ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞を含む医薬及び該細胞を用いた V E Medicament containing mesenchymal cells derived from human placenta and VE using the cells
G Fの製造方法 Manufacturing method of GF
明 技術分野 ffl 本発明は、 ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞の利用、 特に該細胞を 含む虚血性疾患の治療用医薬組成物、 該細胞を用いた血管細胞 増殖因子の製造方法、 該細胞を培養する方法に関する。 技術背景 虚血性疾患、 例えば心筋梗塞、 脳梗塞な どはヒ ト の死亡原因 の高位を占めてお り 、 外科 · 薬学両面から の予防、 治療方法が 盛んに研究されてい る。 外科的方法の代表例は血管バイ パス手 術であ り、 経皮的冠動脈形成術 ( P T C A ) や冠動脈バイ パス 術 ( C A B G ) な どが行われる。 また、 薬学的方法は、 t — P Aや ト ロ ン ビ ン等をは じめとする血栓溶解剤の他に、 生体に対 して血管新生を促進する因子である V E G F ( V a s c u 1 a r E n d o t h e l i a l G r o w t h F a c t o r ; 血 管内皮細胞増殖因子) や、 F G F ( F i b l o b l a s t G r
o e t h F a c t o r : 塩基性線維芽細胞増殖因子) などを投 与する方法が試みられている。 TECHNICAL FIELD ffl The present invention relates to use of human placenta-derived mesenchymal cells, in particular, a pharmaceutical composition for treatment of ischemic disease containing the cells, a method for producing vascular cell growth factor using the cells, the cells It is related with the method of culture | cultivating. Technical background Ischemic diseases, such as myocardial infarction and cerebral infarction, occupy a high level of human death, and active research is being conducted on both surgical and pharmaceutical prevention and treatment methods. A typical example of the surgical method is a vascular bypass procedure, such as percutaneous coronary angioplasty (PTCA) or coronary bypass (CABG). In addition to thrombolytic agents such as t-PA and thrombin, pharmacological methods include VEGF (V ascu 1 ar E), a factor that promotes angiogenesis in vivo. ndothelial G rowth F actor; vascular endothelial growth factor) and FGF (Fibroblast Gr oeth F actor: Basic fibroblast growth factor) is being tried.
近年、 虚血部位に新たに血管を新生させて血流の再現をもた ら すこ とで虚血状態を解消する方法と して、 上記の増殖因子で はな く 特定の細胞を利用 して行う、 細胞移植による血管新生治 療が注目されている。 長時間の虚血に暴露された生体は、 血流 確保のため自 らの力で新 しい血管を作 り 出す機能を有 している が、 その際に血管新生に関与する細胞を外来的に導入する こ と で、 よ り効果的に血管新生を促 して虚血性疾患の治療に利用 し よ う とするものである。 In recent years, as a method of relieving the ischemic state by creating a new blood vessel at the ischemic site and reproducing the blood flow, a specific cell is used instead of the above growth factor. Angiogenic treatment by cell transplantation is attracting attention. Living organisms exposed to prolonged ischemia have the ability to create new blood vessels with their own power to secure blood flow. By introducing it, it is intended to promote angiogenesis more effectively and to be used for the treatment of ischemic diseases.
こ の方法への応用が期待される細胞に、 血管新生に大き く 貢 献する こ とが知られている血管内皮細胞、 あ るいはこれに分化 する機能を有する骨髄の幹細胞や単核球がある。 血管内皮細胞 は、 血管の内腔を覆う単層を形成する細胞であ り 、 創傷治癒や 腫瘍の増生の際の血管新生と密接に関係 してお り 、 その存在が 重要視されている。 これまでは、 血管内皮細胞の増殖が腫瘍の 増生、 網膜症あるいは慢性関節 リ ゥマチとい った病状の進行ま たは乾癬の拡大とい った血管新生を伴う疾病に対 して関与 して いる こ とか ら、 かかる血管内皮細胞の増殖を抑制する点を中心
に研究が行われて きている。 Cells that are expected to be applied to this method include vascular endothelial cells that are known to make a significant contribution to angiogenesis, or bone marrow stem cells and mononuclear cells that have the ability to differentiate into these cells. is there. Vascular endothelial cells are cells that form a monolayer covering the lumen of blood vessels, and are closely related to angiogenesis during wound healing and tumor growth, and their presence is regarded as important. To date, vascular endothelial cell proliferation has been implicated in diseases with angiogenesis such as tumor growth, progression of retinopathy or rheumatoid arthritis, or the expansion of psoriasis. Therefore, focusing on the suppression of the proliferation of vascular endothelial cells Research has been underway.
これとは逆に、 血管新生を促すこ とによ って治療、 障害の回 復が期待で き る疾患への利用も検討されつつある。 特に細胞内 皮細胞は、 自身の増殖性に加えて血管新生を促す働きのある 夕 ンパク質を分泌する機能も有 している点で、 有利な細胞と して 注目 されている。 これまでに、 動物モデル (心筋梗塞モデル、 狭心症モデル、 閉塞性動脈硬化症モデル) 実験では、 血管内皮 細胞を該モデル動物に加える こ とで血管新生が誘導され、 虚血 によ り低下 した臓器の機能が改善される こ とも報告されている さ ら に、 成人の末梢血に存在する血管内皮前駆細胞を体内に 移植するこ とで、 血管新生を誘導する試みも研究されている。 血管内皮前駆細胞は C D 3 4陽性細胞と して単離されるが、 生体内で内皮細胞に分化 している こ とが確認されている。特に、 この C D 3 4 陽性細胞は、 成人末梢血中に比べて臍帯血では約 1 0倍の密度で存在 している こ とが報告されている こ とから、 臍帯血から得られる未分化の血管内皮前駆細胞を体内に移植 し て血管の新生を誘導する試みも行われてい る。 臍帯血単核球培 養 7 日 目に得られた血管内皮前駆細胞 3 0 万個/匹を、 分離後 下肢虚血のヌ一 ドラ ッ 卜 に移植 したと ころ、 血管内皮前駆細胞
移植群で有意な血流の増加と毛細血管密度の改善が認め られた と報告されている。 On the other hand, treatment for diseases that can be expected to recover from disability by promoting angiogenesis is also being studied. In particular, cell endothelium is attracting attention as an advantageous cell because it has a function of secreting a protein that promotes angiogenesis in addition to its proliferative ability. So far, in animal models (myocardial infarction model, angina pectoris model, obstructive arteriosclerosis model) experiments, angiogenesis was induced by adding vascular endothelial cells to the model animal, and decreased due to ischemia. In addition, it has been reported that the function of organs is improved, and attempts have been made to induce angiogenesis by transplanting vascular endothelial progenitor cells present in the peripheral blood of adults into the body. Vascular endothelial progenitor cells are isolated as CD 34-positive cells, but have been confirmed to differentiate into endothelial cells in vivo. In particular, it has been reported that these CD 3 4 positive cells are present in umbilical cord blood at a density approximately 10 times higher than that in adult peripheral blood. Attempts have also been made to induce neovascularization by transplanting endothelial progenitor cells into the body. When vascular endothelial progenitor cells obtained on day 7 of umbilical cord blood mononuclear cell culture were transplanted to the unilateral droop of lower limb ischemia after isolation, vascular endothelial progenitor cells A significant increase in blood flow and improvement in capillary density was reported in the transplanted group.
本発明は、 これまでに報告された血管内皮細胞、 ある いは血 管内皮前駆細胞とは異なる、 血管新生治療に有効な新たな細胞 を提供する ものである。 The present invention provides new cells effective for angiogenesis treatment, which are different from previously reported vascular endothelial cells or vascular endothelial progenitor cells.
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
第 1 図は、本発明の培養方法における間葉系細胞の増殖を示す 第 2 図は、培地中に産生される V E G Fの活性測定結果を示す 第 3 図は、 ヌ ー ドマウス大腿の筋肉内での血管新生の様子を 表す顕微鏡写真である。図中の矢印部分に血管新生が認められる 第 4 図は、 間葉系細胞と比較細胞との抗 V E G F抗体を用い た蛍光免疫染色の結果を示す。 Fig. 1 shows the growth of mesenchymal cells in the culture method of the present invention. Fig. 2 shows the results of measuring the activity of VEGF produced in the medium. Fig. 3 shows the intramuscular muscles of a nude mouse. It is a microscope picture showing the appearance of angiogenesis. Fig. 4 shows the result of fluorescent immunostaining using anti-VEGF antibodies between mesenchymal cells and comparative cells.
