WO2022153996A1 - 間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤 - Google Patents

間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤 Download PDF

Info

Publication number
WO2022153996A1
WO2022153996A1 PCT/JP2022/000658 JP2022000658W WO2022153996A1 WO 2022153996 A1 WO2022153996 A1 WO 2022153996A1 JP 2022000658 W JP2022000658 W JP 2022000658W WO 2022153996 A1 WO2022153996 A1 WO 2022153996A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mesenchymal stem
stem cells
cells
sirt1
gene
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/000658
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
輝 黒木
スムリティ アーリャ
嘉銘 蔡
Original Assignee
ロート製薬株式会社
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 ロート製薬株式会社 filed Critical ロート製薬株式会社
Priority to JP2022575594A priority Critical patent/JPWO2022153996A1/ja
Priority to CN202280009998.4A priority patent/CN116745407A/zh
Publication of WO2022153996A1 publication Critical patent/WO2022153996A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/28Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • 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
    • 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
    • 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
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)

Definitions

  • the present invention relates to mesenchymal stem cells, anti-inflammatory agents and therapeutic agents for neurological diseases.
  • Mesenchymal stem cells are pluripotent progenitor cells first isolated from bone marrow by Friedenstein in 1982 (see Non-Patent Document 1). It has been clarified that mesenchymal stem cells are present in various tissues such as bone marrow, umbilical cord, and fat, and mesenchymal stem cell transplantation is expected as a new therapeutic method for various intractable diseases. Recently, it is known that there are cells having the same function as stromal cells such as adipose tissue, placenta, umbilical cord, and fetal membrane. Therefore, mesenchymal stem cells may be referred to as stromal cells (Mesenchymal Cell).
  • An object of the present invention is to provide a novel anti-inflammatory agent and a therapeutic agent for neurological diseases using mesenchymal stem cells under the above-mentioned circumstances.
  • mesenchymal stem cells mesenchymal stem (stromal) cell; MSC
  • MSC mesenchymal stem (stromal) cell
  • [1] Mesenchymal stem cells characterized by high expression of SIRT1.
  • [2] Mesenchymal stem cells characterized by high expression of BDNF.
  • [3] The mesenchymal stem cell according to [1] or [2], which is derived from umbilical cord tissue.
  • [5] A therapeutic agent for neurological diseases containing mesenchymal stem cells according to any one of [1] to [3].
  • the present invention it is possible to provide a novel anti-inflammatory agent and a therapeutic agent for a neurological disease, and a novel therapeutic method for an inflammatory disease and a neurological disease.
  • FIG. 1 is a diagram showing SIRT1 expression of umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (Ctrl) and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1) transfected with SIRT1.
  • FIG. 2 is a diagram showing the inhibitory effect of co-culture of umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 MSC group) transfected with SIRT1 and THP1 cells on TNF ⁇ gene expression in THP1 cells. Is.
  • FIG. 1 is a diagram showing SIRT1 expression of umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (Ctrl) and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1) transfected with SIRT1.
  • FIG. 2 is a diagram showing the inhibitory effect of co-culture of umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal
  • FIG. 3 is a diagram showing the inhibitory effect of co-culture of umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 MSC group) transfected with SIRT1 and THP1 cells on TNF ⁇ gene expression in THP1 cells.
  • FIG. 4 is a diagram showing the effect of reducing the intracellular TNF ⁇ concentration of THP1 cells by co-culturing umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 MSC group) transfected with SIRT1 and THP1 cells. be.
  • FIG. 4 is a diagram showing the effect of reducing the intracellular TNF ⁇ concentration of THP1 cells by co-culturing umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 MSC group) transfected with SIRT1 and T
  • FIG. 5 is a diagram showing the TNF ⁇ concentration in the supernatant when co-cultured SIRT1-transfected umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1MSC group) and THP1.
  • FIG. 6 shows a comparison of the inhibitory effect of co-culturing THP1 cells with umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 MSC group) transfected with SIRT1. It is a figure which shows.
  • FIG. 6 shows a comparison of the inhibitory effect of co-culturing THP1 cells with umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 MSC group) transfected with SIRT1. It is a figure which shows.
  • FIG. 7 is a diagram showing the BDNF concentration in the supernatant when THP1 is co-cultured with umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (MSC group) or umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 MSC group) transfected with SIRT1. ..
  • the horizontal axis (h) indicates the time after transfection.
  • FIG. 8 is a diagram showing a comparison of THP1 intracellular CD206 gene expression by co-culture of adipose-derived mesenchymal stem cells (ADMSC group) or SIRT1-transfected adipose-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 ADMSC group) with THP1 cells. be.
  • FIG. 9 is a diagram showing SIRT1 expression 24 hours after transfection in umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (Ctrl) cultured in a serum-free medium and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1) transfected with SIRT1.
  • FIG. 10 is a diagram showing SIRT1 expression 72 hours after transfection in umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (Ctrl) cultured in a serum-free medium and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1) transfected with SIRT1.
  • mesenchymal stem cells the mesenchymal stem cells, anti-inflammatory agents, and therapeutic agents for neurological diseases of the present invention will be described in detail.
  • SIRT1 high expression mesenchymal stem cells
  • the mesenchymal stem cells of the present invention are characterized by highly expressing SIRT1 (Sirtuin 1, sirtuin 1).
  • SIRT belongs to class III of HDAC (histone deacetylase) and is an enzyme that deacetylates lysine residues of proteins in a NAD + -dependent manner.
  • Human SIRT1 is known to be involved in many important processes in cells such as genomic stability, DNA repair, p53-mediated induction of apoptosis, fat production, and aging.
  • SIRT1 is derived from mammals such as humans, monkeys, pigs, horses, cows, rabbits, sheep, goats, cats, dogs, and guinea pigs, and more preferably humans, monkeys, and mice. Is more preferable.
  • One embodiment of the mesenchymal stem cell of the present invention may be a mesenchymal stem cell that highly expresses the SIRT1 gene and / or protein as compared with other cells.
  • the mesenchymal stem cells need only express the SIRT1 gene and / or protein higher than the conventional mesenchymal stem cells, and preferably the SIRT1 gene expression is 10 times or more as compared with the conventional mesenchymal stem cells. It is preferably 100 times or more, more preferably 1000 times or more, and further preferably 5000 times or more.
  • the mesenchymal stem cells of the present invention have a SIRT1 protein expression of 1.2 times or more, preferably 1.5 times or more, more preferably 2 times or more, still more preferably 5 times, as compared with the conventional mesenchymal stem cells. It should be higher than that.
  • the conventional mesenchymal stem cells refer to mesenchymal stem cells obtained under conventional culture conditions (for example, culture in DMEM medium containing 10% FBS).
  • the mesenchymal stem cells of the present invention need only express SIRT1 higher than other cells.
  • the mesenchymal stem cells of the present invention are derived from human non-small cell lung cancer cells and human fetal lung.
  • the SIRT1 gene is highly expressed as compared with normal fibroblasts or human small airway epithelial cells, preferably 10 as compared with human non-small cell lung cancer cells, human fetal lung-derived normal fibroblasts or human small airway epithelial cells. It may be more than twice, preferably 100 times or more, and more preferably 1000 times or more.
  • the mesenchymal stem cells of the present invention have 1.2 times or more, preferably 1.5 times or more, SIRT1 protein expression as compared with human non-small cell lung cancer cells, human fetal lung-derived normal fibroblasts or human small airway epithelial cells. , More preferably 2 times or more, still more preferably 5 times or more.
  • One embodiment of the mesenchymal stem cell of the present invention is a mesenchymal stem cell into which the SIRT1 gene has been introduced.
  • the mesenchymal stem cell of the present invention is characterized in that it is a cell in which SIRT1 is highly expressed by artificially introducing the SIRT1 gene from the outside and forcibly expressing it.
  • the SIRT1 gene may be transiently expressed in mesenchymal stem cells or may be stably expressed.
  • the SIRT1 gene introduced into mesenchymal stem cells is derived from mammals such as humans, monkeys, pigs, horses, cows, rabbits, sheep, goats, cats, dogs, and guinea pigs, and among them, humans, monkeys, and mice. It is preferable that it is derived from humans, and it is more preferable that it is derived from humans.
  • a gene registered as a SIRT1 gene in the gene database of National Center for Biotechnology Information (NCBI) can be mentioned, and for example, a human SIRT1 gene registered as NM_12238.4 can be mentioned as a preferable example.
  • the SIRT1 gene to be introduced into mesenchymal stem cells may have a promoter sequence or the like necessary for expression in mesenchymal stem cells.
  • the method for introducing the SIRT1 gene into mesenchymal stem cells is not particularly limited, and examples thereof include a method using synthesized mRNA and a method using a vector.
  • a method for introducing the synthesized mRNA into mesenchymal stem cells a method known to those skilled in the art can be used, for example, a method using liposomes (many transfection reagents for this method are commercially available), Examples include the electroporation method.
  • the vector in the method using the above vector can be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include a viral vector and a non-viral vector.
  • a viral vector and a non-viral vector.
  • Specific examples of the above-mentioned virus vector include a retro virus vector, a lentivirus vector and the like.
  • Specific examples of the non-viral vector include a plasmid vector and an episomal vector.
  • the method for introducing the vector into mesenchymal stem cells is not particularly limited, and a known method can be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • the above vector may contain a marker gene for confirming the introduction of the SIRT1 gene.
  • the marker gene refers to a gene that enables selection and selection of cells by introducing the marker gene into cells.
  • Specific examples of the marker gene include a drug resistance gene, a fluorescent protein gene, a luminescent enzyme gene, a color-developing enzyme gene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Specific examples of the above drug resistance genes include neomycin resistance gene, tetracycline resistance gene, canamycin resistance gene, zeosin resistance gene, hyglomycin resistance gene and the like.
  • Specific examples of the fluorescent protein gene include a green fluorescent protein (GFP) gene, a yellow fluorescent protein (YFP) gene, a red fluorescent protein (RFP) gene, and the like.
  • Specific examples of the luminescent enzyme gene include a luciferase gene and the like.
  • Specific examples of the color-developing enzyme gene include ⁇ -galactosidase gene, ⁇ -glucuronidase gene, alkaline phosphatase gene and the like.
  • One embodiment of the mesenchymal stem cell of the present invention is a mesenchymal stem cell in which the expression of SIRT1 gene and / or protein is enhanced by culturing under specific conditions or the like.
  • SIRT1 expression of SIRT1 gene and / or protein
  • a specific culture method capable of inducing the expression of SIRT1 which is said to induce the expression of SIRT1 by a polyphenol such as resveratrol, or by culturing in a specific medium or the like
  • SIRT1 in mesenchymal stem cells It is also possible to obtain mesenchymal stem cells that induce expression and have high expression of SIRT1.
  • the mesenchymal stem cells in which the expression of the SIRT1 gene and / or protein is enhanced by an immunological method using a cell sorter, magnetic beads, etc.
  • the mesenchymal stem cells in which the expression of SIRT1 is higher is higher. Can be obtained.
  • BDNF high expression mesenchymal stem cells
  • the mesenchymal stem cells of the present invention are characterized by highly expressing BDNF (brain-developed neurotrophic factor).
  • BDNF is a brain-derived neurotrophic factor and is a neurotrophic factor belonging to the neurotrophine family.
  • Neurotrophins, especially BDNF have been shown to transport axons not only retrogradely but also antegradely and are released from nerve endings to affect postsynaptic cells.
  • BDNF is derived from mammals such as humans, monkeys, pigs, horses, cows, rabbits, sheep, goats, cats, dogs, and guinea pigs, and is preferably derived from humans, monkeys, and mice. Is more preferable.
  • One embodiment of the mesenchymal stem cell of the present invention may be a mesenchymal stem cell that highly expresses the BDNF gene and / or protein as compared with other cells.
  • the mesenchymal stem cells need only express the BDNF gene and / or protein higher than those of the conventional mesenchymal stem cells, and are preferably compared with the mesenchymal stem cells obtained by the conventional mesenchymal stem cells.
  • the BDNF gene expression should be 10-fold or higher, preferably 100-fold or higher, more preferably 1000-fold or higher, and even more preferably 5000-fold or higher.
  • the mesenchymal stem cell of the present invention has a BDNF protein expression 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more, still more preferably 1.5 times or more higher than that of the conventional mesenchymal stem cell.
  • the conventional mesenchymal stem cells refer to mesenchymal stem cells obtained under conventional culture conditions (for example, culture in DMEM medium containing 10% FBS).
  • mesenchymal stem cell of the present invention is a mesenchymal stem cell in which the SIRT1 gene and / or protein is highly expressed and therefore the BDNF gene and / or protein associated therewith is highly expressed.
  • Such mesenchymal stem cells may be cells in which the SIRT1 gene is artificially introduced from the outside and forcibly expressed, or the SIRT1 gene and / or protein is expressed by culturing under specific culture conditions or the like. It may be a cell in which the expression of SIRT1 gene and / or protein is enhanced originally.
  • the mesenchymal stem cell of the present invention is a mesenchymal stem cell into which a BDNF gene has been introduced.
