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第 15 回厚生科学審議会科学技術部会 ヒト幹細胞を用いた臨床研究の在り方に関する専門委員会 議事録平成 15 年 11 月 28 日(金) 13:30 〜 15:30 厚生労働省 5階 共用第7会議室
○ 中畑委員長 それでは、第 15 回の専門委員会を開催したいと思います。 前回の委員会で今後の進め方について御議論いただきまして、審査体制、安全性、倫理と3つに分けて集中的にやっていこうという方針が決定されまして、前回は審査体制について集中的に御議論いただいたわけですが、その中で中央審査の在り方について、実際に処理できるのかどうかという問題があって、その部分だけ積み残しになっております。それについては資料等を整えているところですので、年明けにその点についてだけ御議論いただきたいと思います。 本日は予定どおり2番目の安全性について集中的に議論していただくことになっておりますので、その形で進めていきたいと思います。安全性の確保については最終確認というところまでもっていけたらと思いますので、ご協力のほどよろしくお願いいたします。 本指針の作成にあたって、特に細胞を加工する際の安全性について以前から議論があるわけですが、その際に、医薬品の安全基準が表裏一体となってまいります。この点につきましては薬事法が改正されまして、その指針と整合性がないといけないということもありますので、最初に医薬食品局から改正薬事法について御説明いただきまして、その上に立って議論を進めていきたいと思います。 それでは、医薬食品局から新しく改正されました薬事法の生物由来製剤に関する安全基準についてお話しいただきたいと思いますので、よろしくお願いします。
○ 医薬食品局 医薬食品局審査管理課の佐藤でございます。
間葉系幹細胞増殖培地の検討
間葉系細胞の供給源間葉系細胞の供給源
骨髄骨髄多指症多指症
子宮内膜子宮内膜内膜幹細胞内膜幹細胞
月経血月経血臍帯血臍帯血胎盤胎盤
ESES 細胞細胞OP9OP9 細胞フィーダー上細胞フィーダー上
死亡胎児死亡胎児胎児心筋胎児心筋
検体肉眼像および組織像
HE x100 HE x200 HE x200
Type II collagen
軟骨培養細胞の形態像 (Papanicolau 染色、各倍率 200 倍 )
P0 P1
P10 p16 免疫染色
P0 軟骨細胞皮下移植 2週間後
軟骨培養細胞皮下移植 2週間後
初代培養細胞移植 初代培養細胞移植、浮遊組織を再移植 一回継代細胞移植
初代培養細胞 HE x1.25
初代培養細胞 TB x 1.25初代培養細胞 HE x 200
間葉系幹細胞
拡大培養に要求される3つの特性
・安全・安全・迅速・迅速・大量・大量
再生治療
血清の役割・増殖因子・微量元素・脂質成分・脂質、鉄等のキャリアー・抗酸化作用・細胞接着性の向上・細胞毒性物質の中和
増殖培地=血清(牛胎児)+基礎培地
○ 寿命延長化ヒト骨髄由来間葉系幹細胞で組成検討
○ 初代細胞へ適用
・ UEET12 ← E 7、 E6、 TERT導入
1.基礎培地2.増殖因子3.ホルモン、微量元素その他
基礎培地の最適化
MEMMEM+aMEM
aMEM+DMEM
DMEM+IMDM
NCTC109F12
D:F12F12/CaD+:F12
F10D:F10
F10/CaMDCB105
D:105MCDB110
D:110MCDB131
D:131MCDB153
D:153153/CA
D:153/CaMCDB201
D:2010 50 100 150 200
Cell Growth(%,ëŒÇlÇdÇlî‰)
UEET-12/3%FCSë∂ç›â∫
EGF1003010
31
PDGF1003010
31
bFGF1003010
31
aFGF1003010
31
LIF1003010
31
HGF3010
31
IL610
31
0.30.1
VEGF3010
3
0 50 100 150 200 250 300Cell Growth(Åì,ëŒÇfÇeñ≥ìYâ¡î‰Åj
