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JP2024024550A - Cell death inducer for undifferentiated stem cells and method for purifying differentiated cells - Google Patents

Cell death inducer for undifferentiated stem cells and method for purifying differentiated cells Download PDF

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JP2024024550A
JP2024024550A JP2022127471A JP2022127471A JP2024024550A JP 2024024550 A JP2024024550 A JP 2024024550A JP 2022127471 A JP2022127471 A JP 2022127471A JP 2022127471 A JP2022127471 A JP 2022127471A JP 2024024550 A JP2024024550 A JP 2024024550A
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JP
Japan
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stem cells
cells
pluripotent stem
cell
undifferentiated
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022127471A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
周吾 遠山
Shugo Toyama
恵一 福田
Keiichi Fukuda
さやか 金編
Sayaka KANAAMI
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.)
Keio University
Heartseed Inc
Original Assignee
Keio University
Heartseed Inc
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Publication date
Application filed by Keio University, Heartseed Inc filed Critical Keio University
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Abstract

To provide methods for the induction of apoptosis in undifferentiated stem cells, using less quantities of material, applicable even to cells in a spheroidal shape, and agents therefor.SOLUTION: The present invention provides an agent for the induction of apoptosis in pluripotent stem cells or cells with differentiation potential induced from the pluripotent stem cells, comprising as an active ingredient at least one compound selected from the group consisting of TVB-3166 or analogs thereof, TVB-3664 or analogs thereof, TVB-2640 or analogs thereof, FAS-IN-1 tosylate or analogs thereof, and FT113 or analogs thereof.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体からなる群より選択される少なくとも1つ以上の化合物を有効成分とする多能性幹細胞及び未分化幹細胞の細胞死誘導剤、該細胞死誘導剤を用いる分化細胞の純化方法に関する。また、本発明は、多能性幹細胞由来の高度に純化された心筋細胞及び心筋細胞球の製造方法及び心臓疾患治療の為の医薬組成物に関する。 The present invention provides for the use of a compound selected from the group consisting of TVB-3166 or an analog thereof, TVB-3664 or an analog thereof, TVB-2640 or an analog thereof, FAS-IN-1 tosylate or an analog thereof, and FT113 or an analog thereof. The present invention relates to a cell death inducer for pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells containing at least one or more compounds containing as an active ingredient, and a method for purifying differentiated cells using the cell death inducer. The present invention also relates to a method for producing highly purified cardiomyocytes and cardiomyocyte spheres derived from pluripotent stem cells, and a pharmaceutical composition for treating heart diseases.

近年、胚性幹細胞(ES細胞)や人工多能性幹細胞(iPS細胞)などの多能性を有する幹細胞についての研究が進められている。これらの細胞は多能性を有することから、分化・誘導して所望の系譜に分化した細胞を作製し、移植医療において使用することが可能になりつつある。 In recent years, research on pluripotent stem cells such as embryonic stem cells (ES cells) and induced pluripotent stem cells (iPS cells) has been progressing. Since these cells have pluripotency, it is becoming possible to differentiate and induce cells to produce cells differentiated into a desired lineage and use them in transplantation medicine.

胚性幹細胞や人工多能性幹細胞等の多能性幹細胞の分化・誘導は、通常、in vitroで行われる。
しかしながら、in vitroでは、全ての多能性幹細胞に対して目的とする系譜の分化を惹起することは難しく、分化・誘導操作後も一部に未分化幹細胞が残存することがある。このような未分化幹細胞は、増殖活性を有し、かつ多種類の細胞に分化できることから、生体内に移植された場合、奇形腫を形成する恐れがある(例えば、非特許文献1を参照)。このような理由から、胚性幹細胞や人工多能性幹細胞等の多能性幹細胞を分化・誘導して作製した細胞集団を、そのまま生体に移植して治療に用いることは困難である。
Differentiation and induction of pluripotent stem cells such as embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells are usually performed in vitro.
However, in vitro, it is difficult to induce differentiation of the desired lineage in all pluripotent stem cells, and some undifferentiated stem cells may remain even after differentiation and induction operations. Such undifferentiated stem cells have proliferative activity and can differentiate into many types of cells, so when transplanted into a living body, there is a risk of forming a teratoma (for example, see Non-Patent Document 1) . For these reasons, it is difficult to directly transplant a cell population produced by differentiating and inducing pluripotent stem cells such as embryonic stem cells or induced pluripotent stem cells into a living body and use it for treatment.

したがって、胚性幹細胞や人工多能性幹細胞等の多能性幹細胞から分化・誘導した細胞の生体への移植を安全に実行し、理想的な治療効果を得るために、未分化幹細胞を除去することが必要である。また、未分化幹細胞が残存したまま移植されてしまった場合には、生体内における未分化幹細胞の増殖を抑制する必要がある。 Therefore, in order to safely transplant cells differentiated and induced from pluripotent stem cells such as embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells into a living body and to obtain the ideal therapeutic effect, undifferentiated stem cells must be removed. It is necessary. Furthermore, if the undifferentiated stem cells are transplanted while remaining, it is necessary to suppress the proliferation of the undifferentiated stem cells in the living body.

これまでに、未分化幹細胞を培養条件中で選択的に除去できるとされる方法が報告されている(例えば、非特許文献2~4を参照)。本発明者らの研究グループでも、非心筋細胞や未分化幹細胞から、心筋細胞を選抜する方法を開発してきた(特許文献1~7、非特許文献5を参照)。 So far, methods have been reported that are said to be able to selectively remove undifferentiated stem cells under culture conditions (see, for example, Non-Patent Documents 2 to 4). The research group of the present inventors has also developed a method for selecting cardiomyocytes from non-cardiomyocytes and undifferentiated stem cells (see Patent Documents 1 to 7 and Non-Patent Document 5).

国際公開第2006/022377号International Publication No. 2006/022377 国際公開第2007/088874号International Publication No. 2007/088874 国際公開第2009/017254号International Publication No. 2009/017254 国際公開第2010/114136号International Publication No. 2010/114136 国際公開第2011/052801号International Publication No. 2011/052801 国際公開第2016/010165号International Publication No. 2016/010165 国際公開第2018/074457号International Publication No. 2018/074457

Miura et al., (2009) Nature Biotech., 8, 743-745.Miura et al., (2009) Nature Biotech., 8, 743-745. Ben-David,et al., (2013) Cell Stem Cell, 12, 167-179.Ben-David,et al., (2013) Cell Stem Cell, 12, 167-179. Wang,et al., (2009) Science, 325, 435-439.Wang,et al., (2009) Science, 325, 435-439. Shiraki,et al., (2014) Cell Metabolism, 19, 780-794.Shiraki, et al., (2014) Cell Metabolism, 19, 780-794. Tohyama,et al., (2016) Cell Metabolism, 23, 663-674.Tohyama, et al., (2016) Cell Metabolism, 23, 663-674.

これまでに報告された、未分化幹細胞を選択的に除去できるとされる方法は、使用する薬剤の至適濃度が高い、あるいは三次元培養等で細胞がスフェロイド状になった場合に未分化幹細胞の細胞死を誘導できない、といった問題点があった。従って、本発明は、より少ない量で、また細胞がスフェロイド状でも未分化幹細胞の細胞死誘導を行える方法、その為の薬剤を提供することを目的とする。 The methods that have been reported so far that are said to be able to selectively remove undifferentiated stem cells are based on the use of a high optimal concentration of the drug used, or when cells become spheroids in three-dimensional culture, etc. There were problems such as the inability to induce cell death. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for inducing cell death of undifferentiated stem cells in a smaller amount and even when the cells are in the form of a spheroid, and a drug for the same.

本発明者らは、上記課題を解決すべく、種々の薬剤のスクリーニングを行った。結果、ある特定の化合物が、未分化幹細胞に対し選択的に細胞死を誘導できることを見出した。これらの化合物に対し分化細胞に悪影響を与えることなく未分化幹細胞に対して選択的に細胞死を誘導し得る条件を鋭意検討し、結果、好適な条件を確立して本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は以下の通りである。
[1]TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する、多能性幹細胞及び前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞の細胞死誘導剤。
[1A]多能性幹細胞が、人工多能性幹細胞である、上記[1]記載の誘導剤。
[2]多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び分化細胞を含む細胞混合物を、上記[1]記載の細胞死誘導剤の存在下で培養することによる、細胞混合物中の分化細胞を純化する方法。
[3]多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び分化細胞を含む細胞混合物が、細胞塊の状態である、上記[2]記載の純化方法。
[4]分化細胞が心筋細胞である、上記[2]又は[3]記載の純化方法。
[5]多能性幹細胞が、人工多能性幹細胞である、上記[2]~[4]のいずれかに記載の純化方法。
[6]高度に純化された多能性幹細胞由来の心筋細胞の製造方法であって、
多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び心筋細胞を含む細胞混合物を、
上記[2]~[5]のいずれかに記載の純化方法を実施する工程に付し、
該細胞混合物中の、多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞の割合を10%以下とする、
方法。
[7]多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び心筋細胞を含む細胞混合物を、グルコース及び/又はグルタミン含有量が通常培地の10%以下で、乳酸が添加された培地で培養することを特徴とする上記[6]に記載の心筋細胞の製造方法。
[8]上記[6]または[7]に記載の方法で製造される多能性幹細胞由来の心筋細胞を凝集させる工程をさらに含む多能性幹細胞由来の心筋細胞球の製造方法。
[9]上記[8]に記載の方法で製造される多能性幹細胞由来の心筋細胞球を含む心臓疾患治療のための医薬組成物。
[10]高度に純化された多能性幹細胞由来の分化細胞の製造方法であって、
多能性幹細及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び分化細胞を含む細胞混合物を、
上記[2]~[5]のいずれかに記載の純化方法を実施する工程に付し、
該細胞混合物中の、多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞の割合を10%以下とする、
方法。
The present inventors screened various drugs in order to solve the above problems. As a result, they discovered that a certain compound can selectively induce cell death in undifferentiated stem cells. We have diligently investigated conditions under which these compounds can selectively induce cell death in undifferentiated stem cells without adversely affecting differentiated cells, and as a result, we have established suitable conditions and completed the present invention. Ta.
That is, the present invention is as follows.
[1] Selected from the group consisting of TVB-3166 or its analogs, TVB-3664 or its analogs, TVB-2640 or its analogs, FAS-IN-1 tosylate or its analogs, and FT113 or its analogs A cell death inducer for pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, which contains at least one compound as an active ingredient.
[1A] The inducing agent according to [1] above, wherein the pluripotent stem cells are induced pluripotent stem cells.
[2] By culturing a cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and differentiated cells in the presence of the cell death inducing agent described in [1] above. , a method to purify differentiated cells in a cell mixture.
[3] The purification method according to [2] above, wherein the cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells and differentiated cells is in the form of a cell mass.
[4] The purification method according to [2] or [3] above, wherein the differentiated cells are cardiomyocytes.
[5] The purification method according to any one of [2] to [4] above, wherein the pluripotent stem cells are induced pluripotent stem cells.
[6] A method for producing highly purified pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes, comprising:
A cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and cardiomyocytes,
Subjected to the step of implementing the purification method described in any one of [2] to [5] above,
The proportion of pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells in the cell mixture is 10% or less;
Method.
[7] A cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and cardiomyocytes is grown in a culture medium with a glucose and/or glutamine content of 10% or less of a normal medium and a lactic acid content. The method for producing cardiomyocytes according to item [6] above, which comprises culturing in an added medium.
[8] A method for producing pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte spheres, further comprising a step of aggregating pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes produced by the method described in [6] or [7] above.
[9] A pharmaceutical composition for treating heart disease, comprising cardiomyocyte spheres derived from pluripotent stem cells, produced by the method described in [8] above.
[10] A method for producing differentiated cells derived from highly purified pluripotent stem cells, comprising:
A cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and differentiated cells,
Subjected to the step of implementing the purification method described in any one of [2] to [5] above,
The proportion of pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells in the cell mixture is 10% or less;
Method.

既存の未分化幹細胞の細胞死誘導剤より少ない量で、かつ適用対象細胞がスフェロイド状態でも、未分化幹細胞の細胞死を誘導することができる。従って、多能性幹細胞から分化細胞への分化誘導、それに続く分化細胞の純化、さらには移植といったプロセス全体において、高い有効性と安全性が期待できる。 It is possible to induce cell death in undifferentiated stem cells using a smaller amount than existing undifferentiated stem cell death inducers and even when the target cells are in a spheroid state. Therefore, high efficacy and safety can be expected in the entire process of inducing differentiation from pluripotent stem cells to differentiated cells, subsequent purification of differentiated cells, and even transplantation.

図1は、TVB-3664、TVB-3166、TVB-2640、及びオルリスタット(低濃度)の細胞塊状態のiPS細胞に及ぼす影響を調べた結果を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the results of investigating the effects of TVB-3664, TVB-3166, TVB-2640, and orlistat (low concentration) on iPS cells in a cell cluster state. 図2は、TVB-3664、TVB-3166、TVB-2640、及びオルリスタット(高濃度)の細胞塊状態のiPS細胞に及ぼす影響を調べた結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of investigating the effects of TVB-3664, TVB-3166, TVB-2640, and orlistat (high concentration) on iPS cells in a cell cluster state. 図3は、TVB-3664、TVB-3166、TVB-2640、及びオルリスタット(高濃度)のiPS細胞と心筋細胞の混合塊に及ぼす影響をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of flow cytometry analysis of the effects of TVB-3664, TVB-3166, TVB-2640, and orlistat (high concentration) on a mixed mass of iPS cells and cardiomyocytes. 図4は、TVB-3664、TVB-3166、TVB-2640、及びオルリスタット(低濃度)のiPS細胞と心筋細胞の混合塊に及ぼす影響をフローサイトメトリーで解析した結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of flow cytometry analysis of the effects of TVB-3664, TVB-3166, TVB-2640, and orlistat (low concentration) on a mixed mass of iPS cells and cardiomyocytes.

