(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-20
(45)【発行日】2023-11-29
(54)【発明の名称】幹細胞からインビトロで誘導されたNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞の濃縮
(51)【国際特許分類】
C12N 5/071 20100101AFI20231121BHJP
A61K 35/39 20150101ALI20231121BHJP
A61P 3/10 20060101ALI20231121BHJP
A61L 27/38 20060101ALI20231121BHJP
C12N 5/0735 20100101ALN20231121BHJP
【FI】
C12N5/071
A61K35/39
A61P3/10
A61L27/38 300
C12N5/0735
(21)【出願番号】P 2020512652
(86)(22)【出願日】2018-09-11
(86)【国際出願番号】 EP2018074390
(87)【国際公開番号】W WO2019048690
(87)【国際公開日】2019-03-14
【審査請求日】2021-08-16
(32)【優先日】2017-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】509091848
【氏名又は名称】ノヴォ ノルディスク アー/エス
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】キェルケゴール、ジャネッテ、シュリクティング
【審査官】上村 直子
(56)【参考文献】
【文献】特表2016-504037(JP,A)
【文献】国際公開第2017/144695(WO,A1)
【文献】特表2016-513972(JP,A)
【文献】Stem Cells Translational Medicine,2015年,Vol.4,pp.1214-1222
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N 5/00-5/28
A61K 35/39
A61P 3/10
A61L 27/38
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞凝集体を濃縮する方法であって、
(i)幹細胞から得られた、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞凝集体、または、幹細胞から得られた、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞凝集体を、単一細胞に解離するステップと、
(ii)凍結保存媒体を用いて前記単一細胞を処理し、温度を低下させて、凍結保存細胞を得るステップと、
(iii)前記凍結保存細胞を解凍するステップと、
(iv)
前記解
凍細胞を再凝集させるステップと、を含む、方法。
【請求項2】
ステップ(i)が、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞凝集体を用いる場合、解凍後に得られる細胞を、ステップ(iv)の間に、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞凝集体に分化させる、請求項
1に記載の方法。
【請求項3】
前記幹細胞は胚性幹細胞、優先的にヒト胚性幹細胞または誘導多能性幹細胞である、請求項1
または2に記載の方法。
【請求項4】
凍結保存媒体を用いた単一細胞の処理後に、温度を、一段階で-70℃~-196℃、-80℃~-160℃、または-80℃~-120℃、または-80℃に低下させて、凍結保存細胞を得る、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
凍結保存媒体を用いた単一細胞の処理後に、温度を、段階的に-70℃~-196℃、-80℃~-160℃、または-80℃~-120℃、または-80℃に低下させて、凍結保存細胞を得る、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、幹細胞からインビトロで誘導された内分泌細胞、NKX2.2およびNKX6.1またはNKX6.1およびC-ペプチドを発現する細胞を濃縮および凍結保存する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インスリン治療は生命を救うものであるが、外因性インスリンにより安定した血糖を得ることは困難であることがあり、不十分な制御は深刻な遅延状態合併症と関連する(Nathan,D.M.,2014.The diabetes control and complications trial/epidemiology of diabetes interventions and complications study at 30 years:overview.Diabetes care,37(1),pp.9-16)。ヒトドナーから単離された膵島の1型糖尿病の患者への移植は、一部の患者がインスリンへの依存性が完全になくなったという良好な結果を示した(Barton F.B.et al.,2012.Improvement in Outcomes of Clinical Islet Transplantation:1999-2010.Diabetes Care,35(7),pp.1436-1445)。そのような進歩にもかかわらず、膵島移植に対する主要な課題の1つは限定されたドナー膵臓の利用可能性である。このドナーマテリアルの不足は、ヒト胚性幹細胞の分化によってインビトロで機能的インスリン分泌細胞を生成することによって克服することができる 。幹細胞からのインビトロでの機能的インスリン分泌細胞の生成のためのプロトコルが継続的に開発されている(Pagliuca F.W.et al.,2014.Generation of Functional Human Pancreatic β Cells In vitro.Cell,159(2),pp.428-439、Rezania A et al.Reversal of diabetes with insulin-producing cells derived in vitro from human pluripotent stem cells.Nature Biotechnology,32(11),pp.1211-1133)、WO2012/175633、WO2014/033322、WO2015/028614)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
これらのプロトコルは素晴らしいが、複数の細胞集団を生成し、これらの集団間の比はバッチ間で異なる。細胞を凍結保存するための大規模な方法は、移植前に各細胞バッチに関して品質管理研究を実施し、移植物流をさらに単純化することを可能にする。さらに、最終生成物の内分泌集団を濃縮するいずれの方法も移植有効性および安全性を改善すると考えられる。
【0004】
したがって、表現型および機能の改善を可能にするだけでなく、バッチ出荷研究が被験者にこれらの細胞を移植する前に実施されている間の細胞の貯蔵および維持を可能にする、幹細胞によってインビトロで得られる内分泌集団を濃縮および保存するための大規模方法に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
発明者らは、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞を解離、凍結保存および再凝集するステップを含む方法を見出し、これは以下を可能にする。
-NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞により細胞凝集体を濃縮する。
-細胞凝集体中の非内分泌細胞(すなわち、NKX6.1/C-pep/Glu陰性細胞)を減少させる。
-クラスターの不均一性およびクラスターの大きさを低減し、インビボでの変動を低減する。
-バッチ間の変動を低減および制御する。
-内分泌細胞および内分泌前駆細胞を貯蔵および維持する。
-バッチ試験を実施することができる、移植からの細胞製造の工程を分離する。
【0006】
本発明は、幹細胞からインビトロで誘導されたNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体を濃縮するための大規模方法を提供する。本方法は、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現するまたはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌細胞により幹細胞からインビトロで誘導される細胞凝集体を濃縮することを可能にする。
【0007】
本発明は、(i)細胞凝集体を単一細胞に解離するステップ、および(ii)単一細胞を凍結保存するステップ、を含む幹細胞からインビトロで誘導される膵内分泌前駆細胞を凍結保存するための方法を提供する。本発明は、幹細胞からインビトロで誘導されるNKX2.2およびNKX6.1を共発現する冷凍保存単一内分泌前駆細胞またはNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する単一内分泌細胞に対する方法に関する。
【0008】
本発明は、特にI型糖尿病の治療においてNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する凍結保存内分泌細胞および/またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞ならびに冷凍保存後にさらに関する。
【0009】
本発明は、NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞を用いて濃縮された細胞凝集体中に凍結保存細胞を解凍しかつ再凝集することにさらに関する。
【0010】
本発明は、特にI型糖尿病の治療におけるNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する再凝集内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の医学的使用にさらに関連する。
【0011】
本発明は、不均一性、クラスターの大きさおよびバッチ間変動を低減しつつ、NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞により幹細胞からインビトロで誘導された細胞凝集体を濃縮する方法に関する。
本発明はまた、例示的な実施形態の開示から明らかとなる、さらなる問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】
図1、プロセスの概要:NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体の濃縮 ヒト胚性幹細胞(hESC)は、公開されたプロトコル(WO2015/028614およびWO2017/144695)を用いて、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞またはNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞にインビトロで分化されている。いずれの段階でも、細胞凝集体は酵素的消化または非酵素的消化を使用して解離される。解離後、細胞は、例えば、凍結保存媒体に細胞を浸漬して、-80℃まで温度をゆっくり下げて、凍結された細胞を得ることによって、凍結保存される。これらの凍結保存細胞は迅速に解凍されて、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する細胞に再凝集する。