第 5 図は、 レーザ一 ド ッ プラー血流計を用いて、 マウス後肢 虚血モデルに間葉系細胞を移植 した後に見られる血流改善効果 をを示す。 Figure 5 shows the blood flow improvement effect observed after transplanting mesenchymal cells into a mouse hindlimb ischemia model using a laser Doppler blood flow meter.
第 6 図は、 移植された細胞における V E G F産生を、 移植組 織の V E G F m R N A量を リ アルタ イ ム R T — P C R法を用い て確認 した結果を示す。
発明の開示 Fig. 6 shows the results of confirming VEGF production in the transplanted cells and the amount of VEGF mRNA in the transplanted tissue using the real-time RT-PCR method. Disclosure of the invention
胎盤は胎児と母体との栄養交換の場であ り 、 そ こ には豊富な 血管が存在する。 本発明者は、 通常はヒ ト の出産の際に臍帯と とも に廃棄される胎盤に存在する間質細胞 (血管内皮細胞以外 の細胞) 群に着目 し、 そ こ に含まれる間葉系細胞を生体に移植 投与する こ とで、 生体に血管新生作用を促すこ とがで きる こ と を見出 し、 本発明を完成した。 すなわち本発明は、 ヒ ト胎盤由 来の間葉系細胞を含む、 虚血性疾患治療用医薬である。 また、 本発明は当該医薬を調製する上で有利である間葉系細胞の培養 方法、 な らびに間葉系細胞を利用 した V E G F の製造方法に関 する。 The placenta is a place for nutrient exchange between the fetus and the mother, and there are abundant blood vessels. The present inventor focused on a group of stromal cells (cells other than vascular endothelial cells) present in the placenta that are usually discarded together with the umbilical cord at the time of birth of a human, and mesenchymal cells contained therein The inventors have found that an angiogenic action can be promoted in a living body by transplanting and administering to the living body, and the present invention has been completed. That is, the present invention is a medicament for treating ischemic disease, comprising mesenchymal cells derived from human placenta. The present invention also relates to a method for culturing mesenchymal cells, which is advantageous in preparing the pharmaceutical, and a method for producing VEGF using the mesenchymal cells.
発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
間葉系細胞は、 組織学的には結合組織を構成する、 血管内皮 細胞や血管内皮前駆細胞な どの血管系細胞とは異な り 一般的に 複数の分化能を有する多能細胞である。 特に、 間葉系幹細胞は、 骨、 軟骨、 脂肪、 心臓、 神経、 肝臓の細胞などになる こ とが知 られてお り 、 分化 した線維芽細胞、 毛乳頭細胞、 脂肪細胞、 歯 髄細胞なども、 間葉系細胞に属する ものである。 Unlike mesenchymal cells such as vascular endothelial cells and vascular endothelial progenitor cells, which are histologically constituting connective tissue, mesenchymal cells are generally pluripotent cells having multiple differentiation potentials. In particular, mesenchymal stem cells are known to be bone, cartilage, fat, heart, nerve, liver cells, etc., differentiated fibroblasts, hair papilla cells, adipocytes, pulp cells, etc. Also belong to mesenchymal cells.
幾つかの間葉系細胞が各種疾患に関与 している との報告もな
されている。 例えば、 滑膜に存在する間葉系細胞は、 慢性関節 リ ゥマチ、 膠原病な どの関節破壊に関与 している との報告があ る。 この場合、 滑膜間葉系細胞の活動を抑制する こ とが、 関節 障害の治療等において試みられている。 There are no reports that some mesenchymal cells are involved in various diseases. Has been. For example, it has been reported that mesenchymal cells present in the synovium are involved in joint destruction such as rheumatoid arthritis and collagen disease. In this case, suppression of the activity of synovial mesenchymal cells has been attempted in the treatment of joint disorders.
しか し、 ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞がィ ン ビボで血管新生を 促す作用を有 してお り、 これを積極的に虚 161性疾患治療に利用 しょ う とする試みはなされていない。 However, human placenta-derived mesenchymal cells have the effect of promoting angiogenesis in vivo, and no attempt has been made to positively use this for the treatment of imaginary disease. .
本発明で用いる ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞は、 ヒ ト胎盤を適 当な大きさの切片と した後に、 ト リ ブシン等の酵素を用いた通 常の細胞分離操作に よって処理する こ とで、 簡便に単離する こ とがで き、 特別な操作は必要と しない。 なお、 ヒ ト胎盤それ自 体は一般に出産の際の廃棄物と して扱われてお り、 医療現場に おいて 日常的に入手可能な分離材料である。 The mesenchymal cells derived from human placenta used in the present invention can be treated by ordinary cell separation using an enzyme such as trypsin after the human placenta is cut into sections of an appropriate size. Therefore, it can be isolated easily and does not require any special operation. The human placenta itself is generally treated as a waste product during childbirth, and is a separation material that can be obtained on a daily basis in the medical field.
また、 単離 した間葉系細胞は、 適当な培地で増殖させる こ と が出来る。 培養は、 一般的には 3 3 〜 3 9 °C、 好ま し く は 3 7 °C で、 ゥシ胎児血清、 好ま し く は非働化ゥシ胎児血清 (熱処理す る こ と によ り 、 補体を不活化 した ゥシ胎児血清) を 3 〜 1 0 % (好ま し く は 1 0 % ) 含む基礎培地、 例えば α— M E M培地な どを用いればよい。 また通気は、 5 % C 0 2を含む空気を用い、
湿度は 8 0 〜 : L 2 0 % (好ま し く は 1 0 0 % ) に保って培養を 行う こ とがで き る。 Isolated mesenchymal cells can be grown in an appropriate medium. Cultivation is generally 33-39 ° C, preferably 37 ° C, and fetal bovine serum, preferably inactivated fetal bovine serum (by heat treatment, A basal medium containing 3 to 10% (preferably 10%) of complement-inactivated fetal bovine serum (for example, α-MEM medium) may be used. The ventilation uses air containing 5% C 0 2 , Cultivation can be carried out at a humidity of 80 to: L 20% (preferably 100%).
間葉系細胞は、 従来公知の方法に よ り保存する こ とがで きる。 例えば、 1 0 %グ リ セ リ ンも し く は 1 0 %ジメ チルスルホキシ ド と、 1 0 %血清とを含む栄養培地中に 1 0 5〜 1 0 8個/ m l 好ま し く は 1 0 6〜 1 0 7個/ m l、 さ ら に好ま し く は 5 x 1 0 6 個/ m 1の細胞濃度で浮遊させた状態で、 _ 8 0 °Cあるいは液 体窒素中で凍結保存する こ とがで き る。 保存された細胞株は、 急速溶解 (例えば、 3 7 °Cの水浴に浸す) 後、 1 0倍量の同培 地を添加して攪拌 し、 遠心分離 して回収された細胞を所望の培 地に加える こ とで、 再び増殖させる こ とがで きる。 Mesenchymal cells can be preserved by a conventionally known method. For example, 10 5 to 10 8 cells / ml in a nutrient medium containing 10% glycerin or 10% dimethyl sulfoxide and 10% serum, preferably 10 6 ~ 10 7 cells / ml, more preferably 5 x 10 6 cells / m 1, stored frozen at _80 ° C or liquid nitrogen at a cell concentration of 5 x 10 6 cells / m 1 You can. The stored cell line is rapidly lysed (for example, immersed in a 37 ° C water bath), and 10 times the same medium is added, stirred, and centrifuged to recover the recovered cells. By adding it to the ground, it can grow again.
一般に、 細胞自体を生体に移植する際には、 好ま し く ない免 疫反応を誘起 しないために、 移植細胞と移植を受ける生体との 間の H L A夕イ ブの一致に留意する必要がある。 そのため、 本 発明で も、 移植を受ける患者の H L Aタイ プに適合する移植用 間葉系細胞を選択して、 これを本発明の医薬と して投与する こ とが好ま しい。 本発明である ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞を含む 医薬の場合には、 臍帯血を用いて 白血球治療等を行う いわゆる 臍帯血移植のために蓄積されている臍帯血の H L Aハプロ タ イ
プが、 その ま ま間葉系細胞のハプロタ イ プを表すこ とになるの で、 臍帯血ノ^;ンクの H L A夕ィ ブ情報をそのまま用いる こ とが 出来る とい う利点がある。 In general, when transplanting cells themselves into a living body, it is necessary to pay attention to the agreement of the HLA activity between the transplanted cells and the living body to be transplanted so as not to induce an undesirable immune response. Therefore, also in the present invention, it is preferable to select a mesenchymal cell for transplantation that matches the HLA type of the patient undergoing transplantation and administer it as the medicament of the present invention. In the case of the medicine containing human placenta-derived mesenchymal cells according to the present invention, leukocyte treatment or the like using umbilical cord blood is performed. HLA haplotype of umbilical cord blood accumulated for so-called umbilical cord blood transplantation Since this represents the haplotype of mesenchymal cells as it is, there is an advantage that the umbilical cord blood HLA event information can be used as it is.
