KR102334245B1 - A Composition for Culturing Human Taste Bud Organoid - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인간 미뢰(taste bud) 오가노이드 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 인간 미뢰 오가노이드의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 다각적인 실험을 통해 섬세한 감각기관인 인간 미뢰 특이적 필수 배양성분을 선별함으로써, 아직까지 제안된 적 없는 인간 미뢰 오가노이드를 위한 최적의 배양 환경을 제공한다. 이에, 본 발명은 인간 미뢰의 유전자 발현 프로파일과 미각원에 대한 반응 등 생체 내 주요 기능 및 표현형이 완전히 재연되는 효율적인 오가노이드 제작에 유용하게 이용될 수 있다. The present invention relates to a medium composition for culturing human taste bud organoids and a method for preparing human taste bud organoids using the same. The present invention provides an optimal culture environment for human taste bud organoids, which has not yet been proposed, by selecting essential culture components specific to human taste buds, which are delicate sensory organs, through various experiments. Therefore, the present invention can be usefully used in the production of an efficient organoid in which major functions and phenotypes in vivo, such as the gene expression profile of the human taste bud and the response to taste circles, are completely reproduced.

Description

인간 미뢰 오가노이드의 배양용 조성물{A Composition for Culturing Human Taste Bud Organoid}A composition for culturing human taste organoids {A Composition for Culturing Human Taste Bud Organoid}

본 발명은 3차원 기관형 배양체, 구체적으로는 인간 미뢰 오가노이드의 배양을 위한 배지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a medium composition for culturing a three-dimensional organoid culture, specifically, a human taste bud organoid.

줄기세포는 특유의 다분화능(multi-potency)과 자가 재생(self-renewal) 능력을 가져 조직의 비가역적 소실을 원인으로 하는 다양한 퇴행성 질환에 대한 재생 치료에 적용되는데, 최근 줄기세포를 적절한 조건의 3차원 환경에서 배양할 경우 생체 내 기관과 유사한 구조가 형성된다는 사실이 밝혀져 이를 유사장기, 또는 오가노이드(organoid)라 명명하게 되었다. 이러한 오가노이드를 이용하여 생체 내와 유사한 3차원 환경을 재연함으로써 인 비트로 실험 상황에서도 시험물질이 마치 인 비보에서 작용하듯 실험할 수 있을 뿐더러 실제 대상체, 예를 들어 사람의 장기에서 나타나는 작용과 효과를 생체 외에서 그대로 재연할 수 있어, 질환 모델링, 병리연구, 약물 스크리닝, 독성평가, 유전자 조작 등에 유용하게 활용될 수 있다.Stem cells have unique multi-potency and self-renewal abilities, so they are applied to regenerative treatment for various degenerative diseases caused by irreversible tissue loss. It has been found that when cultured in a three-dimensional environment, a structure similar to an in vivo organ is formed, and this is called an organoid or organoid. By reproducing a three-dimensional environment similar to in vivo using these organoids, the test substance can be tested as if it were acting in vivo in an in vitro experimental situation, and the actions and effects of real objects, such as human organs, can be tested. Since it can be reproduced in vitro, it can be usefully used for disease modeling, pathological research, drug screening, toxicity evaluation, and genetic manipulation.

이론적으로 모든 종류의 유사 장기를 줄기세포만으로 제작할 수 있기 때문에, 오가노이드는 다양한 질병에 대한 연구에 이용 가능하다. 그러나, 오가노이드의 배양 및 유지 기술은 아직 초기 연구단계로 완전히 확립되지 못했으며, 구체적인 배양액의 성분이나 효과적인 배양 방법에 대해서는 추가 연구가 필요하다.Since, in theory, all kinds of similar organs can be produced only with stem cells, organoids can be used for research on various diseases. However, the culture and maintenance technology of organoids has not yet been completely established at the initial research stage, and additional research is needed on specific culture medium components and effective culture methods.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Numerous papers and patent documents are referenced throughout this specification and their citations are indicated. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to more clearly describe the level of the technical field to which the present invention pertains and the content of the present invention.

특허문헌 1. 미국 특허출원 제11/352,924호Patent Document 1. US Patent Application No. 11/352,924

본 발명자들은 재연하고자 하는 기관의 성격에 따라 상이한 배양 성분이 적용되어야 하는 3차원 기관형 배양체(organotypic culture)의 배양에 있어서, 아직까지 제안된 적 없는 인간 미뢰(human taste bud) 오가노이드 수득을 위한 최적의 배양 환경을 구축하기 위해 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 전구세포 또는 다분화능 세포를 위한 기본배지(basal media)에 Wnt 아고니스트, 골형성 단백질(BMP) 억제제, TGF-β 억제제 및 cAMP 경로 활성화제를 포함하는 유효성분이 보충될 경우 이를 배양성분으로 하여 인간 미뢰의 생체 내 기능과 표현형이 높은 수준으로 재연되는 효율적인 오가노이드를 수득할 수 있음을 발견함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.In the culturing of a three-dimensional organotypic culture to which different culture components must be applied according to the nature of the organ to be reproduced, the present inventors have proposed a method for obtaining an organoid for human taste bud, which has not yet been proposed. In order to establish an optimal culture environment, intensive research efforts were made. As a result, when the basal media for progenitor cells or pluripotent cells is supplemented with active ingredients including Wnt agonists, bone morphogenetic protein (BMP) inhibitors, TGF-β inhibitors and cAMP pathway activators, it is a culture component The present invention was completed by discovering that it is possible to obtain an efficient organoid in which the in vivo function and phenotype of human taste buds can be reproduced at a high level.

따라서 본 발명의 목적은 인간 미뢰 오가노이드 배양용 배지 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a medium composition for culturing human taste bud organoids.

본 발명의 다른 목적은 상기 배지 조성물을 이용한 인간 미뢰 오가노이드의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a human taste bud organoid using the medium composition.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 Wnt 아고니스트, 골형성 단백질(BMP) 억제제, TGF-β 억제제 및 cAMP 경로 활성화제를 유효성분으로 포함하는 인간 미뢰 오가노이드(taste bud organoid) 배양용 배지 조성물을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a culture medium for human taste bud organoids comprising a Wnt agonist, a bone morphogenetic protein (BMP) inhibitor, a TGF-β inhibitor, and a cAMP pathway activator as active ingredients A composition is provided.

본 발명자들은 재연하고자 하는 기관의 성격에 따라 상이한 배양 성분이 적용되어야 하는 3차원 기관형 배양체(organotypic culture)의 배양에 있어서, 아직까지 제안된 적 없는 인간 미뢰(human taste bud) 오가노이드 수득을 위한 최적의 배양 환경을 구축하기 위해 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 전구세포 또는 다분화능 세포를 위한 기본배지(basal media)에 Wnt 아고니스트, 골형성 단백질(BMP) 억제제, TGF-β 억제제 및 cAMP 경로 활성화제를 포함하는 유효성분이 보충될 경우 이를 배양성분으로 하여 인간 미뢰의 생체 내 기능과 표현형이 높은 수준으로 재연되는 효율적인 오가노이드를 수득할 수 있음을 발견하였다.In the culturing of a three-dimensional organotypic culture to which different culture components must be applied according to the nature of the organ to be reproduced, the present inventors have proposed a method for obtaining an organoid for human taste bud, which has not yet been proposed. In order to establish an optimal culture environment, intensive research efforts were made. As a result, when the basal media for progenitor cells or pluripotent cells is supplemented with active ingredients including Wnt agonists, bone morphogenetic protein (BMP) inhibitors, TGF-β inhibitors and cAMP pathway activators, it is a culture component It was found that efficient organoids with high levels of in vivo function and phenotype of human taste buds could be obtained.

본 명세서에서 용어“오가노이드(organoid)”는 1차 조직(primary tissue), 조직 하위단위 또는 단일세포(예를 들어 줄기세포)로 구성된 생체 외 3차원 세포 집합체(3D cellular cluster)를 의미한다. 오가노이드는 자가재생(self-renewal)과 자가조직화(self-organization)가 가능하며 본래 조직과 유사한 표현형 및 기능을 재연하므로,“소형 유사 장기”또는“장기 유사체”로도 명명될 수 있다. As used herein, the term “organoid” refers to an ex vivo 3D cellular cluster composed of primary tissue, tissue subunits, or single cells (eg, stem cells). Organoids are capable of self-renewal and self-organization and reproduce phenotypes and functions similar to those of the original tissue, so they can also be termed “small-like organs” or “organ analogues”.

본 발명의 조성물로 배양할 수 있는 오가노이드는 예를 들면, 전분화능 줄기세포로부터 유래한 오가노이드 또는 성체 줄기세포로부터 유래한 오가노이드일 수 있으며, 상기 전분화능성 줄기세포는 배아줄기세포(ESC) 또는 유도만능줄기세포(iPSC)일 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 상기 오가노이드는 성체 줄기세포로부터 유래한 오가노이드이며, 보다 구체적으로는 인간 미뢰(human taste bud)에서 분리된 성체 줄기세포로부터 유래한 오가노이드이다.The organoids that can be cultured with the composition of the present invention may be, for example, organoids derived from pluripotent stem cells or organoids derived from adult stem cells, and the pluripotent stem cells are embryonic stem cells (ESCs). ) or induced pluripotent stem cells (iPSCs). Specifically, the organoid of the present invention is an organoid derived from an adult stem cell, and more specifically, an organoid derived from an adult stem cell isolated from a human taste bud.

