WO2015133459A1 - Agent for preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage, cell sheet, cell culture aid, and cell culture method - Google Patents

Agent for preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage, cell sheet, cell culture aid, and cell culture method Download PDF

Info

Publication number
WO2015133459A1
WO2015133459A1 PCT/JP2015/056176 JP2015056176W WO2015133459A1 WO 2015133459 A1 WO2015133459 A1 WO 2015133459A1 JP 2015056176 W JP2015056176 W JP 2015056176W WO 2015133459 A1 WO2015133459 A1 WO 2015133459A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polypeptide
corneal
sema3a
seq
region
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/056176
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
純美 田中
Original Assignee
国立大学法人東京大学
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 国立大学法人東京大学 filed Critical 国立大学法人東京大学
Publication of WO2015133459A1 publication Critical patent/WO2015133459A1/en

Links

Images

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
    • C12N5/0618Cells of the nervous system
    • C12N5/0621Eye cells, e.g. cornea, iris pigmented cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02Ophthalmic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4702Regulators; Modulating activity
    • C07K14/4703Inhibitors; Suppressors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/16Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of eye parts, e.g. intraocular lens, cornea
    • 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
    • C12N2501/998Proteins not provided for elsewhere

Abstract

This drug for preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage is characterized by containing, as an effective ingredient, a polypeptide including a region comprising a polypeptide selected from the group consisting of the following (a)-(c): (a) a polypeptide formed from 70 or more continuous amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and including the region 166aa-235aa among SEQ ID NO: 4; (b) a polypeptide formed from 70 or more continuous amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and including the region 166aa-235aa in SEQ ID NO: 2; and (c) a polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b).

