WO2003008592A1 - Cellules embryonnaires polyfonctionnelles provenant de tissus adipeux - Google Patents

Cellules embryonnaires polyfonctionnelles provenant de tissus adipeux Download PDF

Info

Publication number
WO2003008592A1
WO2003008592A1 PCT/JP2002/007341 JP0207341W WO03008592A1 WO 2003008592 A1 WO2003008592 A1 WO 2003008592A1 JP 0207341 W JP0207341 W JP 0207341W WO 03008592 A1 WO03008592 A1 WO 03008592A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
adipose tissue
stem cells
pluripotent stem
cells
medium
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/007341
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yasuhiko Tabata
Original Assignee
Yasuhiko Tabata
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yasuhiko Tabata filed Critical Yasuhiko Tabata
Priority to JP2003514908A priority Critical patent/JPWO2003008592A1/ja
Publication of WO2003008592A1 publication Critical patent/WO2003008592A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0662Stem cells
    • C12N5/0667Adipose-derived stem cells [ADSC]; Adipose stromal stem cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0618Cells of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/115Basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF-2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/13Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells
    • C12N2506/1346Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from mesenchymal stem cells
    • C12N2506/1384Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from mesenchymal stem cells from adipose-derived stem cells [ADSC], from adipose stromal stem cells

Definitions

  • the present invention relates to a novel pluripotent stem cell derived from adipose tissue, particularly to an adipose tissue-derived adult stem cell having pluripotency (pluripotency) derived from adipose tissue.
  • the present invention relates to the use of the pluripotent stem cells as a material for regeneration of a living tissue.
  • ES cells embryonic stem cells
  • ES cells c embryonic stem cells
  • the use of ES cells can cause ethical problems, especially in humans, because they destroy the placental vesicles, the seedlings of life.
  • immunorejection is indispensable because the tissues are derived from others. This is no different from previous organ transplants. To resolve this, stem cells need to be collected from the patient, especially from the adult rather than the embryo.
  • MSCs mesenchymal stem cells
  • ES cells include undifferentiated mesenchymal stem cells (MSCs) in the bone marrow.
  • MSC mesenchymal stem cells
  • MSC is known to differentiate into bone, cartilage, muscle, fat, blood vessels, and more recently nerves, and can be collected from patients (adults). Value is said to be higher than ES cells.
  • MSC has problems such as the fact that only a trace amount is present in the adult body, and in particular, this tendency becomes severe with aging.
  • Preadipocytes since derived from adipose tissue, is easy in terms of cell harvesting compared to bone marrow aspiration, also in comparison with the MSC, the point growth rate is fast is better t Of course, since it is obtained from the patient's own adipose tissue, there is no problem of immune rejection. Regarding the differentiation potential of preadipocytes, the differentiation into adipocytes was examined because they are predecessors of fat as read, and this was only confirmed in the in vivo mouth and in vivo.
  • the present inventor while studying preadipocytes from adipose tissue, has surprisingly discovered that bone, cartilage, muscle, nerve, blood system, liver, knee, etc.
  • the present inventors have discovered pluripotent stem cells having pluripotency that can be differentiated into various tissues such as germ layers, and completed the present invention. Disclosure of the invention
  • the present invention is a pluripotent stem cell derived from adipose tissue, which is characterized by not containing leukocytes.
  • the present invention is a pluripotent stem cell derived from adipose tissue, which is capable of differentiating into a nerve cell in an in vitro mouth.
  • the present invention relates to pluripotent stem cells having a pluripotency capable of differentiating into various tissues such as bone, cartilage, muscle, and nerve. Particularly preferred tissues are bone tissue and nerve tissue.
  • the adipose tissue-derived pluripotent stem cells of the present invention can exhibit pluripotency both in vitro and in vivo, and can be differentiated into various tissues.
  • FIG. 1 shows a nonwoven fabric containing pluripotent stem cells derived from adipose tissue cultured in a bone differentiation medium (A) or a normal medium (B).
  • Figure 2 shows the results from adipose tissue cultured in bone differentiation medium (A) or normal medium (B). This is EDX analysis of nonwoven fabric containing pluripotent stem cells.
  • Figure 3 shows the nonwoven fabric three weeks after implantation.
  • A Adipose tissue-derived pluripotent stem cells cultured in a bone differentiation medium
  • B Adipose tissue-derived pluripotent stem cells cultured in a normal medium
  • C Cultured in a bone differentiation medium, and impregnated with bFGF Adipose tissue-derived pluripotent stem cells mixed and implanted with particles
  • D adipose tissue-derived pluripotent stem cells cultured in a normal medium and mixed with bFGF-impregnated particles.
  • FIG. 4 is a von Kossa stained tissue section of the nonwoven fabric 3 weeks after implantation. (A) to (D) are the same as in FIG.
  • FIG. 5 shows adipose tissue-derived pluripotent stem cells before (A) or after (B) culturing in a neural differentiation medium.
  • the adipose tissue-derived pluripotent stem cells of the present invention can be obtained by treating adipose tissue of animals including humans with an enzyme, for example, collagenase.
  • the animals from which adipose tissue is collected are not limited to their type, gender, or age.
  • the site of the animal from which the adipose tissue is collected is not particularly limited as long as the adipose tissue is present, but it is especially preferable to collect the adipose tissue from the subcutaneous adipose tissue from the viewpoints of clinical ease and patient burden. desirable. From the viewpoint of avoiding immune rejection, it is particularly preferable to obtain adipose tissue-derived pluripotent stem cells using own adipose tissue.
  • adipose tissue-derived pluripotent stem cells of the present invention can be isolated by culturing adipose tissue, for example, cells obtained by treatment with collagenase, for example, in a 199 medium.
  • the adipose tissue-derived pluripotent stem cells of the present invention can be grown and differentiated in various media in vitro or in vivo in vivo, but in order to grow and differentiate three-dimensionally and three-dimensionally, However, it is desirable to use scaffolding materials. Therefore, the present invention also relates to a tissue regeneration material comprising the above-described adipose tissue-derived pluripotent stem cells and a scaffold material.
  • the scaffold material in the present invention means an artificial extracellular matrix, Using this as a scaffold, adipose tissue-derived pluripotent stem cells proliferate and differentiate.
  • the use of scaffolds is often necessary for regenerative medicine in the inpipo at the site where extracellular matrix is deficient, such as proliferation and differentiation at the mouth of the intestine, or defective or degraded tissue organs.
  • Scaffolding materials that have the property of being decomposed and absorbed in vivo are preferred.
  • Such materials include, for example, proteins such as collagen, albumin, and fibrin, polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid and glycolic acid.
