[go: up one dir, main page]

JP2006122040A - New steroidogenic cells - Google Patents

New steroidogenic cells Download PDF

Info

Publication number
JP2006122040A
JP2006122040A JP2005191617A JP2005191617A JP2006122040A JP 2006122040 A JP2006122040 A JP 2006122040A JP 2005191617 A JP2005191617 A JP 2005191617A JP 2005191617 A JP2005191617 A JP 2005191617A JP 2006122040 A JP2006122040 A JP 2006122040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steroid
cell
steroidogenic
cells
producing
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.)
Withdrawn
Application number
JP2005191617A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Gondo
重喜 権藤
Toshihiko Yanase
敏彦 柳瀬
Taijiro Okabe
泰二郎 岡部
Arata Nawata
新 名和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu University NUC
Original Assignee
Kyushu University NUC
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
Application filed by Kyushu University NUC filed Critical Kyushu University NUC
Priority to JP2005191617A priority Critical patent/JP2006122040A/en
Publication of JP2006122040A publication Critical patent/JP2006122040A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

【課題】 移植等によりステロイドホルモン欠損症等のステロイドホルモン分泌異常の治療に利用できる新規ステロイド産生細胞を提供する。
【解決手段】 骨髄細胞若しくは多能性幹細胞中に、ステロイドホルモン合成に関与する因子を導入することにより前記細胞から分化させたことを特徴とするステロイド産生細胞が提供される。また、当該ステロイド産生細胞の製造方法、使用、その細胞から分泌されたホルモンを用いた薬剤組成物、その細胞を用いた様々な疾患に対する治療方法が提供される。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel steroidogenic cell that can be used for treatment of abnormal steroid hormone secretion such as steroid hormone deficiency by transplantation or the like.
The present invention provides a steroidogenic cell characterized by differentiation from a bone marrow cell or a pluripotent stem cell by introducing a factor involved in steroid hormone synthesis. Also provided are methods for producing and using the steroidogenic cells, pharmaceutical compositions using hormones secreted from the cells, and methods for treating various diseases using the cells.
[Selection figure] None

Description

本発明はステロイド産生細胞の生成に関するものであり、より具体的には、それにより生成された新規ステロイド産生細胞、その生成方法に関するものである。またこの発明は、そのようにして生産された細胞の使用にも関するものである。   The present invention relates to the production of steroid-producing cells, and more specifically to a novel steroid-producing cell produced thereby and a production method thereof. The invention also relates to the use of the cells so produced.

一般的に、ステロイドホルモンは、アトピー性皮膚炎の外用・内服の他、気管支喘息やリウマチで用いられる「ステロイド剤」として知られている。このステロイド剤は強力な免疫抑制作用を有しており幅広い疾患の治療に使用されているが、副作用の観点からその使用は慎重に行わなければならないとされている。   In general, steroid hormones are known as “steroids” used in bronchial asthma and rheumatism in addition to external and internal use for atopic dermatitis. This steroid agent has a strong immunosuppressive action and is used for the treatment of a wide range of diseases, but its use must be carefully performed from the viewpoint of side effects.

一方、生体内で産生されるステロイドホルモンは、生体維持に非常に重要な役割を果たすホルモンである。生体内におけるステロイドホルモンの産生が不足すると、ブドウ糖の調節維持、Na・Kバランスの調節、タンパク質の合成促進、炎症反応・免疫応答の制御、性的発達、生殖機能等が低下する。このステロイドホルモンが様々な理由により欠落、低下した場合、「ステロイドホルモン欠損症」と呼ばれる病態が引き起こされる。   On the other hand, steroid hormones produced in vivo are hormones that play a very important role in maintaining the living body. If the production of steroid hormones in the body is insufficient, the regulation and maintenance of glucose, the regulation of Na · K balance, the promotion of protein synthesis, the control of inflammatory and immune responses, sexual development, reproductive function and the like are reduced. When this steroid hormone is missing or decreased for various reasons, a pathological condition called “steroid hormone deficiency” is caused.

このステロイドホルモン欠損症の一つに副腎皮質機能不全がある。この副腎皮質機能不全は、副腎ステロイドホルモンの欠落のために起こるものであり、具体的な症状としては、ストレス対応ホルモンである糖質コルチコイドのコルチゾールの分泌欠落のために全身倦怠感が非常に強くなり、医学的な所見として低血圧、低血糖、低Na血症、高K血症、色素沈着などが見られることがある。副腎ステロイドホルモンの絶対的不足や、感染などのストレスを契機に必要量が急増により、最悪の場合、急性副腎不全となり死に至る場合がある。副腎皮質機能不全症では多くの場合鉱質コルチコイドホルモンであるアルドステロンの分泌も悪いため、低Na血症、高K血症がさらに助長される。   One such steroid hormone deficiency is adrenocortical dysfunction. This adrenal cortex dysfunction is caused by a lack of adrenal steroid hormones, and specific symptoms include generalized fatigue due to lack of secretion of the stress-responsive hormone glucocorticoid cortisol. Therefore, hypotension, hypoglycemia, hyponatremia, hyperkemia, pigmentation, etc. may be seen as medical findings. In the worst case, acute adrenal insufficiency may result in death due to an absolute shortage of adrenal steroid hormones or a sudden increase in the amount required due to stress such as infection. Adrenocortical dysfunction often results in poor secretion of aldosterone, a mineralocorticoid hormone, which further promotes hyponatremia and hyperkemia.

他のステロイドホルモン欠損症としては、性腺機能不全が挙げられる。性腺機能不全は、様々な病因、例えば遺伝的要因、腫瘍、炎症、手術、放射線照射などによって性腺(男性であれば睾丸、女性であれば卵巣)からの性腺ステロイドホルモンの分泌が低下する病態を指す。基本的には命を左右する問題ではないが、10〜20代といった若い人に生じた場合、二次性徴が障害され「男らしさ・女らしさ」の欠如からコンプレックスの問題が生じる可能性がある。またこれと同時に、将来の生殖能力に影響を及ぼす問題となり得る。またこのような生殖系への影響だけでなく、性腺系ホルモンが長期間欠落することによって、骨粗鬆症や動脈硬化を起こしやすくなるという問題もある。   Other steroid hormone deficiencies include gonadal dysfunction. Gonadal dysfunction is a condition in which the secretion of gonadal steroid hormones from the gonadal (testes in men and ovaries in women) decreases due to various etiologies such as genetic factors, tumors, inflammation, surgery, and radiation. Point to. Basically it is not a life-threatening problem, but when it occurs in young people in their 10s and 20s, secondary sexual characteristics may be impaired and there may be complex problems due to the lack of “masculinity / femininity” . At the same time, it can be a problem affecting future fertility. In addition to such effects on the reproductive system, there is also a problem that osteoporosis and arteriosclerosis are likely to occur due to a long-term absence of gonadal hormones.

これらステロイドホルモン欠損症に対する現在の治療法としてステロイドホルモン補充療法が確立されており、例えば非特許文献1に記載されているように多くの利益を供与している。しかし特に副腎皮質機能不全の場合、一生涯補充を継続する必要である。一般的には糖質コルチコイドが補充されるが、それだけでは電解質失調が是正されない場合、鉱質コルチコイドも追加される。患者によってはそれのみでは定量内服投与となり、感染症などでステロイド必要量が急増した場合などの対応が難しく、またステロイド過剰が続けば様々な副作用の可能性がある。   Steroid hormone replacement therapy has been established as a current treatment method for these steroid hormone deficiencies, and provides many benefits as described in Non-Patent Document 1, for example. However, especially in cases of adrenal cortex dysfunction, it is necessary to continue supplementation throughout the lifetime. Generally, glucocorticoids are replenished, but mineral corticoids are also added if that alone does not correct the electrolyte dysfunction. Depending on the patient, it is necessary to take a fixed dose by itself, which is difficult to cope with when the steroid requirement increases rapidly due to infection, etc., and if the steroid excess continues, various side effects may occur.

従って、遺伝子治療やステロイド産生細胞移植といった新たな治療法が切望されているが、決定的な治療方法は現在のところまだ開発されていない。   Accordingly, new therapies such as gene therapy and steroidogenic cell transplantation are eagerly desired, but a definitive treatment method has not yet been developed.

Laureti,S.,Falorni,A.,and Santeusanio,F."Improvement of treatment of primary adrenal insufficiency by administration of cortisone acetate in three daily doses."J Endocrinol Invest.2003(11):1071〜1075Laureti, S .; Falonni, A .; , And Santeusanio, F.A. "Improvement of treatment of primary adryn insufficiency by administration of cortisone acetate in three days indoles." J Endocrinol Investments. 2003 (11): 1071-1075

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ステロイドホルモン欠損症等のステロイドホルモン分泌異常の治療に利用できる新規ステロイド産生細胞を提供することを目的とするものであり、具体的には、生理的に多様なステロイドホルモンを分泌できるステロイド産生細胞、その製造方法、使用、その細胞から分泌されたホルモンを用いた薬剤組成物、その細胞を用いた様々な疾患に対する治療方法を提供することをその目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a novel steroid-producing cell that can be used for treatment of abnormal steroid hormone secretion such as steroid hormone deficiency. Provides a steroidogenic cell capable of secreting physiologically diverse steroid hormones, its production method, use, pharmaceutical composition using the hormone secreted from the cell, and treatment methods for various diseases using the cell For that purpose.

最近、多くの研究により、骨髄細胞の移植は様々な臓器の造血系・間葉系細胞群再生に寄与している可能性が示唆されている。つまり骨髄細胞は様々な臓器に分化する多能性前駆細胞を含んでいるのではないかと考えられている。骨髄幹細胞は、造血系・間葉系細胞群に成長することは知られているが、本発明以前にはステロイド産生細胞に分化することは知られていなかった。しかし本発明者らは、骨髄細胞が副腎皮質・性腺と同じく間葉系由来である筋や脂肪等に分化できることに着目し、骨髄細胞からステロイド産生細胞を分化させるという新たな知見を得、これに基づいて誠意検討、実験を重ねた結果、以下に述べるいくつかの性質を併せ持つステロイド産生細胞の生成に成功したものである。   Recently, many studies have suggested that bone marrow cell transplantation may contribute to regeneration of hematopoietic and mesenchymal cell groups in various organs. In other words, bone marrow cells are thought to contain pluripotent progenitor cells that differentiate into various organs. Bone marrow stem cells are known to grow into hematopoietic and mesenchymal cells, but prior to the present invention, they were not known to differentiate into steroidogenic cells. However, the present inventors have focused on the fact that bone marrow cells can be differentiated into muscles and fats that are derived from the mesenchymal system as well as the adrenal cortex and gonadal, and obtained new knowledge that steroid-producing cells are differentiated from bone marrow cells. As a result of repeated sincerity studies and experiments based on this, steroid-producing cells having several properties described below have been successfully generated.

すなわち、本発明の第1の主要な観点によれば、骨髄細胞中にステロイドホルモン合成に関与する因子を導入し、前記骨髄細胞から分化させたことを特徴とするステロイド産生細胞が提供される。   That is, according to the first main aspect of the present invention, there is provided a steroidogenic cell characterized in that a factor involved in steroid hormone synthesis is introduced into bone marrow cells and differentiated from the bone marrow cells.

このような構成によれば、移植等によりステロイドホルモン欠損症等のステロイドホルモン分泌異常の治療に利用できる新規ステロイドホルモン産生細胞を得ることができる。   According to such a configuration, a novel steroid hormone-producing cell that can be used for treatment of abnormal steroid hormone secretion such as steroid hormone deficiency can be obtained by transplantation or the like.