Description

角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤、細胞シート、細胞培養補助剤、並びに細胞培養方法Preventive, suppressive or therapeutic agent for corneal disease or corneal injury, cell sheet, cell culture aid, and cell culture method
 本発明はセマフォリン3Aを有効成分として含有する角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤に関する。また、本発明はセマフォリン3A存在下で培養された細胞シート、セマフォリン3Aを有効成分として含有する細胞培養補助剤、及びセマフォリン3A下で培養する細胞培養方法に関する。
 本願は、2014年3月3日に、日本に出願された特願2014-041017に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a preventive, suppressive or therapeutic agent for corneal disease or corneal damage containing semaphorin 3A as an active ingredient. The present invention also relates to a cell sheet cultured in the presence of semaphorin 3A, a cell culture adjuvant containing semaphorin 3A as an active ingredient, and a cell culture method of culturing under semaphorin 3A.
This application claims priority on March 3, 2014 based on Japanese Patent Application No. 2014-041017 filed in Japan, the contents of which are incorporated herein by reference.
 角膜は眼球の最も表面に位置する無血管透明組織であり、健全な視機能を得るためには、角膜には瘢痕組織や血管侵入がなく透明であることが必須条件である。この角膜の透明性を維持するのに、重要な役割を果たしているのが、角膜の最内層に位置する角膜内皮細胞である。角膜内皮細胞はバリアー機能とポンプ機能により、角膜実質の水分量をコントロールしている細胞であり、ヒトでは生体内の分裂能がほとんどないと考えられている。
 通常生誕時1平方ミリメートルあたり約3000個の密度が加齢とともに0.5%/年減少していくことが報告されているが、このペースであれば、角膜内皮細胞は200年の寿命を持つことになる。しかし、コンタクトレンズ装用、様々な眼科手術、角膜感染症、フックス角膜内皮変性症などの角膜遺伝性疾患、緑内障、ぶどう膜炎なので、角膜内皮の減少率が高くなる。角膜内皮細胞が1平方ミリメートルあたり約400個を切ると、角膜内皮細胞による角膜実質の水分コントロールが出来なくなるために、角膜全体の浮腫に陥り、すりガラス状の混濁を呈することになる。この病態を水疱性角膜症という。水疱性角膜症の混濁は不可逆性であり、このような状態になると、患者は痛みを伴う非常に強い視機能障害を呈し、社会的な失明状態となってしまう。
 現在角膜内皮をターゲットとした薬物治療はなく、唯一水疱性角膜症になった際は全層角膜移植や角膜内皮移植などの角膜移植しか方法がない。現在水疱性角膜症は角膜移植術の原因疾患の第一位を占めている。しかし水疱性角膜症に対する全層角膜移植術は、移植片の寿命が他の疾患と比較して短く、予後不良であることが指摘されている。また本邦ではドナー角膜の供給が不十分であり、現時点で唯一の治療法である角膜移植ですら十分行うことができず、多くの患者が角膜内皮の機能不全によって生じる角膜混濁による視機能低下に苦しんでいる。このような背景から角膜内皮の機能回復や、水疱性角膜症予防を目的とした治療法の開発が望まれているが、全くないのが現状である。
The cornea is an avascular transparent tissue located on the outermost surface of the eyeball. In order to obtain a healthy visual function, the cornea must be transparent without scar tissue or blood vessel invasion. Corneal endothelial cells located in the innermost layer of the cornea play an important role in maintaining the transparency of the cornea. Corneal endothelial cells are cells that control the amount of water in the corneal stroma by means of a barrier function and a pump function, and it is thought that humans have little ability to divide in vivo.
It is reported that the density of about 3000 cells per square millimeter at birth usually decreases by 0.5% / year with aging. At this pace, corneal endothelial cells have a life span of 200 years. It will be. However, the rate of corneal endothelium reduction is high because of contact lens wear, various eye surgery, corneal infections, corneal genetic diseases such as Fuchs corneal endothelial degeneration, glaucoma, and uveitis. When about 400 corneal endothelial cells are cut per square millimeter, water control of the corneal stroma cannot be performed by the corneal endothelial cells, so that the entire cornea falls into edema and exhibits frosted glassy turbidity. This condition is called bullous keratopathy. The turbidity of bullous keratopathy is irreversible, and in such a state, the patient presents a very strong visual dysfunction with pain, resulting in social blindness.
Currently, there is no drug treatment targeting the corneal endothelium, and the only method for bullous keratopathy is corneal transplantation such as full-thickness corneal transplantation and corneal endothelial transplantation. Bullous keratopathy is currently the leading cause of corneal transplantation. However, it has been pointed out that full-thickness keratoplasty for bullous keratopathy has a poor prognosis because the graft has a shorter life span than other diseases. In Japan, donor cornea supply is inadequate, and even corneal transplantation, which is the only treatment at the present time, cannot be performed sufficiently, and many patients suffer from impaired visual function due to corneal endothelial dysfunction. I'm in pain. From such a background, it is desired to develop a therapeutic method for the purpose of restoring the function of the corneal endothelium and preventing bullous keratopathy, but there is no current situation.
 ヒトの角膜内皮細胞(HCEC)はin vivoでは分裂することはないといわれており、これを克服するための試みが行われている。
 近年、マウス角膜実質より幹細胞の特徴をもつ細胞の分離が報告されている(非特許文献4)。神経堤由来であるこの幹細胞は分化誘導培地を用いることで、神経細胞や脂肪細胞などにも分化する能力を有する。組織幹細胞/前駆細胞を、TGFbを添加した培地中で接着培養することにより、これらの細胞を角膜内皮細胞へと分化誘導し得ることが報告されているが(特許文献4)、角膜内皮細胞としての機能(例えばポンプ機能)の有無については示されていない。
 これまでに、角膜内皮細胞を浮遊培養することで得られる凝集体(Sphere)が角膜内皮前駆細胞の性質を有していることが報告されている(特許文献5及び非特許文献3)。しかし、この方法で得られる凝集体は角膜内皮の起源である神経堤幹細胞のマーカーp75を発現しておらず、その未分化性については不明である。
 角膜内皮細胞はin vivoでは分裂することはないといわれているが、in vitroではある程度は増殖可能である。角膜内皮細胞をin vitroで増殖させ、これを治療に利用する方法も試みられている(非特許文献1及び特許文献1~3)。しかし、従来の血清を用いた培養法では、角膜内皮細胞を長期培養するとその細胞が変化して角膜内皮機能が失われ、最終的には増殖は完全に停止してしまい、通常継代数5~7まで増殖させることしかできない(非特許文献2)。
 その他にも培養角膜内皮細胞を用いた細胞注入治療の開発、及び遺伝子導入技術やRhoキナーゼ阻害剤の点眼治療等の培養角膜内皮細胞を増殖させる技術があっても、細胞状態が悪い、少量しか生産できない、技術要求レベルが高い、コストが高いなどの理由により、培養角膜内皮細胞の移植は行われておらず、臨床応用には難しいのが現状である。
Human corneal endothelial cells (HCEC) are said not to divide in vivo, and attempts have been made to overcome this.
In recent years, separation of cells having the characteristics of stem cells from mouse corneal stroma has been reported (Non-patent Document 4). The stem cells derived from the neural crest have the ability to differentiate into nerve cells, fat cells and the like by using a differentiation induction medium. It has been reported that tissue stem cells / progenitor cells can be induced to differentiate into corneal endothelial cells by adhesion culture in a medium supplemented with TGFb (Patent Document 4). The presence or absence of a function (for example, a pump function) is not shown.
So far, it has been reported that aggregates (Sphere) obtained by suspension culture of corneal endothelial cells have the properties of corneal endothelial precursor cells (Patent Document 5 and Non-Patent Document 3). However, the aggregate obtained by this method does not express the neural crest stem cell marker p75, which is the origin of the corneal endothelium, and its undifferentiation is unknown.
Corneal endothelial cells are said not to divide in vivo, but can proliferate to some extent in vitro. Attempts have also been made to grow corneal endothelial cells in vitro and use them for treatment (Non-patent Document 1 and Patent Documents 1 to 3). However, in the conventional culture method using serum, when corneal endothelial cells are cultured for a long period of time, the cells change and the corneal endothelial function is lost, and finally the growth is completely stopped. It can only be grown to 7 (Non-Patent Document 2).
In addition to the development of cell infusion treatment using cultured corneal endothelial cells, and technology for proliferating cultured corneal endothelial cells such as gene transfer technology and rho kinase inhibitor instillation treatment, the cell state is poor, only a small amount Due to inability to produce, high technical requirement level, high cost, etc., cultured corneal endothelial cells have not been transplanted and are currently difficult for clinical application.
 免疫系での機能が明らかになっている代表的なセマフォリン分子Sema3Aは、神経系におけるガイダンス因子としての機能が世界中で精力的に解析されていた(非特許文献5)。
 Sema3Aと角膜との関連については、近年数例の報告がある。非特許文献6にはSema3Aが角膜上皮、角膜実質、角膜内皮のそれぞれに発現することが示されている。また、角膜創傷又は炎症によりSema3Aの発現が増強することが報告されている(非特許文献7及び非特許文献8)。
 しかしこれまでに、角膜におけるSema3Aの作用及び機能について明らかにしたという報告はない。
A typical semaphorin molecule Sema3A whose function in the immune system has been clarified has been energetically analyzed around the world for its function as a guidance factor in the nervous system (Non-patent Document 5).
There have been several reports on the relationship between Sema3A and the cornea in recent years. Non-Patent Document 6 shows that Sema3A is expressed in each of the corneal epithelium, corneal stroma, and corneal endothelium. In addition, it has been reported that expression of Sema3A is enhanced by corneal wound or inflammation (Non-patent Documents 7 and 8).
However, there are no reports to date that have clarified the action and function of Sema3A in the cornea.
国際公開第2006/092894号International Publication No. 2006/092894 国際公開第2010/084970号International Publication No. 2010/084970 国際公開第2013/012087号International Publication No. 2013/012087 国際公開第2013/051722号International Publication No. 2013/051722 国際公開第2011/096593号International Publication No. 2011/096593
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、角膜疾患若しくは角膜損傷への予防、抑制又は治療作用を有する予防、抑制又は治療剤を提供すること、角膜内皮細胞の良好な培養を促進する細胞培養補助剤、角膜内皮細胞を含む細胞シート、並びに角膜内皮細胞の細胞培養方法の提供を課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a preventive, suppressive or therapeutic agent having a preventive, suppressive or therapeutic effect on corneal diseases or corneal damage, and promotes good culture of corneal endothelial cells. It is an object of the present invention to provide a cell culture auxiliary agent, a cell sheet containing corneal endothelial cells, and a cell culture method for corneal endothelial cells.
 本発明者らは、従来神経系におけるガイダンス因子として知られていたセマフォリン3A(Sema3A)に、角膜内皮細胞に対する優れた増殖促進作用があることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下の通りである。 The present inventors have found that semaphorin 3A (Sema3A), which has been conventionally known as a guidance factor in the nervous system, has an excellent proliferation promoting action on corneal endothelial cells, and has completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
(1)以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドを有効成分として含有することを特徴とする角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤。
(a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
(2)前記角膜疾患が、角膜内皮細胞数の減少又は機能不全を伴う障害である前記(1)に記載の角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤。
(3)以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドの存在下で角膜内皮細胞を培養して得られ、角膜内皮細胞を含むことを特徴とする細胞シート。
(a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
(4)以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドを有効成分として含有することを特徴とする角膜内皮細胞用の細胞培養補助剤。
(a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
(5)角膜内皮細胞を以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドの存在下で培養する工程を有することを特徴とする細胞培養方法。
(a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
(c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
(1) Prevention or suppression of corneal disease or corneal damage, comprising as an active ingredient a polypeptide comprising a region comprising any polypeptide selected from the group consisting of the following (a) to (c): Or a therapeutic agent.
(a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
(b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(c) A polypeptide having a sequence homology of 80% or more with the polypeptide of (a) or (b) (2) The corneal disease is a disorder involving a decrease in the number of corneal endothelial cells or a malfunction (1) ) For preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage.
(3) It is obtained by culturing corneal endothelial cells in the presence of a polypeptide containing a region consisting of any polypeptide selected from the group consisting of (a) to (c) below, and contains corneal endothelial cells: A cell sheet characterized by.
(a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
(b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(c) a polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b) (4) consisting of any one of the following polypeptides selected from the group consisting of (a) to (c) A cell culture aid for corneal endothelial cells, comprising a polypeptide containing a region as an active ingredient.
(a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
(b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(c) a polypeptide having a sequence homology of 80% or more with the polypeptide of (a) or (b), (5) any one selected from the group consisting of the following (a) to (c) A cell culture method comprising a step of culturing in the presence of a polypeptide comprising a region comprising a polypeptide.
(a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
(b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(c) a polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b)
 本発明の角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤によれば、従来行われることのなかったin vivoでの角膜疾患若しくは角膜損傷への予防、抑制又は治療が可能である。また、本発明の細胞培養補助剤によれば角膜内皮細胞の良好な培養が可能となる。また本発明によれば、角膜内皮細胞を含む高品質な細胞シート、及び角膜内皮細胞の培養に好適な細胞培養方法を提供することができる。 According to the preventive, suppressive or therapeutic agent for corneal disease or corneal damage of the present invention, it is possible to prevent, suppress or treat corneal disease or corneal damage in vivo which has not been conventionally performed. Moreover, according to the cell culture aid of the present invention, corneal endothelial cells can be cultured well. Furthermore, according to the present invention, a high-quality cell sheet containing corneal endothelial cells and a cell culture method suitable for culturing corneal endothelial cells can be provided.
培養実験1におけるヒト角膜内皮プライマリ細胞培養の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the human corneal endothelial primary cell culture in the culture experiment 1. FIG. 培養実験1におけるヒト角膜内皮プライマリ細胞培養の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the human corneal endothelial primary cell culture in the culture experiment 1. FIG. 培養実験2-1におけるヒト角膜内皮細胞の増殖結果を示す図である。It is a figure which shows the proliferation result of the human corneal endothelial cell in the culture experiment 2-1. 培養実験2-2におけるヒト角膜内皮細胞の増殖結果を示す図である。It is a figure which shows the proliferation result of the human corneal endothelial cell in the culture experiment 2-2. 細胞培養実験2-1における培養12時間後の角膜内皮細胞の様子を示す写真である。6 is a photograph showing the appearance of corneal endothelial cells after 12 hours of culture in cell culture experiment 2-1. 培養実験3におけるWound healing実験の結果を示す写真である。4 is a photograph showing the results of a Wound healing experiment in culture experiment 3. 培養実験4におけるWound healing実験の結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of the Wound healing experiment in the culture experiment 4. 培養実験4におけるWound healingの速度を示すグラフである。5 is a graph showing the speed of wound healing in culture experiment 4. 角膜酸化ストレスに対する予防及び/又は治療実験の結果を示す、マウス前眼部の写真である。It is a photograph of the anterior eye part of a mouse showing the results of a prevention and / or treatment experiment for corneal oxidative stress. 角膜酸化ストレスに対する予防及び/又は治療実験の結果を示す、角膜内皮細胞の観察写真である。It is the observation photograph of a corneal endothelial cell which shows the result of the prevention and / or treatment experiment with respect to corneal oxidative stress. 角膜酸化ストレスに対する予防及び/又は治療実験の結果を示す、BrdU免疫染色後の角膜組織の写真である。It is a photograph of the corneal tissue after BrdU immunostaining showing the result of a prevention and / or treatment experiment against corneal oxidative stress.
 以下、本発明の好ましい例を説明するが、本発明はこれら例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
≪予防、抑制又は治療剤≫
Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
≪Preventive, suppressive or therapeutic agent≫
 本発明の角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤は、セマフォリン3Aを有効成分として含有する。 The preventive, suppressive or therapeutic agent for corneal disease or corneal damage of the present invention contains semaphorin 3A as an active ingredient.
 有効成分であるセマフォリン3Aは、天然型のものであっても、変異体であってもよい。天然型セマフォリン3A又はセマフォリン3A変異体の具体例としては、下記(a)~(c)のいずれかのポリペプチドからなる領域を含み、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するポリペプチドを挙げることができる。
(a) 配列表の配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aa(「第166番アミノ酸~第235番アミノ酸」を意味する)の領域を含むポリペプチド。
(b) 配列表の配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド。
(c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド。
The active ingredient semaphorin 3A may be a natural type or a mutant. Specific examples of natural semaphorin 3A or semaphorin 3A mutant include a region consisting of any of the following polypeptides (a) to (c), and have preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage: The polypeptide which has can be mentioned.
(a) Consists of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing, and 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4 (meaning "166th amino acid to 235th amino acid") A polypeptide comprising the region of
(b) A polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
(c) A polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b).
 ここで、「角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性」とは、角膜疾患若しくは角膜損傷の角膜病変部の症状を改善する又は該症状の増悪を防止する活性を意味する。ポリペプチドが角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するか否かは、in vitroにおける実験により調べることが可能であり、例えば角膜内皮細胞に対してポリペプチドを投与し、細胞の増殖又は遊走が促進されることにより調べることができる。角膜内皮細胞の増殖又は遊走は、後述の[実施例]における<培養実験3>及び<培養実験4>で示すようなWound healing実験により求めることができる。或いは、ポリペプチドが該活性を有するか否かは、in vivoにおける実験により調べてもよく、例えば、角膜疾患若しくは角膜損傷を発症している動物に点眼、結膜下投与等によりポリペプチドを投与し、病変部の症状が改善するか否かを評価することによって調べることができる。角膜疾患若しくは角膜損傷動物としては、例えば、下記実施例に記載される紫外線角膜炎発症マウスのようなモデル動物を用いることができる。このマウスは、眼に紫外線を照射することにより紫外線角膜炎を発症させたものある。このマウスを用いた角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性の評価は、下記実施例に具体的に記載するように、例えば、マウスの角膜病変部に点眼と結膜下投与により一定期間ポリペプチドを投与し、病変部の症状の改善の有無を評価することにより行なうことができる。結膜病辺部の症状の改善の有無は、例えば、下記実施例に記載されるように、瘢痕、角膜透明性、細胞形態などを指標として評価することができる。例えば、無処置の紫外線角膜炎発症個体群の角膜炎症状のスコア平均値と比較して、一定期間ポリペプチドを投与した角膜炎発症個体群の角膜炎症状のスコア平均値が有意に低下した場合、又は、例えば、ポリペプチド投与群のスコア平均値が無処置個体群のスコア平均値の約3分の2以下、好ましくは約2分の1以下となった場合には、該ポリペプチドは角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有すると判断できる。 Here, the “prevention, suppression or therapeutic activity of corneal disease or corneal damage” means an activity of improving the symptom of the corneal lesion of corneal disease or corneal damage or preventing exacerbation of the symptom. Whether or not a polypeptide has a preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage can be examined by in vitro experiments, for example, administration of the polypeptide to corneal endothelial cells and cell proliferation Or it can be examined by promoting migration. The proliferation or migration of corneal endothelial cells can be determined by a Wound healing experiment as shown in <Culture experiment 3> and <Culture experiment 4> in [Example] described later. Alternatively, whether or not the polypeptide has the activity may be examined by an in vivo experiment. For example, the polypeptide is administered to an animal that has developed a corneal disease or corneal damage by instillation, subconjunctival administration, or the like. It can be examined by evaluating whether or not the symptoms of the lesion are improved. As the corneal disease or corneal-damaged animal, for example, a model animal such as a mouse with UV keratitis described in the following examples can be used. This mouse developed ultraviolet keratitis by irradiating the eye with ultraviolet rays. Evaluation of the prevention, suppression, or therapeutic activity of corneal disease or corneal damage using this mouse can be carried out by, for example, applying polymorphism for a certain period of time by instillation and subconjunctival administration to the corneal lesion of the mouse, as specifically described in the following Examples. This can be done by administering the peptide and evaluating the presence or absence of improvement in the symptoms of the lesion. The presence or absence of improvement of symptoms in the conjunctival disease area can be evaluated using, for example, scar, corneal transparency, cell morphology, etc. as an index, as described in the following examples. For example, when the average corneal inflammation score of the keratitis onset group administered with a polypeptide for a certain period is significantly lower than the average corneal inflammation score of the untreated UV keratitis onset group Or, for example, when the average score of the polypeptide administration group is about two-thirds or less, preferably about one-half or less of the average score of the untreated individuals, It can be judged to have preventive, suppressive, or therapeutic activity for disease or corneal damage.