ëùêBàˆéqÇ…ÇÊÇÈëùêBë£êiå¯â ÅiÇtÇdÇdÇsÅ|ÇPÇQÅj
増殖因子の最適化
◎ PDGF,EGF, b FGF, a FGF /○ LIF /△ VEGF,HGF
( ng/ml )
PDGF
EGFLIF
VEGF
P+EP+LP+V
P+E+LP+E+VP+L+V
0 50 100 150 200 250 300 350Cell Growth(%,ëŒGFñ≥ìYâ¡î‰)
UEET-12Å@ëùêBàˆéqÇÃëgçáÇπ
複数の増殖因子により相乗効果が得られる。
bPAPBhP
bPAbPBbhP
bPABaEV
PaPEPVabbEbVaEaVEV
-0 100 200 300 400 500 600 700 800
mAbs=450nm
12/54-143/04.7.20
bPAPBhP
bPAbPBbhP
bPABaEV
PaPEPVabbEbVaEaVEV
-0 50 100 150 200 250
mAbs=450nm
M/9-13/04.7.21
bPAPBhP
bPAbPBbhP
bPABaEV
PaPEPVabbEbVaEaVEV
-0 100 200 300 400 500 600
mAbs=450nm
13/37-72/04.7.26
bPAPBhP
bPAbPBbhP
bPABaEV
PaPEPVabbEbVaEaVEV
-0 50 100 150 200 250
mAbs=450nm
1/p9/04.7.26
bPAPBhP
bPAbPBbhP
bPABaEV
PaPEPVabbEbVaEaVEV
-0 100 200 300 400 500
mAbs=450nm
H10-8/13-19/04.7.26
bPAPBhP
bPAbPBbhP
bPABaEV
PaPEPVabbEbVaEaVEV
-0 50 100 150 200
mAbs=450nm
7/p68/04.7.28
クローンによる反応性の違い
・無血清化の戦略→複数のクローンで検討・クローン選択的培地→目的細胞の培養
0 0.5 1 2 10FCS(%)
0
20
40
60
80
100
120
Cell Growth(%,ëŒÇPÇOÅìFCSî|ínî‰Åj
PPL
PLVMSCGM(10%FCS)
UEET-12Å@ñ≥ååê¥î|ó{
改良培地は無血清下でも血清含有培地と同等の増殖性を有する。
1053210.50FCS(%)
0
50
100
150
200
Cell number(%,ëŒ10ÅìFCSÅ]NoCoating))
No CoatFibronectin
UEET-12Å@ç◊ñEê⁄íÖê´
接着性の低下は 1%血清の添加で補われる。
○ 寿命延長化ヒト骨髄由来間葉系幹細胞で組成検討
○ 初代細胞へ適用低血清ヒト型間葉系幹細胞増殖培地 確立
・間葉系幹細胞のヒト型低血清培地を作製した。
・改良培地で通常の100倍の細胞量を得た(2週間培養)。
間葉系幹細胞
拡大培養に要求される3つの特性
・安全・迅速・大量
再生治療
分裂回数
時間
M0
M1
M2クライシス
培養ストレス
テロメア短縮、DNA障害
テロメア消耗 ,ゲノム不安定化
不死化
p16↑
p53,Rb 経路
テロメアーゼ↑
活性酸素、熱ショック、浸透圧 など
<目標> 培養ストレス与えずテロメア限界まで培養できる培地<戦略> p16発現抑制
p16 INK4 a/p 14ARF遺伝子領域
p16 INK 4 a
Cdk4/6サイクリン D
RbE2F
p14 ARF
MDM2(HDM2)
p 53
p 21Cdk2
サイクリン E
細胞増殖
リン酸化 Rb
E2F
MSCGM X
p16INK4a
β‐tubulin
培地 X ではp16INK4 a発現上昇がみとめられる
蘇生後の継代 1 1 2 2 3 1 1 2 2 3
0 5 10 15 20 25day
8
10
12
14
16
18
20
22
PDL MCSGM
X
MSC
なぜ培地 X で p16 の発現が高いのか?