1.定義等
本明細書において、「未分化幹細胞」は、分化多能性を有する多能性幹細胞を包含する概念として用いられることがあり、胚性幹細胞(embryonic stem cells:ES細胞)、人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cells:iPS細胞)、及びこれらの幹細胞から誘導された分化多能性を有する細胞を含み得る。すなわち、本明細書において、「未分化幹細胞」は「多能性幹細胞又は前記多能性幹細胞から誘導された分化多能性を有する細胞」と同義である。未分化幹細胞は、分化多能性を有する細胞であれば特に限定されず、上記例示したES細胞やiPS細胞と同等の性質を有する未知の細胞及びそれから誘導された細胞をも包含する。
1. Definition etc. In this specification, "undifferentiated stem cells" may be used as a concept that includes pluripotent stem cells having pluripotency, including embryonic stem cells (ES cells), induced pluripotent stem cells, etc. It may include induced pluripotent stem cells (iPS cells) and pluripotent cells derived from these stem cells. That is, in this specification, "undifferentiated stem cells" are synonymous with "pluripotent stem cells or cells with pluripotency derived from the pluripotent stem cells." Undifferentiated stem cells are not particularly limited as long as they have pluripotency, and include unknown cells having properties equivalent to the above-mentioned ES cells and iPS cells, and cells derived therefrom.

本発明において、未分化幹細胞のうち多能性幹細胞は、多能性幹細胞に特異的な性質の有無や、多能性幹細胞に特異的な各種マーカーの発現等から判断することができる。例えば、多能性幹細胞に特異的な性質としては、自己複製能を有し、多能性幹細胞とは異なる性質を有する別種の細胞へと分化可能である性質が挙げられる。また、テラトーマ形成能やキメラマウス形成能等も多能性幹細胞に特異的な性質として挙げられる。 In the present invention, pluripotent stem cells among undifferentiated stem cells can be determined from the presence or absence of properties specific to pluripotent stem cells, the expression of various markers specific to pluripotent stem cells, and the like. For example, properties specific to pluripotent stem cells include the ability to self-renew and to differentiate into different types of cells with properties different from those of pluripotent stem cells. Furthermore, the ability to form teratoma and the ability to form chimeric mice are also listed as properties specific to pluripotent stem cells.

多能性幹細胞に特異的な各種マーカー(以下、「未分化幹細胞マーカー」という。)とは、多能性幹細胞に特異的に発現する因子であり、例えば、Oct3/4、Nanog、Sox2、SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4、TRA1-60、TRA1-81、Lin28、Fbx15等を例示することができる。これら多能性幹細胞マーカーの少なくとも1つの発現が観察された場合には、当該細胞を多能性幹細胞と判断することができる。
本明細書における「多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞」とは、前記多能性幹細胞から分化は始まっているが、下述する分化細胞までには至っておらず、かつその増殖あるいは生存に脂肪酸代謝が必須の細胞であれば特に限定されない。一実施形態として、Oct3/4を発現する細胞を、未分化幹細胞と判断してもよい。なお、細胞における未分化幹細胞マーカーの発現は、RT-PCRやマイクロアレイ等の公知の方法を用いて確認することができる。
Various markers specific to pluripotent stem cells (hereinafter referred to as "undifferentiated stem cell markers") are factors that are specifically expressed in pluripotent stem cells, such as Oct3/4, Nanog, Sox2, SSEA. -1, SSEA-3, SSEA-4, TRA1-60, TRA1-81, Lin28, Fbx15, etc. When expression of at least one of these pluripotent stem cell markers is observed, the cell can be determined to be a pluripotent stem cell.
In this specification, "undifferentiated stem cells derived from pluripotent stem cells" refers to cells that have started to differentiate from the pluripotent stem cells, but have not yet reached the level of differentiated cells described below, and whose proliferation or survival There are no particular limitations as long as the cells are essential for fatty acid metabolism. In one embodiment, cells expressing Oct3/4 may be determined to be undifferentiated stem cells. Note that the expression of undifferentiated stem cell markers in cells can be confirmed using known methods such as RT-PCR and microarrays.

多能性幹細胞及び未分化幹細胞は、哺乳類の多能性幹細胞及び未分化幹細胞であってもよく、げっ歯類のものであってもよく、霊長類のものであってもよく、ヒトのものであってもよい。多能性幹細胞の一例として、ヒト由来の多能性幹細胞を挙げることができ、より具体的な例としては、ヒトiPS細胞及びヒトES細胞等を挙げることができる。 Pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells may be mammalian pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells, may be of rodent origin, may be of primate origin, or may be of human origin. It may be. An example of pluripotent stem cells is human-derived pluripotent stem cells, and more specific examples include human iPS cells and human ES cells.

本明細書において、「分化細胞」とは、上記「多能性幹細胞」及び「未分化幹細胞」の性質を有しない細胞のことを指す。分化細胞は、多能性幹細胞から誘導・分化された細胞であり得るが、分化多能性、あるいは分化能を有しない。また、本発明においては、その増殖や生存に脂肪酸代謝を必須としない細胞を意味する。分化細胞としては、例えば、ES細胞から分化した細胞、iPS細胞から分化した細胞であってよい。分化細胞の例としては、心筋細胞、筋細胞、線維芽細胞、神経細胞、リンパ球等の免疫細胞、血管細胞、網膜色素上皮細胞等の眼細胞、巨核球や赤血球等の血液細胞、その他各組織細胞、及びそれらの前駆細胞等が挙げられる。
分化細胞の1態様である「心筋細胞」とは、脂肪酸合成酵素の発現が多能性幹細胞や未分化幹細胞に比べて極めて低く、脂肪酸代謝が当該細胞の増殖や生存に必須ではないという特徴を有する。さらには、その増殖や生存に必要なエネルギーを解凍系からでなく、乳酸から生成することができる特徴も有する。
As used herein, "differentiated cells" refer to cells that do not have the properties of the above-mentioned "pluripotent stem cells" and "undifferentiated stem cells." Differentiated cells may be cells induced and differentiated from pluripotent stem cells, but do not have pluripotency or differentiation ability. Furthermore, in the present invention, it refers to cells that do not require fatty acid metabolism for their proliferation or survival. The differentiated cells may be, for example, cells differentiated from ES cells or cells differentiated from iPS cells. Examples of differentiated cells include cardiomyocytes, muscle cells, fibroblasts, nerve cells, immune cells such as lymphocytes, vascular cells, eye cells such as retinal pigment epithelial cells, blood cells such as megakaryocytes and red blood cells, and other cells. Examples include tissue cells and their precursor cells.
"Cardiomyocytes", which is one type of differentiated cells, are characterized by the fact that expression of fatty acid synthase is extremely low compared to pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells, and fatty acid metabolism is not essential for the proliferation and survival of the cells. have Furthermore, it has the characteristic that the energy necessary for its growth and survival can be generated from lactic acid rather than from the thawing system.

2.細胞死誘導剤
1実施形態において、本発明は、多能性幹細胞及び未分化幹細胞の細胞死誘導剤(以下、「本発明の細胞死誘導剤」ともいう。)を提供する。
本発明の細胞死誘導剤は、多能性幹細胞及び未分化幹細胞の細胞死を誘導することができる化合物を有効成分として含有する。該化合物としては、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体が挙げられる。
以下、実施の形態に基づき、本発明を説明する。
2. Cell Death Inducer In one embodiment, the present invention provides a cell death inducer for pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells (hereinafter also referred to as "cell death inducer of the present invention").
The cell death inducing agent of the present invention contains a compound capable of inducing cell death of pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells as an active ingredient. The compounds include TVB-3166 or its analogs, TVB-3664 or its analogs, TVB-2640 or its analogs, FAS-IN-1 tosylate or its analogs, and FT113 or its analogs.
The present invention will be described below based on embodiments.

TVB-3166およびその類縁体
下式
TVB-3166 and its analogues

で表される化合物は、TVB-3166と称され脂肪酸合成経路の調節不全疾患治療薬、具体的にはウイルス感染症治療薬、がん治療薬として知られている。TVB-3166の薬理作用については、Ventura R., EBioMedicine. 2015 Jul 2;2(8):808-24.に詳説されている。当該化合物の類縁体として例えば特許第6522007号公報(国際公開第2015/105860号)に開示される下記化合物(I)およびその医薬上許容される塩が挙げられる。 The compound represented by is called TVB-3166 and is known as a therapeutic agent for diseases in which the fatty acid synthesis pathway is dysregulated, specifically as a therapeutic agent for viral infections and a therapeutic agent for cancer. The pharmacological action of TVB-3166 is explained in detail in Ventura R., EBioMedicine. 2015 Jul 2;2(8):808-24. Examples of analogs of the compound include the following compound (I) and its pharmaceutically acceptable salts disclosed in Patent No. 6522007 (International Publication No. 2015/105860).

Figure 2024024550000002
Figure 2024024550000002

式中、各記号の定義は、国際公開第2015/105860号に記載の通りである。 In the formula, the definition of each symbol is as described in International Publication No. 2015/105860.

TVB-3664およびその類縁体
下式
TVB-3664 and its analogues

で表される化合物は、TVB-3664と称され脂肪酸合成酵素(FASN)阻害剤として知られている。当該化合物の類縁体として例えば特許第6109934号公報(国際公開第2014/008197号)に開示される下記化合物(II)およびその医薬上許容される塩が挙げられる。 The compound represented by is called TVB-3664 and is known as a fatty acid synthase (FASN) inhibitor. Examples of analogs of the compound include the following compound (II) disclosed in Patent No. 6109934 (International Publication No. 2014/008197) and pharmaceutically acceptable salts thereof.

Figure 2024024550000004
Figure 2024024550000004

式中、各記号の定義は、国際公開第2014/008197号に記載の通りである。 In the formula, the definition of each symbol is as described in International Publication No. 2014/008197.

TVB-2640およびその類縁体
下式
TVB-2640 and its analogues

で表される化合物は、TVB-2640あるいはDenifanstat、FASN-IN-2とも称され脂肪酸合成酵素(FASN)阻害剤として知られている。当該化合物の類縁体として例えば特許第5973473号公報(国際公開第2012/122391号)に開示される下記化合物(III)およびその医薬上許容される塩が挙げられる。 The compound represented by is also known as TVB-2640, Denifanstat, or FASN-IN-2, and is known as a fatty acid synthase (FASN) inhibitor. Examples of analogs of the compound include the following compound (III) disclosed in Patent No. 5973473 (International Publication No. 2012/122391) and pharmaceutically acceptable salts thereof.

Figure 2024024550000006
Figure 2024024550000006

式中、各記号の定義は、国際公開第2012/122391号に記載の通りである。 In the formula, the definition of each symbol is as described in International Publication No. 2012/122391.

FAS-IN-1tosylateおよびその類縁体
下式
FAS-IN-1 tosylate and its analogues

で表される化合物は、FAS-IN-1tosylateとも称され強力な脂肪酸合成酵素(FASN)阻害剤として知られている。当該化合物およびその類縁体として例えば国際公開第2012/064642号)に開示される下記化合物(I)およびその医薬上許容される塩が挙げられる。 The compound represented by is also called FAS-IN-1tosylate and is known as a potent fatty acid synthase (FASN) inhibitor. Examples of the compound and its analogs include the following compound (I) disclosed in International Publication No. 2012/064642) and pharmaceutically acceptable salts thereof.

式中、各記号の定義は、国際公開第2012/064642号に記載の通りである。FAS-IN-1は該公報では実施例29の化合物に相当する。FAS-IN-1の薬理作用については、Chu J., Nat Metab. 2021 Nov;3(11):1466-1475.に詳説されている。 In the formula, the definition of each symbol is as described in International Publication No. 2012/064642. FAS-IN-1 corresponds to the compound of Example 29 in the publication. The pharmacological action of FAS-IN-1 is explained in detail in Chu J., Nat Metab. 2021 Nov;3(11):1466-1475.

FT113およびその類縁体
下式
FT113 and its analogs

で表される化合物は、FT113とも称され強力な脂肪酸合成酵素(FASN)阻害剤として知られている。当該化合物及びその類縁体として例えば国際公開第2014/164749号)に開示される下記化合物(I-D)およびその医薬上許容される塩が挙げられる。 The compound represented by is also called FT113 and is known as a potent fatty acid synthase (FASN) inhibitor. Examples of the compound and its analogs include the following compound (ID) disclosed in International Publication No. 2014/164749) and pharmaceutically acceptable salts thereof.

式中、各記号の定義は、国際公開第2014/164749号に記載の通りである。FT113の薬理作用については、Martin MW, et al. Bioorg Med Chem Lett. 2019 Apr 15;29(8):1001-1006.に詳説されている。 In the formula, the definition of each symbol is as described in International Publication No. 2014/164749. The pharmacological action of FT113 is explained in detail in Martin MW, et al. Bioorg Med Chem Lett. 2019 Apr 15;29(8):1001-1006.

本発明の細胞死誘導剤は、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体(以下、総称して「本発明の化合物」ともいう。)からなる群より選択される化合物を1種又は2種以上を組み合わせて含有することができる。 The cell death inducing agent of the present invention includes TVB-3166 or its analog, TVB-3664 or its analog, TVB-2640 or its analog, FAS-IN-1 tosylate or its analog, and FT113 or its analog ( (Hereinafter, also collectively referred to as "compounds of the present invention.") One type or a combination of two or more types of compounds can be contained.

本発明の細胞死誘導剤は、適用対象中の含有する本発明の化合物の濃度が、10nM~5μM、好ましくは10nM~500nMであってよい。なお、本明細書中において、単位としての「M」は、mol/Lを意味する。また、本明細書中において、「適用対象中」とは、培地中、又は血中を意味する。 The cell death inducing agent of the present invention may contain the compound of the present invention in a concentration of 10 nM to 5 μM, preferably 10 nM to 500 nM. In addition, in this specification, "M" as a unit means mol/L. Furthermore, in this specification, "in the subject" means in the culture medium or in the blood.