(間葉系細胞の培養方法) (Measuring method of mesenchymal cells)
胎盤から分離された間葉系細胞は、 適当な緩衝液で洗浄後、 そのま まあ るいは緩衝液に懸濁 して直ちに利用する こ と も可-能 であるが、 適当な培地中で分離 した細胞を増殖させるこ とが好 ま しい。 ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞は、 一般に用い られる栄養 培地で増殖する こ と もで きる。 しか し、 当該培養細胞を最終的 に ヒ ト に投与する こ とを考慮すれば、 ヒ 卜 に対 して免疫反応を もた ら す異物を含まない条件下で、 間葉系細胞の培養を行う こ とが好ま しい。 本発明は、 かかる課題を解決するための培養方 法を提供する。 Mesenchymal cells isolated from the placenta can be used immediately after washing with an appropriate buffer, or they can be used immediately after suspending in a buffer. It is preferable to grow the cultured cells. Human placenta-derived mesenchymal cells can be grown in commonly used nutrient media. However, considering that the cultured cells are finally administered to humans, mesenchymal cells can be cultured under conditions that do not contain foreign substances that cause immune responses to humans. I prefer to do it. The present invention provides a culture method for solving this problem.
本発明の培養方法は、 ヒ ト血清アルブミ ンおよび細胞増殖因 子を添加 した、 非ヒ ト動物由来の蛋白質成分を含まない培地で 培養する こ と を特徴とする、 ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞を培養 する方法である。 The culture method of the present invention is characterized by culturing in a medium not containing a protein component derived from a non-human animal to which human serum albumin and a cell growth factor are added. This is a method for culturing cell lines.
一般に、 M E M培地、 R P M I 1 6 4 0、 R I T C 8 0 — 7 M C D B系列、 H a m F — 1 2 . D M E 1 : 1 混合培地等のよ
う な、 アミ ノ 酸類に ビ夕 ミ ン類等を添加 した基礎培地のみでは、 分離された細胞の増殖は進行 しないために、 ゥシ胎児、 子ゥシ 等の非ヒ ト動物由来の血清が基礎培地に添加される。 しか し、 この培養方法では、 細胞の増殖自体は良好に行われるも のの、 培養後の細胞を ヒ ト体内に投与する と、 混在する非ヒ ト蛋白質 が投 された生体に対 して好ま し く ない免疫応答を惹起する場 合が多い。 また、 血清中に多 く 含まれる種々の生理活性物質の 作用は複雑多岐にわた り 、 さ ら には血清のロ ッ ト差が激しいな ど、 安定した性質を有する培養細胞あるいはこれを含む医薬の 供給には不都合な点が多い。 In general, MEM medium, RPMI 16 40, RITC 80 — 7 MCDB series, H am F — 1 2. DME 1: 1 mixed medium, etc. In this case, since the growth of the isolated cells does not progress only in the basal medium in which amino acids are added to amino acids, the serum from non-human animals such as pups of fetuses and pups is not available. Add to basal medium. However, in this culture method, although cell growth itself is performed well, administration of the cultured cells into the human body is preferable for a living body to which a mixed non-human protein is injected. Often elicits a rare immune response. In addition, the effects of various physiologically active substances contained in serum are complex and diverse, and the serum lot difference is severe, so that cultured cells with stable properties or pharmaceuticals containing them can be used. There are many disadvantages to the supply of
本発明は、 ヒ ト以外の動物に由来する要素を含まない上述の ごと き基礎培地に、 ヒ ト血清アルブミ ン及び細胞増殖因子を添 加する こ とで、 非ヒ ト動物由来の物質を含まない環境で間葉系 細胞を培養するものである。本発明で用いる増殖因子と しては、 血小板由来増殖因子 ( P D G F、 P l a t e l e t - D e r i v e d G r o w t h F a c t o r ) 、 線維芽細胞増殖因子 ( b F G F b a s i c F i b r o b l a s t G r o w t h F a c t o r ) 、 上皮細胞増殖因子 ( E G F、 E p i d e r m a 1 G r o w t h F a c t o r ) およびイ ンス リ ンからなる
群よ り 選ばれる 1種以上である。 これらの増殖因子は、 例えば R & D社または S i g m a社か ら研究用試薬と して市販されて いるもので も よ く 、 生体から分離精製 したものや遺伝子組み換 え手法によ り 生産 したものであっても よい。 その添加量は 0 . 0 1 〜 : L O O O n g Zm l、 好ま し く は 0 . 1 〜 :! O O n g / m l、 最も好ま し く は 1 〜 ;! O n g Zm l である。 The present invention includes a substance derived from a non-human animal by adding human serum albumin and a cell growth factor to the basal medium as described above that does not contain an element derived from an animal other than human. It is intended to culture mesenchymal cells in a non-environmental environment. Growth factors used in the present invention include platelet-derived growth factor (PDGF, Platelet-Derived Growth F actor), fibroblast growth factor (b FGF basic Fibroblast G rowth F actor), epithelial cell growth factor. (EGF, E piderma 1 G rowth F actor) and insulin One or more selected from the group. These growth factors may be commercially available, for example, as research reagents from R & D or Sigma, and are produced by separation and purification from living organisms or by gene recombination techniques. It may be a thing. The added amount is from 0.01 to: LOOO ng Zml, preferably 0.1 to:! OO ng / ml, most preferably 1 ~! O ng Zm l.
また、 ヒ ト血清は、 献血された血液等か ら遠心分離な どによ つて用意する こ とができ る。 ヒ ト血清の添加量は、 培養培地の 約 1 〜 2 0 %、 好ま し く は 2〜 ; L 5 %、 最も好ま し く は 5〜 1 0 %である。 製剤化された ヒ ト アルブミ ンを用いる場合には、 0 . 0 1〜 : L 0 %、 好ま し く は 0 . 0 5〜 ; L %、 最も好ま し く は 0 . :!〜 0 . 5 %である。 Human serum can be prepared from the donated blood by centrifugation. The amount of human serum added is about 1 to 20% of the culture medium, preferably 2 to; L 5%, and most preferably 5 to 10%. When using formulated human albumin: 0.01 ~: L 0%, preferably 0.05 ~; L%, most preferably 0.5:! ~ 0.5 %.
さ ら に、 酸化防止剤、 特に 2 —メルカプ トエタ ノ ール、 ァス コルビ ン酸およびビタ ミ ン Eよ り なる群か ら選ばれる酸化防止 剤を培地に添加する こ とによ り 、 細胞増殖を更に増強させる こ とがで きる。 酸化防止剤の添加量は 2 —メ ルカ ブ ト エタ ノ ール の場合で 0 . 0 1 〜 1 0 0 〃 1^、 好ま し く は 0 . :! 〜 5 0 M、 最も好ま し く は 1 〜 1 Ο ^ Μである。 アス コリレビン酸又はビ夕 ミ ン Εについては、 上記 2 —メルカ ブ トエタ ノ ールと等価の量
を用いるこ とがで き る。 Furthermore, by adding an antioxidant, particularly an antioxidant selected from the group consisting of 2-mercaptoethanol, ascorbic acid and vitamin E, to the medium, Proliferation can be further enhanced. The amount of antioxidant added in the case of 2-Merkabutanol is from 0.01 to 10:00 〃 1 ^, preferably 0. ~ 50 M, most preferably 1 ~ 1 1 ^ Μ. For ascorbile acid or bibutamin 量, an amount equivalent to the above 2—merkabutanol Can be used.
なお、 本発明に係る培地及び培養方法は、 線維芽細胞の初代 培養、 継代培養のいずれにおいても用いる こ とがで き、 良好な 結果が得られる。 The medium and the culture method according to the present invention can be used in both primary culture and subculture of fibroblasts, and good results are obtained.
