等)等の核酸性発現
阻害剤など]、L-channel calcium agonist (例えばBayk8644) (Cell Stem Cell, 3, 568-574 (2008))、p53阻害剤(例えばp53に対するsiRNAおよびshRNA (Cell Stem Cell, 3, 475-479 (2008))、UTF1(Cell Stem Cell, 3, 475-479 (2008))、Wnt Signaling(例えばsoluble Wnt3a)(Cell Stem Cell, 3, 132-135 (2008))、2i/LIF (2iはmitogen-activated protein kinase signallingおよびglycogen synthase kinase-3の阻害剤、PloS Biology, 6(10), 2237-2247 (2008))、miR-291-3p、miR-294、miR-295などのmiRNA(R.L. Judson
et al., Nat. Biotech., 27:459-461) (2009)等を使用することができる。
In addition to the above factors, for example, histone deacetylase (HDAC) inhibitors [eg, valproic acid (VPA) (Nat. Biotechnol., 26 (7): 795), to increase induction efficiency during reprogramming. -797 (2008)), small molecule inhibitors such as tricostatin A, sodium butyrate, MC 1293, M344, siRNA and shRNA against HDACs (eg, HDAC1 siRNA Smartpool®, HuSH 29mer shRNA Constructs against HDAC1 (eg, HDAC1 siRNA Constructs against HDAC1). Nucleic acid expression inhibitors such as OriGene))], DNA methyltransferase inhibitors (eg 5'-azacytidine) (Nat. Biotechnol., 26 (7): 795-797 (2008)), G9a histone methyltransferase inhibition Agents [eg, small molecule inhibitors such as BIX-01294 (Cell Stem Cell, 2: 525-528 (2008)), siRNA against G9a and shRNA (eg, G9a siRNA (human) (Santa Cruz Biotechnology), etc.), etc. Nucleic acid expression inhibitors, etc.], L-channel calcium agonist (eg Bayk8644) (Cell Stem Cell, 3, 568-574 (2008)), p53 inhibitors (eg siRNA and shRNA for p53 (Cell Stem Cell, 3, 475)) -479 (2008)), UTF1 (Cell Stem Cell, 3, 475-479 (2008)), Wnt Signaling (eg soluble Wnt3a) (Cell Stem Cell, 3, 132-135 (2008)), 2i / LIF (2i) Is an inhibitor of mitogen-activated protein kinase signaling and glycogen synthase kinase-3, miRNAs such as PloS Biology, 6 (10), 2237-2247 (2008)), miR-291-3p, miR-294, miR-295 ( RL Judson
et al., Nat. Biotech., 27: 459-461) (2009) etc. can be used.

iPS細胞誘導のための培養培地としては、例えば(1) 10~15%FBSを含有するDMEM、DMEM/F12又はDME培地(これらの培地にはさらに、LIF、penicillin/streptomycin、puromycin、L-グルタミン、非必須アミノ酸類、β-メルカプトエタノールなどを適宜含むことがで
きる。)、(2) bFGF又はSCFを含有するES細胞培養用培地、例えばマウスES細胞培養用培
地(例えばTX-WES培地、トロンボX社)又は霊長類ES細胞培養用培地(例えば霊長類(ヒト&サル)ES細胞用培地、リプロセル、京都、日本)、などが含まれる。
Culture media for iPS cell induction include, for example, (1) DMEM, DMEM / F12 or DME medium containing 10 to 15% FBS (in addition to these media, LIF, penicillin / streptomycin, puromycin, L-glutamine). , Non-essential amino acids, β-mercaptoethanol and the like can be appropriately contained.), (2) ES cell culture medium containing bFGF or SCF, for example, mouse ES cell culture medium (eg, TX-WES medium, thrombo). X) or primate ES cell culture medium (eg, primate (human & monkey) ES cell medium, reprocell, Kyoto, Japan), etc. are included.

培養法の例としては、たとえば、37℃、5%CO2存在下にて、10%FBS含有DMEM又はDMEM/F12培地上で体細胞と再プログラム化因子(DNA又はタンパク質)を接触させ約4~7日間培養し、その後、細胞をフィーダー細胞(たとえば、マイトマイシンC処理STO細胞、SNL細胞等)上にまきなおし、体細胞と再プログラム化因子の接触から約10日後からbFGF含有霊長類ES細胞培養用培地で培養し、該接触から約30~約45日又はそれ以上ののちにiPS様コロニーを生じさせることができる。 Examples of culture methods include contacting somatic cells with reprogramming factors (DNA or protein) on DMEM or DMEM / F12 medium containing 10% FBS in the presence of 5% CO 2 at 37 ° C. for approximately 4 After culturing for ~ 7 days, the cells are re-sown on feeder cells (eg, mitomycin C-treated STO cells, SNL cells, etc.) and bFGF-containing primate ES cells approximately 10 days after contact between somatic cells and reprogramming factors. It can be cultured in culture medium to give rise to iPS-like colonies about 30-about 45 days or more after contact.

あるいは、その代替培養法として、37℃、5% CO2存在下にて、フィーダー細胞(たとえ
ば、マイトマイシンC処理STO細胞、SNL細胞等)上で10%FBS含有DMEM培地(これにはさら
に、LIF、ペニシリン/ストレプトマイシン、ピューロマイシン、L-グルタミン、非必須アミノ酸類、β-メルカプトエタノールなどを適宜含むことができる。)で培養し、約25~
約30日又はそれ以上ののちにES様コロニーを生じさせることができる。望ましくは、フィーダー細胞の代わりに、初期化される体細胞そのものを用いる(Takahashi K, et al. (2009), PLoS One. 4:e8067またはWO2010/137746)、もしくは細胞外基質(例えば、Laminin-5(WO2009/123349)およびマトリゲル(BD社))を用いる方法が例示される。
Alternatively, as an alternative culture method, DMEM medium containing 10% FBS (for example, LIF) on feeder cells (eg, mitomycin C-treated STO cells, SNL cells, etc.) in the presence of 5% CO 2 at 37 ° C. , Penicillin / streptomycin, puromycin, L-glutamine, non-essential amino acids, β-mercaptoethanol, etc. can be appropriately contained.)
ES-like colonies can be formed after about 30 days or more. Desirably, instead of feeder cells, the reprogrammed somatic cells themselves are used (Takahashi K, et al. (2009), PLoS One. 4: e8067 or WO2010 / 137746), or extracellular matrix (eg, Laminin-). 5 (WO2009 / 123349) and Matrigel (BD)) are exemplified.