本発明の化合物がTVB-3166又はその類縁体、特にTVB-3166である場合、適用対象中のTVB-3166の濃度は、10nM~1μMが好ましく、40nM~1μMがより好ましく、50nM~1μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、適用対象中のTVB-3166の濃度は、50nM~1μMが好ましく、100nM~1μMがより好ましく、150nM~1μMがさらに好ましい。 When the compound of the present invention is TVB-3166 or an analogue thereof, particularly TVB-3166, the concentration of TVB-3166 in the application target is preferably 10 nM to 1 μM, more preferably 40 nM to 1 μM, and even more preferably 50 nM to 1 μM. preferable. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass as described below, the concentration of TVB-3166 in the application target is preferably 50 nM to 1 μM, more preferably 100 nM to 1 μM, and even more preferably 150 nM to 1 μM.

本発明の化合物がTVB-3664又はその類縁体、特にTVB-3664である場合、適用対象中のTVB-3664の濃度は、10nM~1μMが好ましく、15nM~1μMがより好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、適用対象中のTVB-3664の濃度は、50nM~1μMが好ましく、100nM~1μMがより好ましく、150nM~1μMがさらに好ましい。 When the compound of the invention is TVB-3664 or an analogue thereof, particularly TVB-3664, the concentration of TVB-3664 in the application is preferably between 10 nM and 1 μM, more preferably between 15 nM and 1 μM. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass as described below, the concentration of TVB-3664 in the application target is preferably 50 nM to 1 μM, more preferably 100 nM to 1 μM, and even more preferably 150 nM to 1 μM.

本発明の化合物がTVB-2640又はその類縁体、特にTVB-2640である場合、適用対象中のTVB-2640の濃度は、10nM~1μMが好ましく、40nM~1μMがより好ましく、50nM~1μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、適用対象中のTVB-2640の濃度は、50nM~1μMが好ましく、100nM~1μMがより好ましく、150nM~1μMがさらに好ましい。 When the compound of the present invention is TVB-2640 or an analogue thereof, particularly TVB-2640, the concentration of TVB-2640 in the application target is preferably 10 nM to 1 μM, more preferably 40 nM to 1 μM, and even more preferably 50 nM to 1 μM. preferable. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass as described below, the concentration of TVB-2640 in the application target is preferably 50 nM to 1 μM, more preferably 100 nM to 1 μM, and even more preferably 150 nM to 1 μM.

本発明の化合物がFAS-IN-1tosylate又はその類縁体、特にFAS-IN-1tosylateである場合、適用対象中のFAS-IN-1tosylateの濃度は、200nM~3μMが好ましく、300nM~3μMがより好ましく、400nM~3μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、適用対象中のFAS-IN-1tosylateの濃度は、500nM~5μMが好ましく、1μM~5μMがより好ましく、2μM~5μMがさらに好ましい。 When the compound of the present invention is FAS-IN-1 tosylate or an analog thereof, particularly FAS-IN-1 tosylate, the concentration of FAS-IN-1 tosylate in the application target is preferably 200 nM to 3 μM, more preferably 300 nM to 3 μM. , 400 nM to 3 μM is more preferred. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass as described below, the concentration of FAS-IN-1 tosylate in the application target is preferably 500 nM to 5 μM, more preferably 1 μM to 5 μM, and even more preferably 2 μM to 5 μM.

本発明の化合物がFT113又はその類縁体、特にFT113である場合、適用対象中のFT113の濃度は、200nM~3μMが好ましく、300nM~3μMがより好ましく、400nM~3μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、適用対象中のFT113の濃度は、500nM~5μMが好ましく、1μM~5μMがより好ましく、2μM~5μMがさらに好ましい。 When the compound of the present invention is FT113 or an analog thereof, particularly FT113, the concentration of FT113 in the application target is preferably 200 nM to 3 μM, more preferably 300 nM to 3 μM, even more preferably 400 nM to 3 μM. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass described below, the concentration of FT113 in the application target is preferably 500 nM to 5 μM, more preferably 1 μM to 5 μM, and even more preferably 2 μM to 5 μM.

本発明の細胞死誘導剤は、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体からなる群より選択される化合物の少なくとも一種のみからなるものであってもよく、多能性幹細胞、及び未分化幹細胞の細胞死誘導能を有する限りにおいて、その他の任意成分を含有していてもよい。 The cell death inducing agent of the present invention is derived from TVB-3166 or its analog, TVB-3664 or its analog, TVB-2640 or its analog, FAS-IN-1 tosylate or its analog, and FT113 or its analog. It may consist of at least one compound selected from the group consisting of at least one compound, and may contain other optional components as long as it has the ability to induce cell death of pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells. .

本発明の細胞死誘導剤は、後述する培地、分化細胞の純化方法、心筋細胞、心筋細胞球の製造方法に使用することができ、また、当該細胞死誘導剤自体を、細胞移植を受けた患者の体内に移植された未分化幹細胞に細胞死を誘導する為の薬剤等として用いることもできる。 The cell death inducing agent of the present invention can be used in a culture medium, a method for purifying differentiated cells, a method for producing cardiomyocytes, and a cardiomyocyte sphere, which will be described later. It can also be used as a drug to induce cell death in undifferentiated stem cells transplanted into a patient's body.

本発明の細胞死誘導剤は、細胞移植を受けた患者への投与により、その体内に移植された多能性幹細胞及び未分化幹細胞に細胞死を誘導することに用いることでもできる。このような場合の投与方法は、例えば、非経口的または経口的に当業者に公知の方法により行いうる。非経口的な投与方法としては、動脈内注射、静脈内注射、皮下注射等のほか、鼻腔内的、経気管支的、筋内的、または経皮的投与等が挙げられる。投与量は、患者の体重や年齢、投与方法などにより変動するが、当業者であれば適当な投与量を適宜選択することが可能である。 The cell death inducing agent of the present invention can also be used to induce cell death in pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells transplanted into a patient's body by administering it to a patient who has undergone cell transplantation. In such cases, administration may be performed parenterally or orally by methods known to those skilled in the art. Parenteral administration methods include intraarterial injection, intravenous injection, subcutaneous injection, etc., as well as intranasal, transbronchial, intramuscular, or percutaneous administration. Although the dosage varies depending on the patient's weight, age, administration method, etc., those skilled in the art can appropriately select an appropriate dosage.

本発明の細胞死誘導剤を投与することにより、移植細胞、又は組織中に残存する多能性幹細胞及び未分化幹細胞を生体内で死滅させ除去することができる。これにより、移植細胞あるいは移植組織の癌化等の、多能性幹細胞及び未分化幹細胞の増殖に起因する疾患を予防又は治療できる。 By administering the cell death inducing agent of the present invention, transplanted cells or pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells remaining in tissues can be killed and removed in vivo. Thereby, diseases caused by proliferation of pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells, such as canceration of transplanted cells or tissues, can be prevented or treated.

上記患者に投与される医薬品としては、本発明の化合物以外の他の成分は、特に限定されないが、例えば、薬学的に許容される担体、トランスフェクション促進剤、緩衝剤、賦形剤、安定剤、抗酸化剤、浸透圧調整剤、pH調整剤、キレート剤等が挙げられる。 The pharmaceuticals to be administered to the above-mentioned patients may include other ingredients other than the compound of the present invention, including, but not limited to, pharmaceutically acceptable carriers, transfection promoters, buffers, excipients, and stabilizers. , antioxidants, osmotic pressure regulators, pH regulators, chelating agents, and the like.

本発明の細胞死誘導剤の剤型は、特に限定されず、液状物、粉末状物、顆粒状物、ゲル状物、固形物等の種々の形態であり得る。また、本発明の化合物のいずれか又はいくつかの組合せをミセル内に封入したエマルション形態や、リポソーム内に封入したリポソーム形態であってもよい。 The dosage form of the cell death inducing agent of the present invention is not particularly limited, and may be in various forms such as liquid, powder, granule, gel, solid, and the like. Further, it may be in the form of an emulsion in which one or some combination of the compounds of the present invention is encapsulated in micelles, or in the form of liposomes in which it is encapsulated in liposomes.

3.分化細胞の純化方法
1実施形態において、本発明は、多能性幹細胞及び/又は多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞及び分化細胞を含む細胞混合物を本発明の細胞死誘導剤の存在下で培養することによる、細胞混合物中の分化細胞の純化方法を提供する(以下、「本発明の純化方法」とも称する。)。
本明細書において、「細胞混合物」とは、多能性幹細胞から特定の分化細胞へ分化誘導される培養系に存在する2種以上の細胞を含む細胞集団である。
「細胞混合物」は、2種以上の細胞のほか、培地の成分等を含み得る。「細胞混合物」の形態は、特に限定されず、集合状態、分散状態、培養容器に接着した状態、細胞外マトリクス等の接着因子へ接着した状態、シート状、塊状、コロニー、胚様体、細胞塊、組織、器官等であり得る。
3. Method for Purifying Differentiated Cells In one embodiment, the present invention provides a method for purifying pluripotent stem cells and/or a cell mixture containing undifferentiated stem cells and differentiated cells derived from pluripotent stem cells in the presence of the cell death inducing agent of the present invention. Provided is a method for purifying differentiated cells in a cell mixture by culturing in a cell mixture (hereinafter also referred to as "purification method of the present invention").
As used herein, a "cell mixture" is a cell population containing two or more types of cells present in a culture system in which pluripotent stem cells are induced to differentiate into specific differentiated cells.
A "cell mixture" may include two or more types of cells as well as components of a culture medium and the like. The form of the "cell mixture" is not particularly limited, and may be aggregated, dispersed, adhered to a culture vessel, adhered to adhesion factors such as extracellular matrix, sheet, lump, colony, embryoid body, or cells. It can be a mass, tissue, organ, etc.

多能性幹細胞に、分化・誘導処理を行うと、多能性幹細胞から分化細胞が誘導される。しかしながら、in vitroでは、全ての多能性幹細胞を分化細胞に誘導することは難しく、通常、一部の多能性幹細胞と前記多能性幹細胞から誘導された分化能を有する細胞や多能性幹細胞自体が残存し、これらの細胞と分化細胞との細胞混合物が形成される。本実施形態の方法では、このような細胞混合物から、多能性幹細胞及び多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞を選択的に除去し、分化細胞のみを取り出す、即ち分化細胞を純化することができる。なお、本実施形態の方法において、多能性幹細胞及び/又は未分化幹細胞及び分化細胞を含む細胞混合物は、多能性幹細胞及び/又は多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞と分化細胞とを混合したものであってもよい。 When pluripotent stem cells are subjected to differentiation/induction treatment, differentiated cells are induced from the pluripotent stem cells. However, in vitro, it is difficult to induce all pluripotent stem cells into differentiated cells, and it is usually difficult to induce all pluripotent stem cells into differentiated cells. The stem cells themselves remain and a cell mixture of these cells and differentiated cells is formed. In the method of this embodiment, pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells derived from pluripotent stem cells are selectively removed from such a cell mixture, and only differentiated cells are taken out, that is, the differentiated cells are purified. I can do it. In addition, in the method of this embodiment, the cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells and differentiated cells is composed of pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells and differentiated cells derived from pluripotent stem cells. It may be a mixture of the following.

本発明の純化方法において、多能性幹細胞は、特に限定されないが、iPS細胞又はES細胞であることが好ましく、iPS細胞であることがより好ましい。 In the purification method of the present invention, the pluripotent stem cells are not particularly limited, but are preferably iPS cells or ES cells, more preferably iPS cells.

本発明の純化方法において、分化細胞は、特に限定されないが、混在する未分化幹細胞と同種の、多能性幹細胞から分化・誘導されたものであることが好ましい。分化細胞への分化・誘導方法は、これまでに幾つか報告されており、これら公知の方法を用いて分化細胞を誘導することができる。 In the purification method of the present invention, the differentiated cells are not particularly limited, but are preferably differentiated and induced from pluripotent stem cells of the same type as the undifferentiated stem cells present. Several methods for differentiating and inducing differentiated cells have been reported so far, and differentiated cells can be induced using these known methods.

前記細胞混合物中の多能性幹細胞及び未分化幹細胞を、選択的に除去できる効率は、高いほど好ましい。上記した本発明の細胞死誘導剤の存在下で、多能性幹細胞及び/又は未分化幹細胞及び分化細胞を含む細胞混合物を培養し、細胞混合物を得た場合、(多能性幹細胞数+未分化幹細胞数)/全体細胞数×100で表される多能性幹細胞等の残存率は、10%未満であることが好ましく、1%未満であることがより好ましく、0.1%未満であることがさらに好ましく、0.01%未満であることがいっそう好ましい。なお、死細胞は上記細胞数に含めないものとする。
前記細胞混合物中に残存する多能性幹細胞及び未分化幹細胞は、前記多能性幹細胞や未分化幹細胞に特異的な各種マーカーの発現をもとに検出、判断することができる。また、前記細胞混合物中の分化細胞に特異的な各種マーカーにより分化細胞数を特定し、これ以外の細胞を多能性幹細胞及び未分化幹細胞として判断することもできる。
The higher the efficiency with which the pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells in the cell mixture can be selectively removed, the better. When a cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells and differentiated cells is cultured in the presence of the cell death inducing agent of the present invention described above to obtain a cell mixture, (number of pluripotent stem cells + undifferentiated stem cells + undifferentiated stem cells) The survival rate of pluripotent stem cells, etc. expressed as (differentiated stem cell number)/total cell number x 100 is preferably less than 10%, more preferably less than 1%, and less than 0.1%. More preferably, it is less than 0.01%. Note that dead cells are not included in the above cell number.
Pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells remaining in the cell mixture can be detected and determined based on the expression of various markers specific to the pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells. Alternatively, the number of differentiated cells can be specified using various markers specific to differentiated cells in the cell mixture, and other cells can be determined as pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells.

