新規の特異的細胞結合剤
本発明は幹細胞のグリカン構造に対する特異的結合剤のための試薬および方法を記載する。さらに本発明は、幹細胞の表面上の特異的グリカンエピトープに対するさらなる結合試薬のスクリーニングに関する。グリカン構造の好ましい結合剤としては酵素、レクチンおよび抗体等のタンパク質などが挙げられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
間葉系細胞調製物の状態を評価する方法であって、前記調製物中の伸長グリカン構造、または、少なくとも2つの、グリカン構造の群の存在を検出するステップを含み、前記グリカン構造またはグリカン構造の群は、幹細胞の状態の分析および/または幹細胞の操作のための式T1
であり、Xは結合位置であり、
R1、R2、およびR6はOHまたはグリコシド結合した単糖残基シアル酸、好ましくはNeu5Acα2またはNeu5Gcα2、最も好ましくはNeu5Acα2であり;
R3はOHまたはグリコシド結合した単糖残基Fucα1(L−フコース)またはN−アセチル(N−アセトアミド、NCOCH3)であり;
R4はH、OHまたはグリコシド結合した単糖残基Fucα1(L−フコース)であり、R4がHである場合、R5はOHであり、R4がHではない場合、R5はHであり;
R7はN−アセチルまたはOHであり;
Xは前記細胞由来の天然オリゴ糖主鎖構造、好ましくはN−グリカン、O−グリカンもしくは糖脂質構造であり、またはnが0である場合、Xは無であり;
Yはリンカ基、好ましくはO−グリカンおよびO−結合末端オリゴ糖および糖脂質のための酸素、ならびにN−グリカンのためのN、またはnが0である場合、無であり;
Zは担体構造、好ましくは細胞により産生された天然担体であり、例えばタンパク質または脂質であって、好ましくは担体上のセラミドもしくは分岐グリカンコア構造、またはHであり;
アーチはガラクトピラノシルからの結合が左側の残基の3位または4位いずれかに対するものであること、およびR4構造が他の4または3位にあることを表し;
nは0または1の整数であり、mは1ないし1000、好ましくは1ないし100、および最も好ましくは1ないし10の整数(担体上のグリカンの数)であり、
ただし、
R2およびR3のうち1つはOHまたはR3はN−アセチルであり、
左側の第1の残基が右側の残基の4位に結合する場合、R6はOHであり、
XはGalα4Galβ4Glcではなく、(SSEA−3または4のコア構造)またはR3はフコシルであり、
前記細胞調製物は胚性幹細胞調製物であり、
ならびに、前記グリカン構造が伸長構造である場合、ここで、前記結合剤は前記構造およびさらに少なくとも1つの還元末端伸長エピトープ、好ましくは式E1:
AxHex(NAc)nの単糖エピトープ(Xおよび/またはYを置換)に結合し、Aはアノマー構造アルファまたはベータであり、xは結合位置2、3または6であり;およびHexはヘキソピラノシル残基Gal、またはManであり、nは0または1の整数であり、
nが1である場合、AxHexNAcはβ4GalNAcまたはβ6GalNAcであり、
ただし、
HexがManである場合、AxHexはβ2Manであり、
HexがGalである場合、AxHexはβ3Galまたはβ6Galまたはα3Galまたはα4Galであり、
または、
前記結合剤エピトープはさらに還元末端伸長エピトープ、
還元末端GalNAcα含有構造に結合するSer/Thrもしくは、
Galβ4Glc含有構造に結合するβCerに結合し、前記グリカン構造は関連するまたは混入した細胞集団から決定される幹細胞集団であることを特徴とする方法。
【請求項2】
幹細胞の状態の分析のための、および/または幹細胞の操作のための方法であって、幹細胞の試料から伸長グリカン構造または少なくとも2つのグリカン構造を検出するステップを含み、前記グリカン構造は:末端ラクトサミン構造
(R1)n1Gal(NAc)n3β3/4(Fucα4/3)n2GlcNAcβRであって、R1はGalβ4GlcNAcに結合するFucα2、またはSAα3、またはSAα6であり、RはN−グリカン、O−グリカンおよび/または糖脂質の還元末端コア構造である、末端ラクトサミン構造、
または、構造
(SAα3)n1Galβ3(SAα6)n2GalNAcであって、
n1、n2およびn3は0または1であって構造の存在または非存在を表し、
式中、SAはシアル酸である構造、
または、分岐エピトープ
Galβ3(GlcNAcβ6)GalNAc、または
R1Galβ4(R3)GlcNAcβ6(R2Galβ3)GalNAcであって、
R1およびR2は独立に無またはSAα3であり;およびR3は独立に無またはFucα3である分岐エピトープ、
または、N−結合グリカンのコア構造中のManβ4GlcNAc構造;またはエピトープGalβ4Glc、
または末端マンノース、
または末端SAα3/6Galであって、SAはシアル酸であり、ただし
i)幹細胞は癌細胞株の細胞ではない
末端SAα3/6Galからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項3】
請求項1に記載の方法において、前記結合物質が式T8Eベータ
[Mα]mGalβ1−3/4[Nα]nGlcNAcβxHex(NAc)p
の構造を認識し、
xは結合位置2、3、または6であり、
m、nおよびpは独立に0または1の整数であり、
MおよびNは単糖残基であって
i)独立に無(その位置における遊離水酸基)
および/または
ii)Galの3位または/およびGlcNAcの6位に結合するシアル酸であるSA
および/または
iii)GalがGlcNAcの他の位置(4または3)に結合する場合に、Galの2位および/またはGlcNAcの3もしくは4位に結合するFuc(L−フコース)残基であり、
ただし、m、nおよびpは独立に0または1であり、
Hexはヘキソピラノシル残基GalまたはManであり、
ただし、
pが1の場合、βxHexNAcはβ6GalNAcであり、
pが0の場合、HexはManであり、かつβxHexはβ2Manであり、またはHexはGalであり、かつβxHexはβ3Galもしくはβ6Galであることを特徴とする方法。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記結合物質が
式T10E
[Mα]mGalβ1−4[Nα]nGlcNAcβxHex(NAc)pのII型ラクトサミンを基盤とする構造を認識し、
ただし、
pが1である場合、βxHexNAcはβ6GalNAcであり、
pが0である場合、HexはManであり、かつβxHexはβ2Manであり、または、HexはGalであり、かつβxHexはβ6Galであることを特徴とする方法。
【請求項5】
請求項4に記載の方法において、前記結合物質が式T10EMan:
[Mα]mGalβ1−4[Nα]nGlcNAcβ2Man
のII型ラクトサミンを基盤とする構造を認識し、変数は請求項2の式T8Eベータに対して記載されるものと同様であることを特徴とする方法。
【請求項6】
請求項5に記載の方法において、前記構造がGalβ4GlcNAcβ2Man、Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ2Man、Fucα2Galβ4GlcNAcβ2Man、SAα6Galβ4GlcNAcβ2Man、SAα3Galβ4GlcNAcβ2Manからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項7】
請求項5に記載の方法において、前記構造がHII型構造Fucα2Galβ4GlcNAcβ2Manであることを特徴とする方法。
【請求項8】
請求項5に記載の方法において、前記構造がLewis x構造Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ2Manであることを特徴とする方法。
【請求項9】
請求項4に記載の方法において、前記結合物質が
式T10EGal(NAc):
[Mα]mGalβ1−4[Nα]nGlcNAcβ6Gal(NAc)p
のII型ラクトサミンを認識し、変数は請求項2の式T8Eベータに対して記載されるものと同様であることを特徴とする方法。
【請求項10】
請求項9に記載の方法において、前記構造が、
Galβ4GlcNAcβ6Gal、Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ6GalNAc、Fucα2Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、SAα3/6Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、SAα3Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、SAα3Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ6GalNAc、SAα3Galβ4(Fuca3)GlcNAcβ6(RGalβ3)GalNAcからなる群より選択され、RはSAα3または無であることを特徴とする方法。
【請求項11】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記結合物質が、
式T9E
[Mα]mGalβ1−3[Nα]nGlcNAcβ3Gal
のI型ラクトサミンを基盤とした構造を認識することを特徴とする方法。
【請求項12】
請求項11に記載の方法において、前記構造が、