【
図2】
図2、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の解離、凍結保存および再凝集:インビトロでの内分泌表現型への影響 A)内分泌前駆段階での凍結保存、解凍および再凝集後の内分泌細胞の濃縮。 hESCは、ベータ様細胞に分化されて、内分泌細胞集団および非内分泌細胞集団の分布について分析された。各実験について、同じバッチからの細胞は、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いない(対照)または用いるプロトコルを使用して分化された。 B)上方パネル:内分泌集団は、フローサイトメトリを使用してNKX6.1およびC-ペプチド共発現の存在によって測定される。結果は、対照と比較した%の変化として提示される。 下方パネル:非内分泌細胞の非濃縮は、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いるプロトコルを使用して細胞が生成されたときの非内分泌マーカー:AFP、GHRL、KRT18およびKRT8における転写減少によって示される。機能的内分泌細胞の濃縮は、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いるプロトコルを使用して細胞が生成されたときの内分泌マーカー:GIPR、GLP1RおよびIAPPにおける転写増加によって特徴付けられる。 C)解凍および再凝集後のサイズおよび不均一性の減少 左上パネルは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いないプロトコルを使用して生成される内分泌細胞凝集体を示す。 左下パネルは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いて生成された内分泌細胞凝集体を示す。 右上パネルおよび右下パネル(棒グラフ)は、は、Biorep(登録商標)islet counterを使用して測定されたクラスターサイズ分布を示す。
【
図3】
図3、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の解離、凍結保存および再凝集:インビボでの機能性 A)非糖尿病マウスへの移植後に検証されたときに、内分泌前駆段階での凍結保存後に生成された内分泌細胞は分泌C-ペプチドを分泌する 同じバッチからのhESCは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いずに(対照)または用いて分化されて、ならびに非糖尿病マウスの腎被膜下に移植され、または移植されなかった(対照)。移植片からのC-ペプチド分泌を誘発するために、急性インスリン抵抗性が、移植2週間後にインスリン受容体拮抗薬S961によって、または移植7週間後に経口ブドウ糖耐性試験によって誘発された。ヒトC-ペプチドは、チャレンジ60分および120分または20分および60分後に測定された。解離、凍結保存および再凝集ステップを用いるプロトコルを使用して形成されるクラスターは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いないプロトコルを使用して生成されるものより高いレベルのC-ペプチドを分泌した。データは、平均±SEMとして提示してある。 B)細胞凝集体を発現するNKX6.1およびC-ペプチドの濃縮は、生体内での変動を低減する。 解離、凍結保存および再凝集ステップを用いるまたは用いないプロトコルを使用して生成される細胞を受ける動物について、S961チャレンジ中のC-ペプチドの倍増がプロットされた。解離、凍結保存および再凝集を用いるプロトコルを使用してC-ペプチド発現の有効性が改善され、動物間のばらつきが低減された。 C)NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体の濃縮は、移植後8週間の非内分泌細胞を除去し、インビボでより均質な移植片に誘導する。 移植8週間後にマウスは終了され、移植片付きの腎臓が採取されて、免疫細胞染色によって分析された。細胞がC-ペプチド、NKX6.1およびグルカゴンについて染色された。白い矢印で示されているように、非内分泌細胞(NKX6.1-/グルカゴン-/C-ペプチド-)の領域が、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いずに生成される細胞を含む対照移植片内に存在していた(4個の移植片のうち4個)。これは、解離、凍結保存および再凝集ステップ(4個の移植片のうち0個)を用いるプロトコルを使用して生成される細胞を有する移植片に対しては観察されなかった。
【
図4】
図4、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞の解離、凍結保存および再凝集:インビトロでの内分泌細胞表現型への影響 A)内分泌細胞段階での解離、凍結保存、解凍および再凝集後のNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞の濃縮(すなわち、BC03)。 hESCが、ベータ様細胞に分化されて、内分泌細胞集団および非内分泌細胞集団の分布について分析された。各実験について、同じバッチからの細胞は、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いない(対照)または用いるプロトコルを使用して分化された。 右パネル:内分泌細胞集団は、フローサイトメトリを使用してNKX6.1およびC-ペプチド共発現の存在によって測定される。結果は、対照と比較した%の変化として提示される。 左パネル:非内分泌細胞の非濃縮は、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いるプロトコルを使用して細胞が生成されたときの非内分泌マーカー:のAFP、GHRL、KRT18およびKRT8における転写減少によって示される。 B)解凍および再凝集後のサイズおよび不均一性の減少 左上パネルは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いないプロトコルを使用して生成される内分泌細胞凝集体を示す。 左下パネルは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いるプロトコルを使用して生成された内分泌細胞凝集体を示す。 右上および右下(棒グラフ)は、Biorep(登録商標)islet counterを使用して測定されたクラスターサイズ分布を示す。
【
図5】
図5、NKX6.1およびC-ペプチド共発現内分泌細胞凝集体の解離、凍結保存および再凝集:インビボでの機能性 A)内分泌細胞段階において解離、凍結保存および再凝集される細胞(NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞(BC03))は、糖尿病Scid-beigeマウスへの移植後に血糖を低下させる。 hESCは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いて分化され、糖尿病マウスの腎被膜の下に移植された。移植後に、血糖の急速な低下が観察される。 B)内分泌細胞段階における解離、凍結保存および再凝集される細胞(NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞(BC03))は、糖尿病マウスへの移植後にC-ペプチドを分泌する。 移植20日後の基礎ヒトC-ペプチド分泌は、血糖の低下がヒトC-ペプチド分泌と相関することを示す。 C)NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体の濃縮は、移植10週間後に非内分泌細胞を減少させる。 移植10週間後にマウスは終了され、移植片付きの腎臓が採取されて、免疫細胞染色によって分析された。細胞がC-ペプチド、NKX6.1およびグルカゴンについて染色された。白い矢印で示されているように、非内分泌細胞(NKX6.1-/グルカゴン-/C-ペプチド-)の領域が、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いないで生成された細胞を含む対照移植片に存在していた(11個の移植片のうち9個)。これは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いるプロトコルを使用して生成される細胞を有する移植片については観察されなかった(3個の移植片のうち1個)。
【
図6】
図6、C-ペプチドの発現直前および発現後初期の内分泌細胞の解離、凍結保存および再凝集:グルコース応答性への効果。 A)C-ペプチド発現前おおよび後の試験される分化時点およびグルコース応答性への効果の概要。 細胞分化中の異なる時点で凍結保存される細胞の解離、凍結保存および再凝集。細胞は、膵内胚葉段階(PE)、C-ペプチド発現の開始1日前(BC00)、C-ペプチド発現の開始2日後(BC03)、C-ペプチド発現の開始5日後(BC06)、およびC-ペプチド発現の開始8日後(BC09)に凍結保存され、すべて同じ細胞のバッチからのものであった。細胞は、同じセットアップでC-ペプチド発現の開始13日後(BC14)の機能性について、解凍、分化および試験された。 B)C-ペプチド発現の開始約1日前および約1~8日後のタイムフレームにあるBC00、BC03、BC06およびBC09に凍結保存された細胞の解離、凍結保存および再凝集によるNKX6.1およびC-ペプチド細胞の濃縮。 NKX6.1およびC-ペプチドの発現が、フローサイトメトリを使用してBC14に測定された。データは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いないプロトコルを使用して同じバッチからの細胞と比較して%で表される。結果は、NKX6.1およびC-ペプチド細胞の濃縮が、BC00およびBC03に凍結保存される細胞に対して最も効率的であることを示している。 C)細胞がBC00、BC03、BC06およびBC09に凍結保存される場合の動的グルコース応答。 実験終了時に、機能性が動的灌流システムを使用して試験された。すべての細胞は、20mMのグルコースおよびエキセンジン-4を用いるチャレンジに対して応答したが、細胞が、BC00およびBC03に、すなわち、C-ペプチド発現の開始約1日前および2日後にそれぞれ凍結保存されたときに、最高の応答が観察された。
【発明を実施するための形態】
【0013】
最も広い意味で、本発明は、幹細胞からインビトロで誘導される膵内分泌細胞を濃縮および凍結保存する方法に関する。
【0014】
本発明は、幹細胞、すなわち胚性幹細胞またはヒト胚性幹細胞からインビトロで誘導されるNKX6.1およびNKX2.2またはNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞の内分泌細胞を濃縮する方法に関する。
【0015】
本発明は、幹細胞からインビトロで得られるNKX6.1およびNKX2.2を共発現する内分泌前駆細胞またはNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞の解離、凍結保存および再凝集後に内分泌細胞を用いて細胞凝集体を濃縮する方法に関する。
