JP2023550180A - 誘導幹細胞 - Google Patents

誘導幹細胞 Download PDF

Info

Publication number
JP2023550180A
JP2023550180A JP2023530984A JP2023530984A JP2023550180A JP 2023550180 A JP2023550180 A JP 2023550180A JP 2023530984 A JP2023530984 A JP 2023530984A JP 2023530984 A JP2023530984 A JP 2023530984A JP 2023550180 A JP2023550180 A JP 2023550180A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
cell
characteristic
human
exhibiting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023530984A
Other languages
English (en)
Inventor
ポロ，ジョセ
リュ－，シャオドン
タン，ジアピン
Original Assignee
モナシュ ユニバーシティ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2020904340A external-priority patent/AU2020904340A0/en
Application filed by モナシュ ユニバーシティ filed Critical モナシュ ユニバーシティ
Publication of JP2023550180A publication Critical patent/JP2023550180A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0603—Embryonic cells ; Embryoid bodies
    • C12N5/0606—Pluripotent embryonic cells, e.g. embryonic stem cells [ES]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0696—Artificially induced pluripotent stem cells, e.g. iPS
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0603—Embryonic cells ; Embryoid bodies
    • C12N5/0605—Cells from extra-embryonic tissues, e.g. placenta, amnion, yolk sac, Wharton's jelly
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/30—Organic components
    • C12N2500/44—Thiols, e.g. mercaptoethanol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/065—Modulators of histone acetylation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10—Growth factors
    • C12N2501/11—Epidermal growth factor [EGF]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10—Growth factors
    • C12N2501/125—Stem cell factor [SCF], c-kit ligand [KL]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10—Growth factors
    • C12N2501/155—Bone morphogenic proteins [BMP]; Osteogenins; Osteogenic factor; Bone inducing factor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10—Growth factors
    • C12N2501/16—Activin; Inhibin; Mullerian inhibiting substance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20—Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23—Interleukins [IL]
    • C12N2501/2303—Interleukin-3 (IL-3)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20—Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23—Interleukins [IL]
    • C12N2501/2306—Interleukin-6 (IL-6)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20—Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23—Interleukins [IL]
    • C12N2501/235—Leukemia inhibitory factor [LIF]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20—Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/26—Flt-3 ligand (CD135L, flk-2 ligand)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30—Hormones
    • C12N2501/33—Insulin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30—Hormones
    • C12N2501/38—Hormones with nuclear receptors
    • C12N2501/39—Steroid hormones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30—Hormones
    • C12N2501/38—Hormones with nuclear receptors
    • C12N2501/39—Steroid hormones
    • C12N2501/392—Sexual steroids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/40—Regulators of development
    • C12N2501/415—Wnt; Frizzeled
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60—Transcription factors
    • C12N2501/602—Sox-2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60—Transcription factors
    • C12N2501/603—Oct-3/4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60—Transcription factors
    • C12N2501/604—Klf-4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60—Transcription factors
    • C12N2501/605—Nanog
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60—Transcription factors
    • C12N2501/606—Transcription factors c-Myc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60—Transcription factors
    • C12N2501/608—Lin28
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/999—Small molecules not provided for elsewhere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00—Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/02—Coculture with; Conditioned medium produced by embryonic cells
    • C12N2502/025—Coculture with; Conditioned medium produced by embryonic cells extra-embryonic cells, e.g. amniotic epithelium, placental cells, Wharton's jelly
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00—Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/13—Coculture with; Conditioned medium produced by connective tissue cells; generic mesenchyme cells, e.g. so-called "embryonic fibroblasts"
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/02—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from embryonic cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/11—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from blood or immune system cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/13—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells
    • C12N2506/1307—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from adult fibroblasts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/13—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells
    • C12N2506/1346—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from mesenchymal stem cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2509/00—Methods for the dissociation of cells, e.g. specific use of enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00—Genetically modified cells
    • C12N2510/02—Cells for production
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2513/00—3D culture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/50—Proteins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/50—Proteins
    • C12N2533/54—Collagen; Gelatin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0062—General methods for three-dimensional culture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0697—Artificial constructs associating cells of different lineages, e.g. tissue equivalents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/48—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

本発明は、多層細胞構造体又は胚盤胞構造体に由来する幹細胞、それを含む組成物及びそれを入手する方法に関する。

Description

本発明は、様々な誘導幹細胞を作製する方法及びそれらの幹細胞自体を提供する。
関連出願
本願は、オーストラリア仮特許出願オーストラリア特許出願公開第２０２０９０４３４０号明細書、同第２０２１９００６８６号明細書及び同第２０２１９０３４２９号明細書からの優先権を主張するものであり、これらの全ての内容全体が参照により本明細書に援用される。
哺乳類胚発生は、全能性の接合子から始まり、これは、桑実胚に発生し、続いて胚盤胞を形成する能力を有する。胚着床に伴い、胚盤胞内にある胚盤葉上層（ＥＰＩ）系統の細胞が胚体及び羊膜に発生する一方、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）の細胞は、最終的にそれぞれ胎盤及び卵黄嚢を生じる。
胚盤葉上層の細胞を単離してインビトロで培養すると、ヒト胚性幹細胞（ｈＥＳＣ）が生じる。代わりに、転写因子の媒介による再プログラム化により、成熟細胞をヒト人工多能性幹細胞（ｈｉＰＳＣ）に再プログラム化することができる。このような多能性インビトロ培養細胞は、身体のあらゆる細胞型に分化することができ、そのため、これは、ヒト「ミニ臓器」又はオルガノイドモデルの開発の中枢を担ってきた。更に、ｈＥＳＣ／ｈｉＰＳＣを使用して、マイクロパターニングした胚盤様構造体、胚包様構造体及びヒトガストルロイドを含め、初期ヒト発生の研究のために幾つものインビトロモデルが開発されている。この技術的及び医学的革命は、疾患のモデル化、薬物スクリーニング並びに幾つかの疾患、胚及び臓器発生の分子機構に関する本発明者らの理解にとって非常に重要となっている。
受精後約３．５日のマウス胚は、３つの系統、即ち胚体外の栄養外胚葉（ＴＥ）、ＰＥ及び多能性のＥＰＩを含む胚盤胞を形成し、これらの系統は、コグネイトエキソビボ幹細胞の由来となり得る。栄養膜幹細胞（ＴＳ）の細胞は、ＴＥに由来し、胚体外内胚葉幹（ＸＥＮ）細胞は、ＰＥに由来し、及びＥＳ細胞は、ＥＰＩに由来する。注目すべきことに、これらの幹細胞系は、それぞれそれが代表する胚盤胞細胞系統の有用なモデルである。マウスＥＳ及びＴＳ細胞は、長年にわたり、それぞれ多能性維持及び胎盤発生の機構を含めたＥＰＩ又はＴＥ生物学のモデル化に使用され、成功を収めている。
所望の細胞形態を生じさせることのできる容易に入手可能な幹細胞供給源の同定は、治療処置、組織工学及び研究に重要である。
ヒト幹細胞を作成するための新規の及び／又は改良された方法又はヒト幹細胞の特徴を呈する細胞が必要とされている。
本明細書中のいずれの先行技術に関する参照も、その先行技術が何らかの法的権限内で技術常識の一部を成すこと又はその先行技術が当業者によって理解され、関連性があると見なされ、且つ／若しくは先行技術の他の一部と組み合わされると合理的に期待し得ることを認めるか又は示唆するものではない。
第１の態様において、本発明は、ヒト誘導又はインビトロ由来胚体外内胚葉幹（ＸＥＮ）細胞又はＸＥＮ様細胞であって、ＳＡＬＬ４、ＧＡＴＡ４、ＳＯＸ１７、ＧＡＴＡ６及びＳＯＸ７の１つ以上を発現する細胞を提供する。任意選択で、このＸＥＮ細胞又はＸＥＮ様細胞は、本明細書の表２に定義されるとおりのＰＥ系統のマーカーの１つ以上又は全てを発現する。
この態様において、本発明は、少なくとも５、少なくとも１０又は少なくとも１５継代の期間にわたって培養下に維持することのできるＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞の集団を提供する。典型的には、このＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞は、本明細書に記載されるとおりの方法で維持される。
この態様において、ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞は、胚盤胞又は本明細書に記載されるとおりのインビトロ由来の多層細胞構造体若しくは胚盤胞様構造体から作製又は単離される。多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体（ブラストイド又はｉＢｌａｓｔｏｉｄなど）は、本明細書に記載される任意の方法によって作製され得る。
この態様において、本発明は、ヒトＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を作製する方法であって、
－ 白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬及びアクチビンＡを含む培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞をフィーダー層上で培養すること
を含み、それによりヒトＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を作製する方法を提供する。
この態様において、本発明は、ヒトＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を作製する方法であって、
－ 胚盤胞又は本明細書に記載されるとおりのインビトロ由来の多層細胞構造体若しくは胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
－ 白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬及びアクチビンＡを含む培養培地の存在下において、それらの単一細胞をフィーダー層上で培養すること
を含み、それによりヒトＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を作製する方法を提供する。
この態様において、フィーダー層は、線維芽細胞、例えば照射マウス胚性線維芽細胞（ｉＭＥＦ）を含み得るか又はそれからなり得る。
この態様において、単一細胞は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０日の期間にわたって培養される。単一細胞は、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０継代又はそれを超えて培養され得る。
この態様において、培養培地は、１０ｎｇ／ｍｌのヒト白血病抑制因子、３μＭのＣＨＩＲ９９０２１及び１００ｎｇ／ｍｌのアクチビンＡを含み得る。
この態様において、本発明は、ヒトＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を培養又は維持する方法であって、
－ フィーダー層上に存在するＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を解離すること；
－ 白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬、アクチビンＡ及びＲＯＣＫ阻害薬を含む培養培地の存在下において、解離された細胞を１：４～１：１０の分割比でフィーダー層上に播種すること
を含み、それによりヒトＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を培養又は維持する方法を提供する。
好ましくは、ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞は、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される。好ましくは、培養又は維持するＸＥＮ様細胞は、本発明の第１の態様の方法に従って入手される。
ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞は、本明細書に記載される任意の方法に従って入手される任意のインビトロ由来の多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を培養することと、白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬及びアクチビンＡを含む培養培地でＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を増殖させることとによって作成され得る。
本発明のこの態様の任意の実施形態において、ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を解離するステップは、細胞を酵素又は酵素組成物と接触させることを含み得る。細胞の剥離の促進又は凝集した培養物状に成長する細胞の解離に好適なタンパク質分解性及び／又はコラーゲン分解性酵素を含む任意の酵素又は酵素組成物を使用し得る。任意の実施形態において、酵素組成物は、Ａｃｃｕｔａｓｅ（登録商標）、ＴｒｙｐＬＥ（登録商標）、ディスパーゼ（displase）、コラゲナーゼ、ＥＤＴＡ、トリプシン又はＡｃｃｕｍａｘ（登録商標）であり得る。
好ましくは、フィーダー層は、線維芽細胞、例えば照射マウス胚性線維芽細胞（ｉＭＥＦ）を含むか又はそれからなる。
好ましくは、ＲＯＣＫ阻害薬は、約１０μＭの濃度で存在する。典型的には、播種された細胞は、ＲＯＣＫ阻害薬を含む培養培地において、１若しくは２日間にわたり、又は播種された細胞がフィーダー層に付着されるまで培養される。付着後、白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬及びアクチビンＡを含む培養培地（ＲＯＣＫ阻害薬なし）を使用して、隔日で交換し得る。
この態様において、いずれの方法も、ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を単離するステップを更に含み得る。
それに応じて、この態様の更なる実施形態では、本発明の第１の態様の任意の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞が提供される。
この態様の任意の方法において、本方法は、ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を増大させて、集団中のＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞の比率を増加させるステップを更に含み得る。細胞を増大させるステップは、以下に記載するとおりの細胞の集団の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養することを含み得る。
本明細書で使用されるとき、ＸＥＮ様細胞は、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を含み得る。この態様において、本発明は、本発明の第１の態様の方法によって作製されるＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞も提供する。
更なる実施形態において、ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、継代培養下に維持されるとき、その未分化状態を保持する。
好ましくは、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を有する細胞は、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも４０回又はそれを超える細胞培養継代にわたって保持する。
本明細書で使用されるとき、ＸＥＮ細胞又はＸＥＮ様細胞の特徴は、
－ 扁平な内胚葉形態；
－ マーカーＧＡＴＡ６ ＧＡＴＡ４、ＰＤＧＦＲａ、ＮＩＤ２及びＢＭＰ６の１つ以上の発現、
－ ＮＡＮＯＧなどの多能性マーカーの発現の欠如；
－ フィブロネクチン及びラミンなどのＥＣＭの分泌；
－ ＬＡＭＡ１、ＣＯＬ４Ａ１及びＦＮ１などの基底膜成分の産生；
－ 例えば、ＧＡＴＡ６、ＧＡＴＡ４、ＰＤＧＦＲａ、ＮＩＤ２及びＢＭＰ６の発現の下方制御を伴うＡＦＰ及びＨＦＮ４ａの無制御な発現によって特徴付けられる、臓側内胚葉への発生
を含むことが理解されるであろう。
更なる実施形態において、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、体細胞を特徴付けるマーカーが存在しないことによって特徴付けられる。特定の実施形態において、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、以下のマーカー：ＯＣＴ４（別名ＰＯＵ５Ｆ１）、ＮＡＮＯＧ、ＳＯＸ２、ＫＬＦ１７、ＤＰＰＡ３及びＤＮＭＴ３Ｌの１つ以上を発現しない。
任意の実施形態において、本発明の第１の態様に従って作成されるＸＥＮ様細胞は、本明細書に記載されるとおりのＸＥＮの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ又は少なくとも５つの特徴によって特徴付けられる。
この態様において、本発明は、本明細書に記載される本発明の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞を含む細胞の集団も提供する。好ましくは、少なくとも５％の細胞がＸＥＮ様細胞の少なくとも１つの特徴を呈し、それらの細胞は、本明細書に記載されるとおりの方法によって作製される。好ましくは、集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の細胞がＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈し、それらのＸＥＮ様細胞は、本発明の第１の態様の方法によって入手されるか又は入手可能である。
この態様において、本発明は、
－ ＸＥＮ又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈するＸＥＮ様細胞であって、本発明の第１の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞、及び
－ 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む医薬組成物も提供する。
この態様において、本発明は、
－ ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第１の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団、及び
－ 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む、ホメオパシー薬又は栄養補助食品を含む組成物も提供する。
この態様において、本発明は、
－ ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第１の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団
に由来する、ホメオパシー薬又は栄養補助食品を含む組成物を更に提供する。
本明細書で使用されるとき、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を有する１つ又は複数のＸＥＮ様細胞は、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ（Ｂ）由来のＸＥＮ（ＢＸＥＮ）細胞又はｉＸＥＮ細胞若しくはインビトロ由来のＸＥＮ細胞とも称され得る。
本発明は、本発明の第１の態様の方法に従って入手されるＸＥＮ若しくはＸＥＮ様細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞から入手されるオルガノイド及び／又は本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＸＥＮ若しくはＸＥＮ様細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞から入手される分化細胞も提供する。
この態様において、本発明は、ＸＥＮ若しくはＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ若しくはＸＥＮ様細胞から作成された分化細胞から入手されるか又はそれに由来するキメラ臓器又はオルガノイドも提供し、ＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞は、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である。
本発明の方法に従って入手されるＸＥＮ細胞、ＸＥＮ様細胞、ＢＸＥＮ、ｉＸＥＮ若しくはインビトロ由来のＸＥＮ細胞又はその集団は、栄養膜細胞オルガノイドに組み込んで高度に精巧な胚体外オルガノイド系（人工胎盤及び卵黄嚢）を形成することにより、インビトロでの胚成長を支持し得る。それに応じて、本発明は、本発明の方法に従って入手されるＸＥＮ細胞、ＸＥＮ様細胞、ＢＸＥＮ、ｉＸＥＮ若しくはインビトロ由来のＸＥＮ細胞又はその集団若しくはオルガノイドの、
－ 胚体外オルガノイドの形成；
－ 胚体外組織の発生に関連する疾患／機能不全を理解するためのモデル化；
－ 胚体外組織の機能の向上に向けた薬物及び治療薬のスクリーニング；
－ 胚パターニング、生殖細胞発生及び／又は胎児造血幹細胞形成のモデル化／研究
のための使用も提供する。
第２の態様において、本発明は、本明細書に記載されるとおりのインビトロ由来の又はインビトロ作成した多層細胞構造体若しくは胚盤胞様構造体（ブラストイド又はｉＢｌａｓｔｏｉｄなど）から作製若しくは単離される栄養膜幹細胞（ＴＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を提供する。多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、本明細書に記載される任意の方法によって作製され得る。
この態様において、本発明は、ヒトＴＳＣを作製する方法であって、
－ ＴＳＣを持続させるのに好適なＴＳＣ培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上で培養すること
を含み、それによりヒトＴＳＣを作製する方法を提供する。
この態様において、本発明は、ヒトＴＳＣを作製する方法であって、
－ 本明細書に記載されるとおりの多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
－ ＴＳＣを持続させるのに好適なＴＳＣ培養培地の存在下において、それらの単一細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上で培養すること
を含み、それによりヒトＴＳＣを作製する方法を提供する。
この態様において、単一細胞は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０日の期間にわたって培養される。
この態様において、ＴＳＣ培養培地は、成長因子、好ましくはＥＧＦ、ＲＯＣＫ阻害薬、ＨＤＡＣ阻害薬、ＴＧＦ－β阻害薬及びＧＳＫ－３阻害薬を含み得る。好ましくは、ＧＳＫ－３阻害薬は、ＣＨＩＲ９９０２１を含み、ＴＧＦ－β阻害薬は、ＳＢ４３１５４２及びＡ８３－０１を含み、ＨＤＡＣ阻害薬は、バルプロ酸を含む。
特に好ましい実施形態において、ＴＳＣ培地は、本明細書に更に記載するように、Ｏｋａｅ ｅｔ ａｌ．（２０１８）Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ，２２：５０－６３に記載されるとおりの培地である。
この態様において、本発明は、ヒトＴＳＣ細胞を培養又は維持する方法であって、
－ １つ以上のＥＣＭタンパク質を含む層上に存在するＴＳ細胞（ＴＳＣ）を解離すること；
－ ＴＳＣを持続させるのに好適なＴＳＣ培養培地の存在下において、解離された細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上に１：４～１：１０の分割比で播種すること
を含み、それによりヒトＴＳＣを培養又は維持する方法を提供する。
好ましくは、ＴＳＣ細胞は、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される。好ましくは、培養又は維持するＴＳＣは、本発明の第２の態様の方法に従って入手される。
この態様の任意の実施形態において、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層は、コラーゲン、フィブロネクチン、マトリゲル、ゲルトレックス又はラミンの層を含み得るか又はそれからなり得る。好ましくは、コラーゲンは、ＩＶ型コラーゲンを含み得るか又はそれからなり得る。
ＴＳＣは、本明細書に記載される任意の方法に従って入手される任意のインビトロ由来の多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を培養することと、ＴＳＣ培養培地でＴＳＣを増殖させることとによって作成され得る。
本発明のこの態様の任意の実施形態において、ＴＳＣを解離するステップは、細胞を酵素又は酵素組成物と接触させることを含む。細胞の剥離の促進又は凝集した培養物状に成長する細胞の解離に好適なタンパク質分解性及び／又はコラーゲン分解性酵素を含む任意の酵素又は酵素組成物を使用し得る。任意の実施形態において、酵素組成物は、Ａｃｃｕｔａｓｅ（登録商標）、ＴｒｙｐＬＥ（登録商標）、ディスパーゼ、コラゲナーゼ、ＥＤＴＡ、トリプシン又はＡｃｃｕｍａｘ（登録商標）であり得る。
この態様において、いずれの方法も、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を単離するステップを更に含み得る。
それに応じて、この態様の更なる実施形態では、本明細書に記載される本発明の第２の態様の任意の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたＴＳＣが提供される。
この態様において、本発明は、本明細書に記載される本発明の第２の態様の任意の方法によって作製されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞も提供する。
更なる実施形態において、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、継代培養下に維持されるとき、その未分化状態を保持する。
好ましくは、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞は、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも４０回又はそれを超える細胞培養継代にわたって保持する。
この態様において、本発明は、本発明の第２の態様の方法に従って入手される、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞に由来するか又はそれから分化した単離された絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）又は合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）も提供する。
この態様の任意の方法において、本方法は、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を分化させて、ＥＶＴ又はＳＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作成するステップを更に含み得る。細胞を分化させるステップは、本明細書に記載されるとおりのＥＶＴ又はＳＴの少なくとも１つの特徴を有する細胞の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養することを含み得る。
なおも更に、本方法は、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を、再生医学における使用のための胎盤外細胞型に分化させることを更に含み得る。
本明細書で使用されるとき、ＳＴの特徴としては、ＳＤＣ１＋多核細胞と、マーカーＣＧＡ、ＣＧＢ、ＰＳＧ１、ＣＳＨ１、ＨＳＤ３Ｂ１、ＣＹＰ１９Ａ１、ＳＤＣ１及びＩＮＨＡの１つ以上の発現のＴＳＣと比べた増加との１つ以上が挙げられる。更なる特徴としては、円形の多核形態が挙げられる。
本明細書で使用されるとき、ＥＶＴの特徴としては、マーカーＨＬＡ－Ｇ、ＰＲＧ２、ＰＡＰＰＡ２、ＭＭＰ２、ＩＴＧＡ５及びＡＴＧＡ１の１つ以上の発現のＴＳＣと比べた増加の１つ以上が挙げられる。更なる特徴としては、細長い紡錘様形態が挙げられる。
この態様の任意の方法において、本方法は、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を増大させて、集団中におけるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞の比率を増加させるステップを更に含み得る。細胞を増大させるステップは、以下に記載するとおりの細胞の集団の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養することを含み得る。
本明細書に記載される任意の方法において、本方法は、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を分化させて、ＥＶＴ又はＳＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作成するステップを更に含み得る。細胞を分化させるステップは、本明細書に記載されるとおりのＥＶＴ又はＳＴの少なくとも１つの特徴を有する細胞の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養することを含み得る。
この態様において、本発明は、本明細書に記載される本発明の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なＴＳＣを含む細胞の集団も提供する。好ましくは、少なくとも５％の細胞がＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、それらの細胞は、本明細書に記載されるとおりの方法によって作製される。好ましくは、集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の細胞がＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、それらのＴＳＣは、本明細書に記載されるとおりの本発明の第２の態様の方法によって入手されるか又は入手可能である。
この態様において、本発明は、細胞の集団であって、少なくとも５％の細胞は、本明細書に記載されるとおりの方法によって作製されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞から分化したＳＴ又はＥＶＴである、細胞の集団も提供する。好ましくは、集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の細胞は、本発明に従って入手されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を分化させることによって入手されるＳＴ又はＥＶＴである。
本発明の任意の実施形態において、ＴＳＣ培養培地は、ＲＯＣＫ阻害薬ｔｒａｎｓ－Ｎ－（４－ピリジル）－４－（１－アミノエチル）－シクロヘキサンカルボキサミド（Ｙ－２７６３２）又はその塩を含む。
更なる実施形態において、ＴＳＣ培養培地は、
－ ４－［４－（１，３－ベンゾジオキソール－５－イル）－５－（２－ピリジル）－１Ｈ－イミダゾール－２－イル］ベンズアミド（ＳＢ ４３１５４２）又はその塩；
－ ６－［［２－［［４－（２，４－ジクロロフェニル）－５－（４－メチル－１Ｈ－イミダゾール＿２－イル）－２－ピリミジニル］アミノ］エチル］アミノ］ニコチノニトリル（ＣＨＩＲ ９９０２１）又はその塩；及び／又は
－ Ａ８３－０１（３－（６－メチル－２－ピリジニル）－Ｎ－フェニル－４－（４－キノリニル）－１Ｈ－ピラゾール－１－カルボチオアミド）又はその塩
の１つ以上を追加的に含む。
更なる実施形態において、ＴＳＣ培地は、Ｗｎｔを刺激するための薬剤及び１つ以上のＴＧＦβ阻害薬も含む。
好ましい実施形態において、ＴＳＣ培養培地は、本明細書に記載されるとおりのＡＳＥＣＲｉＡＶであり、且つＡ８３－０１、ＳＢ４３１５４２、ＥＧＦ、ＣＨＩＲ、ＲＯＣＫ阻害薬、アスコルビン酸及びバルプロ酸を含む。
本明細書で使用されるとき、ＴＳＣの特徴は、
－ 未分化の二分化能を有する状態及び絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）又は合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）の１つ以上の特徴を呈する細胞に分化する能力；
－ 敷石形状のコロニー外観；
－ 重亜硫酸アッセイ又はゲノムワイドＤＮＡメチル化プロファイリング技法によって決定される、胚盤胞由来のＴＳＣと類似したメチル化パターン；
－ 免疫組織化学及び／又はＰＣＲアッセイによって決定される、ＴＳＣの１つ以上の生化学的マーカーの発現であって、好ましくは、それらのマーカーは、ＣＤ２４９（アミノペプチダーゼＡ）、ＣＤ４９ｆ（ｉＴＧＡ６）；核ＧＡＴＡ２／３、ＴＦＡＰ２Ｃ、Ｐ６及びＮＲ２Ｆ２からなる群から選択される、発現；
－ ＡＴＡＣ－ｓｅｑを用いて決定される、胚盤胞由来のＴＳＣと類似したクロマチン露出レベル；
－ 胚盤胞由来のＴＳＣと類似したヒストン修飾プロファイル（例えば、Ｈ３Ｋ４ｍｅ３、Ｈ３Ｋ２７ａｃ遺伝子修飾）；
－ 胚盤胞由来のＴＳＣと類似したプロテオーム又はメタボロームプロファイル
を含むことが理解されるであろう。
更なる実施形態において、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、体細胞を特徴付けるマーカーが存在しないことによって特徴付けられる。特定の実施形態において、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、以下のマーカー：ＯＣＴ４（別名ＰＯＵ５Ｆ１）、ＮＡＮＯＧ、ＳＯＸ２、ＳＡＬＬ２、ＯＴＸ２、ＢＡＮＣＲ、ＫＬＦ１７、ＤＰＰＡ３、ＡＲＧＦＸ及びＤＮＭＴ３Ｌの１つ以上を発現しない。
任意の実施形態において、本発明に従って作り出されるＴＳＣは、本明細書に記載されるとおりのＴＳＣの少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ又は少なくとも５つの特徴によって特徴付けられる。
本発明は、
－ ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞、及び
－ 薬学的に許容可能な賦形剤
を含む医薬組成物も提供する。
本発明は、
－ ＳＴ又はＥＶＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞を分化させることによって入手されるか又は入手可能な細胞、及び
－ 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む医薬組成物も提供する。
本発明は、
－ ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団、及び／又は
－ ＳＴ又はＥＶＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞を分化させることによって入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団、及び／又は
－ ＳＴ又はＥＶＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞を分化させることによって入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団に由来するオルガノイド；及び
－ 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む、ホメオパシー薬又は栄養補助食品を含む組成物も提供する。
本発明は、
－ ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団、及び
－ ＳＴ又はＥＶＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞を分化させることによって入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団、及び
－ ＳＴ又はＥＶＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞を分化させることによって入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団に由来するオルガノイド
に由来する、ホメオパシー薬又は栄養補助食品を含む組成物を更に提供する。
本明細書に記載される本発明の第２の態様の任意の方法において、本方法は、
－ 本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は
－ 本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を含む細胞集団、又は