  • the mesenchymal stem cell of the present invention is characterized in that it is a cell in which BDNF is highly expressed by artificially introducing a BDNF gene from the outside and forcibly expressing it.
  • the BDNF gene may be transiently expressed in mesenchymal stem cells or may be stably expressed.
  • the method for introducing the BDNF gene the same method as the above-mentioned method for introducing the SIRT1 gene can be used.
  • the BDNF gene introduced into mesenchymal stem cells is derived from mammals such as humans, monkeys, pigs, horses, cows, rabbits, sheep, goats, cats, dogs, and guinea pigs, and among them, humans, monkeys, It is preferably derived from a mouse, more preferably from a human.
  • a gene registered as a BDNF gene in the gene database of National Center for Biotechnology Information (NCBI) can be mentioned, and for example, a human BDNF gene registered as NM_170731 can be mentioned as a preferable example.
  • NCBI National Center for Biotechnology Information
  • the cells with high expression of the SIRT1 gene and / or protein are the LURAP1L, ACTA2, SQSTM1, COX4I1, PXN, RAC2, EFHD2, HMGA2, FOSL1, CD44, SPARC, SERPINH1, MTRNR2L8, HMGA1, FTH1 or FTL genes. And / or cells with high protein expression or high activity thereof. Therefore, in the present invention, the genes and / or proteins of LURAP1L, ACTA2, SQSTM1, COX4I1, PXN, RAC2, EFHD2, HMGA2, FOSL1, CD44, SPARC, SERPINH1, MTRNR2L8, HMGA1, FTH1 or FTL are highly expressed or their activities. Also includes mesenchymal stem cells with high protein.
  • the mesenchymal stem cells of the present invention are defined in the same manner as SIRT1 and BDNF, and the mesenchymal stem cells of the present invention are LURAP1L, ACTA2, SQSTM1, COX4I1, PXN, RAC2, EFHD2, HMGA2, FOSL1, CD44, SPARC, as compared with the conventional mesenchymal stem cells.
  • the expression and / or activity is more than twice as high as that of the conventional mesenchymal stem cells.
  • the conventional mesenchymal stem cells refer to mesenchymal stem cells obtained under conventional culture conditions (for example, culture in DMEM medium containing 10% FBS).
  • LURAP1L leucine-rich adapter protein 1 like
  • ACTA2 ⁇ -smooth muscle actin, ⁇ -SMA belongs to the actin family. Actin is a highly conserved protein involved in various cell motility and is known to be expressed mainly in vascular smooth muscle.
  • SQSTM1 (sequestosome1) is known to be a major protein that constitutes sequestosome.
  • COXIV (COX-4, a subunit IV of cytochrome C oxidase) is known to be a subunit encoded in the nuclear genome of cytochrome C oxidase (COX), which is one of the human mitochondrial respiratory chain enzymes. ..
  • PXN Planar adhesion gene
  • cytoskeletal component involved in local attachment of actin membranes to the extracellular matrix, it interacts with multiple structural molecules and regulatory proteins to actin dynamics. Is known to change.
  • RAC2 (ras-related C3 boutulinum toxin substrate 2) is a Rho family and is known to control various cell functions downstream of extracellular signals.
  • EFHD2 EF-Hand Domestic Family Member D2, swiprosin-1
  • T cell signals EF-Hand Domestic Family Member D2, swiprosin-1
  • B cell lifespan EF-Hand Domestic Family Member D2, swiprosin-1
  • EFHD2 EF-Hand Domestic Family Member D2, swiprosin-1
  • swiprosin-1 is a relatively new intracellular protein that was first reported in 2004, and is associated with T cell signals and is associated with B cell lifespan. .. It is also known as a negative regulator of the canonical NF ⁇ B pathway.
  • HMGA2 High Mobility Group AT-Hook 2
  • AT-Hook 2 is a non-histone chromatin protein involved in the regulation of expression of various genes, and is known as an oncogene.
  • FOSL1 is also known as FOS-related antigen 1 (FRA-1), is a leucine zipper (bZIP) transcription factor, and is known to be a protein of the Fos family.
  • FOS-related antigen 1 FOS-related antigen 1
  • bZIP leucine zipper
  • CD44 is a single-transmembrane glycoprotein consisting of four functional domains, which are responsible for cell aggregation, retention of pericellular matrix, matrix-cell signaling, receptor-mediated uptake / degradation of hyaluronic acid, cell migration, etc. It is known to be involved in various cell functions including.
  • SPARC Secret Protein Acid and Rich in System
  • ECM intracellular-extracellular matrix
  • the SPARC gene is involved in tissue development, remodeling, and fibrosis. It is known to encode a functional glycoprotein.
  • SERPINH1 (Serpin Family H Member 1) belongs to the serpin superfamily of serine protease inhibitors (serine proteinase inhibitors), and its expression is induced by heat shock.
  • the SERPINH1 protein is localized in the endoplasmic reticulum cavity and binds to collagen. It is thought to be a molecular chaperone involved in the maturation of collagen molecules.
  • MTRNR2L8 (MT-RNR2 Like Protein 8) belongs to humanin family and is known to act as a neuroprotective and anti-apoptotic factor.
  • HMGA1 High mobility group protein isoform I
  • non-histone chromatin protein non-histone chromatin protein
  • It is known as a structural transcription factor that can produce.
  • FTH1 (Ferritin Heavy Chain 1) encodes a heavy chain (Heavy Chain subunit) peculiar to ferritin, which is a major intracellular iron storage protein, and affects the rate of iron uptake and release in various tissues. It is believed to be giving.
  • FTL Fluorescence light chain
  • the mesenchymal stem cell has an ability to differentiate into one or more cells belonging to the mesenchymal system (osteocytes, myocardial cells, chondrocytes, tendon cells, fat cells, etc.), and maintains the ability. It means a cell that can proliferate.
  • mesenchymal stem cell used in the present invention means the same cell as a stromal cell, and does not particularly distinguish between the two. It may also be simply referred to as mesenchymal cells.
  • tissues containing mesenchymal stem cells include adipose tissue, umbilical cord, bone marrow, umbilical cord blood, endometrial membrane, placenta, amniotic membrane, chorion, decidua, dermatitis, skeletal muscle, bone membrane, tooth follicles, and periodontal ligament.
  • tissue containing mesenchymal stem cells include adipose tissue, umbilical cord, bone marrow, umbilical cord blood, endometrial membrane, placenta, amniotic membrane, chorion, decidua, dermatitis, skeletal muscle, bone membrane, tooth follicles, and periodontal ligament.
  • examples include dental pulp and tooth germ.
  • adipose tissue-derived mesenchymal stem cells mean mesenchymal stem cells contained in adipose tissue, and may be referred to as adipose tissue-derived stromal cells.
  • adipose tissue-derived mesenchymal stem cells adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, umbilical band-derived mesenchymal stem cells, bone marrow-derived mesenchymal stem cells, and placenta-derived mesenchymal stem cells
  • Leaf-based stem cells and dental pulp-derived mesenchymal stem cells are preferable, adipose tissue-derived mesenchymal stem cells and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells are more preferable, and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells are most preferable.
  • the mesenchymal stem cells in the present invention may be derived from the same species as the subject (subject) to be treated, or may be derived from a different species.
  • Examples of the species of mesenchymal stem cells in the present invention include humans, horses, cows, sheep, pigs, dogs, cats, rabbits, mice, and rats, and preferably cells derived from the same species as the subject to be treated. ..
  • the mesenchymal stem cells in the present invention may be derived from a subject (subject) to be treated, that is, an autologous cell, or may be derived from another subject of the same species, that is, an allogeneic cell. It is preferably an allogeneic cell.
  • mesenchymal stem cells are less likely to cause rejection of allogeneic subjects, pre-prepared donor cells are expanded and cryopreserved in the mesenchymal system in the disease therapeutic agent of the present invention. It can be used as a stem cell. Therefore, the mesenchymal stem cells in the present invention can be easily commercialized and can obtain a stable and constant effect as compared with the case where self-mesenchymal stem cells are prepared and used. It is more preferable that they are allogeneic.
  • the mesenchymal stem cell means an arbitrary cell population including the mesenchymal stem cell.
  • the cell population is at least 20% or more, preferably 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 93%, 96%, 97%, 98. % Or 99% are mesenchymal stem cells.
  • the umbilical cord is a white tubular tissue that connects the fetal and the placenta, and is composed of umbilical veins, umbilical arteries, glue-like tissues (Wharton's Jelly), umbilical cord matrix itself, and the like, and is composed of mesenchymal stem cells. Including a lot.
  • the umbilical cord is preferably obtained from an animal of the same species as the subject (administration target) using the therapeutic agent for the disease of the present invention, and more preferably for humans in consideration of administering the therapeutic agent for the disease of the present invention to humans.
  • Umbilical band is a white tubular tissue that connects the fetal and the placenta, and is composed of umbilical veins, umbilical arteries, glue-like tissues (Wharton's Jelly), umbilical cord matrix itself, and the like, and is composed of mesenchymal stem cells. Including a lot.
  • the umbilical cord is preferably obtained from an animal of the same species as the subject (administration target
  • adipose tissue means a tissue containing stromal cells including fat cells and microvascular cells, and is, for example, a tissue obtained by surgically excising or aspirating subcutaneous fat of a mammal.
  • Adipose tissue can be obtained from subcutaneous fat. It is preferably obtained from an animal of the same species as the adipose tissue-derived mesenchymal stem cell to be administered, which will be described later, and more preferably human subcutaneous fat in consideration of administration to humans.
  • the subcutaneous fat supply individual may be alive or dead, but the adipose tissue used in the present invention is preferably a tissue collected from a surviving individual.
  • liposuction When collected from an individual, liposuction includes, for example, PAL (power assist) liposuction, erconia laser liposuction, body jet liposuction, etc., and ultrasonic waves from the viewpoint of maintaining the state of cells. It is preferable not to use.
  • PAL power assist
  • erconia laser liposuction erconia laser liposuction
  • body jet liposuction etc.
  • ultrasonic waves from the viewpoint of maintaining the state of cells. It is preferable not to use.
  • the bone marrow is a parenchyma that fills the lumen of bone and is a hematopoietic organ. Cerebrospinal fluid exists in the bone marrow, and the cells existing in the fluid are called bone marrow cells.
  • Bone marrow cells include mesenchymal stem cells, hematopoietic stem cells, vascular endothelial progenitor cells and the like, as well as red blood cells, granulocytes, megakaryocytes, lymphocytes, adipocytes and the like. Bone marrow cells can be harvested from, for example, human ilium, long bone, or other bone.
  • tissue-derived mesenchymal stem cells such as adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, umbilical cord-derived mesenchymal stem cells, and bone marrow-derived mesenchymal stem cells are referred to as adipose tissue-derived mesenchymal stem cells and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells, respectively.
  • adipose tissue-derived mesenchymal stem cells and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells respectively.
  • It means an arbitrary cell population including mesenchymal stem cells derived from each tissue such as stem cells and mesenchymal stem cells derived from bone marrow.
  • the cell population is at least 20% or more, preferably 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 93%, 96%, 97%, 98.
  • tissue-derived mesenchymal stem cells such as adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, umbilical cord-derived mesenchymal stem cells, and bone marrow-derived mesenchymal stem cells.
  • the mesenchymal stem cells in the present invention have, for example, growth characteristics (eg, population doubling ability from passage to aging, doubling time), nuclei.
  • Type analysis eg, normal nuclear type, maternal or neonatal lineage
  • surface marker expression by flow cytometry eg, FACS analysis
  • immunohistochemistry and / or immunocytochemistry eg, epitope detection
  • Gene expression profiling eg, gene chip array; polymerase chain reaction such as reverse transcription PCR, real-time PCR, conventional PCR
  • miRNA expression profiling eg, protein array, protein secretion such as cytokine (eg, plasma coagulation analysis, ELISA, cytokine array) ), Metabolites (metabolome analysis), other methods known in the art, and the like.
  • the method for preparing mesenchymal stem cells of the present invention having a high expression level of SIRT1 is not particularly limited, but can be prepared as follows, for example. That is, cells having a high SIRT1 expression level can be obtained by separating and culturing mesenchymal stem cells from tissues such as fat, umbilical cord, and bone marrow according to a method known to those skilled in the art, and introducing the SIRT1 gene. can.
  • the description in the section "SIRT1 high expression mesenchymal stem cells” can be applied. It is also possible to obtain mesenchymal stem cells having a high expression level of SIRT1 by culturing using a specific medium such as polyphenol such as resveratrol.
  • the cell population obtained by this gene transfer or induction it is preferable that 50% or more of the cell population is a cell having a high SIRT1 expression level, and more preferably 70% or more is a cell having a high SIRT1 expression level. , 80% or more are cells having a high SIRT1 expression level, more preferably 90% or more are cells having a high SIRT1 expression level, and substantially uniform cells having a high SIRT1 expression level. Most preferably it is a cell population.
  • a method for preparing mesenchymal stem cells having a high expression level of SIRT1 will be specifically described.
  • the mesenchymal stem cells of the present invention may be defined as cells having the following characteristics in addition to having the above-mentioned characteristics (high expression of SIRT1 gene and / or protein, etc.); (1) Shows adhesiveness to plastic under culture conditions in a standard medium. (2) The surface antigens CD44, CD73, and CD90 are positive, CD31, CD34, and CD45 are negative, and (3) they can be differentiated into bone cells, adipocytes, and chondrocytes under culture conditions.
  • the anti-inflammatory agent and the therapeutic agent for neurological diseases of the present invention contain the above-mentioned SIRT1 high-expressing mesenchymal stem cells and / or BDNF high-expressing mesenchymal stem cells of the present invention. According to the anti-inflammatory agent of the present invention, inflammation can be prevented, suppressed or treated. Further, according to the therapeutic agent for neurological diseases of the present invention, neurological diseases can be prevented, suppressed or treated.
