JP7176764B2 - Method for inducing primitive endoderm from naive pluripotent stem cells - Google Patents

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Description

本発明はナイーブ型多能性幹細胞からの原始内胚葉誘導方法に関する。本発明はまた、ナイーブ型多能性幹細胞から原始内胚葉を誘導するために好適に使用される培地に関する。本発明はまた、原始内胚葉を効率よく検出・分離するための分子マーカーに関する。本発明はさらに、原始内胚葉とエピブラストの共培養による原腸陥入を模倣し、中内胚葉分化を誘導する方法に関する。 The present invention relates to a method for inducing primitive endoderm from naive pluripotent stem cells. The present invention also relates to media suitably used for inducing primitive endoderm from naive pluripotent stem cells. The present invention also relates to molecular markers for efficient detection and isolation of primitive endoderm. The present invention further relates to a method of mimicking gastrulation and inducing mesendoderm differentiation by co-culturing primitive endoderm and epiblast.

哺乳動物の発生段階においては、胚盤胞の内側に内部細胞塊が形成され、そこからエピブラストと原始内胚葉が出現し、エピブラストは、原始腸管形成が行われて胚性中内胚葉に分化する一方、原始内胚葉は胚体外組織、特に卵黄嚢に分化する。これらの発生プロセスを胚性幹(ES)細胞や人工多能性幹(iPS)細胞などの多能性幹細胞により再現することは、発生メカニズムの解析、発生段階での疾患のメカニズム解明・治療等に有用である。
しかしながら、ヒトのES細胞やiPS細胞はマウスの多能性幹細胞に比べ、発生が進んだプライム型に分類され、エピブラストや原始内胚葉への分化は困難であった。
そこで、本発明者の一人である高島は、ヒト多能性幹細胞にNANOGとKLF2の2つの遺伝子を発現させることで、基底状態と同じ状態までヒト多能性幹細胞をリセットした、ナイーブ型多能性幹細胞を得ることに成功し(非特許文献1)、これを用いた原始内胚葉の誘導及び初期発生の解析を行っている(非特許文献2)。
During mammalian development, the inner cell mass is formed inside the blastocyst, from which the epiblast and primitive endoderm emerge, and the epiblast undergoes primitive gut formation and develops into the embryonic mesendoderm. While differentiating, the primitive endoderm differentiates into extraembryonic tissue, particularly the yolk sac. Reproducing these developmental processes with pluripotent stem cells such as embryonic stem (ES) cells and induced pluripotent stem (iPS) cells is useful for analysis of developmental mechanisms, elucidation and treatment of disease mechanisms at the developmental stage, etc. useful for
However, compared to mouse pluripotent stem cells, human ES cells and iPS cells are classified as the prime type, which is more advanced in development and difficult to differentiate into epiblasts and primitive endoderm.
Therefore, Takashima, one of the present inventors, reset human pluripotent stem cells to the same state as the basal state by expressing two genes, NANOG and KLF2, in human pluripotent stem cells. have succeeded in obtaining sex stem cells (Non-Patent Document 1), and using them to induce primitive endoderm and analyze early development (Non-Patent Document 2).

Cell 158 : 1254-1269, 2014Cell 158: 1254-1269, 2014 初期化技術を用いたヒト着床前胚体外組織の誘導およびヒト初期発生の解析~科研費報告書 https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06329/Induction of human pre-implantation extra-embryonic tissue using reprogramming technology and analysis of early human development-Grants-in-Aid for Scientific Research Report https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06329/

本発明は多能性幹細胞から原始内胚葉を効率よく簡便な方法で誘導するための方法を提供することを課題とする。本発明はさらに、原始内胚葉とエピブラスト(プライム型多能性幹細胞)を用いて効率よく中内胚葉分化を誘導する方法を提供することを課題とする。本発明はさらに、原始内胚葉を効率よく検出・分離するための分子マーカーを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for efficiently and conveniently inducing primitive endoderm from pluripotent stem cells. Another object of the present invention is to provide a method for efficiently inducing mesendoderm differentiation using primitive endoderm and epiblasts (primed pluripotent stem cells). Another object of the present invention is to provide a molecular marker for efficiently detecting and isolating primitive endoderm.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、ナイーブ型多能性幹細胞を用い、これを、BMP(Bone morphogenetic protein)およびFGF4(Fibroblast growth factor 4)を含む培地で培養することにより原始内胚葉を効率よく誘導できることを見出した。さらに、得られた原始内胚葉をプライム型の多能性幹細胞と共培養することにより、原腸陥入を模倣して、中内胚葉分化を誘導できることを見出した。さらに、CEACAM1 (carcinoembryonic antigen related cell adhesion molecule 1)およびANPEP(alanyl aminopeptidase, membrane)が原始内胚葉の特異的マーカーとして原始内胚葉の選別や検出に効率よく使用できることを見出して本発明を完成させた。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems. As a result, we found that primitive endoderm can be efficiently induced by culturing naive pluripotent stem cells in a medium containing BMP (Bone morphogenetic protein) and FGF4 (Fibroblast growth factor 4). Furthermore, they found that by co-culturing the obtained primitive endoderm with prime-type pluripotent stem cells, it was possible to mimic gastrulation and induce mesendoderm differentiation. Furthermore, we found that CEACAM1 (carcinoembryonic antigen related cell adhesion molecule 1) and ANPEP (alanyl aminopeptidase, membrane) can be efficiently used as specific markers of primitive endoderm for screening and detection of primitive endoderm, and completed the present invention. .

本発明は以下を提供する。
[1]原始内胚葉をインビトロで多能性幹細胞から調製する方法であって、
ナイーブ型多能性幹細胞を、BMPおよびFGF4を含む培地で培養して原始内胚葉分化を誘導する工程を含む方法。
[2]前記培地はさらにPDGF(Platelet-Derived Growth Factor)、IL-6(Interleukine-6)、TGF(Transforming Growth Factor)β阻害剤、Wntシグナル阻害剤およびレチノイン酸から選択される1種類以上を含む、[1]に記載の原始内胚葉の調製方法。
[3]前記培地は、BMP、FGF4、TGFβ阻害剤およびWntシグナル阻害剤を含む、[1]に記載の原始内胚葉の調製方法。
[4]BMPがBMP4、BMP2またはBMP6であり、PDGFがPDGF-AAであり、TGFβ阻害剤がA83-01であり、Wntシグナル阻害剤がXAV939である、[1]~[3]のいずれかに記載の原始内胚葉の調製方法。
[5]さらに、原始内胚葉細胞をCEACAM1またはANPEPを用いて純化する工程を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の原始内胚葉の調製方法。
[6]多能性幹細胞が人工多能性幹細胞である、[1]~[5]のいずれかに記載の原始内胚葉の調製方法。
[7]多能性幹細胞がヒト多能性幹細胞である、[1]~[6]のいずれかに記載の原始内胚葉の調製方法。
[8][1]~[7]のいずれかに記載の方法で原始内胚葉を調製する工程、および、得られた原始内胚葉をプライム型多能性幹細胞と共培養してプライム型多能性幹細胞を中内胚葉まで分化させる工程を含む、中内胚葉の調製方法。
[9][8]に記載の方法で中内胚葉を調製する工程、および、さらに、得られた中内胚葉を培養して心筋前駆細胞および/または膵前駆細胞まで分化させる工程を含む、心筋前駆細胞および/または膵前駆細胞の調製方法。
[10]原始内胚葉を提供する工程、および、当該原始内胚葉をプライム型多能性幹細胞と共培養してプライム型多能性幹細胞を中内胚葉まで分化させる工程を含む、中内胚葉の調製方法。
[11][1]~[7]のいずれかに記載の方法で調製された原始内胚葉細胞。
[12]原始内胚葉細胞を含む細胞集団から原始内胚葉細胞を分離する方法であって、CEACAM1またはANPEPを用いて原始内胚葉細胞を選別する工程を含む、方法。
[13]原始内胚葉細胞を含む細胞集団において原始内胚葉細胞を検出する方法であって、CEACAM1またはANPEPを用いて原始内胚葉細胞を検出する工程を含む、方法。
[14]CEACAM1またはANPEPに特異的に結合する分子を含む、原始内胚葉細胞検出用試薬。
[15]BMPおよびFGF4を含むナイーブ型多能性幹細胞用培地。
[16]さらに、PDGF、IL-6、TGFβ阻害剤、Wntシグナル阻害剤およびレチノイン酸から選択される1種類以上を含む、[15]に記載のナイーブ型多能性幹細胞用培地。
[17]BMP、FGF4、TGFβ阻害剤およびWntシグナル阻害剤を含む、[15]に記載のナイーブ型多能性幹細胞用培地。
[18]BMPがBMP4、BMP2またはBMP6であり、PDGFがPDGF-AAであり、TGFβ阻害剤がA83-01であり、Wntシグナル阻害剤がXAV939である、[15]~[17]のいずれかに記載のナイーブ型多能性幹細胞用培地。
The present invention provides the following.
[1] A method for preparing primitive endoderm in vitro from pluripotent stem cells, comprising:
A method comprising the step of culturing naive pluripotent stem cells in a medium containing BMP and FGF4 to induce primitive endoderm differentiation.
[2] The medium further contains one or more selected from PDGF (Platelet-Derived Growth Factor), IL-6 (Interleukine-6), TGF (Transforming Growth Factor) β inhibitor, Wnt signal inhibitor and retinoic acid. The method for preparing primitive endoderm according to [1], comprising:
[3] The method for preparing primitive endoderm according to [1], wherein the medium contains BMP, FGF4, a TGFβ inhibitor and a Wnt signal inhibitor.
[4] any of [1] to [3], wherein the BMP is BMP4, BMP2 or BMP6, the PDGF is PDGF-AA, the TGFβ inhibitor is A83-01, and the Wnt signal inhibitor is XAV939 A method for preparing primitive endoderm as described in .
[5] The method for preparing primitive endoderm according to any one of [1] to [4], further comprising the step of purifying primitive endoderm cells using CEACAM1 or ANPEP.
[6] The method for preparing primitive endoderm according to any one of [1] to [5], wherein the pluripotent stem cells are induced pluripotent stem cells.
[7] The method for preparing primitive endoderm according to any one of [1] to [6], wherein the pluripotent stem cells are human pluripotent stem cells.
[8] A step of preparing primitive endoderm by the method according to any one of [1] to [7], and coculturing the obtained primitive endoderm with prime pluripotent stem cells to obtain prime pluripotent A method for preparing mesendoderm, comprising a step of differentiating sex stem cells to mesendoderm.
[9] Myocardium, comprising the step of preparing mesendoderm by the method of [8], and further culturing the obtained mesendoderm to differentiate into myocardial progenitor cells and/or pancreatic progenitor cells. A method for preparing progenitor cells and/or pancreatic progenitor cells.
[10] providing primitive endoderm; Preparation method.
[11] Primitive endoderm cells prepared by the method according to any one of [1] to [7].
[12] A method for isolating primitive endoderm cells from a cell population containing primitive endoderm cells, comprising the step of selecting primitive endoderm cells using CEACAM1 or ANPEP.
[13] A method for detecting primitive endoderm cells in a cell population comprising primitive endoderm cells, comprising the step of detecting primitive endoderm cells using CEACAM1 or ANPEP.
[14] A reagent for detecting primitive endoderm cells, comprising a molecule that specifically binds to CEACAM1 or ANPEP.
[15] A medium for naive pluripotent stem cells containing BMP and FGF4.
[16] The medium for naive pluripotent stem cells of [15], further comprising one or more selected from PDGF, IL-6, TGFβ inhibitors, Wnt signal inhibitors and retinoic acid.
[17] The medium for naive pluripotent stem cells of [15], containing BMP, FGF4, a TGFβ inhibitor and a Wnt signal inhibitor.
[18] any of [15] to [17], wherein the BMP is BMP4, BMP2 or BMP6, the PDGF is PDGF-AA, the TGFβ inhibitor is A83-01, and the Wnt signal inhibitor is XAV939 3. The medium for naive pluripotent stem cells according to .

本発明によれば、遺伝子の強制発現を伴うことなく、培養操作のみで簡便に多能性幹細胞から原始内胚葉を誘導することができる。さらには、原始内胚葉をプライム型多能性幹細胞と共培養することで生理的な発生プロセスにおける原腸陥入を模倣して中内胚葉分化をすることができ、さらには、中内胚葉から心筋前駆細胞および膵前駆細胞まで分化誘導することができる。本発明の方法は従来のプライム型多能性幹細胞では困難であった胚体外細胞である原始内胚葉への分化誘導を簡便な手順で実現したものであり、多能性幹細胞を用いて機能的な成熟した細胞や組織を誘導するための基盤技術となりうる画期的な方法である。本発明の方法は発生メカニズムの解明、再生医療、発生段階での疾患のメカニズム解明・治療などに有用である。また、本発明の分子マーカーを用いた原始内胚葉の選別・検出方法は、原始内胚葉細胞を選択的に選別・検出できるため、有用である。 According to the present invention, primitive endoderm can be easily induced from pluripotent stem cells only by culturing without forced gene expression. Furthermore, by co-culturing primitive endoderm with primed pluripotent stem cells, mesendoderm differentiation mimicking gastrulation in the physiological developmental process, and furthermore, mesendoderm differentiation can be achieved. It can be induced to differentiate into myocardial progenitor cells and pancreatic progenitor cells. The method of the present invention realizes differentiation induction into primitive endoderm, which is extra-embryonic cells, which was difficult with conventional primed pluripotent stem cells, in a simple procedure. This is an epoch-making method that can serve as a basic technology for inducing mature cells and tissues. INDUSTRIAL APPLICABILITY The method of the present invention is useful for elucidation of developmental mechanisms, regenerative medicine, and elucidation and treatment of disease mechanisms at the developmental stage. In addition, the method for selecting and detecting primitive endoderm using the molecular marker of the present invention is useful because it can selectively select and detect primitive endoderm cells.