  • Copolymer with ⁇ -force prolactone copolymer of ⁇ -force prolactone and lactic acid or dalicholic acid, polycunic acid, polymalic acid, polycyanoacrylate, poly] 3-hydroxybutyric acid, Polytrimethylene oxalate, Polytetramethylene oxalate, Polyorthoester, Polyorthocarbonate, Polyethylene carbonate, Polypropylene carbonate, Polybenzyl-1 L-Glutamate, Polymethyl-L Synthetic molecules such as glutamate and poly-L-alanine, den Emissions, alginic acid, hyaluronic acid, chitin, polysaccharides such pectin acids and derivatives thereof. In addition, a mixture of these materials and a copolymer may also be used.
  • the form of the scaffold material is not particularly limited, but may be, for example, a sponge, a mesh, a non-woven fabric, a disc, a film, a rod, a particle, or a paste.
  • the adipose tissue-derived pluripotent stem cells of the present invention are preferably grown and differentiated in the presence of a cell growth factor to increase the rate of regeneration.
  • the present invention also relates to a tissue regeneration material comprising pluripotent stem cells, a scaffold material and a cell growth factor.
  • the cell growth factor preferably has an action of increasing the number of adipose tissue-derived pluripotent stem cells or promoting the differentiation thereof.
  • basic fibroblast growth factor bFGF
  • platelet differentiation growth factor PDGF
  • insulin insulin-like growth factor
  • IGF-I insulin-like growth factor
  • HGF hepatocyte growth factor
  • GD NF glial-induced neurotrophic factor
  • NF neurotrophic factor
  • BMP> bone morphogenetic protein
  • TGF transforming growth factor
  • EGF epidermal growth factor
  • VEGF vascular endothelial growth factor
  • concentration is 10 5 cells to 10 8
  • the amount is 0.0001 to 10 g, preferably 0.001 to 1 per piece.
  • the cell growth factor used for the growth and differentiation of the adipose tissue-derived pluripotent stem cells of the present invention may vary depending on the tissue to be differentiated. For example, when bone tissue is formed in vivo using adipose tissue-derived pluripotent stem cells, bFGF and BMP-12 are preferred. In addition, when adipose tissue-derived pluripotent stem cells are differentiated into neural cells in vitro, NGF and GDNF are preferred, and when they are differentiated into muscle cells, HGF is preferred.
  • bFGF which has the effect of increasing the number of pluripotent stem cells derived from adipose tissue
  • stem cells and bGF G can regenerate bone when placed in a bone defect, cartilage in a cartilage defect, muscle in a muscle defect, and nerves in a nerve defect. it can.
  • the cell growth factor is controlled-release by a sustained-release carrier, for example.
  • the sustained release period is preferably about 1-3 weeks.
  • the sustained-release carrier preferably has a property of being decomposed and absorbed in vivo, and for example, the above-mentioned materials exemplified as the scaffold material are preferably used.
  • a carrier in the form of micromouth particles is preferred because these materials can produce a sustained-release carrier for cell growth factor and can uniformly mix with cell membrane components.
  • the diameter of the microparticles is 10 to 500 mm, preferably 20 to 100 m.
  • Adjustment of sustained release can be performed by selecting or adjusting the degradability of the sustained release carrier.
  • Degradability can be adjusted by, for example, changing the degree of crosslinking during preparation of the carrier.
  • the concentration of the cross-linking agent or the reaction time at the time of preparing the carrier is adjusted to make the water content 94 to 98%.
  • the medium is not particularly limited as long as it is a medium used for conventional culture of pluripotent stem cells.
  • a medium containing high MEM high MEM, sodium bicarbonate, Medium containing penicillin and FCS.
  • a bone differentiation medium ⁇ -MEM medium containing / 3-glycerol phosphate, L-ascorbic acid and dexamethasone is particularly preferable.
  • Example 1 Isolation of adipose tissue-derived pluripotent stem cells
  • the adipose tissue (approximately 5 g) in the surrounding normal site was excised and washed with calcium-magnesium-free phosphate buffered saline (CMF-PBS). Excess blood cell components were washed away. Next, only the fat tissues were visually selected, and the pieces were cut to the size of a rice grain centered on the yellow portion using scissors.
  • CMF-PBS calcium-magnesium-free phosphate buffered saline
  • a collagenase solution [collagenase S_l (manufactured by Nitta Gelatin, final concentration 2 mg / ml) and perica serum albumin (Nacalai, final concentration 2 Omg / ral) were added to DMEM: F-12: 1 mixture (manufactured by Sigma) and filtered through a 0.22 m filter], and add 5 ml, and incubate for 1 hour with shaking using a shaker with a water bath (37 ° C-100 min. ) The fat tissue was dispersed. The treated solution was filtered through a nylon mesh having a pore size of 200 m to remove tissue fragments that had not been digested with collagenase.
  • the filtrate contains a growth medium [10% fetal calf serum (FCS, ICN), 100 units Zml penicillin (Sigma), 0.1 mg / ml streptomycin (Sigma) Medium containing 0.1 g / ml of bFGF (manufactured by Sigma)] 10 ml and 0.2 M of EDTA [disodium dihydrogen ethylenediaminetetraacetic acid dihydrate (manufactured by Nacalai)] / One ml of CMF-PBS was added, mixed, and then centrifuged (1200 g, 5 minutes). Mature fat The supernatant containing the cells was removed, and the same operation was performed once again using 10 ml of a growth medium.
  • the supernatant is discarded by decantation, 15 ml of 199 medium solution is added, and the cells are dispersed well by pipetting.
  • the cell suspension (containing blood cell components and fat precursor cells, etc.) is placed in a 75 cm 2 culture flask ( The seeds were seeded (approximately 1.5 ⁇ 10 4 ) (T-75, manufactured by Koingen Co., Ltd.).
  • the following operation was performed to remove unnecessary blood cells, particularly leukocytes, and to obtain cells having higher viability and bioactivity.
  • the cells were cultured for 24 hours at 37 ° C and 5% carbon dioxide. Thereafter, the flask was gently shaken to detach only blood cells without detaching preadipocytes and allowed to float in the medium, and the suspended cells were discarded together with the medium by decantation. 15 ml of new growth medium was added to the flask and the culture was continued for another 10 days until confluent. However, the medium was changed once every 2-3 days.
  • the viability of pluripotent stem cells derived from adipose tissue obtained by removing leukocytes and the like by a culture operation was higher than that of cells obtained by a conventional isolation method. In addition, by removing leukocytes and the like, the contribution of negative immune biological reactions derived from leukocytes and the like could be eliminated.
  • the confluent adipose tissue-derived pluripotent stem cells obtained in Example 1 were replated on four 15 Omm diameter culture dishes (manufactured by Koning Co., Ltd.). The above-mentioned growth medium was used as the medium. Two days of culture resulted in 50-80% confluence, and the total number of cells in the four culture dishes was 3.9 ⁇ 10 6 .
  • a PGA nonwoven fabric (Danze, 8 ply) was cut out into a 96-well size and immersed in 70% ethanol (Nacalai) for 4 days. Immediately before seeding, the cells were washed twice with aMEM medium, and excess medium was blotted with an aspirator.