  • the above description of the section on mesenchymal stem cells can be applied to the mesenchymal stem cells contained in the anti-inflammatory agent and the therapeutic agent for neurological diseases of the present invention.
  • the routes of administration of the anti-inflammatory agent and the therapeutic agent for neurological diseases of the present invention to a subject are oral administration, subcutaneous administration, intramuscular administration, intravenous administration, intraarterial administration, intravenous umbilical cord administration, intraventricular administration, and intrathecal administration.
  • intraarterial administration intravenous administration and intraventricular administration are preferable, and from the viewpoint of reducing the burden on the subject, intravenous administration and intramuscular administration are more preferable.
  • Administration and intranasal administration are preferable.
  • the dose (dose) thereof is the patient's condition (weight, age, symptom, physical condition, etc.) and the dosage form of the anti-inflammatory agent and the therapeutic agent for neurological diseases of the present invention.
  • the amount is large from the viewpoint of exerting a sufficient therapeutic effect of the anti-inflammatory agent and the therapeutic agent for neurological diseases, while the amount is preferable from the viewpoint of suppressing the occurrence of side effects. The smaller the number, the more preferable.
  • the number of cells is 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 12 cells / time, preferably 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 11 cells / time, more preferably 1 ⁇ 10 5 to 1 ⁇ 10 10 pieces / time, more preferably 5 ⁇ 10 6 to 1 ⁇ 10 9 pieces / time.
  • the dose per patient's body weight is 1 ⁇ 10 to 5 ⁇ 10 10 pieces / kg, preferably 1 ⁇ 10 2 to 5 ⁇ 10 9 pieces / kg, and more preferably 1 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10. 8 pieces / kg, more preferably 1 ⁇ 10 4 to 5 ⁇ 10 7 pieces / kg.
  • the number of cells is 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 11 cells / time, preferably 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 10 cells / time, more preferably 1 ⁇ 10 5 to 1 ⁇ . 10 9 pieces / time, more preferably 5 ⁇ 10 5 to 5 ⁇ 10 8 pieces / time.
  • the dose per patient's body weight is 1 ⁇ 10 to 5 ⁇ 10 10 pieces / kg, preferably 1 ⁇ 10 2 to 5 ⁇ 10 9 pieces / kg, and more preferably 1 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10. 8 pieces / kg, more preferably 1 ⁇ 10 4 to 5 ⁇ 10 7 pieces / kg.
  • this dose may be administered as a single dose in a plurality of times, or this dose may be administered in a plurality of times.
  • the anti-inflammatory agent and the therapeutic agent for neurological diseases of the present invention may be administered together with one or more other agents.
  • Other agents include any agent that can be used as an anti-inflammatory agent or as a therapeutic agent for neurological disorders.
  • the mesenchymal stem cells of the present invention can be used for various inflammatory diseases, and specific diseases include chondrosis, rheumatoid arthritis, psoriatic arthritis, spondyloarthritis, osteoarthritis, gout, psoriasis, and multiple diseases.
  • Sclerosis muscular atrophic lateral sclerosis, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, congestive heart failure, stroke, aortic valve stenosis, renal failure, ulcer, pancreatitis, allergy, fibrosis, anemia, atherosclerosis, re-stenosis , Chemotherapy / radiation-related complications, type I diabetes, type II diabetes, autoimmune hepatitis, hepatitis C, primary biliary cirrhosis, primary sclerosing cholangitis, fulminant hepatitis, celiac disease, nonspecific colon Flame, Crohn's disease, Allergic conjunctivitis, Diabetic retinopathy, Schegren's syndrome, Glaccomitis Allergic rhinitis, Asthma, Asbestos, Syllabic, Chronic obstructive pulmonary disease, Chronic granulomatous inflammation, Cystic fibrosis, Sarcoidosis, Gloscular nephritis,
  • the mesenchymal stem cells of the present invention can be used for various neurological diseases, and specific diseases include autonomic neuropathy, Hornel syndrome, polyline atrophy, autonomic neuropathy such as pure autonomic neuropathy, and chronic pain. , Neuropathic pain, pain such as complex local pain syndrome, ischemic stroke, transient cerebral ischemic attack, intracerebral hemorrhage, stroke such as submucosal hemorrhage (cerebral vascular accident), Alzheimer's disease, cerebrovascular cognition Diseases, Levi body dementia, HIV-related dementia, dementia such as frontotemporal dementia, cerebral palsy syndrome such as spasmodic syndrome, atetose or dyskinesia syndrome and ataxia syndrome, submucosal bleeding, intracerebral bleeding, brain Intracranial bleeding such as indoor bleeding, hypoxia-ischemia, ischemic stroke, hypoglycemia, hypersodiumemia, hyponatremia, hypomagnesemia, congenital metabolic disorders, etc., neonatal
  • the present invention also includes a method for treating an inflammatory disease or a neurological disease, which comprises using the above-mentioned mesenchymal stem cells having a high expression of SIRT1.
  • the present invention also includes a method for treating an inflammatory disease or a neurological disease, which comprises using the above-mentioned mesenchymal stem cells having a high expression of BDNF.
  • the therapeutic method of the present invention can also be said to be a method characterized by using the above-mentioned anti-inflammatory agent and / or neurological disease therapeutic agent of the present invention.
  • the above-mentioned explanations for mesenchymal stem cells, anti-inflammatory agents and therapeutic agents for neurological diseases can be applied.
  • Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (Promocell) were seeded in culture vessels at 15,000 cells / cm 2 . After 24-48 hours, cells were confirmed to be 70-90% confluent and transfected with SIRT1 mRNA. Specifically, mRNA is diluted with Optimem medium (manufactured by Thermo Fisher), transfection reagent (manufactured by Mirus, Trans-IT® liposome) is added, and the mixture is gently stirred with a pipette, and then from the outside of the tube. Mix by tapping to create mRNA-liposome complex.
  • Optimem medium manufactured by Thermo Fisher
  • transfection reagent manufactured by Mirus, Trans-IT® liposome
  • a 1: 2000 dilution of the secondary antibody (Abcam, ab150113) was reacted for 1 hour. After the reaction, the membrane was washed, and the expression level of SIRT1 was confirmed by an image taken by Chemidoc imager (BioRad) (Fig. 1). The expression levels of untransfected umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (Ctrl) at 24 hours and 72 hours after transfection were shown (FIG. 1). In addition, a rhodamine-binding antibody (BioRad, 12004166) was used for ⁇ -tubulin as an internal standard.
  • THP1 which is a human-derived monocyte cell
  • PMA Holbol 12-myristate 13-acetate
  • product number 162-23591 Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • ⁇ SC Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells
  • SIRT1 ⁇ SC umbilical cord-derived mesenchymal stem cells transfected with SIRT1 mRNA
  • LPS lipopolysaccharide
  • SIRT1 ⁇ SC ⁇ SC-SIRT1 ⁇ SC group
  • Fig. 2 TNF ⁇ gene expression was increased with LPS stimulation (LPS group), but its expression was suppressed by co-culture with ⁇ SC ( ⁇ SC group). Its expression was further suppressed by co-culturing with SIRT1 ⁇ SC (SIRT1 ⁇ SC group) (Fig. 2). From this, it was found that ⁇ SC is effective against inflammation, and in particular, ⁇ SC that highly expresses SIRT1 has an excellent anti-inflammatory effect.
  • SIRT1 ⁇ SC cells prepared by the method described in the section of Test 1 and then cryopreserved by a conventional method were used. Specifically, cells that had been thawed and preliminarily cultured in a culture flask for 3 or 4 days were collected, seeded in Transwell, and used.
  • THP1 was seeded on a 12-well plate at 30,000 cells / cm 2 and 200 nM PMA was added and cultured for 4 days.
  • ⁇ SC and SIRT1 ⁇ SC were seeded and cultured at 40,000 cells / cm 2 on 0.4 ⁇ m Transwell inserts the day before co-culture.
  • 1 ⁇ g / mL LPS was added to the wells of THP1 and ⁇ SC, and Transwells seeded with ⁇ SC were placed on the wells seeded with THP1 and co-cultured for 2 days (37 ° C., 2% CO). 2 ).
  • the THP1 cytolysis was collected, and the expression of the TNF ⁇ gene was quantified by qRT-PCR in the same manner as described above. After centrifuging the culture supernatant at 400xG for 5 minutes, the TNF ⁇ concentration in the supernatant was measured by ELISA.
  • SIRT1 ⁇ SC cells prepared by the method described in the section of Test 1 and then cryopreserved by a conventional method were used. Specifically, cells that had been thawed and preliminarily cultured in a culture flask for 3 or 4 days were collected, seeded in Transwell, and used.
  • TNF ⁇ gene expression was increased with LPS stimulation (LPS group), but its expression was suppressed by co-culture with ⁇ SC ( ⁇ SC group). Its expression was further suppressed by co-culturing with SIRT1 ⁇ SC (SIRT1 ⁇ SC group) (Fig. 3).
  • the TNF ⁇ concentration was also increased by LPS stimulation (LPS group) as compared with the untreated group, but was suppressed by co-culture of ⁇ SC ( ⁇ SC group) or SIRT1 ⁇ SC (SIRT1 ⁇ SC group), and SIRT1 ⁇ SC was higher than that of the ⁇ SC group.
  • the inhibitory effect was high (Fig. 4). Similar to Test 3, ⁇ SC was effective against inflammation, and it was confirmed that ⁇ SC expressing SIRT1 in particular had an excellent anti-inflammatory effect.
  • THP1 was seeded on a 12-well plate at 30,000 cells / cm 2 , 100 nMPMA was added, and the cells were cultured for 4 days.
  • ⁇ SC and SIRT1 ⁇ SC were seeded and cultured at 40,000 cells / cm 2 on 0.4 ⁇ m Transwell inserts the day before co-culture.
  • 1 ⁇ g / mL LPS was added to the wells of THP1 and ⁇ SC to stimulate LPS, and the transwells seeded with ⁇ SC were placed on the wells seeded with THP1 and co-cultured for 2 days (37 ° C.).
  • THP1 was seeded on a 12-well plate at 30,000 cells / cm 2 , 200 nMPMA was added, and the cells were cultured for 4 days.
  • ⁇ SC and SIRT1 ⁇ SC were seeded and cultured at 40,000 cells / cm 2 on 0.4 ⁇ m Transwell inserts the day before co-culture.
  • 1 ⁇ g / mL LPS was added to the wells of THP1 and ⁇ SC to stimulate LPS, and the transwells seeded with ⁇ SC were placed on the wells seeded with THP1 and co-cultured for 2 days (37 ° C.).
  • TNF ⁇ gene expression was increased with LPS stimulation (LPS group), but its expression was suppressed by co-culture with ⁇ SC ( ⁇ SC group). Its expression was further suppressed by co-culturing with SIRT1 ⁇ SC (SIRT1 ⁇ SC group) (Fig. 6).
  • SIRT1 ⁇ SC cells prepared by the method described in Test 1 and then cryopreserved by a conventional method were used. Specifically, cells that had been thawed and preliminarily cultured in a culture flask for 3 or 4 days were collected, seeded in Transwell, and used.
  • Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells ( ⁇ SC) and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (SIRT1 ⁇ SC) transfected with SIRT1 mRNA were seeded in 6-well plates (Corning, # 3335) at 5,000 cells / cm 2 respectively, and 10 Incubation was carried out in% FBS DMEM medium (Sigma, # D5796) for 24 hours, 48 hours and 72 hours.
  • SIRT1 ⁇ SC S was found to have a higher expression of BDNF than ⁇ SC ( ⁇ ) (Fig. 7).
  • the BDNF concentration in SIRT1 ⁇ SC was 4.45 times after culturing for 24 hours, 6.30 times after culturing for 48 hours, and 7.81 times after culturing for 72 hours.
  • the expression of BDNF gene was quantified by qRT-PCR, the expression of BDNF in SIRT1 ⁇ SC after culturing for 72 hours was 1.54 times that of ⁇ SC.
  • the primer sets of SEQ ID NOs: 5 and 6 were used for qRT-PCR.
  • BDNF is a factor that acts on some neurons in the central and peripheral nervous systems and promotes the maintenance, growth, and differentiation of neurons (Nature 374 (6521): 450-3), and is important for long-term memory. It is also known that there is (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 (7): 2711-6). SIRT1 ⁇ SC, which has an increased expression level of BDNF, is considered to be effective in treating diseases of the central nervous system and peripheral nervous system, especially in neurological diseases that are expected to be improved by maintenance, growth, and differentiation of neurons. Be done. In addition, from the results of this experiment, it can be said that it is preferable to use cells cultured for 24 hours to 72 hours after transfection for administration for disease treatment.
  • Fat-derived mesenchymal stem cells (Promocell) were seeded in culture vessels at 15,000 cells / cm 2 . After 24-48 hours, cells were confirmed to be 70-90% confluent and transfected with SIRT1 mRNA as in Test 1. In addition, the same examination as in Test 2 was carried out, and it was confirmed that SIRT1 was expressed in adipose-derived mesenchymal stem cells.
  • THP1 Changes in THP1 gene expression by co-culture with SIRT1-expressing fat-derived mesenchymal stem cells
  • THP1 was seeded on a 12-well plate at 30,000 cells / cm 2 , 200 nM PMA was added, and the cells were cultured for 4 days.
  • Fat-derived mesenchymal stem cells hereinafter referred to as "AD ⁇ SC”
  • SIRT1AD ⁇ SC fat-derived mesenchymal stem cells transfected with SIRT1 mRNA
  • LPS group Compared with no LPS stimulation (untreated group), CD206 gene expression was increased with LPS stimulation (LPS group). The expression was increased in the co-culture with SIRT1AD ⁇ SC (SIRT1AD ⁇ SC group) as compared with the co-culture with AD ⁇ SC (AD ⁇ SC group) (Fig. 8). It was found that co-culture with AD ⁇ SC, which highly expresses SIRT1, increased the expression of the CD206 gene of THP1.
  • SIRT1 ⁇ SC cells prepared by the method described in Test 1 and then cryopreserved by a conventional method were used. Specifically, cells that had been thawed and preliminarily cultured in a culture flask for 3 or 4 days were collected, seeded in Transwell, and used.
  • CD206 also called a macrophage mannose receptor (MMR)
  • MMR macrophage mannose receptor
  • THP1 macrophage mannose receptor
  • ⁇ SC and SIRT1 ⁇ SC were seeded and cultured in GM2 medium (Promocell), A549 and MRC-5 in DMEM medium containing 10% FBS, and SAEC in the recommended medium of Ronza at the recommended seeding density of each cell. ..
  • the primer sets of SEQ ID NOs: 1 and 2 shown in Test 1 were used for quantitative PCR.
  • Table 1 shows the mRNA expression level of SIRT1 in each cell when the mRNA expression level of SIRT1 of ⁇ SC was 1.
  • Ctrl is a control without electroporation (without mRNA)
  • E is a control with electroporation (without mRNA)
  • EGFP is a sample into which GFP mRNA is introduced by the electroporation method
  • SIRT1 is electroporation. A sample into which SIRT1 mRNA was introduced by the electroporation method is shown.
  • SIRT1 gene expression was confirmed in cells cultured for 24 hours and cells cultured for 72 hours after transfection of SIRT1 mRNA by the electroporation method. As described above, it was clarified that SIRT1 mRNA can be appropriately introduced into serum-free medium-cultured MSCs by using the electroporation method.
  • an anti-inflammatory agent and a therapeutic agent for neurological diseases can be provided.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本発明は、上述のような状況の中、間葉系幹細胞を用いた新規の抗炎症剤及び神経疾患治療剤を提供することを目的とする。 本発明は、SIRT1を高発現することを特徴とする間葉系幹細胞である。また、BDNFを高発現することを特徴とする間葉系幹細胞も含む。さらに、これらを含む抗炎症剤及び神経疾患治療剤も本発明に含まれる。

