KR20110116965A - Method for assessing cultured cell - Google Patents

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KR20110116965A
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히데키 아가타
유스케 호리
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고쿠리츠다이가쿠호우진 도쿄다이가쿠
가부시키가이샤 티이에스 홀딩스
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Abstract

본 발명은 개체에 의한 편차가 있으므로 일정한 기준으로는 판단이 곤란했던 배양 세포의 종류 및 기능을 평가하는 방법에 관한 것으로서, 예를 들면 골형성능을 평가하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 배양 세포의 평가 방법은 배양 세포로부터 목적으로 하는 세포를 판정하기 위해 배양 세포의 복수의 검사값 또는 지표를 측정하고, 이들의 조합에 의해 정밀하게 세포의 기능을 예측, 판정하기 위한 평가 방법으로서, 각각의 검사값에 대하여 일정의 적합한 범위를 지정할 뿐만 아니라 적응 범위에서 벗어난 샘플이라도 다른 검사값 또는 지표를 참조하여 목적으로 하는 세포인 것을 판정 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for evaluating the type and function of cultured cells, which are difficult to judge on a predetermined basis because of individual variation, and for example, provide a method for evaluating bone formation ability. The method for evaluating cultured cells according to the present invention measures a plurality of test values or indicators of cultured cells to determine target cells from the cultured cells, and precisely predicts and determines the function of the cells by a combination thereof. The evaluation method is characterized in that it is possible not only to designate a certain suitable range for each test value, but also to determine that the sample is out of the adaptation range as a target cell with reference to other test values or indicators.

Description

배양 세포의 평가 방법{METHOD FOR ASSESSING CULTURED CELL}Evaluation method of cultured cell {METHOD FOR ASSESSING CULTURED CELL}

본 발명은 배양 세포의 평가 방법에 있어서, 특히 배양된 골형성성 세포(骨形成性 細胞)의 새로운 평가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating cultured cells, and in particular, to a new method for evaluating cultured osteogenic cells.

결손된 생체 조직의 재생을 도모하는 재생 의료의 실현이 요구되고 있다. 재생 의료는 본래 생체가 갖고 있는 치유 능력으로는 회복할 수 없게 된 생체 조직을 세포, 생체 재료, 세포 성장 인자를 사용하여 원래의 조직과 동일한 형태나 기능을 만들어내는 의료 기술이다.There is a demand for the realization of regenerative medicine which aims at the regeneration of defective living tissue. Regenerative medicine is a medical technology that uses cells, biomaterials, and cell growth factors to produce the same form or function as the original tissues.

재생 의료에는 일반적으로 간엽계 간세포(間葉系 幹細胞)가 이용되고 있다. 이 간엽계 간세포는 지방 세포나 골아세포 등의 여러 가지 세포로 분화 유도할 수 있는 것이 알려져 있지만, 수득된 세포가 목적으로 하는 기능을 갖고 있는지를 사전에 판단하는 것은 곤란했다.In regenerative medicine, mesenchymal stem cells are generally used. It is known that these mesenchymal stem cells can be induced to differentiate into various cells such as fat cells and osteoblasts, but it was difficult to determine in advance whether the obtained cells have a desired function.

또한, 골의 재생 의료에서도 골수 유래의 간엽계 간세포가 중심으로 이용되고, 그 외 지방 유래 간세포, 골막 유래 간세포, 활막 유래 간세포 등의 보고가 있다. 그 중에서도 골수 유래의 간엽계 간세포, 또는 골수 간질 세포는 채취가 비교적 용이하고, 매우 높은 골형성능을 갖기 때문에 현재 거의 모든 골 재생의 임상 응용에 이용되고 있다.In addition, bone marrow-derived mesenchymal stem cells are mainly used in bone regeneration medicine, and other reports include fat-derived hepatocytes, periosteum-derived hepatocytes, and synovial stem-derived hepatocytes. Among them, bone marrow-derived mesenchymal stem cells or bone marrow stromal cells are relatively easy to harvest and have very high bone formation ability, and are currently used in clinical applications of almost all bone regeneration.

그러나 이제까지의 본 발명자들의 보고에서 사람 유래의 골형성성 세포에서는 세포의 개체 차가 큰 것이 명확해졌다. 또한 골형성능은 배양에 의해 빠르게 손실되는 것이 명확해졌다. 따라서 실제로 이식하는 세포가 골형성능을 갖는지 여부의 검토는 중요하지만, 이제까지 보고되어 있는 방법으로는 충분하지 않은 것으로 판명되었다. 특히 종래에는 세포의 알칼리 포스파타제 활성(ALP 활성)(특허문헌 1), 골계 마커의 유전자 발현(비특허문헌 1) 등이 이용되고 있다. ALP 활성은 골형성성 세포에 유용한 평가이지만, 그것만으로는 골형성성 세포를 정의하는 것은 곤란하다. 또한 골계 마커의 유전자 발현도 유용한 평가이지만, 본 발명자들의 연구 결과에서는 발현에 개체 차가 커서, 평가로서 이용할 경우에 곤란한 경우도 인식되었다. 특히 개체 차가 큰 사람 유래 세포의 평가를 위해서는 하나의 기준으로는 충분하지 않고, 복수의 평가법을 조합하여 신뢰성을 높이는 것이 중요하다고 생각되지만, 이와 같은 평가법은 이제까지 보고되어 있지 않다.However, from the present inventors' report, it became clear that the individual difference of cells is large in the osteogenic cells derived from humans. In addition, it became clear that bone formation ability is rapidly lost by culture. Therefore, it is important to examine whether the cells to be transplanted actually have bone formation ability, but the methods reported so far have proved insufficient. In particular, conventionally, alkaline phosphatase activity (ALP activity) of cells (Patent Document 1), gene expression of bone markers (Non-Patent Document 1), etc. have been used. ALP activity is a useful assessment for osteogenic cells, but it is difficult to define osteogenic cells alone. In addition, gene expression of bone markers is also useful evaluation, but the study results of the present inventors also recognized a case where the individual difference is large in expression and it is difficult when used as an evaluation. In particular, for evaluation of human-derived cells with large individual differences, it is considered that one criterion is not sufficient and it is important to increase reliability by combining a plurality of evaluation methods, but such an evaluation method has not been reported so far.

골형성성 세포라는 것은 골아세포 등의 골 형성에 필수인 세포라고 정의하지만, 여기서는 특히 이소성(異所性)에 골 형성을 할 수 있는 세포를 골형성성 세포라고 정의하고 있다. 이소성이라는 것은 본래 골이 없는 부분에서 골을 형성할 수 있는 능력이다. 이소성의 골형성능은 예를 들면 사람 세포를 유지하는 담체와 함께 면역부전(免疫不全) 동물의 피하로 이식하는 것에 의해 검증된다. 실제로 골 재생이 기대되는 부위는 골의 근방이지만, 골이 없는 부분을 향해 골 재생을 실시할 필요가 있으므로 본래 골 재생에 필요해지는 능력은 이 이소성의 골형성능이 가장 적절한 평가법이라고 생각된다. 그러나 이제까지 이와 같은 관점에서 제작된 세포의 평가 방법은 없다.Osteoblasts are defined as cells essential for bone formation, such as osteoblasts. Herein, cells that can form bone in particular ectopically are defined as osteogenic cells. Ectopicity is the ability to form bones in the absence of bone. Ectopic bone formation capacity is verified, for example, by subcutaneous transplantation of immunocompromised animals with a carrier that maintains human cells. Actually, the site where bone regeneration is expected is in the vicinity of the bone, but since bone regeneration needs to be performed toward the non-bone area, the ability required for bone regeneration is considered to be the most appropriate evaluation method. However, there is no method for evaluating manufactured cells from this point of view.

일본 공개특허공보 제2005-58225호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-58225

Nishimura et al., J Bone Miner Metab. 26, 203-212Nishimura et al., J Bone Miner Metab. 26, 203-212

즉 이식에 의해 골 형성을 실시하기 위해서는 도 1에 도시한 공정을 거친다. 도 1에 도시한 바와 같이 이식 재료, 예를 들면 의사 골과립(擬似 骨顆粒)과 함께 골형성성 세포를 공존시켜 이식 부위에서 파골 세포에 의해 의사 골과립을 분해시키고, 한편 골아세포 등에 의해 진성골(眞性骨)을 재생시킨다. 이 때 골형성성 세포의 이식 재료중에서의 수는 물론 중요한 인자이지만, 한편 적정한 골형성능이 유지되어 있는 것이 중요하다. 만약에 이들 골형성성 세포의 수가 적고, 또는 골형성능이 열화된 세포를 이용한 경우에는 적정한 골 형성은 실시되지 않지만, 실제의 골 형성의 확인에는 상당히 장기간이 필요해진다. 만약에 골 형성이 적정하게 실시되어 있지 않은 경우에는 다시 간엽계 간세포의 채취, 배양에서 이식 수술, 재생 확인을 실시하지 않으면 않되고, 수개월의 기간을 쓸데없이 낭비하게 될 뿐만 아니라 이식 수술 등의 환자에게 부담을 주는 처치를 반복하게 된다. 따라서 배양 세포의 기능을 적절하게 평가하는 것이 중요하다.That is, in order to perform bone formation by transplantation, it goes through the process shown in FIG. As shown in FIG. 1, osteogenic cells coexist with an implant material, for example, pseudo-granules, to decompose pseudo-granules by osteoclasts at the site of transplantation, while being active by osteoblasts and the like. Regenerate the bone (眞 性骨). At this time, the number of bone-forming cells in the graft material is of course an important factor, but it is important that the proper bone formation ability is maintained. If the number of these osteogenic cells is small or the cells having deteriorated osteogenic capacity are used, proper bone formation is not performed, but the actual confirmation of bone formation requires a very long time. If the bone formation is not performed properly, the mesenchymal stem cells should be collected, cultured, transplanted, and regenerated, and wasteful months will be wasted. The burdensome procedure is repeated. Therefore, it is important to properly evaluate the function of cultured cells.