  • Example 2-1 The suspension of adipose tissue-derived pluripotent stem cells obtained in Example 2-1 was adjusted to a cell density of 2.5 ⁇ 10 6 cells / ml, and a 96-well plate [(manufactured by Koning Co., Ltd.) A cell suspension was dispensed at 100 wl per well of each of the above (one nonwoven fabric placed in a well) (effectively, 2.5 ⁇ 10 5 cells per nonwoven fabric). This was cultured under conditions of 37 ° C and 5% carbon dioxide for 2 hours. After the culture, the plate was centrifuged at 1000 rpm for 5 minutes.
  • the supernatant was discarded, the nonwoven fabric was transferred to a 6-well plate (manufactured by Koingen Co., Ltd.) (two nonwoven fabrics per 1-well), and the medium was added at 6 ml / well.
  • the medium used at this time was ⁇ solution
  • Normal medium or a medium (bone differentiation medium) obtained by adding 0.5 ml each of the bone differentiation medium components (1) to (3) to an ⁇ MEM solution.
  • the culture was performed in vitro for 2 weeks, replacing the medium with fresh medium every 2-3 days.
  • Six nonwoven fabrics were cultivated as described above for the group in which pluripotent stem cells were cultured in the ordinary medium or the bone differentiation medium, and subjected to an experiment of subcutaneous implantation into the back of nude mice.
  • the nonwoven fabric cultured as described in Example 2-4 was immersed in 2% dartartaldehyde (dartartaldehyde (manufactured by Nacalai, for electron microscopy) plus CMF-PBS), and the mixture was heated at 4 ° C. Fixed for 1 hour. After washing three times with CMF-PBS, the nonwoven fabric was immersed in 1% osmium and fixed at 4 ° C for 1 hour. CMF—PBS After washing three times with, each was sequentially immersed in 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 99% and 100% ethanol (manufactured by Nacalai) for 10 minutes each to dehydrate.
  • FIG. 1 shows a scanning electron micrograph of the nonwoven fabric after adipose tissue-derived pluripotent stem cells were cultured in the bone differentiation medium (A) and the normal medium (B).
  • Fig. 2 shows the results of EDX analysis of the nonwoven fabric.
  • Electron microscopy shows that adipose tissue-derived pluripotent stem cells are attached to the nonwoven fabric PGA fiber surface.
  • the cells themselves are not recognized, and the tissue appears to be covered with some substance. Measurement of this substance by EDX confirmed that it was calcium phosphate or hydroxyapatite. This suggests that adipose tissue-derived pluripotent stem cells were seeded on a non-woven fabric, and then cultured in an osteogenic medium, whereby the cells were differentiated into osteoblasts in vitro and caused osteogenesis.
  • the particles were washed twice with an aqueous solution of 0.1 wt% Tween 80, 2-propanol, and distilled water, and then freeze-dried.
  • the diameters of the particles were measured by microscopy for 100 particles each at the time of air-drying from 2-propanol or at equilibrium swelling at 37 ° C in PBS.
  • the water content was calculated as the ratio of the volume of water contained in the particles to the volume of the swollen particles, the water content was about 95 vol%.
  • the average particle size of the particles during swelling was 40 m.
  • Example 4_1 The freeze-dried gelatin particles (2 mg per nonwoven fabric) obtained in Example 4_1 were subjected to EOG sterilization. An aqueous solution of bFGF was added to 20 (2 mg) of the freeze-dried gelatin particles so that the amount of bFGF was 100 g per one nonwoven fabric, and the mixture was left at room temperature for 12 hours to obtain gelatin particles impregnated with bFGF.
  • Example 4 3. Embedding in a nude mouse
  • mice strain name: BALBZc, age: 6 weeks, gender: female, supplier: Shimizu experimental animal
  • bone tissue was regenerated by culturing adipose tissue-derived pluripotent stem cells in a bone differentiation medium and then implanting the cells subcutaneously in the back of the mouse. In the culture and implantation group in the growth medium, such a change was not seen at the time of implantation for 3 weeks.
  • Example 5 Differentiation induction of adipose tissue-derived pluripotent stem cells into nerve cells
  • Adipose tissue-derived pluripotent stem cells grown in Example 2-1 were diluted to a cell density of 1 ⁇ 10 5 cells / ml and seeded on a silane coating slide glass with chamber slide (Dako). . 24 hours static culture (37, 5% C0 2) , after adhered cells on a slide glass, washed cell surface CMF- with PBS Then, a serum-containing neuronal differentiation medium [DMEM (Gibco) Z20% FSC (ICN) / 1 ⁇ / 3 / 3_mercaptoethanol (Sigma)] was added, and the cells were further cultured for 24 hours.
  • DMEM Gibco
  • FSC ICN
  • DMEM serum-free neuronal differentiation medium
  • lmMi3-mercaptophenol Sigma
  • FIG. 5 shows phase-contrast micrographs of adipose tissue-derived pluripotent stem cells before and after culturing in a neural differentiation medium.
  • a neural differentiation medium there is a difference in cell morphology between the two.
  • protrusions from the cells appear.
  • This process is a neurite, which indicates that the adipose tissue-derived pluripotent stem cells have been differentiated into neurons by culturing in the above medium.
  • bone tissue can be formed in vitro and in vivo by using adipose tissue-derived pluripotent stem cells collected from adipose tissue. This effect indicates that adipose tissue-derived pluripotent stem cells have the same potential for proliferation and differentiation as conventional MSCs.