Q
p16INK4a
β‐tubulin
p16INK4a
β‐tubulin
o oo ooo oox oooo ooox ooxo ooxx ox oxo oxx oxxx oxoo
x xx xxx xxo xo xox xoxx xoo xoox xooo xoxo
○ → MSCGM 、 × → 培地 X
h MSC ( P-7)
培地 X ×
MSCGM ○培地 X ○ ×
MSCGM ○○
培地 X ××
MSCGM ×○
○○○
○○×○×○
○×××○○
×○×××○
×××
培地により p16発現は変動する。
p16INK4a
β‐tubulin
X + FCS -IT+FCS
-IT -PDGF- b FGF
-EOP -Sel -P,b+FCS-P,b MSC
p16誘導の主要要因は PDGF,b FGF である。
p16INK4a
β‐tubulin
X-P,b X-P,b/10%FCS MSCGMPDGF+bFGF(ng/ml) 0 1 10 0 1 10 0 1 10
bFGF,PDGFが p16発現を誘導する。
PDGF+b FGF によりp16発現が上昇
なぜ培地 X で p16 の発現が高いのか?Q
A
MSC bFGF P-AAP-BB
P-AB
+bFGF
P-AA,BBP-AA
P-BBP-ABPDGF
-AAPDGF
-ABPDGF
-BB
A 鎖 B 鎖
β レセプターCD140b
α レセプターCD140a
Greb 2Nck
Ras -GAP
Crk SrcSHP2
PLC-r
PDGF-AA→Competent FactorPDGF-BB→Competent and Proguression Factor
IgG CD140a CD140b
p16
βtubulin
― +MSC の p16発現は PDGF-B鎖による。
( 細胞 /H10‐8)
MSC
aFGF
bFGF
EGFVEGFPDGF
PDGF+aFGF
PDGF+bFGF
PDGF+EGFPDGF+VEGF
aFGF+bFGF
aFGF+EGF
aFGF+VEGF
bFGF+EGF
bFGF+VEGF
EGF+VEGFHeL
a
p16p16
βtubulinβtubulin
H4-3Normal iz e dFlags Raw Common Description
1.0818335 P 2172.2 egfr epidermal growth factor receptor (erythroblastic leukemia viral (v-erb-b) oncogene homolog, avian)1.1522822 P 657.3 egfr epidermal growth factor receptor (erythroblastic leukemia viral (v-erb-b) oncogene homolog, avian)0.6146532 A 337.2 egfr epidermal growth factor receptor (erythroblastic leukemia viral (v-erb-b) oncogene homolog, avian)0.8937527 A 17.8 egfr epidermal growth factor receptor (erythroblastic leukemia viral (v-erb-b) oncogene homolog, avian)1.0583736 A 167.9 egfr epidermal growth factor receptor (erythroblastic leukemia viral (v-erb-b) oncogene homolog, avian)0.8768445 A 358.1 egfr ErbB1-S; Human epidermal growth factor receptor precursor (EGFR) mRNA, complete cds.1.0504522 A 10.4 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)0.7824624 A 21.5 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)0.417403 A 9.8 fgfr3 fibroblast growth factor receptor 3 (achondroplasia, thanatophoric dwarfism)
0.54518497 A 27.2 fgfr3 fibroblast growth factor receptor 3 (achondroplasia, thanatophoric dwarfism)1A 38.3 fgfr4 fibroblast growth factor receptor 4
1.2821407 A 125.7 fgfr1 fibroblast growth factor receptor 1 (fms- related tyrosine kinase 2, Pfeiffer syndrome)1P 652.2 fgfr1 fibroblast growth factor receptor 1 (fms- related tyrosine kinase 2, Pfeiffer syndrome)
1.4052641 A 14.3 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)0.75333506 A 59.2 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)1.3886433 P 124.5 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)1.1120172 A 13.6 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)1.0663294 P 2619.3 fgfr1 fibroblast growth factor receptor 1 (fms- related tyrosine kinase 2, Pfeiffer syndrome)
1A 11.1 fgfr4 fibroblast growth factor receptor 41.1922568 A 46.9 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)3.1074321 A 73.5 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)
1A 67.3 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)1A 8.2 fgfr2 fibroblast growth factor receptor 2 (bacteria-expressed kinase, keratinocyte growth factor receptor, craniofacial dysostosis 1, Crouzon syndrome, Pfeiffer syndrome, J ackson-Weiss syndrome)
1.3065747 P 3125.7 fgfr1 fibroblast growth factor receptor 1 (fms- related tyrosine kinase 2, Pfeiffer syndrome)3.3271298 P 4049.1 pd gf r bplatelet-derived growth factor receptor, beta polypeptide1.0704594 P 4990.3 pd gf r aplatelet-derived growth factor receptor, alpha polypeptide1.0662563 P 366.9 pd gf r lplatelet-derived growth factor receptor- like0.8164289 A 6.2 pd gf r aplatelet-derived growth factor receptor, alpha polypeptide2.3044996 A 403.1 pd gf r aplatelet-derived grow t h f a ct or r ec ep to r, a l p ha p oly pe p t id e0.6091959 A 19.5 flt4 fms- related tyrosine kinase 41.7572612 A 61.6 kdr kinase insert domain receptor (a type III receptor tyrosine kinase)
aFGF-R ○bFGF-R ○EGF-R ◎VEGF-R ×PDGF-R ◎
受容体の有無
p16発現は増殖因子の種類による。
bPAPBhP
bPAbPBbhP
bPABaEV
PaPEPVabbEbVaEaVEV
-0 20 40 60 80 100 120
mAbs=450nm
MSC äeëùêBàˆéqÇ…ÇÊÇÈëùêBå¯â
細胞増殖に都合の良い増殖因子ほど p16 の発現を誘導する?