(間葉系細胞を含む医薬) (Medicine containing mesenchymal cells)
本発明の間葉系細胞を含む医薬は、 ヒ ト胎盤から分離 した間 葉系細胞、 あるいは上述の方法によ り 培養 した間葉系細胞を用 い、 これに適当な医薬担体または賦形剤を加えて調製する こ と がで き る。 本発明の間葉系細胞を含む医薬をヌー ドマウスの大 腿部に注入する こ とで、 注入部位に血管の新生が観察される こ とか ら、 虚血部位に局所的にこの医薬を注入する こ とによ り 、 当該部位において血管新生を促 して血流経路を獲得させ、 虚血 部位への血液供給を再開させる こ とができ る。 従って、 本発明 の血管新生促進剤は、 心筋梗塞、 狭心症、 脳梗塞、 血管性痴呆、 閉塞性動脈硬化症、 足壊疽、 褥創な どの虚血性疾患の治療剤と して有用である。 その投与は、 血管内投与、 筋肉内投与あるい は局所投与するのが好ま し く 、 更には心筋内投与、 心膜腔内投 与、 脳硬膜下投与、 クモ膜下投与、 脳実質内投与、 四肢骨格筋 内投与等の虚血部への局所投与が特に好ま しい。
好ま しい医薬の形態は、 点滴剤または注射剤であ る。 これら 点滴または注射剤は、 生理食塩水、 緩衝液、 リ ン酸緩衝生理食 塩水 ( P B S ) 等に間葉系細胞を混合する こ とによ り調製する のが好ま しい。 また 目的によ り 安定化剤、 保存剤、 又は賦形剤 等を加える こ と もで きる。 The medicament containing mesenchymal cells of the present invention uses mesenchymal cells isolated from human placenta or mesenchymal cells cultured by the method described above, and a suitable pharmaceutical carrier or excipient for this. It can be prepared by adding. Since a neovascularization is observed at the injection site by injecting the medicinal cell-containing drug of the present invention into the thigh of a nude mouse, the drug is locally injected into the ischemic site. As a result, angiogenesis is promoted at the site, a blood flow path is acquired, and blood supply to the ischemic site can be resumed. Therefore, the angiogenesis-promoting agent of the present invention is useful as a therapeutic agent for ischemic diseases such as myocardial infarction, angina pectoris, cerebral infarction, vascular dementia, obstructive arteriosclerosis, foot gangrene and sores. . It is preferable to administer intravascularly, intramuscularly or locally, and also intramyocardial, intrapericardial, subdural, subarachnoid, intracerebral Particularly preferred is local administration to the ischemic region such as administration or intralimb skeletal muscle administration. The preferred pharmaceutical form is a drip or injection. These infusions or injections are preferably prepared by mixing mesenchymal cells in physiological saline, buffer solution, phosphate buffered saline (PBS) or the like. In addition, stabilizers, preservatives, excipients, etc. may be added depending on the purpose.
また、 本発明の医薬に、 血管新生を促進させる細胞成長因子 を添加 して も よい。 これ らの細胞成長因子と しては、 酸性およ び塩基性線維芽細胞増殖因子 ( F G F ) 、 血管内皮増殖因子 ( V E G F ) 、 上皮細胞増殖因子 ( E G F ) 、 ト ラ ンス フ ォ ー ミ ン グ増殖因子 ( T F G ひおよび/? ) 、 血小板由来内皮増殖因子 ( P D E G F ) 、 血小板由来増殖因子 ( P D G F ) 、 腫瘍壊死因子 ( T N F ひ ) 、 肝細胞増殖因子 ( H G F ) 、 イ ンス リ ン様増殖 因子 ( I G F ) 、 エ リ ス ロ ポエチ ン、 コ ロ ニー刺激因子 ( C S F ) 、 マク ロ フ ァージ一 C S F、 顆粒球 Zマ ク ロ フ ァ一ジ C S Fおよび酸化窒素シ ン夕一ゼ、 アンギオポイ エチン、 アンギオ ス夕チンな どが挙げられる。 In addition, a cell growth factor that promotes angiogenesis may be added to the medicament of the present invention. These cell growth factors include acidic and basic fibroblast growth factor (FGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), and transforming factor. Growth factor (TFG and /?), Platelet-derived endothelial growth factor (PDEGF), platelet-derived growth factor (PDGF), tumor necrosis factor (TNF), hepatocyte growth factor (HGF), insulin-like growth Factor (IGF), erythropoietin, colony stimulating factor (CSF), macrophage CSF, granulocyte Z macrophage CSF and nitric oxide synthase, angiopoietin Angios Yuchin, etc.
本発明の医薬の投与量は、 移植を受ける患者の病状、 年齢又 は体重等によ り 異なるが、例えば投与一回あた り 細胞数で 1 0 5 〜 1 0 8個の範囲で適用するこ とができ る。 また、 本発明の間葉
系細胞は生体由来の細胞であるため、 該細胞の毒性を心配する こ とな く、 医薬品と して使用する こ とがで きる。 The dose of the medicament of the present invention varies depending on the medical condition, age, weight, etc. of the patient receiving the transplantation, but is applied in the range of, for example, 10 5 to 10 8 cells per administration. be able to. In addition, the mesenchyme of the present invention Since the cells are cells derived from living bodies, they can be used as pharmaceuticals without worrying about the toxicity of the cells.
( V E G Fの製造方法) (V E G F manufacturing method)
本発明は、 ヒ ト胎盤由来の間葉系細胞を用いた V E G Fの製 造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing VEGF using human placenta-derived mesenchymal cells.
先に述べたよ う に、 血管内皮細胞が自 ら血管内皮細胞増殖因 子を ¾現、 分泌する こ とは報告されていたが、 血管性細胞とは 異質の間葉系細胞が V E G F を発現し、 かっこれを細胞外に分 泌する こ とは全く 意外なこ とであった。 As mentioned earlier, it was reported that vascular endothelial cells themselves express and secrete vascular endothelial cell growth factors, but mesogenic cells that are different from vascular cells express VEGF. It was quite surprising that parentheses were extracted outside the cell.
本発明の間葉系細胞を用いた V E G Fの産生は、 分離 した間 葉系細胞が増殖可能な培地で該細胞を培養すれば足 り、 かかる 培養によって V E G Fを培地中に分泌させる こ とができ る。 間 葉系細胞が産生、 分泌する V E G Fは生物学的活性を有 してお り 、 ヌ 一 ドマウスのイ ン ビボ実験でも、 該ヌー ドマ ウスにおい て血管新生を生じさせた。 In the production of VEGF using the mesenchymal cells of the present invention, it is only necessary to culture the cells in a medium in which the isolated mesenchymal cells can proliferate, and this culture can secrete VEGF into the medium. The VEGF produced and secreted by mesenchymal cells has biological activity, and angiogenesis was caused in the mouse even in an in vivo experiment of a mouse.
V E G F を産生させる ための培地と しては、 M E M培地、 R P M I 1 6 4 0、 R I T C 8 0 — 7、 M C D B系列、 H a m F — 1 2 · D M E 1 : 1 混合培地等のよ う な、 ア ミ ノ 酸類に ビ夕 ミ ン類等を添加した基礎培地に、 5 〜 1 0 %の哺乳動物血清(例、
牛胎仔血清、 仔牛血清、 ヒ ト血清、 馬血清) を加えた培地が好 ま しいが、 先に述べた非ヒ ト 由来の成分を含まずに細胞増殖因 子を加えた培地であ って も良い。 As a medium for producing VEGF, a medium such as MEM medium, RPMI 16 40, RITC 80 — 7, MCDB series, H am F — 1 2 · DME 1: 1 mixed medium, etc. 5-10% mammalian serum (eg, A medium supplemented with fetal calf serum, calf serum, human serum, or horse serum) is preferred, but it contains a cell growth factor that does not contain non-human-derived components as described above. Also good.
培養は、 最初か ら該細胞を無血清培地で培養 して も よ く 、 非 ヒ ト動物由来血清を含む培地でサブコ ンフルェン ト まで培養 し、 その後、 培地を除き、 リ ン酸緩衝塩類溶-液で細胞層を洗浄して 無血清培地に交換 して培養 しても よい。 またその他の培養条件 は特殊なものではな く 、 常圧、 3 7 ± 0 . 5 °C、 気相 と して二 酸化炭素 5 %、 酸素 1 0 〜 2 0 %、 窒素 8 5 〜 7 5 %であれば よい。 The cells may be cultured from the beginning in a serum-free medium, or cultured to a subconfluent in a medium containing serum from non-human animals, then the medium is removed and phosphate buffered saline solution is dissolved. The cell layer may be washed with a solution and replaced with a serum-free medium for cultivation. The other culture conditions are not special. Atmospheric pressure, 37 ± 0.5 ° C, 5% carbon dioxide as gas phase, 10% to 20% oxygen, 85% to 75% nitrogen If it is%.