한편, 세포의 배양 중에 골형성능의 판정을 실시할 때에도 분화 유도중의 검사에 대해서는 필요한 시간도 수주일이 되므로 용이하게 반복할 수 없다.On the other hand, even when the determination of the bone formation ability during the culture of the cells, the test during differentiation induction also takes several weeks, so it cannot be easily repeated.

그러나 종래 실시되었던 목적으로 하는 세포, 예를 들면 골형성성 세포인지의 평가는 전술한 바와 같이 단일 판정 수법에 의해 실시되고, 평가 기준을 올리면 이식 후의 재생률은 어느 정도 높아지지만, 본래 사용 가능했던 배양 세포를 부적절하게 판정하는 것을 생각할 수 있고, 한편 평가 기준을 낮추면 골형성 불능의 배양 세포를 이식에 이용하게 된다. 또한 본 발명자들의 연구에 의해 사람 세포에서는 거의 모든 검사값에 개체간의 편차가 크고, 일정한 기준값만 또는 단일 판정 기준만으로는 정확한 판단이 곤란하고, 현실적인 판정조차 곤란한 것이 명확해졌다.However, evaluation of whether a target cell, for example, osteogenic cell, which has been conventionally performed, is carried out by a single determination method as described above. It is conceivable to improperly determine the cells, while lowering the evaluation criteria makes use of cultured cells that are incapable of bone formation for transplantation. In addition, studies by the present inventors have made it clear that almost all test values in human cells have a large variation among individuals, and it is difficult to make an accurate judgment only by a constant reference value or a single judgment criterion, and even a realistic judgment is difficult.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 실시된 것으로서, 목적으로 하는 세포임을 판정할 수 있고 신뢰할 수 있는 평가 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 평가 방법은 골형성성 세포에 대해 적합하게 사용할 수 있지만, 사람 세포가 가진 편차의 문제는 골형성성 세포 이외에도 널리 재생 의료나 세포 치료의 대상이 되는 대부분의 세포에 공통 문제라고 생각된다. 따라서 본 발명의 효과는 골형성성 세포 뿐만 아니라 널리 사람 세포를 이용한 세포 치료에 있어서 수득된 세포가 목적으로 하는 세포인지 여부, 그리고 치료에 필요한 기능을 갖고 있는지 여부에 대한 유효한 평가 방법을 제공하는 것이다.This invention is performed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the reliable evaluation method which can determine the target cell. Although the evaluation method according to the present invention can be suitably used for osteogenic cells, the problem of deviation of human cells is considered to be a common problem for most cells that are widely targeted for regenerative medicine or cell therapy in addition to osteogenic cells. do. Therefore, the effect of the present invention is to provide an effective evaluation method for whether or not osteogenic cells as well as cells widely obtained in the treatment of cells using human cells are the cells of interest and whether they have the necessary functions for treatment. .

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명자들이 예의 연구를 실시한 결과, 배양 세포에서 목적으로 하는 세포를 판정하기 위해 배양 세포의 복수의 검사값 또는 지표를 측정하고, 이들을 조합함으로써 신뢰할 수 있는 평가 방법을 작성할 수 있는 것을 발견했다. 또한, 골형성성 세포(골형성 (+)세포)에 대해서는 도 2에 도시한 골형성능 검사 수법을 개발하여 이식 후에 골형성이 적정하게 실시되는지 여부의 예측, 평가를 이식 수술 전에 적정하고 또 정밀하게 실시함으로써 유용한 골형성성 세포의 평가 방법을 작성할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of earnestly research by the present inventors in order to solve the said subject, it is possible to prepare a reliable evaluation method by measuring a plurality of test values or indicators of cultured cells and combining them in order to determine the cells of interest in the cultured cells. I found something. In addition, for osteogenic cells (osteoblastic (+) cells), the bone formation ability test method shown in FIG. The present invention was completed by discovering that useful methods for evaluating osteogenic cells can be prepared.

즉, 본 발명에 따른 배양 세포의 평가 방법은 배양 세포에서 목적으로 하는 세포를 판정하기 위해 배양 세포의 복수의 검사값 또는 지표를 측정하고, 이들의 조합에 의해 정밀하게 세포의 기능을 예측, 판정하기 위한 평가 방법으로서,That is, the method for evaluating cultured cells according to the present invention measures a plurality of test values or indicators of cultured cells in order to determine the cells of interest in the cultured cells, and accurately predicts and determines the function of the cells by a combination thereof. As an evaluation method to

각각의 검사값에 대하여 일정의 적합한 범위를 지정할 뿐만 아니라 적응 범위에서 벗어난 샘플이라도 다른 검사값 또는 지표를 참조하여 목적으로 하는 세포임을 판정 가능한 것을 특징으로 한다.In addition to designating a certain suitable range for each test value, it is possible to determine that the sample is a target cell by referring to other test values or indicators even if the sample is out of the adaptation range.

또한, 본 발명의 배양된 골형성성 세포의 평가 방법은 1차 판정 기준, 2차 판정 기준 및 3차 판정 기준을 가진 배양 세포의 평가 방법에 있어서,In addition, the method for evaluating cultured osteogenic cells of the present invention is a method for evaluating cultured cells having a first criterion, a second criterion, and a third criterion.

1차 판정을 실시한 세포를 추가로 2차 판정을 실시함으로써 골형성 (+)세포를 판정하고,By further performing a second judgment on the cells that were subjected to the first judgment, bone forming (+) cells were determined,

골형성 (+)세포인지의 여부를 판단하기 어려운 세포를 추가로 3차 판정을 실시함으로써 골형성 (+)세포를 판정하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that bone forming (+) cells are determined by further performing third order determination of cells that are difficult to determine whether they are osteogenic (+) cells.

상기 1차 판정에서 판정 기준은 ALP 활성(알칼리 포스파타제 활성), ALP 인덱스(분화 유도군의 ALP 활성/비분화 유도군의 ALP 활성), 세포 증식능(분화 유도 후의 세포 수/초기 파종 세포 수) 중 어느 하나가 1차 판정의 기준값 이상을 만족하는지 여부에 있는 것이 바람직하다.In the primary judgment, the criterion for determination was among ALP activity (alkali phosphatase activity), ALP index (ALP activity of differentiation inducing group / ALP activity of non-differentiation inducing group), and cell proliferation capacity (cell number after differentiation induction / initial seeding cell number). It is preferable whether or not which one satisfies more than the reference value of the primary determination.

상기 2차 판정에서 판정 기준은 ALP 활성, ALP 인덱스, 세포 증식능 전부가 2차 판정의 기준값 이상을 만족하는지 여부에 있고,In the second judgment, the criterion is whether all of the ALP activity, ALP index, and cell proliferation capacity satisfy or exceed the reference value of the second judgment.

1차 판정, 2차 판정 양쪽의 기준을 만족한 세포를 골형성 (+)세포라고 판정하고,The cells satisfying the criteria of both the primary and secondary judgments are determined to be osteogenic (+) cells,

1차 판정에서 기준을 만족하지 않았지만 2차 판정에서 기준을 만족한 세포에 대해서는 3차 판정 기준으로 이행하고,For cells that did not meet the criteria in the first judgment but met the criteria in the second judgment, the procedure proceeds to the third judgment.

2차 판정에서 기준을 만족하지 않은 세포를 골형성 (-)세포라고 판정하는 것이 바람직하다.It is preferable to determine that cells which do not satisfy the criteria in the second judgment are osteogenic (-) cells.

상기 3차 판정에서 판정 기준은 플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원(HLA-DR) 해석, TRAP 염색, 알리자린레드 염색 중 어느 하나가 기준을 만족하는지 여부에 있고,In the third determination, the criterion is based on whether the surface antigen (HLA-DR) analysis by TR flow cytometry, TRAP staining, or alizarin red staining satisfy the criteria.

이 기준을 만족한 세포를 골형성 (+)세포, 만족하지 않은 세포를 골형성 (-)세포라고 판정하는 것이 바람직하다.It is preferable to determine that cells satisfying this criterion are osteogenic (+) cells and unsatisfactory cells are osteogenic (-) cells.

상기 1차 판정에서 기준값은 골형성 (-)세포의 각 (평균값+2SD)인 것이 바람직하다.In the first judgment, the reference value is preferably each (mean value + 2SD) of osteogenic (-) cells.

상기 2차 판정에서 기준값은 골형성 (+)세포의 각 (평균값-2SD) 또는 골형성 (+)세포의 각 측정값의 하한값인 것이 바람직하다.In the second judgment, the reference value is preferably the lower limit of each measured value of the osteogenic (+) cells (mean value-2SD) or each measured value of the osteogenic (+) cells.

상기 3차 판정에서 표면 항원(HLA-DR) 해석의 기준은 측정된 HLA-DR 양성 세포가 약 6% 이상인 것이 바람직하다.The criteria for surface antigen (HLA-DR) interpretation in the third determination is preferably about 6% or more of the measured HLA-DR positive cells.

상기 1차 판정에서 ALP 활성의 기준값은 약 166 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)인 것이 바람직하다.In the first determination, the reference value of ALP activity is preferably about 166 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein).

상기 1차 판정에서 ALP 인덱스의 기준값은 약 3.95인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.And wherein the reference value of the ALP index in the first judgment is about 3.95.

상기 1차 판정에서 세포 증식능의 기준값은 약 9.7인 것이 바람직하다.In the first determination, the reference value of cell proliferation ability is preferably about 9.7.

상기 2차 판정에서 ALP 활성의 기준값은 약 67 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)인 것이 바람직하다.In the second determination, the reference value of ALP activity is preferably about 67 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein).

상기 2차 판정에서 ALP 인덱스의 기준값은 약 1.01인 것이 바람직하다.In the second determination, the reference value of the ALP index is preferably about 1.01.

상기 2차 판정에서 세포 증식능의 기준값은 약 5.6인 것이 바람직하다.In the second determination, the reference value of the cell proliferation ability is preferably about 5.6.