ここで、前記骨髄細胞は、これに限定するものではないが、骨髄幹細胞、骨髄間葉系幹細胞、造血幹細胞、及び多能性前駆細胞を含むものである。   Here, the bone marrow cells include, but are not limited to, bone marrow stem cells, bone marrow mesenchymal stem cells, hematopoietic stem cells, and pluripotent progenitor cells.

また、本発明の第2の主要な観点によれば、多能性幹細胞中にステロイドホルモン合成に関与する因子を導入し、前記多能性幹細胞から分化させたことを特徴とするステロイド産生細胞が提供される。ここで多能性幹細胞とは、間葉系幹細胞、造血幹細胞を含む体性多能性幹細胞であることが好ましい。   According to a second main aspect of the present invention, there is provided a steroidogenic cell characterized by introducing a factor involved in steroid hormone synthesis into a pluripotent stem cell and causing the pluripotent stem cell to differentiate. Provided. Here, the pluripotent stem cells are preferably somatic pluripotent stem cells including mesenchymal stem cells and hematopoietic stem cells.

前記多能性幹細胞は骨髄細胞由来のものであることが好ましい。ただし、この発明の多能性幹細胞は骨髄由来のものに限定されるものではなく、多能性幹細胞が存在する組織由来のものであればよい。   The pluripotent stem cells are preferably derived from bone marrow cells. However, the pluripotent stem cells of the present invention are not limited to those derived from bone marrow, but may be those derived from a tissue in which pluripotent stem cells are present.

前記ステロイド合成に関与する因子は、これに限定されるものではないが、ステロイドホルモン合成酵素の転写調節因子である。このステロイドホルモン合成酵素の転写因子は、Steroidogenic factor 1(SF−1)であることが好ましい。   The factor involved in steroid synthesis is not limited to this, but is a transcriptional regulator of steroid hormone synthase. It is preferable that the transcription factor of this steroid hormone synthase is Steroidogenic factor 1 (SF-1).

本発明の1の実施形態によれば、前記ステロイド産生細胞において産生されるステロイドホルモンは、プレグネノロン(pregnenolone)、プロゲステロン(progesterone)、デオキシコルチコステロン(deoxycorticosterone)、コルチコステロン(corticosterone)、18ヒドロキシコルチコステロン(18−hydroxycorticosterone)、アルドステロン(aldosterone)、17αヒドロキシプレグネノロン(17α−hydroxypregnelone)、17αヒドロキシプロゲステロン(17α−hydroxyprogesterone)、11デオキシコルチゾール(11−deoxycortisol)、コルチゾール(cortisol)、DHEA(dehydroepiandrosterone)、アンドロステンジオン(androstenedione)、エストロン(estrone)、アンドロステンジオール(androstenediol)、テストステロン(testosterone)、エストラジオール(estradiol)から成るステロイドホルモンのうち1つ若しくはそれ以上である。   According to one embodiment of the present invention, the steroid hormone produced in the steroidogenic cells is pregnenolone, progesterone, deoxycorticosterone, corticosterone, 18 hydroxy. Corticosterone (18-hydroxycorticosterone), Aldosterone (aldosterone), 17α-hydroxypregnenolone (17α-hydroxypregnerone), 17α-hydroxyprogesterone (17α-hydroxyprogesterone), 11 deoxycortisol (or-deoxycortisol) sol), DHEA (dehydroepiandrosterone), androstenedione (androstenedione), estrone (estrone), androstenediol (androstenediol), testosterone (testosterone), is one or more of the steroid hormone consisting of estradiol (Estradiol).

また、前記ステロイド産生細胞は、ステロイドホルモンを所定期間以上に亘って分泌するものである。そして、この所定期間は少なくとも2週間以上であることが好ましい。このことにより、治療の頻度を少なくすることができ、患者の負担を減らすことが可能になる。   The steroid-producing cells secrete steroid hormones over a predetermined period. The predetermined period is preferably at least 2 weeks. As a result, the frequency of treatment can be reduced and the burden on the patient can be reduced.

さらに、本発明の1実施形態によれば、前記ステロイド産生細胞は、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)反応性である。また、ここでACTH反応性は用量依存性である。これにより、例えば副腎不全の患者に対して本発明で得られたステロイド産生骨髄細胞を移植した場合、生体の副腎皮質のステロイドが不足していればACTHが分泌され、前記細胞より副腎皮質ステロイドが分泌され、反対に過剰であればACTHが抑制され、その結果副腎皮質ステロイド分泌も抑制され得る。   Furthermore, according to one embodiment of the invention, the steroidogenic cells are adrenocorticotropic hormone (ACTH) responsive. Also, ACTH responsiveness here is dose dependent. Thus, for example, when the steroidogenic bone marrow cells obtained in the present invention are transplanted to a patient with adrenal insufficiency, ACTH is secreted if the corticosteroid in the living body is insufficient, and the corticosteroid is obtained from the cell. If secreted and, conversely, in excess, ACTH is suppressed, and as a result, corticosteroid secretion can also be suppressed.

本発明の1実施形態によれば、前記ステロイド産生細胞は、レチノイン酸含有培地、若しくはレチノイン酸とhCG(ヒト絨毛性刺激ホルモン)含有培地で培養することによって、性腺ステロイドホルモンを産生するものである。   According to one embodiment of the present invention, the steroid-producing cells produce gonadal steroid hormones by culturing in a retinoic acid-containing medium or a medium containing retinoic acid and hCG (human chorionic stimulating hormone). .

また本発明の第3の主要な観点によれば、(a)骨髄細胞を用意する工程と、(b)前記骨髄細胞中でステロイドホルモン合成に関与する因子を導入し、前記骨髄細胞をステロイド産生細胞へと分化させる工程とを有することを特徴とするステロイド産生細胞の生産方法が提供される。このことで、治療に有効な多様なステロイドホルモンを分泌できるステロイド産生細胞を製造することが可能になる。   According to a third main aspect of the present invention, (a) a step of preparing bone marrow cells, and (b) introducing a factor involved in steroid hormone synthesis in the bone marrow cells, There is provided a method for producing a steroidogenic cell, comprising the step of differentiating into a cell. This makes it possible to produce steroidogenic cells capable of secreting various steroid hormones effective for treatment.

本発明の1実施形態によれば、前記方法はさらに、レチノイン酸含有培地、若しくはレチノイン酸とhCG(ヒト絨毛性刺激ホルモン)含有培地で培養する工程を有し、性腺ステロイド産生細胞に分化誘導することを特徴とするステロイド産生細胞の生産方法である。   According to one embodiment of the present invention, the method further comprises culturing in a retinoic acid-containing medium, or a retinoic acid and hCG (human chorionic stimulating hormone) -containing medium, and induces differentiation into gonadal steroid-producing cells. This is a method for producing steroidogenic cells.

本発明の第4の主要な観点によれば、前記ステロイド産生細胞から分泌された生理的に多様なステロイドホルモンと、薬学的に許容される担体からなる薬剤組成物が提供される。このようにして得られた薬剤組成物によれば、ステロイドホルモン欠損症等のステロイドホルモン分泌異常、各種自己免患などを有効に治療することが可能になる。   According to a fourth main aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition comprising physiologically diverse steroid hormones secreted from the steroidogenic cells and a pharmaceutically acceptable carrier. According to the pharmaceutical composition thus obtained, it becomes possible to effectively treat steroid hormone secretion abnormalities such as steroid hormone deficiency and various self-exemptions.

この発明の更なる特徴及び顕著な効果は次に記載する発明の実施の形態の項の記載から当業者にとって明らかになるものである。   Further features and remarkable effects of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the description of the embodiments of the present invention described below.

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

上述したように、本発明によれば、骨髄細胞若しくは多能性幹細胞中でステロイド合成酵素に関与する因子を導入し、前記細胞から分化させてなるステロイド産生細胞が提供される。   As described above, according to the present invention, a steroid-producing cell obtained by introducing a factor involved in a steroid synthase into bone marrow cells or pluripotent stem cells and differentiating the cells is provided.

骨髄細胞及び多能性幹細胞
最近、多くの研究により、骨髄細胞の移植は様々な臓器の造血系・間葉系細胞群再生に寄与している可能性が示唆されている。つまり骨髄細胞は様々な臓器に分化する多能性前駆細胞を含んでいるのではないかと考えられている。骨髄幹細胞は、造血系・間葉系細胞群に成長することは知られているが、本発明以前にはステロイド産生細胞に分化することは知られていなかった。しかし、本発明者らは、骨髄細胞が副腎皮質・性腺と同じく間葉系由来である筋や脂肪等に分化できることに着目し、骨髄細胞からステロイド産生細胞を分化させるという新たな知見を得、これに基づいて誠意検討、実験を重ねた結果、以下に述べるいくつかの好ましい性質を併せ持つステロイド産生細胞の生成に成功した。
Bone marrow cells and pluripotent stem cells Recently, many studies have suggested that bone marrow cell transplantation may contribute to the regeneration of hematopoietic and mesenchymal cell groups in various organs. In other words, bone marrow cells are thought to contain pluripotent progenitor cells that differentiate into various organs. Bone marrow stem cells are known to grow into hematopoietic and mesenchymal cells, but prior to the present invention, they were not known to differentiate into steroidogenic cells. However, the present inventors focused on the fact that bone marrow cells can be differentiated into muscles and fats derived from the mesenchymal system as well as the adrenal cortex / gonads, and obtained new findings that differentiate steroidogenic cells from bone marrow cells, As a result of conducting sincerity studies and experiments based on this, steroid-producing cells having several desirable properties described below were successfully produced.

ここで、骨髄細胞及び多能性幹細胞は、ステロイド産生細胞に分化できるものであれば良く、人やマウス等の哺乳類に限定されるものではない。また前記細胞の採取方法は、公知の方法でよい。   Here, the bone marrow cells and pluripotent stem cells are not limited to mammals such as humans and mice, as long as they can differentiate into steroidogenic cells. The cell collection method may be a known method.

ステロイド合成酵素の転写調節因子の導入
骨髄細胞及び多能性幹細胞をステロイド産生細胞に分化させるには、ステロイド合成に関与する因子を導入等してステロイドホルモンを合成させる必要があると考えられる。
Introduction of transcriptional regulatory factor of steroid synthase To differentiate bone marrow cells and pluripotent stem cells into steroidogenic cells, it is considered necessary to synthesize steroid hormones by introducing factors involved in steroid synthesis.

ここで、ステロイドホルモン合成酵素の組織特異的転写因子であるSF−1、別名adrenal 4 binding protein(Ad4BP)は、核内レセプタースーパーファミリーに属し、多くのステロイド産生遺伝子に関与すると報告されている(1)。このSF−1ノックアウトマウスにおいて副腎と性腺の完全な欠如が観察されたため、SF−1はステロイド産生及びステロイド産生組織成長に特に重要であると考えられている。   Here, SF-1, which is a tissue-specific transcription factor of steroid hormone synthase, also known as adrena 4 binding protein (Ad4BP), has been reported to belong to the nuclear receptor superfamily and to be involved in many steroidogenic genes ( 1). SF-1 is believed to be particularly important for steroidogenesis and steroidogenic tissue growth, as a complete lack of adrenal glands and gonads was observed in this SF-1 knockout mouse.