この様に して間葉系細胞を培養 して得た培養上清から、 一般 的な方法に従って V E G F を回収する こ とがで きる。 また、 蛋 白質の精製に通常使用されている方法の中から適切な方法を適 宜選択 して行う こ とがで き る。 すなわち、 塩析法、 限外濾過法、 等電点沈澱法、 ゲル濾過法、 電気泳動法、 イ オン交換ク ロマ ト グラ フ ィ 一、 疎水性ク ロマ ト グラ フ ィ 一や抗体ク ロマ ト グラ フ ィ 一等の各種ァフ ィ 二テ ィ 一ク ロ マ ト グラ フ ィ ー、 ク ロ マ ト フ オーカ シング法、 吸着ク ロマ ト グラ フ ィ 一および逆相ク ロマ ト グラ フ ィ 一等、 通常使用され得る方法の中か ら適切な方法を適
宜選択 し、 必要によ り H P L C シス テ ム等を使用 して適当な順 序で精製を行えば良い。 From the culture supernatant obtained by culturing mesenchymal cells in this manner, VEGF can be recovered according to a general method. In addition, an appropriate method can be selected appropriately from methods usually used for protein purification. That is, salting-out method, ultrafiltration method, isoelectric point precipitation method, gel filtration method, electrophoresis method, ion exchange chromatograph, hydrophobic chromatograph and antibody chromatograph Various affiliation chromatograms such as graphs, chromatofocusing methods, adsorption chromatographs and reversed phase chromatographs Appropriate method is selected from methods that can be used normally. If necessary, purification can be performed in an appropriate order using an HPLC system or the like.
(組換え間葉系細胞) (Recombinant mesenchymal cells)
本発明で使用する間葉系細胞は、 適当なベク タ一、 特に ウイ ルスべクタ一を利用 して形質転換させる こ とがで き る。 その際、 虛血性疾患の改善に有効な蛋白性因子、 酸性および塩基性線維 芽細胞増殖因子 ( F G F ) 、 血管内皮増殖因子 ( V E G F ) 、 上皮細胞増殖因子 ( E G F ) 、 ト ラ ン ス フ ォー ミ ン グ増殖因子 The mesenchymal cells used in the present invention can be transformed using an appropriate vector, particularly a virus vector. In that case, protein factors effective for the improvement of hemorrhagic disease, acidic and basic fibroblast growth factor (FGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), transfusion -Ming growth factor
( T F Gひ および 5 ) 、 血小板由来内皮増殖因子 ( P D E G F ) 、 血小板由来増殖因子 ( P D G F ) 、 腫瘍壊死因子 ( T N F ひ ) 、 肝細胞増殖因子 ( H G F ) 、 イ ンス リ ン様増殖因子 ( I G F ) 、 エ リ ス ロポエチン、 コ ロニー刺激因子 ( C S F ) 、 マク ロ フ ァ ージー C S F、 顆粒球ノマク ロ フ ァージ C S Fおよび酸化窒素 シン夕ーゼ、 アンギオポイ エチン、 アンギオス夕チンな どをコ 一ドする遺伝子をベクターに組み込み、 当該遺伝子を間葉系細 胞の中で発現させる こ とがで き る。 この遺伝子を導入した細胞 を患者に投与 して疾患の治療を行う 方法と しては、 イ ン ビボ遺 伝子治療とェクス ビボ遺伝子治療がある。 後者は、 外科的処置 に対する患者の負担が大きい事や、 体外操作による感染症の危
険性ゆえ、 イ ンビボ遺伝子治療の方が好適である。 (TFG and 5), platelet-derived endothelial growth factor (PDEGF), platelet-derived growth factor (PDGF), tumor necrosis factor (TNF), hepatocyte growth factor (HGF), insulin-like growth factor (IGF) , Erythropoietin, colony-stimulating factor (CSF), macrophage CSF, granulocyte nomacrophage CSF and nitric oxide synthase, angiopoietin, angios yutin, etc. Can be incorporated into a vector and the gene can be expressed in mesenchymal cells. In vivo gene therapy and ex vivo gene therapy are methods for treating diseases by administering cells into which this gene has been introduced to patients. The latter is a significant burden on the patient for surgical procedures and the risk of infection due to extracorporeal manipulation. In vivo gene therapy is preferred because of its steep nature.
臨床応用されている主なウィ ルスベクタ ーは、 レ ト ロ ウィ ル スベク タ一、 アデノ ウイ ルスベク タ 一があ り、 最近注目 されて いる ものにアデノ 随伴ウィ ルスベクタ ーな どがある。 The main viral vectors in clinical application are the retrovirus vector and the adenovirus vector, and recently attracted attention is the adeno-associated virus vector.
レ ト ロ ウィ ルスベクタ ーでは、 導入遺伝子が染色体に組み込 まれる為、 長期間安定な遺伝子の発現が期待で きる 。 また、 パ ッ ケ一 ジング細胞を使って容易に大量かつ多種類の ウィ ルスべ ク タ 一を作る事が出来る点で有利である。 In the retrovirus vector, since the transgene is integrated into the chromosome, stable gene expression can be expected for a long period of time. In addition, it is advantageous in that a large number of various types of virus vectors can be easily produced using the packaging cells.
アデノ ウイ ルスベクタ一は、 全長 3 6 k bの直鎖状 2 本鎖 D N Aをゲノ ム と して持ち、 物理化学的に安定であ り 、 超遠心に よ り 容易に濃縮出来るので、 非常に高い効率で遺伝子を導入す る事が出来る。 ただ し、 導入遺伝子が染色体に組み込まれない ため、 長長期間に渡る組換え遺伝子の保持は難 し く 、 長期の遺 伝子の発現は期待出来ないため、 治療効果を上げる為には、 ァ デノ ウィルスベクタ 一を繰 り 返 して投与する必要があ り 、 中和 抗体による不活化が大きな問題となる。 Adenovirus vectors have a 36 kb linear double-stranded DNA as a genome, are physicochemically stable, and can be easily concentrated by ultracentrifugation, resulting in extremely high efficiency. The gene can be introduced with. However, since the transgene is not integrated into the chromosome, it is difficult to retain the recombinant gene for a long period of time, and long-term gene expression cannot be expected. The denovirus vector must be administered repeatedly, and inactivation by neutralizing antibodies is a major problem.
アデノ随伴ウィ ルスベク タ 一は、 4 . 7 k bの 1 本鎖 D N A を持つウィ ルスで自分自身は複製能力を持たない欠陥ウィ ルス であ り 、 増殖にはへルノ 一 と してアデノ ウィルスやヘルぺス ゥ
ィルスの重感染が必要となる。 すなわち、 アデノ 随伴ウィ ルス 自体には全 く 病原性や細胞傷害性がないので、 最も安全性の高 いウィ ルスベクタ ーであ り 、 組換え遺伝子は宿主の染色体に組 み込まれるので、 長期間の遺伝子発現が可能である。 The adeno-associated virus vector is a virus that has a 4.7 kb single-stranded DNA and is not a replication virus that itself does not have the ability to replicate. Pesu A superinfection of virus is necessary. In other words, the adeno-associated virus itself has no pathogenicity or cytotoxicity, so it is the safest virus vector, and since the recombinant gene is integrated into the host chromosome, Gene expression is possible.
これらのベクターに所望の D N Aを導入する方法は公知であ る (例えば、 J . S a m b r o o k等、 M o 1 e c u l a r C 1 o n i n g , a L a b o r a t o r y M a n u a l 2 n d e d . , C o l d S p r i n g H a r b o r L a b o r a t o r y , ニュ一ヨーク ( N e w Y o r k ) , 1 9 8 9 年、 参照) 。 すなわち、 D N A とべク夕一をそれそれ適当 な制限酵素で消化 し、 得 られたそれそれの断片を、 D N A リ ガ —ゼを用いてライ ゲ一シ ヨ ンさせればよい。 また、 これらのゥ ィ ルスべク タ一を用いた間葉系細胞の形質転換方法は、 当業者 によ り 周知の方法、 例えば S a i t o らの方法で行 う こ とがで き る。 Methods for introducing a desired DNA into these vectors are known (for example, J. Sambrook et al., Mo 1 ecular C 1 oning, a Laboratory 2 nded., Old Sprung Harbor Laboratory , New York, 1 989, see). That is, DNA and vector can be digested with appropriate restriction enzymes and the resulting fragments can be ligated using DNA ligase. In addition, a method for transforming mesenchymal cells using these virus vectors can be performed by a method well known by those skilled in the art, for example, the method of Saito et al.