相関係数:
0.700 50 100 150 200 250cell growth
0
20
40
60
80
100
120
p16
p16/cell growth
増殖因子によるp16発現上昇
→ 他細胞ではどうか?
毛乳頭細胞角化表皮細胞
HUVECHUVEC(ヒト臍帯静脈内皮細胞)(ヒト臍帯静脈内皮細胞)
HBECHBEC(ヒト気管支上皮細胞)(ヒト気管支上皮細胞)HDPCHDPC(( ヒト頭髪毛乳頭細胞ヒト頭髪毛乳頭細胞 ))
44 55 66 77 88 99 1010 111144 55 66 77 88
44 55 66 77 88 99 1010 1111
PassagePassage
Passage Passage
p16p16
22 33 44 55 66
HEECHEEC(( ヒト食道上皮細胞ヒト食道上皮細胞 ))
Passage Passage
33 44 55 77 1010 1313 1717 2020 2525 HFK
p=9HFFHFF
(( ヒト新生児皮膚線維芽細胞ヒト新生児皮膚線維芽細胞 ))
p16p16
HFKHFK(( ヒト陰茎包皮角化細胞ヒト陰茎包皮角化細胞 ))
44 55 66 88 99 101011 22 33
p16p16
清野先生のデータ
①無血清培地(増殖因子)
②血清培地( 細胞)フィーダー① ②①
RamirezRD, et al. Genes Dev. (2001)
時間
分裂回数
MSC:MSCGM?毛乳頭細胞: 10%FCS-DMEM表皮角化細胞: 3T3 培フィーダー養乳腺上皮細胞: 3T3 培フィーダー養
MSC:培地 X?毛乳頭細胞:低血清培地表皮角化細胞:無血清培地乳腺上皮細胞:無血清培地
血清培地
増殖因子
増殖因子 ストレス
Ras
Raf
MEK1/2
ERK1/2
Ets1/2
MLKs、 TAKASK1
MKK3/6
p38MAPK
A
B
p16 INK4a
p16INK4a
β‐tubulin
X10%FCS
X A B
間葉系幹細胞
拡大培養に要求される3つの特性
・安全・安全・迅速・迅速・大量・大量
再生治療
ヒトの細胞数ヒトの細胞数 == 約60兆個約60兆個 == 22 4646 個個
最終分化最終分化増殖停止増殖停止細胞死細胞死
1122
33
組織幹細胞組織幹細胞分化分化
皮膚幹細胞皮膚幹細胞
角化細胞角化細胞垢垢
造血幹細胞造血幹細胞
赤血球、白血球赤血球、白血球溶血溶血
自己再生自己再生
全能性幹細胞全能性幹細胞
体外での体外での増幅増幅細胞培養細胞培養
胚性幹細胞 (ES 細胞 )体性幹細胞→間葉系幹細胞など 増殖 / 分化 生体へ移植
ウシ血清含有培地を使用・感染症・安全性・未知成分の混入・高価・ロット差
医療用途へも展開できるウシ等動物由来成分を含まないヒト型無血清培地の開発(目標)
「増殖のスピード」と「寿命の長さ」の検討「増殖のスピード」と「寿命の長さ」の検討
開発の流れ<血清の効果> ・栄養分供給 ・増殖促進効果 ・脂質、鉄等のキャリアー ・脂質成分 ・抗酸化作用 ・微量元素供給
各作用を細胞増殖 / 形態を指標に既知成分で置換
○ ヒト骨髄由来間葉系幹細胞で組成検討
○ 初代細胞へ適用
○ 増殖 / 分化動態の確認
○ 安全性確認
④培養器表面コート(1) した培養器の細胞接着比較→◎コート Fibronectin 、 Collagen I が良好(2) 増殖への効果は Fibronectin が良好
添加剤 12種の増殖効果を検討
Dex, HDC: 増殖因子の増殖作用促進
ホスホエタノールアミン , エタノールアミン : 脂質の前駆体
亜セレン酸: 抗酸化作用
増殖効果が顕著な効果がなかったもの増殖効果が顕著な効果がなかったものVit E, Vit D, Testosterone, ProgesteroneVit E, Vit D, Testosterone, Progesterone
⑥脂質成分
(1) 酸オレイン , 酸を無血清下で濃度、組合リノレンせ
→従来培地程度には至らず(2) 脂質に FCS添加 → 酸の添加でオレイン 0.5% 血清に成功(3) FCS とヒト血清の比較 →低血清下で同等か?