一方、胚性幹細胞内で持続的にSF−1を発現させたところ、この胚性幹細胞はステロイド生産能を獲得し、cAMP及びレチノイン酸依存的にP450sccが誘導され、プロゲステロンを産生したとの実験報告もある。しかし、このステロイド産生能はプロゲステロン分泌レベルに制限されており、また外来基質でありミトコンドリア外膜を通過する20α−hydroxycholesterolの添加が必要なため、生理的分泌が生じない。しかしこれらの結果は、SF−1がステロイド産生細胞分化の鍵を握っていることを強く示唆するものである。   On the other hand, when SF-1 was continuously expressed in embryonic stem cells, the embryonic stem cells acquired steroid-producing ability, and P450scc was induced in a cAMP- and retinoic acid-dependent manner to produce progesterone. There are also reports. However, this ability to produce steroids is limited to the level of progesterone secretion, and addition of 20α-hydroxycholesterol, which is a foreign substrate and passes through the outer mitochondrial membrane, requires no physiological secretion. However, these results strongly suggest that SF-1 is key to steroidogenic cell differentiation.

本発明者らはSF−1の骨髄細胞への導入によりステロイド産生細胞が生成されるかを検証するために、ウシSF−1を有するアデノウイルス(Adx−bSF−1)を作成し、マウス由来の長期培養骨髄細胞にAdx−bSF−1を感染させると、著明な量の多様なステロイドが産生されることを明らかにした。   In order to verify whether steroidogenic cells are generated by introduction of SF-1 into bone marrow cells, the present inventors have created an adenovirus having bovine SF-1 (Adx-bSF-1) and derived from a mouse. It was revealed that a significant amount of various steroids were produced when Adx-bSF-1 was infected with long-term cultured bone marrow cells.

ただし、本発明においては、前記転写調節因子は、Steroidogenic factor 1(SF−1)に限定されるものではなく、前記細胞中でステロイドホルモンを合成させるために必要である因子であればよい。   However, in the present invention, the transcriptional regulatory factor is not limited to Steroidogenic factor 1 (SF-1), and may be any factor necessary for synthesizing steroid hormones in the cells.

また、本発明において骨髄細胞中で目的遺伝子を導入・強制発現させる方法としては、本発明の1実施例に従うと、例えばアデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、HIVベクターなどのベクターを用いて行われる。しかし、このようなウイルス由来などのベクターを用いた方法だけでなく、エレクトロポレーション、タンパク質直接導入法などの公知技術を用いて行われ得るものである。   In the present invention, as a method for introducing and forcibly expressing a target gene in bone marrow cells, according to one embodiment of the present invention, for example, adenovirus vector, adeno-associated virus vector, retrovirus vector, lentivirus vector, HIV vector It is performed using a vector such as However, it can be carried out not only by a method using such a virus-derived vector but also by a known technique such as electroporation and a direct protein introduction method.

さらに、前記骨髄細胞等をステロイド産生細胞に分化させる方法は、ステロイドホルモン合成に関与する内因性因子の導入だけでなく、外因性因子を作用させる方法も可能であると考えられる。すなわち、前記骨髄細胞を外因性因子を含有する培養液と培地で培養することにより、目的ステロイド産生細胞に分化させることも可能である。   Furthermore, the method for differentiating the bone marrow cells and the like into steroid-producing cells is considered to be not only the introduction of endogenous factors involved in steroid hormone synthesis but also the method of allowing exogenous factors to act. That is, the bone marrow cells can be differentiated into target steroid-producing cells by culturing them in a culture medium and medium containing exogenous factors.

新規ステロイド産生細胞、その機能及びその使用
本発明の新規ステロイド産生細胞によれば、以下の、プレグネノロン(pregnenolone)、プロゲステロン(progesterone)、デオキシコルチコステロン(deoxycorticosterone)、コルチコステロン(corticosterone)、18ヒドロキシコルチコステロン(18−hydroxycorticosterone)、アルドステロン(aldosterone)、17αヒドロキシプレグネノロン(17α−hydroxypregnelone)、17αヒドロキシプロゲステロン(17α−hydroxyprogesterone)、11デオキシコルチゾール(11−deoxycortisol)、コルチゾール(cortisol)、DHEA(dehydroepiandrosterone)、アンドロステンジオン(androstenedione)、エストロン(estrone)、アンドロステンジオール(androstenediol)、テストステロン(testosterone)、エストラジオール(estradiol)から成るステロイドホルモンの少なくとも1以上が産生される。
Novel steroidogenic cells, their function and their use According to the novel steroidogenic cells of the present invention, the following pregnenolone, progesterone, deoxycorticosterone, corticosterone, 18 Hydroxycorticosterone (18-hydroxycorticosterone), aldosterone (aldosterone), 17α-hydroxypregnenolone (17α-hydroxypregnone), 17α-hydroxyprogesterone (17α-hydroxyprogesterone), 11 deoxycortisol (or 11 deoxycortisol) sol), DHEA (dehydroepiandrosterone), androstenedione (androstenedione), estrone (estrone), androstenediol (androstenediol), testosterone (testosterone), at least one or more is produced steroid hormones consisting of estradiol (Estradiol).

本発明者らの解析によれば、本発明によるステロイド産生細胞によるステロイドホルモンの産生は、合成酵素転写調節因子を導入したことによる骨髄細胞中におけるステロイドホルモン合成酵素量の増加に起因するものであると思われる。すなわち、本発明によるステロイド産生細胞においては、前記転写調節因子を強制発現させることにより前記ステロイドホルモン合成酵素のmRNA発現が増強されることがRT−PCRを用いた実験より判明した。さらに抗チトクロームP450scc抗体を用いた免疫染色の実験より、前記ステロイドホルモン合成酵素の発現がタンパク質レベルで増強されることが示されたものである。   According to the analysis of the present inventors, the production of steroid hormones by the steroidogenic cells according to the present invention is due to the increase in the amount of steroid hormone synthase in the bone marrow cells by introducing the synthase transcription regulatory factor. I think that the. That is, in the steroidogenic cells according to the present invention, it was found from an experiment using RT-PCR that the mRNA expression of the steroid hormone synthase is enhanced by forcibly expressing the transcription regulatory factor. Furthermore, an immunostaining experiment using an anti-cytochrome P450 scc antibody showed that the expression of the steroid hormone synthase is enhanced at the protein level.

また、本発明で得られたステロイド産生骨髄細胞は、一定期間以上の安定したステロイドホルモンの産生(少なくとも2週間、好ましくは3週間以上)が必要と考えられるところ、本実施例によれば、ステロイドホルモンの産生は少なくとも112日間続いた。RT−PCRによる分析によれば、この長期に亘る持続的なステロイド産生能は、内因性マウスSF−1の誘導によるものではなく、導入されたアデノウイルス由来ウシSF−1に起因するものであることが確認された。すなわち、アデノウイルスによるウシSF−1の発現が低レベルであっても前記骨髄細胞の長期・多様なステロイド産生には十分である、若しくは前記SF−1はステロイド産生の開始には必要であるが維持には重要でないのではないかと考えられる。   Further, the steroid-producing bone marrow cells obtained in the present invention are considered to require stable production of steroid hormones (at least 2 weeks, preferably 3 weeks or more) for a certain period or longer. Hormone production continued for at least 112 days. According to the analysis by RT-PCR, this long-term sustained steroidogenic ability is not due to the induction of endogenous mouse SF-1, but is due to the introduced adenovirus-derived bovine SF-1. It was confirmed. That is, even if the expression level of bovine SF-1 by adenovirus is low, it is sufficient for long-term and diverse steroid production of the bone marrow cells, or the SF-1 is necessary for initiation of steroid production. It may not be important for maintenance.

また、フローサイトメトリーの結果より、前記ステロイド産生細胞は、多能性を持ち未熟な造血系/間葉系幹細胞に起源することが示唆された。   The results of flow cytometry suggested that the steroidogenic cells originated from pluripotent and immature hematopoietic / mesenchymal stem cells.

さらに、本新規ステロイド産生細胞によれば、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)に反応しステロイドの分泌がコントロールできることが判明した。また、このACTH反応性は用量依存性である。この点においても本発明で得られたステロイド産生細胞は有益であると考えられる。例えば副腎不全の患者に対して本発明で得られたステロイド産生骨髄細胞を移植した場合、生体の副腎皮質のステロイドが不足していればACTHが分泌され、前記細胞より副腎皮質ステロイドが分泌され、反対に過剰であればACTHが抑制され、その結果副腎皮質ステロイド分泌も抑制され得るからである。   Furthermore, it was found that the novel steroid-producing cells can control steroid secretion in response to adrenocorticotropic hormone (ACTH). This ACTH responsiveness is also dose dependent. Also in this respect, the steroidogenic cells obtained by the present invention are considered beneficial. For example, when the steroidogenic bone marrow cells obtained in the present invention are transplanted for a patient with adrenal insufficiency, ACTH is secreted if the steroids of the living adrenal cortex are insufficient, and corticosteroids are secreted from the cells, Conversely, if it is excessive, ACTH is suppressed, and as a result, corticosteroid secretion can also be suppressed.

本発明者らはさらに、本新規ステロイド産生細胞が培養条件によってどのような影響を受けるかを検討した。実験の結果、本新規ステロイド産生細胞は、レチノイン酸含有培地、若しくはレチノイン酸とhCG(ヒト絨毛性刺激ホルモン)含有培地で培養することによって、性腺ステロイドホルモンを産生することができることを明らかにした。従来技術として、レチノイン酸が副腎ホルモン(コルチコステロン)産生を誘導することは知られていたが、性腺ホルモンの産生を誘導することは、本発明以前には知られていないことであった。   The present inventors further examined how the novel steroidogenic cells are affected by the culture conditions. As a result of the experiment, it was clarified that the novel steroid-producing cells can produce gonadal steroid hormones by culturing them in a retinoic acid-containing medium or a retinoic acid and hCG (human chorionic stimulating hormone) -containing medium. In the prior art, retinoic acid was known to induce adrenal hormone (corticosterone) production, but it was not known prior to the present invention to induce gonadal hormone production.

また本発明で得られたステロイド産生細胞は、移植した場合、生体内でステロイドを移植局所高濃度に分泌できると推測される。すなわち必要な部位で必要なだけステロイドが分泌され、なおかつ全身的にステロイド過剰にならないので、重大な副作用を起こすことがないと考えられる。   In addition, when the steroid-producing cells obtained in the present invention are transplanted, it is presumed that the steroid can be secreted at a high local concentration in the living body in vivo. That is, steroids are secreted as much as necessary at a necessary site, and steroid excess does not become systemic. Therefore, it is considered that no serious side effects are caused.

以上の知見に基づくと、本発明で得られたステロイド産生骨髄細胞を自己細胞移植などの手段を用いて使用することにより、ステロイドホルモン欠損症等のステロイドホルモン分泌異常へのステロイド細胞移植、アレルギー/自己免疫疾患治療、移植臓器の拒絶予防などへの応用といった新しい治療法を提供すると考えられる。すなわち、本発明によれば、上記新規ステロイド産生細胞を生体内の目的箇所に移植することによるステロイドホルモン欠損症等のステロイドホルモン分泌異常、自己免疫疾患、移植臓器の拒絶予防等の治療方法が提供される。   Based on the above findings, by using the steroidogenic bone marrow cells obtained by the present invention using means such as autologous cell transplantation, steroid cell transplantation to steroid hormone secretion abnormalities such as steroid hormone deficiency, allergy / It is thought to provide new treatment methods such as autoimmune disease treatment and prevention of rejection of transplanted organs. That is, according to the present invention, there is provided a method for treating steroid hormone secretion abnormalities such as steroid hormone deficiency, autoimmune diseases, rejection of transplanted organs, etc. by transplanting the novel steroid-producing cells to a target site in the living body. Is done.