본 명세서에서 용어“줄기세포(stem cell)”는 생물 조직을 구성하는 다양한 세포들로 분화할 수 있는 세포로서, 조직 및 기관의 특수화된 세포를 형성하도록 비제한적으로 재생할 수 있는 미분화 세포들을 지칭한다. 용어 "성체 줄기세포"는 발생과정이 진행되어 배아의 각 장기가 형성되는 단계 혹은 성체단계에서 나타나는 줄기세포를 의미한다.As used herein, the term “stem cell” refers to a cell capable of differentiating into various cells constituting biological tissues, and refers to undifferentiated cells that can reproduce without limitation to form specialized cells of tissues and organs. . The term "adult stem cell" refers to a stem cell that appears in the stage of development of each organ of the embryo or at the stage of adulthood.

본 명세서에서 용어“배양”은 생체로부터 분리된 세포, 이들의 2차원 또는 3차원적 집합체, 조직 또는 조직의 일부를 체외에서 증식, 성장, 유지 및 분화시키는 것을 의미한다. 이에, 용어“배양”은 출발 물질(세포, 조직 또는 조직 유사체)을 이용하여 인공적인 환경 하에서 목적 물질을 수득하는 전 과정을 포괄하는 의미이며, 이에“배양용 조성물”은“증식용 조성물”, “성장용 조성물”, “유지용 조성물” 및 “분화 유도용 조성물”을 모두 포함하는 의미이다.As used herein, the term “culture” refers to proliferation, growth, maintenance, and differentiation of cells isolated from a living body, a two-dimensional or three-dimensional aggregate thereof, a tissue, or a part of a tissue in vitro. Accordingly, the term “culture” is meant to encompass the entire process of obtaining a target material in an artificial environment using a starting material (cell, tissue, or tissue analog), and “culture composition” means “proliferation composition”, It is meant to include all of “composition for growth”, “composition for maintenance” and “composition for differentiation induction”.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 상기 배지 조성물은 줄기세포 배양용 기본 배지(basal media) 조성물을 추가적으로 포함한다. 이러한 기본 배지로는 당업계에서 줄기세포 배양에 이용되는 다양한 배지가 사용될 수 있으며, 예를 들어 IMDM(Iscove's Modified Dulbecco's Medium), α-MEM(Alpha Modification of Eagle's Medium), F12(Nutrient Mixture F-12) 및 DMEM/F12(Dulbecco's Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F-12)를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로는, 본 발명에서 이용되는 줄기세포 배양용 기본 배지는 Advanced DMEM/F12 배지일 수 있다. According to a specific embodiment of the present invention, the medium composition further comprises a basal media composition for stem cell culture. As such a basic medium, various mediums used for stem cell culture in the art may be used, for example, IMDM (Iscove's Modified Dulbecco's Medium), α-MEM (Alpha Modification of Eagle's Medium), F12 (Nutrient Mixture F-12) ) and DMEM/F12 (Dulbecco's Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F-12). Specifically, the basal medium for stem cell culture used in the present invention may be Advanced DMEM/F12 medium.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 배양 조성물은 상술한 인간 미뢰 오가노이드 배양에 특이적인 조성물에 줄기세포 배양용 기본 배지(basal media) 조성물이 조합된 조성물이다. 따라서,“줄기세포 배양용 기본 배지 조성물을 추가적으로 포함한다”는 의미는 줄기세포 배양용 기본 배지에 상술한 오가노이드 배양에 특이적인 조성물이 보충되거나(supplemented) 첨가되었다(added)는 의미와 동일한 의미이다.According to one embodiment of the present invention, the culture composition of the present invention is a composition in which the above-described composition specific for human taste bud organoid culture is combined with a basal media composition for stem cell culture. Therefore, the meaning of "additionally comprising the basic medium composition for stem cell culture" has the same meaning as that the composition specific for the above-described organoid culture is supplemented or added to the basic medium for stem cell culture am.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 상기 Advanced DMEM/F12 배지는 양쪽이온성 완충액, 알라닐글루타민(alanylglutamine), B-27, N2 및 N-아세틸시스테인으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분이 보충된다. 보다 더 구체적으로는 상기 양쪽이온성 완충액은 HEPES, MOPs 및 탄산 완충액(bicarbonate buffer)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 완충액이며, 가장 구체적으로는 HEPES이다.According to a specific embodiment of the present invention, the Advanced DMEM/F12 medium is supplemented with one or more components selected from the group consisting of zwitterionic buffer, alanylglutamine, B-27, N2 and N-acetylcysteine. . More specifically, the zwitterionic buffer is at least one buffer selected from the group consisting of HEPES, MOPs and bicarbonate buffer, and most specifically HEPES.

본 명세서에서 용어“Wnt 아고니스트”는 세포에서 TCF/LEF-매개된 전사를 활성화하는 물질로서, Wnt 패밀리 단백질 중 어느 하나와 결합하여 이를 활성화하거나, 세포 내 β-카테닌 분해를 억제하거나, TCF/LEF를 활성화하는 물질을 포괄하는 의미이다. As used herein, the term “Wnt agonist” refers to a substance that activates TCF/LEF-mediated transcription in cells, and binds to and activates any one of the Wnt family proteins, inhibits intracellular β-catenin degradation, or TCF/ It is meant to encompass substances that activate LEF.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 Wnt 아고니스트는 Wnt3a, Wnt-4, Wnt-5a, Wnt-5b, Wnt-6, Wnt-7a, Wnt-7b, R-스폰딘(spondin)-1, R-스폰딘-2, R-스폰딘-3, R-스폰딘-4 및 노린(Norrin)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 아고니스트이다. 보다 구체적으로는 Wnt3a, R-스폰딘-1 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되며, 가장 구체적으로는 Wnt3a 및 R-스폰딘-1의 조합이다.According to a specific embodiment of the present invention, the Wnt agonist used in the present invention is Wnt3a, Wnt-4, Wnt-5a, Wnt-5b, Wnt-6, Wnt-7a, Wnt-7b, R-spondin (spondin )-1, R-spondin-2, R-spondin-3, R-spondin-4, and at least one agonist selected from the group consisting of Norrin. More specifically, it is selected from the group consisting of Wnt3a, R-spondin-1, and combinations thereof, and most specifically, it is a combination of Wnt3a and R-spondin-1.

본 발명에서 Wnt 아고니스트로서 Wnt3a 및/또는 R-스폰딘-1이 사용될 경우, Wnt3a-조건화된 배지(conditioned media, CM) 및 R-스폰딘-1-조건화된 배지의 형태로 각각 기본 배양 배지에 첨가될 수 있다.When Wnt3a and/or R-spondin-1 is used as a Wnt agonist in the present invention, a basal culture medium in the form of Wnt3a-conditioned media (CM) and R-spondin-1-conditioned medium, respectively can be added to

본 명세서에서 용어“골형성 단백질(BMP) 억제제”는 BMP 분자 또는 BMP 수용체와 경쟁적으로 결합하여 BMP와 BMP 수용체 간의 복합체 형성을 억제함으로써 BMP의 활성을 중화 또는 저해하는 물질을 의미한다. 본 발명에서 이용되는 BMP 억제제는 BMP 분자 또는 이의 수용체와 결합을 형성하는 것으로 당업계에 알려진 다양한 천연 또는 합성 분자를 포함하며, 예를 들어 노긴(Noggin), CER1 및 그렘린(Gremlin)을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로는, 본 발명에서 이용되는 BMP 억제제는 노긴이다.As used herein, the term “bone morphogenetic protein (BMP) inhibitor” refers to a substance that neutralizes or inhibits BMP activity by competitively binding to a BMP molecule or BMP receptor and inhibiting the formation of a complex between BMP and BMP receptor. The BMP inhibitor used in the present invention includes various natural or synthetic molecules known in the art to form a bond with a BMP molecule or its receptor, for example, including Noggin, CER1 and Gremlin, However, the present invention is not limited thereto. Specifically, the BMP inhibitor used in the present invention is Noggin.

본 발명에서 BMP 억제제로서 노긴이 사용될 경우, 기본 배양 배지에 30 - 120 ng/ml, 보다 구체적으로는 50 - 120 ng/ml, 보다 더 구체적으로는 70 - 120 ng/ml, 가장 구체적으로는 90 - 110 ng/ml로 첨가될 수 있다.When Noggin is used as the BMP inhibitor in the present invention, 30 - 120 ng/ml, more specifically 50 - 120 ng/ml, still more specifically 70 - 120 ng/ml, most specifically 90 - Can be added at 110 ng/ml.

본 명세서에서 용어“TGF-β 억제제”는 TGF-β 신호경로를 직접 또는 간접적으로 억제하거나 저해하는 다양한 천연 또는 합성 분자를 의미하며, 예를 들어 A83-01, SB-431542, SB-505124, SB-525334, SD-208, LY-36494, SJN-2511 및 LY2157299 (갈루니서팁, galunisertib)을 포함하나, 이제 제한되는 것은 아니다.As used herein, the term “TGF-β inhibitor” refers to various natural or synthetic molecules that directly or indirectly inhibit or inhibit the TGF-β signaling pathway, for example, A83-01, SB-431542, SB-505124, SB -525334, SD-208, LY-36494, SJN-2511 and LY2157299 (galunisertib).