【0016】
本発明は、幹細胞からインビトロで誘導される内分泌前駆細胞およびグルコース応答性インスリン分泌細胞を濃縮することにさらに関する。
【0017】
一態様では、内分泌細胞および非内分泌細胞を含む細胞集団からの分泌細胞の選択のための方法が本明細書で説明されている。
【0018】
さらなる態様では、本方法は、内分泌細胞生成を移植から分離することができる。例えば、これは、細胞を輸送すること、または品質および安全性試験を実行して、移植前にバッチ間ばらつきを制御することができる。特に、本明細書に記載されている方法によって得られる凍結保存膵内分泌細胞は、製造のステップと移植のステップとの間に貯蔵することができ、実行される純度試験(例えば、フローサイトメトリによる)および/または機能性試験(例えば、静的GSISの灌流による)を実行するためのサンプルを収集および解凍することができる。
【0019】
さらなる態様では、本方法は、ヒト被験者での移植で使用するための、および糖尿病の治療に使用するためのNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する均質な凍結保存もしくは再凝集内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞を得ることができる。
【0020】
一態様では、幹細胞からインビトロで誘導される膵内分泌細胞凝集体を凍結保存する方法であって、
(i)前記内分泌細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)凍結保存媒体を用いて前記単一細胞を処理し、温度を、例えば、少なくとも-80℃に低下させて、凍結保存単一細胞を得るステップと、を含む方法が記載されている。
【0021】
さらなる態様では、本発明は、幹細胞からインビトロで誘導されるNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体を濃縮する方法であって、
(i)細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)凍結保存媒体を用いて単一細胞を処理し、温度を、例えば、-80℃に低下させて、凍結保存単一細胞を得るステップと、
(iii)凍結保存細胞を解凍するステップと、
(iv)解凍および再凝集後に得られる細胞は、NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞について濃縮されるステップと、を含む方法に関する。
【0022】
一態様では、本方法は、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞凝集体を用いて幹細胞からインビトロで誘導される内分泌細胞凝集体を濃縮する方法であって、
(i)前記内分泌細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)凍結保存媒体を用いて前記単一細胞を処理し、温度を、例えば、少なくとも-80℃まで低下させて、凍結保存単一細胞を得ることによって、前記単一細胞を凍結保存するステップと、
(iii)前記凍結保存内分泌細胞を解凍するステップと、
(iv)解凍後に得られる前記内分泌細胞を再凝集するステップと、を含む方法に関する。
【0023】
特定の実施形態では、本明細書に記載されている方法のステップ(i)の前記内分泌細胞は、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞である。好ましい実施形態では、前記NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞は、C-ペプチド発現が最大7日間、最大6日間、最大5日間、最大4日間、最大3日間または最大2日間、優先的に最大2日間開始される内分泌細胞である。
【0024】
好ましい実施形態では、ステップ(i)の内分泌細胞は、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞凝集体であり、前記方法は、前記NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞をNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞凝集体に分化させるステップ(v)をさらに含む。
【0025】
特に、解離ステップ(1)は、凍結保存に対する耐性が小さいように見える単一非内分泌細胞として、内分泌細胞を用いる細胞凝集体を濃縮することができる。さらに、本方法は、クラスター不均一性およびクラスターサイズを低減させることによってインビボ性能におけるばらつきを低減することができる。
【0026】
本発明の別の目的は、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%を含む再凝集内分泌細胞(すなわち、解離、凍結保存および再凝集に続いて得られる細胞凝集体)である。
【0027】
再凝集細胞の細胞集団は、FACSなどの技術を使用して、マーカーNKK2.2、NKX6.1およびC-ペプチドを検出することによって当業者に知られている技術で検出および測定され得る。
【0028】
本明細書で使用される場合、「内分泌細胞」または「膵内分泌細胞」は、本明細書では、「NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞」または「NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞」、またはC-ペプチドの発現の開始3日前から最大開始7日後までに選択される内分泌細胞を意味する。有利なことに、本明細書に記載されている内分泌細胞は、C-ペプチドの発現の開始2日前から最大5日後までに、またはC-ペプチドの発現の開始1日前から最大2日後までに取られたものである。
【0029】
本明細書で使用される場合、「NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞または細胞凝集体」は、内分泌細胞を分泌するグルコース応答性インスリン、または最大7日間、最大6日間、最大5日間、最大4日間、最大3日間または最大2日間、優先的に最大2日間、C-ペプチドの発現を開始した内分泌細胞を意味する。
【0030】
「グルコース応答性インスリン分泌細胞」または「NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する細胞」は、小さい細胞クラスター、または膵臓内のランゲルハンス島と呼ばれる細胞凝集体内に存在する細胞を意味する。ベータ細胞は、ペプチドホルモンインスリンを分泌することによって高血糖値に応答し、他の組織に作用して、例えば、グリコーゲン合成によるエネルギー貯蔵を促進する肝臓内で、血液からのグルコース取り込みを促進する。本明細書で使用される場合、「細胞凝集体」は、内分泌細胞の解離、凍結保存および再凝集後に得られる膵島様細胞凝集体を意味する。本明細書で使用される場合、「NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞」は、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞を意味するが、C-ペプチドまたはインスリンを発現しない。有利なことに、「NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞」は、C-ペプチド発現前最大3日で、優先的にC-ペプチド発現前最大2日で、より優先的にC-ペプチド発現前最大1日で取られた細胞を意味する。
【0031】
本明細書で使用される場合、「NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞または細胞凝集体」は、内分泌細胞を分泌するグルコース応答性インスリン、または、最大7日間、最大6日間、最大5日間、最大4日間、最大3日間または最大2日間、優先的に最大2日間、C-ペプチドの発現を開始した内分泌細胞を意味する。
【0032】
一態様では、NKX6.1およびC-ペプチドまたはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する細胞を含む細胞集団が体細胞集団から得られる。
【0033】
別の態様では、体細胞集団は、胚様幹(ES、例えば、多能性)細胞に非分化するように誘発された。かかる非分化細胞はまた、誘発多能性幹細胞(iPSC)と呼ばれる。
【0034】
一実施形態では、細胞凝集体は酵素または非酵素試薬によって解離される。
【0035】
本明細書で使用される場合、「酵素」は、幹細胞からインビトロで誘導される内分泌細胞凝集体を解離するために適切な酵素を意味する。
【0036】
好ましい実施形態では、酵素または酵素混合物は、プロテアーゼ、プロテアーゼ混合物、トリプシン、コラゲナーゼおよびエラスターゼまたはそれらの混合物からなる群から選択される。優先的に、本方法の酵素は酵素混合物から選択され、優先的に、酵素混合物はアクターゼである。
【0037】
好ましい実施形態では、細胞凝集体は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)またはエチレングリコール-ビス(β-アミノエチルエーテル)-N,N,N’,N’-テトラ酢酸(EGTA)などの非酵素試薬により解離され、優先的に非酵素試薬はEDTAである。
【0038】
さらなる態様では、NKX6.1およびC-ペプチドまたはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌細胞を含む細胞集団は、胚性幹(ES、例えば、多能性)細胞から得られる。いくつかの態様では、NKX6.1およびC-ペプチドまたはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌細胞を含む細胞集団は、ES様細胞などの多能性細胞である。
【0039】
さらなる態様では、NKX6.1およびC-ペプチドまたはNKX2.2およびNKX6.1を含む細胞集団は、胚性幹(ESまたは多能性)細胞から、優先的にヒト胚性幹細胞から分化される。
【0040】
さらなる態様では、細胞集団は幹細胞の集団である。いくつかの態様では、細胞集団は、内分泌前駆体系列に対して分化される幹細胞の集団である。いくつかの態様では、細胞集団は、グルコース応答性インスリン分泌細胞に対して分化される幹細胞の集団である。
【0041】
幹細胞を内分泌前駆細胞およびグルコース応答性インスリン分泌細胞に分化するプロトコルの分化は当該技術分野において周知である(それぞれWO2015/028614およびWO2017/144695)。
【0042】
本発明の一目的は、内分泌細胞凝集体を解離することから得られるNKX2.2およびNKX6.1を共発現するまたはNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する凍結保存単一細胞である。さらなる態様では、本発明は、
(i)膵内分泌細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)前記単一細胞を凍結保存媒体を用いて処理し、温度を、例えば、少なくとも-80℃に低下させて、凍結保存単一細胞を得るステップと、を含む方法に従って得られる凍結保存膵内分泌細胞に関する。
【0043】