Galβ3GlcNAcβ3Gal、Galβ3(Fucα4)βGlcNAcβ3Gal、Fucα2Galβ3GlcNAcβ3Gal、Fucα2Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Gal、SAα3Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Galからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項11に記載の方法において、前記構造がHI型構造Fucα2Galβ3GlcNAcβ3GalまたはI型LAcNAc−構造Galβ3GlcNAcβ3Galであることを特徴とする方法。
【請求項14】
請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法において、前記検出が、前記調製物における少なくとも1種のグリカン構造の量または存在を特異的結合物質または管理された結合剤により分析することによって行われることを特徴とする方法。
【請求項15】
請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法において、前記構造が少なくとも1個のFucα残基を有することを特徴とする方法。
【請求項16】
請求項2に記載の方法において、前記伸長オリゴ糖構造が(SAα3)0または1Galβ3/4(Fucα4/3)GlcNAc、Fucα2Galβ3GalNAcα/βおよびFucα2Galβ3(Fucα4)0または1GlcNAcβからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項17】
請求項2のいずれかに記載の方法において、前記の伸長オリゴ糖が、Galβ4Glc、Galβ3GlcNAc、Galβ3GalNAc、Galβ4GlcNAc、Galβ3GlcNAcβ、Galβ3GalNAcβ/α、Galβ4GlcNAcβ、GalNAcβ4GlcNAc、SAα3Galβ4Glc、SAα3Galβ3GlcNAc、SAα3Galβ3GalNAc、SAα3Galβ4GlcNAc、SAα3Galβ3GlcNAcβ、SAα3Galβ3GalNAcβ/α、SAα3Galβ4GlcNAcβ、SAα6Galβ4Glc、SAα6Galβ4Glcβ、SAα6Galβ4GlcNAc、SAα6Galβ4GlcNAcβ、Galβ3(Fucα4)GlcNAc (Lewis a)、SAα3Galβ3(Fucα4)GlcNAc (シアリル−Lewis a)、Fucα2Galβ3GlcNAc (H−1型)、Fucα2Galβ3(Fucα4)GlcNAc (Lewis b)、Galβ4GlcNAc (2型ラクトサミン基盤)、Galβ4(Fucα3)GlcNAc (Lewis x)、SAα3Galβ3(Fucα4)GlcNAc (シアリル−Lewis x)、Fucα2Galβ4GlcNAc (H−2型)およびFucα2Galβ4(Fucα3)GlcNAc (Lewis y)からなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項18】
請求項1ないし17のいずれかに記載の方法において、当該方法が少なくとも1つの末端ManαMan−構造で共に用いられることを特徴とする方法。
【請求項19】
請求項1ないし18のいずれかに記載の方法において、前記検出がモノクローナル抗体、グリコシダーゼ、グリコシル転移酵素、植物レクチン、動物レクチンおよびそれらのペプチド模倣物からなる群より選択される組み替えタンパク質である結合剤により行われることを特徴とする方法。
【請求項20】
請求項19に記載の方法において、前記結合物質がGF287、GF279、GF288、GF284、GF283、GF286、GF290、GF289、GF275、GF276、GF277、GF278、GF297、GF298、GF302、GF303、GF305、GF296、GF300、GF304、GF307、GF353、およびGF354からなる群より選択される抗体と同一のエピトープに結合することを特徴とする方法。
【請求項21】
請求項19に記載の方法において、前記結合物質がGF287、GF279、GF288、GF284、GF283、GF286、GF290、GF289、GF275、GF276、GF277、GF278、GF297、GF298、GF302、GF303、GF305、GF296、GF300、GF304、GF307、GF353、GF354、およびGF367からなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項22】
請求項19に記載の方法において、前記組み替えタンパク質が少なくとも部分的に2つの単糖構造および前記単糖残基間の結合構造を認識する高特異性結合剤であることを特徴とする方法。
【請求項23】
請求項19に記載の方法において、前記結合剤が、生体材料または他の細胞型を含む細胞材料を含む試料からヒト幹細胞を選別または選択するために用いられることを特徴とする方法。
【請求項24】
請求項19に記載の方法において、前記結合剤が、異なるヒト幹細胞型間の選別または選択のために用いられることを特徴とする方法。
【請求項25】
請求項19に記載の方法において、選別または選択ステップがFACSまたは細胞集団を濃縮するための任意の他の手段により行われることを特徴とする方法。
【請求項26】
請求項25に記載の方法により得られた細胞集団。
【請求項27】
請求項24に記載の方法において、前記細胞調製物が血液関連細胞集団からなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項28】
請求項1に記載の方法において、分析されるべき細胞の量が103ないし106の細胞であることを特徴とする方法。
【請求項29】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記グリカン構造がN−グリカンコア構造を有するN−グリカンを含むN−グリカンサブグライコーム中に存在し、前記N−グリカンがN−グリコシダーゼにより細胞から遊離できることを特徴とする方法。
【請求項30】
請求項29に記載の方法において、前記N−グリカンコア構造がManβ4GlcNAcβ4(Fucα6)nGlcNAcであり、nが0または1であることを特徴とする方法。
【請求項31】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記グリカン構造が、O−グリカンコア構造を有するO−グリカンを含むO−グリカンサブグライコーム中に存在し、または前記グリカン構造が、糖脂質コア構造を有する糖脂質を含む糖脂質サブグライコーム中に存在し、前記グリカンがグリコシルセラミダーゼにより遊離できることを特徴とする方法。
【請求項32】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記グリカン構造の群が本明細書の表および図に示される特異的な量のオリゴ糖を含むことを特徴とする方法。
【請求項33】
請求項1ないし32のいずれかに記載の方法において、前記細胞調製物の細胞表面グライコームの存在または非存在が検出されることを特徴とする方法。
【請求項34】
請求項1ないし33のいずれかに記載の方法において、前記細胞調製物が前記細胞調製物の細胞集団内の混入する構造、時間依存的変化または細胞集団の状態の変化に関して、前記細胞調製物内のグリカンの質量分析を用いたグリコシル化分析により、評価/検出されることを特徴とする方法。
【請求項35】
請求項34に記載の方法において、前記細胞状態が、細胞培養中または細胞精製中に、低温における細胞貯蔵もしくは操作と関連して、または細胞の凍結保存と関連して、制御されることを特徴とする方法。
【請求項36】
請求項34に記載の方法において、細胞状態の時間依存的変化が、前記細胞の栄養状態、前記細胞培養の密集度(confluency)、前記細胞の密度、前記細胞の遺伝的安定性の変化、前記細胞構造の完全性もしくは細胞齢、または前記細胞に影響する化学的、物理的、もしくは生化学的要素に依存すことを特徴とする方法。
【請求項37】
哺乳動物細胞の集団内の幹細胞を同定、分析、選択または単離するための方法であって、結合剤または結合物質の使用を含み、前記結合剤/結合物質は請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造またはグリカン構造群に結合し、前記構造は、
(i)幹細胞上/内における発現、およびフィーダ細胞または分化した細胞における発現の非存在または低発現を示し;
(ii)幹細胞における発現の非存在または低発現、およびフィーダ細胞または分化した細胞における発現または高発現または主な発現を示し;
(iii)幹細胞の亜集団における発現を示し;または、
(iv)分化した幹細胞の亜集団における発現を示す;
ことを特徴とする方法。
【請求項38】
請求項37に記載の方法において、前記幹細胞が全能性、多能性または多分化能であることを特徴とする方法。
【請求項39】
請求項38に記載の方法において、前記胚幹細胞結合剤が多能性または多分化能間葉系幹細胞の同定のために用いられ、前記方法がさらに同定された多能性または多分化能幹細胞を回収のために選択するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項40】
請求項39に記載の方法において、前記選択された多能性または多分化能幹細胞を哺乳動物細胞の集団から分離するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項41】
請求項40に記載の方法において、前記分離された多能性または多分化能幹細胞を単離するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項42】