0%FCS-HALO
AHALAO
AHLAHOALO
AHLO0.25%FC
-HALO
AHALAO
AHLAHOALO
AHLO0.5%FCS
-HALO
AHALAO
AHLAHOALO
AHLO1%FCS
-HALO
AHALAO
AHLAHOALO
AHLOMSCGM
0 100 200 300 400 500 600 700 800mAbs=450nm
12/45-109/03.8.4
増殖に対する効果は軽微無血清の場合は必要と考えられる
H: 高密度リポ蛋白L: Linoleic acidO: Oleic acidA: Albumin
⑤ 最適化(1) MSCGM/10%FCS含有( 社)と比較ポエティクス →低血清で従来培地と同等の増殖
H4-1
不死化不死化
老化 (M0) : p16 の増加
老化 (M1) :テロメアの短縮
E7E7RBRB の不活化の不活化
E6E6TERTTERT の発現誘導によるの発現誘導によるテロメラーゼの活性化テロメラーゼの活性化
培養日数培養日数
2020
5050
100100 M0M0 M1M1
乳腺上皮細胞の不死化モデル乳腺上皮細胞の不死化モデル推定
分裂回数 p53 経路(非常用ブレーキ経路)
Rb 経路(通常ブレーキ経路)
p53 経路(非常用ブレーキ経路) Rb 経路
(通常ブレーキ経路)
p14ARFp14ARF
HDM2HDM2
p53p53
p16INK4ap16INK4a
CycDCycD
RBRB
apoptosis
E2F
p21
Ink4a遺伝子座1 1 2 3
E7E6
細胞周期アクセル
細胞周期ブレーキ
エンジンブレーキ
1 2 3 4 5
1. 10%FCS-DMEM2. MSCGM (Poietics 社 )3. MF培地 4. MF培地 ( 低酸素 )5. Hela細胞
p16INK4a
培養過程における p16INK4a を介したストレスのモニター
低血清ではストレスを感知する低血清ではストレスを感知する
0 10 20 30 40 50î|ó{ì˙êî
0
5
10
15
20
25
30
35
ç◊ñEèWícî{âªêî
ÇPÇOÅìFCS-DMEMÅiè]óàî|ínÅjMFî|ín
H10-8
ToyoboToyobo 社社
低血清培地でも良好な増殖を示す低血清培地でも良好な増殖を示す
0 10 20 30 40 50 60î|ó{ì˙êî
90
100
110
120
130
140
150
ç◊ñEèWícî{âªêî
MCSGMMFî|ín
13
市販培地による良好な増殖市販培地による良好な増殖
MSCGM: PoieticMSCGM: Poietic 社社MF medium: ToyoboMF medium: Toyobo 社社
10030103110030103110030103110030103110030103130103110310.30.130103
A
B
Cell growth (% of control)
PDGF
EGFLIFVEGF
PDGF+EGFPDGF+LIFPDGF+VEGF
PDGF+EGF+LIFPDGF+EGF+VEGFPDGF+LIF+VEGF
(ng/ml)EGF
PDGF
bFGF
aFGF
LIF
HGF
IL6
VEGF
0 50 100 150 200 250 300
0 50 100 150 200 250 300 350
0 10 20 30 40 50 60
106
104
108
1014
1012
1010
#1#2#2#2C
umul
ativ
e ce
ll nu
mbe
r
1016
#2#2
0 10 20 30 40 50 60
106
104
108
1014
1012
1010
Cultuered day
Cum
ulat
ive
cell
num
ber
#1#1#2#2
0 10 20 30 40 50 60
106
104
108
1014
1012
1010
1018
Cum
ulat
ive
cell
num
ber
A
B
C
1016
Popu
latio
n do
ublin
g
Cultured day0 5 10 15 20 25
10
15
20
25
b-tublin
p16INK4a
Passage number1 2 3 4 1 2 3 4
C L
A
B
Lane 1 2 3 4 5 6 7 8
L L / 1
0%FC
S-Ins,Trf
-Ins,Trf /
10%FC
S-PDGF-BB
-bFGF
-PEA
-Sel -PDGF-BB,bFGF
-PDGF-BB,bFGF /
10%FC
SC
L(-GF) L(-GF)/10%FCS CPDGF+bFGF(ng/ml) 0 1 10 0 1 10 0 1 10
p16INK4a
b-tublin
p16INK4ab-tublin
A
B
Lane 1 2 3 5 7 9 104 6 8 11
Lane 1 2 3 5 7 94 6 8
C 20% 3%O2
p16INK4a
b-tublin
Lane
C
1 2 3
C bFGF
CD140b