また、上記知見に基づくと、前記で得られた新規ステロイド産生細胞から分泌されたステロイドホルモンと、薬学的に許容される担体とを有することを特徴とする薬剤組成物が提供される。前記薬剤組成物は、アトピー性皮膚炎の外用・内服の他、気管支喘息やリウマチ等の治療用の「ステロイド剤」として用いてもよい。またステロイド欠損症、アレルギー、自己免疫疾患等の治療用として用いることも可能である。   Moreover, based on the said knowledge, the pharmaceutical composition characterized by having the steroid hormone secreted from the novel steroid-producing cell obtained above and a pharmaceutically acceptable carrier is provided. The pharmaceutical composition may be used as a “steroidal agent” for treating bronchial asthma, rheumatism, etc., in addition to external and internal use for atopic dermatitis. It can also be used for the treatment of steroid deficiency, allergies, autoimmune diseases and the like.

さらに、本発明で得られた骨髄細胞の副腎若しくは性腺ステロイド産生細胞への多分化能は、副腎・性腺細胞分化の組織、部位、細胞特異的機序を解明する重要なモデルになり得ると推測される。   Furthermore, it is speculated that the multipotency of bone marrow cells obtained in the present invention into adrenal or gonadal steroid-producing cells can be an important model for elucidating the tissue, site and cell-specific mechanism of adrenal / gonadal cell differentiation. Is done.

また、上述したように、本発明の1実施形態で得られたステロイド産生細胞は、骨髄細胞中の骨髄幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞等の多能性幹細胞から分化したものであると推測される。公知のように、間葉系幹細胞は脂肪や筋にも存在する。従って、間葉系幹細胞、造血幹細胞であれば、骨髄細胞由来のものでなくても、本発明のステロイド産生細胞に分化し得るものと考えられる。骨髄以外からも採取できる場合、広い選択肢と、高い簡便性・安全性が期待できるという利点がある。   In addition, as described above, the steroidogenic cells obtained in one embodiment of the present invention are presumed to be differentiated from pluripotent stem cells such as bone marrow stem cells, mesenchymal stem cells, and hematopoietic stem cells in bone marrow cells. Is done. As is known, mesenchymal stem cells are also present in fat and muscle. Therefore, it is considered that mesenchymal stem cells and hematopoietic stem cells can be differentiated into the steroidogenic cells of the present invention even if they are not derived from bone marrow cells. When it can be collected from other than the bone marrow, there are advantages that a wide choice and high convenience and safety can be expected.

次に、以下の実施例において本発明に係る新規ステロイド産生細胞の生成の一例を説明する。   Next, an example of the production | generation of the novel steroid producing cell based on this invention is demonstrated in a following example.

本発明者らはSF−1の骨髄細胞への導入によりステロイド産生細胞が生成されるかを検証するために、まず、ウシSF−1を有するアデノウイルス(Adx−bSF−1)を作成し、長期培養骨髄細胞にAdx−bSF−1を感染させた。ことにより当該骨髄細胞からは著明な量の多様なステロイドが産生され、ステロイド産生細胞が生成されたことを明らかにした。以下、この検証工程を詳しく説明する。   In order to verify whether steroidogenic cells are generated by introducing SF-1 into bone marrow cells, the present inventors first created an adenovirus having bovine SF-1 (Adx-bSF-1), Long-term cultured bone marrow cells were infected with Adx-bSF-1. Thus, it was clarified that a significant amount of various steroids were produced from the bone marrow cells, and steroidogenic cells were produced. Hereinafter, this verification process will be described in detail.

SF−1を含むアデノウイルスベクターの作製
Adenovirus Expression Vector Kit(Takara、Osaka、Japan)を用いてヒト型5−アデノウイルスベクターから由来したリコンビナント(組換え)ベクターを作製した。
Production of Adenovirus Vector Containing SF-1 A recombinant (recombinant) vector derived from a human 5-adenovirus vector was produced using the Adenovirus Expression Vector Kit (Takara, Osaka, Japan).

ウシSF−1/Ad4BP cDNA(岡崎国立共同研究機構 基礎生物学研究所、諸橋憲一郎教授より分与)をBamHI及びEcoRI消化し、CAGプロモーターを有するリコンビナントコスミドベクターpAxCAwt(Takara)のSwaIサイトに挿入した。前記リコンビナントウシSF−1アデノウイルスベクター(Adx−bSF−1)はMiyakeら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:132,1996参照)の報告に基づいた製造方法に従い作製した。   Bovine SF-1 / Ad4BP cDNA (distributed by Prof. Kenichiro Morohashi, National Institute for Basic Biology, Okazaki National Collaborative Research Organization) was digested with BamHI and EcoRI and inserted into the SwaI site of the recombinant cosmid vector pAxCAwt (Takara) having the CAG promoter. . The recombinant bovine SF-1 adenovirus vector (Adx-bSF-1) was prepared according to the manufacturing method based on the report of Miyake et al. (See Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 132, 1996).

陰性対照として、β−ガラクトシダーゼ遺伝子のみを移入するアデノウイルスベクターを構築した。このベクターをAdx−LacZとした。   As a negative control, an adenovirus vector into which only the β-galactosidase gene was transferred was constructed. This vector was named Adx-LacZ.

マウス骨髄細胞の採取と長期培養
3ヶ月齢の雄B6−GFP(green fluorescence protein)マウス(C57BL/6Tg14(act−EGFP)osbY01)は山田(京都大学)より寄贈された。また、別の実験においては4ヶ月齢の雄129SVJマウスも用いた。前記骨髄細胞は、いくつかの調整を加えた従来技術を用いて培養した。簡潔には、マウスから前記骨髄細胞を培養液中に流し出すことによって新鮮な完全骨髄細胞を回収した。培養液Aは、2mML−グルタミン、100U/mlペニシリン、100μg/mlストレプトマイシン、0.0125μg/mlアンホテリシン(Sigma−aldrich、Irvine、UK)、10−7Mヒドロコルチゾン(Nikkenkayaku、Japan)及び20%ドナーウマ血清(Lot6603F及び7307F、ICN Biochemicals、Aurora、Ohio)を含有するα−MEMを含む。回収した細胞を75cm2組織培養フラスコ(Nalge Nunc、Rochester、NY)に播種し、培養液Aと共に37゜C、5% CO2でインキュベートした。接着細胞を数週間培養しトリプシン処理した後、使用するまでcell bankerで−80゜C貯蔵した。実験で必要な際、比較的精製された細胞集団を増殖することを目標に、前記貯蔵BMCsを120〜180日間(継代数12〜18)培養液Aで培養した。この細胞集団から5X105BMCsを再び培養液Aと共に60mmシャーレ(Nunc)に播種した。前記BMCsがサブコンフルエントに増殖した際、前記細胞をアデノウイルスで約10プラーク形成ユニット/細胞で感染させた。全ての実験の対照として、前記BMCsをβ−ガラクトシダーゼ(Adx−LacZ)を発現するリコンビナントアデノウイルスで感染した。
Collection of mouse bone marrow cells and long-term culture A 3-month-old male B6-GFP (green fluorescence protein) mouse (C57BL / 6Tg14 (act-EGFP) osbY01) was donated by Yamada (Kyoto University). In another experiment, 4-month-old male 129SVJ mice were also used. The bone marrow cells were cultured using conventional techniques with some adjustments. Briefly, fresh complete bone marrow cells were collected by flushing the bone marrow cells from the mice into the culture medium. Culture medium A consists of 2 mM L-glutamine, 100 U / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin, 0.0125 μg / ml amphotericin (Sigma-aldrich, Irvine, UK), 10-7 M hydrocortisone (Nikkenkayaku, Japan) and 20% donor horse serum Lot 6603F and 7307F, ICN Biochemicals, Aurora, Ohio). The collected cells were seeded in a 75 cm 2 tissue culture flask (Nalge Nunc, Rochester, NY) and incubated with culture medium A at 37 ° C., 5% CO 2. Adherent cells were cultured for several weeks, treated with trypsin, and stored at −80 ° C. in a cell bank until use. The stored BMCs were cultured in culture medium A for 120-180 days (passage number 12-18) with the goal of growing a relatively purified cell population as needed in the experiment. From this cell population, 5 × 10 5 BMCs were again seeded in a 60 mm Petri dish (Nunc) together with the culture medium A. When the BMCs grew sub-confluent, the cells were infected with adenovirus at about 10 plaque forming units / cell. As a control for all experiments, the BMCs were infected with a recombinant adenovirus expressing β-galactosidase (Adx-LacZ).

前記BMCsから分泌された培養液中のステロイド含有量の測定
培養液中に分泌された以下のホルモン:プロゲステロン(P4)、デオキシコルチコステロン(DOC)、コルチコステロン(B)、17α−ヒドロキシプロゲステロン(17α−OHP4)、11−デオキシコルチゾール(S)、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、Δ4−アンドロステンジオン(Δ4−A)、及びテストステロン(T)の含有量を、市販のRIA kit(Diagnostic Products Corp.、LA)を用いてSRL Co.Ltd.(Tokyo、Japan)と共同研究で測定した(各特異的なRIAシステムはSRLによって開発された)。培養液中への前記P4及びDOCの分泌量は、合成1−24ACTH(Shionogi Co.、Osaka、Japan)の存在下/非存在下でも確認された。P4、DOC、B、17α−OHP4、S、DHEA、Δ4−A、及びTのそれぞれの検出限界は、0.1ng/ml、0.02ng/ml、20.0ng/ml、0.1ng/ml、0.04ng/ml、0.2ng/ml、0.1ng/ml、及び0.05ng/ml以下である。
Measurement of steroid content in the culture solution secreted from the BMCs The following hormones secreted in the culture solution: progesterone (P4), deoxycorticosterone (DOC), corticosterone (B), 17α-hydroxyprogesterone The contents of (17α-OHP4), 11-deoxycortisol (S), dehydroepiandrosterone (DHEA), Δ4-androstenedione (Δ4-A), and testosterone (T) were measured using commercially available RIA kit (Diagnostic Products). Corp., LA) using SRL Co. Ltd .. (Tokyo, Japan) and joint research (each specific RIA system was developed by SRL). The amount of P4 and DOC secreted into the culture medium was also confirmed in the presence / absence of synthetic 1-24ACTH (Shionomi Co., Osaka, Japan). The detection limits of P4, DOC, B, 17α-OHP4, S, DHEA, Δ4-A, and T are 0.1 ng / ml, 0.02 ng / ml, 20.0 ng / ml, 0.1 ng / ml, respectively. 0.04 ng / ml, 0.2 ng / ml, 0.1 ng / ml, and 0.05 ng / ml or less.

免疫細胞化学(immunocytochemistry)
ZenonラビットIgG標識キット(Molecular probes,Inc.、OR)を用いて抗ラビットチトクロームP450scc抗体(RDI、NJ)によって、若しくは対照として免疫前血清によって、129VJマウスからのBMCsの免疫細胞化学研究を行った。前記細胞は35mmシャーレ中のコラーゲンタイプIメンブレン(Asahi technoglass、Tokyo、Japan)に播種され、4%パラホルムアルデヒドで4゜C、1時間固定された。その後は製造者取扱説明書に従った。蛍光は蛍光顕微鏡(BX−51;Olympus、Tokyo、Japan)を用いて観察された。
Immunocytochemistry
Immunocytochemistry studies of BMCs from 129VJ mice were performed with anti-rabbit cytochrome P450scc antibody (RDI, NJ) using Zenon rabbit IgG labeling kit (Molecular probes, Inc., OR) or with preimmune serum as a control. . The cells were seeded on a collagen type I membrane (Asahi technoglass, Tokyo, Japan) in a 35 mm dish and fixed with 4% paraformaldehyde at 4 ° C. for 1 hour. After that, the manufacturer's instructions were followed. Fluorescence was observed using a fluorescence microscope (BX-51; Olympus, Tokyo, Japan).