  • a material for tissue regeneration can be supplied by combining the adipose tissue-derived pluripotent stem cells with a scaffold material. Combinations with cell growth factors are sometimes required, depending on the tissue to be regenerated.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

明 細 書 脂肪組織由来多能性幹細胞 技術分野
本発明は、 新規な脂肪組織に由来する多能性幹細胞、 特に脂肪組織に由来 する多能性 (多分化能) を有する脂肪組織由来成体幹細胞に関する。
さらに、 本発明は、 該多能性幹細胞の生体組織の再生のための材料として の使用にも関する。 背景技術
近年、 再生医学の観点から、 胚性幹細胞 (E S細胞) が注目を集めている c しかし、 E S細胞は受精卵のクロ一ニングによって得られるため、 これを使 用するにあたっては材料である受精卵の入手の困難性が問題となる。 さらに、 E S細胞の使用は、 生命の芽生えである胎盤胞を壊すことになるので、 特に ヒトでは、 倫理上の問題も引き起こす。 また、 たとえ E S細胞から組織が得 られたとしても、 その組織は他人由来であることから、 免疫拒絶反応は必発 である。 これは、 これまでの臓器移植と何ら変わるところはない。 これを解 決するためには、 患者本人から、 特に、 胚性ではなく成体から幹細胞を採取 する必要がある。
E S細胞に代わる成体幹細胞としては、 骨髄にある未分化間葉系幹細胞 (M S C) がある。 M S Cは、 骨、 軟骨、 筋肉、 脂肪、 血管、 更に最近では 神経などにも分化することがわかっており、 また患者 (成人) からの採取が 可能であることから、 M S Cの臨床的、 実用的な価値は、 E S細胞よりも高 いといわれている。 しかし、 M S Cには、 成体内に微量しか存在しないこと, 特に、 加齢に伴いこの傾向が激しくなることなどの問題点がある。
脂肪前駆細胞は、 脂肪組織から得られるため、 骨髄穿刺に比べて細胞採取 の点で容易であり、 また、 M S Cに比べて、 増殖速度が速い点が優れている t もちろん、 患者本人の脂肪組織から得られるため、 免疫拒絶の問題もない。 脂肪前駆細胞の分化能については、 読んで字のごとく脂肪の前駆細胞である ことから脂肪細胞への分化が調べられ、 これがインビト口及びインビボにお いて確認されているのみであった。
したがって、 再生医学を現実のものとするためには、 生体組織及び臓器の 再生を誘導するような増殖、 分化ポテンシャルの高い細胞、 幹細胞が必要で ある。 ところが、 現在知られている E S細胞や M S Cには、 上記の問題点が あった。 そこで、 上記の問題点を解消した、 多能性を有する幹細胞が求めら れている。
本発明者は、 脂肪組織からの脂肪前駆細胞を研究中に、 驚くべきことに、 脂肪組織への分化能はもちろんのこと、 骨、 軟骨、 筋肉、 神経、 血液系、 肝、 膝などの内胚葉系等の各種組織に分化し得る多能性をも有する多能性幹細胞 を発見し、 本発明を完成した。 発明の開示
本発明は、 白血球を含まないことを特徴とする、 脂肪組織に由来する多能 性幹細胞である。
また、 本発明は、 インビト口において神経細胞に分化することができる、 脂肪組織に由来する多能性幹細胞である。
すなわち、 本発明は、 骨、 軟骨、 筋肉、 神経等の各種組織に分化し得る多 能性を有する多能性幹細胞に関する。 特に好ましい組織は、 骨組織及び神経 組織である。 本発明の脂肪組織由来多能性幹細胞は、 インビトロでもインビ ポでも多能性を発揮することができ、 各種組織に分化することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 骨分化培地 (A) 又は普通培地 (B ) 中で培養された脂肪組織由 来多能性幹細胞を含む不織布である。
. 図 2は、 骨分化培地 (A) 又は普通培地 (B ) 中で培養された脂肪組織由 来多能性幹細胞を含む不織布の E D X分析である。
図 3は、 埋入 3週間後の不織布である。 (A) :骨分化培地で培養した脂 肪組織由来多能性幹細胞、 (B ) :普通培地で培養した脂肪組織由来多能性 幹細胞、 (C ) :骨分化培地で培養し、 b F G F含浸粒子と混合して埋入し た脂肪組織由来多能性幹細胞、 (D) :普通培地で培養し、 b F G F含浸粒 子と混合して埋入した脂肪組織由来多能性幹細胞。
図 4は、 埋入 3週間後の不織布の von Kossa染色組織切片である。 (A) 〜 (D) は図 3と同義である。
図 5は、 神経分化培地中で培養する前 (A) 又は後 (B) の脂肪組織由来 多能性幹細胞である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の脂肪組織由来多能性幹細胞は、 ヒトを含む動物の脂肪組織を、 酵 素、 例えば、 コラゲナーゼで処理することによって得ることができる。 脂肪 組織を採取する動物は、 その種類や性別 ·年齢を問わない。 また、 脂肪組織 を採取する動物の部位は、 脂肪組織が存在する部位であれば特に問わないが、 特に臨床上の容易さ、 患者の負担などの観点から、 皮下脂肪組織から採取す るのが望ましい。 免疫拒絶を回避する観点からは、 自己の脂肪組織を使用し て脂肪組織由来多能性幹細胞を得るのが、 特に好ましい。
本発明の脂肪組織由来多能性幹細胞は、 脂肪組織を、 例えばコラゲナ一ゼ 処理して得た細胞を、 例えば 1 9 9培地で培養することによって単離するこ とができる。
本発明の脂肪組織由来多能性幹細胞は、 各種培地中においてインビトロで、 または、 生体内でのインビポで増殖 ·分化させることができるが、 三次元的、 立体的に増殖 '分化させるためには、 足場材料を使用することが望ましい。 したがって、 本発明は、 上記した脂肪組織由来多能性幹細胞と足場材料か らなる組織再生用の材料にも関する。
本発明における足場材料は人工の細胞外マ卜リックスを意味し、 足場材料 を足場として脂肪組織由来多能性幹細胞が増殖 ·分化する。 インビト口にお ける増殖 ·分化、 あるいは、 欠損及び荒廃した組織臓器などの細胞外マトリ ックスが不足した部位でのィンピポにおける再生医学では、 足場材料の使用 が必須となる場合が多い。
足場材料としては、 生体内で分解吸収されていく性質を持つものが好まし レ^ このような材料として、 例えば、 コラーゲン、 アルブミン、 フイブリン などのタンパク質、 ポリ乳酸、 ポリグリコール酸、 乳酸とグリコール酸との 共重合体、 ポリ— ε—力プロラクトン、 ε—力プロラクトンと乳酸又はダリ コール酸との共重合体、 ポリクェン酸、 ポリリンゴ酸、 ポリ— ーシァノア クリレート、 ポリ一 ]3—ヒドロキシ酪酸、 ポリトリメチレンォキサレート、 ポリテ卜ラメチレンォキサレ一卜、 ポリオルソエステル、 ポリオルソカーボ ネー卜、 ポリエチレンカーボネート、 ポリプロピレン力一ポネート、 ポリ一 ァーベンジル一 L—グルタメ一ト、 ポリ一ァーメチルー L—グルタメ一ト、 ポリ一 L—ァラニンなどの合成項分子、 デンプン、 アルギン酸、 ヒアルロン 酸、 キチン、 ぺクチン酸及びそれらの誘導体などの多糖が挙げられる。 また、 これらの材料の混合物及び共重合体なども挙げられる。
足場材料の形態は特に限定されないが、 例えば、 スポンジ状、 メッシュ状、 不織布状であってもよいし、 ディスク状、 フィルム状、 棒状、 粒子状、 ぺ一 スト状であってもよい。
本発明の脂肪組織由来多能性幹細胞は、 再生の速度を増加するために、 好 ましくは、 細胞増殖因子の存在下で増殖 '分化させる。
したがって、 本発明は、 多能性幹細胞、 足場材料及び細胞増殖因子からな る組織再生用材料にも関する。