この他にも、血清を含有しない培地を用いて培養する方法も例示される(Sun N, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci U S A. 106:15720-15725)。さらに、樹立効率を上げる
ため、低酸素条件(0.1%以上、15%以下の酸素濃度)によりiPS細胞を樹立しても良い(Yoshida Y, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5:237-241またはWO2010/013845)。
In addition to this, a method of culturing using a medium containing no serum is also exemplified (Sun N, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci US A. 106: 15720-15725). Furthermore, in order to increase the establishment efficiency, iPS cells may be established under hypoxic conditions (oxygen concentration of 0.1% or more and 15% or less) (Yoshida Y, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5: 237. -241 or WO2010 / 013845).

上記培養の間には、培養開始2日目以降から毎日1回新鮮な培養液と培養液交換を行う。また、核初期化に使用する体細胞の細胞数は、限定されないが、培養ディッシュ100cm2
たり約5×103~約5×106細胞の範囲である。
During the above culture, the fresh culture solution and the culture solution are exchanged once a day from the second day after the start of the culture. The number of somatic cells used for nuclear reprogramming is not limited, but ranges from about 5 × 10 3 to about 5 × 10 6 cells per 100 cm 2 culture dish.

iPS細胞は、形成したコロニーの形状により選択することが可能である。一方、体細胞
が初期化された場合に発現する遺伝子(例えば、Oct3/4、Nanog)と連動して発現する薬
剤耐性遺伝子をマーカー遺伝子として導入した場合は、対応する薬剤を含む培養液(選択培養液)で培養を行うことにより樹立したiPS細胞を選択することができる。また、マー
カー遺伝子が蛍光タンパク質遺伝子の場合は蛍光顕微鏡で観察することによって、発光酵素遺伝子の場合は発光基質を加えることによって、また発色酵素遺伝子の場合は発色基質を加えることによって、iPS細胞を選択することができる。
iPS cells can be selected according to the shape of the formed colonies. On the other hand, when a drug resistance gene expressed in conjunction with a gene expressed when somatic cells are reprogrammed (for example, Oct3 / 4, Nanog) is introduced as a marker gene, a culture medium containing the corresponding drug (selection). Established iPS cells can be selected by culturing in a culture medium). In addition, iPS cells are selected by observing with a fluorescence microscope when the marker gene is a fluorescent protein gene, by adding a luminescent substrate when it is a luciferase gene, and by adding a chromogenic substrate when it is a luciferase gene. can do.

本明細書中で使用する「体細胞」なる用語は、卵子、卵母細胞、ES細胞などの生殖系列細胞または分化全能性細胞を除くあらゆる動物細胞(好ましくは、ヒトを含む哺乳動物細胞)をいう。体細胞には、非限定的に、胎児(仔)の体細胞、新生児(仔)の体細胞、および成熟した健全なもしくは疾患性の体細胞のいずれも包含されるし、また、初代培養細胞、継代細胞、および株化細胞のいずれも包含される。具体的には、体細胞は、例えば(1)
神経幹細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、歯髄幹細胞等の組織幹細胞(体性幹細胞)、(2)組織前駆細胞、(3)リンパ球、上皮細胞、内皮細胞、筋肉細胞、線維芽細胞(皮膚細胞等)、毛細胞、肝細胞、胃粘膜細胞、腸細胞、脾細胞、膵細胞(膵外分泌細胞等)、脳細胞、肺細胞、腎細胞および脂肪細胞等の分化した細胞などが例示される。
As used herein, the term "somatic cell" refers to any animal cell (preferably a mammalian cell, including human) except germline cells such as eggs, egg mother cells, ES cells or totipotent cells. say. Somatic cells include, but are not limited to, fetal (pup) somatic cells, neonatal (pup) somatic cells, and mature healthy or diseased somatic cells, as well as primary cultured cells. , Passed cells, and established cells are all included. Specifically, somatic cells are, for example, (1).
Tissue stem cells (somatic stem cells) such as nerve stem cells, hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, dental pulp stem cells, (2) tissue precursor cells, (3) lymphocytes, epithelial cells, endothelial cells, muscle cells, fibroblasts (skin) (Cells, etc.), hair cells, hepatocytes, gastric mucosal cells, intestinal cells, splenocytes, pancreatic cells (pancreatic exocrine cells, etc.), brain cells, lung cells, renal cells, fat cells, and other differentiated cells are exemplified. ..

また、iPS細胞を移植用細胞の材料として用いる場合、拒絶反応が起こらないという観
点から、移植先の個体のHLA遺伝子型が同一もしくは実質的に同一である体細胞を用いる
ことが望ましい。ここで、「実質的に同一」とは、移植した細胞に対して免疫抑制剤により免疫反応が抑制できる程度にHLA遺伝子型が一致していることであり、例えば、HLA-A、HLA-BおよびHLA-DRの3遺伝子座あるいはHLA-Cを加えた4遺伝子座が一致するHLA型を有す
る体細胞である。
When iPS cells are used as a material for transplant cells, it is desirable to use somatic cells having the same or substantially the same HLA genotype of the transplanted individual from the viewpoint of not causing rejection. Here, "substantially the same" means that the transplanted cells have the same HLA genotype to the extent that the immune response can be suppressed by the immunosuppressant, and for example, HLA-A and HLA-B. It is a somatic cell having an HLA type in which 3 loci of HLA-DR or 4 loci with HLA-C are matched.