 なお、本発明において、「ポリペプチド」とは、複数(2以上)のアミノ酸がペプチド結合することによって形成される分子をいい、構成するアミノ酸数が多い高分子量の分子のみならず、アミノ酸数が少ない低分子量の分子(オリゴペプチド)や、タンパク質も包含される。 In the present invention, “polypeptide” refers to a molecule formed by peptide bonding of a plurality of (two or more) amino acids, and includes not only high molecular weight molecules having a large number of amino acids but also the number of amino acids. Low molecular weight molecules (oligopeptides) and proteins are also included.
 また、本発明において、「アミノ酸配列を有する」とは、アミノ酸残基がそのような順序で配列しているという意味である。従って、例えば、「配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド」とは、Met Gly Trp Leu ・・・(中略)・・・Pro Arg Ser Valのアミノ酸配列を持つ771アミノ酸残基のサイズのポリペプチドを意味する。 In the present invention, “having an amino acid sequence” means that amino acid residues are arranged in such an order. Thus, for example, “a polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2” means a Met77Gly Trp Leu ... (omitted) ... Pro Arg Ser Val amino acid sequence having a size of 771 amino acid residues. Means polypeptide.
 配列番号2及び4に示されるアミノ酸配列は、セマフォリン3Aタンパク質(それぞれヒト及びニワトリ)の配列であり、それぞれGenBankにアクセッション番号NM006080及びU02528として登録されている。セマフォリンとは、神経軸索の伸長をガイドする分子として同定されたタンパク質である。神経突起の先端にある成長円錐を退縮(collapse)させる活性をもとに発見されたことから、コラプシンと呼ばれることもある。セマフォリンは、分泌型又は膜貫通型のタンパク質ファミリーを構成し、現在までに線虫などの無脊椎動物からヒトなどの脊椎動物までで30種類を超えるメンバーが同定されている。セマフォリン3A(Sema3A)は、セマフォリンの分泌型タンパク質メンバーの1つであり、反発性神経軸索ガイダンス分子として知られるタンパク質分子である。Sema3A等の分泌型セマフォリンは、~500aaアミノ末端のセマフォリン(sema)ドメイン、C-2型免疫グロブリン(Ig)ドメイン、及び塩基性末端ドメインの3つの構造ドメインを有する。Sema3Aが神経伸長抑制作用等の生理活性を発揮するのに必要な領域は、semaドメインのうち、特に166~235番目にあたる70アミノ酸の領域であることが知られている(Koppel et al., Neuron, Vol.19, 531-537, 1997)。該70アミノ酸の領域(以下「70aa領域」という)は、配列番号2及び配列番号4のいずれにおいても166aa~235aaの領域である。Sema3Aは、ヒト、ニワトリ、マウス、ラット等の種々の動物から同定されている。これらのSema3Aの相同性は、タンパク質全体として比較するとおおよそ85%前後と高く、上記した70アミノ酸の領域のみで比較すると、95%程度以上とさらに高い。なお、配列番号4のアミノ酸配列を有するニワトリSema3Aでは、semaドメインは61aa~567aa、Igドメインは592aa~655aa、塩基性末端は726aa~772aaである(Feiner et al., Neuron, Vol.19, 539-545, 1997参照)。配列番号2のアミノ酸配列を有するヒトSema3Aでは、semaドメインは61aa~567aa、Igドメインは591aa~654aa、塩基性末端ドメインは726aa~771aaである。 The amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 2 and 4 are semaphorin 3A protein sequences (human and chicken, respectively), and are registered in GenBank as accession numbers NM006080 and U02528, respectively. Semaphorins are proteins that have been identified as molecules that guide nerve axon elongation. It is also called collapsin because it was discovered based on the activity of collapsing the growth cone at the tip of the neurite. Semaphorins constitute a secreted or transmembrane protein family, and more than 30 members have been identified to date from invertebrates such as nematodes to vertebrates such as humans. Semaphorin 3A (Sema3A) is a secreted protein member of semaphorin and is a protein molecule known as a repulsive nerve axon guidance molecule. Secreted semaphorins such as Sema3A have three structural domains: a semaphorin (sema) domain of ~ 500aa amino terminus, a C-2 type immunoglobulin (Ig) domain, and a basic terminal domain. It is known that the region necessary for Sema3A to exert physiological activities such as nerve elongation-inhibiting action is a region of 70 amino acids corresponding to the 166th to 235th of the sema domain (Koppel et al., Neuron , Vol. 19, 531-537, 1997). The 70 amino acid region (hereinafter referred to as “70aa region”) is a region of 166aa to 235aa in both SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4. Sema3A has been identified from various animals such as humans, chickens, mice and rats. The homology of these Sema3A is as high as about 85% when compared as a whole protein, and is even higher as about 95% or more when compared only with the above 70 amino acid region. In the chicken Sema3A having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, the sema domain is 61aa to 567aa, the Ig domain is 592aa to 655aa, and the basic terminus is 726aa to 772aa (Feiner et al., Neuron, Vol.19, 539) -545, 1997). In human Sema3A having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, the sema domain is 61aa to 567aa, the Ig domain is 591aa to 654aa, and the basic terminal domain is 726aa to 771aa.
 上記(a)のポリペプチドとは、配列番号4に示されるアミノ酸配列を有するニワトリSema3Aタンパク質のうちの少なくとも70aa領域を含む領域から成るポリペプチドであり、具体的には、配列番号4の全長から成るポリペプチド又は70aa領域を含むその断片である。本発明の予防、抑制又は治療剤に有効成分として含有されるポリペプチドの1つの例は、(a)のポリペプチドから成る領域を含み、かつ、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するポリペプチドである(以下、便宜的に「有効成分ポリペプチドa」と呼ぶ)。有効成分ポリペプチドaとしては、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有する限り、(a)のポリペプチドのみから成るものであってもよく、また、(a)のポリペプチドの一端又は両端にアミノ酸又はポリペプチドが付加されたものであってもよい。有効成分ポリペプチドaを構成するアミノ酸配列の長さに制限はないが、一例として70~10000aaであり、70~3000aaが好ましく、70~1500aaがより好ましい。 The polypeptide (a) is a polypeptide comprising a region containing at least the 70aa region of the chicken Sema3A protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4. Specifically, from the full length of SEQ ID NO: 4 Or a fragment thereof containing the 70aa region. One example of the polypeptide contained as an active ingredient in the preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention includes a region comprising the polypeptide of (a), and has a preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage (Hereinafter referred to as “active ingredient polypeptide a” for convenience). The active ingredient polypeptide a may be composed only of the polypeptide of (a) as long as it has a preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage, and one end of the polypeptide of (a). Alternatively, an amino acid or polypeptide added at both ends may be used. The length of the amino acid sequence constituting the active ingredient polypeptide a is not limited, but is, for example, 70 to 10,000 aa, preferably 70 to 3000 aa, more preferably 70 to 1500 aa.
 (a)のポリペプチドのみから成る有効成分ポリペプチドaの具体例としては、特に限定されないが、例えば、配列番号4に示されるアミノ酸配列の全長から成るポリペプチド(すなわちニワトリSema3Aタンパク質)が挙げられる。ニワトリSema3Aタンパク質が角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有することは、下記実施例に具体的に記載される通りである。また、ニワトリSema3Aタンパク質のN末端又はC末端の一部を欠失した断片であっても、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有する限り、有効成分ポリペプチドaとして本発明の範囲に包含される。 Specific examples of the active ingredient polypeptide a consisting only of the polypeptide (a) are not particularly limited, and examples thereof include a polypeptide consisting of the entire amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 (ie, chicken Sema3A protein). . The fact that chicken Sema3A protein has preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage is as specifically described in the following examples. Further, even if it is a fragment lacking a part of the N-terminal or C-terminal of chicken Sema3A protein, the active ingredient polypeptide a is within the scope of the present invention as long as it has the activity of preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage. Is included.
 また、(a)のポリペプチドにポリペプチド等が付加された有効成分ポリペプチドaの具体例としては、特に限定されないが、例えば、配列番号4の70aa領域をSema3A以外の分泌型セマフォリンの対応領域に入れ替えて構築したキメラタンパク質、及び(a)のポリペプチドにHisタグ、FLAGタグ、mycタグ等の各種タグ等が付加されたポリペプチド等が挙げられる。上記Sema3A以外の分泌型セマフォリンとしては、例えばコラプシン2、コラプシン3、コラプシン5等が挙げられるが、これらに限定されない。なお、コラプシン2、コラプシン3及びコラプシン5のアミノ酸配列は、Feiner et al., Neuron, vol.19, 539-545 (1997)に記載される通り公知である。Koppelらの上記論文に開示される通り、Sema3Aの少なくとも70aa領域を含む領域をコラプシン2の対応領域に入れ替えて構築したキメラタンパク質は、Sema3Aが有するDRG退縮活性を保持しており、Sema3Aと同様の生理活性を発揮する。従って、このようなキメラタンパク質も、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するので、有効成分ポリペプチドaとして本発明の範囲に包含される。さらに、Igドメインを欠失したSema3AもDRG退縮活性を有するが(Koppel et al., 1997)、このようなポリペプチドも、Sema3AのうちIgドメインよりもN末端側の70aaを含む領域にSema3Aの塩基性ドメインを付加したポリペプチドとして、有効成分ポリペプチドaに包含され、本発明の範囲に含まれる。なお、上記した具体例は単なる例示であり、(a)のポリペプチドにいかなるアミノ酸又はポリペプチドが付加されたものであっても、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有する限り、有効成分ポリペプチドaとして本発明の範囲に包含される。 In addition, specific examples of the active ingredient polypeptide a in which a polypeptide or the like is added to the polypeptide of (a) are not particularly limited. For example, the 70aa region of SEQ ID NO: 4 corresponds to a secreted semaphorin other than Sema3A. Examples include chimeric proteins constructed by replacing the regions, and polypeptides in which various tags such as His tags, FLAG tags, and myc tags are added to the polypeptide (a). Examples of secretory semaphorins other than Sema3A include, but are not limited to, collapsin 2, collapsin 3, and collapsin 5. The amino acid sequences of collapsin 2, collapsin 3 and collapsin 5 are known as described in Feiner et al., Neuron, vol. 19, 539-545 (1997). As disclosed in the above paper by Koppel et al., The chimeric protein constructed by replacing the region containing at least the 70aa region of Sema3A with the corresponding region of collapsin 2 retains the DRG retraction activity of Sema3A, and is similar to Sema3A. Demonstrate physiological activity. Therefore, such a chimeric protein is also included in the scope of the present invention as an active ingredient polypeptide a because it has a preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal diseases or corneal damage. Furthermore, Sema3A lacking the Ig domain also has DRG regression activity (Koppel et al., 1997), but such a polypeptide is also present in the region of Sema3A containing 70aa at the N-terminal side of the Ig domain. A polypeptide to which a basic domain is added is included in the active ingredient polypeptide a and is within the scope of the present invention. The specific examples described above are merely examples, and any amino acid or polypeptide added to the polypeptide of (a) can be used as long as it has preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage. The active ingredient polypeptide a is included in the scope of the present invention.
 上記(b)のポリペプチドとは、配列番号2に示されるアミノ酸配列を有するヒトSema3Aタンパク質のうちの少なくとも70aa領域を含む領域から成るポリペプチドであり、具体的には、配列番号2の全長から成るポリペプチド又は70aa領域を含むその断片である。本発明の予防、抑制又は治療剤に有効成分として含有されるポリペプチドのもう1つの例は、(b)のポリペプチドから成る領域を含み、かつ、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するポリペプチドである(以下、便宜的に「有効成分ポリペプチドb」と呼ぶ)。ニワトリのSema3A(配列番号4)とヒトのSema3A(配列番号2)との相同性は、タンパク質全長では86%であり、Sema3Aの生理活性に重要な70aa領域のみで比較すると95%と更に高い。下記実施例に記載される通り、ニワトリのSema3Aがニワトリではないマウスの角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療できるのであるから、ニワトリのSema3Aを用いてヒト等のニワトリ及びマウス以外の角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療することも可能である。従って、ヒトSema3Aタンパク質等の有効成分ポリペプチドbも、ニワトリSema3Aタンパク質等の上記有効成分ポリペプチドaと同様に、水疱性角膜症、紫外線角膜炎等の角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤の調製に有用である。有効成分ポリペプチドbも、上記した有効成分ポリペプチドaと同様に、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有する限り、(b)のポリペプチドのみから成るものであってもよく、また、(b)のポリペプチドの一端又は両端にアミノ酸又はポリペプチドが付加されたものであってもよい。有効成分ポリペプチドbを構成するアミノ酸配列の長さに制限はないが、一例として70~10000aaであり、70~3000aaが好ましく、70~1500aaがより好ましい。このようなポリペプチドの具体例は、上記有効成分ポリペプチドaと同様であり、例えば、特に限定されないが、配列番号2の全長から成るポリペプチド(すなわちヒトSema3Aタンパク質)、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するその断片、Sema3A以外の分泌型セマフォリンとの上記態様によるキメラタンパク質、(b)のポリペプチドに各種タグ等が付加されたポリペプチド等が挙げられる。これらの具体例も単なる例示であり、(b)のポリペプチドにいかなるアミノ酸又はポリペプチドが付加された態様のものであっても、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有する限り、有効成分ポリペプチドbとして本発明の範囲に包含される。 The polypeptide of (b) above is a polypeptide comprising a region containing at least the 70aa region of the human Sema3A protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, specifically, from the full length of SEQ ID NO: 2. Or a fragment thereof containing the 70aa region. Another example of the polypeptide contained as an active ingredient in the preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention includes a region consisting of the polypeptide (b), and prevents, suppresses or treats corneal disease or corneal damage. A polypeptide having activity (hereinafter referred to as “active ingredient polypeptide b” for convenience). The homology between chicken Sema3A (SEQ ID NO: 4) and human Sema3A (SEQ ID NO: 2) is 86% over the entire protein length, and is even higher at 95% when compared only with the 70aa region important for the physiological activity of Sema3A. As described in the Examples below, since chicken Sema3A can prevent, suppress or treat corneal disease or corneal damage in mice that are not chickens, chicken sema3A can be used to treat corneal diseases other than chickens such as humans and mice. Alternatively, it is possible to prevent, suppress or treat corneal damage. Therefore, the active ingredient polypeptide b such as human Sema3A protein is also the same as the above active ingredient polypeptide a such as chicken Sema3A protein. Prevention, suppression or treatment of corneal diseases such as bullous keratopathy, UV keratitis or corneal damage Useful for the preparation of agents. Similarly to the active ingredient polypeptide a described above, the active ingredient polypeptide b may be composed only of the polypeptide of (b) as long as it has a preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage, In addition, an amino acid or polypeptide may be added to one or both ends of the polypeptide (b). The length of the amino acid sequence constituting the active ingredient polypeptide b is not limited, but as an example, it is 70 to 10,000 aa, preferably 70 to 3000 aa, more preferably 70 to 1500 aa. Specific examples of such a polypeptide are the same as those of the active ingredient polypeptide a. For example, although not particularly limited, a polypeptide comprising the full length of SEQ ID NO: 2 (ie, human Sema3A protein), corneal disease or corneal damage Examples thereof include fragments thereof having preventive, suppressive or therapeutic activity, chimeric proteins according to the above embodiment with secretory semaphorins other than Sema3A, and polypeptides obtained by adding various tags to the polypeptide (b). These specific examples are also merely illustrative, and any amino acid or polypeptide added to the polypeptide of (b), as long as it has preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage, The active ingredient polypeptide b is included in the scope of the present invention.
 上記(c)のポリペプチドは、上記(a)又は(b)のポリペプチドのうちの少数(好ましくは1ないし数個)のアミノ酸残基が置換し、欠失し及び/又は挿入されたポリペプチドであって、元の配列と80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上の相同性を有するポリペプチドである。一般に、タンパク質において、該タンパク質のアミノ酸配列のうち少数のアミノ酸残基が置換され、欠失され又は挿入された場合であっても、元のタンパク質とほぼ同じ機能を有している場合があることは、当業者において広く知られている。従って、上記(c)のポリペプチドから成る領域も、上記した70aa領域と同様にSema3Aタンパク質の生理活性をもたらし得るため、上記(c)のポリペプチドから成る領域を含み、かつ、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するポリペプチド(以下、便宜的に「有効成分ポリペプチドc」と呼ぶ)も、上記有効成分ポリペプチドa及びbと同様に、本発明の予防、抑制又は治療剤の調製に有用である。 The polypeptide (c) is a polypeptide in which a small number (preferably 1 to several) amino acid residues of the polypeptide (a) or (b) are substituted, deleted and / or inserted. Peptide, which is a polypeptide having homology with the original sequence of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and still more preferably 98% or more. In general, a protein may have almost the same function as the original protein even when a small number of amino acid residues in the amino acid sequence of the protein are substituted, deleted, or inserted. Are widely known to those skilled in the art. Therefore, since the region consisting of the polypeptide of (c) can also bring about the physiological activity of the Sema3A protein in the same manner as the 70aa region described above, it includes the region consisting of the polypeptide of (c) above, and the corneal disease or cornea A polypeptide having preventive, suppressive or therapeutic activity for damage (hereinafter referred to as “active ingredient polypeptide c” for convenience) is also prevented, suppressed or treated according to the present invention in the same manner as the active ingredient polypeptides a and b. Useful for the preparation of agents.
 ここで、アミノ酸配列の「相同性」とは、比較すべき2つのアミノ酸配列のアミノ酸残基ができるだけ多く一致するように両アミノ酸配列を整列させ、一致したアミノ酸残基数を、全アミノ酸残基数で除したものを百分率で表したものである。上記整列の際には、必要に応じ、比較する2つの配列の一方又は双方に適宜ギャップを挿入する。このような配列の整列化は、例えばBLAST、FASTA、CLUSTAL W等の周知のプログラムを用いて行なうことができる。ギャップが挿入される場合、上記全アミノ酸残基数は、1つのギャップを1つのアミノ酸残基として数えた残基数となる。このようにして数えた全アミノ酸残基数が、比較する2つの配列間で異なる場合には、相同性(%)は、長い方の配列の全アミノ酸残基数で、一致したアミノ酸残基数を除して算出される。なお、天然のタンパク質を構成する20種類のアミノ酸は、低極性側鎖を有する中性アミノ酸(Gly, Ile, Val, Leu, Ala, Met, Pro)、親水性側鎖を有する中性アミノ酸(Asn, Gln, Thr, Ser, Tyr Cys)、酸性アミノ酸(Asp, Glu)、塩基性アミノ酸(Arg, Lys, His)、芳香族アミノ酸(Phe, Tyr, Trp)のように類似の性質を有するものにグループ分けでき、これらの間での置換であればポリペプチドの性質が変化しないことが多いことが知られている。従って、上記(a)又は(b)のポリペプチド中のアミノ酸残基を置換する場合には、これらの各グループの間で置換することにより、有効成分として用いるポリペプチドの結膜における角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を維持できる可能性が高くなる。 Here, the “homology” of the amino acid sequences means that both amino acid sequences are aligned so that the amino acid residues of the two amino acid sequences to be compared match as much as possible, and the number of matched amino acid residues is defined as the total number of amino acid residues. It is the percentage divided by the number. In the above alignment, a gap is appropriately inserted in one or both of the two sequences to be compared as necessary. Such sequence alignment can be performed using a known program such as BLAST, FASTA, CLUSTAL W, and the like. When gaps are inserted, the total number of amino acid residues is the number of residues obtained by counting one gap as one amino acid residue. When the total number of amino acid residues counted in this way is different between the two sequences to be compared, the homology (%) is the total number of amino acid residues in the longer sequence, and the number of amino acid residues matched. Is calculated by dividing. The 20 amino acids constituting the natural protein are neutral amino acids having low side chains (Gly, Ile, Val, Leu, Ala, Met, Pro), and neutral amino acids having hydrophilic side chains (Asn). , Gln, Thr, Ser, Tyr Cys), acidic amino acids (Asp, Glu), basic amino acids (Arg, Lys, His), aromatic amino acids (Phe, Tyr, Trp) It is known that the properties of a polypeptide often do not change as long as it can be grouped and the substitution between them. Therefore, when substituting amino acid residues in the polypeptide of (a) or (b) above, by substituting between these groups, corneal disease or cornea in the conjunctiva of the polypeptide used as the active ingredient It is more likely that damage prevention, suppression or therapeutic activity can be maintained.