以下、 実施例によ り 本発明を詳細に説明するが、 本発明はこ れらの実施例にのみ限定される ものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例 Example
実施例 1 ヒ ト胎盤由来間葉系細胞の分離
正期産の胎盤を氷上に回収 した後、 胎盤の母体側からハサ ミ で組織を採取した胎盤切片 2 0 0 gを ビーカ一に移 し、 0 . 5 % ト リ ブシン、 5 . 3 mM E D T A l O O m l を加えた D M E M培地 1 L を加え、 室温で細胞を単離する。 F i c o l l — H y p a q u e ( P h a r m a c i a B i o t e c h A B ) を 用いて単核球を分離した。この単核球を 1 X I 0 6個/ m 1 とな る よ う に 1 0 %F B S — D M E M液に懸濁 し、 3 7 °C、 5 % C 0 2下で 5 〜 7 日間培養する こ とに よ り 、 所望の細胞を調製 する こ とができ る。 この様に して得た培養細胞は、 これに続く 下記の操作に用いる こ とが出来る。 以下、 本発明者 らが実際に 分離 した 4 系統の細胞を P L 5 、 P L 2 4 、 P L 2 6 および P L 3 7 と表記して、 以下の実施例を詳細に述べる こ とにする。 実施例 2 間葉系細胞の無血清培地を用いた培養方法 Example 1 Isolation of human placenta-derived mesenchymal cells After collecting the placenta produced at full term on ice, placenta sections from which the tissue was collected with scissors from the maternal side of the placenta were transferred to a beaker, and 0.5% trypsin, 5.3 mM EDTA l Add 1 L of DMEM medium with OO ml and isolate cells at room temperature. Mononuclear cells were separated using Ficoll — Hypaque (P harmacia Biotech AB). This which was suspended in DMEM solution, and cultured 5-7 days at 3 7 ° C, 5% C 0 2 under - the mononuclear 1 0% FBS in earthenware pots by that Do and 1 XI 0 6 cells / m 1 As a result, desired cells can be prepared. The cultured cells thus obtained can be used for the following operations. Hereinafter, the four lines of cells actually separated by the present inventors will be referred to as PL 5, PL 24, PL 26 and PL 37, and the following examples will be described in detail. Example 2 Culture method of mesenchymal cells using serum-free medium
実施例 1 に準 じてコラーゲンコー ト済み 1 0 c mディ ッ シュ でコ ン フ ルェン ト に培養 した間葉系細胞 P L 3 7 を 0 . 2 5 % ト リ ブシンを用いて剥が した。 5 % F C S を含む P B S 1 0 m l を添加 して ト リ ブシン反応を止めたのち、 M C D B 1 0 4培地 で 2 回細胞を洗った。 M C D B 1 0 4 培地には、 最終濃度と し て 2 m Mのグルタ ミ ン、 1 の 2 —メルカブ ト エタ ノ ール、
0 . 0 1 m g /m l のイ ンス リ ン、 5 m g /m l の ヒ ト血清ァ ルブミ ンを添加 した。 細胞数を計測 した後、 1 X I 0 4個 / 5 0 1 の細胞液を調製 した。 The mesenchymal cells PL 37 that had been collagen-coated in a 10 cm dish and cultured in the same manner as in Example 1 were detached using 0.25% trypsin. After stopping the trypsin reaction by adding 10 ml of PBS containing 5% FCS, the cells were washed twice with MCDB 10 4 medium. MCDB 10 4 medium contains a final concentration of 2 mM glutamine, 1 of 2 —merkabut ethanol, 0.0 1 mg / ml insulin and 5 mg / ml human serum albumin were added. After counting the number of cells, a cell solution of 1 XI 0 4 cells / 500 1 was prepared.
増殖因子である P D G F — A B、 b F G F、 E G Fな らびに F C S を表 1 に示す最終濃度の 2 倍 / 5 0 1 を 9 6穴ブレー トへ予め入れてお き、 ざらに先の細胞液 5 0 〃 1 加え、 3 7 °C で 7 2 時間培養後、 細胞増殖の状態を X T T ア ツ セ ィ ( Cell Proliferation Kit II , ロ シュダイ ァグノ スティ ッ ク社) で調べ た。 コ ン ト ロールと しては、 細胞増殖因子を全く 添加しない培 地と、 1 0 % F C S を含む培地とを用意 した。 結果を図 1 に示す PDGF — AB, b FGF, EGF and FCS, which are growth factors, are placed in a 96-well plate at twice the final concentration shown in Table 1/5 0 1 in advance. In addition, the cells were cultured at 37 ° C for 72 hours, and the state of cell proliferation was examined using XTT assay (Cell Proliferation Kit II, Roche Diagnostics). As a control, a medium containing no cell growth factor and a medium containing 10% FCS were prepared. The results are shown in Figure 1
P L 3 7 細胞は、 P D G F — A B、 b F G F、 E G F を添加 した無血清 M C D B 1 0 4培地で増殖が可能であ り 、 その増殖 は 1 0 % F C S を添加 した M C D B培地の場合以上に促進され た。 また、 2 —メ ルカプ ト エタ ノ ールとイ ンス リ ンを加え る こ と に よ り 、 その増殖促進作用はさ ら に顕著とな った。 ま た、
P L 3 7 細胞の無血清培地での増殖に関 しては、 増殖因子の濃 度に至適濃度が認め られ、 至適濃度の前後で細胞増殖は若干鈍 化する結果を得た。 また、 アルブミ ンを添加 しない状態では、 増殖因子の作用は 1 0 % F C S に比べて低いこ とが判明 した。 PL 37 cells can grow in serum-free MCDB 104 medium supplemented with PDGF-AB, bFGF, EGF, and the growth is promoted more than in MCDB medium supplemented with 10% FCS. It was. In addition, by adding 2-mercaptoethanol and insulin, the growth promoting effect became more prominent. Also, Regarding the growth of PL 37 cells in serum-free medium, the optimal concentration was observed in the growth factor concentration, and the results showed that the cell growth slightly slowed before and after the optimal concentration. It was also found that the growth factor action was lower than that of 10% FCS in the absence of albumin.
実施例 3 ヒ ト胎盤由来細胞からの血管新生因子 ( V E G F ) の産生 Example 3 Production of angiogenic factor (V E G F) from human placenta-derived cells
本発明の間葉系細胞である P L 5 、 P L 2 4の 2 〜 5 x 1 0 6 個を、 それぞれ 1 0 m l の D M E M + 1 0 %F C S 中で、 3 7 °C、 5 % C 0 2 下で 1 0継代以下に培養 した。 P L 2 6 については、 同条件で 5 継代以下に培養 した。 2 to 5 x 10 6 cells of PL 5 and PL 24, which are mesenchymal cells of the present invention, in 37 ml of DMEM + 10% FCS, respectively, at 37 ° C and 5% C 0 2 The cells were cultured under passage 10 or below. PL 26 was cultured under 5 passages under the same conditions.
経時的に培養上清を採取し、 培地中の V E G F を Q u a n t i k i n e V E G F測定キ ッ ト ( R & D社) で測定した。 また、 C o n n ら の方法 ( P r o . N a t l . A c a d . S c i . U S A, 8 7卷、 1 3 2 3頁、 1 9 9 0年) に従って、 V E G Fの 生理活性である H U V E C細胞に対する増殖活性を、 サイ ミ ジ ン取 り 込み実験によ って測定 した。 また、 5 週齢の雄のヌー ド マウス ( b a l b / c、 n u / n u ) の大腿筋肉中に P L 2 6 細胞を約 5 X I 0 6個注入 した。 1 4 日後に屠殺して大腿筋肉を パラ フ オルムアルデ ヒ ド で固定、 切片を調製後、 H E染色 して
観察 した。 The culture supernatant was collected over time, and VEGF in the medium was measured with a Quantikine VEGF measurement kit (R & D). In addition, according to the method of Conn et al. (Pro. Natl. A cad. Sci. USA, 87, pp. 1 3 2 3, 1990) The activity was measured by a symidine uptake experiment. Furthermore, 5-week-old male Nu de mouse (balb / c, nu / nu ) were approximately 5 XI 0 6 or injected PL 2 6 cells thigh muscle in. 1 After 4 days, sacrifice and fix the femoral muscle with paraformaldehyde, prepare the section, and then stain with HE Observed.
P L 5細胞を 2 日間培養 した上清中に V E G Fが検出され、 特に F C S の存在下で産生量が高ま った。 V E G F と同 じ く 血 管新生作用を持つ肝実質細胞増殖因子 ( H G F、 h e p a t o c y t e g r o w t h F a c t o r ) は検出されなかった。 また、 培養上清を用いたサイ ミ ジン取込み実験の結果 (図 2 ) から、 これらの間葉系細胞が産生する V E G Fは H U V E C細 胞の増殖を刺激する活性を有 していた。 VEGF was detected in the supernatant of PL5 cells cultured for 2 days, and the production was increased particularly in the presence of FCS. As with VEGF, hepatocyte growth factor (HGF, hepatocytegrofahtofactor) having angiogenic activity was not detected. From the results of thymidine uptake experiments using the culture supernatant (Fig. 2), VEGF produced by these mesenchymal cells had the activity of stimulating the proliferation of HUVEC cells.