リアルタイムPCR定量
StAR、ACTH受容体(ACTH−R)、及びP450scc、P450c17、P450C11、P450C21、P450ald、3β−HSD、及び17β−HSDタイプ3を含む様々なステロイド産生酵素の定量分析をLightCycler(Poche Diagnostics GmbH、Mannheim、Germany)を用いたリアルタイムPCRによって行った。前記培養BMCs及びY−1細胞からはRNasy mini kit(Qiagen)を用いて、及びマウス精巣、副腎からはIsogen(Wako Pure Chemical Industries、Osaka、Japan)を用いて総RNAを単離した。テンプレートとして5μgの総RNAを用いて第一鎖(First−strand)相補DNAを合成し、製造取扱説明書に従ってLightCyclerにおいてPCRを実行した。用いたセンス/アンチセンスプライマーはMukaiらによって報告されたものである(Conditionally immortalized adrenocortical cell lines at undifferentiated states exhibit inducible Expression of glucocorticoid−synthesizing genes;Eur.J.Biochem.269,69〜81,2002)。PCR条件は要望に応じて利用できる。LightCycler Software Ver.3.5で決定された蛍光強度が増幅の幾何学位相にある時に、閾値が測定された。産物は2%アガロースゲルに供された。各PCR産物のヌクレオチド配列を適切なプライマーを用いてダイレクトシークエンスで確認した。前記mRNAの相対的な発現レベルは、それらのβ−アクチンに対して、及び対照であるマウス副腎皮質性Y−1細胞、若しくはマウス精巣若しくは副腎に対するその割合で較正された。
Real-time PCR quantitative StAR, ACTH receptor (ACTH-R), and quantitative analysis of various steroidogenic enzymes including P450scc, P450c17, P450C11, P450C21, P450ald, 3β-HSD, and 17β-HSD type 3, LightCycler (Poche Diagnostics) GmbH, Mannheim, Germany). Total RNA was isolated from the cultured BMCs and Y-1 cells using RNasy mini kit (Qiagen) and from mouse testis and adrenal gland using Isogen (Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan). First-strand complementary DNA was synthesized using 5 μg of total RNA as a template, and PCR was performed on the LightCycler according to the manufacturer's instructions. Sense / antisense primers used were reported by Mukai et al. (Conditionally imprinted and adrenocorative cell lines and undifferentiated states 69-81). PCR conditions are available upon request. LightCycler Software Ver. The threshold was measured when the fluorescence intensity determined in 3.5 was in the geometric phase of amplification. The product was subjected to a 2% agarose gel. The nucleotide sequence of each PCR product was confirmed by direct sequencing using appropriate primers. The relative expression levels of the mRNA were calibrated against their β-actin and its ratio to mouse adrenal cortex Y-1 cells, or mouse testis or adrenal gland.

フローサイトメトリー
フローサイトメトリーの基本的なプロトコールは公知の方法に従った。簡潔には、3X105BMCsをPE(フィコエリトリン)結合性抗マウスc−kit、CD11b、CD34、CD44、CD45、及びSca−1モノクローナル抗体(BD Biosciences、Japan)、若しくはアイソタイプ適合PE結合性ラットIgG(BD Biosciences)と共に4゜C、30分間インキュベートした。前記細胞はFACScanフローサイトメーター(Becton Dickinson)で解析された。
Flow cytometry The basic protocol of flow cytometry followed a known method. Briefly, 3X105 BMCs were transformed into PE (phycoerythrin) binding anti-mouse c-kit, CD11b, CD34, CD44, CD45, and Sca-1 monoclonal antibodies (BD Biosciences, Japan), or isotype-compatible PE binding rat IgG (BD Biosciences). ) And 4 ° C for 30 minutes. The cells were analyzed with a FACScan flow cytometer (Becton Dickinson).

統計
1−factor(1因子)ANOVA(分散分析)が統計評価のために用いられた。P<0.05は統計的に有意であるとみなされた。
Statistical 1-factor (1 factor) ANOVA (ANOVA) was used for statistical evaluation. P <0.05 was considered statistically significant.

長期培養骨髄細胞へのAdx−bSF−1の感染
(1)BMCsから分泌された培養液中のステロイド含有量の測定
本発明者らはSF−1の骨髄細胞への導入によりステロイド産生細胞が生成されるかを検証するために、上記の方法を用いてウシSF−1を有するアデノウイルス(Adx−bSF−1)を作成した。実験の結果、本発明者らは長期培養骨髄細胞にAdx−bSF−1を感染させると、多様なステロイドが産生されることを明らかにした。
Infection of long-term cultured bone marrow cells with Adx-bSF-1 (1) Measurement of steroid content in culture medium secreted from BMCs The present inventors generated steroidogenic cells by introducing SF-1 into bone marrow cells. In order to verify whether this is the case, an adenovirus (Adx-bSF-1) having bovine SF-1 was prepared using the method described above. As a result of experiments, the present inventors have revealed that various steroids are produced when long-term cultured bone marrow cells are infected with Adx-bSF-1.

雄GFPマウスの長期(123日)培養骨髄細胞にAdx−bSF−1若しくは対照としてAdx−LacZを感染させ、7日間培養した。その後4日間培養した培養液中のステロイド量を測定した。この結果を図1に示す。図1(a)〜(h)はそれぞれGFPマウスからの長期培養BMCsの培養液中へのプロゲステロン(P4)、デオキシコルチコステロン(DOC)、コルチコステロン(B)、17α−ヒドロキシプロゲステロン(17α−OHP4)、11−デオキシコルチゾール(S)、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、Δ4−アンドロステンジオン(Δ4−A)、及びテストステロン(T)の基礎分泌量を示している。図中の値は平均値±SD(n=3)で示された。S、及びLはそれぞれAdx−bSF−1で形質移入されたBMCs、及びAdx−LacZで形質移入されたBMCsを示す。図1に示すように、Adx−bSF−1感染骨髄細胞は著明な量のプロゲステロン(P4)、デオキシコルチコステロン(DOC)、コルチコステロン(B)、17α−ヒドロキシプロゲステロン(17α−OH P4)、11−デオキシコルチゾール(S)、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、Δ4−アンドロステンジオン(Δ4−A)、及びテストステロン(T)を生成したが、Adx−LacZ感染細胞は生成しなかった。Adx‐LacZ感染の対照細胞培養液では、Sを除きステロイドは全て検出されなかった。対照培養液中に検出された微量のSは、恐らくS抗体のhydrocortisoneへのクロスリアクション(9.5%)であり、ステロイド前駆体は生成されないと考えられる。   Long-term (123 days) cultured bone marrow cells of male GFP mice were infected with Adx-bSF-1 or Adx-LacZ as a control and cultured for 7 days. Thereafter, the amount of steroid in the culture medium cultured for 4 days was measured. The result is shown in FIG. 1 (a) to (h) show progesterone (P4), deoxycorticosterone (DOC), corticosterone (B), and 17α-hydroxyprogesterone (17α) in the culture solution of long-term cultured BMCs from GFP mice, respectively. -OHP4), 11-deoxycortisol (S), dehydroepiandrosterone (DHEA), [Delta] 4-androstenedione ([Delta] 4-A), and testosterone (T) basal secretion levels are shown. The values in the figure are shown as mean ± SD (n = 3). S and L indicate BMCs transfected with Adx-bSF-1 and BMCs transfected with Adx-LacZ, respectively. As shown in FIG. 1, Adx-bSF-1-infected bone marrow cells contain significant amounts of progesterone (P4), deoxycorticosterone (DOC), corticosterone (B), 17α-hydroxyprogesterone (17α-OH P4 ), 11-deoxycortisol (S), dehydroepiandrosterone (DHEA), Δ4-androstenedione (Δ4-A), and testosterone (T), but not Adx-LacZ-infected cells. In Adx-LacZ infected control cell cultures, no steroids except S were detected. The trace amount of S detected in the control culture is probably a cross-reaction (9.5%) of S antibody to hydrocortisone and no steroid precursor is produced.

前記骨髄細胞におけるAdx−bSF−1発現のステロイドホルモン合成酵素への影響
(1)RT−PCRによる測定(mRNA発現に対する効果)
次に、上記実験で用いられた細胞のReal‐time reverse transcriptase‐polymerase chain reaction(RT−PCR)を行った。その結果を図2に示す。図2(a)〜(f)はそれぞれStAR、P450scc、3β−HSD、P450c11、P450c17、17β−HSDタイプ3及びACTH−RのリアルタイムPCRの結果を示すグラフである。さらに、40サイクル以上で増幅され、エチジウムブロマイド染色されたアガロースゲルにおける実際の特異的PCRバンドを、図の下に示してある。相対的mRNA発現レベルはβ−アクチンで較正された。S、及びLはそれぞれAdx−bSF−1で形質移入されたBMCs、及びAdx−LacZで形質移入されたBMCsを指し示す。Adx−LacZで感染された対象細胞からはStAR、P450scc、3β−HSD、P450c11、17β−HSDタイプ3の有意なPCR産物は得られなかった。値は平均値±SD(n=3)で示された。*はP<0.05を示している。これらのグラフより、ステロイドホルモン合成酵素であるsteroidogenic acute regulatory protein(StAR)、P450scc、3β−hydroxysteroid dehydrogenase(3β−HSD)、P450c11、P450c17、及び17β−HSDタイプ3のmRNA発現は、Adx−bSF−1感染11日目の骨髄細胞で認められた。一方Adx−LacZ感染細胞では認められなかった。P450aldのmRNAは証明できなかった。副腎皮質刺激ホルモン受容体(ACTH−R)はAdx−LacZ感染細胞でも発現していたが発現レベルはとても低かった(副腎発現の2/1000)にも関わらずAdx−bSF−1感染細胞では更に低下した。
Effect of Adx-bSF-1 expression on bone marrow cells on steroid hormone synthase (1) Measurement by RT-PCR (effect on mRNA expression)
Next, Real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) of the cells used in the above experiment was performed. The result is shown in FIG. 2A to 2F are graphs showing the results of real-time PCR of StAR, P450scc, 3β-HSD, P450c11, P450c17, 17β-HSD type 3 and ACTH-R, respectively. Furthermore, the actual specific PCR band in an agarose gel amplified over 40 cycles and stained with ethidium bromide is shown below the figure. Relative mRNA expression levels were calibrated with β-actin. S and L indicate BMCs transfected with Adx-bSF-1 and BMCs transfected with Adx-LacZ, respectively. No significant PCR products of StAR, P450scc, 3β-HSD, P450c11, and 17β-HSD type 3 were obtained from the target cells infected with Adx-LacZ. Values were expressed as mean ± SD (n = 3). * Indicates P <0.05. From these graphs, steroid hormone synthesizing enzyme, stereogenic accurate regulatory protein (StAR), P450scc, 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (3β-HSD), P450c11, P450c17, and 17β-HSD type Axb 1 was observed in bone marrow cells on day 11 of infection. On the other hand, it was not observed in Adx-LacZ-infected cells. P450ald mRNA could not be verified. Adrenocorticotropic hormone receptor (ACTH-R) was also expressed in Adx-LacZ infected cells, but the expression level was very low (2/1000 of adrenal expression), but more in Adx-bSF-1 infected cells. Declined.