 上記(c)のポリペプチドとは、具体的には、配列番号2若しくは配列番号4で示されるアミノ酸配列の全長から成るポリペプチド(すなわちSema3Aタンパク質)と80%以上の配列相同性を有するポリペプチド、又は、70aa領域を含むSema3Aタンパク質断片と80%以上の配列相同性を有するポリペプチドである。従って、上記有効成分ポリペプチドcとは、これらのポリペプチドのみから成るポリペプチド、又は、(c)のポリペプチドの一端又は両端にアミノ酸又はポリペプチドが付加されたものであって、かつ、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するポリペプチドである。これらの具体例は、上記有効成分ポリペプチドa及びbと同様であり、特に限定されないが、例えば、配列番号2又は4の全長から成るポリペプチド(すなわちSema3Aタンパク質)と80%以上の配列相同性を有するポリペプチド、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有するSema3Aタンパク質断片と80%以上の配列相同性を有するポリペプチド、70aa領域を含む領域と80%以上の配列相同性を有する領域と、Sema3A以外の分泌型セマフォリンのその他の領域とを融合させたキメラタンパク質、(c)のポリペプチドに各種タグ等が付加されたポリペプチド等が挙げられる。これらの具体例も単なる例示であり、(c)のポリペプチドにいかなるアミノ酸又はポリペプチドが付加された態様のものであっても、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有する限り、有効成分ポリペプチドcとして本発明の範囲に包含される。 The polypeptide (c) is specifically a polypeptide having a sequence homology of 80% or more with a polypeptide consisting of the full length of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4 (ie, Sema3A protein) Or a polypeptide having a sequence homology of 80% or more with a Sema3A protein fragment containing a 70aa region. Therefore, the active ingredient polypeptide c is a polypeptide consisting only of these polypeptides, or an amino acid or polypeptide added to one or both ends of the polypeptide of (c), and the cornea It is a polypeptide having preventive, suppressive or therapeutic activity for disease or corneal damage. Specific examples thereof are the same as those of the active ingredient polypeptides a and b, and are not particularly limited. For example, the polypeptide having the full length of SEQ ID NO: 2 or 4 (ie, Sema3A protein) has a sequence homology of 80% or more. A polypeptide having a sequence homology of 80% or more with a Sema3A protein fragment having preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage, having a sequence homology of 80% or more with a region containing 70aa region Examples include chimeric proteins in which a region and other regions of secreted semaphorins other than Sema3A are fused, polypeptides in which various tags are added to the polypeptide of (c), and the like. These specific examples are also merely examples, and any amino acid or polypeptide added to the polypeptide of (c), as long as it has a preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage, The active ingredient polypeptide c is included in the scope of the present invention.
 有効成分ポリペプチドcとしては、特に、70aa領域における相同性が、(c)のポリペプチドから成る領域全体の相同性よりも高いポリペプチドが好ましい。例えば、有効成分ポリペプチドcが、配列番号2のアミノ酸配列を有するポリペプチドと80%の相同性を有するポリペプチドである場合、70aa領域における相同性が80%を超えるものが好ましく、特に、70aa領域における相同性が90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上、さらに好ましくは70aa領域における配列が同一であるポリペプチドが好ましい。また、例えば、有効成分ポリペプチドcが、ヒトSema3Aタンパク質のsemaドメインと80%の配列相同性を有する領域と、Sema3A以外の分泌型セマフォリンのsemaドメイン以外の領域とを融合させたキメラタンパク質である場合、semaドメイン中の70aa領域における相同性が80%を超えるものが好ましく、特に、70aa領域における相同性が90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上、さらに好ましくは70aa領域における配列が同一であるキメラタンパク質が好ましい。 The active ingredient polypeptide c is particularly preferably a polypeptide whose homology in the 70aa region is higher than the homology of the entire region comprising the polypeptide (c). For example, when the active ingredient polypeptide c is a polypeptide having 80% homology with the polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, those having a homology in the 70aa region of more than 80% are preferable. Polypeptides having homology in the region of 90% or more, more preferably 95% or more, further preferably 98% or more, and more preferably 70aa region are identical. Further, for example, the active ingredient polypeptide c is a chimeric protein in which a region having 80% sequence homology with the sema domain of human Sema3A protein and a region other than the sema domain of secreted semaphorin other than Sema3A are fused. In some cases, the homology in the 70aa region in the sema domain is preferably more than 80%, in particular, the homology in the 70aa region is 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 98% or more, more preferably Chimeric proteins having the same sequence in the 70aa region are preferred.
 上記した有効成分ポリペプチドaないしcの中でも、特に、配列番号2又は配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドと80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上の相同性を有するポリペプチドが好ましく、この中でも、上記したように、70aa領域における相同性がポリペプチド全体としての相同性よりも高いポリペプチドが好ましい。最も好ましくは、本発明の予防、抑制又は治療剤に有効成分として含まれるポリペプチドは、配列番号2又は配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドである。 Among the active ingredient polypeptides a to c described above, in particular, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and further preferably, a polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4. Is preferably a polypeptide having a homology of 98% or more. Among them, as described above, a polypeptide having a homology in the 70aa region higher than the homology of the entire polypeptide is preferable. Most preferably, the polypeptide contained as an active ingredient in the preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention is a polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4.
 一般に、ポリペプチドから成る医薬において、生体内でのポリペプチドの安定性を高めるために、ポリペプチドに糖鎖やポリエチレングリコール(PEG)鎖を付加したり、ポリペプチドを構成するアミノ酸の少なくとも一部としてD体アミノ酸を用いたり、Fcドメインを付加したりする技術が広く知られており、用いられている。糖鎖やPEG鎖を付加したり、ポリペプチドを構成するアミノ酸の少なくとも一部としてD体アミノ酸を用いたりすることにより、生体内でのペプチダーゼによる分解を受けにくくなり、生体内におけるポリペプチドの半減期が長くなる。本発明に用いられるポリペプチドは、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療活性を有する限り、生体内安定化のためのこれらの公知の修飾を施したものであってもよく、本明細書及び特許請求の範囲における「ポリペプチド」という語は、文脈上そうでないことが明らかな場合を除き、生体内安定化のための修飾を施したものも包含する意味で用いている。 In general, in a pharmaceutical comprising a polypeptide, a sugar chain or a polyethylene glycol (PEG) chain is added to the polypeptide or at least a part of the amino acids constituting the polypeptide in order to increase the stability of the polypeptide in vivo. Techniques using D-form amino acids or adding Fc domains are widely known and used. By adding sugar chains or PEG chains, or by using D-form amino acids as at least part of the amino acids that make up the polypeptide, it is less susceptible to degradation by peptidases in vivo, reducing the polypeptide in vivo by half. The period becomes longer. The polypeptide used in the present invention may be subjected to these known modifications for in vivo stabilization as long as it has preventive, suppressive or therapeutic activity for corneal disease or corneal damage. The term “polypeptide” in the claims and in the claims is used to include those modified for in vivo stabilization, unless the context clearly indicates otherwise.
 ポリペプチドに対する糖鎖付加は周知であり、例えば、Sato M, Furuike T, Sadamoto R, Fujitani N, Nakahara T, Niikura K, Monde K, Kondo H, Nishimura S., "Glycoinsulins: dendritic sialyloligosaccharide-displaying insulins showing a prolonged blood-sugar-lowering activity.",J Am Chem Soc. 2004 Nov 3;126(43):14013-22やSato M, Sadamoto R, Niikura K, Monde K, Kondo H, Nishimura S,"Site-specific introduction of sialic acid into insulin.", Angew Chem Int Ed Engl. 2004 Mar 12;43(12):1516-20等に記載されている。糖鎖は、N末端、C末端又はそれらの間のアミノ酸に結合可能であるが、ポリペプチドの活性を阻害しないためにN末端又はC末端に結合することが好ましい。また、付加する糖鎖の個数は、1個又は2個が好ましく、1個が好ましい。糖鎖は、単糖から4糖が好ましく、さらには2糖又は3糖が好ましい。糖鎖は、ポリペプチドの遊離のアミノ基又はカルボキシル基に直接又は例えば炭素数1~10程度のメチレン鎖等のスペーサー構造を介して結合することができる。 Glycosylation to polypeptides is well known, for example, Sato M, Furuike T, Sadamoto R, Fujitani N, Nakahara T, Niikura K, Monde K, Kondo H, Nishimura S., "Glycoinsulins: dendritic sialylolulins displaying a prolonged blood-sugar-lowering activity. ", J Am Chem Soc. 2004 Nov 3; 126 (43): 14013-22, Sato M, Sadamoto R, Niikura K, Monde K, Kondo H, Nishimura S," Site- specific introduction of sialic acid into insulin. ", Angew Chem Int Ed Engl. 2004 Mar 12; 43 (12): 1516-20. The sugar chain can be bound to the N-terminus, C-terminus, or an amino acid therebetween, but is preferably bound to the N-terminus or C-terminus so as not to inhibit the activity of the polypeptide. The number of sugar chains to be added is preferably 1 or 2, and preferably 1. The sugar chain is preferably monosaccharide to tetrasaccharide, more preferably disaccharide or trisaccharide. The sugar chain can be bound to a free amino group or carboxyl group of the polypeptide directly or via a spacer structure such as a methylene chain having about 1 to 10 carbon atoms.
 ポリペプチドに対するPEG鎖の付加も周知であり、例えば、Ulbricht K, Bucha E, Poschel KA, Stein G, Wolf G, Nowak G., "The use of PEG-Hirudin in chronic hemodialysis monitored by the Ecarin Clotting Time: influence on clotting of the extracorporeal system and hemostatic parameters.", Clin Nephrol. 2006 Mar;65(3):180-90.やDharap SS, Wang Y, Chandna P, Khandare JJ, Qiu B, Gunaseelan S, Sinko PJ, Stein S, Farmanfarmaian A, Minko T., "Tumor-specific targeting of an anticancer drug delivery system by LHRH peptide.", Proc Natl Acad Sci USA. 2005 Sep 6;102(36):12962-7."等に記載されている。PEG鎖は、N末端、C末端又はそれらの間のアミノ酸に結合可能であり、通常、1個又は2個のPEG鎖が、ポリペプチド上の遊離のアミノ基やカルボキシル基に結合される。PEG鎖の分子量は、特に限定されないが、通常3000~7000程度、好ましくは5000程度のものが用いられる。 The addition of PEG chains to polypeptides is also well known, e.g. Ullbricht K, Bucha E, Poschel KA, Stein G, Wolf G, Nowak G., "The use of PEG-Hirudin in chronic hemodialysis monitored by the Ecarin Clotting influence on clotting of the extracorporeal system and hemostatic parameters. ", Clin Nephrol. 2006 Mar; 65 (3): 180-90. and Dharap SS, Wang Y, ChandnahandP, Khandare JJ, Qiu B, Gunaseelan S, seeSinko Stein S, Farmanfarmaian A, Minko T., "Tumor-specific targeting of an anticancer drug delivery system by LHRH peptide.", Proc Natl Acad Sci USA. 2005 Sep 6; 102 (36): 12962-7. " The PEG chain can be attached to the N-terminus, C-terminus, or the amino acid between them, and usually one or two PEG chains are attached to a free amino group or carboxyl group on the polypeptide. The molecular weight of the PEG chain is not particularly limited, but is usually 3000 to 7000. Degrees, preferably those of about 5000 is used.
 ポリペプチドを構成するアミノ酸の少なくとも一部をD体とする方法も周知であり、例えば、Brenneman DE, Spong CY, Hauser JM, Abebe D, Pinhasov A, Golian T, Gozes I., "Protective peptides that are orally active and mechanistically nonchiral.", J Pharmacol Exp Ther. 2004 Jun;309(3):1190-7やWilkemeyer MF, Chen SY, Menkari CE, Sulik KK, Charness ME., "Ethanol antagonist peptides: structural specificity without stereospecificity.", J Pharmacol Exp Ther. 2004 Jun;309(3):1183-9.等に記載されている。ポリペプチドを構成するアミノ酸の一部をD体としてもよいが、ポリペプチドの活性をできるだけ阻害しないため、一部のみをD体にするよりは、ポリペプチドを構成するアミノ酸の全てをD体アミノ酸とすることが好ましい。 A method in which at least a part of amino acids constituting a polypeptide is D-form is also known, for example, BrennemanneDE, Spong CY, Hauser JM, Abebe D, Pinhasov A, Golian T, Gozes I., "Protective peptides that are orally active and mechanistically nonchiral. ", J Pharmacol Exp Ther. 2004 Jun; 309 (3): 1190-7 and Wilkemeyer MF, Chen SY, Menkari CE, Sulik KK, Charness ME.," Ethanol antagonist peptides: structural specificity without "J. Pharmacol. Exp. Ther. 2004. Jun; 309 (3): 1183-9. A part of the amino acids constituting the polypeptide may be D-form, but since the activity of the polypeptide is not inhibited as much as possible, all of the amino acids constituting the polypeptide are D-form amino acids rather than only a part of the amino acids. It is preferable that
 ポリペプチドにしてFcドメインを付加する方法も周知であり、例えば、市販のpFUSEN-Fc(InvivoGen社製)等のFc融合タンパク質発現ベクターを用いて製造することが可能である。 A method for adding an Fc domain to a polypeptide is also well known, and for example, it can be produced using an Fc fusion protein expression vector such as commercially available pFUSEN-Fc (manufactured by InvivoGen).
 本発明で有効成分として用いられるセマフォリン3Aは、例えば市販のペプチド合成機を用いて常法により容易に調製することができる。また、公知の遺伝子工学的手法を用いて容易に調製することができる。例えば、Sema3A遺伝子を発現している組織から抽出したRNAから、Sema3A遺伝子のcDNAをRT-PCRにより調製し、該cDNAの全長又は所望の一部を発現ベクターに組み込んで、宿主細胞中に導入し、目的とするポリペプチドを得ることができる。RNAの抽出、RT-PCR、ベクターへのcDNAの組み込み、ベクターの宿主細胞への導入は周知の方法により行なうことができる。また、用いるベクターや宿主細胞も周知であり、種々のものが市販されている。キメラタンパク質の作製方法もこの分野で周知であり、例えば上記Koppelらの論文に記載される方法でキメラタンパク質を作製することができる。また、上記安定化修飾も、上記各文献に記載されているような周知の方法により容易に行なうことができる。 Semaphorin 3A used as an active ingredient in the present invention can be easily prepared by a conventional method using, for example, a commercially available peptide synthesizer. Moreover, it can prepare easily using a well-known genetic engineering method. For example, a Sema3A gene cDNA is prepared by RT-PCR from RNA extracted from a tissue expressing the Sema3A gene, and the full length or a desired part of the cDNA is incorporated into an expression vector and introduced into a host cell. The desired polypeptide can be obtained. RNA extraction, RT-PCR, cDNA integration into a vector, and introduction of a vector into a host cell can be performed by known methods. Further, vectors and host cells to be used are well known, and various types are commercially available. A method for producing a chimeric protein is also well known in this field. For example, a chimeric protein can be produced by the method described in the above-mentioned paper by Koppel et al. The stabilization modification can also be easily performed by a known method as described in each of the above documents.
 本発明の予防、抑制又は治療剤における有効成分であるセマフォリン3Aは、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療に有効である。 Semaphorin 3A, which is an active ingredient in the preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention, is effective in preventing, suppressing or treating corneal diseases or corneal damage.
 角膜疾患の原因は特に限定されず、角膜局所的に生じる角膜疾患であっても、角膜以外の疾患に伴う角膜疾患であってもよい。
 角膜疾患としては、角膜内皮細胞の減少又は機能不全を伴う角膜内皮障害であることが好ましい。角膜内皮細胞の減少又は機能不全が生じると、角膜内皮細胞による角膜実質の水分コントロールができなくなり、角膜内皮のみならず角膜全体の障害となり得る。また、角膜内皮細胞の機能を高めることにより角膜全体の障害の予防、抑制又は治療に有効となり得る。
 角膜内皮細胞の減少又は機能不全を伴う角膜疾患としては、水疱性角膜症、落屑症候群(PE)、落屑角膜症、偽落屑角膜内皮症、角膜ヘルペス先天性遺伝性角膜内皮ジストロフィーに代表される先天性角膜内皮変性症、滴状角膜、フックス角膜内皮変性症、フックス角膜内皮ジストロフィー、後部多形性角膜ジストロフィー、虹彩角膜内皮症候群等の角膜内皮変性、角膜内皮細胞ジストロフィー、ウイルス感染による角膜内皮炎(サイトメガロウイルス角膜内皮炎、単純ヘルペスウイルス角膜内皮炎)、細菌性角膜感染症、角膜真菌症、アメーバ角膜炎、角膜移植後拒絶反応等を挙げることができる。
The cause of the corneal disease is not particularly limited, and may be a corneal disease that occurs locally in the cornea or a corneal disease associated with a disease other than the cornea.
The corneal disease is preferably a corneal endothelial disorder accompanied by a decrease or malfunction of corneal endothelial cells. When a decrease or malfunction of corneal endothelial cells occurs, it becomes impossible to control the water of the corneal stroma by the corneal endothelial cells, which may be an obstacle to not only the corneal endothelium but also the entire cornea. In addition, by enhancing the function of corneal endothelial cells, it can be effective in preventing, suppressing or treating disorders of the entire cornea.
Corneal diseases associated with corneal endothelial cell loss or dysfunction include bullous keratopathy, desquamation syndrome (PE), desquamating keratopathy, pseudosquamous corneal endotheliopathy, corneal herpes congenital hereditary inherited corneal endothelial dystrophy Corneal endothelial degeneration, corneal endothelial degeneration, corneal endothelial dystrophy, corneal endothelial dystrophy, posterior polymorphic corneal dystrophy, iris corneal endothelial dystrophy, corneal endothelial dystrophy Cytomegalovirus corneal endotheliitis, herpes simplex virus corneal endotheliitis), bacterial corneal infection, corneal mycosis, amoeba keratitis, rejection after corneal transplantation, and the like.
 角膜内皮障害の原因となり得る外的要因として、角膜ぶどう膜炎、角膜実質炎などが挙げられる。また、角膜内皮損傷の原因となり得る物理的損傷として、外傷、手術による損傷、緑内障発作に代表される急激な眼圧の上昇、コンタクトレンズ長期装着による損傷、加齢による変性、紫外線等による酸化ストレスなどが挙げられる。外傷としては、分娩時外傷、感染症の跡や、アルカリ性や酸性の液体が飛入することによる化学外傷も含まれる。
 角膜内皮損傷を引き起こす恐れのある手術手法としては内眼手術、レーザー治療などが挙げられ、これらに限定されない。具体的な手術の例としては、角膜移植手術、網膜・硝子体手術、白内障手術、PE患者への術後治療、緑内障手術(濾過手術、周辺虹彩切開、レーザー治療)、続発白内障に対するレーザー治療(YAG)、レーザー虹彩切開術(LI)、レーザー隅角形成術(LGP)、隅角癒着解離術(GSL)、レーザー近視手術、エキシマレーザーによる組織の蒸散などを例示できる。
 上記に挙げられる原因によって引き起こされた角膜内皮障害により、最終的に至る疾患として水疱性角膜症がある。
External factors that can cause corneal endothelial damage include corneal uveitis, keratitis, and the like. In addition, physical damage that can cause corneal endothelium damage includes trauma, surgical damage, rapid increase in intraocular pressure represented by glaucoma attacks, long-term contact lens wear, degeneration due to aging, oxidative stress due to ultraviolet rays, etc. Etc. Trauma includes birth trauma, traces of infectious diseases, and chemical trauma caused by the intrusion of alkaline or acidic liquids.
Surgery techniques that can cause corneal endothelium damage include, but are not limited to, intraocular surgery, laser therapy, and the like. Specific examples of surgery include corneal transplant surgery, retinal and vitreous surgery, cataract surgery, postoperative treatment for PE patients, glaucoma surgery (filtering surgery, peripheral iridotomy, laser therapy), laser treatment for secondary cataract ( YAG), laser iridotomy (LI), laser anguloplasty (LGP), corneal adhesion dissociation (GSL), laser myopia surgery, excimer laser tissue transpiration, and the like.
Due to corneal endothelial dysfunction caused by the above-mentioned causes, bullous keratopathy is finally caused.
 本発明の予防、抑制又は治療剤の投与対象は哺乳動物であり、例えばヒト、イヌ、ネコ、ウサギ、ハムスター等が挙げられる。なお、予防、抑制又は治療対象の患者と同一の生物種由来のセマフォリン3Aを用いた方が、予防、抑制又は治療効果も高いと考えられるし、臨床応用上の安全性の観点からも望ましい。従って、例えば、本発明の予防、抑制又は治療剤の投与対象がヒトの場合には、上記した有効成分ポリペプチドbを有効成分とする予防、抑制又は治療剤が特に好ましい。 The subject of administration of the preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention is a mammal, and examples thereof include humans, dogs, cats, rabbits and hamsters. In addition, it is considered that the use of semaphorin 3A derived from the same species as the patient to be prevented, suppressed, or treated is considered to have a higher prevention, suppression, or therapeutic effect, and is desirable from the viewpoint of safety in clinical application. . Therefore, for example, when the subject to which the preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention is administered is a human, the prophylactic, suppressive or therapeutic agent containing the above-mentioned active ingredient polypeptide b as an active ingredient is particularly preferable.
 本発明の予防、抑制又は治療剤は、セマフォリン3Aのみから成っていてもよいし、各投与形態に適した薬理学的に許容される賦形剤、安定化剤、保存剤、緩衝剤、溶解補助剤、乳化剤、希釈剤、等張化剤などの添加剤を適宜混合させて製剤とすることもできる。製剤化方法及び使用可能な添加剤は、医薬製剤の分野において周知であり、いずれの方法及び添加剤をも用いることができる。 The preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention may consist of semaphorin 3A alone, or a pharmaceutically acceptable excipient, stabilizer, preservative, buffer, suitable for each dosage form, Additives such as solubilizers, emulsifiers, diluents, tonicity agents and the like can be mixed as appropriate to prepare a preparation. Formulation methods and usable additives are well known in the field of pharmaceutical preparations, and any method and additive can be used.
 本発明の予防、抑制又は治療剤は、予防すべき角膜部又は治療すべき角膜病変部に投与して用いられる。投与方法としては、局所投与(角膜上への点眼投与、結膜下注射投与、など)などが挙げられる。剤型としては、コンタクトレンズ型、眼軟膏剤、注射剤、点眼剤などが挙げられる。
 上記コンタクトレンズ型では、コンタクトレンズ状の球面を有する透明の膜にセマフォリン3Aを含有させ、膜から放出されたセマフォリン3Aを角膜へと投与することができる。
 投与量は、症状、年齢、体重、投与方法等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、点眼量の場合、通常、対象動物に対し有効成分量として1日6000~60000 U程度、好ましくは4000~40000 U程度である(国際公開第2013/005603参照)。
 結膜下注射量の場合、通常、対象動物に対し有効成分量として1日500~5000 U程度、好ましくは500~5000 U程度であり、1回ないし数回に分けて投与される。例えば、結膜下注射量1日0.001~10ng程度、0.05~5ng程度とすることができ、例えば10ng/ml, 100ng/ml, 300ng/ml 1000ng/mlの濃度で各眼2μl、好ましくは、症状の改善の程度に応じ、数日ないし数ヶ月間にわたり、毎日1回若しくは数回、ないしは数日おきに1日若しくは数回、定期的に投与がなされる。
 点眼投与又は結膜下注射の場合、例えば、点眼投与量1日1~3000ng程度、20~900ng程度、50~900ng程度、50~500ng程度、80~500ng程度とすることができ、例えば10ng/ml, 100ng/ml, 300ng/ml 1000ng/mlの濃度で各眼2μl、好ましくは、症状の改善の程度に応じ、数日ないし数ヶ月間にわたり、毎日1回若しくは数回、ないしは数日おきに1日若しくは数回、定期的に投与がなされる。
The preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention is used by administering to the corneal part to be prevented or the corneal lesion to be treated. Examples of the administration method include local administration (instillation on the cornea, subconjunctival injection, etc.) and the like. Examples of the dosage form include a contact lens type, an eye ointment, an injection, and an eye drop.
In the contact lens type, semaphorin 3A can be contained in a transparent film having a contact lens-shaped spherical surface, and semaphorin 3A released from the film can be administered to the cornea.
The dosage is appropriately selected according to symptoms, age, body weight, administration method and the like, and is not particularly limited. In the case of eye drops, the amount of active ingredient is usually about 6000 to 60000 U per day for the target animal, preferably It is around 4000-40000 U (see International Publication No. 2013/005603).
