JP4624033B2 - 間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法 - Google Patents

間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法 Download PDF

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Description

この発明は、間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法に関するものである。
骨髄液等に含まれている間葉系幹細胞は、骨、軟骨、脂肪等に分化可能な多分化能を有しているため、細胞治療や再生医療の細胞ソースとして注目を集めている。しかしながら、骨髄液等に含まれている間葉系幹細胞はごく微量であるため、臨床治療に用いる場合には、骨髄液内から集めた間葉系幹細胞を短期間で大量に増殖させることが重要である。
従来、間葉系幹細胞を効率よく増殖させる方法として、例えば、特許文献1および特許文献2に開示されている方法が知られている。
これらの方法は、間葉系幹細胞の増殖能刺激物質として繊維芽細胞増殖因子を培地に添加するものである。
国際公開第WO02/22788A1号公報 国際公開第WO01/48147A1号公報
これに対して、本発明者は、試験、研究の結果、間葉系幹細胞をさらに短期間で大量に増殖させる増殖因子を見いだした。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、患者から採取した間葉系幹細胞を短期間で大量に増殖させることができ、大量の間葉系幹細胞を必要とする臨床治療に貢献し得る間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の参考例は、肝細胞増殖因子を10ng/ml〜100ng/mlの濃度で添加した培地を提供する。
上記発明においては、肝細胞増殖因子を20ng/mlの濃度で添加することが好ましい。
また、上記発明においては、ビタミンCを25μg/ml〜4000μg/mlの濃度で添加することが好ましい。
ビタミンCを添加した場合には、肝細胞増殖因子を40ng/mlの濃度で添加することが好ましい。
本発明は、肝細胞増殖因子及びビタミンC間葉系幹細胞の増殖刺激物質として添加した培地において間葉系幹細胞を培養する間葉系幹細胞の培養方法を提供する。
この方法においては、前記培地内における肝細胞増殖因子の濃度が、10ng/ml〜100ng/mlであることが好ましい。
また、前記培地内における肝細胞増殖因子の濃度が20ng/mlであることがさらに好ましい。
また、この場合には、前記培地内におけるビタミンCの濃度が25μg/ml〜4000μg/mlであることが好ましい。
また、ビタミンCを添加した場合には、前記培地内における肝細胞増殖因子の濃度が40ng/mlであることが好ましい。
さらに、本発明は、培地内に骨髄液を投入して培養することにしてもよい。骨髄液内に含まれる造血幹細胞の増殖が、間葉系幹細胞と同様に肝細胞増殖因子の作用によって促進される。造血幹細胞は間葉系幹細胞の増殖を促進することが知られているので、本発明によれば、患者から採取した骨髄液の初代培養においても効率的に間葉系幹細胞を増殖させることができる。
また、本発明は、間葉系幹細胞の増殖能刺激物質として肝細胞増殖因子及びビタミンCを使用する肝細胞増殖因子の使用方法を提供する。肝細胞増殖因子及びビタミンCによって間葉系幹細胞の増殖を促進することができる。
本発明によれば、間葉系幹細胞を効率的に増殖して、患者から採取した骨髄液等に含まれる微量の間葉系幹細胞から、短期に、かつ大量に間葉系幹細胞を得ることができるという効果を奏する。
以下、本発明の一参考実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法について説明する。
本実施形態に係る培地は、DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium)に10%のFBS(Fetal Bovine Serum)またはヒト血清、10〜100ng/mlの肝細胞増殖因子(Hepatocyte Growth Factor:以下、単にHGFという。)および抗生物質を混合したものである。
本実施形態に係る間葉系幹細胞の培養方法は、培地として上記培地を使用して所定の培養条件(例えば、温度37℃、湿度100%、CO濃度5%)で間葉系幹細胞の培養を行う方法である。
また、本実施形態に係るHGFの使用方法は、このような培養方法において、HGFを間葉系幹細胞の増殖能刺激物質として使用する方法である。
本実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法によれば、HGFの作用により、HGFを含まない場合と比較して間葉系幹細胞を大幅に増殖させることができるという効果がある。
次に、本発明の実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法およびHGFの使用方法について説明する。
本実施形態に係る培地は、DMEMに10%のFBSまたはヒト血清、25〜4000μg/mlのビタミンC、10〜100ng/mlのHGFおよび抗生物質を混合したものである。
本実施形態に係る間葉系幹細胞の培養方法は、培地として上記培地を使用して所定の培養条件(例えば、温度37℃、湿度100%、CO濃度5%)で間葉系幹細胞の培養を行う方法である。
また、本実施形態に係るHGFの使用方法は、このような培養方法において、HGFを間葉系幹細胞の増殖能刺激物質として使用する方法である。
本実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法によれば、HGFおよびビタミンCの作用により、ビタミンCを含まない場合と比較して間葉系幹細胞を大幅に増殖させることができるという効果がある。
[第1の参考実施例]
一参考実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法およびHGFの使用方法の第1の参考実施例を以下に説明する。