すなわち、対照Y−1細胞の発現に対する相対比はStAR、P450scc、及び3β−HSDの場合に発現される;マウス副腎の発現に対してはP450c11及びACTH−Rの場合に発現される;マウス精巣の発現に対してはP450c17及び17β−HSDタイプ3の場合に発現される。Adx−LacZで感染された対象細胞からはStAR、P450scc、3β−HSD、P450c11、17β−HSDタイプ3の有意なPCR産物は得られなかった。以上の結果より、前記骨髄細胞にbSF−1を発現させることにより、ステロイドホルモン合成酵素のmRNA発現を増強することが判明した。   That is, the relative ratio to the expression of control Y-1 cells is expressed for StAR, P450scc, and 3β-HSD; for mouse adrenal gland, it is expressed for P450c11 and ACTH-R; Is expressed in the case of P450c17 and 17β-HSD type 3. No significant PCR products of StAR, P450scc, 3β-HSD, P450c11, and 17β-HSD type 3 were obtained from the target cells infected with Adx-LacZ. From the above results, it was found that expression of bSF-1 in the bone marrow cells enhances steroid hormone synthase mRNA expression.

同様の結果が129VJマウスでも観察されており、血統により殆ど差はないと示唆された(データは示さず)。   Similar results were observed in 129VJ mice, suggesting little difference by pedigree (data not shown).

(2)免疫細胞化学による観察(タンパク質発現に対する効果)
上に記載された抗体を用いた129VJマウス骨髄細胞の免疫染色の結果を図3に示している。図3より、ステロイドホルモン合成酵素であるP450sccの発現が明らかになった。緑色蛍光細胞はP450sccに対してポジティブであることを示している。陰性対照として、免疫前血清と細胞は反応しなかった(データは示さず)。すなわち、前記骨髄細胞にbSF−1を発現させることにより、ステロイドホルモン合成酵素タンパク質の発現量を増強することが判明した。
(2) Observation by immunocytochemistry (effect on protein expression)
The results of immunostaining of 129VJ mouse bone marrow cells using the antibodies described above are shown in FIG. FIG. 3 revealed the expression of P450scc, which is a steroid hormone synthase. Green fluorescent cells are positive for P450scc. As a negative control, preimmune serum and cells did not react (data not shown). That is, it was found that the expression level of steroid hormone synthase protein is enhanced by expressing bSF-1 in the bone marrow cells.

本発明においてステロイド産生細胞は、副腎と性腺のステロイドの混合、つまりDOC、B、DHEA、Δ4−A、及びTを同時に産生している。ステロイドホルモン合成酵素であるP450c17はヒト副腎に発現しているがマウス副腎では発現していないため、本発明における前記骨髄細胞でのP450c17の著明は発現は、ステロイドの混合性産生が種を越えて生じることを示唆している。   In the present invention, steroidogenic cells simultaneously produce a mixture of adrenal and gonadal steroids, that is, DOC, B, DHEA, Δ4-A, and T. Since P450c17, which is a steroid hormone synthase, is expressed in the human adrenal gland but not in the mouse adrenal gland, the marked expression of P450c17 in the bone marrow cells in the present invention is that the mixed production of steroids exceeds the species. It is suggested that it occurs.

またこれらの結果より、ステロイド産生細胞への分化において前記骨髄細胞は多能性を有する、ステロイド産生組織の共通の起源が存在する;つまり本発明で得られた骨髄細胞由来ステロイド産生細胞が幹細胞である可能性が示唆された。そこで次にフローサイトメトリーを用いて、この仮定を検討した。   From these results, the bone marrow cells have pluripotency in differentiation into steroid-producing cells, and there is a common origin of steroid-producing tissues; that is, the bone marrow cell-derived steroid-producing cells obtained in the present invention are stem cells. One possibility was suggested. Therefore, this assumption was examined using flow cytometry.

骨髄細胞から分化させたステロイド産生細胞が(造血系/間葉系)幹細胞であるかの検討
(1)フローサイトメトリーによる前記骨髄細胞表面マーカーの解析
フローサイトメトリーを用いて、前記骨髄細胞表面マーカーを解析した結果を図4に示した。前記フローサイトメトリー実験は図1の実験において使用したものと同じBMCsを用いてアデノウイルスの感染前に行われた。図4(a)〜(f)はそれぞれ、細胞表面マーカーであるc−kit、CD11b、CD34、CD44、CD45、Sca−1を示す。実験の結果より、造血細胞に特異的なCD45、及び造血前駆細胞に特異的なCD34は陰性であった。また単球、マクロファージのマーカーであるCD11bも陰性であった。マウス間葉系幹細胞のマーカーは完全には明らかにされておらず議論の余地があるが、潜在的マーカーであるCD44は前記骨髄細胞では陰性であった。一方、造血系及び間葉系の幹細胞・前駆細胞マーカーであるc−kit及びSca−1は陽性であった。
Examination of whether steroidogenic cells differentiated from bone marrow cells are (hematopoietic / mesenchymal) stem cells (1) Analysis of bone marrow cell surface marker by flow cytometry The bone marrow cell surface marker is analyzed using flow cytometry The result of analysis is shown in FIG. The flow cytometry experiment was performed prior to adenovirus infection using the same BMCs used in the experiment of FIG. 4A to 4F show cell surface markers c-kit, CD11b, CD34, CD44, CD45, and Sca-1, respectively. From the experimental results, CD45 specific for hematopoietic cells and CD34 specific for hematopoietic progenitor cells were negative. Also, CD11b, a marker for monocytes and macrophages, was negative. The marker for mouse mesenchymal stem cells has not been fully clarified and is controversial, but the potential marker CD44 was negative in the bone marrow cells. On the other hand, hematopoietic and mesenchymal stem cell / progenitor cell markers c-kit and Sca-1 were positive.

本発明で得られる骨髄細胞は不均一ではあるが、恐らくステロイド産生細胞は多能性を有し未熟な幹細胞に起源すると考えられた。また長期培養骨髄細胞は0.05mM ascorbic acid、10mM β−glycerophosphate、及び0.1μM dexamethasoneで処理することにより、アルカリフォスファターゼに染まる骨芽細胞様に分化した(データは示さず)。これは長期培養骨髄細胞が間葉系の性質を持つという傍証となる。   Although the bone marrow cells obtained in the present invention are heterogeneous, steroidogenic cells were probably pluripotent and originated from immature stem cells. In addition, long-term cultured bone marrow cells differentiated into osteoblasts stained with alkaline phosphatase by treatment with 0.05 mM ascorbic acid, 10 mM β-glycerophosphate, and 0.1 μM dexamethasone (data not shown). This proves that long-term cultured bone marrow cells have mesenchymal properties.

長期培養骨髄細胞のACTH反応性の確認
上でACTH−Rの発現が確認されたため、次に骨髄細胞のACTH反応性をP4及びDOCを測定することで検討した。雄GFPマウスの長期(100日)培養骨髄細胞にAdx−bSF−1若しくはAdx−LacZを感染させ、感染後3〜4日毎に2.4nM〜2.4μMのACTHで刺激し、培養液中のステロイドを測定した。Adx−bSF−1若しくはAdx−LacZで感染した(Day0)後、細胞は0、4、7、11、14、18、21、25、28日目に2.4nMから2.4μMのACTHで処理された。ACTHを添加する前に、培養液を回収し前記ステロイド濃度を測定した。図5はその結果を示したグラフであり、図5(a)、(b)はそれぞれGFPマウスから採取された培養BMCsからのプロゲステロン(P4)及びDOCの分泌に対するACTHの影響を示す。図中の値は平均値±SD(n=3)で示された;a、b、c、d、及びeはそれぞれ0、2.4、24、240nM及び2.4μMのACTHを示している。対照(ACTH非存在下)に対して*はP<0.05、**はP<0.01を示している。実験の結果より、ACTHはAdx−bSF−1感染骨髄細胞においてこれらのステロイドを用量依存的に生成した。しかしAdx−LacZ感染細胞では生成されなかった(データは示さず)。
Since the expression of ACTH-R was confirmed in confirming ACTH reactivity of long-term cultured bone marrow cells, ACTH reactivity of bone marrow cells was examined by measuring P4 and DOC. Long-term (100 days) cultured bone marrow cells of male GFP mice were infected with Adx-bSF-1 or Adx-LacZ and stimulated with 2.4 nM to 2.4 μM ACTH every 3-4 days after infection. Steroids were measured. After infection with Adx-bSF-1 or Adx-LacZ (Day 0), cells were treated with 2.4 nM to 2.4 μM ACTH on days 0, 4, 7, 11, 14, 18, 21, 25, 28 It was done. Prior to the addition of ACTH, the culture medium was collected and the steroid concentration was measured. FIG. 5 is a graph showing the results. FIGS. 5A and 5B show the effect of ACTH on the secretion of progesterone (P4) and DOC from cultured BMCs collected from GFP mice, respectively. Values in the figure are shown as mean ± SD (n = 3); a, b, c, d, and e indicate ACTH of 0, 2.4, 24, 240 nM and 2.4 μM, respectively. . * Indicates P <0.05 and ** indicates P <0.01 with respect to the control (in the absence of ACTH). From the experimental results, ACTH produced these steroids in a dose-dependent manner in Adx-bSF-1-infected bone marrow cells. However, it was not generated in Adx-LacZ infected cells (data not shown).

これらの結果より、長期培養骨髄細胞へのbSF−1の導入により、基礎状態と同様にACTH刺激状態でも多様なステロイドを分泌するステロイド産生細胞に分化することを示している。   These results indicate that introduction of bSF-1 into long-term cultured bone marrow cells differentiates into steroid-producing cells that secrete various steroids in the ACTH-stimulated state as well as the basal state.

また、2.4μMのACTHによる、ステロイド産生酵素であるP450scc、3β−HSD、P450c21、P450c11及び17β−HSDのmRNA誘導もリアルタイムPCRによって確認された。しかしACTH−RのmRNA誘導は確認されなかった(図6)。実験に用いられた細胞は、Adx−bSF−1での感染(Day0)の後、BMCsは0、4、及び7日目に2.4μM ACTHで処理し、4日間培養した。11日目に、前記細胞の総RNAを抽出し、リアルタイムPCRを行った。図6(a)〜(f)はそれぞれ、2.4μM ACTHの存在下(右下下がり斜線柱)及び非存在下(白柱)におけるP450scc、3β−HSD、P450c21、P450c11、17β−HSDタイプ3、及びACTH−RのmRNAの発現を示す図である。図中の値は平均値±SD(n=3)で示されている。相対的mRNA発現レベルはβ−アクチンで較正された。対照Y−1細胞の発現に対する相対比はP450scc及び3β−HSDの場合に発現される;マウス副腎に対してはP450c21、P450c11、及びACTH−Rの場合に発現される;マウス精巣に対しては17β−HSDタイプ3の場合に発現される。対照(ACTH非存在下)に対して*はP<0.05、**はP<0.01を示している。   In addition, mRNA induction of steroidogenic enzymes P450scc, 3β-HSD, P450c21, P450c11 and 17β-HSD by 2.4 μM ACTH was also confirmed by real-time PCR. However, no induction of ACTH-R mRNA was confirmed (FIG. 6). Cells used in the experiment were treated with 2.4 μM ACTH on days 0, 4 and 7 after infection with Adx-bSF-1 (Day 0) and cultured for 4 days. On day 11, the total RNA of the cells was extracted and real-time PCR was performed. 6 (a) to 6 (f) respectively show P450scc, 3β-HSD, P450c21, P450c11, and 17β-HSD type 3 in the presence of 2.4 μM ACTH (lower right oblique line) and absence (white column). FIG. 5 shows the expression of mRNA of ACTH-R. The values in the figure are shown as mean values ± SD (n = 3). Relative mRNA expression levels were calibrated with β-actin. The relative ratio to the expression of control Y-1 cells is expressed for P450scc and 3β-HSD; for mouse adrenal glands it is expressed for P450c21, P450c11, and ACTH-R; for mouse testis It is expressed in the case of 17β-HSD type 3. * Indicates P <0.05 and ** indicates P <0.01 with respect to the control (in the absence of ACTH).

