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METHOD FOR PRODUCING PANCREATIC HORMONE-PRODUCING CELL, PANCREATIC HORMONE-PRODUCING CELL, AND DIFFERENTIATION/INDUCTION PROMOTER

Foreign code F130007791
File No. S2012-0753-N0
Posted date Dec 18, 2013
Country WIPO
International application number 2013JP064469
International publication number WO 2013176249
Date of international filing May 24, 2013
Date of international publication Nov 28, 2013
Priority data
  • P2012-120281 (May 25, 2012) JP
Title METHOD FOR PRODUCING PANCREATIC HORMONE-PRODUCING CELL, PANCREATIC HORMONE-PRODUCING CELL, AND DIFFERENTIATION/INDUCTION PROMOTER
Abstract Provided are: a method for producing (a method for differentiating/inducing) a pancreatic hormone-producing cell, which enables the highly efficient differentiation/induction of a pluripotent stem cell or a pancreatic tissue stem/progenitor cell into a pancreatic hormone-producing cell; a pancreatic hormone-producing cell produced by the method; and a differentiation/induction promoter for use in the production method. The method for producing a pancreatic hormone-producing cell according to the present invention is characterized in that a specific differentiation/induction promoter is added to a culture medium in the process of differentiating/inducing of a pluripotent stem cell or a pancreatic tissue stem/progenitor cell into the pancreatic hormone-producing cell. The differentiation/induction promoter to be used is: a polypeptide which comprises an amino acid sequence encoded by DNA comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a variant thereof; or a culture supernatant of a cell into which DNA comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 or DNA capable of hybridizing with DNA comprising a nucleotide sequence complementary to the aforementioned DNA under stringent conditions is integrated as a foreign gene.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
The pancreas exocrine and endocrine cells, endocrine and exocrine play important roles in both of the responsible for the organ. Endocrine cells producing pancreatic hormones, play a role in secreting, glucagon from α cells, β cells from insulin, somatostatin is δ cells, pancreatic polypeptide are respectively PP from cells known to be secreted. In particular insulin is a reduction in blood glucose level, blood sugar level maintained at the correct play an important role.
In recent years, pluripotent stem cells or pancreatic tissue stem/progenitor cells differentiated into pancreatic hormones producing cells from the method for inducing a large number have been reported (non-patent document 1-4, refer to Patent Document 1-6). Such efficiently removed by a method to induce the differentiation of pancreatic hormone-producing cells can be obtained, as a substitute for transplanting pancreatic islet according to the method of vibration and expected. Further, or pluripotent stem cell derived from a patient in the pancreatic tissue stem/progenitor cells from the pancreatic hormones producing cells it is possible to obtain, without the problem of rejection is contemplated.
However, this method has been reported to induce the differentiation of, both pancreatic hormones producing cells differentiation efficiency was not sufficient. For example, in non-patent document 1 efficiency of differentiation into insulin-producing cells is about 12%. For this reason, pluripotent stem cells or pancreatic tissue stem/progenitor cells from the pancreatic hormones producing cells to a high efficiency method for inducing differentiation capable of inducing differentiation has been desired. In addition, in non-patent document 3, mouse pdx1 gene is introduced into the ES cells into insulin-producing cells by culturing are induced to differentiate with to, from the viewpoint of safety, a method for inducing differentiation without gene transfer is preferred.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 多能性幹細胞又は膵臓組織幹/前駆細胞から膵臓ホルモン産生細胞を生産する膵臓ホルモン産生細胞の生産方法であって、
 多能性幹細胞又は膵臓組織幹/前駆細胞から膵臓ホルモン産生細胞への分化誘導過程で、下記(1)~(3)から選ばれる少なくとも1種の分化誘導促進剤を培地中に添加することを特徴とする膵臓ホルモン産生細胞の生産方法、
 (1)配列番号1に記載の塩基配列からなるDNAによりコードされるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
 (2)配列番号1に記載の塩基配列からなるDNAによりコードされるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、欠失、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、膵臓ホルモン産生細胞への分化誘導促進作用を持つポリペプチド、
 (3)配列番号1に記載の塩基配列からなるDNA、又はこのDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAを外来遺伝子として組み込んだ細胞の培養上清。