Description

間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤
 本発明は、間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤に関する。
 間葉系幹細胞は、1982年にFriedensteinによって初めて骨髄から単離された多分化能を有する前駆細胞である(非特許文献1参照)。間葉系幹細胞は、骨髄、臍帯、脂肪等の様々な組織に存在することが明らかにされており、間葉系幹細胞移植は、様々な難治性疾患に対する新しい治療方法として、期待されている。最近では、脂肪組織、胎盤、臍帯、卵膜等の間質細胞に同等の機能を有する細胞が存在することが知られている。そのため、間葉系幹細胞を間質細胞(Mesenchymal Stromal Cell)と称することもある。
 再生医療では幹細胞製品を使用した臨床研究は、幅広い分野で行われている。自家細胞及び他家細胞の移植において、安全上の問題が発生したという報告はほとんどなく、安全性が高いことが知られている。そのような中、間葉系幹細胞を用いた臨床試験も数多く行われているが、最近では大腸炎、心臓修復、急性腎障害、虚血性脳卒中、ARDS(急性呼吸不全)、重症下肢虚血及びMS(多発性硬化症)についての臨床試験が失敗に終わっており(非特許文献2)、間葉系幹細胞の有効性に課題があることがわかってきている。このため、間葉系幹細胞への特定の遺伝子の導入や培養条件の工夫、投与前のプレコンディションの調整等の検討が行われている。
Pittenger F.M.et al. Science,(1999),284,pp.143-147 Cell Stem Cell,(2015),vol.17(1),pp.11-22
 本発明は、上述のような状況の中、間葉系幹細胞を用いた新規の抗炎症剤及び神経疾患治療剤を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明者らは、SIRT1を高発現することを特徴とする、間葉系幹細胞(mesenchymal stem(stromal) cell;MSC)が、炎症性疾患及び神経疾患の治療に有効であることを見出し、本発明を完成させた。本発明によれば、炎症性疾患及び神経疾患の治療のために有効な治療剤を提供できる。すなわち本発明の要旨は、以下の通りである。
[1]SIRT1を高発現することを特徴とする、間葉系幹細胞。
[2]BDNFを高発現することを特徴とする、間葉系幹細胞。
[3]臍帯組織由来である、[1]又は[2]に記載の間葉系幹細胞。
[4][1]から[3]のいずれかに記載の間葉系幹細胞を含有する抗炎症剤。
[5][1]から[3]のいずれかに記載の間葉系幹細胞を含有する神経疾患治療剤。
 本発明によると、新規な抗炎症剤及び神経疾患治療剤、並びに新規な炎症性疾患及び神経疾患の治療方法を提供することができる。
図1は、臍帯由来間葉系幹細胞(Ctrl)及びSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1)のSIRT1発現を示す図である。 図2は、臍帯由来間葉系幹細胞(MSC群)又はSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1MSC群)とTHP1細胞との共培養によるTHP1細胞内TNFα遺伝子発現の抑制効果を示す図である。 図3は、臍帯由来間葉系幹細胞(MSC群)又はSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1MSC群)とTHP1細胞との共培養によるTHP1細胞内TNFα遺伝子発現の抑制効果を示す図である。 図4は、臍帯由来間葉系幹細胞(MSC群)又はSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1MSC群)とTHP1細胞との共培養によるTHP1細胞内TNFα濃度の低減効果を示す図である。 図5は、SIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1MSC群)とTHP1とを共培養した時の上清中のTNFα濃度を示す図である。 図6は、臍帯由来間葉系幹細胞(MSC群)又はSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1MSC群)とTHP1細胞との共培養によるTHP1細胞内TNFα遺伝子発現の抑制効果の比較を示す図である。 図7は、臍帯由来間葉系幹細胞(MSC群)又はSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1MSC群)とTHP1とを共培養した時の上清中のBDNF濃度を示す図である。横軸(h)はトランスフェクション後の時間を示す。 図8は、脂肪由来間葉系幹細胞(ADMSC群)又はSIRT1をトランスフェクションした脂肪由来間葉系幹細胞(SIRT1ADMSC群)のTHP1細胞との共培養によるTHP1細胞内CD206遺伝子発現の比較を示す図である。 図9は、無血清培地で培養した臍帯由来間葉系幹細胞(Ctrl)及びSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1)におけるトランスフェクション24時間後のSIRT1発現を示す図である。 図10は、無血清培地で培養した臍帯由来間葉系幹細胞(Ctrl)及びSIRT1をトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1)におけるトランスフェクション72時間後のSIRT1発現を示す図である。
 以下、本発明の間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤について詳細に説明する。
<間葉系幹細胞>
(SIRT1高発現間葉系幹細胞)
 本発明の間葉系幹細胞は、SIRT1(Sirtuin1、サーチュイン1)を高発現することを特徴とする。SIRT(Sirtuin,サーチュイン)はHDAC(ヒストン脱アセチル化酵素)のクラスIIIに属しており、タンパク質のリジン残基をNAD+依存的に脱アセチル化する酵素である。ヒトSIRT1は、ゲノムの安定性、DNA修復、p53を介したアポトーシスの誘導、脂肪生成、老化等、細胞における多くの重要なプロセスに関わることが知られている。
 本発明においてSIRT1の由来は、ヒト、サル、ブタ、ウマ、ウシ、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、イヌ、モルモット等の哺乳類であり、中でもヒト、サル、マウス由来であることが好ましく、ヒト由来であることがより好ましい。
 本発明の間葉系幹細胞のひとつの実施形態は、他の細胞に比べ、SIRT1の遺伝子及び/又はタンパクを高発現している間葉系幹細胞であればよいが、具体的には、本発明の間葉系幹細胞は、従来の間葉系幹細胞に比べて、SIRT1遺伝子及び/又はタンパクを高発現していればよく、好ましくは従来の間葉系幹細胞に比べ、SIRT1遺伝子発現が10倍以上、好ましくは100倍以上、より好ましくは1000倍以上、さらに好ましくは5000倍以上高ければよい。本発明の間葉系幹細胞は、従来の間葉系幹細胞に比べて、SIRT1タンパク発現が、1.2倍以上、好ましくは1.5倍以上、より好ましくは2倍以上、さらに好ましくは5倍以上高ければよい。ここで、従来の間葉系幹細胞とは、従来の培養条件下(例えば、10%FBS含有DMEM培地による培養)で得られる間葉系幹細胞をいう。また、本発明の間葉系幹細胞は、他の細胞に比べて、SIRT1を高発現していればよく、例えば、本発明の間葉系幹細胞は、ヒト非小細胞肺癌細胞、ヒト胎児肺由来正常線維芽細胞もしくはヒト小気道上皮細胞に比べ、SIRT1遺伝子を高発現していればよく、好ましくはヒト非小細胞肺癌細胞、ヒト胎児肺由来正常線維芽細胞もしくはヒト小気道上皮細胞に比べ10倍以上、好ましくは100倍以上、より好ましくは1000倍以上高ければよい。本発明の間葉系幹細胞は、ヒト非小細胞肺癌細胞、ヒト胎児肺由来正常線維芽細胞もしくはヒト小気道上皮細胞に比べSIRT1タンパク発現が、1.2倍以上、好ましくは1.5倍以上、より好ましくは2倍以上、さらに好ましくは5倍以上高ければよい。
 本発明の間葉系幹細胞のひとつの実施形態は、SIRT1遺伝子を導入した間葉系幹細胞である。本発明の間葉系幹細胞は、外部から人工的にSIRT1遺伝子を導入して強制発現させることにより、SIRT1を高発現するようになった細胞であることを特徴とする。ここで、SIRT1遺伝子は間葉系幹細胞に一過性に発現させたものであってもよいし、安定的に発現させたものであってもよい。
 本発明において、間葉系幹細胞に導入するSIRT1遺伝子は、ヒト、サル、ブタ、ウマ、ウシ、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、イヌ、モルモット等の哺乳類由来であり、中でもヒト、サル、マウス由来であることが好ましく、ヒト由来であることがより好ましい。具体的には、National Center for Biotechnology Infomation(NCBI)の遺伝子データベースにSIRT1遺伝子として登録されている遺伝子が挙げられ、例えばNM_012238.4として登録されているヒトSIRT1遺伝子が好ましい例として挙げられる。間葉系幹細胞に導入するSIRT1遺伝子は、間葉系幹細胞での発現に必要なプロモーター配列等を有していてもよい。
 間葉系幹細胞へのSIRT1遺伝子の導入方法としては、特に制限はないが、例えば合成したmRNAを用いる方法、ベクターを用いる方法等が挙げられる。
 合成したmRNAを間葉系幹細胞に導入する方法としては、当業者に公知の方法を用いることができ、例えば、リポソームを用いる方法(この方法のためのトランスフェクション試薬が多数市販されている)、エレクトロポレーション法等が挙げられる。
 上記ベクターを用いる方法におけるベクターとしては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウイルスベクター、非ウイルスベクター等が挙げられる。上記ウイルスベクターの具体例としては、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター等が挙げられる。上記非ウイルスベクターの具体例としては、プラスミドベクター、エピゾーマルベクター等が挙げられる。ベクターを間葉系幹細胞に導入する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法を適宜選択することができる。
 上記ベクターは、SIRT1遺伝子の導入を確認するためのマーカー遺伝子を含んでいてもよい。上記マーカー遺伝子とは、該マーカー遺伝子を細胞に導入することにより、細胞の選別や選択を可能とするような遺伝子をいう。上記マーカー遺伝子の具体例としては、薬剤耐性遺伝子、蛍光タンパク質遺伝子、発光酵素遺伝子、発色酵素遺伝子等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 上記薬剤耐性遺伝子の具体例としては、ネオマイシン耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、ゼオシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子等が挙げられる。上記蛍光タンパク質遺伝子の具体例としては、緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子、黄色蛍光タンパク質(YFP)遺伝子、赤色蛍光タンパク質(RFP)遺伝子等が挙げられる。上記発光酵素遺伝子の具体例としては、ルシフェラーゼ遺伝子等が挙げられる。上記発色酵素遺伝子の具体例としては、βガラクトシターゼ遺伝子、βグルクロニダーゼ遺伝子、アルカリフォスファターゼ遺伝子等が挙げられる。
 本発明の間葉系幹細胞のひとつの実施形態は、特定の条件で培養すること等によりSIRT1遺伝子及び/又はタンパクの発現が増強した間葉系幹細胞である。例えば、レスベラトロール等のポリフェノールがSIRT1の発現を誘導を行うと言った、SIRT1の発現を誘導できる特定の培養方法、或いは特定の培地等による培養を行うことにより、間葉系幹細胞におけるSIRT1の発現を誘導し、SIRT1の発現が高い間葉系幹細胞を取得することもできる。また、SIRT1遺伝子の及び/又はタンパクの発現が増強した間葉系幹細胞をセルソーター、磁気ビーズ等を用いた免疫学的手法により選択的に分離することで、よりSIRT1の発現が高い間葉系幹細胞を取得することができる。
(BDNF高発現間葉系幹細胞)