また、 1 0 c mディ ッ シュ中の D M E M無血清培地で 2 4時 間培養 してコ ンフ ルェン 卜 な状態と した と きの細胞数を計測 し、 上清中の V E G F を測定 した。 本発明における ヒ ト胎盤由来間 葉系細胞である P L 2 6、 P L 5細胞は、 H e L a細胞を超え る高い濃度の V E G F を産生 していた。 また、 P L 2 6 細胞を 注入 したヌ 一 ドマウス大腿の筋肉内では、 顕微鏡観察下に血管 新生が認め られ (図 3 ) 、 間葉系細胞が産生する V E G F が、 生体内においても活性であるこ とが明らかとなった。 In addition, the number of cells when cultured in DMEM serum-free medium in 10 cm dish for 24 hours was counted, and V E G F in the supernatant was measured. The human placenta-derived mesenchymal cells in the present invention, P L 26 and P L 5 cells, produced a higher concentration of V E G F than He La cells. In addition, angiogenesis was observed under the microscopic observation in the muscle of the thigh of the nude mouse injected with PL 26 cells (Fig. 3), and VEGF produced by mesenchymal cells was also active in vivo. Became clear.
実施例 4 蛍光免疫染色 Example 4 Fluorescent immunostaining
抗 V E G F抗体( S a n t a C r u z B i o t e c h n o l o g y I n c . S a n t a C r u z、 CA)を一次抗体と し
て使用 し、 蛍光免疫染色を行った。 陽性対照と して H e L a細 胞を用い、 陰性対照と して ヒ ト正常線維芽細胞を用いた。 1 2 穴プレー ト 内に 1 2 mm l 型コ ラーゲンコー ト カバ一グラス を 入れ、 細胞を接種 した。 2 4 — 4 8 時間 C 02イ ンキュベーター で培養 した後、 カバ一グラス を P B S で 2 回洗浄し、 4 %パラ ホルムアルデヒ ドで室温 1 分間固定を行った。 その後、 0 . 3 % 過酸化水素で室温 5 分間前処理を行い内因性ペルォキシダ一ゼ 活性の不活化を行った。 以後の工程では洗浄に 0 . 1 % T w e e n 2 0 - P B S ( P B S T ) を用 い、 抗体の希釈には 2 % B S A を加えた P B S T を使用 した。 一次抗体を室温 2 時間湿 潤箱内で反応させた後、 3 回 P B S T で洗浄 し、 ピオチン化抗 ラ ビ ッ ト I g G抗体を室温 3 0分反応させ、 3 回 P B S T洗浄 後 F I T C標識ス ト レブ ト ア ビジンを遮光 し室温で 1 5 分反応 させた。 遮光のま ま軽く P B S Tで洗浄し、 V E C T A S H I E L D M o u n t i n g M e d i u m w i t h D A P I V e c t o r L a b o r a t o r i e s、 I n c . 、 B u r l i n g a m e、 U S A ) を用いて封入 し、 蛍光顕微鏡下で観 察を行った。 この結果を図 4 に示す。 Anti-VEGF antibody (Santa Cruz Biotechnology Inc. Santa Cruz, CA) is used as the primary antibody. And fluorescent immunostaining was performed. HeLa cells were used as a positive control, and normal human fibroblasts were used as a negative control. 1 Place a 12 mm l-type collagen coat cover glass in the 2-well plate and inoculate the cells. After incubation in a C 0 2 incubator for 2 4 — 48 hours, the cover glass was washed twice with PBS and fixed with 4% paraformaldehyde for 1 minute at room temperature. Thereafter, pretreatment with 0.3% hydrogen peroxide for 5 minutes at room temperature was performed to inactivate endogenous peroxidase activity. In subsequent steps, 0.1% Tween 20-PBS (PBST) was used for washing, and PBST with 2% BSA was used for antibody dilution. The primary antibody was allowed to react in a humidified box for 2 hours at room temperature, then washed 3 times with PBST, reacted with piotylated anti-rabbit IgG antibody for 30 minutes at room temperature, washed 3 times with PBST, and then FITC-labeled. Treftoavidin was allowed to react for 15 minutes at room temperature, protected from light. The sample was gently washed with PBST without being shielded from light, sealed using VECTASH IELDM Mounting Medium with DAPIV Laboratories, Inc., Burlingame, USA), and observed under a fluorescence microscope. Figure 4 shows the result.
図中、 a、 bは H e L a細胞、 c、 dはヒ ト繊維芽細胞、 e、
f はヒ ト胎盤細胞であ り 、 左側は全て D A P I によ る角の観察 を、 右側は同視野の F I T C発色を してい る細胞である。 本発 明の間葉系細胞にも、 陽性細胞である H e L a細胞と同様に V E G F抗体による染色が確認された。 この状態において、 陰性 細胞である繊維芽細胞では V E G Fは確認されなかった。 In the figure, a and b are HeLa cells, c and d are human fibroblasts, e and f is a human placental cell, the left side is a DAPI corner observation, and the right side is a FITC colored cell with the same visual field. The mesenchymal cells of the present invention were also stained with VEGF antibody in the same manner as the positive HeLa cells. In this state, VEGF was not confirmed in fibroblasts, which are negative cells.
実施例 4 マウス後肢虚血モデルと細胞移植 Example 4 Mouse hindlimb ischemia model and cell transplantation
N O D Z s c i dマウス (日本ク レア) を用いて片側後肢虚 血モデルを作製した。 A unilateral hindlimb ischemia model was prepared using N O D Z s cid mice (Claire Japan).
キシ ラジ ン 1 5 m g / k g筋肉内投与とケ夕 ミ ン g Om g Z k g腹腔内投与を行って全身麻酔を行ったマ ウスの左大腿動脈、 静脈を 4一 0絹糸で結紮 した。 血管の結紮は実体顕微鏡下で行 い、 神経は結紮せずに温存 した。 術後 7 日 目に全身に放射線 3 G yを照射 したのち胎盤細胞を移植 した。移植細胞は P L 2 6、 P L 3 7 を用いた。 細胞は I 型コ ラーゲン溶液であ る C e 1 1 g e n ( K o k e n、 J a p a n ) 0 . 5 %溶液に l x l O 6 個/ m lの濃度に浮遊させ、 2 6 G注射針で 3 0 0 〃 1 ずつ内 転筋内および皮下に接種 した。 コ ン ト 口一ルは虚血状態を作製 したのち、 細胞ではな く 0 . 5 %コ ラーゲン溶液を接種 した。 1 ) レーザ一 ド ッ ブラ一血流計による後肢血流測定
レーザ— ド ッ ブラ—血流計 ( M o o r L D I v 3 . 0 8 ; M o o r I n s t r u m e n t s、 U K ) による腹臥位マウ スの後肢の血流を測定する こ とで、 移植細胞による血流改善作 用を確認した。 その代表的な結果を図 5 に示す。 Xylazine 15 mg / kg intramuscularly and chemoprotein g Omg Z kg Intraperitoneally administered mice were ligated to the left femoral artery and vein of the mouse with 40 silk threads. Blood vessel ligation was performed under a stereomicroscope, and nerves were preserved without ligation. Seven days after the operation, the whole body was irradiated with 3 Gy and placental cells were transplanted. PL 2 6 and PL 3 7 were used as transplanted cells. Cells are suspended in a 0.5% solution of a type I collagen solution, Ce 11 1 gen (K oken, Japan), at a concentration of 6 lxl O / ml. One inoculated intraductally and subcutaneously. After creating an ischemic condition, the control mouth was inoculated with 0.5% collagen solution instead of cells. 1) Measurement of blood flow in the hind limb with a laser-doubler blood flow meter Improving blood flow with transplanted cells by measuring hindlimb blood flow in a prone mouse with a laser-dobler-flow meter (Moor LDI v3.08; Moo Instruments, UK) The operation was confirmed. Figure 5 shows the typical results.