본 발명에 따른 골형성성 세포의 평가 방법에 있어서, 판정 기준으로서 이용되는 ALP 활성은 골형성성 세포, 예를 들면 골아세포에 높은 활성이 인식된다. 분화 유도 후의 ALP 활성이 낮은 경우에는 골형성성 세포를 포함하지 않거나 또는 골형성능을 갖지 않은 세포일 가능성을 생각할 수 있지만, 본 발명자들의 연구에 의해 분화 유도군과 비분화 유도군의 ALP 활성의 비율인 ALP 인덱스가 상승할 경우에는 골형성성 세포이고, 또한 골형성능을 가진 경우가 있는 것이 나타나 있다. 한편, ALP 활성이 충분히 높으면 골형성성 세포의 분화 유도는 양호할 가능성이 매우 높다. 그러나 만약에 ALP 활성이 높아도 세포 증식능이 손실되면 골이식 후에 충분한 골형성을 기대할 수 없다.In the method for evaluating osteogenic cells according to the present invention, ALP activity used as a criterion is recognized for high activity on osteogenic cells, for example, osteoblasts. If the ALP activity after induction of differentiation is low, it may be considered that the cells do not contain osteogenic cells or do not have osteogenic ability. When phosphorus ALP index rises, it turns out that it is osteogenic cell and may have osteogenic ability. On the other hand, if ALP activity is sufficiently high, it is very likely that the induction of differentiation of osteogenic cells is good. However, even if ALP activity is high, if cell proliferation is lost, sufficient bone formation cannot be expected after bone transplantation.

따라서 본 발명에 따른 평가 방법에서는 세포 증식능의 평가도 실시하고 있다.Therefore, the evaluation method according to the present invention also evaluates cell proliferation ability.

상기 3가지 평가(ALP 활성, ALP 인덱스, 세포 증식능)를 조합해도 골형성성 세포의 유무를 판단하기 어려운 그룹에 대해서는 보다 신중한 평가가 필요해진다. 본 발명자들은 이와 같은 그룹에 대해서는 추가로 플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원(HLA-DR)의 해석, TRAP 염색, 알리자린레드 염색의 결과를 이용하여 어느 하나 양성(플로우 사이토메트리에 의한 HLA-DR 분획 양성, TRAP 양성, 알리자린레드 양성)을 갖고 보조적으로 골형성성 세포가 있다고 판단하여 거의 모든 개체 차를 가진 샘플에 타당한 근거를 부여하는 것이다.Even if these three evaluations (ALP activity, ALP index, and cell proliferation capacity) are combined, more careful evaluation is required for the group having difficulty in determining the presence or absence of osteogenic cells. The present inventors further positively identified one of these groups using the results of analysis of surface antigen (HLA-DR) by flow cytometry, TRAP staining, and alizarin red staining (positive HLA-DR fraction by flow cytometry). , TRAP positive, Alizarin red positive) and secondary bone formation cells are judged to be adjuvant, giving a reasonable basis to almost all individual samples.

이 HLA-DR 양성 세포와 골형성능의 직접적인 관계는 불명확하지만, 본 발명자들이 확인한 바, HLA-DR 활성과 골형성능에는 명확한 상관이 나타났다. 또한 TRAP 염색(주석산 내성 산성 포스파타제 염색)은 파골 세포 마커로서 이용되고 있지만, 파골 전구 세포로부터 파골 세포로의 성숙에는 골아세포(골형성성 세포)와의 인터랙션이 필요하므로 간세포가 골형성성 세포로 분화되는 과정의 간접적인 지표로서 이용할 수 있다고 생각된다. 또한, 알리자린레드 염색은 시험관내에서의 석탄화능을 나타내고, 칼슘의 침착을 염색한 것이다. 본 발명자들이 확인한 바, 골형성능을 나타내는 세포에서는 알리자린레드 염색 양성이 되고, 골형성능이 대부분의 세포에서 손실되는 계대(繼代)가 진행된 세포에서는 염색 음성이 되는 것이 나타났다.Although the direct relationship between these HLA-DR positive cells and bone formation ability is unclear, the inventors confirmed a clear correlation between HLA-DR activity and bone formation ability. TRAP staining (tartrate-resistant acidic phosphatase staining) is used as an osteoclast marker, but hepatocytes differentiate into osteogenic cells because the maturation from osteoclast progenitor cells to osteoclasts requires interaction with osteoblasts (osteoblasts). It is thought to be used as an indirect indicator of the process. In addition, alizarin red staining shows the coalification ability in vitro and stained the deposition of calcium. As confirmed by the present inventors, it was found that the cells showing osteogenic ability became positive for alizarin red staining, and that the cells in which passage was lost in most cells were stained negative.

이와 같이 본 발명에서는 비교적 간단하고 명확한 수법인 ALP 활성 평가, ALP 인덱스, 세포 증식능 판정에 의해 명확히 골형성능을 가진 것과 골형성능을 갖고 있지 않은 것을 선택하고, 이들 평가에서 명확하지 않은 군에 대해서는 HLA-DR 해석, TRAP 염색, 알리자린레드 염색을 실시하여 골형성능이 충분히 기대할 수 있음에도 불구하고 「골형성능 없음」으로 하여 파기되는 것을 방지하는 것이다.As described above, according to the present invention, a relatively simple and clear method of selecting ALP activity, ALP index, and cell proliferative capacity clearly selects those having bone formation ability and those without bone formation ability. DR analysis, TRAP staining, and alizarin red staining are carried out to prevent destruction by "no bone formation ability" even though the bone formation ability can be sufficiently expected.

본 발명에 의하면 개체에 의한 편차가 있으므로 일정의 기준으로 판단이 곤란했던 목적으로 하는 세포의 종류 및 기능을 평가할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 또한 골형성성 세포의 평가를 실시하는 경우, 배양 세포의 골형성능에 대해 거의 확실히 평가하는 것이 가능해지고, 세포를 이용한 치료에 필수인 평가에 관한 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, there can be provided a method capable of evaluating the type and function of a target cell, which has been difficult to judge based on a certain standard because of variation by an individual. In addition, when evaluating osteogenic cells, it becomes possible to almost certainly evaluate the osteogenic capacity of cultured cells, and can provide a method for the evaluation essential for treatment with cells.

도 1은 골형성능 검사 스케쥴,
도 2는 본 발명에 따른 골형성성 세포의 평가 방법을 나타내는 플로우차트,
도 3은 본 발명이 바람직하게 적용되는 골형성성 세포의 배양 공정, 분화 유도 공정의 설명도,
도 4는 사람 배양 골아세포양(樣) 세포의 ALP 활성의 분포를 도시한 도면,
도 5는 사람 배양 골아세포양 세포의 ALP 인덱스의 분포를 도시한 도면,
도 6은 사람 배양 골아세포양 세포의 증식능의 분포를 도시한 도면,
도 7은 ALP 활성 측정 결과,
도 8은 세포 증식능 측정 결과,
도 9는 플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원 해석 결과,
도 10은 TRAP 염색 측정 결과, 및
도 11은 알리자린레드 염색 결과이다.
1 is a bone formation test schedule,
2 is a flowchart showing a method for evaluating osteogenic cells according to the present invention,
3 is an explanatory diagram of a culture step, differentiation induction process of osteogenic cells to which the present invention is preferably applied,
4 is a diagram showing the distribution of ALP activity of human cultured osteoblast-like cells;
5 shows the distribution of the ALP index of human cultured osteoblast-like cells;
6 is a diagram showing the distribution of proliferative capacity of human cultured osteoblast-like cells;
7 shows the results of ALP activity measurement,
8 is a result of measuring cell proliferation ability,
9 is a surface antigen analysis result by flow cytometry,
10 shows the results of TRAP staining, and
11 shows alizarin red staining results.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 이하, 목적으로 하는 세포가 골형성성 세포인 경우를 예로 들어 설명을 실시한다. 우선 본 발명의 골형성성 세포의 평가 방법에 의해 효과적으로 치료로의 응용이 가능한 과립형 배양 골의 제조 방법에 대해 도 3을 이용하여 설명한다. 과립형 배양 골은 골수액의 채취, 골수 유래 간엽계 간세포의 배양, 간엽계 간세포의 파종, 배양 골아세포양 세포로의 분화 유도를 실시함으로써 제조할 수 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described. Hereinafter, the case where the target cell is a osteogenic cell is demonstrated as an example. First, the manufacturing method of the granular cultured bone which can be effectively applied to a treatment by the evaluation method of the osteogenic cell of this invention is demonstrated using FIG. Granular cultured bone can be produced by collecting bone marrow fluid, culturing bone marrow-derived mesenchymal stem cells, seeding mesenchymal stem cells, and inducing differentiation into cultured osteoblast-like cells.

또한, 이하의 공정은 골수 유래 세포를 이용한 형태를 나타내고 있지만, 본 발명의 평가 방법은 골수 이외에도 골막, 지방, 말초혈 등으로부터 분리 배양하고, 동일한 방법으로 배양 골아세포양 세포로 분화 유도함으로써 제작되는 과립형 배양 골에서도 바람직하게 사용할 수 있다.In addition, although the following process shows the form using a bone marrow-derived cell, the evaluation method of this invention is produced by isolate | separating culture from periosteum, adipose, peripheral blood, etc. in addition to bone marrow, and inducing differentiation into cultured osteoblast-like cells by the same method. It can also be preferably used in granular cultured bone.

·골수액의 채취Collection of bone marrow

골수액은 수술 약 1개월 전에 채취한다. 우선 골수액 채취부에 국소마취를 실시하여 후상장골능(後上腸骨稜)으로부터 무균적으로 흡인하여 회수한다.Bone marrow fluid is collected approximately one month before surgery. First, local anesthesia is applied to the bone marrow fluid collection unit, which is aseptically aspirated and recovered from the posterior iliac bone function.

· 골수 유래 간엽계 간세포의 배양Cultivation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells

세포 배양용 배지에서 4배 희석한 골수액(10)을 세포 배양용 플라스크(12)에 뿌려 도 3의 (A)와 같이 배양을 시작하고, 배양 개시 후 4일째에 전량 배지 교환을 실시한다. 또한, 세포 배양용 배지에는 1차 배양, 분화 배양 모두 혈청이 들어간 αMEM 또는 무혈청 배지 모두 사용할 수 있다.Bone marrow solution 10 diluted four-fold in the cell culture medium is sprinkled on the cell culture flask 12, and culture is started as shown in FIG. 3 (A), and the whole medium is exchanged on day 4 after the start of culture. As the cell culture medium, both αMEM or serum-free medium containing serum may be used for both primary culture and differentiation culture.

