JPWO2018186421A1 - 間葉系幹細胞を含む細胞集団とその製造方法、及び医薬組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献3には、間葉系幹細胞がCOL11A1及びCOL16A1を分泌することが記載されている。しかし、特許文献3には、COL11A1及びCOL16A1の発現強度は記載されておらず、細胞凝集性が低い間葉系幹細胞を多く含む細胞集団を間葉系幹細胞の特性を指標として選択的に調製することについては記載も示唆もない。
[1] 間葉系幹細胞を含む細胞集団の製造方法であって、以下に示す細胞特性を有する細胞集団を取得することを含む、製造方法:
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
[2] 間葉系幹細胞を含む細胞集団であって、以下に示す細胞特性を有する細胞集団:
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
[3] 前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL4A5遺伝子の相対発現量が0.4以下であることを満たす[2]に記載の細胞集団。
[4] 前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するVCAN遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、SDHA遺伝子の発現量に対するDCN遺伝子の相対発現量が3.0以下であること、又はSDHA遺伝子の発現量に対するLUM遺伝子の相対発現量が6.0以下であることの何れか一以上を満たす、[2]又は[3]に記載の細胞集団。
[5] 前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するGPC4遺伝子の相対発現量が0.5以下であることを満たす、[2]から[4]の何れか一に記載の細胞集団。
[6] 前記細胞集団において、CDH6が陽性を呈する間葉系幹細胞の比率が30%以上である、[2]から[5]の何れか一に記載の細胞集団。
[7] 前記間葉系幹細胞が、胎児付属物に由来するものである、[2]から[6]の何れか一に記載の細胞集団。
[8] [2]から[7]の何れか一に記載の細胞集団と、製薬上許容し得る媒体とを含む、医薬組成物。
[9] ヒトへの間葉系幹細胞の1回の投与量が109個/kg体重以下である、[8]に記載の医薬組成物。
[10] 前記医薬組成物が、液剤である、[8]又は[9]に記載の医薬組成物。
[11] 前記医薬組成物が、注射用液剤である、[8]から[10]の何れか一に記載の医薬組成物。
[12] 免疫関連疾患、虚血性疾患、下肢虚血、脳血管虚血、腎臓虚血、肺虚血、神経性疾患、移植片対宿主病、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、放射線腸炎、全身性エリテマトーデス、紅斑性狼瘡、膠原病、脳卒中、脳梗塞、脳内血腫、脳血管麻痺、肝硬変、アトピー性皮膚炎、多発性硬化症、乾癬、表皮水疱症、糖尿病、菌状息肉腫、強皮症、軟骨等の結合組織の変性及び/又は炎症から起こる疾患、関節軟骨欠損、半月板損傷、離弾性骨軟骨症、無腐性骨壊死、変形性膝関節症、炎症性関節炎、関節リウマチ、眼疾患、血管新生関連疾患、虚血性心疾患、冠動脈性心疾患、心筋梗塞、狭心症、心不全、心筋症、弁膜症、創傷、上皮損傷、線維症、肺疾患、及び癌から選択される疾患の治療剤である、[8]から[11]の何れか一に記載の医薬組成物。
[14] 医薬組成物の製造のための、[2]から[7]の何れか一に記載の細胞集団の使用。
[15] 前記医薬組成物が、ヒトへの間葉系幹細胞の1回の用量が109個/kg体重以下である医薬組成物である、[14]に記載の使用。
[16] 前記医薬組成物が、液剤である、[14]又は[15]に記載の使用。
[17] 前記医薬組成物が、注射用液剤である、[14]から[16]の何れか一に記載の使用。