分化細胞としては、心筋細胞、筋細胞、線維芽細胞、神経細胞、免疫細胞(例、リンパ球等)、血管細胞、眼細胞(例、網膜色素上皮細胞等)、血液細胞(例、巨核球、赤血球等)、その他各組織細胞、及びそれらの前駆細胞等であってよい。中でも、心筋細胞、神経細胞が好ましく、心筋細胞がより好ましい。 Differentiated cells include cardiomyocytes, muscle cells, fibroblasts, nerve cells, immune cells (e.g., lymphocytes, etc.), vascular cells, eye cells (e.g., retinal pigment epithelial cells, etc.), and blood cells (e.g., megakaryocytes). , red blood cells, etc.), other tissue cells, and their precursor cells. Among these, cardiomyocytes and nerve cells are preferred, and cardiomyocytes are more preferred.

多能性幹細胞から心筋細胞を誘導する場合、心筋細胞への分化が進行するにつれて、未分化中胚葉、心臓中胚葉(又は予定心筋細胞)を経て心筋細胞に分化すると考えられている。ここで、未分化中胚葉とは、未分化中胚葉に特異的なBrachyuryタンパク質の発現が認められる段階をいう。一方、心臓中胚葉(又は予定心筋細胞)とは、Brachyury等の未分化中胚葉に特異的なタンパク質の発現が認められ、かつ同一細胞においてNkx2.5やアクチニン等の心筋細胞特異的タンパク質の発現が認められない細胞であって、培養液に対して新たに物質が加えられることを必要とせず、専ら心筋細胞へ分化する能力を有する細胞を意味する。本発明における分化細胞の一態様としての心筋細胞は、自身の増殖や生存に必要なエネルギーを脂肪酸代謝に依存しておらず、さらに好ましくはグルコース等の糖を必要とせず、乳酸やピルビン酸をエネルギー源として用いることができる特徴を有する。心筋細胞のマーカーとしては、トロポニン、Nkx2.5、GATA4、アクチニン等が用いられる。本明細書においては、「心筋細胞」という用語は、心筋細胞及び心臓中胚葉(又は予定心筋細胞)を包含する概念として用いられる。 When cardiomyocytes are derived from pluripotent stem cells, it is thought that as differentiation into cardiomyocytes progresses, they differentiate into cardiomyocytes through undifferentiated mesoderm, cardiac mesoderm (or prospective cardiomyocytes). Here, undifferentiated mesoderm refers to a stage at which expression of Brachyury protein specific to undifferentiated mesoderm is observed. On the other hand, cardiac mesoderm (or presumptive cardiomyocytes) refers to the expression of undifferentiated mesoderm-specific proteins such as Brachyury, and the expression of cardiomyocyte-specific proteins such as Nkx2.5 and actinin in the same cells. This refers to cells that do not require the addition of new substances to the culture medium and have the ability to differentiate exclusively into cardiomyocytes. Cardiomyocytes, which are an embodiment of differentiated cells in the present invention, do not rely on fatty acid metabolism for the energy necessary for their own proliferation and survival, and more preferably do not require sugars such as glucose, and do not require lactic acid or pyruvate. It has the characteristics that it can be used as an energy source. Troponin, Nkx2.5, GATA4, actinin, etc. are used as markers for cardiac muscle cells. As used herein, the term "cardiomyocyte" is used to include cardiomyocytes and cardiac mesoderm (or prospective cardiomyocytes).

多能性幹細胞から心筋細胞への分化・誘導は、例えば、国際公開第2007/088874号、国際公開第2008/150030号、Tohyama et al.,Cell Stem Cell,12,127(2013)、Tohyama et al., Cell Metabolism, 23, 663(2016)、Tohyama et al., Stem Cell Reports, 9, 1406(2017)等に記載の方法を用いて行うことができる。具体的には例えば、多能性幹細胞を培養する培地に、心筋細胞への分化を惹起する物質を添加することにより、心筋細胞への分化・誘導を行ってもよい。
そのような物質としては、例えば、中胚葉誘導因子であるアクチビンA、BMP4、bFGF、VEGF、SCF、CHIR99021等のGSK3阻害剤、Wntシグナル阻害剤であるDkk1、IWR-1、IWP-2、IWP-4、XAV等、BMPシグナル阻害剤であるNOGGIN等、TGFβ/アクチビン/NODALシグナル阻害剤であるSB431542等、レチノイン酸シグナル阻害剤、および心臓分化因子であるVEGF、bFGF、DLL15等が挙げられる。
Differentiation and induction of pluripotent stem cells into cardiomyocytes are described, for example, in International Publication No. 2007/088874, International Publication No. 2008/150030, Tohyama et al., Cell Stem Cell, 12, 127 (2013), Tohyama et al. , Cell Metabolism, 23, 663 (2016), Tohyama et al., Stem Cell Reports, 9, 1406 (2017), etc. Specifically, for example, differentiation and induction into cardiomyocytes may be performed by adding a substance that induces differentiation into cardiomyocytes to a medium in which pluripotent stem cells are cultured.
Such substances include, for example, mesoderm-inducing factors activin A, BMP4, bFGF, VEGF, SCF, GSK3 inhibitors such as CHIR99021, and Wnt signal inhibitors Dkk1, IWR-1, IWP-2, and IWP. -4, XAV, etc., BMP signal inhibitors such as NOGGIN, TGFβ/activin/NODAL signal inhibitors such as SB431542, retinoic acid signal inhibitors, and cardiac differentiation factors such as VEGF, bFGF, and DLL15.

本発明の純化方法は、上記多能性幹細胞から心筋細胞等の分化細胞を分化・誘導する過程において存在する多能性幹細胞及び/又は未分化幹細胞及び分化細胞を含む細胞混合物を本発明の細胞死誘導剤の存在下で培養する工程を含む。当該工程は、上記のような細胞培養用培地に本発明の細胞死誘導剤を添加し、細胞混合物を培養することにより、実施することができる。あるいは、多能性幹細胞及び/又は未分化幹細胞及び分化細胞を含む細胞混合物を培養している培地中に、未分化幹細胞の細胞死誘導剤を添加してもよい。
具体的には、多能性幹細胞から心筋細胞等の分化細胞を分化・誘導する工程を行った後、培地を本発明の未分化幹細胞の細胞死誘導剤入り培地に交換してさらに培養することにより行うことができる。その後、心筋細胞においては、さらにグルコース及び/又はグルタミン含有量が通常培地の10%以下で、乳酸が添加された培地に交換して培養することにより、心筋細胞をより高純度とすることができる(国際公開第2007/088874号、国際公開第2016/10165号)。
The purification method of the present invention involves converting a cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells and differentiated cells existing in the process of differentiating and inducing differentiated cells such as cardiomyocytes from the pluripotent stem cells into the cells of the present invention. The method includes a step of culturing in the presence of a death-inducing agent. This step can be carried out by adding the cell death inducer of the present invention to a cell culture medium as described above and culturing the cell mixture. Alternatively, a cell death inducer for undifferentiated stem cells may be added to a medium in which a cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells and differentiated cells is cultured.
Specifically, after performing the step of differentiating and inducing differentiated cells such as cardiomyocytes from pluripotent stem cells, the medium is replaced with a medium containing a cell death inducer for undifferentiated stem cells of the present invention, and further culture is performed. This can be done by Thereafter, the cardiomyocytes can be further purified by changing the culture medium to a medium containing lactic acid and having a glucose and/or glutamine content of 10% or less of the normal medium. (International Publication No. 2007/088874, International Publication No. 2016/10165).

本発明の細胞死誘導剤の培地への添加量は、特に限定されないが、本発明の化合物がTVB-3166又はその類縁体、特にTVB-3166である場合、培地中のTVB-3166の濃度は、10nM~1μMが好ましく、40nM~1μMがより好ましく、50nM~1μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、培地中のTVB-3166の濃度は、50nM~1μMが好ましく、100nM~1μMがより好ましく、150nM~1μMがさらに好ましい。 The amount of the cell death inducer of the present invention added to the medium is not particularly limited, but when the compound of the present invention is TVB-3166 or an analog thereof, particularly TVB-3166, the concentration of TVB-3166 in the medium is , preferably 10 nM to 1 μM, more preferably 40 nM to 1 μM, even more preferably 50 nM to 1 μM. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass described below, the concentration of TVB-3166 in the medium is preferably 50 nM to 1 μM, more preferably 100 nM to 1 μM, and even more preferably 150 nM to 1 μM.

本発明の化合物がTVB-3664又はその類縁体、特にTVB-3664である場合、培地中のTVB-3664の濃度は、10nM~1μMが好ましく、15nM~1μMがより好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、培地中のTVB-3664の濃度は、50nM~1μMが好ましく、100nM~1μMがより好ましく、150nM~1μMがさらに好ましい。 When the compound of the invention is TVB-3664 or an analog thereof, particularly TVB-3664, the concentration of TVB-3664 in the medium is preferably 10 nM to 1 μM, more preferably 15 nM to 1 μM. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass as described below, the concentration of TVB-3664 in the medium is preferably 50 nM to 1 μM, more preferably 100 nM to 1 μM, and even more preferably 150 nM to 1 μM.

本発明の化合物がTVB-2640又はその類縁体、特にTVB-2640である場合、培地中のTVB-2640の濃度は、10nM~1μMが好ましく、40nM~1μMがより好ましく、50nM~1μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、培地中のTVB-2640の濃度は、50nM~1μMが好ましく、100nM~1μMがより好ましく、150nM~1μMがさらに好ましい。 When the compound of the present invention is TVB-2640 or an analogue thereof, particularly TVB-2640, the concentration of TVB-2640 in the medium is preferably 10 nM to 1 μM, more preferably 40 nM to 1 μM, even more preferably 50 nM to 1 μM. . Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass as described below, the concentration of TVB-2640 in the medium is preferably 50 nM to 1 μM, more preferably 100 nM to 1 μM, and even more preferably 150 nM to 1 μM.

本発明の化合物がFAS-IN-1tosylate又はその類縁体、特にFAS-IN-1tosylateである場合、培地中のFAS-IN-1tosylateの濃度は、200nM~3μMが好ましく、300nM~3μMがより好ましく、400nM~3μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、培地中のFAS-IN-1tosylateの濃度は、500nM~5μMが好ましく、1μM~5μMがより好ましく、2μM~5μMがさらに好ましい。 When the compound of the present invention is FAS-IN-1 tosylate or an analog thereof, particularly FAS-IN-1 tosylate, the concentration of FAS-IN-1 tosylate in the medium is preferably 200 nM to 3 μM, more preferably 300 nM to 3 μM, More preferably 400 nM to 3 μM. Furthermore, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass described below, the concentration of FAS-IN-1 tosylate in the medium is preferably 500 nM to 5 μM, more preferably 1 μM to 5 μM, and even more preferably 2 μM to 5 μM.

本発明の化合物がFT113又はその類縁体、特にFT113である場合、培地中のFT113の濃度は、200nM~3μMが好ましく、300nM~3μMがより好ましく、400nM~3μMがさらに好ましい。また、未分化幹細胞が後述する細胞塊となっている状態では、培地中のFT113の濃度は、500nM~5μMが好ましく、1μM~5μMがより好ましく、2μM~5μMがさらに好ましい。 When the compound of the present invention is FT113 or an analog thereof, particularly FT113, the concentration of FT113 in the medium is preferably 200 nM to 3 μM, more preferably 300 nM to 3 μM, even more preferably 400 nM to 3 μM. Further, when the undifferentiated stem cells are in the form of a cell mass described below, the concentration of FT113 in the medium is preferably 500 nM to 5 μM, more preferably 1 μM to 5 μM, and even more preferably 2 μM to 5 μM.

本発明の細胞死誘導剤の存在下での細胞混合物の培養は、細胞培養に一般的に用いられる温度で行えばよい。例えば、培養温度として、20~40℃、好ましくは25~38℃、より好ましくは30~37℃を例示することができる。 The cell mixture may be cultured in the presence of the cell death inducing agent of the present invention at a temperature commonly used for cell culture. For example, the culture temperature can be 20 to 40°C, preferably 25 to 38°C, and more preferably 30 to 37°C.

本発明の細胞死誘導剤の存在下での細胞混合物の培養時間は、特に限定されないが、好ましくは24時間以上、具体的には1~7日、好ましくは3~5日である。必要に応じて、細胞は継代培養されてもよい。継代の前後で、培地の組成は、細胞死誘導剤を含む限りにおいて、同一であってもよく異なっていてもよい。 The culture time of the cell mixture in the presence of the cell death inducing agent of the present invention is not particularly limited, but is preferably 24 hours or more, specifically 1 to 7 days, preferably 3 to 5 days. If necessary, the cells may be subcultured. The composition of the medium before and after passage may be the same or different as long as it contains a cell death inducing agent.

本発明の細胞死誘導剤の存在下での細胞混合物の細胞密度は、細胞混合物中の分化細胞以外の細胞は分化細胞に比べて増殖しやすい傾向にあるため、分化細胞以外の細胞が不必要に増殖しない程度に調整される。具体的には、例えば、本発明の細胞死誘導剤を添加する時点で、底面積150cmの培養皿に細胞混合物として、1~6×10個を播種することが好ましく、2~6×10個がより好ましく、3~5×10個がさらに好ましい。 The cell density of the cell mixture in the presence of the cell death inducing agent of the present invention is such that cells other than differentiated cells in the cell mixture tend to proliferate more easily than differentiated cells, so that cells other than differentiated cells are unnecessary. It is adjusted to the extent that it does not proliferate. Specifically, for example, at the time of adding the cell death inducer of the present invention, it is preferable to seed 1 to 6×10 7 cells as a cell mixture in a culture dish with a bottom area of 150 cm 2 , and 2 to 6× 10 7 pieces are more preferable, and 3 to 5×10 7 pieces are even more preferable.

