JP2015503918A - 同種異系細胞の医療用途の誘導のための方法及び組成物並びに治療的利用 - Google Patents
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Abstract
Description
以下の用語は後述する定義に従って使用される。
本開示は、広範囲の症状を治療するために利用可能な、同種異系細胞集団又は幹細胞集団の新規の発見を公開するものである。さらに本開示は、幾つかの場合において動物の生産物又は酵素を使用することなく、こうした細胞を培養する新規の培地及び方法を説明するものである。したがって、細胞、幹細胞、細胞培養物、及び関連する方法であって、こうした細胞を単離する方法、培養する方法、発達させる方法、又はその他に生成する方法を含む前記方法が提供されるものである。本開示の範囲は、そうした細胞及び細胞培養物(それらに由来する化合物を含む)の、研究及び治療的利用をさらに包含するものである。
培地組成物1
DMEM−低グルコース−フェノール不含有
1Xグルタミン
1XNEAA
10%PRP溶解物又は血小板溶解物
1000ユニットのヘパリン
培地組成物2
DMEM−低グルコース−フェノール不含有
1Xグルタミン
1XNEAA
凍結乾燥10%PRP溶解物又は血小板溶解物タブレット
1000ユニットのヘパリン
培地組成物3
DMEM−低グルコース−フェノール不含有
1Xグルタミン
1XNEAA
10%PRP溶解物又は血小板溶解物
ACD
臍帯組織を取得し、細胞集団及び幹細胞集団への誘導の前に、母親の血液について感染病の検査を行う。臍帯の1cm断片を10%PRP溶解物又は血小板溶解物を含むDPBS溶液中で10回洗浄する。前記臍帯を次いで縦方向に切開し、前記臍帯の内壁側を露出させる。内皮細胞を生じさせる可能性のある全ての組織を除去する。前記臍帯を次いで、プラスチックと接触するように臍帯の内壁側を下にして培地組成物1を含む細胞培養皿に直接置き、正常酸素状態又は低酸素状態のどちらかの培養環境下で培養する。
前記細胞を継代培養するためにTrypLEを用いることができる。前記培地を実施例2のフラスコから除去し、前記細胞をDPBSで3回洗浄する。次いでTrypLEを加え、前記細胞を恒温器に移して37℃で3〜5分間置く。等量の培養/増殖培地を加えることによって酵素反応を停止させる。次いで前記細胞を室温において5分間、400xgで遠心分離機にかける。上清を取り出し、前記細胞をさらに継代培養する場合は3回洗浄し、或いは治療に用いる場合は10回洗浄する。
酵素不使用の方法においては、半固体のゲルを用いることで、組織培養フラスコから前記細胞を取り出すことができる。前記細胞を通常の培養/増殖培地中で培養する。継代培養の1日前に、新たに調製したフェノールレッドを含まないDMEM低グルコース、1Xグルタミン、1XNEAA、10%PRP溶解物又は血小板溶解物、ACD半固体培地を前記細胞に加える。前記細胞を正常酸素状態又は低酸素状態のどちらかの培養環境下で一晩培養する。翌日には前記細胞の上に半固体のゲルが形成される。前記培養皿から前記細胞を取り出すためには、前記培養皿の端を軽く叩き、前記半固体ゲルを底面から取り外す。次いでこの半固体の層を取り出し、前記細胞はこの半固体ゲルの中に位置することになる。もしさらなる継代培養が必要な場合は、前記半固体細胞を追加の細胞培養フラスコ又は容器に移してさらに培養する。もし前記細胞をさらに増殖させる必要がない場合は、前記細胞を含む半固体の層を、直接治療用途に適用してもよい。
安静時痛(Rutherford分類4群)又は軽度組織消失(Rutherford分類5群)を示し、外科的な又は血管内治療的な血行再建術の候補とならない、慢性的な重症虚血肢を罹患していた場合、患者は本治療に適格であるとした。以下に示すうちの1つの血行動態パラメータが含まれた:室内空気中で、足関節圧<50mmHg若しくはABI<0.4;足跛血圧<40mmHg若しくはTBI<0.4;又はTcPO2<20mmHg。