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 TGF-β 억제제는 A83-01, SB-505124 및 갈루니서팁(galunisertib)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 억제제이며, 보다 구체적으로는 A83-01이다.According to a specific embodiment of the present invention, the TGF-β inhibitor used in the present invention is at least one inhibitor selected from the group consisting of A83-01, SB-505124 and galunisertib, and more specifically, A83- 01.

본 발명에서 TGF-β 억제제로서 A83-01이 사용될 경우, 기본 배양 배지에 2-8 μM, 보다 구체적으로는 3-7 μM, 가장 구체적으로는 4-6 μM로 첨가될 수 있다.When A83-01 is used as the TGF-β inhibitor in the present invention, it may be added to the basal culture medium at 2-8 μM, more specifically at 3-7 μM, and most specifically at 4-6 μM.

본 명세서에서 용어“cAMP 경로 활성화제”는 cAMP의 생성을 증가시키거나 아네닐일 사이클라제(adenylyl cyclase)의 활성 또는 발현량을 증가시킴으로써 cAMP 경로를 직접 또는 간접적으로 촉진시키는 다양한 천연 또는 합성 분자를 의미한다. 본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 cAMP 경로 활성화제는 포스콜린(Forskolin), 8-브로모-cAMP, 콜레라 톡신 및 NKH 477로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 활성화제이며, 보다 구체적으로는 포스콜린이다.As used herein, the term “cAMP pathway activator” refers to various natural or synthetic molecules that directly or indirectly promote the cAMP pathway by increasing the production of cAMP or increasing the activity or expression level of adenylyl cyclase. it means. According to a specific embodiment of the present invention, the cAMP pathway activator used in the present invention is one or more activators selected from the group consisting of Forskolin, 8-bromo-cAMP, cholera toxin and NKH 477, and more Specifically, forskolin.

본 발명에서 cAMP 경로 활성화제로서 포스콜린이 사용될 경우, 기본 배양 배지에 5-15μM, 보다 구체적으로는 7-13μM, 가장 구체적으로는 9-11μM로 첨가될 수 있다When forskolin is used as a cAMP pathway activator in the present invention, it may be added to the basal culture medium at 5-15 μM, more specifically 7-13 μM, and most specifically 9-11 μM.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 분열촉진 성장인자를 추가적으로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어“분열촉진 성장인자(mitogenic growth factor)”는 특정 세포에서 분비되어 다른 세포의 유사분열 및 분화를 촉진하는 단백질을 의미한다. 보다 구체적으로는 상기 분열촉진 성장인자는 EGF(epidermal growth factor), FGF(fibroblast growth factor)10, TGF(transforming growth factor)-α, BDNF(brain-derived neurotrophic factor) 및 KGF(keratinocyte growth factor)로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성장인자이며, 보다 더 구체적으로는 EGF, FGF10 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되고, 가장 구체적으로는 EGF 및 FGF10의 조합이다.According to a specific embodiment of the present invention, the composition of the present invention may further include a mitogenic growth factor. As used herein, the term “mitogenic growth factor” refers to a protein secreted from a specific cell to promote mitosis and differentiation of other cells. More specifically, the mitogenic growth factor is epidermal growth factor (EGF), fibroblast growth factor (FGF) 10, transforming growth factor (TGF)-α, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and keratinocyte growth factor (KGF). It is one or more growth factors selected from the group consisting of, more specifically, it is selected from the group consisting of EGF, FGF10, and combinations thereof, and most specifically, it is a combination of EGF and FGF10.

본 발명에서 분열촉진 성장인자로서 EGF가 사용될 경우, 기본 배양 배지에 30 - 70 ng/ml, 보다 구체적으로는 40 - 60 ng/ml, 보다 더 구체적으로는 45 - 55 ng/ml로 첨가될 수 있다.When EGF is used as a mitogenic growth factor in the present invention, it may be added to the basal culture medium at 30 - 70 ng/ml, more specifically 40 - 60 ng/ml, and even more specifically 45 - 55 ng/ml. have.

본 발명에서 분열촉진 성장인자로서 FGF10이 사용될 경우, 기본 배양 배지에 70 - 130 ng/ml, 보다 구체적으로는 80 - 120 ng/ml, 보다 더 구체적으로는 90 - 110 ng/ml로 첨가될 수 있다.When FGF10 is used as a mitogenic growth factor in the present invention, 70 - 130 ng/ml, more specifically 80 - 120 ng/ml, more specifically 90 - 110 ng/ml may be added to the basal culture medium. have.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 니코틴아마이드를 추가적으로 포함한다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 배지 조성물에 니코틴아마이드가 추가적으로 포함될 경우 인간 미뢰 줄기/전구 세포 등의 미분화 세포를 응집된 3차원 형태로 유지하면서 더욱 효율적으로 성장 및 확장시킬 수 있음을 발견하였다. 따라서, 니코틴아마이드가 추가적으로 포함된 본 발명의 배양액(이하“제1 배양액”이라 칭함)는 오가노이드의 성장 또는 확장을 촉진하기 위한 배지이며, 이에 “성장용 배지”또는“확장용 배지”로 지칭될 수 있다. According to a specific embodiment of the present invention, the composition of the present invention further comprises nicotinamide. According to the present invention, it has been found that when nicotinamide is additionally included in the medium composition of the present invention, it is possible to more efficiently grow and expand undifferentiated cells such as human taste bud stem/progenitor cells in an aggregated three-dimensional form. Therefore, the culture medium of the present invention additionally containing nicotinamide (hereinafter referred to as the “first culture medium”) is a medium for promoting the growth or expansion of organoids, and thus referred to as “medium for growth” or “medium for expansion” can be

니코틴아마이드가 포함될 경우, 기본 배양 배지에 6 - 14 mM, 보다 구체적으로는 7 - 13 mM, 보다 더 구체적으로는 8 - 12 mM, 가장 구체적으로는 9 - 11 mM로 첨가될 수 있다.When nicotinamide is included, it may be added to the basal culture medium at 6-14 mM, more specifically 7-13 mM, even more specifically 8-12 mM, most specifically 9-11 mM.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 IL-4 (interleukin-4) 및 소닉 헤지호그(sonic hedgehog) 아고니스트를 추가적으로 포함한다. 보다 구체적으로는, 상기 소닉 헤지호그(sonic hedgehog) 아고니스트는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다:According to a specific embodiment of the present invention, the composition of the present invention further comprises IL-4 (interleukin-4) and a sonic hedgehog agonist. More specifically, the sonic hedgehog agonist is a compound represented by the following formula (1):

화학식 1Formula 1

Figure 112020054734010-pat00001
Figure 112020054734010-pat00001

상기 화학식에서, R은 수소 또는 C1-C3 알킬이고, X는 할로겐이다. wherein R is hydrogen or C 1 -C 3 alkyl, and X is halogen.

본 명세서에서 용어 “알킬”은 직쇄 또는 분쇄의 포화 탄화수소기를 의미하며, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필 등을 포함한다. C1-C3 알킬은 탄소수 1 내지 3의 알킬 유니트를 가지는 알킬기를 의미하며, C1-C3 알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. As used herein, the term “alkyl” refers to a straight-chain or branched saturated hydrocarbon group, and includes, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, and the like. C 1 -C 3 alkyl refers to an alkyl group having an alkyl unit having 1 to 3 carbon atoms, and when C 1 -C 3 alkyl is substituted, the carbon number of the substituent is not included.

본 명세서에서 용어“할로겐”은 할로겐족 원소를 나타내며, 예컨대, 플루오로, 클로로, 브로모 및 요오도를 포함한다.As used herein, the term “halogen” refers to a halogen element, and includes, for example, fluoro, chloro, bromo and iodo.

가장 구체적으로는, 상기 화학식 1에서 R은 C1 알킬이고, X는 Cl이다. R이 C1 알킬이고, X가 Cl인 화학식 1 화합물은 SAG(Smoothened Agonist)이다. Most specifically, in Formula 1, R is C 1 alkyl, and X is Cl. The compound of Formula 1 wherein R is C 1 alkyl and X is Cl is SAG (Smoothened Agonist).

이와 같이 본 발명의 미뢰 오가노이드 배양용 배지 조성물에 IL-4 및 SAG가 추가적으로 포함될 경우(이하“제2 배양액”이라 칭함), 오가노이드 내 잔여 미분화 세포가 성체 미뢰 세포(taste bud cell)로 분화되는 것을 촉진시킴으로써 미분화 세포의 비율이 크게 감소하고 생체 내에서의 미뢰의 기능 및 표현형을 보다 잘 재현하는 우수한 오가노이드를 수득할 수 있다As described above, when IL-4 and SAG are additionally included in the medium composition for culturing taste bud organoids of the present invention (hereinafter referred to as “second culture medium”), the remaining undifferentiated cells in the organoid are differentiated into adult taste bud cells. By promoting the growth, the proportion of undifferentiated cells is greatly reduced and excellent organoids that better reproduce the function and phenotype of taste buds in vivo can be obtained.

따라서, 본 발명의 제2 배양액은“오가노이드의 분화 유도용 배지”또는“오가노이드 내 미분화 세포의 인간 미뢰 세포로의 분화 유도용 배지”로 지칭될 수 있다. Accordingly, the second culture medium of the present invention may be referred to as “medium for inducing differentiation of organoids” or “medium for inducing differentiation of undifferentiated cells in organoids into human taste bud cells”.