また、本発明の純化方法において、細胞混合物の培養は、培養皿プレート等を用いて2次元で行われるものであっても、3次元で行われるものであってもよい。3次元で行われる培養法としては、例えば、Kempf et al., Nature Protocol, vol.10, 1345(2015)、Halloin et al., Stem Cell Reports, vol.13,1(2019)に記載の方法等が挙げられる。
このうち三次元で培養する場合、細胞が凝集して細胞塊となることが知られており、これまで知られていた多能性幹細胞及び未分化幹細胞(本明細書中ではこれを「多能性幹細胞等」と称することがある)の細胞死誘導剤では、そのような塊状となった細胞中の多能性幹細胞等には細胞死を誘導しにくかったが、本発明の細胞死誘導剤は、細胞混合物が凝集した状態であっても多能性幹細胞等に細胞死を誘導することができる。
Furthermore, in the purification method of the present invention, the cell mixture may be cultured two-dimensionally using a culture dish plate or the like, or may be cultured three-dimensionally. Examples of three-dimensional culture methods include the methods described in Kempf et al., Nature Protocol, vol.10, 1345 (2015) and Halloin et al., Stem Cell Reports, vol.13,1 (2019). etc.
When cultured in three dimensions, cells are known to aggregate and form cell clusters. However, the cell death inducing agent of the present invention was difficult to induce cell death in pluripotent stem cells, etc. in such clustered cells. can induce cell death in pluripotent stem cells etc. even when the cell mixture is in an aggregated state.

本発明の純化方法により、多能性幹細胞等を除去した細胞混合物は、多能性幹細胞等の割合が低減され、専ら分化細胞により構成される。すなわち本発明は分化細胞の純化方法を提供する。本実施形態の分化細胞の純化方法によれば、多能性幹細胞等を実質的に含まないか、多能性幹細胞等の割合が低減された細胞混合物を得ることができる。したがって、本実施形態の方法で得られた細胞混合物は、生体へと移植される移植用細胞として好適に使用することができる。 By the purification method of the present invention, the cell mixture from which pluripotent stem cells and the like have been removed has a reduced proportion of pluripotent stem cells and the like and is composed exclusively of differentiated cells. That is, the present invention provides a method for purifying differentiated cells. According to the differentiated cell purification method of the present embodiment, it is possible to obtain a cell mixture that does not substantially contain pluripotent stem cells or the like or has a reduced proportion of pluripotent stem cells and the like. Therefore, the cell mixture obtained by the method of this embodiment can be suitably used as cells for transplantation into a living body.

また、他の態様において、本発明は、細胞混合物から分化細胞を純化するための、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体からなる群から選ばれる少なくとも一種の使用、を提供する。 In other aspects, the present invention also provides TVB-3166 or an analog thereof, TVB-3664 or an analog thereof, TVB-2640 or an analog thereof, FAS-IN- 1tosylate or an analog thereof, and FT113 or an analog thereof.

4.移植用細胞の製造方法
1実施形態において、本発明は、以下の(i)~(iii)の工程を含む、高度に純化された多能性幹細胞由来の分化細胞、好ましくは心筋細胞の製造方法を提供する。当該高度に純化された分化細胞、好ましくは心筋細胞は、移植用細胞として用いられる。
(i)多能性幹細胞から所望の分化細胞を誘導する工程;
(ii)前記工程(i)により、多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された分化能を有する細胞(未分化幹細胞)、及び分化細胞を含む細胞混合物を得る工程;及び
(iii)前記工程(ii)により得られた細胞混合物を、多能性幹細胞及び未分化幹細胞の細胞死誘導剤の存在下で培養する工程。
4. Method for producing cells for transplantation In one embodiment, the present invention provides a method for producing differentiated cells derived from highly purified pluripotent stem cells, preferably cardiomyocytes, comprising the following steps (i) to (iii). I will provide a. The highly purified differentiated cells, preferably cardiomyocytes, are used as cells for transplantation.
(i) inducing desired differentiated cells from pluripotent stem cells;
(ii) obtaining a cell mixture containing pluripotent stem cells and/or cells with differentiation potential derived from the pluripotent stem cells (undifferentiated stem cells) and differentiated cells by the step (i); and ( iii) A step of culturing the cell mixture obtained in step (ii) in the presence of a cell death inducer for pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells.

本実施形態の移植用細胞の製造方法に使用する細胞死誘導剤は、上記「2.細胞死誘導剤」と同様である。 The cell death inducing agent used in the method for producing cells for transplantation of the present embodiment is the same as that described in "2. Cell death inducing agent" above.

本実施形態の方法における工程(i)は、多能性幹細胞から所望の分化細胞を誘導する工程である。工程(i)における多能性幹細胞は、特に限定されないが、iPS細胞又はES細胞であることが好ましく、iPS細胞であることがより好ましい。 Step (i) in the method of this embodiment is a step of inducing desired differentiated cells from pluripotent stem cells. The pluripotent stem cells in step (i) are not particularly limited, but are preferably iPS cells or ES cells, more preferably iPS cells.

工程(i)において、多能性幹細胞から誘導する分化細胞の種類は、特に限定されず、所望の分化細胞に誘導すればよい。多能性幹細胞から分化細胞への誘導方法は、目的とする分化細胞に応じて、公知の方法を適宜選択して用いることができる。多能性幹細胞から誘導する分化細胞の例としては、例えば、心筋細胞、筋細胞、線維芽細胞、神経細胞、免疫細胞(例、リンパ球等)、血管細胞、眼細胞(例、網膜色素上皮細胞等)、血液細胞(例、巨核球、赤血球等)、その他各組織細胞、及びそれらの前駆細胞等が挙げられるが、これらに限定されない。好適な分化細胞の例としては、心筋細胞が挙げられる。多能性幹細胞から心筋細胞への誘導は、上記「3.分化細胞の純化方法」で例示したような方法により行うことができる。また、工程(ii)も、上記「3.分化細胞の純化方法」に例示した方法により行うことができる。 In step (i), the type of differentiated cells induced from pluripotent stem cells is not particularly limited, and may be induced into desired differentiated cells. As a method for inducing differentiated cells from pluripotent stem cells, known methods can be appropriately selected and used depending on the desired differentiated cells. Examples of differentiated cells derived from pluripotent stem cells include cardiomyocytes, myocytes, fibroblasts, nerve cells, immune cells (e.g., lymphocytes, etc.), vascular cells, eye cells (e.g., retinal pigment epithelium, etc.). Examples include, but are not limited to, blood cells (eg, megakaryocytes, red blood cells, etc.), other tissue cells, and their precursor cells. Examples of suitable differentiated cells include cardiomyocytes. Pluripotent stem cells can be induced into cardiomyocytes by the method exemplified in "3. Method for purifying differentiated cells" above. Further, step (ii) can also be performed by the method exemplified in "3. Method for purifying differentiated cells" above.

本実施形態の製造方法における工程(iii)は、前記工程(ii)により得られた細胞混合物を、本発明の細胞死誘導剤の存在下で培養する工程である。本工程(iii)における培養は、上記「3.分化細胞の純化方法」で例示したような方法により行うことができる。 Step (iii) in the production method of this embodiment is a step of culturing the cell mixture obtained in step (ii) in the presence of the cell death inducing agent of the present invention. The culture in step (iii) can be performed by the method exemplified in "3. Method for purifying differentiated cells" above.

本実施形態の製造方法は、上記工程(i)~(iii)に加えて、他の工程を追加してもよい。他の工程としては、例えば、分化細胞を精製する工程、分化細胞を回収する工程等が挙げられる。これらの工程を追加する場合、これらの工程は、上記工程(i)及び(ii)、上記工程(ii)及び(iii)の間、又は上記工程(iii)の後に行われる。
分化細胞が心筋細胞である場合、工程(iii)の後に、得られた心筋細胞を凝集させる工程を更に含んでもよい。該工程を追加することにより、心筋細胞球を製造することができる。
The manufacturing method of this embodiment may include other steps in addition to the steps (i) to (iii) above. Other steps include, for example, a step of purifying differentiated cells, a step of collecting differentiated cells, and the like. When these steps are added, these steps are performed between steps (i) and (ii) above, between steps (ii) and (iii) above, or after step (iii) above.
When the differentiated cells are cardiomyocytes, the method may further include a step of aggregating the obtained cardiomyocytes after step (iii). By adding this step, cardiomyocyte spheres can be manufactured.

分化細胞の精製工程や回収工程は、分化細胞の種類に応じて、適宜適切な方法を選択することができる。例えば、分化細胞が心筋細胞である場合には、国際公開第2006/022377号、国際公開第2007/088874号、国際公開第2016/010165号に記載の方法等を、精製工程に適用してもよい。また、回収工程としては、遠心分離法等を適用してもよい。心筋細胞を凝集させる工程は、国際公開第2009/017254号、Hattori et al., Nat Methods, 7(1),61-6(2010)、Morita et al. Methods Mol Biol.2320:11-21(2021)、Tabei et al. J Heart Lung Transplant. 38(2):203-214(2019)に記載の方法を適用してもよい。
本発明の心筋細胞球は、その直径が50~500μm、好ましくは100~300μm、さらに好ましくは100~200μmである。
For the purification process and recovery process of differentiated cells, an appropriate method can be selected depending on the type of differentiated cells. For example, when the differentiated cells are cardiomyocytes, the methods described in International Publication No. 2006/022377, International Publication No. 2007/088874, and International Publication No. 2016/010165 may be applied to the purification process. good. Further, as the recovery step, a centrifugation method or the like may be applied. The process of aggregating cardiomyocytes is described in International Publication No. 2009/017254, Hattori et al., Nat Methods, 7(1), 61-6(2010), Morita et al. Methods Mol Biol.2320:11-21( 2021), Tabei et al. J Heart Lung Transplant. 38(2):203-214 (2019) may be applied.
The cardiomyocyte sphere of the present invention has a diameter of 50 to 500 μm, preferably 100 to 300 μm, and more preferably 100 to 200 μm.

本実施形態の製造方法において得られる移植用細胞において、分化細胞数/全体細胞数×100で表される分化細胞の純度は、例えば、70%以上であってよく、80%以上であってよく、90%以上であってよく、95%以上であってよく、99%以上であってよい。なお、死細胞は上記細胞数に含めないものとする。 In the cells for transplantation obtained by the production method of the present embodiment, the purity of the differentiated cells expressed as number of differentiated cells/total number of cells x 100 may be, for example, 70% or more, or 80% or more. , 90% or more, 95% or more, 99% or more. Note that dead cells are not included in the above cell number.

本実施形態の製造方法により製造された移植用細胞は、多能性幹細胞等が選択的に除去されているため、多能性幹細胞等の割合が低減されており、専ら分化細胞により構成される。そのため、本実施形態の製造方法によれば、多能性幹細胞等を実質的に含まないか、多能性幹細胞等の割合が低減された移植用細胞を得ることができる。そのため、前記移植用細胞を生体に移植した場合でも、奇形腫形成等のリスクが低減される。 The cells for transplantation produced by the production method of this embodiment have pluripotent stem cells etc. selectively removed, so the proportion of pluripotent stem cells etc. is reduced and is composed exclusively of differentiated cells. . Therefore, according to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to obtain cells for transplantation that substantially do not contain pluripotent stem cells or the like or have a reduced proportion of pluripotent stem cells and the like. Therefore, even when the cells for transplantation are transplanted into a living body, the risk of teratoma formation, etc. is reduced.

本発明は、移植用細胞を製造するための、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体からなる群から選ばれる少なくとも一種の使用、を提供する。 The present invention provides TVB-3166 or an analog thereof, TVB-3664 or an analog thereof, TVB-2640 or an analog thereof, FAS-IN-1 tosylate or an analog thereof, and FT113 or an analog thereof, for producing cells for transplantation. Use of at least one selected from the group consisting of analogs thereof.

5.医薬組成物
1実施形態において、本発明は、上記3.又は4.に記載の方法により取得された高度に純化された多能性幹細胞由来の分化細胞、好ましくは心筋細胞、あるいはこれら分化細胞を凝集させた細胞球を含む医薬組成物を提供する。分化細胞が心筋細胞の場合、該医薬組成物は、好ましくは、該心筋細胞が心筋細胞球の形態で含まれるものである。
5. Pharmaceutical Composition In one embodiment, the present invention provides the above-mentioned 3. Or 4. The present invention provides a pharmaceutical composition containing differentiated cells derived from highly purified pluripotent stem cells obtained by the method described in , preferably cardiomyocytes, or cell spheres obtained by aggregating these differentiated cells. When the differentiated cells are cardiomyocytes, the pharmaceutical composition preferably contains the cardiomyocytes in the form of cardiomyocyte spheres.

本発明の分化細胞、例えば心筋細胞、特に心筋細胞球を含む医薬組成物を移植される対象は、特に限定されないが、当該分化細胞の移植を必要とするヒト、又はヒト以外の動物であり得る。例えば、当該分化細胞が正常に機能していない患者、当該分化細胞を含む組織に欠損、障害等を有する患者であってよい。ヒト以外の動物は、特に限定されないが、哺乳類が挙げられる。哺乳類としては、サルなどの霊長類;マウス、ラットなどのげっ歯類;イヌ、ネコなどのペット動物;牛、ウマ、ヒツジ、ブタなどの家畜類等が挙げられる。未分化幹細胞から誘導された分化細胞を移植される対象は、未分化幹細胞が由来する生物と同種の生物であることが好ましく、未分化幹細胞が由来する個体と同一の個体であることがより好ましい。未分化幹細胞から誘導された分化細胞を移植される対象は、後述の「6.移植方法」に記載の「移植が必要な対象」であってもよい。 The subject to whom the pharmaceutical composition containing differentiated cells of the present invention, such as cardiomyocytes, particularly cardiomyocyte spheres, is transplanted is not particularly limited, but may be a human or a non-human animal in need of transplantation of the differentiated cells. . For example, the patient may be a patient whose differentiated cells are not functioning normally, or a patient who has a defect, disorder, etc. in the tissue containing the differentiated cells. Animals other than humans include, but are not limited to, mammals. Examples of mammals include primates such as monkeys; rodents such as mice and rats; pet animals such as dogs and cats; livestock such as cows, horses, sheep, and pigs. The subject to which differentiated cells derived from undifferentiated stem cells are transplanted is preferably an organism of the same species as the organism from which the undifferentiated stem cells are derived, and more preferably the same individual as the individual from which the undifferentiated stem cells are derived. . The subject to whom differentiated cells derived from undifferentiated stem cells are transplanted may be a "subject requiring transplantation" described in "6. Transplant method" below.