多能性幹細胞(PSC)におけるGATA遺伝子またはSOX遺伝子の発現誘導の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the expression induction of the GATA gene or the SOX gene in pluripotent stem cells (PSC). GATA遺伝子またはSOX遺伝子を過剰発現させたナイーブ型PSCまたはプライム型PSCのコロニー形態を示す顕微鏡写真。Photomicrographs showing colony morphology of naïve or primed PSCs overexpressing the GATA gene or SOX gene. GATA遺伝子またはSOX遺伝子を過剰発現させたナイーブ型PSCまたはプライム型PSCにおける内在性GATA4, GATA6, SOX17遺伝子の発現量の経時変化を示すグラフ。Graphs showing temporal changes in expression levels of endogenous GATA4, GATA6, and SOX17 genes in naive-type PSCs or primed-type PSCs overexpressing the GATA gene or SOX gene. GATA遺伝子またはSOX遺伝子を過剰発現させたナイーブ型PSCまたはプライム型PSCにおける内在性PDGFRA遺伝子の発現量の経時変化を示すグラフ。Graph showing time-dependent changes in the expression level of the endogenous PDGFRA gene in naive-type PSCs or primed-type PSCs overexpressing the GATA gene or the SOX gene. GATA遺伝子またはSOX遺伝子を過剰発現させたナイーブ型PSCまたはプライム型PSCにおける内在性PDGFRA遺伝子の発現量の経時変化をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。FIG. 10 shows the results of analysis by flow cytometry of changes over time in the expression level of the endogenous PDGFRA gene in naïve-type PSCs or primed-type PSCs overexpressing the GATA gene or SOX gene. GATA6遺伝子またはGATA4遺伝子を過剰発現させたナイーブ型PSCにおいて、PDGFRA陽性細胞とPDGFRA陰性細胞に分け、それぞれにおける内在性遺伝子の発現量の経時変化を示したグラフ。Graph showing changes over time in the expression levels of endogenous genes in naive PSCs in which the GATA6 or GATA4 gene was overexpressed, divided into PDGFRA-positive cells and PDGFRA-negative cells, respectively. GATA6遺伝子を過剰発現させたナイーブ型PSCまたはプライム型PSCにおいて、Day0とDay3(PDGFRA陽性細胞)における内在性遺伝子の発現量を比較したグラフ。A graph comparing the expression levels of endogenous genes on Day 0 and Day 3 (PDGFRA-positive cells) in naive-type or prime-type PSCs overexpressing the GATA6 gene. GATA4遺伝子を過剰発現させたナイーブ型PSCまたはプライム型PSCにおいて、Day0とDay3(PDGFRA陽性細胞)における内在性遺伝子の発現量を比較したグラフ。A graph comparing the expression levels of endogenous genes on Day 0 and Day 3 (PDGFRA-positive cells) in naïve PSCs or primed PSCs overexpressing the GATA4 gene. GATA6遺伝子を過剰発現させ、FGF4を加えて培養したナイーブ型PSC(H9)における内在性PDGFRA遺伝子の発現量の経時変化をフローサイトメトリーで解析した結果を示すグラフ。Graph showing the results of analysis by flow cytometry of changes over time in the expression level of the endogenous PDGFRA gene in naive PSCs (H9) cultured by overexpressing the GATA6 gene and adding FGF4. GATA6遺伝子を過剰発現させ、非血清培地(SFO3)あるいは血清培地(GMEM)で培養したナイーブ型PSC(H9)において、Day0とDay3(PDGFRA陽性細胞)における内在性遺伝子の発現量を示したグラフ。Graph showing expression levels of endogenous genes on Day 0 and Day 3 (PDGFRA-positive cells) in naïve PSCs (H9) overexpressing the GATA6 gene and cultured in serum-free medium (SFO3) or serum medium (GMEM). GATA6遺伝子を過剰発現させ、非血清培地(SFO3)で培養したナイーブ型PSC(H9)において、Day0とDay3(PDGFRA陽性細胞)におけるGATA6、GATA4、SOX17またはNANOGの発現を免疫染色で解析した結果を示す写真。青はDAPI(核)染色を示す。Naive PSCs (H9) overexpressing the GATA6 gene and cultured in serum-free medium (SFO3) were immunostained to analyze the expression of GATA6, GATA4, SOX17, or NANOG on Days 0 and 3 (PDGFRA-positive cells). Photo shown. Blue indicates DAPI (nuclear) staining. GATA6をナイーブ型PSCまたはプライム型PSCに過剰発現させて誘導したPDGFRA陽性細胞(Day1, Day3)において全遺伝子を用いてPCA解析を行った結果を示す図。Day0の結果も合わせて示す。A diagram showing the results of PCA analysis using all genes in PDGFRA-positive cells (Day 1, Day 3) induced by overexpressing GATA6 in naïve PSCs or primed PSCs. The results for Day 0 are also shown. GATA6をナイーブ型PSCまたはプライム型PSCに過剰発現させて誘導したPDGFRA陽性細胞(Day1, Day3)においてprimitive streak関連遺伝子または内胚葉関連遺伝子の発現量を解析した結果を示す図(N=2)。Day0の結果も合わせて示す。FIG. 10 shows the results of analyzing the expression levels of primitive streak-related genes or endoderm-related genes in PDGFRA-positive cells (Day 1, Day 3) induced by overexpressing GATA6 in naive or primed PSCs (N=2). The results for Day 0 are also shown. GATA6をナイーブ型PSC に発現させて誘導された細胞(H9-naive-GATA6)(Day0、Day1、Day3)においてヒト胚におけるEpiblastと原始内胚葉(PrE)に関するTop100遺伝子の発現を比較した結果を示す図。Shows the results of comparing the expression of Top100 genes related to epiblast and primitive endoderm (PrE) in human embryos in cells (H9-naive-GATA6) induced by expressing GATA6 in naive PSCs (Day 0, Day 1, Day 3). figure. GATA6をナイーブ型PSC またはプライム型PSCに発現させて誘導された細胞(H9-naive-GATA6およびH9-primed-GATA6)においてChIP-seq(GATA6、GATA4、SOX17、HNF4AまたはPDGFRA)を行った結果を示す図。Results of ChIP-seq (GATA6, GATA4, SOX17, HNF4A or PDGFRA) in cells (H9-naive-GATA6 and H9-primed-GATA6) induced by expressing GATA6 in naïve or primed PSCs. illustration. GATA6をナイーブ型PSC またはプライム型PSCに発現させて誘導された細胞(H9-naive-GATA6およびH9-primed-GATA6)においてChIP-seq(BMP2、BMP6、IL6STまたはFRZB)を行った結果を示す図。Figure showing the results of ChIP-seq (BMP2, BMP6, IL6ST or FRZB) in cells induced by expressing GATA6 in naive or primed PSCs (H9-naive-GATA6 and H9-primed-GATA6). . GATA6をナイーブ型PSCに過剰発現させて誘導したPDGFRA陽性細胞(Day1, Day3)においてBMP2、BMP6、PDGFRA 、LEFTY1、IL6STまたはFRZB遺伝子の発現量を解析した結果を示す図(N=2)。Day0の結果も合わせて示す。A diagram showing the results of analyzing the expression levels of BMP2, BMP6, PDGFRA, LEFTY1, IL6ST, or FRZB genes in PDGFRA-positive cells (Day 1, Day 3) induced by overexpressing GATA6 in naive PSCs (N=2). The results for Day 0 are also shown. ウエスタンブロットによりSMAD1/5/8、MAPK、STAT3およびSMAD2のリン酸化の解析を行った結果を示す写真。Photographs showing the results of Western blot analysis of phosphorylation of SMAD1/5/8, MAPK, STAT3 and SMAD2. 7因子(BMPはBMP2)を含む培地で分化誘導したナイーブ型PSCにおける内在性PDGFRA遺伝子の発現量の経時変化をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。Fig. 2 shows the results of analysis by flow cytometry of changes over time in the expression level of the endogenous PDGFRA gene in naive PSCs differentiated in a medium containing 7 factors (BMP is BMP2). 7因子(BMPはBMP6)を含む培地で分化誘導したナイーブ型PSCにおける内在性PDGFRA遺伝子の発現量の経時変化をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。Fig. 2 shows the results of analysis by flow cytometry of changes over time in the expression level of the endogenous PDGFRA gene in naive PSCs differentiated in a medium containing 7 factors (BMP is BMP6). 7因子(BMPはBMP4)を含む培地で分化誘導したナイーブ型PSCにおける内在性PDGFRA遺伝子の発現量の経時変化をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。FIG. 10 shows the results of analysis by flow cytometry of changes over time in the expression level of the endogenous PDGFRA gene in naive PSCs differentiated in a medium containing 7 factors (BMP is BMP4). GATA6強制発現または7因子(BMPはBMP4)培養で分化誘導したナイーブ型PSCにおけるDay3(PDGFRA陽性細胞)における内在性遺伝子の発現量を比較したグラフ。Day0の結果も合わせて示す。Graph comparing expression levels of endogenous genes on Day 3 (PDGFRA-positive cells) in naïve PSCs differentiated by GATA6 forced expression or 7-factor (BMP is BMP4) culture. The results for Day 0 are also shown. GATA6強制発現または7因子(BMPはBMP4)培養で分化誘導したナイーブ型PSCにおけるDay3(PDGFRA陽性細胞)におけるGATA6とGATA4またはSOX17の発現を免疫染色で解析した結果を示す図(写真)。A diagram (photograph) showing the results of immunostaining analysis of GATA6 and GATA4 or SOX17 expression on Day 3 (PDGFRA-positive cells) in naive PSCs differentiated by GATA6 forced expression or seven-factor (BMP is BMP4) culture. 7因子を含む培地で分化誘導したナイーブ型PSCまたはGATA6を強制発現させたプライム型PSCにおけるCD57とCD75の発現量をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。FIG. 3 shows the results of flow cytometry analysis of the expression levels of CD57 and CD75 in naïve PSCs differentiated in a medium containing 7 factors or in primed PSCs forced to express GATA6. ナイーブ型PSC由来PDGFRA陽性細胞とプライム型PSC由来PDGFRA陽性細胞におけるCEACAM1遺伝子の発現量を比較した結果を示す図。FIG. 4 shows the results of comparing the expression level of the CEACAM1 gene between naive PSC-derived PDGFRA-positive cells and primed PSC-derived PDGFRA-positive cells. ナイーブ型PSC (分化誘導前)、GATA6強制発現ナイーブ型PSC 、7因子培養ナイーブ型PSC、プライム型PSC (分化誘導前)またはGATA6強制発現プライム型PSCにおけるCEACAM1の発現量をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。CEACAM1 expression levels in naïve PSCs (before differentiation induction), GATA6-forced expression naïve PSCs, 7-factor cultured naïve PSCs, primed PSCs (before differentiation induction), or GATA6-forced primed PSCs were analyzed by flow cytometry. The figure which shows a result. ナイーブ型PSC (分化誘導前)、GATA6強制発現ナイーブ型PSC 、7因子培養ナイーブ型PSCにおけるANPEPおよびCEACAM1の発現量をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。A diagram showing the results of flow cytometry analysis of the expression levels of ANPEP and CEACAM1 in naive PSCs (before induction of differentiation), GATA6 forced expression naive PSCs, and 7-factor cultured naive PSCs. ナイーブ型PSC由来PDGFRA陽性細胞とプライム型PSC由来PDGFRA陽性細胞における臓側内胚葉遺伝子、卵黄嚢遺伝子、胚体外中胚葉遺伝子の発現量(Day0、Day3、再培養13日)を比較した結果を示す図。Shows the results of comparing the expression levels of visceral endoderm genes, yolk sac genes, and extraembryonic mesoderm genes in naïve PSC-derived PDGFRA-positive cells and primed PSC-derived PDGFRA-positive cells (Day 0, Day 3, reculture 13 days). figure. ナイーブ型PSC由来PDGFRA陽性細胞(原始内胚葉細胞)とプライム型PSCを共培養してTおよびOCT3/4の発現を免疫染色で解析した結果を示す図(写真)。A diagram (photograph) showing the results of immunostaining analysis of T and OCT3/4 expression in co-cultures of naive PSC-derived PDGFRA-positive cells (primitive endoderm cells) and primed PSCs. ナイーブ型PSC を7因子または7因子から1因子を各々subtractし、6因子で分化誘導したとき、あるいは6因子にPD03(MEC阻害剤), LDN193189 (BMP阻害剤), JaKi(JaK阻害剤), Activin, CH (Wnt 活性化剤) の各々を加えて分化誘導した時のPDGFRAの発現量をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。When naïve PSCs are subtracted from 7 factors or 1 factor from 7 factors and induced to differentiate with 6 factors, PD03 (MEC inhibitor), LDN193189 (BMP inhibitor), JaKi (JaK inhibitor), A diagram showing the results of analysis by flow cytometry of the expression level of PDGFRA when differentiation was induced by adding Activin and CH (Wnt activator). GP130Y118F chimeric receptor を導入したナイーブ型PSCをG-CSFで活性化し、7因子からIL-6を除いた6因子を加えて分化誘導した時のPDGFRAの発現量をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。GP130Y118F chimeric receptor-introduced naïve PSCs were activated with G-CSF, and PDGFRA expression levels were analyzed by flow cytometry when differentiation was induced by adding 6 factors (excluding IL-6) from the 7 factors. figure. ナイーブ型PSC において、shGATA6を用いて、GATA6をノックダウンし、7因子を用いて分化誘導したときのCEACAM1の発現量をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図。FIG. 10 shows the results of flow cytometry analysis of the expression level of CEACAM1 in naive PSCs in which GATA6 was knocked down using shGATA6 and differentiation was induced using 7 factors.

<原始内胚葉の調製方法>
本発明の原始内胚葉をインビトロで多能性幹細胞から調製する方法は、
ナイーブ型多能性幹細胞を、
BMP(Bone morphogenetic protein)およびFGF4(Fibroblast growth factor 4)
を含む培地で培養して原始内胚葉分化を誘導する工程、を含む。
培地は、BMPとFGF4に加えて、PDGF、IL-6、TGFβ阻害剤、Wntシグナル阻害剤およびレチノイン酸から選択される1種類以上(好ましくは2種類以上、より好ましくは3種類以上、さらに好ましくは4種類以上、特に好ましくは5種類全て)を含むことが好ましい。
より好ましい態様において、培地は、BMPとFGF4に加えて、TGFβ阻害剤およびWntシグナル阻害剤を含む。
<Method for preparing primitive endoderm>
The method of preparing primitive endoderm in vitro from pluripotent stem cells of the present invention comprises:
naive pluripotent stem cells,
BMP (Bone morphogenetic protein) and FGF4 (Fibroblast growth factor 4)
Inducing primitive endoderm differentiation by culturing in a medium comprising
In addition to BMP and FGF4, the medium contains one or more (preferably two or more, more preferably three or more, more preferably three or more types selected from PDGF, IL-6, TGFβ inhibitors, Wnt signal inhibitors and retinoic acid. preferably contains 4 or more types, particularly preferably all 5 types).
In a more preferred embodiment, the medium contains a TGFβ inhibitor and a Wnt signal inhibitor in addition to BMP and FGF4.

<多能性幹細胞>
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、原始内胚葉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、人工多能性幹(iPS)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」)、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、iPS細胞およびES細胞である。多能性幹細胞の由来は哺乳動物由来であることが好ましく、霊長類由来であることがより好ましく、ヒト由来であることがさらに好ましい。
<Pluripotent stem cells>
In the present invention, the pluripotent stem cell is a stem cell that has pluripotency that can be differentiated into many cells existing in the body and that also has the ability to proliferate. Cells are included. Examples of pluripotent stem cells include, but are not limited to, embryonic stem (ES) cells, induced pluripotent stem (iPS) cells, cloned embryo-derived embryonic stem (ntES) cells obtained by nuclear transfer, and spermatozoa. Included are stem cells (“GS cells”), embryonic germ cells (“EG cells”), cultured fibroblasts, pluripotent cells derived from bone marrow stem cells (Muse cells), and the like. Preferred pluripotent stem cells are iPS cells and ES cells. Pluripotent stem cells are preferably derived from mammals, more preferably from primates, and even more preferably from humans.

iPS細胞の製造方法は当該分野で公知であり、任意の体細胞へ初期化因子を導入することなどによって製造され得る。ここで、初期化因子とは、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等の遺伝子または遺伝子産物が例示され、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、WO2010/056831、WO2010/068955、WO2010/098419、WO2010/102267、WO2010/111409、WO2010/111422、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.Biotechnol.,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。 Methods for producing iPS cells are known in the art, and can be produced by introducing reprogramming factors into arbitrary somatic cells. Here, the initialization factor is, for example, 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 or Glis1 genes or gene products are exemplified, and these reprogramming factors may be used alone or in combination Also good.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、 WO2010/056831、WO2010/068955、WO2010/098419、WO2010/102267、WO2010/111409、WO2010/111422、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. Biotechnol. , 27:459-461, Lyssiotis CA, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci USA. 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. The combination described in is exemplified.

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)血液細胞(末梢血細胞、臍帯血細胞等)、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。 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. , passaged cells, and cell lines are all included. Specifically, somatic cells are, for example, (1) tissue stem cells (somatic stem cells) such as neural stem cells, hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, dental pulp stem cells, (2) tissue progenitor cells, (3) blood cells (peripheral blood cells, umbilical cord blood cells, etc.), lymphocytes, epithelial cells, endothelial cells, muscle cells, fibroblasts (skin cells, etc.), hair cells, hepatocytes, gastric mucosa cells, enterocytes, splenocytes, pancreatic cells (pancreatic exocrine cells) etc.), differentiated cells such as brain cells, lung cells, kidney cells and adipocytes.

<ナイーブ型多能性幹細胞>
ナイーブ(naive)型多能性幹細胞は、着床前胚に類似した性質を持つ多能性幹細胞であるが、具体的には、以下のような特徴を有する(Cytometry Research 27(1):19 ~ 24,2017)。
ドーム型のコロニー形態を示し、コロニーの大きさはプライム型より小さい。
マーカーとして、CD75、KLF4およびTFCP2L1の1つ以上を発現する。
ゲノムが脱メチル化されている。
<Naive pluripotent stem cells>
Naive pluripotent stem cells are pluripotent stem cells that have properties similar to those of preimplantation embryos, but specifically have the following characteristics (Cytometry Research 27 (1): 19 ~ 24, 2017).
It exhibits a dome-shaped colony morphology, and the colony size is smaller than that of the prime type.
As markers, one or more of CD75, KLF4 and TFCP2L1 are expressed.
The genome is demethylated.

ナイーブ型多能性幹細胞は、例えば、下記のような方法によって作成することができる。
NANOGとKLF2の過剰発現を用いる方法(Takashima et al., Cell 158 : 1254-1269, 2014)
5iLFAコンディションを用いる方法(Theunissen et al., Cell Stem Cell. 2016 Oct 6; 19(4):502-515.)
HDAC(ヒストンデアセチラーゼ)阻害剤を用いる方法(Guo, G. et al. (2017). Development 144(15): 2748-2763.)
また、t2iLGo(Ndiff227[Takara Bio, Cat. Y40002]など、市販のナイーブ型多能性幹細胞調製用培地を用いて、プライム型多能性幹細胞を培養することにより得ることもできる。
Naive pluripotent stem cells can be produced, for example, by the method described below.
A method using overexpression of NANOG and KLF2 (Takashima et al., Cell 158: 1254-1269, 2014)
5iLFA condition method (Theunissen et al., Cell Stem Cell. 2016 Oct 6; 19(4):502-515.)
A method using an HDAC (histone deacetylase) inhibitor (Guo, G. et al. (2017). Development 144(15): 2748-2763.)
They can also be obtained by culturing primed pluripotent stem cells using a commercially available naive pluripotent stem cell preparation medium such as t2iLGo (Ndiff227 [Takara Bio, Cat. Y40002]).

<プライム型多能性幹細胞>
プライム(primed)型多能性幹細胞は着床後胚のエピブラストに類似した性質を持つ多能性幹細胞であるが、体細胞に初期化因子を導入して得られる一般的な人工多能性幹細胞やヒトES細胞がこれに該当し、上記のようなナイーブ化処理をされていないものである。
プライム型多能性幹細胞は以下のような特徴を有する。
平坦なコロニー形態を示し、コロニーの大きさはナイーブ型より大きい。
マーカーとして、CD75、KLF4およびTFCP2L1は陰性である。
ゲノムがメチル化されている。
<Prime type pluripotent stem cells>
Primed-type pluripotent stem cells are pluripotent stem cells with properties similar to epiblasts of post-implantation embryos, but they are general induced pluripotent cells obtained by introducing reprogramming factors into somatic cells. This includes stem cells and human ES cells, which have not been naiveized as described above.
Primed pluripotent stem cells have the following characteristics.
It shows a flat colony morphology and the colony size is larger than the naive type.
As markers, CD75, KLF4 and TFCP2L1 are negative.
The genome is methylated.