SAG가 포함될 경우, 기본 배양 배지에 0.5 - 2μM, 보다 구체적으로는 1 - 2 μM, 가장 구체적으로는 약 1μM로 첨가될 수 있다.When SAG is included, it may be added to the basal culture medium at 0.5-2 μM, more specifically 1-2 μM, and most specifically about 1 μM.

IL-4가 포함될 경우, 기본 배양 배지에 50 - 150 ng/mL, 보다 구체적으로는 70 - 130 ng/mL, 가장 구체적으로는 90-110 ng/mL로 첨가될 수 있다.When IL-4 is included, it may be added to the basal culture medium at 50-150 ng/mL, more specifically 70-130 ng/mL, most specifically 90-110 ng/mL.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 혀 조직로부터 분리된 성체 줄기세포를 상술한 본 발명의 배지 조성물에서 배양하는 단계를 포함하는 인간 미뢰(taste bud) 오가노이드의 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a human taste bud organoid comprising the step of culturing adult stem cells isolated from tongue tissue in the above-described medium composition of the present invention.

본 발명에서 이용되는 배지 조성물에 대해서는 이미 상술하였으므로, 과도한 중복을 피하기 위해 그 기재를 생략한다.Since the medium composition used in the present invention has already been described above, the description thereof is omitted to avoid excessive overlap.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 상기 혀 조직은 성곽유두(circumvallate papillae)이다.According to a specific embodiment of the present invention, the tongue tissue is circumvallate papillae.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 제조 방법은 배양 개시 후 2일 내지 5일 동안 ROCK 억제제를 배지에 첨가하는 단계를 추가적으로 포함한다. According to a specific embodiment of the present invention, the production method of the present invention further comprises adding a ROCK inhibitor to the medium for 2 to 5 days after initiation of culture.

본 명세서에서 용어“ROCK 억제제”는 rho 키나아제(rho-associated protein kinase, ROCK)의 발현 또는 활성을 억제하는 다양한 천연 또는 합성 분자를 의미하며, 예를 들어 Y-27632, RKI-1447, GSK429286A 및 Y-30141를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로는, 본 발명에서 이용되는 ROCK 억제제는 Y-27632이다.As used herein, the term “ROCK inhibitor” refers to various natural or synthetic molecules that inhibit the expression or activity of rho-associated protein kinase (ROCK), for example, Y-27632, RKI-1447, GSK429286A and Y -30141, but is not limited thereto. Specifically, the ROCK inhibitor used in the present invention is Y-27632.

본 발명에서 ROCK 억제제로서 Y-27632가 사용될 경우, 본 발명의 배양 배지에 5-30μM , 보다 구체적으로는 5-20μM , 보다 더 구체적으로는 5-15μM 로 첨가될 수 있다.When Y-27632 is used as the ROCK inhibitor in the present invention, 5-30 μM, more specifically 5-20 μM, and even more specifically 5-15 μM may be added to the culture medium of the present invention.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 본 발명의 오가노이드의 제조 방법은 다음의 단계를 포함한다:According to a specific embodiment of the present invention, the method for preparing an organoid of the present invention comprises the following steps:

(a) 혀 조직로부터 분리된 성체 줄기세포를 제1 배양액의 배지 조성물에서 배양하는 단계; 및 (a) culturing the adult stem cells isolated from the tongue tissue in the medium composition of the first culture medium; and

(b) 상기 단계 (a)의 결과물을 제2 배양액의 배지 조성물에서 배양하는 단계.(b) culturing the resultant of step (a) in the medium composition of the second culture medium.

본 발명자들은 미뢰 오가노이드를 수득하기 위한 배양 전 과정에 걸쳐 획일적인 배양배지를 이용하지 않고, 니코틴아마이드가 추가되어 성장 및 체외 확장에 보다 최적화된 제1 배양액과, IL-4 및 SAG가 추가되어 미뢰 세포로의 분화 유도에 보다 최적화된 제2 배양액을 이원적, 순차적으로 사용하여 미뢰 오가노이드의 제작 효율을 극대화하였음은 상술한 바와 같다. The present inventors do not use a uniform culture medium throughout the entire culture process to obtain taste bud organoids, but a first culture medium more optimized for growth and in vitro expansion by adding nicotinamide, IL-4 and SAG are added As described above, the production efficiency of taste bud organoids was maximized by dually and sequentially using the second culture medium more optimized for inducing differentiation into taste bud cells.

본 발명의 구체적인 구현예에 따르면, 상기 단계 (b), 즉 제1 배양액에서 제2 배양액으로의 교체는 배양 개시 후 5일 내지 12일 후 수행된다. 보다 구체적으로는 배양 개시 후 6일 내지 11일 후 수행되며, 가장 구체적으로는 7일 내지 10일 후에 수행된다.According to a specific embodiment of the present invention, the step (b), that is, replacing the first culture medium with the second culture medium is performed 5 to 12 days after the start of the culture. More specifically, it is carried out 6 to 11 days after the start of the culture, and most specifically, it is carried out after 7 to 10 days.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 인간 미뢰(taste bud) 오가노이드 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 인간 미뢰 오가노이드의 제조 방법을 제공한다.(a) The present invention provides a medium composition for culturing human taste bud organoids and a method for preparing human taste bud organoids using the same.

(b) 본 발명은 다각적인 실험을 통해 섬세한 감각기관인 인간 미뢰 특이적 필수 배양성분을 선별함으로써, 아직까지 제안된 적 없는 인간 미뢰 오가노이드를 위한 최적의 배양 환경을 제공한다.(b) The present invention provides an optimal culture environment for human taste bud organoids, which has not yet been proposed, by selecting essential culture components specific to human taste buds, which are delicate sensory organs through various experiments.

(c) 본 발명은 인간 미뢰의 유전자 발현 프로파일과 미각원에 대한 반응 등 생체 내 주요 기능 및 표현형이 완전히 재연되는 효율적인 오가노이드 제작에 유용하게 이용될 수 있다. (c) The present invention can be usefully used in the production of an efficient organoid in which major functions and phenotypes in vivo, such as the gene expression profile of human taste buds and the response to taste circles, are completely reproduced.

도 1은 인간 미뢰 오가노이드 배양에 필요한 배양액 조성 선별하는 과정을 보여주는 그림으로, 각 성분들이 제거되었을 때 오가노이드의 정상적인 성장, 외형 및 표현형의 나타내는 그림이다. 도 1a는 부유(rich) 배지(A), EGF 제거 배지(B), SB202190 제거 배지(C) 및 FGF 제거 배지(D)를 각각 나타내며, 도 1b는 Wnt3a 제거 배지(E), Noggin 제거 배지(F), R-스폰딘 1 제거 배지(G) 및 니코틴아마이드 제거 배지(H)를 각각 나타내고, 도 1c는 A83-01제거 배지(I) 및 포스콜린 제거 배지(J)를 각각 나타낸다.
도 2는 단일 성분이 제거되었을 때, 오가노이드 성장이 멈추는 주(week)를 조사한 결과를 보여주는 그림이다. W: Wnt3a-CM, E: EGF, N: Noggin, R: R-스폰딘(spondin)-1-CM, F: FGF10, Ni: 니코틴아마이드 , Ti: A83-01, FSK: 포스콜린
도 3은 인간 미뢰 오가노이드에서 미뢰 세포(taste bud cell) 마커의 발현여부를 보여주는 그림이다. Lgr5 및 Lgr6: 줄기세포 마커; K8: 미뢰내(intragemmal) 미뢰 세포마커; NTPdase: I형 미각세포 마커; T1R1, T1R2, T1R3, Gustducin, PLCb2, TRPM5: Ⅱ형 미각세포 마커; SNAP25: Ⅲ형 미각세포 마커
도 4는 인간 미뢰 오가노이드를 H&E 염색한 결과를 보여주는 그림이다. 중앙에 미각 세포들이 들어있는 미뢰내 구조와 전구세포들이 있는 미뢰 주변 구조로 구분되는 구조를 나타낸다.
도 5는 인간 미뢰 오가노이드에서 기능적 미뢰 세포 전구 세포 단백 마커의 발현 여부를 면역 형광법으로 보여주는 그림이다. SOX2: 미뢰 세포 전구 세포 마커, Sonic Hedgehog: 미뢰 세포 전구 세포 마커
도 6은 인간 미뢰 오가노이드에서 분화된 미뢰 세포 단백 마커의 발현 여부를 면역 형광법으로 보여주는 그림이다. Car4: type Ⅲ 미뢰 세포 마커, SNAP25: type Ⅲ 미뢰 세포 마커, alpha-transducin (Gta): type Ⅱ 미뢰 세포 마커, TRPM5: type Ⅱ 미뢰 세포 마커, K8: 미뢰 내 마커, GLAST: type I 미뢰 세포 마커
도 7은 미각 자극에 대한 인간 미뢰 오가노이드의 칼슘 반응을 보여주는 그림이다.
1 is a diagram showing the process of selecting the composition of the culture medium required for culturing human taste bud organoids, and is a diagram showing the normal growth, appearance, and phenotype of the organoid when each component is removed. Figure 1a shows a rich medium (A), EGF removal medium (B), SB202190 removal medium (C) and FGF removal medium (D), respectively, and Figure 1b shows Wnt3a removal medium (E), Noggin removal medium ( F), R-spondin 1 removal medium (G) and nicotinamide removal medium (H) are shown, respectively, and FIG. 1C shows A83-01 removal medium (I) and forskolin removal medium (J), respectively.
Figure 2 is a diagram showing the results of investigating the week (week) in which organoid growth stops when a single component is removed. W: Wnt3a-CM, E: EGF, N: Noggin, R: R-spondin-1-CM, F: FGF10, Ni: nicotinamide, Ti: A83-01, FSK: forskolin
3 is a diagram showing the expression of taste bud cell markers in human taste bud organoids. Lgr5 and Lgr6: stem cell markers; K8: intragemmal taste bud cell marker; NTPdase: type I taste cell marker; T1R1, T1R2, T1R3, Gustducin, PLCb2, TRPM5: type II taste cell marker; SNAP25: type III taste cell marker
4 is a diagram showing the results of H&E staining of human taste bud organoids. It shows a structure divided into a structure inside the taste bud containing taste cells in the center and a structure around the taste bud containing progenitor cells.
5 is a diagram showing the expression of functional taste bud cell progenitor cell protein markers in human taste bud organoids by immunofluorescence. SOX2: taste bud cell progenitor cell marker, Sonic Hedgehog: taste bud cell progenitor cell marker
6 is a diagram showing the expression of differentiated taste bud cell protein markers in human taste bud organoids by immunofluorescence. Car4: type III taste bud cell marker, SNAP25: type III taste bud cell marker, alpha-transducin (Gta): type II taste bud cell marker, TRPM5: type Ⅱ taste bud cell marker, K8: taste bud marker, GLAST: type I taste bud cell marker
7 is a diagram showing the calcium response of human taste bud organoids to taste stimuli.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