p16INK4a
-tublin
PDGF AA ABBB AA ABBB AA+BB- -+bFGF
A
CD140a
C
PDGF-AAPDGF-AB
PDGF-BB
A-chain B-chain
PDGFRβCD140b
PDGFRαCD140a
B
101 102 103
101 102 103
Lane 1 2 3 5 74 6 8 9
C aFGF
bFGF
EGF
VEGF PDGF-BB
PDGF-BB+aFGF
PDGF-BB+bFGF
PDGF-BB+
EGF
PDGF-BB+VEGF
aFGF+bFGF
aFGF+EGF
aFGF+V
EGF
bFGF+EGF
bFGF+V
EGF
EGF+VEGF
HeLa
p16INK4a
b-tublin
A
bFGFPDGF-AAPDGF-BBPDGF-AB
bFGF+PDGF-AAbFGF+PDGF-BBbFGF+PDGF-AB
bFGF+PDGF-AA+BBaFGFEGFVEGF
aFGF+PDGF-BBEGF+PDGF-BB
PDGF+VEGFaFGF+bFGFbFGF+EGFbFGF+VEGFaFGF+EGFaFGF+VEGFEGF+VEGF
0 50 100 150 200
B
Cell growth (absorbance O.D. 450nm)
Lane 1 2 3 5 7 9 104 6 8 11 13 15 1612 14 17
C 125
100
75
50
25
00 50 100 150 200Cell growth (absorbance O.D. 450nm)
p16INK4a level (relative expression)
R=0.70
D
p16INK4a
b-tublin
Lane 1 2 3 54 6 7 8
FCS - + - + - +- -
L +PD98059 +SB2035825mM 10mM 25mM 25mM 10mM 25mM
Serum No serumExcess growth factor
Cell proliferation Senescence
Activated Ras Oxidative stress
Mek-Erk p38
p16
Mek-Erk
Cell proliferation
E
培地による増殖速度の違い
PD
Time
MSCGM, 10%FBS-DMEM
MF10
MF
10%DMEMMSCGM
MF5%FCS-MF
MF+colMF+FN
0
10
20
30
40
ÉRÉçÉjÅ[êî
í èÌî|ó{3% O2
マウス骨髄由来間葉系幹細胞を各培地に播種。2週間に形成されたコロニーをカウントした。低酸素培養の方がコロニー形成は良いが、MF培地では通常の培養条件でもコロニー形成が認められる。
培地によるコロニー形成能の差異
0 5 10 15 20 25day
12
14
16
18
20
22
24
PDL
MSCGMMF
MSCの増殖動態
P社MSCをMSCGM、MF培地で継代培養した。
PDL 14 15 16 17 19 16 17 18 21 23
14 15 16 17 19 16 17 18 21 23
PDL
MSCGM MF
MSCGM MF
p16INK4a
β‐tubulin
継代によるp16INK4 a の発現動態
10%DMSCGM
MF5%MF
5%MF-GF0bP
10.30.1
0.03bFGF
10.30.1
0.03PDGF
10.30.1
0.03EGF
31
0.30.1
0 100 200 300 400mAbs=450nm
MSC/11-15/04.2.2
bP01235
0.5bP01235
0.3bP01235
0bP01235
10%DMSC
0 50 100 150 200mAbs=450nm
MSC/a/5-7/04.2.20
MF+の組成検討
GF の組合せと添加量の検討。b FGF+PDGF の組合せが優れる。
GF (b FGF+ PDGF )と FCS の量。 GF添加を 1/3 にしても増殖は良い。
0 50 100 150 200time(hr)
0
100
200
300
400
500
600
mAbs=450nm
10%DMEMMCSGMMF5%MF+0.3bP5%MF+0.25bP5%MF+0bP
MSC/M/6-9/04.2.20
MF+の増殖性(短期間の培養)
0 5 10 15 20 25 30 35day
10
15
20
25
30
35
40
PL
10%DMEMMSCGMMF5%MFMF+
MF+の増殖動態
増殖は MF 培地と同等。今後p16の発現も確認し組成を絞り込む。
1.GF刺激によるp38リン酸化 →培養ストレス(p16発現)とp38MAPK活性化との関係
2.小児指組織からの初代培養 →培地性能評価、適用例充実
3.MF-Plus組成検討 →上市前組成確定の為の細胞動態確認
4.住べ基材評価 →合成ECMの接着性評価
5.その他
GF刺激によるp38リン酸化 ・培養ストレスにp38MAPKが関与・p16発現誘導にp38MAPKが関与 →GF刺激でp38MAPKが活性化?