細胞増殖因子は、 脂肪組織由来多能性幹細胞の数を増加させるか又はその 分化を促進させる作用を有するものが好ましく、 例えば、 塩基性線維芽細胞 増殖因子 (b F G F ) 、 血小板分化増殖因子 (P D G F ) , インスリン、 ィ ンスリン様増殖因子 (I G F— I ) , 肝細胞増殖因子 (H G F) , グリア誘 導神経栄養因子 (GD N F ) , 神経栄養因子 (N F) 、 ホルモン、 サイト力 イン、 骨形成因子 (BMP> , トランスフォーミング増殖因子 (TGF) , 上皮細胞増殖因子 (EGF) , 血管内皮細胞増殖因子 (VEGF) などが挙 げられる。 その濃度は、 細胞 105個〜 108個当たり 0. 0001〜10 g、 好ましくは 0. 001〜1 でぁる。
本発明の脂肪組織由来多能性幹細胞の増殖 ·分化に用いる細胞増殖因子は、 分化させるべき組織によって変化し得る。 例えば、 脂肪組織由来多能性幹細 胞を用いてインビポにおいて骨組織を形成させる場合には b FGF、 BMP 一 2が好ましい。 また、 脂肪組織由来多能性幹細胞をインビトロにおいて神 経細胞に分化させる場合には NGF、 GDNFが好ましく、 筋肉細胞へ分化 させる場合には HGFが好ましい。 また、 脂肪組織由来多能性幹細胞の数を 増やす作用をもった bFGFと組み合わせることで、 それらを埋入した周辺 環境に応じた組織に分化させることも可能である。 例えば、 幹細胞と bGF Gとの組合わせを骨組織欠損にいれると骨を、 軟骨組織欠損に入れると軟骨 を、 そして筋組織欠損に入れると筋を、 神経欠損に入れると神経を再生する ことができる。
本発明において、 細胞増殖因子は、 例えば、 徐放性担体により徐放性化さ れていることが望ましい。 徐放期間は好ましくは約 1〜 3週間である。
徐放性担体は、 生体内で分解吸収される性質を持つものが好ましく、 例え ば、 足場材料として例示した上記材料が好ましく用いられる。 これらの材料 力 細胞増殖因子の徐放性担体を作製することができる力 細胞膜成分との 均一な混合ができることからミク口粒子の形態の担体が好ましい。 ミク口粒 子の直径は 10〜500 ΠΙ、 好ましくは 20〜100 mである。
徐放性の調節は、 徐放性担体の分解性を選択又は調節することによって行 い得る。 分解性の調節は、 例えば、 担体調製時における架橋度を変えること によって行い得る。 徐放期間を 1〜3週間とするには、 例えば、 担体作製時 における架橋剤濃度あるいは反応時間を調節し、 含水率を 94〜98%とす る。
本発明の脂肪組織由来多能性幹細胞をインビト口で増殖 ·分化するための 培地としては、 従来の多能性幹細胞の培養に用いられる培地であれば特に限 定されないが、 増殖 ·分化の効率や速度の点からは、 ひ— MEM培地 (ひ— MEM、 炭酸水素ナトリウム、 ペニシリン、 及び FCSを含む培地) が挙げ られる。 骨分化誘導の場合には、 骨分化培地 (/3—グリセ口ホスフェート、 L -ァスコルビン酸及びデキサメタゾンを含有する α— MEM培地) 等が特 に好ましい。 実施例
以下、 実施例をあげて本発明について説明するが、 本発明は以下の実施例 に限定されるものではない。
実施例 1 脂肪組織由来多能性幹細胞の単離
乳癌切除時に患者 (60歳) の同意を得た上で、 周囲正常部位の脂肪組織 (約 5g) を摘出し、 カルシウム ·マグネシウム不含リン酸緩衝生理食塩水 (CMF-PBS) で洗浄し、 余分な血球成分を洗い流した。 次に、 脂肪組 織のみを目視で選別し、 黄色部分を中心に米粒大の大きさに、 はさみを用い て細断した。 この脂肪組織に、 コラゲナーゼ溶液 〔コラゲナ一ゼ S_l (新 田ゼラチン製、 最終濃度 2mg/ml) 及びゥシ血清アルブミン (Nacalai社製、 最終濃度 2 Omg/ral) を DMEM: F—12の 1 : 1混合物 (Sigma社製) に 溶かじ、 0. 22 mフィルターでろ過したもの〕 5 mlを加えて、 ウォーター バス付きシェーカーを用いて 1時間振盪しながらインキュベートし (37°C- 100回 Z分) 、 脂肪組織を分散させた。 この処理溶液を孔径が 200 mの ナイロンメッシュによってろ過し、 コラゲナーゼ消化されていない組織片な どを取り除いた。 ろ液に、 増殖用培地 〔10%のゥシ胎児血清 (FCS、 I CN社製) 、 100単位 Zmlのペニシリン (Sigma社製) 、 0. lmg/mlのス トレプトマイシン (Sigma社製) 及び 0. 1 g/mlの b FGFを含有する 19 9培地 ( (Sigma社製) ) 〕 10ml及び 0. 2Mの EDTA 〔ニナトリウム二 水素エチレンジァミン四酢酸二水和物 (Nacalai社製) 〕 /CMF— PBS1 mlを加え、 混合し、 次いで遠心分離 (1200 g、 5分間) した。 成熟脂肪 細胞を含有する上清を除去し、 増殖用培地 10mlを用いて、 もう一度同様の 操作を行った。 デカンテ一シヨンにより上清を捨て、 199培地溶液 15ml を加え、 ピペッティングによって細胞を良く分散させた後、 この細胞懸濁液 (血球成分及び脂肪前駆細胞などを含む) を 75cm2の培養フラスコ (コ一二 ング社製、 T—75) に播種した(約 1. 5X 104個)。
不要な血球、 特に、 白血球を除去し、 かつ、 より高い生存度及び生理活性 を有する細胞を取得するために、 以下の操作を行った。 37°C、 5%二酸化 炭素の条件下で 24時間培養した。 その後、 フラスコを静かに揺らすことに よって脂肪前駆細胞を剥離することなく血球細胞のみを剥離して培地中に浮 遊させ、 浮遊した細胞を培地とともにデカンテーシヨンにより捨てた。 新し い増殖用培地 15mlをフラスコに加え、 コンフルェント状態になるまで更に 10日間培養を続けた。 ただし、 培地は 2〜3日毎に一度新しいものと交換 した。 白血球等を培養操作により除去することによって得られた脂肪組織由 来多能性幹細胞の生存度は、 従来の単離方法によって得られた細胞に比べて 高まった。 また、 白血球等を除去することによって、 白血球等に由来する負 の免疫生体反応の寄与を除くことができた。
実施例 2 ポリグリコール酸 (PGA) 不織布上での培養
2-1 脂肪組織由来多能性幹細胞の初代培養
実施例 1で得たコンフルェント状態の脂肪組織由来多能性幹細胞を、 4枚 の直径 1 5 Ommの培養ディッシュ (コ一ニング社製) に再播種した。 培地は、 上記増殖用培地を用いた。 2日間の培養で 50〜80%の集密度になり、 培 養ディッシュ 4枚の全細胞数は 3. 9X 106個であった。
2-2 PG A不織布の調製
PGA不織布 (ダンゼ社製、 8プライ) を 96ゥエルサイズにくりぬき、 70 %エタノール (Nacalai社製) に 4日間浸漬した。 播種する直前に aME M培地で 2回洗浄し、 ァスピレーターで余分な培地を吸い取った。
2-3 骨分化培地成分の調製
(1) /3—グリセ口 (100X) : j3—グリセ口ホスフエ一ト (Sigma社 製) 5. 4gを αΜΕΜ溶液 25mlに溶かし、 0. 22 mフィルタ一でろ過 . し、 1mlずつ分注し、 _20°Cで保存した。
(2) Vc (10 O X) : L—ァスコルビン酸 2—ホスフェート (Sigma社 製) 32 mgを α; MEM溶液 25 mlに溶かし、 0. 22 mフィルターでろ過し、 1mlずつ分注し、 一 20°Cで保存した。
(3) D e (100 X) :デキサメタゾン (Nacalai社製) 1 mgを 70 % エタノール 25. 5mlに溶かした溶液 0. 25mlを αΜΕΜ溶液 24. 75m 1に溶かし、 0. 22 mフィル夕一でろ過し、 1mlずつ分注し、 _20°Cで 保存した。
2-4 不織布上への脂肪組織由来多能性幹細胞の播種と培養