骨髄細胞からの長期ステロイド産生能の測定
Adx−bSF−1感染によって、骨髄細胞のステロイド産生がどの程度の期間続くのかを検討した。長期(180日)培養骨髄細胞にAdx−bSF−1若しくはAdx−LacZを感染させ、培養液中のP4及びDOCを3〜4日毎に測定した。その結果は図7に示しており、図7(a)、(b)はそれぞれGFPマウスからの長期培養BMCsの培養液中におけるプロゲステロン(P4)及びデオキシコルチコステロン(DOC)の基礎分泌量の時間経過(タイムコース)を示す。図中の値は複製(2つ組の)シャーレの平均値を示している。黒柱はAdx−bSF−1で感染された細胞から分泌された前記ステロイドを示している。P4及びDOCの分泌はAdx−LacZで感染させたBMCsからの培養液中では検出不可能であった(データは示さず)。図7より、明らかなP4及びDOCの産生は少なくとも112日間続いた。アデノウイルスの半減期(2〜3週間)から考えると、この長期ステロイド産生は予想を超えたものである。
Measurement of long-term steroidogenic ability from bone marrow cells The duration of bone marrow cell steroid production by Adx-bSF-1 infection was examined. Long-term (180 days) cultured bone marrow cells were infected with Adx-bSF-1 or Adx-LacZ, and P4 and DOC in the culture were measured every 3-4 days. The results are shown in FIG. 7. FIGS. 7 (a) and 7 (b) show the basal secreted amounts of progesterone (P4) and deoxycorticosterone (DOC) in the culture medium of long-term cultured BMCs from GFP mice, respectively. Indicates the time course (time course). The value in the figure shows the average value of the duplicate (duplicate) petri dish. The black column shows the steroid secreted from cells infected with Adx-bSF-1. Secretion of P4 and DOC was not detectable in cultures from BMCs infected with Adx-LacZ (data not shown). From FIG. 7, it was clear that the production of P4 and DOC lasted for at least 112 days. Considering the half-life of adenovirus (2-3 weeks), this long-term steroid production is beyond expectations.

また図7における0、14、21、及び49日目に得られた細胞から抽出したRNAを用いてbSF−1のRT−PCRを行った。電気泳動は1.5%アガロースゲルを用いて行い、染色のためにエチジウムブロマイドを使用した。図8はその結果を示しており、Y−1、V、(−)、S及びLはそれぞれY−1細胞(ネガティブコントロール)、Adx−bSF−1(ポジティブコントロール)、感染前のBMCs、Adx−bSF−1で形質移入したBMCs、及びAdx−LacZで形質移入したBMCsを示している。Adx−bSF−1由来bSF−1の発現の実験において内因性マウスSF−1の発現は確認することができず、アデノウイルス由来ウシSF−1のみが検出された(図8)。この結果は長期持続ステロイド産生は内因性マウスSF−1から誘導されるものではなく、アデノウイルス由来ウシSF−1に起因するものであることが示唆された。   Moreover, RT-PCR of bSF-1 was performed using RNA extracted from the cells obtained on day 0, 14, 21, and 49 in FIG. Electrophoresis was performed using a 1.5% agarose gel and ethidium bromide was used for staining. FIG. 8 shows the results. Y-1, V, (−), S and L are Y-1 cells (negative control), Adx-bSF-1 (positive control), BMCs before infection, Adx, respectively. -Shows BMCs transfected with bSF-1 and BMCs transfected with Adx-LacZ. In the experiment of expression of bSF-1 derived from Adx-bSF-1, the expression of endogenous mouse SF-1 could not be confirmed, and only adenovirus-derived bovine SF-1 was detected (FIG. 8). This result suggested that long-lasting steroidogenesis was not derived from endogenous mouse SF-1, but was caused by adenovirus-derived bovine SF-1.

性腺ホルモン産生細胞への分化誘導
本発明者らはさらに、本発明のステロイド産生細胞が培養条件によってどのような影響を受けるかを検討した。上述した方法と同様に、長期培養骨髄細胞(LTBMCs)にウシSF−1発現ウイルスもしくはコントロールウイルスを感染させ、レチノイン酸(ATRA)、及びレチノイン酸とhCG(ヒト絨毛性刺激ホルモン)をウイルス感染時及び培地交換時に添加し(day 0、4、7、11、14)、day14〜18に培養した培地のホルモンを測定した。この結果を図9A、9B(ATRAを培地に添加した場合)、及び図10A、10B(ATRAとhCGを培地に添加した場合)に示した。実験の結果より、コルチコステロン(副腎ホルモン)とテストステロン(性腺ホルモン)の産生が促進されることが明らかになった。特にテストステロンの産生の促進が顕著に見られたため(図9Bより)、本発明のステロイド産生細胞はレチノイン酸含有培地で培養することによって、性腺ホルモン産生細胞への分化が誘導されたことが示唆された。
Induction of differentiation into gonadal hormone-producing cells The present inventors further examined how the steroid-producing cells of the present invention are affected by the culture conditions. In the same manner as described above, long-term cultured bone marrow cells (LTBMCs) are infected with a bovine SF-1 expression virus or a control virus, and retinoic acid (ATRA), retinoic acid and hCG (human chorionic stimulating hormone) are infected with the virus. And the hormone of the culture medium added at the time of culture medium exchange (day 0, 4, 7, 11, 14) and culture | cultivated to day 14-18 was measured. The results are shown in FIGS. 9A and 9B (when ATRA is added to the medium) and FIGS. 10A and 10B (when ATRA and hCG are added to the medium). The experimental results revealed that production of corticosterone (adrenal hormone) and testosterone (gonad hormone) was promoted. Particularly, since the production of testosterone was remarkably promoted (from FIG. 9B), it was suggested that the steroid-producing cells of the present invention were induced to differentiate into gonadal hormone-producing cells by culturing in a retinoic acid-containing medium. It was.

レチノイン酸が副腎細胞を刺激し、副腎ホルモンの産生が促進されることは公知であるが、性腺ホルモンの産生を誘導することは、本発明によって初めて明らかにされた。   Although it is known that retinoic acid stimulates adrenal cells and promotes the production of adrenal hormones, it was first demonstrated by the present invention to induce the production of gonadal hormones.

本発明の特定の好ましい実施形態及び実施例は上記で記載され、例証されているが、本発明はこれらの一実施形態や一実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。   While certain preferred embodiments and examples of the invention have been described and illustrated above, the invention is not limited to these embodiments or examples, and does not change the gist of the invention Various modifications can be made within the range.

図1(a)〜(h)はそれぞれGFPマウスからの長期培養BMCsの培養液中へのプロゲステロン(P4)、デオキシコルチコステロン(DOC)、コルチコステロン(B)、17α−ヒドロキシプロゲステロン(17α−OHP4)、11−デオキシコルチゾール(S)、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、Δ4−アンドロステンジオン(Δ4−A)、及びテストステロン(T)の基礎分泌量を示すグラフ。1 (a) to (h) show progesterone (P4), deoxycorticosterone (DOC), corticosterone (B), and 17α-hydroxyprogesterone (17α) in the culture solution of long-term cultured BMCs from GFP mice, respectively. The graph which shows the basal secretion amount of -OHP4), 11-deoxycortisol (S), dehydroepiandrosterone (DHEA), (DELTA) 4-androstenedione ((DELTA) 4-A), and testosterone (T). 図2(a)〜(f)はそれぞれStAR、P450scc、3β−HSD、P450c11、P450c17、17β−HSDタイプ3及びACTH−RのリアルタイムPCRの結果を示すグラフ。2A to 2F are graphs showing the results of real-time PCR of StAR, P450scc, 3β-HSD, P450c11, P450c17, 17β-HSD type 3 and ACTH-R, respectively. 図3は、129VJマウスから採取したBMCsの抗チトクロームP450scc抗体を用いた免疫染色像を示した図。FIG. 3 shows an immunostained image of BMCs collected from 129VJ mice using an anti-cytochrome P450scc antibody. 図4(a)〜(f)はそれぞれ培養BMCsにおける表面マーカーであるc−kit、CD11b、CD34、CD44、CD45、Sca−1発現のフローサイトメトリー解析の結果を示す図。FIGS. 4A to 4F show the results of flow cytometry analysis of c-kit, CD11b, CD34, CD44, CD45, and Sca-1 expression, which are surface markers in cultured BMCs, respectively. 図5(a)、(b)はそれぞれGFPマウスから採取された培養BMCsからのプロゲステロン(P4)及びDOCの分泌に対するACTHの影響を示すグラフ。5 (a) and 5 (b) are graphs showing the effect of ACTH on the secretion of progesterone (P4) and DOC from cultured BMCs collected from GFP mice, respectively. 図6(a)〜(f)はそれぞれ、2.4μM ACTHの存在下(右下下がり斜線柱)及び非存在下(白柱)におけるP450scc、3β−HSD、P450c21、P450c11、17β−HSDタイプ3、及びACTH−RのリアルタイムPCRを示すグラフ。6 (a) to 6 (f) respectively show P450scc, 3β-HSD, P450c21, P450c11, and 17β-HSD type 3 in the presence of 2.4 μM ACTH (lower right oblique line) and absence (white column). , And the graph which shows real-time PCR of ACTH-R. 図7(a)、(b)はそれぞれGFPマウスからの長期培養BMCsの培養液中におけるプロゲステロン(P4)及びデオキシコルチコステロン(DOC)の基礎分泌量の時間経過(タイムコース)を示すグラフ。FIGS. 7 (a) and 7 (b) are graphs showing the time course (time course) of the basal secretion amount of progesterone (P4) and deoxycorticosterone (DOC) in the culture medium of long-term cultured BMCs from GFP mice, respectively. 図8は、アガロースゲルにおけるAdx−bSF−1由来bSF−1の発現を示す図。FIG. 8 is a diagram showing the expression of AdSF-bSF-1-derived bSF-1 in an agarose gel. 図9は、129VJマウスから採取したAdx−bSF−1感染BMCsをレチノイン酸(濃度0〜10−4M)含有培地で培養した場合のコルチコステロン産生量(a)と、テストステロン産生量(b)を示す図。FIG. 9 shows corticosterone production (a) and testosterone production (b) when Adx-bSF-1-infected BMCs collected from 129VJ mice were cultured in a medium containing retinoic acid (concentration 0-10 −4 M). ). 図10は、129VJマウスから採取したAdx−bSF−1感染BMCsを、様々な培養条件(コルチゾール、レチノイン酸、hCG(ヒト絨毛性線刺激ホルモン)含有)で培養した場合のコルチコステロン産生量(a)と、テストステロン産生量(b)を示す図。FIG. 10 shows the amount of corticosterone produced when Adx-bSF-1-infected BMCs collected from 129VJ mice were cultured under various culture conditions (including cortisol, retinoic acid, and hCG (human chorionic gonadotropin)). The figure which shows a) and testosterone production amount (b).