6.移植方法
また、1実施態様において、本発明は、以下の(i)~(iv)の工程を含む、分化細胞の移植方法を提供する:
(i)多能性幹細胞から所望の分化細胞を誘導する工程;
(ii)前記工程(i)により、多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び分化細胞を含む細胞混合物を得る工程;
(iii)前記工程(ii)により得られた細胞混合物を、多能性幹細胞及び未分化幹細胞の細胞死誘導剤の存在下で培養して移植用細胞を得る工程、及び
(iv)前記工程(iii)で得られた移植用細胞を、移植が必要な対象に移植する工程。
6. Transplantation method In one embodiment, the present invention also provides a method for transplantation of differentiated cells, comprising the following steps (i) to (iv):
(i) inducing desired differentiated cells from pluripotent stem cells;
(ii) obtaining a cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and differentiated cells by the step (i);
(iii) culturing the cell mixture obtained in step (ii) in the presence of a cell death inducer for pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells to obtain cells for transplantation, and (iv) obtaining cells for transplantation in the step (iv) A step of transplanting the cells for transplantation obtained in iii) into a subject in need of transplantation.

本実施形態の移植方法における工程(i)~(iii)は、上記「4.移植用細胞の製造方法」で記載した工程(i)~(iii)と同様に行うことができる。また、本実施形態の移植方法の工程(iii)で使用する本発明の細胞死誘導剤は、上記「2.細胞死誘導剤」で記載したものと同様である。 Steps (i) to (iii) in the transplantation method of this embodiment can be performed in the same manner as steps (i) to (iii) described in "4. Method for producing cells for transplantation" above. Furthermore, the cell death inducing agent of the present invention used in step (iii) of the transplantation method of this embodiment is the same as that described in "2. Cell death inducing agent" above.

本実施形態の移植方法における工程(iv)は、前記工程(iii)で得られた移植用細胞を、移植が必要な対象に移植する工程である。「移植が必要な対象」とは、当該対象の生体内において、前記工程(iii)で得られた移植用細胞と同種の細胞に欠陥、損傷等が生じており、前記移植用細胞を移植することにより、当該細胞の欠陥、損傷等に起因する症状の改善が見込める対象である。移植は、一般的な細胞移植の手法により行うことができる。具体的には、例えば、国際公開第2020/013125号に記載の注入器具による方法や、カテーテルを用いた方法等が挙げられる。 Step (iv) in the transplantation method of this embodiment is a step of transplanting the cells for transplantation obtained in step (iii) to a subject requiring transplantation. "Subject requiring transplantation" means that in the subject's body, cells of the same type as the cells for transplantation obtained in step (iii) have defects, damage, etc., and the cells for transplantation are to be transplanted. This is a target that can be expected to improve symptoms caused by cell defects, damage, etc. Transplantation can be performed using common cell transplantation techniques. Specifically, examples include a method using an injection device described in International Publication No. 2020/013125, a method using a catheter, and the like.

本実施形態の移植方法は、上記工程(i)~(iv)に加えて、他の工程を追加してもよい。他の工程としては、例えば、分化細胞を精製する工程、分化細胞を回収する工程等が挙げられる。また、分化細胞が心筋細胞の場合、工程(iii)で得られた心筋細胞を凝集させる工程をさらに含んでもよく、又含むことが好ましい。これらの工程を追加する場合、これらの工程は、上記工程(iii)と工程(iv)の間に行われる。このような精製工程や回収工程、あるいは心筋細胞の凝集工程は、上記「4.移植用細胞の製造方法」に記載したようにして行うことができる。 The transplantation method of this embodiment may include other steps in addition to the steps (i) to (iv) above. Other steps include, for example, a step of purifying differentiated cells, a step of collecting differentiated cells, and the like. Moreover, when the differentiated cells are cardiomyocytes, the method may further include, and preferably includes, a step of aggregating the cardiomyocytes obtained in step (iii). When these steps are added, these steps are performed between the above steps (iii) and (iv). Such a purification step, a recovery step, or a cardiomyocyte aggregation step can be performed as described in "4. Method for producing cells for transplantation" above.

7.培地
1実施形態において、本発明は、培地を提供する(以下、「本発明の培地」とも称する。)。本実施形態の培地は、上述の本発明の細胞死誘導剤を含む。本発明の培地は、細胞の培養に使用できる。本明細書において、「培養」とは、生体(個体)外において細胞を飼育又は生育させることを意味し、いわゆるin vitroで細胞を扱うことを含む。「培地」とは、前記3.等に記載の培養環境を細胞に提供する液体又は固体の物質のことを指す。
7. Medium In one embodiment, the present invention provides a medium (hereinafter also referred to as "the medium of the present invention"). The culture medium of this embodiment contains the above-mentioned cell death inducing agent of the present invention. The medium of the present invention can be used for culturing cells. As used herein, "culturing" means rearing or growing cells outside a living body (individual), and includes handling cells in so-called in vitro. "Medium" refers to 3. above. It refers to a liquid or solid substance that provides cells with a culture environment as described in et al.

本発明の培地は、例えば、任意の培地成分と、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113及びその類縁体からなる群より選択される化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種(即ち、本発明の化合物)と、を含む組成物であり得る。本発明の培地は、媒体と本発明の化合物とを含む組成物である。媒体としては、水、緩衝液等が挙げられる。媒体は、本発明の化合物を溶解させるものであってもよく、分散させるものであってもよい。培地成分は、細胞の生育に有効な成分を含有していてもよく、そのような成分としては、例えば、アミノ酸、ビタミン類、無機塩類、糖類、成長因子等の各種成分が挙げられる。その他、抗生物質、緩衝液、キレート剤、フェノールレッド指示薬等の成分を含有していてもよい。 The medium of the present invention includes, for example, any medium component, TVB-3166 or an analog thereof, TVB-3664 or an analog thereof, TVB-2640 or an analog thereof, FAS-IN-1 tosylate or an analog thereof, and FT113. and at least one compound selected from the group consisting of compounds selected from the group consisting of analogs thereof (i.e., the compound of the present invention). The medium of the present invention is a composition comprising a medium and a compound of the present invention. Examples of the medium include water and buffer solutions. The medium may be one that dissolves or disperses the compound of the present invention. The medium component may contain components effective for cell growth, and examples of such components include various components such as amino acids, vitamins, inorganic salts, saccharides, and growth factors. It may also contain other components such as antibiotics, buffers, chelating agents, and phenol red indicators.

本発明の培地から本発明の化合物を除いた残りの成分は、従来培地として用いられている一般的な細胞培養液[例えば、ダルベッコ改変イーグル培養液(DMEM)、MEM培養液(例えば、α-MEM、MEM[Hank’s BSS])、RPMI培養液(例えば、RPMI 1640など)、F12培養液、StemPro34、mTeSR1など]と同様の組成としてもよい。前記成分は、未分化幹細胞維持培地として用いられている一般的な細胞培養液[例えばStemFit培地、mTeSR(登録商標) Essential 8(登録商標)培地、StemSure(登録商標)培地など]と同様の組成としてもよい。また、本発明の細胞死誘導剤は、脂肪酸合成酵素活性を阻害することにより多能性幹細胞等に細胞死を誘導するので、脂肪酸を含まないものが好適に用いられる。 The remaining components of the medium of the present invention, except for the compound of the present invention, can be obtained from a common cell culture medium used as a conventional medium [e.g., Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM), MEM culture medium (e.g., α- MEM, MEM [Hank's BSS]), RPMI culture solution (for example, RPMI 1640, etc.), F12 culture solution, StemPro34, mTeSR1, etc.] may have the same composition. The components have the same composition as general cell culture media used as undifferentiated stem cell maintenance media [e.g., StemFit medium, mTeSR (registered trademark) Essential 8 (registered trademark) medium, StemSure (registered trademark) medium, etc.] You can also use it as Furthermore, since the cell death inducing agent of the present invention induces cell death in pluripotent stem cells and the like by inhibiting fatty acid synthase activity, those that do not contain fatty acids are preferably used.

本発明の培地中の本発明の化合物の濃度は、前述した本発明の細胞死誘導剤中の適用対象中の本発明の化合物の濃度と同じであってよい。本発明の培地が本発明の化合物を上記濃度で含むことにより、効果的に未分化多能性幹細胞等の細胞死を誘導することが可能となる。また、未分化多能性幹細胞等と分化細胞とが混在する場合、分化細胞の生育を良好な状態とさせつつ、未分化多能性幹細胞等の細胞死を誘導し除去することが可能となる。 The concentration of the compound of the present invention in the medium of the present invention may be the same as the concentration of the compound of the present invention in the subject to which the cell death inducing agent of the present invention described above is applied. When the medium of the present invention contains the compound of the present invention at the above concentration, it becomes possible to effectively induce cell death of undifferentiated pluripotent stem cells and the like. In addition, when undifferentiated pluripotent stem cells, etc. and differentiated cells coexist, it is possible to induce cell death and remove the undifferentiated pluripotent stem cells, etc. while keeping the differentiated cells in a good growth state. .

本発明の培地は、脂肪酸を含まないことが好ましい。
本発明の培地は、グルコース、グルタミン、及びメチオニンからなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含んでもよい。
The medium of the present invention preferably does not contain fatty acids.
The medium of the present invention may contain at least one compound selected from the group consisting of glucose, glutamine, and methionine.

また、他の態様において、本発明は、本発明の細胞死誘導剤の製造のための、TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体からなる群より選択される化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の使用、を提供する。 In another aspect, the present invention provides TVB-3166 or an analog thereof, TVB-3664 or an analog thereof, TVB-2640 or an analog thereof, FAS- Provided is the use of at least one compound selected from the group consisting of IN-1 tosylate or an analog thereof, and a compound selected from the group consisting of FT113 or an analog thereof.

8.キット
1実施形態において、本発明は、上記した本発明の細胞死誘導剤を備えるキットを提供する(以下、「本発明のキット」とも称する。)。
8. Kit In one embodiment, the present invention provides a kit comprising the above-described cell death inducing agent of the present invention (hereinafter also referred to as "kit of the present invention").

本発明のキットは、上記した本発明の細胞死誘導剤のほか、多能性幹細胞から分化細胞を誘導するための試薬類、培地類、細胞培養器具、使用説明書等をさらに備えるものであってもよい。分化細胞を誘導するための試薬類は、誘導しようとする分化細胞に応じて、適宜選択することができる。心筋細胞を誘導するための試薬類としては、例えば、デメチラーゼ、5-アザシチジン、DMSOなどの染色体DNA脱メチル化剤;PDGF、線維芽細胞増殖因子8(FGF-8)、エンドセリン1(ET1)、ミドカイン(Midkine)および骨形成因子4(BMP-4)、G-CSFなどのサイトカイン;ゼラチン、ラミニン、コラーゲン、フィブロネクチンなどの接着分子;レチノイン酸などのビタミン;Nkx2.5/Csx、GATA4、MEF-2A、MEF-2B、MEF-2C、MEF-2D、dHAND、eHAND、TEF-1、TEF-3、TEF-5およびMesP1などの転写因子;心筋細胞由来の細胞外基質;ノギン、コーディン、フェチュイン、フォリスタチン、スクレロスチン、ダン、サーベラス、グレムリン、ダンテなどのBMPアンタゴニスト等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、培地類としては、例えば、ダルベッコ改変イーグル培養液(DMEM)、MEM培養液(α-MEM、MEM[Hank’s BSS]等)、RPMI培養液(RPMI 1640等)、F12培養液、StemPro34、mTeSRI、StemFit培地、mTeSR Essential 8培地、StemSure培地等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、細胞培養器具等としては、細胞培養プレート等を挙げることができるが、これに限定されない。 In addition to the cell death inducing agent of the present invention described above, the kit of the present invention further includes reagents, media, cell culture equipment, instructions for use, etc. for inducing differentiated cells from pluripotent stem cells. It's okay. Reagents for inducing differentiated cells can be appropriately selected depending on the differentiated cells to be induced. Reagents for inducing cardiomyocytes include, for example, chromosomal DNA demethylating agents such as demethylase, 5-azacytidine, and DMSO; PDGF, fibroblast growth factor 8 (FGF-8), endothelin 1 (ET1), Cytokines such as Midkine and bone morphogenetic protein 4 (BMP-4), G-CSF; Adhesion molecules such as gelatin, laminin, collagen, fibronectin; Vitamins such as retinoic acid; Nkx2.5/Csx, GATA4, MEF- Transcription factors such as 2A, MEF-2B, MEF-2C, MEF-2D, dHAND, eHAND, TEF-1, TEF-3, TEF-5 and MesP1; extracellular matrix derived from cardiomyocytes; Noggin, cordin, fetuin, Examples include, but are not limited to, BMP antagonists such as follistatin, sclerostin, dan, cerberus, gremlin, dante, and the like. Examples of media include Dulbecco's modified Eagle's culture medium (DMEM), MEM culture medium (α-MEM, MEM [Hank's BSS], etc.), RPMI culture medium (RPMI 1640, etc.), F12 culture medium, StemPro34 , mTeSRI, StemFit medium, mTeSR Essential 8 medium, StemSure medium, etc., but are not limited to these. In addition, examples of cell culture instruments include, but are not limited to, cell culture plates.