最大限の医学的又は外科的な治療にも関わらずカナダ心臓血管学会(Canadian Cardiovascular Society:CCS)のクラスIII〜IVの狭心症を持つ患者であって、さらなる経皮的な又は外科的な血管再建術(冠動脈解剖学に基づく)が避けられず、単一光子放射断層撮影法(single photon emission computed tomography:SPECT)の実施により可逆性虚血である証拠が得られている患者が、登録された。
患者10人(虚血あり5人及び虚血なし5人)について、実施例6で説明された通りに、細胞の心臓への逆行性送達を実施した。図13に、この逆行性送達のタイムラプス撮影を示している。患者についてのベースラインの選別審査には、臨床評価、心電図(electrocardiogram:ECG)、実験室評価(全血球計算、血液化学検査、血沈検査、クレアチンキナーゼ、トロポニンT血清中濃度)を含んだ。患者の経過観察を1、3、6、及び12ヶ月後に行った。表1及び2に、虚血あり及び虚血なしの患者の結果を経時的に示している。
実施例1〜45の説明に従って細胞を生成する。治療用量は50,000,000〜400,000,000となってもよい。前記細胞を動脈アクセスを介して腹腔動脈及び/又は上腸間膜動脈へと送達し、それによって点滴の手法により膵臓の頭部及び/又は尾部に細胞を送達する。
この研究においては、被験者について以下に示す選択基準を用いた。
−気管支拡張剤投与後のFEV1/FVC率が<0.7である中程度又は重症のCOPD
−被験者は気管支拡張剤投与後のFEV1%予測値が≧30%でなければならない
−年間20パック超の煙草の喫煙歴のある喫煙者又は元喫煙者
以下の項目のうち1つ又は複数の項目を示す被験者はこの研究から除外された:
−喘息又はその他のCOPD以外の臨床的に関連する肺の疾患(拘束性肺疾患、サルコイドーシス、結核、突発性肺線維症、気管支拡張症、又は肺癌)と診断される
−α1−アンチトリプシン欠損症と診断される
−体重が150kgを超える又は40kg未満である
−被験者が活動性の感染症を持つ
−被験者が選別から4週間以内にCOPDの重大な悪化があったか又は機械的換気を必要とした
−制御困難な心不全、心房細動
−スクリーニングから3ヶ月以内に心配リハビリテーションを開始した
−被験者が活動性の悪性腫瘍を持つか、又は少なくとも5年の寛解期を過ごしていない悪性腫瘍歴を持つ
−被験者が余命6ヶ月未満である
実施例1〜4の説明に従って細胞を生成する。治療用量は50,000,000〜400,000,000細胞となってもよい。被験者が真っ直ぐ座っている間に、真っ直ぐ座る人にとっての自然な換気灌流によって、正常の生理的な換気灌流により肺の上半分に残るエアロゾル化送達と、肺の下半分に送達される静脈内注射との同時実施により前記細胞が投与される。この併用手法は、どちらか片方のみが実施された場合、肺全体に充分な生物製剤が送達されない事実に基づくものである。
グループ1の5被験者にプラセボ(生理食塩水注射)を与えた
グループ2の5被験者に静注による送達を与えた(200M細胞)
グループ3の5被験者に吸入による送達を与えた(200M細胞)
グループ4の5被験者に静注及び吸入による送達を与えた(100M/100M細胞)
表3にこれらのグループ(細胞無し、静注のみ、吸入のみ、静注及び吸入)から得られた結果を示している。
実施例1〜4の説明に従って細胞を生成する。治療用量は50,000,000〜400,000,000細胞となってもよい。細胞を液体カルシウム及びトロンビンを加えたPLキャリア中に入れて、注入及び/又はエアロゾル化を介して創傷に送達する。
実施例1〜4の説明に従って細胞を生成する。治療用量は50,000,000〜400,000,000細胞となってもよい。前記細胞を超音波ガイド下で関節内空間/関節に直接注入し、また微小破壊の手法と組み合わせてもよい。これらの細胞を、液体カルシウム/トロンビンに加えてPRPL又はPLキャリアとともに送達する。一例として、図14A及び14Bに、80歳女性の送達処置を行う前の膝の画像を示している。図14C及び14Dに、同じ80歳女性の移植後3ヶ月の膝の画像を示している。前記移植後の画像において、患者により大きな関節内空間が観察されることに留意する。