In the case of the subconjunctival injection amount, the amount of active ingredient is usually about 500 to 5000 U per day, preferably about 500 to 5000 U per day, and is administered once or several times. For example, the amount of subconjunctival injection can be about 0.001 to 10 ng per day, about 0.05 to 5 ng, for example, 2 μl for each eye at a concentration of 10 ng / ml, 100 ng / ml, 300 ng / ml, 1000 ng / ml, preferably Depending on the degree of improvement, it is administered once or several times every day or every other day for several days to several months.
In the case of ophthalmic administration or subconjunctival injection, for example, the daily dosage may be about 1 to 3000 ng, about 20 to 900 ng, about 50 to 900 ng, about 50 to 500 ng, about 80 to 500 ng, for example 10 ng / ml , 100 ng / ml, 300 ng / ml, 1000 ng / ml, 2 μl for each eye, preferably once or every day for several days to several months, or 1 every few days, depending on the degree of symptom improvement It is administered periodically on a daily basis or several times.
 本発明の予防、抑制又は治療剤は、単独で用いてもよいし、他の予防、抑制又は治療剤等と併用することもできる。他の予防、抑制又は治療剤としては、抗生物質、抗炎症剤、抗ウイルス剤、細胞増殖促進剤、創傷治療剤、細胞外マトリックス成分、ビタミン類などが挙げられる。
 上記眼軟膏剤を例とすると、例えばSema3A/ヒアルロン酸軟膏、Sema3A/ネオメドロールEE軟膏、Sema3A/眼・耳科用リンデロンA軟膏、Sema3A/フラビタン眼軟膏0.1%を例示できる。Sema3A/ヒアルロン酸軟膏はヒアルロン酸眼科手術用製剤として使用することができる。上記ネオメドロールEE軟膏は抗生物質と合成副腎皮質ホルモン剤の配合剤であり、Sema3Aと併用することで高い抗炎症作用が期待できる。これは上記リンデロンA軟膏についても同様である。尚、ネオメドロールEE軟膏中の成分から副腎皮質ホルモンの成分を適宜減らして適用してもよい。
本発明の予防、抑制又は治療剤は、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、又はそれらの塩若しくは水和物、Rock阻害剤若しくはその類縁物質等の物質と併用することができる。アスコルビン酸誘導体としては、アスコルビン酸-2-リン酸等のアスコルビン酸のリン酸エステル誘導体が好ましい。
The preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention may be used alone or in combination with other preventive, suppressive or therapeutic agents. Other preventive, suppressive or therapeutic agents include antibiotics, anti-inflammatory agents, antiviral agents, cell growth promoters, wound therapeutic agents, extracellular matrix components, vitamins and the like.
Taking the above eye ointment as an example, for example, Sema3A / hyaluronic acid ointment, Sema3A / neomedrol EE ointment, Sema3A / Lindron A ophthalmic ophthalmology, Sema3A / flavitan tongue ointment 0.1% can be exemplified. Sema3A / hyaluronic acid ointment can be used as a preparation for hyaluronic acid ophthalmic surgery. The above-mentioned neomedolol EE ointment is a combination of antibiotics and synthetic corticosteroids and can be expected to have a high anti-inflammatory effect when used in combination with Sema3A. The same applies to the Linderon A ointment. In addition, you may apply by reducing suitably the component of a corticosteroid from the component in neomedolol EE ointment.
The preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention can be used in combination with substances such as ascorbic acid, ascorbic acid derivatives, or salts or hydrates thereof, Rock inhibitors or related substances thereof. As the ascorbic acid derivative, a phosphate ester derivative of ascorbic acid such as ascorbic acid-2-phosphate is preferable.
 体内でのセマフォリン3Aの存在量はフィードバック作用により安定化されることが知られている。そのため、セマフォリン3Aは生体内で穏やかに作用する。また、セマフォリン3Aの投与は角膜内皮細胞の目立った形態変化を生じさせずに分裂能を活性化させることができるので、本発明の予防、抑制又は治療剤は副作用の恐れが少ない。 It is known that the amount of semaphorin 3A in the body is stabilized by a feedback action. Therefore, semaphorin 3A acts gently in vivo. Moreover, since administration of semaphorin 3A can activate mitotic ability without causing a noticeable morphological change of corneal endothelial cells, the preventive, suppressive or therapeutic agent of the present invention has little risk of side effects.
 一実施形態において、本発明は、セマフォリン3Aを哺乳動物に投与する工程を備える角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療方法を提供する。 In one embodiment, the present invention provides a method for preventing, suppressing or treating a corneal disease or corneal damage comprising the step of administering semaphorin 3A to a mammal.
 一実施形態において、本発明は、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療のためのセマフォリン3Aを提供する。 In one embodiment, the present invention provides semaphorin 3A for prevention, suppression or treatment of corneal disease or corneal damage.
 一実施形態において、本発明は、角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤を製造するためのセマフォリン3Aの使用を提供する。 In one embodiment, the present invention provides the use of semaphorin 3A for producing a preventive, suppressive or therapeutic agent for corneal disease or corneal damage.
≪細胞培養補助剤≫
 本発明の角膜内皮細胞用の細胞培養補助剤は、セマフォリン3Aを有効成分として含有する。セマフォリン3Aとしては、上述の≪予防、抑制又は治療剤≫で示したものと同一のものを用いることができる。角膜内皮細胞としては、角膜より単離した角膜内皮プライマリ細胞、角膜内皮幹細胞の他、それを継代した継代後の角膜内皮細胞、角膜内皮前駆細胞若しくはその他任意の細胞から分化誘導された角膜内皮細胞、角膜内皮幹細胞、角膜内皮前駆細胞又は角膜内皮細胞と同様の性質を示す角膜内皮様細胞を包含する意味で用いている。細胞が上記角膜内皮細胞であるかは、既知の上記角膜内皮細胞に顕著な様々な表現型特徴のうち少なくとも1つを有しているかどうか調べることにより判別できる。
 また、本発明の細胞培養補助剤は上記セマフォリン3Aの他に、栄養成分、成長因子、細胞増殖因子、分化誘導因子、抗菌剤、抗真菌剤等の従来公知の細胞培養補助剤として用いられる成分をさらに含んでもよく、副腎皮質ステロイドホルモン等の抗炎症成分、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体又はそれらの塩若しくは水和物、Rock阻害剤若しくはその類縁物質等の物質をさらに含んでもよい。アスコルビン酸誘導体としては、アスコルビン酸-2-リン酸等のアスコルビン酸のリン酸エステル誘導体が好ましい。
 本発明の細胞培養補助剤は、培養対象である角膜内皮細胞の培地に適量を添加して用いてもよく、細胞培養補助剤が培地成分を含有して細胞培養補助剤自体を培地として提供してもよい。当該細胞培養補助剤又は培地が含有するセマフォリン3Aの濃度は、当該補助剤を用いる対象の角膜内皮細胞の種類、状態、量等に応じて適宜選択することが可能であるが、培地あたり1~3000ng/mLとすることが好ましく、20~900ng/mLとすることがより好ましく、50~900ng/mLとすることがさらに好ましく、50~500ng/mLとすることがさらに好ましく、80~500ng/mLとすることが特に好ましい。
≪Cell culture aids≫
The cell culture aid for corneal endothelial cells of the present invention contains semaphorin 3A as an active ingredient. As semaphorin 3A, the same thing as what was shown by above-mentioned << prevention, suppression, or a therapeutic agent >> can be used. As corneal endothelial cells, in addition to corneal endothelial primary cells and corneal endothelial stem cells isolated from the cornea, corneal endothelial cells after subculture of the corneal endothelial cells, corneal endothelial progenitor cells, or any other cell that has been induced to differentiate. It is used to include corneal endothelium-like cells that exhibit the same properties as endothelial cells, corneal endothelial stem cells, corneal endothelial progenitor cells, or corneal endothelial cells. Whether a cell is the corneal endothelial cell can be determined by examining whether the known corneal endothelial cell has at least one of various phenotypic characteristics that are remarkable.
In addition to the semaphorin 3A, the cell culture aid of the present invention is used as a conventionally known cell culture aid such as a nutrient component, growth factor, cell growth factor, differentiation inducing factor, antibacterial agent, antifungal agent and the like. It may further contain components, and may further contain substances such as anti-inflammatory components such as corticosteroid hormones, ascorbic acid, ascorbic acid derivatives or salts or hydrates thereof, Rock inhibitors or related substances thereof. As the ascorbic acid derivative, a phosphate ester derivative of ascorbic acid such as ascorbic acid-2-phosphate is preferable.
The cell culture aid of the present invention may be used by adding an appropriate amount to the culture medium of corneal endothelial cells to be cultured. The cell culture aid contains a medium component and provides the cell culture aid itself as a medium. May be. The concentration of semaphorin 3A contained in the cell culture aid or medium can be appropriately selected according to the type, state, amount, etc. of the target corneal endothelial cells using the adjuvant, but 1 per medium. -3000 ng / mL, preferably 20-900 ng / mL, more preferably 50-900 ng / mL, still more preferably 50-500 ng / mL, and 80-500 ng / mL Particularly preferred is mL.
 上記培地は、角膜内皮細胞を培養可能な培地であれば特に制限されず、一例として、DMEM培地、BME培地、IMDM培地、及びこれらの混合培地とすることができる。
 上記培地成分としては、通常の動物細胞用の培地に含有される成分、グルコース、塩化ナトリウム、ビタミン・ミネラル類、アミノ酸類等の栄養成分、成長因子、細胞増殖因子、分化誘導因子、抗菌剤、抗真菌剤などを挙げることができる。
 本発明の細胞培養補助剤によれば、本来の角膜内皮細胞に近い状態の角膜内皮細胞を、高い生産性で培養することができる。
The medium is not particularly limited as long as it can culture corneal endothelial cells, and can be, for example, a DMEM medium, a BME medium, an IMDM medium, or a mixed medium thereof.
Examples of the above-mentioned medium components include components contained in normal medium for animal cells, nutrients such as glucose, sodium chloride, vitamins and minerals, amino acids, growth factors, cell growth factors, differentiation inducing factors, antibacterial agents, Examples include antifungal agents.
According to the cell culture aid of the present invention, corneal endothelial cells in a state close to the original corneal endothelial cells can be cultured with high productivity.
≪細胞培養方法、細胞シート≫
 本発明の細胞培養方法は、角膜内皮細胞をセマフォリン3A存在下で培養する工程を有する。セマフォリン3Aとしては、上述の≪予防、抑制又は治療剤≫で示したものと同一のものを用いることができる。角膜内皮細胞としては、上述の≪細胞培養補助剤≫で示したものと同一のものを用いることができる。セマフォリン3A存在下としては、セマフォリン3Aを含有する培地が挙げられ、培地に含有されるセマフォリン3Aの濃度は、培養対象の角膜内皮細胞の種類、状態、量等に応じて適宜選択することが可能であるが、培地あたり1~3000ng/mLとすることが好ましく、20~900ng/mLとすることがより好ましく、50~900ng/mLとすることがさらに好ましく、50~500ng/mLとすることがさらに好ましく、80~500ng/mLとすることが特に好ましい。
≪Cell culture method, cell sheet≫
The cell culture method of the present invention includes a step of culturing corneal endothelial cells in the presence of semaphorin 3A. As semaphorin 3A, the same thing as what was shown by above-mentioned << prevention, suppression, or a therapeutic agent >> can be used. As the corneal endothelial cells, the same cells as those shown in the above-mentioned << cell culture adjuvant >> can be used. The presence of semaphorin 3A includes a medium containing semaphorin 3A, and the concentration of semaphorin 3A contained in the medium is appropriately selected according to the type, state, amount, etc. of corneal endothelial cells to be cultured. However, it is preferably 1 to 3000 ng / mL, more preferably 20 to 900 ng / mL, further preferably 50 to 900 ng / mL, more preferably 50 to 500 ng / mL per medium. More preferably, it is particularly preferably 80 to 500 ng / mL.
 当該培養にあたっては上記セマフォリン3Aの他に、栄養成分、成長因子、細胞増殖因子、分化誘導因子、抗菌剤、抗真菌剤等の従来公知の角膜内皮細胞の培養に用いられる成分をさらに含んでもよい。また、副腎皮質ステロイドホルモン等抗炎症成分、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、又はそれらの塩若しくは水和物、Rock阻害剤若しくはその類縁物質等の成分と組み合わせて用いることができる。アスコルビン酸誘導体としては、アスコルビン酸-2-リン酸等のアスコルビン酸のリン酸エステル誘導体が好ましい。
 本発明の細胞培養方法によれば、本来の角膜内皮細胞に近い状態の角膜内皮細胞を、高い生産性で培養することができる。
In the culture, in addition to the semaphorin 3A, it may further contain components used for culturing conventionally known corneal endothelial cells such as nutrient components, growth factors, cell growth factors, differentiation-inducing factors, antibacterial agents and antifungal agents. Good. Further, it can be used in combination with components such as anti-inflammatory components such as corticosteroid hormones, ascorbic acid, ascorbic acid derivatives, salts or hydrates thereof, Rock inhibitors or related substances thereof. As the ascorbic acid derivative, a phosphate ester derivative of ascorbic acid such as ascorbic acid-2-phosphate is preferable.
According to the cell culture method of the present invention, corneal endothelial cells in a state close to the original corneal endothelial cells can be cultured with high productivity.
 一実施形態において、本発明は、セマフォリン3A存在下で培養して得られる角膜内皮細胞を提供する。 In one embodiment, the present invention provides corneal endothelial cells obtained by culturing in the presence of semaphorin 3A.
 本発明の細胞シートは、セマフォリン3A存在下で角膜内皮細胞を培養することで得られるものであり、角膜内皮細胞を含むことが好ましい。本発明の細胞シートとしては、本発明の細胞培養方法により取得することが可能である。したがって、一実施形態において、本発明は、角膜内皮細胞をセマフォリン3Aの存在下で培養する工程を含む細胞シートの製造方法を提供する。本発明の細胞シートは、細胞のみから成っていてもよいし、コラーゲンゲル等のスキャホールド又は移植キャリアをさらに含んだ状態としてもよい。細胞シートが角膜内皮細胞を含むとは、細胞シートを構成する細胞のうち角膜内皮細胞の割合が体積換算で10%以上、30%以上、50%以上であることが好ましく、80%以上であるこがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
 本発明の細胞シートは、移植用の角膜組織として好適に用いることができる程度に高品質であり、従来にない極めて有用な細胞シートである。
The cell sheet of the present invention is obtained by culturing corneal endothelial cells in the presence of semaphorin 3A, and preferably contains corneal endothelial cells. The cell sheet of the present invention can be obtained by the cell culture method of the present invention. Therefore, in one embodiment, the present invention provides a method for producing a cell sheet, comprising a step of culturing corneal endothelial cells in the presence of semaphorin 3A. The cell sheet of the present invention may be composed only of cells, or may further contain a scaffold such as a collagen gel or a transplant carrier. The phrase “the cell sheet contains corneal endothelial cells” means that the ratio of the corneal endothelial cells in the cells constituting the cell sheet is preferably 10% or more, 30% or more, 50% or more in terms of volume, and 80% or more. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 90% or more.
The cell sheet of the present invention is of a high quality that can be suitably used as a corneal tissue for transplantation, and is an extremely useful cell sheet that has never been used.
 細胞シートが含む角膜内皮細胞の培養は、例えば、37℃、5%CO2の条件で行うことができる。角膜内皮細胞の培養基材上での培養において、培養液中の角膜内皮細胞の濃度は、例えば、1×103~6×103個/mlの範囲とすることができる。培養基材上で培養された角膜内皮細胞は互いに接着することで細胞シートを形成する。細胞シートを前記培養基材から剥離して移植手術に用いることができる。又は、培養基材のなかでも生体移植可能な細胞培養基材を移植キャリアとして用い、その上で角膜内皮細胞を培養して移植手術に用いても良い。培養期間は、細胞の増殖の程度により適宜定めればよいが、1~3週間程度とすることができる。移植手術は従来のドナー由来の角膜移植手術と同様の方法により行うことができる。
 前記培養基材としては、細胞培養用であれば特に限定されないが、例えば、フィブロネクチン、コラーゲン、ゼラチン、ヒアルロン酸、アルギン酸、ラミニン等の天然物由来の高分子材料、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成高分子材料、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等の生分解性高分子材料、ガラス、石英、ハイドロキシアパタイト等の無機材料、羊膜等が挙げられる。
 細胞シートにおける角膜内皮細胞密度は、細胞シートを形成可能な程度であれば特に限定されず、前記角膜内皮細胞密度は1.0×10~5.0×10cells/cm2の範囲であることが好ましく、1.0×10~1.0×10cells/cm2の範囲であることがより好ましい。角膜内皮細胞が移植先の眼内で良好に機能可能な密度であることが好ましい。
 細胞シートは角膜移植に好適に用いることができる。細胞シートの厚みは、特に制限されないが、移植片として用いることができる程度の厚みであることが好ましい。したがって、細胞シートの厚みは角膜の厚みと同程度であることが好ましく、角膜内皮の層の厚みと同程度であることがより好ましい。より具体的には、細胞シートの厚みは10~200μmの範囲であることが好ましく、10~100μmの範囲であることが好ましく、15~50μmの範囲であることが好ましい。
The culture of corneal endothelial cells contained in the cell sheet can be performed, for example, under conditions of 37 ° C. and 5% CO 2 . In culturing corneal endothelial cells on a culture substrate, the concentration of corneal endothelial cells in the culture solution can be, for example, in the range of 1 × 10 3 to 6 × 10 3 cells / ml. Corneal endothelial cells cultured on the culture substrate adhere to each other to form a cell sheet. The cell sheet can be detached from the culture substrate and used for transplantation. Alternatively, among the culture substrates, a cell culture substrate that can be transplanted in vivo may be used as a transplant carrier, and corneal endothelial cells may be cultured thereon and used for transplantation surgery. The culture period may be appropriately determined depending on the degree of cell proliferation, but may be about 1 to 3 weeks. Transplantation can be performed by the same method as conventional donor-derived corneal transplantation.
The culture substrate is not particularly limited as long as it is for cell culture. For example, polymer materials derived from natural products such as fibronectin, collagen, gelatin, hyaluronic acid, alginic acid, laminin, polystyrene, polyester, polyethylene, polypropylene, etc. Synthetic polymer materials, biodegradable polymer materials such as polylactic acid and polyglycolic acid, inorganic materials such as glass, quartz and hydroxyapatite, and amniotic membrane.
The corneal endothelial cell density in the cell sheet is not particularly limited as long as the cell sheet can be formed, and the corneal endothelial cell density is in the range of 1.0 × 10 4 to 5.0 × 10 6 cells / cm 2 . It is preferable to be in the range of 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 6 cells / cm 2 . It is preferable that the corneal endothelial cells have a density that allows them to function well in the transplantation eye.
The cell sheet can be suitably used for corneal transplantation. The thickness of the cell sheet is not particularly limited, but is preferably a thickness that can be used as a graft. Therefore, the thickness of the cell sheet is preferably about the same as the thickness of the cornea, and more preferably about the same as the thickness of the corneal endothelium layer. More specifically, the thickness of the cell sheet is preferably in the range of 10 to 200 μm, preferably in the range of 10 to 100 μm, and preferably in the range of 15 to 50 μm.
 次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
≪in vitro≫
 以下のin vitro実験で使用したSema3Aは、Recombinant Human Semaphorin 3A/Fc Chimera(R&D Systems社製)である。
<培養実験1>
 Sema3A存在下でのヒト角膜内皮細胞の培養を行った。
(Sema3A群)
 6cmウェル底面に150個(7.5/cm)の角膜内皮プライマリ細胞を、Sema3Aを含むDMEM Low Glucoseメディウム入りのウェル底面に播種し、37℃インキュベーター内で25日間培養した。メディウムはSema3Aを100 ng/mLの濃度で含むよう作製した。角膜内皮プライマリ細胞はSight Life 又は Rocky Mountain Lions Eye Bankから入手した。
(コントロール群)
 Sema3Aを含まないメディウムを用いた以外は、上記Sema3A群と同様にしてヒト角膜内皮細胞を25日間培養した。
≪in vitro≫
Sema3A used in the following in vitro experiments is Recombinant Human Semaphorin 3A / Fc Chimera (R & D Systems).
<Culture experiment 1>
Human corneal endothelial cells were cultured in the presence of Sema3A.
(Sema3A group)
150 (7.5 / cm 2 ) corneal endothelial primary cells were seeded on the bottom surface of a well containing DMEM Low Glucose medium containing Sema3A and cultured in a 37 ° C. incubator for 25 days. The medium was made to contain Sema3A at a concentration of 100 ng / mL. Corneal endothelial primary cells were obtained from Sight Life or Rocky Mountain Lions Eye Bank.
(Control group)
Human corneal endothelial cells were cultured for 25 days in the same manner as in the Sema3A group except that a medium containing no Sema3A was used.
 25日間培養の後、血球計算盤を用いて細胞数を計測した。結果を図1A及び図1Bに示す。Sema3A群の培養25日後の細胞個数は、コントロール群の細胞個数よりも有意に増加していた。このことから、Sema3Aが角膜内皮細胞の増殖を促進する効果を有することが分かる。細胞増殖速度も正常細胞の増殖速度の範囲であることから高い安全性が示された。 After culturing for 25 days, the number of cells was counted using a hemocytometer. The results are shown in FIGS. 1A and 1B. The number of cells after 25 days in the Sema3A group was significantly higher than the number of cells in the control group. This shows that Sema3A has the effect of promoting the proliferation of corneal endothelial cells. Since the cell growth rate is within the range of normal cell growth rate, high safety was shown.
<培養実験2-1>
 従来用いられている角膜内皮細胞培養補助剤とSema3Aとの、ヒト角膜内皮細胞に対する効果について比較した。
(Sema3A-10 群)
 1mLあたり10ngのSema3Aを含むDMEM Low Glucoseメディウム入りの6ウェルプレート底面に、細胞密度4000/cmで3~4回継代後の角膜内皮細胞を播種し、37℃インキュベーター内で培養した。
(Sema3A-100 群)
 1mLあたり100ngのSema3Aを含むメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A-10 群)と同様して培養を行った。
(Sema3A-1000 群)
 1mLあたり1000ngのSema3Aを含むメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A-10 群)と同様にして培養を行った。
(ROCK阻害剤群)
 Sema3Aに代えて、メディウムあたり10μMのROCK阻害剤(Y-27632)を胞培養補助剤として用いた以外は、前記(Sema3A-10 群)と同様にして培養を行った。
(ASC群)
 Sema3Aに代えてメディウムあたり0.3mMのアスコルビン酸-2-リン酸を胞培養補助剤として用いた以外は、前記(Sema3A-10 群)と同様にして培養を行った。
(コントロール群)
 Sema3A及び他の細胞培養補助剤を含まないメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A-10 群)と同様にして培養を行った。
<Culture experiment 2-1>
The effects of corneal endothelial cell culture adjuvant and Sema3A, which are conventionally used, on human corneal endothelial cells were compared.
(Sema3A-10 group)
Corneal endothelial cells after passage 3 to 4 times at a cell density of 4000 / cm 2 were seeded on the bottom of a 6-well plate containing 10 ng Sema3A per mL and containing DMEM Low Glucose medium, and cultured in a 37 ° C. incubator.