 本発明の間葉系幹細胞は、BDNF(brain-derived neurotrophic factor)を高発現することを特徴とする。BDNFは、脳由来神経栄養因子であり、ニューロトロフィンファミリーに属する神経栄養因子である。ニューロトロフィン、特にBDNFは、軸索を逆行性だけでなく順行性にも輸送され神経終末から放出されてシナプス後細胞に対しても影響を及ぼすことが明らかにされている。
 本発明においてBDNFの由来は、ヒト、サル、ブタ、ウマ、ウシ、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、イヌ、モルモット等の哺乳類であり、中でもヒト、サル、マウス由来であることが好ましく、ヒト由来であることがより好ましい。
 本発明の間葉系幹細胞のひとつの実施形態は、他の細胞に比べ、BDNFの遺伝子及び/又はタンパクを高発現している間葉系幹細胞であればよいが、具体的には、本発明の間葉系幹細胞は、従来の間葉系幹細胞に比べて、BDNFの遺伝子及び/又はタンパクを高発現していればよく、好ましくは従来の間葉系幹細胞で得られる間葉系幹細胞に比べBDNF遺伝子発現が10倍以上、好ましくは100倍以上、より好ましくは1000倍以上、さらに好ましくは5000倍以上高ければよい。また、本発明の間葉系幹細胞は、従来の間葉系幹細胞に比べて、BDNFタンパク発現が1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上、さらに好ましくは1.5倍以上高ければよい。ここで、従来の間葉系幹細胞とは、従来の培養条件下(例えば、10%FBS含有DMEM培地による培養)で得られる間葉系幹細胞をいう。
 本発明の間葉系幹細胞のひとつの実施形態は、SIRT1遺伝子及び/又はタンパクが高発現であることにより、それに関連するBDNF遺伝子及び/又はタンパクが高発現である間葉系幹細胞である。このような間葉系幹細胞は、外部から人工的にSIRT1遺伝子を導入して強制発現させた細胞であってもよいし、特定の培養条件等で培養することでSIRT1遺伝子及び/またはタンパクの発現が増強している細胞であっても、元来SIRT1遺伝子及び/またはタンパクの発現が増強している細胞であってもよい。BDNF遺伝子の及び/又はタンパクの発現が増強した間葉系幹細胞を、セルソーター、磁気ビーズ等を用いた免疫学的手法により選択的に分離することで、よりBDNFの発現が高い間葉系幹細胞を取得することができる。
 本発明の間葉系幹細胞のひとつの実施形態は、BDNF遺伝子を導入した間葉系幹細胞である。本発明の間葉系幹細胞は、外部から人工的にBDNF遺伝子を導入して強制発現させることにより、BDNFを高発現するようになった細胞であることを特徴とする。ここで、BDNF遺伝子は間葉系幹細胞に一過性に発現させたものであってもよいし、安定的に発現させたものであってもよい。なお、BDNF遺伝子の導入方法については、上述のSIRT1遺伝子の導入方法と同様の方法を用いることができる。なお、本発明において、間葉系幹細胞に導入するBDNF遺伝子は、ヒト、サル、ブタ、ウマ、ウシ、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、イヌ、モルモット等の哺乳類由来であり、中でもヒト、サル、マウス由来であることが好ましく、ヒト由来であることがより好ましい。具体的には、National Center for Biotechnology Infomation(NCBI)の遺伝子データベースにBDNF遺伝子として登録されている遺伝子が挙げられ、例えばNM_170731として登録されているヒトBDNF遺伝子が好ましい例として挙げられる。
 上記SIRT1の遺伝子及び/又はタンパクの発現が高い細胞は、関与するLURAP1L,ACTA2,SQSTM1,COX4I1,PXN,RAC2,EFHD2,HMGA2,FOSL1、CD44、SPARC、SERPINH1、MTRNR2L8、HMGA1、FTH1もしくはFTLの遺伝子及び/又はタンパクが高発現もしくはこれらの活性が高い細胞ということもできる。したがって、本発明は、LURAP1L,ACTA2,SQSTM1,COX4I1,PXN,RAC2,EFHD2,HMGA2,FOSL1、CD44、SPARC、SERPINH1、MTRNR2L8、HMGA1、FTH1もしくはFTLの遺伝子及び/又はタンパクが高発現もしくはこれらの活性が高い間葉系幹細胞も含む。
 LURAP1L、ACTA2、SQSTM1、COX4I1、PXN、RAC2、EFHD2、HMGA2、FOSL1、CD44、SPARC、SERPINH1、MTRNR2L8、HMGA1、FTH1もしくはFTLの遺伝子及び/又はタンパクが高発現もしくはこれらの活性が高いことについても、上記SIRT1やBDNFと同様に規定され、本発明の間葉系幹細胞は、従来の間葉系幹細胞に比べて、LURAP1L、ACTA2、SQSTM1、COX4I1、PXN、RAC2、EFHD2、HMGA2、FOSL1、CD44、SPARC、SERPINH1、MTRNR2L8、HMGA1、FTH1もしくはFTLの遺伝子及び/又はタンパクを高発現している及び/又はLURAP1L、ACTA2、SQSTM1、COX4I1、PXN、RAC2、EFHD2、HMGA2、FOSL1、CD44、SPARC、SERPINH1、MTRNR2L8、HMGA1、FTH1もしくはFTLタンパクが高活性であればよい。好ましくは従来の間葉系幹細胞に比べ2倍以上高発現及び/又は活性が亢進している。ここで、従来の間葉系幹細胞とは、従来の培養条件下(例えば、10%FBS含有DMEM培地による培養)で得られる間葉系幹細胞をいう。
 LURAP1L(leucine rich adaptor protein 1 like)は、胎盤や肺において発現しており、NFκBシグナル経路の制御に関与していることが知られている。
 ACTA2(α-smooth muscle actin,α-SMA)は、アクチンファミリーに属する。アクチンは、様々な細胞運動性に関与する高度に保存されたタンパク質であり、主に血管平滑筋で発現していることが知られている。
 SQSTM1(sequestosome1)は,セクエストソーム(sequestosome)を構成する主要タンパク質であることが知られている。
 COXIV(COX-4、シトクロムCオキシダーゼのサブユニットIV)は、ヒトミトコンドリア呼吸鎖酵素の一つであるシトクロムCオキシダーゼ(COX)の、核ゲノムにコードされたサブユニットであることが知られている。
 PXN(Paxillin)は、focal adhesion遺伝子の一種であり、細胞外マトリックスへの局所的なアクチン膜の付着に関与する細胞骨格成分として、複数の構造分子及び調節タンパク質と相互作用して、アクチンのダイナミクスを変化させることが知られている。
 RAC2(ras-related C3 botulinum toxin substrate 2)はRhoファミリーであり、細胞外シグナルの下流で様々な細胞機能を制御することが知られている。
 EFHD2(EF-Hand Domain Family Member D2、swiprosin-1)は、2004年に初めて報告された比較的新しい細胞内タンパク質であり、T細胞内シグナルに関連し,B細胞の寿命にかかわるとされている。カノニカルNFκB経路のネガティブレギュレーターとしても知られている。
 HMGA2(High Mobility Group AT-Hook 2)は様々な遺伝子の発現調節にかかわる非ヒストンクロマチン蛋白で,がん遺伝子として知られている。
 FOSL1はFOS-related antigen 1(FRA-1)としても知られ、leucine zipper (bZIP) 転写因子であり、Fosファミリーのタンパク質であることが知られている。
 CD44は1回膜貫通型糖タンパク質で、4つの機能的ドメインからなり、細胞凝集、細胞周囲のマトリックスの保持、マトリックス-細胞間のシグナリング、レセプターを介するヒアルロン酸の取り込み/分解や細胞遊走等を含む様々な細胞機能に関与することが知られている。
 SPARC(Secreted Protein Acidic and Rich in Cysteine)は,細胞内-細胞外マトリックス(ECM)相互作用と腫瘍の悪性化に関わると考えられ、SPARC遺伝子は,組織の発達や再構築及び線維化に関わる多機能な糖タンパク質をコードしていることが知られている。
 SERPINH1(Serpin Family H Member 1)は、セリンプロテアーゼ阻害剤(serine proteinase inhibitors)のセルピン(Serpin)スーパーファミリーに属しており、その発現は熱ショック(heat shock)によって誘導される。SERPINH1タンパク質は小胞体内腔に局在し、コラーゲンに結合する。コラーゲン分子の成熟に関与する分子シャペロンであると考えられている。
 MTRNR2L8(MT-RNR2 Like Protein 8)はhumanin familyに属しており、神経保護及び抗アポトーシス因子として働くことが知られている。
 HMGA1 (High mobility group protein isoform I)は、非ヒストンクロマチンタンパク質(non-histone chromatin proteins)であり、クロマチン構造を変化させ、転写因子と相互作用することにより、いくつかの遺伝子の転写を調節することができる構造的な転写因子として知られている。
 FTH1 (Ferritin Heavy Chain 1)は、主要な細胞内鉄貯蔵タンパク質であるフェリチンに特有な重鎖(Heavy Chain Subunit)をコードしており、さまざまな組織での鉄の取り込みと放出の速度に影響を与えていると考えられている。
 FTL(Ferritin light chain)は、鉄代謝調節因子の1つであり、神経膠腫で過剰発現していることが知られている。
 本発明において間葉系幹細胞とは、間葉系に属する一種以上の細胞(骨細胞、心筋細胞、軟骨細胞、腱細胞、脂肪細胞等)への分化能を有し、当該能力を維持したまま増殖できる細胞を意味する。本発明において用いる間葉系幹細胞なる用語は、間質細胞と同じ細胞を意味し、両者を特に区別するものではない。また、単に間葉系細胞と表記される場合もある。間葉系幹細胞を含む組織としては、例えば、脂肪組織、臍帯、骨髄、臍帯血、子宮内膜、胎盤、羊膜、絨毛膜、脱落膜、真皮、骨格筋、骨膜、歯小嚢、歯根膜、歯髄、歯胚等が挙げられる。例えば脂肪組織由来間葉系幹細胞とは、脂肪組織に含有される間葉系幹細胞を意味し、脂肪組織由来間質細胞と称してもよい。これらのうち、抗炎症治療及び神経疾患治療に対する有効性の観点、入手容易性の観点等から、脂肪組織由来間葉系幹細胞、臍帯由来間葉系幹細胞、骨髄由来間葉系幹細胞、胎盤由来間葉系幹細胞、歯髄由来間葉系幹細胞が好ましく、脂肪組織由来間葉系幹細胞、臍帯由来間葉系幹細胞がより好ましく、臍帯由来間葉系幹細胞が最も好ましい。
 本発明における間葉系幹細胞は、処置される対象(被検体)と同種由来であってもよいし、異種由来であってもよい。本発明における間葉系幹細胞の種として、ヒト、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌ、ネコ、ラビット、マウス、ラットが挙げられ、好ましくは処置される対象(被検体)と同種由来細胞である。本発明における間葉系幹細胞は、処置される対象(被検体)に由来、すなわち自家細胞であってもよいし、同種の別の対象に由来、すなわち他家細胞であってもよい。好ましくは他家細胞である。
 間葉系幹細胞は同種異系の被験体に対しても拒絶反応を起こしにくいため、あらかじめ調製されたドナーの細胞を拡大培養して凍結保存したものを、本発明の疾患治療剤における間葉系幹細胞として使用することができる。そのため、自己の間葉系幹細胞を調製して用いる場合と比較して、商品化も容易であり、かつ安定して一定の効果を得られ易いという観点から、本発明における間葉系幹細胞は、同種異系であることがより好ましい。
 本発明において間葉系幹細胞とは、間葉系幹細胞を含む任意の細胞集団を意味する。当該細胞集団は、少なくとも20%以上、好ましくは、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、93%、96%、97%、98%又は99%が間葉系幹細胞である。
 本発明において臍帯とは、胎児と胎盤を結ぶ白い管状の組織であり、臍帯静脈、臍帯動脈、膠様組織(ウォートンジェリー;Wharton’s Jelly)、臍帯基質自体等から構成され、間葉系幹細胞を多く含む。臍帯は、本発明の疾患治療剤を使用する被験体(投与対象)と同種動物から入手されることが好ましく、本発明の疾患治療剤をヒトへ投与することを考慮すると、より好ましくは、ヒトの臍帯である。