[18] 免疫関連疾患、虚血性疾患、下肢虚血、脳血管虚血、腎臓虚血、肺虚血、神経性疾患、移植片対宿主病、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、放射線腸炎、全身性エリテマトーデス、紅斑性狼瘡、膠原病、脳卒中、脳梗塞、脳内血腫、脳血管麻痺、肝硬変、アトピー性皮膚炎、多発性硬化症、乾癬、表皮水疱症、糖尿病、菌状息肉腫、強皮症、軟骨等の結合組織の変性及び/又は炎症から起こる疾患、関節軟骨欠損、半月板損傷、離弾性骨軟骨症、無腐性骨壊死、変形性膝関節症、炎症性関節炎、関節リウマチ、眼疾患、血管新生関連疾患、虚血性心疾患、冠動脈性心疾患、心筋梗塞、狭心症、心不全、心筋症、弁膜症、創傷、上皮損傷、線維症、肺疾患、及び癌から選択される疾患の治療剤である、[14]から[17]の何れか一に記載の使用。
[20] ヒトへの間葉系幹細胞の1回の用量が109個/kg体重以下である、[19]に記載の細胞集団。
[21] 液剤である、[19]又は[20]に記載の細胞集団。
[22] 注射用液剤である、[19]から[21]の何れか一に記載の細胞集団。
[23] 疾患が、免疫関連疾患、虚血性疾患、下肢虚血、脳血管虚血、腎臓虚血、肺虚血、神経性疾患、移植片対宿主病、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、放射線腸炎、全身性エリテマトーデス、紅斑性狼瘡、膠原病、脳卒中、脳梗塞、脳内血腫、脳血管麻痺、肝硬変、アトピー性皮膚炎、多発性硬化症、乾癬、表皮水疱症、糖尿病、菌状息肉腫、強皮症、軟骨等の結合組織の変性及び/又は炎症から起こる疾患、関節軟骨欠損、半月板損傷、離弾性骨軟骨症、無腐性骨壊死、変形性膝関節症、炎症性関節炎、関節リウマチ、眼疾患、血管新生関連疾患、虚血性心疾患、冠動脈性心疾患、心筋梗塞、狭心症、心不全、心筋症、弁膜症、創傷、上皮損傷、線維症、肺疾患、及び癌から選択される疾患である、[19]から[22]の何れか一に記載の細胞集団。
[25] ヒトへの間葉系幹細胞の1回の用量が109個/kg体重以下である、[24]に記載の疾患の治療方法。
[26] 液剤である、[24]又は[25]に記載の疾患の治療方法。
[27] 注射用液剤である、[24]から[26]の何れか一に記載の疾患の治療方法。
[28] 疾患が、免疫関連疾患、虚血性疾患、下肢虚血、脳血管虚血、腎臓虚血、肺虚血、神経性疾患、移植片対宿主病、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、放射線腸炎、全身性エリテマトーデス、紅斑性狼瘡、膠原病、脳卒中、脳梗塞、脳内血腫、脳血管麻痺、肝硬変、アトピー性皮膚炎、多発性硬化症、乾癬、表皮水疱症、糖尿病、菌状息肉腫、強皮症、軟骨等の結合組織の変性及び/又は炎症から起こる疾患、関節軟骨欠損、半月板損傷、離弾性骨軟骨症、無腐性骨壊死、変形性膝関節症、炎症性関節炎、関節リウマチ、眼疾患、血管新生関連疾患、虚血性心疾患、冠動脈性心疾患、心筋梗塞、狭心症、心不全、心筋症、弁膜症、創傷、上皮損傷、線維症、肺疾患、及び癌から選択される疾患である、[24]から[27]の何れか一に記載の疾患の治療方法。
SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量を測定し、以下に示す細胞特性を指標として間葉系幹細胞の細胞凝集性を評価する方法。
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
[31] ドナーから間葉系幹細胞を含む細胞集団を採取し、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量を測定し、以下に示す細胞特性を指標として評価する、ドナー及び/又はドナーから採取した試料の評価方法。
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
[32] ドナーから採取した試料を酵素処理して得られた細胞集団に対して、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量を測定し、以下に示す細胞特性を指標として評価する、前記試料の最適な酵素処理条件を判断及び/又は予測する方法。
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