배양 과정에서의 일반 세균 및 진균에 감염되지 않은 것의 확인은 배지 교환마다 배지의 관찰(감염되면 배지가 탁함)에 의해 실시하고, 또한 배양 개시시, 분화 유도전 및 배양 골아세포양 세포의 회수 시에 무균 시험(일본 약국방(藥局方)의 기준을 만족하는지 여부)으로 확인한다.Confirmation of infection with normal bacteria and fungi in the culturing process is carried out by observing the medium every time the medium is changed (the medium becomes turbid if infected), and also at the start of the culture, before induction of differentiation and at the time of recovery of cultured osteoblast-like cells. Is confirmed by a sterility test (whether the criteria of the Japanese pharmacy room are satisfied).

그 후, 주 2회 전량 배지 교환을 실시한다. 계대의 타이밍은 세포의 상태를 보고 판단하지만, 배양 개시부터 약 21~28일후에 실시한다. 계대시에는 생세포수를 계측한다.Thereafter, the whole medium is replaced twice a week. The passage is judged based on the state of the cells, but is performed approximately 21 to 28 days after the start of the culture. At passage, live cell counts are counted.

· 간엽계 간세포의 파종Sowing of mesenchymal stem cells

계대는 이하와 같이 실시한다. 플라스크의 배지를 흡수한 후, 다르베콜린산 버퍼(D-PBS)로 세정하고, 그 후 D-PBS를 흡수하여 세포 해리제를 첨가하고, 37℃에서 10분간 배양한다. 세포가 해리되어 있는 것을 확인한 후, D-PBS 또는 배지를 첨가하여 세포를 회수한 후, 원심한다. 배지에 다시 서스펜드하여 세포 수를 계측한다. 계측 후, 도 3의 (B)와 같은 다공질 의사 골과립(14)이 미리 투입된 심저 용기(16)에 배양한 골수액(10)을 투입한다. 골수액(10)을 의사 골과립(12)이 들어간 심저 용기(16)에 투입하면, 도 3의 (C)와 같이 골수액(10) 및 의사 골과립(12)은 부유한다.Passage is performed as follows. After the medium of the flask is absorbed, it is washed with darbecholine acid buffer (D-PBS), and then the D-PBS is absorbed to add a cell dissociating agent and incubated at 37 ° C for 10 minutes. After confirming that the cells have been dissociated, the cells are recovered by adding D-PBS or medium, and then centrifuged. Suspension again in the medium to measure the cell number. After the measurement, the bone marrow fluid 10 cultured in the deep bottom container 16 into which the porous pseudo bone granules 14 as shown in FIG. When the bone marrow fluid 10 is put into the deep bottom container 16 containing the pseudo bone granules 12, the bone marrow fluid 10 and the pseudo bone granules 12 float as shown in FIG.

·배양 골아세포양 세포로의 분화 유도Induce differentiation into cultured osteoblast-like cells

다공질 의사 골과립(14)에 세포를 파종하고 나서 세포의 기능 회복을 위해 하룻밤 정치(靜置)한다. 1일 후에는 도 3의 (D)와 같이 골 형성에 관여하는 세포 등의 세포 및 다공질 의사 골과립(14)은 심저 용기(16)의 하부에 침전되어 있다. 이를 확인한 후, 배지를 분화 유도 배지로 교환한다. 분화 유도 기간은 1~3주일간이고 배지 교환은 주 2회 정도 실시한다. 분화 유도가 진행되면 도 3의 (E)와 같이 의사 골과립(14) 주위에 부착된 배양 골아세포양 세포의 형태가 변화되고, 골기질 단백을 분비하여 덩어리 하나로 되어간다.The cells are seeded into the porous pseudo bone granules 14, and then left overnight to restore the function of the cells. After 1 day, as shown in Fig. 3D, cells such as cells involved in bone formation and the porous pseudo bone granules 14 are deposited at the bottom of the deep bottom container 16. After confirming this, the medium is replaced with a differentiation inducing medium. Differentiation induction period is 1 to 3 weeks, medium change is about twice a week. As the differentiation induction proceeds, the morphology of the cultured osteoblast-like cells attached around the pseudo bone granules 14 is changed as shown in FIG. 3E, and the bone matrix proteins are secreted to form a mass.

한편, 이 과정과 평행하게 평가하기 위해 세포를 12웰의 배양 접시에 파종한다. 세포는 1웰당 2×104로 한다.On the other hand, cells are seeded in 12-well culture dishes for evaluation in parallel with this procedure. Cells are 2 × 10 4 per well.

이하, 본 발명에 따른 골형성성 세포의 평가 방법에 대해 도 2의 플로우차트를 이용하여 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이 골형성성 세포는 1차 판정 기준, 2차 판정기준, 3차 판정기준을 기초로 판정된다. 또한, 도 2의 괄호 내의 비율은 당초의 세포에 대한 비율을 나타낸다. 그러나 이들 비율은 일례로서 특별히 한정되지 않고, 이용하는 세포의 선택에 따라 다르다.Hereinafter, the evaluation method of the osteogenic cell which concerns on this invention is demonstrated using the flowchart of FIG. As shown in FIG. 2, osteogenic cells are determined based on the primary criteria, the secondary criteria, and the tertiary criteria. In addition, the ratio in the parentheses of FIG. 2 shows the ratio with respect to the original cell. However, these ratios are not particularly limited as an example, and vary depending on the selection of cells to be used.

1차 판정 기준Primary criterion

1차 판정은 ALP 활성, ALP 인덱스, 세포 증식능을 기초로 실시된다.Primary determinations are made based on ALP activity, ALP index, and cell proliferation ability.

1차 판정에서 상기 3가지 평가 방법 중 어느 하나의 기준값을 초과하는 경우에 세포는 1차 판정 기준(○)이라고 결정되고, 모든 기준값을 초과하지 않은 경우에 세포는 1차 판정 기준(×)이라고 결정된다.In the primary judgment, if the reference value of any one of the above three evaluation methods is exceeded, the cell is determined as the primary judgment criterion (○), and if not exceeding all the reference values, the cell is referred to as the primary judgment criterion (×). Is determined.

2차 판정 기준Second judgment standard

2차 판정도 1차 판정과 마찬가지로 ALP 활성, ALP 인덱스, 세포 증식능을 기초로 실시된다. 그러나 하기에 나타내는 바와 같이 이들의 평가 기준값은 1차 판정과 다르다.Like the primary determination, the secondary determination is performed based on ALP activity, ALP index, and cell proliferation ability. However, as shown below, these evaluation reference values differ from a primary determination.

1차 판정 기준(○) 세포는 2차 판정에서 상기 3가지 평가 방법 전체에서 기준값을 초과하는 경우에 세포는 골형성 (+)세포라고 판정되고, 어느 하나의 기준값을 초과하지 않는 경우는 세포는 골형성 (-)세포라고 판정된다.The primary judgment criteria (○) cells are determined to be osteogenic (+) cells if they exceed the reference values in all three evaluation methods in the second judgment, and if the cells do not exceed any of the reference values, It is determined to be osteogenic (-) cells.

1차 판정 기준(×) 세포는 2차 판정에서 상기 3가지 평가 방법 전체를 만족하는 경우에 세포는 3차 판정 기준으로 이행되고, 어느 하나의 기준값을 초과하지 않는 경우는 세포는 골형성 (-)세포라고 판정된다.If the primary criterion (×) cell satisfies all of the above three evaluation methods in the secondary judgment, the cell proceeds to the tertiary judgment criterion, and if the cell does not exceed any one of the reference values, the cell is formed into bone formation (- Cell).

3차 판정 기준3rd judgment standard

3차 판정은 플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원 해석, TRAP 염색, 알리자린레드 염색을 기초로 실시된다.Tertiary determination is performed based on surface antigen analysis, TRAP staining, and alizarin red staining by flow cytometry.

3차 판정 기준에서 어느 하나가 양성인 경우에 세포는 골형성 (+)세포라고 판정되고, 모두 음성인 경우에 세포는 골형성 (-)세포라고 판정된다.Cells are determined to be osteogenic (+) cells if either one is positive in the third judgment, and cells are osteogenic (-) cells if all negative.

본 발명에 따른 골형성성 세포의 평가 방법에서는 이와 같이 복수의 판정 기준을 조합하여 골형성 (+)세포인지 여부를 판정하고 있다. 이들 방법을 조합하는 것의 중요성은 이하와 같다.In the method for evaluating osteogenic cells according to the present invention, a plurality of judgment criteria are combined as described above to determine whether the osteogenic cells are osteogenic (+) cells. The importance of combining these methods is as follows.

전술한 바와 같이 이제까지의 골형성능의 확인에도 ALP 활성이 이용되어 왔다. 그러나 도 4에 도시한 바와 같이 ALP 활성의 분포에는 골형성능을 가진 세포와 갖지 않은 세포에서 근접하고 있어, 명확한 경계를 설정하는 것은 곤란했다. 낮게 설정하면 골형성능을 갖지 않은 세포를 많이 혼입시키고, 높게 설정하면 골형성능을 가진 세포를 제외한다.As described above, ALP activity has been used to confirm the bone formation ability so far. However, as shown in Fig. 4, the distribution of ALP activity is close to cells with osteogenic ability and cells not having, and it is difficult to set clear boundaries. When set to low, cells that do not have osteogenic ability are incorporated a lot, and when set to high, cells with osteogenic capacity are excluded.

실제로 ALP 활성을 이용하여 판정 기준을 생각하는 경우, 예를 들면 골형성을 나타낸 세포의 ALP 활성의 평균값 -2SD로 경계를 설정하는 것을 생각할 수 있다. ALP 활성값이 정규 분포를 한다고 상정한 경우, 실제로 골형성능을 가진 세포의 95.45%를 회수할 수 있지만, 도 4를 보면 한편 골형성능을 갖지 않은 세포도 대부분 회수해버릴 가능성이 있다.In fact, when considering the criterion of determination using ALP activity, it is conceivable to set the boundary at, for example, the mean value -2SD of the ALP activity of cells showing bone formation. If it is assumed that the ALP activity value is normally distributed, 95.45% of cells having bone formation ability can be recovered. However, referring to FIG. 4, most cells having no bone formation ability can be recovered.