실시예Example

실험방법 Experimental method

인간 성곽유두 표본 human papillae specimen

인간 성곽유두(circumvallate papillae)는 설 기저부(tongue base) 수술을 한 환자로부터 수득하였다. 환자의 임상시료 수집 및 사용에 대해 연세대학교 의과대학 연구심의위원회(IRB)의 승인을 받았으며, 연구에 참여한 환자의 동의를 받았다. Human circumvallate papillae were obtained from a patient who underwent tongue base surgery. The collection and use of clinical samples from patients were approved by the Research Review Board (IRB) of Yonsei University College of Medicine, and consent was obtained from patients participating in the study.

인간 미뢰(taste bud) 오가노이드 배양Human taste bud organoid culture

수술 직후, 절개한 성곽유두 및 주변조직을 얼음 위에 올려놓고 기본 배지(1 x GlutaMax 및 10mM HEPES가 보충된 개량 Advanced DMEM/F12)로 옮겼다. 수집된 조직을 기본배지와 함께 세척하고 정교한 가위로 다듬었다.Immediately after surgery, the incised papilla and surrounding tissues were placed on ice and transferred to basal medium (modified Advanced DMEM/F12 supplemented with 1 x GlutaMax and 10 mM HEPES). The collected tissues were washed with basal medium and trimmed with fine scissors.

DMEM(2mg/ml)에 넣은 미리 데워진 Dispase Ⅱ를 조심스럽게 상피 아래로 주사하고 37℃에서 15분간 배양하였다. 미뢰(taste bud)를 포함한 상피를 조직으로부터 벗겨낸 후 0.25% 트립신-EDTA와 함께 다 37℃에서 30분간 배양하여 용해시켰다. 용해된 상피를 불에 연마한 유리 피펫으로 피펫팅하여 추가적으로 해리시킴으로써 단일세포 현탄액을 제작하였다. Pre-warmed Dispase II in DMEM (2mg/ml) was carefully injected subepithelially and incubated at 37°C for 15 minutes. After the epithelium including taste buds was peeled off from the tissue, it was dissolved by incubating it with 0.25% trypsin-EDTA at 37°C for 30 minutes. A single cell suspension was prepared by further dissociating the lysed epithelium by pipetting with a fire-polished glass pipette.

수득한 세포 현탄액을 마트리젤에 포매하고 24-웰 플레이트의 각 웰에 10,000 - 50,000 세포/웰의 밀도로 플레이팅하였다. 마트리젤 함유 세포를 응고시킨 뒤 인간 미뢰 오가노이드 생장 배지를 각 웰에 첨가하였다.The obtained cell suspension was embedded in Matrigel and plated at a density of 10,000 - 50,000 cells/well in each well of a 24-well plate. After the matrigel-containing cells were coagulated, human taste bud organoid growth medium was added to each well.

생장 배지는 1X GlutaMax, 10mM HEPES, 2% B-27, 1% N-2, 1mM N-아세틸시스테인, 50% Wnt3a-조건화된 배지, 10% R-스폰딘(spondin)-1-조건화된 배지, 50 ng/ml EGF, 100 ng/ml 노긴(Noggin), 100 ng/ml FGF10, 10 mM 니코틴아마이드, 5 mM A83-01 및 10 μM 포스콜린(Forskolin)이 보충된 개량 Advanced DMEM/F12를 그 조성으로 한다.Growth medium was 1X GlutaMax, 10 mM HEPES, 2% B-27, 1% N-2, 1 mM N-acetylcysteine, 50% Wnt3a-conditioned medium, 10% R-spondin-1-conditioned medium , modified Advanced DMEM/F12 supplemented with 50 ng/ml EGF, 100 ng/ml Noggin, 100 ng/ml FGF10, 10 mM nicotinamide, 5 mM A83-01 and 10 μM Forskolin. make it a composition.

최초 3일 간의 배양에서, 10μM Y-27632를 배지에 첨가하였다. 배지는 3일마다 교체하였으며 오가노이드는 0.25% 트립신-EDTA로 5분간 용해시키고 새로운 24 웰 플레이트에 다시 씨딩함으로써 4주마다 계대배양하였다.In the first 3 days of culture, 10 μM Y-27632 was added to the medium. The medium was changed every 3 days and the organoids were subcultured every 4 weeks by lysing with 0.25% trypsin-EDTA for 5 minutes and reseeding in a new 24-well plate.

이후, 인간 미뢰 세포로의 분화 최적화를 위해 계대배양 후 초기 7 - 10일 동안 생장 배지에 배양하다가, 니코틴아마이드가 제거되면서 SAG(1μM)과 IL-4 (100 ng/mL)이 추가적으로 첨가된 분화 최적화 배지로 교체하여 배양하였다.Thereafter, in order to optimize the differentiation into human taste bud cells, they were cultured in a growth medium for the first 7 to 10 days after subculture, and SAG (1 μM) and IL-4 (100 ng/mL) were additionally added while nicotinamide was removed. It was cultured by replacing it with an optimized medium.

RNA 분리 및 역전사 PCRRNA Isolation and Reverse Transcription PCR

RNeasy Mini Kit(Qiagen)을 이용하여 제조사의 지시에 따라 인간 미뢰 오가노이드로부터 RNA를 분리하였다. 분리된 RNA의 역전사는 SuperScript™ IV First-Strand Synthesis System (Invitrogen)을 이용하여 제조사의 지시에 따라 수행하였다. 합성된 cDNA를 하기 표 1의 프라이머를 이용하여 증폭하였다. RNA was isolated from human taste bud organoids using the RNeasy Mini Kit (Qiagen) according to the manufacturer's instructions. Reverse transcription of the isolated RNA was performed using the SuperScript™ IV First-Strand Synthesis System (Invitrogen) according to the manufacturer's instructions. The synthesized cDNA was amplified using the primers in Table 1 below.

mRNA 검출에 사용된 프라이머Primers used for mRNA detection 유전자gene 정방향forward 역방향reverse Lgr4Lgr4 GCTGGATGACAACAGCTTGAGCTGGATGACAACAGCTTGA TTCCCCACAAAAGACAGAGGTTCCCCACAAAAGACAGAGG Lgr5Lgr5 CTTCCAACCTCAGCGTCTTCCTTCCAACCTCAGCGTCTTC CTGGACGGGGATTTCTGTTACTGGACGGGGATTTCTGTTA Lgr6Lgr6 GATGTGTGCCAGCTTCTTCAGATGTGTGCCAGCTTCTTCA GGAAATGCCAGTCAAGGTGTGGAAATGCCAGTCAAGGTGT K14K14 GAAGTGAAGATCCGTGACTGGGAAGTGAAGATCCGTGACTGG GCAGAAGGACATTGGCATTGGCAGAAGGACATTGGCATTG K8K8 TGCCTCTACCATGTCCATCATGCCTCTACCATGTCCATCA TCCAGGAACCGTACCTTGTCTCCAGGAACCGTACCTTGTC NTPDase 2NTPDase 2 CTGGGTGACTGCCAACTACCCTGGGTGACTGCCAACTACC GCTGTGGGTGTAGACTCGGGCTGTGGGTGTAGACTCGG TAS1R1TAS1R1 CGGAGTCTTCTCCTGACTTCACGGAGTCTTCTCCTGACTTCA CCGTGGAGTTGTTTATCTCCTCCCGTGGAGTTGTTTATCTCCTC TAS1R2TAS1R2 CGTCGTGGTCGTGTTCTCGCGTCGTGGTCGTGTTCTCG CACTCGCGGAACTCACTGAAGCACTCGCGGAACTCACTGAAG TAS1R3TAS1R3 CCGCCTACTGCAACTACACGCCGCCTACTGCAACTACACG CTAGCACCGTAGCTGACCTGCTAGCACCGTAGCTGACCTG GNAT3GNAT3 ATGAGGACCAACGACAACATGAGGACCAACGACAAC GCGTAAGCTGCTGAGTCATTGGCGTAAGCTGCTGAGTCATTG TRPM5TRPM5 GTGACCTGGAGGAGGTGATGGTGACCTGGAGGAGGTGATG AGCAGGCTCTTGCGTGACAGCAGGCTCTTGCGTGAC PLCb2PLCb2 CACCCCAGGGGCTATAAGAGCACCCCAGGGGCTATAAGAG GGACAGGGTTGAGCAGAGACGGACAGGGTTGAGCAGAGAC SNAP25SNAP25 AAAAAGCCTGGGGCAATAATAAAAAGCCTGGGGCAATAAT AGCATCTTTGTTGCACGTTGAGCATCTTTGTTGCACGTTG K4K4 GTGGAGATTGACCCTGAGATCGTGGAGATTGACCCTGAGATC TCATTGCCCAAGGTATCTAGCTCATTGCCCAAGGTATCTAGC K13K13 TGCCAGAACCAAGAGTACAAGTGCCAGAACCAAGAGTACAAG GCCTACGGACATCAGAAGTGGCCTACGGACATCAGAAGTG