本明細書で使用される場合、「温度を低下させて、凍結保存内分泌細胞を得ること」は、特定の時間の期間かなり低い温度、すなわち、-70℃~-196℃、優先的に少なくとも-80℃に細胞を冷却して、対象の内分泌単一細胞を損傷させる可能性のあるいずれの酵素活性または化学的活性も防ぐステップを意味する。
【0044】
一実施形態では、ステップ(ii)の温度は、-70℃~-196℃、-80℃~-160℃、または-80℃~-120℃であり、優先的にステップ(ii)の温度は少なくとも-80℃である。一実施形態では、温度は、一段階でまたは段階的に低下されて、凍結保存細胞を得、優先的に温度は一段階で下げられる。
【0045】
本明細書で使用される場合、「凍結保存細胞」または「凍結保存単一細胞」は、細胞凝集体が単一細胞に解離され、凍結保存媒体を用いて処理され、温度をかなり低い温度、例えば-70℃~-196℃に低下させることにより冷凍保存された後に得られる細胞を意味する。
【0046】
本明細書で使用される場合、「凍結保存媒体」は、凍結保存ステップ中に内分泌細胞または内分泌前駆細胞の完全性を維持するのに適した媒体を意味する。ほとんどの凍結保存媒体は、DMSO、血清または合成血清代替物を含み、例えば、炭酸水素ナトリウムのHEPESを使用してpHについて緩衝される。
【0047】
一実施形態では、凍結保存媒体は、ジメチルスルホキシド(DMSO)、血清、合成血清代替物またはグリセロールから選択される化合物を含む。
【0048】
本発明によれば、本明細書に記載されている凍結保存細胞は、少なくとも1時間、少なくとも1日、少なくとも1週間、少なくとも1ヶ月、少なくとも2ヶ月、少なくとも3ヶ月、少なくとも1年、またはこの範囲で提供される任意の時間の間の任意の時間期間の間貯蔵され得る。
【0049】
一実施形態では、本明細書に記載されている凍結保存細胞または再凝集内分泌細胞は、糖尿病の治療に、例えば、このような治療を必要とする患者への移植により使用されてもよい。
【0050】
幹細胞は、単一細胞レベルで自己再生および分化の両方を行うそれらの能力によって規定されて、自己再生前駆体、非再生前駆体、および終末分化細胞を含む子孫細胞を生成する、未分化細胞である。幹細胞はまた、複数の胚葉(内胚葉、中胚葉および外胚葉)から様々な細胞系列の機能細胞にインビトロで分化し、かつ移植に続いて複数の胚葉の組織を生じさせるそれらの能力によって特徴付けられる。
【0051】
幹細胞は、(1)すべての胚性細胞タイプおよび胚体外細胞タイプを生じさせ得る意味の全能性、(2)すべての胚性細胞型を生じさせ得る意味の多能性、(3)細胞系列のサブセットを、特定の組織、器官または生理系(例えば、造血幹細胞(HSC)は、HSC(自己再生)、血球制限少能性前駆体、および血液の通常の成分であるすべての細胞タイプおよび要素(例えば、血小板)を含む子孫を生成し得る)内のすべてを生じさせ得る意味の多能性、(4)多能性幹細胞に比べてより制限された細胞系列のサブセットを生じさせ得る意味の小能性、ならびに(5)単一細胞系統(例えば、精子形成幹細胞)を生じさせ得る意味の単能性として、それらの発達的潜在能力により分類されている。
【0052】
本明細書で使用される場合、「分化する」または「分化」は、未分化状態から分化状態に、または未成熟状態から未成熟さが少ない状態に、または未成熟状態から成熟状態に細胞が進行するプロセスを意味する。例えば、初期の未分化胚性膵細胞は、PDX1、NKX6.1およびPTF1aなどの特性マーカーを増殖および発現することができる。成熟または分化膵細胞は増殖せず、高レベルの膵内分泌ホルモンまたは消化酵素を分泌し、例えば、完全に分化されたベータ細胞は、グルコースに応答してインスリンを高レベルで分泌する。細胞相互作用および成熟における変化は、細胞が未分化細胞のマーカーを失うまたは分化細胞のマーカーを得るときに生じる。単一マーカーの損失または獲得は、細胞が「成熟または完全に分化」されたことを示し得る。「分化因子」という用語は、ベータ細胞を産生するインスリンも含む成熟内分泌細胞へのそれらの分化を促進するために膵細胞に添加される化合物を意味する。例示的な分化因子としては、肝細胞成長因子、ケラチノサイト成長因子、エキセンジン-4、塩基性線維芽細胞成長因子、インスリン様成長因子-1、神経成長因子、上皮成長因子、血小板由来成長因子、およびグルカゴン様ペプチド1が挙げられる。一部の態様では、細胞の分化は、1つ以上の分化因子を含む培地において細胞を培養することを含む。
【0053】
成熟または分化膵細胞は増殖せず、高レベルの膵内分泌ホルモンまたは消化酵素を分泌し、例えば、完全に分化されたベータ-細胞は、グルコースに応答して高レベルでインスリンを分泌する。細胞相互作用および成熟における変化は、細胞が未分化細胞のマーカーを失うまたは分化細胞のマーカーを得るときに生じる。単一マーカーの損失または獲得は、細胞が「成熟または完全に分化」されたことを示し得る。
【0054】
「分化因子」という用語は、EP細胞に対するそれらの分化を促進するためにES細胞または膵前駆体細胞に添加される化合物を意味する。分化因子はまた、成熟ベータ細胞へのさらなる分化を促進してもよい。
【0055】
例示的な分化因子としては、肝細胞成長因子、ケラチノサイト成長因子、エキセンジン-4、塩基性線維芽細胞成長因子、インスリン様成長因子-1、神経成長因子、上皮成長因子、血小板由来成長因子、グルカゴン様ペプチド1、インドラクタムV、IDE1および2ならびにレチノイン酸が挙げられる。
【0056】
一部の態様では、細胞の分化は、1つ以上の分化因子を含む培地において細胞を培養することを含む。
【0057】
一実施形態では、本発明は、少なくとも1つの膵ホルモンの産生が欠損している哺乳動物に膵内分泌機能を提供する方法であって、前記哺乳動物において前記少なくとも1つの膵ホルモンの測定可能量を得るのに十分な量で本発明の方法のいずれかによって得られる内分泌細胞を移植するステップを含む、方法に関する。
【0058】
本明細書で使用される場合、「ヒト多能性幹(hPS)細胞」という用語は、任意の源から誘導されてもよく、適切な条件下で、3つの胚葉(内胚葉、中胚葉および外胚葉)のすべての誘導体である異なる細胞タイプのヒト子孫を産生することができる細胞を意味する。hPS細胞は、8~12週間の年老いたSCIDマウスに奇形腫を形成する能力、および/または組織培養における3つの胚葉すべての識別可能な細胞を形成する能力を有する。ヒト胚性幹(hES)細胞としてしばしば示される文献内のヒト胚盤胞由来幹(hBS)細胞を含む種々のタイプの胚性細胞はヒト多能性幹細胞の定義に含まれる。
【0059】
一態様では、幹細胞からインビトロで誘導された膵内分泌細胞凝集体を凍結保存する方法であって、
(i)前記内分泌細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)前記単一細胞を凍結保存するステップと、を含み、
前記内分泌細胞は、NKX6.1およびNKX2.2を共発現する内分泌前駆細胞またはNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞であり、C-ペプチド発現は、最大7日間、最大6日間、最大5日間、最大4日間、最大3日間または最大2日間、優先的に最大2日間開始された方法が、本明細書に記載されている。
【0060】
別の態様では、幹細胞からインビトロで誘導されるNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞を用いて細胞凝集体を濃縮する方法であって、
(i)前記細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)前記単一細胞を凍結保存するステップと、
(iii)凍結保存細胞を解凍するステップと、
(iv)解凍および再凝集後に得られる細胞は、NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞について濃縮されるステップと、を含み、
前記内分泌細胞は、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞またはNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞であり、内分泌C-ペプチド発現は、最大7日間、最大6日間、最大5日間、最大4日間、最大3日間、最大2日間、優先的に最大2日間開始された方法が、本明細書に記載されている。
【0061】
一態様では、本発明の方法によって得られたNKX6.1およびC-ペプチドまたはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する再凝集内分泌細胞が本明細書に記載されている。
【0062】
一態様では、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞ならびに/またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の少なくとも50%を含む再凝集内分泌細胞が本明細書に記載されている。
【0063】
一実施形態では、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の少なくとも60%を含む再凝集内分泌細胞が本明細書に記載されている。
【0064】
一実施形態では、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の少なくとも70%を含む再凝集内分泌細胞が本明細書に記載されている。
【0065】
一実施形態では、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の少なくとも80%を含む再凝集内分泌細胞が本明細書に記載されている。
【0066】
一態様では、本明細書に記載されている再凝集内分泌細胞は薬剤として使用される。
【0067】
一態様では、本明細書に記載されている再凝集内分泌細胞は糖尿病を治療するのに使用される。
【0068】
さらに、本明細書に記載されているNKX6.1およびC-ペプチドを共発現するまたはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する再凝集内分泌細胞を含む組成物は糖尿病を治療するのに使用される。
【0069】
さらなる態様において、本明細書による内分泌細胞を用いて濃縮される細胞凝集体を含む薬剤が本明細書に記載されている。好ましい実施形態では、本明細書に記載されている薬剤は、本明細書に記載されているNKX6.1およびC-ペプチドを共発現するおよび/またはNKX2.2およびNKX6.1を共発現する再凝集内分泌細胞を含む。
【0070】
さらなる態様において、凍結予約内分泌細胞、または再凝集内分泌細胞、または再凝集内分泌細胞を含む組成物、または細胞凝集体、または本明細書に記載されている薬剤を含む装置が本明細書に記載されている。
【0071】
本明細書に記載されている様々な方法および他の実施形態は、様々なソースからのhPS細胞を必要としてもまたは利用してもよい。例えば、使用に適したhPS細胞は、発生中の胚から得られてもよい。追加的にまたは代替的に、適切なhPS細胞は、確立された細胞株および/またはヒト誘発多能性幹(hiPS)細胞から得られてもよい。
【0072】
本明細書で使用される場合、「hiPS細胞」という用語はヒト誘発多能性幹細胞を意味する。
【0073】