<TGFβ阻害剤>
TGFβ阻害剤とは、TGFβの受容体への結合からSMADへと続くシグナル伝達を阻害する物質であり、受容体であるALK(アクチビン受容体様キナーゼ)ファミリーへの結合を阻害する物質、またはALKファミリーによるSMADのリン酸化を阻害する物質が挙げられ、例えば、Lefty-1(NCBI Accession No.として、マウス:NM_010094、ヒト:NM_020997が例示される)、SB431542、SB202190(以上、R.K.Lindemann et al., Mol. Cancer, 2003, 2:20)、SB505124 (GlaxoSmithKline)、SB-525334、GW6604、NPC30345、SD093、SD908、SD208 (Scios)、LY2109761、LY364947、 LY580276 (Lilly Research Laboratories)、A83-01(WO 2009146408) およびこれらの誘導体などが例示される。
本発明で使用されるTGFβ阻害剤は、好ましくは、A83-01である。
培養液に含まれるTGFβ阻害剤の濃度としては、TGFβ阻害剤の種類に応じてTGFβ阻害効果を発揮する濃度を適宜選択することができ、例えば、A83-01を用いる場合、通常0.025~100μMの範囲内であり、好ましくは0.075~50μM、より好ましくは0.25~10μMである。
<TGFβ inhibitor>
A TGFβ inhibitor is a substance that inhibits the signal transduction from binding of TGFβ to a receptor to SMAD. Substances that inhibit phosphorylation of SMAD by the family include, for example, Lefty-1 (NCBI Accession No. includes mouse: NM_010094, human: NM_020997), SB431542, SB202190 (RKLindemann et al., Mol. Cancer, 2003, 2:20), SB505124 (GlaxoSmithKline), SB-525334, GW6604, NPC30345, SD093, SD908, SD208 (Scios), LY2109761, LY364947, LY580276 (Lilly Research Laboratories), A83-01 (WO 20089 ) and derivatives thereof.
The TGFβ inhibitor used in the present invention is preferably A83-01.
As the concentration of the TGFβ inhibitor contained in the culture medium, the concentration that exerts the TGFβ inhibitory effect can be appropriately selected according to the type of TGFβ inhibitor. It is within the range of 100 μM, preferably 0.075-50 μM, more preferably 0.25-10 μM.

<Wntシグナル阻害剤>
Wntシグナル阻害剤としては、遺伝子発現や細胞骨格の制御に関与するWntシグナル経路を抑制できるものであれば特に限定されず、具体的には、XAV939(tankyrase阻害剤)、IWP-1、IWP-2、IWP-3、IWP-4、IWR-1、53AH(以上porcupine阻害剤)、KY02111などの低分子化合物及びそれらの誘導体や、IGFBP4、DKK1、Wnt-C59などのタンパク質や、Wnt及びWntシグナル経路を構成する蛋白質の発現又は機能を抑制するアンチセンス核酸、RNA干渉誘導性核酸(例えばsiRNA)、競合ペプチド、アンタゴニストペプチド、阻害抗体、抗体-ScFV断片、ドミナントネガティブ変異体、及びそれらの発現ベクターを挙げることができ、低分子化合物であるWntシグナル阻害剤が好ましく、XAV939やIWP-4を好適に例示することができる。
培養液に含まれるWntシグナル阻害剤の濃度としては、Wntシグナル阻害剤の種類に応じてWntシグナル阻害効果を発揮する濃度を適宜選択することができ、例えばXAV939を用いる場合、通常0.025~100μMの範囲内であり、好ましくは0.075~50μM、より好ましくは0.25~10μMである。
<Wnt signal inhibitor>
The Wnt signal inhibitor is not particularly limited as long as it can suppress the Wnt signal pathway involved in the regulation of gene expression and cytoskeleton. 2, IWP-3, IWP-4, IWR-1, 53AH (above porcupine inhibitor), low molecular weight compounds such as KY02111 and their derivatives, proteins such as IGFBP4, DKK1, Wnt-C59, Wnt and Wnt signals Antisense nucleic acids, RNA interference-inducing nucleic acids (e.g., siRNA), competitive peptides, antagonist peptides, inhibitory antibodies, antibody-ScFV fragments, dominant-negative mutants, and expression vectors thereof that suppress the expression or function of pathway-constituting proteins Wnt signal inhibitors, which are low-molecular-weight compounds, are preferable, and XAV939 and IWP-4 can be preferably exemplified.
As the concentration of the Wnt signal inhibitor contained in the culture medium, the concentration that exerts the Wnt signal inhibitory effect can be appropriately selected according to the type of Wnt signal inhibitor. It is within the range of 100 μM, preferably 0.075-50 μM, more preferably 0.25-10 μM.

<PDGF>
工程(i)で使用されるPDGFは二量体構造を取るタンパク質であることが好ましく、A型モノマーによる二量体(PDGF-AA)、B型モノマーによる二量体(PDGF-BB)、A型モノマーとB型モノマーによる二量体(PDGF-AB)などが例示されるが、PDGF-AAが好ましい。
PDGFは哺乳動物由来であることが好ましく、ヒト由来であることが好ましい。ヒトPDGF-Aとしては、例えば、NCBI(National Center for Biotechnology Information)のアクセッション番号:NM_002607のアミノ酸配列を有するタンパク質が挙げられる。PDGFは所望の分化誘導活性を有する限りその断片及び機能的改変体が包含される。PDGFは市販されているものを使用してもよいし、細胞から精製されたタンパク質や遺伝子組み換えで生産されたタンパク質を使用してもよい。培養液に含まれるPDGF二量体の濃度は、0.1ng/mlから100ng/ml、好ましくは、0.5ng/mlから50ng/ml、より好ましくは、5ng/mlから20ng/mlである。
<PDGF>
The PDGF used in step (i) is preferably a protein that takes a dimer structure, such as a dimer by A-type monomer (PDGF-AA), a dimer by B-type monomer (PDGF-BB), A A dimer of a type monomer and a type B monomer (PDGF-AB) is exemplified, but PDGF-AA is preferred.
PDGF is preferably of mammalian origin, preferably of human origin. Human PDGF-A includes, for example, a protein having the amino acid sequence of NCBI (National Center for Biotechnology Information) accession number: NM_002607. PDGF includes fragments and functional variants thereof as long as they have the desired differentiation-inducing activity. Commercially available PDGF may be used, or proteins purified from cells or proteins produced by genetic recombination may be used. The concentration of the PDGF dimer contained in the culture medium is 0.1 ng/ml to 100 ng/ml, preferably 0.5 ng/ml to 50 ng/ml, more preferably 5 ng/ml to 20 ng/ml.

<BMP>
BMPは、BMP2、BMP4およびBMP6から成る群より選択される少なくとも一つのBMPが挙げられるが、好ましくは、BMP4である。BMPは哺乳動物由来であることが好ましく、ヒト由来であることが好ましい。ヒトBMP4としては、例えば、NCBI(National Center for Biotechnology Information)のアクセッション番号:AAH20546.1のアミノ酸配列を有するタンパク質が挙げられる。BMPは所望の分化誘導活性を有する限りその断片及び機能的改変体が包含される。BMPは市販されているものを使用してもよいし、細胞から精製されたタンパク質や遺伝子組み換えで生産されたタンパク質を使用してもよい。培養液に含まれるBMPの濃度は、0.1ng/mlから1000ng/ml、好ましくは、1ng/mlから500ng/ml、より好ましくは、10ng/mlから200ng/mlである。
<BMP>
BMP includes at least one BMP selected from the group consisting of BMP2, BMP4 and BMP6, preferably BMP4. BMPs are preferably of mammalian origin, preferably of human origin. Human BMP4 includes, for example, a protein having the amino acid sequence of NCBI (National Center for Biotechnology Information) accession number: AAH20546.1. BMPs include fragments and functional variants thereof as long as they have the desired differentiation-inducing activity. A commercially available BMP may be used, or a protein purified from cells or a protein produced by genetic recombination may be used. The concentration of BMP contained in the culture solution is 0.1 ng/ml to 1000 ng/ml, preferably 1 ng/ml to 500 ng/ml, more preferably 10 ng/ml to 200 ng/ml.

<レチノイン酸>
レチノイン酸は、レチノイン酸そのものでもよいし、天然のレチノイン酸が有する分化誘導機能を保持するレチノイン酸誘導体でもよい。レチノイン酸誘導体として、例えば、3-デヒドロレチノイン酸、4-[[(5,6,7,8-tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carbonyl]amino]-Benzoic acid(AM580)(Tamura K,et al.,Cell Differ.Dev.32:17-26(1990))、4-[(1E)-2-(5,6,7,8-tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propen-1-yl]-Benzoic acid(TTNPB)(Strickland S,et al.,Cancer Res.43:5268-5272(1983))、およびTanenaga,K.et al.,Cancer Res.40:914-919(1980)に記載されている化合物、パルミチン酸レチノール、レチノール、レチナール、3-デヒドロレチノール、3-デヒドロレチナール等が挙げられる。
培養液に含まれるレチノイン酸またはその誘導体の濃度は、例えば、1nMから1000nM、好ましくは、5nMから500nM、より好ましくは、10nMから250nMである。
<Retinoic acid>
Retinoic acid may be retinoic acid itself or a retinoic acid derivative that retains the differentiation-inducing function of natural retinoic acid. Examples of retinoic acid derivatives include 3-dehydroretinoic acid, 4-[[(5,6,7,8-tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carbonyl]amino]-benzoic acid ( AM580) (Tamura K, et al., Cell Differ. Dev. 32:17-26 (1990)), 4-[(1E)-2-(5,6,7,8-tetrahydro-5,5,8 , 8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propen-1-yl]-benzoic acid (TTNPB) (Strickland S, et al., Cancer Res. 43:5268-5272 (1983)), and Tanenaga, K.; et al. , Cancer Res. 40:914-919 (1980), retinol palmitate, retinol, retinal, 3-dehydroretinol, 3-dehydroretinal and the like.
The concentration of retinoic acid or its derivative contained in the culture medium is, for example, 1 nM to 1000 nM, preferably 5 nM to 500 nM, more preferably 10 nM to 250 nM.

<FGF4>
FGF4は哺乳動物由来であることが好ましく、ヒト由来であることが好ましい。ヒトFGF4としては、例えば、NCBI(National Center for Biotechnology Information)のアクセッション番号:NM_002007のアミノ酸配列を有するタンパク質が挙げられる。FGF4は所望の分化誘導活性を有する限りその断片及び機能的改変体が包含される。FGF4は市販されているものを使用してもよいし、細胞から精製されたタンパク質や遺伝子組み換えで生産されたタンパク質を使用してもよい。培養液に含まれるFGF4の濃度は、0.1ng/mlから1000ng/ml、好ましくは、1ng/mlから500ng/ml、より好ましくは、10ng/mlから100ng/mlである。
<FGF4>
FGF4 is preferably of mammalian origin, preferably of human origin. Examples of human FGF4 include proteins having the amino acid sequence of NCBI (National Center for Biotechnology Information) accession number: NM_002007. FGF4 includes fragments and functional variants thereof as long as they have the desired differentiation-inducing activity. Commercially available FGF4 may be used, or proteins purified from cells or proteins produced by genetic recombination may be used. The concentration of FGF4 contained in the culture solution is 0.1 ng/ml to 1000 ng/ml, preferably 1 ng/ml to 500 ng/ml, more preferably 10 ng/ml to 100 ng/ml.

<IL-6>
IL-6は哺乳動物由来であることが好ましく、ヒト由来であることが好ましい。ヒトIL-6としては、例えば、NCBI(National Center for Biotechnology Information)のアクセッション番号:M18403のアミノ酸配列を有するタンパク質が挙げられる。IL-6は所望の分化誘導活性を有する限りその断片及び機能的改変体が包含される。IL-6は市販されているものを使用してもよいし、細胞から精製されたタンパク質や遺伝子組み換えで生産されたタンパク質を使用してもよい。培養液に含まれるIL-6の濃度は、0.1ng/mlから1000ng/ml、好ましくは、1ng/mlから500ng/ml、より好ましくは、10ng/mlから100ng/mlである。
<IL-6>
IL-6 is preferably of mammalian origin, preferably of human origin. Human IL-6 includes, for example, a protein having the amino acid sequence of NCBI (National Center for Biotechnology Information) accession number: M18403. IL-6 includes fragments and functional variants thereof as long as they have the desired differentiation-inducing activity. Commercially available IL-6 may be used, or proteins purified from cells or proteins produced by genetic recombination may be used. The concentration of IL-6 contained in the culture medium is 0.1 ng/ml to 1000 ng/ml, preferably 1 ng/ml to 500 ng/ml, more preferably 10 ng/ml to 100 ng/ml.

原始内胚葉誘導工程において用いられる培養液は、特に限定されないが、ナイーブ型多能性幹細胞維持培地に、BMPおよびFGF4、好ましくはさらにPDGF、IL-6、TGFβ阻害剤、Wntシグナル阻害剤およびレチノイン酸から選択される1種類以上(好ましくは2種類以上、より好ましくは3種類以上、さらに好ましくは4種類以上、特に好ましくは5種類全て)を添加して調製することができる。なお、これらの因子は時期をずらして添加してもよい。例えば、IL-6は誘導開始から48時間後に添加することもできる。ナイーブ型多能性幹細胞維持培地としては、例えば、以下のような培地が使用できる。
・t2iLGo
N2B27 + PD0325901(1μM)+CHIR99021(1μM)+LIF+Go6983(2-3μM)
Takashima et al., Cell 158 : 1254-1269, 2014
・5iL/AF
N2B27 +PD0325901(1μM) +CHIR99021(1μM) +SB590885 (0.5μM) +WH-4-023 (1μM) +Y-27632(10μM) +LIF +Activin A
Theunissen, T. W., et al. (2014). Cell Stem Cell 15(4): 471-487.
・tt2iLGo
N2B27 +PD0325901(1μM) +LIF +Go6983(2μM) +XAV939(2μM)
Guo, G., et al. (2017). Development 144(15): 2748-2763.
培地には、血清が含有されていてもよいし、あるいは無血清を使用してもよい。必要に応じて、例えば、アルブミン、インスリン、トランスフェリン、セレン、脂肪酸、微量元素、2-メルカプトエタノール、チオールグリセロール、脂質、アミノ酸、L-グルタミン、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、サイトカインなどの1つ以上の物質も含有し得る。
The culture medium used in the primitive endoderm induction step is not particularly limited, but a naive pluripotent stem cell maintenance medium containing BMP and FGF4, preferably further PDGF, IL-6, a TGFβ inhibitor, a Wnt signal inhibitor and retinoin It can be prepared by adding one or more (preferably two or more, more preferably three or more, still more preferably four or more, particularly preferably all five) selected from acids. These factors may be added at different times. For example, IL-6 can be added 48 hours after initiation of induction. As the naive pluripotent stem cell maintenance medium, for example, the following medium can be used.
・t2iLGo
N2B27 + PD0325901 (1 µM) + CHIR99021 (1 µM) + LIF + Go6983 (2-3 µM)
Takashima et al., Cell 158: 1254-1269, 2014
・5iL/AF
N2B27 +PD0325901 (1 μM) +CHIR99021 (1 μM) +SB590885 (0.5 μM) +WH-4-023 (1 μM) +Y-27632 (10 μM) +LIF +Activin A
Theunissen, TW, et al. (2014). Cell Stem Cell 15(4): 471-487.
・tt2iLGo
N2B27 + PD0325901 (1 μM) + LIF + Go6983 (2 μM) + XAV939 (2 μM)
Guo, G., et al. (2017). Development 144(15): 2748-2763.
The medium may contain serum or may be serum-free. If necessary, for example albumin, insulin, transferrin, selenium, fatty acids, trace elements, 2-mercaptoethanol, thiolglycerol, lipids, amino acids, L-glutamine, non-essential amino acids, vitamins, growth factors, low molecular weight compounds, antibiotics It may also contain one or more substances such as substances, antioxidants, pyruvate, buffers, inorganic salts, cytokines, and the like.

原始内胚葉誘導工程において、ナイーブ型多能性幹細胞を接着培養または浮遊培養してもよく、接着培養の場合、培養容器をコーティングして用いてもよく、またフィーダー細胞等と共培養してもよい。共培養するフィーダー細胞としては、マイトマイシンC処理済のマウス胎仔由来の初代線維芽細胞(MEF)、STO細胞、SNL細胞、OP9細胞またはC3H10T1/2細胞等が挙げられる。 In the primitive endoderm induction step, the naive pluripotent stem cells may be adherently cultured or suspended cultured. In the case of adherent cultured, the culture vessel may be coated and used, or co-cultured with feeder cells or the like. good. Feeder cells to be co-cultured include primary fibroblasts (MEF) derived from mouse embryos treated with mitomycin C, STO cells, SNL cells, OP9 cells, C3H10T1/2 cells, and the like.