또한, 골형성 (+)세포의 하한값으로 설정하는 것도 생각할 수 있다. 그러나 도 4를 보면 골형성 (+)세포의 하한값 이상이라도 골형성능을 갖지 않은 세포도 다수 존재한다.It is also conceivable to set the lower limit of the osteogenic (+) cells. However, in FIG. 4, even though the lower limit of the osteogenic (+) cells is present, many cells do not have osteogenic capacity.

전술한 바와 같이 본 발명자들에 의해 골형성능의 판정에 ALP 인덱스의 유용성이 보고되어 있다. 그러나 도 5를 보면 ALP 인덱스의 분포도 골형성능을 가진 세포와 갖지 않은 세포에서 근접하고 있어, 명확한 경계를 설정하는 것은 곤란했다. As described above, the inventors have reported the usefulness of the ALP index in determining bone formation ability. However, as shown in FIG. 5, the distribution of the ALP index is also close to cells with osteogenic ability and cells without, and it is difficult to set clear boundaries.

또한, 이제까지 골형성능의 판정에는 사용되고 있지 않지만, 본 발명자들에 의해 세포 증식능 중 특히 분화 유도 시의 증식능이 골형성능과 관계가 있는 것이 명확해지고 있다. 그러나, 도 6을 보면 세포 증식능의 분포도 골형성능을 가진 세포와 갖지 않은 세포에서 근접하고 있어, 명확한 경계를 설정하는 것은 곤란했다.Moreover, although it has not been used for the determination of bone formation ability so far, it is clear by the present inventors that the proliferative ability of cell proliferation ability, especially at the time of differentiation induction, has a relationship with bone formation ability. However, as shown in Fig. 6, the distribution of cell proliferation ability is also close to cells having no bone formation ability and cells which do not have a clear boundary.

이상과 같기 때문에 종래 이용되어 온 지표나 그 단순한 조합으로는 골형성 (+)세포의 적절한 판정은 곤란한 것을 알 수 있다.Since it is as mentioned above, it is understood that proper determination of bone forming (+) cells is difficult with the conventionally used indices and simple combinations thereof.

따라서 본 발명자들은 상기 판정 방법으로는 골형성 (+)세포와 골형성 (-)세포의 데이터의 겹치는 부분이 많기 때문에 골형성 (+)세포만을 회수할 수 있는 엄격한 기준(1차 판정 기준)을 처음으로 마련한 것이다.Therefore, the present inventors have a strict criterion (primary criterion) capable of recovering only osteogenic (+) cells because of the overlap of data of osteogenic (+) cells and osteogenic (-) cells. It was the first time.

그러나 1차 판정 기준에서는 선택되지 않은 부분에 골형성 (+)세포를 많이 포함하므로, 2차 판정 기준 및 3차 판정 기준을 이용하여 이들의 구제(救濟)를 실시하고 있다.However, since the primary determination criteria include a large number of osteogenic (+) cells in the unselected portions, these reliefs are performed using the secondary determination criteria and the tertiary determination criteria.

또한, 1차 판정 기준을 만족하는 세포에도 약간 골형성 (-)세포가 포함될 가능성이 있다. 이 때문에 이들 세포에 대해서도 2차 판정 기준을 실시하고 있다.In addition, there is a possibility that slightly osteogenic (-) cells are also included in cells that satisfy the primary criterion. For this reason, the secondary determination standard is implemented also about these cells.

이와 같이 본 발명에 따른 골형성성 세포의 평가 방법에서는 1차 판정~3차 판정이 실시되지만, 그 결과로서 판정된 골형성 (+)세포는 본 발명자들에 의해 거의 100% 골형성 (+)세포라는 것이 명확해지고 있다.As described above, in the method for evaluating osteogenic cells according to the present invention, first to third judgments are performed, but the osteogenic (+) cells determined as a result are almost 100% osteogenic (+) by the present inventors. It is clear that it is a cell.

계속해서 1차 판정 및 2차 판정에서 이용되는 기준에 대해 설명한다. 우선 기준값, 평가 방법(ALP 활성, ALP 인덱스, 세포 증식능)에 대해 상세히 설명한다.Subsequently, the criteria used in the first and second judgments will be described. First, the reference value and the evaluation method (ALP activity, ALP index, cell proliferation ability) will be described in detail.

본 발명에서 1차 판정의 기준값은 골형성 (-)세포의 각 (평균값+2SD)로 설정했다. 이 때, 표본 데이터가 정규 분포를 한다고 가정한 경우, 골형성능을 갖지 않은 세포가 잘못해서 포함될 확률은 (100-95.45)/2=2.275%이다.In the present invention, the reference value of the primary judgment was set to each (mean value + 2SD) of osteogenic (-) cells. At this time, assuming that the sample data have a normal distribution, the probability of accidentally including cells without bone formation ability is (100-95.45) /2=2.275%.

또한, 2차 판정의 기준값은 골형성 (+)세포의 각 (평균값-2SD) 또는 골형성 (+)세포의 각 측정값의 하한값으로 설정했다.In addition, the reference value of the secondary determination was set to the lower limit of each measured value of the bone formation (+) cells (average value -2SD) or each measurement value of the bone formation (+) cells.

상기 기준값은 세포를 채취하는 환자의 모집단(성별, 연령, 인종 등)에 따라서 변화하는 것도 생각할 수 있다. 즉, 기준값은 환자에게 맞는 적절한 값을 선택하는 것이 중요하다. 따라서 이하에 나타내는 기준값은 본 발명자들이 채취한 환자의 세포에 의해 결정된 것이며, 이들에 한정되는 것이 아니다. 또한 대부분의 데이터에 의해 이 수치를 보다 엄밀히 설정하는 것도 가능하다.It is also conceivable that the reference value changes depending on the population (gender, age, race, etc.) of the patient taking the cells. In other words, it is important to select an appropriate value for the reference value for the patient. Therefore, the reference values shown below are determined by the cells of the patient collected by the present inventors, and are not limited thereto. It is also possible to set this value more precisely with most data.

또한, 이하에 나타내는 2차 판정의 구체적인 기준값은 골형성 (+)세포의 각 측정값의 하한값을 예로 들고 있지만, 골형성 (+)세포의 각 (평균값-2SD)를 이용해도 타당한 결과가 얻어진다.In addition, although the specific reference value of the secondary determination shown below takes the lower limit of each measured value of bone formation (+) cells as an example, the valid result is obtained even if each (average value-2SD) of bone formation (+) cells is used. .

·ALP 활성ALP activity

ALP 활성의 측정에는 예를 들면 p-니트로페닐포스페이트 정제 세트(Sigma-Aldrich사)와 세포 집계 키트인 WST-8(도진도 연구소사제)을 이용할 수 있다.For the measurement of ALP activity, for example, p-nitrophenylphosphate purification set (Sigma-Aldrich) and WST-8 (produced by Dojindo Research Institute), which are cell aggregation kits, can be used.

이하, ALP 활성 측정을 상기 제품으로 실시하는 경우를 예로 측정 방법을 나타낸다. 우선 WST-8 용액을 각 웰에 100μl씩 첨가한다. 탄산가스 인큐베이터 내에서 1~4시간 정색(呈色) 반응을 실시한 후, 마이크로플레이트 리더를 이용하여 흡광도를 측정한다. WST-8 분석 후, 세포막 단백을 용해 추출하고, 그 용해액에 p-니트로페닐포스페이트 용액을 첨가하고, 실온에서 10분간 정치 후, 반응을 NaOH로 정지하고, p-니트로페놀(p-니트로페닐포스페이트의 ALP에 의한 분해 산물)의 흡광도를 측정한다. ALP 활성은 시간당 p-니트로페놀의 몰수/단백질의 질량(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)으로 표시된다. 또는 p-니트로페놀 흡광도(OD; 405nm)/WST-8 흡광도(OD;450nm)로서 나타낼 수도 있다.Hereinafter, the measurement method is shown to the example where ALP activity measurement is performed with the said product. First, 100 μl of WST-8 solution is added to each well. After the color reaction is carried out for 1 to 4 hours in a carbon dioxide incubator, the absorbance is measured using a microplate reader. After WST-8 analysis, cell membrane proteins were dissolved and extracted, p-nitrophenylphosphate solution was added to the lysate, and after standing at room temperature for 10 minutes, the reaction was stopped with NaOH and p-nitrophenol (p-nitrophenyl Absorbance of the phosphate degradation product by ALP) is measured. ALP activity is expressed in moles of protein per hour of p-nitrophenol / mass of protein (μ-mol prepared p-nitrophenol / min / μg protein). Or p-nitrophenol absorbance (OD; 405 nm) / WST-8 absorbance (OD; 450 nm).

도 7에 ALP 활성 측정 결과의 예를 나타낸다.7 shows an example of the result of ALP activity measurement.

골형성 (-)세포의 ALP 활성 평균값 +2SD는 2.31{p-니트로페놀 흡광도(OD;405nm)/WST-8 흡광도(OD;450nm)}이었다. 이 값은 166 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)에 상당한다. 이 때문에 본 발명자들은 ALP 활성의 1차 판정의 기준값을 약 166 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)로 설정했다. 즉, ALP 활성의 1차 판정의 기준값은 166±5 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)인 것이 바람직하다.The mean ALP activity + 2SD of the osteogenic (-) cells was 2.31 {p-nitrophenol absorbance (OD; 405 nm) / WST-8 absorbance (OD; 450 nm)}. This value corresponds to 166 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein). For this reason, the present inventors set the reference value of the primary determination of ALP activity to about 166 units (micromol-made p-nitrophenol / min / microg protein). That is, the reference value of the primary determination of ALP activity is preferably 166 ± 5 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein).

이 세포당 ALP 활성의 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)로의 환산식은 본 연구에 이용한 세포에 의해 본 발명자들에 의해 요구된 것이다.The conversion formula for this unit of ALP activity per cell (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein) is required by the present inventors by the cells used in this study.