Claims (20)

骨髄細胞中にステロイドホルモン合成に関与する因子を導入することで前記骨髄細胞から分化させたことを特徴とするステロイド産生細胞。   A steroidogenic cell characterized by being differentiated from the bone marrow cell by introducing a factor involved in steroid hormone synthesis into the bone marrow cell. 多能性幹細胞中にステロイドホルモン合成に関与する因子を導入することで前記多能性幹細胞から分化させたことを特徴とするステロイド産生細胞。   A steroidogenic cell differentiated from the pluripotent stem cell by introducing a factor involved in steroid hormone synthesis into the pluripotent stem cell. 請求項2記載のステロイド産生細胞において、
前記多能性幹細胞は、骨髄細胞由来であることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 2,
A steroidogenic cell, wherein the pluripotent stem cell is derived from a bone marrow cell.
請求項2記載のステロイド産生細胞において、
前記多能性幹細胞は、間葉系幹細胞、及び造血幹細胞を含む体性多能性幹細胞であることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 2,
The pluripotent stem cells are somatic pluripotent stem cells including mesenchymal stem cells and hematopoietic stem cells.
請求項1若しくは2記載のステロイド産生細胞において、
前記ステロイドホルモン合成に関与する因子は、ステロイドホルモン合成酵素の転写調節因子であることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 1 or 2,
A steroid-producing cell, wherein the factor involved in steroid hormone synthesis is a transcriptional regulator of steroid hormone synthase.
請求項5記載のステロイド産生細胞において、
前記ステロイドホルモン合成酵素の転写調節因子はSteroidogenic factor 1(SF−1)であることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 5,
A steroid-producing cell, wherein the transcriptional regulatory factor of the steroid hormone synthase is Steroidogenic factor 1 (SF-1).
請求項1若しくは2記載のステロイド産生細胞において、
前記ステロイド産生細胞は、ステロイドホルモンを所定期間以上に亘って分泌するものであることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 1 or 2,
The steroid producing cell is characterized in that it secretes a steroid hormone for a predetermined period or more.
請求項7記載のステロイド産生細胞において、
前記所定期間は少なくとも2週間以上であることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 7,
The steroid-producing cell, wherein the predetermined period is at least 2 weeks.
請求項1若しくは2記載のステロイド産生細胞において、
前記ステロイド産生細胞は、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)反応性であることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 1 or 2,
The steroid-producing cell is a corticotrophic hormone (ACTH) -responsive steroid-producing cell.
請求項9記載のステロイド産生細胞において、
前記ACTH反応性はACTH用量依存性であることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 9,
A steroidogenic cell, wherein the ACTH reactivity is ACTH dose-dependent.
請求項1若しくは2記載のステロイド産生細胞において、
前記ステロイド産生細胞は、プレグネノロン(pregnenolone)、プロゲステロン(progesterone)、デオキシコルチコステロン(deoxycorticosterone)、コルチコステロン(corticosterone)、18ヒドロキシコルチコステロン(18−hydroxycorticosterone)、アルドステロン(aldosterone)、17αヒドロキシプレグネノロン(17α−hydroxypregnelone)、17αヒドロキシプロゲステロン(17α−hydroxyprogesterone)、11デオキシコルチゾール(11−deoxycortisol)、コルチゾール(cortisol)、DHEA(dehydroepiandrosterone)、アンドロステンジオン(androstenedione)、エストロン(estrone)、アンドロステンジオール(androstenediol)、テストステロン(testosterone)、エストラジオール(estradiol)から成るステロイドホルモンの少なくとも1つを産生するものであることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 1 or 2,
The steroidogenic cells are pregnenolone, progesterone, deoxycorticosterone, corticosterone, 18-hydroxycorticosterone, 18-hydroxycorsterosterone (17α-hydroxypreglone), 17α hydroxyprogesterone (17α-hydroxyprogesterone), 11 deoxycortisol (11-deoxycortisol), cortisol (cortisol), DHEA (dehydroepiandrosterone) Steroid production characterized in that it produces at least one steroid hormone consisting of, androstenedione, estrone, androstenediol, testosterone, estradiol cell.
請求項1若しくは2記載のステロイド産生細胞において、
前記ステロイド産生細胞は、レチノイン酸含有培地で培養することによって、性腺ステロイドホルモンを産生するものであることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 1 or 2,
The steroid-producing cells are those that produce gonadal steroid hormones by culturing in a retinoic acid-containing medium.
請求項1若しくは2記載のステロイド産生細胞において、
前記ステロイド産生細胞は、レチノイン酸及びhCG(ヒト絨毛性刺激ホルモン)含有培地で培養することによって、性腺ステロイドホルモンを産生するものであることを特徴とするステロイド産生細胞。
In the steroidogenic cell according to claim 1 or 2,
The steroid-producing cell is a steroid-producing cell that produces a gonadal steroid hormone by culturing in a medium containing retinoic acid and hCG (human chorionic stimulating hormone).
(a)骨髄細胞を用意する工程と、
(b)前記骨髄細胞中にステロイドホルモン合成に関与する因子を導入し、前記骨髄細胞をステロイド産生細胞へと分化させる工程と
を有することを特徴とするステロイド産生細胞の生産方法。
(A) preparing bone marrow cells;
(B) introducing a factor involved in steroid hormone synthesis into the bone marrow cells, and causing the bone marrow cells to differentiate into steroid-producing cells.
請求項14記載のステロイド産生細胞の生産方法において、
前記骨髄細胞を、レチノイン酸含有培地で培養する工程をさらに有し、性腺ステロイド産生細胞に分化誘導することを特徴とするステロイド産生細胞の生産方法。
The method for producing a steroidogenic cell according to claim 14,
A method for producing a steroid-producing cell, further comprising the step of culturing the bone marrow cell in a retinoic acid-containing medium, wherein the bone marrow cell is induced to differentiate into a gonadal steroid-producing cell.
請求項14記載のステロイド産生細胞の生産方法において、
前記骨髄細胞を、レチノイン酸とhCG(ヒト絨毛性刺激ホルモン)含有培地で培養する工程をさらに有し、性腺ステロイド産生細胞に分化誘導することを特徴とするステロイド産生細胞の生産方法。
The method for producing a steroidogenic cell according to claim 14,
A method for producing a steroid-producing cell, further comprising the step of culturing the bone marrow cell in a medium containing retinoic acid and hCG (human chorionic stimulating hormone), and induction of differentiation into a gonadal steroid-producing cell.
請求項1若しくは2記載のステロイド産生細胞から分泌されたステロイドホルモンと、薬学的に許容される担体とを有することを特徴とする薬剤組成物。   A pharmaceutical composition comprising the steroid hormone secreted from the steroidogenic cell according to claim 1 or 2 and a pharmaceutically acceptable carrier. 請求項17記載の薬剤組成物において、
前記薬剤組成物は、ステロイドホルモン分泌異常を治療するためのものであることを特徴とする薬剤組成物。
The pharmaceutical composition according to claim 17,
The said pharmaceutical composition is for treating steroid hormone secretion abnormality, The pharmaceutical composition characterized by the above-mentioned.
請求項17記載の薬剤組成物において、
前記薬剤組成物は、自己免疫性疾患を治療するためのものであることを特徴とする薬剤組成物。
The pharmaceutical composition according to claim 17,
The said pharmaceutical composition is for treating an autoimmune disease, The pharmaceutical composition characterized by the above-mentioned.
請求項17記載の薬剤組成物において、
前記薬剤組成物は、臓器移植時における免疫抑制剤として用いるものであることを特徴とする薬剤組成物。
The pharmaceutical composition according to claim 17,
The said pharmaceutical composition is used as an immunosuppressant at the time of organ transplantation, The pharmaceutical composition characterized by the above-mentioned.
JP2005191617A 2004-10-01 2005-06-30 New steroidogenic cells Withdrawn JP2006122040A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005191617A JP2006122040A (en) 2004-10-01 2005-06-30 New steroidogenic cells

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004289709 2004-10-01
JP2005191617A JP2006122040A (en) 2004-10-01 2005-06-30 New steroidogenic cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006122040A true JP2006122040A (en) 2006-05-18

Family

ID=36717339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005191617A Withdrawn JP2006122040A (en) 2004-10-01 2005-06-30 New steroidogenic cells

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006122040A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015630A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Univ Of Fukui Method for inducing differentiation of pluripotent stem cell into steroid hormone producing cell
WO2018147257A1 (en) * 2017-02-07 2018-08-16 国立大学法人京都大学 Method for producing steroidogenic cells

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015630A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Univ Of Fukui Method for inducing differentiation of pluripotent stem cell into steroid hormone producing cell
WO2018147257A1 (en) * 2017-02-07 2018-08-16 国立大学法人京都大学 Method for producing steroidogenic cells
JPWO2018147257A1 (en) * 2017-02-07 2019-11-21 国立大学法人京都大学 Method for producing steroidogenic cells
JP7001275B2 (en) 2017-02-07 2022-02-04 国立大学法人京都大学 Method for producing steroid-producing cells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Youm et al. Deficient ghrelin receptor-mediated signaling compromises thymic stromal cell microenvironment by accelerating thymic adiposity
Hillier et al. 3 Role of androgens in follicle maturation and atresia
Simpson Role of aromatase in sex steroid action
Kim et al. Direct reprogramming of urine-derived cells with inducible MyoD for modeling human muscle disease
Mostafa et al. Osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells cultured with dexamethasone, vitamin D3, basic fibroblast growth factor, and bone morphogenetic protein-2
Mason et al. Ovine placental steroid 17α-hydroxylase/C-17, 20-lyase, aromatase and sulphatase in dexamethasone-induced and natural parturition
Gottfried-Blackmore et al. Brain microglia express steroid-converting enzymes in the mouse
JP7633148B2 (en) Mitochondrial enhancement therapy using stem cells enriched with functional mitochondria
Gondo et al. SF‐1/Ad4BP transforms primary long‐term cultured bone marrow cells into ACTH‐responsive steroidogenic cells
Naiki et al. Extra-adrenal induction of Cyp21a1 ameliorates systemic steroid metabolism in a mouse model of congenital adrenal hyperplasia
Sadie‐Van Gijsen Adipocyte biology: It is time to upgrade to a new model
US20220325301A1 (en) Auxotrophic selection methods
Li et al. Enhancement of cortisol-induced 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 expression by interleukin 1β in cultured human chorionic trophoblast cells
Simpson Biology of aromatase in the mammary gland
CN114040967A (en) Improvement in and promotion of recovery following hematopoietic stem cell transplantation
Balachandrudu et al. Hormonal pathogenesis of acne-simplified
JPWO2006038462A1 (en) New steroidogenic cells
Mariniello et al. Towards novel treatments for adrenal diseases: Cell-and gene therapy-based approaches
JP2006122040A (en) New steroidogenic cells
US7879603B2 (en) Method for differentiating mesenchymal stem cells into steroid-producing cells
US20210052741A1 (en) Gene therapy methods and compositions using auxotrophic regulatable cells
WO2007136044A1 (en) Steroid hormone-producing cell
Pechersky Influence of Violation of Regeneration in People over 35-40 Years Old on Decrease in Production of Sexual Hormones.
Zhang et al. Estradiol synthesis and release in cultured female rat bone marrow stem cells
EP3966329A1 (en) Methods and compositions using auxotrophic regulatable cells

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080902