－ 本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞から入手される分化細胞又は分化細胞の集団
を、それを必要としている対象に投与するステップを更に含み得る。
一部の実施形態において、胎盤又は胚盤胞を増強する方法であって、胎盤又は胚盤胞に、
－ 本発明の第２の態様の方法に従って作成されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞；
－ 本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を含む細胞集団、又は
－ 本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞から入手される分化細胞又は分化細胞の集団
を導入することを含む方法が提供される。
本発明は、本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞から入手されるオルガノイド及び／又は本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞から入手される分化細胞（例えば、ＳＴ又はＥＶＴ）も提供する。
この態様において、本発明は、ＴＳＣ又はＴＳＣから作成される分化細胞から入手されるか又はそれに由来するキメラ臓器又はオルガノイドも提供し、ＴＳＣは、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である。
更なる態様において、栄養膜細胞の発生及び／又は活性に関連する障害の治療及び／又は予防を、それを必要としている対象において行う方法であって、治療有効量の、本明細書に記載されるとおりの本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞若しくは細胞の集団、本明細書に記載されるとおりの本発明の第２の態様の方法に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞から入手される分化したＳＴ若しくはＥＶＴ又は本発明に従う医薬製品を対象に投与することを含み、それにより対象において栄養膜細胞の発生及び／又は活性に関連する障害を治療及び／又は予防する方法が提供される。
本発明は、胎盤の疾患／障害の治療のための医薬の製造における、本発明の第２の態様の方法に従って作製される細胞を含めた、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞又は細胞集団の使用も提供する。例えば、胎盤の疾患又は病態を改善するため、本発明の再プログラム化された細胞が個体に導入（移植）され得る。代わりに、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、本明細書に記載されるとおりの医薬の製造における使用の前に分化させることができる。
本発明の第２の態様の任意の実施形態において、疾患は、反復流産、子癇前症、胎児発育不全（ＦＧＲ）、胞状奇胎及び絨毛癌からなる群から選択される。本発明のこの態様は、栄養膜細胞の発生及び／又は活性を調節する能力のある薬剤を同定する方法であって、
－ 本発明に従って作り出される単離されたＴＳＣ又は胎盤を候補薬剤と接触させること；
－ 薬剤との接触後の単離されたＴＳＣ又は胎盤の発生及び／又は活性を、薬剤なしでのＴＳＣ又は胎盤の発生及び／又は活性と比較すること
を含む方法も提供し、薬剤がＴＳＣ又は胎盤の発生及び／又は活性に及ぼす効果が薬剤なしでのＴＳＣ又は胎盤の発生と比べて所定のレベルだけ上回ることは、その薬剤が栄養膜細胞の発生及び／又は活性を調節することを示している。
更なる実施形態において、栄養膜細胞によって産生される化合物の入手方法であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なＴＳＣの少なくとも１つの特徴を含む細胞若しくは細胞の集団又はそれを含む培養物を培養することと、細胞によって分泌される化合物を培養培地から単離することとを含み、それにより栄養膜細胞によって産生される化合物を入手する方法がある。
更なる実施形態は、ＥＶＴ又はＳＴによって分泌される化合物又は粒子の入手方法であって、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか若しくは入手可能なＴＳＣの少なくとも１つの特徴を含む細胞を分化させることによって入手されるＳＴ若しくはＥＶＴ又はＳＴ若しくはＥＶＴの集団を培養することと、細胞によって分泌される化合物又は粒子を培養培地から単離することとを含み、それによりＥＶＴ又はＳＴによって産生される化合物又は粒子を入手する方法を提供する。
化合物は、ホルモン又は成長因子であり得る。細胞によって分泌される粒子は、エキソソームなど、細胞外小胞であり得る。
更なる実施形態は、本発明の第２の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な本明細書に開示されるとおりのＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製するためのキットにも関する。本キットは、体細胞と、再プログラム化因子と、本発明の第２の態様に従って開示されるとおりのＴＳＣ培養培地とを含み得る。好ましくは、本キットは、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞の作製に使用することができる。好ましくは、本キットは、線維芽細胞である体細胞と共に使用することができる。一部の実施形態において、本キットは、本明細書に開示されるとおりの方法に従う体細胞からＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞への再プログラム化に関する説明書を更に含む。好ましくは、本発明は、本明細書に記載される本発明の方法において使用されるときのキットを提供する。
本キットは、ＴＳＣをＥＶＴ又はＳＴ運命又は他の非胎盤分化細胞型に向けて分化させるのに好適な１つ以上の薬剤も含み得る。
本明細書で使用されるとき、ＴＳＣは、ＴＳＣ様細胞、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ（Ｂ）由来のＴＳＣ（ＢＴＳＣ）細胞又はｉＴＳＣとも称され得る。
第３の態様において、本発明は、本明細書に記載されるとおりのインビトロ由来の又はインビトロ作成した多層細胞構造体若しくは胚盤胞様構造体（ブラストイド又はｉＢｌａｓｔｏｉｄなど）から作製若しくは単離されるナイーブ型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を提供する。多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、本明細書に記載される任意の方法によって作製され得る。
この態様において、本発明は、ヒトｎＰＳＣを作製する方法であって、
－ 細胞をナイーブ型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞をフィーダー層上で培養すること
を含み、それによりｎＰＳＣを作製する方法を提供する。
この態様において、本発明は、ヒトｎＰＳＣを作製する方法であって、
－ 本明細書に記載されるとおりの多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
－ 細胞をナイーブ型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、それらの単一細胞をフィーダー層上で培養すること
を含み、それによりｎＰＳＣを作製する方法を提供する。
この態様において、フィーダー層は、線維芽細胞、例えば照射マウス胚性線維芽細胞（ｉＭＥＦ）を含み得るか又はそれからなり得る。
この態様において、単一細胞は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０日の期間にわたって培養される。
この態様において、ナイーブ型多能性状態を促進するための培養培地は、ＭＥＫ阻害薬、ＰＫＣ阻害薬、ＧＳＫ３阻害薬、ＳＴＡＴ３活性化薬及びＲＯＣＫ阻害薬を含む。例示的なＭＥＫ阻害薬、ＰＫＣ阻害薬、ＧＳＫ３阻害薬、ＳＴＡＴ３活性化薬及びＲＯＣＫ阻害薬は、本明細書に記載される。一実施形態において、ナイーブ型多能性状態を促進するための培養培地は、例えば、本明細書に定義するとおりのｔ２ｉＬＧｏＹ培地である。
この態様において、本発明は、ヒトｎＰＳＣ細胞を培養又は維持する方法であって、
－ フィーダー層上に存在するｎＰＳＣを解離すること；
－ 細胞をナイーブ型多能性状態に向けて促進するための培養培地の存在下において、解離された細胞をフィーダー層上に１：１０～１：２０の分割比で播種すること
を含み、それによりヒトｎＰＳＣを培養又は維持する方法を提供する。
好ましくは、ｎＰＳＣは、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される。好ましくは、培養又は維持するｎＰＳＣは、本発明の第３の態様の方法に従って入手される。
好ましくは、フィーダー層は、線維芽細胞、例えば照射マウス胚性線維芽細胞（ｉＭＥＦ）を含むか又はそれからなる。
ｎＰＳＣは、本明細書に記載される任意の方法に従って入手される任意のインビトロ由来の多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を培養することと、ｎＰＳＣをｎＰＳＣ培養培地で増殖させることとによって作成され得る。
本発明のこの態様の任意の実施形態において、ｎＰＳＣを解離するステップは、細胞を酵素又は酵素組成物と接触させることを含む。細胞の剥離の促進又は凝集した培養物状に成長する細胞の解離に好適なタンパク質分解性及び／又はコラーゲン分解性酵素を含む任意の酵素又は酵素組成物を使用し得る。任意の実施形態において、酵素組成物は、Ａｃｃｕｔａｓｅ（登録商標）、ＴｒｙｐＬＥ（登録商標）、ディスパーゼ、コラゲナーゼ、ＥＤＴＡ、トリプシン又はＡｃｃｕｍａｘ（登録商標）であり得る。
この態様において、いずれの方法も、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を単離するステップを更に含み得る。
それに応じて、この態様の更なる実施形態では、本明細書に記載されるとおりの本発明の第３の態様の任意の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたｎＰＳＣが提供される。
この態様において、本発明は、本明細書に記載されるとおりの本発明の第３の態様の方法によって作製されるｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞も提供する。
更なる実施形態において、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、継代培養下に維持されるとき、その未分化状態を保持する。
本明細書で使用されるとき、「ナイーブ型多能性状態」又は「ナイーブ型多能性表現型」は、円形のドーム形状である細胞を含む細胞形態又は表現型を指すとも理解され得る。ナイーブ型多能性状態は、ＫＬＦ２、ＫＬＦ４、ＴＦＣＰ２Ｌ１、ＴＢＸ３、ＲＥＸ１、ＧＢＸ２、ＳＴＥＬＬＡ（ＤＰＰＡ３）、ＫＬＦ１７、ＤＰＰＡ５、ＴＦＣＰ２Ｌ１、ＭＡＥＬ、ＵＴＦ１、ＺＦＰ５７、ＤＮＭＴ３Ｌ、ＦＧＦ４、ＦＯＸＲ１、ＡＲＧＦＸ、ＴＲＩＭ６０、ＤＤＸ４３、ＢＲＤＴ、ＡＬＰＰＬ２、ＫＨＤＣ３Ｌ、ＫＨＤＣ１Ｌ、ＰＲＡＰ１、ＳＳＥＡ－３、ＳＳＥＡ－４、ＴＲＡ－１－６０、ＴＲＡ－１－８１、ＴＲＡ－２－４９／６Ｅ、ＳＯＸ２、Ｅ－カドヘリン、ＵＴＦ－１、ＯＣＴ４（ＰＯＵ５Ｆ１）、ＲＥＸ１及びＮＡＮＯＧから選択される１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３個又は全てのマーカー又は他の表５にあるものを含めた、本明細書に記載されるとおりのナイーブ型多能性マーカーの発現も含み得る。これらの形態学的、表現型的又は生化学的マーカーのいずれも本明細書ではｎＰＳＣの特徴と称される。
更なる実施形態において、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、体細胞を特徴付けるマーカーが存在しないことによって特徴付けられる。特定の実施形態において、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、以下のマーカー：ＡＮＰＥＰ、ＴＷＩＳＴ２、ＺＩＣ２、ＳＦＲＰ２、ＫＲＴ７、ＩＴＧＡ２の１つ以上を発現しない。
好ましくは、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞は、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも４０回又はそれを超える細胞培養継代にわたって保持する。
この態様の任意の方法において、本方法は、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を増大させて、集団中におけるｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞の比率を増加させるステップを更に含み得る。細胞を増大させるステップは、以下に記載するとおりの細胞の集団の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養することを含み得る。
この態様において、本発明は、本明細書に記載される本発明の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣを含む細胞の集団も提供する。好ましくは、少なくとも５％の細胞がｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、それらの細胞は、本明細書に記載されるとおりの方法によって作製される。好ましくは、集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の細胞がｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、それらのｎＰＳＣは、本明細書に記載されるとおりの本発明の第３の態様の方法によって入手されるか又は入手可能である。
この態様の任意の方法において、本方法は、本明細書に記載される本発明の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣを分化させるステップを更に含む。細胞を分化させるステップは、分化細胞又は多能性状態でない細胞の少なくとも１つの特徴を有する細胞の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下でｎＰＳＣを培養することを含み得る。
それに応じて、本発明のこの第３の態様の更なる実施形態では、本明細書に記載される本発明の第３の態様の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣから作製される分化細胞が提供される。更なる実施形態において、本明細書に記載される本発明の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣから作製される単離された分化細胞が提供される。なおも更には、本発明は、本明細書に記載される本発明の第３の態様の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣから作製される分化細胞を含む細胞の集団を提供する。
更に好ましい実施形態において、細胞の集団であって、少なくとも５％の細胞は、分化細胞であり、それらの分化細胞は、本明細書に記載されるとおりの本発明の第３の態様の方法によって入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣから作製される、細胞の集団が提供される。好ましくは、集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の細胞が分化細胞であり、それらの分化細胞は、本明細書に記載されるとおりの本発明の第３の態様の方法によって入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣから作製される。
本発明の第３の態様の更なる実施形態において、ｎＰＳＣ／ｎＰＳＣから作成される分化細胞の集団に由来するオルガノイド又は他の組織化された細胞集合体も提供され、ｎＰＳＣは、本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である。
この態様において、本発明は、ｎＰＳＣ又はｎＰＳＣから作成される分化細胞から入手されるか又はそれに由来するキメラ臓器又はオルガノイドも提供し、ｎＰＳＣは、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である。
更なる実施形態において、
－ ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞、及び
－ 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む医薬組成物が提供される。
更なる実施形態において、
－ ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団、
－ 本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な単離されたｎＰＳＣ又はｎＰＳＣの集団；
－ 本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な１つ以上のｎＰＳＣに由来する単離された分化細胞又は分化細胞の集団；又は
－ ｎＰＳＣ／ｎＰＳＣから作成される分化細胞の集団に由来するオルガノイドであって、ｎＰＳＣは、本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である、オルガノイド；及び
薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む医薬組成物が提供される。
更に、ｎＰＳＣ又は細胞の集団の投与を必要とする疾患又は病態を治療する方法であって、それを必要としている対象に、
－ 本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な単離されたｎＰＳＣ又はｎＰＳＣの集団；
－ 本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な１つ以上のｎＰＳＣに由来する単離された分化細胞又は分化細胞の集団；又は
－ ｎＰＳＣ／ｎＰＳＣから作成される分化細胞の集団に由来するオルガノイドであって、ｎＰＳＣは、本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である、オルガノイド
を投与することを含む方法が提供される。
多能性幹細胞又はそれに由来する分化細胞の投与を必要とする疾患又は病態の治療のための医薬の製造における、本発明の第３の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣの使用も提供される。
更なる実施形態は、本明細書に開示されるとおりの、第３の態様に従って入手されるか又は入手可能なｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製するためのキットに関する。一部の実施形態において、キットは、体細胞と、再プログラム化因子と、本明細書に開示されるとおりのナイーブ型多能性状態を促進するための培養培地とを含む。好ましくは、本キットは、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞の作製に使用することができる。好ましくは、本キットは、線維芽細胞である体細胞と共に使用することができる。一部の実施形態において、本キットは、本明細書に開示されるとおりの本発明の第３の態様の方法に従う体細胞からｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞への再プログラム化に関する説明書を更に含む。好ましくは、本発明は、本明細書に記載される本発明の第３の態様の方法で使用されるときのキットを提供する。なおも更には、本キットは、本発明の第３の態様の方法に従って作製されるｎＰＳＣの分化に関する文書化されている説明書及び／又はそのための試薬を含み得る。
本明細書で使用されるとき、ｎＰＳＣは、ｎＰＳＣ様細胞、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ（Ｂ）由来のｎＰＳＣ（ＢｎＰＳＣ又はナイーブ型ＢＰＳＣ）又はｉｎＰＳＣとも称され得る。
第４の態様において、本発明は、本明細書に記載されるとおりのインビトロ由来の又はインビトロ作成した多層細胞構造体若しくは胚盤胞様構造体（ブラストイド又はｉＢｌａｓｔｏｉｄなど）から作製若しくは単離されるプライム型多能性幹細胞（ｐＰＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を提供する。多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、本明細書に記載される任意の方法によって作製され得る。
この態様において、本発明は、ヒトｐＰＳＣを作製する方法であって、
－ 細胞をプライム型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞をビトロネクチン層上で培養すること
を含み、それによりｐＰＳＣを作製する方法を提供する。
この態様において、本発明は、ヒトｐＰＳＣを作製する方法であって、
－ 本明細書に記載されるとおりの多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
－ 細胞をプライム型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、それらの単一細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上で培養すること
を含み、それによりｐＰＳＣを作製する方法を提供する。
この態様において、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層は、ビトロネクチン又は基底膜抽出物（ＢＭＥ）を含む培養マトリックス、任意選択でマトリゲル若しくはゲルトレックス培養マトリックスを含む。
この態様において、単一細胞は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０日の期間にわたって培養される。
この態様において、プライム型多能性状態を促進するための培養培地は、表１を含め、本明細書に記載される任意の培地を含む。
この態様において、ヒトｐＰＳＣ細胞を培養又は維持する方法であって、
－ ＥＣＭ層上に存在するｐＰＳＣを解離すること；
－ 細胞をプライム型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、解離された細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上に１：２０～１：４０の分割比で播種すること
を含み、それによりヒトｐＰＳＣを培養又は維持する方法が提供される。
好ましくは、ｐＰＳＣは、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される。好ましくは、培養又は維持するｐＰＳＣは、本発明の第４の態様の方法に従って入手される。
好ましくは、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層は、ビトロネクチン又は基底膜抽出物（ＢＭＥ）を含む培養マトリックス、任意選択でマトリゲル若しくはゲルトレックスを含む。
ｐＰＳＣは、本明細書に記載される任意の方法に従って入手される任意のインビトロ由来の多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を培養することと、ｐＰＳＣをｐＰＳＣ培養培地で増殖させることとによって作成され得る。
本発明のこの態様の任意の実施形態において、ｐＰＳＣを解離するステップは、細胞を酵素又は酵素組成物と接触させることを含む。細胞の剥離の促進又は凝集した培養物状に成長する細胞の解離に好適なタンパク質分解性及び／又はコラーゲン分解性酵素を含む任意の酵素又は酵素組成物を使用し得る。任意の実施形態において、酵素組成物は、Ａｃｃｕｔａｓｅ（登録商標）、ＴｒｙｐＬＥ（登録商標）、ディスパーゼ、コラゲナーゼ、ＥＤＴＡ、トリプシン又はＡｃｃｕｍａｘ（登録商標）であり得る。
この態様において、いずれの方法も、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を単離するステップを更に含み得る。
それに応じて、この態様の更なる実施形態では、本明細書に記載される任意の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたｐＰＳＣが提供される。
この態様において、本発明は、本明細書に記載されるとおりの方法によって作製されるｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞も提供する。
更なる実施形態において、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、継代培養下に維持されるとき、その未分化状態を保持する。
本明細書で使用されるとき、「プライム型多能性状態」又は「プライム型多能性表現型」は、典型的には、扁平細胞コロニーの存在によって特徴付けられる細胞表現型又は形態を指す。特定の実施形態において、プライム型多能性状態とは、着床後の胚盤葉上層に特異的な転写因子の１つ以上のｍＲＮＡを発現する多能性細胞を指す。例えば、プライム型細胞は、ＳＦＰ、エオメス、ブラキウリ、ＯＴＸ２、ＺＩＣ２、ＺＩＣ３、ＺＩＣ５、ＤＮＭＴ３Ｂ、ＫＤＲ、ＣＤＨ２、ＣＥＲ１、ＣＯＬ２Ａ１、ＤＡＺＬ、ＴＣＦ７Ｌ１、ＳＯＸ１１、ＳＡＬＬ２、ＳＯＸ２、ＮＡＮＯＧ、ＫＬＦ４、ＥＰＣＡＭ、ＰＲＤＭ１４、ＳＳＥＡ－３、ＳＳＥＡ－４、ＴＲＡ－１－６０、ＴＲＡ－１－８１、ＴＲＡ－２－４９／６Ｅ、ＡＬＰ、Ｅ－カドヘリン、ＵＴＦ－１、ＯＣＴ４（ＰＯＵ５Ｆ１）及びＲＥＸ１の１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５個又は全て又は他の表５にあるものを含めた、本明細書に記載されるとおりのプライム型多能性状態のマーカーを発現し得る。これらの形態学的、表現型的又は生化学的マーカーのいずれも本明細書でｐＰＳＣの特徴と称される。
更なる実施形態において、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、体細胞を特徴付けるマーカーが存在しないことによって特徴付けられる。特定の実施形態において、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、以下のマーカー：ＡＮＰＥＰ、ＴＷＩＳＴ２、ＫＬＦ１７、ＤＮＭＴ３Ｌ、ＫＲＴ７、ＩＴＧＡ２の１つ以上を発現しない。
好ましくは、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞は、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも４０回又はそれを超える細胞培養継代にわたって保持する。
この態様の任意の方法において、本方法は、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を増大させて、集団中におけるｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞の比率を増加させるステップを更に含み得る。細胞を増大させるステップは、以下に記載するとおりの細胞の集団の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養することを含み得る。
この態様において、本発明は、本明細書に記載されるとおりの本発明の第４の態様の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣを含む細胞の集団も提供する。好ましくは、少なくとも５％の細胞がｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、それらの細胞は、本明細書に記載されるとおりの方法によって作製される。好ましくは、集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の細胞がｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、それらのｐＰＳＣは、本明細書に記載されるとおりの本発明の第４の態様の方法によって入手されるか又は入手可能である。
この態様の任意の方法において、本方法は、本明細書に記載される本発明の第４の態様の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣを分化させるステップを更に含む。細胞を分化させるステップは、分化細胞又は多能性状態でない細胞の少なくとも１つの特徴を有する細胞の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下でｐＰＳＣを培養することを含み得る。
それに応じて、更なる実施形態は、本明細書に記載される本発明の方法の第４の態様によって入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣから作製される分化細胞を提供する。更なる実施形態において、本明細書に記載されるとおりの本発明の第４の態様の方法によって入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣから作製される単離された分化細胞が提供される。なおも更には、本明細書に記載される本発明の第４の態様の任意の方法によって入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣから作製される分化細胞を含む細胞の集団が提供される。好ましくは、細胞の集団であって、少なくとも５％の細胞は、分化細胞であり、それらの分化細胞は、本明細書に記載されるとおりの本発明の第４の態様の方法によって入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣから作製される、細胞の集団が提供される。好ましくは、集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の細胞が分化細胞であり、それらの分化細胞は、本明細書に記載されるとおりの本発明の第４の態様の方法によって入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣから作製される。
この態様において、本発明は、ｐＰＳＣ／ｐＰＳＣから作成される分化細胞の集団に由来するオルガノイド又は他の組織化された細胞集合体も提供し、ｐＰＳＣは、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である。
更に、本発明は、ｐＰＳＣ又はｐＰＳＣから作成される分化細胞から入手されるか又はそれに由来するキメラ臓器又はオルガノイドも提供し、ｐＰＳＣは、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である。
本発明の第４の態様の更なる実施形態において、
－ ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞、及び
－ 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む医薬組成物も提供される。
更なる実施形態において、
－ ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な細胞又は細胞の集団；
－ 本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な単離されたｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの集団；
－ 本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な１つ以上のｐＰＳＣに由来する単離された分化細胞又は分化細胞の集団；又は
－ ｐＰＳＣ／ｐＰＳＣから作成される分化細胞の集団に由来するオルガノイドであって、ｐＰＳＣは、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である、オルガノイド；及び
薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
を含む医薬組成物が提供される。
更に、本発明の本態様は、ｐＰＳＣ又は細胞の集団の投与を必要とする疾患又は病態を治療する方法であって、それを必要としている対象に、
－ 本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な単離されたｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの集団；
－ 本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能な１つ以上のｐＰＳＣに由来する単離された分化細胞又は分化細胞の集団；又は
－ ｐＰＳＣ／ｐＰＳＣから作成される分化細胞の集団に由来するオルガノイドであって、ｐＰＳＣは、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能である、オルガノイド
を投与することを含む方法を提供する。
本発明は、多能性幹細胞又はそれに由来する分化細胞の投与を必要とする疾患又は病態の治療のための医薬の製造における、本発明の第４の態様の方法に従って入手されるか又は入手可能なｐＰＳＣの使用も提供する。
本発明は、本明細書に開示されるとおりのｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製するためのキットにも関する。一部の実施形態において、キットは、体細胞と、再プログラム化因子と、本明細書に開示されるとおりのプライム型多能性状態を促進するための培養培地とを含む。好ましくは、本キットは、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞の作製に使用することができる。好ましくは、本キットは、線維芽細胞である体細胞と共に使用することができる。一部の実施形態において、本キットは、本明細書に開示されるとおりの本発明の第４の態様の方法に従う体細胞からｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞への再プログラム化に関する説明書を更に含む。好ましくは、本発明は、本明細書に記載される本発明の第４の態様の方法で使用されるときのキットを提供する。なおも更には、本キットは、本発明の第４の態様の方法に従って作製されるｐＰＳＣの分化に関する文書化されている説明書及び／又はそのための試薬を含み得る。
本明細書で使用されるとき、ｐＰＳＣは、ｐＰＳＣ様細胞、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ（Ｂ）由来のｐＰＳＣ（ＢｐＰＳＣ又はプライム型ＢＰＳＣ）又はｉｐＰＳＣとも称され得る。
第１、第２、第３又は第４の態様のいずれかを含め、本明細書における任意の態様において、本方法は、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体（ブラストイド又はｉＢｌａｓｔｏｉｄなど）を作成するステップを更に含む。
第１、第２、第３又は第４の態様のいずれかを含め、本明細書における任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を作成する方法は、本明細書に更に記載するとおりの任意の方法を含む。
第１、第２、第３又は第４の態様のいずれかを含め、本明細書における任意の態様において、多細胞構造体又は胚盤胞様構造体に由来するか、それから単離されるか又はそれから入手される細胞又は細胞の集団は、自己複製能を有する。換言すれば、多細胞構造体又は胚盤胞様構造体に由来するか、それから単離されるか又はそれから入手される細胞又は細胞の集団は、それを培養下に維持できることを特徴とする。
本明細書で使用されるとき、文脈上特に必要な場合を除き、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」並びにこの用語の変化形、例えば「含んでいる」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「含まれる」などは、更なる追加、成分、完全体又はステップを除外することを意図しない。
本発明の更なる態様及び前出の段落に記載される態様の更なる実施形態は、例として提供され、且つ添付の図面を参照する以下の説明から明らかになるであろう。
再プログラム化によるヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄの作成。ａ、再プログラム化及びｉＢｌａｓｔｏｉｄ誘導の実験計画。ｂ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの位相差画像（ｎ＝５）。スケールバー、５０μｍ。ｃ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄのＮＡＮＯＧに関する位相差画像及び免疫染色画像（ｎ＝５）。スケールバー、５０μｍ。ｄ～ｈ、ヒト胚盤胞と比較したｉＢｌａｓｔｏｉｄのｘ軸及びｙ軸直径、ｘ／ｙアスペクト比、投影面積の測定（ｎ＝１８）（Ｓｈａｈｂａｚｉ，Ｍ．Ｎ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．１８，７００－７０８（２０１６）；Ｂｌａｋｅｌｅｙ，Ｐ．ｅｔ ａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １４２，３６１３（２０１５）；Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ １６５，１０１２－１０２６（２０１６）；Ｘｉａｎｇ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ５７７，５３７－５４２（２０２０）；Ｑｉｎ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．１４，２３０１－２３１２（２０１６）；Ｌｉｕ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．１０，３６４（２０１９）；Ｄｕｒｒｕｔｈｙ－Ｄｕｒｒｕｔｈｙ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．Ｄｅｖ．Ｃｅｌｌ ３８，１００－１１５（２０１６）；Ｆｏｇａｒｔｙ，Ｎ．Ｍ．Ｅ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ５５０，６７－７３（２０１７））（ｎ＝８）。ｉ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの総細胞数推定（ｎ＝１４）。ｊ、ＣＤＸ２及びＮＡＮＯＧに関して染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄの３次元及び２次元表現（ｎ＝５）。スケールバー、２０μｍ。ｋ～ｌ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの代表的なＤＩＣ表現及びＣＤＸ２、ＮＡＮＯＧ免疫染色（ｎ＝５）、矢印で示したとおりの胞胚腔様の空洞を例証する。スケールバー、１０μｍ。ｍ、ＧＡＴＡ２、ＯＣＴ４及びＳＯＸ２に関するｉＢｌａｓｔｏｉｄの免疫染色（ｎ＝３）。スケールバー、２０μｍ。ｎ、ＩＣＭ様区画を有するＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７に関して染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄ－拡大表示はＳＯＸ１７陽性ＰＥ様細胞を示す（ｎ＝２）。ｏ、ＩＣＭ様区画を有するＣＤＸ２、ＯＣＴ４及びＧＡＴＡ６に関して染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄ－拡大表示は低ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ６陽性ＰＥ様細胞を示す（ｎ＝２）。ｎ～ｏのスケールバー＝１０μｍ。ｐ～ｑ、ＥＰＩ様及びＴＥ様細胞を有するＦ－アクチン及びＮＡＮＯＧに関して染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄの代表的な画像、拡大表示（ｑ）その形態学的差異を強調する（ｎ＝２）。ｒ、（ｐ）のｉＢｌａｓｔｏｉｄのＦ－アクチン（明るい青色）及びＮＡＮＯＧ（オレンジ色）に基づく３次元セグメンテーション。ｐ～ｒのスケールバー＝ｉＢｌａｓｔｏｉｄ全体について１０μｍ、ＩＣＭ拡大表示について２μｍ。ｓ、Ｆ－アクチン、ＯＣＴ４及びＫＲＴ８共染色、ｎ＝２。 ｉＢｌａｓｔｏｉｄの作成及び特徴付け。ａ、２１日目再プログラム化中間体のｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ解析、ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ様集団の存在を示している。ｂ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ形成の経時的位相差画像変化（ｎ＝５）。スケールバー、１００μｍ。ｃ、空洞形成のあるｉＢｌａｓｔｏｉｄの定量化（ｎ＝１００）。スケールバー、２０μｍ。ｄ、線維芽細胞培地で古典的線維芽細胞形態を伴い増殖したものである、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの形成中にマイクロウェルの縁部に接着した不応性ＨＤＦａの代表的な位相差画像（ｎ＝２）。スケールバー、１００μｍ。ｅ、ＣＤＸ２及びＮＡＮＯＧに関して染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄの３次元及び２次元表現（ｎ＝５）。スケールバー、２０μｍ。ｆ、ＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７に関して染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄ（ｎ＝２）。ｇ、ＣＤＸ２、ＯＣＴ４及びＧＡＴＡ６に関して染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄ（ｎ＝２）。ｆ～ｇのスケールバー、２０μｍ。ｈ、２１日目再プログラム化細胞における種々の既存の細胞集団の定量化；ｎ＝３。ｉ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄのスコア化に用いた判定基準。ｊ、スコア判定に含めたｉＢｌａｓｔｏｉｄの位相差画像、ｎ＝２４。スケールバー、１００μｍ。ｋ、（ｉ）における（ｈ）によるｉＢｌａｓｔｏｉｄについてのＩＣＭ及びＴＥの平均評点、ｎ＝２４。 ｉＢｌａｓｔｏｉｄの単一細胞トランスクリプトームプロファイリング。ａ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄを使用したｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ実験の実験計画。ｂ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑライブラリからの６８５８個の細胞についてのＥＰＩマーカー（ＰＯＵ５Ｆ１及びＮＡＮＯＧ）、ＴＥマーカー（ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２）及びＰＥマーカー（ＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６）の発現。ｃ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセットのＵＭＡＰでのＥＰＩ、ＴＥ及びＥＰＩシグネチャについての１細胞当たり発現スコア。ｄ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄデータセットの教師なしクラスタリングと割り当てたクラスター名。ｅ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞を胚盤胞からのＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞（Ｂｌａｋｅｌｅｙ及びＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）と共に示す統合データセットのＵＭＡＰ投影。ｆ、統合データセットのＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥシグネチャの１細胞当たり発現スコア。ｇ、統合データセットの教師なしクラスタリングと割り当てたクラスター名。ｈ、統合解析前のそれぞれの元の細胞ＩＤによるｉＢｌａｓｔｏｉｄ及びヒト胚盤胞データセット（Ｂｌａｋｅｌｅｙ及びＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）についての各統合クラスター内での細胞の比率。ｉ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥクラスターと胚盤胞からのアノテーション付きＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥクラスター（Ｂｌａｋｅｌｅｙ及びＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）とのピアソン相関分析。ｊ、ｋ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ ＴＥクラスターでの定義された壁ＴＥ及び極ＴＥシグネチャの１細胞当たり発現スコア。ｌ、ＵＭＡＰ成分１に沿った壁ＴＥ及び極ＴＥシグネチャのビニング後サブタイプスコア。ｍ、ＣＣＲ７に関するｉＢｌａｓｔｏｉｄの免疫染色、ｎ＝４。スケールバー、２０μｍ。ｎ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの極ＴＥ及び壁ＴＥのＣＣＲ７蛍光強度、ｎ＝４。