メスのC57BL/6Jマウスを被移植体集団として用いた。臍帯の幹細胞をこれまでに説明した通りに単離するが、この場合においてはマウスから単離した。Cs−137放射線源を用いて、前記メスC57BL/6JマウスにTBIを与えた。致死的な照射を、9.5Gyを用いて実施した。照射後8時間以内に、マウスに静注により移植体を与えた。幹細胞で処置された動物の末梢血球数の評価により、HSCで処置された被移植体で見られるものに類似した、白血球及び血小板の回復が認められた(図15A−Bを参照)。移植7ヶ月後において、被移植体の末梢血球数は正常な分布を示し、血液学的に健康であった(表4参照)。
ヒト由来の臍帯上皮下層細胞が実施例12と同じ効果を持つかどうかを確認するために、提供体としてヒト由来細胞を、及び被移植体としてnod/scid gamma(c)nullマウスを用いて、同じ実験を繰り返した。放射線全身照射(total body irradiation:TBI)後6、12、及び24時間時点で、動物を上で説明した通りに処置して静注による移植を行った。移植6ヶ月後において、TBI後に細胞を受けなかった全てのコントロールのマウス(n=30)は死亡した。図16にTBI後6、12、及び24時間時点でヒト細胞を受けたマウスの生存率を示している。勿論、前述の構成は本開示の原理の適用性の解説のみを目的としたものであることを理解するべきである。
Claims (41)
- 自己複製能及び培養増殖能を有する哺乳類の臍帯組織の上皮下層から得られる単離細胞であって、
前記単離細胞は、CD29、CD73、CD90、CD166、SSEA4、CD9、CD44、CD146、又はCD105からなる群から選択される少なくとも3つの細胞マーカーを発現し、
前記単離細胞は、CD45、CD34、CD14、CD79、CD106、CD86、CD80、CD19、CD117、Stro−1、又はHLA−DRからなる群から選択される少なくとも3つの細胞マーカーを発現しないものである、単離細胞。 - 請求項1記載の単離細胞において、当該単離細胞はCD29、CD73、CD90、CD166、SSEA4、CD9、CD44、CD146、及びCD105を発現するものである、単離細胞。
- 請求項1記載の単離細胞において、当該単離細胞はCD45、CD34、CD14、CD79、CD106、CD86、CD80、CD19、CD117、Stro−1、及びHLA−DRを発現しないものである、単離細胞。
- 請求項1記載の単離細胞において、当該単離細胞はSOX2について陽性である、単離細胞。
- 請求項1記載の単離細胞において、当該単離細胞はOCT4について陽性である、単離細胞。
- 請求項1記載の単離細胞において、当該単離細胞はSOX2及びOCT4について陽性である、単離細胞。
- 請求項1記載の単離細胞において、当該単離細胞は、脂肪細胞、軟骨細胞、骨細胞、心筋細胞、内皮細胞、及び筋細胞から成る群から選択される細胞型への分化能を持つものである、単離細胞。
- 請求項1記載の単離細胞において、当該単離細胞はCD63、CD9、又はCD63及びCD9を発現するエキソソームを生成するものである、単離細胞。
- 脂肪細胞に分化した請求項1記載の単離細胞。
- 軟骨細胞に分化した請求項1記載の単離細胞。
- 骨細胞に分化した請求項1記載の単離細胞。
- 心筋細胞に分化した請求項1記載の単離細胞。
- 細胞培養物となるまで増殖された請求項1記載の単離細胞。
- 請求項1記載の単離細胞由来の単離エキソソームであって、当該エキソソームはCD63、CD9、又はCD63及びCD9を発現するものである、単離エキソソーム。
- 請求項1記載の単離細胞由来の分化細胞の培養物であって、当該分化細胞の培養物は、脂肪細胞、軟骨細胞、骨細胞、心筋細胞、内皮細胞、筋細胞、及びこれらの組み合せから成る群から選択される細胞型を含むものである、培養物。
- 哺乳類の臍帯の上皮下層から得られる幹細胞を培養する方法であって、
前記臍帯から前記上皮下層を切り取る工程と、
前記切り取った上皮下層を、当該上皮下層の内壁側が基材と接触するように当該内壁側を下にして当該基材の上に置く工程と、
前記基材上の前記上皮下層を培養する工程と、
初代細胞増殖のために外植体を取り出す工程と
を有する、方法。 - 請求項16記載の方法において、前記上皮下層を切り取る工程は、前記臍帯からワルトンゼリーを除去する工程をさらに含むものである、方法。