골형성 (+)세포의 ALP 활성 측정값의 하한값은 0.93{p-니트로페놀 흡광도(OD;405nm)/WST-8 흡광도(OD;450nm)}이었다. 이 값은 67 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)에 상당한다. 이 때문에 본 발명자들은 ALP 활성의 2차 판정의 기준값을 약 67 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)로 설정했다. 즉, ALP 활성의 2차 판정의 기준값은 67±5 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)인 것이 바람직하다.The lower limit of the ALP activity measurement of osteogenic (+) cells was 0.93 {p-nitrophenol absorbance (OD; 405 nm) / WST-8 absorbance (OD; 450 nm)}. This value corresponds to 67 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein). For this reason, the present inventors set the reference value of the secondary determination of ALP activity to about 67 units (p-nitrophenol / min / microg protein manufactured by micromol). That is, it is preferable that the reference value of the secondary determination of ALP activity is 67 ± 5 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein).

·ALP 인덱스ALP index

ALP 인덱스는 분화 유도 배지를 첨가한 세포(분화 유도군)와, 컨트롤로서 통상 배지를 넣은 세포(비분화 유도군)에 대해 ALP 활성을 측정하고, (분화 유도군의 ALP 활성/비분화 유도군의 ALP 활성)에 의해 산출된다.The ALP index measures ALP activity on cells to which differentiation induction medium is added (differentiation induction group) and cells into which medium is normally added (non-differentiation induction group) as a control (ALP activity / differentiation induction group of differentiation induction group). ALP activity).

골형성 (-)세포의 ALP 인덱스 평균값 +2SD는 3.95이었다. 이 때문에 본 발명자들은 ALP 인덱스의 1차 판정의 기준값을 약 3.95로 설정했다. 즉, ALP 인덱스의 1차 판정의 기준값은 3.95±0.15인 것이 바람직하다.The mean ALP index + 2SD of osteogenic (-) cells was 3.95. For this reason, the present inventors set the reference value of the primary determination of an ALP index to about 3.95. That is, the reference value of the primary determination of the ALP index is preferably 3.95 ± 0.15.

또한, 골형성 (+)세포의 ALP 인덱스 측정값의 하한값은 1.01이었다. 이 때문에 본 발명자들은 ALP 인덱스의 2차 판정의 기준값을 1.01로 설정했다. 즉, ALP 인덱스의 2차 판정의 기준값은 1.01±0.15인 것이 바람직하다.In addition, the lower limit of the ALP index measurement value of osteogenic (+) cells was 1.01. For this reason, the present inventors set the reference value of the secondary determination of an ALP index to 1.01. That is, it is preferable that the reference value of the secondary determination of the ALP index is 1.01 ± 0.15.

·세포 증식능Cell proliferation ability

세포 증식능은 배양 전후에서의 세포 수의 비율, 즉 (분화 유도 후의 세포 수/초기 파종 세포 수)에 의해 구할 수 있다. 실제로는 분화 유도 기간 종료 후에 세포 수를 측정함으로써 수득되지만, 파종한 세포를 일정하게 하여 (회수된 세포 수/파종한 세포 수)로서 산출하는 것이 가능하다. 여기서는 분화 유도 기간 중의 세포 증식률로 세포 증식능이라고 정의한다. 또한 예를 들면 상기 세포 집계 키트(WST-8)의 OD값의 비로 판정할 수 있다. 즉, 상기 정색 반응을 실시한 후, 450nm의 흡광도(OD값)를 측정하고, 분화 유도 전의 세포 수에 대한 WST-8의 OD값으로 나눠 분화 유도중의 세포 증식률을 구할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 세포 증식능 판정은 1계대에서 4계대까지에 대해 적용할 수 있다.The cell proliferation capacity can be determined by the ratio of the number of cells before and after the culture, that is, the number of cells after the induction of differentiation / initial seeding cell number. Although actually obtained by measuring the number of cells after the end of the differentiation induction period, it is possible to make the seeded cells constant and count as (the number of recovered cells / the number of seeded cells). Herein, the cell proliferation rate in the differentiation induction period is defined as cell proliferation capacity. For example, it can determine with the ratio of the OD value of the said cell aggregation kit (WST-8). That is, after performing the color reaction, the absorbance (OD value) of 450 nm is measured, and the cell proliferation rate during induction of differentiation can be determined by dividing by the OD value of WST-8 with respect to the number of cells before induction of differentiation. In addition, the determination of cell proliferation capacity according to the present invention can be applied to the first to fourth passages.

도 8에 세포 증식능 측정 결과의 예를 도시한다.8 shows an example of cell proliferation measurement results.

골형성 (-)세포의 증식능 평균값 +2SD는 9.7이었다. 이 때문에 본 발명자들은 세포 증식능의 1차 판정의 기준값을 약 9.7로 설정했다. 즉, 세포 증식능의 1차 판정의 기준값은 9.7±0.3인 것이 바람직하다.The mean proliferative capacity of osteogenic (-) cells + 2SD was 9.7. For this reason, the present inventors set the reference value of the primary determination of cell proliferation ability to about 9.7. That is, the reference value for the primary determination of cell proliferation ability is preferably 9.7 ± 0.3.

또한, 골형성 (+)세포의 증식능 측정값의 하한값은 5.6이었다. 이 때문에 본 발명자들은 세포 증식능의 2차 판정의 기준값을 약 5.6으로 설정했다. 즉, 세포 증식능의 1차 판정의 기준값은 5.6±0.3인 것이 바람직하다.In addition, the lower limit of the proliferative capacity measurement value of the osteogenic (+) cells was 5.6. For this reason, the present inventors set the reference value of the secondary determination of cell proliferation ability to about 5.6. That is, the reference value for the primary determination of cell proliferation ability is preferably 5.6 ± 0.3.

계속해서 3차 판정에서 이용되는 기준, 평가 방법(플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원(HLA-DR) 해석, TRAP 염색, 알리자린레드 염색)에 대해 상세히 설명한다.Subsequently, the criteria and evaluation methods (surface antigen (HLA-DR) analysis by flow cytometry, TRAP staining and alizarin red staining) used in the third determination will be described in detail.

본 발명에서 3차 판정의 기준은 표면 항원(HLA-DR) 양성 세포가 6% 이상, TRAP 양성, 알리자린레드 양성이라고 설정했다.In the present invention, the criterion for the third judgment was that surface antigen (HLA-DR) positive cells were 6% or more, TRAP positive, and alizarin red positive.

·플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원 해석Surface antigen analysis by flow cytometry

6색 플로우 사이토메트리 분석은 기존의 플로우 사이토미터를 사용할 수 있지만, 여기서는 FACS Aria 플로우 사이토미터(BDIS사)를 사용했다.Six-color flow cytometry analysis can use a conventional flow cytometer, but here we use a FACS Aria flow cytometer (BDIS).

항체에는 이하의 물질이 사용되었다. 형광 이소티오시아네이트 복합체(FITC-), 피코에리트린 복합체(PE-), 페리디닌클로로필 단백질 복합체(PerCP-Cy5.5-), 아로피코시아닌 복합체(APC-), Alexa Fluor 405 복합체가 사용되었다.The following substances were used for the antibody. Fluorescent isothiocyanate complex (FITC-), phycoerythrin complex (PE-), peridinine chlorophyll protein complex (PerCP-Cy5.5-), aropicocyanine complex (APC-), Alexa Fluor 405 complex used It became.

또한 상기 복합체 외에 항체로서 HLA-ABC, HLA-DR, CD3, CD14, CD19, CD34, CD73, CD90, CD106, CD146, 마우스-IgG1k, 마우스-IgM에 대한 비오틴화 항체(모두 BD Pharmingen사), CD10 및 CD 29에 대한 비오틴화 항체(Dako사), CD45에 대한 비오틴화 항체(인비드로젠사)도 사용되었다. FITC를 공유 결합시킨 CD105 항체(Immunotech사)도 사용되었다. 상기 비오틴화 항체는 스트렙토아비딘퍼시픽블루(인비드로젠사) 또는 스트렙토아비딘 PerCP-Cy5.5(BD Pharmingen사) 복합체에 의해 검출되었다.In addition to the complex, biotinylated antibodies against HLA-ABC, HLA-DR, CD3, CD14, CD19, CD34, CD73, CD90, CD106, CD146, mouse-IgG1k, mouse-IgM (all from BD Pharmingen), CD10 And a biotinylated antibody against CD 29 (Dako) and a biotinylated antibody against CD45 (Invitrogen) were also used. A CD105 antibody (Immunotech) covalently bound to FITC was also used. The biotinylated antibody was detected by Streptoavidin Pacific Blue (Invitrogen) or Streptoavidin PerCP-Cy5.5 (BD Pharmingen) complex.

STRO-1 항체(R&D Systems사제)는 PE-결합 항마우스 IgM으로 검출되었다. 또한, 요오드화 프로피듐(도진도 연구소사)이 사세포(死細胞)를 검출하기 위해 이용되었다.STRO-1 antibody (manufactured by R & D Systems) was detected with PE-binding anti mouse IgM. In addition, propidium iodide (Dojindo Research Institute) was used to detect dead cells.

상기 수십종류의 항체를 이용하여 플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원 해석을 실시했다. 본 발명자들이 검토한 결과, 골수 유래의 간엽계 간세포에는 동일한 수법으로 배양되어도 골형성능을 가진 세포가 수득되는 경우와 수득되지 않는 경우가 있는 것이 명확해졌지만, HLA-DR에 대한 항체 이외의 상기 항체의 발현에 있어서, 골형성능을 가진 세포와 갖지 않은 세포에서는 차가 나타나지 않았다. 그러나 유일하게 HLA-DR에 대한 항체의 발현만 유의차가 있는 것이 명확해졌다. 이 때문에 본 발명에 따른 표면 항원 해석에서는 항체로서 HLA-DR에 대한 비오틴화 항체를 사용하고 있다.The surface antigen analysis by flow cytometry was performed using the said several dozen types of antibodies. As a result of the investigation by the present inventors, it has become clear that the cells having bone formation ability may or may not be obtained even when cultured by bone marrow-derived mesenchymal stem cells, but the above-mentioned antibodies other than the antibody against HLA-DR In the expression of, no difference was found in cells with osteogenic capacity and cells without. However, it became clear that only the expression of antibodies to HLA-DR differed significantly. For this reason, in the surface antigen analysis which concerns on this invention, the biotinylated antibody to HLA-DR is used as an antibody.