(E) 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(上記)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。
(E) ES cells derived from cloned embryos obtained by nuclear transplantation
nt ES cells are ES cells derived from cloned embryos produced by nuclear transplantation technology and have almost the same characteristics as ES cells derived from fertilized eggs (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). That is, ES cells established from the inner cell mass of blastocysts derived from cloned embryos obtained by replacing the nuclei of unfertilized eggs with the nuclei of somatic cells are nt ES (nuclear transfer ES) cells. For the production of nt ES cells, a combination of nuclear transplantation technology (JB Cibelli et al. (1998), Nature Biotechnol., 16: 642-646) and ES cell production technology (above) is used (Wakayama). Seika et al. (2008), Experimental Medicine, Vol. 26, No. 5 (Special Edition), pp. 47-52). In nuclear transplantation, somatic cell nuclei can be injected into unenucleated unfertilized eggs of mammals and cultured for several hours to initialize them.

<中胚葉前駆細胞>
本発明において、中胚葉とは、発生の過程で体腔及びそれを裏打ちする中皮、筋肉、骨格、皮膚真皮、結合組織、心臓・血管(血管内皮も含む)、血液(血液細胞も含む)、リ
ンパ管や脾臓、腎臓及び尿管、性腺(精巣、子宮、性腺上皮)をつくる能力を有した細胞から構成される胚葉を包含する。本発明において、中胚葉前駆細胞は、例えば、T(Brachyuryと同義)、KDR、FOXF1、FLK1、BMP4、MOX1及びSDF1から成るマーカー遺伝子から選択される少なくとも一つのマーカー遺伝子が発現する細胞である。中胚葉前駆細胞には、中胚葉細胞と区別されるものではなく、上記マーカー遺伝子の発現が弱いものを中胚葉前駆細胞と称してもよい。本発明において製造される、中胚葉前駆細胞は他の細胞種が含まれる細胞集団として製造されてもよく、例えば、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上または90%以上の中胚葉前駆細胞が含ま
れる細胞集団である。
<Mesoderm progenitor cells>
In the present invention, the mesoderm is a body cavity and the mesothelium, muscle, skeleton, skin dermal, connective tissue, heart / blood vessel (including vascular epithelium), blood (including blood cells), and blood (including blood cells) that support the mesoderm during development. It includes the germ layer composed of cells capable of forming lymphatic vessels, spleen, kidney and urinary tract, and gonads (testis, uterus, gonad epithelium). In the present invention, the mesoderm progenitor cell is a cell expressing at least one marker gene selected from, for example, a marker gene consisting of T (synonymous with Brachyury), KDR, FOXF1, FLK1, BMP4, MOX1 and SDF1. The mesoderm progenitor cells are not distinguished from the mesoderm progenitor cells, and those having weak expression of the above marker gene may be referred to as mesoderm progenitor cells. The mesoderm progenitor cells produced in the present invention may be produced as a cell population containing other cell types, for example, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more or 90% or more. A cell population containing mesoderm progenitor cells.

<血液血管前駆細胞>
本発明において、血液血管前駆細胞とは、血液系細胞または血管内皮細胞へ誘導される能力を有した細胞から構成される細胞であり、血管芽細胞またはヘマンジオブラストとも称される。本発明において、血液血管前駆細胞は、CD34及びKDRを発現する細胞として例示される。本発明において製造される、血液血管前駆細胞は他の細胞種が含まれる細胞集団として製造されてもよく、例えば、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上または90%以上の血液血管前駆細胞が含まれる細胞集団である。
<Blood vessel progenitor cells>
In the present invention, a blood vessel precursor cell is a cell composed of cells having an ability to be induced into a blood lineage cell or a vascular endothelial cell, and is also referred to as a hemangioblast or hemangioblast. In the present invention, blood vessel progenitor cells are exemplified as cells expressing CD34 and KDR. The blood vessel progenitor cells produced in the present invention may be produced as a cell population containing other cell types, for example, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more or 90% or more. A cell population containing blood vessel progenitor cells.

<中胚葉前駆細胞の製造工程>
本発明は、多能性幹細胞を、ラミニン511またはその断片でコーティングされた培養器材上にて、BMP、GSK3β阻害剤およびVEGFを含む培養液中で接着培養する工程を含む多能性幹細胞から中胚葉前駆細胞を製造する方法を提供する。
<Manufacturing process of mesoderm progenitor cells>
The present invention comprises pluripotent stem cells being adherently cultured in a culture medium containing BMP, GSK3β inhibitor and VEGF on a culture device coated with laminin 511 or a fragment thereof. A method for producing germ layer progenitor cells is provided.

本発明において、接着培養とは、細胞接着に適した表面加工をした培養容器または細胞外基質でコーティング処理された培養容器を用いて足場依存的に培養することを意味する。 In the present invention, adhesion culture means culturing in a scaffold-dependent manner using a culture vessel having a surface treatment suitable for cell adhesion or a culture vessel coated with an extracellular matrix.

本発明において、細胞外基質として、ラミニン511(α5鎖、β1鎖、γ1鎖からなるラミニン)またはその断片が好適に用いられる。本発明においてラミニンとは、基底膜の主要な細胞接着分子であり、α鎖、β鎖、及びγ鎖の3本のサブユニット鎖からなるヘテロ3量体で、分子量80万Daの巨大な糖タンパク質である。3本のサブユニット鎖がC末端側で会合してコイルドコイル構造を作りジスルフィド結合によって安定化したヘテロ3量体分子を言う。従って、ラミニン511とは、α鎖がα5であり、β鎖がβ1であり、ならびにγ鎖がγ1であるラミニンを意味する。さらに、ラミニンは、変異体であってもよく、インテグリン結合活性を有している変異体であれば、特に限定されない。ラミニンはヒト由来のものが好ましい。 In the present invention, laminin 511 (laminin composed of α5 chain, β1 chain, and γ1 chain) or a fragment thereof is preferably used as the extracellular matrix. In the present invention, laminin is a major cell adhesion molecule of the basement membrane, is a heterotrimer composed of three subunit chains of α chain, β chain, and γ chain, and is a huge sugar having a molecular weight of 800,000 Da. It is a protein. A heterotrimeric molecule in which three subunit chains are associated on the C-terminal side to form a coiled coil structure and stabilized by a disulfide bond. Therefore, laminin 511 means laminin in which the α chain is α5, the β chain is β1, and the γ chain is γ1. Further, laminin may be a mutant, and is not particularly limited as long as it is a mutant having integrin-binding activity. Laminin is preferably of human origin.