本明細書における「胎児付属物」は、卵膜、胎盤、臍帯及び羊水を指す。さらに「卵膜」は、胎児の羊水を含む胎嚢であり、内側から羊膜、絨毛膜及び脱落膜からなる。このうち、羊膜と絨毛膜は胎児を起源とする。「羊膜」は、卵膜の最内層にある血管に乏しい透明薄膜を指す。羊膜の内層(上皮細胞層ともよばれる)は分泌機能のある一層の上皮細胞で覆われ羊水を分泌し、羊膜の外層(細胞外基質層ともよばれ、間質に相当する)は間葉系幹細胞を含む。
i)標準培地での培養条件で、プラスチックに接着性を示す。
ii)表面抗原CD105、CD73、CD90が陽性であり、CD45、CD34、CD11b、CD79alpha、CD19、HLA−DRが陰性。
本発明により提供される間葉系幹細胞を含む細胞集団は、以下に示す細胞特性を有する細胞集団である:
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
上記の条件を満たすと、細胞凝集性の低い間葉系細胞を含む細胞集団を形成する。そのため、本発明においては、前記条件を細胞凝集性の低い細胞集団形成の指標とすることができる。
SDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量の上限は、1.4以下、1.3以下、1.2以下、1.1以下、1.0以下、0.9以下、0.8以下、0.7以下、0.6以下、0.5以下、0.4以下、0.3以下又は0.2以下でもよい。また、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量の下限は、0.02以上、0.04以上、0.06以上又は0.08以上でもよい。
(1)対象となる細胞が接着細胞の場合、プラスチック製培養容器から、セルスクレーパー(コーニング社製)を用いて非酵素的に接着細胞を剥離し、遠心分離により細胞を回収する。対象となる細胞が非接着細胞の場合、遠心分離により細胞を回収する。
(2)RNA安定化試薬(RNAlater(Thermo Fisher Scientific社製))を用いて細胞を安定保存した後、RNA抽出キット(RNeasy Plus Miniキット(QIAGEN社製))を用いてトータルRNAを抽出、精製する。
(3)精製したトータルRNAを鋳型として用いて逆転写反応によりcDNAを合成し、さらに合成されたcDNAからin vitro transcriptionによりcRNAに転写してビオチン標識を行う。
(4)ビオチン標識cRNAをハイブリダイゼーションバッファーに加え、Human GeneGenome U133A 2.0 Array(Affymetrix社製)上で16時間のハイブリダイゼーションを行う。GeneChip Fluidics Station 450(Affymetrix社製)にて洗浄し、フィコエリスリン染色後、GeneChip Scanner 3000 7G(Affymetrix社製)にてスキャンを行い、AGCC(Affymetrix GeneChip Command Console Software)(Affymetrix社製)にて画像解析し、Affymetrix Expression Console(Affymetrix社製)を用いて数値化する。
(5)数値データファイルを、解析ソフトGeneSpring GX(アジレント・テクノロジー社製)を用いて比較解析する。各細胞におけるSDHA遺伝子の発現量に対する各遺伝子の相対発現量を算出する。
VCAN(Versican)遺伝子のNational Center for Biotechnology Infomationの遺伝子データベースにID:1462として登録されている。
DCN(Decorin)遺伝子のNational Center for Biotechnology Infomationの遺伝子データベースにID:1634として登録されている。
LUM(Lumican)遺伝子のNational Center for Biotechnology Infomationの遺伝子データベースにID:4060として登録されている。
COL16A1(collagen type XVI alpha 1 chain)遺伝子のNational Center for Biotechnology Infomationの遺伝子データベースにID:1307として登録されている。
COL4A5(Collagen Type IV Alpha 5 Chain)遺伝子のNational Center for Biotechnology Infomationの遺伝子データベースにID:1287として登録されている。
