多能性幹細胞に由来する除核赤血球細胞を産生するための方法
多能性幹細胞を使用して除核赤血球細胞を生成するための方法を提供する。この方法は、多数の細胞の産生を可能とする。開示される方法により得られる細胞は、様々な研究、臨床、および治療用途に使用することができる。巨核球および血小板を生成するための方法も提供する。1つの実施形態では、多能性幹細胞由来の除核赤血球細胞を産生する方法であって、多能性幹細胞を提供することと、OP9マウス間質細胞またはヒト間葉系幹細胞(MSC)とともに前記多能性幹細胞を培養することによって、前記多能性幹細胞を除核赤血球細胞に分化させることと、を含む、方法が提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
多能性幹細胞由来の除核赤血球細胞を産生する方法であって、
多能性幹細胞を提供することと、
OP9マウス間質細胞またはヒト間葉系幹細胞(MSC)とともに前記多能性幹細胞を培養することによって、前記多能性幹細胞を除核赤血球細胞に分化させることと、を含む、方法。
【請求項2】
前記多能性幹細胞は、胚幹細胞または胚由来細胞である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記多能性幹細胞は、誘導された多能性幹細胞である、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記多能性幹細胞は、ヒト細胞である、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記多能性幹細胞は、分化の前に遺伝子操作される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記多能性幹細胞を除核赤血球細胞に分化させることは、前記多能性幹細胞を血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞に分化させることを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、前記除核赤血球細胞に分化される前に増幅される、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、Epo、IL−3、およびSCFを含むStemline II培地中で増幅される、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(a)ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも2つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管芽細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられ、ステップ(b)における前記少なくとも2つの成長因子は、BMP4およびVEGFを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項10】
前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管コロニー形成細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
【請求項15】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)に付加するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項18】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)または(d)に付加するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項19】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(a)前記ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも1つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量であり、
前記胚様体は10〜13日間培養され、
前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項6に記載の方法。
【請求項20】
前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記胚由来細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項19に記載の方法。
【請求項22】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
【請求項25】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)に付加するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項28】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)または(d)に付加するステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。
【請求項29】
前記多能性幹細胞を前記除核赤血球細胞に分化させることは、EPOを含む培養培地中で前記多能性幹細胞を培養することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
前記多能性幹細胞を前記除核赤血球細胞に分化させることは、
イノシトール、葉酸、モノチオグリセロール、トランスフェリン、インスリン、硝酸第一鉄、硫酸第一鉄、BSA、L−グルタミン、ペニシリン−ストレプトマイシン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるサプリメントを含む培養培地中で、前記多能性幹細胞を培養することと、
前記培養培地中で前記多能性幹細胞を培養することであって、前記培養培地は、ヒドロコルチゾン、SCF、IL3、Epo、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される薬剤をさらに含む、ことと、をさらに含む、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
請求項1〜30に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される、除核赤血球細胞。
【請求項32】
多能性幹細胞由来の赤血球細胞を産生する方法であって、
多能性幹細胞を提供することと、
EPOを含む培地中で前記多能性幹細胞を培養することにより、前記多能性幹細胞を赤血球細胞に分化させることと、を含む、方法。
【請求項33】
前記多能性幹細胞は、胚幹細胞または胚由来細胞である、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記多能性幹細胞は、誘導された多能性幹細胞である、請求項32に記載の方法。
【請求項35】
前記多能性幹細胞は、ヒト細胞である、請求項32に記載の方法。
【請求項36】
前記多能性幹細胞は、分化の前に遺伝子操作される、請求項32に記載の方法。
【請求項37】
前記多能性幹細胞を赤血球細胞に分化させることは、前記多能性幹細胞を血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞に分化させることを含む、請求項32に記載の方法。
【請求項38】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、前記赤血球細胞に分化される前に増幅される、請求項37に記載の方法。
【請求項39】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、Epo、IL−3、およびSCFを含むStemline II培地中で増幅される、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(a)前記ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも2つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管芽細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられ、
ステップ(b)における前記少なくとも2つの成長因子は、BMP4およびVEGFを含む、請求項32に記載の方法。
【請求項41】
前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記多能性幹細胞、胚様体、および血管コロニー形成細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項42に記載の方法。
【請求項44】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項40に記載の方法。
【請求項46】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項45に記載の方法。
【請求項48】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)に付加するステップをさらに含む、請求項40に記載の方法。