本発明において、ラミニン断片は、エラスターゼにて消化して得られる断片であるE8フラグメント(ラミニン511のE8フラグメント(ラミニン511E8ともいう))(Ido H, et al, J Biol Chem. 2007, 282, 11144-11154)であってもよい。ラミニン51
1E8は、例えば、ニッピ社から入手可能である。
In the present invention, the laminin fragment is an E8 fragment (E8 fragment of laminin 511 (also referred to as laminin 511E8)) (Ido H, et al, J Biol Chem. 2007, 282, 11144) which is a fragment obtained by digestion with elastase. -11154) may be used. Laminin 51
1E8 is available, for example, from Nippi.

コーティング処理は、ラミニン511またはその断片を含有する溶液を培養容器に入れた後、当該溶液を適宜除くことによって行い得る。 The coating treatment can be performed by putting a solution containing laminin 511 or a fragment thereof in a culture vessel and then appropriately removing the solution.

中胚葉前駆細胞の製造工程で用いるBMPは、BMP2、BMP4およびBMP7から成る群より選択される少なくとも一つのBMPであり、好ましくは、BMP4である。BMPはヒト由来のものが好ましい。 The BMP used in the process for producing mesoderm progenitor cells is at least one BMP selected from the group consisting of BMP2, BMP4 and BMP7, and is preferably BMP4. BMP is preferably of human origin.

本発明において、中胚葉前駆細胞の製造工程にBMP4を用いる場合、培養液中におけるBMP4の濃度は、特に限定されないが、5 ng/mlから200 ng/ml、10 ng/mlから100 ng/ml、20 ng/mlから80 ng/mlが例示される。好ましくは、80 ng/mlである。 In the present invention, when BMP4 is used in the process of producing mesoderm progenitor cells, the concentration of BMP4 in the culture medium is not particularly limited, but is 5 ng / ml to 200 ng / ml and 10 ng / ml to 100 ng / ml. , 20 ng / ml to 80 ng / ml are exemplified. Preferably, it is 80 ng / ml.

本発明において、GSK3β阻害剤とは、GSK-3βタンパク質のキナーゼ活性(例えば、β
カテニンに対するリン酸化能)を阻害する物質として定義され、既に多数のものが知られているが、例えば、インジルビン誘導体であるBIO(別名、GSK-3β阻害剤IX;6-ブロモインジルビン3'-オキシム)、マレイミド誘導体であるSB216763(3-(2,4-ジクロロフェニル)-4-(1-メチル-1H-インドール-3-イル)-1H-ピロール-2,5-ジオン)、フェニルαブロモメ
チルケトン化合物であるGSK-3β阻害剤VII(4-ジブロモアセトフェノン)、細胞膜透過型のリン酸化ペプチドであるL803-mts(別名、GSK-3βペプチド阻害剤;Myr-N-GKEAPPAPPQpSP-NH2(配列番号1))および高い選択性を有するCHIR99021(6-[2-[4-(2,4-Dichlorophenyl)-5-(4-methyl-1H-imidazol-2-yl)pyrimidin-2-ylamino]ethylamino]pyridine-3-carbonitrile)が挙げられる。これらの化合物は、例えばCalbiochem社やBiomol社等から市販
されており容易に利用することが可能であるが、他の入手先から入手してもよく、あるいはまた自ら作製してもよい。本発明で使用されるGSK-3β阻害剤は、好ましくは、CHI
R99021であり得る。
In the present invention, the GSK3β inhibitor refers to the kinase activity of the GSK-3β protein (eg, β).
It is defined as a substance that inhibits the ability to phosphorylate catenin), and many are already known. For example, BIO (also known as GSK-3β inhibitor IX; 6-bromoinzylvin 3'- Oxime), maleimide derivative SB216763 (3- (2,4-dichlorophenyl) -4- (1-methyl-1H-indole-3-yl) -1H-pyrrole-2,5-dione), phenylαbromomethyl GSK-3β inhibitor VII (4-dibromoacetophenone), which is a ketone compound, and L803-mts (also known as GSK-3β peptide inhibitor), which is a cell membrane-penetrating phosphorylated peptide; Myr-N-GKEAPPAPPQpSP-NH 2 (SEQ ID NO: 1)) and CHIR99021 with high selectivity (6- [2- [4- (2,4-Dichlorophenyl) -5- (4-methyl-1H-imidazol-2-yl) pyrimidin-2-ylamino] ethylamino] pyridine-3-carbonitrile). These compounds are commercially available from, for example, Calbiochem, Biomol, etc. and can be easily used, but they may be obtained from other sources or may be prepared by themselves. The GSK-3β inhibitor used in the present invention is preferably CHI.
It can be R99021.

本発明の培養液中におけるCHIR99021の濃度は、例えば、1nM、10nM、50nM、100nM、500nM、750nM、1μM、2μM、3μM、4μM、5μM、6μM、7μM、8μM、9μM、10μM
、15μM、20μM、25μM、30μM、40μM、50μMまたはこれらの間の濃度であるがこれらに限定されない。好ましくは、2μMである。
The concentrations of CHIR99021 in the culture medium of the present invention are, for example, 1nM, 10nM, 50nM, 100nM, 500nM, 750nM, 1μM, 2μM, 3μM, 4μM, 5μM, 6μM, 7μM, 8μM, 9μM, 10μM.
, 15 μM, 20 μM, 25 μM, 30 μM, 40 μM, 50 μM or concentrations between them, but not limited to these. It is preferably 2 μM.

中胚葉前駆細胞の製造工程の培養液中におけるVEGFの濃度は、特に限定されないが、5 ng/mlから200 ng/ml、10 ng/mlから100 ng/ml、または20 ng/mlから80 ng/mlが例示され
る。好ましくは、80 ng/mlである。VEGFはヒト由来のものが好ましい。
The concentration of VEGF in the culture medium in the process of producing mesoderm progenitor cells is not particularly limited, but is 5 ng / ml to 200 ng / ml, 10 ng / ml to 100 ng / ml, or 20 ng / ml to 80 ng. / ml is exemplified. Preferably, it is 80 ng / ml. VEGF is preferably of human origin.