本発明のキットは、上記の分化細胞の純化方法に好適に用いることができ、当該分化細胞の純化方法を説明する指示書等をさらに備えることができる。上記した本発明の細胞死誘導剤と共に、分化細胞の純化方法に使用する試薬類、指示書等をキット化することにより、より簡便かつ短時間に分化細胞を純化することが可能となる。 The kit of the present invention can be suitably used in the above method for purifying differentiated cells, and can further include instructions for explaining the method for purifying differentiated cells. By preparing a kit containing the above-mentioned cell death inducing agent of the present invention as well as reagents, instructions, etc. used in the method for purifying differentiated cells, it becomes possible to purify differentiated cells more easily and in a shorter time.

本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。 All prior art documents cited herein are incorporated by reference.

次に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Next, the present invention will be further explained with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

(1)ヒト人工多能性幹細胞(ヒトiPS細胞)への影響の確認
ヒト人工多能性幹細胞(253 G4株)(以下、「iPS細胞」と称することがある)は国立大学法人・京都大学iPS細胞研究所山中伸弥教授から入手した。上記iPS細胞(は、マトリゲル(BD Bioscience cat 354230)を用いて未分化維持培養を行った。未分化維持培養液はStemFitAK02N培地(味の素)を用いた。未分化維持培養液に関しては、mTESR1(STEMCELL Technologies Inc.cat11875-119)などフィーダーフリー用の培地として一般的に使用されているものであれば使用可能である。また、マトリックスとして、他にiMatrix511(マトリクソーム)などフィーダーフリー用のマトリックスとして一般的に使用されているものであれば使用可能である。
植え継ぎに関しては、Accutase(Innovative Cell Technologies cat.AT-104)、37℃、3-5分にてiPS細胞のコロニーを分離した。また、播種時には培地にCultureSure Y27632(wako cat.034-24024)を10μM添加し、以降培地交換時には添加しない。
上記のように未分化維持培養したiPS細胞をマトリゲルコートした24穴培養プレート(コーニング)にStemFitAK02N培地(味の素)+Y27632(wako cat.034-24024)を用いて3.0~3.5×10個/wellになるよう播種し、3-4日間、37℃、5%COインキュベーターで培養した。70-80%コンフルエントとなったところで表1記載の各化合物を表2に記載の各終濃度となるように添加したStemFitAK02N培地に交換してさらに3日間培養した後に、4%パラホルムアルデヒドで固定し、細胞が有するアルカリホスファターゼ(ALP)の活性をStemTAG(登録商標)アルカリホスファターゼ染色キット(Sigma 86-R)を用いて発色させ、赤色に染色された細胞を生細胞として確認した。コントロールとして、何も添加しないStemFitAK02N培地(味の素)で同条件で培養したwellも用意した。表2に示したとおり、TVB3166、TVB2640、は80nMの添加で、TVB3664は、16nM濃度の添加で未分化のiPS細胞死を誘導でき、FAS-IN-1Tosylate及びFT113は400nM濃度の添加で、未分化のiPS細胞の細胞死を誘導できた。一方、未分化幹細胞誘導剤として公知のオルリスタット(Sigma、O4139)は、同じ条件で6μM濃度の添加で当該細胞死を誘導した。また、上記化合物の脂肪酸合成酵素阻害剤としてのIC50は表1に記載したとおりであるが、iPS細胞に細胞死を誘導し得る各化合物の濃度と、当該化合物の脂肪酸合成酵素阻害活性のIC50とは相関がなかった。
(1) Confirmation of the effect on human induced pluripotent stem cells (human iPS cells) Human induced pluripotent stem cells (253 G4 strain) (hereinafter sometimes referred to as "iPS cells") were purchased from Kyoto University, a national university corporation. Obtained from Professor Shinya Yamanaka of the iPS Cell Research Institute. The above iPS cells were cultured to maintain undifferentiation using Matrigel (BD Bioscience cat 354230). StemFit AK02N medium (Ajinomoto Co., Ltd.) was used as the undifferentiated maintenance culture medium. Technologies Inc. cat11875-119) that are commonly used as feeder-free media can be used.In addition, as a matrix, other media that are commonly used as feeder-free matrices such as iMatrix511 (matrixsome) can be used. It can be used as long as it is used in
For subplanting, iPS cell colonies were isolated using Accutase (Innovative Cell Technologies cat. AT-104) at 37°C for 3-5 minutes. Furthermore, 10 μM of CultureSure Y27632 (WAKO cat.034-24024) is added to the medium at the time of seeding, and is not added when changing the medium thereafter.
iPS cells maintained in undifferentiated culture as described above were cultured in a Matrigel-coated 24-well culture plate (Corning) using StemFit AK02N medium (Ajinomoto) + Y27632 (Wako cat.034-24024) at 3.0 to 3.5 × 10 4 The cells were seeded at a density of 2 cells/well and cultured for 3-4 days at 37° C. in a 5% CO 2 incubator. At 70-80% confluence, the medium was replaced with StemFitAK02N medium containing each compound listed in Table 1 at the final concentration listed in Table 2, and after culturing for an additional 3 days, the medium was fixed with 4% paraformaldehyde. The alkaline phosphatase (ALP) activity of the cells was developed using a StemTAG (registered trademark) alkaline phosphatase staining kit (Sigma 86-R), and cells stained red were confirmed as viable cells. As a control, wells cultured under the same conditions in StemFit AK02N medium (Ajinomoto) to which nothing was added were also prepared. As shown in Table 2, TVB3166 and TVB2640 can induce undifferentiated iPS cell death when added at a concentration of 80 nM, TVB3664 can induce death of undifferentiated iPS cells when added at a concentration of 16 nM, and FAS-IN-1 Tosylate and FT113 can induce death of undifferentiated iPS cells when added at a concentration of 400 nM. Cell death of differentiated iPS cells could be induced. On the other hand, orlistat (Sigma, O4139), which is known as an undifferentiated stem cell inducer, induced cell death when added at a concentration of 6 μM under the same conditions. Furthermore, the IC 50 of the above compound as a fatty acid synthase inhibitor is as shown in Table 1, and the IC 50 of the fatty acid synthase inhibitory activity of the compound is determined by the concentration of each compound that can induce cell death in iPS cells. There was no correlation with 50 .

Figure 2024024550000012
Figure 2024024550000012

(2)心筋細胞への影響の確認
今回の試験で用いたiPS細胞から心筋細胞への分化誘導、純化法は以下の通りである。
心筋細胞への分化・誘導にあたり、(1)のように未分化維持培養していたiPS細胞が70~90%コンフルエントになったところで、RPMI培地(Wako)にB27(インスリンなし、Invitrogen)およびCHIR99021(Selleckchem又はWako)6μM、BMP-4(R&D Systems cat.314-BP)1μg/mlを添加したものに培地を交換した(Day 0)。
Day 1、RPMI培地(Wako)にB27(インスリンなし、Invitrogen)を添加した培地(以下、「RPMI/B27インスリン(-)培地」と称することがある)に交換し、Day 3には、RPMI/B27インスリン(-)培地にIWP2 5μM又はIWR-1(Sigma I0161)5μMを添加した培地に交換し培養を行った。Day 6には、RPMI/B27インスリン(-)培地に交換し、Day 7以降は、MEMα(Invitrogen)/5%FBS/2%ピルビン酸(SIGMA)(以下「調製済みMEMα培地」と称することがある)培地で培養を行った(Lian,X.,et al.,Nat Protocol,2013,8,162-175)。Day10でトリプシンを用いて細胞を剥離したあと、15cmコラーゲンIコートディッシュ(IWAKI)に再播種し、調製済みMEMα培地にオルリスタットを6μMで添加した培地でDay10-12まで培養した。Day13以降は文献(Tohyama,et al., (2016) Cell Metabolism, 23, 663-674.)に記載の方法に沿って、グルコース(-)グルタミン(-)乳酸添加培地で3-4日間ほど培養して心筋細胞以外の細胞を死滅させ、純化精製心筋細胞を得た。純化精製心筋細胞はCryostor CS10(STEMCELL Technologies)に懸濁して凍結ストックとした。なお、Day 8~Day 11の段階で、拍動する心筋細胞を確認することができた。
iM221(マトリクソーム)コートした24穴培養プレート(コーニング社)に、上記の手順で作製した心筋細胞の凍結ストックを解凍し、4×10個/wellとなるように調製済みMEMα培地を用いて播種し、3日間、37℃、5%COインキュベーターで培養した後、表3記載の各化合物を各終濃度となるように添加した調製済みMEMα培地に置き換え、さらに4日間上記条件で培養した後、LiveDead Viability/Cytotoxity Kit for mammalian cells(Thermo L3224))を使用して生細胞、死細胞を染色した。コントロールとして、何も添加しない調整済みMEMα培地で同条件で培養したwellも用意した。表3に示したとおり、TVB3166、TVB2640、TVB3664、FAS-IN-1Tosylate、及びFT113は2μM、5μM、及び10μM濃度で添加しても心筋細胞には影響を及ぼさなかった。また、上述のオルリスタット(Sigma社製、O4139)は2μMの添加では影響を及ぼさなかったが、10μM濃度で添加した場合に心筋細胞が死滅した。
(2) Confirmation of influence on cardiomyocytes The method for inducing differentiation and purification of iPS cells into cardiomyocytes used in this test is as follows.
For differentiation and induction into cardiomyocytes, when the iPS cells maintained in undifferentiated culture as in (1) become 70-90% confluent, B27 (without insulin, Invitrogen) and CHIR99021 were added to RPMI medium (Wako). The medium was replaced with one containing 6 μM (Selleckchem or Wako) and 1 μg/ml of BMP-4 (R&D Systems cat. 314-BP) (Day 0).
On Day 1, the RPMI medium (Wako) was replaced with a medium containing B27 (without insulin, Invitrogen) (hereinafter sometimes referred to as "RPMI/B27 insulin (-) medium"), and on Day 3, RPMI/B27 (Invitrogen) was added. Culture was performed by replacing the B27 insulin (-) medium with a medium supplemented with 5 μM of IWP2 or 5 μM of IWR-1 (Sigma I0161). On Day 6, the medium was changed to RPMI/B27 insulin (-), and from Day 7 onwards, MEMα (Invitrogen)/5% FBS/2% pyruvate (SIGMA) (hereinafter referred to as "prepared MEMα medium") was used. (Lian, X., et al., Nat Protocol, 2013, 8, 162-175). After detaching the cells using trypsin on Day 10, they were reseeded in a 15 cm collagen I coated dish (IWAKI) and cultured until Day 10-12 in a prepared MEMα medium supplemented with orlistat at 6 μM. From Day 13 onwards, culture in glucose (-) glutamine (-) lactic acid supplemented medium for about 3-4 days according to the method described in the literature (Tohyama, et al., (2016) Cell Metabolism, 23, 663-674.) Cells other than myocardial cells were killed to obtain purified myocardial cells. The purified cardiomyocytes were suspended in Cryostor CS10 (STEMCELL Technologies) and used as a frozen stock. Note that pulsating myocardial cells could be confirmed at the stage of Day 8 to Day 11.
Thaw the frozen stock of cardiomyocytes prepared by the above procedure into a 24-well culture plate (Corning) coated with iM221 (matrixsome) and seed them at 4 x 10 cells/well using prepared MEMα medium. After culturing in a 5% CO2 incubator at 37°C for 3 days, the cells were replaced with prepared MEMα medium supplemented with each compound listed in Table 3 at each final concentration, and cultured under the above conditions for an additional 4 days. , LiveDead Viability/Cytotoxicity Kit for mammalian cells (Thermo L3224)) was used to stain live cells and dead cells. As a control, a well cultured under the same conditions in a conditioned MEMα medium to which nothing was added was also prepared. As shown in Table 3, TVB3166, TVB2640, TVB3664, FAS-IN-1 Tosylate, and FT113 had no effect on cardiomyocytes even when added at concentrations of 2 μM, 5 μM, and 10 μM. Moreover, the above-mentioned orlistat (manufactured by Sigma, O4139) had no effect when added at 2 μM, but when added at a concentration of 10 μM, cardiomyocytes died.

Figure 2024024550000013
Figure 2024024550000013

(3)神経幹細胞への影響の確認
上記(1)と同様に培養したiPS細胞(253 G4株)を6穴培養プレート(Corning)に2×10個/wellとなるように播種し、STEMdiff SMADi Neural Induction kit(STEMCELL Technologies)を用いて、当該キット添付のプロトコールに従い神経幹細胞への分化を行った。神経幹細胞への分化は、PAX6抗体、Nestin抗体を用いた免疫染色により確認した。
分化した神経幹細胞をマトリゲルコートした24穴培養プレートへStemFitAK02N培地(味の素)を用いて4×10個/wellになるよう播種し、2日後、培地を、表4記載の各化合物を各終濃度となるように添加したStemFitAK02N培地(味の素)に置き換え、さらに3日間培養した後、LiveDead Viability/Cytotoxity Kit for mammalian cells(Thermo L3224))を使用して生細胞、死細胞を染色した。結果を表4に示す。
(3) Confirmation of influence on neural stem cells iPS cells (253 G4 strain) cultured in the same manner as in (1) above were seeded in a 6 -well culture plate (Corning) at a density of 2 x 10 cells/well, and then subjected to STEM diff. Differentiation into neural stem cells was performed using the SMADi Neural Induction kit (STEMCELL Technologies) according to the protocol attached to the kit. Differentiation into neural stem cells was confirmed by immunostaining using PAX6 antibody and Nestin antibody.
Differentiated neural stem cells were seeded onto a Matrigel-coated 24-well culture plate using StemFit AK02N medium (Ajinomoto) at a density of 4 x 10 5 cells/well, and after 2 days, the medium was treated with each compound listed in Table 4 at each final concentration. The culture medium was replaced with StemFit AK02N medium (Ajinomoto Co., Ltd.) added to give the following conditions, and after further culturing for 3 days, live cells and dead cells were stained using LiveDead Viability/Cytotoxicity Kit for mammian cells (Thermo L3224). The results are shown in Table 4.