【請求項49】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)または(d)に付加するステップをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項50】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(a)ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも1つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量であり、
前記胚様体は10〜13日間培養され、
前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項32に記載の方法。
【請求項51】
前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項50に記載の方法。
【請求項52】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項50に記載の方法。
【請求項53】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項52に記載の方法。
【請求項54】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項50に記載の方法。
【請求項56】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項55に記載の方法。
【請求項58】
請求項32〜57に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される、赤血球細胞。
【請求項59】
巨核球または血小板を産生する方法であって、
多能性幹細胞を提供することと、
前記多能性幹細胞を血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞に分化させることと、
TPOを含む巨核球(MK)培養培地中で培養することにより、前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞を前記巨核球または前記血小板に分化させることと、を含む、方法。
【請求項60】
前記多能性幹細胞は、胚幹細胞または胚由来細胞である、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記多能性幹細胞は、誘導された多能性幹細胞である、請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記多能性幹細胞は、ヒト細胞である、請求項59に記載の方法。
【請求項63】
前記多能性幹細胞は、分化の前に遺伝子操作される、請求項59に記載の方法。
【請求項64】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、前記巨核球または前記血小板に分化される前に増幅される、請求項59に記載の方法。
【請求項65】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、Epo、IL−3、およびSCFを含むStemline II培地中で増幅される、請求項64に記載の方法。
【請求項66】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(a)ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも2つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管芽細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられ、
ステップ(b)における前記少なくとも2つの成長因子は、BMP4およびVEGFを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項67】
前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管コロニー形成細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項66に記載の方法。
【請求項68】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項66に記載の方法。
【請求項69】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項68に記載の方法。
【請求項70】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項69に記載の方法。
【請求項71】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項66に記載の方法。
【請求項72】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項71に記載の方法。
【請求項73】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項71に記載の方法。
【請求項74】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞を前記巨核球または前記血小板に分化させることは、血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞の培養の約6〜8日後に行われる、請求項59に記載の方法。
【請求項75】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(a)前記ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも1つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量であり、
前記胚様体は10〜13日間培養され、
前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項59に記載の方法。
【請求項76】
前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記胚由来細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項75に記載の方法。
【請求項77】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項75に記載の方法。
【請求項78】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項77に記載の方法。
【請求項79】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項78に記載の方法。
【請求項80】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項75に記載の方法。
【請求項81】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項80に記載の方法。
【請求項82】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項80に記載の方法。
【請求項83】
請求項59〜82に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される、巨核球または血小板。
【請求項1】
多能性幹細胞由来の除核赤血球細胞を産生する方法であって、
多能性幹細胞を提供することと、
OP9マウス間質細胞またはヒト間葉系幹細胞(MSC)とともに前記多能性幹細胞を培養することによって、前記多能性幹細胞を除核赤血球細胞に分化させることと、を含む、方法。
【請求項2】
前記多能性幹細胞は、胚幹細胞または胚由来細胞である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記多能性幹細胞は、誘導された多能性幹細胞である、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記多能性幹細胞は、ヒト細胞である、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記多能性幹細胞は、分化の前に遺伝子操作される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記多能性幹細胞を除核赤血球細胞に分化させることは、前記多能性幹細胞を血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞に分化させることを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、前記除核赤血球細胞に分化される前に増幅される、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、Epo、IL−3、およびSCFを含むStemline II培地中で増幅される、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(a)ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも2つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管芽細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられ、ステップ(b)における前記少なくとも2つの成長因子は、BMP4およびVEGFを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項10】