ー FCS Pb P - FCS Pb bFGF PDGF Hela
p-p38
p38
MSCGM MF
p-p38
p38
p -Erk 1/2
Erk 1/2
0 5 10 15 20 40 60 (min)
・時間的動態の検討・JNKのリン酸化
刺激15分後
PDGF+bFGF刺激後
0 10 20 30 40 50 60î|ó{ì˙êî
10
15
20
25
30
35
40
PDL MF
MF+SB
MSC
0 10 20 30 40 50 60î|ó{ì˙êî
0
5
10
15
20
25
30
35
PDL MF
MF+SB
H10-8
・p38MAPK阻害剤の寿命延長効果
・コロニーアッセイ試験 →特許化へ
目的 ・いやし培地特許化
YUB-B → 骨髄由来間葉系細胞 10%DMEM 4種 MF培地 4種YUB-C → 軟骨細胞 10%DMEM 5種 MF培地 4種YUB-A → 脂肪前駆細胞 10%DMEM 1種 MF培地 1種YUB-S → 繊維芽細胞 10%DMEM 1種YUB-T → すじ 10%DMEM 1種
これまで 5検体。 組織 5種類。
計21種類
小児指組織からの初代培養
0 10 20 30 40 50 60Day
4
6
8
10
12
14
16
Cell(log10)
#2-MF#2-10%D#4-MF#4-10%D#5-MF#5-10%D#8-MF
YUB-B(MSC)
MF10%D
#4- -脂肪分化 #5-脂肪分化 #5-脂肪分化
#4- - 骨分化 #5-骨分化 #5-骨分化
トリプシン( 20 分)→コラゲナーゼ( 60 分)
細切
0 10 20 30 40 50 60Day
4
6
8
10
12
14
16
18
Cell(log10)
#2-10%D#4-MF#4-10%D#5-MF#5-10%D#8-MF
YUB-C(Condrocyte)
0 10 20 30 40 50 60Day
4
6
8
10
12
14
16
Cell(log10)
#5-MF#5-10%D
YUB-A(Adipocyte)
脂肪分化誘導
ñ¢èàóùçáê ä̈ÓçfiCollagenI
0 1 2 3 4 5 6 7cell(x100000)
ÖAç◊ñEêî(9 da y,2000cel l / dish,N=1)
4.住べ基材評価 →合成ECMの接着性評価
未処理
合成基材
コラーゲン・前回サンプル(7月)より良い結果。・さらに機能向上へ
・MF培地と組み合わせて初代細胞へ適用
1.いやし培地 ① p38MAPK活性化 /時間的挙動の差を確認 ② JNKリン酸化 ③ p38活性阻害剤の効果→コロニーアッセイ、特許化
2.細胞バンク作成・寄託 ① 小児指組織 ② 胎盤 ③ UBETシリーズ
3.TMCR関連 ① MF-Plus上市・書類作成
MatsumotoTakeda
MoriTsuchiya
NasuNasu
National Research InstituteNational Research Institutefor Child and Health Developmentfor Child and Health Development
TakahashiTakahashi
ShibuyaShibuya
TeraiTerai
Takeda MatsumotoUyama
National Center for Child Health and Development