Figure 2024024550000014
Figure 2024024550000014

表4の通り、TVB3166及びTVB3664は、終濃度80nMでiPS細胞から誘導された神経幹細胞に対し細胞死を誘導し、TVB2640は、終濃度400nMでiPS細胞から誘導された神経幹細胞に対し細胞死を誘導した。また、上述のオルリスタット(Sigma、O4139)は終濃度10μMでわずかにiPS細胞から誘導された神経幹細胞に対し細胞死を誘導したが、それ以下の濃度では全く影響しなかった。 As shown in Table 4, TVB3166 and TVB3664 induce cell death in neural stem cells derived from iPS cells at a final concentration of 80 nM, and TVB2640 induces cell death in neural stem cells derived from iPS cells at a final concentration of 400 nM. guided. Further, the above-mentioned orlistat (Sigma, O4139) slightly induced cell death in neural stem cells derived from iPS cells at a final concentration of 10 μM, but had no effect at lower concentrations.

(4)iPS細胞塊への影響の確認
上記(1)と同様に未分化維持培養したiPS細胞(253 G4株)を、底面に小ディンプルを有する24穴培養プレート(Corning Elplasiaマルチウェルプレート cat.4441)に1×10個/wellとなるように播種し、StemFitAK02N培地(味の素)で1日培養し、顕微鏡下でiPS細胞が塊状になっていることを確認してから、StemFitAK02N培地(味の素)に表5記載の各化合物を各終濃度(1回目に記載の濃度)となるように添加したものに置き換え、さらに5日間培養した後、細胞塊を回収し、24穴平底培養プレート(Corning)に移し、顕微鏡で細胞塊の状態を観察した。図1の通り、TVB3166、TVB3664、TVB2640は終濃度200nMで細胞塊状態のiPS細胞に細胞死を誘導した。また、添加濃度を上げて2回目の試験をおこなった。終濃度は表5記載の通り(2回目に記載の濃度)である。2回目の試験では、コントロールとして各化合物の添加量と同量のDMSOを添加したStemFitAK02培地で培養したwellも同条件で培養した。図2及び表5の通り、TVB3166、TVB3664、及びTVB2640は、終濃度200nM以上で細胞塊状態のiPS細胞に細胞死を誘導した。また、上述のオルリスタット(Sigma、O4139)は終濃度10μMでも細胞塊状態のiPS細胞に対し細胞死を誘導しなかった。
(4) Confirmation of influence on iPS cell clusters iPS cells (253 G4 strain) maintained undifferentiated in the same manner as in (1) above were cultured in a 24-well culture plate with small dimples on the bottom (Corning Elplasia multi-well plate cat. 4441) at 1 x 10 cells/well, cultured for 1 day in StemFit AK02N medium (Ajinomoto), and confirmed that the iPS cells were in a clump under a microscope. ) was replaced with each compound listed in Table 5 added to each final concentration (concentration listed in the first batch). After culturing for an additional 5 days, the cell mass was collected and placed in a 24-well flat bottom culture plate (Corning ), and the state of the cell mass was observed under a microscope. As shown in FIG. 1, TVB3166, TVB3664, and TVB2640 induced cell death in iPS cells in a cell cluster state at a final concentration of 200 nM. In addition, a second test was conducted with the added concentration increased. The final concentrations are as shown in Table 5 (concentrations listed for the second time). In the second test, as a control, wells cultured in StemFit AK02 medium supplemented with DMSO in the same amount as the amount of each compound were also cultured under the same conditions. As shown in FIG. 2 and Table 5, TVB3166, TVB3664, and TVB2640 induced cell death in iPS cells in a cell cluster state at a final concentration of 200 nM or higher. Furthermore, the above-mentioned orlistat (Sigma, O4139) did not induce cell death in iPS cells in a cell cluster state even at a final concentration of 10 μM.

Figure 2024024550000015
Figure 2024024550000015

(5)iPS細胞由来心筋細胞とiPS細胞とを含む細胞混合物への影響の確認
(2)に示す手順により作製した純化精製心筋細胞5×10個と、(1)に示す手順で未分化維持培養したiPS細胞5×10個とが混在した状態にある細胞混合物を用意し、iM221(マトリクソーム)をコートした12wellプレートに播種した。1日後、StemFitAK02N培地(味の素)に表6記載の各化合物を各終濃度となるように添加したもの、およびコントロールとしてDMSOを添加したStemFitAK02N培地に置き換え、さらに3日間培養した後、未分化細胞のマーカーであるOCT4および分化した心筋細胞のマーカーであるActininに対する免疫染色を実施した。結果を表6に示す。
(5) Confirmation of the effect on a cell mixture containing iPS cell-derived cardiomyocytes and iPS cells 5 × 10 5 purified cardiomyocytes prepared by the procedure shown in (2) and undifferentiated by the procedure shown in (1) A cell mixture containing 5×10 4 maintained cultured iPS cells was prepared and seeded onto a 12-well plate coated with iM221 (matrixsome). One day later, StemFit AK02N medium (Ajinomoto Co., Ltd.) was replaced with StemFit AK02N medium supplemented with each compound listed in Table 6 at each final concentration, and DMSO was added as a control, and after further culturing for 3 days, the undifferentiated cells were Immunostaining was performed for the marker OCT4 and the differentiated cardiomyocyte marker Actinin. The results are shown in Table 6.

Figure 2024024550000016
Figure 2024024550000016

TVB3166、TVB3664、及びTVB2640を終濃度100nMで添加した場合はActininを発現する心筋細胞はコントロールと同様に確認されたがOCT4を発現するiPS細胞は確認できなかったことから、未分化状態の細胞特異的に細胞死を誘導することができることが示された。上述のオルリスタット(Sigma社製、O4139)は終濃度1μMでもOCT陽性細胞は多数確認された。 When TVB3166, TVB3664, and TVB2640 were added at a final concentration of 100 nM, cardiomyocytes expressing Actinin were confirmed as in the control, but iPS cells expressing OCT4 were not confirmed, indicating that cells in an undifferentiated state were specific. It was shown that it can induce cell death. Even at a final concentration of 1 μM for the above-mentioned orlistat (manufactured by Sigma, O4139), many OCT-positive cells were confirmed.

(6)iPS細胞と心筋細胞の混合塊への影響の確認
上記(1)に記載の通り未分化維持培養したiPS細胞(253 G4株)を8×10個、((2)に示す手順により作製した純化精製心筋細胞4×10個をStemFitAK02N培地(味の素)を用いて混合し、小ディンプルを有する6穴培養プレート(Corning Elplasia マルチウェルプレート cat.4440)に播種して1日培養し、顕微鏡で細胞塊になっていることを確認した後、表7記載の各化合物を終濃度10μMとなるように添加したStemFitAK02N培地(味の素)に置き換え、さらに3日間培養した後、細胞塊を回収した。回収された細胞塊は、Trypsin-EDTA(Thermo cat.25200056)とAccumax(Innovative Cell Technologies cat.AM105)を3:1で混合したものに懸濁し、37℃に設定したwater bathで5分程度振とうしながらシングルセル化したあと、4%パラホルムアルデヒドで固定、0.1%TritonX-100で膜透過処理を行い、Cardiac Troponin T-FITC抗体(Milteny)で染色しフローサイトメトリー(ベクトンディッキンソン社製)で解析を行った。結果を図3に示す。図3から明らかなように、TVB3166、TVB3664及びTVB2640は、終濃度10μMで未分化細胞の比率が、ネガティブコントロール(DMSO)が約9%であるのに対し、それぞれ約1%に減少していたが、上述のオルリスタット(Sigma社製、O4139)では4.4%までしか減少していなかった。
(6) Confirmation of the effect on the mixed mass of iPS cells and cardiomyocytes 8 x 10 5 iPS cells (253 G4 strain) maintained undifferentiated and cultured as described in (1) above (procedures shown in (2)) 4 × 10 6 purified cardiomyocytes prepared using StemFit AK02N medium (Ajinomoto) were mixed, seeded in a 6-well culture plate with small dimples (Corning Elplasia multiwell plate cat. 4440), and cultured for 1 day. After confirming that the cells were clustered using a microscope, the medium was replaced with StemFit AK02N medium (Ajinomoto Co., Ltd.) containing each compound listed in Table 7 at a final concentration of 10 μM, and after further culturing for 3 days, the cell clusters were collected. The collected cell mass was suspended in a 3:1 mixture of Trypsin-EDTA (Thermo cat. 25200056) and Accumax (Innovative Cell Technologies cat. AM105) and placed in a water bath set at 37°C for 5 minutes. After forming single cells with moderate shaking, they were fixed with 4% paraformaldehyde, membrane permeabilized with 0.1% Triton The results are shown in Figure 3. As is clear from Figure 3, TVB3166, TVB3664, and TVB2640 had a final concentration of 10 μM and the proportion of undifferentiated cells was approximately 9. %, each decreased to about 1%, but in the case of orlistat (manufactured by Sigma, O4139), the decrease was only up to 4.4%.

Figure 2024024550000017
Figure 2024024550000017

2回目の試験として、各化合物の添加濃度を100nMにして同様の試験をおこなった結果を図4に示す。図4から明らかなように、TVB3166、TVB3664及びTVB2640は、終濃度100nMで未分化細胞の比率が、ネガティブコントロール(DMSO)が約18.5%であるのに対し、それぞれ3~5%に減少していたが、上述のオルリスタット(Sigma社製、O4139)では14%までしか減少していなかった。 As a second test, a similar test was conducted with each compound added at a concentration of 100 nM, and the results are shown in FIG. As is clear from Figure 4, at a final concentration of 100 nM, TVB3166, TVB3664, and TVB2640 each reduced the proportion of undifferentiated cells to 3 to 5%, compared to approximately 18.5% in the negative control (DMSO). However, with the above-mentioned orlistat (manufactured by Sigma, O4139), the reduction was only up to 14%.

Figure 2024024550000018
Figure 2024024550000018

より少ない量で細胞がスフェロイド状態でも未分化幹細胞の細胞死を誘導することができる。従って、多能性幹細胞から分化細胞への分化誘導、それに続く分化細胞の純化、さらには移植といったプロセス全体において、高い有効性と安全が期待できる。 A smaller amount can induce cell death of undifferentiated stem cells even when the cells are in a spheroid state. Therefore, high efficacy and safety can be expected in the entire process of inducing differentiation from pluripotent stem cells to differentiated cells, subsequent purification of differentiated cells, and even transplantation.

Claims (10)

TVB-3166又はその類縁体、TVB-3664又はその類縁体、TVB-2640又はその類縁体、FAS-IN-1tosylate又はその類縁体、及びFT113又はその類縁体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有効成分として含有する、多能性幹細胞及び前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞の細胞死誘導剤。 At least one member selected from the group consisting of TVB-3166 or an analog thereof, TVB-3664 or an analog thereof, TVB-2640 or an analog thereof, FAS-IN-1 tosylate or an analog thereof, and FT113 or an analog thereof An agent for inducing cell death of pluripotent stem cells and undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, which contains a compound of the following as an active ingredient. 多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び分化細胞を含む細胞混合物を、請求項1記載の細胞死誘導剤の存在下で培養することによる、細胞混合物中の分化細胞を純化する方法。 In a cell mixture by culturing a cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and differentiated cells in the presence of the cell death inducing agent according to claim 1. A method to purify differentiated cells. 多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び分化細胞を含む細胞混合物が、細胞塊の状態である、請求項2記載の純化方法。 3. The purification method according to claim 2, wherein the cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells and differentiated cells is in the form of a cell mass. 分化細胞が心筋細胞である、請求項2記載の純化方法。 The purification method according to claim 2, wherein the differentiated cells are cardiomyocytes. 多能性幹細胞が、人工多能性幹細胞である、請求項2記載の純化方法。 The purification method according to claim 2, wherein the pluripotent stem cells are induced pluripotent stem cells. 高度に純化された多能性幹細胞由来の心筋細胞の製造方法であって、
多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び心筋細胞を含む細胞混合物を、
請求項4に記載の純化方法を実施する工程に付し、
該細胞混合物中の、多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞の割合を10%以下とする、
方法。
A method for producing highly purified pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes, the method comprising:
A cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and cardiomyocytes,
Subjected to the step of implementing the purification method according to claim 4,
The proportion of pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells in the cell mixture is 10% or less;
Method.
多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び心筋細胞を含む細胞混合物を、グルコース及び/又はグルタミン含有量が通常培地の10%以下で、乳酸が添加された培地で培養することを特徴とする請求項6に記載の心筋細胞の製造方法。 A cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and cardiomyocytes was prepared with a glucose and/or glutamine content of 10% or less of the normal medium and lactic acid was added. 7. The method for producing cardiomyocytes according to claim 6, which comprises culturing in a medium. 請求項6または7に記載の方法で製造される多能性幹細胞由来の心筋細胞を凝集させる工程をさらに含む多能性幹細胞由来の心筋細胞球の製造方法。 A method for producing pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte spheres, further comprising the step of aggregating pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes produced by the method according to claim 6 or 7. 請求項8に記載の方法で製造される多能性幹細胞由来の心筋細胞球を含む心臓疾患治療のための医薬組成物。 A pharmaceutical composition for treating heart disease, comprising cardiomyocyte spheres derived from pluripotent stem cells produced by the method according to claim 8. 高度に純化された多能性幹細胞由来の分化細胞の製造方法であって、
多能性幹細及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞、及び分化細胞を含む細胞混合物を、
請求項2~5のいずれかに記載の純化方法を実施する工程に付し、
該細胞混合物中の、多能性幹細胞及び/又は前記多能性幹細胞から誘導された未分化幹細胞の割合を10%以下とする、
方法。
A method for producing differentiated cells derived from highly purified pluripotent stem cells, the method comprising:
A cell mixture containing pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells, and differentiated cells,
Subjected to the step of implementing the purification method according to any one of claims 2 to 5,
The proportion of pluripotent stem cells and/or undifferentiated stem cells derived from the pluripotent stem cells in the cell mixture is 10% or less;
Method.
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