 本発明において脂肪組織とは、脂肪細胞、及び微小血管細胞等を含む間質細胞を含有する組織を意味し、例えば、哺乳動物の皮下脂肪を外科的切除又は吸引して得られる組織である。脂肪組織は、皮下脂肪より入手され得る。後述する脂肪組織由来間葉系幹細胞の投与対象と同種動物から入手されることが好ましく、ヒトへ投与することを考慮すると、より好ましくは、ヒトの皮下脂肪である。皮下脂肪の供給個体は、生存していても死亡していてもよいが、本発明において用いる脂肪組織は、好ましくは、生存個体から採取された組織である。個体から採取する場合、脂肪吸引は、例えば、PAL(パワーアシスト)脂肪吸引、エルコーニアレーザー脂肪吸引、又は、ボディジェット脂肪吸引等が例示され、細胞の状態を維持するという観点から、超音波を用いないことが好ましい。
 本発明において骨髄とは、骨の内腔を満たしている柔組織のことをいい、造血器官である。骨髄中には骨髄液が存在し、その中に存在する細胞を骨髄細胞と呼ぶ。骨髄細胞には、赤血球、顆粒球、巨核球、リンパ球、脂肪細胞等の他、間葉系幹細胞、造血幹細胞、血管内皮前駆細胞等が含まれている。骨髄細胞は、例えば、ヒト腸骨、長管骨、又はその他の骨から採取することができる。
 本発明において、脂肪組織由来間葉系幹細胞、臍帯由来間葉系幹細胞、骨髄由来間葉系幹細胞といった各組織由来間葉系幹細胞とは、それぞれ脂肪組織由来間葉系幹細胞、臍帯由来間葉系幹細胞、骨髄由来間葉系幹細胞といった各組織由来間葉系幹細胞を含む任意の細胞集団を意味する。当該細胞集団は、少なくとも20%以上、好ましくは、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、93%、96%、97%、98%又は99%が、脂肪組織由来間葉系幹細胞、臍帯由来間葉系幹細胞、骨髄由来間葉系幹細胞といった各組織由来間葉系幹細胞である。
 本発明における間葉系幹細胞は、SIRT1又はBDNFの遺伝子及び/若しくはタンパクの発現量が高いことに加えて、例えば、成長特徴(例えば、継代から老化までの集団倍加能力、倍加時間)、核型分析(例えば、正常な核型、母体系統又は新生児系統)、フローサイトメトリー(例えば、FACS分析)による表面マーカー発現、免疫組織化学及び/又は免疫細胞化学(例えば、エピトープ検出)、上記以外の遺伝子発現プロファイリング(例えば、遺伝子チップアレイ;逆転写PCR、リアルタイムPCR、従来型PCR等のポリメラーゼ連鎖反応)、miRNA発現プロファイリング、タンパク質アレイ、サイトカイン等のタンパク質分泌(例えば、血漿凝固解析、ELISA、サイトカインアレイ)、代謝産物(メタボローム解析)、本分野で知られている他の方法等によって、特徴付けられてもよい。
(間葉系幹細胞の調製方法)
 SIRT1の発現量が高い本発明の間葉系幹細胞の調製方法は特に限定されないが、例えば以下のようにして調製することができる。すなわち、脂肪、臍帯、骨髄等の組織から、当業者に公知の方法に従って、間葉系幹細胞を分離、培養し、SIRT1遺伝子を導入することにより、SIRT1の発現量が高い細胞を取得することができる。間葉系幹細胞へのSIRT1遺伝子の導入方法については、「SIRT1高発現間葉系幹細胞」の項における説明を適用できる。また、レスベラトロール等のポリフェノール等、特定の培地を用いた培養により、SIRT1の発現量が高い間葉系幹細胞を取得することもできる。
 この遺伝子導入もしくは、誘導によって得られる細胞集団において、細胞集団の50%以上がSIRT1の発現量が高い細胞であることが好ましく、70%以上がSIRT1の発現量が高い細胞であることがより好ましく、80%以上がSIRT1の発現量が高い細胞であることがさらに好ましく、90%以上がSIRT1の発現量が高い細胞であることが特に好ましく、実質的にSIRT1の発現量が高い細胞の均一な細胞集団であることが最も好ましい。以下に、SIRT1の発現量が高い間葉系幹細胞の調製方法を具体的に説明する。
 本発明の間葉系幹細胞は、上述の特性(SIRT1遺伝子及び/又はタンパクの高発現等)を有することに加えて、さらに次の特性を持つ細胞として定義してもよい;
(1)標準培地での培養条件で、プラスチックに接着性を示す、
(2)表面抗原CD44、CD73、CD90が陽性であり、CD31、CD34、CD45が陰性であり、及び
(3)培養条件にて骨細胞、脂肪細胞、軟骨細胞に分化可能。
[抗炎症剤及び神経疾患治療剤]
 本発明の抗炎症剤及び神経疾患治療剤は、上述した本発明の、SIRT1高発現間葉系幹細胞及び/又はBDNF高発現間葉系幹細胞を含有する。本発明の抗炎症剤によると、炎症を予防、抑制もしくは治療にすることができる。また、本発明の神経疾患治療剤によると、神経疾患を予防、抑制もしくは治療することができる。本発明の抗炎症剤及び神経疾患治療剤が含有する間葉系幹細胞については、上記間葉系幹細胞の項の説明を適用できる。
 本発明の抗炎症剤及び神経疾患治療剤の対象への投与経路は、経口投与、皮下投与、筋肉内投与、静脈内投与、動脈内投与、臍帯静脈内投与、脳室内投与、髄腔内投与、腹腔内投与、舌下投与、経直腸投与、経腟投与、眼内投与、経鼻投与、吸入、経皮投与、インプラント、臓器表面への噴霧及びシート等の貼付による直接投与等が挙げられるが、本発明の抗炎症剤の有効性の観点から、好ましくは動脈内投与、静脈内投与及び脳室内投与であり、対象者の負担の軽減の観点から、より好ましくは静脈内投与、筋肉内投与、鼻腔内投与が好ましい。
 本発明の抗炎症剤及び神経疾患治療剤において、その用量(投与量)は、患者の状態(体重、年齢、症状、体調等)、及び本発明の抗炎症剤及び神経疾患治療剤の剤形等によって異なりうるが、十分な抗炎症剤及び神経疾患治療剤の治療効果を奏する観点からは、その量は多い方が好ましい傾向にあり、一方、副作用の発現を抑制する観点からはその量は少ない方が好ましい傾向にある。通常、成人に投与する場合には、細胞数として、1×10~1×1012個/回、好ましくは1×10~1×1011個/回、より好ましくは1×10~1×1010個/回、さらに好ましくは5×10~1×10個/回である。また、患者の体重あたりの投与量としては、1×10~5×1010個/kg、好ましくは1×10~5×10個/kg、より好ましくは1×10~5×10個/kg、さらに好ましくは1×10~5×10個/kgである。新生児に投与する場合には、細胞数として、1×10~1×1011個/回、好ましくは1×10~1×1010個/回、より好ましくは1×10~1×10個/回、さらに好ましくは5×10~5×10個/回である。また、患者の体重あたりの投与量としては、1×10~5×1010個/kg、好ましくは1×10~5×10個/kg、より好ましくは1×10~5×10個/kg、さらに好ましくは1×10~5×10個/kgである。なお、本用量を1回量として、複数回投与してもよく、本用量を複数回に分けて投与してもよい。
 本発明の抗炎症剤及び神経疾患治療剤は、一又は二以上の他の薬剤と共に投与してもよい。他の薬剤としては、抗炎症剤もしくは及び神経疾患治療剤として用いることができる任意の薬剤が挙げられる。
 本発明の間葉系幹細胞は様々な炎症性疾患に用いることができるが、具体的疾患としては、軟骨分解、関節リウマチ、乾癬性関節炎、脊椎関節炎、変形性関節症、痛風、乾癬、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病、うっ血性心不全、脳卒中、大動脈弁狭窄症、腎不全、狼瘡、膵炎、アレルギー、線維症、貧血、アテローム性動脈硬化症、再狭窄、化学療法/放射線関連合併症、I型糖尿病、II型糖尿病、自己免疫性肝炎、C型肝炎、原発性胆汁性肝硬変、原発性硬化性胆管炎、劇症肝炎、セリアック病、非特異性大腸炎、クローン病、アレルギー性結膜炎、糖尿病性網膜症、シェーグレン症候群、ブドウ膜炎アレルギー性鼻炎、喘息、石綿症、珪肺、慢性閉塞性肺疾患、慢性肉芽腫性炎症、嚢胞性線維症、サルコイドーシス、糸球体腎炎、脈管炎、皮膚炎、HIV関連悪液質、大脳マラリア、強直性脊椎炎、らい病、COPD、肺線維症、線維筋痛、食道癌、胃食道逆流症、バレット食道等が挙げられる。
 本発明の間葉系幹細胞は様々な神経疾患に用いることができるが、具体的疾患としては、自律神経障害、ホルネル症候群、多系統萎縮症、純粋自律神経不全等の自律神経系障害、慢性疼痛、神経障害性疼痛、複合性局所疼痛症候群等の疼痛、虚血性脳卒中、一過性脳虚血発作、脳内出血、クモ膜下出血等の脳卒中(脳血管事故)、アルツハイマー病、脳血管性認知症、レーヴィ体認知症、HIV関連認知症、前頭側頭型認知症等の認知症、痙攣性症候群、アテトーゼまたは運動異常症候群及び失調性症候群等の脳性麻痺症候群、くも膜下出血、脳内出血、脳室内出血等の頭蓋内出血、低酸素-虚血、虚血性卒中、低血糖、高ナトリウム血症、低ナトリウム血症、低マグネシウム血症、先天代謝異常等による、新生児痙攣性疾患、多発性硬化症等の脱髄性疾患、キランーバレー症候群、遺伝性ニューロパシー、筋萎縮性側索硬化症(ALS)を含む運動ニューロン疾患、重症筋無力症、モノニューロパシー、多発ニューロパシー、神経叢障害等の末梢神経系障害、急性横断性脊髄炎、動静脈奇形、脊髄梗塞(虚血性脊髄障害)等の脊髄障害、脊髄小脳失調症、脊髄小脳変性症等の小脳疾患、脳腫瘍、脳炎、髄膜炎、パーキンソン病等が挙げられる。また、新生児を対象とした、周産期脳障害、新生児脳症及び脳性麻痺等に用いることもできる。
 本発明は、上述のSIRT1の発現が高い間葉系幹細胞を用いることを特徴とする、炎症性疾患もしくは神経疾患の治療方法も含む。また、本発明は、上述のBDNFの発現が高い間葉系幹細胞を用いることを特徴とする、炎症性疾患もしくは神経疾患の治療方法も含む。本発明の治療方法は、上述の本発明の抗炎症剤及び/又は神経疾患治療剤を用いることを特徴とする方法ということもできる。なお、各文言の説明については、上述の間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤における説明を適用できる。
 以下に、実施例及び試験例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等によって限定されるものではない。
[試験1:SIRT1の臍帯由来間葉系幹細胞へのトランスフェクション1]
 臍帯由来間葉系幹細胞(Promocell社)を、15,000cells/cmで培養容器に播種した。24~48時間後、細胞が70-90%のコンフルエント状態であることを確認し、SIRT1のmRNAをトランスフェクションした。具体的には、mRNAをOptimem培地(サーモフィッシャー社製)で希釈し、トランスフェクション試薬(Mirus社製、Trans-IT(登録商標)liposome)を加え、ピペットで優しく攪拌した後、チューブの外側からタップすることで混合し、mRNA-リポソーム複合体を作製した。室温で2-5分間静置して安定化させたのち、培養細胞を播種した容器に全体的に少しずつ、滴下した。その後、37℃で24~72時間培養した。SIRT1遺伝子発現は、配列番号1及び2のプライマーセットを用いてPCRによって確認した。
[試験2:臍帯由来間葉系幹細胞でのSIRT1の発現量の測定]
 SIRT1のmRNAをトランスフェクションした細胞をRIPAバッファー(サーモフィッシャ―社、89900)により溶解した。得られた細胞溶解物を電気泳動(SDS-PAGE法)した後に、ゲル上のたんぱく質をニトロセルロース膜にブロッティングした。その後、1%BSA溶液で1時間ブロッキングした後、SIRT1抗体(アブカム社、ab104833)の1:500希釈液に室温で1時間浸した。なお、SDS-PAGE及びブロッティングにはサーモフィッシャー社のキット(NW04120)を使用した。メンブレンをTBSTで洗浄した後、二次抗体(アブカム社、ab150113)の1:2000希釈液を1時間反応させた。反応後、メンブレンを洗浄し、Chemidoc imager(BioRad社)での画像により、SIRT1の発現量を確認した(図1)。なお、トランスフェクションを行っていない臍帯由来間葉系幹細胞をコントロール(Ctrl)として、トランスフェクション後24時間及び72時間における発現量を示した(図1)。また、内部標準としてのβチューブリンに対してはローダミン結合抗体(BioRad社、12004166)を使用した。
[試験3:臍帯由来間葉系幹細胞による抗炎症効果の検討1]
 ヒト由来単球細胞であるTHP1(以下「THP1」という)を30,000cells/cmで12ウェルプレートに播種して、ホルボール12-ミリステート13-アセテート(Phorbol 12-myristate 13-acetate、以下「PMA」という、品番162-23591、富士フイルム和光純薬株式会社)を100nM添加して、4日間培養した。臍帯由来間葉系幹細胞(以下「МSC」という)及びSIRT1のmRNAをトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(以下「SIRT1МSC」という)は共培養の前日に0.4μmトランズウェルインサート上に40,000cells/cmで播種して培養した。共培養開始時に、THP1及びМSCのウェルに1ug/mLのリポポリサッカライド(Lipopolysaccharide、以下「LPS」という、InvivoGen社製、品番14874-24)を添加し、МSCを播種したトランズウェルを、THP1を播種したウェル上に設置し、3日間共培養した(37℃、2%CO)。その後、THP1細胞溶解物(細胞ライセート、cell lysate)を回収し、TNFα遺伝子の発現をQuantstudio1(サーモフィッシャー社)を用い、qRT-PCRにて定量した。その際に配列番号3及び4のプライマーセットを用いた。
