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間葉系幹細胞から軟骨細胞を調製する方法

国内特許コード P09A015044
整理番号 P2005-008-JP01
掲載日 2010年2月19日
出願番号 特願2005-143162
公開番号 特開2006-314299
登録番号 特許第4929447号
出願日 平成17年5月16日(2005.5.16)
公開日 平成18年11月24日(2006.11.24)
登録日 平成24年2月24日(2012.2.24)
発明者
  • 田中 賢
  • 森田 有香
  • 山本 貞明
  • 下村 政嗣
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 間葉系幹細胞から軟骨細胞を調製する方法
発明の概要

【課題】多分化能を有する間葉径幹細胞を軟骨細胞へと分化誘導させる方法を提供する。
【解決手段】ペプチド性分化誘導因子を含まない培地で培養することを特徴とする、間葉系幹細胞から軟骨細胞を調製する方法。この方法で調製される軟骨細胞は、ポリペプチド性の分化誘導因子を夾雑物として含まず、移植時の副作用等の問題を回避できるほか、培養が極めて簡便であり、製造コストを抑えることができる。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell、MSC)は、骨髄中に存在する未分化の細胞で、自己増殖能を有し、さらに骨髄細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、骨格筋、心筋、靭帯、腱などの中葉胚系の様々な細胞に分化することのできる多分化能を有する細胞である。この多分化に基づいた、臓器再生や細胞移植などのいわゆる再生医療へのMSCの利用が期待されている。



多分化能を有するMSCが特定の細胞あるいは組織等へと分化するためには、そのような分化を誘導あるいは決定付ける特定のシグナルあるいは因子(分化誘導因子)の存在が必要であると考えられている。そのため、インビトロでMSCを特定の細胞あるいは組織へと分化させるために、そのような細胞あるいは組織への分化を特異的に決定付ける機能を有する各種の分化誘導因子が利用されている。



分化誘導因子としては、bFGF、TGFβ、インスリンなどのポリペプチド性の分化誘導因子(以下、これらをペプチド性分化誘導因子と表す)、βグリセロホスフェート等のリン脂質、デキサメタゾン等のフッ素付加ステロイド、インドメタシン等のアリール酢酸系非ステロイド、亜セレン酸ナトリウムなどセレン化合物、などの低分子有機化合物系の分化誘導因子(以下、これらを非ペプチド性分化誘導因子と表す)などが知られており、これらのいずれかが単独でもしくは組み合わされて、間葉系幹細胞を培養する培地に添加されてきた(非特許文献1)。



例えば、培地にデキサメタゾン、インスリン及びインドメタシンを加えることでMSCは脂肪細胞へと分化誘導され、また培地にデキサメタゾン及びクリセロホスフェートを加えることでMSCは骨芽細胞へと分化誘導されることが知られている(非特許文献2)。



MSCの軟骨細胞への分化誘導は、変形性関節痛等の疾患の再生医療が可能となるなど、極めて重要な意義を有することから、MSCの軟骨細胞への分化を誘導するペプチド性分化誘導因子あるいは非ペプチド性分化誘導因子の探索が盛んに行われてきた。これまでのところは、ペプチド性分化誘導因子であるTGF-β1、IGF-1、FGF-2又は/及びBMP-6を培地に加えて培養することで、MSCの軟骨細胞への分化誘導に成功した例も報告されている(非特許文献3、非特許文献4、非特許文献5)。しかし、この様な因子を用いた方法は、軟骨細胞への分化率が必ずしも十分であるとは言えないなどの問題を有している。



MSCの軟骨細胞への分化が難しい大きな要因として、軟骨細胞(組織)は3次元化が望まれる細胞・組織であるという点が挙げられる。成熟軟骨細胞は分裂が進み継代の回数が増すと、線維芽細胞様に形態を変え、やがて単層化することが知られている。そのため、MSCのような未分化で多分化能を有する細胞から軟骨細胞へと分化誘導を行う場合にも、軟骨細胞が3次元化するまえに線維芽様細胞に分化してしまうという結果が確認されている。




【非特許文献1】中辻憲夫ら編著、幹細胞・クローン研究プロトコール、2001年、羊土社、東京

【非特許文献2】Pittengerら、Science、1999年、第284巻、第143-147頁

【非特許文献3】Fukumotoら、Osteroarthritis and Cartilage、2003年、第11巻、第55-64頁

【非特許文献4】Chumaら、Osteroarthritis and Cartilage、2004年、第12巻、第834-842頁

【非特許文献5】Indrawattanaら、Biochem. Biophys. Res. Commn.、2004年、第320巻、第914-919頁

産業上の利用分野


本発明は、未分化細胞である間葉系幹細胞の軟骨細胞への分化を誘導し、間葉系細胞から軟骨細胞を調製する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
固相基板に接着させた骨髄由来の間葉系幹細胞を、血清を含み、かつ前記血清に由来しないbFGF、TGFβおよびインスリンを含まないMEM培地で培養することを特徴とする、骨髄由来の間葉系幹細胞から軟骨細胞を調製する方法。

【請求項2】
培養を3日間以上行う、請求項1に記載の調製方法。

【請求項3】
前記固相基板は、ガラス、ポリスチレンまたは金属板から形成される、請求項1に記載の調製方法。
産業区分
  • 微生物工業
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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