(Sema3A-100 group)
The culture was performed in the same manner as described above (Sema3A-10 group) except that a medium containing 100 ng of Sema3A per mL was used.
(Sema3A-1000 group)
The culture was performed in the same manner as described above (Sema3A-10 group) except that a medium containing 1000 ng of Sema3A per mL was used.
(ROCK inhibitor group)
In place of Sema3A, culturing was carried out in the same manner as described above (Sema3A-10 group) except that 10 μM ROCK inhibitor (Y-27632) per medium was used as a cell culture auxiliary.
(ASC group)
The culture was performed in the same manner as described above (Sema3A-10 group) except that 0.3 mM ascorbic acid-2-phosphate per medium was used as a cell culture auxiliary in place of Sema3A.
(Control group)
The culture was performed in the same manner as in the above (Sema3A-10 group) except that medium containing no Sema3A and other cell culture aids was used.
 各培養補助剤とSema3Aとでヒト角膜内皮細胞に対する細胞増殖促進効果について比較した。コントロール群、ASC群、Sema3A-10 群、Sema3A-100 群、Sema3A-1000 群、Rock阻害剤群について、培養開始から3日後、及び培養開始から6日後時点での細胞数を、血球計算盤を用いて計測した。 The cell growth-promoting effect on human corneal endothelial cells was compared between each culture aid and Sema3A. For the control group, ASC group, Sema3A-10 cage group, Sema3A-100 cage group, Sema3A-1000 cage group, and Rock inhibitor group, the number of cells at 3 days after the start of culture and after 6 days from the start of culture, And measured.
 結果を図2に示す。培養開始から3日後及び培養開始から6日後のいずれの時点においても、Rock阻害剤群、Sema3A-10 群では、角膜内皮細胞の増殖速度はコントロール群と同等であった。対して、アスコルビン酸-2-リン酸群、Sema3A-100 群、Sema3A-1000 群では、角膜内皮細胞の増殖速度はコントロール群に比べ格段に向上していた。 The results are shown in FIG. At any time point 3 days after the start of culture and 6 days after the start of culture, the growth rate of corneal endothelial cells was the same as that of the control group in the Rock inhibitor group and Sema3A-10- group. On the other hand, in the ascorbic acid-2-phosphate group, the Sema3A-100 group, and the Sema3A-1000 group, the proliferation rate of corneal endothelial cells was remarkably improved as compared with the control group.
<培養実験2-2>
 従来用いられている角膜内皮細胞培養補助剤とSema3Aとの、ヒト角膜内皮細胞に対する細胞増殖促進効果について比較した。
(Sema3A-100 群)
 1mLあたり100ngのSema3Aを含むDMEM Low Glucoseメディウム入りの12ウェルプレート底面に、細胞密度4000/cmで3~4回継代後の角膜内皮細胞を播種し、37℃インキュベーター内で培養した。
(Sema3A-300 群)
 1mLあたり300ngのSema3Aを含むメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A 100 群)と同様して培養を行った。
(Sema3A-1000 群)
 1mLあたり1000ngのSema3Aを含むメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A-100 群)と同様して培養を行った。
(ASC 群)
 Sema3Aに代えてメディウムあたり0.3mMのアスコルビン酸-2-リン酸を細胞培養補助剤として用いた以外は、前記(Sema3A-100 群)と同様にして培養を行った。
(Sema3A-100 + ASC群)
 1mLあたり100ngのSema3A及び0.3mMのアスコルビン酸-2-リン酸を含むメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A-100 群)と同様して培養を行った。
(Sema3A-1000 + ASC群)
 1mLあたり1000ngのSema3A及び0.3mMのアスコルビン酸-2-リン酸を含むメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A-100 群)と同様して培養を行った。
(コントロール群)
 Sema3A及び他の細胞培養補助剤を含まないメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A-100 群)と同様にして培養を行った。
<Culture experiment 2-2>
The cell growth promoting effect on human corneal endothelial cells was compared between a conventionally used corneal endothelial cell culture adjuvant and Sema3A.
(Sema3A-100 group)
Corneal endothelial cells after passage 3-4 times at a cell density of 4000 / cm 2 were seeded on the bottom of a 12-well plate containing DMEM Low Glucose medium containing 100 ng of Sema3A per mL, and cultured in a 37 ° C. incubator.
(Sema3A-300 group)
The culture was performed in the same manner as described above (Sema3A 100 group) except that a medium containing 300 ng of Sema3A per mL was used.
(Sema3A-1000 group)
The culture was performed in the same manner as described above (Sema3A-100 group) except that a medium containing 1000 ng of Sema3A per mL was used.
(ASC group)
Culture was performed in the same manner as described above (Sema3A-100 group) except that 0.3 mM ascorbic acid-2-phosphate per medium was used instead of Sema3A as a cell culture aid.
(Sema3A-100 + ASC group)
The culture was performed in the same manner as described above (Sema3A-100 group), except that medium containing 100 ng Sema3A and 0.3 mM ascorbic acid-2-phosphate per mL was used.
(Sema3A-1000 + ASC group)
The culture was performed in the same manner as described above (Sema3A-100 group) except that a medium containing 1000 ng of Sema3A and 0.3 mM of ascorbic acid-2-phosphate was used.
(Control group)
The culture was performed in the same manner as in the above (Sema3A-100 group) except that Sema3A and other medium not containing cell culture auxiliary were used.
 Sema3A-100 群、Sema3A-300 群、Sema3A-1000 群、ASC群、Sema3A-100+ASC 群、Sema3A-1000+ASC 群、コントロール群について、培養開始から3日後(12wellプレート)時点での細胞数を、血球計算盤を用いて計測した。 For the Sema3A-100 group, the Sema3A-300 group, the Sema3A-1000 group, the ASC group, the Sema3A-100 + ASC group, the Sema3A-1000 + ASC group, and the control group, the cell count at the time point 3 days after the start of culture (12 well plate) It measured using the board.
 結果を図3に示す。Sema3A、アスコルビン酸-2-リン酸、Sema3A及びアスコルビン酸-2-リン酸使用のいずれの場合も、コントロール群と比べて細胞数が顕著に増大していた。 The results are shown in FIG. In each case of using Sema3A, ascorbic acid-2-phosphate, Sema3A and ascorbic acid-2-phosphate, the number of cells was remarkably increased as compared with the control group.
<細胞状態確認>
 次に、<細胞培養実験2-1>でのコントロール群、ASC群、Sema3A-100 群、Rock阻害剤群における培養12時間後の角膜内皮細胞の様子を図4に示す。
 Rock阻害剤群及びASC群では、角膜内皮細胞の形態及び大きさが不規則であり、偽足を形成している細胞も多く見られた。また、タイトジャンクションの形成状態、細胞接着状態はやや不良であった。
 一方、Sema3A-100 群では、角膜内皮細胞の形態及び大きは敷石状であって規則性に優れ、偽足を形成している細胞は少なく細胞形態も良好であった。また、細胞同士の接着状態も良好であった。
 Sema3A-100 群の角膜内皮細胞の形態は、今回検討した従来用いられている角膜内皮細胞培養補助剤を使用した群と比較して、本来の角膜内皮細胞の状態に最も近い形態を示していた。また、タイトジャンクションの形成が良好であることから、角膜内皮細胞の重要な機能であるバリアー機能とポンプ機能にも優れることが推察される。
<Check cell status>
Next, FIG. 4 shows the state of corneal endothelial cells after 12 hours of culture in the control group, ASC group, Sema3A-100 group, and Rock inhibitor group in <Cell culture experiment 2-1>.
In the Rock inhibitor group and the ASC group, the morphology and size of corneal endothelial cells were irregular, and many cells forming pseudopods were also observed. Moreover, the tight junction formation state and cell adhesion state were somewhat poor.
On the other hand, in the Sema3A-100 group, the morphology and size of the corneal endothelial cells were paving stones and excellent in regularity, and there were few cells forming pseudo feet and the cell morphology was also good. Moreover, the adhesion state between cells was also good.
The corneal endothelial cell morphology of the Sema3A-100 group showed a morphology closest to the original corneal endothelial cell state as compared with the group using the conventionally used corneal endothelial cell culture auxiliary agent examined this time. . In addition, since the tight junction is well formed, it is presumed that the barrier function and the pump function, which are important functions of the corneal endothelial cell, are also excellent.
 以上のことから、アスコルビン酸-2-リン酸を投与することにより、ヒト角膜内皮細胞の増殖速度を向上させることができるが、それにより生産される細胞状態はSema3Aを投与した場合の方が優れることが判明した。Sema3Aを用いることでヒト角膜内皮細胞を、本来の角膜内皮細胞に近い状態でより早く培養することが可能である。また、Sema3A存在下でヒト角膜内皮細胞を培養することにより、高品質なヒト角膜内皮細胞の細胞シートを、高い生産性で得られることが示された。 From the above, it is possible to improve the growth rate of human corneal endothelial cells by administering ascorbic acid-2-phosphate, but the cell state produced thereby is superior when Sema3A is administered. It has been found. By using Sema3A, it is possible to culture human corneal endothelial cells faster in a state close to the original corneal endothelial cells. Moreover, it was shown that a high-quality cell sheet of human corneal endothelial cells can be obtained with high productivity by culturing human corneal endothelial cells in the presence of Sema3A.
<培養実験3>
 Sema3A存在下でのヒト角膜内皮細胞のWound healing(創傷治癒)実験を行った。
(Sema3A群)
 3~4回継代後の角膜内皮細胞を、4000/cmの細胞密度でSema3Aを含むDMEM Low Glucoseメディウム入りのウェル底面に播種し、37℃インキュベーター内で5日間培養した。メディウムは、Sema3Aを1mLあたり100ng/mlの濃度で含むよう作製した。ウェル底面から円状に細胞を削り取り、底面を露出させた(図5(Wound healing day 0, Ctrl))。その後培養を継続し、底面を露出させてから3日後の細胞の状態を観察した。
(コントロール群)
 Sema3A及び他の細胞培養補助剤を含まないメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A群)と同様にして培養を行った。
<Culture experiment 3>
Wound healing experiment of human corneal endothelial cells in the presence of Sema3A was performed.
(Sema3A group)
Corneal endothelial cells after 3 to 4 passages were seeded on the bottom of a well containing DMEM Low Glucose medium containing Sema3A at a cell density of 4000 / cm 2 and cultured in a 37 ° C. incubator for 5 days. The medium was made to contain Sema3A at a concentration of 100 ng / ml per mL. Cells were scraped in a circular shape from the bottom of the well to expose the bottom (FIG. 5 (Wound healing day 0, Ctrl)). Thereafter, the culture was continued, and the state of the cells 3 days after the bottom surface was exposed was observed.
(Control group)
Culturing was performed in the same manner as in the above (Sema3A group) except that medium containing no Sema3A and other cell culture aids was used.
 コントロール群のヒト角膜内皮細胞の様子を図5(Wound healing day 3, Ctrl)に示す。図5(Wound healing day 3, Ctrl)に示されるように、底面を円状に露出させた領域内では細胞がまばらに点在し、特に領域の中央部分では、底面が露出したままであった。
 Sema3A群のヒト角膜内皮細胞の様子を図5(Wound healing day 3, Sema3A)に示す。図5(Wound healing day 3, Sema3A)に示されるように、底面を円状に露出させた領域全体がヒト角膜内皮細胞で覆われていた。
 このことから、Sema3Aを用いることで、ヒト角膜内皮細胞の増殖及び遊走が促進されることが明らかとなった。
The state of human corneal endothelial cells in the control group is shown in FIG. 5 (Wound healing day 3, Ctrl). As shown in FIG. 5 (Wound healing day 3, Ctrl), cells were scattered sparsely in the region where the bottom surface was exposed in a circular shape, and the bottom surface remained exposed particularly in the central part of the region. .
The state of human corneal endothelial cells of the Sema3A group is shown in FIG. 5 (Wound healing day 3, Sema3A). As shown in FIG. 5 (Wound healing day 3, Sema3A), the entire region with the bottom exposed in a circle was covered with human corneal endothelial cells.
From this, it became clear that proliferation and migration of human corneal endothelial cells were promoted by using Sema3A.
<培養実験4>
 さらに、角膜内皮細胞培養補助剤とSema3Aとで、ヒト角膜内皮細胞のWound healing(創傷治癒)の比較実験を行った。
(Sema3A群)
 3~4回継代後の角膜内皮細胞を、4000/cmの細胞密度でSema3Aを含むDMEM Low Glucoseメディウム入りのウェル底面に播種し、37℃インキュベーター内で24時間培養した。メディウムは、Sema3Aを1mLあたり100ng/mlの濃度で含むよう作製した。培養後、ウェル底面から帯状に細胞を削り取り、底面を露出させた(図6(Wound healing))。その後培養を継続し、底面を露出させてから24時間後の細胞の状態を観察した。
(ROCK阻害剤群)
 Sema3Aに代えて、メディウムあたり10μMのROCK阻害剤(Y-27632)を胞培養補助剤として用いた以外は、前記(Sema3A群)と同様にして培養を行った。
(ASC群)
 Sema3Aに代えてメディウムあたり0.3mMのアスコルビン酸-2-リン酸を胞培養補助剤として用いた以外は、前記(Sema3A群)と同様にして培養を行った。
(Sema3A+ ASC群)
 1mLあたり100ngのSema3A及び0.3mMのアスコルビン酸-2-リン酸を含むメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A群)と同様して培養を行った。(コントロール群)
 Sema3A及び他の胞培養補助剤を含まないメディウムを用いた以外は、前記(Sema3A群)と同様にして培養を行った。
<Culture experiment 4>
Furthermore, a comparative experiment of wound healing of human corneal endothelial cells was performed with corneal endothelial cell culture adjuvant and Sema3A.
(Sema3A group)
Corneal endothelial cells after 3 to 4 passages were seeded on the bottom of wells containing DEMA Low Glucose medium containing Sema3A at a cell density of 4000 / cm 2 and cultured in a 37 ° C. incubator for 24 hours. The medium was made to contain Sema3A at a concentration of 100 ng / ml per mL. After culturing, the cells were scraped off from the bottom of the well to expose the bottom (FIG. 6 (Wound healing)). Thereafter, the culture was continued, and the state of the cells 24 hours after the bottom surface was exposed was observed.
(ROCK inhibitor group)
In place of Sema3A, the culture was performed in the same manner as in the above (Sema3A group) except that 10 μM ROCK inhibitor (Y-27632) per medium was used as a cell culture auxiliary.
(ASC group)
The culture was carried out in the same manner as in the above (Sema3A group) except that 0.3 mM ascorbic acid-2-phosphate per medium was used as a cell culture auxiliary in place of Sema3A.
(Sema3A + ASC group)
The culture was performed in the same manner as in the above (Sema3A group), except that a medium containing 100 ng Sema3A and 0.3 mM ascorbic acid-2-phosphate per mL was used. (Control group)
The culture was performed in the same manner as in the above (Sema3A group) except that Sema3A and other mediums containing no cyst culture auxiliary were used.
 コントロール群のヒト角膜内皮細胞の様子を図6(Ctrl)に示す。底面を帯状に露出させた領域内では細胞密度が低く、特に領域の中央部分では、底面が露出したままであった。
 ROCK阻害剤群のヒト角膜内皮細胞の様子を図6(ROCK阻害剤)に示す。底面を帯状に露出させた領域内では細胞密度が低く、特に領域の中央部分では、底面が露出したままであった。
 ASC群のヒト角膜内皮細胞の様子を図6(ASC)に示す。底面を帯状に露出させた領域全体がヒト角膜内皮細胞で覆われていた。ただし、細胞の形態及び大きさにばらつきが見られた。
 Sema3A群のヒト角膜内皮細胞の様子を図6(Sema3A)に示す。底面を帯状に露出させた領域全体がヒト角膜内皮細胞で覆われていた。細胞の形態及び大きさは均一であった。
 Sema3A+ASC群のヒト角膜内皮細胞の様子を図6(Sema3A+ASC)に示す。底面を帯状に露出させた領域全体がヒト角膜内皮細胞で覆われていた。細胞の形態及び大きさは均一であった。
The state of human corneal endothelial cells in the control group is shown in FIG. 6 (Ctrl). The cell density was low in the region where the bottom surface was exposed in a band shape, and the bottom surface remained exposed particularly in the central portion of the region.
The appearance of human corneal endothelial cells in the ROCK inhibitor group is shown in FIG. 6 (ROCK inhibitor). The cell density was low in the region where the bottom surface was exposed in a band shape, and the bottom surface remained exposed particularly in the central portion of the region.
A state of human corneal endothelial cells of the ASC group is shown in FIG. 6 (ASC). The entire region where the bottom surface was exposed in a band shape was covered with human corneal endothelial cells. However, there were variations in cell morphology and size.
The state of human corneal endothelial cells of the Sema3A group is shown in FIG. 6 (Sema3A). The entire region where the bottom surface was exposed in a band shape was covered with human corneal endothelial cells. Cell morphology and size were uniform.
The state of human corneal endothelial cells of the Sema3A + ASC group is shown in FIG. 6 (Sema3A + ASC). The entire region where the bottom surface was exposed in a band shape was covered with human corneal endothelial cells. Cell morphology and size were uniform.
 各群のWound healingの速度を図7に示す。図7のグラフの縦軸は、帯状に露出させた領域における底面の露出面積である。最初の露出面積を100%として示し、領域全体が細胞で覆われた状態が0%である。
 図7のグラフから、Sema3A、アスコルビン酸-2-リン酸、並びにSema3A及びアスコルビン酸-2-リン酸を用いることで、ヒト角膜内皮細胞の増殖及び遊走が促進されることが明らかとなった。従来の培養細胞補助剤とSema3Aとを比較すると、Sema3AのWound healing速度が最も優れていた。
The speed of wound healing in each group is shown in FIG. The vertical axis of the graph of FIG. 7 is the exposed area of the bottom surface in the region exposed in a strip shape. The initial exposed area is shown as 100%, and the state where the entire region is covered with cells is 0%.
From the graph of FIG. 7, it was revealed that the use of Sema3A, ascorbic acid-2-phosphate, and Sema3A and ascorbic acid-2-phosphate promoted proliferation and migration of human corneal endothelial cells. When the conventional cultured cell adjuvant and Sema3A were compared, the wound healing speed of Sema3A was the most excellent.
≪in vivo≫
 以下のin vivo実験で使用したSema3Aは、Recombinant Mouse Semaphorin 3A/Fc Chimera(R&D Systems社製)である。
<紫外線角膜炎の予防及び/又は治療実験>
(Sema3A投与群)
 対象動物として、C57BL6マウス(白色、4週齢オス、各群N=8)を用いて実験を行った。紫外線角膜炎症を誘起させるため、麻酔後のマウスの眼に、UVランプでUV-A 3.9 Jを1回/2日(計5回、第0,2,4,6,8日目)照射した。各UV-A照射後にSema3A(100ng/ml又は300ng/ml)を含むPBS2μlを結膜下注射した。10日目に前眼部写真撮影、眼球摘出を行った。
(コントロール群)
 Sema3Aを含まないPBSを結膜下注射した以外は、前記Sema3A投与群と同様にして実験を行った。
≪in vivo≫
Sema3A used in the following in vivo experiments is Recombinant Mouse Semaphorin 3A / Fc Chimera (R & D Systems).
<Experiment for prevention and / or treatment of UV keratitis>
(Sema3A administration group)
Experiments were performed using C57BL6 mice (white, 4-week-old male, each group N = 8) as the target animals. In order to induce UV corneal inflammation, UV-A 3.9 J was applied once a day to the eyes of mice after anesthesia with a UV lamp (5 times, 0, 2, 4, 6 and 8 days in total). Irradiated. After each UV-A irradiation, 2 μl of PBS containing Sema3A (100 ng / ml or 300 ng / ml) was injected subconjunctivally. On the 10th day, anterior eye photography and eyeball extraction were performed.
(Control group)
The experiment was conducted in the same manner as the Sema3A administration group except that PBS without Sema3A was injected subconjunctivally.
<角膜の状態確認>
 実験開始後10日目のマウス前眼部の写真を図8に示す。コントロール群では新生血管の形成が確認され、瘢痕面積は>100ng/ml群であった。対して、Sema3A投与群では、新生血管の形成及び瘢痕は確認されず、角膜透明性も良好であった。
<Confirmation of corneal condition>
A photograph of the anterior segment of the mouse 10 days after the start of the experiment is shown in FIG. In the control group, formation of new blood vessels was confirmed, and the scar area was> 100 ng / ml group. On the other hand, in the Sema3A administration group, formation of new blood vessels and scars were not confirmed, and the corneal transparency was also good.
 Whole mount法により角膜組織を染色した。
 まず、アリザリンレッド染色を行い、角膜内皮細胞を観察した。写真を図9に示す。コントロール群では新生血管の形成及び細胞脱落が確認された。Sema3A投与群では細胞配列の状態は良好であった。新生血管の形成及び細胞脱落はほとんど観察されなかった。
Corneal tissue was stained by the Whole mount method.
First, alizarin red staining was performed to observe corneal endothelial cells. A photograph is shown in FIG. In the control group, formation of new blood vessels and cell loss were confirmed. In the Sema3A administration group, the state of the cell arrangement was good. Little formation of new blood vessels and cell loss were observed.
 次に、ブロモデオキシウリジン(BrdU)免疫染色により、組織中の細胞分裂を検出した。染色結果を図10に示す。UV照射により炎症が誘起されたと考えられる部分(図10中破線内側部分)を比較すると、Sema3A投与群の角膜組織では、コントロール群に比べて明確な蛍光シグナルが観察され、細胞増殖が確認された。
 同様にDAPIによる核染色の結果、Sema3A投与群の角膜組織では、コントロール群に比べて明確な蛍光シグナルが観察され、角膜内皮組織の修復が確認された。
Next, cell division in the tissue was detected by bromodeoxyuridine (BrdU) immunostaining. The staining results are shown in FIG. When comparing the portion where inflammation was thought to be induced by UV irradiation (the inner portion of the broken line in FIG. 10), a clear fluorescent signal was observed in the corneal tissue of the Sema3A administration group compared to the control group, and cell proliferation was confirmed. .
Similarly, as a result of nuclear staining with DAPI, a clear fluorescent signal was observed in the corneal tissue of the Sema3A administration group as compared with the control group, and the repair of the corneal endothelial tissue was confirmed.
 以上の結果より、Sema3Aは角膜における細胞増殖を促進させ、紫外線による角膜の損傷を修復させる働きがあることが示唆された。in vivoでのSema3A投与により紫外線角膜炎の予防及び/又は治療が行われたことが示された。 From the above results, it was suggested that Sema3A has a function of promoting cell proliferation in the cornea and repairing damage to the cornea due to ultraviolet rays. It was shown that the prevention and / or treatment of ultraviolet keratitis was performed by Sema3A administration in vivo.
 本発明にかかる予防、抑制又は治療剤、細胞シート、細胞培養補助剤、並びに細胞培養方法は、再生医学をはじめとする、医学、薬学、生物学、生物工学分野に広く適用可能である。 The preventive, suppressive or therapeutic agent, cell sheet, cell culture aid, and cell culture method according to the present invention can be widely applied to the fields of medicine, pharmacy, biology, and biotechnology including regenerative medicine.
<配列番号1>
配列番号1は、ヒトのセマフォリン3A遺伝子のDNA配列を示す。
<配列番号2>
配列番号2は、ヒトのセマフォリン3Aのアミノ酸配列を示す。
<配列番号3>
配列番号3は、ニワトリのセマフォリン3A遺伝子のDNA配列を示す。
<配列番号4>
配列番号4は、ニワトリのセマフォリン3Aのアミノ酸配列を示す。
<SEQ ID NO: 1>
SEQ ID NO: 1 shows the DNA sequence of the human semaphorin 3A gene.
<SEQ ID NO: 2>
SEQ ID NO: 2 shows the amino acid sequence of human semaphorin 3A.
<SEQ ID NO: 3>
SEQ ID NO: 3 shows the DNA sequence of the chicken semaphorin 3A gene.
<SEQ ID NO: 4>
SEQ ID NO: 4 shows the amino acid sequence of chicken semaphorin 3A.