中胚葉前駆細胞の製造工程で用いる培養液は、動物細胞の培養に用いられる培地を基礎培地として、適宜BMP、GSK3β阻害剤およびVEGFを添加することによって調製することができる。基礎培地としては、例えば、Glasgow's Minimal Essential Medium(GMEM)培地、IMDM培地、Medium 199培地、Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM)培地
、αMEM培地、Dulbecco's modified Eagle's Medium (DMEM)培地、Ham's F12培地、RPMI 1640培地、Fischer's培地、Neurobasal Medium(ライフテクノロジーズ)、mTesR1培地(ライフテクノロジーズ)、Essential 8(ライフテクノロジーズ)、Stempr
o34SFM培地(ライフテクノロジーズ)およびこれらの混合培地などが包含される。基礎培地には、必要に応じて、例えば、アルブミン、トランスフェリン、Knockout Serum
Replacement(KSR)(ES細胞培養時のFBSの血清代替物)、N2サプリメント(Invitrogen)、B27サプリメント(Invitrogen)、脂肪酸、インスリン、コラーゲン前駆体、微量元素、2-メルカプトエタノール、3'-チオールグリセロールなどの1つ以上の血清代替物を含んで
もよいし、脂質、アミノ酸、L-グルタミン、Glutamax(Invitrogen)、非必須アミノ酸、ビタミン、増殖因子、低分子化合物、抗生物質、抗酸化剤、ピルビン酸、緩衝剤、無機塩類などの1つ以上の物質も含有し得る。好ましい基礎培地は、mTesR1培地またはEssential 8である。
The culture medium used in the process for producing mesoderm progenitor cells can be prepared by using the medium used for culturing animal cells as the basal medium and appropriately adding BMP, GSK3β inhibitor and VEGF. The basal medium includes, for example, Glassgow's Minimal Essential Medium (GMEM) medium, IMDM medium, Medium 199 medium, Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) medium, αMEM medium, Dulbecco's modified Eagle's Medium (DMEM) medium, Ham's F12 medium, RPMI 1640. Medium, Fischer's medium, Neurobasal Medium (Life Technologies), mTesR1 Medium (Life Technologies), Essential 8 (Life Technologies), Stempr
Includes o34SFM medium (Life Technologies) and mixed media thereof. The basal medium may be, for example, albumin, transferrin, Knockout Serum, as required.
Replacement (KSR), N2 supplement (Invitrogen), B27 supplement (Invitrogen), fatty acids, insulin, collagen precursors, trace elements, 2-mercaptoethanol, 3'-thiolglycerol It may contain one or more serum substitutes such as lipids, amino acids, L-glutamine, Glutamax (Invitrogen), non-essential amino acids, vitamins, growth factors, low molecular weight compounds, antibiotics, antioxidants, pyruvate. , Buffers, inorganic salts, etc. may also contain one or more substances. The preferred basal medium is mTesR1 medium or Essential 8.

中胚葉前駆細胞の製造工程の培養条件について、培養温度は、特に限定されないが、約30~40℃、好ましくは約37℃であり、CO2含有空気の雰囲気下で培養が行われ、CO2濃度は、好ましくは約2~5%である。培養期間は、2日以上であり、2日~3日間が好ましい。 Regarding the culture conditions in the process of producing mesoderm progenitor cells, the culture temperature is not particularly limited, but is about 30 to 40 ° C , preferably about 37 ° C. The concentration is preferably about 2-5%. The culture period is 2 days or more, preferably 2 to 3 days.

<血液血管前駆細胞の製造工程>
本発明は、中胚葉前駆細胞をVEGF、SCF、bFGFおよびTGFβ阻害剤を含む培養液中で接着培養する工程を含む中胚葉前駆細胞から血液血管前駆細胞を製造する方法を提供する。
<Manufacturing process of blood vessel progenitor cells>
The present invention provides a method for producing blood vascular progenitor cells from mesoderm progenitor cells, which comprises the step of adhering and culturing mesoderm progenitor cells in a culture medium containing VEGF, SCF, bFGF and TGFβ inhibitors.

血液血管前駆細胞の製造工程では、接着培養に用いる培養容器のコーティング剤は特に制限されず、ラミニンまたはその断片、Matrigel、コラーゲン、およびフィブロネクチンが例示されるが、簡便には前述した中胚葉前駆細胞の製造工程と同じくラミニン511またはその断片を用いることができる。前述した中胚葉前駆細胞の製造工程に引き続き、血液血管前駆細胞の製造工程を行う場合、適宜培養液を交換することで実施し得る。 In the process of producing blood vessel precursor cells, the coating agent of the culture vessel used for adhesive culture is not particularly limited, and laminin or a fragment thereof, Matrixel, collagen, and fibronectin are exemplified, but the above-mentioned mesoderm precursor cells are simply exemplified. Laminin 511 or a fragment thereof can be used as in the manufacturing process of. When the step for producing blood vessel progenitor cells is carried out following the above-mentioned step for producing mesoderm progenitor cells, it can be carried out by appropriately exchanging the culture medium.

血液血管前駆細胞の製造工程の培養液中におけるVEGFの濃度は、特に限定されないが、5 ng/mlから200 ng/ml、10 ng/mlから100 ng/ml、または20 ng/mlから80 ng/mlが例示さ
れる。好ましくは、80 ng/mlである。
The concentration of VEGF in the culture medium in the process of producing blood vessel progenitor cells is not particularly limited, but is 5 ng / ml to 200 ng / ml, 10 ng / ml to 100 ng / ml, or 20 ng / ml to 80 ng. / ml is exemplified. Preferably, it is 80 ng / ml.

血液血管前駆細胞の製造工程の培養液中におけるSCFの濃度は、特に限定されないが、5 ng/mlから200 ng/ml、10 ng/mlから100 ng/ml、または20 ng/mlから80 ng/mlが例示
される。好ましくは、50 ng/mlである。SCFはヒト由来のものが好ましい。
The concentration of SCF in the culture medium in the process of producing blood vessel progenitor cells is not particularly limited, but is 5 ng / ml to 200 ng / ml, 10 ng / ml to 100 ng / ml, or 20 ng / ml to 80 ng. / ml is exemplified. Preferably, it is 50 ng / ml. The SCF is preferably of human origin.