各箱内の線は中央値を表し、髭は、それぞれ最大値及び最小値を表す。 ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑパイプライン及びクオリティコントロール。ａ、ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ解析戦略（詳細については「方法」を参照されたい）。ｂ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄについてのドナー細胞分布のＵＭＡＰ表現。ｃ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑライブラリについての細胞周期のＵＭＡＰ表現。ｄ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおけるセンダイ－ＫＬＦ４、センダイ－ＫＯＳ及びセンダイ－ＭＹＣの発現。ｅ、Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑライブラリ（Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）についてのＥＰＩマーカー（ＰＯＵ５Ｆ１及びＮＡＮＯＧ）、ＴＥマーカー（ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２）及びＰＥマーカー（ＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６）の発現。ｆ、ｇ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄデータセットのＵＭＡＰでの非再プログラム化シグネチャの発現及びＩＦＩ２７発現。 胚盤胞及びｉＢｌａｓｔｏｉｄに関する定義されたＥ５～７ ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥシグネチャのスコア化。ａ、Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセット（Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）上での発生日齢Ｅ５、Ｅ６及びＥ７についての定義されたＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥシグネチャ。ｂ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセット上での発生日齢Ｅ５、Ｅ６及びＥ７についての定義されたＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥシグネチャ。 ｉＢｌａｓｔｏｉｄ及び胚盤胞データセットのｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ解析。ａ、割り当てた全てのクラスターで見た各ドナーの細胞比率。ｂ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセットにおける割り当てた各クラスターの遺伝子発現プロファイルを示すヒートマップ（それぞれ上位１０遺伝子）。ｃ、統合データセットにおけるｉＢｌａｓｔｏｉｄ及び胚盤胞（Ｂｌａｋｅｌｅｙ及びＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）の細胞分布を示すＵＭＡＰ投影。ｄ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ及びＥ５～７胚盤胞（Ｂｌａｋｅｌｅｙ及びＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）の統合データセットについてのＥＰＩマーカー（ＰＯＵ５Ｆ１及びＮＡＮＯＧ）、ＴＥマーカー（ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２）及びＰＥマーカー（ＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６）の発現。ｅ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥクラスターと胚盤胞からのアノテーション付きＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥクラスター（Ｂｌａｋｅｌｅｙ及びＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）とのピアソン相関分析。 ｉＢｌａｓｔｏｉｄを使用したヒトインビトロ着床のモデル化。ａ、付着１、３及び４．５日目のｉＢｌａｓｔｏｉｄの代表的な位相差画像（ｎ＝５）。スケールバー、１００μｍ、ｂ、ＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７共染色、ｎ＝２。ｃ、ＣＤＸ２、ＯＣＴ４及びＧＡＴＡ６共染色、ｎ＝２。ｄ、Ｆ－アクチン、ＯＣＴ４及びａＰＫＣ共染色、原始羊膜腔様の空洞を矢印で指示する、ｎ＝２。ｅ、ＫＲＴ７及びＮＡＮＯＧ共染色、ｎ＝４。ｆ、Ｆ－アクチン及びＮＡＮＯＧ共染色、胚盤葉上層様細胞及び推定ＳＴ及びＥＶＴを指示する、ｎ＝２。ｇ、ＭＭＰ２及びｈＣＧ共染色、ｎ＝２。スケールバー、５０μｍ；拡大表示については１０μｍ。ｈ、付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄにおけるＳＴ及びＥＶＴマーカーのｑＲＴ－ＰＣＲ解析、平均値±ｓ．ｅ．ｍ、ｎ＝５。ｉ、付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄから回収した馴化培地を使用してｈＣＧ ＥＬＩＳＡにより検出したｈＣＧタンパク質レベル、平均値±ｓ．ｅ．ｍ、ｎ＝４。 付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄにおける胚盤葉上層発生の判定。ａ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄインビトロ付着アッセイについての実験計画の概略図。ｂ、付着アッセイ５日目までのｉＢｌａｓｔｏｉｄにおける原始線条マーカー（ＴＢＸＴ、エオメス及びＭＩＸＬ１）の経時的ｑＲＴ－ＰＣＲ解析。ＴＢＸＴ、エオメス及びＭＩＸＬ１の陽性対照は、既発表の中胚葉分化プロトコル（Ｌａｍ ｅｔ ａｌ．，２０１４，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ）を用いて作成した（ｎ＝６） ｃ、ＣＤＸ２及びＮＡＮＯＧに関して染色した付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄ（ｎ＝５）。ｄ、ＧＡＴＡ２、ＯＣＴ４及びＳＯＸ２に関して染色した付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄ（ｎ＝３）。ｅ、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７に関して染色した付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄの拡大表示像（ｎ＝２）。ｆ、ＯＣＴ４及びＧＡＴＡ６に関して染色した付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄの拡大表示像（ｎ＝２）。ｃ～ｆのスケールバー、１００μｍ。ｇ、Ｆ－アクチン、ＯＣＴ４及びａＰＫＣで染色した付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄのＺ－切片系列、拡大表示像は原始羊膜腔の空洞、ｎ＝２。スケールバー、２０μｍ。ｈ、Ｆ－アクチン、ＯＣＴ４及びａＰＫＣに関するｉＢｌａｓｔｏｉｄ、１日目の付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄ及び３日目の付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄの免疫染色、ｎ＝２。スケールバー、２０μｍ。原始羊膜腔様の空洞の外観に矢印で印を付ける。ｉ、ＫＲＴ７及びＮＡＮＯＧに関するｉＢｌａｓｔｏｉｄ及び付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄの免疫染色、ｎ＝４。ｊ、Ｆ－アクチン及びＮＡＮＯＧに関して染色した付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄ、ｎ＝２。ｋ、ＭＭＰ２及びｈＣＧに関するｉＢｌａｓｔｏｉｄ及び付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄの免疫染色、ｎ＝２。 ｉＢｌａｓｔｏｉｄからの幹細胞の誘導。ａ、ナイーブ型ｂＰＳＣ、プライム型ｂＰＳＣ及びｂＴＳＣの誘導についての実験計画。ナイーブ型ｂＰＳＣ（ｂ、ｃ）、プライム型ｂＰＳＣ（ｄ、ｅ）及びｂＴＳＣ（ｆ、ｇ）の位相差及び免疫染色分析。ｎ＝２。全てのスケールバー、１００μｍ。 （ａ）ＧＦＰレポーターを含むナイーブ型ｉＰＳＣ。スケールバー：１００μｍ．（ｂ）：ｍＣｈｅｒｒｙレポーターを含むｉＴＳＣ。スケールバー：１００μｍ．（ｃ）：ナイーブ型ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣの集合体。スケールバー：２０μｍ．（ｄ）：ナイーブ型ｉＰＳＣのみの集合体。スケールバー：２０μｍ。（ｅ）：ｉＴＳＣのみの集合体。スケールバー：２０μｍ。（ｆ）：多能性マーカーＯＣＴ４及びＴＳＣマーカーＫＲＴ７を使用したナイーブ型ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣ、ナイーブ型ｉＰＳＣのみ及びｉＴＳＣのみの集合構造体の免疫染色。スケールバー：２０μｍ．（ｇ）：多能性マーカーＮＡＮＯＧ及びＴＳＣマーカーＣＤＸ２を使用したナイーブ型ｉＰＳＣのみの集合構造体の免疫染色。スケールバー：２０μｍ。 ｉＢｌａｓｔｏｉｄに由来する幹細胞の特徴付け。ａ、ナイーブ型ｂＰＳＣ、プライム型ｂＰＳＣ及びｂＴＳＣを特徴付けるための実験計画の概略図。ｂ、ナイーブ型ｂＰＳＣについてのＫＬＦ１７及びＮＡＮＯＧ、プライム型ｂＰＳＣについてのＴＲＡ１６０及びＮＡＮＯＧ並びにｂＴＳＣについてのＫＲＴ７及びＧＡＴＡ２に関する免疫染色、ｎ＝２。ｃ、ナイーブ型ｂＰＳＣについてのナイーブ型多能性マーカー、プライム型ｂＰＳＣについてのプライム型多能性マーカー及びｂＴＳＣについてのＴＳＣマーカーに関するｑＲＴ－ＰＣＲ解析、平均値±ｓ．ｅ．ｍ、ｎ＝４。ｄ、ｅ、＃プライム型ｂＰＳＣ及びプライム型ｂＰＳＣに由来するＥＢ、ｎ＝２。＃は、ナイーブ型ｂＰＳＣから作成したプライム型ｂＰＳＣであることを指示する。ｆ、＃プライム型ｂＰＳＣ及びプライム型ｂＰＳＣからのＥＢのＳｃｏｒｅＣａｒｄアッセイ分析、ｎ＝２。ｇ、ｈ、＃プライム型ｂＰＳＣ及びプライム型ｂＰＳＣから外胚葉、内胚葉及び中胚葉系統への分化、ｎ＝２。ｉ、ｂＴＳＣ分化型ＥＶＴについてのＨＬＡ－Ｇに関する免疫染色（ｎ＝２ドナーからの２回の実験レプリケート）。ｊ、ｂＴＳＣ分化型ＳＴについてのＳＤＣ１に関する免疫染色、ｎ＝２。ｋ、ｂＴＳＣ分化型ＥＶＴについてのＥＶＴマーカー（ＩＴＧＡ１、ＩＴＧＡ５、ＦＮ１）に関するｑＲＴ－ＰＣＲ解析、平均値±ｓ．ｅ．ｍ、ｎ＝４。ｌ、ｂＴＳＣ分化型ＳＴについてのＳＴマーカー（ＣＳＨ１、ＳＤＣ１、ＨＳＤ３Ｂ１）に関するｑＲＴ－ＰＣＲ解析、平均値±ｓ．ｅ．ｍ、ｎ＝４。ｍ、ｂＴＳＣ分化型ＳＴの融合インデックス、平均値±ｓ．ｅ．ｍ、ｎ＝１２、両側対応のないスチューデントｔ検定によるｐ値。ｎ、ｂＴＳＣ分化型ＳＴから回収した馴化培地を使用してｈＣＧ ＥＬＩＳＡにより検出したｈＣＧタンパク質レベル、平均値±ｓ．ｅ．ｍ、ｎ＝２～３。全てのスケールバー、１００μｍ。 他の培養条件での再プログラム化時のＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ様細胞の比率の判定。８日目再プログラム化中間体をａ）ＮＡＣＬ培地及びｂ）ＰＡ培地及びｃ）ｔ２ｉＬＧｏ培地に移し、再プログラム化２１日目のＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ様細胞の比率について判定した。マーカーとしてＴＥ様細胞にＧＡＴＡ３、ＰＥ様細胞にＧＡＴＡ６及びＥＰＩ様細胞にＫＬＦ１７を選定した。スケールバー、１００μｍ。 ｍＲＮＡ媒介性の再プログラム化でヒト線維芽細胞から作成された２１日目再プログラム化細胞。ａ、ヒト線維芽細胞の４×ＯＫＳＭＮＬ ｍＲＮＡトランスフェクションから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２の免疫染色分析。ｂ、ヒト線維芽細胞の４×ＯＫＳＭＮＬ ｍＲＮＡトランスフェクションから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の免疫染色分析。ｃ、ヒト線維芽細胞の６×ＯＫＳＭＮＬ ｍＲＮＡトランスフェクションから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２の免疫染色分析。ｄ、ヒト線維芽細胞の６×ＯＫＳＭＮＬ ｍＲＮＡトランスフェクションから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の免疫染色分析。 センダイウイルス媒介性の再プログラム化でヒト間葉系幹細胞（ｈＭＳＣ）から作成された２１日目再プログラム化細胞。ａ、ｈＭＳＣから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２の免疫染色分析。ｂ、ｈＭＳＣから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の免疫染色分析。 センダイウイルス媒介性の再プログラム化でヒト末梢血単核球（ｈＰＢＭＣ）から作成された１８日目及び２１日目再プログラム化細胞。ａ、ＳｔｅｍＰｒｏ３４培地でｈＰＢＭＣから作成された１８日目再プログラム化細胞に関するＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２の免疫染色分析。ｂ、ＳｔｅｍＰｒｏ３４培地でｈＰＢＭＣから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２の免疫染色分析。ｃ、１０％ＦＢＳを補足したＳｔｅｍＰｒｏ３４培地でｈＰＢＭＣから作成された１８日目再プログラム化細胞に関するＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２の免疫染色分析。ｄ、１０％ＦＢＳを補足したＳｔｅｍＰｒｏ３４培地でｈＰＢＭＣから作成された１８日目再プログラム化細胞に関するＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の免疫染色分析。ｅ、１０％ＦＢＳを補足したＳｔｅｍＰｒｏ３４培地でｈＰＢＭＣから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２の免疫染色分析。ｆ、１０％ＦＢＳを補足したＳｔｅｍＰｒｏ３４培地でｈＰＢＭＣから作成された２１日目再プログラム化細胞に関するＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の免疫染色分析。
ここで、本発明の特定の実施形態が詳細に参照される。本発明は、実施形態と併せて説明されるが、その意図は、本発明をそれらの実施形態に限定することではないと理解されるであろう。むしろ逆に、本発明は、特許請求の範囲により定義されるとおりの本発明の範囲内に含まれ得る全ての代替形態、変形形態及び均等物を網羅することが意図される。
当業者は、本発明の実施に使用し得るような、本明細書に記載されるものと同様の又は均等な多くの方法及び材料を認識するであろう。本発明は、記載されるそれらの方法及び材料に決して限定されない。本明細書に開示及び定義される本発明が、言及されているか又は本明細書若しくは図面から明らかな個別の特徴の２つ以上のあらゆる代替的な組み合わせに及ぶことが理解されるであろう。それらの異なる組み合わせは、全て本発明の様々な代替的態様を成す。
本明細書を解釈する目的上、単数形で使用される用語には複数形も含まれ、逆も同様であるものとする。
本発明者らは、ヒト胚盤胞の形態、空間的相互作用及び分子組成をインビトロで忠実に再現するヒト多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体（以下ではｉＢｌａｓｔｏｉｄとも称する）にヒト体細胞（例えば、線維芽細胞）を直接再プログラム化することができるという予期せぬ発見から導き出される新規培養方法を開発した。更に、本発明者らの手法により作り出されるｉＢｌａｓｔｏｉｄは、ヒト胚付着培養を用いたインビトロ付着アッセイによって妥当性が検証されるとおり初期ヒト胚発生の多くの側面をモデル化するために使用することができる。
更に、本発明者らは、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体に由来する胚体外内胚葉幹（ＸＥＮ）細胞、栄養膜幹細胞（ＴＳＣ）、ナイーブ型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ）及びプライム型多能性幹細胞（ｐＰＳＣ）の１つ以上の特徴を呈する自己複製細胞を樹立し、培養下に維持する方法を開発した。
有利には、本発明の方法に従ってＸＥＮ細胞、ＴＳＣ、ｎＰＳＣ及びｐＰＳＣを入手すると、他の場合にこれらの細胞型がヒト胚に由来することに伴う道徳的及び倫理的課題が回避される。更に、再プログラム化された体細胞から入手される他の幹細胞と異なり、本発明の方法に従って作り出される幹細胞は、３次元のコンテクストで、通常のヒト発生で存在するとおりの細胞に取り囲まれて、且つ正しい空間的配向で発生する。結果的に、本発明の方法に従って入手される幹細胞は、他の方法を用いて調製した他の再プログラム化された細胞と比べて、その自然発生の対応物と一層忠実に合致する。
本明細書で使用されるとき、ＸＥＮ様細胞は、ＸＥＮ細胞とも称され得る。ＸＥＮ様細胞及びＸＥＮ細胞の両方は、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ（Ｂ）由来のＸＥＮ（ＢＸＥＮ）細胞又はｉＸＥＮ細胞（ＢＸＥＮ）細胞とも称され得るか、又はｉＸＥＮ細胞は、胚発生のための栄養及び支持を提供し、胚パターニング、生殖細胞発生及び胎児造血幹細胞形成に必要である。従って、（ＢＸＥＮ）細胞又はｉＸＥＮ細胞及びその由来細胞は、栄養膜細胞オルガノイドと一体化すると、インビトロでの胚成長を支持する高度に精巧な胚体外オルガノイド系（人工胎盤及び卵黄嚢）を形成することができる。ｉＸＥＮ細胞は、ＰＥ発生及び卵黄嚢機能に関連する遺伝病を有する患者に由来することができ、この細胞は、疾患モデル化、薬物スクリーニング及び潜在的な細胞療法のモデルとして働き得る。ｉＸＥＮ細胞を使用して、幹細胞ベースの統合されたヒト胚盤胞モデルを作成することができる。更に、ＸＥＮ細胞が胎児造血幹細胞を生じさせる潜在的能力は、理論上、移植用造血細胞の作成に用いられる可能性がある。
細胞
胚盤胞は、３つの細胞系統：胚盤葉上層、栄養外胚葉及び原始内胚葉からなる。胚盤葉上層は、胚体のほとんど、羊膜及び卵黄嚢の胚体外中胚葉に発生する；栄養外胚葉は、最終的に胎盤を生じる；及び原始内胚葉は、２つの胚体外内胚葉系統－卵黄嚢の臓側内胚葉及び壁側内胚葉を形成する。胚体外内胚葉は胚に栄養的支持を提供し、前部パターニング並びに内皮細胞及び血島の形成など、幾つかの誘導イベントに必要である。
これらの３つの細胞系統に由来する幹細胞には、胚盤葉上層に由来する、多能性幹細胞（ナイーブ型及びプライム型；ｎＰＳＣ及びｐＰＳＣ）、栄養外胚葉に由来する栄養膜幹細胞（ＴＳＣ）及び原始内胚葉に由来する、胚体外内胚葉幹細胞（ＸＥＮ細胞）が含まれる。この分野では、体細胞をこれらの異なる幹細胞系に再プログラム化する様々な試みが研究者によって行われているが、これらの細胞の従来の供給源は胚盤胞期胚である。本発明の方法によれば、ＸＥＮ細胞、ＴＳＣ、ｎＰＳＣ及びｐＰＳＣをｉＢｌａｓｔｏｉｄ（本明細書に記載されるとおり）に由来させることが実現する。これまで、ヒトＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞が胚盤胞に由来するという報告はなかった。
本明細書で使用されるとき、用語「幹細胞」は、最終分化していない細胞を指し、即ち、これは、より詳細化した特殊な機能を有する他の細胞型への分化能を有する。この用語は、胚性幹細胞、胎生幹細胞、成体幹細胞又は委任細胞／前駆細胞を包含する。
本明細書で使用されるとき、用語のＸＥＮ細胞又はＸＥＮ様細胞は、胚体外内胚葉幹細胞又はその１つ以上の特徴を有する細胞を指す。ＸＥＮ細胞は、胚体外内胚葉系統の細胞のシグナル伝達経路を調べるのに有用であり、心臓誘導に関わる因子など、胚体外内胚葉のパターニング活性を同定するためのインビトロモデルに相当する。
本明細書で使用されるとき、ＸＥＮ細胞の特徴には、マーカー：ＳＡＬＬ４、ＧＡＴＡ４、ＧＡＴＡ６及びＳＯＸ１７などのＸＥＮマーカーの１つ以上の発現が含まれることが理解されるであろう。ＸＥＮ細胞の特徴は、表２に示されるとおりのＰＥ系統のマーカーの１つ以上又は全ての発現も含み得る。
本明細書で使用されるとき、ＸＥＮ細胞又はＸＥＮ様細胞の特徴には、
－ 扁平な内胚葉形態；
－ マーカーＧＡＴＡ６、ＧＡＴＡ４、ＰＤＧＦＲａ、ＮＩＤ２及びＢＭＰ６の１つ以上の発現、
－ ＮＡＮＯＧなどの多能性マーカーの発現の欠如；
－ フィブロネクチン及びラミンなどのＥＣＭの分泌；
－ ＬＡＭＡ１、ＣＯＬ４Ａ１及びＦＮ１などの基底膜成分の産生；
－ 例えば、ＧＡＴＡ６、ＧＡＴＡ４、ＰＤＧＦＲａ、ＮＩＤ２及びＢＭＰ６の発現の下方制御を伴うＡＦＰ及びＨＦＮ４ａの無制御な発現によって特徴付けられる、臓側内胚葉への発生
が含まれることが理解されるであろう。
原始胎盤組織又はヒト胚盤胞に由来するヒト栄養膜幹細胞（ＴＳＣ）は、手に入れるのが困難であり、厳しく規制されている。そのため、成熟細胞を由来とし得る安定した自己複製性のＴＳＣ系があれば、ヒト栄養膜細胞発生の研究のみならず、現代の生化学的及び分子的技法を大規模に適用し得るインビトロコンテクストで、それと多能性細胞の関係及び初期ヒト胚発生に関連する協調的イベントにおけるその役割についても研究するまたとない機会がもたらされる。このようなＴＳＣ系は、疾患モデル化、薬物スクリーニング及び再生医学にも使用することができる。
本発明に従って作製される細胞は、生体異物、薬物及び病原体、タンパク質及びホルモンの母子感染伝播について調べるための栄養膜細胞オルガノイドの作成を含め、種々の他の臨床適用にも有用性を見出し得る。更に、原始胎盤組織に由来するか、又は同じ健常個体若しくは患者の体細胞から再プログラム化されたヒトＴＳＣ／ｉＴＳＣ及びｉＰＳＣを使用してヒト胚盤胞様構造体を集合させ得る。これにより、不妊症の治療を含め、大規模スクリーニング研究のための合成ヒト胚盤胞様オルガノイドの無制限の供給源が提供され、ＩＶＦの成功率が向上する。なおも更に、本発明に従って作製されるｉＴＳＣは、再生医学において使用することができる。例えば、最近になって、胎盤細胞は心臓組織の再生に有用であることが示されている。本発明のｉＴＳＣは、細胞を胎盤から直接入手する必要なく、かかる胎盤細胞の作成に使用することができる。
ヒトＴＳＣをヒト胎盤又はヒト胚に由来させる他の既発表の方法と比較して、本発明のヒトｉＴＳＣ作成手法は、利用し易く、作業効率及び費用効率が高く、倫理的制約がない。この手法によれば、患者から作成される疾患特異的ｉＴＳＣを使用した大規模スクリーニング研究のための同質遺伝子のｉＴＳＣを無制限に供給することが可能となる。
本発明の任意の態様において、ＴＳＣ特徴は、細胞形態、遺伝子発現プロファイル、活性アッセイ、タンパク質発現プロファイル、表面マーカープロファイル、分化能力又はこれらの組み合わせの分析によって決定し得る。特徴又はマーカーの例には、本明細書に記載されるもの及び当業者に公知のものが含まれる。
ＴＳＣの１つ以上の特徴には、いずれか１つ以上の栄養膜細胞マーカーの上方制御及び／又は細胞形態の変化が含まれ得る。典型的には、ＴＳＣに変換される細胞は、ＴＳＣの特徴を１、２、３、４、５、６、７、８個又はそれを超えて示す。
本明細書で使用されるとき、本発明に従って作り出されるＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、「誘導栄養膜幹細胞」又はｉＴＳＣとも称され得る。
本発明の任意の実施形態において、ＴＳＣの特徴であるタンパク質マーカーとしては、核ＣＤ４９ｆ（ｉＴＧＡ６）、ＣＤ２４９（アミノペプチダーゼＡ）及び核ＮＲ２Ｆ２、ＴＦＡＰ２Ｃ、核ＧＡＴＡ２／３及びＰ６３が挙げられる。
更なる実施形態において、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞は、以下のマーカー：ＯＣＴ４（ＰＯＵ５Ｆ１）、ＮＡＮＯＧ、ＳＯＸ２、ＳＡＬＬ２、ＯＴＸ２、ＢＡＮＣＲ、ＫＬＦ１７、ＤＰＰＡ３及びＤＮＭＴ３Ｌの１つ以上を発現しない。
更に、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞は、ＥＶＴ又はＳＴの１つ以上の特徴を呈する細胞に分化する能力を有する。当業者は、ＥＶＴ又はＳＴ細胞の特徴を熟知しているであろう。例えば、ＥＶＴ細胞は、細長い紡錘様形態によって特徴付けられ、マーカー遺伝子：ＨＬＡ－Ｇ、ＭＭＰ２を発現する。ＳＴ細胞は、円形の多核形態によって特徴付けられ、マーカー遺伝子：ｈＣＧ及びＳＤＣ１を発現する。更に、ＴＳＣは典型的には、大型の敷石形状のコロニーを形成する。
細胞がＴＳＣの１つ以上の特徴を有するかどうかの決定に使用し得る更なるマーカーは、当業者に公知であろう。好適なマーカーの例は、例えば、Ｏｋａｅ ｅｔ ａｌ．，（２０１８）Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ ２２：５０－６３、Ｄｅｇｌｉｎｃｅｒｔｉ ｅｔ ａｌ．，（２０１６）Ｎａｔｕｒｅ，５３３：７５１－４、Ｓｈａｈｂａｚｉ ｅｔ ａｌ．，（２０１６ Ｎａｔｕｒｅ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ １８：７００－７０８及びＮｉａｋａｎ＆Ｅｇｇａｎ（２０１３）Ｄｅｖ Ｂｉｏｌ ３７５：５４－６４）（これらの内容は、全て本明細書に全体として援用される）に開示されている。
本発明の方法は、ナイーブ型及びプライマー型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ及びｐＰＳＣ）の入手方法にも関する。
本明細書で使用されるとき、用語「多能性の」又は「多能性」は、３つ全ての胚芽層（内胚葉、中胚葉及び外胚葉）からの細胞系統に関連する特徴をまとめて実証する細胞型に適切な条件下で分化を起こすことのできる子孫を生じさせる能力を持つ細胞を指す。多能性幹細胞は、出生前、出生後又は成体動物の多くの又は全ての組織に寄与することができる。８～１２週齢ＳＣＩＤマウスにおける奇形腫の形成能力など、当技術分野で認められている標準的な試験を用いて細胞集団の多能性を樹立することができ、しかしながら、多能性細胞の検出には、様々な多能性幹細胞特徴の同定も用いることができる。
本明細書で使用されるとき、「ナイーブ型多能性状態」又は「ナイーブ型多能性表現型」は、円形のドーム形状である細胞を含む細胞表現型を指すと理解されるであろう。本明細書で使用されるとき、ナイーブ型多能性状態とは、着床前の胚により良く似た多能性状態を指す。
本明細書で使用されるとき、「プライム型多能性状態」又は「プライム型多能性表現型」は、典型的には、明確な境界のある扁平細胞コロニーの存在によって特徴付けられる細胞表現型を指す。本明細書で使用されるとき、プライム型多能性状態とは、着床後の胚の胚盤葉上層により良く似た多能性状態を指す。
本明細書で使用されるとき、「多能性状態」、「多能性幹細胞特徴」又は「多能性細胞の１つ以上の特徴」への言及は、多能性幹細胞を他の細胞と区別する細胞の特徴を指す。３つ全ての胚芽層（内胚葉、中胚葉及び外胚葉）からの細胞系統に関連する特徴をまとめて実証する細胞型に適切な条件下で分化を起こすことのできる子孫を生じさせる能力が、多能性幹細胞特徴である。分子マーカーの特定の組み合わせの発現又は非発現も、多能性幹細胞特徴である。例えば、ヒト多能性幹細胞は、以下の非限定的なリスト：ＳＳＥＡ－３、ＳＳＥＡ－４、ＴＲＡ－１－６０、ＴＲＡ－１－８１、ＴＲＡ－２－４９／６Ｅ、ＡＬＰ、ＳＯ２、Ｅ－カドヘリン、ＵＴＦ－１、ＯＣＴ４（ＰＯＵ５Ｆ１）、ＲＥＸ１及びＮＡＮＯＧからのマーカーの少なくとも１つ、２つ又は３つ及び任意選択で全てを発現する。
多能性幹細胞に関連する細胞形態も、多能性幹細胞特徴である。多能性細胞は、典型的には、自己複製能、３つの胚葉の細胞型を生じさせる能力並びにＯＣＴ４（ＰＯＵ５Ｆ１）、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ２などの多能性マーカーの発現によって特徴付けられる。多能性細胞は、典型的には、明確な境界を持つ扁平なコロニー（プライム型状態にあるとき）又はドーム形状（ナイーブ型状態にあるとき）で成長する。これは、大型で細長い体細胞、例えば、線維芽細胞の形態と対照的であり得る。ナイーブ型及びプライム型の両方の多能性細胞が発現するマーカーとしては、ＯＣＴ４（ＰＯＵ５Ｆ１）、ＳＯＸ２、ＮＡＮＯＧ、ＫＬＦ４、ＥＰＣＡＭ及びＰＲＤＭ１４が挙げられる。
ナイーブ型多能性細胞のみが発現するか、又はプライム型多能性細胞のみが発現するマーカーは、本明細書の表５に掲載する。
当業者は、幹細胞に関して用語「ナイーブ型」及び「プライム型」を熟知しているであろう。これらの用語は、胚盤葉上層個体発生過程の初期及び後期を表現し、且つＥＳＣ及びＥｐｉＳＣ由来細胞を表現するために１０年よりも前に同定された。本明細書で使用されるとき、ナイーブ型多能性状態とは、着床前の胚により良く似た多能性状態を指す。状況によっては、用語「ナイーブ型状態」は、用語「基底状態」と同義的に使用される。ナイーブ型状態の細胞は、体細胞と比較して実質的に後成的にリセットされている均一な多能性幹細胞の安定した自己複製性培養物であり、発生上、着床前の胚盤葉上層のアイデンティティ及び機能的能力を有する。
特定の実施形態において、ナイーブ型多能性細胞は、着床前の胚盤葉上層に特異的な転写因子のｍＲＮＡ及びタンパク質を発現し得る。例えば、ナイーブ型細胞は、ＫＬＦ２、ＫＬＦ４、ＴＦＣＰ２Ｌ１、ＴＢＸ３、ＲＥＸ１、ＧＢＸ２、ＳＴＥＬＬＡ（ＤＰＰＡ３）、ＫＬＦ１７、ＤＰＰＡ３、ＤＰＰＡ５、ＴＦＣＰ２Ｌ１、ＭＡＥＬ、ＵＴＦ１、ＺＦＰ５７、ＤＮＭＴ３Ｌ、ＦＧＦ４、ＦＯＸＲ１、ＡＲＧＦＸ、ＴＲＩＭ６０、ＤＤＸ４３、ＢＲＤＴ、ＡＬＰＰＬ２、ＫＨＤＣ３Ｌ、ＫＨＤＣ１Ｌ及びＰＲＡＰ１の１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５個又は全てを発現し得る。ナイーブ型多能性状態の指標となる他のマーカーについては、表５に示す。
特定の実施形態において、プライム型多能性細胞は、着床後の胚盤葉上層に特異的な転写因子のｍＲＮＡ及びタンパク質を発現し得る。例えば、プライム型細胞は、ＳＦＰ、エオメス、ブラキウリ、ＯＴＸ２、ＺＩＣ２、ＺＩＣ３、ＺＩＣ５、ＤＮＭＴ３Ｂ、ＫＤＲ、ＣＤＨ２、ＣＥＲ１、ＣＯＬ２Ａ１、ＤＡＺＬ、ＴＣＦ７Ｌ１、ＳＯＸ１１、ＳＡＬＬ２の１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５個又は全てを発現し得る。プライム型多能性状態の指標となる他のマーカーについては、表５に示す。
ナイーブ型及びプライム型多能性状態の同定以来、多能性細胞をいずれかの状態で持続させるのに好適な幾つもの異なる培養培地が開発されてきた。当業者は、かかる培地を熟知しているであろうと共に、その例は本明細書に更に提供される。
なおも更に、ナイーブ型細胞は、その形態によって特徴付けられ得る。ナイーブ型表現型は、典型的には、密に詰まった円形のドーム状の外観によって特徴付けられる。これらの細胞は、コンパクトな屈折率の高いコロニーを形成するとも表現され得る。本発明の好ましい実施形態において、第２の培養培地で培養される細胞は、第３の培養培地に切り替えたときのナイーブ型細胞に典型的な形態を発生していない。
本明細書に更に記載するとおり、本発明の方法に従って入手される細胞は、当業者に公知の任意の体細胞を含め、特定の細胞型に分化することができる。
本明細書で使用されるとき、「体細胞」は、最終分化した細胞を指す。用語「体細胞」は、生殖系列細胞とは対照的に、生物の体を形成する任意の細胞を指す。哺乳類では、生殖系列細胞（「配偶子」としても知られる）とは、受精時に融合して、接合子と呼ばれる、哺乳類胚全体が発生する元となる細胞を生み出す***及び卵子のことである。哺乳類の体にある他の全ての細胞型は、－ ***及び卵子、それらが作り出される元となる細胞（ガメトサイト）及び未分化の幹細胞を別として －、体細胞である：内臓器官、皮膚、骨、血液及び結合組織は、全て体細胞でできている。
本発明の幹細胞に由来する体細胞は、それに由来するオルガノイドを得るためにも使用することができる。本明細書で使用されるとき、オルガノイドとは、幹細胞又は臓器前駆体から発生する臓器特異的細胞型の集合であり、インビボと同じような細胞選別及び空間的に制限された分化系統決定を通じて自己組織化し、且つ以下を含めた特性を呈する：複数の臓器特異的細胞型；臓器の何らかの特異的機能（例えば、収縮、神経活動、内分泌、ろ過、***）の再現能を有する；その細胞が一体にまとまり、臓器と同じように空間的に組織化する。オルガノイドは、様々な疾患過程、薬物スクリーニング及び種々の環境刺激に対する反応を含め、基礎的な生物学的過程を研究するためのツールとして使用し得る。
細胞の培養
本発明の第１及び第３の態様において、細胞は、フィーダー細胞と接触した状態で培養される。例示的フィーダー細胞としては、限定はされないが、線維芽細胞、例えば、マウス胚性線維芽細胞（ＭＥＦ）の細胞が挙げられる。フィーダー細胞上で細胞を培養する方法は、当技術分野で公知である。
本発明の一部の態様、例えば第２及び第４の態様において、細胞は、フィーダー細胞が存在しない状態で培養される。例えば、細胞を固体の培養表面（例えば、培養プレート）に直接、例えば分子テザーで付着させることができる。本発明者らは、細胞を固体培養表面に直接付着させると、他の点では全く同じように処理した、フィーダー細胞上で培養される細胞の効率と比較して、多能性に誘導される細胞の培養における多能性への誘導効率がはるかに高くなる（即ち一層大きい割合の細胞が多能性を達成する）ことを見出した。例示的分子テザーとしては、限定はされないが、マトリゲル、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）、ＥＣＭ類似体、ラミニン、フィブロネクチン、ビトロネクチン又はコラーゲンが挙げられる。しかしながら、当業者は、これが非限定的なリストであること及び他の分子を使用して細胞を固体表面に付着させ得ることを認識するであろう。テザーを固体表面に最初に付着させる方法は、当技術分野で公知である。
本明細書で使用されるとき、「フィーダー細胞」又は「フィーダー」は、フィーダー細胞が第２の細胞型を支持するための成長因子及び栄養素を提供することに伴い、第２の種類の細胞を成長させることのできる環境を提供するため第２の種類の細胞と共培養されるある種の細胞を表す用語である。フィーダー細胞は、任意選択で、それが支持している細胞と異なる種のものである。例えば、特定の種類のヒト細胞は、幹細胞を含め、マウス胚性線維芽細胞の初代培養物又は固定化したマウス胚性線維芽細胞によって支持され得る。フィーダー細胞は、典型的には、他の細胞と共培養するとき、それが支持する細胞より大きく増殖することを防ぐため、照射又はマイトマイシンなどの抗有糸***剤による処理によって不活性化され得る。フィーダー細胞には、内皮細胞、間質細胞（例えば、上皮細胞又は線維芽細胞）及び白血病細胞が含まれ得る。上記を限定するものではないが、１つの具体的なフィーダー細胞の種類は、ヒト皮膚線維芽細胞など、ヒトフィーダーであり得る。別のフィーダー細胞の種類は、マウス胚性線維芽細胞（ＭＥＦ）であり得る。一般に、多能性の維持、特定の系統に向けた分化の誘導及びエフェクター細胞など、特殊化した細胞型への成熟の促進に、様々なフィーダー細胞を一部で使用することができる。
本明細書で使用されるとき、「解離された」細胞とは、他の細胞又は表面（例えば、培養プレート表面）から実質的に分離又は精製されて離れている細胞を指す。例えば、細胞は、機械的又は酵素的な方法によって動物又は組織から解離することができる。代わりに、細胞塊、単一細胞又は単一細胞と細胞塊との混合物の懸濁液中に酵素的又は機械的に解離することによるなど、インビトロで凝集する細胞を互いに解離することができる。更に別の代替的実施形態では、接着細胞が培養プレート又は他の表面から解離される。このように解離には、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）及び基質（例えば、培養表面）との細胞相互作用を壊すこと又は細胞間のＥＣＭを壊すことが関わり得る。
培養培地－ＰＳＣ
当業者は、
－ 脱分化した状態又は多能性状態に向けた細胞の再プログラム化を促進するため；
－ ナイーブ型多能性状態を促進するため；及び
－ プライム型多能性状態を促進するため
の培養培地組成及び培養条件を熟知しているであろう。
一実施形態において、ナイーブ型多能性状態を促進するための且つ本明細書に記載される方法に従う使用のための培地は、ＭＥＫ阻害薬、ＰＫＣ阻害薬、ＧＳＫ３阻害薬、ＳＴＡＴ３活性化薬及びＲＯＣＫ阻害薬を含む。
ＭＥＫ阻害薬への言及は、ＭＥＫ阻害薬を総称的に指す。ＭＥＫ阻害薬は、ＭＥＫ１、ＭＥＫ２及びＭＥＫ５を含め、ＭＥＫプロテインキナーゼファミリーの任意のメンバーを阻害し得る。好適なＭＥＫ阻害薬の例は、当技術分野で公知であり、ＰＤ１８４３５２及びＰＤ９８０５９、ＭＥＫ１及びＭＥＫ２の阻害薬Ｕ０１２６及びＳＬ３２７が挙げられる。詳細には、ＰＤ１８４３５２及びＰＤ０３２５９０１は、他の公知のＭＥＫ阻害薬と比較して高度な特異性及び効力を有することが分かっている。
プロテインキナーゼＣ（ＰＫＣ）阻害薬の例としては、Ｇｏｅ６９８３（３－［１－［３－（ジメチルアミノ）プロピル］－５－メトキシ－１Ｈ－インドール－３－イル］－４－（１Ｈ－インドール－３－イル）－１Ｈ－ピロール－２，５－ジオン（Ｇｓｃｈｗｅｎｄｔ ｅｔ ａｌ．，１９９６ ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ ３９２：７７－８０）が挙げられる。別の好ましいＰＫＣ阻害薬は、Ｒｏ－３１－８４２５である。好ましくは、ＰＫＣ阻害薬は、培地中に０．０１～１０μＭ、０．１～５μＭ、好ましくは１～４μＭの濃度で存在する。
ＧＳＫ３阻害への言及は、１つ以上のＧＳＫ３酵素の阻害を指す。ＧＳＫ３酵素のファミリーは周知であり、幾つもの変異体が記載されている。特定の実施形態において、ＧＳＫ３βが阻害される。ＧＳＫ３－α阻害薬も使用し得る。幅広い種類のＧＳＫ３阻害薬が公知であり、例としては、阻害薬ＣＨＩＲ ９８０１４、ＣＨＩＲ ９９０２１、ＡＲ－ＡＯ１４４－１８、ＴＺＤ－８、ＳＢ２１６７６７６３及びＳＢ４１５２８６がある。
阻害薬は、当業者により従来手段によって又は従来の供給源から提供又は入手され得る。阻害薬は、小分子阻害薬又は干渉性ＲＮＡ（ＲＮＡｉ）であり得る。当業者は、キナーゼ阻害薬を同定する様々な方法及びアッセイも熟知しているであろう。
ＳＴＡＴ３活性化薬の例としては、ＬＩＦ、好ましくはｈＬＩＦが挙げられる。
ＭＥＫ阻害薬、ＧＳＫ３阻害薬及びＬＩＦの組み合わせは、２ｉＬと称され得る。
本明細書で使用されるとき、ＲＯＣＫ阻害薬とは、Ｒｈｏ結合キナーゼの阻害薬を指す。かかる阻害薬の例としては、（（１Ｒ，４ｒ）－４－（（Ｒ）－１－アミノエチル）－Ｎ－（ピリジン－４－イル）シクロヘキサンカルボキサミド、Ａｂｃａｍ）、別名ｔｒａｎｓ－Ｎ－（４－（１－アミノエチル）－シクロヘキサンカルボキサミド、１－（５－イソキノリニル）（スルホニル）ホモピペラジン （１－（５－イソキノリニルスルホニル）ホモピペラジンが挙げられる。典型的にはＲＯＣＫ阻害薬の量は、約０．１～５０μＭ、好ましくは約１～１０μＭである。
発現又は活性の「阻害薬」、「活性化薬」及び「調節薬」とは、記載される標的タンパク質、例えば、リガンド、作動薬、拮抗薬並びにこれらの相同体及び模倣体の発現又は活性に関するインビトロ及びインビボアッセイを使用して同定される、それぞれ、阻害性、活性化性又は調節性分子を指して使用される。用語「調節薬」には、阻害薬及び活性化薬が含まれる。阻害薬は、例えば、記載される標的タンパク質の発現を阻害するか、又はそれに結合し、その刺激若しくはプロテアーゼ阻害薬活性を部分的若しくは全面的に遮断するか、それを低下させるか、防止するか、その活性化を遅延させるか、それを不活性化するか、その活性を減感させるか若しくは下方制御する薬剤、例えば拮抗薬である。活性化薬は、例えば、記載される標的タンパク質の発現を誘導若しくは活性化するか、又は記載される標的タンパク質（若しくはコードするポリヌクレオチド）に結合し、それを刺激するか、増加させるか、開放するか、活性化するか、促進するか、その活性化若しくはプロテアーゼ阻害薬活性を増強するか、その活性を増感させるか若しくは上方制御する薬剤、例えば作動薬である。調節薬としては、天然に存在する及び合成のリガンド、拮抗薬及び作動薬（例えば、作動薬又は拮抗薬のいずれかとして機能する化学的小分子、抗体など）が挙げられる。阻害薬及び活性化薬のかかるアッセイには、例えば、記載される標的タンパク質を発現する細胞に推定調節薬化合物を適用し、次に、上記に記載されるとおりの記載される標的タンパク質活性に対する機能的効果を決定することが含まれる。潜在的な活性化薬、阻害薬又は調節薬で処理される記載される標的タンパク質を含む試料又はアッセイが、その阻害薬、活性化薬又は調節薬のない対照試料と比較され、効果の程度が調べられる。対照試料（調節薬による処理なし）には、１００％の相対的活性値が割り当てられる。記載される標的タンパク質の阻害は、対照と比べた活性値が約８０％、任意選択で５０％又は２５、１０％、５％又は１％であるときに実現する。記載される標的タンパク質の活性化は、対照と比べた活性値が１１０％、任意選択で１５０％、任意選択で２００、３００％、４００％、５００％又は１０００～３０００％又はそれを超える高さであるときに実現する。
本明細書で使用されるとき、「阻害する」、「防止する」若しくは「低減する」又は「阻害すること」、「防止すること」若しくは「低減すること」は、本明細書では同義的に使用される。これらの用語は、未処理の細胞（組織又は対象）と比較した、処理した細胞（組織又は対象）における測定されるパラメータ（例えば、活性、発現、ミトコンドリア呼吸、ミトコンドリア酸化、酸化的リン酸化）の低下を指す。比較は、同じ細胞又は組織又は対象に関して処理前と処理後との間でも行われ得る。低下は、検出可能であるのに十分である。一部の実施形態において、処理した細胞における低下は、未処理の細胞と比較して少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又は完全に阻害される。一部の実施形態において、測定されるパラメータは、未処理の細胞と比較して、処理した細胞において検出不能である（即ち完全に阻害される）。
好適な培養培地の例を以下の表１にまとめる。
Figure 2023550180000001
本明細書で使用されるとき、ｈＰＧＣＬＣ誘導培地とは、ヒト始原生殖細胞様細胞の誘導培地を指す。
ＲＳｅＴ（商標）培地は、ナイーブ型様ｈＰＳＣをフィーダー依存性の低酸素条件下で維持するために使用される限定細胞培養培地である。ＲＳｅＴ（商標）培地は、予め選別された高品質成分を含有し、ｂＦＧＦ又はＴＧＦβを含有しない。これは、ヒト胚性幹（ＥＳ）細胞及びヒト誘導多能性幹（ｉＰＳ）細胞と適合性がある。
ＲＳｅＴ（商標）培地で培養されたｈＰＳＣは、屈折率の高い辺縁部を有する密に詰まったドーム状のコロニーなど、ナイーブ型様状態の特徴を呈する。ＫＬＦ２、ＫＬＦ４及びＴＦＣＰ２Ｌ１などのナイーブ型様ｈＰＳＣに関連する鍵となる転写物は、ＲＳｅＴ（商標）培地で培養されたｈＰＳＣでは発現の増加を示す。ＲＳｅＴ（商標）ｈＰＳＣは、ｍＴｅＳＲ（商標）１で培養することによりプライム型状態に変換し戻すことができ、次には標準的な技法を用いて分化させることができる。
例示的ｔ２ｉＬＧｏＹ培地：
・ＤＭＥＭ／Ｆ－１２（Ｇｉｂｃｏ）とＮｅｕｒｏｂａｓａｌ培地（Ｇｉｂｃｏ）との５０：５０混合物、２ｍＭ Ｌ－グルタミン（Ｇｉｂｃｏ）を補足、
・０．１ｍＭ ２－メルカプトエタノール（Ｇｉｂｃｏ）、
・０．５％Ｎ２サプリメント（Ｇｉｂｃｏ）、
・１％Ｂ２７サプリメント（Ｇｉｂｃｏ）、
・１％ペニシリン－ストレプトマイシン（Ｇｉｂｃｏ）、
・１０ｎｇ／ｍｌヒトＬＩＦ（インハウス製）、
・２５０μＭ Ｌ－アスコルビン酸（Ｓｉｇｍａ）、
・１０μｇ／ｍｌ組換えヒトインスリン（Ｓｉｇｍａ）、
・１μＭ ＰＤ０３２５９０１（Ｍｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ）、
・１μＭ ＣＨＩＲ９９０２１（Ｍｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ）、
・２．５μＭ Ｇｏｅ６９８３（Ｔｏｃｒｉｓ）、
・１０μＭ Ｙ－２７６３２（ａｂｃａｍ）。
培養培地－ＴＳＣ
ＴＳＣの支持及びその増殖に好適な培養培地は、好ましくは、Ｏｋａｅ（２０１８）Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ及び国際公開第２０１６／１４３８６６号パンフレット（これらの内容は、参照により本明細書に援用される）に記載されるとおりの培養培地である。
ＴＳＣの基本培地組成は、ＤＭＥＭ、ＭＥＭ、ＲＰＭＩ １６４０などを含め、典型的に使用される任意の基本培地であり得る。培地には、血清、成長因子、ピルビン酸塩、アミノ酸、抗生物質などを適宜含めることができる。
ＴＳＣ培養液は、好ましくは、少なくとも１つの成長因子及び少なくとも１つのＲＯＣＫ阻害薬を含む。
本明細書で使用されるとき、成長因子とは、任意の成長因子であり得るが、好ましくは、上皮成長因子（ＥＧＦ）、インスリン、形質転換成長因子（ＴＧＦ）から選択されるものである。成長因子の量は、任意の量、例えば、０．１～１０００ｎｇ／ｍｌ、好ましくは１０～１００ｎｇ／ｍｌであり得る。
本明細書で使用されるとき、ＲＯＣＫ阻害薬とは、Ｒｈｏ結合キナーゼの阻害薬を指す。かかる阻害薬の例としては、（（１Ｒ，４ｒ）－４－（（Ｒ）－１－アミノエチル）－Ｎ－（ピリジン－４－イル）シクロヘキサンカルボキサミド、Ａｂｃａｍ）、別名ｔｒａｎｓ－Ｎ－（４－（１－アミノエチル）－シクロヘキサンカルボキサミド、１－（５－イソキノリニル）（スルホニル）ホモピペラジン （１－（５－イソキノリニルスルホニル）ホモピペラジンが挙げられる。典型的にはＲＯＣＫ阻害薬の量は、約０．１～５０μＭ、好ましくは約１～１０μＭである。
特定の好ましい実施形態において、ＴＳＣ培養液は、Ｏｋａｅ ｅｔ ａｌに記載されるＡＳＥＣＲｉＡＶ培地であり、Ａ８３－０１、ＳＢ４３１５４２、ＥＧＦ、ＣＨＩＲ、ＲＯＣＫ阻害薬、アスコルビン酸及びバルプロ酸を含む。