請求項40に記載の方法において、前記細胞集団が臍帯血、胚体液(embryonal body fluids)、胚組織試料、胚組織培養物、細胞株および非間葉系成体起源の細胞培養物より選択されることを特徴とする方法。
【請求項43】
請求項40に記載の方法において、前記幹細胞が成体幹細胞、胚幹細胞または胎児起源の幹細胞、好ましくは母親細胞集団内のヒト胎児起源のものであることを特徴とする方法。
【請求項44】
請求項40に記載の方法において、前記幹細胞が脱分化した体細胞であることを特徴とする方法。
【請求項45】
請求項1記載の方法において、前記抗体がポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、および抗体フラグメントからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項46】
請求項1のいずれかに記載の方法において、前記結合剤が管理された結合剤であることを特徴とする方法。
【請求項47】
請求項1のいずれかに記載の方法において、前記結合剤が、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造の少なくとも1つのエピトープに特異的な、抗体、レクチン、またはグリコシダーゼの、少なくとも前記グリカン構造の結合部位を含み、前記グリカン構造が幹細胞および/または分化した細胞に付着することを特徴とする方法。
【請求項48】
哺乳動物の体液または組織からの胚幹細胞の同定、選択または分析のための方法であって、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造の少なくとも1つのエピトープに特異的な抗体、レクチン、またはグリコシダーゼを得るステップと、前記抗体、レクチンまたはグリコシダーゼを幹細胞と接触させてこのような細胞を同定、選択、単離および/または分析するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項49】
請求項48に記載の方法により単離される哺乳動物幹細胞。
【請求項50】
請求項1ないし18のいずれかのグリカン構造に対する選択的幹細胞結合剤を同定するための方法が、
幹細胞内/上の特異的発現ならびにフィーダ細胞および/または分化した体細胞内/上の発現の非存在を示すグリカン構造を選択するステップと、幹細胞内/上の前記グリカン構造への前記結合剤の結合を確認するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項51】
試料内の幹細胞の濃縮および検出のためのキットであって、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造を検出するための結合剤を含む少なくとも1つの試薬と、前記試薬を用いて幹細胞の濃縮を行うための説明書とを含み、任意に幹細胞の濃縮を行うための手段を含むことを特徴とするキット。
【請求項52】
請求項51記載のキットにおいて、前記試薬が検出可能なトレーサで標識されことを特徴とするキット。
【請求項53】
幹細胞、および幹細胞上の請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造と結合する結合剤を有する、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造を含む組成物。
【請求項54】
幹細胞調製物の状態を評価する方法であって、前記調製物中のグリカン構造またはグリカン構造の群の存在を検出するステップを含み、前記グリカン構造またはグリカン構造の群が式T11:
[M]mGalβ1−x[Nα]nHex(NAc)p
によるものであり、
m、nおよびpは独立に0または1の整数であり、
HexはGalまたはGlcであり、Xは結合位置であり;
MおよびNは単糖残基であって、独立に無(前記位置の遊離水酸基)であり、
ならびに/または 、
Galの3位もしくは/およびHexNAcの6位に結合したシアル酸であるSAα、
Galの3もしくは4位に結合したGalα、または
Galの4位に結合するGalNAcβ、ならびに/または
Galの2位;および/もしくは、Galが他の位置(4または3)に結合し、HexNAcがGlcNAcである場合、HexNAcの3もしくは4位;または、Galが他の位置(3)に結合する場合、Glcの3位;に結合したFuc(L−フコース)残基であり、
ただし、mおよびnの合計は2であり
好ましくはmおよびnは独立に0または1であり、ならびに
MがGalαである場合、Galβ1に結合するシアル酸は存在せず、ならびに
nは0であり、xは好ましくは4であり、
MがGalNAcβである場合、Galβ1にα6結合するシアル酸は存在せず、nは0であり、xは4であることを特徴とする方法。
【請求項55】
請求項54に記載の方法において、前記構造が式T12:
[M][SAα3]nGalβ1−4Glc(NAc)p
によるものであり、
nおよびpは独立に0または1の整数であり、
MはGalの3もしくは4位に結合したGalα、またはGalの4位に結合したGalNAcβであり、および/またはSAαはGalの3位に結合したシアル酸分岐であり、
MがGalαである場合、Galβ1に結合するシアル酸は存在しない(nは0である)ことを特徴とする方法。
【請求項56】
請求項54または55に記載の方法において、前記構造がグロボトリオース(Gb3)非還元末端の末端構造Galα4Galを含むことを特徴とする方法。
【請求項57】
新規標的/マーカ構造を含む幹細胞からの細胞成分の単離のための、請求項1ないし56のいずれかに記載の結合剤分子の使用。
【請求項58】
請求項57に記載の使用において、前記単離された細胞成分が遊離グリカン、またはタンパク質もしくは脂質もしくはその断片に結合したグリカンであることを特徴とする使用。
【請求項59】
請求項57ないし58に記載の結合剤分子を用いる次のステップを含む、細胞成分を単離するための方法であって、
1)幹細胞試料を提供するステップと、
2)本発明の結合剤分子を対応する標的構造に接触させるステップと、
3)前記結合剤および標的構造の複合体を少なくとも細胞材料の一部から単離するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項60】
請求項59に記載の方法により産生される標的構造組成物であって、幹細胞において、または幹細胞に特徴的な割合で特異的に発現する、前記結合剤構造に対応するグリカン構造およびペプチドまたはタンパク質エピトープを含む糖タンパク質または糖ペプチドを含み、前記組成物が請求項に記載の方法によって産生されることを特徴とする標的構造組成物。
【請求項61】
複数のオリゴ糖の本質的に純粋なオリゴ糖グライコーム組成の分析のための方法であって、式
NeuAcmNeuGcnHexoHexNAcpdHexqHexArPensActModXx (I)
による単糖組成を含み、m、n、o、p、q、r、s、t、およびxは≧0および約100未満の値の独立の整数であり、ただし各グリカンマス成分(glycan mass components)に対して主鎖単糖変数o、p、またはrのうち少なくとも2つは≧1であり、
Hexはヘキソースを表し、Penはペントースを表し、ModXは修飾を表し、前記方法は、
a)単離されたヒト幹細胞試料を提供するステップと;
b)前記幹細胞試料から全グリカンまたは全グリカン群を遊離させるステップ、または前記幹細胞試料から遊離グリカンを抽出するステップと;
c)前記試料からグライコームを単離するステップと;
d)質量分析プロファイリングにより組成を分析するステップと;
を含むことを特徴とする方法。
【請求項62】
請求項61または1に記載の方法において、当該方法が質量分析プロファイルの定量的な比較を伴い、前記方法が抗体、酵素および/またはレクチン等の結合分子による分析のためのマーカの選択に用いられることを特徴とする方法。
【請求項63】
細胞表面上の本質的にグライコーム組成の分析のための方法であって、
a)単離されたヒト幹細胞試料を提供するステップと;
b)前記細胞試料を、前記グライコーム組成内のグリカン構造またはグリカン構造群を認識する少なくとも1種の結合分子と接触させるステップと;
c)結合した結合分子の量を分析するステップと;
を含むことを特徴とする方法。
【請求項64】
請求項62または63に記載の方法であって、前記方法が群:
a)マンノース型構造、特にアルファ−Man構造、
b)α3−シアル化および/またはフコシル化構造、
c)Gal/GalNac結合特異性、好ましくはGal1−3/GalNAc1−3結合特異性、より好ましくはPNAに類似のGalβ1−3/GalNAcβ1−3結合特異性、
からの1つまたはいくつかの構造に対する結合特異性を有する好ましい結合分子を含むことを特徴とする方法。
【請求項65】
請求項62または63に記載の方法において、前記検出が、モノクローナル抗体、グリコシダーゼ、グリコシル転移酵素、植物レクチン、動物レクチンまたはそれらのペプチド模倣物からなる群より選択される組み替えタンパク質である結合剤により行われることを特徴とする方法。
【請求項66】
請求項62または63に記載の方法において、前記組み替えタンパク質が、少なくとも部分的に2つの単糖構造と前記単糖残基間の結合構造とを認識する高特異性結合剤であることを特徴とする方法。
【請求項67】
請求項62または63に記載の方法において、前記結合剤が、異なるヒト幹細胞型間の選別または選択のために用いられることを特徴とする方法。
【請求項68】
請求項62または63に記載の方法において、前記結合剤が、胚性幹細胞およびフィーダ細胞集団の選別または選択のために用いられることを特徴とする方法。