면역형광immunofluorescence

오가노이드를 4% 파라포름알데히드로 고정하고 30% 수크로스로 동결보존하였다. 이후 오가노이드를 Optimal Cutting Temperature(Leica)를 포함하는 몰드에서 냉각시켰다. 냉각조직절편기(cryotome)를 이용하여 10μm 오가노이드 절편을 제작하였다. 하기 표 2의 항체를 이용하여 표준 절차를 통해 면역염색을 수행하였다. Images of 염색된 오가노이드 절편의 이미지를 공초점 현미경(LSM 700, Zeiss)을 이용하여 촬영하였다. Organoids were fixed with 4% paraformaldehyde and cryopreserved with 30% sucrose. Then, the organoids were cooled in a mold containing an Optimal Cutting Temperature (Leica). A 10 μm organoid section was prepared using a cryotome. Immunostaining was performed through standard procedures using the antibodies of Table 2 below. Images of Images of the stained organoid sections were taken using a confocal microscope (LSM 700, Zeiss).

사용된 1차 항체.Primary antibody used. 항체antibody 입수처Where to get it Identifieridentifier 항-인간 K8anti-human K8 DSHBDSHB Troma-ITroma-I 항-인간 GLASTAnti-Human GLAST ChemiconChemicon AB1783AB1783 항-인간 TRPM5anti-human TRPM5 자체 제작self-production 항-인간 gustducinanti-human gustducin Aviva System BiologyAviva System Biology OAEB00418OAEB00418 항-인간 PLCβ2anti-human PLCβ2 Santa CruzSanta Cruz sc-515912sc-515912 항-인간 SNAP25Anti-Human SNAP25 SigmaSigma S9684S9684 항-인간 Car4Anti-Human Car4 R&DR&D AF2414AF2414 항-인간 K13anti-human K13 AbcamAbcam Ab198584()Ab198584()

칼슘 이미지calcium image

오가노이드를 폴리-D-라이신이 코팅된 커버슬립에 플레이팅하여 흡착되도록 하였다. 흡착된 세포를 변형된 Tyrode 완충액에서 30분 간 fura-2 염료를 로딩하였다. 이후 세포를 미각 자극제를 함유하는 Tyrode 완충액이 흐르는 관류 챔버에 위치시켰다. 본 발명에서 사용된 자극제는 데나토늄 (denatonium, 10 mM) 및 수크로스(25 mM)이다. 340 및 380 nm의 여기 파장에서 형광 이미지를 수득하였다. Organoids were plated on poly-D-lysine coated coverslips to allow adsorption. Adsorbed cells were loaded with fura-2 dye in modified Tyrode buffer for 30 minutes. The cells were then placed in a perfusion chamber flowing with Tyrode buffer containing a taste stimulant. The stimulants used in the present invention are denatonium (10 mM) and sucrose (25 mM). Fluorescence images were obtained at excitation wavelengths of 340 and 380 nm.

실험결과Experiment result

인간 미뢰 오가노이드 배양법 및 배양액 조성 결정Human taste bud organoid culture method and culture medium composition determination

절개된 인간 성곽유두 미뢰를 기본 배지(1X GlutaMax 및 10mM HEPES가 보충된 개량 Advanced DMEM/F12)에 담아서 저온상태로 실험실로 이동한 후, 절개 및 효소 용해를 통해 미뢰 세포들을 단일 세포로 해리하였다. 이들을 마트리젤과 혼합하여 마트리젤 돔(dome) 형태로 24 웰 플레이트의 각 웰에서 배양하였다. 인간 미뢰 오가노이드를 만들 줄기세포의 줄기성(stemness)을 유지함과 동시에 오가노이드의 성장 및 분화를 가능케 할 배양액 조성을 결정하기 위해 해리된 인간 미뢰 세포들이 마트리젤 돔 안에서 성장하는 배양형태에서 다양한 배양 성분의 조합을 시험하였다. 배양액의 부피는 250 ml로 하였다. 먼저 Hans Clevers 등이 상피 세포 오가노이드 배양을 위해 개발한 공통배양액 조성(Wnt3a-CM, R-스폰딘-1-CM, Noggin, EGF)(GASTROENTEROLOGY 141:(2011)1762-1772)에 각 개별 오가노이드(내장, 위, 간, 췌장 등) 배양에 특수하게 요구되는 개별 인자들을 모두 포함시킨‘부유(rich)’배지를 만든 이후, 이를 기반으로 인간 미뢰 오가노이드 배양에 필요한 요소들을 선별해 나가는 실험을 진행하였다. 처음‘부유’배양액은 기본 배지(1 x GlutaMax 및 10mM HEPES가 보충된 개량 Advanced DMEM/F12)에 Wnt3a-조건화된 배지(CM), R-스폰딘-1-CM, EGF, Noggin, FGF10, 가스트린, 니코틴아마이드, A83-01, SB202190, 포스콜린이 포함된 것이며, 이 조성으로 배양했을 때 인간 미뢰 오가노이드가 배양되는 것을 확인하고(도 1a), 이후 배양액에서 이들 개별 인자들을 하나씩 제거하는 실험을 수행하였다. 도 1에서 보는 바와 같이, EGF가 제거되면 인간 미뢰 오가노이드의 모양이 변하는 것을 알 수 있고(도 1a의 B), FGF가 제거되면 인간 미뢰 오가노이드가 성장이 끝까지 유지되지 않고 멈추게 되며(도 1a의 D), p38 억제제인 SB202190(도 1a의 C) 또는 가스트린이 제거되었을 때는‘부유’배양액으로 키웠을 때와 성장에 별다른 차이가 없었다. 특히, FGF는 제거에 의해 인간 미뢰 오가노이드가 성장을 멈추는 효과를 확인하는데 다수의 계대가 지나야하는 것을 알 수 있다(도 1a의 D). 또한, 도 2에서보는 것과 같이, Wnt3a-CM, Noggin, R-스폰딘-1-CM, 니코틴아마이드, A83-01, 포스콜린이 제거되었을 때, 인간 미뢰 오가노이드가 지속적으로 배양되지 않고 멈추는 것을 알 수 있으며, 이들은 제2 계대배양에서부터 이미 성장이 멈추는 것을 확인할 수 있다(도 1b 및 c). 각 인자의 제거 시 인간 미뢰 오가노이드가 성장할 수 있는 기간을 주 단위로 측정하였을 때, Wnt3a-조건화된 배지(CM), R-스폰딘-1-CM, Noggin, FGF10, 니코틴아마이드, A83-01, 포스콜린을 제거하였을 때는 지속적으로 성장하지 못하고, 제거되는 인자마다 다양한 시점에 성장이 정지하는 것을 알 수 있다(도 2). 이를 통해, 인간 미뢰 오가노이드 배양에 필요한 배양액 조성으로 기본 배지(1 x GlutaMax 및 10mM HEPES가 보충된 개량 Advanced DMEM/F12)에 Wnt3a-CM, R-스폰딘-1-CM, EGF, Noggin, FGF10, 니코틴아마이드, A83-01, 포스콜린이 첨가된 것을 인간 미뢰 오가노이드 배양액으로 일차 선정하였다(표 3).The excised human papillary taste buds were placed in basal medium (modified Advanced DMEM/F12 supplemented with 1X GlutaMax and 10 mM HEPES) and transferred to the laboratory at a low temperature, and then the taste bud cells were dissociated into single cells by dissection and enzymatic lysis. These were mixed with Matrigel and cultured in each well of a 24-well plate in the form of a Matrigel dome. Various culture components in a culture form in which dissociated human taste bud cells are grown in a Matrigel dome to determine the composition of the culture medium that will enable growth and differentiation of organoids while maintaining the stemness of the stem cells that will make human taste bud organoids combinations were tested. The volume of the culture solution was 250 ml. First, in the common culture medium composition (Wnt3a-CM, R-spondin -1-CM, Noggin, EGF) developed for epithelial cell organoid culture by Hans Clevers et al. (GASTROENTEROLOGY 141: (2011)1762-1772), each individual organoid After making a 'rich' medium containing all of the individual factors specifically required for culturing noids (intestines, stomach, liver, pancreas, etc.) proceeded. The initial 'floating' cultures were Wnt3a-conditioned medium (CM), R-spondin-1-CM, EGF, Noggin, FGF10, gastrin in basal medium (modified Advanced DMEM/F12 supplemented with 1 x GlutaMax and 10 mM HEPES). , nicotinamide, A83-01, SB202190, and forskolin were included, and it was confirmed that human taste bud organoids were cultured when cultured with this composition (Fig. carried out. As shown in FIG. 1 , when EGF is removed, it can be seen that the shape of the human taste organoid is changed (FIG. 1B), and when FGF is removed, the growth of the human taste organoid is not maintained to the end and stops (FIG. 1A) D), when SB202190, a p38 inhibitor (FIG. 1A, C), or gastrin was removed, there was no significant difference in growth compared to when grown in a 'floating' culture medium. In particular, it can be seen that a number of passages must be passed to confirm the effect of removing FGF to stop the growth of human taste bud organoids (FIG. 1A D). In addition, as shown in FIG. 2, when Wnt3a-CM, Noggin, R-spondin-1-CM, nicotinamide, A83-01, and forskolin were removed, human taste bud organoids were not continuously cultured and stopped. It can be seen, these can be confirmed that the growth has already stopped from the second subculture (Figs. 1b and c). Wnt3a-conditioned medium (CM), R-spondin-1-CM, Noggin, FGF10, nicotinamide, A83-01 , It can be seen that, when forskolin is removed, growth cannot be continued, and growth is stopped at various time points for each factor to be removed (FIG. 2). Through this, Wnt3a-CM, R-spondin-1-CM, EGF, Noggin, FGF10 in basal medium (modified Advanced DMEM/F12 supplemented with 1 x GlutaMax and 10 mM HEPES) as the culture medium composition required for culturing human taste bud organoids. , nicotinamide, A83-01, and forskolin added were first selected as human taste bud organoid culture medium (Table 3).