前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管コロニー形成細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
【請求項15】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)に付加するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項18】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)または(d)に付加するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項19】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(a)前記ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも1つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量であり、
前記胚様体は10〜13日間培養され、
前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項6に記載の方法。
【請求項20】
前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記胚由来細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項19に記載の方法。
【請求項22】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
【請求項25】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)に付加するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項28】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)または(d)に付加するステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。
【請求項29】
前記多能性幹細胞を前記除核赤血球細胞に分化させることは、EPOを含む培養培地中で前記多能性幹細胞を培養することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
前記多能性幹細胞を前記除核赤血球細胞に分化させることは、
イノシトール、葉酸、モノチオグリセロール、トランスフェリン、インスリン、硝酸第一鉄、硫酸第一鉄、BSA、L−グルタミン、ペニシリン−ストレプトマイシン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるサプリメントを含む培養培地中で、前記多能性幹細胞を培養することと、
前記培養培地中で前記多能性幹細胞を培養することであって、前記培養培地は、ヒドロコルチゾン、SCF、IL3、Epo、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される薬剤をさらに含む、ことと、をさらに含む、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
請求項1〜30に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される、除核赤血球細胞。
【請求項32】
多能性幹細胞由来の赤血球細胞を産生する方法であって、
多能性幹細胞を提供することと、
EPOを含む培地中で前記多能性幹細胞を培養することにより、前記多能性幹細胞を赤血球細胞に分化させることと、を含む、方法。
【請求項33】
前記多能性幹細胞は、胚幹細胞または胚由来細胞である、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記多能性幹細胞は、誘導された多能性幹細胞である、請求項32に記載の方法。
【請求項35】
前記多能性幹細胞は、ヒト細胞である、請求項32に記載の方法。
【請求項36】
前記多能性幹細胞は、分化の前に遺伝子操作される、請求項32に記載の方法。
【請求項37】
前記多能性幹細胞を赤血球細胞に分化させることは、前記多能性幹細胞を血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞に分化させることを含む、請求項32に記載の方法。
【請求項38】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、前記赤血球細胞に分化される前に増幅される、請求項37に記載の方法。
【請求項39】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、Epo、IL−3、およびSCFを含むStemline II培地中で増幅される、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(a)前記ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも2つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管芽細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられ、
ステップ(b)における前記少なくとも2つの成長因子は、BMP4およびVEGFを含む、請求項32に記載の方法。
【請求項41】
前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記多能性幹細胞、胚様体、および血管コロニー形成細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項42に記載の方法。
【請求項44】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項40に記載の方法。
【請求項46】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項45に記載の方法。
【請求項48】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)に付加するステップをさらに含む、請求項40に記載の方法。
【請求項49】
エリスロポエチン(EPO)をステップ(a)または(d)に付加するステップをさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項50】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(a)ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも1つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量であり、
前記胚様体は10〜13日間培養され、
前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項32に記載の方法。
【請求項51】
前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項50に記載の方法。
【請求項52】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項50に記載の方法。
【請求項53】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項52に記載の方法。
【請求項54】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項50に記載の方法。
【請求項56】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項55に記載の方法。
【請求項58】
請求項32〜57に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される、赤血球細胞。
【請求項59】
巨核球または血小板を産生する方法であって、
多能性幹細胞を提供することと、
前記多能性幹細胞を血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞に分化させることと、
TPOを含む巨核球(MK)培養培地中で培養することにより、前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞を前記巨核球または前記血小板に分化させることと、を含む、方法。
【請求項60】