【請求項69】
請求項61または62に記載の方法において、当該方法が:
a)前記分析のためのグリカンを含んだ幹細胞試料を調製するステップと;
b)前記幹細胞試料から全グリカンまたは全グリカン群を遊離するステップ、または前記幹細胞試料から遊離グリカンを抽出するステップと;
c)任意にグリカンを修飾するステップと;
d)前記試料の生体材料からグリカン画分/画分群を精製するステップと;
e)任意にグリカンを修飾するステップと;
f)前記遊離されたグリカンの組成を質量分析により分析するステップと;
g)任意に、遊離されたグリカンに関するデータを定量的に示し、前記定量的データセットを他の幹細胞試料からの他のデータセットと比較するステップと;
h)前記遊離されたグリカンに関するデータを定量的または定性的に他の幹細胞試料から生成されたデータと比較するステップと;
を含むことを特徴とする方法。
【請求項70】
N−グリカンコアマーカ構造であって、二糖エピトープが、
式CGN:
[Manα3]n1(Manα6)n2Manβ4GlcNAcβ4(Fucα6)n3GlcNAcxR
のN−結合グリカンのコア構造におけるManβ4GlcNAc構造であり、
n1、n2およびn3は0または1の整数であり、独立に残基の存在または非存在を表し、
非還元末端の末端Manα3/Manα6−残基は、幹細胞の状態の分析および/または幹細胞の操作のための、複合型、特に二分岐構造に、またはマンノース型(高Manおよび/または低Man)に、またはハイブリッド型構造に伸長してよく、xRはβAsnもしくはβAsn−ペプチドもしくはβAsn−タンパク質等のタンパク質もしくはペプチドに結合するN−グリカンの還元末端構造、またはN−グリカンの遊離還元末端、またはヒト胚幹細胞の分析のために生成された前記還元の化学的誘導体を表すことを特徴とするN−グリカンコアマーカ構造。
【請求項71】
請求項70に記載のマーカ構造を含むN−グリカンコアであって、前記構造が式M2:
[Mα2]n1[Mα3]n2{[Mα2]n3[Mα6)]n4}[Mα6]n5{[Mα2]n6[Mα2]n7[Mα3]n8}Mβ4GNβ4[{Fucα6}]mGNyR2
のマンノース型グリカンであり、
n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、およびmは独立に0または1のいずれかであり;ただしn2が0である場合、n1も0であり;n4が0である場合、n3も0であり;n5が0である場合、n1、n2、n3およびn4も0であり;n7が0である場合、n6も0であり;n8が0である場合、n6およびn7も0であり;
yはアノマー結合構造αおよび/もしくはβまたは誘導体化アノマー炭素からの結合であり、
R2は還元末端水酸基、化学的還元末端誘導体、または、タンパク質由来のアスパラギンN−グリコシドアミノ酸および/もしくはペプチドを含むアスパラギンN−グリコシド等の天然アスパラギンN−グリコシド誘導体であり;
[]はn1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、およびmの値によって存在するかまたは存在しないかのいずれかである決定基を表し;
{}は前記構造中の分岐を表し;
前記構造は任意に高マンノース構造であり、さらにグルコース残基またはn6で表されるマンノース残基に結合する残基で置換されることを特徴とするN−グリカンコア。
【請求項72】
請求項71に記載の方法であって、少なくとも1つの構造の量が分化中の幹細胞における減少または増加によって変化し、前記構造が単糖
HnN2Fm組成Hに対応し、Hはヘキソース、好ましくはManまたはGlcであり、NはN−アセチルヘキソサミン、好ましくはGlcNAcであり、Fはデオキシヘキソース、好ましくはフコースであり、nは1ないし11の整数であり、mは0または1であることを特徴とする方法。
【請求項73】
請求項72に記載の方法において、前記構造が、その由来する分化した細胞よりも間葉系幹細胞と関連することを特徴とする方法。
【請求項74】
請求項72または73に記載の方法において、前記構造の量が、間葉系幹細胞において、その分化したバリアントよりも増加することを特徴とする方法。
【請求項75】
請求項74に記載の方法において、前記構造が、間葉系幹細胞に特異的な単糖組成を表す表に示されることを特徴とする方法。
【請求項76】
請求項72または73に記載の方法において、前記構造の量が間葉系幹細胞において、その分化したバリアントよりも減少することを特徴とする方法。
【請求項77】
請求項76に記載の方法において、表中に示されるものが間葉系幹細胞に特異的な単糖組成を示すことを特徴とする方法。
【請求項78】
請求項70に記載の方法において、前記構造が式GNβ2:
[R1GNβ2]n1[Mα3]n2{[R3]n3[GNβ2]n4Mα6}n5Mβ4GNXyR2のの複合型N−グリカンであり、任意に、Mα6、Mα3、またはMβ4に結合する1または2または3個の式[RxGNβz]nxのさらなる分岐を有し、Rxは各分岐で異なっていてよく、
n1、n2、n3、n4、n5およびnxは独立に0または1のいずれかであり、
ただしn2が0である場合、n1は0であり、n3が1および/またはn4が1である場合、n5も1であり、少なくともn1もしくはn4は1、またはn3は1であり;
n4が0であり、かつn3が1である場合、R3はマンノース型置換基または無であり、Xはグリコシド結合二糖エピトープβ4(Fucα6)nGNであり、ここでnは0もしくは1、またはXは無であり、
yはアノマー結合構造αおよび/もしくはβ、または誘導体化アノマー炭素からの結合であり、
R1、RXおよびR3は独立に、コア構造に結合する1、2または3個の天然置換基を表し、
R2は還元末端水酸基、化学的還元末端誘導体、または、タンパク質由来のアスパラギンN−グリコシドアミノ酸および/もしくはペプチドを含むアスパラギンN−グリコシド等の天然アスパラギンN−グリコシド誘導体であり、
[]は直鎖配列中に存在するまたは存在しない基を表し、{}が更に存在しても存在しなくてもよい分岐を表すことを特徴とする方法。
【請求項79】
請求項78に記載の方法において、前記構造はそれに由来する分化した細胞よりも胚性幹細胞と関連することを特徴とする方法。
【請求項80】
請求項79に記載の方法において、前記構造が、H6N5、およびH6N5F1等の大型の複合型N−グリカンであるhESC−iiの群に属し、
または、前記構造が、H5N4F1、H5N4F2、およびH5N4F3等の二分岐サイズ複合型N−グリカンであるhESC−iiiの群に属し、
または、前記構造が、H5N4F2、H5N4F3、およびH4N5F3等の複合フコシル化N−グリカンであるhESC−ivの群に属し、
または、前記構造が、H4N3、およびH4N3F1等の単分岐型N−グリカンであるhESC−viiの群に属し、
または、構造が、H4N5F3等の末端HexNAc N−グリカンであるhESC−viiiの群に属し、
または、前記構造が、胚性幹細胞よりも、胚幹細胞に由来する分化した胚性幹細胞と関連し、
または、前記構造が、H5N6F2、H3N4、H3N5、H4N4F2、H4N5F2、H4N4、H4N5F1、H2N4F1、H3N5F1、およびH3N4F1等の末端HexNAc N−グリカンであるDiff−ivの群に属し、
または、前記構造が、H3N3、H3N3F1、およびH2N3F1等の末端HexNAc単分岐N−グリカンであるDiff−viの群に属し、
または、前記構造が、H5N5F1、H5N5、およびH5N5F3等のH=N型末端HexNAc N−グリカンであるDiff−viiの群に属し、
または、前記構造が、H4N3F2等の複合フコシル化単分岐型N−グリカンであるDiff−ixの群に属し、
または、前記構造が、胚性幹細胞よりも、胚幹細胞に由来する分化した胚性幹細胞と関連する、ハイブリッド型N−グリカンであり、
または、前記構造が、H6N4、およびH7N4等の伸長ハイブリッド型N−グリカンであるDiff−viiiの群に属し、
または、前記構造が、H5N3F1、H5N3、H6N3F1、およびH6N3等のハイブリッド型N−グリカンであるDiff−vの群に属することを特徴とする方法。
【請求項81】
請求項70に記載のN−グリカンコアマーカ構造において、Manα3/Manα6残基が複合型、特に二分岐構造に伸長し、n3が1であり、Manβ4GlcNAcエピトープがGlcNAc置換または置換群を含むことを特徴とするN−グリカンコアマーカ構造。
【請求項82】
ヒト血液関連、好ましくは造血、幹細胞調製物および/または混入細胞集団の状態を評価する方法であって、伸長グリカン構造、または、少なくとも2つの、前記調製物中のグリカン構造の群の存在を検出するステップを含み、前記グリカン構造またはグリカンの群Tnおよびシアリル−Tn構造は、式MUC
(R)nГαλNAχα(Ser/Thr)m
によるものであり、nおよびmは独立に0または1であり、RはSAα6またはGalβ3であり、SAはシアル酸、好ましくはNeu5Acであり、RがGalβ3の場合、nは1であり、
好ましくはTn抗原:
(SAα6)nGalNAcα(Ser/Thr)m、
によるものであり、nおよびmは独立に0または1であり、SAはシアル酸、好ましくはNeu5Acであり、
またはTF抗原
Galβ3GalNAcα(Ser/Thr)m
によるものであることを特徴とする方法。
【請求項1】
間葉系細胞調製物の状態を評価する方法であって、前記調製物中の伸長グリカン構造、または、少なくとも2つの、グリカン構造の群の存在を検出するステップを含み、前記グリカン構造またはグリカン構造の群は、幹細胞の状態の分析および/または幹細胞の操作のための式T1
であり、Xは結合位置であり、