本明細書で使用される場合、「胚盤胞由来幹細胞」という用語はBS細胞を表し、ヒト形態は「hBS細胞」と呼ばれる。文献では、このような細胞はしばしば、胚性幹細胞、より具体的には、ヒト胚性幹細胞(hESC)と呼ばれる。したがって、本発明で同様に使用される多能性幹細胞は、例えば、WO03/055992およびWO2007/042225に記載されているように、胚盤胞から調製される胚性幹細胞、または市販のhBS細胞もしくは細胞株であり得る。しかしながら、例えば、OCT4、SOX2、NANOGおよびLIN28などの特定の転写因子を用いて成人細胞を処理することなどにより、多能性細胞に対して再プログラムされる分化成人細胞を含む、任意のヒト多能性幹細胞が本発明で同様に使用され得ることがさらに想定される。
【0074】
本明細書で使用される場合、細胞の「生存性」または「生存細胞」は、凍結保存、解凍および/または再凝集された後の正常な成長および発達の能力を意味する。1つの態様では、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%の再凝集内分泌細胞が生存可能である。
【0075】
本発明はまた、例示的な実施形態の開示により明らかとなるさらなる課題を解決することができる。
【0076】
別段本明細書に示されない限り、単数形で提示される用語はまた、複数の状況も含む。
【0077】
本明細書に引用された刊行物、特許出願、および特許を含む全ての参考文献はこれにより、あたかも各参考文献が個別におよび具体的に参照により組み込まれることが示され、その全体が本明細書に示されるのと同程度に、その全体が参照により組み込まれる(法律によって許容される最大範囲まで)。
【0078】
すべての見出しおよび小見出しは、本明細書では便宜上使用されているだけであり、決して本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0079】
本明細書で提示する任意のおよびいっさいの例または例示的な語句(例えば「など(such as)」)の使用は、単に本発明をより明瞭にするという意図しかなく、特に明記しない限り、本発明の範囲を制限するものではない。本明細書中のいずれの語句も、特許の範囲にない任意の要素が本発明の実施に必須であることを示すと解釈すべきではない。
【0080】
本発明のある特定の特徴を本明細書において例示および説明してきたが、数多くの修正、置換、変更および均等物が当業者には思い浮かぶであろう。したがって、添付の特許請求の範囲が、本発明の真の趣旨の範囲内にあるそのようなすべての修正および変更を網羅することを意図していることが理解されるべきである。
【0081】
発明の実施形態:
実施形態1:幹細胞からインビトロで誘導されたNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体を濃縮する方法であって、
(i)細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)凍結保存媒体を用いて単一細胞を処理し、温度を、例えば、-80℃まで低下させて、凍結保存単一細胞を得るステップと、
(iii)凍結保存細胞を解凍するステップと、
(iv)解凍および再凝集後に得られる細胞は、NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞について濃縮されるステップと、を含む、方法。
【0082】
実施形態2:NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体は内分泌細胞前駆体細胞またはグルコース応答性インスリン分泌細胞であり、前記NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体は、最大7日間、最大6日間、最大5日間、最大4日間、最大3日間、最大2日間、優先的に最大2日間、C-ペプチドを発現した内分泌細胞である、実施形態1に記載の方法。
【0083】
実施形態3:内分泌前駆細胞がNKX2.2およびNKX6.1を共発現する、実施形態2に記載の方法。
【0084】
実施形態4:幹細胞が誘発された多能性幹細胞である、実施形態1~3のいずれか1つに記載の方法。
【0085】
実施形態5:幹細胞が胚性幹細胞である、実施形態1~3のいずれか1つに記載の方法。
【0086】
実施形態6:幹細胞がヒト胚性幹細胞である、実施形態1~3のいずれか1つに記載の方法。
【0087】
実施形態7:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞が、成体型内胚葉に分化された幹細胞からインビトロで誘導された、実施形態1~6のいずれか1つに記載の方法。
【0088】
実施形態8:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞が、膵内胚葉に分化された幹細胞からインビトロで誘導された、実施形態1~6のいずれか1つに記載の方法。
【0089】
実施形態9:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞が、内分泌前駆細胞に分化された幹細胞からインビトロで誘導された、実施形態1~6のいずれか1つに記載の方法。
【0090】
実施形態10:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞が、NKX2.2およびNKX6.1を発現する内分泌前駆細胞に分化された幹細胞からインビトロで誘導される、実施形態1~6のいずれか1つに記載の方法。
【0091】
実施形態11:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞が、グルコース応答性インスリン分泌細胞に分化された幹細胞からインビトロで誘導される、実施形態1~6のいずれか1つに記載の方法。
【0092】
実施形態12:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体が酵素により解離される、実施形態1~11のいずれか1つに記載の方法。
【0093】
実施形態13:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体が、プロテアーゼまたはプロテアーゼ混合物からなる群から選択される酵素により解離される、実施形態12に記載の方法。
【0094】
実施形態14:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体が、トリプシン、コラゲナーゼおよびエラスターゼまたはそれらの混合物からなる群から選択される酵素により解離される、実施形態12に記載の方法。
【0095】
実施形態15:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体がアクターゼ酵素により解離される、実施形態12に記載の方法。
【0096】
実施形態16:アクターゼはプロテアーゼおよびコラゲナーゼの混合物である、実施形態15に記載の方法。
【0097】
実施形態17:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体が非酵素試薬により解離される、実施形態1~11のいずれか1つに記載の方法。
【0098】
実施形態18:NKX6.1およびC-ペプチド発現細胞凝集体が、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)またはエチレングリコール-ビス(β-アミノエチルエーテル)-N,N,N’,N’-テトラ酢酸(EGTA)などの非酵素試薬により解離される、実施形態17に記載の方法。
【0099】
実施形態19:凍結保存媒体が凍結保護剤を有する、実施形態1~18のいずれか1つに記載の方法。
【0100】
実施形態20:凍結保護剤がジメチルスルホキシド(DMSO)である、実施形態19に記載の方法。
【0101】
実施形態21:凍結保存媒体が凍結保護剤を有しない、実施形態1~18のいずれか1つに記載の方法。
【0102】
実施形態22:凍結保存媒体を用いる単一細胞の処理後に、温度が、凍結保存細胞を得るように一段階で、-70℃~-196℃、-80℃~-160℃、または-80℃~-120℃、または-80℃に低下される、実施形態1~21のいずれか1つに記載の方法。
【0103】
実施形態23:凍結保存媒体を用いる単一細胞の処理後に、温度が、凍結保存細胞を得るように段階的に、-70℃~-196℃、-80℃~-160℃、または-80℃~-120℃、または-80℃に低下される、実施形態1~21のいずれか1つに記載の方法。
【0104】
実施形態24:凍結保存媒体を用いる単一細胞の処理後に、温度が、凍結保存細胞を得るように一段階で-80℃に低下される、実施形態1~21のいずれか1つに記載の方法。
【0105】
実施形態25:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞がNKX2.2およびNKX6.1を共発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0106】
実施形態26:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも20%がNKX2.2およびNKX6.1を発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0107】
実施形態27:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも40%がNKX2.2およびNKX6.1を発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0108】
実施形態28:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも60%がNKX2.2およびNKX6.1を発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0109】
実施形態29:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも80%がNKX2.2およびNKX6.1を発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0110】
実施形態30:凍結保存媒体がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0111】
実施形態31:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも20%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0112】
実施形態32:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも40%または50%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0113】
実施形態33:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも60%または70%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0114】
実施形態34:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも80%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態1~24のいずれか1つに記載の方法。
【0115】
実施形態35:凍結保存細胞は生存可能である、実施形態1~34のいずれか1つに記載の方法。
【0116】