(1)対象となる細胞が接着細胞の場合、プラスチック製培養容器から、トリプシン−EDTA(Thermo Fisher Scientific社)を用いて接着細胞を剥離し、遠心分離により細胞を回収する。対象となる細胞が非接着細胞の場合、遠心分離により細胞を回収する。
(2)4%パラホルムアルデヒドを用いて細胞を固定した後、リン酸バッファー(PBS)にて細胞を洗浄し、2%BSA/PBSにて1.0×106個/mLとなるように細胞懸濁液を調製する。前記細胞懸濁液を100μLずつ分注する。
(3)分注した細胞懸濁液を遠心分離し、得られた細胞ペレットに0.5%BSA/PBSを100μLずつ添加する。次いで、各表面抗原マーカーに対応する抗体、又はそのアイソタイプコントロール用抗体を添加する。なお、表面抗原マーカーであるCDH6を解析する場合は、次いで2次抗体としてMouse IgG(H+L)を添加する。各反応液をVoltexにて混和した後、4℃にて20分間静置する。
(4)0.5%BSA/PBSを添加し、遠心分離により細胞を洗浄した後、0.5%BSA/PBSにて細胞を懸濁し、セルストレーナー(35μmナイロンメッシュフィルター)(コーニング社/品番:352235)にてフィルターろ過する。
(5)フィルターろ過により得られた細胞懸濁液を、BD AccuriTM C6 Flow Cytometer(ベクトン・ディッキンソン社)にてALL Event 10000で解析する。
(6)測定結果を、縦軸にSSC(側方散乱光)(数値範囲:0以上16777215以下)、横軸を抗体に標識された色素の蛍光強度(数値範囲:101以上107.2以下)としたドットプロットで展開する。
(7)ドットプロット展開図において、アイソタイプコントロール用抗体で測定した総細胞のうち、より蛍光強度が強い細胞集団が1.0%以下となる全ての領域(ゲート)を選択する。
(8)表面抗原マーカーに対応する抗体で測定した総細胞のうち、(7)で選択したゲート内に含まれる細胞の割合を算出する。
陰性率(%)=100−陽性率
(1)細胞集団を、2.0×105個/mLとなるように培地(例えば、10%ウシ胎児血清(FBS)(非働化済み)及び1×Antibiotic−Antimycotic(Thermo Fisher Scientific社製)を含むαMEM(Alpha Modification of Minimum Essential Medium Eagle))にて懸濁し、細胞懸濁液を調製する。
(2)調製した細胞懸濁液を、浮遊培養用6ウェルプレート(住友ベークライト社/品番:MS−8006R)に4mLずつ播種する。
(3)浮遊培養用6ウェルプレートを、インキュベーター内用シェーカーOrbital Shaker OS−762(オプティマ社)の上に設置し、3%以上5%以下のCO2濃度、37℃環境、90rpmの条件下にて24時間旋回培養(浮遊培養)を行う。
(4)旋回培養により得られた細胞懸濁液を回収し、セルストレーナー(35μmナイロンメッシュフィルター)(コーニング社/品番:352235)にてフィルターろ過し、細胞凝集塊をメッシュ上にトラップする。
(5)フィルターろ過していない細胞懸濁液(すなわち、細胞凝集塊とシングル細胞とを含む)と、フィルターろ過により得られた細胞懸濁液(細胞凝集塊を含まない)とを、トリパンブルーにて染色し、自動セルカウンターCountess II FL(Thermo Fisher Scientific社)を用いて細胞計数を行う。
(6)以下の式により、細胞凝集率を算出する。
細胞凝集率(%)=100−(フィルターろ過により得られた細胞懸濁液1mLあたりの細胞数/フィルターろ過していない細胞懸濁液1mLあたりの全細胞数)
本発明による間葉系幹細胞を含む細胞集団の製造方法は、以下に示す細胞特性を有する細胞集団を取得することを含む方法である:
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たすという条件下において調製する。前記条件は、細胞凝集性の低い間葉系幹細胞を含む細胞集団を取得する際の指標として有用である。調製方法としては、前記指標を満たすものであれば、特に限定されない。そのような方法としては、例えば、セルソーターにてSDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であることを満たす細胞集団を分取し、次いで、得られた細胞集団について、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす細胞集団を選択してもよいし、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす細胞集団を選択し、次いで、得られた細胞集団について、セルソーターにてSDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であることを満たす細胞集団を分取してもよい。また、前記指標を満たす細胞集団の他の調製方法としては、細胞集団を、上記の2つの条件(前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であること)を満たす条件下において培養することが挙げられる。
本発明による間葉系幹細胞を含む細胞集団は、医薬組成物として使用することができる。即ち、本発明によれば、本発明による細胞集団と、製薬上許容し得る媒体とを含む、医薬組成物が提供される。
本発明の医薬組成物は、細胞治療剤、例えば、難治性疾患治療剤として使用することができる。
本発明の医薬組成物は、免疫関連疾患、虚血性疾患、下肢虚血、脳血管虚血、腎臓虚血、肺虚血、神経性疾患、移植片対宿主病、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、放射線腸炎、全身性エリテマトーデス、紅斑性狼瘡、膠原病、脳卒中、脳梗塞、脳内血腫、脳血管麻痺、肝硬変、アトピー性皮膚炎、多発性硬化症、乾癬、表皮水疱症、糖尿病、菌状息肉腫、強皮症、軟骨等の結合組織の変性及び/又は炎症から起こる疾患、関節軟骨欠損、半月板損傷、離弾性骨軟骨症、無腐性骨壊死、変形性膝関節症、炎症性関節炎、関節リウマチ、眼疾患、血管新生関連疾患、虚血性心疾患、冠動脈性心疾患、心筋梗塞、狭心症、心不全、心筋症、弁膜症、創傷、上皮損傷、線維症、肺疾患、及び癌から選択される疾患の治療剤として使用することができる。本発明の医薬組成物を治療部位に効果が計測できる量投与することで、上記疾患を治療することができる。
本発明によれば、細胞治療剤のために使用される、本発明による間葉系幹細胞を含む細胞集団が提供される。
本発明によれば、細胞治療剤の製造のための、本発明による間葉系幹細胞を含む細胞集団の使用が提供される。
(工程1:羊膜の採取)
インフォームドコンセントを得た待機的帝王切開症例の妊婦(ドナー)から、胎児付属物である卵膜及び胎盤を無菌的に採取した。得られた卵膜及び胎盤を生理食塩水が入った滅菌バットに収容し、卵膜の断端から羊膜を用手的に剥離した。羊膜をハンクス平衡塩溶液(Ca・Mg不含有)にて洗浄し、付着した血液及び血餅を除去した。
上皮細胞層と細胞外基質層とを含む羊膜を、300PU/mLコラゲナーゼと200PU/mLディスパーゼIとを含有するハンクス平衡塩溶液(Ca・Mg含有)に浸し、37℃にて90分間、50rpmの条件にて振盪攪拌することにより羊膜を酵素処理した。酵素処理後の溶液を目開き95μmのナイロンメッシュでろ過することにより羊膜の未消化物を取り除き、羊膜MSCを含む細胞懸濁液を回収した。得られた細胞懸濁液に関し、フローサイトメーターを用いて、MSCの代表的な陽性マーカーとして知られている表面抗原の一つであるCD90の発現が陽性である細胞の比率を解析し、高純度で羊膜から羊膜MSCを分離できていることを確認した。
上記の「工程2:羊膜の酵素処理及び羊膜MSCの回収」で得られた細胞集団を、1.0×107個/mLとなるようにバンバンカー(リンフォテック社)に懸濁し、クライオチューブに分注した。クライオチューブをバイセル(凍結処理容器)(日本フリーザー社)に入れ、−80℃にて12時間保存の後、液体窒素温度にて凍結保存した。