R1、R2、およびR6はOHまたはグリコシド結合した単糖残基シアル酸、好ましくはNeu5Acα2またはNeu5Gcα2、最も好ましくはNeu5Acα2であり;
R3はOHまたはグリコシド結合した単糖残基Fucα1(L−フコース)またはN−アセチル(N−アセトアミド、NCOCH3)であり;
R4はH、OHまたはグリコシド結合した単糖残基Fucα1(L−フコース)であり、R4がHである場合、R5はOHであり、R4がHではない場合、R5はHであり;
R7はN−アセチルまたはOHであり;
Xは前記細胞由来の天然オリゴ糖主鎖構造、好ましくはN−グリカン、O−グリカンもしくは糖脂質構造であり、またはnが0である場合、Xは無であり;
Yはリンカ基、好ましくはO−グリカンおよびO−結合末端オリゴ糖および糖脂質のための酸素、ならびにN−グリカンのためのN、またはnが0である場合、無であり;
Zは担体構造、好ましくは細胞により産生された天然担体であり、例えばタンパク質または脂質であって、好ましくは担体上のセラミドもしくは分岐グリカンコア構造、またはHであり;
アーチはガラクトピラノシルからの結合が左側の残基の3位または4位いずれかに対するものであること、およびR4構造が他の4または3位にあることを表し;
nは0または1の整数であり、mは1ないし1000、好ましくは1ないし100、および最も好ましくは1ないし10の整数(担体上のグリカンの数)であり、
ただし、
R2およびR3のうち1つはOHまたはR3はN−アセチルであり、
左側の第1の残基が右側の残基の4位に結合する場合、R6はOHであり、
XはGalα4Galβ4Glcではなく、(SSEA−3または4のコア構造)またはR3はフコシルであり、
前記細胞調製物は胚性幹細胞調製物であり、
ならびに、前記グリカン構造が伸長構造である場合、ここで、前記結合剤は前記構造およびさらに少なくとも1つの還元末端伸長エピトープ、好ましくは式E1:
AxHex(NAc)nの単糖エピトープ(Xおよび/またはYを置換)に結合し、Aはアノマー構造アルファまたはベータであり、xは結合位置2、3または6であり;およびHexはヘキソピラノシル残基Gal、またはManであり、nは0または1の整数であり、
nが1である場合、AxHexNAcはβ4GalNAcまたはβ6GalNAcであり、
ただし、
HexがManである場合、AxHexはβ2Manであり、
HexがGalである場合、AxHexはβ3Galまたはβ6Galまたはα3Galまたはα4Galであり、
または、
前記結合剤エピトープはさらに還元末端伸長エピトープ、
還元末端GalNAcα含有構造に結合するSer/Thrもしくは、
Galβ4Glc含有構造に結合するβCerに結合し、前記グリカン構造は関連するまたは混入した細胞集団から決定される幹細胞集団であることを特徴とする方法。
【請求項2】
幹細胞の状態の分析のための、および/または幹細胞の操作のための方法であって、幹細胞の試料から伸長グリカン構造または少なくとも2つのグリカン構造を検出するステップを含み、前記グリカン構造は:末端ラクトサミン構造
(R1)n1Gal(NAc)n3β3/4(Fucα4/3)n2GlcNAcβRであって、R1はGalβ4GlcNAcに結合するFucα2、またはSAα3、またはSAα6であり、RはN−グリカン、O−グリカンおよび/または糖脂質の還元末端コア構造である、末端ラクトサミン構造、
または、構造
(SAα3)n1Galβ3(SAα6)n2GalNAcであって、
n1、n2およびn3は0または1であって構造の存在または非存在を表し、
式中、SAはシアル酸である構造、
または、分岐エピトープ
Galβ3(GlcNAcβ6)GalNAc、または
R1Galβ4(R3)GlcNAcβ6(R2Galβ3)GalNAcであって、
R1およびR2は独立に無またはSAα3であり;およびR3は独立に無またはFucα3である分岐エピトープ、
または、N−結合グリカンのコア構造中のManβ4GlcNAc構造;またはエピトープGalβ4Glc、
または末端マンノース、
または末端SAα3/6Galであって、SAはシアル酸であり、ただし
i)幹細胞は癌細胞株の細胞ではない
末端SAα3/6Galからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項3】
請求項1に記載の方法において、前記結合物質が式T8Eベータ
[Mα]mGalβ1−3/4[Nα]nGlcNAcβxHex(NAc)p
の構造を認識し、
xは結合位置2、3、または6であり、
m、nおよびpは独立に0または1の整数であり、
MおよびNは単糖残基であって
i)独立に無(その位置における遊離水酸基)
および/または
ii)Galの3位または/およびGlcNAcの6位に結合するシアル酸であるSA
および/または
iii)GalがGlcNAcの他の位置(4または3)に結合する場合に、Galの2位および/またはGlcNAcの3もしくは4位に結合するFuc(L−フコース)残基であり、
ただし、m、nおよびpは独立に0または1であり、
Hexはヘキソピラノシル残基GalまたはManであり、
ただし、
pが1の場合、βxHexNAcはβ6GalNAcであり、
pが0の場合、HexはManであり、かつβxHexはβ2Manであり、またはHexはGalであり、かつβxHexはβ3Galもしくはβ6Galであることを特徴とする方法。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記結合物質が
式T10E
[Mα]mGalβ1−4[Nα]nGlcNAcβxHex(NAc)pのII型ラクトサミンを基盤とする構造を認識し、
ただし、
pが1である場合、βxHexNAcはβ6GalNAcであり、
pが0である場合、HexはManであり、かつβxHexはβ2Manであり、または、HexはGalであり、かつβxHexはβ6Galであることを特徴とする方法。
【請求項5】
請求項4に記載の方法において、前記結合物質が式T10EMan:
[Mα]mGalβ1−4[Nα]nGlcNAcβ2Man
のII型ラクトサミンを基盤とする構造を認識し、変数は請求項2の式T8Eベータに対して記載されるものと同様であることを特徴とする方法。
【請求項6】
請求項5に記載の方法において、前記構造がGalβ4GlcNAcβ2Man、Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ2Man、Fucα2Galβ4GlcNAcβ2Man、SAα6Galβ4GlcNAcβ2Man、SAα3Galβ4GlcNAcβ2Manからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項7】
請求項5に記載の方法において、前記構造がHII型構造Fucα2Galβ4GlcNAcβ2Manであることを特徴とする方法。
【請求項8】
請求項5に記載の方法において、前記構造がLewis x構造Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ2Manであることを特徴とする方法。
【請求項9】
請求項4に記載の方法において、前記結合物質が
式T10EGal(NAc):
[Mα]mGalβ1−4[Nα]nGlcNAcβ6Gal(NAc)p
のII型ラクトサミンを認識し、変数は請求項2の式T8Eベータに対して記載されるものと同様であることを特徴とする方法。
【請求項10】
請求項9に記載の方法において、前記構造が、
Galβ4GlcNAcβ6Gal、Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ6GalNAc、Fucα2Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、SAα3/6Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、SAα3Galβ4GlcNAcβ6GalNAc、SAα3Galβ4(Fucα3)GlcNAcβ6GalNAc、SAα3Galβ4(Fuca3)GlcNAcβ6(RGalβ3)GalNAcからなる群より選択され、RはSAα3または無であることを特徴とする方法。
【請求項11】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記結合物質が、
式T9E
[Mα]mGalβ1−3[Nα]nGlcNAcβ3Gal
のI型ラクトサミンを基盤とした構造を認識することを特徴とする方法。
【請求項12】
請求項11に記載の方法において、前記構造が、
Galβ3GlcNAcβ3Gal、Galβ3(Fucα4)βGlcNAcβ3Gal、Fucα2Galβ3GlcNAcβ3Gal、Fucα2Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Gal、SAα3Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Galからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項11に記載の方法において、前記構造がHI型構造Fucα2Galβ3GlcNAcβ3GalまたはI型LAcNAc−構造Galβ3GlcNAcβ3Galであることを特徴とする方法。
【請求項14】
請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法において、前記検出が、前記調製物における少なくとも1種のグリカン構造の量または存在を特異的結合物質または管理された結合剤により分析することによって行われることを特徴とする方法。
【請求項15】