実施例 2— 1で得られた脂肪組織由来多能性幹細胞の懸濁液を 2. 5X 1 06細胞 /mlの細胞密度に調整し、 96ゥエルプレート 〔 (コ一ニング社製) 各ゥエル内に上記不織布を 1枚置いたもの〕 の各ゥエル当たり 100 wlずつ 細胞懸濁液を分注した (実質的に不織布 1枚当たり 2. 5X 105細胞) 。 こ れを、 37°C、 5%二酸化炭素の条件下で 2時間培養した。 培養後、 プレー トを 1000 r pm、 5分間の条件で遠心分離した。 上清を捨て、 不織布を 6ゥエルプレート (コ一二ング社製) に移し (1ゥエル当たり不織布 2枚) 、 培地を 1ゥエル当たり 6ml加えた。 このとき用いた培地は、 αΜΕΜ溶液
(普通培地) 、 又は α MEM溶液に骨分化培地成分 (1) 〜 (3) を各 0. 5mlずつを加えた培地 (骨分化培地) であった。 培地を 2〜3日毎に新しい 培地と交換しながら、 2週間インピトロで培養した。 多能性幹細胞を普通培 地又は骨分化培地で培養した群につき 6枚ずつの不織布を上記の通りに培養 し、 ヌードマウスの背部皮下への埋め込み実験に供した。
実施例 3. 電子顕微鏡による観察
2 %ダルタルアルデヒド 〔ダルタルアルデヒド (Nacalai社製、 電子顕微鏡 用) に CMF— PBSを加えたもの〕 に実施例 2— 4に記載の通りに培養し た不織布を浸漬し、 4°Cで 1時間固定した。 CMF— PBSで 3回洗った後、 1 %オスミウムに不織布を浸漬し、 4°Cで 1時間固定した。 CMF— PBS で 3回洗った後、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 99%及び1 00%エタノール (Nacalai社製) で逐次的にそれぞれ 10分間ずっ浸漬し、 脱水を行った。 トリブチルアルコール (和光純薬社製) 10分間浸漬による 脱水を 2回行った。 凍結乾燥機 (日立社製、 ES— 2030) で凍結乾燥し た後、 走査型電子顕微鏡 (日立社製、 S— 238 ON) で不織布への付着細 胞を観察するとともに不織布の EDX (Energy Dispersive X-ray) 分析を行 レ、 リン酸カルシウムの検出を行った。 図 1に、 脂肪組織由来多能性幹細胞 を骨分化培地 (A) 及び普通培地 (B) で培養した後の不織布の走査型電子 顕微鏡写真を示す。 また、 図 2には、 その不織布の EDX分析結果を示す。
(A) 及び (B) は図 1と同義である。
電子顕微鏡観察によって、 脂肪組織由来多能性幹細胞が不織布の P G A繊 維表面に付着していることがわかる。 また、 骨分化培地を用いて培養した場 合には、 細胞そのものは認められず、 組織が何かの物質で覆われているよう に見える。 この物質を EDXで測定したところ、 リン酸カルシウム又はハイ ドロキシアパタイトであることが確認された。 このことは、 脂肪組織由来多 能性幹細胞を不織布に播種した後、 骨分化培地で培養することによって、 ィ ンビトロにおいて細胞が骨芽細胞へと分化し、 骨形成を起こしたと考えられ る。
実施例 4. ヌードマウスへの埋め込み
4 - 1. 徐放性ゼラチン粒子の作製
1000ml容の丸底フラスコにォリーブ油 375 mlを加え、 固定した撹拌 用モータ一 (新東科学社製、 スリーワンモ一夕一) にテフロン製撹拌用プロ ペラを取り付け、 フラスコに固定した。 オリ一ブ油を 30°C、 420rpmにて 撹拌しながら等電点 4. 9のアルカリ処理ゼラチン (新田ゼラチン社製) の 水溶液 (10wt%、 10ml) を滴下し、 WZO型エマルシヨンを調製した。 10分間の撹拌後、 フラスコを 10〜20°Cに冷却し、 さらに、 30分間撹 拌した。 このエマルシヨンにアセトン 100mlを加え、 さらに 1時間撹拌し た後、 遠心分離 (5000rpm, 4°C、 5分間) によりゼラチン粒子を回収し た。 アセトンさらに 2—プロパノールを用いて粒子を遠心洗浄することによ つて、 未架橋のゼラチン粒子を得た。 得られた未架橋ゼラチン粒子 (500m g) を 0. 0 lwt%濃度のダルタルアルデヒドを含む、 0. lwt%Tween 80の 水溶液 (1 00ml) に懸濁させ、 4 で 15時間緩やかに撹拌することによ つてゼラチンの架橋反応を行った。 その後、 粒子を 0. lwt%Tween 80の水 溶液、 2—プロパノール、 蒸留水で 2回ずつ洗浄した後、 凍結乾燥した。 2 —プロパノールからの風乾時あるいは PBS中、 37°Cでの平衡膨潤時にお ける粒子の直径を、 それぞれ 100個粒子について顕微鏡にて測定した。 膨 潤状態の粒子の体積に対する粒子に含まれる水の体積の比として含水率を算 出したところ、 その含水率は約 95vol%であった。 また、 膨潤時における粒 子の平均粒径は 40 mであった。
なお、 この含水率 95%の粒子を1251により標識した後、 マウス皮下に投与 したところ、 投与部位での放射活性は時間とともに減少した。 その放射活性 は 14日後にゼロとなった。 次に、 bFGFを1251により標識し、 ゼラチン粒 子に含浸した後、 上記と同様にマウス背部皮下に投与して、 放射活性の時間 的変化を調べたところ、 その放射活性の残存の時間依存性は粒子の場合とほ ぼ同じであった。 このように、 この粒子の分解とともに b FGFはインビポ で徐放化された。 このゼラチン粒子からの bFGFの徐放化期間は 14日で あることが判った。
実施例 4— 2. ゼラチン粒子への bFGFの含浸
実施例 4 _1で得た凍結乾燥ゼラチン粒子 (不織布 1枚当たり 2mg) を EOG滅菌にかけた。 bFGFが不織布 1枚当たり 100 gとなるように、 bFGF水溶液を凍結乾燥ゼラチン粒子 (2mg) に 20 添加し、 室温で 1 2時間放置することによって、 bFG F含浸ゼラチン粒子を得た。
実施例 4— 3. ヌードマウスへの埋め込み
実施例 4— 2で得られた bFGF含浸ゼラチン粒子に CM F— PBS 50 lを加え、 ゼラチン粒子を分散させた。 この分散液を、 実施例 2— 4の培養 後に培地から取り出した不織布の上に滴下した。 この不織布をすぐにヌード マウス (系統名: BALBZc、 週齢: 6週齢、 性別:雌、 供給元:清水実 験動物) の背部皮下の脂肪組織のない部位に埋め込んだ (n=3) 。 3週間 後皮膚を剥離し、 埋入した不織布の写真を撮るとともに、 不織布内に新生し た組織を von Kossa染色し、 観察した。 20 %中性緩衝化ホルマリンにて不織 布に付着している細胞及びその産生物を固定し、 切片を作製し、 von Kossa染 色した。 von Kossa染色で黒く染まるのはリン酸カルシウムであり、 これが認 められることは骨が形成されたことを意味する。 その光学写真を図 3に、 ま たその組織切片を図 4に示す。
bFGF含浸粒子との混合によらず、 骨分化培地で培養した場合には、 不 織布の色は白味を帯び、 硬くなつていた。 これらの観察結果は、 骨分化培地 で培養した場合には、 bFGF含浸ゼラチン粒子の有無に関係なく、 埋入す ることによってインビポで骨形成が誘導されたことを示している。 図 4から わかるように、 骨分化培地で培養した群においては、 bFGF含浸ゼラチン 粒子の混合の有無によらず、 組織切片中に黒く染色された部分が点在してい る。 これは、 リン酸カルシウムの沈着を示している。 一方、 普通培地培養群 では、 このような染色像は認められなかった。 つまり、 脂肪組織由来多能性 幹細胞を骨分化培地で培養後、 マウス背部皮下に埋入することによって、 骨 組織が再生されたことがわかった。 増殖用培地での培養、 埋入群では、 その ような変化は、 この 3週間埋入時では見られなかつた。
実施例 5. 脂肪組織由来多能性幹細胞の神経細胞への分化誘導
脂肪組織由来多能性幹細胞の神経細胞への分化誘導は、 Woodbury et alの 方法に準じて行った (Woodbury, D. et al, J. Neurosci. Res. 61, 364-379 (2000) Adult rat and human bone marrow stromal cells differentiate in to neurons. ) 0