実施形態36:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも20%が生存可能である、実施形態1~34のいずれか1つに記載の方法。
【0117】
実施形態37:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも40%が生存可能である、実施形態1~34のいずれか1つに記載の方法。
【0118】
実施形態38:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも60%が生存可能である、実施形態1~34のいずれか1つに記載の方法。
【0119】
実施形態39:実施形態1のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞の少なくとも80%が生存可能である、実施形態1~34のいずれか1つに記載の方法。
【0120】
実施形態40:実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞。
【0121】
実施形態41:実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも7日間、優先的に少なくとも14日間貯蔵される。
【0122】
実施形態42:実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも21日間貯蔵される。
【0123】
実施形態43:実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも1ヶ月間貯蔵される。
【0124】
実施形態44:実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも2ヶ月間貯蔵される。
【0125】
実施形態45:実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも3ヶ月間貯蔵される。
【0126】
実施形態46:実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも1年間貯蔵される。
【0127】
実施形態47:さらなる分化についての使用のための、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞。
【0128】
実施形態48:封入についての使用のための、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞。
【0129】
実施形態49:装置への封入についての使用のための、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞。
【0130】
実施形態50:被験者への移植についての使用のための、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞。
【0131】
実施形態51:哺乳動物への移植についての使用のための、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)によって得られる凍結保存細胞。
【0132】
実施形態52:ヒトへの移植についての使用のための、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法のステップ(i)および(ii)により得られる凍結保存細胞。
【0133】
実施形態53:凍結保存細胞がRock阻害剤の存在下で解凍される、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法。
【0134】
実施形態54:凍結保存細胞が10μMのRock阻害剤の存在下で解凍される、実施形態53に記載の方法。
【0135】
実施形態55:凍結保存細胞がRock阻害剤の非存在下で解凍される、実施形態1~39のいずれか1つに記載の方法。
【0136】
実施形態56:解凍後に得られる細胞が再凝集される、実施形態1~39、および53~55のいずれか1つに記載の方法。
【0137】
実施形態57:解凍後に得られる細胞が少なくとも2日間で再凝集される、実施形態1~39、および53~55のいずれか1つに記載の方法。
【0138】
実施形態58:実施形態1~39、および53~57のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0139】
実施形態59:前記再凝集細胞がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態1~39、および53~57のいずれか1つに記載の方法。
【0140】
実施形態60:再凝集細胞の少なくとも20%がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態59に記載の方法。
【0141】
実施形態61:再凝集細胞の少なくとも40%がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態59に記載の方法。
【0142】
実施形態62:再凝集細胞の少なくとも60%がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態59に記載の方法。
【0143】
実施形態63:再凝集細胞の少なくとも80%がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態59に記載の方法。
【0144】
実施形態64:再凝集細胞の少なくとも20%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態59に記載の方法。
【0145】
実施形態65:再凝集細胞の少なくとも40%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態59に記載の方法。
【0146】
実施形態66:再凝集細胞の少なくとも60%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態59に記載の方法。
【0147】
実施形態67:再凝集細胞の少なくとも80%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態59に記載の方法。
【0148】
実施形態68:さらなる分化についての使用のための、実施形態1~39、53~57および59~66のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0149】
実施形態69:封入についての使用のための、実施形態1~39、53~57および59~66のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0150】
実施形態70:装置への封入についての使用のための、実施形態1~39、53~57および59~66のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0151】
実施形態71:被験者への移植についての使用のための、実施形態1~39、53~57および59~66のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0152】
実施形態72:哺乳動物への移植についての使用のための、実施形態1~39、53~57および59~66のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0153】
実施形態73:ヒトへの移植についての使用のための、実施形態1~39、53~57および59~66のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0154】
実施形態74:幹細胞からインビトロで誘導されるNKX2.2およびNKX6.1またはNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体を凍結保存する方法であって、
(i)細胞凝集体を単一細胞に解離するステップと、
(ii)凍結保存媒体を用いて単一細胞を処理し、温度を、例えば、少なくとも-80℃まで低下させて、凍結保存細胞を得るステップと、を含む、方法。
【0155】
実施形態75:凍結保存細胞が解凍される、実施形態74に記載の方法。
【0156】
実施形態76:解凍された凍結保存細胞が再凝集される、実施形態75に記載の方法。
【0157】
実施形態77:再凝集された凍結保存細胞がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態76に記載の方法。
【0158】
実施形態78:NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は内分泌前駆細胞である、実施形態74に記載の方法。
【0159】
実施形態79:幹細胞は誘発された多能性幹細胞である、実施形態74~78のいずれか1つに記載の方法。
【0160】
実施形態80:幹細胞は胚性幹細胞である、実施形態74~78のいずれか1つに記載の方法。
【0161】
実施形態81:幹細胞はヒト胚性幹細胞である、実施形態74~78のいずれか1つに記載の方法。
【0162】
実施形態82:NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は、成体型内胚葉に分化された幹細胞からインビトロで誘導される、実施形態74~81のいずれか1つに記載の方法。
【0163】
実施形態83:NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は、膵内胚葉、すなわち共発現PDX-1/NKX6.1に分化された幹細胞からインビトロで誘導される、実施形態74~81のいずれか1つに記載の方法。
【0164】
実施形態84:NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は、内分泌前駆体に分化された幹細胞からインビトロで誘導される、実施形態74~81のいずれか1つに記載の方法。
【0165】
実施形態85:NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は酵素によって解離される、実施形態74~84のいずれか1つに記載の方法。
【0166】
実施形態86:前記酵素は、プロテアーゼまたはプロテアーゼ混合物またはプロテアーゼおよびコラゲナーゼの混合物からなる群から選択される、実施形態85に記載の方法。
【0167】
実施形態87:前記酵素は、トリプシン、コラゲナーゼおよびエラスターゼまたはそれらの混合物からなる群から選択される、実施形態85に記載の方法。
【0168】
実施形態88:前記酵素はアクターゼ酵素である、実施形態85に記載の方法。
【0169】
実施形態89:アクターゼはプロテアーゼおよびコラゲナーゼの混合物である、実施形態88に記載の方法。
【0170】
実施形態90:NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は非酵素試薬により解離される、実施形態74~84のいずれか1つに記載の方法。
【0171】
実施形態91:前記非酵素試薬は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)またはエチレングリコール-ビス(β-アミノエチルエーテル)-N,N,N’,N’-テトラ酢酸(EGTA)から選択される、実施形態90に記載の方法。
【0172】
実施形態92:凍結保存媒体は凍結保護剤を有する、実施形態74~91のいずれか1つに記載の方法。