上記の「工程3:羊膜MSCの凍結保存」で得られた細胞集団を、コーティングしていないプラスチック製培養容器に播種し、10%ウシ胎児血清(FBS)(非働化済み)及び1×Antibiotic−Antimycotic(Thermo Fisher Scientific社製)を含むαMEM(Alpha Modification of Minimum Essential Medium Eagle)にてサブコンフルエントになるまで接着培養した。その後、TrypLE Select(1×)(Thermo Fisher Scientific社製)を用いて細胞を剥離し、1/4量の細胞を先の培養と同じスケールのコーティングしていないプラスチック製培養容器に播種することにより、継代培養を行った。培地交換は週2回の頻度で実施した。このようにして継代培養を続けた。
(工程1:羊膜の採取)
比較例1におけるドナーとは異なるドナーから、胎児付属物である卵膜及び胎盤を無菌的に採取した以外は、比較例1の工程1と同様の手法にて羊膜を取得した。
比較例1の工程2と同様の手法にて羊膜MSCを含む細胞懸濁液を回収した。得られた細胞懸濁液に関し、フローサイトメーターを用いて比較例1と同様にして、MSCの代表的な陽性マーカーとして知られている表面抗原の一つであるCD90の発現が陽性である細胞の比率を解析し、高純度で羊膜から羊膜MSCを分離できていることを確認した。
上記の「工程2:羊膜の酵素処理及び羊膜MSCの回収」で得られた細胞集団を、比較例1の工程3と同様の手法にて凍結保存した。
上記の「工程3:羊膜MSCの凍結保存」で得られた細胞集団を、比較例1の工程4と同様の手法にてサブコンフルエントになるまで接着培養した。継代培養は、比較例1の工程4と同様の手法にて行った。
比較例1及び実施例1で培養した6継代目の細胞集団に関し、フローサイトメーターを用いてCDH6に対して陽性となる細胞の比率を測定した。
比較例1及び実施例1で培養した6継代目の細胞集団に関し、マイクロアレイ解析により、VCAN遺伝子、DCN遺伝子、LUM遺伝子、GPC4遺伝子、COL11A1遺伝子、COL16A1遺伝子、COL4A5遺伝子及びSDHA遺伝子の発現を解析した。
(1)比較例1及び実施例1で培養した6継代目の細胞集団を、セルスクレーパー(コーニング社製)を用いてプラスチック製培養容器から剥離し、遠心分離により回収した。
(2)得られた細胞ペレットにRNAlater(Thermo Fisher Scientific社製)を添加してRNAを安定保存した後、RNeasy Plus Miniキット(QIAGEN社製)を用いてトータルRNAを抽出、精製した。
(3)100ngのトータルRNAから逆転写反応によりcDNAを合成し、cDNAからin vitro transcriptionによりcRNAに転写してビオチン標識を行った(3’IVT PLUS Reagent Kitを使用)。
(4)10.0μgの標識cRNAをハイブリダイゼーションバッファーに加え、Human GeneGenome U133A 2.0 Array(Affymetrix社製)上で16時間のハイブリダイゼーションを行った。GeneChip Fluidics Station 450(Affymetrix社製)にて洗浄、フィコエリスリン染色後、GeneChip Scanner 3000 7G(Affymetrix社製)にてスキャンを行い、AGCC(Affymetrix GeneChip Command Console Software)(Affymetrix社製)にて画像解析し、Affymetrix Expression Console(Affymetrix社製)を用いて数値化した。
(5)数値データファイルを、解析ソフトGeneSpring GX(アジレント・テクノロジー社製)を用いて解析した。
細胞凝集性を以下の手順(1)〜(6)により評価した。
(1)比較例1及び実施例1で培養した6継代目の細胞集団を、2.0×105個/mLとなるように、10%ウシ胎児血清(FBS)(非働化済み)及び1×Antibiotic−Antimycotic(Thermo Fisher Scientific社製)を含むαMEM(Alpha Modification of Minimum Essential Medium Eagle)にて懸濁し、細胞懸濁液を調製した。
(2)調製した細胞懸濁液を、浮遊培養用6ウェルプレート(住友ベークライト社/品番:MS−8006R)に4mLずつ播種した。
(3)浮遊培養用6ウェルプレートを、インキュベーター内用シェーカーOrbital Shaker OS−762(オプティマ社)の上に設置し、3%以上5%以下のCO2濃度、37℃環境、90rpmの条件下にて24時間旋回培養(浮遊培養)を行った。