이하, 본 발명에 바람직한 HLA-DR에 대한 비오틴화 항체를 이용하는 경우의 표면 항원 해석 방법에 대해 나타낸다. 계대수 0 및 3의 세포는 트리프신-EDTA에 의해 검출되고, 1×106의 세포는 50μl의 빙냉(氷冷)한 인산 완충 생리식염수(PBS:닛수이 세이야쿠사)중에 현탁시켰다. 계속해서 세포는 빙상에서 20분간, HLA-DR에 대한 비오틴화 항체와 함께 배양되었다. 그 후 세포는 세정되고, 빙상에서 20분간 스트렙토아비딘 복합체와 함께 배양되었다. 마지막으로 세포는 세정되고, 200μl의 빙냉한 PBS에 재현탁시키고, 요오드화 프로피듐으로 염색되어 플로우 사이토미터에 의해 분석되었다. 데이터의 분석은 FlowJo 소프트웨어(TreeStar사)를 이용하여 실시했다.Hereinafter, the surface antigen analysis method in the case of using the biotinylated antibody to HLA-DR which is preferable for this invention is shown. Passage 0 and 3 cells were detected by trypsin-EDTA, and 1 × 10 6 cells were suspended in 50 μl of ice-cold phosphate buffered saline (PBS: Nissui Seiyaku Co., Ltd.). The cells were then incubated with biotinylated antibodies against HLA-DR for 20 minutes on ice. Cells were then washed and incubated with streptoavidin complex for 20 minutes on ice. Finally the cells were washed, resuspended in 200 μl of ice cold PBS, stained with propidium iodide and analyzed by flow cytometer. Data analysis was performed using FlowJo software (TreeStar).

도 9는 플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원 해석 결과를 도시하고 있다. 도 9의 X축, Y축은 다른 항체(각각 HLA-DR, CD14)에 대한 반응을 나타내고 있다. 우측 하부의 수치는 Y축의 항체(CD14) 음성, X축의 항체(HLA-DR) 양성의 분획을 나타내고 있다.Fig. 9 shows the results of surface antigen analysis by flow cytometry. X-axis and Y-axis in Fig. 9 show responses to other antibodies (HLA-DR and CD14, respectively). The lower right numerical value represents the fraction of the antibody (CD14) negative on the Y axis and the antibody (HLA-DR) positive on the X axis.

도 9의 (A)에 도시한 바와 같이 측정된 HLA-DR 양성 세포가 6% 이상인 경우, 골형성 (+)세포를 포함하는 세포 분획이라고 판정된다. 그러나 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이 측정된 HLA-DR 양성 세포가 6% 미만인 경우, 골형성 (+)세포를 포함하지 않을 가능성이 높은 분획으로서 판정된다.When the HLA-DR positive cells measured as shown in FIG. 9 (A) are 6% or more, it is determined that the cell fraction including the osteogenic (+) cells. However, when the HLA-DR positive cells measured as shown in FIG. 9 (B) are less than 6%, it is determined as a fraction likely to not contain osteogenic (+) cells.

이 HLA-DR 양성 세포의 6%라는 하한값은 본 발명자들이 많은 피험자에게서 발견한 경험적으로 정한 값이지만, 본 발명은 이 수치에 한정되지 않는다. 즉 또한 대부분의 샘플의 데이터에 의해 이 수치를 더 엄밀히 설정하는 것은 가능하며, 그 경우에는 구체적으로는 골을 형성한 세포의 평균값에서 2SD 등을 뺀 값과, 골을 형성하지 않은 세포의 평균값에 2SD 등을 더한 값 중, 보다 높은 수치로서 근사할 수 있다.The lower limit of 6% of these HLA-DR positive cells is an empirically determined value found by the present inventors in many subjects, but the present invention is not limited to this value. In other words, it is possible to set this value more precisely based on the data of most samples, in which case, the average value of the cells that formed bones was subtracted from 2SD, and the average value of cells that did not form bones. It can be approximated as a higher numerical value among the values which added 2SD etc.

·TRAP 염색TRAP staining

TRAP 염색은 예를 들면 고정액이 50mM 주석산 함유 완충액(pH5.0, 발색 기질 30mg/vial)인 TRAP 염색 키트(와코 순약 고교사)를 사용할 수 있다. 이하에 상기한 TRAP 염색 키트를 이용한 경우의 TRAP 염색 평가 방법을 나타낸다.For TRAP staining, for example, a TRAP staining kit (Wako Pure Chemical Co., Ltd.), in which the fixative is 50 mM tartaric acid-containing buffer (pH5.0, chromogenic substrate 30 mg / vial), can be used. The TRAP staining evaluation method in the case of using the above TRAP staining kit is shown below.

우선 D-PBS를 워터배스로 데우고, α-MEM에 10% 혈청, 1% 페니실린스트렙토마이신, 1% 암호테리신B와 덱사메타존, β글리세로인산, 아스코르빈산을 포함하는 분화 유도 배지에서 배양을 실시한다.First, heat D-PBS with a water bath, and in a differentiation induction medium containing 10% serum, 1% penicillin streptomycin, 1% cryptotericin B and dexamethasone, βglycerophosphate, and ascorbic acid in α-MEM. Incubate.

또한 엄밀함을 수득하기 위해서는 상기 배지 이외에 배지로서 Osteo Clast precursor Basal Medium M-CSF(-), RANKL(-), Osteo Clast precursor Basal Medium M-CSF(+), RANKL(+)를 사용하여 결과를 비교하는 것이 바람직하다.In addition, in order to obtain the rigor, in addition to the medium, compared the results using Osteo Clast precursor Basal Medium M-CSF (-), RANKL (-), Osteo Clast precursor Basal Medium M-CSF (+), RANKL (+) It is desirable to.

계속해서 배양중인 96 웰 플레이트의 배지를 제거하여 D-PBS를 250μl/웰씩 첨가하여 세정하고, D-PBS를 제거한다. 계속해서 TRAP 염색 키트의 고정액을 50μl/웰씩 첨가하고, 5분간 고정을 실시한다. 5분 후, 고정액을 제거하여 증류수를 250μl/웰씩 첨가하여 세정하고, 증류수를 제거한다. 이 증류수로의 세정을 3회 반복하여 실시한다. 3회째의 증류수를 제거하기 전에 크린벤치의 전기를 끄고, TRAP 염색 키트의 발색 기질에 50mM 주석산 함유 완충액을 5ml 첨가하여 볼틱스로 혼합하여 발색 기질의 조제를 실시한다. 발색 기질의 조제 후, 증류수를 제거하여 발색 기질을 100μl/웰씩 첨가하여 CO2 5%, 37℃(습도 95% rH 이상)에서 1시간 인큐베이트를 실시한다. 인큐베이트 후, 발색기질을 제거하고, 증류수를 250μl/웰씩 첨가하고 세정하여 증류수를 제거한다. 이 증류수로의 세정을 2회 반복하여 실시한다. 세정 후, 증류수를 50μl/웰씩 첨가하고 현미경하에서 염색된 세포가 있는지 검경(檢鏡)하여 세포 사진의 촬영을 실시한다.Subsequently, the medium of the 96-well plate in culture is removed, and D-PBS is added and washed by 250 μl / well, and D-PBS is removed. Subsequently, 50 microliters / well of the fixed solution of a TRAP staining kit is added, and fixation is performed for 5 minutes. After 5 minutes, the fixed solution was removed, and distilled water was added and washed by 250 µl / well, and distilled water was removed. This washing with distilled water is repeated three times. Before the third distilled water was removed, the clean bench was turned off, and 5 ml of 50 mM tartaric acid-containing buffer was added to the colored substrate of the TRAP staining kit and mixed by Voltics to prepare a colored substrate. After preparation of the chromogenic substrate, distilled water was removed, and 100 µl / well of the chromogenic substrate was added, followed by incubation for 1 hour at 5% CO 2 and 37 ° C (95% rH or higher humidity). After incubation, the chromogenic substrate is removed, distilled water is added 250 μl / well and washed to remove distilled water. This washing with distilled water is repeated twice. After washing, distilled water is added in 50 µl / well, and the cells are photographed under the microscope for the presence of stained cells.

도 10의 (A)와 같이 측정된 TRAP 염색이 양성인 경우, 골형성 (+)세포를 포함하는 분획이라고 판정된다.When TRAP staining measured as shown in Fig. 10 (A) is positive, it is determined that the fraction containing the osteogenic (+) cells.

그러나, 도 10의 (B)와 같이 측정된 TRAP 염색이 음성인 경우, 골형성 (+)세포를 포함하지 않을 가능성이 높은 분획이라고 판정된다.However, when TRAP staining measured as shown in Fig. 10B is negative, it is determined that the fraction is unlikely to contain osteogenic (+) cells.

·알리자린레드 염색Alizarin Red Dyeing

알리자린레드 염색을 실시하기 위해 세포를 2.0×104/웰의 밀도로 12웰 디시에 파종한다. 익일, 분화 유도 배지로 교환하고, 이후 배지는 주에 2회씩 교환하여 3주간 분화 유도를 실시한다.Cells are seeded in 12-well dishes at a density of 2.0 × 10 4 / well for alizarin red staining. The next day, the medium is changed to differentiation induction medium, and then the medium is changed twice a week to induce differentiation for 3 weeks.

계속해서 배지를 흡인하여 세포를 D-PBS로 2회 세정한다. 그 후, 고정액(70% 에탄올)에 의해 마이너스 20도에서 1시간 세포를 고정한다. 고정액을 흡인하여 증류수로 2회 세정을 실시한다.Subsequently, the medium is aspirated and the cells are washed twice with D-PBS. Thereafter, the cells are fixed for one hour at minus 20 degrees with a fixed solution (70% ethanol). The fixed solution is aspirated and washed twice with distilled water.