【0173】
実施形態93:低温保護剤はジメチルスルホキシド(DMSO)である、実施形態92に記載の方法。
【0174】
実施形態94:凍結保存媒体は凍結保護剤を有しない、実施形態74~91のいずれか1つに記載の方法。
【0175】
実施形態95:凍結保存媒体を用いる単一細胞の処理後に、温度が、凍結保存細胞を得るように一段階で、-70℃~-196℃、-80℃~-160℃、または-80℃~-120℃、または-80℃に低下される、実施形態74~94のいずれか1つに記載の方法。
【0176】
実施形態96:凍結保存媒体を用いる単一細胞の処理後に、温度が、凍結保存細胞を得るように段階的に、-70℃~-196℃、-80℃~-160℃、または-80℃~-120℃、または-80℃に低下される、実施形態74~94のいずれか1つに記載の方法。
【0177】
実施形態97:実施形態74~96のいずれか1つによる方法によって得られる凍結保存細胞。
【0178】
実施形態98:凍結保存細胞がNKX2.2およびNKX6.1を共発現する、実施形態97に記載の凍結保存細胞。
【0179】
実施形態99:凍結保存細胞の少なくとも20%がNKX2.2およびNKX6.1を共発現する、実施形態97に記載の凍結保存細胞。
【0180】
実施形態100:凍結保存細胞の少なくとも40%がNKX2.2およびNKX6.1を共発現する、実施形態97に記載の凍結保存細胞。
【0181】
実施形態101:凍結保存細胞の少なくとも60%がNKX2.2およびNKX6.1を共発現する、実施形態97に記載の凍結保存細胞。
【0182】
実施形態102:凍結保存細胞の少なくとも80%がNKX2.2およびNKX6.1を共発現する、実施形態97に記載の凍結保存細胞。
【0183】
実施形態103:実施形態97によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも7日間貯蔵され得る。
【0184】
実施形態104:実施形態97によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも14日間貯蔵され得る。
【0185】
実施形態105:実施形態97によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも21日間貯蔵され得る。
【0186】
実施形態106:実施形態97によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも1ヶ月間貯蔵され得る。
【0187】
実施形態107:実施形態97によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも2ヶ月間貯蔵され得る。
【0188】
実施形態108:実施形態97によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも3ヶ月間貯蔵され得る。
【0189】
実施形態109:実施形態97によって得られる凍結保存細胞は、少なくとも6ヶ月間貯蔵され得る。
【0190】
実施形態110:さらなる分化についての使用のための、実施形態97~109のいずれか1つによって得られる凍結保存細胞。
【0191】
実施形態111:封入についての使用のための、実施形態97~109のいずれか1つによって得られる凍結保存細胞。
【0192】
実施形態112:装置への封入についての使用のための、実施形態97~109のいずれか1つによって得られる凍結保存細胞。
【0193】
実施形態113:被験者への移植ついての使用のための、実施形態97~109のいずれか1つによって得られる凍結保存細胞。
【0194】
実施形態114:哺乳動物への移植についての使用のための、実施形態97~109のいずれか1つによって得られる凍結保存細胞。
【0195】
実施形態115:ヒトへの移植ついての使用のための、実施形態97~109のいずれか1つによって得られる凍結保存細胞。
【0196】
実施形態116:凍結保存細胞がRock阻害剤の存在下で解凍される、実施形態74~96のいずれか1つに記載の方法。
【0197】
実施形態117:凍結保存細胞が10μMのRock阻害剤の存在下で解凍される、実施形態116に記載の方法。
【0198】
実施形態118:凍結保存細胞がRock阻害剤の非存在下で解凍される、実施形態74~96のいずれか1つに記載の方法。
【0199】
実施形態119:解凍後に得られる細胞が再凝集される、実施形態74~96のいずれか1つに記載の方法。
【0200】
実施形態120:解凍後に得られる細胞が2日間で再凝集される、実施形態74~96のいずれか1つに記載の方法。
【0201】
実施形態121:実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0202】
実施形態122:前記再凝集細胞がNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0203】
実施形態123:前記再凝集細胞の少なくとも20%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0204】
実施形態124:再凝集細胞の少なくとも40%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0205】
実施形態125:再凝集細胞の少なくとも60%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0206】
実施形態126:再凝集細胞の少なくとも80%がNKX6.1およびC-ペプチドを発現する、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0207】
実施形態127:再凝集細胞の少なくとも20%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0208】
実施形態128:再凝集細胞の少なくとも40%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0209】
実施形態129:再凝集細胞の少なくとも60%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0210】
実施形態130:再凝集細胞の少なくとも80%がグルコース応答性インスリン分泌細胞である、実施形態76~96および116~120のいずれか1つに記載の方法。
【0211】
実施形態131:さらなる分化についての使用のための、実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0212】
実施形態132:封入についての使用のための、実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0213】
実施形態133:装置への封入についての使用のための、実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0214】
実施形態134:被験者への移植についての使用のための実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0215】
実施形態135:哺乳動物への移植についての使用のための、実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0216】
実施形態136:ヒトへの移植についての使用のための、実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0217】
実施形態137:封入剤としての使用のための、実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0218】
実施形態138:糖尿病の治療での使用のための、実施形態76~96および116~120のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞。
【0219】
実施形態139:NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞の少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%を含む再凝集内分泌細胞。
【0220】
実施形態140:NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞の少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%を含む再凝集内分泌細胞。
【0221】
実施形態141:実施形態1~39、76~96および116~120のいずれか1つに記載の内分泌細胞凝集体を濃縮する方法によって得られる再凝集内分泌細胞。
【0222】
実施形態142:封入剤としての使用のための、実施形態138~140のいずれか1つに記載の再凝集内分泌細胞。
【0223】
実施形態143:糖尿病の治療での使用のための、実施形態138~140のいずれか1つに記載の再凝集内分泌細胞。
【0224】
実施形態144:実施形態68~73および131~143のいずれか1つに記載の再凝集細胞を使用して糖尿病を治療するための薬剤の調製のためのプロセス。
【0225】
実施形態145:NKX2.2およびNKX6.1を共発現する凍結保存単一内分泌細胞およびNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する単一内分泌細胞。
【0226】
実施形態146:実施形態74~96、および116~120のいずれか1つに記載の凍結保存の方法によって得られるNKX2.2およびNKX6.1を共発現するまたはNKX6.1およびC-ペプチドを共発現する凍結保存単一内分泌細胞。
【0227】
実施形態147:被験者への移植での使用のための、実施形態145または146のいずれか1つに記載の凍結保存単一内分泌細胞。
【0228】
実施形態148:糖尿病の治療での使用のための、実施形態145または146に記載の凍結保存単一内分泌細胞。
【0229】
実施形態149:被験者への移植での使用のための、実施形態145または146に記載の凍結保存単一内分泌細胞。
【0230】
実施形態150:薬剤としての使用のための、実施形態145または146に記載の凍結保存単一内分泌細胞。
【0231】
実施形態151:薬剤としての使用のための、実施形態1~39、76~96、116~120および122~130のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞を含む組成物。
【0232】
実施形態152:糖尿病の治療での使用のための、実施形態1~39、76~96、116~120および122~130のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞を含む組成物。
【0233】
実施形態153:薬剤として使用するためのまたは糖尿病、例えば、I型糖尿病の治療での使用のための、実施形態131~143に記載の再凝集内分泌細胞を含む組成物。
【0234】
実施形態154:実施形態1~39、76~96、116~120および122~130のいずれか1つによる方法によって得られる再凝集細胞を含む薬剤。
【0235】
実施形態155:実施形態131~143のいずれか1つに記載の再凝集内分泌細胞を含む薬剤。
【0236】