(4)旋回培養により得られた細胞懸濁液を顕微鏡にて観察し、細胞凝集塊が形成されていることを確認した。旋回培養により得られた細胞懸濁液を回収し、セルストレーナー(35μmナイロンメッシュフィルター)(コーニング社/品番:352235)にてフィルターろ過し、細胞凝集塊をメッシュ上にトラップした。
(5)フィルターろ過していない細胞懸濁液(すなわち、細胞凝集塊とシングル細胞とを含む)と、フィルターろ過により得られた細胞懸濁液(細胞凝集塊を含まない)とを、トリパンブルーにて染色し、自動セルカウンターCountess II FL(Thermo Fisher Scientific社)を用いて細胞計数を行った。
(6)以下の式により、細胞凝集率を算出した。
細胞凝集率(%)=100−(フィルターろ過により得られた細胞懸濁液1mLあたりの細胞数/フィルターろ過していない細胞懸濁液1mLあたりの全細胞数)
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
さらに、細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するVCAN遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、SDHA遺伝子の発現量に対するDCN遺伝子の相対発現量が3.0以下であること、又はSDHA遺伝子の発現量に対するLUM遺伝子の相対発現量が6.0以下であることの何れか一以上を満たす場合も、細胞凝集性が低いことが分かった。
さらに、細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するGPC4遺伝子の相対発現量が0.5以下であることを満たす場合も、細胞凝集性が低いことが分かった。
インフォームドコンセントを得た待機的帝王切開症例の妊婦(比較例1及び実施例1とは異なるドナー)から、実施例1と同様に、「工程1:羊膜の採取」、「工程2:羊膜の酵素処理及び羊膜MSCの回収」、「工程3:羊膜MSCの凍結保存」及び「工程4:羊膜MSCの培養」を行った。羊膜MSCの培養においては、継代ごとに細胞集団の一部を採取し、採取したそれぞれの細胞集団について下記(a)及び(b)の条件を評価した。前記条件の評価は、上記「CDH6発現の解析」及び「遺伝子発現の解析」と同様の手法を使用した。
(a)前記細胞集団において、CDH6が陽性を呈する間葉系幹細胞の比率が30%以上であり、かつ
(b)前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するVCAN遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、SDHA遺伝子の発現量に対するDCN遺伝子の相対発現量が3.0以下であること、又はSDHA遺伝子の発現量に対するLUM遺伝子の相対発現量が6.0以下であることの何れか一以上を満たす。
また、上記(a)及び(b)の条件を満たす細胞集団と満たさない細胞集団について、下記(c)及び(d)の条件についても評価を実施した。
(c)間葉系幹細胞を含む細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及び
(d)SDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
(a)及び(b)の条件を満たす細胞集団については、(c)及び(d)の条件を満たし、一方、(a)及び(b)の条件を満たさない細胞集団については、(c)及び(d)の条件を満たさなかった。
上記の実施例1で得られた細胞集団の一部を医薬組成物の調製に供する。羊膜MSC4.0×108個、HES800mg、DMSO0.7mL及びヒト血清アルブミン800mgを含有するRPMI1640培地20mLからなる医薬組成物(細胞製剤)を調製する。当該医薬組成物を凍結用バッグに封入し、凍結状態で保存する。尚、使用時に医薬組成物を解凍し、患者に供することができる。
(工程1:羊膜の採取及び羊膜MSCの取得)
比較例1、実施例1及び実施例2とは異なるドナー2名(ドナーX、Y)から、胎児付属物である卵膜及び胎盤を無菌的に採取した以外は、比較例1、実施例1及び実施例2の工程1と同様の手法にて羊膜を取得した。2名の胎児付属物から得られた羊膜MSCはそれぞれ#X、#Yとする。