請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法において、前記構造が少なくとも1個のFucα残基を有することを特徴とする方法。
【請求項16】
請求項2に記載の方法において、前記伸長オリゴ糖構造が(SAα3)0または1Galβ3/4(Fucα4/3)GlcNAc、Fucα2Galβ3GalNAcα/βおよびFucα2Galβ3(Fucα4)0または1GlcNAcβからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項17】
請求項2のいずれかに記載の方法において、前記の伸長オリゴ糖が、Galβ4Glc、Galβ3GlcNAc、Galβ3GalNAc、Galβ4GlcNAc、Galβ3GlcNAcβ、Galβ3GalNAcβ/α、Galβ4GlcNAcβ、GalNAcβ4GlcNAc、SAα3Galβ4Glc、SAα3Galβ3GlcNAc、SAα3Galβ3GalNAc、SAα3Galβ4GlcNAc、SAα3Galβ3GlcNAcβ、SAα3Galβ3GalNAcβ/α、SAα3Galβ4GlcNAcβ、SAα6Galβ4Glc、SAα6Galβ4Glcβ、SAα6Galβ4GlcNAc、SAα6Galβ4GlcNAcβ、Galβ3(Fucα4)GlcNAc (Lewis a)、SAα3Galβ3(Fucα4)GlcNAc (シアリル−Lewis a)、Fucα2Galβ3GlcNAc (H−1型)、Fucα2Galβ3(Fucα4)GlcNAc (Lewis b)、Galβ4GlcNAc (2型ラクトサミン基盤)、Galβ4(Fucα3)GlcNAc (Lewis x)、SAα3Galβ3(Fucα4)GlcNAc (シアリル−Lewis x)、Fucα2Galβ4GlcNAc (H−2型)およびFucα2Galβ4(Fucα3)GlcNAc (Lewis y)からなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項18】
請求項1ないし17のいずれかに記載の方法において、当該方法が少なくとも1つの末端ManαMan−構造で共に用いられることを特徴とする方法。
【請求項19】
請求項1ないし18のいずれかに記載の方法において、前記検出がモノクローナル抗体、グリコシダーゼ、グリコシル転移酵素、植物レクチン、動物レクチンおよびそれらのペプチド模倣物からなる群より選択される組み替えタンパク質である結合剤により行われることを特徴とする方法。
【請求項20】
請求項19に記載の方法において、前記結合物質がGF287、GF279、GF288、GF284、GF283、GF286、GF290、GF289、GF275、GF276、GF277、GF278、GF297、GF298、GF302、GF303、GF305、GF296、GF300、GF304、GF307、GF353、およびGF354からなる群より選択される抗体と同一のエピトープに結合することを特徴とする方法。
【請求項21】
請求項19に記載の方法において、前記結合物質がGF287、GF279、GF288、GF284、GF283、GF286、GF290、GF289、GF275、GF276、GF277、GF278、GF297、GF298、GF302、GF303、GF305、GF296、GF300、GF304、GF307、GF353、GF354、およびGF367からなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項22】
請求項19に記載の方法において、前記組み替えタンパク質が少なくとも部分的に2つの単糖構造および前記単糖残基間の結合構造を認識する高特異性結合剤であることを特徴とする方法。
【請求項23】
請求項19に記載の方法において、前記結合剤が、生体材料または他の細胞型を含む細胞材料を含む試料からヒト幹細胞を選別または選択するために用いられることを特徴とする方法。
【請求項24】
請求項19に記載の方法において、前記結合剤が、異なるヒト幹細胞型間の選別または選択のために用いられることを特徴とする方法。
【請求項25】
請求項19に記載の方法において、選別または選択ステップがFACSまたは細胞集団を濃縮するための任意の他の手段により行われることを特徴とする方法。
【請求項26】
請求項25に記載の方法により得られた細胞集団。
【請求項27】
請求項24に記載の方法において、前記細胞調製物が血液関連細胞集団からなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項28】
請求項1に記載の方法において、分析されるべき細胞の量が103ないし106の細胞であることを特徴とする方法。
【請求項29】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記グリカン構造がN−グリカンコア構造を有するN−グリカンを含むN−グリカンサブグライコーム中に存在し、前記N−グリカンがN−グリコシダーゼにより細胞から遊離できることを特徴とする方法。
【請求項30】
請求項29に記載の方法において、前記N−グリカンコア構造がManβ4GlcNAcβ4(Fucα6)nGlcNAcであり、nが0または1であることを特徴とする方法。
【請求項31】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記グリカン構造が、O−グリカンコア構造を有するO−グリカンを含むO−グリカンサブグライコーム中に存在し、または前記グリカン構造が、糖脂質コア構造を有する糖脂質を含む糖脂質サブグライコーム中に存在し、前記グリカンがグリコシルセラミダーゼにより遊離できることを特徴とする方法。
【請求項32】
請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記グリカン構造の群が本明細書の表および図に示される特異的な量のオリゴ糖を含むことを特徴とする方法。
【請求項33】
請求項1ないし32のいずれかに記載の方法において、前記細胞調製物の細胞表面グライコームの存在または非存在が検出されることを特徴とする方法。
【請求項34】
請求項1ないし33のいずれかに記載の方法において、前記細胞調製物が前記細胞調製物の細胞集団内の混入する構造、時間依存的変化または細胞集団の状態の変化に関して、前記細胞調製物内のグリカンの質量分析を用いたグリコシル化分析により、評価/検出されることを特徴とする方法。
【請求項35】
請求項34に記載の方法において、前記細胞状態が、細胞培養中または細胞精製中に、低温における細胞貯蔵もしくは操作と関連して、または細胞の凍結保存と関連して、制御されることを特徴とする方法。
【請求項36】
請求項34に記載の方法において、細胞状態の時間依存的変化が、前記細胞の栄養状態、前記細胞培養の密集度(confluency)、前記細胞の密度、前記細胞の遺伝的安定性の変化、前記細胞構造の完全性もしくは細胞齢、または前記細胞に影響する化学的、物理的、もしくは生化学的要素に依存すことを特徴とする方法。
【請求項37】
哺乳動物細胞の集団内の幹細胞を同定、分析、選択または単離するための方法であって、結合剤または結合物質の使用を含み、前記結合剤/結合物質は請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造またはグリカン構造群に結合し、前記構造は、
(i)幹細胞上/内における発現、およびフィーダ細胞または分化した細胞における発現の非存在または低発現を示し;
(ii)幹細胞における発現の非存在または低発現、およびフィーダ細胞または分化した細胞における発現または高発現または主な発現を示し;
(iii)幹細胞の亜集団における発現を示し;または、
(iv)分化した幹細胞の亜集団における発現を示す;
ことを特徴とする方法。
【請求項38】
請求項37に記載の方法において、前記幹細胞が全能性、多能性または多分化能であることを特徴とする方法。
【請求項39】
請求項38に記載の方法において、前記胚幹細胞結合剤が多能性または多分化能間葉系幹細胞の同定のために用いられ、前記方法がさらに同定された多能性または多分化能幹細胞を回収のために選択するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項40】
請求項39に記載の方法において、前記選択された多能性または多分化能幹細胞を哺乳動物細胞の集団から分離するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項41】
請求項40に記載の方法において、前記分離された多能性または多分化能幹細胞を単離するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項42】
請求項40に記載の方法において、前記細胞集団が臍帯血、胚体液(embryonal body fluids)、胚組織試料、胚組織培養物、細胞株および非間葉系成体起源の細胞培養物より選択されることを特徴とする方法。
【請求項43】
請求項40に記載の方法において、前記幹細胞が成体幹細胞、胚幹細胞または胎児起源の幹細胞、好ましくは母親細胞集団内のヒト胎児起源のものであることを特徴とする方法。
【請求項44】
請求項40に記載の方法において、前記幹細胞が脱分化した体細胞であることを特徴とする方法。
【請求項45】
請求項1記載の方法において、前記抗体がポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、および抗体フラグメントからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項46】