原始内胚葉誘導工程において、浮遊培養によって培養が行われる場合、細胞を培養容器へ非接着の状態で凝集体(スフェアとも言う)を形成させて培養することが望ましく、このような培養は、特に限定はされないが、細胞との接着性を向上させる目的で人工的に処理(例えば、細胞外マトリックス等によるコーティング処理)されていない培養容器、若しくは、人工的に接着を抑制する処理(例えば、ポリヒドロキシエチルメタクリル酸(poly-HEMA)、非イオン性の界面活性ポリオール(Pluronic F-127等)またはリン脂質類似構造物(例えば、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンを構成単位とする水溶性ポリマー(Lipidure))によるコーティング処理した培養容器を使用することによって行うことができる。 In the primitive endoderm induction step, when culture is performed by suspension culture, it is desirable to culture the cells by forming aggregates (also referred to as spheres) in a non-adherent state to the culture vessel, and such culture is particularly Although not limited, a culture vessel that has not been artificially treated (e.g., coating treatment with extracellular matrix or the like) for the purpose of improving adhesion to cells, or a treatment that artificially suppresses adhesion (e.g., poly Hydroxyethyl methacrylate (poly-HEMA), nonionic surfactant polyol (Pluronic F-127, etc.) or phospholipid-like structure (e.g., water-soluble polymer (Lipidure) with 2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine as a structural unit ) by using a culture vessel coated with

原始内胚葉誘導工程において、接着培養が行われる場合、細胞外基質をコーティング処理された培養容器を用いて培養することによって行うことができる。コーティング処理は、細胞外基質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。ここで、細胞外基質とは、細胞の外に存在する超分子構造体であり、天然由来であっても、人工物(組換え体)であってもよい。例えば、ポリリジン、ポリオルニチン、コラーゲン、プロテオグリカン、フィブロネクチン、ヒアルロン酸、テネイシン、エンタクチン、エラスチン、フィブリリン、ラミニンといった物質およびこれらの断片が挙げられる。これらの細胞外基質は、組み合わせて用いられてもよく、例えば、BD Matrigel(商標)などの細胞からの調製物であってもよい。 When adherent culture is performed in the primitive endoderm induction step, it can be performed by culturing using a culture vessel coated with an extracellular matrix. The coating treatment can be performed by adding a solution containing an extracellular matrix to the culture vessel and then removing the solution as appropriate. Here, the extracellular matrix is a supramolecular structure existing outside the cell, and may be naturally derived or artificial (recombinant). Examples include substances such as polylysine, polyornithine, collagen, proteoglycan, fibronectin, hyaluronic acid, tenascin, entactin, elastin, fibrillin, laminin, and fragments thereof. These extracellular matrices may be used in combination, eg, preparations from cells such as BD Matrigel™.

原始内胚葉誘導工程における、ナイーブ型多能性幹細胞を培養する際の培養温度条件は、特に限定されないが、例えば、約37℃~約42℃程度、約37~約39℃程度が好ましい。また、培養期間については、当業者であれば細胞数などをモニターしながら、適宜決定することが可能である。日数は原始内胚葉が得られる限り特に限定されないが、例えば、少なくとも1日間以上、好ましくは2~5日である。 The culture temperature conditions for culturing naive pluripotent stem cells in the primitive endoderm induction step are not particularly limited, but are preferably about 37°C to about 42°C, and about 37°C to about 39°C, for example. In addition, the culture period can be appropriately determined by a person skilled in the art while monitoring the number of cells and the like. The number of days is not particularly limited as long as primitive endoderm can be obtained, but is, for example, at least 1 day or longer, preferably 2 to 5 days.

<原始内胚葉>
上記のような培養工程を行うことにより原始内胚葉を得ることができる。
原始内胚葉は、GATA3、GATA4、GATA6、SOX17、FOXA2(Forkhead Box A2)、HNF4A(Hepatocyte Nuclear Factor 4 Alpha)、CER1(Cerberus 1)、OTX2(Orthodenticle Homeobox 2)、 PDGFRA(Platelet Derived Growth Factor Receptor Alpha)、COL4A1(alpha-1 subunit of collagen type IV)、SPARC(Secreted protein acidic and rich in cysteine)などの原始内胚葉マーカーの1種類以上の発現により特徴づけられる。また、これら1種類以上のマーカーに加えて後述のCEACAM1またはANPEPを発現する細胞であることがより好ましい。
<Primitive endoderm>
Primitive endoderm can be obtained by performing the above-described culture steps.
The primitive endoderm contains GATA3, GATA4, GATA6, SOX17, FOXA2 (Forkhead Box A2), HNF4A (Hepatocyte Nuclear Factor 4 Alpha), CER1 (Cerberus 1), OTX2 (Orthodenticle Homeobox 2), PDGFRA (Platelet Derived Growth Factor Receptor Alpha). ), COL4A1 (alpha-1 subunit of collagen type IV), SPARC (Secret protein acidic and rich in cysteine), and the expression of one or more primitive endoderm markers. More preferably, the cell expresses CEACAM1 or ANPEP, which will be described later, in addition to one or more of these markers.

原始内胚葉細胞を濃縮するためには、原始内胚葉誘導工程を行った後に、原始内胚葉を選別する工程を行うこともできる。選別された原始内胚葉はさらに培養を続けることで臓側内胚葉および卵黄嚢にまで分化させることができる。
選別は上記のような原始内胚葉特異的なマーカーの1種類以上の発現を指標として行うことができる。
原始内胚葉マーカーを用いて原始内胚葉細胞を抽出する際には、各マーカータンパク質が発現していることを指標にしてもよいし、上記各マーカータンパク質をコードする遺伝子が発現(mRNAが発現)していることを指標にしてもよい。
In order to enrich primitive endoderm cells, the primitive endoderm inducing step may be followed by a primitive endoderm selection step. The selected primitive endoderm can be further differentiated into visceral endoderm and yolk sac by further culturing.
Selection can be performed using the expression of one or more types of primitive endoderm-specific markers as described above as an index.
When extracting primitive endoderm cells using primitive endoderm markers, the expression of each marker protein may be used as an index, or the expression of the gene encoding each marker protein (mRNA is expressed) You can use what you are doing as an indicator.

原始内胚葉細胞を含有する細胞集団より原始内胚葉細胞の選別(抽出または検出の場合も同様)を行うために使用される試薬としては、上記原始内胚葉マーカーに特異的親和性を有する試薬であれば何でもよく、抗体、アプタマー、ペプチドまたは特異的に認識する化合物などを用いることができ、好ましくは、抗体もしくはその断片である。また、これらのマーカーの遺伝子発現を調べる場合は、これらのマーカー遺伝子にハイブリダイズするプライマーやプローブを使用することができる。 Reagents used for sorting (extracting or detecting) primitive endoderm cells from a cell population containing primitive endoderm cells include reagents having specific affinity for the above primitive endoderm markers. Antibodies, aptamers, peptides, compounds that specifically recognize, and the like can be used, preferably antibodies or fragments thereof. In addition, when examining the gene expression of these markers, primers and probes that hybridize to these marker genes can be used.

抗体はポリクローナルまたはモノクローナル抗体であってよい。これらの抗体は、当業者に周知の技術を用いて作成することが可能である(Current protocols in Molecular Biology edit. Ausubel et al.(1987) Section 11.12-11.13)。具体的には、本発明の抗体がポリクローナル抗体の場合には、常法に従って大腸菌等で発現し精製したマーカータンパク質、あるいは部分アミノ酸配列を有するオリゴペプチドを合成して、家兎等の非ヒト動物に免疫し、該免疫動物の血清から常法に従って得ることが可能である。一方、モノクローナル抗体の場合には、上述の免疫された非ヒト動物から得られた脾臓細胞と骨髄腫細胞とを細胞融合させて調製したハイブリドーマ細胞の中から得ることができる(Current protocols in Molecular Biology edit.Ausubel et al.(1987) Publish.John Wiley and Sons.Section 11.4-11.11)。抗体の断片としては、抗体の一部(例えば、Fab断片)または合成抗体断片(例えば、一本鎖Fv断片「ScFv」)が例示される。FabおよびF(ab)2断片などの抗体の断片もまた、遺伝子工学的に周知の方法によって作製することができる。マーカーが膜タンパク質である場合、細胞外ドメインに対する抗体であることが好ましい。抗体は市販の抗体を用いてもよい。Antibodies may be polyclonal or monoclonal antibodies. These antibodies can be generated using techniques well known to those skilled in the art (Current protocols in Molecular Biology edit. Ausubel et al. (1987) Section 11.12-11.13). Specifically, when the antibody of the present invention is a polyclonal antibody, a marker protein expressed in Escherichia coli or the like and purified according to a conventional method, or an oligopeptide having a partial amino acid sequence is synthesized, and then used in non-human animals such as rabbits. can be obtained from the sera of the immunized animals according to a conventional method. On the other hand, monoclonal antibodies can be obtained from hybridoma cells prepared by fusing spleen cells obtained from the above-mentioned immunized non-human animal and myeloma cells (Current protocols in Molecular Biology (edit. Ausubel et al. (1987) Publish. John Wiley and Sons. Section 11.4-11.11). Antibody fragments include antibody portions (eg, Fab fragments) or synthetic antibody fragments (eg, single-chain Fv fragments “ScFv”). Antibody fragments such as Fab and F(ab) 2 fragments can also be produced by methods well known in genetic engineering. If the marker is a membrane protein, it is preferably an antibody against the extracellular domain. A commercially available antibody may be used as the antibody.

結合した細胞を区別、分離するため、当該親和性を有する抗体等の試薬は、例えば、蛍光標識、放射性標識、化学発光標識、酵素、ビオチン、ストレプトアビジン等の検出可能な物質、またはプロテインA、プロテインG、ビーズ、磁気ビーズ等の単離抽出を可能とさせる物質と結合または接合されていてもよい。 In order to distinguish and separate bound cells, reagents such as antibodies having such affinity may be, for example, fluorescent labels, radioactive labels, chemiluminescent labels, enzymes, biotin, detectable substances such as streptavidin, or protein A, It may be bound or conjugated to a substance that enables isolation extraction, such as protein G, beads, magnetic beads, and the like.

原始内胚葉細胞を選別(抽出または検出の場合も同様)する方法には、例えば、フローサイトメーターを用いる方法が挙げられる。また、担体に結合させた抗体を用いて沈降させる方法、磁気ビーズを用いて磁性により細胞を選別する方法(例えば、MACS)、蛍光標識を用いて細胞ソーターを用いる方法、または抗体等が固定化された担体(例えば、細胞濃縮カラム)を用いる方法等が例示される。 Methods for sorting (also for extracting or detecting) primitive endoderm cells include, for example, methods using a flow cytometer. In addition, a method of sedimentation using an antibody bound to a carrier, a method of magnetically sorting cells using magnetic beads (e.g., MACS), a method of using a cell sorter using fluorescent labeling, or immobilizing an antibody or the like. exemplified is a method using a carrier (eg, a cell concentration column).

<CEACAM1またはANPEPを指標とした原始内胚葉細胞の抽出または検出方法>
本発明者らによりCEACAM1またはANPEPがナイーブ型多能性幹細胞由来原始内胚葉のマーカーとして好適に使用できることが見出されたため、本発明は、原始内胚葉細胞を含む細胞集団から原始内胚葉細胞を選別(分離)又は検出する方法であって、CEACAM1またはANPEPを用いて原始内胚葉細胞を選別(分離)又は検出する工程を含む、方法を提供する。CEACAM1とANPEPの両方を使用してもよい。
<Method for Extracting or Detecting Primitive Endoderm Cells Using CEACAM1 or ANPEP as an Indicator>
Since the present inventors found that CEACAM1 or ANPEP can be suitably used as a marker for naive pluripotent stem cell-derived primitive endoderm, the present invention aims to identify primitive endoderm cells from a cell population containing primitive endoderm cells. A method of sorting (separating) or detecting is provided, comprising sorting (separating) or detecting primitive endoderm cells using CEACAM1 or ANPEP. Both CEACAM1 and ANPEP may be used.

CEACAM1はCD66とも呼ばれ、上皮細胞やT細胞などで発現するI型膜貫通型糖タンパク質であり、細胞間接着因子に分類される。例えば、ヒトCEACAM1のアミノ酸配列としてUniProt Knowledgebase(UniProtKB)にP13688 (CEAM1_HUMAN)として登録されているアミノ酸配列が挙げられる。 CEACAM1, also called CD66, is a type I transmembrane glycoprotein expressed in epithelial cells and T cells, and is classified as an intercellular adhesion factor. For example, the amino acid sequence of human CEACAM1 includes the amino acid sequence registered as P13688 (CEAM1_HUMAN) in UniProt Knowledgebase (UniProtKB).

ANPEPはAminopeptidase N(APN)、CD13、またはPEPNとも呼ばれ、膜に存在するペプチダーゼである。例えば、ヒトANPEPのアミノ酸配列としてUniProtKBにP15144 (AMPN_HUMAN)として登録されているアミノ酸配列が挙げられる。 ANPEP, also called Aminopeptidase N (APN), CD13, or PEPN, is a membrane peptidase. For example, the amino acid sequence of human ANPEP is the amino acid sequence registered as P15144 (AMPN_HUMAN) in UniProtKB.

本発明において、「原始内胚葉細胞を含有する細胞集団」とは、原始内胚葉細胞を含有している細胞の集合体であれば、その由来は特に問わないが、ナイーブ型多能性幹細胞(好ましくはヒトナイーブ型多能性幹細胞)から原始内胚葉への分化誘導により得られた原始内胚葉細胞を含有する細胞集団であることが好ましい。なお、ナイーブ型多能性幹細胞から原始内胚葉への分化誘導の方法は上記に限定されず、GATA6などの遺伝子導入による分化誘導方法で得られたものでもよい。 In the present invention, the term "cell population containing primitive endoderm cells" refers to any aggregate of cells containing primitive endoderm cells of any origin, but naive pluripotent stem cells ( A cell population containing primitive endoderm cells obtained by inducing differentiation from human naive pluripotent stem cells (preferably human naive pluripotent stem cells) to primitive endoderm is preferred. The method for inducing differentiation from naïve pluripotent stem cells to primitive endoderm is not limited to the above, and may be obtained by a method of inducing differentiation by introducing a gene such as GATA6.

本発明において、「原始内胚葉細胞の選別(分離)」とは、選別(分離)前と比して原始内胚葉細胞の割合を多くすることを意味し、好ましくは、原始内胚葉細胞を50%、60%、70%、80%または90%以上含有するよう濃縮させることである。より好ましくは、100%原始内胚葉細胞からなる細胞を得ることである。 In the present invention, “sorting (separating) primitive endoderm cells” means increasing the ratio of primitive endoderm cells compared to before sorting (separating). %, 60%, 70%, 80% or 90% or more. More preferably, cells consisting of 100% primitive endoderm cells are obtained.

CEACAM1またはANPEPを指標として原始内胚葉細胞を含有する細胞集団から原始内胚葉細胞を選別(分離)する場合、上記のGATA4、GATA6、SOX17、FOXA2等の原始内胚葉マーカーと組み合わせて使用してもよい。これにより、CEACAM1またはANPEP単独で使用する場合と比較して原始内胚葉の濃縮率は高められる。 When using CEACAM1 or ANPEP as an index to select (separate) primitive endoderm cells from a cell population containing primitive endoderm cells, it may be used in combination with the above-mentioned primitive endoderm markers such as GATA4, GATA6, SOX17, and FOXA2. good. This results in increased enrichment of primitive endoderm compared to using CEACAM1 or ANPEP alone.

なお、マーカーが陽性である細胞を選択的に選別(分離)することは、マーカーが陽性である細胞を全て選別(分離)することでもよいが、マーカーの発現量が一定量以上の細胞を選別(分離)することでもよい。例えば、原始内胚葉を含有する細胞集団において、マーカーの発現量が上位50%以内の細胞、上位40%以内の細胞、上位33%以内の細胞、上位30%以内の細胞、上位20%以内の細胞、または上位10%以内の細胞を選択的に収集することとすることができる。 The selective selection (separation) of marker-positive cells may be the selection (separation) of all marker-positive cells. (Separate) may be used. For example, in a cell population containing primitive endoderm, the expression level of the marker is within the top 50% cells, the top 40% cells, the top 33% cells, the top 30% cells, the top 20% Cells, or cells within the top 10% can be selectively collected.

<CEACAM1またはANPEPを指標とした原始内胚葉細胞の選別または検出のためのキット>
本発明はまた、CEACAM1またはANPEPに特異的に結合する試薬を含む、原始内胚葉細胞の選別または検出のためのキットを提供する。本抽出キットに含まれる検出試薬は、上記したとおりであり、CEACAM1またはANPEPに対する抗体やCEACAM1遺伝子またはANPEP遺伝子にハイブリダイズするポリヌクレオチドなどが挙げられる。本発明における抽出キットは、CEACAM1またはANPEPに特異的に結合する試薬と共に、当該検出試薬の使用方法を記載した指示書を含むこともできる。
<Kit for selecting or detecting primitive endoderm cells using CEACAM1 or ANPEP as an indicator>
The present invention also provides kits for sorting or detecting primitive endoderm cells containing reagents that specifically bind to CEACAM1 or ANPEP. The detection reagents contained in this extraction kit are as described above, and include antibodies against CEACAM1 or ANPEP, polynucleotides that hybridize to the CEACAM1 gene or ANPEP gene, and the like. The extraction kit of the present invention can also contain a reagent that specifically binds to CEACAM1 or ANPEP and instructions describing how to use the detection reagent.