血液血管前駆細胞の製造工程の培養液中におけるbFGFの濃度は、特に限定されないが、5 ng/mlから200 ng/ml、10 ng/mlから100 ng/ml、または20 ng/mlから80 ng/mlが例
示される。好ましくは、50 ng/mlである。bFGFはヒト由来のものが好ましい。
The concentration of bFGF in the culture medium in the process of producing blood vessel progenitor cells is not particularly limited, but is 5 ng / ml to 200 ng / ml, 10 ng / ml to 100 ng / ml, or 20 ng / ml to 80 ng. / ml is exemplified. Preferably, it is 50 ng / ml. The bFGF is preferably derived from humans.

本発明において、TGFβ阻害剤とは、TGFβとその受容体の結合を阻害する物質、またはTGFβが受容体に結合後の下流シグナルを阻害する物質として定義され、、当該下
流シグナルとは、TGFβII型受容体によるTGFβI型受容体をリン酸化、このTGFβI型受容
体によるSmad(R-Smad)のリン酸化などが例示される。TGFβ阻害剤として既に多数のものが知られているが、例えば、SB431542、SB202190(R.K.Lindemann et al., Mol. Cancer
2:20 (2003))、SB505124 (GlaxoSmithKline)、NPC30345 、SD093、SD908、SD208 (Scios)、LY2109761、LY364947、LY580276 (Lilly Research Laboratories)、A-83-01 (WO 2009146408)などが挙げられる。これらの化合物は、例えばSTEMGENT社等から市販されており
容易に利用することが可能であるが、他の入手先から入手してもよく、あるいはまた自ら作製してもよい。本発明で使用されるTGFβ阻害剤は、好ましくは、SB431542であり得る。
In the present invention, the TGFβ inhibitor is defined as a substance that inhibits the binding of TGFβ to its receptor, or a substance that inhibits the downstream signal after TGFβ binds to the receptor, and the downstream signal is TGFβ type II. Phosphorylation of TGFβI type receptor by the receptor, phosphorylation of Smad (R-Smad) by this TGFβI type receptor, etc. are exemplified. Many TGFβ inhibitors are already known, for example, SB431542, SB202190 (RK Lindemann et al., Mol. Cancer).
2:20 (2003)), SB505124 (GlaxoSmithKline), NPC30345, SD093, SD908, SD208 (Scios), LY2109761, LY364947, LY580276 (Lilly Research Laboratories), A-83-01 (WO 2009146408). These compounds are commercially available, for example, from STEM GENT and the like and can be easily used, but they may be obtained from other sources or may be prepared by themselves. The TGFβ inhibitor used in the present invention may preferably be SB431542.

血液血管前駆細胞の製造工程の培養液中におけるSB431542の濃度は、例えば、1nM、10nM、50nM、100nM、500nM、750nM、1μM、2μM、3μM、4μM、5μM、6μM、7μM、8μM、9
μM、10μM、15μM、20μM、25μM、30μM、40μM、50μMまたはこれらの間の濃度であるがこれらに限定されない。好ましくは、2μMである。
The concentrations of SB431542 in the culture medium of the blood vessel progenitor cell manufacturing process are, for example, 1nM, 10nM, 50nM, 100nM, 500nM, 750nM, 1μM, 2μM, 3μM, 4μM, 5μM, 6μM, 7μM, 8μM, 9
Concentrations such as, but not limited to, μM, 10 μM, 15 μM, 20 μM, 25 μM, 30 μM, 40 μM, 50 μM, or between them. It is preferably 2 μM.

血液血管前駆細胞の製造工程で用いる培養液は、動物細胞の培養に用いられる培地を基礎培地として、適宜VEGF、SCF、bFGFおよびTGFβ阻害剤を添加することによって調製することができる。基礎培地としては、例えば、Glasgow's Minimal Essential Medium(GMEM)培地、IMDM培地、Medium 199培地、Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM)培地、αMEM培地、Dulbecco's modified Eagle's Medium (DMEM)培地、Ham's F12培地、RPMI 1640培地、Fischer's培地、Neurobasal Medium(ライフテクノロジーズ)、m
TesR1培地(ライフテクノロジーズ)、Essential 8(ライフテクノロジーズ)、Essential 6(ライフテクノロジーズ)、Stempro34SFM培地(ライフテクノロジーズ)およびこれらの混合培地などが包含される。基礎培地には、必要に応じて、例えば、アルブミン、トランスフェリン、Knockout Serum Replacement(KSR)(ES細胞培養時のFBSの血清代替物)、N2サプリメント(Invitrogen)、B27サプリメント(Invitrogen)、脂
肪酸、インスリン、コラーゲン前駆体、微量元素、2-メルカプトエタノール、3'-チオー
ルグリセロールなどの1つ以上の血清代替物を含んでもよいし、脂質、アミノ酸、L-グル
タミン、Glutamax(Invitrogen)、非必須アミノ酸、ビタミン、増殖因子、低分子化合物、抗生物質、抗酸化剤、ピルビン酸、緩衝剤、無機塩類などの1つ以上の物質も含有し得
る。好ましい基礎培地は、TGFβを含有しない基礎培地であり、このような培地として例えば、Essential 6が挙げられる。
The culture medium used in the process for producing blood vascular progenitor cells can be prepared by using the medium used for culturing animal cells as the basal medium and appropriately adding VEGF, SCF, bFGF and TGFβ inhibitors. The basal medium includes, for example, Glassgow's Minimal Essential Medium (GMEM) medium, IMDM medium, Medium 199 medium, Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) medium, αMEM medium, Dulbecco's modified Eagle's Medium (DMEM) medium, Ham's F12 medium, RPMI 1640. Medium, Fischer's medium, Neurobasal Medium (Life Technologies), m
TesR1 medium (Life Technologies), Essential 8 (Life Technologies), Essential 6 (Life Technologies), Stepro34SFM medium (Life Technologies) and a mixed medium thereof are included. The basal medium may include, for example, albumin, transferase, Knockout Serum Replacement (KSR), N2 supplement (Invitrogen), B27 supplement (Invitrogen), fatty acids, insulin, as needed. , Collagen precursors, trace elements, 2-mercaptoethanol, 3'-thiolglycerol, etc. may contain one or more serum substitutes, lipids, amino acids, L-glutamine, Glutamax (Invitrogen), non-essential amino acids, It may also contain one or more substances such as vitamins, growth factors, low molecular weight compounds, antibiotics, antioxidants, pyruvate, buffers, inorganic salts. A preferred basal medium is a basal medium that does not contain TGFβ, and examples of such a medium include Essential 6.