 LPS刺激無し(未処理群)と比較し、LPS刺激あり(LPS群)ではTNFα遺伝子発現が上昇したが、МSCとの共培養によりその発現は抑制された(МSC群)。SIRT1МSCとの共培養によりその発現は更に抑制された(SIRT1МSC群)(図2)。このことから、МSCは炎症に対して有効であり、特にSIRT1を高発現するМSCは優れた抗炎症効果を有することがわかった。なお、SIRT1МSCは、試験1の項に記載した方法にて作成した後、常法にて凍結保存した細胞を使用した。具体的には、解凍し、培養フラスコにて3もしくは4日間予備的に培養を行った細胞を回収してトランズウェルに播種し、使用した。
[試験4:臍帯由来間葉系幹細胞による抗炎症効果の検討2]
 THP1を30,000cells/cmで12ウェルプレートに播種して、200nMのPMAを添加して、4日間培養した。МSC及びSIRT1МSCは共培養の前日に0.4μmトランズウェルインサート上に40,000cells/cmで播種して培養した。共培養開始時に、THP1及びМSCのウェルに1μg/mLのLPSを添加し、МSCを播種したトランズウェルを、THP1を播種したウェル上に設置し、2日間共培養した(37℃,2%CO)。その後、THP1細胞溶解物を回収し、TNFα遺伝子の発現を上記と同様にqRT-PCRにて定量した。また、培養上清を400xGで5分間遠心分離した後、上清中のTNFα濃度をELISAにより測定した。なお、SIRT1МSCは、試験1の項に記載した方法にて作成した後、常法にて凍結保存した細胞を使用した。具体的には、解凍し、培養フラスコにて3もしくは4日間予備的に培養を行った細胞を回収してトランズウェルに播種し、使用した。
 LPS刺激無し(未処理群)と比較し、LPS刺激あり(LPS群)ではTNFα遺伝子発現が上昇したが、МSCとの共培養によりその発現は抑制された(МSC群)。SIRT1МSCとの共培養によりその発現は更に抑制された(SIRT1МSC群)(図3)。また、TNFα濃度も、未処理群と比較し、LPS刺激により高くなった(LPS群)が、МSC(МSC群)もしくは、SIRT1МSC(SIRT1МSC群)の共培養により抑制され、МSC群に比べSIRT1МSCの抑制効果は高かった(図4)。試験3と同様に、МSCは炎症に対して有効であり、特にSIRT1を高発現するМSCは優れた抗炎症効果を有することが確認できた。
[試験5:臍帯由来間葉系幹細胞による抗炎症効果の検討3]
 THP1を30,000cells/cmで12ウェルプレートに播種して、100nMPMAを添加し、4日間培養した。МSC及びSIRT1МSCは共培養の前日に0.4μmトランズウェルインサート上に40,000cells/cmで播種して培養した。共培養開始時に、THP1及びМSCのウェルに1μg/mLのLPSを添加しLPS刺激を行い、МSCを播種したトランズウェルを、THP1を播種したウェル上に設置し、2日間共培養した(37℃、2%CO)。その後、トランズウェルを取り除き、THP1を、LPSを含まない培地に交換し、THP1単独で更に1日培養した。培養上清を400xGで5分間遠心分離した後、上清中のTNFα濃度をELISAにより測定した。TNFα濃度は、SIRT1МSCとの共培養により下がった(図5)。以上から、SIRT1を高発現するМSCは優れた抗炎症効果を有することがわかった。なお、SIRT1МSCは、試験1に記載した方法にて作成した後、常法にて凍結保存した細胞を使用した。具体的には、解凍し、培養フラスコにて3もしくは4日間予備的に培養を行った細胞を回収してトランズウェルに播種し、使用した。
[試験6:臍帯由来間葉系幹細胞による抗炎症効果の検討4]
 THP1を30,000cells/cmで12ウェルプレートに播種して、200nMPMAを添加して、4日間培養した。МSC及びSIRT1МSCは共培養の前日に0.4μmトランズウェルインサート上に40,000cells/cmで播種して培養した。共培養開始時に、THP1及びМSCのウェルに1μg/mLのLPSを添加しLPS刺激を行い、МSCを播種したトランズウェルを、THP1を播種したウェル上に設置し、2日間共培養した(37℃、2%CO)。その後、トランズウェルを取り除き、THP1を、LPSを含まない培地に交換し、THP1単独で更に1日培養した。その後、THP1細胞溶解物を回収し、TNFα遺伝子の発現を上記試験3と同様にqRT-PCRにて定量した。LPS刺激無し(未処理群)と比較し、LPS刺激あり(LPS群)ではTNFα遺伝子発現が上昇したが、МSCとの共培養によりその発現は抑制された(МSC群)。SIRT1МSCとの共培養によりその発現は更に抑制された(SIRT1МSC群)(図6)。試験3と同様に、МSCは炎症に対して有効であり、特にSIRT1を高発現するМSCは優れた抗炎症効果を有することがわかった。なお、SIRT1МSCは、試験1に記載した方法にて作成した後、常法にて凍結保存した細胞を使用した。具体的には、解凍し、培養フラスコにて3もしくは4日間予備的に培養を行った細胞を回収してトランズウェルに播種し、使用した。
[試験7:臍帯由来間葉系幹細胞におけるBDNF発現量の比較]
 臍帯由来間葉系幹細胞(МSC)及びSIRT1のmRNAをトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1МSC)を、それぞれ6ウェルプレート(Corning,#3335)に5,000cells/cmで播種し、10%FBS DMEM培地(Sigma,#D5796)で24時間、48時間及び72時間培養を行った。培養後、培養上清を400xGで5分間遠心分離した後、上清中のBDNF(Brain-derived neurotrophic factor;脳由来神経栄養因子)濃度をELISAにより測定した。SIRT1МSC(S)はМSC(М)と比較して、BDNFが高発現であることがわかった(図7)。SIRT1МSCにおけるBDNF濃度は、МSCに対して24時間培養後で4.45倍、48時間培養後で6.30倍及び72時間培養後で7.81倍であった。また、BDNF遺伝子の発現をqRT-PCRにて定量したところ、72時間培養後においてSIRT1МSCにおけるBDNFの発現は、МSCに対して1.54倍であった。なお、qRT-PCRには配列番号5及び6のプライマーセットを用いた。
 BDNFは、中枢神経系や末梢神経系の一部のニューロンに作用し、ニューロンの維持や、成長、分化を促進する因子であり(Nature 374(6521):450-3)、長期記憶に重要であることも知られている(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105(7):2711-6)。BDNFの発現量が増強しているSIRT1МSCは、中枢神経系や末梢神経系の疾患治療、特にニューロンの維持や、成長、分化によって改善が期待されるような神経疾患の治療に有効であると考えられる。また、この実験結果から、トランスフェクション後24時間~72時間培養した細胞を疾患治療のための投与に使用することが好ましいといえる。
[試験8:SIRT1mRNAの脂肪由来間葉系幹細胞へのトランスフェクション]
 脂肪由来間葉系幹細胞(Promocell社)を、15,000cells/cmで培養容器に播種した。24~48時間後、細胞が70-90%のコンフルエント状態であることを確認し、試験1と同様に、SIRT1のmRNAをトランスフェクションした。また、試験2と同様に検討を行い、脂肪由来間葉系幹細胞にSIRT1が発現していることを確認した。
[試験9:SIRT1発現脂肪由来間葉系幹細胞との共培養によるTHP1の遺伝子発現の変化]
 THP1を30,000cells/cmで12ウェルプレートに播種して、200nMのPMAを添加し、4日間培養した。脂肪由来間葉系幹細胞(以下「ADМSC」という)及びSIRT1のmRNAをトランスフェクションした脂肪由来間葉系幹細胞(以下「SIRT1ADМSC」という)は共培養の前日に0.4μmトランズウェルインサート上に40,000cells/cmで播種して培養した。共培養開始時に、THP1及びADМSCのウェルに1μg/mLのLPSを添加しLPS刺激を行い、ADМSCを播種したトランズウェルを、THP1を播種したウェル上に設置し、2日間共培養した(37℃,2%CO)。その後、THP1細胞溶解物を回収し、CD206遺伝子の発現をqRT-PCRにて定量した。その際に配列番号7及び8のプライマーセットを用いた。
 LPS刺激無し(未処理群)と比較し、LPS刺激あり(LPS群)では、CD206遺伝子発現が上昇した。ADМSCとの共培養(ADМSC群)に比べ、SIRT1ADМSCとの共培養(SIRT1ADМSC群)ではその発現は増加した(図8)。SIRT1を高発現するADМSCとの共培養で、THP1のCD206遺伝子の発現が増加することがわかった。なお、SIRT1МSCは、試験1に記載した方法にて作成した後、常法にて凍結保存した細胞を使用した。具体的には、解凍し、培養フラスコにて3もしくは4日間予備的に培養を行った細胞を回収してトランズウェルに播種し、使用した。
 CD206は、マクロファージマンノースレセプタ(MMR)とも呼ばれ、マルチレクチンレセプタ構造を持つ、分子量175kDaのI型単鎖膜貫通糖タンパクであり、抗炎症機能を有するM2マクロファージのマーカーのひとつとして知られている。SIRT1を高発現するADМSCとの共培養で、THP1のCD206遺伝子の発現が増加するという上記の結果は、SIRT1を高発現するADМSCが、組織のマクロファージを、抗炎症機能を有するM2マクロファージに分化誘導させることで間接的にも抗炎症効果を奏する可能性を示唆している。
[試験10:各種細胞におけるSIRT1発現量の比較]
 臍帯由来間葉系幹細胞(МSC、Promocell社)、試験1と同様にSIRT1のmRNAをトランスフェクションした臍帯由来間葉系幹細胞(SIRT1МSC、Promocell社)、ヒト非小細胞肺癌細胞(A549、American Type Culture Collectionより分譲)、ヒト胎児肺由来正常線維芽細胞(MRC-5、American Type Culture Collectionより分譲)及びヒト小気道上皮細胞(SAEC、ロンザ社)の各細胞を80%コンフルエントになるまで培養して各細胞のtotalRNAを回収し、SIRT1のmRNA発現を定量PCRで確認した。なお、МSC及びSIRT1МSCはGM2培地(Promocell社)、A549及びMRC-5は10%FBSを含むDMEM培地、SAECはロンザ社の推奨培地を用いて、各細胞の推奨播種密度で播種して培養した。また、定量PCRには試験1に記載の配列番号1及び2のプライマーセットを用いた。МSCのSIRT1のmRNA発現量を1とした場合の各細胞のSIRT1のmRNA発現量を表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[試験11:無血清培地培養MSCにおけるSIRT1導入とその発現量の測定]
 無血清培地(ロート社製)にて培養した臍帯由来間葉系幹細胞(Promocell社)を2.5×10cells分取し、懸濁液の状態でエレクトロポレーション法によりSIRT1mRNAをトランスフェクション(サーモフィッシャー社製)した。その後、6well plateに播種し、37℃で24~72時間培養した後でSIRT1遺伝子発現を確認した。SIRT1遺伝子発現は、配列番号1及び2のプライマーセットを用いてPCRによって確認した。結果を図9(24時間培養後)及び10(72時間培養後)に示す。なお、図中、Ctrlは、エレクトロポレーション無しのコントロール(mRNA無し)、Eはエレクトロポレーションありのコントロール(mRNA無し)、EGFPはエレクトロポレーション法でGFP mRNAを導入したサンプル、SIRT1はエレクトロポレーション法でSIRT1 mRNAを導入したサンプルを示している。
 図9及び図10に示すとおり、SIRT1mRNAをエレクトロポレーション法によってトランスフェクション後、24時間培養した細胞、72時間培養した細胞において、SIRT1遺伝子発現が確認できた。以上のとおり、無血清培地培養MSCに対し、エレクトロポレーション法を用いることで、SIRT1mRNAを適切に導入できることが明らかとなった。
 本発明によると、抗炎症剤及び神経疾患治療剤を提供することができる。