<中内胚葉並びに心筋前駆細胞および/または膵前駆細胞の調製方法>
本発明はまた、原始内胚葉をプライム型多能性幹細胞と共培養してプライム型多能性幹細胞を中内胚葉まで分化させる工程を含む、中内胚葉の調製方法を提供する。さらには、得られた中内胚葉を培養して心筋前駆培養細胞および/または膵前駆細胞まで分化させる工程を含む、心筋前駆細胞および/または膵前駆細胞の調製方法を提供する。原始内胚葉は上記のような方法で得られたものでもよいし、他の方法、例えばナイーブ型多能性幹細胞にGATA6遺伝子などを強制発現することにより得られるものでもよい。
<Method for Preparing Mesendoderm and Cardiac Progenitor Cells and/or Pancreatic Progenitor Cells>
The present invention also provides a method for preparing mesendoderm, comprising co-culturing primitive endoderm with primed pluripotent stem cells to differentiate the primed pluripotent stem cells to mesendoderm. Furthermore, the present invention provides a method for preparing myocardial progenitor cells and/or pancreatic progenitor cells, which includes the step of culturing the obtained mesendoderm to differentiate into myocardial progenitor cells and/or pancreatic progenitor cells. Primitive endoderm may be obtained by the above method, or may be obtained by other methods such as forced expression of the GATA6 gene or the like in naive pluripotent stem cells.

個体発生においては、エピブラストが原腸嵌入を起こし、中・内胚葉を形成し発生分化していく。原始内胚葉は、エピブラストと接して存在し、原腸嵌入に必須の役割を果たす。このため、原始内胚葉とプライム型多能性幹細胞(iPS細胞やES細胞)を共培養することで、生理的な着床期初期発生に近い原腸嵌入の状態を試験管内で作り出すことができる。 In ontogeny, the epiblast induces gastrulation, forms mesoderm and endoderm, and develops and differentiates. Primitive endoderm is present in contact with the epiblast and plays an essential role in gastrulation. Therefore, by co-culturing primitive endoderm and primed pluripotent stem cells (iPS cells and ES cells), it is possible to create a gastrulation state in vitro that is close to physiological early-implantation-stage development. .

原始内胚葉をプライム型多能性幹細胞と共培養することにより、プライム型多能性幹細胞はエピブラストとして中内胚葉に分化し、原始内胚葉は卵黄嚢(yolk sac)に分化する。中内胚葉はマーカー分子であるT(Brachyury)の発現により同定されうる。 By co-culturing the primitive endoderm with primed pluripotent stem cells, the primed pluripotent stem cells differentiate into mesendoderm as an epiblast, and the primitive endoderm differentiates into the yolk sac. Mesendoderm can be identified by expression of the marker molecule T (Brachyury).

例えば、培養された原始内胚葉細胞に対し、プライム型多能性幹細胞を播種することで原始内胚葉とプライム型多能性幹細胞の共培養を行うことができる。培地はAK03, mTeSR1, F12/KSR等のiPS/ES細胞用培地を用いることが好ましく、マトリゲルなどの細胞外マトリクス成分を添加して培養してもよい。共培養に供される原始内胚葉とプライム型多能性幹細胞の数の割合は、1:3~3:1が好ましく、1:2~2:1がより好ましく、1:1が特に好ましい。共培養する際の培養温度条件は、特に限定されないが、例えば、約37℃~約42℃程度、約37~約39℃程度が好ましい。また、培養期間については特に限定されないが、例えば、少なくとも12時間間以上、好ましくは24~48時間である。 For example, by inoculating primed pluripotent stem cells to cultured primitive endoderm cells, primitive endoderm and primed pluripotent stem cells can be co-cultured. As the medium, it is preferable to use a medium for iPS/ES cells such as AK03, mTeSR1, F12/KSR, etc., and extracellular matrix components such as Matrigel may be added for culturing. The number ratio of primitive endoderm and primed pluripotent stem cells to be co-cultured is preferably 1:3 to 3:1, more preferably 1:2 to 2:1, and particularly preferably 1:1. The culture temperature conditions for cocultivation are not particularly limited, but are preferably about 37°C to about 42°C, and about 37°C to about 39°C, for example. The culture period is not particularly limited, but is, for example, at least 12 hours or more, preferably 24 to 48 hours.

中内胚葉をさらに培養することで、心筋前駆細胞および/または膵前駆細胞を得ることができる。心筋前駆細胞に分化誘導するためには、TGFβ阻害剤、BMP、Wntシグナル阻害剤、アクチビンなどを培地に添加して培養するとよい。一方、膵前駆細胞に分化誘導するためには、KGF(keratinocyte growth factor)、ソニックヘッジホック阻害剤、レチノイン酸、BMP阻害剤、プロテインキナーゼC活性化剤(ホルボールエステルなど)などを培地に添加して培養するとよい。
心筋前駆細胞はマーカー分子であるトロポニンT(TnT)の発現により同定されうる。また、膵前駆細胞マーカー分子であるPDX1の発現により同定されうる。
Cardiac progenitor cells and/or pancreatic progenitor cells can be obtained by further culturing the mesendoderm. In order to induce differentiation into myocardial progenitor cells, a TGFβ inhibitor, BMP, Wnt signal inhibitor, activin or the like may be added to the medium and cultured. On the other hand, in order to induce differentiation into pancreatic progenitor cells, KGF (keratinocyte growth factor), sonic hedgehog inhibitor, retinoic acid, BMP inhibitor, protein kinase C activator (such as phorbol ester), etc. are added to the culture medium. It is recommended to culture as follows.
Cardiac progenitor cells can be identified by expression of the marker molecule Troponin T (TnT). It can also be identified by the expression of PDX1, a pancreatic progenitor cell marker molecule.

<原始内胚葉への分化誘導のための培地>
本発明はまた、BMPおよびFGF4を含む原始内胚葉への分化誘導のためのナイーブ型多能性幹細胞用培地、好ましくはBMPおよびFGF4並びにPDGF、IL-6、TGFβ阻害剤、Wntシグナル阻害剤およびレチノイン酸から選択される1種類以上(好ましくは2種類以上、より好ましくは3種類以上、さらに好ましくは4種類以上、特に好ましくは5種類全て)を含む、原始内胚葉への分化誘導のためのナイーブ型多能性幹細胞用培地を提供する。これらは、各成分が原始内胚葉への分化誘導のために有効な濃度で含まれるよう予め調製された培地でもよいし、使用直前に各成分を添加することで調製して使用されるものでもよい。なお、これらの因子は時期をずらして添加してもよい。例えば、IL-6は誘導開始から48時間後に添加することもできる。したがって、いくつかの因子は別に提供されてもよい。培地(キット)には使用法や調製法を記載した取扱説明書が添付されていてもよい。原始内胚葉への分化誘導のための培地は、ナイーブ型多能性幹細胞の培養に必要な他の成分をさらに含むことができる。
<Medium for inducing differentiation into primitive endoderm>
The present invention also provides a medium for naive pluripotent stem cells for inducing differentiation to primitive endoderm containing BMP and FGF4, preferably BMP and FGF4 and PDGF, IL-6, TGFβ inhibitor, Wnt signal inhibitor and For induction of differentiation into primitive endoderm, including one or more (preferably two or more, more preferably three or more, still more preferably four or more, particularly preferably all five) selected from retinoic acid A culture medium for naive pluripotent stem cells is provided. These may be media prepared in advance so that each component is contained at concentrations effective for inducing differentiation into primitive endoderm, or media prepared by adding each component immediately before use. good. These factors may be added at different times. For example, IL-6 can be added 48 hours after initiation of induction. Therefore, some factors may be provided separately. The medium (kit) may be accompanied by an instruction manual describing usage and preparation methods. The medium for inducing differentiation into primitive endoderm can further contain other components necessary for culturing naive pluripotent stem cells.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施態様には限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following embodiments.

Material and method
Cell culture
ヒトプライム型 多能性幹細胞(PSC)ライン(H9ES(胚性幹)細胞、H1ES細胞、AdiPS細胞)はConventional condition(F12/KSRと呼ぶ) (Dulbecco’s modified Eagle medium [DMEM/F12; ナカライテスク, Cat.08460-95]、20%[v/v] KSR [Thermo Fisher Scientific, Cat. 10828028]、nonessential amino acids [NEAA; Thermo Fisher Scientific, Cat. 11140-050], 4 ng/ml recombinant human bFGF [bFGF; オリエンタル酵母, Cat. NIB 47079000]、 0.1 mM 2-mercaptoethanol [Sigma-Aldrich, Cat.M3148] )を用い、γ線照射したMEF上で維持した。細胞は5~7日毎にDissociation Buffer(DB; 0.025% Trypsin [Thermo Fisher Scientific, Cat. 15090-046]、1mg/ml Collagenase IV [Thermo Fisher Scientific, Cat. 17104-019]、20%KSR、1mM CaCl2)を用い、小さなクランプ様に剥離し継代した。
Materials and methods
Cell culture
Human primed pluripotent stem cell (PSC) lines (H9ES (embryonic stem) cells, H1ES cells, AdiPS cells) were prepared under Conventional conditions (referred to as F12/KSR) (Dulbecco's modified Eagle medium [DMEM/F12; Nacalai Tesque, Cat .08460-95], 20% [v/v] KSR [Thermo Fisher Scientific, Cat. 10828028], nonessential amino acids [NEAA; Thermo Fisher Scientific, Cat. 11140-050], 4 ng/ml recombinant human bFGF [bFGF oriental yeast, Cat. NIB 47079000], 0.1 mM 2-mercaptoethanol [Sigma-Aldrich, Cat. Cells were washed every 5-7 days with Dissociation Buffer (DB; 0.025% Trypsin [Thermo Fisher Scientific, Cat. 15090-046], 1mg/ml Collagenase IV [Thermo Fisher Scientific, Cat. 17104-019], 20% KSR, 1mM CaCl 2 ) was used to detach like a small clump and passage.

ヒトナイーブ型多能性幹細胞ライン(H9ES細胞、H1ES細胞、AdiPS細胞由来)はt2iLGo(Ndiff227[Takara Bio, Cat. Y40002]、1 μM PD0325901 [PD03; Tocris, Cat.4192]、 1μM CHIR99021[CH; Sigma-Aldrich, Cat.SML1046]、10ng/ml Recombinant human LIF [hLIF; Peprotech, Cat.300-05]、 3μM Go6983[Go; Tocris, Cat.2285])を用いMEF上で維持した。細胞は3~5日毎にAccutase(Sigma-Aldrich, Cat.A6964)を用い剥離し継代した。 Human naive pluripotent stem cell lines (H9ES, H1ES, AdiPS cell-derived) are t2iLGo (Ndiff227 [Takara Bio, Cat. Y40002], 1 μM PD0325901 [PD03; Tocris, Cat.4192], 1 μM CHIR99021 [CH; Sigma-Aldrich, Cat.SML1046], 10 ng/ml Recombinant human LIF [hLIF; Peprotech, Cat.300-05], 3 μM Go6983 [Go; Tocris, Cat.2285]) was used to maintain on MEFs. Cells were detached and passaged every 3-5 days using Accutase (Sigma-Aldrich, Cat.A6964).

ナイーブ型H9PSCは、HDAC阻害剤を用いた方法で樹立した(Guo, G. et al. (2017). Development 144(15): 2748-2763.)。樹立に際して、プライム型H9PSCにエレクトロポレーションによりEOSプラスミドを導入した(プライム型H9 EOS)。プラスミドには薬剤耐性マーカーとなる遺伝子(ピューロマイシン耐性)を組み込み、細胞への導入後、Puromycin Dihydrochloride(Thermo Fisher Scientific, Cat.A1113802)を用いて薬剤選択を行うことにより、プラスミドの導入された細胞を選抜した。プライム型H9 EOSをトリプシン/EDTA(ナカライテスク, Cat.32777-15)により単一な細胞へと剥離し、1×105個/cm2の細胞を10μM Y-27632(Wako, Cat.034-24024)を加えたF12/KSR培地でMEF上へと播種した。翌日からcRM1(Ndiff, 1μM PD03, 10ng/ml hLIF, 1mM Valproic acid sodium salt [VPA; Sigma-Aldrich, Cat.P4543])で48時間培養し、その後cRM2(Ndiff, 1μM PD03, 10ng/ml hLIF, 2μM Go, 2μM XAV939[Sigma-Aldrich, Cat.X3004])で細胞を維持した。3-5継代頃から大半の細胞がドーム状の形態を示すコロニーを形成する。この時点で、t2iLGo培地へと切り替え培養することで樹立した。Naive H9PSCs were established by a method using an HDAC inhibitor (Guo, G. et al. (2017). Development 144(15): 2748-2763.). Upon establishment, the EOS plasmid was introduced into primed H9PSCs by electroporation (primed H9 EOS). A drug resistance marker gene (puromycin resistance) is incorporated into the plasmid, and after introduction into the cells, drug selection is performed using Puromycin Dihydrochloride (Thermo Fisher Scientific, Cat.A1113802). was selected. Primed H9 EOS was detached into single cells by trypsin/EDTA (Nacalai Tesque, Cat.32777-15), and 1×10 5 cells/cm 2 of cells were added to 10 μM Y-27632 (Wako, Cat.034-15). 24024) on MEFs in F12/KSR medium. From the next day, cRM1 (Ndiff, 1μM PD03, 10ng/ml hLIF, 1mM Valproic acid sodium salt [VPA; Sigma-Aldrich, Cat.P4543]) was incubated for 48 hours, and then cRM2 (Ndiff, 1μM PD03, 10ng/ml hLIF, Cells were maintained with 2 μM Go, 2 μM XAV939 [Sigma-Aldrich, Cat.X3004]). From about passage 3 to 5, most of the cells form dome-shaped colonies. At this point, it was established by switching to t2iLGo medium and culturing.

また、一部の実験では5iLFAコンディションを用いてナイーブ型H9を樹立した(Theunissen et al., Cell Stem Cell. 2016 Oct 6;19(4):502-515.)。プライム型H9をトリプシン/EDTAにより単一な細胞へと剥離し、1×105個/cm2の細胞を10μM Y-27632を加えたF12/KSR培地でMEF上へと播種した。翌日から5iLFA培地(Ndiff, 1μM PD03, 1μM CH, 1μM WH-4-023[A Chemtek H620061], 0.5μM SB590885[R and D 2650], 10μM Y-27632, 10ng/ml hLIF, 20ng/ml Activin A[R&D, Cat.388-AC], 8ng/ml bFGF)に変更し培養を続けた。大半の細胞がドーム状の形態を示すコロニーを形成した時点で(3-5継代)、t2iLGoへと切り替え維持することで樹立した。In some experiments, 5iLFA conditions were also used to establish naive H9 (Theunissen et al., Cell Stem Cell. 2016 Oct 6;19(4):502-515.). Primed H9 were detached into single cells by trypsin/EDTA and 1×10 5 cells/cm 2 were seeded onto MEFs in F12/KSR medium supplemented with 10 μM Y-27632. 5iLFA medium (Ndiff, 1μM PD03, 1μM CH, 1μM WH-4-023[A Chemtek H620061], 0.5μM SB590885[R and D 2650], 10μM Y-27632, 10ng/ml hLIF, 20ng/ml Activin A [R&D, Cat.388-AC], 8ng/ml bFGF) and culture was continued. When most of the cells formed dome-shaped colonies (passage 3-5), they were established by switching to t2iLGo and maintaining it.

ナイーブ型H1 PSC、AdiPSの樹立は、NANOGとKLF2の過剰発現を用いた方法で樹立した(Takashima et al., Cell 158 : 1254-1269, 2014)。DOXにより過剰発現を誘導することのできるプラスミドをエレクトロポレーションし、H1及びAdiPSへと導入した(H1 NK2、AdiPS NK2)。プラスミドには薬剤耐性マーカーとなる遺伝子(ネオマイシン耐性)を組み込み、細胞への導入後、Geneticin(Thermo Fisher Scientific, Cat.10131035)を用いて薬剤選択を行うことにより、プラスミドの導入された細胞を選抜した。プライム型H1 NK2、AdiPS NK2をトリプシン/EDTAにより単一な細胞へと剥離し、1×105個/cm2の細胞を10μM Y-27632(Wako, Cat.034-24024)を加えたF12/KSR培地でMEF上へと播種した。翌日(day1)、1μg/ml doxycycline hyclate(Dox; Sigma-Aldrich, Cat.D9891)を加えた。Day2から2iL(1μM PD03,1μM CH, LIF)+Dox培地に切り替え、約1週間培養する。その後、t2iLGoへと切り替え維持することで樹立した。Naive H1 PSCs and AdiPS were established by a method using overexpression of NANOG and KLF2 (Takashima et al., Cell 158: 1254-1269, 2014). Plasmids capable of inducing overexpression by DOX were electroporated and introduced into H1 and AdiPS (H1 NK2, AdiPS NK2). A drug resistance marker gene (neomycin resistance) is incorporated into the plasmid, and after introduction into the cells, drug selection is performed using Geneticin (Thermo Fisher Scientific, Cat.10131035) to select cells into which the plasmid has been introduced. did. Primed H1 NK2, AdiPS NK2 were detached into single cells by trypsin/EDTA, and 1×10 5 cells/cm 2 cells were added to F12/F12 with 10 μM Y-27632 (Wako, Cat.034-24024). KSR medium was plated onto MEFs. On the following day (day 1), 1 μg/ml doxycycline hyclate (Dox; Sigma-Aldrich, Cat.D9891) was added. Switch to 2iL (1 μM PD03, 1 μM CH, LIF)+Dox medium from Day2 and culture for about 1 week. After that, it was established by switching to t2iLGo and maintaining it.