前記多能性幹細胞は、胚幹細胞または胚由来細胞である、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記多能性幹細胞は、誘導された多能性幹細胞である、請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記多能性幹細胞は、ヒト細胞である、請求項59に記載の方法。
【請求項63】
前記多能性幹細胞は、分化の前に遺伝子操作される、請求項59に記載の方法。
【請求項64】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、前記巨核球または前記血小板に分化される前に増幅される、請求項59に記載の方法。
【請求項65】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞は、Epo、IL−3、およびSCFを含むStemline II培地中で増幅される、請求項64に記載の方法。
【請求項66】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(a)ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも2つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管芽細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられ、
ステップ(b)における前記少なくとも2つの成長因子は、BMP4およびVEGFを含む、請求項59に記載の方法。
【請求項67】
前記ヒト多能性幹細胞を前記血管芽細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、ヒト血管芽細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および血管コロニー形成細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項66に記載の方法。
【請求項68】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項66に記載の方法。
【請求項69】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項68に記載の方法。
【請求項70】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項69に記載の方法。
【請求項71】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項66に記載の方法。
【請求項72】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項71に記載の方法。
【請求項73】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項71に記載の方法。
【請求項74】
前記血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞を前記巨核球または前記血小板に分化させることは、血管芽細胞、非生着血管細胞、または芽細胞の培養の約6〜8日後に行われる、請求項59に記載の方法。
【請求項75】
前記多能性幹細胞は、ヒト多能性幹細胞であり、前記ヒト多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(a)前記ヒト多能性幹細胞を含む細胞培養物を、無血清培地中で、前記ヒト多能性幹細胞の胚様体への分化を誘導するのに十分な量の少なくとも1つの成長因子の存在下で培養するステップと、
(b)少なくとも1つの成長因子を、胚様体を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップと、
を含む方法によって生体外で行われ、前記成長因子は、前記胚様体培養物中で前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量であり、
前記胚様体は10〜13日間培養され、
前記ヒト多能性幹細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)および(b)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項59に記載の方法。
【請求項76】
前記多能性幹細胞を前記非生着血管細胞に分化させることは、
(c)前記胚様体を単一の細胞に分割するステップと、
(d)少なくとも1つの成長因子を、前記単一の細胞を含む前記培養物に付加し、無血清培地中での前記培養物の培養を継続するステップであって、前記成長因子は、前記単一の細胞を含む前記培養物中で、前記ヒト非生着血管細胞を増幅するのに十分な量である、ステップと、
をさらに含み、前記胚由来細胞、胚様体、および非生着血管細胞は、前記方法のステップ(a)〜(d)にわたり無血清培地中で成長させられる、請求項75に記載の方法。
【請求項77】
前記成長因子は、HOXB4およびタンパク質導入ドメイン(PTD)を含む融合タンパク質である、請求項75に記載の方法。
【請求項78】
前記HOXB4は、哺乳類HOXB4である、請求項77に記載の方法。
【請求項79】
前記哺乳類HOXB4は、マウスまたはヒトHOXB4である、請求項78に記載の方法。
【請求項80】
前記成長因子は、血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、トロンボポエチン(TPO)、およびエリスロポエチン(EPO)からなる群から選択される、請求項75に記載の方法。
【請求項81】
前記血管内皮成長因子(VEGF)、骨形態形成タンパク質(BMP)、または両方は、細胞培養の0〜48時間以内にステップ(a)に付加される、請求項80に記載の方法。
【請求項82】
前記幹細胞因子(SCF)、Flt−3L(FL)、もしくはトロンボポエチン(TPO)、またはこれらの任意の組み合わせは、ステップ(a)の開始から48〜72時間以内に前記培養物に付加される、請求項80に記載の方法。
【請求項83】
請求項59〜82に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生される、巨核球または血小板。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1F】
【図2A】
【図2C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12−2】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19a】
【図19b】
【図19c】
【図19d】
【図19e】
【図20a】
【図20b】
【図20c】
【図20d】
【図20e】
【図20f】
【図20g】
【図20h】
【図20i】
【図20j】
【図22】
【図1E】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3E】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図12−1】
【図21】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1F】
【図2A】
【図2C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12−2】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19a】
【図19b】
【図19c】
【図19d】
【図19e】
【図20a】
【図20b】
【図20c】
【図20d】
【図20e】
【図20f】
【図20g】
【図20h】
【図20i】
【図20j】
【図22】
【図1E】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3E】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図12−1】
【図21】
【公表番号】特表2011−519577(P2011−519577A)
【公表日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−508646(P2011−508646)
【出願日】平成21年5月6日(2009.5.6)
【国際出願番号】PCT/US2009/043050
【国際公開番号】WO2009/137629
【国際公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【出願人】(509236520)アドバンスド セル テクノロジー, インコーポレイテッド (4)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年5月6日(2009.5.6)
【国際出願番号】PCT/US2009/043050
【国際公開番号】WO2009/137629
【国際公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【出願人】(509236520)アドバンスド セル テクノロジー, インコーポレイテッド (4)
【Fターム(参考)】
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