請求項1のいずれかに記載の方法において、前記結合剤が管理された結合剤であることを特徴とする方法。
【請求項47】
請求項1のいずれかに記載の方法において、前記結合剤が、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造の少なくとも1つのエピトープに特異的な、抗体、レクチン、またはグリコシダーゼの、少なくとも前記グリカン構造の結合部位を含み、前記グリカン構造が幹細胞および/または分化した細胞に付着することを特徴とする方法。
【請求項48】
哺乳動物の体液または組織からの胚幹細胞の同定、選択または分析のための方法であって、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造の少なくとも1つのエピトープに特異的な抗体、レクチン、またはグリコシダーゼを得るステップと、前記抗体、レクチンまたはグリコシダーゼを幹細胞と接触させてこのような細胞を同定、選択、単離および/または分析するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項49】
請求項48に記載の方法により単離される哺乳動物幹細胞。
【請求項50】
請求項1ないし18のいずれかのグリカン構造に対する選択的幹細胞結合剤を同定するための方法が、
幹細胞内/上の特異的発現ならびにフィーダ細胞および/または分化した体細胞内/上の発現の非存在を示すグリカン構造を選択するステップと、幹細胞内/上の前記グリカン構造への前記結合剤の結合を確認するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項51】
試料内の幹細胞の濃縮および検出のためのキットであって、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造を検出するための結合剤を含む少なくとも1つの試薬と、前記試薬を用いて幹細胞の濃縮を行うための説明書とを含み、任意に幹細胞の濃縮を行うための手段を含むことを特徴とするキット。
【請求項52】
請求項51記載のキットにおいて、前記試薬が検出可能なトレーサで標識されことを特徴とするキット。
【請求項53】
幹細胞、および幹細胞上の請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造と結合する結合剤を有する、請求項1ないし18のいずれかに記載のグリカン構造を含む組成物。
【請求項54】
幹細胞調製物の状態を評価する方法であって、前記調製物中のグリカン構造またはグリカン構造の群の存在を検出するステップを含み、前記グリカン構造またはグリカン構造の群が式T11:
[M]mGalβ1−x[Nα]nHex(NAc)p
によるものであり、
m、nおよびpは独立に0または1の整数であり、
HexはGalまたはGlcであり、Xは結合位置であり;
MおよびNは単糖残基であって、独立に無(前記位置の遊離水酸基)であり、
ならびに/または 、
Galの3位もしくは/およびHexNAcの6位に結合したシアル酸であるSAα、
Galの3もしくは4位に結合したGalα、または
Galの4位に結合するGalNAcβ、ならびに/または
Galの2位;および/もしくは、Galが他の位置(4または3)に結合し、HexNAcがGlcNAcである場合、HexNAcの3もしくは4位;または、Galが他の位置(3)に結合する場合、Glcの3位;に結合したFuc(L−フコース)残基であり、
ただし、mおよびnの合計は2であり
好ましくはmおよびnは独立に0または1であり、ならびに
MがGalαである場合、Galβ1に結合するシアル酸は存在せず、ならびに
nは0であり、xは好ましくは4であり、
MがGalNAcβである場合、Galβ1にα6結合するシアル酸は存在せず、nは0であり、xは4であることを特徴とする方法。
【請求項55】
請求項54に記載の方法において、前記構造が式T12:
[M][SAα3]nGalβ1−4Glc(NAc)p
によるものであり、
nおよびpは独立に0または1の整数であり、
MはGalの3もしくは4位に結合したGalα、またはGalの4位に結合したGalNAcβであり、および/またはSAαはGalの3位に結合したシアル酸分岐であり、
MがGalαである場合、Galβ1に結合するシアル酸は存在しない(nは0である)ことを特徴とする方法。
【請求項56】
請求項54または55に記載の方法において、前記構造がグロボトリオース(Gb3)非還元末端の末端構造Galα4Galを含むことを特徴とする方法。
【請求項57】
新規標的/マーカ構造を含む幹細胞からの細胞成分の単離のための、請求項1ないし56のいずれかに記載の結合剤分子の使用。
【請求項58】
請求項57に記載の使用において、前記単離された細胞成分が遊離グリカン、またはタンパク質もしくは脂質もしくはその断片に結合したグリカンであることを特徴とする使用。
【請求項59】
請求項57ないし58に記載の結合剤分子を用いる次のステップを含む、細胞成分を単離するための方法であって、
1)幹細胞試料を提供するステップと、
2)本発明の結合剤分子を対応する標的構造に接触させるステップと、
3)前記結合剤および標的構造の複合体を少なくとも細胞材料の一部から単離するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項60】
請求項59に記載の方法により産生される標的構造組成物であって、幹細胞において、または幹細胞に特徴的な割合で特異的に発現する、前記結合剤構造に対応するグリカン構造およびペプチドまたはタンパク質エピトープを含む糖タンパク質または糖ペプチドを含み、前記組成物が請求項に記載の方法によって産生されることを特徴とする標的構造組成物。
【請求項61】
複数のオリゴ糖の本質的に純粋なオリゴ糖グライコーム組成の分析のための方法であって、式
NeuAcmNeuGcnHexoHexNAcpdHexqHexArPensActModXx (I)
による単糖組成を含み、m、n、o、p、q、r、s、t、およびxは≧0および約100未満の値の独立の整数であり、ただし各グリカンマス成分(glycan mass components)に対して主鎖単糖変数o、p、またはrのうち少なくとも2つは≧1であり、
Hexはヘキソースを表し、Penはペントースを表し、ModXは修飾を表し、前記方法は、
a)単離されたヒト幹細胞試料を提供するステップと;
b)前記幹細胞試料から全グリカンまたは全グリカン群を遊離させるステップ、または前記幹細胞試料から遊離グリカンを抽出するステップと;
c)前記試料からグライコームを単離するステップと;
d)質量分析プロファイリングにより組成を分析するステップと;
を含むことを特徴とする方法。
【請求項62】
請求項61または1に記載の方法において、当該方法が質量分析プロファイルの定量的な比較を伴い、前記方法が抗体、酵素および/またはレクチン等の結合分子による分析のためのマーカの選択に用いられることを特徴とする方法。
【請求項63】
細胞表面上の本質的にグライコーム組成の分析のための方法であって、
a)単離されたヒト幹細胞試料を提供するステップと;
b)前記細胞試料を、前記グライコーム組成内のグリカン構造またはグリカン構造群を認識する少なくとも1種の結合分子と接触させるステップと;
c)結合した結合分子の量を分析するステップと;
を含むことを特徴とする方法。
【請求項64】
請求項62または63に記載の方法であって、前記方法が群:
a)マンノース型構造、特にアルファ−Man構造、
b)α3−シアル化および/またはフコシル化構造、
c)Gal/GalNac結合特異性、好ましくはGal1−3/GalNAc1−3結合特異性、より好ましくはPNAに類似のGalβ1−3/GalNAcβ1−3結合特異性、
からの1つまたはいくつかの構造に対する結合特異性を有する好ましい結合分子を含むことを特徴とする方法。
【請求項65】
請求項62または63に記載の方法において、前記検出が、モノクローナル抗体、グリコシダーゼ、グリコシル転移酵素、植物レクチン、動物レクチンまたはそれらのペプチド模倣物からなる群より選択される組み替えタンパク質である結合剤により行われることを特徴とする方法。
【請求項66】
請求項62または63に記載の方法において、前記組み替えタンパク質が、少なくとも部分的に2つの単糖構造と前記単糖残基間の結合構造とを認識する高特異性結合剤であることを特徴とする方法。
【請求項67】
請求項62または63に記載の方法において、前記結合剤が、異なるヒト幹細胞型間の選別または選択のために用いられることを特徴とする方法。
【請求項68】
請求項62または63に記載の方法において、前記結合剤が、胚性幹細胞およびフィーダ細胞集団の選別または選択のために用いられることを特徴とする方法。
【請求項69】
請求項61または62に記載の方法において、当該方法が:
a)前記分析のためのグリカンを含んだ幹細胞試料を調製するステップと;
b)前記幹細胞試料から全グリカンまたは全グリカン群を遊離するステップ、または前記幹細胞試料から遊離グリカンを抽出するステップと;
c)任意にグリカンを修飾するステップと;
d)前記試料の生体材料からグリカン画分/画分群を精製するステップと;
e)任意にグリカンを修飾するステップと;
f)前記遊離されたグリカンの組成を質量分析により分析するステップと;
g)任意に、遊離されたグリカンに関するデータを定量的に示し、前記定量的データセットを他の幹細胞試料からの他のデータセットと比較するステップと;
h)前記遊離されたグリカンに関するデータを定量的または定性的に他の幹細胞試料から生成されたデータと比較するステップと;
を含むことを特徴とする方法。
【請求項70】
N−グリカンコアマーカ構造であって、二糖エピトープが、