原始内胚葉誘導
MEF上で培養しているナイーブ型PSCをAccutaseにより剥離させ回収した後に、ゼラチンコートディッシュに播種し、10μM Y-27632(ROCK阻害剤)を加えたt2iLGoで37℃、1~2時間培養しMEFを取り除いた。その後、各々の誘導培地で再懸濁し、播種と同時に誘導を開始する。
primitive endoderm induction
Naive PSCs cultured on MEFs were detached with Accutase and harvested, seeded on gelatin-coated dishes, and cultured in t2iLGo containing 10 μM Y-27632 (ROCK inhibitor) at 37°C for 1-2 hours. removed. They are then resuspended in their respective induction medium and induction initiated upon seeding.

遺伝子の過剰発現により誘導する場合には、Fibronectin (Millipore, Cat.FC010)上に1×105個/cm2の細胞を播種した。誘導培地には血清培地(Glasgow Minimum Essential Medium [GMEM; Sigma-Aldrich, Cat.G5154]、15% FBS[Thermo Fisher Scientific, Cat. 10437028]、2mM L-Glutamine[Thermo Fisher Scientific, Cat. 25030081]、1mM Sodium Pyruvate[Thermo Fisher Scientific, Cat.11360-070]、NEAA、0.1 mM 2-mercaptoethanol)、または、エス・クロンSFO-3(エーディア, Cat.SS1303)に0.1%bovine serum albumin(BSA; Wako, Cat.012-23881)、50μM 2-mercaptoethanol、25ng/ml recombinant human FGF4(FGF4; Peprotech, Cat.100-31)、1μg/ml heparin sodium(Wako, Cat. 081-00131)を加えたものを使用した。0.1μg/ml Doxを誘導開始から48時間後まで添加した。When induced by gene overexpression, cells were plated at 1×10 5 /cm 2 on Fibronectin (Millipore, Cat.FC010). Serum medium (Glasgow Minimum Essential Medium [GMEM; Sigma-Aldrich, Cat.G5154], 15% FBS [Thermo Fisher Scientific, Cat. 10437028], 2mM L-Glutamine [Thermo Fisher Scientific, Cat. 25030081], 0.1% bovine serum albumin (BSA; Wako, Cat.012-23881), 50μM 2-mercaptoethanol, 25ng/ml recombinant human FGF4 (FGF4; Peprotech, Cat.100-31), 1μg/ml heparin sodium (Wako, Cat. 081-00131) added did. 0.1 μg/ml Dox was added until 48 hours after initiation of induction.

化合物を用いて誘導する場合には、iMatrix-511 silk(MAX, Cat.892021)上に5×104個/cm2の細胞を播種した。誘導培地にはNdiff227培地に25ng/ml FGF4、1μg/ml heparin sodium、10~200ng/ml recombinant human BMP-4 (BMP-4; R&D, Cat.314-BP)、10ng/ml recombinant human PDGF-AA(PDGF-AA, Peprotech, Cat.100-13A)、10ng/ml recombinant human IL-6(IL-6; オリエンタル酵母, Cat.47066000)、1μM XAV939、3μM A83-01(Tocris, Cat.2939)、0.1μM retinoic acid(RA; Sigma-Aldrich, Cat.R2625)を加えたものを使用した。IL-6は誘導開始48時間後から添加した。また、一部の実験においては、BMP-4の代わりに10-500ng/ml recombinant human BMP-2 (BMP-2; オリエンタル酵母, Cat.47304000)、または50ng/ml recombinant human BMP-6 (BMP-6; Peprotech, Cat.120-06)を使用した。When induced with compounds, cells were seeded at 5×10 4 /cm 2 on iMatrix-511 silk (MAX, Cat.892021). Induction medium contains 25ng/ml FGF4, 1μg/ml heparin sodium, 10-200ng/ml recombinant human BMP-4 (BMP-4; R&D, Cat.314-BP), 10ng/ml recombinant human PDGF-AA in Ndiff227 medium. (PDGF-AA, Peprotech, Cat.100-13A), 10ng/ml recombinant human IL-6 (IL-6; Oriental Yeast, Cat.47066000), 1μM XAV939, 3μM A83-01 (Tocris, Cat.2939), 0.1 μM retinoic acid (RA; Sigma-Aldrich, Cat.R2625) was used. IL-6 was added 48 hours after initiation of induction. In some experiments, BMP-4 was replaced with 10-500ng/ml recombinant human BMP-2 (BMP-2; Oriental Yeast, Cat.47304000), or 50ng/ml recombinant human BMP-6 (BMP-6). 6; Peprotech, Cat.120-06) was used.

FACS analysis / sorting
原始内胚葉様細胞および、プライム型PSCはトリプシン/EDTAにより、ナイーブ型PSCはAccutaseにより単一な細胞へと剥離し回収した。その後、1%BSA(Sigma-Aldrich, Cat.A2153)を加えたHBSS(Thermo Fisher Scientific, Cat.14185052)を用いブロッキングを氷上にて30分行った。Biotinylated抗PDGFRA抗体(R&D, Cat.BAF322)、抗CEACAM1+5抗体(abcam, Cat.ab91213)、抗ANPEP抗体(Biolegend, Cat.301703)、Dylight650-抗CD75抗体(novusbio, Cat.NBP2-47890)、BV421-抗CD57抗体(BD, Cat.563896)を各々の組み合わせで加え、氷上にて30分間インキュベートした。洗浄後、Streptavidin-APC(Biolegend, Cat.405207)、Streptavidin-PE(eBioscience, Cat.12-4317-87)、Streptavidin-BV421(Biolegend, Cat.405226)を加え、氷上にて20分間インキュベートした。FACS解析にはBD LSR Fortessa(BD)、sortingにはFACS AriaII(BD)を用いた。また、データ解析にはFlow Jo V10.2 softwareを用いた。
FACS analysis/sorting
Primitive endoderm-like cells and primed PSCs were detached into single cells by trypsin/EDTA, and naive PSCs were detached by Accutase. Thereafter, blocking was performed on ice for 30 minutes using HBSS (Thermo Fisher Scientific, Cat.14185052) containing 1% BSA (Sigma-Aldrich, Cat.A2153). Biotinylated anti-PDGFRA antibody (R&D, Cat.BAF322), anti-CEACAM1+5 antibody (abcam, Cat.ab91213), anti-ANPEP antibody (Biolegend, Cat.301703), Dylight650-anti-CD75 antibody (novusbio, Cat.NBP2-47890) , BV421-anti-CD57 antibody (BD, Cat.563896) was added to each combination and incubated on ice for 30 minutes. After washing, Streptavidin-APC (Biolegend, Cat.405207), Streptavidin-PE (eBioscience, Cat.12-4317-87), and Streptavidin-BV421 (Biolegend, Cat.405226) were added and incubated on ice for 20 minutes. BD LSR Fortessa (BD) was used for FACS analysis, and FACS AriaII (BD) was used for sorting. Flow Jo V10.2 software was used for data analysis.

原始内胚葉から臓側内胚葉、卵黄嚢細胞への誘導
原始内胚葉に誘導し3日目の細胞をPDGFRAあるいはCEACAM1抗体を用いて陽性細胞をフローサイトメトリーで純化した。その後、DMEM+10%FBS培地を用いて、MEF上で培養を継続した。13日目にRNAを抽出し、臓側内胚葉、卵黄嚢細胞に分化したことを確認した。
Induction from primitive endoderm to visceral endoderm and yolk sac cells Three day old cells were induced to primitive endoderm and positive cells were purified by flow cytometry using PDGFRA or CEACAM1 antibody. After that, culture was continued on MEFs using DMEM+10% FBS medium. RNA was extracted on the 13th day, and differentiation into visceral endoderm and yolk sac cells was confirmed.

Reverse Transcription Quantitive Real-time PCR
total RNAはRNeasy kit(Qiagen, Cat.74106)にて抽出し、1000ngのRNAからcDNAをSuperScriptIV(Thermo Fisher Scientific, Cat.18090050)とoligo-dT プライマーを用い合成した。Real-time PCRには、TaqMan Fast Universal Master Mix(Thermo Fisher Scientific, Cat.4364103)とTaqMan probe、または、PowerUP Sybr Green Master Mix(Thermo Fisher Scientific, Cat.A25743)を用い、PCR増幅にはQuantStudio3(Thermo Fisher Scientific)を用いた。Real-time RT-PCR反応後の解析はQuantStudio Design&Analysis Software v1.4.1を用いて行った。
Reverse Transcription Quantitative Real-time PCR
Total RNA was extracted with RNeasy kit (Qiagen, Cat.74106), and cDNA was synthesized from 1000 ng of RNA using SuperScriptIV (Thermo Fisher Scientific, Cat.18090050) and oligo-dT primer. Real-time PCR uses TaqMan Fast Universal Master Mix (Thermo Fisher Scientific, Cat.4364103) and TaqMan probe, or PowerUP Sybr Green Master Mix (Thermo Fisher Scientific, Cat.A25743), and QuantStudio3 ( Thermo Fisher Scientific) was used. Analysis after real-time RT-PCR reaction was performed using QuantStudio Design&Analysis Software v1.4.1.

Immunostaining
細胞を室温で10分間4% paraformaldehyde(ナカライテスク, Cat.09154-85)により固定した後に、室温で1時間 PBS+0.5% Triton X-100により透過処理を行った。細胞をPBS+1%BSA+0.05% Tween-20(PBS-BT)にて2時間ブロッキングした。一次抗体はPBS-BTで希釈した後に加え、室温で2時間インキュベートした。洗浄後、二次抗体をPBS-BTで1:2000希釈し、室温で2時間インキュベートした。核はDAPI(Sigma-Aldrich, Cat.D9542)を用い染色した。
Immunostaining
Cells were fixed with 4% paraformaldehyde (Nacalai Tesque, Cat.09154-85) for 10 minutes at room temperature, and then permeabilized with PBS+0.5% Triton X-100 for 1 hour at room temperature. Cells were blocked with PBS+1% BSA+0.05% Tween-20 (PBS-BT) for 2 hours. Primary antibody was added after dilution with PBS-BT and incubated at room temperature for 2 hours. After washing, the secondary antibody was diluted 1:2000 in PBS-BT and incubated for 2 hours at room temperature. Nuclei were stained with DAPI (Sigma-Aldrich, Cat.D9542).

Figure 0007176764000001
Figure 0007176764000001

原始内胚葉細胞とプライム型PSCの共培養
GATA6過剰発現または化合物により誘導した細胞からPDGFRA陽性細胞をFACS sortingにより回収した。回収した細胞を3×105個/cm2の密度でiMatrix511コートしたスライドガラスに再播種した。翌日、プライム型PSCをDB(コラゲナーゼとトリプシンを混合した細胞剥離液)により小さなクランプ様に剥離し、スライド上に再播種した細胞の上に播種した。プライム型ES細胞培地(AK03, mTeSR1, F12/KSR等)単独あるいは、プライム型ES細胞培地にマトリゲル(5%)を加えた培地で培養した。
Co-culture of primitive endoderm cells and primed PSCs
PDGFRA-positive cells were collected by FACS sorting from cells induced by GATA6 overexpression or compounds. Harvested cells were replated on iMatrix511-coated glass slides at a density of 3×10 5 cells/cm 2 . The next day, primed PSCs were detached with DB (a mixture of collagenase and trypsin) in small clumps and plated on top of the reseeded cells on the slide. The cells were cultured in a prime ES cell medium (AK03, mTeSR1, F12/KSR, etc.) alone or in a prime ES cell medium supplemented with Matrigel (5%).

結果
ヒトナイーブ型PSCとプライム型PSC由来のPDGFRA陽性細胞は異なる集団である
ヒトナイーブ型PSCを作成するために、ヒトプライム型ES細胞(H9-primed細胞)およびヒトiPS細胞(AdiPS-primed細胞)にEOSベクターを導入したヒトプライム型多能性幹細胞(H9-EOS細胞, AiPS-EOS細胞)にHDAC阻害剤で処理し、t2iLGo培地でヒトナイーブ型PSCを誘導、維持し、リセット細胞を樹立した(H9-naive細胞, AiPS-naive細胞)。
マウスES細胞にGATA6, GATA4, SOX17を過剰発現させると、原始内胚葉(PrE)に誘導でき、XEN細胞を樹立することができる。マウスES細胞にGATA6, GATA4, SOX17を過剰発現すると、マウスPrEが誘導されることが知られている。そこで、H9-naiveとH9-primed細胞株にDOX誘導下にGATA6, GATA4あるいはSOX17を発現するプラスミドを導入した(図1A)。H9-naiveにDOXを加えて、血清中で分化させたところ、いずれの過剰発現でもナイーブ型のドーム状コロニーは平坦になり、分化していった(図1B)。遺伝子発現を確認したところ、GATA6を過剰発現させた細胞株では、ヒトナイーブ型からPrEのマーカーであるGATA4, GATA6, SOX17がday2から発現し、day4にかけ上昇することが分かった(図1C上)。primed型においてもGATA6を過剰発現させると、GATA4, 6, SOX17は発現が誘導された(図1C下)。GATA4を過剰発現した際もGATA6ほどではないが遺伝子の発現が誘導されることが分かった。一方、SOX17を過剰発現した細胞は、ナイーブ型では、GATA4, GATA6, SOX17(Endo)を発現できなかった。Primed型においても、ごくわずかに遺伝子の誘導が認められるだけでGATA6を過剰発現させたほど、発現を誘導できなかった。
result
Human naive and primed PSC-derived PDGFRA-positive cells are distinct populations
Human primed pluripotent stem cells (H9-EOS cells) transfected with EOS vector into human primed ES cells (H9-primed cells) and human iPS cells (AdiPS-primed cells), AiPS-EOS cells) were treated with HDAC inhibitors, human naive PSCs were induced and maintained in t2iLGo medium, and reset cells were established (H9-naive cells, AiPS-naive cells).
Overexpression of GATA6, GATA4, and SOX17 in mouse ES cells can induce primitive endoderm (PrE) and establish XEN cells. Overexpression of GATA6, GATA4 and SOX17 in mouse ES cells is known to induce mouse PrE. Therefore, plasmids expressing GATA6, GATA4 or SOX17 under DOX induction were introduced into H9-naive and H9-primed cell lines (Fig. 1A). When DOX was added to H9-naive and differentiated in serum, the naive dome-shaped colonies became flat and differentiated in both cases of overexpression (Fig. 1B). As a result of confirming gene expression, it was found that in the cell line overexpressing GATA6, PrE markers GATA4, GATA6, and SOX17 were expressed from the human naive type from day 2 and increased until day 4 (Fig. 1C, top). . When GATA6 was overexpressed in the primed type, the expression of GATA4, 6, and SOX17 was induced (Fig. 1C, bottom). It was found that overexpression of GATA4 also induced gene expression, though not as much as GATA6. On the other hand, cells overexpressing SOX17 could not express GATA4, GATA6 and SOX17(Endo) in the naive type. Even in the primed type, only slight gene induction was observed, but the expression could not be induced to the extent that GATA6 was overexpressed.

マウスブラストシストにおいて、PrEはPDGFRA陽性である。またマウスES細胞からPrEへと分化した細胞は、PDGFRAを発現していることが知られる。single cell RNA sequenceを用いた解析において、ヒト胚のPrEにおいて、PDGFRAが発現していることが報告されている(Petropoulos, S. et al. (2016). Cell 165(4): 1012-1026.およびBlakeley, P. et al. (2015).Development 142(18): 3151-3165.)。そこで誘導した細胞において、PDGFRAの発現をqPCRで確認すると、ナイーブ型、プライム型同様にGATA4,6を発現させると、PDGFRAの発現が上昇することが分かった(図1D)。そこでフローサイトメトリーでPDGFRAの発現を確認した(図1E)。GATA6およびGATA4を過剰発現させると、PDGFRAの発現がDay1から認められ、Day3でGATA6では41%,GATA4では20%の細胞がPDGFRA陽性であった。一方、SOX17を過剰発現させた場合は、day3までPDGFRAの発現は認められなかった(図1D, E)。続いて、PDGFRA陽性細胞の遺伝子発現を調べた。ナイーブ由来PDGFRA陽性細胞を純化しその発現を調べたところ、H9-naive-GATA6のPDGFRA陽性細胞からは、PrEのマーカーであるGATA3、4、SOX17、HNF4A、FOXA2、COL4A1が発現し、一方多能性のマーカーであるOCT3/4、NANOGの発現は減少した。一方、H9-naive-GATA4からもGATA6、HNF4Aは誘導されるが、GATA6ほどPrEマーカーを誘導できなかった(図1F)。 In mouse blastocysts, PrE is PDGFRA positive. Cells differentiated from mouse ES cells to PrE are also known to express PDGFRA. It has been reported that PDGFRA is expressed in human embryo PrE by single cell RNA sequencing analysis (Petropoulos, S. et al. (2016). Cell 165(4): 1012-1026. and Blakeley, P. et al. (2015). Development 142(18): 3151-3165.). When the expression of PDGFRA was confirmed by qPCR in the induced cells, it was found that expression of GATA4 and 6 increased the expression of PDGFRA in the same manner as in the naive and primed cells (Fig. 1D). Therefore, the expression of PDGFRA was confirmed by flow cytometry (Fig. 1E). When GATA6 and GATA4 were overexpressed, PDGFRA expression was observed from day 1, and on day 3, 41% of GATA6 and 20% of GATA4 cells were PDGFRA positive. On the other hand, when SOX17 was overexpressed, PDGFRA expression was not observed until day 3 (Fig. 1D, E). Subsequently, gene expression in PDGFRA-positive cells was examined. When naive-derived PDGFRA-positive cells were purified and examined for their expression, PrE markers GATA3, 4, SOX17, HNF4A, FOXA2, and COL4A1 were expressed in PDGFRA-positive cells of H9-naive-GATA6, while pluripotent cells were expressed. Expression of sex markers OCT3/4 and NANOG decreased. On the other hand, H9-naive-GATA4 also induced GATA6 and HNF4A, but failed to induce the PrE marker as much as GATA6 (Fig. 1F).