実施例 2— 1で増殖させた脂肪組織由来多能性幹細胞を、 1 X 105細胞/ m 1の細胞密度に希釈し、 チャンバースライド付シランコ一ティングスライドグ ラス (Dako社製) に播種した。 24時間静置培養し (37 、 5%C02) 、 細胞をスライドグラス上に接着させた後、 細胞表面を CMF— PBSで洗浄 し、 次いで血清含有神経分化培地 〔DMEM (Gibco社製) Z20%FSC (I CN社製) /1πιΜ/3_メルカプトエタノール (Sigma社製) 〕 を加え、 更 に 24時間培養した。 そして、 細胞表面を CMF— PBSで洗浄し、 次いで 血清不含神経分化培地 〔DMEM (Gibco社製) / lmMi3—メルカプトェ夕ノ —ル (Sigma社製) 〕 を加え、 更に 24時間静置培養した。 この細胞を 4%パ ラホルムアルデヒド溶液で固定 (室温、 1時間) し、 位相差顕微鏡を用いて 細胞形態を撮影した (図 5) 。
図 5には、 神経分化培地で培養した前後の脂肪組織由来多能性幹細胞の位 相差顕微鏡写真を示している。 明らかに両者の間に細胞形態に違いが認めら れている。 つまり、 分化培地で培養することによって、 細胞からの突起が出 現している。 この突起は、 神経突起であり、 このことは、 上記培地で培養す ることによって、 脂肪組織由来多能性幹細胞が神経細胞に分化したことを示 している。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 脂肪組織から採取された脂肪組織由来多能性幹細胞を用 いることによってインビトロ及びインビポにおいて、 例えば、 骨組織を形成 させることができる。 この効果は、 従来の MS Cと同様の増殖分化のポテン シャルを脂肪組織由来多能性幹細胞が有していることを示している。
また、 本発明では、 この脂肪組織由来多能性幹細胞と足場材料とを組み合 わせることによって、 組織再生用の材料を供給することもできる。 細胞増殖 因子との組合わせは、 再生する組織により、 場合により必要となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 白血球を含まないことを特徴とする、 脂肪組織に由来する多能性幹細胞。 2 インビト口において神経細胞に分化することができる、 脂肪組織に由来 する多能性幹細胞。
3 請求の範囲第 1項又は第 2項記載の多能性幹細胞と足場材料とからなる 細胞の分化及び Z又は生体の再生のための材料。
4 足場材料が P G A不織布である、 請求の範囲第 3項記載の材料。
5 骨組織又は神経組織再生のための、 請求の範囲第 3項又は第 4項記載の 材料。
6 骨分化培地又は神経分化培地を更に含む、 請求の範囲第 5項記載の材料 c 7 細胞増殖因子を更に含む、 請求の範囲第 6項記載の材料。
8 細胞増殖因子が徐放性担体によって徐放化されている、 請求の範囲第 7 項記載の材料。
9 インビト口において培養された、 請求の範囲第 3項〜第 8項いずれか 1 項記載の材料。
1 0 生体内における、 細胞の分化及び Z又は生体の再生のための、 請求の 範囲第 3項〜第 9項いずれか 1項記載の材料。
PCT/JP2002/007341 2001-07-19 2002-07-19 Cellules embryonnaires polyfonctionnelles provenant de tissus adipeux WO2003008592A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003514908A JPWO2003008592A1 (ja) 2001-07-19 2002-07-19 脂肪組織由来多能性幹細胞

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-219311 2001-07-19
JP2001219311 2001-07-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003008592A1 true WO2003008592A1 (fr) 2003-01-30

Family

ID=19053332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2002/007341 WO2003008592A1 (fr) 2001-07-19 2002-07-19 Cellules embryonnaires polyfonctionnelles provenant de tissus adipeux

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2003008592A1 (ja)
WO (1) WO2003008592A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008150001A1 (ja) * 2007-06-08 2008-12-11 Biomaster, Inc. アディポクラスタ-
JP2009017892A (ja) * 2003-10-20 2009-01-29 Jms Co Ltd 細胞取扱装置、組織再生用組成物及び組織再生方法
JP2012044970A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 移植用細胞シートの製造方法、移植用細胞シート、及び移植用細胞シートを用いる治療方法
JP2013529932A (ja) * 2010-07-01 2013-07-25 リジェネレイティブ リサーチ ファウンデーション 持続放出組成物を用いる未分化細胞培養方法
WO2013187194A1 (ja) * 2012-06-12 2013-12-19 医療法人社団 土合会 骨疾患の治療に有効な医薬組成物
US9057052B2 (en) 2005-10-21 2015-06-16 Kaneka Corporation Stem cell separating material and method of separation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000053795A1 (en) * 1999-03-10 2000-09-14 University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education Adipose-derived stem cells and lattices
EP1077254A2 (en) * 1999-08-19 2001-02-21 Zen Bio, Inc. Multiple mesodermal lineage differentiation potentials for adipose tissue-derived stromal cells and uses thereof
JP2001316285A (ja) * 2000-05-01 2001-11-13 Yasuhiko Tabata 細胞と細胞増殖因子とからなる組織器官の再生のための材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000053795A1 (en) * 1999-03-10 2000-09-14 University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education Adipose-derived stem cells and lattices
EP1077254A2 (en) * 1999-08-19 2001-02-21 Zen Bio, Inc. Multiple mesodermal lineage differentiation potentials for adipose tissue-derived stromal cells and uses thereof