계속해서 알리자린레드(S) 용액(40mM, pH4.2)을 첨가하여 실온에서 10분간 염색을 실시한다. pH는 25% 암모늄 수용액으로 조정한다. 염색액을 흡인하여 세포를 증류수로 비특이적 염색이 완전히 없어지기까지 세정한다. 그 후 마크로 및 현미경 사진을 촬영한다.Subsequently, alizarin red (S) solution (40 mM, pH4.2) was added and stained for 10 minutes at room temperature. pH is adjusted with 25% aqueous ammonium solution. The stain is aspirated and the cells are washed with distilled water until the nonspecific staining is completely lost. Thereafter, macro and micrographs are taken.

도 11에 알리자린레드의 염색 결과를 도시한다. 또한 좌측은 분화 유도를 실시하지 않은 시료(컨트롤), 우측은 분화 유도 후의 시료이다.11 shows the results of staining alizarin red. In addition, the left side is the sample (control) which did not induce differentiation, and the right side is the sample after induction of differentiation.

도 11의 (A)와 같이 측정된 알리자린레드 염색이 양성인 경우, 골형성 (+)세포를 포함하는 분획이라고 판정된다.When alizarin red staining measured as shown in Fig. 11 (A) is positive, it is determined that the fraction containing osteogenic (+) cells.

그러나 도 11의 (B)와 같이 측정된 알리자린레드 염색이 음성인 경우, 골형성 (+)세포를 포함하지 않을 가능성이 높은 분획이라고 판정된다.However, when the alizarin red staining measured as shown in Fig. 11B is negative, it is determined that the fraction is unlikely to contain osteogenic (+) cells.

본 발명에 따른 배양 세포의 평가 방법에서는 복수의 검사값, 또는 지표에 대한 적응 순서, 판정 기준을 설정하여 이들을 플로우차트화하여 경험의 유무에 상관없이 정밀하게 세포의 골형성능을 판정하는 것이 바람직하다. 특히 적어도 3 이상의 검사값, 지표를 포함하고, 이들 조합에 의해 통계학적인 근거로 정밀하게 세포의 기능을 예측, 판정하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 편차를 가진 사람 세포에 대해 복수의 검사값, 지표를 플로우차트화하여 평가하여 편차의 영향을 임상상 문제없는 정도까지 개선하는 것을 가능하게 하고 있다.In the method for evaluating cultured cells according to the present invention, it is preferable to set the order of adaptation and determination criteria for a plurality of test values or indicators, and to make them flow chart to accurately determine the bone formation ability of the cells regardless of experience. . In particular, it is desirable to include at least three test values and indices, and to accurately predict and determine the function of the cells on a statistical basis by these combinations. According to the present invention, it is possible to improve the effect of the deviation to a clinically trouble-free level by evaluating a plurality of test values and indices with respect to human cells having a deviation.

또한, 본 발명에 따른 배양 세포의 평가 방법에서는 각각의 검사값에 대하여 적응 범위에 포함되는 샘플이라도 다른 지표를 참조하여 목적으로 하는 세포가 아닌 것이 판정될 수도 있다.In addition, in the method for evaluating cultured cells according to the present invention, it may be determined that even a sample included in an adaptation range for each test value is not a target cell with reference to other indicators.

10 : 골수액
12 : 세포 배양용 플라스크
14 : 다공질 의사 골과립
16 : 심저 용기
10: bone marrow fluid
12: flask for cell culture
14: porous pseudo-granule
16: deep bottom container

Claims (14)

배양 세포로부터 목적으로 하는 세포를 판정하기 위해 배양 세포의 복수의 검사값 또는 지표를 측정하고, 이들의 조합에 의해 정밀하게 세포의 기능을 예측, 판정하기 위한 평가 방법으로서,
각각의 검사값에 대하여 일정의 적합한 범위를 지정할 뿐만 아니라 적응 범위에서 벗어난 샘플이라도 다른 검사값 또는 지표를 참조하여 목적으로 하는 세포임을 판정 가능한 것을 특징으로 하는 배양 세포의 평가 방법.
As an evaluation method for measuring a plurality of test values or indicators of cultured cells to determine target cells from the cultured cells, and accurately predicting and determining the function of the cells by a combination thereof.
A method for evaluating cultured cells, characterized in that it is possible not only to designate a certain suitable range for each test value, but also to determine a target cell with reference to other test values or indicators even if the sample deviates from the adaptation range.
1차 판정 기준, 2차 판정 기준 및 3차 판정 기준을 가진 배양 세포의 평가 방법으로서,
1차 판정을 실시한 세포를 추가로 2차 판정을 실시함으로써 골형성 (+)세포를 판정하고,
골형성 (+)세포인지 여부를 판단하기 어려운 세포를 추가로 3차 판정을 실시함으로써 골형성 (+)세포를 판정하는 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
As a method for evaluating cultured cells having a primary criterion, a secondary criterion, and a tertiary criterion,
By further performing a second judgment on the cells that were subjected to the first judgment, bone forming (+) cells were determined,
A method for evaluating cultured osteogenic cells, characterized in that osteogenic (+) cells are determined by further performing a third determination of cells that are difficult to determine whether they are osteogenic (+) cells.
제 2 항에 있어서,
상기 1차 판정에서, 판정 기준은 ALP 활성(알칼리 포스파타제 활성), ALP 인덱스(분화 유도군의 ALP 활성/비분화 유도군의 ALP 활성), 세포 증식능(분화 유도 후의 세포수/초기 파종 세포수) 중 어느 하나가 1차 판정의 기준값 이상을 만족하는지 여부에 있는 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 2,
In the above first judgment, the criterion of determination is ALP activity (alkali phosphatase activity), ALP index (ALP activity of differentiation inducing group / ALP activity of non-differentiation inducing group), cell proliferation capacity (cell number after differentiation induction / initial seeding cell number) The evaluation method of the cultured osteogenic cells characterized in that any one of the above meets the reference value of the primary determination.
제 2 항에 있어서,
상기 2차 판정에서, 판정 기준은 ALP 활성, ALP 인덱스, 세포 증식능 전부가 2차 판정의 기준값 이상을 만족하는지 여부에 있고,
1차 판정, 2차 판정 양쪽 기준을 만족한 세포를 골형성 (+)세포라고 판정하고,
1차 판정에서 기준을 만족하지 않았지만 2차 판정에서 기준을 만족한 세포에 대해서는 3차 판정 기준으로 이행하고,
2차 판정에서 기준을 만족하지 않은 세포를 골형성 (-)세포라고 판정하는 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 2,
In the second judgment, the judgment criterion is whether or not all of the ALP activity, the ALP index, and the cell proliferation capacity satisfy or exceed the reference value of the second judgment,
The cells satisfying both the primary and secondary judgment criteria were determined to be osteogenic (+) cells,
For cells that did not meet the criteria in the first judgment but met the criteria in the second judgment, the procedure proceeds to the third judgment.
A method for evaluating cultured osteogenic cells, characterized in that the cells that do not satisfy the criteria in the second judgment are determined to be osteogenic (-) cells.
제 2 항에 있어서,
상기 3차 판정에서, 판정 기준은 플로우 사이토메트리에 의한 표면 항원(HLA-DR) 해석, TRAP 염색, 알리자린레드 염색 중 어느 하나가 기준을 만족하는지 여부에 있고,
이 기준을 만족한 세포를 골형성 (+)세포, 만족하지 않은 세포를 골형성 (-)세포라고 판정하는 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 2,
In the third judgment, the criterion is based on whether the surface antigen (HLA-DR) analysis by flow cytometry, TRAP staining, or alizarin red staining satisfies the criterion,
A method for evaluating cultured osteogenic cells, wherein the cells satisfying the criteria are determined to be osteogenic (+) cells and unsatisfactory cells to be osteogenic (-) cells.
제 3 항에 있어서,
1차 판정에서, 기준값은 골형성 (-)세포의 각 (평균값+2SD)인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 3, wherein
In the primary judgment, the reference value is the angle of the osteogenic (-) cells (average value + 2SD).
제 4 항에 있어서,
2차 판정에서, 기준값은 골형성 (+)세포의 각 (평균값-2SD) 또는 골형성 (+)세포의 각 측정값의 하한값인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 4, wherein
In the second judgment, the reference value is a method for evaluating cultured osteogenic cells, characterized in that the lower limit of each measurement of osteogenic (+) cells (mean value-2SD) or each measured value of osteogenic (+) cells.
제 5 항에 있어서,
3차 판정에서, 표면 항원 (HLA-DR) 해석의 기준은 측정된 HLA-DR 양성 세포가 약 6% 이상인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 5, wherein
In a third judgment, the criterion for surface antigen (HLA-DR) interpretation is that the measured HLA-DR positive cells are at least about 6%.
제 6 항에 있어서,
1차 판정에서, ALP 활성의 기준값은 약 166 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method according to claim 6,
In a first judgment, the reference value of ALP activity is about 166 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein).
제 6 항에 있어서,
1차 판정에서, ALP 인덱스의 기준값은 약 3.95인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method according to claim 6,
In a first judgment, the reference value of the ALP index is about 3.95.
제 6 항에 있어서,
1차 판정에서, 세포 증식능의 기준값은 약 9.7인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method according to claim 6,
In a first judgment, the reference value of cell proliferation ability is about 9.7.
제 7 항에 있어서,
2차 판정에서, ALP 활성의 기준값은 약 67 단위(μmol 제조된 p-니트로페놀/분/μg 단백질)인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 7, wherein
In a second judgment, the reference value of ALP activity is about 67 units (μmol prepared p-nitrophenol / min / μg protein).
제 7 항에 있어서,
2차 판정에서, ALP 인덱스의 기준값은 약 1.01인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 7, wherein
In the second judgment, the reference value of the ALP index is about 1.01.
제 7 항에 있어서,
2차 판정에서, 세포 증식능의 기준값은 약 5.6인 것을 특징으로 하는 배양된 골형성성 세포의 평가 방법.
The method of claim 7, wherein
In the second judgment, the reference value for cell proliferation ability is about 5.6.
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