一方、H9-primed-GATA6から誘導されるPDGFRA陽性細胞の遺伝子発現を調べたところ、ナイーブ型に比較し、GATA4, SOX17をはじめHNF4A, FOXA2, CER1, OTX2といったPrE遺伝子は発現せず、PDGFRB, KDR, SNAI2, CDH11, VIMENTINといった中胚葉や間葉系に関連する遺伝子が発現していた(図1G)。H9-naive-GATA4とH9-primed-GATA4を比較した場合もH9-primedからはPrE関連遺伝子は発現せず、中胚葉の遺伝子が発現していた(図1H)。以上からナイーブ型からはPrE関連遺伝子を発現する細胞が誘導されるが、プライム型からは中胚葉系の遺伝子を発現する細胞が誘導されることが分かった。 On the other hand, when we examined the gene expression of PDGFRA-positive cells induced by H9-primed-GATA6, we found that PrE genes such as GATA4, SOX17, HNF4A, FOXA2, CER1, and OTX2 were not expressed, and PDGFRB, Mesoderm- and mesenchymal-related genes such as KDR, SNAI2, CDH11, and VIMENTIN were expressed (Fig. 1G). When H9-naive-GATA4 and H9-primed-GATA4 were compared, PrE-related genes were not expressed in H9-primed, but mesodermal genes were expressed (Fig. 1H). From the above, it was found that the naive type induces cells expressing PrE-related genes, while the prime type induces cells expressing mesodermal genes.

ヒトナイーブ型PSC由来PDGFRA陽性細胞はPrEに同等である
分化のシグナルをより明らかに見るために、非血清培地であるSFO3培地あるいはN2B27培地を利用して、誘導を行った。H9-naive-GATA6において、GATA6を過剰発現させ、FGF4を加えて誘導したところ、Day1では約30%の細胞がPDGFRA陽性になり、Day3では80%の細胞がPDGFRA陽性であった(図2A)。PDGFRA陽性細胞をソートし、発現を確認したところ、血清コンディション(GMEM)と非血清コンディション(SFO3)でほぼ同程度にGATA4, SOX17, FOXA2, HNF4A, COL4A1,SPARCといったPrE関連遺伝子を発現していた(図2B)。免疫染色を実施したところ、GATA6の過剰発現によって、GATA4、SOX17が誘導されることが確認された(図2C)。PDGFRA細胞の性質をより深く解析するために、RNAシーケンスを用いた網羅的解析を行った。全遺伝子を用いてPCA解析を行ったところ、H9-naive型多能性幹細胞およびprimed型多能性幹細胞は、PC1で異なり、GATA6を過剰発現させて誘導したPDGFRA陽性細胞(Day1, Day3)はナイーブ型とprimed型で未分化な状態と同様にPC1は異なりPC2が同じ方向に変化した(図2D)。すなわち異なる細胞集団であることが示唆される。図1GからH9-primedから誘導される細胞は、中胚葉系細胞であることが示唆されたことから、中胚葉系遺伝子の発現を見たところ、D1において、初期のprimitive streakに関連する遺伝子が発現しており、中胚葉の細胞へと誘導されることが推測される(図2E)。一方、ナイーブでは、このような中胚葉系の遺伝子は誘導されなかった。H9-naiveより誘導された細胞とヒト胚におけるEpiblastとPrEに関するTop100遺伝子の発現を比較したところ、Day0はepiblastに近く、Day3はPrEに近いことが分かった(図2F)。以上から、ヒトナイーブ型多能性幹細胞から誘導されたPDGFRA陽性細胞はPrEに近い細胞であると考える。
Human naive PSC-derived PDGFRA-positive cells were induced using serum-free SFO3 medium or N2B27 medium in order to more clearly see differentiation signals equivalent to PrE. In H9-naive-GATA6, when GATA6 was overexpressed and induced by adding FGF4, about 30% of the cells became PDGFRA-positive on Day 1, and 80% of the cells were PDGFRA-positive on Day 3 (Fig. 2A). . When PDGFRA-positive cells were sorted and expression was confirmed, PrE-related genes such as GATA4, SOX17, FOXA2, HNF4A, COL4A1, and SPARC were expressed at almost the same level in serum (GMEM) and non-serum (SFO3) conditions. (Figure 2B). Immunostaining confirmed that overexpression of GATA6 induces GATA4 and SOX17 (Fig. 2C). In order to analyze the properties of PDGFRA cells more deeply, we performed a comprehensive analysis using RNA sequencing. When PCA analysis was performed using all genes, H9-naive and primed pluripotent stem cells differed in PC1, and PDGFRA-positive cells induced by overexpressing GATA6 (Day1, Day3) Similar to the undifferentiated state, PC1 was different between the naive type and the primed type, and PC2 changed in the same direction (Fig. 2D). That is, it is suggested that they are different cell populations. From Figure 1G, it was suggested that the cells induced from H9-primed are mesodermal cells. It is assumed to be expressed and induced to mesoderm cells (Fig. 2E). On the other hand, naïve mice did not induce such mesodermal genes. Comparing the expression of Top100 genes for Epiblasts and PrE in H9-naive induced cells and human embryos, day 0 was closer to epiblasts and day 3 was closer to PrE (Fig. 2F). From the above, it is considered that PDGFRA-positive cells induced from human naive pluripotent stem cells are cells close to PrE.

GATA6はシグナルを修飾する
GATA6の過剰発現の結果、ナイーブ型はPrEに分化し、一方primed型では中胚葉系の遺伝子を発現する異なる細胞を誘導したことから、GATA6の直接果たす役割を調べるために、H9-naive-GATA6およびH9-primed-GATA6を用いて、ChIP-seqを行った。GATA6は、実際GATA6、GATA4、SOX17、HNF4A等のPrEに重要とされる遺伝子にbindしていた(図3A)。同時にPDGFRAにもバインドすることが分かった。さらにBMP2, BMP6, IL6ST, FRZBという分泌因子あるいは受容体にバインドしていた(図3B)。これらはChIP-qPCRにおいても、バインドしていることが確認された。
これらのシグナル関連因子の遺伝子発現を誘導後に調べたところ, BMP2, BMP6, FRZBは確かに誘導後のPDGFRAで上昇していた(図3C)。一方、LEFTY, IL6STは、PSCから発現しており、分化誘導後も発現を続けた。またGATA6の過剰発現後、タンパクの活性化を調べたところ、SMAD1/5/8のリン酸化、MAPKのリン酸化、STAT3のリン酸化、SMAD2のリン酸化の抑制が認められた(図3D)。このことからGATA6はPrEの遺伝子群を誘導すると同時に、BMPやPDGFAの分泌を誘導し、一方、FRZBを誘導することでWntシグナルを抑制する可能性が考えられる。
GATA6 modifies the signal
Overexpression of GATA6 resulted in the differentiation of the naive type to PrE, whereas the primed type induced different cells expressing mesodermal genes. and H9-primed-GATA6 were used to perform ChIP-seq. GATA6 actually binds to genes important for PrE, such as GATA6, GATA4, SOX17 and HNF4A (Fig. 3A). It was also found to bind to PDGFRA at the same time. Furthermore, it bound to secreted factors or receptors of BMP2, BMP6, IL6ST, and FRZB (Fig. 3B). These were also confirmed to bind in ChIP-qPCR.
When the gene expression of these signal-related factors was examined after induction, BMP2, BMP6, and FRZB were indeed elevated in PDGFRA after induction (Fig. 3C). On the other hand, LEFTY and IL6ST were expressed from PSCs and continued to be expressed after induction of differentiation. When the protein activation was examined after GATA6 overexpression, suppression of SMAD1/5/8 phosphorylation, MAPK phosphorylation, STAT3 phosphorylation, and SMAD2 phosphorylation was observed (Fig. 3D). This suggests the possibility that GATA6 induces the PrE gene group and at the same time induces the secretion of BMP and PDGFA, and on the other hand suppresses the Wnt signal by inducing FRZB.

シグナルカクテル誘導
GATA6の過剰発現後の遺伝子発現、ChIPシーケンスの結果から、H9-naive細胞において、BMPの分泌およびSTAT3シグナルの活性化、PDGFRAの誘導、アクチビンシグナルおよびWntシグナルの抑制が認められたことから、GATA6を過剰発現させずに、PDGF-AA、BMP2、IL-6、A83-01、XAV939を加え、PrEが誘導されるかを調べた。また、マウスにおいてPrEの誘導には、FGF4、RAがプラスに働くと報告があることから、上記の因子にFGF4およびRA(レチノイン酸)を加えた7因子を加えて誘導した(図4A)。その結果、ナイーブ型から約28.6%のPDGFRA陽性細胞が誘導された(図4 B, C)。BMP2と同じファミリーにあるBMP4, 6に替えても誘導がみられた(図4B, C)。BMP2, BMP6と比較し、BMP4が最もPDGFRA陽性細胞を誘導するため、BMP4を加え実験を行った。誘導したPDGFRA陽性細胞を純化し、遺伝子発現を確認したところ、GATA4, 6, SOX17, PDGFRA, HNF4A, FOXA2といったPrE関連遺伝子が発現しており、PrEに誘導できたことが確認できた(図4D)。また免疫染色にても、GATA6過剰発現同様にGATA6+GATA4+SOX17+細胞を誘導できることが分かった(図4E)。
H1ナイーブ型PSC, AdiPSにおいても7因子含有培地によって、PDGFRA陽性細胞が誘導され、同様にPrE関連遺伝子を発現しており、他の2株でも誘導できることが分かった。さらにRNAシークエンスを行い網羅的解析を行ったところ、GATA6過剰発現細胞同様に、PrEに関連する遺伝子が誘導されることが分かった。
signal cocktail induction
Gene expression after GATA6 overexpression and ChIP sequencing revealed BMP secretion, activation of STAT3 signaling, induction of PDGFRA, and suppression of activin and Wnt signaling in H9-naive cells. PDGF-AA, BMP2, IL-6, A83-01, and XAV939 were added without overexpressing PrE to examine whether PrE was induced. In addition, since it has been reported that FGF4 and RA act positively on PrE induction in mice, 7 factors including FGF4 and RA (retinoic acid) were added to the above factors to induce PrE (Fig. 4A). As a result, approximately 28.6% of PDGFRA-positive cells were induced from the naive type (Fig. 4B, C). Induction was observed even when BMP4 and 6, which belong to the same family as BMP2, were substituted (Fig. 4B, C). Compared with BMP2 and BMP6, since BMP4 induces the most PDGFRA-positive cells, experiments were performed with BMP4 added. When the induced PDGFRA-positive cells were purified and the gene expression was confirmed, PrE-related genes such as GATA4, 6, SOX17, PDGFRA, HNF4A, and FOXA2 were expressed, confirming that they could be induced into PrE (Fig. 4D). ). Immunostaining also revealed that GATA6+GATA4+SOX17+ cells could be induced similarly to GATA6 overexpression (FIG. 4E).
PDGFRA-positive cells were also induced in H1 naive PSCs and AdiPS by the 7-factor-containing medium, and PrE-related genes were similarly expressed. Furthermore, comprehensive analysis by RNA sequencing revealed that PrE-related genes were induced in GATA6-overexpressing cells as well.

新規ヒトPrE特異的表面マーカー
ナイーブ型PSCをbFGF+ACTIVIN(TGFB)で培養すると約10日程度でプライム型へと移行していく。ナイーブ型PSCでは表面抗原CD75が発現し、プライム型では表面CD57が発現すると報告された。ナイーブ型からPrEへchemical(上記7因子)で誘導したところ、PDGFRA陽性細胞は、ナイーブマーカーであるCD75の発現は、PDGFRA陽性細胞において次第に減少し、プライムマーカーであるCD57は発現しなかった(図5A)。逆に、プライム型にGATA6を過剰発現させPDGFRA陽性細胞を誘導したところ、PDGFRA陽性細胞はCD57+CD75-であった(図5A)。以上から、ナイーブ由来PrEはPDGFRA+CD75+/-CD57-でありプライム由来細胞はPDGFRA+CD75-CD57+として、表面抗原によって分けることに成功した。
When novel human PrE-specific surface marker naive PSCs are cultured with bFGF+ACTIVIN (TGFB), they transition to the prime type in about 10 days. It was reported that naïve PSCs express the surface antigen CD75 and primed express surface CD57. When the naive type was induced with PrE chemical (above 7 factors), the expression of the naive marker CD75 in the PDGFRA-positive cells gradually decreased, and the prime marker CD57 was not expressed (Fig. 5A). Conversely, when GATA6 was overexpressed in the primed form to induce PDGFRA-positive cells, the PDGFRA-positive cells were CD57+CD75- (Fig. 5A). From the above, naive-derived PrE was PDGFRA+CD75+/-CD57-, and prime-derived cells were PDGFRA+CD75-CD57+, and were successfully separated according to surface antigens.

一方、CD75は、エピブラストであるナイーブ型多能性幹細胞とPrEであるPDGFRA陽性細胞を完全には分離することができない。PDGFRAはPrEに特異的ではないため、PrEにより特異的に発現し、エピブラストおよび中胚葉では発現しない表面抗原を探索した。ChIPシーケンスにおいてGATA6が直接に結合せず、RNAシーケンスにおいてPDGFRA陽性PrEで発現しており、プライム型では発現せず、既報の論文で発現していることを条件として特異的な表面抗原を検索したところ、CECAM1を同定した。ナイーブ型およびプライム型PDGFRA陽性細胞のRNAをqPCRで比較したところ、ナイーブ由来PrEのみでCEACAM1は発現を認めた(図5B)。Day3においてPDGFRAと共染色しフローサイトメトリーで比較したところ、PDGFRA陽性細胞は、CECAM1陽性であった(図5C)。一方、プライム型由来PDGFA陽性細胞はCEACAM1を発現していない。このことから、CEACAM1がPrEマーカーとして使用できることが明らかとなった。 On the other hand, CD75 cannot completely separate naive pluripotent stem cells, which are epiblasts, from PDGFRA-positive cells, which are PrE. Since PDGFRA is not PrE-specific, we searched for surface antigens that are specifically expressed by PrE and not in the epiblast and mesoderm. We searched for specific surface antigens on the condition that GATA6 did not bind directly in ChIP sequencing, was expressed in PDGFRA-positive PrE in RNA sequencing, was not expressed in the primed type, and was expressed in a published paper. However, CECAM1 was identified. When the RNAs of naive and primed PDGFRA-positive cells were compared by qPCR, expression of CEACAM1 was observed only in naive-derived PrE (Fig. 5B). When co-stained with PDGFRA on Day 3 and compared by flow cytometry, PDGFRA-positive cells were CECAM1-positive (Fig. 5C). On the other hand, prime-derived PDGFA-positive cells do not express CEACAM1. From this, it became clear that CEACAM1 can be used as a PrE marker.

また、ナイーブ型PSCからPrEへchemical(上記7因子)で分化誘導したところ、PDGFRA陽性細胞において、CEACAM1と同様に、ANPEPの発現も増加した(図5D)。ナイーブ型PSCにGATA6を過剰発現させたところ、同様の結果が得られた。このことから、ANPEPもPrEマーカーとして使用できることが明らかとなった。 In addition, when naive PSCs were induced to differentiate into PrE by chemical (the seven factors mentioned above), the expression of ANPEP was also increased in PDGFRA-positive cells as well as CEACAM1 (Fig. 5D). Similar results were obtained when GATA6 was overexpressed in naive PSCs. From this, it became clear that ANPEP can also be used as a PrE marker.