式CGN:
[Manα3]n1(Manα6)n2Manβ4GlcNAcβ4(Fucα6)n3GlcNAcxR
のN−結合グリカンのコア構造におけるManβ4GlcNAc構造であり、
n1、n2およびn3は0または1の整数であり、独立に残基の存在または非存在を表し、
非還元末端の末端Manα3/Manα6−残基は、幹細胞の状態の分析および/または幹細胞の操作のための、複合型、特に二分岐構造に、またはマンノース型(高Manおよび/または低Man)に、またはハイブリッド型構造に伸長してよく、xRはβAsnもしくはβAsn−ペプチドもしくはβAsn−タンパク質等のタンパク質もしくはペプチドに結合するN−グリカンの還元末端構造、またはN−グリカンの遊離還元末端、またはヒト胚幹細胞の分析のために生成された前記還元の化学的誘導体を表すことを特徴とするN−グリカンコアマーカ構造。
【請求項71】
請求項70に記載のマーカ構造を含むN−グリカンコアであって、前記構造が式M2:
[Mα2]n1[Mα3]n2{[Mα2]n3[Mα6)]n4}[Mα6]n5{[Mα2]n6[Mα2]n7[Mα3]n8}Mβ4GNβ4[{Fucα6}]mGNyR2
のマンノース型グリカンであり、
n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、およびmは独立に0または1のいずれかであり;ただしn2が0である場合、n1も0であり;n4が0である場合、n3も0であり;n5が0である場合、n1、n2、n3およびn4も0であり;n7が0である場合、n6も0であり;n8が0である場合、n6およびn7も0であり;
yはアノマー結合構造αおよび/もしくはβまたは誘導体化アノマー炭素からの結合であり、
R2は還元末端水酸基、化学的還元末端誘導体、または、タンパク質由来のアスパラギンN−グリコシドアミノ酸および/もしくはペプチドを含むアスパラギンN−グリコシド等の天然アスパラギンN−グリコシド誘導体であり;
[]はn1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、およびmの値によって存在するかまたは存在しないかのいずれかである決定基を表し;
{}は前記構造中の分岐を表し;
前記構造は任意に高マンノース構造であり、さらにグルコース残基またはn6で表されるマンノース残基に結合する残基で置換されることを特徴とするN−グリカンコア。
【請求項72】
請求項71に記載の方法であって、少なくとも1つの構造の量が分化中の幹細胞における減少または増加によって変化し、前記構造が単糖
HnN2Fm組成Hに対応し、Hはヘキソース、好ましくはManまたはGlcであり、NはN−アセチルヘキソサミン、好ましくはGlcNAcであり、Fはデオキシヘキソース、好ましくはフコースであり、nは1ないし11の整数であり、mは0または1であることを特徴とする方法。
【請求項73】
請求項72に記載の方法において、前記構造が、その由来する分化した細胞よりも間葉系幹細胞と関連することを特徴とする方法。
【請求項74】
請求項72または73に記載の方法において、前記構造の量が、間葉系幹細胞において、その分化したバリアントよりも増加することを特徴とする方法。
【請求項75】
請求項74に記載の方法において、前記構造が、間葉系幹細胞に特異的な単糖組成を表す表に示されることを特徴とする方法。
【請求項76】
請求項72または73に記載の方法において、前記構造の量が間葉系幹細胞において、その分化したバリアントよりも減少することを特徴とする方法。
【請求項77】
請求項76に記載の方法において、表中に示されるものが間葉系幹細胞に特異的な単糖組成を示すことを特徴とする方法。
【請求項78】
請求項70に記載の方法において、前記構造が式GNβ2:
[R1GNβ2]n1[Mα3]n2{[R3]n3[GNβ2]n4Mα6}n5Mβ4GNXyR2のの複合型N−グリカンであり、任意に、Mα6、Mα3、またはMβ4に結合する1または2または3個の式[RxGNβz]nxのさらなる分岐を有し、Rxは各分岐で異なっていてよく、
n1、n2、n3、n4、n5およびnxは独立に0または1のいずれかであり、
ただしn2が0である場合、n1は0であり、n3が1および/またはn4が1である場合、n5も1であり、少なくともn1もしくはn4は1、またはn3は1であり;
n4が0であり、かつn3が1である場合、R3はマンノース型置換基または無であり、Xはグリコシド結合二糖エピトープβ4(Fucα6)nGNであり、ここでnは0もしくは1、またはXは無であり、
yはアノマー結合構造αおよび/もしくはβ、または誘導体化アノマー炭素からの結合であり、
R1、RXおよびR3は独立に、コア構造に結合する1、2または3個の天然置換基を表し、
R2は還元末端水酸基、化学的還元末端誘導体、または、タンパク質由来のアスパラギンN−グリコシドアミノ酸および/もしくはペプチドを含むアスパラギンN−グリコシド等の天然アスパラギンN−グリコシド誘導体であり、
[]は直鎖配列中に存在するまたは存在しない基を表し、{}が更に存在しても存在しなくてもよい分岐を表すことを特徴とする方法。
【請求項79】
請求項78に記載の方法において、前記構造はそれに由来する分化した細胞よりも胚性幹細胞と関連することを特徴とする方法。
【請求項80】
請求項79に記載の方法において、前記構造が、H6N5、およびH6N5F1等の大型の複合型N−グリカンであるhESC−iiの群に属し、
または、前記構造が、H5N4F1、H5N4F2、およびH5N4F3等の二分岐サイズ複合型N−グリカンであるhESC−iiiの群に属し、
または、前記構造が、H5N4F2、H5N4F3、およびH4N5F3等の複合フコシル化N−グリカンであるhESC−ivの群に属し、
または、前記構造が、H4N3、およびH4N3F1等の単分岐型N−グリカンであるhESC−viiの群に属し、
または、構造が、H4N5F3等の末端HexNAc N−グリカンであるhESC−viiiの群に属し、
または、前記構造が、胚性幹細胞よりも、胚幹細胞に由来する分化した胚性幹細胞と関連し、
または、前記構造が、H5N6F2、H3N4、H3N5、H4N4F2、H4N5F2、H4N4、H4N5F1、H2N4F1、H3N5F1、およびH3N4F1等の末端HexNAc N−グリカンであるDiff−ivの群に属し、
または、前記構造が、H3N3、H3N3F1、およびH2N3F1等の末端HexNAc単分岐N−グリカンであるDiff−viの群に属し、
または、前記構造が、H5N5F1、H5N5、およびH5N5F3等のH=N型末端HexNAc N−グリカンであるDiff−viiの群に属し、
または、前記構造が、H4N3F2等の複合フコシル化単分岐型N−グリカンであるDiff−ixの群に属し、
または、前記構造が、胚性幹細胞よりも、胚幹細胞に由来する分化した胚性幹細胞と関連する、ハイブリッド型N−グリカンであり、
または、前記構造が、H6N4、およびH7N4等の伸長ハイブリッド型N−グリカンであるDiff−viiiの群に属し、
または、前記構造が、H5N3F1、H5N3、H6N3F1、およびH6N3等のハイブリッド型N−グリカンであるDiff−vの群に属することを特徴とする方法。
【請求項81】
請求項70に記載のN−グリカンコアマーカ構造において、Manα3/Manα6残基が複合型、特に二分岐構造に伸長し、n3が1であり、Manβ4GlcNAcエピトープがGlcNAc置換または置換群を含むことを特徴とするN−グリカンコアマーカ構造。
【請求項82】
ヒト血液関連、好ましくは造血、幹細胞調製物および/または混入細胞集団の状態を評価する方法であって、伸長グリカン構造、または、少なくとも2つの、前記調製物中のグリカン構造の群の存在を検出するステップを含み、前記グリカン構造またはグリカンの群Tnおよびシアリル−Tn構造は、式MUC
(R)nГαλNAχα(Ser/Thr)m
によるものであり、nおよびmは独立に0または1であり、RはSAα6またはGalβ3であり、SAはシアル酸、好ましくはNeu5Acであり、RがGalβ3の場合、nは1であり、
好ましくはTn抗原:
(SAα6)nGalNAcα(Ser/Thr)m、
によるものであり、nおよびmは独立に0または1であり、SAはシアル酸、好ましくはNeu5Acであり、
またはTF抗原
Galβ3GalNAcα(Ser/Thr)m
によるものであることを特徴とする方法。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【公表番号】特表2010−516241(P2010−516241A)
【公表日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−545967(P2009−545967)
【出願日】平成20年1月18日(2008.1.18)
【国際出願番号】PCT/FI2008/050019
【国際公開番号】WO2008/087260
【国際公開日】平成20年7月24日(2008.7.24)
【出願人】(509205250)
【出願人】(509205261)グリコス フィンランド リミテッド (5)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年1月18日(2008.1.18)
【国際出願番号】PCT/FI2008/050019
【国際公開番号】WO2008/087260
【国際公開日】平成20年7月24日(2008.7.24)
【出願人】(509205250)
【出願人】(509205261)グリコス フィンランド リミテッド (5)
【Fターム(参考)】
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