最も好ましくは、ＴＳＣ培地は、以下を含む：
－ ＤＭＥＭ／Ｆ－１２、
－ ０．３％ＢＳＡ（Ｓｉｇｍａ）を補足したＧｌｕｔａＭＡＸ（商標）（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ ０．２％ＦＢＳ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ １％ＩＴＳ－Ｘサプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ ０．１ｍＭ ２－メルカプトエタノール（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ ０．５％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ １．５μｇ／ｍｌ Ｌ－アスコルビン酸（Ｓｉｇｍａ）、
－ ５μＭ Ｙ２７６３２（（１Ｒ，４ｒ）－４－（（Ｒ）－１－アミノエチル）－Ｎ－（ピリジン－４－イル）シクロヘキサンカルボキサミド、Ａｂｃａｍ）、
－ ２μＭ ＣＨＩＲ９９０２１（６－（（２－（（４－（２，４－ジクロロフェニル）－５－（４－メチル－１Ｈ－イミダゾール－２－イル）ピリミジン－２－イル）アミノ）エチル）アミノ）ニコチノニトリル Ｍｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ）、
－ ０．５μＭ Ａ８３－０１（３－（６－メチル－２－ピリジニル）－Ｎ－フェニル－４－（４－キノリニル）－１Ｈ－ピラゾール－１－カルボチオアミド、Ｓｉｇｍａ）、
－ １μＭ ＳＢ４３１５４２（４－［４－（１，３－ベンゾジオキソール－５－イル）－５－（２－ピリジニル）－１Ｈ－イミダゾール－２－イル］ベンズアミド）
－ ５０ｎｇ／ｍｌ ＥＧＦ（Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ）及び
－ ０．８ｍＭバルプロ酸（ＶＰＡ、Ｓｉｇｍａ）。
培養培地－ＸＥＮ細胞
本発明のＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞の樹立に有用な培養培地は、白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬、アクチビンＡ及びＲＯＣＫ阻害薬を含む。
好ましくは、ＲＯＣＫ阻害薬は、約１０μＭの濃度で存在する。典型的には、播種された細胞は、ＲＯＣＫ阻害薬を含む培養培地において、１若しくは２日間にわたり、又は播種された細胞がフィーダー層に付着されるまで培養される。付着後、白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬及びアクチビンＡを含む培養培地（ＲＯＣＫ阻害薬なし）を使用して、隔日で交換し得る。従って、本発明のＸＥＮ又はＸＥＮ様細胞の維持に有用な培養培地は、白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬、アクチビンＡを含み、この培養培地は、ＲＯＣＫ阻害薬を含有しない。
最も好ましくは、ＸＥＮ若しくはＸＥＮ様培地又はＸＥＮ若しくはＸＥＮ様細胞の樹立及び／又は維持のための培地は、以下を含む：
－ ＤＭＥＭ／Ｆ－１２（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）とＮｅｕｒｏｂａｓａｌ培地（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）との５０：５０混合物、
－ ２ｍＭ Ｌ－グルタミン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ ０．１ｍＭ ２－メルカプトエタノール（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ ０．５％Ｎ２サプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ １％Ｂ２７サプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ １％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、
－ １０ｎｇ／ｍｌヒト白血病抑制因子（ＬＩＦ）、
－ ３μＭ ＣＨＩＲ９９０２１（Ｍｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ）及び
－ １００ｎｇ／ｍｌアクチビンＡ（Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ）、
－ 任意選択で、本明細書に記載されるとおりのＲＯＣＫ阻害薬を約１０μＭで含む。
本発明の方法は、分化させるステップを更に含み得る。例えば、本方法は、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を、ＥＶＴ又はＳＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞に分化させることを含み得る。更に、本方法は、本発明に従って作り出されるｎＰＳＣ又はｐＰＳＣを分化させることを含み得、これは、それらのＰＳＣを培養することにより、分化細胞又は多能性状態でない細胞の少なくとも１つの特徴を有する細胞を作成することを含む。本明細書で使用されるとき、用語「分化させること」は、前駆細胞（例えば、二分化能性又は複能性の細胞）が、複能性又は多能性でない、指定の特殊化した細胞運命にたどり着くことを実現可能にするための条件でそれらの細胞を変換することを指す。かかる方法には、概して、特殊化した（分化した）細胞に関連する様々な因子のレベルを増加させることが含まれる。
具体的な実施形態によれば、本発明に従って作り出されるＴＳＣ細胞は、系統特異的細胞、例えばＳＴ及びＥＶＴの単離に使用することができる。当業者は、本発明に従って作成されたＴＳＣを分化させる標準的な方法を熟知しているであろう。簡潔に言えば、ＴＳＣは、ＴＳＣをＭＥＦＢＡＰ処理（ＭＥＦ馴化培地、ＢＭＰ４、ＴＧＦβｉ、ＦＧＦＲｉ、Ａｍｉｔａ ｅｔ ａｌ．，２０１３ ＰＮＡＳ，１１０：Ｅ１２１２－１２２１に記載されるとおり）に供することによって合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）に分化させることができる。代わりに、フォルスコリン処理へのＴＳＣの曝露を用いても、ＴＳＣをＳＴ運命に向けて分化させることができる。
分化させる更なる方法が、Ｋｉｄｄｅｒ（２０１４）Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ，１１５０－２０１－１２；Ｌｅｉ ｅｔ ａｌ．，（２０１７）Ｐｌａｃｅｎｔａ，２８：１４－１２；及びＣｈｅｎ ｅｔ ａｌ．，（２０１３）Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，４３１；１７９－２０２に開示されている。これらの方法には、ＧＦＧ４及びヘパリンを欠く培地で細胞を培養することが含まれ得る。これらの方法には、分化因子を含む培地での細胞の遺伝子修飾も関わる。
ＳＴへの分化の成功は、基礎β－ｈＣＧ（ヒト絨毛性ゴナドトロピン）分泌並びにヒト胎盤性ラクトゲン遺伝子の発現を測定することによって決定し得る。代わりに、ＳＴへの分化の成功は、ＳＤＣ１＋多核細胞の存在によって決定し得る。ＥＶＴ運命への分化の成功は、ＨＬＡ－Ｇ、ＰＲＧ２及びＰＡＰＰ２から選択される１つ以上のマーカーのタンパク質発現を決定することによって確かめ得る。
同様に、ＰＳＣを分化させる方法は、概して当技術分野で周知である。かかる方法については、例えば、Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ．，（２０１３）Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，１４０：７０５－７１７；及びＢａｒ ａｎｄ Ｂｅｎｖｅｎｉｓｔｙ（２０２０）Ｎａｔｕｒｅ Ｒｅｖｉｅｗｓ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，０５ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０２０に十分に記載されている。
ＰＳＣから最終分化細胞運命への分化の成功は、１つ以上のマーカーのタンパク質発現又は分化細胞型に特徴的な形態学的特質を決定することによって確かめ得る。体細胞に特徴的な形態学的及び遺伝子発現マーカーは、当業者に公知であろう。特定の例では、分化細胞が皮膚線維芽細胞である場合、形態学的特徴には扁平な形状が含まれ、マーカーとしては、ＣＤ１３（ＡＮＰＥＰ）、ＣＤ４４、ＴＷＩＳＴ１及びＺＥＢ１が挙げられる。
分化細胞がケラチノサイトである場合、関連性のあるマーカーとしては、ケラチン１、ケラチン１４及びインボルクリンが挙げられ、細胞形態は敷石状外観である。内皮細胞マーカーとしては、ＣＤ３１（Ｐｅ－ＣＡＭ）、ＶＥ－カドヘリン及びＶＥＧＦＲ２が挙げられ、細胞形態は毛細血管様構造体であり得る。上皮細胞のマーカーとしては、サイトケラチン１５（ＣＫ１５）、サイトケラチン３（ＣＫ３）、インボルクリン及びコネキシン４が挙げられる。好ましくは、観察される形態は敷石状外観である。造血幹細胞のマーカーは、ＣＤ４５（汎造血マーカー）、ＣＤ１９／２０（Ｂ細胞マーカー）、ＣＤ１４／１５（骨髄）、ＣＤ３４（前駆体／ＳＣマーカー）、ＣＤ９０（ＳＣ）を含み得る。間葉系幹細胞のマーカーは、ＣＤ１３、ＣＤ２９、ＣＤ９０、ＣＤ１０５、ＣＤ１０、ＣＤ４５を含む。
多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体
任意の態様において、本発明の方法における使用のためのインビトロ由来の又はインビトロ作成された多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、内細胞層と外細胞層とを含み、内細胞層は、胚盤葉上層及び／又は原始内胚葉系統の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞を含み、外細胞層は、栄養外胚葉の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞を含む。好ましくはこの特徴は、細胞形態、遺伝子発現プロファイル、活性アッセイ、タンパク質発現プロファイル、表面マーカープロファイル、分化能力又はこれらの組み合わせの分析によって決定し得る。特徴又はマーカーの例には、本明細書に記載されるもの及び当業者に公知のものが含まれる。
任意の態様において、内細胞層は、ＰＥの１つ以上の特徴を呈する細胞塊を更に含む。好ましくは、ＰＥの１つ以上の特徴を呈する細胞は、胚盤葉上層の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞の周辺にあるか又は主にその周辺にある。
任意の態様において、内細胞層は、本質的に天然に形成された内部細胞塊のように挙動する内部細胞塊様組織である。
任意の態様において、外細胞層は、本質的に天然に形成された栄養外胚葉のように挙動する栄養外胚葉様組織である。
多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、胞胚腔及び内部細胞塊様組織を取り囲む栄養外胚葉様組織を含む人工胚盤胞とも称され得る。
任意の態様において、ＥＰＩ細胞の特徴は、マーカーＮＡＮＯＧ、ＯＣＴ４（別名ＰＯＵ５Ｆ１）又はＳＯＸ２のいずれか１つ以上の存在である。一実施形態において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体のより多くの細胞が、ＮＡＮＯＧよりもＯＣＴ４を発現する。
任意の態様において、ＥＰＩ細胞の特徴は、円柱状外観の形態である。
任意の態様において、ＴＥ細胞の特徴は、マーカーＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２の１つ以上の存在である。
任意の態様において、ＴＥ細胞の特徴は、扁平な又は細長い上皮形態である。
任意の態様において、ＰＥ細胞の特徴は、マーカーＳＯＸ１７又はＧＡＴＡ６の存在である。
Figure 2023550180000002
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、ＯＣＴ４陽性細胞に隣接するＧＡＴＡ６陽性細胞（任意選択でＣＤＸ２低染色又は弱染色を伴う）を更に含み得る。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、Ｅ５～７、好ましくはＥ６～７のヒト胚盤胞の主要な形態学的特質を呈する。Ｅ５～７及びＥ６～７のヒト胚盤胞の主要な形態学的特質は、当業者に公知である。かかる特質には、半径方向に位置する少なくとも２層を含み、且つ内細胞層（本明細書に定義するとおり）及び外細胞層（本明細書に定義するとおり）を透明帯及び胞胚腔と呼ばれる液体で満たされた空洞と共に含む、球形又はほぼ球形の層状細胞凝集体又は構造体が含まれ得る。胚盤胞は直径が約０．１～０．２ｍｍであり、典型的には約２００～３００細胞を含む。概して胚盤葉上層及び／又は原始内胚葉系統の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞は、凝集体又は構造体の内側に位置する単一の塊状で存在する一方、栄養外胚葉の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞は、外側に存在する。
ヒト胚盤胞の更なる特徴及び特質については、例えば、Ｂｌａｋｅｌｅｙ，Ｐ．ｅｔ ａｌ．（２０１５）Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １４２，３６１３；Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．（２０１６）Ｃｅｌｌ １６５，１０１２－１０２６；Ｓｈａｈｂａｚｉ，Ｍ．Ｎ．ｅｔ ａｌ．（２０１６） Ｎａｔ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．１８，７００－７０８；Ｘｉａｎｇ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．（２０２０）Ｎａｔｕｒｅ ５７７，５３７－５４２；Ｑｉｎ，Ｈ．ｅｔ ａｌ．（２０１６）Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．１４，２３０１－２３１２；Ｌｉｕ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．（２０１９）Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．１０，３６４；Ｄｕｒｒｕｔｈｙ－Ｄｕｒｒｕｔｈｙ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．（２０１６）Ｄｅｖ．Ｃｅｌｌ ３８，１００－１１５；Ｆｏｇａｒｔｙ，Ｎ．Ｍ．Ｅ．ｅｔ ａｌ．（２０１７）Ｎａｔｕｒｅ ５５０，６７－７３に記載されている。
更に、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、胚盤葉上層、原始内胚葉及び栄養外胚葉の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞も含み得、これらの細胞は、Ｅ５～７、好ましくはＥ６～７のヒト胚盤胞における、それぞれ胚盤葉上層、原始内胚葉及び栄養外胚葉細胞と同じ又は類似した相対的空間配置をとる。本明細書で使用されるとき、ヒト胚盤胞と比べて「同じ又は類似した相対的空間配置」とは、半径方向に位置する少なくとも２層を有し、且つ内細胞層（本明細書に定義するとおり）と外細胞層（本明細書に定義するとおり）とを含むことを意味すると解釈されるものとする。２層より多い細胞層があり得るが、概してその本質は、胚盤葉上層及び／又は原始内胚葉系統の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞が、凝集体又は構造体の内側に位置する単一の塊状で存在する一方、栄養外胚葉の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞は、外側に存在するというところにある。換言すれば、構造体における細胞の外層は、典型的にはＴＥの細胞である（また、ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２などのＴＥマーカーを発現する）一方、胚盤葉上層を指示するものである細胞（また、これは、ＮＡＮＯＧ及び４及びＳＯＸ２などのマーカーを発現する）は、構造体内のＩＣＭ様区画に見られる。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、無細胞の空洞又は胞胚腔様の空洞も含む。多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は空洞化を起こし、それにより胞胚腔の形成を可能にし得る。胞胚腔様の空洞の形成後、内部細胞塊様組織が内部空洞の１つの位置に位置取り得る一方、空洞の残りの部分は液体で満たされる。
本発明の方法における使用のための多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、概して、本発明の構造体が透明帯を形成しないか又はそれを含まない点において、自然発生するヒト胚盤胞と異なる。
本明細書で使用されるとき、用語「透明帯」は、哺乳類卵母細胞の細胞膜を取り囲む糖タンパク質層を指す。卵母細胞の受精後も透明帯はインタクトなまま残り、従って天然に存在する胚盤胞は透明帯を受精後約５日まで含み、その際、胚盤胞は、着床の一環として透明帯が退化及び分解するいわゆる「透明帯孵化」を果たす。
本発明に従う使用のための構造体は、ＰＥ及びＴＥの両方、ＰＥ及びＥＰＩの両方、ＴＥ及びＥＰＩの両方又はＰＥ、ＴＥ及びＥＰＩの組み合わせに特徴的な遺伝子を細胞が発現するなど、胚盤胞の細胞に見られない遺伝子シグネチャ全般（これは、典型的には、混合型遺伝子発現プロファイルである）を有する細胞が構造体に含まれ得る点において、天然に存在する胚盤胞から入手される幹細胞からの分化を含め、天然に存在する胚盤胞から分化させることもできる。換言すれば、本発明の構造体中の一部の細胞は、２つ以上の系統に特徴的な混合型転写シグネチャを有し得る。１つ以上の個別の細胞が、２つ以上の系統に特徴的な混合型転写シグネチャを有し得る。各系統に関連する転写シグネチャは、更に本明細書に、例えば上記の［０２４８］～［０２５２］及び表２に記載されている。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、受精後胚齢５～７日目（Ｅ５～７）のヒト胚盤胞の既発表の測定値と同等のサイズのｘ軸及びｙ軸直径、ｘ：ｙアスペクト比及び／又は投影面積を有する。例えば、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体のｘ軸及び／又はｙ軸直径は、約１００～約３００μｍである。好ましくは、ｘ／ｙ軸比は約１である。多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の投影面積は、約１０，０００～約４０，０００μｍ２、好ましくは約２０，０００～約４０，０００μｍ２である。
本明細書で使用されるとき、Ｅ５～７のヒト胚盤胞の既発表の測定値と「同等の」ｘ軸及びｙ軸直径又はｘ：ｙアスペクト比は、既発表の測定値の約５０％～２００％、好ましくは、既発表の測定値の少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約１００％、少なくとも約１１０％、少なくとも約１２００％、少なくとも約１２０％、少なくとも約１３０％、少なくとも約１４０％、少なくとも約１５０％、少なくとも約１６０％、少なくとも約１７０％、少なくとも約１８０％、少なくとも約１９０％又は少なくとも約２００％のｘ軸及びｙ軸直径又はｘ：ｙアスペクト比を含み得る。
本明細書で使用されるとき、Ｅ５～７のヒト胚盤胞の既発表の測定値と「同等の」投影面積は、ヒト胚盤胞についての既発表の測定値の約５０％～２００％の投影面積を含み得る。好ましくは、同等の投影面積は、５，０００～約４０，０００μｍ２の範囲にある値の少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約１００％、少なくとも約１１０％、少なくとも約１２００％、少なくとも約１２０％、少なくとも約１３０％、少なくとも約１４０％、少なくとも約１５０％、少なくとも約１６０％、少なくとも約１７０％、少なくとも約１８０％、少なくとも約１９０％又は少なくとも約２００％である面積を含む。換言すれば、同等の投影面積は、約５，０００～約１０，０００μｍ２、約１０，０００～約４０，０００μｍ２、約４０，０００μｍ２～約６０，０００μｍ２、好ましくは約２０，０００～約４０，０００μｍ２の面積であり得る。
本発明との関連において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、半径方向に位置する少なくとも２層を含む層状細胞凝集体又は構造体である。好ましくは、これは、内細胞層（本明細書に定義するとおり）と外細胞層（本明細書に定義するとおり）とを含む球形又はほぼ球形の細胞凝集体又は構造体である。２層より多い細胞層があり得るが、概してその本質は、胚盤葉上層及び／又は原始内胚葉系統の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞が、凝集体又は構造体の内側に位置する単一の塊状で存在する一方、栄養外胚葉の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞は、外側に存在するというところにある。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、約１００～４００個の総細胞を含み得る。
本発明の方法に従う使用のための多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、典型的には、初期ヒト胚発生の多くの側面を模倣する特徴を呈する。特定の実施形態において、この構造体は、胚着床の研究に利用され得るインビトロ付着アッセイにおいて、ヒト胚の特徴を模倣する。例えば、ＩＶＣ１培地（本明細書に定義するとおり）で１日間培養し、続いてＩＶＣ２培地（本明細書に定義するとおり）で２日目から４．５日目まで培養したとき、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、以下の１つ以上を呈し得る：
ａ）サイズの増加、扁平化及び増殖体の形成に至るまでの進行；
ｂ）ＮＡＮＯＧ及びＯＣＴ４／ＳＯＸ２陽性細胞数の増加；
ｃ）ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２陽性細胞の広がり；
ｄ）ＮＡＮＯＧ又はＯＣＴ４陽性細胞の周囲に局在するＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６陽性細胞；
ｅ）外細胞層又はＴＥ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞におけるケラチンＫＲＴ７又は他の栄養膜細胞マーカーの発現；
ｆ）合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）及び絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）に形態学的に似た細胞（例えば、それぞれＳＴ及びＥＶＴ様細胞）の存在、例えば多核性表現型及び紡錘様形態；
ｇ）ｈＣＧ（例示的ＳＴマーカー）及びＭＭＰ２（例示的ＥＶＴマーカー）を発現する細胞の存在；及び
ｈ）ＳＴマーカーＣＳＨ１及びＥＶＴマーカーＩＴＧＡ１の上方制御を呈する細胞の存在。
「増加させる」は、本明細書で使用されるとき、特定のマーカーに関して陽性の細胞のサイズの増加に関してであろうと、数の増加に関してであろうと、約５％より大きい変化を指すことが認識されるであろう。このように「増加」には、多層細胞又は胚盤胞様構造体のサイズの文脈では、（本明細書に記載されるなどのインビトロ付着アッセイにおいて培養される前の構造体のサイズと比較して、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも１００％、少なくとも１５０％、少なくとも２００％、少なくとも２５０％、少なくとも３００％又はそれを超えるサイズの増加が含まれることが理解されるであろう。同様に、特定のマーカー（ＮＡＮＯＧ及びＯＣＴ４／ＳＯＸ２など）に関して陽性の細胞の数の「増加」とは、インビトロ付着アッセイで培養される前の構造体中のマーカー陽性細胞の数と比較して、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも１００％、少なくとも１５０％、少なくとも２００％、少なくとも２５０％、少なくとも３００％又はそれを超える細胞の数の増加であり得る
好ましい実施形態において、本発明に従う使用のためのインビトロ由来の又はインビトロ作成した胚盤胞又はブラストイド構造体（即ち多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体）は、以下の特徴の１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３個を有する：
・半径方向に位置する少なくとも２層を含み、且つ内細胞層と外層とを含んで透明帯がない球形又はほぼ球形の層状細胞凝集体又は構造体；
・胚盤葉上層（ＥＰＩ）の細胞の特徴の１つ以上を呈する細胞を含む内細胞層、ＥＰＩ細胞の特徴は、マーカーＮＡＮＯＧ、ＯＣＴ４（別名ＰＯＵ５Ｆ１）又はＳＯＸ２のいずれか１つ以上の存在及び円柱状の外観である；
・原始内胚葉（ＰＥ）系統の１つ以上の特徴を呈する細胞塊も含む内細胞層、ここで、ＰＥの１つ以上の特徴を呈する細胞は、胚盤葉上層の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞の周囲にあるか又は主にその周囲にある；ＰＥ細胞の特徴は、マーカーＳＯＸ１７又はＧＡＴＡ６の存在である。
・栄養外胚葉（ＴＥ）の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞を含む外細胞層、ＴＥ細胞の特徴は、マーカーＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２の１つ以上の存在及び扁平な又は細長い上皮形態である；
・約０．１～０．２ｍｍの直径；
・約１００～４００細胞；
・多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体のより多くの細胞は、ＮＡＮＯＧよりもＯＣＴ４を発現する；
・ＯＣＴ４陽性細胞に隣接するＧＡＴＡ６陽性細胞（任意選択でＣＤＸ２低染色又は弱染色を伴う）；
・多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体のｘ軸及び／又はｙ軸直径が、約１００～約３００μｍである；
・約１のｘ／ｙ軸比；
・約５，０００～約１０，０００μｍ２、約１０，０００～約４０，０００μｍ２、約４０，０００μｍ２～約６０，０００μｍ２、好ましくは約２０，０００～約４０，０００μｍ２の投影面積；
・任意選択で、胞胚腔と呼ばれる液体で満たされた空洞；及び
・任意選択で、胚盤葉上層及び／又は原始内胚葉系統の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞は、凝集体又は構造体の内側に位置する単一の塊状で存在する一方、栄養外胚葉の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞は、外側に存在する。
多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の作成方法
本発明の方法に必要な多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、再プログラム化中間体から多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の入手するための「凝集」方法の使用など、本明細書に記載される方法のいずれかによるか、又は人工誘導多能性幹細胞及び栄養膜幹細胞（ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣ）の集合体化によって入手することができる。
本発明の方法は、胚盤胞に似た、人工由来の構造体から細胞（ＸＥＮ様細胞、ＴＳＣ、ｐＰＳＣ及びｎＰＳＣ）を得て、それを増大させる方法に関することが理解されるであろう。換言すれば、本発明の方法は、概して、ヒト個体から直接入手した胚盤胞の使用及び維持を除外する。
一実施形態において、多層細胞構造体を作製する方法は、
ａ）胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャを呈する再プログラム化された体細胞の細胞集団を入手すること；及び
ｂ）再プログラム化された体細胞を、凝集を可能にする条件下で培養して多層細胞構造体を入手すること
を含み、それにより多層細胞構造体を作製する。
一実施形態において、胚盤胞様構造体を作製する方法は、
ａ）胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャを呈する再プログラム化された体細胞の細胞集団を入手すること；及び
ｂ）再プログラム化された体細胞を、凝集を可能にする条件下で培養して胚盤胞様構造体を入手すること
を含み、それにより胚盤胞様構造体を作製する。
任意の態様において、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び／又は原始内胚葉（ＰＥ）系統の転写シグネチャを呈する細胞の集団は、好ましくは、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）系統の各々の転写シグネチャを呈する。
胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャを呈する再プログラム化された体細胞の細胞集団を入手することは、好ましくは、
－ 体細胞の集団中における１つ以上の因子のタンパク質発現又は量を増加させることであって、因子が、体細胞を脱分化状態又は多能性状態に向けて再プログラム化するための因子であること；及び
－ 細胞の脱分化状態又は多能性状態に向けた再プログラム化を可能にするのに十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養すること
を含む。
好ましくは、細胞の脱分化状態又は多能性状態に向けた再プログラム化を可能にするのに十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養するステップは、体細胞を培養下に維持するための培地で細胞を培養することを含む。好ましくは、このステップは、多能性を促進することを意図しない培地で細胞を培養することを含む。
なおも更に、一実施形態において、胚盤胞様構造体を作製する方法は、
ａ）体細胞の集団中における１つ以上の因子のタンパク質発現又は量を増加させるステップであって、因子が、体細胞を脱分化状態又は多能性状態に向けて再プログラム化するための因子であるステップ；
ｂ）細胞の脱分化状態又は多能性状態に向けた再プログラム化を可能にするのに十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養するステップ；
ｃ）凝集を可能にする条件下で、ＷＮＴ経路シグナル伝達の活性化薬（任意選択でＧＳＫ－３阻害薬）、少なくとも１つ、好ましくは２つの、ＴＧＦ－β阻害薬、ＨＤＡＣ阻害薬、ＥＧＦ及びＢＭＰ４を含む培養培地と細胞を接触させるステップ；
ｄ）細胞が本明細書に記載されるとおりの胚盤胞様構造体の少なくとも１つの特徴を呈することを可能にするのに十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養培地で培養するステップ
を順番に含み、それにより胚盤胞様構造体を作製する。
好ましくは、ステップｃ）の培養培地は、Ｒｈｏキナーゼ（ＲＯＣＫ）阻害薬を更に含む。好ましくは、細胞は、ＲＯＣＫ阻害薬を含む培養培地と少なくとも約６時間、少なくとも約１２時間又は少なくとも約２４時間の間にわたって接触させた後、続いて細胞は、ＲＯＣＫ阻害薬のない培養培地と接触させる。
本発明の方法によれば、体細胞を脱分化状態又は多能性状態に向けて再プログラム化する任意の方法を使用し得ることが理解されるであろう。このように、本発明は、関連性のある因子のタンパク質発現又は量を増加させる特定の方法又は体細胞が可塑性又は多能性に向けた再プログラム化を開始することを可能にする培養条件に限定されない。かかる方法は、当技術分野で公知であり、本明細書に更に記載される。
好ましい実施形態において、体細胞を脱分化状態又は多能性状態に向けて再プログラム化するための因子は、転写因子である。転写因子は、因子：ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＭＹＣ（ＯＳＫＭ）；ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＯＣＴ４（ＳＫＯ）；ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＧＬＩＳ１（ＯＳＫＧ）；ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＮＡＮＯＧ及びＬＩＮ２８（ＯＳＮＬ）；又はＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４、ｃ－ＭＹＣ、ＮＡＮＯＧ及びＬＩＮ２８（ＯＫＳＭＮＬ）の１つ以上を含み得るか又はそれからなり得るか若しくは本質的になり得る。特に好ましい実施形態において、転写因子は、因子ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＭＹＣ（ＯＳＫＭ）の４つ全て又はその変異体を含む。別の実施形態において、転写因子は、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＯＣＴ４（ＳＫＯ）を含むか、それからなるか又は本質的になる。別の実施形態において、転写因子は、ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＧＬＩＳ１（ＯＳＫＧ）を含むか、それからなるか又は本質的になる。別の実施形態において、転写因子は、ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＮＡＮＯＧ及びＬＩＮ２８（ＯＳＮＬ）を含むか、それからなるか又は本質的になる。別の実施形態において、転写因子は、ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４、ｃ－ＭＹＣ、ＮＡＮＯＧ及びＬＩＮ２８（ＯＫＳＭＮＬ）を含むか、それからなるか又は本質的になる。
それに応じて、任意の態様において、胚盤胞様構造体を作製する方法であって、
ａ）体細胞の集団中における、転写因子ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＭＹＣ（ＯＳＫＭ）、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＯＣＴ４（ＳＫＯ）、ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４及びＧＬＩＳ１又はＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＮＡＮＯＧ及びＬＩＮ２８（ＯＳＮＬ）の１つ以上又は本明細書に記載される転写因子の任意の他の組み合わせのタンパク質発現又は量を増加させるステップ；
ｂ）細胞の多能性状態に向けた再プログラム化を可能にするのに十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養するステップ；
ｃ）凝集を可能にする条件下で、ＷＮＴ活性化薬、少なくとも１つ、好ましくは２つの、ＴＧＦ－β阻害薬、ＨＤＡＣ阻害薬、ＧＳＫ－３阻害薬、ＥＧＦ及びＢＭＰ４を含む培養培地と細胞を接触させるステップ；
ｄ）細胞が本明細書に記載されるとおりの胚盤胞様構造体の少なくとも１つの特徴を呈することを可能にするのに十分な時間にわたって且つそのための条件下で細胞を培養培地で培養するステップ
を順番に含み、それにより胚盤胞様構造体を作製する方法。
典型的には、本明細書に記載されるとおりの転写因子のタンパク質発現又は量は、転写因子の発現を増加させる薬剤と細胞を接触させることによって増加する。好ましくは、薬剤は、ヌクレオチド配列、タンパク質、アプタマー及び小分子、リボソーム、ＲＮＡｉ剤及びペプチド核酸（ＰＮＡ）並びにその類似体又は変異体からなる群から選択される。一部の実施形態において、薬剤は外因性である。本発明は、１つ以上の転写因子の発現を増加させるための転写活性化システム（例えば、ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９又はＴＡＬＥＮなどの遺伝子活性化システムでの使用のためのｇＲＮＡ）の使用も企図する。
典型的には、本明細書に記載されるとおりの転写因子のタンパク質発現又は量は、転写因子をコードするか又はその機能断片をコードするヌクレオチド配列を含む少なくとも１つの核酸（例えばｍＲＮＡ分子）を細胞に導入することによって増加する。転写因子をコードする少なくとも１つの核酸は、体細胞集団に複数回、例えば、２、３、４、５又は６回、例えば、それぞれ２、３、４、５又は６日間にわたって毎日トランスフェクトされ得る。
好ましい実施形態において、転写因子タンパク質をコードする核酸配列は、プラスミドによって細胞に導入される。１つ以上の転写因子をコードする１つ以上の核酸が使用され得る。従って、必要とされる１つ以上の転写因子の発現又は量を増加させる目的で１つ以上のプラスミドを使用し得ることは明らかである。換言すれば、核酸配列は、単一のプラスミド内若しくはその上にあり得るか、又は体細胞に２つ以上のプラスミドで提供され得る。
任意の実施形態において、本発明に従う使用のための１つ以上の転写因子をコードする核酸を含有するプラスミドは、エピソームプラスミドであり得る。
好ましくは、核酸は、異種プロモーターを更に含む。好ましくは、核酸は、ウイルスベクター又は非ウイルスベクターなど、ベクターにある。好ましくは、ベクターは、宿主細胞ゲノムに組み込まれないゲノムを含むウイルスベクターである。ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、アデノウイルス又はセンダイウイルスであり得る。
特定の実施形態において、因子のタンパク質発現又は量は、体細胞では、前記転写因子をコードする１つ以上のベクターを体細胞に形質導入又はトランスフェクトすることによって増加する。ベクターは、組込み型又は非組込み型ウイルスベクターを含め、ウイルスベクターであり得る。更なる実施形態において、ベクターは、エピソームベクターであり得る。
体細胞は、ステップｃ）で細胞を培養培地と接触させるステップの前に多能性状態への再プログラム化が完了している必要はないことも理解されるであろう。換言すれば、細胞は好ましくは中間状態にあり、それを培養培地と接触させる時点で、分化した状態から多能性状態に移行中である。従って、ステップｂ）の終了時、ステップｃ）で培養する前の細胞は、再プログラム化中間体と称され得る。
特定の実施形態において、脱分化状態又は多能性状態に向けた再プログラム化を開始させるための細胞の培養期間は、１つ以上の因子のタンパク質発現若しくは量の増加後又は１つ以上の因子のタンパク質発現若しくは量を増加させるため細胞を薬剤と接触させたときから始まって少なくとも１日である。この期間は、１つ以上の因子のタンパク質発現又は量が増加した後の２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０又は２１日又はそれを超えるものであり得る。任意の実施形態において、脱分化状態又は多能性状態に向けた再プログラム化を開始させるための細胞の培養期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、体細胞に関連するマーカーの減少を実現可能であり、且つ／又は体細胞アイデンティティの減少又は喪失及び細胞可塑性の獲得を引き起こすものとする。
本発明の更なる実施形態において、上記の方法は、ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ系統転写シグネチャの上方制御を誘導する培地で細胞を脱分化状態又は多能性状態に向けて培養することを含む。好ましくは、この培地は、線維芽細胞培地、例えば、表１にあるものを含め、本明細書に定義される線維芽細胞培地である。
本明細書で使用されるとき、上記に記載されるとおりの、凝集を可能にする条件下で再プログラム化中間体を接触させる際の培養培地（即ちＷＮＴ経路シグナル伝達の活性化薬（好ましくはＧＳＫ－３阻害薬）、少なくとも１つ、好ましくは２つの、ＴＧＦ－β阻害薬、ＨＤＡＣ阻害薬、ＥＧＦ及びＢＭＰ４を含む培地は、胚盤胞促進培地又はｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地とも称され得る。好ましくは、胚盤胞促進培地又はｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地は、本明細書に定義するとおりのいずれかである。任意の実施形態において、細胞は、ステップｃ）において、少なくとも約１、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約６、少なくとも約７、少なくとも約９、少なくとも約１２、少なくとも約１４、少なくとも約１６、少なくとも約２０、少なくとも約２４又は少なくとも約２８日又はそれを超えて培養培地で培養される。
任意の実施形態において、因子のタンパク質発現又は量を増加させることと、ステップｃ）で細胞を培養培地と接触させることとの間の期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、体細胞に関連するマーカーの減少を実現可能であるものとする。更なる例において、因子のタンパク質発現又は量を増加させることと、ステップｃ）で細胞を培養培地と接触させることとの間の期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、細胞が間葉上皮移行状態を進行することを実現可能であるものとする。更なる又は代替的な実施形態において、この期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャの発現を実現可能であるものとする。
任意の態様において、凝集を可能にする条件は、細胞の三次元凝集を可能にする任意の培養プレート、培養ベッセル又は培養システムで培養することを含み得る。例えば、細胞は、１ウェル当たり０．５～２×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり０．６～２×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり０．８～２×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり１～２×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり０．６×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり０．８×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり１×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり１．２×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり１．４×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり１．６×１０５細胞若しくはほぼその程度、１ウェル当たり１．８×１０５細胞若しくはほぼその程度又は１ウェル当たり２×１０５細胞若しくはほぼその程度の密度で播種され得る。一実施形態において、培養プレート又は培養ベッセルは、本明細書に記載されるいずれか１つである。
体細胞は、罹患細胞を含め、本明細書に記載される任意の細胞型であり得る。体細胞は、成熟細胞又は成熟若しくは非胚細胞の１つ以上の検出可能な特徴を示す成人に由来する細胞であり得る。罹患細胞は、疾患又は病態の１つ以上の検出可能な特徴、例えば異数性、胞状奇胎又はコルネリアデランゲ症候群を示す細胞であり得る。更に、体細胞は、例えば、ＣＲＩＳＰＲ技術（例えばＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ９、－Ｃａｓ１２ａ、－Ｃａｓ１３又は関連するＣＲＩＳＰＲ／ヌクレアーゼシステム）による遺伝子編集を受けたものであり得る。
好ましい実施形態において、体細胞は、線維芽細胞（好ましくは皮膚線維芽細胞）、ケラチノサイト（好ましくは表皮角化細胞）、単球又は内皮細胞又は間葉系幹細胞である。好ましくは、本発明の方法における使用のための体細胞は、線維芽細胞のみを含む。代わりに、本発明の方法における使用のための体細胞は、好ましくはヒトの、末梢血単核球（ＰＢＭＣ）であり得る。代わりに、本発明の方法における使用のための体細胞は、好ましくはヒトの、間葉系幹細胞（ＭＳＣ）であり得る。体細胞に特徴的な形態学的及び遺伝子発現マーカーは、当業者に公知であろう。結果的に、本発明の方法を実施する間に体細胞に特徴的なマーカーの減少に関して試験し、且つそれを観察することは、当業者の範囲内にある。特定の例では、体細胞が皮膚線維芽細胞である場合、形態学的特徴としては、扁平な形状が挙げられ、マーカーとしては、ＣＤ１３（ＡＮＰＥＰ）、ＣＤ４４、ＴＷＩＳＴ１及びＺＥＢが挙げられる。
ケラチノサイトマーカーとしては、ケラチン１、ケラチン１４及びインボルクリンが挙げられ、細胞形態は敷石状外観である。内皮細胞マーカーとしては、ＣＤ３１（Ｐｅ－ＣＡＭ）、ＶＥ－カドヘリン及びＶＥＧＦＲ２が挙げられ、細胞形態は毛細血管様構造体であり得る。上皮細胞のマーカーとしては、サイトケラチン１５（ＣＫ１５）、サイトケラチン３（ＣＫ３）、インボルクリン及びコネキシン４が挙げられる。好ましくは、観察される形態は敷石状外観である。造血幹細胞のマーカーは、ＣＤ４５（汎造血マーカー）、ＣＤ１９／２０（Ｂ細胞マーカー）、ＣＤ１４／１５（骨髄）、ＣＤ３４（前駆体／ＳＣマーカー）、ＣＤ９０（ＳＣ）を含み得る。間葉系幹細胞のマーカーは、ＣＤ１３、ＣＤ２９、ＣＤ９０、ＣＤ１０５、ＣＤ１０、ＣＤ４５を含む。