PrEのre-cultureとfunction
H9-naiveおよびH9-primedで誘導されたPDGFRA陽性細胞をソートし、再培養を続けたところ、H9-naiveからは臓側内胚葉(FOXA1, CER1)、卵黄嚢マーカー遺伝子(AFP, VIL1, PDPN, GPC3)を発現するが、H9-primedからはPDPNを除き発現しなかった(図6A)。同様に、7因子で誘導したPDGFRA陽性PrE細胞からも卵黄嚢マーカー遺伝子AFP, VIL1, GPC3, FOXA1, PDPN, DAB2の発現を認めた(なお、7因子で誘導したPDGFRA陽性PrE細胞は、当該7因子を含有する培地で10継代以上維持、培養することができ、維持した細胞は臓側内胚葉・卵黄嚢細胞に関連する遺伝子および胚体外間葉系細胞に関する遺伝子を発現した)。RNAシーケンスで遺伝子発現を確認したところ、ナイーブ型由来PDGFRA陽性PrE細胞は、実際に卵黄嚢マーカーを発現し、H9-naive型からは、PrEを経てVE/YEが誘導できるが、primedからは誘導できない。
PrE re-culture and function
PDGFRA-positive cells induced by H9-naive and H9-primed were sorted and recultured. , GPC3), but not from H9-primed except for PDPN (Fig. 6A). Similarly, PDGFRA-positive PrE cells induced with 7 factors expressed the yolk sac marker genes AFP, VIL1, GPC3, FOXA1, PDPN, and DAB2. They could be maintained and cultured for more than 10 passages in medium containing the factor, and the maintained cells expressed genes associated with visceral endoderm-yolk sac cells and genes associated with extra-embryonic mesenchymal cells). When gene expression was confirmed by RNA sequencing, PDGFRA-positive PrE cells derived from the naive type actually expressed yolk sac markers, and VE/YE could be induced from the H9-naive type via PrE, but induced from the primed type. Can not.

PrEはプライム型PSCを中内胚葉に誘導する
ヒトの発生では、bilaminar epiblastの下層にPrEが存在し、bilaminar epiblastがprimitive streakを形成し、中胚葉細胞へと分化していく。この際、PrEが重要な役割を果たしていると考えられている。誘導したPrE細胞がこのような能力を示すかをPSCと共培養し、観察した。24時間後には、PSCはT陽性細胞になり、48時間後にはT陽性細胞が、PrEに向かって遊走した (図6B)。このことは、PrEがプライム型PSCを中内胚葉に誘導し、発生初期の原腸嵌入のプロセスを試験管内で再現することができたことを示す。
以上からナイーブ型由来PDGRA陽性細胞は、PrEとして類似の遺伝子を発現するのみではなく、機能的にもPrEと同等の能力を持つ可能性がある。
PrE induces prime-type PSCs to mesendoderm In human development, PrE exists in the lower layer of the bilaminar epiblast, and the bilaminar epiblast forms a primitive streak and differentiates into mesoderm cells. In this case, PrE is considered to play an important role. Whether the induced PrE cells exhibited such ability was observed by co-culture with PSCs. After 24 hours, PSCs became T-positive cells, and after 48 hours, T-positive cells migrated towards PrE (Fig. 6B). This indicates that PrE was able to induce primed PSCs into the mesendoderm and recapitulate the process of gastrulation during early development in vitro.
Based on the above, it is possible that the naive-derived PDGRA-positive cells not only express genes similar to PrE, but also have functional capabilities equivalent to PrE.

BMP、FGF、GATA6 が協調してPrEを誘導する。
7因子でのPrE誘導における各シグナルの重要性を調べるため、上記7因子から1因子を各々subtractし、6因子で分化誘導した(図7A)。あるいは6因子にPD03(MEC阻害剤), LDN193189 (BMP阻害剤), JaK阻害剤(JaKi), Activin, CH(Wnt 活性化剤) の各々を加えた(図7A)。その結果、FGF4あるいはBMPを除いた時、ほとんどPDGFRA+細胞が発現しなくなり、FGFとBMPはPrE誘導に必須であることが分かった。一方、ACTIVIN阻害剤を除いた時は31.5%、Wntシグナル阻害剤を除いた時は33.2%、とややPDGFRA陽性細胞が減少するだけであったが、逆にACTIVIN、Wnt刺激を行うとprimitive endoderm細胞は消失することが分かった。以上から、activin, Wntはprimitive endoderm分化を阻害することが分かった(図7A下)。なお、データは示さないが、FGFのみあるいはBMP4のみの1因子ではPDGFRA、CEACAM1およびANPEP陽性細胞は誘導できないのに対し、2因子(FGF、BMP4)で誘導した際はPDGFRA、CEACAM1およびANPEP陽性細胞が9.1%得られた。また、4因子(FGF4、BMP4、XAV939、A83-01)で分化誘導した場合、PDGFRA、CEACAM1およびANPEP陽性細胞が22.3%得られた。これらの結果から、PrE誘導にはFGFとBMPが必須であり、これらに加え、TGFβ阻害剤とWntシグナル阻害剤を使用することが好ましいことが示唆された。
一方、IL-6を除いたところ33.2%へとPDGFRA陽性細胞の低下を認めたが、JAKiを加えたところ細胞は増殖せず、D3にはほぼ細胞は存在しなかった。そこで、100nMの低濃度のJAKiを加えたところ、PDGFRA陽性細胞はほぼ消失した(図7A下)。
GP130を活性化し、STAT3を活性化するGP130Y118F chimeric receptorをナイーブ型PSCに導入し、PrEを誘導した。D0からchimeric receptorを発現させると、PDGFRA陽性細胞の発現は低下するが、D2から発現させるとPDGFRA陽性細胞が効果的に誘導されることが分かった(図7B)。このことからJAK-STATシグナルはヒトにおいては、ナイーブ型多能性幹細胞の維持に重要であると同時に、PrEで重要な役割を果たすことが分かった(図7B)。
BMP, FGF, and GATA6 cooperate to induce PrE.
In order to investigate the importance of each signal in PrE induction by 7 factors, 1 factor was subtracted from each of the above 7 factors, and differentiation was induced by 6 factors (Fig. 7A). Alternatively, PD03 (MEC inhibitor), LDN193189 (BMP inhibitor), JaK inhibitor (JaKi), Activin, and CH (Wnt activator) were added to the 6 factors (Fig. 7A). As a result, when FGF4 or BMP was excluded, almost no PDGFRA + cells were expressed, indicating that FGF and BMP are essential for PrE induction. On the other hand, the number of PDGFRA-positive cells decreased slightly to 31.5% when the ACTIVIN inhibitor was removed and 33.2% when the Wnt signal inhibitor was removed. The cells were found to disappear. From the above, it was found that activin and Wnt inhibit primitive endoderm differentiation (FIG. 7A, bottom). Although the data are not shown, PDGFRA, CEACAM1 and ANPEP positive cells cannot be induced by FGF alone or BMP4 alone. was 9.1%. When differentiation was induced with four factors (FGF4, BMP4, XAV939, A83-01), 22.3% of PDGFRA, CEACAM1 and ANPEP positive cells were obtained. These results suggest that FGF and BMP are essential for PrE induction, and that TGFβ inhibitor and Wnt signaling inhibitor should be used in addition to these.
On the other hand, when IL-6 was removed, PDGFRA-positive cells decreased to 33.2%, but when JAKi was added, the cells did not proliferate, and almost no cells were present in D3. Therefore, when a low concentration of 100 nM JAKi was added, PDGFRA-positive cells almost disappeared (FIG. 7A, bottom).
GP130Y118F chimeric receptor, which activates GP130 and activates STAT3, was introduced into naive PSCs to induce PrE. It was found that the expression of the chimeric receptor from D0 decreased the expression of PDGFRA-positive cells, whereas the expression from D2 effectively induced PDGFRA-positive cells (Fig. 7B). From this, it was found that the JAK-STAT signal is important for the maintenance of naive pluripotent stem cells in humans and at the same time plays an important role in PrE (Fig. 7B).

一方、shGATA6を用いて、GATA6をノックダウンし、7因子を用いてPDGFRA陽性細胞を誘導した。しかしながら、PDGFRA陽性細胞、CEACAM1陽性細胞いずれも誘導されず、GATA6は、PrE誘導に必須のキー遺伝子であることが分かった(図 7C)。 On the other hand, shGATA6 was used to knock down GATA6, and 7 factors were used to induce PDGFRA-positive cells. However, neither PDGFRA-positive cells nor CEACAM1-positive cells were induced, indicating that GATA6 is a key gene essential for PrE induction (Fig. 7C).

なお、データには示さないが、着床前マーモセット胚から内部細胞塊(ICM)をとりだし、7因子で誘導したところ、多くのSOX17陽性原始内胚葉が誘導できた。このことから、ヒトのみではなく、非ヒト霊長類にも利用可能であることが分かる。 Although not shown in the data, when the inner cell mass (ICM) was isolated from preimplantation marmoset embryos and induced with 7 factors, a large amount of SOX17-positive primitive endoderm was induced. From this, it can be seen that it can be used not only for humans but also for non-human primates.

Claims (18)

原始内胚葉をインビトロで多能性幹細胞から調製する方法であって、
ナイーブ型多能性幹細胞を、BMP(Bone morphogenetic protein)およびFGF4(Fibroblast growth factor 4)を含む培地で培養して原始内胚葉分化を誘導する工程を含む方法。
A method for preparing primitive endoderm in vitro from pluripotent stem cells, comprising:
A method comprising the step of inducing primitive endoderm differentiation by culturing naive pluripotent stem cells in a medium containing BMP (Bone morphogenetic protein) and FGF4 (Fibroblast growth factor 4).
前記培地はさらにPDGF(Platelet-Derived Growth Factor)、IL-6(Interleukine-6)、TGF(Transforming Growth Factor)β阻害剤、Wntシグナル阻害剤およびレチノイン酸から選択される1種類以上を含む、請求項1に記載の原始内胚葉の調製方法。 The medium further contains one or more selected from PDGF (Platelet-Derived Growth Factor), IL-6 (Interleukine-6), TGF (Transforming Growth Factor) β inhibitor, Wnt signal inhibitor and retinoic acid. Item 1. The method for preparing primitive endoderm according to item 1. 前記培地は、BMP、FGF4、TGFβ阻害剤およびWntシグナル阻害剤を含む、請求項1に記載の原始内胚葉の調製方法。 The method for preparing primitive endoderm according to claim 1, wherein the medium contains BMP, FGF4, a TGFβ inhibitor and a Wnt signal inhibitor. BMPがBMP4、BMP2またはBMP6であり、PDGFがPDGF-AAであり、TGFβ阻害剤がA83-01であり、Wntシグナル阻害剤がXAV939である、請求項1~3のいずれか一項に記載の原始内胚葉の調製方法。 BMP is BMP4, BMP2 or BMP6, PDGF is PDGF-AA, TGFβ inhibitor is A83-01, Wnt signal inhibitor is XAV939, according to any one of claims 1 to 3 A method for preparing primitive endoderm. さらに、原始内胚葉細胞をCEACAM1 (carcinoembryonic antigen related cell adhesion molecule 1)またはANPEP(alanyl aminopeptidase, membrane)を用いて純化する工程を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の原始内胚葉の調製方法。 5. The primitive endoderm according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of purifying primitive endoderm cells using CEACAM1 (carcinoembryonic antigen related cell adhesion molecule 1) or ANPEP (alanyl aminopeptidase, membrane). preparation method. 多能性幹細胞が人工多能性幹細胞である、請求項1~5のいずれか一項に記載の原始内胚葉の調製方法。 The method for preparing primitive endoderm according to any one of claims 1 to 5, wherein the pluripotent stem cells are induced pluripotent stem cells. 多能性幹細胞がヒト多能性幹細胞である、請求項1~6のいずれか一項に記載の原始内胚葉の調製方法。 The method for preparing primitive endoderm according to any one of claims 1 to 6, wherein the pluripotent stem cells are human pluripotent stem cells. 請求項1~7のいずれか一項に記載の方法で原始内胚葉を調製する工程、および、得られた原始内胚葉をプライム型多能性幹細胞と共培養してプライム型多能性幹細胞を中内胚葉まで分化させる工程を含む、中内胚葉の調製方法。 A step of preparing primitive endoderm by the method according to any one of claims 1 to 7, and co-culturing the obtained primitive endoderm with primed pluripotent stem cells to produce primed pluripotent stem cells A method for preparing mesendoderm, comprising a step of differentiating to mesendoderm. 請求項8に記載の方法で中内胚葉を調製する工程、および、さらに、得られた中内胚葉を培養して心筋前駆細胞および/または膵前駆細胞まで分化させる工程を含む、心筋前駆細胞および/または膵前駆細胞の調製方法。 Myocardial progenitor cells and / Or a method for preparing pancreatic progenitor cells. 原始内胚葉を提供する工程、および、当該原始内胚葉をプライム型多能性幹細胞と共培養してプライム型多能性幹細胞を中内胚葉まで分化させる工程を含む、中内胚葉の調製方法。 A method for preparing mesendoderm, comprising the steps of providing primitive endoderm, and co-culturing the primitive endoderm with primed pluripotent stem cells to differentiate the primed pluripotent stem cells to mesendoderm. 請求項1~7のいずれか一項に記載の方法で調製された原始内胚葉細胞。 Primitive endoderm cells prepared by the method according to any one of claims 1-7. 原始内胚葉細胞を含む細胞集団から原始内胚葉細胞を分離する方法であって、CEACAM1またはANPEPを用いて原始内胚葉細胞を選別する工程を含む、方法。 A method of isolating primitive endoderm cells from a cell population comprising primitive endoderm cells, the method comprising sorting primitive endoderm cells using CEACAM1 or ANPEP. 原始内胚葉細胞を含む細胞集団において原始内胚葉細胞を検出する方法であって、CEACAM1またはANPEPを用いて原始内胚葉細胞を検出する工程を含む、方法。 A method of detecting primitive endoderm cells in a cell population comprising primitive endoderm cells, the method comprising detecting primitive endoderm cells using CEACAM1 or ANPEP. CEACAM1またはANPEPに特異的に結合する分子を含む、原始内胚葉細胞検出用試薬。 A reagent for detecting primitive endoderm cells, comprising a molecule that specifically binds to CEACAM1 or ANPEP. BMPおよびFGF4を含む、ナイーブ型多能性幹細胞用培地。 Naive pluripotent stem cell medium containing BMP and FGF4. さらに、PDGF、IL-6、TGFβ阻害剤、Wntシグナル阻害剤およびレチノイン酸から選択される1種類以上を含む、請求項15に記載のナイーブ型多能性幹細胞用培地。 16. The medium for naive pluripotent stem cells according to claim 15, further comprising one or more selected from PDGF, IL-6, TGFβ inhibitors, Wnt signal inhibitors and retinoic acid. BMP、FGF4、TGFβ阻害剤およびWntシグナル阻害剤を含む、請求項15に記載のナイーブ型多能性幹細胞用培地。 16. The medium for naive pluripotent stem cells according to claim 15, comprising BMP, FGF4, a TGFβ inhibitor and a Wnt signal inhibitor. BMPがBMP4、BMP2またはBMP6であり、PDGFがPDGF-AAであり、TGFβ阻害剤がA83-01であり、Wntシグナル阻害剤がXAV939である、請求項15~17のいずれか一項に記載のナイーブ型多能性幹細胞用培地。 BMP is BMP4, BMP2 or BMP6, PDGF is PDGF-AA, TGFβ inhibitor is A83-01, Wnt signal inhibitor is XAV939, according to any one of claims 15-17 Medium for naive pluripotent stem cells.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020262531A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-30
US20220403343A1 (en) * 2019-11-26 2022-12-22 The University Of Western Australia Methods of reprogramming a cell
WO2021107117A1 (en) * 2019-11-28 2021-06-03 国立大学法人京都大学 Method for producing hematopoietic cell from pluripotent stem cell
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WO2022114188A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 国立大学法人京都大学 Blastocystis bilaminaris model and method for producing same
EP4269571A1 (en) * 2020-12-25 2023-11-01 Kyoto University Method for producing naive human ips cells from somatic cells
WO2024048731A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 国立大学法人京都大学 Method for producing naïve pluripotent stem cells
CN116751738B (en) * 2023-06-27 2024-09-24 昆明理工大学 Signal nest cell and embryo-like preparation method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010534065A (en) 2007-07-20 2010-11-04 セルアーティス アーベー A population of novel hepatocytes derived from human blastocyst stem cells via definitive endoderm (DE-hep)

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010534065A (en) 2007-07-20 2010-11-04 セルアーティス アーベー A population of novel hepatocytes derived from human blastocyst stem cells via definitive endoderm (DE-hep)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DRUKKER M. et al., Isolation of primitive endoderm, mesoderm, vascular endothelial and trophoblast progenitors from human pluripotent stem cells, Nat Biotechnol. Author manuscript, [online], 2013 [検索日 2019.01.17], インターネット<URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3672406/pdf/nih ms469343.pdf>, Nat Biotechnol., 2012, Vol. 30, No. 6, pp. 531-542
KANG M. et al., Lineage Establishment and Progression within the Inner Cell Mass of the Mouse Blastocyst Requires FGFR1 and FGFR2, Developmental Cell, 2017.06.05, Vol. 41, pp. 496-510
高島康弘, 初期化技術を用いたヒト着床前胚体外組織の誘導および ヒト初期発生の解析, 2015 年度実績報告書, [online], 2017.01.06 [検索日 2019.01.28], インターネット<URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06329/>

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