血液血管前駆細胞の製造工程の培養条件について、培養温度は、特に限定されないが、約30~40℃、好ましくは約37℃であり、CO2含有空気の雰囲気下で培養が行われ、CO2濃度
は、好ましくは約2~5%である。培養期間は、2日以上であり、2日~3日間が好ましい。
Regarding the culture conditions in the process of producing blood vessel precursor cells, the culture temperature is not particularly limited, but is about 30 to 40 ° C , preferably about 37 ° C. The concentration is preferably about 2-5%. The culture period is 2 days or more, preferably 2 to 3 days.

<キット>
本発明での他の実施態様において、多能性幹細胞から中胚葉前駆細胞を作製するキットおよび/または中胚葉前駆細胞から血液血管前駆細胞を作製するキットが含まれる。当該
キットには、上述した中胚葉前駆細胞を作製する各工程に使用する培養液、添加剤または培養容器等が含まれる。本キットには、さらに製造工程の手順を記載した書面や説明書を含んでもよい。
<Kit>
In another embodiment of the invention, a kit for producing mesoderm progenitor cells from pluripotent stem cells and / or a kit for producing blood vascular progenitor cells from mesoderm progenitor cells is included. The kit contains a culture medium, an additive, a culture vessel, or the like used in each step of producing the above-mentioned mesoderm progenitor cells. The kit may further include a document or instruction manual describing the manufacturing process procedure.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明がこれらに限定されないことは言うまでもない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto.

細胞および培養
ヒトES細胞(KhES1)は、京都大学再生医科学研究所より受領し、従来の方法で培養した(Suemori H, et al. Biochem Biophys Res Commun. 345:926-32, 2006)。ヒトiPS細胞は、臍帯血単核球に4因子をエピソーマルベクター(Okita K, et al, Nat Methods. 8, 409-412, 2011)により導入して作製した(CB-iPSCと言う)。
Cells and Cultured Human ES cells (KhES1) were received from the Institute for Frontier Medical Sciences, Kyoto University and cultured by conventional methods (Suemori H, et al. Biochem Biophys Res Commun. 345: 926-32, 2006). Human iPS cells were prepared by introducing four factors into cord blood mononuclear cells by an episomal vector (Okita K, et al, Nat Methods. 8, 409-412, 2011) (referred to as CB-iPSC).

ヒトES細胞およびヒトiPS細胞の維持培養はSNLフィーダー上で、5mg/mLのbFGF (WAKO)を添加したES培地(ReproCELL)を用いて行った。また、継代はCTK溶液(
0.25%トリプシン(Life technologies)、0.1%コラゲナーゼIV(Life technologies),、20%KSR、及び1mMCaCl)によって約30秒間室温で処理して細胞を解離させ、既存の方法(Suemori, H. et al. Biochemical and Biophysical Research Communications 345, 926932 (2006))により、SNL細胞を除去した。
Maintenance culture of human ES cells and human iPS cells was performed on an SNL feeder using ES medium (ReproCELL) supplemented with 5 mg / mL bFGF (WAKO). In addition, the subculture is a CTK solution (
The cells were dissociated by treatment with 0.25% trypsin (Life technologies), 0.1% collagenase IV (Life technologies), 20% KSR, and 1 mM CaCl 2 ) at room temperature for about 30 seconds, and the existing method (Suemori, Suemori, SNL cells were removed by H. et al. Biochemical and Biophysical Research Communications 345, 926932 (2006)).

多能性幹細胞から中胚葉前駆細胞への分化誘導
ヒトES細胞をLM511 (Biolamina)でコーティングしたプレートに5 colonies/cm2の密
度で播種し、mTeSR1で培養した。コロニーの直径が750μmになるまで増殖させた後、2 μM CHIR99021 (Wako), 80 ng/mL BMP4 (R&D Systems(RSD)), 80 ng/mL VEGF (RSD)を含
むEssential 8 (Life technologies)培地に交換し、2日培養し、KDR陽性の中胚葉前駆細
胞を得た。
Induction of differentiation of pluripotent stem cells into mesoderm progenitor cells Human ES cells were seeded on a plate coated with LM511 (Biolamina) at a density of 5 colonies / cm 2 and cultured with mTeSR1. Essential 8 (Life technologies) medium containing 2 μM CHIR99021 (Wako), 80 ng / mL BMP4 (R & D Systems (RSD)), 80 ng / mL VEGF (RSD) after growth to colony diameter of 750 μm. And cultured for 2 days to obtain KDR-positive mesoderm progenitor cells.

中胚葉前駆細胞から血液血管前駆細胞への分化誘導
上記の方法で得られた中胚葉前駆細胞の培地を吸引除去し、2 μM SB431542 (STEMGENT), 80 ng/mL VEGF (RSD), 50 ng/mL bFGF (WAKO)および50 ng/mL SCF (RSD)を含むEssential 6 (Life technologies)培地(TGFβの除去)に交換し、2日培養し、CD34陽性の
血液血管前駆細胞を得た。
Induction of differentiation of mesodermal progenitor cells into blood vascular progenitor cells The medium of mesodermal progenitor cells obtained by the above method was aspirated and removed, and 2 μM SB431542 (STEMGENT), 80 ng / mL VEGF (RSD), 50 ng / The cells were replaced with Essential 6 (Life technologies) medium (removal of TGFβ) containing mL bFGF (WAKO) and 50 ng / mL SCF (RSD) and cultured for 2 days to obtain CD34-positive blood vascular progenitor cells.