Claims (5)

  1.  SIRT1を高発現することを特徴とする、間葉系幹細胞。
  2.  BDNFを高発現することを特徴とする、間葉系幹細胞。
  3.  臍帯組織由来である、請求項1又は2に記載の間葉系幹細胞。
  4.  請求項1から3のいずれか1項に記載の間葉系幹細胞を含有する抗炎症剤。
  5.  請求項1から3のいずれか1項に記載の間葉系幹細胞を含有する神経疾患治療剤。
PCT/JP2022/000658 2021-01-14 2022-01-12 間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤 WO2022153996A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022575594A JPWO2022153996A1 (ja) 2021-01-14 2022-01-12
CN202280009998.4A CN116745407A (zh) 2021-01-14 2022-01-12 间充质干细胞、抗炎症剂及神经疾病治疗剂

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-004115 2021-01-14
JP2021004115 2021-01-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022153996A1 true WO2022153996A1 (ja) 2022-07-21

Family

ID=82446722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/000658 WO2022153996A1 (ja) 2021-01-14 2022-01-12 間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2022153996A1 (ja)
CN (1) CN116745407A (ja)
WO (1) WO2022153996A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180171355A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Synploid Biotek, Llc Methods of cell renewal
WO2019093481A1 (ja) * 2017-11-09 2019-05-16 北海道公立大学法人札幌医科大学 組織再生用医薬及びその製造方法
EP3754025A1 (en) * 2018-01-24 2020-12-23 Slbigen Inc. Mesenchymal stem cells expressing brain-derived neurotrophic factor and use thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180171355A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Synploid Biotek, Llc Methods of cell renewal
WO2019093481A1 (ja) * 2017-11-09 2019-05-16 北海道公立大学法人札幌医科大学 組織再生用医薬及びその製造方法
EP3754025A1 (en) * 2018-01-24 2020-12-23 Slbigen Inc. Mesenchymal stem cells expressing brain-derived neurotrophic factor and use thereof

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FU YUE, WANG YAN, DU LIQING, XU CHANG, CAO JIA, FAN TIQIANG, LIU JIANXIANG, SU XU, FAN SAIJUN, LIU QIANG, FAN FEIYUE: "Resveratrol Inhibits Ionising Irradiation-Induced Inflammation in MSCs by Activating SIRT1 and Limiting NLRP-3 Inflammasome Activation", INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, vol. 14, no. 7, pages 14105 - 14118, XP055952032, DOI: 10.3390/ijms140714105 *
GUO YANHONG, WANG LIUWEI, GOU RONG, WANG YULIN, SHI XIUJIE, PANG XINXIN, TANG LIN: "SIRT1-modified human umbilical cord mesenchymal stem cells ameliorate experimental peritoneal fibrosis by inhibiting the TGF-β/Smad3 pathway", STEM CELL RESEARCH & THERAPY, vol. 11, no. 1, 18 August 2020 (2020-08-18), XP055952029, DOI: 10.1186/s13287-020-01878-2 *
HUA WANG, HU ZIXUAN, WU JUN, MEI YUKUN, ZHANG QIAN, ZHANG HENGWEI, MIAO DENGSHUN, SUN WEN: "Sirt1 Promotes Osteogenic Differentiation and Increases Alveolar Bone Mass via Bmi1 Activation in Mice", JOURNAL OF BONE AND MINERAL RESEARCH, vol. 34, no. 6, 28 June 2019 (2019-06-28), Blackwell Science, Inc., US, pages 1169 - 1181, XP055679423, ISSN: 0884-0431, DOI: 10.1002/jbmr.3677 *
WANG XINXIN; MA SHANSHAN; YANG BO; HUANG TUANJIE; MENG NAN; XU LING; XING QU; ZHANG YANTING; ZHANG KUN; LI QINGHUA; ZHANG TAO; WU : "Resveratrol promotes hUC-MSCs engraftment and neural repair in a mouse model of Alzheimer’s disease", BEHAVIOURAL BRAIN RESEARCH, vol. 339, 2 November 2017 (2017-11-02), ELSEVIER, AMSTERDAM., NL, pages 297 - 304, XP085300681, ISSN: 0166-4328, DOI: 10.1016/j.bbr.2017.10.032 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116745407A (zh) 2023-09-12
JPWO2022153996A1 (ja) 2022-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6255112B1 (en) Regulation of hematopoietic stem cell differentiation by the use of human mesenchymal stem cells
Zhang et al. Effects of transplanted bone marrow mesenchymal stem cells on the irradiated intestine of mice
US20120107413A1 (en) Pre-natal mesenchymal stem cells
JP7048977B2 (ja) コロニー形成培地及びその使用
US11998617B2 (en) Gene and cell therapy using cell fusion technology
Pavlova et al. In vitro neuronal induction of adipose-derived stem cells and their fate after transplantation into injured mouse brain
US20220204924A1 (en) Engineered endothelial cells expressing an ets transcription factor
US10947500B2 (en) Neural cells expressing adenovirus E4ORF1, and methods of making and using the same
Hoseini et al. Fibroblast growth factor 1-transfected adipose-derived mesenchymal stem cells promote angiogenic proliferation
JPWO2007010858A1 (ja) 骨格筋組織由来の単一細胞よりクローン化した多能性幹細胞
JP2019528057A (ja) インビボで血管形成能を有する中胚葉細胞および/または血管内皮コロニー形成細胞様細胞を作製する方法
WO2020045547A1 (ja) 線維芽細胞の製造方法及びg-csf陽性線維芽細胞集団
JP2018522576A (ja) 向上された臍帯由来付着型幹細胞、その製造方法及びその用途
CN110121555B (zh) 包含工程化内皮细胞的血脑屏障
WO2018124292A1 (ja) 骨格筋細胞及びその誘導方法
US20230374462A1 (en) Method for producing myocardial stem/progenitor cell and method for suppressing myocardial fibrosis
WO2022153996A1 (ja) 間葉系幹細胞、抗炎症剤及び神経疾患治療剤
JP2019511238A (ja) 遺伝子送達の増強方法
Xue et al. The study of the intercellular trafficking of the fusion proteins of herpes simplex virus protein VP22
KR102100490B1 (ko) 세포융합 기술을 이용한 유전자 및 세포 치료제 및 이의 용도
KR102285613B1 (ko) 세포융합 기술을 이용한 유전자 및 세포 치료제 및 이의 용도
US20190224243A1 (en) Enhancement of the Beneficial Effects of Mesenchymal Stem Cell Treatment by the Caveolin-1 Scaffolding Domain Peptide and Subdomains
RU2800644C2 (ru) Способ получения фибробластов и г-ксф-положительная фибробластная масса
Xing et al. Overexpression of CCR2 in mesenchymal stem cells contributes to homing and liver regeneration.
KR20200047096A (ko) 역분화 만능 유도세포 유도용 조성물

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: 22739402

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022575594

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280009998.4

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22739402

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1