Claims (5)

  1.  以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドを有効成分として含有することを特徴とする角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤。
    (a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
    A preventive, suppressive or therapeutic agent for corneal disease or corneal injury, comprising as an active ingredient a polypeptide comprising a region comprising any polypeptide selected from the group consisting of the following (a) to (c): .
    (a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
    (b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
    (c) a polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b)
  2.  前記角膜疾患が、角膜内皮細胞数の減少又は機能不全を伴う障害である請求項1に記載の角膜疾患若しくは角膜損傷の予防、抑制又は治療剤。 The agent for preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage according to claim 1, wherein the corneal disease is a disorder accompanied by a decrease in the number of corneal endothelial cells or dysfunction.
  3.  以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドの存在下で角膜内皮細胞を培養して得られることを特徴とする細胞シート。
    (a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
    A cell sheet obtained by culturing corneal endothelial cells in the presence of a polypeptide comprising a region comprising any polypeptide selected from the group consisting of the following (a) to (c):
    (a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
    (b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
    (c) a polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b)
  4.  以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドを有効成分として含有することを特徴とする角膜内皮細胞用の細胞培養補助剤。
    (a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
    A cell culture aid for corneal endothelial cells, comprising as an active ingredient a polypeptide comprising a region consisting of any polypeptide selected from the group consisting of the following (a) to (c):
    (a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
    (b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
    (c) a polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b)
  5.  角膜内皮細胞を以下の(a)~(c)からなる群から選ばれるいずれかのポリペプチドからなる領域を含むポリペプチドの存在下で培養する工程を有することを特徴とする細胞培養方法。
    (a) 配列番号4に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号4中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (b) 配列番号2に示されるアミノ酸配列中の連続する70個以上のアミノ酸から成り、配列番号2中の166aa~235aaの領域を含むポリペプチド、
    (c) (a)又は(b)のポリペプチドと80%以上の配列相同性を有するポリペプチド
    A cell culture method comprising culturing corneal endothelial cells in the presence of a polypeptide comprising a region comprising any polypeptide selected from the group consisting of the following (a) to (c).
    (a) a polypeptide comprising at least 70 consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and comprising a region from 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 4,
    (b) a polypeptide comprising a region of 166aa to 235aa in SEQ ID NO: 2 consisting of 70 or more consecutive amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
    (c) a polypeptide having 80% or more sequence homology with the polypeptide of (a) or (b)
PCT/JP2015/056176 2014-03-03 2015-03-03 Agent for preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage, cell sheet, cell culture aid, and cell culture method WO2015133459A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014041017A JP6440107B2 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Cell sheet production method, composition, cell culture aid, and cell culture method
JP2014-041017 2014-03-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015133459A1 true WO2015133459A1 (en) 2015-09-11

Family

ID=54055265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/056176 WO2015133459A1 (en) 2014-03-03 2015-03-03 Agent for preventing, suppressing or treating corneal disease or corneal damage, cell sheet, cell culture aid, and cell culture method

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6440107B2 (en)
TW (1) TW201617090A (en)
WO (1) WO2015133459A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113015429A (en) * 2018-10-02 2021-06-22 学校法人同志社 Method and container for preserving corneal endothelial cells
CN114466859A (en) * 2019-10-11 2022-05-10 田中纯美 Polypeptide for angiogenesis and lymphangiogenesis related diseases and application thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6664755B1 (en) * 2018-10-02 2020-03-13 学校法人同志社 Method and container for storing corneal endothelial cells

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010027743A1 (en) * 2008-08-25 2010-03-11 Alpha Synergy Development, Inc. Pharmaceutical compositions and methods for the treatment of dry eye
WO2011096593A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 財団法人先端医療振興財団 Method for culture of corneal endothelial cells, process for production of corneal endothelial cell sheet for transplantation purposes, and culture kit for corneal endothelial cells
WO2013005603A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 公立大学法人横浜市立大学 Agent for prevention and/or treatment of allergic inflammation in conjunctiva

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4475847B2 (en) * 2001-07-26 2010-06-09 株式会社セルシード Anterior segment-related cell sheet, three-dimensional structure, and production method thereof
ES2667620T3 (en) * 2011-07-15 2018-05-11 Osaka University Method to prepare a corneal endothelial cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010027743A1 (en) * 2008-08-25 2010-03-11 Alpha Synergy Development, Inc. Pharmaceutical compositions and methods for the treatment of dry eye
WO2011096593A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 財団法人先端医療振興財団 Method for culture of corneal endothelial cells, process for production of corneal endothelial cell sheet for transplantation purposes, and culture kit for corneal endothelial cells
WO2013005603A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 公立大学法人横浜市立大学 Agent for prevention and/or treatment of allergic inflammation in conjunctiva

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JI-AE KO ET AL.: "Effects of semaphorin 3A overexpression in corneal fibroblasts on the expression of adherens-junction proteins in corneal epithelial cells", BIOCHEM BIOPHYS RES COMMUN, vol. 396, no. 4, 2010, pages 781 - 786, XP055222985, ISSN: 0006-291x, DOI: doi:10.1016/j.bbrc.2010.04.029 *
KAZUMI FUKAGAWA: "EOSINOPHLIC TISSUE DAMAGE IN ALLERGIC OCULAR DISEASES", JAPANESE JOURNAL OF ALLERGOLOGY, vol. 51, no. 6, 2002, pages 473 - 475 *
NORIHIKO HONDA ET AL.: "I Rinsho-hen Q9 Tenjo Hyoso Kakumakusho o Shojiru Shikkan o Oshiete Kudasai", JOURNAL OF THE EYE, vol. 23, 2007, pages 29 - 32 *
TOMOYUKI KAMAO ET AL.: "Vital Staining in Dry Eye", JOURNAL OF THE EYE, vol. 29, no. 12, 2012, pages 1607 - 1612 *
YUJING BAI ET AL.: "Effects of semaphorin 3A on retinal pigment epithelial cell activity", IOVS, vol. 54, no. 10, 2013, pages 6628 - 6637 *
YUKO HARA: "Treatment for Corneal Lesion Caused by Allergic Conjunctival Disease", JOURNAL OF THE EYE, vol. 17, no. 9, 2000, pages 1193 - 1198 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113015429A (en) * 2018-10-02 2021-06-22 学校法人同志社 Method and container for preserving corneal endothelial cells
EP3862424A4 (en) * 2018-10-02 2022-06-29 The Doshisha Method and vessel for preserving corneal endothelial cells
CN114466859A (en) * 2019-10-11 2022-05-10 田中纯美 Polypeptide for angiogenesis and lymphangiogenesis related diseases and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015166323A (en) 2015-09-24
JP6440107B2 (en) 2018-12-19
TW201617090A (en) 2016-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120315256A1 (en) Use of transforming growth factor - beta 1 (tgf-b1) inhibitor peptides for the treatment of corneal fibrosis and/or haze
AU2010203425B2 (en) Therapeutic compositions for treatment of corneal disorders
CN107109410A (en) Channel modulators
KR20140013887A (en) Adult stem cells/progenitor cells and stem cell proteins for treatment of eye injuries and diseases
CN102639141A (en) Composition and methods for the prevention and treatment of macular degeneration, diabetic retinopathy, and diabetic macular edema
KR20190120197A (en) Therapeutic and Neuroprotective Peptides
JP6440107B2 (en) Cell sheet production method, composition, cell culture aid, and cell culture method
RU2718062C2 (en) New corneal treatment with laminin
JP2011513290A (en) New use of VEGFxxxb
US7943590B2 (en) Compositions and methods for treating ophthalmic disorders
RU2759998C2 (en) Glaucoma treatment
Irani et al. An Anti–VEGF-B Antibody Fragment Induces Regression of Pre-Existing Blood Vessels in the Rat Cornea
WO2013005603A9 (en) Agent for prevention and/or treatment of allergic inflammation in conjunctiva
US20230172994A1 (en) Methods of promoting vasculogenesis
CN117018165A (en) Application of Reelin protein or Reln gene in cornea injury treatment medicine
CN110577942B (en) Active peptide for improving phagocytic function of retinal pigment epithelial cells and application thereof
US10722554B2 (en) Methods of reducing excitotoxicity-induced retinal ganglionic neuron degeneration by an orthodenticle HOMOLOG2 (OTX2) homeoprotein
Trofimova Molecular Mechanisms of Retina Pathology and Ways of Its Correction
JP5090645B2 (en) Nerve cell transplantation adjuvant and method for producing nerve cells for transplantation
CN105017406B (en) Novel polypeptide with neuroprotective function
Zhang et al. Bone marrow mesenchymal stem cells enhance autophagy and help protect cells under hypoxic and retinal detachment conditions
WO2022204331A1 (en) Compositions comprising branched kgf-2 derived peptides and methods for use in ocular treatment
RU2526825C1 (en) Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases
WO2009081114A1 (en) Fusion proteins comprising an slrp-derived anti-angiogenic sequence
US8933031B2 (en) Polypeptide inhibiting angiogenesis and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15757836

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15757836

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1