図の上段は細胞移植を していないコ ン ト ロールマ ウスの レ一 ザ一 ド ッ プラ一血流計に よる後肢血流測定結果であ るが、 虚血 に していない左肢に比べて虚血状態にある右肢は、 6 日間の観 察期間中に虚血の改善を認めない。 しか し下段に示すヒ ト胎盤 細胞移植マウスでは、移植後 2 日 目 よ り血流の回復が認め られ、 6 日 目 にはその改善は顕著である。 このよ う に ヒ ト胎盤細胞は ィ ン ビボにおいて も血管新生作用を示 した。 The upper part of the figure shows hindlimb blood flow measurement results using a laser Doppler blood flow meter of a control mouse without cell transplantation, but compared to the left limb without ischemia. The ischemic right limb does not improve ischemia during the 6-day observation period. However, in the human placental cell-transplanted mice shown in the lower row, blood flow is restored from the second day after transplantation, and the improvement is remarkable on the sixth day. Thus, human placental cells also exhibited angiogenic effects in vivo.
2 ) リ アルタイ ム R T— P C R 2) Real time R T— P C R
移植された細胞が V E G F産生を どの程度の期間行っている かを、 移植組織の V E G F m R N A量を リ アル夕 ィ ム R T — P C R法を用いて確認した。 The amount of VEGGF production in the transplanted tissue was confirmed by using the real-time RT-PCR method to determine how long the transplanted cells had been producing VEGFF.
プラ イ マ一は ヒ ト V E G Fの c D N A配列 ( G e n B a n k : A F 0 2 2 3 7 5 ) をも とに、 3'非翻訳領域上に作成 した。 その配列は、 h V L l : G G T C C C T C T T G G A A T T G G A T、 及び h V R l : T G T A T G T G G G T G G G T G T
G T Cであ り、 P C R断片長は 1 1 5 b p である。 培養 P L細 胞よ り 、 T r i — z o l ( I n v i t r o g e n社) を用いて 説明書に従って、 全 R N A を抽出 した。 R Tは 1 〃 1 オ リ ゴ ( d T ) 12.18 ( 0 . 5 〃 gZ〃 l ) 、 2 〃 1 の l O mM d N T P、 5 〃 g全 R N Aに D E P C水を加え 全量 1 2 〃 1 と し、 6 5 °Cで 5 分間イ ンキュベー ト し、 氷上においた。 さ ら に、 4 U 1 の 5 x c D N A s y n t h e s i s b u f f e r ( I n v i t r o g e n社) 、 の 0 . 1 M D T T ( I n v i t r o g e n社)、 1 1 の R N A s e i n h i b i t o r ( 4 0 U / u 1 ) ( I n v i t r o g e n社) 、 1 〃 1 の D E P C 水、 の T h e r m o S c r i p t R N a s e H— R e v e r s e T r a n s c r i p t a s e、 I n v i t r o g e n社) を加え、 全量 2 0 〃 1 と し、 5 0 °Cで 1 時間反応させ、 その後、 8 5 °Cで 5 分間イ ンキュベー ト した。 P C Rに用いた 反応液組成と反応時間は以下のとお り であ る。 The primer was created on the 3 'untranslated region based on the cDNA sequence of human VEGF (Gen Bank: AF 0 2 2 3 7 5). The sequences are hVLl: GGTCCCTCTTGGAATTGGAT, and hVRl: TGTATGTGGGTGGGTGT It is GTC and the PCR fragment length is 1 15 bp. Total RNA was extracted from cultured PL cells using Tri-zol (Invitrogen) according to the instructions. RT 1 〃 1 Oh Li GORE (d T) 12. 18 ( 0. 5 〃 GZ〃 l), 2 〃 1 l O mM d NTP, 5 〃 g of DEPC water was added to total RNA total amount 1 2 〃 1 Then, it was incubated at 65 ° C for 5 minutes and placed on ice. In addition, 4 U 1 5 xc DNA synthesis buffer (Invitrogen), 0.1 MDTT (Invitrogen), 1 1 RNA seinhibitor (40 U / u 1) (Invitrogen), 1 〃 1 DEPC water, T hermo Script RNase H—Reverse Transcriptase, Invitrogen) was added to a total volume of 20 〃 1 and reacted at 50 ° C for 1 hour, then 85 ° C Incubated for 5 minutes. The reaction solution composition and reaction time used for PCR are as follows.
反応液組成 ; 1 0 〃 1 の 2 x S Y B R G r e e n P C R m s t e r m i x ( Q i a g e n社) 、 1 〃 1 の 1 0 〃 ]\[ h V L 1 、 1 1 の 1 0 M h V R l 、 1 1 の t e m p l a t e (上記 R Tの反応液) 、 7 〃 1 の水。
反応条件 ; 9 5 °C、 1 5 分、 9 4 °C 3 0 秒、 5 6 °C 3 0 秒、 7 2 °C 3 0秒 : 3 4サイ クル、 7 2 °C 7 分 Reaction solution composition: 10 1 1 2 x SYBRG reen PCR mstermix (Qiagen), 1 〃 1 10 0] \ [h VL 1, 1 1 10 M h VR l, 1 1 template ( RT reaction solution above), 7 〃 1 water. Reaction conditions: 95 ° C, 15 minutes, 94 ° C, 30 seconds, 56 ° C, 30 seconds, 72 ° C, 30 seconds: 34 cycles, 72 ° C, 7 minutes
一部を 2 %ァガロースゲルに電気泳動 し、 ェチジゥムブ口マイ ドで染色 した。 A portion was electrophoresed on a 2% agarose gel and stained with ethimubu mouth-mide.
h V E G F m R N Aの経時的変化は以下のよ う に検討 した。 P L 3 7細胞を S C I D マウス (日本ク レ ア) 筋肉内に注射 し た後、 3 時間後、 1 日 目、 3 日 目、 7 日 目に屠殺後接種部位であ る内転筋を摘出 し、 — 8 0 °Cで保存 した。 組織よ り の全 R N A の抽出はホモジナイ ズ後 T r i 一 Ζ Ο 1 を用いて行い、 R Tは 上記と同様に施行 した。 P C Rは、 i C y c 1 e r ( B 1 0 — R A D ) を用いて、 リ アルタイ ム定量 P C R を施行 した。 反応 液組成と、 反応時間は以下のとお り である。 The change over time in hVEGFmRNA was examined as follows. PL 37 cells were injected intramuscularly into SCID mice (Japan Clear) 3 hours later, on day 1, day 3 and day 7, the adductor muscle, the site of inoculation, was removed after sacrifice. , — Stored at 80 ° C. Extraction of total RNA from the tissue was performed using homogenized Tri 1 Ο 1 and RT was performed as described above. For PCR, real-time quantitative PCR was performed using iCyc1er (B1 0-RAD). The composition of the reaction solution and the reaction time are as follows.
反応液組成 ; 2 5 l 2 x S Y B R G r e e n P C R m a s t e r m i x ( Q i a g e n ¾:) , 2 . 5 j 1 1 0 j M h V L 1 , 2 . 5 ju I 1 0 ^ M h V R l 、 1 1 t e m p i a t e (上記 R Tの反応液) 、 1 9 〃 1水。 Reaction solution composition: 2 5 l 2 x SYBRG reen PCR mastermix (Qiagen ¾ :), 2.5 j 1 10 j j M h VL 1, 2.5 ju I 10 0 ^ M h VR l, 1 1 tempiate ( RT reaction solution above), 19 〃 1 water.
反応条件; 9 5 °C 1 5 分、 9 4 °C 3 0秒、 5 6 °C 3 0秒、 Ί 2 °C 3 0秒を 4 5 サイ クル、 9 5 °C 3 分 Reaction conditions: 9 5 ° C for 15 minutes, 94 ° C for 30 seconds, 56 ° C for 30 seconds, C 2 ° C for 30 seconds for 45 cycles, 95 ° C for 3 minutes
5 5 °〇ょ り 温度 を 0 . 5 °Cずつ上昇させなが ら、 各 1 0 秒、
8 0 サイ クル。 5 5 ° ○ Increase the temperature by 0.5 ° C in steps of 10 seconds each. 8 0 cycles.
スタ ンダ一 ドは P L 3 7 細胞の R T反応液を用いて、 希釈系列 を作成 した。 この結果を図 6 に示す。 As a standard, a dilution series was prepared using an RT reaction solution of P L 37 cells. Figure 6 shows the result.
ヒ ト V E G F m R N A量は、 0 日 (移植 3 時間後) を 1 と し て、 1 日 目で 0 . 2 0、 3 曰 目で 0 . 2 2 、 7 日 目 0 . 0 6、 移植を行わないコ ン ト ロールは 0 であ った。 The amount of human VEGF mRNA was defined as 1 on day 0 (3 hours after transplantation), 0.20 on day 1, 0.22 on day 3, and 0.06 on day 7. The control not to be performed was 0.
この結果か ら、 移植された細胞は、 少な く とも 5 日間はヒ ト V E G Fの産生能を有 している と考え られる。
From this result, it is considered that the transplanted cells have the ability to produce human VEGF for at least 5 days.