血液血管前駆細胞の評価
上記の方法で得られた血液血管前駆細胞の培地を吸引除去し、20ng/mL VEGF, 50ng/mL SCF, 50ng/mL IL(Interleukin)3 (RSD), 50ng/mL FL(Flt-3 Ligand Protein)(RSD), 50ng/mL IL6 (RSD), 10U/mL EPO(Erythropoietin)(Merk)およびITSX(Insulin-transferrin-sodium selenite-X:Life technologies)を含むStemline II (SIGMA)培地に交換し、2日培養した。
Evaluation of blood vascular progenitor cells The medium of blood vascular progenitor cells obtained by the above method was removed by suction, and 20 ng / mL VEGF, 50 ng / mL SCF, 50 ng / mL IL (Interleukin) 3 (RSD), 50 ng / mL FL. Stemline II (SIGMA) including (Flt-3 Ligand Protein) (RSD), 50ng / mL IL6 (RSD), 10U / mL EPO (Erythropoietin) (Merk) and ITSX (Insulin-transferrin-sodium selenite-X: Life technologies) ) The cells were replaced with a medium and cultured for 2 days.

さらに、培地を吸引除去し、50ng/mL SCF, 50ng/mL IL6 (RSD), 10U/mL EPO (Merk)お
よびITSXを含むStemline II (SIGMA)培地に交換し、4日培養した。培養2日目に同じ培地へ交換を行った。
Further, the medium was removed by suction, replaced with Stemline II (SIGMA) medium containing 50 ng / mL SCF, 50 ng / mL IL6 (RSD), 10 U / mL EPO (Merk) and ITSX, and cultured for 4 days. The same medium was replaced on the second day of culture.

その結果、接着した細胞は、内皮細胞様に分化していることが確認された(図1)。さらに、得られた細胞を回収し、FACS解析を行ったところ、KDR+CD34+を示す内皮細胞への分
化(図2A)およびCD34+CD43+細胞、CD34+CD45+細胞またはCD43+CD45+細胞を示す造血細
胞への分化(図2B)が得られることが確認された。
As a result, it was confirmed that the adhered cells differentiated like endothelial cells (Fig. 1). Furthermore, when the obtained cells were collected and FACS analysis was performed, differentiation into endothelial cells showing KDR + CD34 + (Fig. 2A) and CD34 + CD43 + cells, CD34 + CD45 + cells or CD43 + CD45 + cells It was confirmed that differentiation into hematopoietic cells showing the above (Fig. 2B) was obtained.

この結果から、上述の方法で多能性幹細胞から得られた細胞は、内皮細胞および造血細胞といった中胚葉系細胞への誘導能を有する中胚葉前駆細胞であることが確認され、さらに、当該中胚葉前駆細胞から得られた細胞は、内皮細胞および造血細胞への誘導能を有する血液血管前駆細胞であることが確認された。 From this result, it was confirmed that the cells obtained from the pluripotent stem cells by the above-mentioned method are mesodermal progenitor cells having an ability to induce mesenchymal cells such as endothelial cells and hematopoietic cells, and further, among them. It was confirmed that the cells obtained from the embryonic progenitor cells were blood vascular progenitor cells having the ability to induce endothelial cells and hematopoietic cells.

同様に、CB-iPSCを用いて上記の方法で中胚葉前駆細胞を経て血液血管前駆細胞集団を
作製した。この血液血管前駆細胞集団からCD34陽性細胞をMACS(磁気細胞分離装置)(ミルテニー社)を用いて単離し、Matrigel (BD Biosciences)上に播種し、上記と同様の方
法にて分化誘導行ったところ、接着した細胞は、内皮細胞様に分化していることが確認され(図3A)、浮遊した細胞をメイギムザ染色したところ、血球系細胞が存在しているこ
とが確認された(図3B)。
Similarly, using CB-iPSC, a blood vascular progenitor cell population was prepared via mesoderm progenitor cells by the above method. CD34-positive cells were isolated from this blood cell progenitor cell population using MACS (Magnetic Cell Separator) (Milteny), seeded on Matrigel (BD Biosciences), and differentiated by the same method as above. It was confirmed that the adhered cells were differentiated like endothelial cells (Fig. 3A), and when the floating cells were stained with Meigimza, it was confirmed that blood cell lineage cells were present (Fig. 3B).

この結果から、上記の方法で分化誘導した4日目細胞中のCD34陽性分画が、血液血管前駆細胞であることが示された。 From this result, it was shown that the CD34-positive fraction in the day 4 cells induced to differentiate by the above method was blood vessel progenitor cells.

中胚葉前駆細胞への分化誘導において、LM511をLM511E8(iMatrix-511、ニッピ)に置
き換えたところ、同様の結果が得られた。
Similar results were obtained when LM511 was replaced with LM511E8 (iMatrix-511, Nippi) in the induction of differentiation into mesoderm progenitor cells.

本発明により、ES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞から、血液血管前駆細胞を作製することが可能になる。血液血管前駆細胞は、血液系細胞または血管内皮細胞を誘導することが可能であり、当該細胞は、血液製剤の製造または血管再生医療の分野で使用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, blood vessel progenitor cells can be produced from pluripotent stem cells such as ES cells and iPS cells. Blood vascular precursor cells can induce blood line cells or vascular endothelial cells, which can be used in the production of blood preparations or in the field of revascularization medicine.

Claims (4)

中胚葉前駆細胞から血液血管前駆細胞を製造する方法であって、
中胚葉前駆細胞を、ラミニン511またはラミニン511 E8でコーティングされた培養器材上
にて、VEGF、SCF、bFGFおよびTGFβ阻害剤を含む培養液中で接着培養する工程を含む方法。
A method for producing blood vessel progenitor cells from mesoderm progenitor cells.
Mesoderm progenitor cells on culture equipment coated with laminin 511 or laminin 511 E8
A method comprising a step of adhesive culture in a culture medium containing VEGF, SCF, bFGF and TGFβ inhibitor.
前記培養液がTGFβを含有しない培養液である、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the culture solution is a culture solution containing no TGFβ. 前記TGFβ阻害剤がSB431542である、請求項1または2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the TGFβ inhibitor is SB431542. 前記工程が2日間以上行われる、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the step is carried out for 2 days or more.
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The journal of cell biology,2003年,doi:10.1083/jcb.200305147
生物工学,2014年,vol.92, p.491-494

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