인간 미뢰 오가노이드 생장용 배양액의 최종 조성Final composition of culture medium for human taste bud organoid growth 기본 배지 (성체 줄기세포 배양용 일반적 배지) Basic medium (normal medium for adult stem cell culture) Advanced DMEM/F12+Glutamax + HEPESAdvanced DMEM/F12+Glutamax + HEPES B27B27 2%2% N2N2 1%One% N-아세틸시스테인 N-acetylcysteine 1mM1 mM 인간 미뢰 오가노이드 배양용 배지Medium for culturing human taste bud organoids Wnt3a 조건화 배지Wnt3a conditioned medium 50% (배지 부피)50% (medium volume) R-스폰딘-1 조건화 배지R-spondin-1 conditioned medium 10% (배지 부피)10% (medium volume) EGFEGF 50 ng/mL50 ng/mL Noggin Noggin 100 ng/mL100 ng/mL FGF10 FGF10 100 ng/mL100 ng/mL 니코틴아마이드 nicotinamide 10 mM10 mM A83-01A83-01 5 μM5 μM ForskolinForskolin 10 μM10 μM

상기 생장용 배지로 오가노이드를 배양한 결과, 성장 및 줄기성(stemness)이 잘 유지될 뿐 아니라 확장성도 보장되나, 오가노이드 내 최종 목표 세포형인 미뢰 세포 및 직전 전구세포(precursor)의 형성 효율이 높지 않았다. 따라서, 분화에 방해가 되는 성분을 제거 후 분화를 촉진하는 성분을 추가하기 위해 선별 실험을 진행하였다. 그 결과, 분화 최적화 배지에서는 니코틴아마이드를 제거하고, 소닉 헤이호그(Sonic Hedgehog) 아고니스트인 SAG(Smoothened agonist)와 IL-4를 각각 1μM 및 100 ng/mL를 첨가한 배지가 분화 유도에 가장 효과적인 것으로 확인되어 분화용 배양액의 최종 조성으로 선정하였다(표 4). As a result of culturing the organoids with the growth medium, growth and stemness are well maintained and expandability is guaranteed, but the formation efficiency of taste bud cells and immediately preceding precursor cells, which are the final target cell types in the organoid, is low. was not high. Therefore, a selection experiment was performed to add a component that promotes differentiation after removing the component that interferes with differentiation. As a result, nicotinamide was removed from the differentiation-optimized medium, and the Sonic Hedgehog agonist SAG (Smoothened agonist) and IL-4 added at 1 μM and 100 ng/mL, respectively, were the most effective for differentiation induction. It was confirmed that it was selected as the final composition of the culture medium for differentiation (Table 4).

인간 미뢰 오가노이드 분화용 배양액의 최종 조성Final composition of culture medium for human taste bud organoid differentiation 기본 배지 (성체 줄기세포 배양용 일반적 배지) Basic medium (normal medium for adult stem cell culture) Advanced DMEM/F12+Glutamax + HEPESAdvanced DMEM/F12+Glutamax + HEPES B27B27 2%2% N2N2 1%One% N-아세틸시스테인 N-acetylcysteine 1mM1 mM 인간 미뢰 오가노이드 배양용 배지Medium for culturing human taste bud organoids Wnt3a 조건화 배지Wnt3a conditioned medium 50% (배지 부피)50% (medium volume) R-스폰딘-1 조건화 배지R-spondin-1 conditioned medium 10% (배지 부피)10% (medium volume) EGFEGF 50 ng/mL50 ng/mL Noggin Noggin 100 ng/mL100 ng/mL FGF10 FGF10 100 ng/mL100 ng/mL A83-01A83-01 5 μM5 μM ForskolinForskolin 10 μM10 μM SAGSAG 1 μM1 μM IL-4IL-4 100 ng/mL100 ng/mL

결론적으로, 오가노이드를 분화시키기 위해서는 충분한 오가노이드의 성장이 선행되어야 하기 때문에, 계대 배양 후 초기 7-10일 동안은 성장용 배양 배지(표 3)에서 배양하고, 이후에는 인간 미뢰 오가노이드 분화용 배지(표 4)에서 배양하는 이원적, 순차적 배양 시스템을 통해 우수한 오가노이드의 제조 효율을 극대화할 수 있었다.In conclusion, in order to differentiate organoids, sufficient growth of organoids must be preceded, so for the initial 7-10 days after subculture, culture medium for growth (Table 3), and thereafter for human taste bud organoid differentiation Through a binary, sequential culture system culturing in a medium (Table 4), it was possible to maximize the production efficiency of excellent organoids.

인간 미뢰 오가노이드 발현 유전자 검증 및 구조 검증Human taste bud organoid expression gene validation and structural validation

본 발명의 배양액으로 배양된 인간 미뢰 오가노이드에서 인간 미뢰 발현 유전자들이 발현하는지를 확인하기 위해 미뢰 오가노이드에서 RT-PCR을 수행한 결과, 줄기세포 마커인 Lgr5 및 Lgr6의 발현을 확인하였으며, K8과 같은 미뢰내(intragemmal) 세포 마커가 발현되는 것을 관찰함으로써, 미각 세포가 들어있는 미뢰 부위가 포함되어 있음을 확인할 수 있었다(도 3). 아울러, I형 미각세포 마커인 NTPdase, Ⅱ형 미각세포 마커인 T1R1, T1R2, T1R3, 거스트듀신(Gustducin), PLCb2, TRPM5, Ⅲ형 미각세포 마커인 SNAP25가 모두 발현하는 것을 볼 수 있었다(도 3). 또한, 인간 미뢰 오가노이드가 미-미각세포 상피 세포 및 전구세포들이 있는 미뢰 외(extra-gemmal) 세포와 미각 세포가 포함된 미뢰 내(intra-gemmal) 세포 구조로 나뉘는지 확인하기 위해 H&E 염색을 수행한 결과, 두 개의 구조로 뚜렷하게 구분되는 것을 알 수 있었다(도 4).As a result of performing RT-PCR in the taste organoid to confirm that human taste organoid expression genes are expressed in the human taste organoid cultured with the culture medium of the present invention, the expression of stem cell markers Lgr5 and Lgr6 was confirmed. By observing the expression of intragemmal cell markers, it was confirmed that the taste bud region containing taste cells was included ( FIG. 3 ). In addition, NTPdase, a type I taste cell marker, T1R1, T1R2, T1R3, a type II taste cell marker, Gustducin, PLCb2, TRPM5, and SNAP25, a type III taste cell marker, were all expressed (Fig. 3). ). In addition, H&E staining was performed to confirm that human taste organoids divide into extra-gemmal cells with taste cell epithelial cells and progenitors and intra-gemmal cells with taste cells. As a result, it was found that the structure was clearly divided into two structures (FIG. 4).