[請求項2]
 (A1)TGF-β(トランスフォーミング増殖因子β)スーパーファミリーに属する増殖因子の存在下で多能性幹細胞を培養する工程、
 (B1)前記工程(A1)で得られた細胞をFGF(線維芽細胞増殖因子)の存在下で培養する工程、
 (C1)前記工程(B1)で得られた細胞をレチノイドの存在下で培養する工程、
 (D1)前記工程(C1)で得られた細胞をγ-セクレターゼ阻害剤の存在下で培養する工程、及び
 (E1)前記工程(D1)で得られた細胞を、エキセンジン-4、HGF(肝細胞増殖因子)、IGF-1(インスリン様増殖因子-1)、及びニコチンアミドからなる群から選択される少なくとも1種の因子の存在下で培養する工程、を含み、
 前記工程(A1)~(E1)の少なくとも1つの工程で前記分化誘導促進剤を培地中に添加する請求項1記載の膵臓ホルモン産生細胞の生産方法。

[請求項3]
 (A2)TGF-β(トランスフォーミング増殖因子β)スーパーファミリーに属する増殖因子と、Wnt(ウィングレス型MMTV組み込み部位)ファミリーに属する増殖因子及びGSK-3(グリコーゲン合成酵素キナーゼ-3)阻害剤からなる群から選択される少なくとも1種の因子との存在下で多能性幹細胞を培養する工程、
 (B2)前記工程(A2)で得られた細胞をTGF-βスーパーファミリーに属する増殖因子の存在下で培養する工程、
 (C2)前記工程(B2)で得られた細胞をレチノイドの存在下で培養する工程、
 (D2)前記工程(C2)で得られた細胞を、cAMP(環状アデノシン一リン酸)増加剤、デキサメタゾン、TGF-β1型受容体阻害剤、及びニコチンアミドからなる群から選択される少なくとも1種の因子の存在下で培養する工程、を含み、
 前記工程(A2)~(D2)の少なくとも1つの工程で前記分化誘導促進剤を培地中に添加する請求項1記載の膵臓ホルモン産生細胞の生産方法。

[請求項4]
 (A3)TGF-β(トランスフォーミング増殖因子β)スーパーファミリーに属する増殖因子、レチノイド、FGF(線維芽細胞増殖因子)、及びニコチンアミドの非存在下で膵臓組織幹/前駆細胞を培養する工程、
 (B3)前記工程(A3)で得られた細胞をTGF-βスーパーファミリーに属する増殖因子の存在下で培養する工程、
 (C3)前記工程(B3)で得られた細胞をレチノイドの存在下で培養する工程、
 (D3)前記工程(C3)で得られた細胞をFGFの存在下で培養する工程、及び
 (E3)前記工程(D3)で得られた細胞をニコチンアミドの存在下で培養する工程
を含み、
 前記工程(A3)~(E3)の少なくとも1つの工程で前記分化誘導促進剤を培地中に添加する請求項1記載の膵臓ホルモン産生細胞の生産方法。

[請求項5]
 請求項1~4のいずれか1項記載の膵臓ホルモン産生細胞の生産方法によって人工的に生産された膵臓ホルモン産生細胞。

[請求項6]
 次の(1)~(3)の少なくとも1種を含み、多能性幹細胞又は膵臓組織幹/前駆細胞から膵臓ホルモン産生細胞への分化を誘導する分化誘導促進剤;
 (1)配列番号1に記載の塩基配列からなるDNAによりコードされるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
 (2)配列番号1に記載の塩基配列からなるDNAによりコードされるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、欠失、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、膵臓ホルモン産生細胞への分化誘導促進作用を持つポリペプチド、
 (3)配列番号1に記載の塩基配列からなるDNA、又はこのDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAを外来遺伝子として組み込んだ細胞の培養上清。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • SAITAMA MEDICAL UNIVERSITY
  • Inventor
  • TOYOSHIMA, Hideo
  • OKAZAKI, Yasushi
  • YOKOO, Tomotaka
  • SUGAWARA, Izumi
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

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