本実施例において使用された培地は、DMEMに10%のFBS、20ng/mlのHGFおよび抗生物質を混合したものである。
本実施例においては、まず、対数増殖中の間葉系幹細胞をトリプシンで回収し、細胞数10個/mlとなるように10%濃度のFBS入り培地で懸濁した。次いで、その細胞を3000個/cmとなるように、6ウェルプレートに播いた。そして、上記のようにDMEMに10%のFBS、20ng/mlのHGFおよび抗生物質を混合した培地3mlを加えた。
このように調製された間葉系幹細胞をCO インキュベータ内に投入し、温度37℃、湿度100%、CO濃度5%の培養条件下で1週間培養した。培養期間中、培地の交換を2回行った。培養3日目と7日目において細胞をトリプシンで回収して血球計算盤で細胞数を計測した。その結果を図1に示す。コントロールとして、HGFを含まない培地で同様の培養を行った結果を示す。
この実施例によれば、培地に20ng/mlのHGFを添加した場合の方が、添加しないコントロールの場合と比較して、培養3日目および7日目のいずれの場合も、約1.5倍も多く間葉系幹細胞を増殖させることができた。
[第2の参考実施例]
次に、一参考実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法およびHGFの使用方法の第2の参考実施例を以下に説明する。この実施例は、HGFの濃度を変化させて培養したものである。
本実施例においては、まず、対数増殖中の間葉系幹細胞をトリプシンで回収し、細胞数10個/mlとなるように10%濃度のFBS入り培地で懸濁した。次いで、その細胞を3000個/cmとなるように、12ウェルプレートに播いた。そして、上記のようにDMEMに10%のFBS、抗生物質およびそれぞれ0,10,20,40,60,100ng/mlのHGFを混合した培地2mlを加えた。
このように調製された間葉系幹細胞をCO インキュベータ内に投入し、温度37℃、湿度100%、CO濃度5%の培養条件下で培養し、培養4日目に、トリプシンで回収した間葉系幹細胞の細胞数を血球計算盤によって計測した。その結果を図2に示す。
この実施例によれば、HGFが間葉系幹細胞の増殖を促進していること、および、その増殖促進効果がHGFの濃度に依存してことがわかった。
図2によれば、HGF濃度が10ng/mlであっても、間葉系幹細胞の増殖促進効果が見られる。また、HGF濃度が20ng/ml以上となると、間葉系幹細胞の増殖促進効果はほぼ一定となっている。HGF濃度があまりに高い場合には、間葉系幹細胞の健全性が害される可能性があり、現実的には100ng/ml以下であることが好ましい。
したがって、間葉系幹細胞の増殖促進効果を得るためのHGF濃度としては、10〜100ng/mlが好ましく、20ng/mlであることがさらに好ましい。
[第の実施例]
実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法およびHGFの使用方法の第の実施例を以下に説明する。この実施例は、HGFの濃度を変化させて培養したものである。
本実施例においては、まず、対数増殖中の間葉系幹細胞をトリプシンで回収し、細胞数10個/mlとなるように10%濃度のFBS入り培地で懸濁した。次いで、その細胞を3000個/cmとなるように、12ウェルプレートに播いた。そして、上記のようにDMEMに10%のFBS、抗生物質、50μg/mlのビタミンCおよびそれぞれ0,10,20,40,60,100ng/mlのHGFを混合した培地2mlを加えた。
このように調製された間葉系幹細胞をCO インキュベータ内に投入し、温度37℃、湿度100%、CO濃度5%の培養条件下で培養し、培養4日目に、トリプシンで回収した間葉系幹細胞の細胞数を血球計算盤によって計測した。その結果を図3に示す。
図3は、図2に示した第2の実施例の結果を併せて示している。
図3によれば、間葉系幹細胞の培養において、HGFに加えてビタミンCを併用することで、ビタミンCを併用しない場合と比較して、間葉系幹細胞の増殖促進効果が向上していることがわかる。
また、ビタミンCを添加した場合には、HGFが40ng/ml以上の濃度において間葉系幹細胞の増殖促進効果が一定値となっている。したがって、ビタミンCを添加した場合には、HGFの濃度を40ng/ml以上とすることが好ましく、40ng/mlとすることがさらに好ましい
なお、ビタミンCの濃度については、50μg/mlとした場合について実施したが、これに代えて、25〜4000μg/mlの範囲において任意の濃度値を選択することにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、対数増殖中の間葉系幹細胞について、HGFによる増殖促進効果を示したが、これに代えて、患者の体内から採取した骨髄液に対してHGFおよび/またはビタミンCを添加した培地を用いて、骨髄液内の間葉系幹細胞を培養することにしてもよい。この場合には、HGFによって骨髄液内に含有される造血幹細胞の増殖が促進され、これにより間葉系幹細胞の増殖が促進されることになる。このようにすることで、患者から採取した骨髄液の初代培養においても効率的に間葉系幹細胞を増殖させることができる。
本発明の一参考実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法とその効果を説明する第1の参考実施例を示すグラフである。 本発明の一参考実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法とその効果を説明する第2の参考実施例を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る培地、間葉系幹細胞の培養方法および肝細胞増殖因子の使用方法とその効果を説明する第の実施例を示すグラフである。

Claims (2)

  1. 間葉系幹細胞の増殖能刺激物質として肝細胞増殖因子及びビタミンCを使用する肝細胞増殖因子の使用方法。
  2. 肝細胞増殖因子及びビタミンC間葉系幹細胞の増殖能刺激物質として添加した培地において間葉系幹細胞を培養する間葉系幹細胞の培養方法。
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