면역 형광 염색을 수행한 결과, 기능적 미뢰 세포 전구 세포 마커인 SOX2와 Sonic Hedgehog의 발현을 확인할 수 있었으며(도 5), 분화된 미뢰 세포 마커인 GLAST (type I 미뢰 세포), α-transducin (type Ⅱ 미뢰세포), TRPM5 (type Ⅱ 미뢰세포), Car4 (type Ⅲ 미뢰세포), SNAP25 (type Ⅲ 미뢰세포) 발현을 확인할 수 있었다(도 6).As a result of immunofluorescence staining, the expression of functional taste bud cell progenitor cell markers, SOX2 and Sonic Hedgehog, was confirmed (FIG. 5), and differentiated taste bud cell markers GLAST (type I taste bud cells), α-transducin (type II) taste bud cells), TRPM5 (type II taste bud cells), Car4 (type Ⅲ taste bud cells), and SNAP25 (type Ⅲ taste bud cells) were confirmed ( FIG. 6 ).

인간 미뢰 오가노이드의 미각원에 대한 칼슘 반응Calcium Response to Taste Sources in Human Taste Organoids

인간 미뢰 오가노이드가 사람의 미뢰가 반응하는 미각원(Tastant)에 반응하는지 확인해보기 위해 인간 미뢰 오가노이드에 fura-2 칼슘 표지자 염료를 흡수시킨 후, 수크로스(단맛)와 데나토늄(denatonium)(쓴맛)를 흘려주어 오가노이드 세포에서 칼슘 반응이 나타나는지를 확인하였다. 그 결과, 수크로스(25mM)와 데나토늄(10mM)으로 자극하였을 때, 인간 미뢰 오가노이드에서 일시적 칼슘 반응이 즉각적으로 잘 형성되는 것을 확인할 수 있었다(도 7). 이는 인간 미뢰 오가노이드가 인간 미뢰처럼 맛에 반응하는 기능성을 가지고 있음을 나타낸다.In order to determine whether human taste organoids respond to tastants to which human taste buds respond, fura-2 calcium marker dye was absorbed into human taste organoids, and sucrose (sweet) and denatonium ( bitter taste), and it was confirmed whether a calcium response appeared in the organoid cells. As a result, it was confirmed that, when stimulated with sucrose (25 mM) and denatonium (10 mM), a transient calcium response was immediately well formed in human taste bud organoids (FIG. 7). This indicates that human taste bud organoids have the same taste-responsive functionality as human taste buds.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and it is clear that the scope of the present invention is not limited thereto. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

<110> Industry-Academic Cooperation Foundation Yonsei University <120> A Composition for Culturing Human Taste Bud Organoid <130> HPC8737 <160> 30 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr4 F primer <400> 1 gctggatgac aacagcttga 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr4 R primer <400> 2 ttccccacaa aagacagagg 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr5 F primer <400> 3 cttccaacct cagcgtcttc 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr5 R primer <400> 4 ctggacgggg atttctgtta 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr6 F primer <400> 5 gatgtgtgcc agcttcttca 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr6 R primer <400> 6 ggaaatgcca gtcaaggtgt 20 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> K14 F primer <400> 7 gaagtgaaga tccgtgactg g 21 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial 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<210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R3 F primer <400> 17 ccgcctactg caactacacg 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R3 R primer <400> 18 ctagcaccgt agctgacctg 20 <210> 19 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GNAT3 F primer <400> 19 atgaggacca acgacaac 18 <210> 20 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GNAT3 R primer <400> 20 gcgtaagctg ctgagtcatt g 21 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRPM5 F primer <400> 21 gtgacctgga ggaggtgatg 20 <210> 22 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TRPM5 R primer <400> 22 agcaggctct tgcgtgac 18 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PLCb2 F primer <400> 23 caccccaggg gctataagag 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PLCb2 R primer <400> 24 ggacagggtt gagcagagac 20 <210> 25 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SNAP25 F primer <400> 25 aaaaagcctg gggcaataat 20 <210> 26 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SNAP25 R primer <400> 26 agcatctttg ttgcacgttg 20 <210> 27 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> K4 F primer <400> 27 gtggagattg accctgagat c 21 <210> 28 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> K4 R primer <400> 28 tcattgccca aggtatctag c 21 <210> 29 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> K13 F primer <400> 29 tgccagaacc aagagtacaa g 21 <210> 30 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> K13 R primer <400> 30 gcctacggac atcagaagtg 20 <110> Industry-Academic Cooperation Foundation Yonsei University <120> A Composition for Culturing Human Taste Bud Organoid <130> HPC8737 <160> 30 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr4 F primer <400> 1 gctggatgac aacagcttga 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lgr4 R primer <400> 2 ttccccacaa 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11 ctgggtgact gccaactacc 20 <210> 12 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NTPDase 2 R primer <400> 12 gctgtgggtg tagactcgg 19 <210> 13 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R1 F primer <400> 13 cggagtcttc tcctgacttc a 21 <210> 14 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R1 R primer <400> 14 ccgtggagtt gtttatctcc tc 22 <210> 15 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R2 F primer <400> 15 cgtcgtggtc gtgttctcg 19 <210> 16 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R2 R primer <400> 16 cactcgcgga actcactgaa g 21 <210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R3 F primer <400> 17 ccgcctactg caactacacg 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TAS1R3 R primer <400> 18 ctagcaccgt agctgacctg 20 <210> 19 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GNAT3 F primer <400> 19 atgaggacca acgacaac 18 <210> 20 <211> 21 <212> DNA <213> 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Claims (28)

Wnt3a 조건화 배지, R-스폰딘-1 조건화 배지, 노긴(Noggin), A83-01, 포스콜린(Forskolin), EGF, FGF10, IL-4(interleukin-4) 및 SAG(Smoothened agonist)를 유효성분으로 포함하는 인간 미뢰 오가노이드(taste bud organoid) 분화 유도용 배지 조성물.
Wnt3a conditioned medium, R-spondin-1 conditioned medium, Noggin, A83-01, Forskolin, EGF, FGF10, IL-4 (interleukin-4) and SAG (Smoothened agonist) as active ingredients Human taste bud organoid comprising a medium composition for inducing differentiation.
제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 줄기세포 배양용 기본 배지(basal media) 조성물을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
The composition of claim 1, wherein the composition further comprises a basal media composition for stem cell culture.
제 2 항에 있어서, 상기 줄기세포 배양용 기본 배지는 Advanced DMEM/F12 배지인 것을 특징으로 하는 조성물.
The composition according to claim 2, wherein the basal medium for stem cell culture is Advanced DMEM/F12 medium.
제 3 항에 있어서, 상기 Advanced DMEM/F12 배지는 양쪽이온성 완충액, 알라닐글루타민(alanylglutamine), B-27, N2 및 N-아세틸시스테인으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분이 보충된 것을 특징으로 하는 조성물.
4. The method of claim 3, wherein the Advanced DMEM/F12 medium is supplemented with one or more components selected from the group consisting of zwitterionic buffer, alanylglutamine, B-27, N2 and N-acetylcysteine. composition to do.
제 4 항에 있어서, 상기 양쪽이온성 완충액은 HEPES, MOPs 및 탄산 완충액(bicarbonate buffer)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 완충액인 것을 특징으로 하는 조성물.
5. The composition of claim 4, wherein the zwitterionic buffer is at least one buffer selected from the group consisting of HEPES, MOPs and bicarbonate buffer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete Wnt3a 조건화 배지, R-스폰딘-1 조건화 배지, 노긴(Noggin), A83-01, 포스콜린(Forskolin), EGF, FGF10 및 니코틴아마이드를 유효성분으로 포함하는 인간 미뢰 오가노이드(taste bud organoid)의 성장 또는 확장용 배지 조성물.
Human taste bud organoid containing Wnt3a conditioned medium, R-spondin-1 conditioned medium, Noggin, A83-01, Forskolin, EGF, FGF10 and nicotinamide as active ingredients A medium composition for growth or expansion.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 혀 조직로부터 분리된 성체 줄기세포를 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 배지 조성물에서 배양하는 단계를 포함하는 인간 미뢰(taste bud) 오가노이드의 제조 방법.
A method for producing human taste bud organoids comprising the step of culturing adult stem cells isolated from tongue tissue in the medium composition of any one of claims 1 to 5.
제 23 항에 있어서, 상기 혀 조직은 성곽유두(circumvallate papillae)인 것을 특징으로 하는 방법.
24. The method of claim 23, wherein the tongue tissue is circumvallate papillae.
제 23 항에 있어서, 상기 방법은 배양 개시 후 2일 내지 5일 동안 ROCK 억제제를 배지에 첨가하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. The method of claim 23, wherein the method further comprises adding a ROCK inhibitor to the medium for 2 to 5 days after initiation of the culture.
제 25 항에 있어서, 상기 ROCK 억제제는 Y-27632인 것을 특징으로 하는 방법.
26. The method of claim 25, wherein the ROCK inhibitor is Y-27632.
제 23 항에 있어서, 상기 방법은 다음의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
(a) 혀 조직로부터 분리된 성체 줄기세포를 제 17 항의 배지 조성물에서 배양하는 단계; 및
(b) 상기 단계 (a)의 결과물을 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 배지 조성물에서 배양하는 단계.
24. The method of claim 23, wherein the method comprises the steps of:
(a) culturing the adult stem cells isolated from the tongue tissue in the medium composition of claim 17; and
(b) culturing the resultant of step (a) in the medium composition of any one of claims 1 to 5.
제 27 항에 있어서, 상기 단계 (b)는 배양 개시 후 5일 내지 12일 후 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 27, wherein step (b) is performed 5 to 12 days after initiation of the culture.
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