- 請求項16記載の方法において、前記上皮下層は血小板溶解物を有する培地中で培養されるものである、方法。
- 請求項18記載の方法において、前記血小板溶解物はヒト又は動物の血小板溶解物である、方法。
- 請求項18記載の方法において、前記培地はヒト及び動物由来成分不含有の成分に由来するものである、方法。
- 請求項16記載の方法において、前記基材は培養皿である、方法。
- 請求項21記載の方法において、前記培養皿は、細胞培養用処理済プラスチックであり、当該細胞培養用処理済プラスチックに何ら追加的な前処理をすることなく、その上に前記上皮下層が置かれるものである、方法。
- 請求項16記載の方法において、前記基材は半固体の細胞培養基材である、方法。
- 請求項16記載の方法において、前記上皮下層は正常酸素環境下で培養されるものである、方法。
- 請求項16記載の方法において、前記上皮下層は低酸素環境下で培養されるものである、方法。
- 請求項16記載の方法において、前記上皮下層を培養する工程および前記外植体を取り出す工程は、一切酵素を使用することなく行われるものである、方法。
- 請求項16記載の方法であって、さらに、前記外植体を継代培養する工程を有する、方法。
- 請求項27記載の方法において、前記継代培養する工程は、一切酵素を使用することなく行われるものである、方法。
- 請求項9記載の細胞による治療に応答する医学的症状を治療する方法であって、請求項9記載の細胞を当該医学的症状を持つ個体に導入する工程を有する、方法。
- 請求項29記載の方法において、前記医学的症状は、COPD、糖尿病、虚血、変形性関節症、整形外科的障害、肝臓障害、慢性治療抵抗性狭心症、***不全、脊髄損傷、椎間板ヘルニア、うっ血性心不全、喘息、肺気腫、創傷、急性放射線症候群、自己免疫疾患、虚血性臓器不全、移植片対宿主病、及びこれらの組み合せから成る群から選択される症状を含むものである、方法。
- 請求項29記載の方法において、前記個体に細胞を導入する工程は、前記個体の臓器に対する前記細胞の逆行性送達または順行性送達をさらに含むものである、方法。
- 請求項31記載の方法において、前記臓器は、心臓、肝臓、腎臓、脳、膵臓、及びこれらの組み合せから成る群から選択される臓器を含むものである、方法。
- 請求項15記載の分化細胞による治療に応答する医学的症状を治療する方法であって、請求項15記載の分化細胞の少なくとも1つの細胞型を当該医学的症状を持つ個体に導入する工程を有する、方法。
- 請求項33記載の方法において、前記医学的症状は、COPD、糖尿病、虚血、変形性関節症、整形外科的障害、肝臓障害、慢性治療抵抗性狭心症、うっ血性心不全、喘息、肺気腫、創傷、急性放射線症候群、***不全、脊髄損傷、椎間板ヘルニア、腎不全、神経障害、自己免疫疾患、及びこれらの組み合せから成る群から選択される症状を含むものである、方法。
- COPDを治療する方法であって、
COPDに有効な活性物質を被験体に静脈内投与する工程であって、当該COPDに有効な活性物質を当該被験体の肺の下半分に送達する、前記投与する工程と
前記COPDに有効な活性物質をエアロゾル化した形態で換気を介して前記被験体に投与する工程であって、前記COPDに有効な活性物質を前記被験体の肺の上半分に送達する、前記投与する工程と
を有する、方法。 - 請求項35記載の方法において、前記COPDに有効な活性物質は幹細胞を含むものである、方法。
- 請求項36記載の方法において、前記幹細胞は、請求項9記載の細胞を含むものである、方法。
- 請求項36記載の方法において、前記幹細胞は、エアロゾライザによって約6〜約200ミクロンの大きさにエアロゾル化されるものである、方法。
- 請求項35記載の方法において、前記投与する工程は同時に行われるものである、方法。
- 請求項35記載の方法において、前記投与する工程は連続的に行われるものである、方法。
- 請求項35記載の方法において、前記COPDに有効な活性物質は、細胞培養物に由来する、エキソソーム、細胞溶解物、タンパク質抽出物、及びこれらの組み合せから成る群から選択される物質を含むものである、方法。
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