多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、代わりに、ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣ又はｉＰＳＣ及びｉＴＳＣの集団の集合によって作成され得る。例えば、多層細胞構造体を作製する方法は、
－ 凝集を可能にする条件下でｉＰＳＣ及びｉＴＳＣ細胞を培養して多層細胞構造体を入手すること
を含み、それにより多層細胞構造体を作製する。
代わりに、インビトロ由来の胚盤胞様構造体を作製する方法があり、この方法は、
－ 凝集を可能にする条件下でｉＰＳＣ及びｉＴＳＣ細胞を培養して胚盤胞様構造体を入手すること
を含み、それにより胚盤胞様構造体を作製する。
ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣの作成方法は、当技術分野で公知である。ｉＰＳＣの例示的作成方法については、例えば、Ｔａｋａｈａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，（２００７）Ｃｅｌｌ，１３１：８６１－８７２、国際公開第２０１７／２１９２３２号パンフレット、国際公開第２０１４／２００１１４号パンフレット、国際公開第２０１４／０６５４３５号パンフレット、国際公開第２０１９／０７３０５５号パンフレット、Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ．，（２０１７）Ｎａｔ．Ｍｅｔｈｏｄｓ，１４：１０５５－１０６２（これらの内容は、全て全体として参照により本明細書に援用される）に記載されている。ｉＴＳＣの例示的作成方法については、本明細書（実施例１１）及びＬｉｕ ｅｔ ａｌ．，（２０２０）Ｎａｔｕｒｅ，５８６：１０１－１０７（この内容も参照により本明細書に援用される）に更に記載されている。
一実施形態において、ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣは、本明細書に記載される任意の培養ベッセル、例えば、２４ウェルＡｇｇｒｅＷｅｌｌ（商標）４００プレートにおいて共培養され得る。好ましくは、細胞は、細胞が本明細書に記載されるとおりの胚盤胞様構造体の少なくとも１つの特徴を呈するように促進する任意の培養培地（例えば胚盤胞促進培地又はｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地）で培養される。好ましくは、培養培地は、表４に示されるとおりのｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地である。
好ましくは、ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣは、同じウェル内で、それぞれ１：２．５の比で、１ウェル当たり１．２×１０５個の総細胞数として共培養される。
共培養の初日、細胞生存を増強するため細胞培養物に好ましくはＲＯＣＫｉが含まれ、細胞は、本明細書に記載される任意の培養ベッセル、例えば、２４ウェルＡｇｇｒｅＷｅｌｌ（商標）４００プレートにおいて３、４、５、６日間、好ましくは６日間培養される。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は内細胞層と外細胞層とを含み、内細胞層は、胚盤葉上層及び／又は原始内胚葉系統の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞を含み、外細胞層は、栄養外胚葉の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞を含む。好ましくは、特徴は、細胞形態、遺伝子発現プロファイル、活性アッセイ、タンパク質発現プロファイル、表面マーカープロファイル、分化能力又はこれらの組み合わせの分析によって決定し得る。特徴又はマーカーの例には、本明細書に記載されるもの及び当業者に公知のものが含まれる。
任意の態様において、内細胞層は、ＰＥの１つ以上の特徴を呈する細胞塊を更に含む。好ましくは、ＰＥの１つ以上の特徴を呈する細胞は、胚盤葉上層の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞の周辺にあるか又は主にその周辺にある。
任意の態様において、ＥＰＩ細胞の特徴は、マーカーＮＡＮＯＧ、ＯＣＴ４（別名ＰＯＵ５Ｆ１）又はＳＯＸ２のいずれか１つ以上の存在である。一実施形態において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体のより多くの細胞が、ＮＡＮＯＧよりもＯＣＴ４を発現する。
任意の態様において、ＥＰＩ細胞の特徴は、円柱状外観の形態である。
任意の態様において、ＴＥ細胞の特徴は、マーカーＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２の１つ以上の存在である。
任意の態様において、ＴＥ細胞の特徴は、扁平な又は細長い上皮形態である。
任意の態様において、ＰＥ細胞の特徴は、マーカーＳＯＸ１７又はＧＡＴＡ６の存在である。
任意の態様において、ＥＰＩ、ＰＥ又はＴＥ系統のマーカーは、Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ ｅｔ ａｌ．，Ｃｅｌｌ １６５，１０１２－１０２６（２０１６）に記載されるとおりであるか、又は本明細書の表２に示されるとおりである。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、ＯＣＴ４陽性細胞に隣接するＧＡＴＡ６陽性細胞（任意選択でＣＤＸ２低染色又は弱染色を伴う）を更に含み得る。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、Ｅ５～７、好ましくはＥ６～７のヒト胚盤胞の主要な形態学的特質を呈する。更に、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、胚盤葉上層、原始内胚葉及び栄養外胚葉細胞の細胞の１つ以上の特徴を呈する細胞も含み得、これらの細胞は、Ｅ５～７、好ましくはＥ６～７のヒト胚盤胞における、それぞれ胚盤葉上層、原始内胚葉及び栄養外胚葉細胞と同じ又は類似した相対的空間配置をとる。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、無細胞の空洞又は胞胚腔様の空洞も含む。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、受精後胚齢５～７日目（Ｅ５～７）のヒト胚盤胞の既発表の測定値と同等のサイズのｘ軸及びｙ軸直径、ｘ：ｙアスペクト比及び／又は投影面積を有する。例えば、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体のｘ軸及び／又はｙ軸直径は、約１００～約３００μｍである。好ましくは、ｘ／ｙ軸比は約１である。多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の投影面積は、約１０，０００～約４０，０００μｍ２、好ましくは約２０，０００～約４０，０００μｍ２である。
任意の態様において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、少なくとも約１００～４００個の総細胞又は少なくとも約３００～約６００個の細胞を含む。
任意の態様において、ＩＶＣ１培地（本明細書に定義するとおり）で１日間培養し、続いてＩＶＣ２培地（本明細書に定義するとおり）で２日目から４．５日目まで培養したとき、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、表面（ガラス表面など）に付着し、以下の１つ以上を呈し得る：
ｉ）サイズの増加、扁平化及び増殖体の形成に至るまでの進行；
ｊ）ＮＡＮＯＧ及びＯＣＴ４／ＳＯＸ２陽性細胞数の増加；
ｋ）ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２陽性細胞の広がり；
ｌ）ＮＡＮＯＧ又はＯＣＴ４陽性細胞の周囲に局在するＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６陽性細胞；
ｍ）外細胞層又はＴＥ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞におけるケラチンＫＲＴ７又は他の栄養膜細胞マーカーの発現；
ｎ）合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）及び絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）に形態学的に似た細胞（例えば、それぞれＳＴ及びＥＶＴ様細胞）の存在、例えば多核性表現型及び紡錘様形態；
ｏ）ｈＣＧ（例示的ＳＴマーカー）及びＭＭＰ２（例示的ＥＶＴマーカー）を発現する細胞の存在；及び
ｐ）ＳＴマーカーＣＳＨ１及びＥＶＴマーカーＩＴＧＡ１の上方制御を呈する細胞の存在。
細胞が胚盤胞様構造体の少なくとも１つの特徴を呈するように促進するための培養培地（例えば胚盤胞促進培地又はｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地）は、
－ ＷＮＴ経路のシグナル伝達を活性化させる薬剤、任意選択でＧＳＫ－３阻害薬、
－ 少なくとも１つ、好ましくは２つの、ＴＧＦ－β阻害薬、
－ ＨＤＡＣ阻害薬、
－ ＥＧＦ、及び
－ ＢＭＰ４
を含み得る。
好ましくは、ＷＮＴ活性化薬、１つ又は複数のＴＧＦ－β阻害薬、ＨＤＡＣ阻害薬及びＧＳＫ－３阻害薬は、本明細書に記載されるいずれか１つを含め、当技術分野で公知のいずれか１つであり得る。
好ましくは、培養培地は、
－ ＩＴＳ－Ｘ；
－ Ｌ－グルタミン；
－ Ｎ－アセチル－Ｌ－システイン；
－ β－エストラジオール；
－ プロゲステロン；
－ ２－メルカプトエタノール；
－ Ｌ－アスコルビン酸；
－ トランスフェリン（例えばヒト）、
－ インスリン（例えばヒト）、
－ Ｎ２サプリメント；及び
－ Ｂ２７サプリメント
を更に含む。
好ましくは、プロゲステロン、トランスフェリン及びインスリンは、本明細書に記載されるとおりの、プトレシン及び亜セレン酸塩を更に含むＮ２サプリメントで提供される。
好ましくは、Ｂ２７サプリメントは、ビオチン、ＤＬα酢酸トコフェロール、ＤＬαトコフェロール、ビタミンＡ（酢酸塩）、ＢＳＡ、カタラーゼ、インスリン（ヒト）、スーパーオキシドジスムターゼ、コルチコステロン、Ｄ－ガラクトース、エタノールアミンＨＣＬ、グルタチオン、Ｌ－カルニチンＨＣＬ、リノール酸、リノレン酸、プロゲステロン、プトレシン２ＨＣｌ、亜セレン酸ナトリウム、Ｔ３（トリヨード－ｌ－チロニン）を含む。
培養培地は、抗生物質、例えばペニシリン－ストレプトマイシンを更に含む。
一実施形態において、培養培地は、
－ それぞれ２：１：１の比の、本明細書に定義するとおりのＩＶＣ１培地、Ｎ２Ｂ２７基本培地及びＴＳＣ基本培地、
－ ＷＮＴ経路シグナル伝達の活性化薬（任意選択でＧＳＫ－３阻害薬）、
－ 少なくとも１つ、好ましくは２つの、ＴＧＦ－β阻害薬、
－ ＨＤＡＣ阻害薬、
－ ＥＧＦ、及び
－ ＢＭＰ４
を含む。
本明細書における任意の態様において、ＷＮＴ経路シグナル伝達を活性化させる薬剤には、ＷＮＴシグナル伝達を直接又は間接的に活性化させる任意の小分子が含まれ得る。特定の実施形態において、ＷＮＴ経路シグナル伝達を活性化させる薬剤は、ＧＳＫ－３阻害薬であり得る。
好ましくはＴＧＦ－β経路阻害薬はＳＢ４３１５４２及びＡ８３－０１から選択され、ヒストンデアセチラーゼ（ＨＤＡＣ）１阻害薬はＶＰＡ（バルプロ酸）であり、ＧＳＫ－３阻害薬はＣＨＩＲ９９０２１である。
好ましくは、ＧＳＫ－３阻害薬は、２μＭ又はほぼその程度の濃度であり、ＴＧＦ－β経路阻害薬は、０．５μＭ又は１μＭ又はほぼその程度の濃度であり、ヒストンデアセチラーゼ（ＨＤＡＣ）１阻害薬は、０．８ｍＭ又はほぼその程度の濃度であり、ＥＧＦは、５０ｎｇ／ｍｌ又はほぼその程度の濃度であり、及びＢＭＰ４は、１０ｎｇ／ｍｌ又はほぼその程度の濃度である。
典型的には、培養培地は、ＲＯＣＫ阻害薬を更に含む。好ましくは、ＲＯＣＫ阻害薬は、Ｙ－２７６３２である。好ましくは、ＲＯＣＫ阻害薬は、１０μＭ又はほぼその程度の濃度である。
任意の態様において、ステップｃ）で使用する培養培地は、表４に定義されるとおりの線維芽細胞培地、Ｎ２Ｂ２７基本培地、ＴＳＣ基本培地、ＩＶＣ１培地、ＩＶＣ２培地又はヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地を含むか又はそれからなる。
任意の態様において、本発明の任意の方法のステップｃ）に定義される培養培地は、限定はされないが、表４にあるものを含め、本明細書に定義するとおりのヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地を含め、本発明の任意の培養培地であり得る。
任意の態様において、体細胞は疾患遺伝子型を有する。例えば、体細胞は、遺伝性疾患、好ましくは初期発生疾患を有する個体に由来し得る。初期発生疾患の例は、異数性、多くの単一遺伝子障害、胞状奇胎及びコルネリアデランゲ症候群である。
細胞の再プログラム化による多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の作成
当技術分野では、体細胞を多能性状態に向けて再プログラム化する様々な方法が公知である。体細胞の再プログラム化には、典型的には、再プログラム化因子（転写因子を含む）の発現と、続く分化マーカーの喪失及び可塑性マーカーの獲得を促進するための特定の条件での培養が関わる。
本発明の方法によれば、体細胞は、ＥＰＩ、ＴＥ又はＰＥ系統の転写シグネチャを呈する細胞の集団を入手するため、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の形成を促進するための培養条件に供される前に脱分化状態又は多能性状態に向けて再プログラム化される。このように、細胞の集団は、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の形成を促進するための培養条件に供される時点で再プログラム化中間体を含むことが認識されるであろう。再プログラム化中間体は、ＥＰＩ、ＴＥ及び／又はＰＥ系統の転写シグネチャを呈する。好ましくは、中間体の集団は、ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ系統の３つ全てについての転写シグネチャを呈する。
任意の態様において、ＥＰＩ、ＴＥ又はＰＥ系統の転写シグネチャを呈する細胞の集団は、本明細書の表２に掲載されるマーカーの少なくとも１つを発現する細胞の集団を含む。
好ましくは、ＥＰＩ系統の転写シグネチャは、本明細書の表２に掲載されるとおりのＥＰＩ系統のマーカーの少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、少なくとも７０個又はそれを超えるもの又は全ての発現を含む。より好ましくは、ＴＥ系統の転写シグネチャは、本明細書の表２に掲載されるとおりのＴＥ系統のマーカーの少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、少なくとも７０個又はそれを超えるもの又は全ての発現を含む。より好ましくは、ＰＥ系統の転写シグネチャは、本明細書の表２に掲載されるとおりのＰＥ系統のマーカーの少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、少なくとも７０個又はそれを超えるもの又は全ての発現を含む。
特に好ましい実施形態において、ＥＰＩ系統の転写シグネチャは、マーカー：ＡＲＧＦＸ、ＮＡＮＯＧ、ＧＤＦ３、ＳＵＳＤ２、ＤＰＰＡ５、ＰＯＵ５Ｆ１、ＵＴＦ１、ＴＤＧＦ１、ＰＤＬＩＭ１及びＵＳＰ２８のいずれか１、２、３、４、５、６、７、８又は９個又はその全ての発現を含む；ＴＥ系統の転写シグネチャは、マーカー：ＫＲＴ１８、ＫＲＴ８、ＮＯＤＡＬ、ＵＰＰ１、ＴＡＧＬＮ２、ＫＲＴ１９、ＳＬＣ７Ａ５、ＦＡＭ１０１Ｂ、ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２のいずれか１、２、３、４、５、６、７、８又は９個又はその全ての発現を含む；及びＰＥ系統の転写シグネチャは、マーカー：ＰＡＬＬＤ、ＦＳＴ、ＮＯＧ、ＣＬＤＮ１０、ＳＥＲＰＩＮＢ６、ＭＩＡＴ、ＣＨＳＴ２、ＶＳＮＬ１、ＭＴ１Ｘ、ＰＤＰＮ、ＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６のいずれか１、２、３、４、５、６、７、８又は９個又はその全ての発現である。
体細胞の再プログラム化に好適な方法の例は、当技術分野に豊富にあり、国際公開第２００９／１０１４０７号パンフレット、国際公開第２０１４／２０００３０号パンフレット、国際公開第２０１５／０５６８０４号パンフレット、国際公開第２０１４／２００１１４号パンフレット、国際公開第２０１４／０６５４３５号パンフレット、国際公開第２０１３／１７６２３３号パンフレット、国際公開第２０１２／０６０４７３号パンフレット、国際公開第２０１２／０３６２９９号パンフレット、国際公開第２０１１／１５８９６７号パンフレット、国際公開第２０１１／０５５８５１号パンフレット、国際公開第２０１１／０３７２７０号パンフレット、国際公開第２０１１／０９０２２１号パンフレット（これらの内容は、参照により本明細書に援用される）に例示されている。典型的には、かかる方法は、細胞を多能性状態に向けて再プログラム化する能力を有する（又はそれを目的とする）１つ以上の因子又は薬剤の量を出発細胞型（又は供給源細胞）において増加させることを含む。
特定の実施形態において、体細胞を再プログラム化するための又は体細胞を再プログラム化する能力を有する因子又は薬剤は、転写因子である。代わりに、その因子又は薬剤は、本明細書に更に記載するとおり、細胞中の１つ以上の転写因子のレベルを間接的に増加させる。本発明の方法に従う体細胞（例えば、線維芽細胞）の再プログラム化に使用し得る特に好ましい転写因子及びその核酸配列を以下の表３に示す。本発明において、体細胞を再プログラム化するため、表３に掲載される転写因子の１つ以上、２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上又は６つ全てが使用され得ることが理解されるであろう。しかしながら、本発明は、体細胞を再プログラム化するため表３に記載される転写因子を使用することに限定されない点が理解されるであろう。
本明細書において言及される転写因子及び他のタンパク質因子は、ＨＵＧＯ遺伝子命名法委員会（ＨＧＮＣ）記号で言及される。表３は、本明細書に記載される転写因子の例示的Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子ＩＤ及びＵｎｉｐｒｏｔ ＩＤを提供する。ヌクレオチド配列は、Ｅｎｓｅｍｂｌデータベース（Ｆｌｉｃｅｋ ｅｔ ａｌ．（２０１４）．Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｖｏｌｕｍｅ ４２，Ｉｓｓｕｅ Ｄ１．Ｐｐ．Ｄ７４９－Ｄ７５５）バージョン８３に由来する。本明細書において言及される転写因子の任意の変異体、ホモログ、オルソログ又はパラログも本発明における使用が企図される。
好ましくは、単一の細胞型のみが、本発明の方法に従う再プログラム化に供される。換言すれば、好ましくは再プログラム化に供される細胞の集団は、均一な又は実質的に均一な細胞集団である。例えば好ましくは、細胞の集団は、線維芽細胞若しくはケラチノサイト又は本明細書に記載されるとおりの任意の他の体細胞型のみを含むか又は主に含む。このように、体細胞を多能性状態に向けて再プログラム化するのに好適な関連性のある因子を決定する際に考慮する必要があるのは、１つの出発細胞型のみであることが理解されるであろう。
当業者は、本発明の方法を実施するにおいて、例えば、体細胞における転写因子の量の増加をもたらす目的又は体細胞における転写因子の組換え発現のための核酸などを提供する目的のため、この情報を使用し得ることを認識するであろう。
Figure 2023550180000003
完全長ポリペプチドと少なくとも７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％又は９９％同一のポリペプチドを指すことにおける用語「変異体」である。本発明は、本明細書に記載される転写因子の変異体の使用を企図する。変異体は、完全長ポリペプチドの断片又は天然に存在するスプライス変異体である可能性がある。変異体は、ポリペプチドの断片と少なくとも７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％又は９９％同一のポリペプチドである可能性があり、断片は、ある体細胞型から標的細胞型への変換を促進する能力など、目的の機能的活性を完全長野生型ポリペプチド又はそのドメインが有する限り、少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％又は９９％である。一部の実施形態において、ドメインは、配列中の任意のアミノ酸位置から始まってＣ末端に向けて延びる、少なくとも１００、２００、３００又は４００アミノ酸長である。タンパク質の活性を消失させるか又は実質的に減少させるような当技術分野で公知の変異は、好ましくは回避される。一部の実施形態において、変異体は、完全長ポリペプチドのＮ末端及び／又はＣ末端部分を欠き、例えば、いずれかの末端から最大１０、２０又は５０アミノ酸を欠いている。一部の実施形態において、ポリペプチドは、成熟（完全長）ポリペプチドの配列を有し、成熟ポリペプチドとは、通常の細胞内タンパク質分解プロセシングの間に（例えば、同時翻訳又は翻訳後プロセシングの間に）シグナルペプチドなどの１つ以上の部分が取り除かれたポリペプチドを意味する。タンパク質が、それを天然に発現する細胞からそれを精製すること以外によって作製される一部の実施形態において、タンパク質はキメラポリペプチドであり、キメラポリペプチドとは、それが２つ以上の異なる種からの部分を持つことを意味する。タンパク質が、それを天然に発現する細胞からそれを精製すること以外によって作製される一部の実施形態において、タンパク質は誘導体であり、誘導体とは、タンパク質が、タンパク質に関係しない追加的な配列を、それらの配列がタンパク質の生物学的活性を実質的に低減しない限りにおいて含むことを意味する。当業者は、特定のポリペプチド変異体、断片又は誘導体が機能性かどうかについて把握しているか、又は当技術分野で公知のアッセイを用いて容易に確認することができるであろう。例えば、転写因子の変異体が体細胞を標的細胞型に変換する能力は、本明細書の実施例に開示されるとおりのアッセイを用いて判定することができる。他の好都合なアッセイとしては、ルシフェラーゼなどの検出可能なマーカーをコードする核酸配列に作動可能に連結された転写因子結合部位を含有するレポーターコンストラクトの転写を活性化させる能力を測定することが挙げられる。本発明の特定の実施形態において、機能変異体又は断片は、完全長野生型ポリペプチドの活性の少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％又はそれを超えるものを有する。
細胞を多能性状態に向けて再プログラム化するための因子の量を増加させることに関して、用語「～の量を増加させること」は、目的の細胞（例えば、線維芽細胞などの体細胞）における因子（例えば、転写因子）の分量を増加させることを指す。一部の実施形態において、因子の量は、目的の細胞（例えば、１つ以上の因子をコードするポリヌクレオチドの発現を導く発現カセットが導入されている細胞）において因子の分量が対照（例えば、前記発現カセットのいずれも導入されていない線維芽細胞）と比べて少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるとき、「増加している」。しかしながら、因子の量を増加させる任意の方法が、因子（又はそれをコードするプレｍＲＮＡ又はｍＲＮＡ）の転写、翻訳、安定性又は活性の量、速度又は効率を増加させる任意の方法を含め、企図される。加えて、転写発現の負の制御因子の下方制御又は干渉、既存の翻訳の効率増加（例えばＳＩＮＥＵＰ）も考えられる。
用語「薬剤」は、本明細書で使用されるとき、限定はされないが、小分子、核酸、ポリペプチド、ペプチド、薬物、イオン等、任意の化合物又は物質を意味する。薬剤は、本明細書に記載されるとおりの転写因子を含めた因子の量を増加させる任意の化合物又は物質であり得る。「薬剤」は、限定なしに、合成及び天然に存在するタンパク質性及び非タンパク質性実体を含め、任意の化学物質、実体又は部分であり得る。一部の実施形態において、薬剤は、限定なしに、タンパク質、オリゴヌクレオチド、リボザイム、ＤＮＡザイム、糖タンパク質、ｓｉＲＮＡ、リポタンパク質、アプタマー並びにこれらの修飾及び組み合わせ等を含めた、核酸、核酸類似体、タンパク質、抗体、ペプチド、アプタマー、核酸オリゴマー、アミノ酸又は炭水化物である。特定の実施形態において、薬剤は、化学的部分を有する小分子である。例えば、化学的部分には、マクロライド系薬、レプトマイシン系薬及びその関連する天然産物又は類似体を含め、非置換又は置換アルキル、芳香族又はヘテロ環式部分が含まれた。化合物は、所望の活性及び／又は特性を有することが公知であり得るか、又は多様な化合物のライブラリから選択され得る。
用語「外因性」は、細胞又は生物のタンパク質、遺伝子、核酸又はポリヌクレオチドに関して使用されるとき、人工又は天然の手段によって細胞又は生物に導入されたタンパク質、遺伝子、核酸又はポリヌクレオチドを指す；又は細胞に関して使用されるとき、単離され、続いて人工又は天然の手段によって他の細胞又は生物に導入された細胞を指す。外因性核酸は、異なる生物又は細胞からのものであり得るか、又はそれは、生物内又は細胞内に天然で存在する核酸の１つ以上の追加的なコピーであり得る。外因性細胞は、異なる生物からのものであり得るか、又はそれは、同じ生物からのものであり得る。非限定的な例として、外因性核酸は、天然の細胞と異なる染色***置にあるものであるか、又は他の場合には天然に見られるものと異なる核酸配列が隣接しているものである。外因性核酸は、エピソームベクターなど、染色体外にもあり得る。
好適な検出手段としては、ラジオヌクレオチド、酵素、補酵素、蛍光剤、化学発光剤、色原体、酵素基質又は補因子、酵素阻害薬、補欠分子族複合体、フリーラジカル、粒子、色素など、標識の使用が挙げられる。かかる標識された試薬は、ラジオイムノアッセイ、酵素イムノアッセイ、例えば、ＥＬＩＳＡ、蛍光イムノアッセイなど、種々の周知のアッセイにおいて使用し得る。例えば、米国特許第３，７６６，１６２号明細書；同第３，７９１，９３２号明細書；同第３，８１７，８３７号明細書；及び同第４，２３３，４０２号明細書を参照されたい。
本開示の方法は、アッセイシステムにおいて、限定はされないが、１プレート当たり２４、４８、９６又は３８４ウェルなど、マルチウェルプレート、マイクロチップ又はスライドを含め、任意の許容できる小型化方法を通じて「小型化」され得る。このアッセイは、有利には関わる試薬及び他の材料の量がより少ない、マイクロチップ支持体上で行えるようにサイズを減少させ得る。
多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の作成用培養ベッセル
多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の形成は、凝集を可能にする好適な容器、プレート、システム又はベッセルにおいて行う。典型的には、培養は、細胞の三次元凝集を可能にする任意の培養プレート、培養ベッセル又は培養システムで行う。
好適な容器、プレート、システム又はベッセルは、好ましくは、非接着性表面を有する。非接着性表面とは、細胞を上に置く表面であって、細胞との接着傾向がほとんど又は全くない表面である。従って、細胞は本質的にこの表面に接着しない。理論によって拘束されることを望むものではないが、非接着性表面を使用すると、細胞が表面に接着するのでなく、代わりに互いに接着し合って、従って本発明における使用のための細胞構造体を形成するような駆動力が付与される。
非接着性表面は、非接着性の生物学的又は人工的材料で材料をコーティングすることによって形成され得るか、又は非接着性表面は、非接着性材料に好適な形状を付与することによるか若しくは当技術分野で公知の他の手段によって入手され得る。その中又はその上で細胞凝集体が形成し得る容器は、以下では足場と呼ぶこととする。
非接着性表面を備える足場は、例えば、エチレンオキシド、酸化プロピレン、ポリエチレングリコール、（ＰＥＧ）－（コ）ポリマー（例えばＰＬＬ－ｇ－（ＰＥＧ））、ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）（コ）ポリマー、アガロースヒドロゲル、その下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）を下回る感温性材料（例えばポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド））、疎水性材料（例えばオレフィンポリマー）、細胞剥離性マイクロ及びナノトポグラフィーでできているか又はそれでコーティングされる。
従って、本発明に従う細胞凝集体の形成は、好ましくは非接着性足場で実現される。非接着性足場は、本質的に細胞の接着を許容しない少なくとも１つの表面を有する。好ましくは、これは、凝集体を形成させる細胞がその上又はその中に置かれる側面である。非接着性足場は、非接着性材料で形成され得るか、又は非接着性材料でコーティングされた別の材料で形成され得る。非接着性ペトリ皿又はチューブを例えば足場として使用し得るが、好ましくは、足場は、例えば、おおよそ六角形、五角形、正方形、矩形、三角形、楕円形又は円形の形状など、プレート様の形状を有する。
より好ましくは、足場は、少なくとも１つの好適なキャビティ又はチャネルを含む。好ましくは、足場には複数のキャビティ又はチャネルが存在する。それらのキャビティ又はチャネルが、形成させようとする細胞凝集体のサイズよりも幾らか大きいならば、好ましい。好適なキャビティ及びチャネルは小さく、例えば、直径２０～５０００μｍ、より好ましくは１００～１０００μｍなどであり、最も好ましくは直径１００～５００μｍ、特に約２００μｍのキャビティである。好適なキャビティ又はチャネルは、当技術分野で公知の任意の手段により入手され得る。直径は、キャビティ又はチャネルの開口の周囲上にある任意の対向する２点間の可能な限りで最も長い直線距離として定義される。チャネル又はキャビティは、閉鎖された底を有し、少なくともキャビティ又はチャネルの内側の表面は非接着性材料を含む。
好ましくは、キャビティは、長さ及び幅がほぼ同じような大きさの形状を有する。深さもほぼ同じ大きさである。かかるキャビティは、マイクロウェルと呼ばれる。本発明について、非接着性足場がマイクロウェルを含むならば、好ましい。マイクロウェルは、好ましくは、長さがその幅の最大でも約５倍、好ましくは３倍及びより好ましくはほぼ等しく、且つ深さがその幅の１０倍を超えない、好ましくは５倍を超えない、より好ましくは最大でも３倍のキャビティである。
マイクロウェルの長さは、マイクロウェルの開口の周囲上にある任意の対向する２点間の可能な限りで最も長い直線距離として定義される。従って、マイクロウェルの長さはその直径と見なされ、それは好ましくは、例えば２０～５０００μｍ、より好ましくは１００～１０００μｍ及び最も好ましくは１００～５００μｍ、特に約２００μｍである。マイクロウェルの幅は、その長さと垂直なマイクロウェルの開口の周囲上にある任意の対向する２点間の最も長い直線距離として定義される。
マイクロウェルの様々な断面積、中でも特に、足場の表面と垂直及び平行な断面積は、不規則な形状を含め、任意の形状であり得るが、好ましくは、マイクロウェルの可能性のある断面積は、独立に、正方形又はほぼ正方形、矩形又はほぼ矩形、三角形又はほぼ三角形、楕円形又はほぼ楕円形又は円形又はほぼ円形である。しかしながら、マイクロウェルが円筒形で、ほぼ足場の表面が円形の開口を有するならば、好ましい。好適なマイクロウェルは、例えば、当技術分野で一般的に使用されるなどのマイクロウェルプレート上に存在する。
非接着性足場がマイクロウェルを含む場合、単一の足場に配置された複数のマイクロウェルを有することが有利である。好ましくは、これらのマイクロウェルは、規則的なパターンで配置される。これにより、多数のブラストイドのハイスループット調製が可能になる。
一態様において、培養ベッセルは、４００μｍ又は８００μｍ又は約４００μｍ～８００μｍ又はほぼその程度の逆ピラミッド形のマイクロウェルがアレイ状に並んだ培養プレートである。例示的培養プレートは、ＡｇｇｒｅＷｅｌｌ（商標）プレート、例えばＡｇｇｒｅＷｅｌｌ（商標）４００又は８００である。ＡｇｇｒｅＷｅｌｌプレートの各ウェル内に、幾つものマイクロウェルがある（例えば、２４ウェルＡｇｇｒｅｗｅｌｌの各ウェルには、１２００個のマイクロウェルがある）。
細胞は、既知の密度の単一細胞の良く分散した懸濁液をプレートウェルに加え、プレートを穏やかに遠心して細胞を一様にマイクロウェルに押し込むことによってマイクロウェルに播種又は添加し得る。
細胞の三次元凝集を可能にする条件には、１ウェル当たり０．５～２×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり０．６～２×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり０．８～２×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり１～２×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり０．６×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり０．８×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり１×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり１．２×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり１．４×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり１．６×１０５細胞又はほぼその程度、１ウェル当たり１．８×１０５細胞又はほぼその程度又は１ウェル当たり２×１０５細胞又はほぼその程度の密度（例えば、本明細書に記載されるとおりのＡｇｇｒｅＷｅｌｌプレートに細胞を播種するとき；播種は、１マイクロウェル当たり１～１０００細胞であり得る）で細胞を播種することが含まれる。好ましくは、細胞は、播種前は単一細胞懸濁液である。好ましくは、細胞は、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャを呈する再プログラム化された体細胞又は本明細書に記載される方法のステップｃ）及び／又はステップｄ）の細胞の細胞集団である。
体細胞から多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を作成するための培養培地及び条件
用語「細胞培養培地」（本明細書では「培養培地」又は「培地」とも称される）は、本明細書において参照されるとき、栄養素を含有した、細胞生存を維持し、且つ増殖を支持する細胞の培養用培地である。細胞培養培地は、以下のいずれかを適切な組み合わせで含有し得る：１つ又は複数の塩、１つ又は複数の緩衝液、アミノ酸、グルコース又は他の１つ又は複数の糖、抗生物質、血清又は血清代替物等、ペプチド成長因子などの成分等。特定の細胞型に通常使用される細胞培養培地は、当業者に公知である。本発明の方法で使用するための例示的細胞培養培地は、表１に示されるものを含め、本明細書に記載される。
本発明の方法における使用のための体細胞は、本明細書に記載されるとおりの、ステップｃ）で培養培地と接触させるステップの前に多能性状態への再プログラム化が完了している必要はない。換言すれば、細胞は好ましくは中間状態にあり、胚盤胞様構造体又は多細胞構造体を入手するための凝集を実現可能にする培養培地と接触させる時点で、分化した状態から多能性状態に移行中である。従って、本明細書に記載されるとおりの、ステップｂ）の終了時、ステップｃ）で培養する前の細胞は、再プログラム化中間体と称され得る。
特定の実施形態において、多能性状態に向けた再プログラム化を開始させるための細胞の培養期間は、１つ以上の因子のタンパク質発現若しくは量の増加後又は１つ以上の因子のタンパク質発現若しくは量を増加させるため細胞を薬剤と接触させたときから始まって少なくとも１日である。この期間は、１つ以上の因子のタンパク質発現又は量が増加した後の２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０又は２１日又はそれを超えるものであり得る。任意の実施形態において、多能性状態に向けた再プログラム化を開始させるための細胞の培養期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、体細胞に関連するマーカーの減少を実現可能であるものとする。
本発明の更なる実施形態において、上記の方法は、ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ系統転写シグネチャの上方制御を誘導する培地で細胞を多能性状態に向けて培養することを含む。好ましくは、この培地は、線維芽細胞培地、例えば、表１にあるものを含め、本明細書に定義される線維芽細胞培地である。
本明細書で使用されるとき、ステップｃ）の培養培地は、胚盤胞促進培地又はｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地とも称され得る。好ましくは、胚盤胞促進培地又はｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地は、本明細書に定義するとおりのいずれかである。任意の実施形態において、細胞は、ステップｃ）において、少なくとも約１、２、３、４、５又は６日の期間にわたって培養培地で培養される。
任意の実施形態において、体細胞を多能性状態に向けて再プログラム化するための因子のタンパク質発現又は量を増加させることと、ステップｃ）で細胞を培養培地と接触させることとの間の期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、体細胞に関連するマーカーの減少を実現可能であるものとする。更なる例において、因子のタンパク質発現又は量を増加させることと、ステップｃ）で細胞を培養培地と接触させることとの間の期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、細胞が間葉上皮移行状態を進行することを実現可能であるものとする。更なる又は代替的な実施形態において、この期間は、任意の期間であり得るが、但し、それは、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャの発現を実現可能であるものとする。
任意の態様において、細胞が胚盤胞様構造体の少なくとも１つの特徴を呈するように促進するための培養培地であって、
－ ＷＮＴ経路のシグナル伝達を活性化させる薬剤（任意選択でＧＳＫ－３阻害薬）；
－ 少なくとも１つ、好ましくは２つの、ＴＧＦ－β阻害薬、
－ ＨＤＡＣ阻害薬、
－ 成長因子（好ましくはＥＧＦ）、及び
－ ＢＭＰ（好ましくはＢＭＰ４）
を含む培養培地。
この態様において、ＷＮＴ活性化薬、１つ又は複数のＴＧＦ－β阻害薬、ＨＤＡＣ阻害薬及びＧＳＫ－３阻害薬は、本明細書に記載されるいずれか１つを含め、当技術分野で公知のいずれか１つであり得る。
好ましくは、培養培地は、
－ ＩＴＳ－Ｘ；
－ Ｌ－グルタミン；
－ Ｎ－アセチル－Ｌ－システイン；
－ β－エストラジオール；
－ プロゲステロン；
－ ２－メルカプトエタノール；
－ Ｌ－アスコルビン酸；
－ トランスフェリン（例えばヒト）、
－ インスリン（例えばヒト）、
－ Ｎ２サプリメント；及び
－ Ｂ２７サプリメント
を更に含む。
好ましくは、プロゲステロン、トランスフェリン及びインスリンは、本明細書に記載されるとおりの、プトレシン及び亜セレン酸塩を更に含むＮ２サプリメントで提供される。
好ましくは、Ｂ２７サプリメントは、ビオチン、ＤＬα酢酸トコフェロール、ＤＬαトコフェロール、ビタミンＡ（酢酸塩）、ＢＳＡ、カタラーゼ、インスリン（ヒト）、スーパーオキシドジスムターゼ、コルチコステロン、Ｄ－ガラクトース、エタノールアミンＨＣＬ、グルタチオン、Ｌ－カルニチンＨＣＬ、リノール酸、リノレン酸、プロゲステロン、プトレシン２ＨＣｌ、亜セレン酸ナトリウム、Ｔ３（トリヨード－ｌ－チロニン）を含む。
任意の実施形態において、培養培地は、抗生物質、例えばペニシリン－ストレプトマイシンを更に含む。
一実施形態において、培養培地は、
－ それぞれ２：１：１の比の、本明細書に定義するとおりのＩＶＣ１培地、Ｎ２Ｂ２７基本培地及びＴＳＣ基本培地、
－ ＷＮＴ経路シグナル伝達を活性化させる薬剤（任意選択でＧＳＫ－３阻害薬）、
－ 少なくとも１つ、好ましくは２つの、ＴＧＦ－β阻害薬、
－ ＨＤＡＣ阻害薬、
－ ＧＳＫ－３阻害薬、
－ 成長因子（好ましくはＥＧＦ）、及び
－ ＢＭＰ（好ましくはＢＭＰ４）
を含む。
好ましくはＴＧＦ－β経路阻害薬はＳＢ４３１５４２及びＡ８３－０１から選択され、ヒストンデアセチラーゼ（ＨＤＡＣ）１阻害薬はＶＰＡ（バルプロ酸）であり、ＧＳＫ－３阻害薬はＣＨＩＲ９９０２１である。
好ましくは、ＧＳＫ－３阻害薬は、２μＭ又はほぼその程度の濃度であり、ＴＧＦ－β経路阻害薬は、０．５μＭ又は１μＭ又はほぼその程度の濃度であり、ヒストンデアセチラーゼ（ＨＤＡＣ）１阻害薬は、０．８ｍＭ又はほぼその程度の濃度であり、ＥＧＦは、５０ｎｇ／ｍｌ又はほぼその程度の濃度であり、及びＢＭＰ４は、１０ｎｇ／ｍｌ又はほぼその程度の濃度である。
本明細書で使用されるとき、成長因子とは、任意の成長因子であり得るが、好ましくは上皮成長因子（ＥＧＦ）、インスリン、形質転換成長因子（ＴＧＦ）から選択されるものである。成長因子の量は、任意の量、例えば、０．１～１０００ｎｇ／ｍｌ、好ましくは１０～１００ｎｇ／ｍｌ、好ましくは５０ｎｇ／ｍｌであり得る。
本明細書で使用されるとき、ＲＯＣＫ阻害薬とは、Ｒｈｏ結合キナーゼの阻害薬を指す。かかる阻害薬の例としては、（（１Ｒ，４ｒ）－４－（（Ｒ）－１－アミノエチル）－Ｎ－（ピリジン－４－イル）シクロヘキサンカルボキサミド、Ａｂｃａｍ）、別名ｔｒａｎｓ－Ｎ－（４－（１－アミノエチル）－シクロヘキサンカルボキサミド、１－（５－イソキノリニル）（スルホニル）ホモピペラジン （１－（５－イソキノリニルスルホニル）ホモピペラジンが挙げられる。典型的にはＲＯＣＫ阻害薬の量は、約０．１～５０μＭ、好ましくは約１～１０μＭである。
好ましくは、ＲＯＣＫ阻害薬は、Ｙ－２７６３２である。好ましくは、ＲＯＣＫ阻害薬は、１０μＭ又はほぼその程度の濃度である。
別の態様において、培養培地は、表４に定義されるとおりの線維芽細胞培地、Ｎ２Ｂ２７基本培地、ＴＳＣ基本培地、ＩＶＣ１培地、ＩＶＣ２培地又はヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地を含むか又はそれからなる。
任意の態様において、本発明の任意の方法のステップｃ）に定義される培養培地は、限定はされないが、表４にあるものを含め、本明細書に定義するとおりのヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地を含め、本発明の任意の培養培地であり得る。
Figure 2023550180000004
Figure 2023550180000005
Figure 2023550180000006
多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体の作成のための核酸及びベクター
本明細書に記載されるとおりの核酸又は核酸を含むベクターには、表３に言及される配列の１つ以上が含まれ得る。核酸又はベクターは、体細胞を多能性状態に向けて再プログラム化するための因子の１つ以上をコードする配列を含み得る。
用語「発現」は、適用可能な場合、限定はされないが、例えば転写、翻訳、折り畳み、修飾及びプロセシングを含めた、ＲＮＡ及びタンパク質の産生並びに適宜タンパク質の分泌が関わる細胞過程を指す。
用語「単離されている」又は「部分的に精製されている」は、本明細書で使用されるとき、核酸又はポリペプチドの場合、その天然の供給源に見られるとおりのその核酸又はポリペプチドと共に存在し、且つ／又は細胞が発現したとき若しくは分泌型のポリペプチドの場合には分泌されたときにその核酸又はポリペプチドと共に存在するであろう少なくとも１つの他の成分（例えば、核酸又はポリペプチド）から分離されている核酸又はポリペプチドを指す。化学的に合成された核酸又はポリペプチド又はインビトロ転写／翻訳を用いて合成されるものは、「単離されている」と見なされる。
用語「ベクター」は、宿主又は体細胞への導入のためＤＮＡ配列を挿入することができる担体ＤＮＡ分子を指す。好ましいベクターは、自己複製能を有するもの及び／又はそれが連結されている核酸の発現能を有するものである。それが作動可能に連結されている遺伝子の発現を導く能力を有するベクターは、本明細書では「発現ベクター」と称される。従って、「発現ベクター」は、宿主細胞における目的の遺伝子の発現に必要な必須調節領域を持つ特殊化したベクターである。一部の実施形態において、目的の遺伝子は、ベクター内で別の配列に作動可能に連結されている。ベクターは、ウイルスベクター又は非ウイルスベクターであり得る。ウイルスベクターが使用される場合、そのウイルスベクターは複製欠損であることが好ましく、複製欠損は、例えば、複製をコードする全てのウイルス核酸を除去することによって実現し得る。複製欠損ウイルスベクターは、その感染特性はなおも保持しており、複製性アデノウイルスベクターと同じような方法で細胞に侵入するが、しかしながら、細胞に入った後、複製欠損ウイルスベクターは、複製又は増殖しない。ベクターは、リポソーム及びナノ粒子並びにＤＮＡ分子を細胞に送達する他の手段も含む。
用語「作動可能に連結された」は、コード配列の発現に必要な調節配列がＤＮＡ分子内でコード配列に対し、コード配列の発現に影響を及ぼすような適切な位置に置かれていることを意味する。これと同じ定義が、時に発現ベクター内でのコード配列及び転写制御エレメント（例えば、プロモーター、エンハンサー及び終結エレメント）の配置に適用される。用語「作動可能に連結された」には、発現させようとするポリヌクレオチド配列の前に適切な開始シグナル（例えばＡＴＧ）を有すること並びに発現制御配列の制御下でのポリヌクレオチド配列の発現及びポリヌクレオチド配列によってコードされる所望のポリペプチドの産生を許容するような正しいリーディングフレームを維持していることが含まれる。