実施形態156:実施形態40~52、97~115および145~150のいずれか1つに記載の凍結保存内分泌細胞、実施形態58、68~73、131~143または149~153のいずれか1つに記載の再凝集内分泌細胞、または実施形態151~153のいずれか1つに記載の組成物、実施形態154または155に記載の薬剤を含む装置。
【0237】
驚いたことに、濃縮された内分泌細胞の集団は、本発明のプロセスを実施することによって得られる。濃縮された内分泌細胞は、被験者への移植に適切なそれらをレンダリングする均質でかつ小さいクラスターサイズを有する。
略語リスト
Alk5i II: TGFβキナーゼ/アクチビン受容体様キナーゼ
DAPT: ジフルオロフェニルアセチル)-アラニル-フェニルグリシン-t-ブチル-エステル
DMBI: (Z)-3-[4-(ジメチルアミノ)ベンジリデニル]インドリン-2-オン
DZNEP: 3-デアザネプラノシンA
BC: ベータ細胞
DE: 成体型内胚葉
DNA-Pki: DNA-PK阻害剤V
EP: 内分泌前駆体
GABA: ガンマアミノ酪酸
hBS: ヒト胚盤胞由来幹
hES: ヒト胚性幹
hESC: ヒト胚性幹細胞
hiPS: ヒト誘発多能性幹
HSC: 造血幹細胞
iPS: 誘導多能性幹
iPSC: 誘導多能性幹細胞
KOSR: KnockOut(商標)血清代替
PE: 膵内胚葉
Rocki: Rhoキナーゼ阻害剤
SC: 幹細胞
【実施例】
【0238】
一般に、NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞を濃縮するプロセスは、様々な段階を経る。濃縮のための例示的方法を
図1に概説する。
【0239】
実施例1:内分泌細胞集団の調製
内分泌前駆細胞およびグルコース応答性インスリン分泌細胞を得るためのプロトコルは、特許出願第WO2015/028614号および第WO2017/144695号にそれぞれ提供されている。
【0240】
実施例2:NKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞を凍結保存することによるNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体の濃縮
幹細胞からインビトロで得られたNKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は以下のステップが施される。
【0241】
(i)解離
幹細胞から得られるNKX2.2およびNKX6.1共発現細胞凝集体は、アクターゼ(幹細胞#07920)を使用して単一細胞に解離される。消化は、12%KOSR(Gibco#10828-0280)が補足されたRPMI1640培地(Gibco#61870-044)の添加によって停止され、懸濁液は、いずれの残留クラスターも除去するように40μmフィルタでろ過される。
【0242】
(ii)凍結保存
遠心分離後に、NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞は、凍結保存媒体中に再懸濁され、-80℃までの温度の連続的低下によって保存される。
【0243】
(ii)凍結保存単一細胞の解凍
細胞を培養に戻すために、NKX2.2およびNKX6.1共発現細胞は、迅速に37℃にされて、12%のKOSR(Gibco#10828-0280)が補足された予め温められたRPMI1640培地(Gibco#61870-044)中で一回洗浄される。カウント後、細胞は、50μg/mLのDNasel(Sigma#11284932001)および10μMのRocki(Sigma#Y27632-Y0503)が補足された段階特異的培地中に再懸濁される。
【0244】
(iii)解凍後に得られる細胞の再凝集
解凍後に得られるNKX2.2およびNKX6.1共発現細胞は、0.5~2mio生存細胞/mLの密度を有する減容の三角フラスコ内で再凝集される。再凝集が、2日間、37℃において70rpmの水平振動で実行されて、培地変更により後続される。
【0245】
内分泌前駆培地:12%のKOSR(Gibco#10828-0280)、0.1%のP/S(Gibco#15140-122)、10mMのニコチンアミド(Sigma#N0636)、10μMのAlk5i II(Enzo#ALX-270-445)、1μMのDZNEP(Tocris#4703)、10μg/mLのヘパリン(Applichem#A3004 0250)、2.5μMのDAPT(Calbiochem#565784)および1μMのT3(Sigma#T6397)が補足されたRPMI1640培地(Gibco#61870-044)。
【0246】
凍結保存後、60%を超える生存率のNKX2.2およびNKX6.1を共発現する内分泌前駆細胞が回収される。NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する内分泌細胞への再凝集および分化後に、上記内分泌細胞は、インビボでより均質な移植片に寄与し得る小さくかつより均質な凝集体をもたらすクラスターを形成する(サイズは約100μm、NKX6.1/C-PEP/GLU陰性細胞の<50%への減少、NKX6.1陽性細胞の>50%への増加)。インビトロでNKX2.2およびNKX6.1表現型を共発現する内分泌前駆細胞に対する効果は、
図2Aおよび2Bにそれぞれ提供されている。
【0247】
非糖尿病マウスへの移植後、NKX2.2およびNKX6.1を共発現する解離、凍結保存および再凝集内分泌前駆細胞は、S961によって誘発されるグルコースまたは急性インスリン抵抗性でチャレンジされるときに、機能的であり、かつヒトC-ペプチドを分泌する(
図3A)。
【0248】
解離ステップ、凍結保存ステップ、および再凝集ステップを用いるまたは用いないプロトコルを使用して生成される細胞を受ける動物は、S961チャレンジの間、C-ペプチドの増加を示した。この結果は、解離、凍結保存、および再凝集を用いるプロトコルを使用して有効性が改善されて、動物間のばらつきが減少されたことを示す(
図3B)。
【0249】
腎移植片に対する免疫組織化学分析は、解離ステップ、凍結保存ステップ、および再凝集ステップが内分泌細胞タイプ(インスリン、グルカゴン、NKX6.1)の濃縮および非内分泌細胞タイプの減少につながることを示した(
図3C)。このデータはまた、移植後2週間の非レスポンダの減少について説明し得る。
【0250】
実施例3:NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する細胞を凍結保存することによるNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体の濃縮
幹細胞からインビトロで得られるNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体には、以下のステップが施される。
【0251】
(i)解離
幹細胞から得られるNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体は、アクターゼ(Stem cell#07920)を使用して単一細胞に解離される。消化は、12%KOSR(Gibco#10828-0280)が補足されたRPMI1640培地(Gibco#61870-044)の添加によって停止され、懸濁液は、いずれの残留クラスターも除去するように40μmフィルタでろ過される。
【0252】
(ii)凍結保存
遠心分離後に、NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞は、凍結保存媒体中に再懸濁され、-80℃までの温度の連続的低下によって保存される。
【0253】
(iii)凍結保存単一細胞の解凍
細胞を培養に戻すために、NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞は、迅速に37℃にされて、12%のKOSR(Gibco#10828-0280)が補足された予め温められたRPMI1640培地(Gibco#61870-044)中で一回洗浄される。カウント後、細胞は、50μg/mLのDNasel(Sigma#11284932001)および10μMのRocki(Sigma#Y27632-Y0503)が補足された段階特異的培地中に再懸濁される。
【0254】
(iv)解凍後に得られる細胞の再凝集
解凍後に得られるNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞は、0.5~2mio生存細胞/mlの密度を有する減容の三角フラスコ内で再凝集される。再凝集が、2日間、37℃において70rpmの水平振動で実行されて、培地変更により後続される。
【0255】
培地:12%のKOSR(Gibco#10828-0280)、0.1%のP/S(Gibco#15140-122)、50μMのGABA(TOCRIS#0344)、10μMのAlk5i II(Enzo#ALX-270-445)、1μMのDZNEP(Tocris#4703)、1μMのT3(Sigma#T6397)が補足されたRPMI1640培地(Gibco#61870-044)。
【0256】
凍結保存後に、90%を超える生存率を有するNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞が回収される。NKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞の再凝集時に、グルコース応答性インスリン分泌表現型が改善される(サイズ~150um、<25%のNKX6.1/C-PEP/GLU陰性細胞の<25%への減少、NKX6.1陽性細胞の>25%への増加)(
図4Aおよび4B)。
【0257】
インビボにおいて、NKX6.1およびC-ペプチドを共発現する解離、凍結保存および再凝集された内分泌細胞が、高ヒトC-ペプチド分泌と相関する効率的に低下された血糖に対して示されている(
図5Aおよび5B)。
【0258】
実施例4:NKX6.1およびNKX2.2共発現細胞凝集体またはNKX6.1およびC-ペプチド共発現細胞凝集体の凍結保存に後続する遺伝子発現プロファイル
細胞分化中の異なる時点で凍結保存された細胞の解離、凍結保存および再凝集。細胞は、膵内胚葉段階(PE)、C-ペプチド発現の開始1日前(BC00)、C-ペプチド発現の開始2日後(BC03)、C-ペプチド発現の開始5日後(BC06)およびC-ペプチド発現の開始8日後(BC09)に凍結保存され、すべてが同じ細胞のバッチからのものである。細胞は、同じセットアップにおいてC-ペプチド発現の開始13日後(BC14)に、解凍され、分化され、機能性について試験された。結果は、細胞が段階BC00およびBC03に凍結保存されるときに、グルコース応答性ならびにNKX6.1およびC-ペプチド発現がより高くなることを示している(
図6A)。
【0259】
NKX6.1およびC-ペプチドの発現が、フローサイトメトリを使用してBC14に測定された。データは、解離、凍結保存および再凝集ステップを用いないプロトコルを使用して同じバッチからの細胞と比較して%で表される。結果は、NKX6.1細胞およびC-ペプチド細胞の濃縮が、BC00およびBC03に凍結保存された細胞について最も効率的であることを示している(
図6B)。
【0260】
実験の終了時に、機能性が、動的灌流システムを使用して試験された。すべての細胞は、20mMのグルコースおよびエキセンジン-4を用いるチャレンジに応答したが、細胞がBC00およびBC03にそれぞれC-ペプチド発現の開始1日前および2日後に凍結保存されたときに、最高の応答性が観察された(
図6C)。