上記で得られる#X、#Yの羊膜MSCを含む細胞集団を比較例1、実施例1及び実施例2の工程3と同様の手法にて凍結保存し、下記の方法で培養した。
上記で得られた細胞集団を、コーティングしていないプラスチック製培養容器に播種し、10%のFBS及び1×Antibiotic−Antimycoticを含むαMEMにてサブコンフルエントになるまで接着培養した。継代培養は、比較例1、実施例1及び実施例2の工程4と同様の手法にて行った。
上記の「工程2:羊膜MSCの培養」で得られた6継代目の細胞集団の一部を採取し、マイクロアレイ解析に供して下記の条件を満たすか確認するとともに、残りの細胞集団をマイクロアレイ解析の結果が得られるまで凍結保存した。
間葉系幹細胞を含む細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。
6継代目の細胞集団における各遺伝子の解析結果を表4に示す。
Claims (12)
- 間葉系幹細胞を含む細胞集団の製造方法であって、以下に示す細胞特性を有する細胞集団を取得することを含む、製造方法:
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。 - 間葉系幹細胞を含む細胞集団であって、以下に示す細胞特性を有する細胞集団:
前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL11A1遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、及びSDHA遺伝子の発現量に対するCOL16A1遺伝子の相対発現量が1.5以下であることを満たす。 - 前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するCOL4A5遺伝子の相対発現量が0.4以下であることを満たす、請求項2に記載の細胞集団。
- 前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するVCAN遺伝子の相対発現量が6.0以下であること、SDHA遺伝子の発現量に対するDCN遺伝子の相対発現量が3.0以下であること、又はSDHA遺伝子の発現量に対するLUM遺伝子の相対発現量が6.0以下であることの何れか一以上を満たす、請求項2又は3に記載の細胞集団。
- 前記細胞集団が、SDHA遺伝子の発現量に対するGPC4遺伝子の相対発現量が0.5以下であることを満たす、請求項2から4の何れか一項に記載の細胞集団。
- 前記細胞集団において、CDH6が陽性を呈する間葉系幹細胞の比率が30%以上である、請求項2から5の何れか一項に記載の細胞集団。
- 前記間葉系幹細胞が、胎児付属物に由来するものである、請求項2から6の何れか一項に記載の細胞集団。
- 請求項2から7の何れか一項に記載の細胞集団と、製薬上許容し得る媒体とを含む、医薬組成物。
- ヒトへの間葉系幹細胞の1回の投与量が109個/kg体重以下である、請求項8に記載の医薬組成物。
- 前記医薬組成物が、液剤である、請求項8又は9に記載の医薬組成物。
- 前記医薬組成物が、注射用液剤である、請求項8から10の何れか一項に記載の医薬組成物。
- 免疫関連疾患、虚血性疾患、下肢虚血、脳血管虚血、腎臓虚血、肺虚血、神経性疾患、移植片対宿主病、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、放射線腸炎、全身性エリテマトーデス、紅斑性狼瘡、膠原病、脳卒中、脳梗塞、脳内血腫、脳血管麻痺、肝硬変、アトピー性皮膚炎、多発性硬化症、乾癬、表皮水疱症、糖尿病、菌状息肉腫、強皮症、軟骨等の結合組織の変性及び/又は炎症から起こる疾患、関節軟骨欠損、半月板損傷、離弾性骨軟骨症、無腐性骨壊死、変形性膝関節症、炎症性関節炎、関節リウマチ、眼疾患、血管新生関連疾患、虚血性心疾患、冠動脈性心疾患、心筋梗塞、狭心症、心不全、心筋症、弁膜症、創傷、上皮損傷、線維症、肺疾患、及び癌から選択される疾患の治療剤である、請求項8から11の何れか一項に記載の医薬組成物。
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