用語「ウイルスベクター」は、細胞内への核酸コンストラクトの担体としてのウイルス又はウイルス関連ベクターの使用を指す。コンストラクトは、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）又は単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）又は他のレトロウイルス及びレンチウイルスベクターを含めた、細胞への感染又は形質導入のためのもののような非複製性の欠損ウイルスゲノムに組み込まれ、パッケージされ得る。ベクターは細胞のゲノムに取り込まれても又は取り込まれなくてもよい。コンストラクトには、必要に応じて、トランスフェクションのためのウイルス配列が含まれ得る。代わりに、コンストラクトは、エピソーム複製能を有するベクター、例えばＥＰＶ及びＥＢＶベクターに取り込まれ得る。
本明細書で使用されるとき、用語「アデノウイルス」は、アデノウイルス科（Ａｄｅｎｏｖｉｒｉｄａ）のウイルスを指す。アデノウイルスは、ヌクレオカプシドと二本鎖線状ＤＮＡゲノムとで構成される中型（９０～１００ｎｍ）のエンベロープを持たない（ネイキッドの）正二十面体ウイルスである。
本明細書で使用されるとき、用語「非組込み型ウイルスベクター」は、宿主ゲノムに組み込まれないウイルスベクターを指す；このウイルスベクターによって送達される遺伝子の発現は、一時的である。宿主ゲノムへの組込みがほとんど乃至全くないため、非組込み型ウイルスベクターには、ゲノム中のランダムな点における挿入によってＤＮＡ突然変異を生じさせることがないという利点がある。例えば、非組込み型ウイルスベクターは染色体外に留まり、その遺伝子を宿主ゲノムに挿入しないため、内因性遺伝子の発現を破綻させる可能性がない。非組込み型ウイルスベクターとしては、限定はされないが、以下を挙げることができる：アデノウイルス、アルファウイルス、ピコルナウイルス及びワクシニアウイルス。何らかのまれな状況では、これらのいずれかがウイルス核酸を宿主細胞のゲノムに組み込み得る可能性があるにせよ、これらのウイルスベクターは、この用語が本明細書において使用されるとおりの「非組込み型」ウイルスベクターである。決定的に重要なことは、本明細書に記載される方法において用いられるウイルスベクターが、原則として又は用いられる条件下でのそのライフサイクルの主要な部分として、その核酸を宿主細胞のゲノムに組み込まない点である。
本明細書に記載されるベクターは、治療法で使用する際のその安全性を増加させること、必要に応じて選択及び濃縮マーカーを包含すること及びそこに含まれるヌクレオチド配列の発現を最適化することが科学文献において概して公知の方法を用いて構築及び操作することができる。ベクターは、ベクターがその体細胞型において自己複製することを許容する構造成分を含まなければならない。例えば、公知のエプスタイン・バーｏｒｉＰ／核抗原－１（ＥＢＮＡ－Ｉ）の組み合わせ（例えば、Ｌｉｎｄｎｅｒ，Ｓ．Ｅ．ａｎｄ Ｂ．Ｓｕｇｄｅｎ，Ｔｈｅ ｐｌａｓｍｉｄ ｒｅｐｌｉｃｏｎ ｏｆ Ｅｐｓｔｅｉｎ－Ｂａｒｒ ｖｉｒｕｓ：ｍｅｃｈａｎｉｓｔｉｃ ｉｎｓｉｇｈｔｓ ｉｎｔｏ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｌｉｃｅｎｓｅｄ，ｅｘｔｒａｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｃｅｌｌｓ，Ｐｌａｓｍｉｄ ５８：１（２００７）（その全体が本明細書に示されたものとして参照によって援用される）を参照されたい）は、ベクターの自己複製を支持するのに十分であり、哺乳類、特に霊長類の細胞で機能することが公知の他の組み合わせも用いることができる。本発明での使用に好適な発現ベクターを構築する標準的な技法は当業者に周知であり、Ｓａｍｂｒｏｏｋ Ｊ，ｅｔ ａｌ．，“Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｌｏｎｉｎｇ：ａ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍａｎｕａｌ，”（３ｒｄ ｅｄ．Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎ．Ｙ．２００１）（その全体が示されたものとして参照により本明細書に援用される）などの刊行物を参照することができる。
本発明の方法では、変換に必要な関連性のある転写因子をコードする遺伝子材料は、１つ以上の再プログラム化ベクターによって体細胞に送達される。各転写因子は、体細胞でのポリヌクレオチドの発現をドライブすることのできる異種プロモーターに作動可能に連結された転写因子をコードするポリヌクレオチドトランス遺伝子として体細胞に導入することができる。
好適な再プログラム化ベクターは、プラスミドなどのエピソームベクターを含め、感染性又は複製コンピテントのウイルスを生じさせるのに十分なウイルスゲノムの全て又は一部をコードしない本明細書に記載される任意のものであるが、こうしたベクターは、１つ以上のウイルスから入手される構造エレメントを含有することができる。単一の体細胞に１つ又は複数の再プログラム化ベクターを導入することができる。単一の再プログラム化ベクターに１つ以上のトランス遺伝子を提供することができる。１つの強力な構成的転写プロモーターが複数のトランス遺伝子の転写制御を提供することができ、これらは発現カセットとして提供され得る。ベクター上の別個の発現カセットが別個の強力な構成的プロモーターの転写制御下にあり得、これらは、同じプロモーターのコピーであり得るか、又は異なるプロモーターであり得る。様々な異種プロモーターが当技術分野で公知であり、転写因子の所望の発現レベルなどの要因に応じて使用することができる。以下に例証するとおり、細胞において別個の発現カセットの転写を異なる強度の異なるプロモーターを使用して制御することが有利であり得る。転写プロモーターの選択において考慮すべき別の点は、１つ又は複数のプロモーターがサイレンシングされる速度である。当業者は、１つ又は複数の遺伝子の産生が完了した後又は再プログラム化方法におけるその役割を実質的に完了した後、１つ以上のトランス遺伝子又はトランス遺伝子発現カセットの発現を減少させることが有利であり得ることを認識するであろう。例示的プロモーターは、ヒトＥＦ１α伸長因子プロモーター、ＣＭＶサイトメガロウイルス前初期プロモーター及びＣＡＧニワトリアルブミンプロモーター及び他の種由来の対応する相同プロモーターである。ヒト体細胞では、ＥＦ１α及びＣＭＶの両方が強力なプロモーターであるが、ＣＭＶプロモーターはＥＦ１αプロモーターよりも効率的にサイレンシングされるため、前者の制御下にあるトランス遺伝子の発現は、後者の制御下にあるトランス遺伝子と比べてより早くオフになる。これらの転写因子を体細胞において様々に異なり得る相対比率で発現させることにより、再プログラム化効率を調節することができる。好ましくは、複数のトランス遺伝子が単一の転写物上にコードされる場合、転写プロモーターの遠位にある１つ又は複数のトランス遺伝子の上流に配列内リボソーム進入部位が提供される。因子の相対比率は、送達される因子に依存して変わり得るが、本開示を把握している当業者は、因子の最適な比率を決定することができる。
当業者は、全ての因子を導入する効率は、複数のベクターによるよりむしろ、単一のベクターによる方が有利であるが、全体的なベクターサイズが増加するにつれ、ベクターの導入が次第に困難になることを認識するであろう。当業者は、ベクター上における転写因子の位置がその時間的発現及び結果として生じる再プログラム化効率に影響し得ることも認識するであろう。このように、本出願人らは、ベクターの組み合わせに関して様々な組み合わせの因子を用いた。ここで、幾つかのかかる組み合わせが再プログラム化を支持することを示す。
１つ又は複数の再プログラム化ベクターを導入した後、体細胞が再プログラム化されている間、ベクターは標的細胞に残り続け得る一方、導入されたトランス遺伝子は転写され、翻訳される。トランス遺伝子発現は有利には、標的細胞型に再プログラム化され終えた細胞では下方制御されるか又はオフになり得る。１つ又は複数の再プログラム化ベクターは染色体外に留まる。効率が極めて低いとき、１つ又は複数のベクターは細胞のゲノムに組み込まれ得る。以下の例は、本発明を例示することを意図しており、本発明を限定する意図は一切ない。
本発明で使用する細胞、組織又は生物の形質転換に好適な核酸送達方法には、本明細書に記載されるとおりの又は当業者に公知であろうとおりの、核酸（例えば、ＤＮＡ）を細胞、組織又は生物に導入することのできる事実上任意の方法が含まれると考えられる（例えば、Ｓｔａｄｔｆｅｌｄ ａｎｄ Ｈｏｃｈｅｄｌｉｎｇｅｒ，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ ６（５）：３２９－３３０（２００９）；Ｙｕｓａ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ．Ｍｅｔｈｏｄｓ ６：３６３－３６９（２００９）；Ｗｏｌｔｊｅｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ ４５８，７６６－７７０（９ Ａｐｒ．２００９））。かかる方法としては、限定はされないが、ＤＮＡの直接送達、例えば、エキソビボトランスフェクション（Ｗｉｌｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２４４：１３４４－１３４６，１９８９、Ｎａｂｅｌ ａｎｄ Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，Ｎａｔｕｒｅ ３２６：７１１－７１３，１９８７）であって、任意選択でＦｕｇｅｎｅ６（Ｒｏｃｈｅ）又はＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）などの脂質ベースのトランスフェクション試薬を伴うものによるもの、注入（米国特許第５，９９４，６２４号明細書、同第５，９８１，２７４号明細書、同第５，９４５，１００号明細書、同第５，７８０，４４８号明細書、同第５，７３６，５２４号明細書、同第５，７０２，９３２号明細書、同第５，６５６，６１０号明細書、同第５，５８９，４６６号明細書及び同第５，５８０，８５９号明細書、それぞれ参照により本明細書に援用される）であって、マイクロインジェクション（Ｈａｒｌａｎｄ ａｎｄ Ｗｅｉｎｔｒａｕｂ，Ｊ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，１０１：１０９４－１０９９，１９８５；米国特許第５，７８９，２１５号明細書、参照により本明細書に援用される）を含めたもの；電気穿孔によるもの（米国特許第５，３８４，２５３号明細書、参照により本明細書に援用される；Ｔｕｒ－Ｋａｓｐａ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，６：７１６－７１８，１９８６；Ｐｏｔｔｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８１：７１６１－７１６５，１９８４）；リン酸カルシウム沈殿によるもの（Ｇｒａｈａｍ ａｎｄ Ｖａｎ Ｄｅｒ Ｅｂ，Ｖｉｒｏｌｏｇｙ，５２：４５６－４６７，１９７３；Ｃｈｅｎ ａｎｄ Ｏｋａｙａｍａ，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，７（８）：２７４５－２７５２，１９８７；Ｒｉｐｐｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，１０：６８９－６９５，１９９０）；ＤＥＡＥ－デキストランと、続くポリエチレングリコールを使用することによるもの（Ｇｏｐａｌ，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，５：１１８８－１１９０，１９８５）；直接の音波負荷によるもの（Ｆｅｃｈｈｅｉｍｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８４：８４６３－８４６７，１９８７）；リポソーム媒介性トランスフェクションによるもの（Ｎｉｃｏｌａｕ ａｎｄ Ｓｅｎｅ，Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ，７２１：１８５－１９０，１９８２；Ｆｒａｌｅｙ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，７６：３３４８－３３５２，１９７９；Ｎｉｃｏｌａｕ ｅｔ ａｌ．，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１４９：１５７－１７６，１９８７；Ｗｏｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｇｅｎｅ，１０：８７－９４，１９８０；Ｋａｎｅｄａ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２４３：３７５－３７８，１９８９；Ｋａｔｏ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２６６：３３６１－３３６４，１９９１）及び受容体媒介性トランスフェクション（Ｗｕ ａｎｄ Ｗｕ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２７：８８７－８９２，１９８８；Ｗｕ ａｎｄ Ｗｕ，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２６２：４４２９－４４３２，１９８７）；及びかかる方法の任意の組み合わせ（これらの各々が参照により本明細書に援用される）が挙げられる。
これまで、細胞への関連する分子の導入を媒介する能力を有する幾つものポリペプチドが記載されており、本発明に応用することができる。例えば、Ｌａｎｇｅｌ（２００２）Ｃｅｌｌ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｐｅｐｔｉｄｅｓ：Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｉｅｓを参照されたい。膜を越えた輸送を増強するポリペプチド配列の例としては、限定はされないが、ショウジョウバエ属（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）ホメオタンパク質アンテナペディア転写タンパク質（ＡｎｔＨＤ）（Ｊｏｌｉｏｔ ｅｔ ａｌ．，Ｎｅｗ Ｂｉｏｌ．３：１１２１－３４，１９９１；Ｊｏｌｉｏｔ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８８：１８６４－８，１９９１；Ｌｅ Ｒｏｕｘ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９０：９１２０－４，１９９３）、単純ヘルペスウイルス構造タンパク質ＶＰ２２（Ｅｌｌｉｏｔｔ ａｎｄ Ｏ’Ｈａｒｅ，Ｃｅｌｌ ８８：２２３－３３，１９９７）；ＨＩＶ－１転写活性化因子ＴＡＴタンパク質（Ｇｒｅｅｎ ａｎｄ Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ，Ｃｅｌｌ ５５：１１７９－１１８８，１９８８；Ｆｒａｎｋｅｌ ａｎｄ Ｐａｂｏ，Ｃｅｌｌ ５５：１ ２８９－１１９３，１９８８）；カポジＦＧＦシグナル配列（ｋＦＧＦ）；タンパク質形質導入ドメイン－４（ＰＴＤ４）；ペネトラチン、Ｍ９１８、トランスポータン－１０；核局在化配列、ＰＥＰ－Ｉペプチド；両親媒性ペプチド（例えば、ＭＰＧペプチド）；米国特許第６，７３０，２９３号明細書に記載されるなどの送達増強輸送体（限定はされないが、少なくとも５～２５個以上の連続するアルギニン又は連続する一組の３０、４０又は５０アミノ酸中の５～２５個以上のアルギニンを含むペプチド配列を含む；限定はされないが、十分な、例えば、少なくとも５個のグアニジノ又はアミジノ部分を有するペプチドを含む）；及び市販のＰｅｎｅｔｒａｔｉｎ（商標）１ペプチド及び仏国パリのＤａｉｔｏｓ Ｓ．Ａ．から入手可能なＶｅｃｔｏｃｅｌｌ（登録商標）プラットフォームのＤｉａｔｏｓペプチドベクター（「ＤＰＶ」）が挙げられる。国際公開第２００５／０８４１５８号パンフレット及び国際公開第２００７／１２３６６７号パンフレット並びにそれに記載される更なる輸送体も参照されたい。これらのタンパク質が細胞膜を通過できるのみならず、本明細書に記載される転写因子などの他のタンパク質の付着が、これらの複合体の細胞取込みを刺激するには十分である。
Figure 2023550180000007
Figure 2023550180000008
Figure 2023550180000009
Figure 2023550180000010
Figure 2023550180000011
実施例１－倫理声明
本研究は、モナッシュ大学施設内ヒト研究倫理委員会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ｍｏｎａｓｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｈｕｍａｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｅｔｈｉｃｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の承認（当初、ＭＵＨＲＥＣ ２０２０－２２９０９－３９９３５により、後にＭＵＨＲＥＣ ２０２０－２７１４７－５１９９５による）を得て行われた。ＭＵＨＲＥＣ ２０２０－２２９０９－３９９３５は、再プログラム化を受けるヒト線維芽細胞の機能的及び分子的特徴付けが関わる、３次元オルガノイドベースの培養システムを使用してそれらの細胞を特徴付けるための実験作業を適用範囲とした。ＭＵＨＲＥＣ ２０２０－２７１４７－５１９９５は、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの作成、分子的及び機能的特徴付けを適用範囲とした。
更に、現在のところ、ヒトブラストイドモデルで作業する先例がないため、本発明者らの施設内ヒト研究倫理委員会の承認を求める傍ら、本発明者らは、全ての実験を既発表の推奨（Ｈｙｕｎ ｅｔ ａｌ．Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ Ｒｅｐｏｒｔｓ １４，１６９－１７４（２０２０））に従うと共に、ヒト胚の培養を受精後１４日及び／又は原始線条（ＰＳ）の形成のいずれか早い方までとする国際合意（Ｗａｒｎｏｃｋ，Ｉｒ．Ｎｕｒｓ．Ｎｅｗｓ ５，７－８（１９８５））を順守して実施した。
出発材料が胚起源でなく、ＨＤＦが成人組織に由来したことを考えると、ｉＢｌａｓｔｏｉｄに「１４日ルール」を適用するのは容易でないことを所与として、本発明者らは、国際的ガイドライン（Ｈｙｕｎ ａｎｄ Ｗａｒｎｏｃｋ、前掲）の範囲内に十分に留まるように、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの培養を必要最小限の時間、この場合、最大でも５日の追加日数（約Ｅ１１に相当）とすることと、ＰＳの形態学的エビデンスの前に実験を終了することとに焦点を置いた。
ＰＳ形成の分子的エビデンスを除外するため、本発明者らは、５日間胚付着培養の間に幾つかの鍵となる原始線条マーカーのｑＲＴ－ＰＣＲ ２４時間経時解析を実施し（Ｘｉａｎｇ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ５７７，５３７－５４２（２０２０）；Ｔａｋａｈａｓｈｉ，Ｋ．ｅｔ ａｌ．．Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．５，３６７８（２０１４）；Ｔｙｓｅｒ，ｅｔ ａｌ．ｂｉｏＲｘｉｖ（２０２０））、ＴＢＸＴ、エオメス若しくはＭＩＸＬ１の上方制御又は原腸形成を指示するいかなる形態学的変化も認めなかった（Ｔｙｓｅｒ、前掲；Ｏ’Ｒａｈｉｌｌｙ，Ｒ．＆Ｍｕｅｌｌｅｒ，Ｆ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅｓ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｅｍｂｒｙｏｓ：ｒｅｖｉｓｅｄ ａｎｄ ｎｅｗ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｃｅｌｌｓ Ｔｉｓｓｕｅｓ Ｏｒｇａｎｓ １９２，７３－８４（２０１０）；Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，Ｙ．＆Ｙａｍａｄａ，Ｓ．Ｃｅｌｌｓ Ｔｉｓｓｕｅｓ Ｏｒｇａｎｓ ２０５，３１４－３１９（２０１８））（図８ｂ、図８ａ）。従って、５日間のｉＢｌａｓｔｏｉｄ付着培養では、ＥＰＩ区画はＰＳの形成まで進まなかった。それにも関わらず、上記のパラメータを厳密に順守することにより、以降のヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ付着培養実験は、全てｉＢｌａｓｔｏｉｄ形成後合計４．５日間実施した（図８ａ）。
実施例２－細胞培養培地
線維芽細胞培地：ＤＭＥＭ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１０％ウシ胎仔血清（ＦＢＳ、Ｈｙｃｌｏｎｅ）、１％非必須アミノ酸（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１ｍＭ ＧｌｕｔａＭＡＸ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、５５μＭ ２－メルカプトエタノール（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）及び１ｍＭピルビン酸ナトリウム（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）。
Ｎ２Ｂ２７基本培地：２ｍＭ Ｌ－グルタミン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、０．１ｍＭ ２－メルカプトエタノール（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、０．５％Ｎ２サプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％Ｂ２７サプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）を補足した、ＤＭＥＭ／Ｆ－１２（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）とＮｅｕｒｏｂａｓａｌ培地（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）との５０：５０混合物。
ＴＳＣ基本培地：０．３％ＢＳＡ（Ｓｉｇｍａ）、０．２％ＦＢＳ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％ＩＴＳ－Ｘサプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、０．１ｍＭ ２－メルカプトエタノール（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、０．５％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１．５μｇ／ｍｌ Ｌ－アスコルビン酸（Ｓｉｇｍａ）を補足した、ＤＭＥＭ／Ｆ－１２、ＧｌｕｔａＭＡＸ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）。
ＩＶＣ１培地：Ａｄｖａｎｃｅｄ ＤＭＥＭ／Ｆ－１２（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％ＩＴＳ－Ｘサプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、２ｍＭ Ｌ－グルタミン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、０．５％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、２０％ウシ胎仔血清（ＦＢＳ、Ｈｙｃｌｏｎｅ）、２５μＭ Ｎ－アセチル－Ｌ－システイン（Ｓｉｇｍａ）、８ｎＭ β－エストラジオール（Ｓｉｇｍａ）及び２００ｎｇ／ｍｌプロゲステロン（Ｓｉｇｍａ）。ＩＶＣ２培地：Ａｄｖａｎｃｅｄ ＤＭＥＭ／Ｆ－１２（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％ＩＴＳ－Ｘサプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、２ｍＭ Ｌ－グルタミン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、０．５％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、３０％ノックアウト血清代替物（ＫＳＲ、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、２５μＭ Ｎ－アセチル－Ｌ－システイン（Ｓｉｇｍａ）、８ｎＭ β－エストラジオール（Ｓｉｇｍａ）及び２００ｎｇ／ｍｌプロゲステロン（Ｓｉｇｍａ）。
ヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地：２μＭ ＣＨＩＲ９９０２１（Ｍｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ）、０．５μＭ Ａ８３－０１（Ｓｉｇｍａ）、１μＭ ＳＢ４３１５４２、０．８ｍＭバルプロ酸（ＶＰＡ、Ｓｉｇｍａ）、５０ｎｇ／ｍｌ ＥＧＦ（Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ）及び１０ｎｇ／ｍｌ ＢＭＰ４（Ｍｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ）を補足した、それぞれ２：１：１の比のＩＶＣ１培地、Ｎ２Ｂ２７基本培地及びＴＳＣ基本培地。
Figure 2023550180000012
実施例３－再プログラム化によるｉＢｌａｓｔｏｉｄ作成
この研究で使用した細胞系は、全て研究報告要約（Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｓｕｍｍａｒｙ）に記載されるとおり認証され、マイコプラズマ検査を受けた。３例の異なる女性ドナーからの初代ヒト成人皮膚線維芽細胞（ＨＤＦａ）をＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒから入手し（カタログ番号Ｃ－０１３－５Ｃ並びに３８Ｆはロット番号１０２９０００、５５Ｆはロット番号１５２８５２６及び３２Ｆはロット番号１５６９３９０）、細胞を回復させ、低血清成長サプリメント（ＬＳＧＳ）（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）を補足した培地１０６（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）に播いて増大させた。
ヒト体細胞再プログラム化を以前に記載されたとおり実施して（Ｌｉｕ，Ｘ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｍｅｔｈｏｄｓ １４，１０５５－１０６２（２０１７））、２１日目再プログラム化中間体を入手した。簡潔に言えば、ヒト線維芽細胞の再プログラム化は、ＣｙｔｏＴｕｎｅ－ｉＰＳ ２．０ Ｓｅｎｄａｉ再プログラム化キットを製造者の指示に従って使用して（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ、ロット番号２１７００５２）行った。初代ＨＤＦａを線維芽細胞培地に約５～１０×１０４細胞の密度で播種した。図１ａに示されるとおり、細胞をＦＭ中にてセンダイウイルスによって以下のとおりの感染多重度（ＭＯＩ）、ＫＯＳ（ＫＬＦ４－ＯＣＴ４－ＳＯＸ２）ＭＯＩ＝５、ｃ－ＭＹＣ ＭＯＩ＝５、ＫＬＦ４ ＭＯＩ＝６で形質導入した。培地交換を形質導入後１日目から開始して隔日で行い、８日目以降は毎日行った。再プログラム化の２１日目、細胞を解離し、２４ウェルＡｇｇｒｅｗｅｌｌプレート（Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）において、製造者の指示に従って１０μＭ Ｙ－２７６３２（ＲＯＣＫ阻害薬、Ｓｅｌｌｅｃｋｃｈｅｍ）を補足したヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地に１ウェル当たり１．２×１０５細胞の密度で播種した。細胞をインキュベーターにおいて３７℃、５％Ｏ２及び５％ＣＯ２で培養した。２４時間後、細胞にＲＯＣＫ阻害薬のない新鮮なヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地を補充した。ＡｇｇｒｅｗｅｌｌでのｉＢｌａｓｔｏｉｄ形成の６日目、続く分析又はインビボ付着アッセイのためｉＢｌａｓｔｏｉｄを回収した。ｉＢｌａｓｔｏｉｄの作成に使用した培養培地の詳細は、上記の実施例２にまとめている。
本発明者らは、体細胞再プログラム化を以前に記載されたとおり実施して（Ｌｉｕ，Ｘ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｍｅｔｈｏｄｓ １４，１０５５－１０６２（２０１７））、組込みのないセンダイウイルスを使用することによりＯＣＴ４／ＰＯＵ５Ｆ１、ＫＬＦ４、ＳＯＸ２及びｃ－ＭＹＣ（ＯＫＳＭ）転写因子（ＴＦ）を送達して、２１日目再プログラム化中間体を入手した。代わりに、本発明者らは体細胞再プログラム化を、本明細書の実施例１４に更に記載するとおり、転写因子のｍＲＮＡトランスフェクションによって実施した。本発明者ら、実施例１５及び１６に記載するとおり、同様の手法を用いて別の体細胞を再プログラム化し得ることも実証し、従って再プログラム化中間体を本発明の方法における使用のために様々な体細胞から入手し得ることを確立した。
中間体をＡｇｇｒｅＷｅｌｌシステムへと、ＷＮＴ活性化薬、ＴＧＦ－β阻害薬、ＨＤＡＣ阻害薬、ＥＧＦ及びＢＭＰ４を含有する培地に切り替えたとき（「方法」を参照されたい）（図１ａ）、中間体は凝集体を形成し始め、３日目から空洞を形成し、徐々に拡大した（図２ｂ）。５～６日目までに胚盤胞様構造体が明確になり（図１ｂ）、この構造体のＮＡＮＯＧに関する免疫蛍光染色により、ＮＡＮＯＧ陽性細胞を有する内部細胞塊（ＩＣＭ）様細胞内区画が胞胚腔様の空洞と共にＮＡＮＯＧ陰性細胞の外層に取り囲まれていることが明らかになった（図１ｃ）。この構造体は体細胞の再プログラム化によって直接得られたため、これを「ヒト誘導ブラストイド」（ｉＢｌａｓｔｏｉｄ）と称した。更に、ｉＢｌａｓｔｏｉｄのｘ軸及びｙ軸直径、ｘ：ｙアスペクト比並びに投影面積の測定値から、それが受精後胚齢５～７日目（Ｅ５～７）のヒト胚盤胞の既発表の測定値と同等のサイズを有することが明らかになった（図１ｄ～図１ｈ）。加えて、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの細胞数は１００～４００の範囲であり、中央値は約２８０細胞であった。細胞数中央値はＥ５～７のヒト胚盤胞についての報告値（近似平均値２４０細胞）よりもやや大きいが、それでもなお、これまでＥ５～７胚盤胞について報告されている範囲内である（図１ｉ）。ｉＢｌａｓｔｏｉｄ形成効率を定量化するため１００個のランダムな構造体をカウントし、１４％が、胞胚腔の空洞を含む典型的な胚盤胞様形態を呈することが分かった（図２ｃ）。ＡｇｇｒｅＷｅｌｌシステムにおけるｉＢｌａｓｔｏｉｄ形成の間、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの一部でない接着性の細胞クラスターがマイクロウェルの縁部に沿って一貫して観察された。これらは、再プログラム化培養物からの不応性線維芽細胞であると仮定された（図２ｄ）。これを確かめるため、この細胞クラスターを単離し、線維芽細胞培地で培養したところ、古典的線維芽細胞形態を持つ細胞の増殖が起こった（図２ｄ）。これは、この再プログラム化不応性線維芽細胞がｉＢｌａｓｔｏｉｄ形成に寄与しなかったことを示唆した。ＩＶＦ胚盤胞品質基準（良い＝１、普通＝２又は悪い＝３）を用いた（Ｔｈｅ Ｉｓｔａｎｂｕｌ ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ｅｍｂｒｙｏ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ：ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ａｎ ｅｘｐｅｒｔ ｍｅｅｔｉｎｇ．Ｈｕｍ．Ｒｅｐｒｏｄ．２６，１２７０－１２８３（２０１１）に記載される手法に従うｉＢｌａｓｔｏｉｄのスコア化によれば、ｉＢｌａｓｔｏｉｄには良い又は普通の評点が付き、平均スコアはＩＣＭについて１．７５及びＴＥについて１．６７であることが示された（図２ｉ～図２ｋ）。
要約すれば、これらのデータは、再プログラム化中間体を使用して、構造的に胚盤胞と類似した「ｉＢｌａｓｔｏｉｄ」と名付けられるヒト胚盤胞様構造体を直接作成できることを実証している。
実施例４－ｉＢｌａｓｔｏｉｄ特徴付けの材料及び方法
免疫蛍光染色
ｉＢｌａｓｔｏｉｄ／細胞を４％パラホルムアルデヒド（ＰＦＡ、Ｓｉｇｍａ）に固定し、ＤＰＢＳ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）中０．５％Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００（Ｓｉｇｍａ）で透過処理して、ブロッキング緩衝液（ＤＰＢＳ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）中３％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）（Ｓｉｇｍａ）＋０．１％Ｔｗｅｅｎ－２０（Ｓｉｇｍａ））でブロックした。この研究で使用した全ての抗体を以下の表６に掲載する。
Figure 2023550180000013
Figure 2023550180000014
例えば、使用した一次抗体：ブロッキング緩衝液中に調製したウサギ抗ＮＡＮＯＧポリクローナル（１：１００、Ａｂｃａｍ）、マウス抗ＣＤＸ２ ＩｇＧ１（１：５０、Ａｂｃａｍ）。一次抗体インキュベーションは振盪機上４℃で一晩行い、続いてｒｔｐインキュベーションを二次抗体（ブロッキング緩衝液中１：５００）と共に３時間行った。この研究で使用した二次抗体は、ＮＡＮＯＧについてヤギ抗ウサギＩｇＧ ＡＦ５５５（１：５００、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）又はヤギ抗ウサギＩｇＧ ＡＦ６４７（１：５００、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ＣＤＸ２についてヤギ抗マウスＩｇＧ ＡＦ４８８（１：４００、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）又はヤギ抗マウスＩｇＧ ＡＦ４８８（１：５００、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）であった。標識後、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ／細胞をブロッキング緩衝液中５μｇ／ｍｌの濃度の４’，６－ジアミジノ－２－フェニルインドール、二塩酸塩（ＤＡＰＩ、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）で１時間染色した。ＳＰ８倒立共焦点顕微鏡（Ｌｅｉｃａ）又はＬＳＭ７８０多光子共焦点顕微鏡（Ｚｅｉｓｓ）を使用して画像を取得した。
共焦点イメージング及び解析
ＳＰ８倒立共焦点顕微鏡（Ｌｅｉｃａ）又はレーザー走査型共焦点（ＬＳＭ ７８０顕微鏡、Ｚｅｉｓｓ）をＣｏｎｆｏｃｏｒ ３モジュール（Ｚｅｉｓｓ）の水浸紫外可視赤外アポクロマート４０倍１．２ＮＡ対物レンズ及び高感度アバランシュフォトダイオード光検出器と共に使用して、免疫染色したｉＢｌａｓｔｏｉｄを画像化した。ｉＢｌａｓｔｏｉｄの３次元視覚化は、Ｉｍａｒｉｓ ９．５ソフトウェア（Ｂｉｔｐｌａｎｅ ＡＧ）を使用して実施した。細胞及びｉＢｌａｓｔｏｉｄのセグメンテーションには手動表面レンダリングモジュールを使用した。最終的な画像は、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ又はＩｍａｇｅＪを使用して処理し、アセンブルした。
蛍光活性化細胞選別（ＦＡＣＳ）
ｉＢｌａｓｔｏｉｄをＴｒｙｐＬＥ Ｅｘｐｒｅｓｓ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）で解離し、２％ＦＢＳ（Ｈｙｃｌｏｎｅ）及び１０μＭ Ｙ－２７６３２（Ｓｅｌｌｅｃｋｃｈｅｍ）を補足したＤＰＢＳ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）を使用して試料を最終的に再懸濁した。解離された細胞を４００×ｇで５分間ペレット化し、次にヨウ化プロピジウム（ＰＩ）（Ｓｉｇｍａ）を２μｇ／ｍｌの濃度となるように加えて５００μｌの最終容積に再懸濁した。Ｉｎｆｌｕｘ機器（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）において１００μｍノズルで細胞選別を実行した。
定量的ＲＴ－ＰＣＲ
ＲＮｅａｓｙマイクロキット（Ｑｉａｇｅｎ）又はＲＮｅａｓｙミニキット（Ｑｉａｇｅｎ）及びＱＩＡｃｕｂｅ（Ｑｉａｇｅｎ）を製造者の指示に従って使用して、細胞からＲＮＡを抽出した。次に、ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔ ＩＩＩ ｃＤＮＡ合成キット（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）又はＱｕａｎｔｉＴｅｃｔ逆転写キット（Ｑｉａｇｅｎ、カタログ番号２０５３１１）を使用して逆転写を実施し、ＱｕａｎｔｉＦａｓｔ ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ ＰＣＲキット（Ｑｉａｇｅｎ）を使用してリアルタイムＰＣＲ反応をトリプリケートでセットアップし、次に７５００リアルタイムＰＣＲシステム（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）で実行した。この研究で使用したｑＲＴ－ＰＣＲプライマーを以下の表７に示す。
Figure 2023550180000015
中胚葉分化
原始線条マーカーのｑＲＴ－ＰＣＲの陽性対照は、既発表の中胚葉分化プロトコル（Ｌａｍ，Ａ．Ｑ．ｅｔ ａｌ．Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．２５，１２１１－１２２５（２０１４））を修正することにより入手した。簡潔に言えば、Ｅ８培地（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）で５０％コンフルエンシーに成長させたヒトｉＰＳＣについて、ＲＰＭＩ、ＧｌｕｔａＭＡＸ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％Ｂ２７サプリメント（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）、１％ペニシリン－ストレプトマイシン（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ）及び５μＭ ＣＨＩＲ９９０２１（Ｍｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ）からなる培養培地に交換した。４８時間後、ｑＲＴ－ＰＣＲ解析のために分化細胞を回収したところ、原始線条マーカーＴＢＸＴ、エオメス及びＭＩＸＬ１が高発現していた（図８ｂ）。
ｈＣＧ ＥＬＩＳＡ
ｉＢｌａｓｔｏｉｄの作成及びインビトロ付着アッセイを、以下の「インビトロ付着アッセイ」の実施例に記載するとおり実施した。ｉＢｌａｓｔｏｉｄ（６日目）及び付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄ（６＋４．５日目）の両方について培地を回収し、－８０℃で保存した。ｈＣＧ ＥＬＩＳＡキット（Ａｂｎｏｖａ、ＡＢＮＯＫＡ４００５）を製造者の指示に従って使用して、培地中のｈＣＧレベルを測定した。
ｉＢｌａｓｔｏｉｄのシングルセルＲＮＡシーケンシング（ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ）
ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ実験のため、上記の節に記載したとおりｉＢｌａｓｔｏｉｄを解離してＦＡＣＳのための単一細胞懸濁液を入手した。ＦＡＣＳに供する細胞は、ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑのためにＰＩ陰性のデブリのない単一生細胞を選別した。Ｃｈｒｏｍｉｕｍコントローラー（１０ｘ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ）を製造者の指示「Ｃｈｒｏｍｉｕｍ Ｎｅｘｔ ＧＥＭ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｅｌｌ ３’ Ｒｅａｇｅｎｔ Ｋｉｔ Ｖ３．３ Ｕｓｅｒ Ｇｕｉｄｅ」に従って使用して、回収した細胞を単離、封入及び構築した。Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＮｏｖａＳｅｑ ６０００で、ペアエンド（Ｒ１ ２８ｂｐ及びＲ２ ８７ｂｐ）シーケンシング戦略を用いて、１細胞当たり２０，０００リードペアを目標にシーケンシングを行った。Ｃｈｒｏｍｉｕｍバーコードを使用してデマルチプレックス化し、Ｃｅｌｌｒａｎｇｅｒプログラム（ｖ３．１．０、ｈｔｔｐ：／／ｓｏｆｔｗａｒｅ．１０ｘｇｅｎｏｍｉｃｓ．ｃｏｍ／ｓｉｎｇｌｅ－ｃｅｌｌ／ｏｖｅｒｖｉｅｗ／ｗｅｌｃｏｍｅ）を使用してｍｋｆａｓｔｑパイプラインからＦＡＳＴＱファイルを作成した。アラインメント及びＵＭＩカウントはＣｅｌｌｒａｎｇｅｒを用いて実施したが、これはＳＴＡＲアライナー（Ｄｏｂｉｎ，Ａ．ｅｔ ａｌ．Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ２９，１５－２１（２０１３））を利用してシーケンシングリードをカスタムバージョンのＥｎｓｅｍｂｌ ＧＲＣｈ３７．８７参照ゲノムにマッピングするものであり、この参照ゲノムは、本発明者らがカスタムのセンダイＫＬＦ４、ＭＹＣ及びＳＥＶ（ＫＯＳ）ベクターの配列によって拡大したものであった。このステップの結果、９０６０個のユニークな細胞バーコードが得られる。
ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ細胞ドナー同定
細胞毎に個々のドナーのアイデンティティを決定するため、ベイズのデマルチプレックス化ツールＶｉｒｅｏ（ｖ０．３．２）を利用した（Ｈｕａｎｇ，Ｇｅｎｏｍｅ Ｂｉｏｌ．２０，２７３（２０１９））。簡潔に言えば、本発明者らは、ｃｅｌｌＳＮＰ（ｖ０．３．０）を使用してシングルセルデータ中の発現したアレルをコンパイルし、アレル頻度最小値（引数ｍｉｎＭＡＦを使用）を０．１及び一意の分子識別子最小値（引数ｍｉｎＣＯＵＮＴを使用）を２０とした一塩基変異多型（ＳＮＰ）のリストを作成した。更に、ｃｅｌｌＳＮＰではＳＮＰをコールするためヒト変異体の参照リストが要求され、本発明者らは、Ｖｉｒｅｏの著者らが提供する１０００ゲノムプロジェクトからのプレコンパイルされたＳＮＰリスト（ｈｔｔｐｓ：／／ｓｏｕｒｃｅｆｏｒｇｅ．ｎｅｔ／ｐｒｏｊｅｃｔｓ／ｃｅｌｌｓｎｐ／ｆｉｌｅｓ／ＳＮＰｌｉｓｔ／からダウンロード）を使用した。詳細には、７４０万個のＳＮＰを含む、マイナーアレル頻度＞０．０５のｈｇ１９ゲノムベースの変異体のリストを使用した。続いて、Ｖｉｒｅｏを実施して、細胞を２つのドナー集団に分けることによりシングルセルライブラリをデマルチプレックス化した。Ｖｉｒｅｏができるのは細胞をこれらの２ドナーに関して区別することのみであり、各細胞にドナーアイデンティティそのもの（３２Ｆ又は３８Ｆ）を割り付けることはできない点に留意されたい。
ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑセルコーリング、クオリティコントロール
初めに細胞レベルのクオリティコントロールを実施した。（ｉ）細胞系ドナーのエビデンスが両方あるか又はいずれもない細胞、（ｉｉ）発現した遺伝子の数［ｎＧｅｎｅ］が少ない細胞、又は（ｉｉｉ）ミトコンドリア遺伝子の割合［ｐｃｔＭＴ］が高い細胞は破棄した。破棄する細胞には、ｎＧｅｎｅ＜１，３００ ｐｃｔＭＴ＞１５のカットオフを適用した。次に、遺伝子レベルのクオリティコントロールを実施した。それぞれ少なくとも１リードの少なくとも５０細胞に存在しない場合に遺伝子をフィルタリングした。カットオフは、全て各変数の分布を調べた後に決定した。クオリティコントロール後、ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑに６８５８個の細胞及び１４２２４個の遺伝子が残る。
ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ解析
本節の残りの部分における解析は、Ｒ（ｖ３．６）５５をＳｅｕｒａｔ（ｖ３．１．５）と共に使用して行った（Ｂｕｔｌｅｒ，ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．３６，４１１－４２０（２０１８）；Ｓｔｕａｒｔ，Ｔ．ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ １７７，１８８８－１９０２．ｅ２１（２０１９））。バイオインフォマティクスプロットはｇｇｐｌｏｔ２（ｖ３．３．１）５８を使用して作成し、ヒートマップはｐｈｅａｔｍａｐ（ｖ１．０．１２）で作成した（Ｋｏｌｄｅ，Ｒ．＆Ｖｉｌｏ，Ｊ．Ｆ１０００Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｖｏｌ．４ ５７４（２０１５））。ＳｅｕｒａｔのＳＣＴｒａｎｓｆｏｒｍ関数（Ｈａｆｅｍｅｉｓｔｅｒ，Ｃ．＆Ｓａｔｉｊａ，Ｒ．Ｇｅｎｏｍｅ Ｂｉｏｌ．２０，２９６（２０１９））を使用してデータのスケーリング及び正規化を行った。主成分分析（ＰＣＡ）の後、２０次元を用いて均一マニホルド近似（ｕｎｉｆｏｒｍ ｍａｎｉｆｏｌｄ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ：ＵＭＡＰ）を作成した。ＦｉｎｄＣｌｕｓｔｅｒｓ関数を０．２の分解能で使用して教師なしクラスタリングを実施したところ、７個の個別のクラスターが得られた。ＦｉｎｄＡｌｌＭａｒｋｅｒｓ関数により、ウィルコクソン順位和検定及び０．２５対数倍の最小アップレギュレーションを用いて、クラスター間で発現差異のある遺伝子（クラスターマーカー）を同定した。細胞型シグネチャ（ＥＰＩ、ＴＥ、ＰＥ、非再プログラム化（ＮＲ）の平均過剰発現を、ＡｄｄＭｏｄｕｌｅＳｃｏｒｅ関数及びＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ １６５，１０１２－１０２６（２０１６）及びＬｉｕ ｅｔ ａｌ（Ｎａｔｕｒｅ ２０２０ Ｓｅｐ １６．ｄｏｉ：１０．１０３８／ｓ４１５８６－０２０－２７３４－６）がそれぞれ発表した遺伝子シグネチャで計算した。カノニカルマーカー、Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ及びＬｉｕシグネチャをエビデンスとして使用して、細胞型を手動でクラスターに割り付けた。残りの細胞集団は「中間体」（ＩＭ）に分類して数え上げた（Ｒｏｓｓａｎｔ，Ｊ．＆Ｔａｍ，Ｐ．Ｐ．Ｌ．Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ ｖｏｌ．２０ １８－２８（２０１７）；Ｈａｒｒｉｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．Ｓｃｉｅｎｃｅ ３５６，（２０１７）；Ｓｏｚｅｎ，Ｂ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．２０，９７９－９８９（２０１８））。最後に、ｓｃｒａｎパッケージからのｃｙｃｌｏｎｅ関数（Ｓｃｉａｌｄｏｎｅ，Ａ．ｅｔ ａｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ ８５，５４－６１（２０１５））を使用して細胞周期スコアを計算し、最も高い確率に基づき細胞相を割り付けた。
統合ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ解析
Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ，Ｓ．ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ １６５，１０１２－１０２６（２０１６）（Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ）及びＢｌａｋｅｌｅｙ，Ｐ．ｅｔ ａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １４２，３６１３（２０１５）（Ｂｌａｋｅｌｅｙ）からの既発表のシングルセルデータセットを、ここで発表したｉＢｌａｓｔｏｉｄデータと統合した。初めに、ＮＲクラスターからの細胞をこの統合に無関係としてｉＢｌａｓｔｏｉｄデータから除去する。Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓの合計１５２９細胞を胚盤胞細胞に関してフィルタリングして胚盤胞期前のものを除去すると、１０９６個のＥ５～Ｅ７ ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞が残った。Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓのデータ及びＢｌａｋｅｌｅｙの３０個の細胞を、ＳＣＴｒａｎｓｆｏｒｍを用いて処理した。ＳＣＴアッセイに由来する４０００個のアンカー遺伝子を使用して統合遺伝子を同定した後（ＦｉｎｄＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＡｎｃｈｏｒｓ及びＩｎｔｅｇｒａｔｅＤａｔａ）、両方のデータセットをｉＢｌａｓｔｏｉｄデータに統合した。この統合データセットは、７８６１個の細胞、２３３０８個の遺伝子及び４０００個の統合遺伝子を有する。ＰＣＡ及びＵＭＡＰ（２０次元）を用いて次元削減し、ＦｉｎｄＣｌｕｓｔｅｒｓを用いてクラスターを同定する（分解能０．２）。エビデンスとしての３つ全てのデータセットからの細胞アイデンティティの共局在性並びにマーカー及びシグネチャ発現を用いて５個の個別のクラスターについてのクラスターアイデンティティを手動で割り付けた。統合遺伝子発現値及びピアソン相関を用いて、ａ）同じ元の細胞アイデンティティ（ＢｌａｋｅｌｅｙについてはｉＢｌａｓｔｏｉｄ、ＥＰＩ、ＴＥ、ＰＥのクラスターｉｄ、ＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓについてはＥ５～７ ＥＰＩ、ＴＥ、ＰＥ）、又はｂ）同じ細胞型（全てのＥＰＩ、ＴＥ、ＰＥ細胞の凝集体及び加えてｉＢｌａｓｔｏｉｄについてはＩＭ）の全ての細胞の平均遺伝子発現値でトランスクリプトーム相関を計算した。
インビトロ付着アッセイ
ｉＢｌａｓｔｏｉｄの作成を上記の実施例３に記載されるとおり実施した。インビトロ付着アッセイ（これは胚着床モデルとして使用されることが多い）を、既発表のプロトコル（Ｓｈａｈｂａｚｉ，ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．１８，７００－７０８（２０１６）；Ｄｅｇｌｉｎｃｅｒｔｉ，Ａ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ５３３，２５１－２５４（２０１６））に適合させることにより実施した。簡潔に言えば、得られたｉＢｌａｓｔｏｉｄを光学グレードの組織培養プレート（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ）に移し、３７℃、５％Ｏ２及び５％ＣＯ２インキュベーターにおいてＩＶＣ１培地で培養した。付着アッセイの２日目、培養培地をＩＶＣ２培地に切り替えた。ｉＢｌａｓｔｏｉｄは付着アッセイで４．５日目まで培養し、分析のため回収した。このインビトロ付着アッセイに使用した培養培地の詳細は、実施例２にまとめる。
統計及び再現性
図２ａについて、４，７６１細胞で、先行研究（Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ（Ｎａｔｕｒｅ ２０２０ Ｓｅｐ １６．ｄｏｉ：１０．１０３８／ｓ４１５８６－０２０－２７３４－６）から入手される２１日目線維芽細胞再プログラム化中間体ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータを再分析した。ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータについては、この研究で使用した全ての分析に、ｎ＝２バイオロジカルレプリケートから入手される合計６８５８細胞を組み入れた。この研究で使用したヒト胚盤胞のｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセットについては、Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓデータセットから合計１０９６細胞を採用し、Ｂｌａｋｅｌｅｙデータセットから合計３０細胞を分析に採用した。ｉＢｌａｓｔｏｉｄ及びヒト胚盤胞統合データセットについては、合計７８６１細胞を分析に使用した。図１ｂについては、ｉＢｌａｓｔｏｉｄは２つの独立した再プログラム化実験の３つの異なるドナー線維芽細胞から作成し（ｎ＝５バイオロジカルレプリケート）、この図には代表的な画像を示した。図１ｃについては、２つの独立した再プログラム化実験の３例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝５バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図１ｅ～図１ｈについては、ヒト胚盤胞のデータは、８文献を参照する（ｎ＝８）一方、ｉＢｌａｓｔｏｉｄに関する様々なパラメータの定量化は、それぞれ３例の異なるドナーから入手した１８個の独立したｉＢｌａｓｔｏｉｄで行った（ｎ＝１８バイオロジカルレプリケート）。図１ｉについては、３例の異なるドナーから入手した１４個の独立したｉＢｌａｓｔｏｉｄで細胞数定量化を実施した（ｎ＝１４バイオロジカルレプリケート）。図１ｊ～図１ｌについては、２つの独立した再プログラム化実験の３例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝５バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図１ｍについては、３例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝３バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図１ｎ～図１ｒについては、２例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝２バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。ｉＢｌａｓｔｏｉｄには、外側ＴＥ様細胞を有する緻密なケラチン８（ＫＲＴ８）線維組織も観察され、これは、胚盤胞で典型的に観察されるものと一致した（図１ｓ）。
図７ａについては、２つの独立した再プログラム化実験の３個の異なるドナー線維芽細胞に由来するｉＢｌａｓｔｏｉｄを使用してインビトロ付着アッセイを実施し（ｎ＝５バイオロジカルレプリケート）、この図には代表的な画像を示した。図７ｂ～図７ｃについては、２例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝２バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図７ｅについては、２つの独立した再プログラム化実験の２例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝４バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図７ｆ～図７ｇについては、２例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝２バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図７ｈについては、ｎ＝５の独立した実験においてテクニカルレプリケートでＣＳＨ１及びＩＴＧＡ１の発現変化倍数を測定した。データは平均値±ｓ．ｅ．ｍとして表す。図７ｉについては、ｎ＝４の独立した実験においてテクニカルレプリケートでｈＣＧ ＥＬＩＳＡを行った。データは平均値±ｓ．ｅ．ｍとして表す。図２ｂについては、２つの独立した再プログラム化実験の３個の異なるドナー線維芽細胞からｉＢｌａｓｔｏｉｄを作成し（ｎ＝５バイオロジカルレプリケート）、この図には代表的な画像を示した。図２ｃについては、入手した１００個の独立した３次元構造体をカウントすることにより、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ効率の定量化を行った（ｎ＝１００バイオロジカルレプリケート）。図２ｄについては、３例の異なるドナーからのｎ＝３バイオロジカルレプリケートで実験を実施し、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図２ｅについては、２つの独立した再プログラム化実験の３例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝５バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図２ｆ～図２ｇについては、２例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝２バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図８ｂについては、２例のドナーからのｎ＝６の独立した実験においてテクニカルレプリケートでＴＢＸＴ、エオメス、ＭＩＸＬ１の発現変化倍数を測定した。データは平均値±ｓ．ｅ．ｍとして表す。図８ｃについては、２つの独立した再プログラム化実験の３例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝５バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図８ｄについては、３例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝３バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。図８ｅ～図８ｆについては、２例の異なるドナーからのｉＢｌａｓｔｏｉｄで免疫染色を実施し（ｎ＝２バイオロジカルレプリケート）、同様の結果が得られ、この図には代表的な画像を示した。
実施例５－ｉＢｌａｓｔｏｉｄの特徴付けの結果
ｉＢｌａｓｔｏｉｄ内の細胞のアイデンティティ及び空間的局在性を更に確認するため、本発明者らは、ＥＰＩマーカーＮＡＮＯＧ及びＴＥマーカーＣＤＸ２の共免疫染色を実施した。次に本発明者らは共焦点イメージングを適用及び解析することにより、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの三次元（３Ｄ）表現を入手した。結果は、ＮＡＮＯＧ陽性細胞がもっぱらＩＣＭ様区画に局在する一方、ＣＤＸ２陽性細胞はＴＥに似た外層に見られることを示している（図１ｊ）。
微分干渉コントラスト（ＤＩＣ）像及び蛍光像の３次元再構成及びオーバーレイにより、ＮＡＮＯＧ陽性及びＣＤＸ２陽性細胞の空間的局在性が確認され、且つ胚盤胞と類似したｉＢｌａｓｔｏｉｄ構造体に形成された胞胚腔様の空洞の存在が確認された（Ｓｈａｈｂａｚｉ，Ｍ．Ｎ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．１８，７００－７０８（２０１６）、Ｄｅｇｌｉｎｃｅｒｔｉ，Ａ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ５３３，２５１－２５４（２０１６）；Ｘｉａｎｇ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ５７７，５３７－５４２（２０２０）（図１ｋ、図１ｌ）。重要なことに、本発明者らは、複数のｉＢｌａｓｔｏｉｄ作成ラウンドで２例の追加の線維芽細胞ドナーから作成されたｉＢｌａｓｔｏｉｄから、これらの結果を確認することができた（図２ｅ）。
ｉＢｌａｓｔｏｉｄのＥＰＩ及びＴＥ様細胞を更に特徴付けるため、本発明者らは、ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおいて２つの追加的なＥＰＩマーカー（ＯＣＴ４、別名ＰＯＵ５Ｆ１及びＳＯＸ２）及びＴＥマーカー（ＧＡＴＡ２）の組み合わせを試験した。ヒト胚盤胞について記載されるとおり（Ｆｏｇａｒｔｙ，Ｎ．Ｍ．Ｅ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ ５５０，６７－７３（２０１７）；Ｂｏｒｏｖｉａｋ，Ｔ．ｅｔ ａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １４５，（２０１８））、外側ＴＥ様細胞はＧＡＴＡ２陽性であった一方、ＩＣＭ様区画にＯＣＴ４及びＳＯＸ２の顕著な共局在が見られた（図１ｍ）。ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおけるＰＥ様細胞の存在を評価するため、本発明者らは、初めにＰＥマーカーであるＳＯＸ１７の免疫染色を、ＧＡＴＡ２（ＴＥマーカー）及びＮＡＮＯＧ（ＥＰＩマーカー）と並行して実施した。本発明者らは、ＩＣＭ様区画内において、ＮＡＮＯＧ陽性細胞の周囲にあるＳＯＸ１７陽性細胞を同定し（図１ｎ、図２ｆ）、これはＥ６～７胚盤胞について既報告のものと類似していた（Ｘｉａｎｇ 前掲；Ｗａｍａｉｔｈａ，Ｓ．Ｅ．ｅｔ ａｌ．Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．１１，７６４（２０２０））。
更なる検証のため、本発明者らは、別のＰＥマーカー、ＧＡＴＡ６を使用して、ＣＤＸ２（ＴＥマーカー）及びＯＣＴ４（ＥＰＩマーカー）と組み合わせた追加的な免疫染色を実施した。本発明者らは、ＴＥ様区画に、ＧＡＴＡ６染色とＣＤＸ２染色の共局在によって指示されるとおりの「ごま塩状」のパターンを認めた（図１ｏ、図２ｇ）。当初は不可解であったものの、このパターンは以前にも報告されており、そこではＥ６～７ヒト胚盤胞においてもＧＡＴＡ６が遍在的に検出されている（Ｄｅｇｌｉｎｃｅｒｔｉ、前掲；Ｒｏｏｄｅ，Ｍ．ｅｔ ａｌ．Ｈｕｍａｎ ｈｙｐｏｂｌａｓｔ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｎｏｔ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｎ ＦＧＦ ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ．Ｄｅｖ．Ｂｉｏｌ．３６１，３５８－３６３（２０１２）；Ｋｕｉｊｋ，Ｅ．Ｗ．ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ｒｏｌｅｓ ｏｆ ＦＧＦ ａｎｄ ＭＡＰ ｋｉｎａｓｅ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｐｉｂｌａｓｔ ａｎｄ ｈｙｐｏｂｌａｓｔ ｃｅｌｌ ｌｉｎｅａｇｅｓ ｉｎ ｂｏｖｉｎｅ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｅｍｂｒｙｏｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １３９，８７１－８８２（２０１２））。重要なことに、調べを進めると、本発明者らはＩＣＭ様区画にＯＣＴ４陽性細胞に隣接するＧＡＴＡ６陽性細胞（ＣＤＸ２低染色又は弱染色を伴う）を観察したことから、ｉＢｌａｓｔｏｉｄにＧＡＴＡ６陽性ＰＥ様細胞が存在する可能性が示唆される（図１ｏ）。
ヒト胚盤胞では、ＴＥ系統とＥＰＩ系統との細胞には細胞形態学的に明確な差異があり、ＴＥ細胞は、「古典的な」細長い上皮形態を示す一方、ＥＰＩ細胞は、ＩＣＭの制約に起因して、より小型で密集している（Ｋｏｖａｃｉｃ，Ｂ．，Ｖｌａｉｓａｖｌｊｅｖｉｃ，Ｖ．，Ｒｅｌｊｉｃ，Ｍ．＆Ｃｉｚｅｋ－Ｓａｊｋｏ，Ｍ．Ｒｅｐｒｏｄ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｏｎｌｉｎｅ ８，６８７－６９４（２００４））。ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおいてＥＰＩ様細胞とＴＥ様細胞との細胞形態に何らかの差異があるかどうかを調べるため、本発明者らは、ｉＢｌａｓｔｏｉｄに対して細胞膜マーカーＦ－アクチン（別名ファロイジン）を利用して細胞構成を可視化した（図１ｐ～図１ｒ）。結果は、コンパクトなＮＡＮＯＧ陽性ＥＰＩ様細胞がより円柱状の外観を有した一方、胞胚腔の空洞を取り囲むＴＥ様細胞が扁平であったことを示しており、このモデルがＥＰＩ細胞とＴＥ細胞との細胞構成の差異を再現可能であることが強調される（図１ｑ）。まとめると、これらの結果は、ｉＢｌａｓｔｏｉｄがＥ６～７のヒト胚盤胞の主要な形態学的特徴を呈し、ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞の鍵となる分子的及び空間的側面をモデル化もできることを実証している。
実施例６－ｉＢｌａｓｔｏｉｄの単一細胞トランスクリプトームプロファイリング
ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおける細胞の転写構成を更に特徴付けるため、本発明者らは、２例のドナーから作成したｉＢｌａｓｔｏｉｄを使用してシングルセルＲＮＡシーケンシング（ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ）を実施した（図３ａ）。クオリティコントロール及びストリンジェントなフィルタリング後、下流分析のために６８５８個の細胞が確保され（ドナー１から３２４９個及びドナー２から３６０９個の細胞）、合計１４２２４個の遺伝子が検出された（図４ａ）。このｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータの均一マニホルド近似投影（ＵＭＡＰ）解析により、ドナー又は細胞周期の差異に基づくクラスタリングなしに細胞が均等に分布していることが示された（図４ｂ、図４ｃ）。センダイ－ＫＬＦ４転写物を検出することができたが、ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータにセンダイ－ＫＯＳ及びセンダイ－ＭＹＣ発現が最小限にのみあり（図４ｄ）、外因性ＯＣＴ４及びＳＯＸ２が発現しなかったか又は極めて低い発現レベルであったことが示された。
ＵＭＡＰで推定ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞クラスターを同定するため、本発明者らは、本発明者らのｓｃＲＮＡ－ｓｅｑ ｉＢｌａｓｔｏｉｄデータセットでＥＰＩマーカー（ＮＡＮＯＧ及びＯＣＴ４／ＰＯＵ５Ｆ１）、ＴＥマーカー（ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２）及びＰＥマーカー（ＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６）の発現を調べた。図３ｂに示されるとおり、ＯＣＴ４及びＮＡＮＯＧ発現細胞は、ＵＭＡＰ空間内で個別的な領域を占める。これについて、より多くの細胞がＮＡＮＯＧよりも内因性ＯＣＴ４を発現し、これはヒト胚盤胞で観察される特質である（「方法」を参照されたい）（図４ｅ）。ＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６発現細胞は、ＵＭＡＰ上の限定された領域にも見られた一方、本発明者らは、ＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２の発現がより不均一であることを認め、これは、Ｅ５～７ヒト胚盤胞から作成されるｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセットにおいても同様に観察される（図３ｂ、図４ｅ）。
ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおける細胞アイデンティティ並びにＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ系統の存在を更に確認するため、本発明者らは、Ｅ５～７ヒト胚盤胞のそのｓｃＲＮＡ－ｓｅｑを使用した、Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ 前掲に定義されている一組のＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ特異的遺伝子シグネチャに基づくスコアリングシステムを適用した（図３ｃ）。これらの定義されたシグネチャを使用して、本発明者らは、ｉＢｌａｓｔｏｉｄデータセットのＵＭＡＰで個別的なＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞集団を解いた。ｉＢｌａｓｔｏｉｄ及び胚盤胞ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセットでＥ５、Ｅ６及びＥ７別に分けたＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥシグネチャを更に調べると、無視できる程度の差異のみが示される（図５ａ～図５ｂ）。まとめると、これらの結果により、ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおけるＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ様細胞の存在が確認される。
実施例７－ｉＢｌａｓｔｏｉｄは胚盤胞と転写的に類似している
ｉＢｌａｓｔｏｉｄ内の細胞のアイデンティティを更に解くため、本発明者らは、教師なしクラスタリング分析を実施して、７つの細胞クラスターを同定した（図３ｄ）。ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ遺伝子シグネチャに基づいて、これらのクラスターを、ＥＰＩクラスター、ＴＥクラスター又はＰＥクラスターとして割り付けた。残りの３つのクラスターは、先験的に明確なアイデンティティを有しなかったものであり、中間体シグネチャ（クラスターＩＭ１～３）を有するように見える（図６ａ～図６ｂ、図３ｄ）。興味深いことに、クラスターＩＭ１は、ＣＤＸ２並びに外因性ＫＬＦ４を高度に発現し（図３ｂ、図４ｄ）、これは、それらの細胞がＴＥ様細胞になる途中であることを示唆し得る。同様に、ＥＰＳＣから作成されるマウスブラストイドは、ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑトランスクリプトームプロファイリングによって明らかになるとおり、中間体の又は定義付けられていないシグネチャの細胞クラスターを有する。本発明者らは、再プログラム化されてない不応性線維芽細胞に相当する細胞塊も観察した（図４ｆ、図４ｇ）。これについて、この小型の線維芽細胞クラスターは下流分析から除外した。
ヒト胚盤胞のＴＥ細胞は、胚発生中に極ＴＥと壁ＴＥとに指定される。ｉＢｌａｓｔｏｉｄにおいて、Ｐｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓ ｅｔ ａｌが定義する極ＴＥ及び壁ＴＥシグネチャを調べたところ、ｉＢｌａｓｔｏｉｄは２つの個別的なＴＥ細胞集団を有し、一方がより高い極ＴＥ関連シグネチャを発現し、もう一方が壁ＴＥシグネチャを発現することが示された（図３ｊ、図３ｋ、図３ｌ）。極マーカー、ＣＣＲ７１３の免疫染色分析によっても、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの極側でより高発現であることが示唆された（図３ｍ、図３ｎ）。
ＩＶＦ後に作成される胚盤胞の細胞にｉＢｌａｓｔｏｉｄの細胞がどの程度類似しているかを決定するため、本発明者らは、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ｓｃＲＮＡ－ｓｅｑを、Ｌａｎｎｅｒ ａｎｄ Ｎｉａｋａｎ，Ｋ．Ｋ．＆Ｅｇｇａｎ，Ｋ．Ｄｅｖ．Ｂｉｏｌ．３７５，５４－６４（２０１３））のグループによって以前に報告されたヒト胚盤胞から入手される２つの追加的なｓｃＲＮＡ－ｓｅｑデータセットと統合した。Ｌａｎｎｅｒのグループのデータセットは、トリチュレートした細胞にＳｍａｒｔ－ｓｅｑ２を用いて作成されたものであり、Ｅ５～７の試料のサブセットが免疫手術でＩＣＭ細胞に関して濃縮されている。Ｎｉａｋａｎグループのデータセットについては、レーザー生検によるマイクロマニピュレーションを用いて胚盤胞からＩＣＭ及び極ＴＥが分離され、単離した単一細胞からｃＤＮＡが作成され、シーケンシングされた。ＵＭＡＰ分析により、胚盤胞とｉＢｌａｓｔｏｉｄとの細胞間での高い一致が明らかになった（図３ｅ、図３ｆ、図６ｃ、図６ｄ）。重要なことに、ＥＰＩ－ｉＢｌａｓｔｏｉｄクラスター、ＴＥ－ｉＢｌａｓｔｏｉｄクラスター及びＰＥ－ｉＢｌａｓｔｏｉｄクラスターからの細胞は、胚盤胞からのそのＥＰＩ、ＰＥ及びＴＥ対応物と重複している（図３ｅ）。これらの細胞集団を更に特徴付けるため、教師なしクラスタリングを実施したところ（図３ｇ、図３ｈ）、ｉＢｌａｓｔｏｉｄからのＰＥ、ＥＰＩ及びＴＥ様細胞が胚盤胞からのＰＥ、ＥＰＩ及びＴＥ細胞と同じクラスターを共有することが確認された。これについて、本発明者らは、一部の胚盤胞ＴＥ細胞がＩＭ１－ｉＢｌａｓｔｏｉｄクラスターの細胞と共にクラスタリングされたことも観察した（図３ｅ）。更には、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥクラスターとＥ５～７胚盤胞からのアノテーション付きＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞との相関分析により、ｉＢｌａｓｔｏｉｄクラスターとそれらの胚盤胞対応物との間の高い相関（約０．９）が明らかになった（図３ｉ）。本発明者らは、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ細胞クラスターをＰｅｔｒｏｐｏｕｌｏｓデータセット中の異なる発生日齢（Ｅ５、Ｅ６及びＥ７）の胚盤胞からのＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ細胞と相関付け、ｉＢｌａｓｔｏｉｄクラスターとＥ５～７胚盤胞期のそれぞれのＥＰＩ／ＴＥ／ＰＥ系統との相関を観察した（図６ｅ）。階層クラスタリング分析では、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ＥＰＩクラスターと初期胚盤胞ＥＰＩ（Ｅ５及びＥ６）との相関がより良好であることが示唆される。まとめると、このデータは、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの細胞が、Ｅ５～６のヒト胚盤胞に存在するこれら３つの細胞系統の転写構成を忠実に再現することを実証している。
実施例８－ｉＢｌａｓｔｏｉｄはインビトロ着床をモデル化することができる
ヒト胚発生の着床前後及び着床後初期ウィンドウの間に起こる形態学的及び分子的変化を子宮の非存在下でモデル化するためにｉＢｌａｓｔｏｉｄを使用することができるかどうかを評価するため、本発明者らは、ヒト胚盤胞を使用した既発表のヒト胚付着培養を修正することにより、インビトロ付着アッセイを実施した。現在のところ、ヒトブラストイドモデルで作業する先例はないが、実験は、全て施設内ヒト研究倫理委員会によって承認され、既発表の推奨に従って、且つヒト胚の培養を受精後１４日及び／又は原始線条（ＰＳ）の形成のいずれか早い方までとする国際合意を順守した。出発線維芽細胞が成人ドナーに由来したことを考えると、ｉＢｌａｓｔｏｉｄには「１４日ルール」を適用できないことを所与として、本発明者らは、国際的ガイドラインの範囲内に十分に留まるように、ｉＢｌａｓｔｏｉｄの培養を可能な最小限の時間、この場合、最大でも５日の追加日数（約Ｅ１１に相当）とすることと、ＰＳの形態学的エビデンスの前に実験を終了することとに焦点を置いた。ＰＳ形成の分子的エビデンスを除外するため、本発明者らは、５日間胚付着培養の間に幾つかの鍵となる原始線条マーカーのｑＲＴ－ＰＣＲ ２４時間経時解析を実施し、ＴＢＸＴ、エオメス若しくはＭＩＸＬ１の上方制御又は原腸形成を指示するいかなる形態学的変化も認めなかった（図８ｂ）。従って、５日間のｉＢｌａｓｔｏｉｄ付着培養では、ＥＰＩ区画はＰＳの形成まで進まなかった。それにも関わらず、上記のパラメータを厳密に順守することにより、本発明者らは以降の全てのヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄ付着培養実験をｉＢｌａｓｔｏｉｄ形成後合計４．５日間実施した。
付着培養モデルを使用すると、ヒト胚盤胞において報告されているものと同様に、ほとんどのｉＢｌａｓｔｏｉｄ（＞９０％）が２４時間以内に付着し、サイズが増加し、扁平化し、増殖体の形成まで進んだ（図７ａ）。付着後、ＮＡＮＯＧ及びＯＣＴ４／ＳＯＸ２陽性細胞の数が増加したことから、ヒト胚盤胞を使用したときに観察されているものと同様に、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ＥＰＩの拡大が示される（図８ｃ、図８ｄ）。更に、付着時にＣＤＸ２及びＧＡＴＡ２陽性細胞も広がり（図８ｃ、図８ｄ）、このことから、付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄのＴＥ増殖体が示された。同様の結果は、２例の追加的なドナーから作成したｉＢｌａｓｔｏｉｄを使用しても得られた（図示せず）。次に、本発明者らは、付着後のＰＥ様細胞の分布を調べた。その多くはなおもＴＥマーカー（ＧＡＴＡ２又はＣＤＸ２）と共染色されたが、本発明者らは、一部のＳＯＸ１７及びＧＡＴＡ６陽性細胞がＮＡＮＯＧ又はＯＣＴ４陽性ＥＰＩの周囲に局在することを認めた（図７ｂ、図７ｃ、図８ｅ、図８ｆ）。
以前、インビトロ付着時にヒト胚盤胞のＥＰＩ細胞が分極し、原始羊膜腔として公知の管腔を形成することが報告されている。Ｆ－アクチン、ＯＣＴ４及びａＰＫＣ免疫染色により、組織化したＯＣＴ４陽性細胞によって半径方向に取り囲まれる約２０～３０％の付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄのＥＰＩ区画内に中心管腔（Ｆ－アクチン及びａＰＫＣでマーキングされる）があることが示された（図７ｄ）。本発明者らは、付着３日目にＥＰＩ様細胞の分極及び原始羊膜腔様の空洞の発生を観察した。
次に本発明者らは、付着時におけるＴＥ系統の可能な細胞運命移行を調査した。顕著なことに、本発明者らは、付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄにＴＥ細胞の高強度線維状ケラチンＫＲＴ７（汎栄養膜細胞マーカー）染色を見出し、これは付着培養前のｉＢｌａｓｔｏｉｄにおける暗染の限定的なＫＲＴ７染色とは対照的であった（図７ｅ）。これらの結果は、ヒト胚盤胞を培養したときにも報告された、ＴＥ細胞状態が栄養膜細胞系統に移行することを示唆している。重要なことに、本発明者らは、付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄにおいてＥＰＩ様区画を取り囲む細胞が、ＥＰＩの細胞と比較して大きい核体積を有することを観察したが、これは栄養膜細胞を指示するものである（図７ｆ）。注目すべきことに、本発明者らは、付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄの周囲にあるそれぞれの多核性表現型及び紡錘様形態によって実証されるとおり、一部の細胞が形態学的に合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）及び絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）に似ていることを見出した（図７ｆ）。
ＳＴ及びＥＶＴ様細胞の存在を更に検証するため、本発明者らは、ＳＴマーカーとしてｈＣＧを使用し、ＥＶＴマーカーとしてＭＭＰ２を使用して、免疫染色を実施した（図７ｇ）。本発明者らは、ＳＴの初期発生を反映した、ｈＣＧに関する強力で広範な染色を検出した；一方、ＥＶＴが着床期において遅れて発生することと一致して、ＭＭＰ２は少ない細胞数で検出された（図７ｇ）。加えて、ｑＲＴ－ＰＣＲ解析によっても、付着に伴うＳＴマーカーＣＳＨ１及びＥＶＴマーカーＩＴＧＡ１１７の上方制御が明らかになったことから、ｉＢｌａｓｔｏｉｄ ＴＥ細胞がＳＴ及びＥＶＴ様状態に分化し得ることが示される（図７ｈ）。
最後に、本発明者らは、付着したｉＢｌａｓｔｏｉｄから回収した馴化培地でｈＣＧ ＥＬＩＳＡを実施し、付着後４．５日でｈＣＧ量の１０倍の増加を検出した（図７ｉ）。まとめると、これらの結果は、ｉＢｌａｓｔｏｉｄを使用して胚盤胞に類似したインビトロ着床をモデル化できることを示しており、それが、ヒトにおける胚発生の着床前後及び着床後初期段階の分析を実現可能にする価値あるモデルシステムであるという事実が強調される。
実施例９－ｉＢｌａｓｔｏｉｄ由来細胞系の樹立
本明細書に記載されるとおりヒトｉＢｌａｓｔｏｉｄの作成を実施した。形成６日目に回収したｉＢｌａｓｔｏｉｄを利用して、ナイーブ型ブラストイド多能性幹細胞（ナイーブ型ｂＰＳＣ）、プライム型ブラストイド多能性幹細胞（プライム型ｂＰＳＣ）、ブラストイド栄養膜幹細胞（ｂＴＳＣ）及びブラストイド胚体外内胚葉（ｂＸＥＮ）を含むｉＢｌａｓｔｏｉｄ（Ｂ）由来の細胞系を樹立した（図９ａ）。これらの細胞系をｉＢｌａｓｔｏｉｄに由来させるため、ＴｒｙｐＬＥ ｅｘｐｒｅｓｓを使用してｉＢｌａｓｔｏｉｄを単一細胞に解離し、それぞれの培養条件に播種した（図９ａ）。簡潔に言えば、ナイーブ型ＢＰＳＣを得るためには、細胞をｔ２ｉＬＧｏＹ培地（Ｇｕｏ ｅｔ ａｌ．２０１６ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ Ｒｅｐｏｒｔｓ ６：４３７－４６）中の照射マウス胚性線維芽細胞（ｉＭＥＦ）の層上で培養した；プライム型ｂＰＳＣを得るためには、細胞をＥｓｓｅｎｔｉａｌ ８（商標）培地（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ．ｃｏｍ／ｏｒｄｅｒ／ｃａｔａｌｏｇ／ｐｒｏｄｕｃｔ／Ａ１５１７００１＃／Ａ１５１７００１）中のビトロネクチン上で培養した；ｂＴＳＣを得るためには、細胞をＴＳＣ培地（Ｏｋａｅ ｅｔ ａｌ．２０１８）中のＩＶ型コラーゲン上で培養した；及びｂＸＥＮを得るためには、細胞をＮＡＣＬ培地（Ｌｉｎｎｅｂｅｒｇ－Ａｇｅｒｈｏｌｍ ｅｔ ａｌ．２０１９，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ：１４６）中のｉＭＥＦの層上で培養した。５～１０日で、それぞれの細胞型に代表的な形態を持つ細胞が観察され、６０～８０％のコンフルエンシーに達すると、いつでも継代できる状態になった（図９ｂ、図９ｄ、図９ｆ）。
本発明者らは、ｉＢｌａｓｔｏｉｄに由来する幹細胞を２５継代より多くにわたって培養下に維持できることを実証した。
ナイーブ型ｂＰＳ細胞は、典型的なドーム形状の形態を示し、ＫＬＦ１７／ＮＡＮＯＧが陽性染色され、この細胞は、ナイーブ型多能性関連マーカー（ＤＰＰＡ３、ＫＬＦ１７、ＤＮＭＴ３Ｌ、ＤＰＰＡ５、ＳＵＳＤ２、ＫＬＦ５）を発現する。プライム型ｂＰＳ細胞は、扁平な上皮形態を呈し、ＴＲＡ－１６０／ＮＡＮＯＧが陽性染色され、こうした細胞は、プライム型多能性関連マーカー（ＺＩＣ２、ＺＩＣ３、ＮＬＧＮ４Ｘ、ＯＴＸ２、ＣＤ２４、ＳＡＬＬ２）を発現する。ｂＴＳ細胞は、予想される敷石様形態を示し、ＫＲＴ７（汎栄養膜細胞マーカー）及びＧＡＴＡ２が陽性染色され、且つＧＡＴＡ２、ＧＡＴＡ３、ＴＦＡＰ２Ｃ、ＫＲＴ７、ＴＰ６３及びＴＥＡＤ４などの栄養膜細胞関連遺伝子を発現する（図９ｂ～図９ｇ、図１１ｂ、図１１ｃ）。重要なことに、本発明者らは、ナイーブ型及びプライム型ｂＰＳ細胞が三血球系分化能を有することを実証した（図１１ｄ～図１１ｈ）。更に、本発明者らは、ｂＴＳ細胞が絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）及び合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）を生じさせる能力を確認した（図１１ｉ～図１１ｎ）。まとめると、これらの結果は、ｉＢｌａｓｔｏｉｄが、胚盤胞を使用して得られる主要な幹細胞型を生じさせる能力を有することを示唆している。
実施例１０－ｉＢｌａｓｔｏｉｄ由来細胞系の維持
ナイーブ型ｂＰＳＣの維持については、細胞を６日毎に１：１０～２０の分割比で常法どおり継代した。簡潔に言えば、Ａｃｃｕｔａｓｅを室温で５分間使用してナイーブ型ｂＰＳＣを解離した。解離された細胞をｔ２ｉＬＧｏＹ培地中のｉＭＥＦ層（継代の前日に調製した）の上に播種し、３７℃、Ｏ２及び５％ＣＯ２インキュベーターにおいて培養した。毎日培地交換を実施した。
プライム型ｂＰＳＣの維持については、細胞を６日毎に１：２０～４０の分割比で常法どおり継代した。簡潔に言えば、０．５ｍＭ ＥＤＴＡを室温で８分間使用してプライム型ｂＰＳＣを解離した。解離された細胞をＥｓｓｅｎｔｉａｌ ８（商標）培地中の５μｇ／ｍｌビトロネクチンコートプレート（継代前に室温で少なくとも１時間コートした）の上に播種し、３７℃、５％Ｏ２及び５％ＣＯ２インキュベーターにおいて培養した。継代中、細胞の付着及び生存を増強するため、ＲＯＣＫｉを１０μＭの濃度で加えた。毎日培地交換を実施した。
ｂＴＳＣの維持については、細胞を４～６日毎に１：４～１：１０の分割比で常法どおり継代した。簡潔に言えば、ＴｒｙｐＬＥ ｅｘｐｒｅｓｓを３７℃で８～１０分間使用してＢＴＳＣを解離した。解離された細胞をＴＳＣ培地中の５μｇ／ｍｌ ＩＶ型コラーゲンコートプレート（継代前に３７℃で少なくとも１時間コートした）の上に播種し、３７℃、２０％Ｏ２及び５％ＣＯ２インキュベーターにおいて培養した。隔日で培地交換を実施した。
ｂＸＥＮの維持については、細胞を４～６日毎に１：４～１：１０の分割比で常法どおり継代した。簡潔に言えば、Ａｃｃｕｔａｓｅを室温で３～５分間使用してｂＸＥＮを解離した。解離された細胞をＮＡＣＬ培地中のｉＭＥＦ層（継代の前日に調製した）の上に播種し、３７℃、５％Ｏ２及び５％ＣＯ２インキュベーターにおいて培養した。継代中、細胞の付着及び生存を増強するため、ＲＯＣＫｉを１０μＭの濃度で加えた。隔日で培地交換を実施した。
実施例１１－ｉＴＳＣの例示的作成方法
線維芽細胞からｉＰＳＣへの再プログラム化中、中間体を捕捉してＴＳＣ培地で安定化させることにより、ｉＴＳＣの作成が可能になる。
初代成人ヒト皮膚線維芽細胞（ＨＤＦａ）をＬｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手した。核再プログラム化実験のためＬＳＧＳ（Ｇｉｂｃｏ）を補足した培地１０６（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）でＨＤＦａを増大させた。次に初期継代（Ｐ６未満）の線維芽細胞を６ウェルプレートに１ウェル当たり５０，０００～７０，０００細胞で播種した後、ＤＭＥＭ（Ｇｉｂｃｏ）、１０％ＦＢＳ（Ｈｙｃｌｏｎｅ）、１％非必須アミノ酸（Ｇｉｂｃｏ）、１ｍＭ ＧｌｕｔａＭＡＸ（Ｇｉｂｃｏ）、１％ペニシリン－ストレプトマイシン（Ｇｉｂｃｏ）、０．１ｍＭ ２－メルカプトエタノール（Ｇｉｂｃｏ）及び１ｍＭピルビン酸ナトリウム（Ｇｉｂｃｏ）を含有する線維芽細胞培地で形質導入した。
４８時間後、１つのウェル内の細胞をトリプシン処理してカウントすることにより、形質導入に必要なウイルスの体積（ＭＯＩ）を決定した。形質導入は、４つの転写因子、ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ｃＭＹＣ、ＫＬＦ４（ＯＫＳＭ）からなるＣｙｔｏＴｕｎｅ ２．０ ｉＰＳＣセンダイ再プログラム化キット（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を使用して実施した。２４時間後、ウイルスを除去し、培地を隔日で交換した。
形質導入の７日後、ＴｒｙｐＬＥ Ｅｘｐｒｅｓｓ（Ｌｉｆｅ ｔｅｃｈ）を使用して細胞を回収し、線維芽細胞培地中の照射ＭＥＦフィーダー層上に再播種した。翌日、培地を１）ｉＴＳＣ培地に交換した。
ＴＳＣ培地での培養時、ｉＴＳＣがコンフルエントで明らかになり次第、ｉＴＳＣを３～４日毎に１：２～１：４の比で継代した。最初の４継代については、ｉＴＳＣは、ＴｒｐＬＥ Ｅｘｐｒｅｓｓ（Ｌｉｆｅ ｔｅｃｈ）を使用してｉＭＥＦフィーダー上に継代し、３７℃、５％Ｏ２及び５％ＣＯ２インキュベーターにおいて培養した。継代５代目からは、ｉＴＳＣは、５μｇ／ｍｌ Ｃｏｌ ＩＶ（Ｓｉｇｍａ）を（３７℃で少なくとも１時間）予めコートした組織培養フラスコ上に継代し、３７℃、２０％Ｏ２及び５％ＣＯ２インキュベーターにおいて培養した。
実施例１２－３次元培養システムにおけるｉＰＳＣ及びｉＴＳＣの共培養
ｉＰＳＣとｉＴＳＣとの間での集合を観察し易くするため、初めに、ＧＦＰレポーターを有するｉＰＳＣ系（ｉＰＳＣ－ＧＦＰ）及びｍＣｈｅｒｒｙレポーターを有するｉＴＳＣ系（ｉＴＳＣ－ｍＣｈｅｒｒｙ）を、それぞれＧＦＰ及びｍＣｈｅｒｒｙエンプティベクターコンストラクトのレンチウイルス形質導入によって作成した（図１０ａ、図１０ｂ）。共培養実験のため、解離された細胞は、２４ウェルＡｇｇｒｅＷｅｌｌ（商標）４００プレート上においてｉＢｌａｓｔｏｉｄ培地中、異なる条件とした：（１）ｉＰＳＣ及びｉＴＳＣをそれぞれ１：２．５の比で１ウェル当たり１．２×１０５個の総細胞数（図１０ｃ）；（２）ｉＰＳＣのみで１ウェル当たり１．２×１０５個の総細胞数（図１０ｄ）；（３）ｉＴＳＣのみで１ウェル当たり１．２×１０５個の総細胞数（図１０ｅ）。共培養の初日にＲＯＣＫｉを補足して細胞生存を増強し、細胞をＡｇｇｒｅＷｅｌｌシステムで６日間培養した。下流分析のため、形成６日目に入手される３次元構造体を回収した（図１０ｃ～図１０ｅ）。
実施例１３－異なる培地を使用した再プログラム化中間体の作成
再プログラム化２１日目のＥＰＩ、ＴＥ及びＰＥ様細胞の比率の改善を探るため、初期胚及び胚体外系統細胞運命を調節することが公知の種々のシグナル伝達経路／培養条件を判定した。本発明者らは、本明細書の表４に掲載されるものなど、様々な培養培地で再プログラム化を探った。具体的には、ＮＡＣＬ培地はＰＥ様細胞運命を促進し；ＰＡ培地はＴＥ様細胞運命を促進し；及びｔ２ｉＬＧｏ培地は着床前ＥＰＩ様細胞運命を促進することが報告された。２１日目再プログラム化細胞の免疫蛍光分析に基づけば（図１２）、ＮＡＣＬ培地はＧＡＴＡ６（ＰＥ）及びＫＬＦ１７（ＥＰＩ）の発現を促進し；ＰＡ培地はＧＡＴＡ３（ＴＥ）、ＧＡＴＡ６（ＰＥ）及びＫＬＦ１７（ＥＰＩ）の上方制御を促進する一方、ｔ２ｉＬＧｏ培地はＫＬＦ１７（ＥＰＩ）の上方制御を促進する。試験した条件の中でも特に、ＰＡ培地は、判定したこれら３つのマーカーに基づけば、再プログラム化２１日目に最も多量のＴＥ、ＰＥ及びＥＰＩ様細胞を生じさせた。
実施例１４－ＯＫＳＭＮＬ－ｍＲＮＡトランスフェクションによるヒト線維芽細胞の再プログラム化
この手法におけるヒト線維芽細胞の再プログラム化は、まとめてＯＫＳＭＮＬとして公知の、ＯＣＴ４、ＳＯＸ２、ＫＬＦ４、ｃ－ＭＹＣ、ＮＡＮＯＧ及びＬＩＮ２８によって媒介される。ｍＲＮＡ手法による体細胞再プログラム化について、ＳｔｅｍＲＮＡ第３世代再プログラム化キット（ＳｔｅｍＧｅｎｔ、カタログ番号００－００７６）の製造者の指示に修正を加えたものに従って実験を実施した。再プログラム化を実施するため、１２ウェルプレートの１ウェル当たり１～２×１０４個のヒト線維芽細胞を線維芽細胞培地に播種した。２４時間後（０日目）、細胞に、Ｏｐｔｉ－ＭＥＭ（Ｇｉｂｃｏ）及びＲＮＡｉＭＡＸ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）で製造者の指示に従って作成した、ＯＳＫＭＮＬ ＮＭ－ＲＮＡ、ＥＫＢ ＮＭ－ＲＮＡ及びＮＭ－マイクロＲＮＡを含有するＮＭ－ＲＮＡ再プログラム化トランスフェクション複合体をトランスフェクトした。１８時間後、培地を新鮮な線維芽細胞培地で再生したと共に、６時間後に次のトランスフェクションを実施する。このトランスフェクションプロセスを更に３日間（４×トランスフェクションレジームにわたって）又は５日間（６×トランスフェクションレジームにわたって）繰り返した。細胞を線維芽細胞培地で再プログラム化２１日目まで培養し、更なる分析のため回収した。これらの実験で使用した培地の更なる詳細は、実施例２に提供する。
２１日目、細胞を免疫染色して、４×ＯＫＳＭＮＬ及び６×ＯＫＳＭＮＬ ｍＲＮＡトランスフェクションから作成したＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２（図１３ａ及び図１３ｃ）、ＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７（図１３ｂ及び図１３ｄ）の発現を決定した。
これらの結果は、別の再プログラム化方法論を用いたとき、ヒト線維芽細胞から再プログラム化中間体を入手することができ、実施例３に記載されるとおり入手されるものと類似したマーカーＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６、ＣＤＸ２、ＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の遺伝子発現プロファイルを有することを実証している。これらの結果は、別の方法論を用いて作成した再プログラム化中間体も、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び／又は原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャを呈することを示しており、ｉＢｌａｓｔｏｉｄが、異なる再プログラム化方法、特に、異なる方法により再プログラム化転写因子の発現をドライブすることによって入手される再プログラム化中間体に由来し得ることを示している。
実施例１５－センダイウイルス媒介性の再プログラム化によるヒト間葉系幹細胞（ｈＭＳＣ）の再プログラム化
ＣｙｔｏＴｕｎｅ－ｉＰＳ ２．０ Ｓｅｎｄａｉ再プログラム化キットを製造者の指示に従って使用して（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ、ロット番号２１７００５２）、ｈＭＳＣの再プログラム化を行った。ｈＭＳＣをＭＳＣ培地に約５～１０×１０４細胞の密度で播種した。約３６時間後、細胞をＦＭ中のセンダイウイルスにより、以下のとおりの感染多重度（ＭＯＩ）、ＫＯＳ ＭＯＩ＝５、ｃ－ＭＹＣ ＭＯＩ＝５、ＫＬＦ４ ＭＯＩ＝６で形質導入した。培地交換を形質導入後１日目から開始して隔日で行い、８日目以降は毎日行った。再プログラム化２１日目に、更なる分析のため再プログラム化された細胞を回収した。これらの実験で使用した培地の更なる詳細は、実施例２に提供する。
２１日目、細胞を免疫染色して、ＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２（図１４ａ）又はＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７（図１４ｂ）の発現を決定した。
これらの結果は、別の体細胞、この場合ｈＭＳＣから再プログラム化中間体を入手することができ、実施例３に記載されるとおり入手されるものと類似したマーカーＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６、ＣＤＸ２、ＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の遺伝子発現プロファイルを有することを実証している。これらの結果は、別の方法論を用いて作成した再プログラム化中間体も、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び／又は原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャを呈することを示しており、ｉＢｌａｓｔｏｉｄが、異なる再プログラム化方法、特に、異なる方法により再プログラム化転写因子の発現をドライブすることによって入手される再プログラム化中間体に由来し得ることを示している。
実施例１６－センダイウイルス媒介性の再プログラム化によるヒト末梢血単核球（ｈＰＢＭＣ）の再プログラム化。
ＣｙｔｏＴｕｎｅ－ｉＰＳ ２．０センダイ再プログラム化キットを製造者の指示に従って使用して（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ、ロット番号２１７００５２）、ｈＰＢＭＣの再プログラム化を行った。この再プログラム化を実施するため、２．５～５×１０５個のｈＰＢＭＣをカウントし、１２ｍＬ丸底チューブに移した。再プログラム化混合物は、計算した容積のセンダイウイルスを以下のとおりの感染多重度（ＭＯＩ）、ＫＯＳ ＭＯＩ＝５、ｃ－ＭＹＣ ＭＯＩ＝５、ＫＬＦ４ ＭＯＩ＝６で１ｍＬのＰＢＭＣ培地中に加えることにより調製した。
ｈＰＢＭＣが入った丸底チューブに再プログラム化混合物を移した後、細胞を室温にて１０００×ｇで３０分間遠心した。遠心した細胞に更に１ｍＬのＰＢＭＣ培地を加え、内容物を再懸濁し、１２ウェルプレートの１つのウェルに移して３７℃で一晩インキュベートした（０日目）。翌日（１日目）、培地を新鮮なＰＢＭＣ培地に交換した。３日目に、マトリゲルコートプレート上の新鮮なＰＢＭＣ培地中に細胞を１：３の比で播いた。４日目及び６日目、使用済みの培地の半分を取り除いて新鮮なＳｔｅｍＰｒｏ３４培地（サイトカイン不含のＰＢＭＣ培地）に交換することにより、培地交換を実施した。再プログラム化の８日目、ＳｔｅｍＰｒｏ３４培地又は１０％ＦＢＳを補足したＳｔｅｍＰｒｏ３４培地のいずれかに細胞を切り替え、この時点以降は隔日で培地交換を実施した。１８日目及び２１日目に更なる分析のため細胞を回収した。これらの実験で使用した培地の更なる詳細は、実施例２に提供する。
１８日目及び２１日目、細胞を免疫染色して、ＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６及びＣＤＸ２（図１５ａ～図１５ｃ）又はＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７（図１５ｄ～図１５ｆ）の発現を決定した。
これらの結果は、別の体細胞、この場合ヒト末梢血単核球から再プログラム化中間体を入手することができ、実施例３に記載されるとおり入手されるものと類似したマーカーＯＣＴ４、ＧＡＴＡ６、ＣＤＸ２、ＧＡＴＡ２、ＮＡＮＯＧ及びＳＯＸ１７の遺伝子発現プロファイルを有することを実証している。これらの結果は、別の方法論を用いて作成した再プログラム化中間体も、胚盤葉上層（ＥＰＩ）、栄養外胚葉（ＴＥ）及び／又は原始内胚葉（ＰＥ）転写シグネチャを呈することを示しており、ｉＢｌａｓｔｏｉｄが、異なる再プログラム化方法、特に、異なる方法により再プログラム化転写因子の発現をドライブすることによって入手される再プログラム化中間体に由来し得ることを示している。
本明細書に開示及び定義される本発明は、言及されるか又は本明細書若しくは図面から明らかな個別の特徴の２つ以上の代替的な組み合わせの全てに及ぶことが理解されるであろう。それらの異なる組み合わせは、全て本発明の様々な代替的態様を成す。

Claims (81)

  1. ヒト誘導胚体外内胚葉幹（ＸＥＮ）細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞であって、ＳＡＬＬ４、ＧＡＴＡ４、ＳＯＸ１７、ＧＡＴＡ６及びＳＯＸ７の１つ以上を発現する細胞。
  2. 多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から作製又は単離される、請求項１に記載の細胞。
  3. ヒトＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － 白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬及びアクチビンＡを含む培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞をフィーダー層上で培養すること
    を含み、それによりヒトＸＥＮ様細胞を作製する方法。
  4. ヒトＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － 多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
    － 白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬及びアクチビンＡを含む培養培地の存在下において、前記単一細胞をフィーダー層上で培養すること
    を含み、それによりヒトＸＥＮ様細胞を作製する方法。
  5. 前記フィーダー層は、線維芽細胞、例えば照射マウス胚性線維芽細胞（ｉＭＥＦ）を含むか又はそれからなる、請求項３又は４に記載の方法。
  6. 前記培養培地は、１０ｎｇ／ｍｌのヒト白血病抑制因子、３μＭのＣＨＩＲ９９０２１及び１００ｎｇ／ｍｌのアクチビンＡを含む、請求項３又は４に記載の方法。
  7. ヒトＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を培養又は維持する方法であって、
    － フィーダー層上に存在するＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を解離することであって、好ましくは、前記細胞は、請求項３又は４に記載の方法に従って入手される、解離すること；
    － 白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ＧＳＫ－３阻害薬、アクチビンＡ及びＲＯＣＫ阻害薬を含む培養培地の存在下において、前記解離された細胞を１：４～１：１０の分割比でフィーダー層上に播種すること
    を含み、それによりヒトＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を培養又は維持する方法。
  8. 前記ＸＥＮ様細胞は、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される、請求項７に記載の方法。
  9. 前記ＲＯＣＫ阻害薬は、約１０μＭの濃度で存在する、請求項７又は８に記載の方法。
  10. 前記播種された細胞は、ＲＯＣＫ阻害薬を含む前記培養培地において、１若しくは２日間にわたり、又は前記播種された細胞が前記フィーダー層に付着されるまで培養される、請求項７～９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記ＸＥＮ様細胞を増大させて、ＸＥＮ様細胞の数を増加させるステップを更に含む、請求項３～１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 請求項３～１１のいずれか一項に記載の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する単離された細胞。
  13. 請求項１、２又は１２のいずれか一項に記載のＸＥＮ様細胞又はＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を含む細胞の集団であって、好ましくは、少なくとも５％の細胞は、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈し、より好ましくは、前記集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の前記細胞は、ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する、細胞の集団。
  14. － ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する、請求項１、２若しくは１２のいずれか一項に記載の細胞又は請求項１３に記載の細胞の集団；
    － 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
    を含む医薬組成物。
  15. － ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する、請求項１、２若しくは１２のいずれか一項に記載の細胞又は請求項１２に記載の細胞の集団；及び
    － 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
    を含む、ホメオパシー薬又は栄養補助食品を含む組成物。
  16. － ＸＥＮ細胞の少なくとも１つの特徴を呈する、請求項１、２若しくは１２のいずれか一項に記載の細胞又は請求項１３に記載の細胞の集団
    に由来する、ホメオパシー薬又は栄養補助食品を含む組成物。
  17. 多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から作製又は単離される、ヒト誘導栄養膜幹細胞（ＴＳＣ）又はヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞。
  18. ヒトＴＳＣ又はヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － ＴＳＣを持続させるのに好適なＴＳＣ培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上で培養すること
    を含み、それによりヒトＴＳＣ又はヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法。
  19. ヒトＴＳＣ又はヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － 本明細書に記載されるとおりの多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
    － ＴＳＣを持続させるのに好適なＴＳＣ培養培地の存在下において、前記単一細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上で培養すること
    を含み、それによりヒトＴＳＣ又はヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法。
  20. ヒトＴＳＣ細胞を培養又は維持する方法であって、
    － １つ以上のＥＣＭタンパク質を含む層上に存在するヒトＴＳ細胞（ＴＳＣ）を解離すること；
    － ＴＳＣを持続させるのに好適なＴＳＣ培養培地の存在下において、前記解離された細胞を、１つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む層上に１：４～１：１０の分割比で播種すること
    を含み、それによりヒトＴＳＣを培養又は維持する方法。
  21. 前記ＴＳＣ細胞は、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される、請求項２０に記載の方法。
  22. １つ以上の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）タンパク質を含む前記層は、コラーゲンの層を含み得るか又はそれからなり得る、請求項２０又は２１に記載の方法。
  23. 請求項１８～２２のいずれか一項に記載の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたヒトＴＳＣ又はヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞。
  24. ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する前記細胞を増大させて、ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞の数を増加させるステップを更に含む、請求項１８～２２のいずれか一項に記載の方法。
  25. ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する前記細胞を分化させて、ＥＶＴ又はＳＴの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作成するステップを更に含む、請求項１８～２２のいずれか一項に記載の方法。
  26. ＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を、再生医学における使用のための胎盤外細胞型に分化させることを更に含む、請求項１８～２２のいずれか一項に記載の方法。
  27. 請求項２５又は２６に従って入手される、単離された絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）若しくは合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）又はＥＶＴ若しくはＳＴの少なくとも１つの特徴を含む細胞。
  28. 請求項１８～２６のいずれか一項に記載の方法によって入手されるか又は入手可能である、請求項１７に記載のヒトＴＳＣ、又はヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞、又はＥＶＴ若しくはＳＴを含む細胞の集団であって、好ましくは、少なくとも５％の細胞は、ＴＳＣ、ＥＶＴ又はＳＴの少なくとも１つの特徴を呈し、より好ましくは、前記集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の前記細胞は、ＴＳＣ又はＥＶＴ若しくはＳＴの少なくとも１つの特徴を呈する、細胞の集団。
  29. 前記ＴＳＣ培養培地は、成長因子、好ましくはＥＧＦ及びＲＯＣＫ阻害薬を含む、請求項１８～２６のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記ＴＳＣ培養培地は、前記ＲＯＣＫ阻害薬ｔｒａｎｓ－Ｎ－（４－ピリジル）－４－（１－アミノエチル）－シクロヘキサンカルボキサミド（Ｙ－２７６３２）又はその塩を含む、請求項２９に記載の方法。
  31. 前記ＴＳＣ培養培地は、
    － ４－［４－（１，３－ベンゾジオキソール－５－イル）－５－（２－ピリジル）－１Ｈ－イミダゾール－２－イル］ベンズアミド（ＳＢ ４３１５４２）又はその塩；
    － ６－［［２－［［４－（２，４－ジクロロフェニル）－５－（４－メチル－１Ｈ－イミダゾール＿２－イル）－２－ピリミジニル］アミノ］エチル］アミノ］ニコチノニトリル（ＣＨＩＲ ９９０２１）又はその塩；及び／又は
    － Ａ８３－０１（３－（６－メチル－２－ピリジニル）－Ｎ－フェニル－４－（４－キノリニル）－１Ｈ－ピラゾール－１－カルボチオアミド）又はその塩
    の１つ以上を追加的に含む、請求項３０に記載の方法。
  32. 前記ＴＳＣ培地は、Ｗｎｔを刺激するための薬剤及び１つ以上のＴＧＦβ阻害薬も含む、請求項２９～３１のいずれか一項に記載の方法。
  33. 前記ＴＳＣ培養は、本明細書に記載されるとおりのＡＳＥＣＲｉＡＶであり、且つＡ８３－０１、ＳＢ４３１５４２、ＥＧＦ、ＣＨＩＲ、ＲＯＣＫ阻害薬、アスコルビン酸及びバルプロ酸を含む、請求項１８～３２のいずれか一項に記載の方法。
  34. ＴＳＣの特徴は、
    － 未分化の二分化能を有する状態及び絨毛外栄養膜細胞（ＥＶＴ）又は合胞体栄養膜細胞（ＳＴ）の１つ以上の特徴を呈する細胞に分化する能力；
    － 敷石形状のコロニー外観；
    － 重亜硫酸アッセイ又はゲノムワイドＤＮＡメチル化プロファイリング技法によって決定される、胚盤胞由来のＴＳＣと類似したメチル化パターン；
    － 免疫組織化学及び／又はＰＣＲアッセイによって決定される、ＴＳＣの１つ以上の生化学的マーカーの発現であって、好ましくは、前記マーカーは、ＣＤ２４９（アミノペプチダーゼＡ）、ＣＤ４９ｆ（ｉＴＧＡ６）；核ＧＡＴＡ２／３、ＴＦＡＰ２Ｃ、Ｐ６及びＮＲ２Ｆ２からなる群から選択される、発現；
    － ＡＴＡＣ－ｓｅｑを用いて決定される、胚盤胞由来のＴＳＣと類似したクロマチン露出レベル；
    － 胚盤胞由来のＴＳＣと類似したヒストン修飾プロファイル（例えば、Ｈ３Ｋ４ｍｅ３、Ｈ３Ｋ２７ａｃ遺伝子修飾）；
    － 胚盤胞由来のＴＳＣと類似したプロテオーム又はメタボロームプロファイル
    の１つ以上、好ましくは全てを含む、請求項１７に記載の細胞又は請求項１８～３３のいずれか一項に記載の方法。
  35. － 請求項１７若しくは２３に記載のヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団、及び
    － 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
    を含む医薬組成物。
  36. － 請求項１７若しくは２３に記載のヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団、及び／又は
    － 請求項１７、２３若しくは２７のいずれか一項に記載の細胞又は請求項２８に記載の細胞の集団に由来するオルガノイド；並びに
    － 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
    を含む、ホメオパシー薬又は栄養補助食品を含む組成物。
  37. － 請求項１７若しくは２３に記載のヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団、及び／又は
    － 請求項１７、２３若しくは２７のいずれか一項に記載の細胞又は請求項２８に記載の細胞の集団に由来するオルガノイド
    に由来するホメオパシー薬又は栄養補助食品。
  38. － 請求項１７若しくは２３に記載のヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団、及び／又は
    － 請求項１７、２３若しくは２７のいずれか一項に記載の細胞又は請求項２８に記載の細胞の集団に由来するオルガノイド
    を、それを必要としている対象に投与するステップを更に含む、請求項１８～３３のいずれか一項に記載の方法。
  39. 胎盤又は胚盤胞を増強する方法であって、胎盤又は胚盤胞に、
    － 請求項１７若しくは２３に記載のヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団、及び／又は
    － 請求項１７、２３若しくは２７のいずれか一項に記載の細胞又は請求項２８に記載の細胞の集団に由来するオルガノイド
    を導入することを含む方法。
  40. 請求項１７若しくは２３に記載の細胞ヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団に由来するオルガノイド。
  41. 栄養膜細胞の発生及び／又は活性に関連する障害の治療及び／又は予防を、それを必要としている対象において行う方法であって、治療有効量の、
    － 請求項１７若しくは２３に記載のヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団、
    － 請求項１７、２３若しくは２７のいずれか一項に記載の細胞又は請求項２８に記載の細胞の集団に由来するオルガノイド；
    － 請求項３５に記載の医薬組成物；又は
    － 請求項３６又は３７に記載の組成物
    を前記対象に投与することを含み、それにより前記対象において栄養膜細胞の発生及び／又は活性に関連する前記障害を治療及び／又は予防する方法。
  42. 胎盤の疾患／障害の治療のための医薬の製造における、請求項１７若しくは２３に記載のヒトＴＳＣ若しくはヒトＴＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞、又は請求項２７に記載のＥＶＴ若しくはＳＴ、又は請求項２８に記載の細胞の集団及び／或いは請求項１７、２３若しくは２７のいずれか一項に記載の細胞又は請求項２８に記載の細胞の集団に由来するオルガノイドの使用。
  43. 多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から作製又は単離されるナイーブ型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞。
  44. ヒトｎＰＳＣ又はヒトナイーブ型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － 細胞をナイーブ型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞をフィーダー層上で培養すること
    を含み、それによりｎＰＳＣ又はヒトナイーブ型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法。
  45. ヒトｎＰＳＣ又はヒトナイーブ型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － 本明細書に記載されるとおりの多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
    － 細胞をナイーブ型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、前記単一細胞をフィーダー層上で培養すること
    を含み、それによりｎＰＳＣ又はヒトナイーブ型多能性幹細胞（ｎＰＳＣ）の少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法。
  46. 前記フィーダー層は、線維芽細胞、例えば照射マウス胚性線維芽細胞（ｉＭＥＦ）を含むか又はそれからなる、請求項４４又は４５に記載の方法。
  47. ナイーブ型多能性状態を促進するための前記培養培地は、ＭＥＫ阻害薬、ＰＫＣ阻害薬、ＧＳＫ３阻害薬、ＳＴＡＴ３活性化薬及びＲＯＣＫ阻害薬を含む、請求項４４～４６のいずれか一項に記載の方法。
  48. ナイーブ型多能性状態を促進するための前記培養培地は、ｔ２ｉＬＧｏＹ培地である、請求項４８に記載の方法。
  49. ヒトｎＰＳＣ細胞を培養又は維持する方法であって、
    － フィーダー層上に存在するｎＰＳＣを解離することであって、前記ｎＰＳＣは、請求項４４～４８のいずれか一項に記載の方法に従って入手される、解離すること；
    － 細胞をナイーブ型多能性状態に向けて促進するための培養培地の存在下において、前記解離された細胞をフィーダー層上に１：１０～１：２０の分割比で播種すること
    を含み、それによりヒトｎＰＳＣを培養又は維持する方法。
  50. 前記ｎＰＳＣは、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される、請求項４９に記載の方法。
  51. 前記ｎＰＳＣを増大させて、ｎＰＳＣの数を増加させるステップを更に含む、請求項４４～５０のいずれか一項に記載の方法。
  52. 分化細胞又は多能性状態でない細胞の少なくとも１つの特徴を有する細胞の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で前記ｎＰＳＣを培養することを含む、前記ｎＰＳＣ又はｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する前記細胞を分化させるステップを更に含む、請求項４４～５１のいずれか一項に記載の方法。
  53. 請求項４４～５１のいずれか一項に記載の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたｎＰＳＣ又はｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞。
  54. 請求項５２に記載の方法に従って作製される分化細胞。
  55. 請求項４３又は５３に記載のｎＰＳＣを含む細胞の集団であって、好ましくは、少なくとも５％の細胞は、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、より好ましくは、前記集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の前記細胞は、ｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する、細胞の集団。
  56. 請求項５４に記載の分化細胞を含むか、又は請求項４３若しくは５３に記載のｎＰＳＣから作製される細胞の集団であって、好ましくは、少なくとも５％の細胞は、分化細胞であり、より好ましくは、前記集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の前記細胞は、分化細胞である、細胞の集団。
  57. 請求項５４に記載のｎＰＳＣ又は請求項５５に記載の分化細胞の集団に由来するオルガノイド又は他の組織化された細胞集合体。
    ［請求項５７］
    － 請求項４３若しくは５３に記載のｎＰＳＣ細胞又は請求項５４に記載の分化したｎＰＳＣ；又は
    － 請求項５５又は５６に記載の細胞の集団；又は
    － 請求項５７に記載のオルガノイド；及び
    － 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
    を含む医薬組成物。
  58. ｎＰＳＣ又は細胞の集団の投与を必要とする疾患又は病態を治療する方法であって、それを必要としている対象に、
    － 請求項４３若しくは５３に記載のｎＰＳＣ細胞又は請求項５４に記載の分化したｎＰＳＣ；又は
    － 請求項５５又は５６に記載の細胞の集団；
    － 請求項５７に記載のオルガノイド；又は
    － 請求項５７に記載の医薬組成物
    を投与することを含む方法。
  59. 多能性幹細胞又はそれに由来する分化細胞の投与を必要とする疾患又は病態の治療のための医薬の製造における、請求項４３若しくは５３に記載のｎＰＳＣ細胞、又は請求項５４に記載の分化したｎＰＳＣ、又は請求項５５若しくは５６に記載の細胞の集団、又は請求項５７に記載のオルガノイドの使用。
  60. 多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から作製又は単離される、ヒトプライム型多能性幹細胞（ｐＰＳＣ）又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞。
  61. ヒトｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － 細胞をプライム型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体から解離された単一細胞をビトロネクチン層上で培養すること
    を含み、それによりｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法。
  62. ヒトｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法であって、
    － 本明細書に記載されるとおりの多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を単一細胞に解離すること、
    － 細胞をプライム型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、前記単一細胞をビトロネクチン層上で培養すること
    を含み、それによりｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を作製する方法。
  63. プライム型多能性状態を促進するための前記培養培地は、本明細書の表１に記載される培地である、請求項６１又は６２に記載の方法。
  64. ヒトｐＰＳＣ細胞又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞を培養又は維持する方法であって、
    － ビトロネクチン層上に存在するｐＰＳＣを解離すること；
    － 細胞をプライム型多能性状態に促進するための培養培地の存在下において、前記解離された細胞をビトロネクチン層上に１：２０～１：４０の分割比で播種すること
    を含み、それによりヒトｐＰＳＣを培養又は維持する方法。
  65. 前記ｐＰＳＣは、３、４、５又は６日毎に解離又は継代される、請求項６４に記載の方法。
  66. 請求項６１～６５のいずれか一項に記載の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する細胞。
  67. ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する前記細胞を増大させて、ｐＰＳＣの数を増加させるステップを更に含む、請求項６１～６６のいずれか一項に記載の方法。
  68. 分化細胞又は多能性状態でない細胞の少なくとも１つの特徴を有する細胞の作成に十分な時間にわたって且つそのための条件下で前記ｎＰＳＣを培養することを含む、前記ｎＰＳＣ又はｎＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する前記細胞を分化させるステップを更に含む、請求項６１～６７のいずれか一項に記載の方法。
  69. 請求項６１～６７のいずれか一項に記載の方法によって入手可能であるか又は入手される、単離されたｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞。
  70. 請求項６８に記載の方法に従って作製される分化細胞。
  71. 請求項６０又は６９に記載のｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞を含む細胞の集団であって、好ましくは、少なくとも５％の細胞は、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈し、より好ましくは、前記集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の前記細胞は、ｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を呈する、細胞の集団。
  72. 請求項７０に記載の分化細胞を含む細胞の集団であって、好ましくは、少なくとも５％の細胞は、請求項７０に記載の分化細胞から作製される分化細胞であり、より好ましくは、前記集団中の少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又は１００％の前記細胞は、分化細胞である、細胞の集団。
  73. 請求項６０若しくは６９に記載のｐＰＳＣに由来するか、又は請求項７１に記載のｐＰＳＣの集団、若しくは請求項７０に記載の分化細胞、若しくは請求項７２に記載の分化細胞の集団に由来するオルガノイド又は他の組織化された細胞集合体。
  74. － 請求項６０若しくは６９に記載のｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞又は請求項７０に記載の分化細胞；
    － 請求項７１又は７２に記載の細胞の集団；又は
    － 請求項７３に記載のオルガノイド；及び
    － 薬学的に許容可能な担体又は賦形剤
    を含む医薬組成物。
  75. ｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの集団の投与を必要とする疾患又は病態を治療する方法であって、それを必要としている対象に、
    － 請求項６０、６９又は７１のいずれか一項に記載の単離されたｐＰＳＣ又はｐＰＳＣの集団；
    － 請求項７０又は７２に記載の単離された分化細胞又は分化細胞の集団；又は
    － 請求項７３に記載のオルガノイド
    を投与することを含む方法。
  76. ｐＰＳＣ又はｐＰＳＣに由来する細胞の集団の投与を必要とする疾患又は病態の治療のための医薬の製造における、
    － 請求項６０又は６９に記載のｐＰＳＣの少なくとも１つの特徴を有する細胞；
    － 請求項７０に記載の分化細胞；
    － 請求項７１又は７２に記載の細胞の集団；又は
    － 請求項７３に記載のオルガノイド
    の使用。
  77. 前記単一細胞は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０日の期間にわたって培養される、請求項３、４、１８、１９、４５、４６、６１又は６２のいずれか一項に記載の方法。
  78. 前記細胞は、継代培養下に維持されるとき、その未分化状態を保持し、好ましくは、前記細胞は、その特徴を少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも４０回又はそれを超える細胞培養継代にわたって保持する、請求項３～１１、１８～２２、４５～５２又は６１～６５のいずれか一項に記載の方法。
  79. 前記細胞を解離する前記ステップは、前記細胞を酵素又は酵素組成物と接触させることを含み、好ましくは、前記酵素又は酵素組成物は、細胞の剥離の促進又は凝集した培養物状に成長する細胞の解離に好適なタンパク質分解性及び／又はコラーゲン分解性酵素を含む、請求項４、７、１９、２０、４５、４９、６２又は６４のいずれか一項に記載の方法。
  80. 多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体を作成するステップを更に含む、請求項３～１１、１８～２２、４５～５２又は６１～６５のいずれか一項に記載の方法。
  81. 前記多層細胞構造体又は胚盤胞様構造体は、再プログラム化中間体を凝集させる方法又はｉＰＳＣ及びｉＴＳＣを集合させる方法によって入手される、請求項８０に記載の方法。
JP2023530984A 2020-11-24 2021-11-24 誘導幹細胞 Pending JP2023550180A (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2020904340A AU2020904340A0 (en) 2020-11-24 Induced stem cells
AU2020904340 2020-11-24
AU2021900686A AU2021900686A0 (en) 2021-03-10 Induced stem cells (2)
AU2021900686 2021-03-10
AU2021903429A AU2021903429A0 (en) 2021-10-26 Induced stem cells (3)
AU2021903429 2021-10-26
PCT/AU2021/051401 WO2022109666A1 (en) 2020-11-24 2021-11-24 Induced stem cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023550180A true JP2023550180A (ja) 2023-11-30

Family

ID=81658039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023530984A Pending JP2023550180A (ja) 2020-11-24 2021-11-24 誘導幹細胞

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220162550A1 (ja)
EP (1) EP4251739A1 (ja)
JP (1) JP2023550180A (ja)
KR (1) KR20230113768A (ja)
AU (1) AU2021389671A1 (ja)
CA (1) CA3199729A1 (ja)
WO (1) WO2022109666A1 (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130084267A1 (en) * 2010-01-28 2013-04-04 The University Of Queensland Method for stem cell differentiation
CA2908443A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 Koninklijke Nederlandse Akademie Van Wetenschappen Blastoid, cell line based artificial blastocyst
GB201615343D0 (en) * 2016-09-09 2016-10-26 Zernicka-Goetz Magdalena And Harrison Sarah E M Methods
US20210189330A1 (en) * 2017-03-23 2021-06-24 The J. David Gladstone Institutes, a testamentary trust established under the Will of J. David Glads Induced totipotent stem cells and methods for making and using the same
US20230115640A1 (en) * 2019-10-03 2023-04-13 Salk Institute For Biological Studies Blastocyst-like structures from extended pluripotent stem cells

Also Published As

Publication number Publication date
EP4251739A1 (en) 2023-10-04
AU2021389671A1 (en) 2023-06-22
WO2022109666A1 (en) 2022-06-02
CA3199729A1 (en) 2022-06-02
US20220162550A1 (en) 2022-05-26
KR20230113768A (ko) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103380212B (zh) 用于单细胞分选与增强ipsc重新编程的细胞培养平台
EP3384007B1 (en) Improved methods for reprograming non-pluripotent cells into pluripotent stem cells
Ghasemi‐Dehkordi et al. Comparison between the cultures of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) on feeder‐and serum‐free system (Matrigel matrix), MEF and HDF feeder cell lines
EP3064577B1 (en) Novel chondrocyte induction method
Simunovic et al. In vitro attachment and symmetry breaking of a human embryo model assembled from primed embryonic stem cells
Muchkaeva et al. Generation of iPS cells from human hair follice dermal papilla cells
Ma Biomaterials and regenerative medicine
Li et al. In vitro generation of mouse morula-like cells
US20200248138A1 (en) Method for inducing differentiation of pluripotent stem cells into germline stem cell-like cells
US20220389376A1 (en) Methods for Reprogramming Cells
US20220259566A1 (en) Methods and cellular structures
US20210371815A1 (en) Compositions and methods for obtaining vascularized human intestinal organoid tissue, and related uses thereof
US20220162550A1 (en) Induced stem cells
JP2023511643A (ja) 細胞をリプログラミングする方法
CN116761882A (zh) 诱导性干细胞
Chen et al. Induction and maintenance of specific multipotent progenitor stem cells synergistically mediated by Activin A and BMP4 signaling
CN116745402A (zh) 方法和细胞结构
US20230323289A1 (en) Composition for Pluripotent Cell Undifferentiated State Maintenance Culture, Medium for Pluripotent Cell Undifferentiated State Maintenance Culture, Method for Pluripotent Cell Undifferentiated State Maintenance Culture, and Method for Producing Pluripotent Cells
Nakanishi et al. Pluripotent stem cell microenvironment
Mohamed Generation and Characterization of Clinical Grade Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) from Human Umbilical Cord Tissue Mesenchymal Stromal Cells (CT-MSCs)
Jones Investigating the Role of the Extracellular Environment in Oct4-Mediated Cellular Reprogramming
CA3235390A1 (en) Dopaminergic neurons comprising mutations and methods of use thereof
Parenti Making mammalian stem cells: Identifying and overcoming reprogramming barriers
Marttila Establishment and characterisation of new human induced pluripotent stem cell lines and cardiomyocyte differentiation: a comparative view
Zaffalon Capturing epidermal stemness