JP2001316285A (ja) * 2000-05-01 2001-11-13 Yasuhiko Tabata 細胞と細胞増殖因子とからなる組織器官の再生のための材料

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009017892A (ja) * 2003-10-20 2009-01-29 Jms Co Ltd 細胞取扱装置、組織再生用組成物及び組織再生方法
US9057052B2 (en) 2005-10-21 2015-06-16 Kaneka Corporation Stem cell separating material and method of separation
US9708581B2 (en) 2005-10-21 2017-07-18 Kaneka Corporation Stem cell separating material and method of separation
WO2008150001A1 (ja) * 2007-06-08 2008-12-11 Biomaster, Inc. アディポクラスタ-
JP5388297B2 (ja) * 2007-06-08 2014-01-15 株式会社バイオマスター アディポクラスター
JP2013529932A (ja) * 2010-07-01 2013-07-25 リジェネレイティブ リサーチ ファウンデーション 持続放出組成物を用いる未分化細胞培養方法
US9994826B2 (en) 2010-07-01 2018-06-12 Regenerative Research Foundation Methods for culturing undifferentiated cells using sustained release compositions
JP2012044970A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 移植用細胞シートの製造方法、移植用細胞シート、及び移植用細胞シートを用いる治療方法
WO2013187194A1 (ja) * 2012-06-12 2013-12-19 医療法人社団 土合会 骨疾患の治療に有効な医薬組成物
JPWO2013187194A1 (ja) * 2012-06-12 2016-02-04 医療法人社団 土合会 骨疾患の治療に有効な医薬組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2003008592A1 (ja) 2004-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Evaluation of the potential of rhTGF-β3 encapsulated P (LLA-CL)/collagen nanofibers for tracheal cartilage regeneration using mesenchymal stems cells derived from Wharton's jelly of human umbilical cord
US9039782B2 (en) Production of tissue engineered digits and limbs
JP3808900B2 (ja) 結合組織細胞に部分的又は完全に分化した骨髄幹細胞の有効培養物及びヒアルロン酸誘導体より成る三次元の生体親和性で且つ生分解性のマトリックスから構成される生物学的物質
JP4125241B2 (ja) 歯に由来する多能性胚性様幹細胞およびその使用
US20160095958A1 (en) Bone regeneration using stromal vascular fraction, platelet-derived growth factor-rich hydrogel, three-dimensional printed poly-epsilon-caprolactone scaffolds
TW200813225A (en) Biocompatible scaffolds and adipose-derived stem cells
JP2003510108A (ja) 生物学的関節構造体
JP2009500048A (ja) 組織増加のための分化した未成熟脂肪細胞および生分解性骨格の移植
JP2007325543A (ja) 細胞足場材料およびその製造方法
JPWO2008156220A1 (ja) 肥大化能を有する軟骨細胞の産生する因子によって誘導された細胞と足場による骨欠損の修復と治療
JP2015231559A (ja) ヒト及び/又は動物の筋骨格系に関連する損傷及び/又は疾患の治療のための移植片及び治療用組成物
Ghaffarinovin et al. Repair of rat cranial bone defect by using amniotic fluid-derived mesenchymal stem cells in polycaprolactone fibrous scaffolds and platelet-rich plasma
EP2502989A1 (en) Implant composition for the regeneration of neural tissue, process of preparation and uses thereof
JP4428693B2 (ja) 増殖因子の遺伝子を導入した細胞を含むインプラント
CN107854732A (zh) 改进空隙及孔隙促进细胞黏附率的复合支架及制备方法
KR101626630B1 (ko) 혈액 및 이상성 칼슘 포스페이트 세라믹 입자의 조합
US20110123497A1 (en) Graft composition for neural tissue regeneration, method of production and uses thereof
WO2003008592A1 (fr) Cellules embryonnaires polyfonctionnelles provenant de tissus adipeux
JP2001316285A (ja) 細胞と細胞増殖因子とからなる組織器官の再生のための材料
JPWO2008156221A1 (ja) 肥大化能を有する軟骨細胞の産生する因子と足場による骨欠損の修復と治療
Zhu et al. Harnessing three-dimensional porous chitosan microsphere embedded with adipose-derived stem cells to promote nerve regeneration
KR20030097156A (ko) 조직공학용 천연/합성 하이브리드 담체 및 이의 제조방법
US20030180270A1 (en) Methods and compositions for treating bone defects
TWI403326B (zh) 促進硬骨分化之方法及其組合物,以及硬骨植入物及其製造方法
Li et al. Biomimetic Nanofibers as Artificial Stem Cell Niche

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AU BA BB BG BR BZ CA CN CO CR CU CZ DM DZ EC EE GD GE HR HU ID IL IN IS JP KR LC LK LR LT LV MA MG MK MN MX NO NZ OM PH PL RO SG SI SK TN TT UA US UZ VN YU ZA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003514908

Country of ref document: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase