WO2022009969A1 - 網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤 - Google Patents
網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022009969A1 WO2022009969A1 PCT/JP2021/025888 JP2021025888W WO2022009969A1 WO 2022009969 A1 WO2022009969 A1 WO 2022009969A1 JP 2021025888 W JP2021025888 W JP 2021025888W WO 2022009969 A1 WO2022009969 A1 WO 2022009969A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cells
- transplantation
- rpe
- cell
- rock inhibitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
- A61K31/44—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
- A61K31/4409—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof only substituted in position 4, e.g. isoniazid, iproniazid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
- A61K35/30—Nerves; Brain; Eyes; Corneal cells; Cerebrospinal fluid; Neuronal stem cells; Neuronal precursor cells; Glial cells; Oligodendrocytes; Schwann cells; Astroglia; Astrocytes; Choroid plexus; Spinal cord tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
- A61P27/02—Ophthalmic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
- A61P37/02—Immunomodulators
- A61P37/06—Immunosuppressants, e.g. drugs for graft rejection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/10—Cells modified by introduction of foreign genetic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/99—Enzyme inactivation by chemical treatment
Definitions
- the present invention relates to an engraftment promoter for transplantation of retinal pigment epithelial cells, an immunosuppressant for transplantation, and a pharmaceutical composition for transplantation of retinal pigment epithelial cells.
- Retinal pigment epithelial (RPE) cells exist in the outermost layer of the retina as a single layer of epithelial cell tissue with pigment, and play an extremely important role in maintaining the function of the eyeball retina that controls vision.
- Typical functions include the renewal of the retinal photoreceptor outer segment by phagocytosis, the recycling of visual pigment, which is a photosensitive protein specifically present in the photoreceptor outer segment, and the secretion of various cytokines, which is an RPE-adjacent tissue.
- cytokines which is an RPE-adjacent tissue.
- AMD age-related macular degeneration
- RPE cells retinitis pigmentosa
- AMD is an eye disease that causes deterioration of central visual acuity and blindness in the elderly, and has become an important social problem in developed countries including Japan, which is facing an unprecedented aging society in the future.
- the treatment method for AMD is generally intraocular administration of an antibody drug, which is a symptomatic treatment, and an effective treatment method has not yet been established. Therefore, the development of an alternative radical treatment method is desired.
- a prepared RPE cell sheet or an RPE cell sheet with a scaffold prepared by seeding RPE cells on a scaffold material is used for degeneration or deletion of retinal pigment epithelium from an incision formed in the retina.
- CPC Cell Processing Center
- RPE cells manufactured by CPC and cryopreserved were transported to a hospital, thawed at the hospital, suspended in a transplant medium, and immediately brought to the operating room for transplantation. Is being carried out.
- the latter is considered to be highly convenient in that cells can be transported from CPC to the hospital in a frozen state.
- Non-Patent Document 1 it has been reported that when allogeneic RPE cells are administered in a cell suspension, the transplanted cells do not engraft at the transplant site due to rejection (Non-Patent Document 1). In addition, it has been reported that when RPE cells are transplanted in a cell suspension, the transplanted cells may regurgitate to form an epiretinal membrane (Non-Patent Document 2). The inventors also confirmed that in some cases in which allogeneic RPE cells using cynomolgus monkeys were administered in a cell suspension, the transplanted cells flowed back into the vitreous to form the epiretinal membrane ( Non-Patent Document 3). It has also been reported that retinal edema due to the epiretinal membrane occurred in cell suspension transplantation of iPS cell-derived allogeneic RPE cells in an actual human clinical study (Non-Patent Document 4).
- Non-Patent Document 5 When RPE cells are cultured in a medium containing a ROCK inhibitor, it has been reported that the adhesion of RPE cells is enhanced, cell death is suppressed, and maturity is enhanced (Non-Patent Document 5). There are no reports of inclusion of ROCK inhibitors in RPE cell suspensions upon transplantation. Further, in Patent Document 1, paragraph 0223 states that "the composition of the present disclosure may contain a ROCK inhibitor", but there is no disclosure of a specific concentration, and the ROCK inhibitor is actually used. There is no disclosure of the examples to which the was administered.
- Non-Patent Document 6 Although a method of transplanting corneal endothelial cells at the same time as a ROCK inhibitor has been reported (Non-Patent Document 6), there is no mention of simultaneous administration of RPE cells and ROCK inhibitors in the first place, and corneal endothelial cells The final concentration of the ROCK inhibitor used for transplantation was also 100 ⁇ M, and it was used at a relatively high concentration. As mentioned above, there are still no reports on how to solve the adverse events that occur when transplanting RPE cells in cell suspensions.
- An object of the present invention is a method for promoting engraftment of transplanted RPE cells for the treatment of retinal degenerative diseases such as macular degeneration and retinitis pigmentosa (RP), and the transplanted allogeneic. It is to provide a method for preventing RPE cells from being rejected by recipient lymphocytes.
- retinal degenerative diseases such as macular degeneration and retinitis pigmentosa (RP)
- RP retinitis pigmentosa
- ROCK inhibitor-treated RPE cells were shown to produce lower levels of inflammatory cytokines and chemokines, as well as HLA class II expression levels. Furthermore, it was confirmed that the ROCK inhibitor has the effect of suppressing the inflammatory reaction by suppressing the proliferation of helper T cells, cytotoxic T cells and monocytes. Based on these findings, we find that the use of ROCK inhibitors is useful in promoting engraftment and suppressing immune response when RPE cells are allogeneic cells in RPE cell transplantation therapy. We found that and came to complete the present invention.
- the present invention provides the following.
- An engraftment promoter for transplantation of retinal pigment epithelial cells which comprises a ROCK inhibitor.
- An immunosuppressant for transplantation of retinal pigment epithelial cells which comprises a ROCK inhibitor.
- a method for promoting engraftment of retinal pigment epithelial cells which comprises administering a ROCK inhibitor under the retina of a patient with retinal disease at the same time as or before or after transplantation of retinal pigment epithelial cells.
- a ROCK inhibitor for use in promoting engraftment of transplanted retinal pigment epithelial cells [16] Use of a ROCK inhibitor for producing an engraftment promoter for transplantation of retinal pigment epithelial cells.
- a method for suppressing an immune response to retinal pigment epithelial cells which comprises administering a ROCK inhibitor under the retina of a patient with retinal disease at the same time as or before or after transplantation of retinal pigment epithelial cells.
- a ROCK inhibitor for use in suppressing an immune response against transplanted retinal pigment epithelial cells [18] Use of a ROCK inhibitor for producing an immune response inhibitor for retinal pigment epithelial cells.
- a method for transplanting retinal pigment epithelial cells which comprises administering a pharmaceutical composition for transplantation containing retinal pigment epithelial cells and a ROCK inhibitor under the retina of a patient with retinal disease.
- the use of a ROCK inhibitor promotes engraftment of the transplanted RPE cell suspension under the retina, and can prevent the reflux of RPE cells from the transplant site and the formation of macular epithelium.
- RPE cells transplanted under the retina can be formed into a monolayer structure similar to that of normal retinal pigment epithelium instead of a cell mass, and can be engrafted.
- ROCK inhibitors suppresses the production of inflammatory cytokines and chemokines in the transplanted RPE cells.
- An immunosuppressive effect can be expected due to the effect and the growth inhibitory effect of recipient lymphocytes (helper T cells, cytotoxic T cells, monospheres).
- Color of the left eye 23 weeks after allogeneic iPS-RPE cell transplantation with ROCK inhibitor (Color), spontaneously fluorescent fundus image (AF), late image of spontaneously fluorescent fundus image (FA late), retinal tomographic image ( It is a figure which shows OCT). It is a figure which shows the hematoxylin eosin (H & E) staining image of the left eye 23 weeks after allogeneic iPS-RPE cell transplantation with a ROCK inhibitor. It is a figure which shows the immunohistochemical staining image by PKH of the left eye 23 weeks after allogeneic iPS-RPE cell transplantation with a ROCK inhibitor.
- Color of the right eye 24 weeks after allogeneic iPS-RPE cell transplantation without ROCK inhibitor (Color), spontaneously fluorescent fundus image (AF), late image of spontaneously fluorescent fundus image (FA late), retinal tomography It is a figure which shows the image (OCT). It is a figure which shows the hematoxylin eosin (H & E) staining image of the right eye 24 weeks after the allogeneic iPS-RPE cell transplantation which does not use the ROCK inhibitor.
- the present invention provides an engraftment promoter for retinal pigment epithelial (RPE) cells (the engraftment promoter for transplantation of the present invention) containing a ROCK inhibitor.
- the present invention also provides an immunosuppressive agent for transplantation of RPE cells (immunosuppressive agent for transplantation of the present invention), which comprises a ROCK inhibitor.
- the ROCK inhibitor is not limited as long as it is a substance that inhibits the action of Rho kinase (ROCK).
- Rho-kinase (ROCK) was found as a serine / threonine kinase located downstream of the small G protein Rho.
- the Rho / ROCK signaling pathway is involved in various cell functions such as actin cytoskeleton and cell adhesion. In subculture of ES cells and iPS cells, it is necessary to disperse the cells, and it is known that when these stem cells are cultured in a dispersed state, cell death occurs due to apoptosis.
- the ROCK inhibitor promotes subretinal engraftment of the transplanted RPE cell suspension and prevents regurgitation of RPE cells from the transplant site and formation of macular epithelium (transplantation).
- the engraftment-promoting effect of RPE cells was found). It was also confirmed that the ROCK inhibitor engrafts the transplanted RPE cells under the retina by forming a monolayer structure instead of a cell mass (engraftment-promoting action of the transplanted RPE cells).
- ROCK inhibitors suppress the production of inflammatory cytokines and chemokines in transplanted allogeneic RPE cells, the expression of HLA class II, and recipient lymphocytes (helper T cells, cytotoxic T cells, simplex). The proliferation of (spheres) could be suppressed (immune response inhibitory effect on transplanted RPE cells).
- the ROCK inhibitor is homogenous or substantially homogeneous with the above-mentioned newly found action (engraftment-promoting action of transplanted RPE cells and immune response inhibitory action on transplanted RPE cells).
- it may be any molecule.
- substantially homogeneous is meant that their actions are qualitatively (eg, physiologically or pharmacologically) identical. Therefore, it is preferable that the actions are the same, but the degree of these actions (for example, about 0.1 to about 10 times, preferably about 0.5 to about 2 times) may be different.
- the measurement of the action can be carried out according to a method known per se.
- ROCK inhibitors examples include Y-27632 dihydrochloride, Y-27632, Fasudil Hydrochloride, Netarsudil, Chroman 1, SLx-2119, HSD1590, GSK269962A Hydrochloride, Exoenzyme C3, clostridium botulinum, Ripasudil, Afuresertib.
- the ROCK inhibitor can be produced by a method known per se.
- the ROCK inhibitor can also be used by purchasing a commercially available product.
- Y-27632 can be purchased from Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- Ripasudil is marketed under trade names such as Granatec (registered trademark) (Kowa), and Fasudil Hydrochloride is marketed under trade names such as Eril (registered trademark) (Asahi Kasei Pharma).
- the ROCK inhibitor since the ROCK inhibitor has an engraftment-promoting effect on transplanted RPE cells and an immunosuppressive effect on transplanted RPE cells, it is an engraftment-promoting agent for RPE cells or immunity for transplantation of RPE cells. Provided as an inhibitor.
- RPE cells refer to epithelial cells constituting the retinal pigment epithelium and progenitor cells thereof. Whether it is a retinal pigment epithelial cell is, for example, expression of cell markers (RPE65, CRALBP, MERTK, BEST1, etc.), cell morphology (intracellular melanin pigmentation, polygonal and flat epithelial-like cell morphology, many). It can be confirmed by the formation of square actin bundles, etc.).
- cell markers RPE65, CRALBP, MERTK, BEST1, etc.
- cell morphology intracellular melanin pigmentation, polygonal and flat epithelial-like cell morphology, many. It can be confirmed by the formation of square actin bundles, etc.
- the precursor cell of the retinal pigment epithelial cell means a cell in which the induction of differentiation into the retinal cell is directed, and whether the precursor cell is a cell marker (Mitf (pigment epithelial cell, pigment epithelial precursor cell), It can be confirmed by the expression of Pax6 (pigment epithelial precursor cell), Rx (retinal precursor cell), OTX2 (retinal precursor cell), RPE65 (pigment epithelial cell), BEST1 (pigment epithelial cell), etc. Further, the functional evaluation of retinal pigment epithelial cells can be confirmed by using, for example, the secretory ability and phagocytic ability of cytokines (VEGF, PEDF, etc.) as indexes. Those skilled in the art can carry out these functional evaluations and confirmation operations by setting appropriate conditions.
- RPE cells can be obtained from any animal carrying RPE cells, or can be obtained by inducing differentiation from pluripotent stem cells by a method known per se, but cells induced to differentiate from pluripotent stem cells. Is more preferable.
- the pluripotent stem cell is not particularly limited as long as it is a stem cell having pluripotency capable of differentiating into all cells existing in a living body and also having proliferative ability, and is not particularly limited, but for example, an embryonic stem cell (embryonic stem cell).
- ES cells embryonic stem cells
- ntES cells embryonic stem cells
- GS cells sperm stem cells
- EG cells embryonic germ cells
- iPS cells artificial pluripotent stem cells
- cultured fibroblasts It includes pluripotent cells (Muse cells) derived from cells and bone marrow stem cells.
- Preferred pluripotent stem cells are ES cells and iPS cells, more preferably iPS cells.
- the origin of the pluripotent stem cells is not particularly limited, and for example, any animal in which the establishment of any of the following pluripotent stem cells has been reported, preferably a mammal, more preferably a human, a mouse, a rat, etc. Humans are preferred.
- ES cells are embryo-derived stem cells derived from the inner cell mass of the scutellum vesicle, which is the embryo after the morula at the 8-cell stage of the fertilized egg, and have the ability to differentiate into all the cells that make up the adult, so-called polymorphism. It has the ability and the ability to proliferate by self-replication.
- ES cells were discovered in mice in 1981 (MJ Evans and MH Kaufman (1981), Nature 292: 154-156), and ES cell lines have since been established in primates such as humans and monkeys (JA Thomson). et al. (1998), Science 282: 1145-1147; JA Thomson et al. (1995), Proc. Natl. Acad. Sci.
- ES cells can be established by removing the inner cell mass from the blastocyst of the fertilized egg of the target animal and culturing the inner cell mass on a fibroblast feeder. For cell maintenance by subculture, use a culture medium supplemented with substances such as leukemia inhibitory factor (LIF) and basic fibroblast growth factor (bFGF). It can be carried out.
- LIF leukemia inhibitory factor
- bFGF basic fibroblast growth factor
- iPS cells can be made by introducing specific reprogramming factors into somatic cells in the form of DNA or proteins, with properties similar to ES cells, such as pluripotency and self-renewal proliferation. It is an artificial stem cell derived from somatic cells (K. Takahashi and S. Yamanaka (2006) Cell, 126: 663-676; K. Takahashi et al. (2007), Cell, 131: 861-872; J. Yu et al. (2007), Science, 318: 1917-1920; Nakagawa, M. et al., Nat. Biotechnol. 26: 101-106 (2008); International release WO 2007/069666).
- somatic cell refers to any animal cell (preferably a mammalian cell, including human) except germline cells such as eggs, egg mother cells, ES cells or totipotent cells.
- Somatic cells include, but are not limited to, fetal somatic cells, neonatal somatic cells, and mature healthy or diseased somatic cells, as well as primary cultured cells, passaged cells, and somatic cells. Any of the cell lines are included.
- the somatic cells include, for example, (1) tissue stem cells (somatic stem cells) such as nerve stem cells, hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, and dental pulp stem cells, (2) tissue precursor cells, (3) lymphocytes, and epithelium.
- Endothelial cells muscle cells, fibroblasts (skin cells, etc.), hair cells, hepatocytes, gastric mucosal cells, intestinal cells, splenocytes, pancreatic cells (pancreatic exocrine cells, etc.), brain cells, lung cells, renal cells And differentiated cells such as fat cells are exemplified.
- Reprogramming factors are genes that are specifically expressed in ES cells, their gene products or non-cording RNA, or genes that play an important role in maintaining undifferentiated ES cells, their gene products or non-cording RNA, or It may be composed of low molecular weight compounds.
- Genes contained in the reprogramming factor include, for example, Oct3 / 4, Sox2, Sox1, Sox3, Sox15, Sox17, Klf4, Klf2, c-Myc, N-Myc, L-Myc, Nanog, Lin28, Fbx15, ERas, ECAT15. -2, Tcl1, beta-catenin, Lin28b, Sall1, Sall4, Esrrb, Nr5a2, Tbx3, Glis1, etc.
- initialization factors include WO2007 / 096666, WO2008 / 118820, WO2009 / 007852, WO2009 / 032194, WO2009 / 058413, WO2009 / 057831, WO2009 / 075119, WO2009 / 079007, WO2009 / 091659, WO2009 / 101084, WO2009 / 101407, WO2009 / 102983, WO2009 / 114949, WO2009 / 117439, WO2009 / 126250, WO2009 / 126251, WO2009 / 126655, WO2009 / 157593, WO2010 / 009015, WO2010 / 033906, WO2010 / 033920, WO2010 / 042800, WO2010 / 050626, WO2010 / 056831, WO2010 / 0689
- Examples of the method for inducing differentiation of RPE cells from ES cells include the SDIA method (PNAS, 99: 1580-1585, 2002) and the SFEB method (Nat. Biotechnol., 26: 215-224, 2008). , Not limited to these.
- RPE cells can be induced to differentiate from iPS cells in the same manner (for example, Neurosci. Lett., 458: 126-131, 2009; PLoS One, 8: 409-412, 2011).
- the method described in WO2015 / 053375, WO2015 / 053376, WO2015 / 125941, WO2017 / 043605, etc. can also be used.
- the transplant engraftment promoter of the present invention can promote engraftment of a population of RPE cells transplanted under the retina.
- Engraftment refers to a state in which a population of transplanted RPE cells adheres to the choroid via the Bruch's membrane at the transplant site.
- the proportion of the engrafted RPE cell population is at least 50% or more of the transplanted RPE cell population (eg, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 98% or more). Is.
- the morphology of the adhered RPE cell population is not particularly limited as long as it adheres to the Bruch membrane, and examples thereof include a cell mass, a multi-layer structure, and a monolayer structure, which form a monolayer structure. Is preferable.
- the immunosuppressive agent for transplantation of the present invention usually predicts rejection of RPE cells by the lymphocytes of the recipient, but can suppress the rejection. can.
- Suppression of rejection refers to suppression of proliferation and activation of lymphocytes (helper T cells, cytotoxic T cells, B cells, dendritic cells, etc.) in the recipient.
- lymphocytes helper T cells, cytotoxic T cells, B cells, dendritic cells, etc.
- it refers to suppressing the production of inflammatory cytokines and chemokines and the expression of HLA class II in transplanted allogeneic RPE cells.
- Inflammatory cytokines include, but are not limited to, TNF- ⁇ , IL-1, IL-6, IL-12, IL-18, IFN ⁇ and the like.
- Inflammatory chemokines include, but are not limited to, CXCL11 / I-TAC, CCL2 / MCP-1, CXCL8 / IL-8 and the like.
- immunosuppressive agent for transplantation of the present invention may further contain another immunosuppressive agent.
- immunosuppressive agents include, but are not limited to, cyclosporine, mizoribine, cyclophosphamide, azathioprine, tacrolimus and mycophenolate mofetil.
- Targets to which the transplant engraftment promoter or the transplant immunosuppressant of the present invention are administered include, for example, macular degeneration (eg, atrophic and exudative age-related macular degeneration, Stargard's disease), retinitis pigmentosa.
- macular degeneration eg, atrophic and exudative age-related macular degeneration, Stargard's disease
- retinitis pigmentosa Mammalia having a retinal disease such as (eg, human, mouse, rat, etc., preferably human).
- the transplant engraftment agent or immunosuppressant for transplantation of the present invention is not particularly limited as long as it is a pharmaceutically acceptable carrier, and is, for example, a buffer, an isotonic agent, a viscous base, a chelating agent, and a pH.
- a regulator, an antioxidant, or the like can be appropriately selected and contained within a range that does not affect the engraftment rate and immunosuppressive efficiency of RPE cells.
- the buffer include a phosphate buffer, a borate buffer, a citric acid buffer, a tartrate buffer, an acetate buffer, an amino acid and the like.
- Examples of the tonicity agent include saccharides such as sorbitol, glucose and mannitol, polyhydric alcohols such as glycerin and propylene glycol, salts such as sodium chloride, and boric acid.
- Examples of the viscous base include water-soluble polymers such as polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol and polyvinyl alcohol, and celluloses such as hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose and sodium carboxymethyl cellulose.
- Examples of the chelating agent include sodium edetate and citric acid.
- Examples of the pH adjuster include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, boric acid or a salt thereof (hosand), hydrochloric acid, citric acid or a salt thereof (sodium citrate, sodium dihydrogen citrate). Etc.), phosphate or a salt thereof (disodium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, etc.), acetic acid or a salt thereof (sodium acetate, ammonium acetate, etc.), tartrate acid or a salt thereof (sodium tartrate, etc.) and the like.
- Examples of the antioxidant include glutathione, sodium hydrogen sulfite, dry sodium sulfite, sodium pyrosulfite, tocopherol and the like.
- the pH of the engraftment promoter for transplantation or the immunosuppressant for transplantation of the present invention is usually adjusted to about 5.0 to about 8.5, preferably about 7.0 to about 8.0, preferably filtration sterilization using a membrane filter or the like. Can be sterilized.
- the engraftment promoter for transplantation or the immunosuppressive agent for transplantation of the present invention is administered to the above-mentioned subject at the same time as or before or after transplantation of RPE cells.
- the dose of the engraftment promoter for transplantation or the immunosuppressive agent for transplantation of the present invention varies depending on the administration target, target disease, symptoms, etc., but for example, when used for adults, the engraftment engraftment of the present invention.
- a single dose of accelerator or immunosuppressant for transplantation is usually 50 to 500 ⁇ L, preferably 100 to 300 ⁇ L, administered simultaneously or before or after transplantation of RPE cells under the subject's retina in a single operation. It is convenient.
- the transplantation promoter or immunosuppressant of the present invention When the transplantation promoter or immunosuppressant of the present invention is administered before and after transplantation of RPE cells, the transplantation promoter of the present invention or the transplantation promoter of the present invention within 5 to 30 minutes before and after transplantation of RPE cells. Immunosuppressive agents for transplantation can be administered. Further, after administration of the transplant engraftment promoter or the transplant immunosuppressant of the present invention, it is preferable to fix the head of the administered subject in a supine position. As a result, the RPE cells administered under the retina are easily adhered, and the regurgitation of the RPE cells is suppressed.
- the time of fixation is not particularly limited as long as it is sufficient for the RPE cells administered under the retina to adhere, but it is usually 30 minutes to 5 hours, preferably 1 hour to 4 hours, and more preferably. 2 to 3 hours can be mentioned.
- the transplant engraftment promoter or the transplant immunosuppressant of the present invention may be administered multiple times at different times, if necessary.
- the present invention also provides a method for promoting engraftment of RPE cells (method for promoting engraftment of the present invention), which comprises administering a ROCK inhibitor under the retina of a patient with retinal disease at the same time as or before or after transplantation of RPE cells. do.
- the present invention also provides a method for suppressing an immune response against RPE cells (the method for suppressing an immune response of the present invention), which comprises administering a ROCK inhibitor under the retina of a patient with retinal disease at the same time as or before or after transplantation of RPE cells. do.
- the administration target, target disease, administration method, etc. of the engraftment promoting method or immune response suppressing method of the present invention are the administration target, target disease, administration method, etc. of the transplant engraftment promoting agent or immunosuppressing agent for transplantation of the present invention. It may be the same.
- the engraftment promoting method or the immune response suppressing method of the present invention may further include fixing the head of a retinal disease patient to whom a ROCK inhibitor has been administered while lying on his back.
- the time of fixation is not particularly limited as long as it is sufficient for the RPE cells administered under the retina to adhere, but it is usually 30 minutes to 5 hours, preferably 1 hour to 4 hours, and more preferably. 2 to 3 hours can be mentioned.
- the present invention also provides a pharmaceutical composition for transplantation (the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention) containing RPE cells and a ROCK inhibitor.
- the RPE cells and ROCK inhibitors contained in the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention are the same as the RPE cells and ROCK inhibitors described in the engraftment promoter for transplantation or the immunosuppressive agent for transplantation of the present invention. good.
- the concentration of the ROCK inhibitor contained in the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention damages the RPE cells while retaining the engraftment-promoting action of the transplanted RPE cells and the immune response inhibitory action against the transplanted RPE cells.
- the concentration is not particularly limited as long as it is not given, but if the concentration of the ROCK inhibitor is too low, the engraftment promoting effect and the immune response inhibitory effect will not be exhibited, and if the concentration of the ROCK inhibitor is too high, the RPE May have adverse effects on cells. Therefore, the lower limit concentration of the ROCK inhibitor contained in the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention is usually 0.01 ⁇ M or more, preferably 0.1 ⁇ M or more, and more preferably 1 ⁇ M or more.
- the upper limit concentration of the ROCK inhibitor contained in the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention is usually less than 100 ⁇ M, preferably 50 ⁇ M or less.
- the upper limit value and the lower limit value may be combined as appropriate.
- the concentration of the ROCK inhibitor may be appropriately selected in a suitable range depending on the type of the ROCK inhibitor.
- the concentration of Y-276320 is usually 1-50 ⁇ M, preferably 10 ⁇ M.
- the concentration of Ripasudil is usually 0.1 to 50 ⁇ M, preferably 0.5 to 10 ⁇ M.
- the RPE cells prepared as the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention are cultured under differentiation-inducing conditions from cells obtained by culturing cells obtained from any animal carrying RPE cells or pluripotent stem cells by a method known per se. It may be a cell obtained by thawing, or it may be a cell immediately after being thawed from a cryopreservation state.
- RPE cells to be prepared are cultured RPE cells
- the basic medium used for culture for example, StemFit (eg StemFit AK03N, StemFit AK02N) (Ajinomoto Co., Ltd.), PECM (Primate ES Cell Medium), GMEM (Glasgow Minimum Essential Medium), IMDM (Iscove's Modified Dulbecco's Medium), 199 Medium, Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM), ⁇ MEM, ⁇ MEM Dulbecco's modified Eagle's Medium (DMEM), Ham's F12 medium, RPMI1640 medium, Fisher's medium, and a mixed medium thereof are included.
- StemFit eg StemFit AK03N, StemFit AK02N
- PECM Primary ES Cell Medium
- GMEM Gasgow Minimum Essential Medium
- IMDM Iscove's Modified Dulbecco's Medium
- 199 Medium Eagle's Minimum Essential Medium
- EMEM Eagle
- the basal medium includes serum (eg, bovine fetal serum (FBS), human serum, horse serum, etc.) or serum substitutes, insulin, various vitamins, various amino acids such as L-glutamine, non-essential amino acids, 2-mercaptoethanol, etc.
- serum substitutes include albumin, transferrin, fatty acids, insulin, collagen precursors, trace elements, Knockout Serum Replacement (KSR), ITS-supplements and mixtures thereof.
- the culture temperature is not particularly limited, but is about 30 to about 40 ° C., preferably about 37 ° C., and the culture is performed in the presence of CO 2- containing air, and the CO 2 concentration is preferably about 2 to 5%. be.
- the cultured RPE cells may be prepared as they are together with a ROCK inhibitor as the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention, or may be diluted with an appropriate diluent and washed by centrifugation. Phosphate saline or PBS can be used as the diluent.
- the dilution and washing steps may be carried out at room temperature to about 37 ° C. or under cooling at about 4 ° C. The cleaning operation may be performed only once or may be repeated two or several times.
- the RPE cells to be prepared are cryopreserved RPE cells, it is desirable that they be diluted with an appropriate diluent immediately after thawing and washed by centrifugation.
- Phosphate saline or PBS can be used as the diluent.
- the dilution and washing steps may be carried out at room temperature to about 37 ° C. or under cooling at about 4 ° C.
- the cleaning operation may be performed only once or may be repeated two or several times.
- the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention is not particularly limited as long as it is a pharmaceutically acceptable carrier, but for example, a medium, an antibiotic, an amino acid, a serum substitute, etc. are appropriately selected, and the engraftment rate of RPE cells is appropriately selected. , Can be contained within a range that does not affect the immunosuppressive efficiency.
- the medium the medium used for culturing may be used.
- the antibiotic include astromicin, kanamycin, gentamicin, cisomycin, penicillin, streptomycin, spectinomycin, fradiomycin, ampicillin and the like.
- Amino acids include essential amino acids (valine, isoleucine, leucine, methionine, lysine, phenylalanine, tryptophan, threonine, histidine) and non-essential amino acids (arginine, glycine, alanine, serine, tyrosine, cysteine, aspartic acid, glutamine, proline, aspartic acid. , Glutamic acid), taurine and the like.
- Serum alternatives include albumin, transferrin, fatty acids, insulin, collagen precursors, trace elements, Knockout Serum Replacement (KSR), ITS-supplements and mixtures thereof.
- composition for transplantation of the present invention may further contain another immunosuppressive agent.
- immunosuppressive agents include, but are not limited to, cyclosporine, mizoribine, cyclophosphamide, azathioprine, tacrolimus and mycophenolate mofetil.
- the density of RPE cells in the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention is a suspension injected into a diseased site, that is, a defective site of retinal pigment epithelium in macular degeneration or retinitis pigmentosa (for example, 50 to 500 ⁇ L, preferably 50 to 500 ⁇ L).
- a diseased site that is, a defective site of retinal pigment epithelium in macular degeneration or retinitis pigmentosa (for example, 50 to 500 ⁇ L, preferably 50 to 500 ⁇ L).
- the therapeutically effective amount of RPE cells is contained in 100 to 300 ⁇ L), but the cell density may be, for example, 100 to 20,000 cells / ⁇ L, preferably 1,000 to 10,000 cells / ⁇ L.
- the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention is superior in engraftment of RPE cells and can suppress an immune response as compared with a suspension of RPE cells containing no ROCK inhibitor. The number of starting RPE cells required to reach
- the transplanted pharmaceutical composition of the present invention uses a transplanting device including a suitable syringe and needle (eg, MedOne0®, PolyTip®, Cannula 25g / 38g, etc.), for example, macular degeneration (eg, macular degeneration).
- a suitable syringe and needle eg, MedOne0®, PolyTip®, Cannula 25g / 38g, etc.
- macular degeneration eg, macular degeneration
- mammals eg, humans, mice, rats, etc., preferably humans
- retinal diseases such as atrophic and exudative age-related macular degeneration, Stargard's disease), retinitis pigmentosa, etc.
- the dose of the transplanted pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the subject to be administered, the target disease, symptoms, etc., but for example, when used for adults, the transplanted pharmaceutical composition of the present invention is usually used as a single dose of 50. It is convenient to administer up to 500 ⁇ L, preferably 100 to 300 ⁇ L, subretinal to the subject in a single operation.
- the administered subject is fixed on his back with his head fixed and maintained for 3 hours. As a result, the RPE cells administered under the retina are easily adhered, and the regurgitation of the RPE cells is suppressed.
- the present invention also provides a method for transplanting retinal pigment epithelial cells (the transplantation method of the present invention), which comprises administering a pharmaceutical composition for transplantation containing retinal pigment epithelial cells and a ROCK inhibitor under the retina of a patient with retinal disease. do.
- the administration target, target disease, administration method, etc. of the transplantation method of the present invention may be the same as the administration target, target disease, administration method, etc. of the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention.
- the transplantation method of the present invention may further include fixing the head of a patient with retinal disease to whom the pharmaceutical composition for transplantation of the present invention has been administered while lying on his back.
- the time of fixation is not particularly limited as long as it is sufficient for the RPE cells administered under the retina to adhere, but it is usually 30 minutes to 5 hours, preferably 1 hour to 4 hours, and more preferably. 2 to 3 hours can be mentioned.
- Example 1 Utilization of Y-27632 ROCK inhibitor (experimental method) Preparation for culturing iPS-derived RPE (iPS-RPE) cells
- iPS-RPE iPS-derived RPE
- human iPS cells TLHD2, TLHD2, as described in Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20; 56 (2): 1051-62.
- Ff-I01, 453F2 and 253G1 strains were cultured.
- the medium used was Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) supplemented with B27 supplement (Invitrogen) and 2 mM L-glutamine (Sigma), basic FGF (Wako) and SB431542 (Sigma).
- DMEM Dulbecco's Modified Eagle's Medium
- RPE colonies were transferred to CELLstart TM (Invitrogen) -coated plates or dishes in supplemented B27 medium and cultured until confrentent.
- CELLstart TM Invitrogen
- a Y-27632 ROCK inhibitor (1, 10, 50 and 100 ⁇ M: Wako) was added to DMEM medium + 10% fetal bovine serum (FBS).
- FBS fetal bovine serum
- RPE cells derived from iPS-RPE cell morphology, proliferation and pigmentation iPS cells (Ff-I01, TLHD2, 453F2, 454E2: healthy donors) in the presence of Y-27632
- the cells were cultured in culture plates in the presence or absence of 10 ⁇ M Y-27632 for 3 days. Proliferation of the RPE cells was assessed by FACS analysis or Ki-67 positive cells in microscopic images. DMEM + 10% FBS was used as the medium (total volume 2 mL).
- the cells were cultured in the presence or absence of Y-27632 for 4 weeks under the above conditions. The inventors added Y-27632 once a week during the 4-week culture.
- the cells were stained with FITC-labeled anti-annexin V antibody (BioLegend: catalog no. 640906) for 15 minutes at room temperature. Samples were analyzed using a FACSCanto TM II flow cytometer (BD Biosciences). The inventors performed similar experiments five times on different RPE cell lines and analyzed the data with FlowJo software (version 9.3.1).
- HLA class II molecules on iPS-RPE cells treated with Y-27632 were pretreated with recombinant human IFN- ⁇ (100 ng / mL: R & D systems) for 48 hours.
- the expression of HLA class II molecules on iPS-RPE cells treated with Y-27632 was evaluated by FACS analysis. Prior to staining, the cells were incubated with human Fc blocks (Miltenyi Biotec) at 4 ° C for 15 minutes.
- the RPE cells were stained with FITC-labeled anti-HLA class II antibody (HLA-DR, DQ, DP: BioLegend: catalog no. 361705) at 4 ° C. for 30 minutes at room temperature. RPE cells were further stained with FITC-labeled anti-mouse IgG at 4 ° C. for 30 minutes at room temperature. RPE samples were analyzed using FACSCanto TM II.
- LGIR Lymphocyte-Transplanted Piece Cell Immune Response
- the PBMC was administered in RPMI1640 medium containing 10% FBS, human recombinant IL-2 (BD), and other substances (Stem Cell Reports. 2016 Oct 11; 7 (4): 619-634). Co-cultured in vitro.
- the method of LGIR assay Ki-67 FACS analysis, including antibody information, was as described in Stem Cell Reports. 2016 Oct 11; 7 (4): 619-634.
- EBV-transformed B cells were also prepared as a positive control (Stem Cell Reports. 2016 Oct 11; 7 (4): 619-634).
- PBMC samples were analyzed using FACSCanto TM II.
- Phagocytosis by Y-27632 treated iPS-RPE cells iPS-RPE cells were cultured at 37 ° C for 24 hours with FITC-labeled porcine loss photoreceptor rod extracorporeal segment (ROS, 10 ⁇ g / cm 2) and used for flow cytometry. Analyzed. IPS-RPE cells (control cells) cultured in the absence of FITC-ROS were also prepared (Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20; 56 (2): 1051-62).
- VEGF-A L: cgcaagaaatcccggtataa (SEQ ID NO: 1) R: aaaatgctttctccgctctga (SEQ ID NO: 2) probe # 1; PEDF: L: gtgtggagctgcagcgtat (SEQ ID NO: 3) R: tccaatgcagaggagtagca (SEQ ID NO: 4) probe # 57; Tyrosinase: L: gctgccaatttcagctttaga (SEQ ID NO: 5) R: ccgctatcccagtaagtgga (SEQ ID NO: 6) probe # 47; IL-6: L: gatgagtacaaaagtcctgatcca (SEQ ID NO: 7) R: ctgcagccactggttctgt (SEQ ID NO: 8) probe # 40; TNF- ⁇
- Anti-human VEGF antibody (abcam: catalog no. Ab52917) or isotype control (rabbit) was used as the primary antibody, and Alexa Fluor-488 anti-rabbit IgG (Invitrogen: catalog no. A11034) was used as the secondary antibody.
- Cell nuclei were counterstained with DAPI.
- the inventors evaluated RPE staining by measuring antibody or average fluorescence intensity using a confocal microscope.
- Y-27632 toxicity in vitro assay for retinal ganglion cells and neural retina established from human iPS / ES cell-derived 3D retina Confirmed toxicity of Y-27632 to retinal ganglion cells (RGC) and neural retina (NR) in the retina Therefore, the inventors prepared RGC from human iPS cell-derived 3D retina and NR from human ES cell-derived 3D retina. 1 x 10 4 RGC derived from TLHD2 iPS cell-derived 3D retinas were cultured in 12-well plates in the presence or absence of 10 ⁇ M Y-27632 for 24 hours or 7 days. Invest Ophthalmol Vis Sci.
- NR ES cell-derived 3D retina: CRX :: Venus
- 5 x 10 4 cells / hole were cultured in a 24-well plate for 7 days in the presence of 10 ⁇ M Y-27632, as described in Cell Stem Cell. 2012 Jun 14; 10 (6): 771-785.
- the handling and maintenance of transplanted monkeys in in vivo animal models is similar to the guidelines of the Animal Experiment Ethics Committee of the RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR) for ARVO for animal use and laboratory animal use in ocular and visual studies. I followed the declaration.
- the inventors first derived two types of iPS cells from normal cynomolgus monkeys (Macaca fascicularis), (1) Cyn46 MHC heterozygous monkey-derived 46a iPS cells and (2) HT-1 MHC homozygous monkey-derived 1121A1 iPS cells. Prepared (Stem Cell Reports. 2016 Oct 11; 7 (4): 635-648).
- IPS-RPE cells in monkey transplant medium (SFRM-B27 medium; DMEM 350 mL (SIGMA D6046), F12 Ham, 150 mL (SIGMA N6658), L-Glutamine 5 mL (SIGMA)) to form a single cell suspension. It was suspended in G7513), P / S 5 mL (GIBCO 15140-122), B27 10 mL (GIBCO 17504-044)) and transplanted into the space under the retina so as to have 1 x 10 6 cells / eye. Specifically, the ROCK inhibitor Y-27632 (10 ⁇ M) was added to a single cell suspension, and Y-27632 graft RPE cells were surgically inserted into the retina.
- SFRM-B27 medium DMEM 350 mL (SIGMA D6046), F12 Ham, 150 mL (SIGMA N6658), L-Glutamine 5 mL (SIGMA)
- Y-27632 untreated RPE cells were also prepared (Hekoayu right eye). After the surgery, the head of the operated monkey was anesthetized and fixed on its back for 3 hours. Monitor transplanted cells by 1, 2, 4, 8 weeks (DrpZ11 monkeys) and 12 weeks and 6 months (Hekoayu), color fundus photographs, FA (both RetCam II and Clarity) and OCT (Nidek) after surgery did.
- the inventors transplanted allogenic iPS-RPE cells into the eyes of cynomolgus monkeys in MHC haplotype-mismatched cynomolgus monkeys with an immunosuppressive agent containing cyclosporine A.
- the inventors monitored the concentration of cyclosporine A in monkey-derived serum before and after surgery.
- the inventors also gave Utsubo monkeys a sub-tenon injection (STTA) of the local steroid triamcinolone acetonide.
- STTA sub-tenon injection
- the inventors also investigated MHC allyl typing (Mafa-class I and class II) in transplanted monkeys Hekoayu, Utsubo, Ukigori and DrpZ11 Immunogenetics. 2015 Oct; 67 (10): 563-78).
- the inventors also measured the graft area (pixcel / mm 2) with NIH ImageJ software after transplantation.
- the inventors injected 10 ⁇ M Y-27632 into a normal monkey eye (Ukigori right eye). As a control, the inventors injected only Y-27632-free saline into the left eye. The inventors evaluated toxicity by testing color fundus, OCT, focal ERG, and hematoxylin eosin (H & E) staining after surgery.
- the Y-27632 treated RPE cells were stained with Alexa Fluor 594 conjugated Phalloidin (x1000: Thermo A12381) and Phospho-Myosin Light Chain 2 (pMLCII) antibody (x200: Cell Signaling, # 3671S). Alexa Fluor 488 conjugated donkey anti-rabbit IgG was used as the secondary antibody to pMLCII staining.
- Alexa Fluor 488 conjugated donkey anti-rabbit IgG was used as the secondary antibody to pMLCII staining.
- Y-27632 treated or untreated RPE cells with incubation times of 15 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 3 hours, 6 hours and 24 hours.
- concentration assay we also prepared Y-27632 treated RPE cells treated with 0, 0.01, 0.1, 1, 10, 100 ⁇ M Y-27632. Cell nuclei were counterstained with DAPI. All samples were observed using a fluorescence microscope BZ-X800 (Keyence).
- the hematoxylin eosin (H & E) -stained image of the left eye 23 weeks after transplantation also confirmed that the graft RPE cells formed a monolayer structure and engrafted (Fig. 2).
- engraftment of graft RPE cells was also observed in the immunohistochemical stained image by PKH (Fig. 3).
- no rejection was observed in immunopathological observation using this retinal section, and the retina and choroid were close to normal.
- the formation of the macular epithelium after transplantation was not observed in any of the color fundus image, retinal tomographic image, and immunohistochemical stained image.
- the engraftment area of iPS-RPE cells engrafted without use was measured using NIH Image J software.
- the area of cells with Y-27632 was 4.594 mm 2
- the area of cells without Y-27632 was 0.846 mm 2 . Therefore, it was found that the allogeneic iPS-RPE cells combined with Y-27632 formed a monolayer structure and engrafted (Fig. 6).
- pMLCII Phospho-Myosin Light Chain 2
- IPS-RPE cells pretreated with Y-27632 suppress inflammatory cytokine / chemokine production
- iPS-RPE cells for inflammatory cytokine / chemokine production in the presence of Y-27632.
- the inventors investigated IL-6, TNF- ⁇ , CXCL11 / I-TAC and CCL2 / MCP-1 by Y-27632 treated iPS-RPE cells using quantitative RT-PCR and ELISA. Quantitative RT-PCR analysis data show that Y-27632 treated iPS-RPE cells expressed less IL-6, CXCL11 / I-TAC and CCL2 / MCP-1 mRNA but not TNF- ⁇ mRNA. (Fig. 9).
- Y-27632 treated iPS-RPE cells expressed less CCL2 / MCP-1 mRNA (FIG. 10) and protein (FIG. 11) than untreated RPE cells. These results indicate that Y-27632 treated RPE cells produce less inflammatory cytokine / chemokine.
- ROCK Inhibitors Directly Suppress Activated Lymphocytes
- Y-27632 directly suppresses lymphocyte activation in vitro.
- MLR mixed lymphocyte reaction
- Y-27632 was CD4 + / Ki-67 + cells (proliferative helper T cells), CD8 + / Ki-67 + cells (proliferative cytotoxic). It directly suppressed cell proliferation of T cells) and CD11b + / Ki-67 + cells (proliferative monocytes) (FIGS. 12 and 13).
- Y-27632 significantly suppressed the production of the inflammatory cytokine IFN- ⁇ (Fig. 14). From the above, it was shown that Y-27632 has an inflammation inhibitory ability.
- iPS-RPE cells in the presence of lipaszil Lipaszil (0.01, 0.1, 1, 10) in uncoated 24-well culture plates with 2 x 10 5 RPE cells derived from iPS cells (253G1: healthy donor) In the presence or absence of ⁇ M) or Y-27632 (10 ⁇ M) for control, FACS analysis 24 hours after culture and Ki-67 positive cells in microscopic images 3 days after culture of the RPE cells. Growth was evaluated. Opti-MEM was used as the medium (total volume 2 mL).
- iPS-RPE cells 253G1
- the cells were cultured for 72 hours in the presence or absence of ripasudil (10 ⁇ M) or Y-27632 (10 ⁇ M) for control.
- Opti-MEM was used as the medium.
- the proportion of Ki-67 positive cells was 50.5% in the absence of Ripasudil and Y-27632, 67.1% with Ripasudil 0.01 ⁇ M, 60.0% with Ripasudil 0.1 ⁇ M, 78.9% with Ripasudil 1 ⁇ M, 85.1% with Ripasudil 10 ⁇ M, Y.
- iPS-RPE cells treated with ripasudil (1) iPS-RPE cells (2 x 10 5 / well in 24-well plate; TLHD2 strain) treated for 24 hours in the presence or absence of Ripasudil (0.01, 0.1, 1 and 10 ⁇ M) or Y-27632 (10 ⁇ M) did.
- Annexin V-positive RPE cells were measured by flow cytometry to assess cell death in culture.
- the RPE cells ripasudil-treated, Y-27632-treated or untreated iPS-RPE cells
- the annexin V-positive cell rate of iPS-RPE cells treated with 10 ⁇ M of Y-27632 was 3.9%, the apoptosis-suppressing effects of ripasudil and Y-27632 were the same.
- Apoptosis assay in iPS-RPE cells treated with ripasudil (2) The apoptosis assay (1), except that iPS-RPE cells (2 x 10 5 / hole in a 24-well plate; 253G1 strain) were treated with or without ripasudil (10, 100, 200 ⁇ M) for 24 hours. The optimum concentration of the ribasudil effect was examined by analysis by the same method as above.
- iPS-RPE cells with pMLCII IHC staining (phosphorylation suppression test) iPS-RPE cells (TLHD2) were dispersed and seeded in a 24-well plate (Falcon) coated with Laminin E8 fragments (iMatrix511, Matrixosome) in the presence or absence of 10 ⁇ M ripasudil in RPE stock solution. After 24-hour incubation, RPE cells were fixed at 4% PFA at 4 ° C for 30 minutes and stained with phospho-Myosin Light Chain 2 (pMLCII) antibody (x200: Cell Signaling, # 3671S).
- pMLCII phospho-Myosin Light Chain 2
- Alexa Fluor 488 conjugated donkey anti-rabbit IgG was used as the secondary antibody to pMLCII staining.
- Cell nuclei were counterstained with DAPI. All samples were observed using a fluorescence microscope BZ-X800 (Keyence). (result) RPE cells supplemented with ripasudil had attenuated pMCLII staining compared to controls in the absence of ripasudil. From this, it was confirmed that in the RPE cells to which ripasudil was added, downstream phosphorylation was stopped and the cells functioned as a ROCK inhibitor.
- Phalloidin IHC staining in Ripasudil-treated iPS-RPE cells (toxicity test) Differentiated iPS-RPE cells (TLHD2) were dispersed using TrypLE Select (Thermo Fisher) and placed in a 24-well plate (Falcon) in the presence or absence of ripasudil (1, 10 and 100 ⁇ M) in RPE stock solution. Sown. After incubation for 24 hours, RPE cells were fixed with 4% PFA at 4 ° C for 30 minutes. The Ripasudil-treated RPE cells were stained with Alexa Fluor 594 conjugate Phalloidin (x1000: Thermo A12381). Cell nuclei were counterstained with DAPI.
- Activated lymphocyte suppression test with ripasudil Mixed lymphocyte reaction which is a method of promoting lymphocyte activation by mixing 5 healthy peripheral blood cells.
- Peripheral blood cells were mixed in the presence or absence of ripasudil (1,10,50 ⁇ M) or Y-27632 (1,10,50 ⁇ M) and FACS analysis was performed 96 hours later to evaluate lymphocyte proliferation. (result)
- ripasudil and Y-27632 proliferation of lymphocytes (CD4-positive T cells, CD8-positive T cells, CD11b monocytes) was observed.
- ripasudil 10 ⁇ M and 50 ⁇ M were added, the activation of lymphocytes was suppressed, and the effect was similar to that of Y-27632.
- HLA class II molecules on ripasudil-treated iPS-RPE cells Prior to assay, iPS-RPE cells (TLHD2) were pretreated with recombinant human IFN- ⁇ (100 ng / mL: R & D systems) for 48 hours. .. The expression of HLA class II molecules on iPS-RPE cells treated with ripasudil 10 ⁇ M or Y-27632 10 ⁇ M (untreated cells as a control) was evaluated by FACS analysis. Prior to staining, the cells were incubated with human Fc blocks (Miltenyi Biotec) at 4 ° C for 15 minutes.
- human Fc blocks Miltenyi Biotec
- the RPE cells were stained with FITC-labeled anti-HLA class II antibody (HLA-DR, DQ, DP: BioLegend: catalog no. 361705) at 4 ° C. for 30 minutes at room temperature.
- RPE cells were further stained with FITC-labeled anti-mouse IgG at 4 ° C. for 30 minutes at room temperature.
- RPE samples were analyzed using FACSCanto TM II. (result)
- the proportion of HLA class II-expressing cells was 16.8% with medium alone, 10.6% with ripasudil 10 ⁇ M treatment, and 10.5% with Y-27632 10 ⁇ M treatment.
- the expression of HLA class II in RPE treated with ripasudil 10 ⁇ M was reduced, and the effect was similar to that of Y-27632 10 ⁇ M.
- the use of a ROCK inhibitor promotes engraftment of the transplanted RPE cell suspension under the retina, and can prevent the reflux of RPE cells from the transplant site and the formation of macular epithelium.
- RPE cells transplanted under the retina can be formed into a monolayer structure similar to that of normal retinal pigment epithelium instead of a cell mass, and can be engrafted.
- ROCK inhibitors suppresses the production of inflammatory cytokines and chemokines in the transplanted RPE cells.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Virology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本発明は、黄斑変性症や網膜色素変性症(RP:retinitis pigmentosa)等の網膜変性疾患の治療のために移植されたRPE細胞の生着を促進させる方法、および該移植された他家RPE細胞がレシピエント側のリンパ球によって拒絶されないようにする方法を提供する。
Description
本発明は、網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤、移植用免疫抑制剤、および網膜色素上皮細胞の移植用医薬組成物に関する。
網膜色素上皮(RPE)細胞は網膜の最外層に、色素を伴う一層の上皮細胞組織として存在しており、視覚を司る眼球網膜の機能維持に極めて重要な役割を担っている。その代表的な機能として、貪食機能による網膜視細胞外節の新生、視細胞外節に特異的に存在する光感受性タンパクである視物質のリサイクル及び種々のサイトカインの分泌によるRPE隣接組織である視細胞および脈絡膜の保護効果等が挙げられる。従って、RPE細胞が加齢又はその遺伝子異常等により機能不全またはそれに伴う変性ひいては細胞死を来すことで、加齢黄斑変性症(AMD)及びシュタルガルト病等の黄斑変性症または網膜色素変性症(RP)等の重篤な網膜変性を引き起こすことが知られている。特に、AMDは高齢者の中心視力の低下や失明を引き起こす眼疾患であり、今後未曽有の高齢化社会を迎える日本を含む先進国において重要な社会問題となっている。現在、AMDに対する治療法は対症療法である抗体医薬の眼内投与が一般的であり、未だに有効な治療法が確立されていないことから、その代わりとなる根治療法の開発が望まれている。さらに、シュタルガルト病およびRPに対しては現在まで有効な治療法は一切確立されていない。
近年、AMDやRPに対する新たな治療法として、多能性幹細胞から分化誘導したRPE細胞を補充または置換する細胞移植治療が脚光を浴びていることから、細胞治療用移植材料としてのRPE細胞の活用が期待されている。例えば、Ocata Therapeutics社(旧Advanced Cell Technology(ACT)社)はヒト胚性幹細胞(ES細胞)由来のRPE細胞を用いた加齢黄斑変性症(AMD)及びシュタルガルト病の臨床研究を進めている。我が国でも、2014年に、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)由来のRPE細胞シートを滲出型AMD患者に移植する手術が実施され、世界初のiPS細胞移植治療として大いに注目を集め、現在も治療経過が順調であることが報告されている。
近年、AMDやRPに対する新たな治療法として、多能性幹細胞から分化誘導したRPE細胞を補充または置換する細胞移植治療が脚光を浴びていることから、細胞治療用移植材料としてのRPE細胞の活用が期待されている。例えば、Ocata Therapeutics社(旧Advanced Cell Technology(ACT)社)はヒト胚性幹細胞(ES細胞)由来のRPE細胞を用いた加齢黄斑変性症(AMD)及びシュタルガルト病の臨床研究を進めている。我が国でも、2014年に、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)由来のRPE細胞シートを滲出型AMD患者に移植する手術が実施され、世界初のiPS細胞移植治療として大いに注目を集め、現在も治療経過が順調であることが報告されている。
現在、RPE細胞の移植には、(1)調製したRPE細胞シートまたは足場材にRPE細胞を播種し調製した足場付きRPE細胞シートを、網膜に形成させた切開創より網膜色素上皮の変性または欠損部位に移植する方法と、(2)RPE細胞懸濁液を同様の部位に注入する方法とがある。移植用細胞の培養はGMPレベルで実施する必要があるので、前者の場合、RPE細胞シートの製造後に細胞調製施設(CPC;Cell Processing Center)から移植手術を行う施設(病院)に輸送されることになる。一方、後者の場合、例えばOcata Therapeutics社の臨床試験では、CPCで製造し凍結保存したRPE細胞を病院に輸送し、病院で解凍し、移植用媒体に懸濁した直後に手術室に持ち込み、移植を実施している。CPCから細胞を凍結状態で病院に輸送できる点で、後者は利便性が高いと考えられる。
しかしながら、RPE細胞の懸濁液を移植する方法には従来から複数の問題があった。例えば、他家RPE細胞を細胞懸濁液で投与すると、移植した細胞が拒絶反応により移植場所に生着しないことが報告されていた(非特許文献1)。また、RPE細胞を細胞懸濁液で移植した場合、移植した細胞が逆流して黄斑上膜を形成するケースがあることが報告されていた(非特許文献2)。発明者らもまた、カニクイザルを用いた他家RPE細胞を細胞懸濁液で投与した数例のケースでは移植した細胞が硝子体内に逆流して黄斑上膜を形成することを確認している(非特許文献3)。また、実際のヒト臨床試験において、iPS細胞由来他家RPE細胞の細胞懸濁液移植で黄斑上膜による網膜浮腫が起こったことも報告している(非特許文献4)。
ところで、ROCK阻害剤を含む培地中でRPE細胞を培養した場合、RPE細胞の接着性の増強、細胞死の抑制、成熟度の亢進について報告(非特許文献5)されているが、RPE細胞を移植する際にRPE細胞懸濁液にROCK阻害剤を含有させることは報告がない。また、特許文献1は、段落0223には「本開示の組成物は・・・ROCK阻害剤を含んでもよい。」との記載があるが、具体的濃度の開示はなく、実際にROCK阻害剤が投与された実施例の開示もない。また、角膜内皮細胞をROCK阻害剤と同時に移植する方法が報告(非特許文献6)されているものの、そもそもRPE細胞とROCK阻害剤の同時投与に関してはなんら言及されておらず、角膜内皮細胞の移植に使用されたROCK阻害剤の最終濃度も100μMであり、比較的高い濃度で使用されていた。以上の通り、RPE細胞を細胞懸濁液で移植する際に生じる有害事象を解決する方法については依然として報告がないままである。
Steven D Schwartz et al., Lancet. 2015 Feb 7;385(9967):509-16
J M Weisz et al., Retina.1999;19(6):540-5
Fujii S et al., Int J Mol Sci. 2020 Apr 27;21(9):3077
Sugita S et al., J Clin Med. 2020, in press.
Ni Y et al., Current Molecular Medicine 2017;17:637-646
Kinoshita S et al., New England Journal of Medicine 2018;378:995-1003
本発明の目的は、黄斑変性症や網膜色素変性症(RP:retinitis pigmentosa)等の網膜変性疾患の治療のために移植されたRPE細胞の生着を促進させる方法、および該移植された他家RPE細胞がレシピエント側のリンパ球によって拒絶されないようにする方法を提供することである。
本発明者らは、移植するiPS細胞由来のRPE細胞懸濁液にROCK阻害剤を加え、サルの網膜に移植した。その結果、移植後の網膜ではRPE細胞の逆流はなく、単層構造を形成して生着していることが確認できた。一方、ROCK阻害剤を加えずにRPE細胞を移植したサルの網膜では、細胞の生着は見られたものの、単層構造ではなく細胞塊として生着していることが確認された。また、ROCK阻害剤処理RPE細胞は、増殖が促進され、アポトーシスが抑制された。さらに、ROCK阻害剤処理RPE細胞は、炎症性サイトカインおよびケモカインの産生量、およびHLAクラスIIの発現量が少なくなることが示された。さらに、ROCK阻害剤は、ヘルパーT細胞、細胞傷害性T細胞および単球の増殖を抑制することによって、炎症反応を抑制する効果が確認された。
本発明者らは、これらの知見に基づいて、ROCK阻害剤の使用が、RPE細胞の移植治療において、生着の促進、RPE細胞が他家細胞である場合の免疫反応の抑制に有用であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明者らは、これらの知見に基づいて、ROCK阻害剤の使用が、RPE細胞の移植治療において、生着の促進、RPE細胞が他家細胞である場合の免疫反応の抑制に有用であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりのものを提供する。
[1]ROCK阻害剤を含む、網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤。
[2]ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、[1]に記載の移植用生着促進剤。
[3]網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、[1]または[2]に記載の移植用生着促進剤。
[4]多能性幹細胞がiPS細胞である、[3]に記載の移植用生着促進剤。
[5]ROCK阻害剤を含む、網膜色素上皮細胞の移植用免疫抑制剤。
[6]ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、[5]に記載の移植用免疫抑制剤。
[7]網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、[5]または[6]に記載の移植用免疫抑制剤。
[8]多能性幹細胞がiPS細胞である、[7]に記載の移植用免疫抑制剤。
[9]網膜色素上皮細胞及びROCK阻害剤を含む、移植用医薬組成物。
[10]ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、[9]に記載の移植用医薬組成物。
[11]ROCK阻害剤の濃度が0.01以上100μM未満である、[9]または[10]に記載の移植用医薬組成物。
[11-2]ROCK阻害剤の濃度が0.01~10μMである、[9]または[10]に記載の移植用医薬組成物。
[12]網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、[9]~[11]、[11-2]のいずれか1つに記載の移植用医薬組成物。
[13]多能性幹細胞がiPS細胞である、[12]に記載の移植用医薬組成物。
[14]網膜色素上皮細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞の生着促進方法。
[15]移植された網膜色素上皮細胞の生着の促進における使用のためのROCK阻害剤。
[16]網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤を製造するための、ROCK阻害剤の使用。
[17]網膜色素上皮細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞に対する免疫反応抑制方法。
[18]移植された網膜色素上皮細胞に対する免疫反応の抑制における使用のためのROCK阻害剤。
[19]網膜色素上皮細胞の免疫反応抑制剤を製造するための、ROCK阻害剤の使用。
[20]網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤を含む移植用医薬組成物を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞の移植方法。
[21]網膜色素上皮細胞の移植における使用のための網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤を含む移植用医薬組成物。
[22]移植用医薬組成物を製造するための、網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤の使用。
[1]ROCK阻害剤を含む、網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤。
[2]ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、[1]に記載の移植用生着促進剤。
[3]網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、[1]または[2]に記載の移植用生着促進剤。
[4]多能性幹細胞がiPS細胞である、[3]に記載の移植用生着促進剤。
[5]ROCK阻害剤を含む、網膜色素上皮細胞の移植用免疫抑制剤。
[6]ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、[5]に記載の移植用免疫抑制剤。
[7]網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、[5]または[6]に記載の移植用免疫抑制剤。
[8]多能性幹細胞がiPS細胞である、[7]に記載の移植用免疫抑制剤。
[9]網膜色素上皮細胞及びROCK阻害剤を含む、移植用医薬組成物。
[10]ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、[9]に記載の移植用医薬組成物。
[11]ROCK阻害剤の濃度が0.01以上100μM未満である、[9]または[10]に記載の移植用医薬組成物。
[11-2]ROCK阻害剤の濃度が0.01~10μMである、[9]または[10]に記載の移植用医薬組成物。
[12]網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、[9]~[11]、[11-2]のいずれか1つに記載の移植用医薬組成物。
[13]多能性幹細胞がiPS細胞である、[12]に記載の移植用医薬組成物。
[14]網膜色素上皮細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞の生着促進方法。
[15]移植された網膜色素上皮細胞の生着の促進における使用のためのROCK阻害剤。
[16]網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤を製造するための、ROCK阻害剤の使用。
[17]網膜色素上皮細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞に対する免疫反応抑制方法。
[18]移植された網膜色素上皮細胞に対する免疫反応の抑制における使用のためのROCK阻害剤。
[19]網膜色素上皮細胞の免疫反応抑制剤を製造するための、ROCK阻害剤の使用。
[20]網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤を含む移植用医薬組成物を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞の移植方法。
[21]網膜色素上皮細胞の移植における使用のための網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤を含む移植用医薬組成物。
[22]移植用医薬組成物を製造するための、網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤の使用。
本発明によれば、ROCK阻害剤の使用により、移植したRPE細胞懸濁液の網膜下における生着が促進され、移植部位からのRPE細胞の逆流や黄斑上皮の形成を妨げることができる。また、ROCK阻害剤を使用することによって、網膜下に移植されたRPE細胞を細胞塊状ではなく、正常な網膜色素上皮と同様の単層構造に形成させ、生着させることが可能になる。さらに、移植に使用するRPE細胞が他家iPS細胞由来である場合、HLAの不一致による拒絶反応が想定されるところ、ROCK阻害剤の使用により移植されたRPE細胞の炎症性サイトカインおよびケモカインの産生抑制効果ならびにレシピエントのリンパ球(ヘルパーT細胞、細胞傷害性T細胞、単球)の増殖抑制効果によって、免疫抑制作用が期待できる。
本発明は、ROCK阻害剤を含む、網膜色素上皮(RPE)細胞の移植用生着促進剤(本発明の移植用生着促進剤)を提供する。本発明はまた、ROCK阻害剤を含む、RPE細胞の移植用免疫抑制剤(本発明の移植用免疫抑制剤)を提供する。
本発明においてROCK阻害剤とは、Rhoキナーゼ(ROCK)の作用を阻害する物質であれば制限されない。Rhoキナーゼ(ROCK)は、低分子量Gタンパク質Rhoの下流に位置するセリン/スレオニンキナーゼとして見出された。Rho/ROCKシグナル伝達経路は、アクチン細胞骨格や細胞接着など様々な細胞機能に関わっている。ES細胞やiPS細胞の継代培養では細胞を分散させる必要があるが、これらの幹細胞は分散させた状態で培養するとアポトーシスにより細胞死を起こすことが知られている。分散により起こるアポトーシスには、Rho/ROCKシグナル伝達経路が関わっており、ROCK阻害剤を添加することによりアポトーシスが抑制される(アポトーシス抑制作用)ことが報告されている。さらに、細胞を凍結保存する際にROCK阻害剤を添加すると、解凍後の細胞生存率が上がることが報告されている(細胞生存率改善作用)。これらの報告より、ES細胞やiPS細胞の増殖培養時にROCK阻害剤が添加されるようになった。一方、再生医療用製品には、平衡塩類溶液やDMEM/F12培地等の基本培地を使用し、外来性の成分は含めないのが通常であったところ、本発明者らは、上記の作用に加えて、後述する実施例の通り、ROCK阻害剤は、移植したRPE細胞懸濁液の網膜下における生着を促進し、移植部位からのRPE細胞の逆流や黄斑上皮の形成を妨げること(移植されたRPE細胞の生着促進作用)を見出した。また、ROCK阻害剤は、網膜下に移植されたRPE細胞を細胞塊状ではなく単層構造を形成させて、生着させることを確認した(移植されたRPE細胞の生着促進作用)。さらに、ROCK阻害剤は、移植された他家RPE細胞の炎症性サイトカインおよびケモカインの産生、HLAクラスIIの発現を抑制し、かつレシピエントのリンパ球(ヘルパーT細胞、細胞傷害性T細胞、単球)の増殖を抑制できた(移植されたRPE細胞に対する免疫反応抑制作用)。
本発明において、ROCK阻害剤は、新たに見出された上記の作用(移植されたRPE細胞の生着促進作用および移植されたRPE細胞に対する免疫反応抑制作用)と同質または実質的に同質である限り、どのような分子であってもよい。「実質的に同質」とは、それらの作用が定性的(例えば、生理学的または薬理学的)に同じであることを示す。したがって、前記作用は同等であることが好ましいが、これらの作用の程度(例えば、約0.1~約10倍、好ましくは約0.5~約2倍)は異なっていてもよい。前記作用の測定は、自体公知の方法に準じて行なうことができる。そのようなROCK阻害剤としては、例えば、Y-27632 dihydrochloride、Y-27632、Fasudil Hydrochloride、Netarsudil、Chroman 1、SLx-2119、HSD1590、GSK269962A hydrochloride、Exoenzyme C3, clostridium botulinum、Ripasudil、Afuresertib、Thiazovivin、GSK269962A、RKI-1447、Y-33075、GSK429286A、AT13148、H-1152 dihydrochloride、Y-33075 dihydrochloride、LX7101、SAR407899、ROCK-IN-2、Afuresertib hydrochloride、Hydroxyfasudil、GSK180736A、BDP5290、SR-3677、CCG-222740、CMPD101、Rho-Kinase-IN-1、SAR407899 hydrochloride、ROCK inhibitor-2、ZINC00881524、H-1152、Hydroxyfasudil hydrochloride、Fasudil、ROCK2-IN-2、Verosudil、SB-772077B dihydrochloride、GSK-25、CRT0066854 hydrochloride、Ripasudil free base、ROCK-IN-1等が挙げられ、好ましくは、眼科用医薬として市販若しくは開発中又は当該有用性が示唆される化合物が挙げられ、そのような化合物の具体例として、Y-27632 dihydrochloride、Y-27632、Ripasudilなどが挙げられる。
ROCK阻害剤は、自体公知の方法により製造することができる。また、ROCK阻害剤は、市販品を購入して使用することもできる。例えば、Y-27632は富士フイルム和光純薬株式会社などから購入することができる。また、Ripasudilはグラナテック(登録商標)(Kowa)、Fasudil Hydrochlorideはエリル(登録商標)(旭化成ファーマ)等の商品名で市販されている。
上記の通り、ROCK阻害剤は、移植されたRPE細胞の生着促進作用および移植されたRPE細胞に対する免疫反応抑制作用を有するため、RPE細胞の移植用生着促進剤またはRPE細胞の移植用免疫抑制剤として提供される。
本発明においてRPE細胞とは、網膜色素上皮を構成する上皮細胞、及びその前駆細胞をいう。網膜色素上皮細胞であるかは、例えば、細胞マーカー(RPE65、CRALBP、MERTK、BEST1等)の発現や、細胞の形態(細胞内のメラニン色素沈着、多角形で扁平な上皮様の細胞形態、多角形のアクチン束の形成等)等により確認できる。また、網膜色素上皮細胞の前駆細胞とは、網膜細胞への分化誘導が方向づけられた細胞を意味し、当該前駆細胞であるかは、細胞マーカー(Mitf(色素上皮細胞、色素上皮前駆細胞)、Pax6(色素上皮前駆細胞)、Rx(網膜前駆細胞)、OTX2(網膜前駆細胞)、RPE65(色素上皮細胞)、BEST1(色素上皮細胞))の発現等により確認できる。また網膜色素上皮細胞の機能評価は、例えばサイトカイン(VEGFやPEDF等)の分泌能や貪食能等を指標にして確認できる。これらの機能評価および確認操作は、当業者であれば適宜条件を設定して実施することが可能である。
RPE細胞は、RPE細胞を保有する任意の動物から得ることができるし、多能性幹細胞から自体公知の方法により分化誘導することにより得ることもできるが、多能性幹細胞から分化誘導された細胞がより好ましい。多能性幹細胞としては、生体に存在するすべての細胞に分化可能である多能性を有し、かつ、増殖能をも併せもつ幹細胞であれば、特に限定されないが、例えば、胚性幹細胞(ES細胞)、核移植により得られるクローン胚由来の胚性幹細胞(ntES細胞)、精子幹細胞(GS細胞)、胚性生殖細胞(EG細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)、培養線維芽細胞や骨髄幹細胞由来の多能性細胞(Muse細胞)などが含まれる。好ましい多能性幹細胞は、ES細胞及びiPS細胞であり、より好ましくは、iPS細胞である。多能性幹細胞の由来は特に制限されず、例えば、下記のいずれかの多能性幹細胞の樹立が報告されている任意の動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒト、マウス、ラット等、最も好ましくはヒトがあげられる。
ES細胞は、受精卵の8細胞期、桑実胚後の胚である胚盤胞の内部細胞塊に由来する胚由来の幹細胞であり、成体を構成するあらゆる細胞に分化する能力、いわゆる分化多能性と、自己複製による増殖能とを有している。ES細胞は、マウスで1981年に発見され(M.J. Evans and M.H. Kaufman (1981), Nature 292:154-156)、その後、ヒト、サルなどの霊長類でもES細胞株が樹立されている(J.A. Thomson et al. (1998), Science 282:1145-1147; J.A. Thomson et al. (1995), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92:7844-7848;J.A. Thomson et al. (1996), Biol. Reprod., 55:254-259; J.A. Thomson and V.S. Marshall (1998), Curr. Top. Dev. Biol., 38:133-165)。
ES細胞は、対象動物の受精卵の胚盤胞から内部細胞塊を取出し、内部細胞塊を線維芽細胞のフィーダー上で培養することによって樹立することができる。また、継代培養による細胞の維持は、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor (LIF))、塩基性線維芽細胞成長因子(basic fibroblast growth factor (bFGF))などの物質を添加した培養液を用いて行うことができる。ヒトおよびサルのES細胞の樹立と維持の方法については、例えばUSP5,843,780; Thomson JA, et al. (1995), Proc Natl. Acad. Sci. U S A. 92:7844-7848; Thomson JA, et al. (1998), Science. 282:1145-1147; H. Suemori et al. (2006),Biochem. Biophys. Res. Commun., 345:926-932; M. Ueno et al. (2006), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103:9554-9559; H. Suemori et al. (2001), Dev. Dyn., 222:273-279;H. Kawasaki et al. (2002), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99:1580-1585;Klimanskaya I, et al. (2006), Nature. 444:481-485などに記載されている。
iPS細胞は、特定の初期化因子を、DNA又はタンパク質の形態で体細胞に導入することによって作製することができる、ES細胞とほぼ同等の特性、例えば分化多能性と自己複製による増殖能、を有する体細胞由来の人工の幹細胞である(K. Takahashi and S. Yamanaka (2006) Cell, 126:663-676; K. Takahashi et al. (2007), Cell, 131:861-872; J. Yu et al. (2007), Science, 318:1917-1920; Nakagawa, M.ら,Nat. Biotechnol. 26:101-106 (2008);国際公開WO 2007/069666)。
本明細書中で使用する体細胞なる用語は、卵子、卵母細胞、ES細胞などの生殖系列細胞または分化全能性細胞を除くあらゆる動物細胞(好ましくは、ヒトを含む哺乳動物細胞)をいう。体細胞には、非限定的に、胎児の体細胞、新生児の体細胞、および成熟した健全なもしくは疾患性の体細胞のいずれも包含されるし、また、初代培養細胞、継代細胞、および株化細胞のいずれも包含される。具体的には、体細胞は、例えば(1)神経幹細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、歯髄幹細胞等の組織幹細胞(体性幹細胞)、(2)組織前駆細胞、(3)リンパ球、上皮細胞、内皮細胞、筋肉細胞、線維芽細胞(皮膚細胞等)、毛細胞、肝細胞、胃粘膜細胞、腸細胞、脾細胞、膵細胞(膵外分泌細胞等)、脳細胞、肺細胞、腎細胞および脂肪細胞等の分化した細胞などが例示される。
初期化因子は、ES細胞に特異的に発現している遺伝子、その遺伝子産物もしくはnon-cording RNAまたはES細胞の未分化維持に重要な役割を果たす遺伝子、その遺伝子産物もしくはnon-cording RNA、あるいは低分子化合物によって構成されてもよい。初期化因子に含まれる遺伝子として、例えば、Oct3/4、Sox2、Sox1、Sox3、Sox15、Sox17、Klf4、Klf2、c-Myc、N-Myc、L-Myc、Nanog、Lin28、Fbx15、ERas、ECAT15-2、Tcl1、beta-catenin、Lin28b、Sall1、Sall4、Esrrb、Nr5a2、Tbx3またはGlis1等が例示され、これらの初期化因子は、単独で用いても良く、組み合わせて用いても良い。初期化因子の組み合わせとしては、WO2007/069666、WO2008/118820、WO2009/007852、WO2009/032194、WO2009/058413、WO2009/057831、WO2009/075119、WO2009/079007、WO2009/091659、WO2009/101084、WO2009/101407、WO2009/102983、WO2009/114949、WO2009/117439、WO2009/126250、WO2009/126251、WO2009/126655、WO2009/157593、WO2010/009015、WO2010/033906、WO2010/033920、WO2010/042800、WO2010/050626、WO 2010/056831、WO2010/068955、WO2010/098419、WO2010/102267、WO 2010/111409、WO 2010/111422、WO2010/115050、WO2010/124290、WO2010/147395、WO2010/147612、Huangfu D, et al. (2008), Nat. Biotechnol., 26: 795-797、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 2: 525-528、Eminli S, et al. (2008), Stem Cells. 26:2467-2474、Huangfu D,et al. (2008), Nat Biotechnol. 26:1269-1275、Shi Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3, 568-574、Zhao Y, et al. (2008), Cell Stem Cell, 3:475-479、Marson A, (2008), Cell Stem Cell, 3, 132-135、Feng B, et al. (2009), Nat Cell Biol. 11:197-203、R.L. Judson et al., (2009), Nat. Biotech., 27:459-461、Lyssiotis CA, et al. (2009), Proc Natl Acad Sci U S A. 106:8912-8917、Kim JB, et al. (2009), Nature. 461:649-643、Ichida JK, et al. (2009), Cell Stem Cell. 5:491-503、Heng JC, et al. (2010), Cell Stem Cell. 6:167-74、Han J, et al. (2010), Nature. 463:1096-100、Mali P, et al. (2010), Stem Cells. 28:713-720、Maekawa M, et al. (2011), Nature. 474:225-9.に記載の組み合わせが例示される。
ES細胞からRPE細胞を分化誘導する方法としては、例えば、SDIA法(PNAS, 99: 1580-1585, 2002)、SFEB法(Nat. Biotechnol., 26: 215-224, 2008)等が挙げられるが、これらに限定されない。また、iPS細胞からも同様の方法でRPE細胞を分化誘導することができる(例えば、Neurosci. Lett., 458: 126-131, 2009; PLoS One, 8: 409-412, 2011)。あるいは、WO2015/053375、WO2015/053376、WO2015/125941、WO2017/043605等に記載の方法を用いることもできる。
本発明の移植用生着促進剤は、網膜下に移植されたRPE細胞の集団の生着を促進することができる。生着するとは、移植されたRPE細胞の集団が、移植部位においてブルッフ膜(Bruch's membrane)を介して脈絡膜と接着している状態を指す。生着するRPE細胞の集団の割合は、移植されたRPE細胞の集団の少なくとも50%以上(例:50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%またはそれ以上)である。接着したRPE細胞の集団の形態は、ブルッフ膜に接着していれば特に制限されるものではないが、例えば、細胞塊、多層構造、単層構造などが挙げられるが、単層構造を形成していることが好ましい。
本発明の移植用免疫抑制剤は、移植されるRPE細胞が他家細胞である場合、通常、レシピエントのリンパ球によってRPE細胞に対する拒絶反応が予測されるが、その拒絶反応を抑制することができる。拒絶反応の抑制とは、レシピエントにおいては、リンパ球(ヘルパーT細胞、細胞傷害性T細胞、B細胞、樹状細胞など)の増殖、活性化を抑制することを指す。また、ドナーにおいては、移植される他家RPE細胞の炎症性サイトカインおよびケモカインの産生、HLAクラスIIの発現を抑制することを指す。炎症性サイトカインとしては、これらに限定されないが、例えば、TNF-α、IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、IFNγなどが挙げられる。また、炎症性ケモカインとしては、これらに限定されないが、例えば、CXCL11/I-TAC、CCL2/MCP-1、CXCL8/IL-8などが挙げられる。
また、本発明の移植用免疫抑制剤はさらに、別の免疫抑制剤を含んでもよい。そのような免疫抑制剤としては、それらに限定されるわけではないが、例えば、シクロスポリン、ミゾリビン、シクロフォスファミド、アザチオプリン、タクロリムスおよびミコフェノール酸モフェチルなどが挙げられる。
本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤が投与される対象としては、例えば、黄斑変性症(例、萎縮型及び滲出型加齢黄斑変性症、シュタルガルト病)、網膜色素変性症等の網膜疾患を有する哺乳動物(例、ヒト、マウス、ラット等、好ましくはヒト)が挙げられる。
本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤はさらに、医薬上許容される担体であれば特に制限されないが、例えば、緩衝剤、等張化剤、粘性基剤、キレート剤、pH調整剤、抗酸化剤などを適宜選択して、RPE細胞の生着率、免疫抑制効率に影響を与えない範囲で含有させることができる。
緩衝剤としては、例えば、リン酸緩衝剤、ホウ酸緩衝剤、クエン酸緩衝剤、酒石酸緩衝剤、酢酸緩衝剤、アミノ酸などが挙げられる。
等張化剤としては、ソルビトール、グルコース、マンニトールなどの糖類、グリセリン、プロピレングリコールなどの多価アルコール類、塩化ナトリウムなどの塩類、ホウ酸などが挙げられる。
粘性基剤としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどのセルロース類などが挙げられる。
キレート剤としては、エデト酸ナトリウム、クエン酸などが挙げられる。
pH調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ホウ酸またはその塩(ホウ砂)、塩酸、クエン酸またはその塩(クエン酸ナトリウム、クエン酸二水素ナトリウム等)、リン酸またはその塩(リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素カリウム等)、酢酸またはその塩(酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム等)、酒石酸またはその塩(酒石酸ナトリウム等)等が挙げられる。
抗酸化剤としては、例えば、グルタチオン、亜硫酸水素ナトリウム、乾燥亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、トコフェロール等が挙げられる。
緩衝剤としては、例えば、リン酸緩衝剤、ホウ酸緩衝剤、クエン酸緩衝剤、酒石酸緩衝剤、酢酸緩衝剤、アミノ酸などが挙げられる。
等張化剤としては、ソルビトール、グルコース、マンニトールなどの糖類、グリセリン、プロピレングリコールなどの多価アルコール類、塩化ナトリウムなどの塩類、ホウ酸などが挙げられる。
粘性基剤としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどのセルロース類などが挙げられる。
キレート剤としては、エデト酸ナトリウム、クエン酸などが挙げられる。
pH調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ホウ酸またはその塩(ホウ砂)、塩酸、クエン酸またはその塩(クエン酸ナトリウム、クエン酸二水素ナトリウム等)、リン酸またはその塩(リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素カリウム等)、酢酸またはその塩(酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム等)、酒石酸またはその塩(酒石酸ナトリウム等)等が挙げられる。
抗酸化剤としては、例えば、グルタチオン、亜硫酸水素ナトリウム、乾燥亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、トコフェロール等が挙げられる。
本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤のpHは、通常、約5.0~約8.5、好ましくは約7.0~約8.0に調整され、好ましくは、メンブレンフィルター等を用いた濾過滅菌などの滅菌処理を行うことができる。
本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤は、前記の対象にRPE細胞の移植と同時にまたは前後して投与される。本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤の投与量は、投与対象、対象疾患、症状などによっても異なるが、例えば、成人に使用する場合には、本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤を1回量として、通常50~500μL、好ましくは100~300μLを、1度の手術で対象の網膜下にRPE細胞の移植と同時にまたは前後して投与するのが好都合である。本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤をRPE細胞の移植と前後して投与する場合、RPE細胞の移植前後5分~30分以内に本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤を投与することができる。また、本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤の投与後、投与された対象を仰向けの状態で頭部を固定することが好ましい。それによって、網膜下に投与されたRPE細胞が接着しやすくなり、RPE細胞の逆流が抑制される。固定する時間は、網膜下に投与されたRPE細胞が接着するために十分な時間であれば特に制限されないが、通常、30分~5時間、好ましくは、1時間~4時間、より好ましくは、2時間~3時間が挙げられる。本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤は、必要に応じて、時間をずらして複数回投与されてもよい。
本発明はまた、RPE細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、RPE細胞の生着促進方法(本発明の生着促進方法)を提供する。本発明はまた、RPE細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、RPE細胞に対する免疫反応抑制方法(本発明の免疫反応抑制方法)を提供する。本発明の生着促進方法または免疫反応抑制方法の投与対象、対象疾患、投与方法等は、本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤の投与対象、対象疾患、投与方法等と同一であってよい。
本発明の生着促進方法または免疫反応抑制方法はさらに、ROCK阻害剤を投与された網膜疾患患者を仰向けの状態で頭部を固定することを含んでよい。固定する時間は、網膜下に投与されたRPE細胞が接着するために十分な時間であれば特に制限されないが、通常、30分~5時間、好ましくは、1時間~4時間、より好ましくは、2時間~3時間が挙げられる。
本発明はまた、RPE細胞及びROCK阻害剤を含む、移植用医薬組成物(本発明の移植用医薬組成物)を提供する。
本発明の移植用医薬組成物に含まれるRPE細胞及びROCK阻害剤は、本発明の移植用生着促進剤または移植用免疫抑制剤おいて記載されたRPE細胞及びROCK阻害剤と同一であってよい。
本発明の移植用医薬組成物に含まれるROCK阻害剤の濃度は、移植されたRPE細胞の生着促進作用および移植されたRPE細胞に対する免疫反応抑制作用を保持しつつ、該RPE細胞に損傷を与えない濃度であれば特に制限されるものではないが、ROCK阻害剤の濃度が低すぎると、生着促進作用および免疫反応抑制作用が発揮されず、ROCK阻害剤の濃度が高すぎると、RPE細胞に悪影響を及ぼす場合がある。従って、本発明の移植用医薬組成物に含まれるROCK阻害剤の下限濃度は、通常、0.01μM以上、好ましくは、0.1μM以上、より好ましくは、1μM以上である。また、本発明の移植用医薬組成物に含まれるROCK阻害剤の上限濃度は、通常、100μM未満、好ましくは、50μM以下である。上限値と下限値は適宜組み合わせてよい。また、ROCK阻害剤の濃度は、ROCK阻害剤の種類に応じて好適な範囲が適宜選択されてよい。例えば、Y-276320の濃度は、通常、1~50μM、好ましくは、10μMである。また、例えば、Ripasudilの濃度は、通常、0.1~50μM、好ましくは、0.5~10μMである。
本発明の移植用医薬組成物として調製されるRPE細胞は、RPE細胞を保有する任意の動物から得られた細胞を培養した細胞または多能性幹細胞から自体公知の方法により分化誘導条件下で培養することにより得られた細胞であってもよいし、凍結保存状態から解凍された直後の細胞であってもよい。
調製されるRPE細胞が、培養されたRPE細胞である場合、培養に用いられる基本培地としては、例えば、StemFit(例:StemFit AK03N、StemFit AK02N)(味の素社)、PECM(Primate ES Cell Medium)、GMEM(グラスゴー最小必須培地:Glasgow Minimum Essential Medium)、IMDM(イスコフ改変ダルベッコ培地:Iscove's Modified Dulbecco's Medium)、199培地、イーグル最小必須培地(Eagle's Minimum Essential Medium)(EMEM)、αMEM、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco's modified Eagle's Medium)(DMEM)、Ham's F12培地、RPMI 1640培地、フィッシャー培地(Fischer's medium)、及びこれらの混合培地などが包含される。
基本培地には、血清(例:ウシ胎仔血清(FBS)、ヒト血清、ウマ血清等)若しくは血清代替物、インスリン、各種ビタミン、L-グルタミン、非必須アミノ酸等の各種アミノ酸、2-メルカプトエタノール、各種サイトカイン(インターロイキン類(IL-2、IL-7、IL-15等)、幹細胞因子(SCF (Stem cell factor))、アクチビンなど)、各種ホルモン、各種増殖因子(白血病抑制因子(LIF)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)、TGF-β等)、各種細胞外マトリックス、各種細胞接着分子、ペニシリン/ストレプトマイシン、ピューロマイシン等の抗生物質、フェノールレッド等のpH指示薬などを適宜添加することができる。血清代替物として、アルブミン、トランスフェリン、脂肪酸、インスリン、コラーゲン前駆体、微量元素、Knockout Serum Replacement(KSR)、ITS-サプリメント及びこれらの混合物などが包含される。
培養温度は、特に限定されないが、約30~約40℃、好ましくは約37℃であり、CO2含有空気の存在下で培養が行われ、CO2濃度は、好ましくは約2~5%である。
培養されたRPE細胞は、ROCK阻害剤と共にそのまま本発明の移植用医薬組成物として調製されてもよいし、適当な希釈剤により希釈され、遠心分離により洗浄されてもよい。希釈剤としては、生理食塩水やPBSを用いることができる。希釈および洗浄工程は室温ないし約37℃で行ってもよいし、約4℃の冷却下で行ってもよい。洗浄操作は1回のみでもよいし、2ないし数回繰り返すこともできる。
調製されるRPE細胞が、凍結保存されたRPE細胞である場合、解凍された直後に、適当な希釈剤により希釈され、遠心分離により洗浄されることが望ましい。希釈剤としては、生理食塩水やPBSを用いることができる。希釈および洗浄工程は室温ないし約37℃で行ってもよいし、約4℃の冷却下で行ってもよい。洗浄操作は1回のみでもよいし、2ないし数回繰り返すこともできる。
本発明の移植用医薬組成物はさらに、医薬上許容される担体であれば特に制限されないが、例えば、培地、抗生剤、アミノ酸、血清代替物などを適宜選択して、RPE細胞の生着率、免疫抑制効率に影響を与えない範囲で含有させることができる。
培地としては、培養に使用された前記培地が使用されてよい。
抗生剤としては、例えば、アストロマイシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、シソマイシン、ペニシリン、ストレプトマイシン、スペクチノマイシン、フラジオマイシン、アンピシリンなどが挙げられる。
アミノ酸としては、必須アミノ酸(バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、リジン、フェニルアラニン、トリプトファン、スレオニン、ヒスチジン)、非必須アミノ酸(アルギニン、グリシン、アラニン、セリン、チロシン、システイン、アスパラギン、グルタミン、プロリン、アスパラギン酸、グルタミン酸)の他、タウリンなどが挙げられる。
血清代替物としては、アルブミン、トランスフェリン、脂肪酸、インスリン、コラーゲン前駆体、微量元素、Knockout Serum Replacement(KSR)、ITS-サプリメント及びこれらの混合物などが包含される。
培地としては、培養に使用された前記培地が使用されてよい。
抗生剤としては、例えば、アストロマイシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、シソマイシン、ペニシリン、ストレプトマイシン、スペクチノマイシン、フラジオマイシン、アンピシリンなどが挙げられる。
アミノ酸としては、必須アミノ酸(バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、リジン、フェニルアラニン、トリプトファン、スレオニン、ヒスチジン)、非必須アミノ酸(アルギニン、グリシン、アラニン、セリン、チロシン、システイン、アスパラギン、グルタミン、プロリン、アスパラギン酸、グルタミン酸)の他、タウリンなどが挙げられる。
血清代替物としては、アルブミン、トランスフェリン、脂肪酸、インスリン、コラーゲン前駆体、微量元素、Knockout Serum Replacement(KSR)、ITS-サプリメント及びこれらの混合物などが包含される。
また、本発明の移植用医薬組成物はさらに、別の免疫抑制剤を含んでもよい。そのような免疫抑制剤としては、それらに限定されるわけではないが、例えば、シクロスポリン、ミゾリビン、シクロフォスファミド、アザチオプリン、タクロリムスおよびミコフェノール酸モフェチルなどが挙げられる。
本発明の移植用医薬組成物におけるRPE細胞の密度は、疾患部位、即ち、黄斑変性症や網膜色素変性症における網膜色素上皮の欠損部位に注入される懸濁液(例えば、50~500μL、好ましくは100~300μL)中に、治療上有効な量のRPE細胞が含まれる限り特に制限はないが、例えば、100~20,000細胞/μL、好ましくは1,000~10,000細胞/μLの細胞密度となるように懸濁することができる。本発明の移植用医薬組成物は、ROCK阻害剤を含有しないRPE細胞の懸濁液よりも、RPE細胞の生着性に優れ、免疫反応も抑制できるので、従来法と同等量の生RPE細胞を移植部位に到達させるのに要する出発RPE細胞数を低減させることができ、移植に必要なRPE細胞の調製に要するコストや時間を削減することができる。
本発明の移植医薬組成物は、適当なシリンジ及び針を含む移植用デバイス(例えば、MedOne0(登録商標) Poly Tip(登録商標) Cannula 25g/38g等)を用いて、例えば、黄斑変性症(例、萎縮型及び滲出型加齢黄斑変性症、シュタルガルト病)、網膜色素変性症等の網膜疾患を有する哺乳動物(例、ヒト、マウス、ラット等、好ましくはヒト)の網膜下に注入することにより、移植することができる。
本発明の移植医薬組成物の投与量は、投与対象、対象疾患、症状などによっても異なるが、例えば、成人に使用する場合には、本発明の移植医薬組成物を1回量として、通常50~500μL、好ましくは100~300μLを、1度の手術で対象の網膜下に投与するのが好都合である。また、本発明の移植医薬組成物の投与後、投与された対象を仰向けの状態で頭部を固定し、3時間維持する。それによって、網膜下に投与されたRPE細胞が接着しやすくなり、RPE細胞の逆流が抑制される。
本発明はまた、網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤を含む移植用医薬組成物を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞の移植方法(本発明の移植方法)を提供する。本発明の移植方法の投与対象、対象疾患、投与方法等は、本発明の移植用医薬組成物の投与対象、対象疾患、投与方法等と同一であってよい。
本発明の移植方法はさらに、本発明の移植用医薬組成物を投与された網膜疾患患者を仰向けの状態で頭部を固定することを含んでよい。固定する時間は、網膜下に投与されたRPE細胞が接着するために十分な時間であれば特に制限されないが、通常、30分~5時間、好ましくは、1時間~4時間、より好ましくは、2時間~3時間が挙げられる。
以下に実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
実施例1 Y-27632 ROCK阻害剤の利用
(実験方法)
iPS由来RPE(iPS-RPE)細胞の培養の準備
RPE細胞への分化のために、Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20;56(2):1051-62に記載の通りにヒトiPS細胞(TLHD2、Ff-I01、453F2および253G1株)を培養した。iPS-RPE細胞を確立した後、培地はB27サプリメント(Invitrogen)および2 mM L-グルタミン(Sigma)を補充されたダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)を使用し、basic FGF (Wako)およびSB431542 (Sigma)を補充されたB27培地中でCELLstartTM (Invitrogen)でコートされたプレートまたはディッシュにRPEコロニーを移し、コンフレントになるまで培養した。いくつかのアッセイではY-27632 ROCK阻害剤(1、10、50および100 μM: Wako)をDMEM培地+10%仔牛血清(FBS)に添加した。研究はヘルシンキ宣言の趣旨に従い、理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)の倫理委員会によって承認された。
(実験方法)
iPS由来RPE(iPS-RPE)細胞の培養の準備
RPE細胞への分化のために、Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20;56(2):1051-62に記載の通りにヒトiPS細胞(TLHD2、Ff-I01、453F2および253G1株)を培養した。iPS-RPE細胞を確立した後、培地はB27サプリメント(Invitrogen)および2 mM L-グルタミン(Sigma)を補充されたダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)を使用し、basic FGF (Wako)およびSB431542 (Sigma)を補充されたB27培地中でCELLstartTM (Invitrogen)でコートされたプレートまたはディッシュにRPEコロニーを移し、コンフレントになるまで培養した。いくつかのアッセイではY-27632 ROCK阻害剤(1、10、50および100 μM: Wako)をDMEM培地+10%仔牛血清(FBS)に添加した。研究はヘルシンキ宣言の趣旨に従い、理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)の倫理委員会によって承認された。
Y-27632存在下におけるiPS-RPE細胞の形態、増殖および色素沈着
iPS細胞(Ff-I01、TLHD2、453F2、454E2:健常ドナー)から誘導された2 x 105 RPE細胞をコーティングされていない24穴培養プレート中で10 μM Y-27632の存在下または非存在下、3日間培養した。FACS分析又は顕微鏡像におけるKi-67陽性細胞によって、該RPE細胞の増殖を評価した。培地(総量2 mL)はDMEM+10% FBSを使用した。また、RPE細胞(454E2)における色素沈着を評価するために、Y-27632の存在下または非存在下、4週間、上記の条件で該細胞を培養した。発明者らは4週間の培養の間、週一回Y-27632を加えた。
iPS細胞(Ff-I01、TLHD2、453F2、454E2:健常ドナー)から誘導された2 x 105 RPE細胞をコーティングされていない24穴培養プレート中で10 μM Y-27632の存在下または非存在下、3日間培養した。FACS分析又は顕微鏡像におけるKi-67陽性細胞によって、該RPE細胞の増殖を評価した。培地(総量2 mL)はDMEM+10% FBSを使用した。また、RPE細胞(454E2)における色素沈着を評価するために、Y-27632の存在下または非存在下、4週間、上記の条件で該細胞を培養した。発明者らは4週間の培養の間、週一回Y-27632を加えた。
Y-27632で処理されたiPS-RPE細胞における細胞間接着アッセイ
発明者らは、Y-27632で処理されたRPE細胞(Ff-I01、TLHD2および253G1)の細胞接着について調べた。10 μM Y-27632の存在下または非存在下、上記の条件で48時間RPE細胞を培養した。細胞を回収後、発明者らは、カルボキシフルオレセイン スクシンイミジルエステル(CFSE, Cayman Chemical Company)で2つのRPE細胞を標識し、1 x 105 RPE細胞をコーティングされていない24穴培養プレート中で4時間再培養した。細胞を2回洗浄後、発明者らは、FACSまたは顕微鏡によってプレート上のCFSE陽性RPE細胞(蛍光、緑)を測定した。発明者らは、異なるRPE細胞株でも5回同様の実験を行った。
発明者らは、Y-27632で処理されたRPE細胞(Ff-I01、TLHD2および253G1)の細胞接着について調べた。10 μM Y-27632の存在下または非存在下、上記の条件で48時間RPE細胞を培養した。細胞を回収後、発明者らは、カルボキシフルオレセイン スクシンイミジルエステル(CFSE, Cayman Chemical Company)で2つのRPE細胞を標識し、1 x 105 RPE細胞をコーティングされていない24穴培養プレート中で4時間再培養した。細胞を2回洗浄後、発明者らは、FACSまたは顕微鏡によってプレート上のCFSE陽性RPE細胞(蛍光、緑)を測定した。発明者らは、異なるRPE細胞株でも5回同様の実験を行った。
Y-27632で処理されたiPS-RPE細胞におけるアポトーシスアッセイ
iPS-RPE細胞(24穴プレート中2 x 105/穴; Ff-I01、TLHD2および253G1株)を24時間Y-27632 (10 μM)で処理した。培養中の細胞死を評価するため、フローサイトメトリーによってアネキシンV陽性RPE細胞を測定した。染色のために、該RPE細胞(Y-27632処理または未処理iPS-RPE細胞)を細胞染色バッファー(BioLegend)で洗浄し、アネキシンV結合バッファー(BioLegend: catalog no. 420201)で再懸濁した。該細胞をFITC標識抗アネキシンV抗体(BioLegend: catalog no. 640906)で15分間室温で染色した。FACSCantoTM II フローサイトメーター(BD Biosciences)を用いてサンプルを解析した。発明者らは、異なるRPE細胞株でも5回同様の実験を行い、データをFlowJo ソフトウェア(version 9.3.1)で解析した。
iPS-RPE細胞(24穴プレート中2 x 105/穴; Ff-I01、TLHD2および253G1株)を24時間Y-27632 (10 μM)で処理した。培養中の細胞死を評価するため、フローサイトメトリーによってアネキシンV陽性RPE細胞を測定した。染色のために、該RPE細胞(Y-27632処理または未処理iPS-RPE細胞)を細胞染色バッファー(BioLegend)で洗浄し、アネキシンV結合バッファー(BioLegend: catalog no. 420201)で再懸濁した。該細胞をFITC標識抗アネキシンV抗体(BioLegend: catalog no. 640906)で15分間室温で染色した。FACSCantoTM II フローサイトメーター(BD Biosciences)を用いてサンプルを解析した。発明者らは、異なるRPE細胞株でも5回同様の実験を行い、データをFlowJo ソフトウェア(version 9.3.1)で解析した。
Y-27632で処理されたiPS-RPE細胞上のHLAクラスII分子の発現
アッセイ前に、iPS-RPE細胞を組換えヒトIFN-γ (100 ng/mL: R&D systems)で48時間前処理した。Y-27632で処理されたiPS-RPE細胞(コントロールとしては非処理細胞)上のHLAクラスII分子の発現をFACS解析で評価した。染色前に、ヒトFc block(Miltenyi Biotec)で該細胞を4℃、15分間インキュベートした。ヒトFc block染色後、該RPE細胞をFITC標識抗HLAクラスII抗体(HLA-DR、DQ、DP: BioLegend: catalog no. 361705)で4℃、30分間室温で染色した。RPE細胞をさらにFITC標識抗マウスIgGで4℃、30分間室温で染色した。FACSCantoTM IIを用いてRPEサンプルを解析した。
アッセイ前に、iPS-RPE細胞を組換えヒトIFN-γ (100 ng/mL: R&D systems)で48時間前処理した。Y-27632で処理されたiPS-RPE細胞(コントロールとしては非処理細胞)上のHLAクラスII分子の発現をFACS解析で評価した。染色前に、ヒトFc block(Miltenyi Biotec)で該細胞を4℃、15分間インキュベートした。ヒトFc block染色後、該RPE細胞をFITC標識抗HLAクラスII抗体(HLA-DR、DQ、DP: BioLegend: catalog no. 361705)で4℃、30分間室温で染色した。RPE細胞をさらにFITC標識抗マウスIgGで4℃、30分間室温で染色した。FACSCantoTM IIを用いてRPEサンプルを解析した。
リンパ球-移植片細胞免疫応答(LGIR)試験
数人の健常人(全てのHLAはRPE細胞に対して一致しなかった)由来の末梢血単核球(PBMC)を購入(stock PBMC: Precision for Medicine)し、LGIRアッセイのために調製した。発明者らはまた、Y-27632処理または未処理TLHD2 iPS-RPE細胞の2つのRPE細胞を調製した。該RPE株のハプロタイプは、HLA-A*26:01/31:01; HLA-B*39:01/51:01; HLA-C*07:02/14:02; HLA-DRB1*09:01/15:01; HLA-DQB1*03:03/06:02; HLA-DPB1*02:01/05:01であった。該RPE細胞の存在下、該PBMCを10% FBS、ヒト組換えIL-2(BD)、およびその他の物質(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):619-634)含有RPMI1640培地でin vitroで共培養した。抗体情報を含む、LGIRアッセイ(Ki-67 FACS分析)の方法は、Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):619-634の記載に従った。ポジティブコントロールとして、EBV形質転換B細胞も調製した(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):619-634)。FACSCantoTM IIを用いてPBMCサンプルを解析した。
数人の健常人(全てのHLAはRPE細胞に対して一致しなかった)由来の末梢血単核球(PBMC)を購入(stock PBMC: Precision for Medicine)し、LGIRアッセイのために調製した。発明者らはまた、Y-27632処理または未処理TLHD2 iPS-RPE細胞の2つのRPE細胞を調製した。該RPE株のハプロタイプは、HLA-A*26:01/31:01; HLA-B*39:01/51:01; HLA-C*07:02/14:02; HLA-DRB1*09:01/15:01; HLA-DQB1*03:03/06:02; HLA-DPB1*02:01/05:01であった。該RPE細胞の存在下、該PBMCを10% FBS、ヒト組換えIL-2(BD)、およびその他の物質(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):619-634)含有RPMI1640培地でin vitroで共培養した。抗体情報を含む、LGIRアッセイ(Ki-67 FACS分析)の方法は、Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):619-634の記載に従った。ポジティブコントロールとして、EBV形質転換B細胞も調製した(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):619-634)。FACSCantoTM IIを用いてPBMCサンプルを解析した。
Y-27632処理iPS-RPE細胞による食作用
FITC標識ブタ脱落光受容体桿体外節(ROS, 10 μg/cm2)と共にiPS-RPE細胞を37℃で24時間培養し、フローサイトメトリーを用いて解析した。FITC-ROS非存在下で培養されたiPS-RPE細胞(コントロール細胞)もまた調製した(Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20;56(2):1051-62)。
FITC標識ブタ脱落光受容体桿体外節(ROS, 10 μg/cm2)と共にiPS-RPE細胞を37℃で24時間培養し、フローサイトメトリーを用いて解析した。FITC-ROS非存在下で培養されたiPS-RPE細胞(コントロール細胞)もまた調製した(Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20;56(2):1051-62)。
Y-27632処理iPS-RPE細胞におけるRPE特異的マーカーおよび炎症性サイトカインの発現
Y-27632処理iPS-RPE細胞におけるRPE特異的マーカーまたは炎症性サイトカイン/ケモカインを確認するため、発明者らは、定量RT-PCR、ELISA、および免疫組織化学によって数種類の因子を調べた。VEGF-A、PEDF、ベストロフィン-1 (Best1)、RPE65、Pax6およびチロシナーゼ(RPE特異的マーカー)ならびにIL-6、TNF-α、CXCL11/I-TACおよびCCL2/MCP-1 (炎症性サイトカイン/ケモカイン)に対するmRNAの発現を定量RT-PCRを用いて評価した。Y-27632処理iPS-RPE細胞株(TLHD2)から全RNAを単離した。cDNA合成後、qPCR Mastermixおよび高特異的Universal ProbeLibraryアッセイ(全てRoche Diagnostics)を用いることによってLightCycler 480装置でqRT-PCRによって、3つのサンプルで上記の因子およびβ-アクチンの発現を解析した。Best1、RPE65、Pax6およびβ-アクチン (コントロール)に対する試験用プライマーおよびUniversal Probe、ならびにPCR条件はInvest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20;56(2):1051-62の記載に従った。もう1つのプライマーおよびプローブは以下の通りである:
VEGF-A:
L: cgcaagaaatcccggtataa (配列番号1)
R:aaatgctttctccgctctga (配列番号2)
probe #1;
PEDF:
L: gtgtggagctgcagcgtat (配列番号3)
R: tccaatgcagaggagtagca (配列番号4)
probe #57;
チロシナーゼ:
L: gctgccaatttcagctttaga (配列番号5)
R: ccgctatcccagtaagtgga (配列番号6)
probe #47;
IL-6:
L: gatgagtacaaaagtcctgatcca (配列番号7)
R: ctgcagccactggttctgt (配列番号8)
probe #40;
TNF-α:
L: cagcctcttctccttcctgat (配列番号9)
R: gccagagggctgattagaga (配列番号10)
probe #29;
CXCL11/I-TAC:
L: agtgtgaagggcatggcta (配列番号11)
R: tcttttgaacatggggaagc (配列番号12)
probe #76;
CCL2/MCP-1:
L: agtctctgccgcccttct (配列番号13)
R: gtgactggggcattgattg (配列番号14)
probe #40.
結果を分子の相対的発現で示した(ΔΔCt: control cells = 1)。ヒトCCL2/MCP-1 ELISA (R&D Systems)を用いることによって、Y-27632処理iPS-RPE細胞株(TLHD2)、Y-27632未処理コントロールRPE細胞の上清中のCCL2/MCP-1の濃度を測定した。
免疫組織化学によってiPS-RPE細胞(TLHD2)におけるVEGFの発現も測定した。Y-27632処理iPS-RPE細胞またはY-27632未処理コントロールRPE細胞を4% PFA-PBSで15分間室温で固定し、0.3% Triton X-100-PBSで透過処理した。1次抗体として抗ヒトVEGF抗体(abcam: catalog no. ab52917)またはアイソタイプコントロール(ウサギ)を使用し、二次抗体としてAlexa Fluor-488抗ウサギIgG(Invitrogen: catalog no. A11034)を用いた。細胞核をDAPIで対比染色した。Stem Cell Reports. 2017 Nov 14;9(5):1501-1515に記載の通り、発明者らは共焦点顕微鏡を用いた抗体または平均蛍光強度の測定によってRPE染色を評価した。
Y-27632処理iPS-RPE細胞におけるRPE特異的マーカーまたは炎症性サイトカイン/ケモカインを確認するため、発明者らは、定量RT-PCR、ELISA、および免疫組織化学によって数種類の因子を調べた。VEGF-A、PEDF、ベストロフィン-1 (Best1)、RPE65、Pax6およびチロシナーゼ(RPE特異的マーカー)ならびにIL-6、TNF-α、CXCL11/I-TACおよびCCL2/MCP-1 (炎症性サイトカイン/ケモカイン)に対するmRNAの発現を定量RT-PCRを用いて評価した。Y-27632処理iPS-RPE細胞株(TLHD2)から全RNAを単離した。cDNA合成後、qPCR Mastermixおよび高特異的Universal ProbeLibraryアッセイ(全てRoche Diagnostics)を用いることによってLightCycler 480装置でqRT-PCRによって、3つのサンプルで上記の因子およびβ-アクチンの発現を解析した。Best1、RPE65、Pax6およびβ-アクチン (コントロール)に対する試験用プライマーおよびUniversal Probe、ならびにPCR条件はInvest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Jan 20;56(2):1051-62の記載に従った。もう1つのプライマーおよびプローブは以下の通りである:
VEGF-A:
L: cgcaagaaatcccggtataa (配列番号1)
R:aaatgctttctccgctctga (配列番号2)
probe #1;
PEDF:
L: gtgtggagctgcagcgtat (配列番号3)
R: tccaatgcagaggagtagca (配列番号4)
probe #57;
チロシナーゼ:
L: gctgccaatttcagctttaga (配列番号5)
R: ccgctatcccagtaagtgga (配列番号6)
probe #47;
IL-6:
L: gatgagtacaaaagtcctgatcca (配列番号7)
R: ctgcagccactggttctgt (配列番号8)
probe #40;
TNF-α:
L: cagcctcttctccttcctgat (配列番号9)
R: gccagagggctgattagaga (配列番号10)
probe #29;
CXCL11/I-TAC:
L: agtgtgaagggcatggcta (配列番号11)
R: tcttttgaacatggggaagc (配列番号12)
probe #76;
CCL2/MCP-1:
L: agtctctgccgcccttct (配列番号13)
R: gtgactggggcattgattg (配列番号14)
probe #40.
結果を分子の相対的発現で示した(ΔΔCt: control cells = 1)。ヒトCCL2/MCP-1 ELISA (R&D Systems)を用いることによって、Y-27632処理iPS-RPE細胞株(TLHD2)、Y-27632未処理コントロールRPE細胞の上清中のCCL2/MCP-1の濃度を測定した。
免疫組織化学によってiPS-RPE細胞(TLHD2)におけるVEGFの発現も測定した。Y-27632処理iPS-RPE細胞またはY-27632未処理コントロールRPE細胞を4% PFA-PBSで15分間室温で固定し、0.3% Triton X-100-PBSで透過処理した。1次抗体として抗ヒトVEGF抗体(abcam: catalog no. ab52917)またはアイソタイプコントロール(ウサギ)を使用し、二次抗体としてAlexa Fluor-488抗ウサギIgG(Invitrogen: catalog no. A11034)を用いた。細胞核をDAPIで対比染色した。Stem Cell Reports. 2017 Nov 14;9(5):1501-1515に記載の通り、発明者らは共焦点顕微鏡を用いた抗体または平均蛍光強度の測定によってRPE染色を評価した。
ヒトiPS/ES細胞由来3D網膜から確立された網膜神経節細胞および神経網膜に対するY-27632毒性in vitroアッセイ
網膜における網膜神経節細胞(RGC)および神経網膜(NR)に対するY-27632の毒性を確認するため、発明者らは、ヒトiPS細胞由来3D網膜からRGC、ヒトES細胞由来3D網膜からNRを調製した。TLHD2 iPS細胞由来3D網膜から誘導された1 x 104 RGCを、12穴プレート中で10 μM Y-27632の存在下または非存在下で24時間または7日間培養した。Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Feb 1;59(2):776-787に記載の通り、3D網膜から精製されたRGCを確立し、Brn-3bのようなRGC特異的マーカーを調べた。また、NR (ES細胞由来3D網膜: CRX::Venus)も調製した。具体的には、10 μM Y-27632存在下7日間24穴プレート中で5 x 104 細胞/穴を培養し、Cell Stem Cell. 2012 Jun 14;10(6):771-785に記載の通り、3D網膜から精製されたNRを確立した。該RGCおよびNRの形態を顕微鏡で評価した。発明者らはまた、フローサイトメトリーによってY-27632の存在下、アネキシンV陽性RGCまたはNRを測定した。
網膜における網膜神経節細胞(RGC)および神経網膜(NR)に対するY-27632の毒性を確認するため、発明者らは、ヒトiPS細胞由来3D網膜からRGC、ヒトES細胞由来3D網膜からNRを調製した。TLHD2 iPS細胞由来3D網膜から誘導された1 x 104 RGCを、12穴プレート中で10 μM Y-27632の存在下または非存在下で24時間または7日間培養した。Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018 Feb 1;59(2):776-787に記載の通り、3D網膜から精製されたRGCを確立し、Brn-3bのようなRGC特異的マーカーを調べた。また、NR (ES細胞由来3D網膜: CRX::Venus)も調製した。具体的には、10 μM Y-27632存在下7日間24穴プレート中で5 x 104 細胞/穴を培養し、Cell Stem Cell. 2012 Jun 14;10(6):771-785に記載の通り、3D網膜から精製されたNRを確立した。該RGCおよびNRの形態を顕微鏡で評価した。発明者らはまた、フローサイトメトリーによってY-27632の存在下、アネキシンV陽性RGCまたはNRを測定した。
In vivo動物モデルにおける移植
サルの取扱いと維持は、理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)の動物実験倫理委員会のガイドラインと同様、眼および視覚研究における動物の使用および実験動物の使用に対するARVO宣言に従った。発明者らは、まず正常なカニクイザル(Macaca fascicularis)から2種類のiPS細胞、(1) Cyn46 MHCヘテロ接合体サル由来46a iPS細胞および(2) HT-1 MHCホモ接合体サル由来1121A1 iPS細胞を調製した(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):635-648)。正常なカニクイザル(Hekoayu, Utsubo, Ukigori)をEve Bioscience Ltd. (Wakayama, Japan)から購入し、MHC調節サル(ハプロタイプは一致: DrpZ11)をIna Research Inc. (Nagano, Japan)から購入した。iPS-RPE細胞の移植のために、完全な硝子体切除(Accurus, Alcon)を実施し、(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):635-648)に詳細に記載されている通り、iPS-RPE細胞を単一細胞懸濁液となるようにサル移植培地(SFRM-B27培地;DMEM 350 mL (SIGMA D6046), F12 Ham, 150 mL (SIGMA N6658), L-Glutamine 5 mL (SIGMA G7513), P/S 5 mL (GIBCO 15140-122), B27 10 mL (GIBCO 17504-044))に懸濁し、1 x 106 cells/eyeになるように網膜下の空間に移植した。具体的には、ROCK阻害剤Y-27632 (10 μM)を単一細胞懸濁液に加え、Y-27632移植片RPE細胞を手術で網膜に挿入した。コントロールとして、Y-27632未処理RPE細胞も調製した(Hekoayu右眼)。外科手術後、手術したサルの頭部を麻酔であおむけに3時間固定した。
手術後、1、2、4、8週間(DrpZ11サル)ならびに12週間および6か月(Hekoayu)、カラー眼底写真、FA (RetCamIIおよびClarityの両方)およびOCT (Nidek)によって、移植した細胞をモニターした。発明者らは、MHCハプロタイプ不一致のHekoayuサル中のカニクイザルの眼に、シクロスポリンAを含む免疫抑制剤と共に同種異系(allogenic) iPS-RPE細胞を移植した。発明者らは、手術前後でサル由来血清中のシクロスポリンAの濃度をモニターした。発明者らはまた、Utsuboサルに局所ステロイドであるトリアムシノロンアセトニドのテノン嚢下注射(STTA)を行った。発明者らはまた、移植されたサルであるHekoayu、Utsubo、UkigoriおよびDrpZ11においてMHCアリルタイピング(Mafa-class Iおよびclass II)を調べたImmunogenetics. 2015 Oct;67(10):563-78)。発明者らはまた、移植後にNIHイメージJソフトウェアによって移植片面積(pixcel/mm2)を計測した。
網膜組織に対するY-27632の毒性を確認するために、発明者らは、正常なサルの眼(Ukigori 右眼)に10 μM Y-27632を注射した。コントロールとして、発明者らは、左眼にY-27632を含まない生理食塩水のみを注射した。発明者らは、手術後に、カラー眼底、OCT、焦点ERG、およびヘマトキシリンエオシン(H&E)染色の試験によって毒性を評価した。
サルの取扱いと維持は、理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)の動物実験倫理委員会のガイドラインと同様、眼および視覚研究における動物の使用および実験動物の使用に対するARVO宣言に従った。発明者らは、まず正常なカニクイザル(Macaca fascicularis)から2種類のiPS細胞、(1) Cyn46 MHCヘテロ接合体サル由来46a iPS細胞および(2) HT-1 MHCホモ接合体サル由来1121A1 iPS細胞を調製した(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):635-648)。正常なカニクイザル(Hekoayu, Utsubo, Ukigori)をEve Bioscience Ltd. (Wakayama, Japan)から購入し、MHC調節サル(ハプロタイプは一致: DrpZ11)をIna Research Inc. (Nagano, Japan)から購入した。iPS-RPE細胞の移植のために、完全な硝子体切除(Accurus, Alcon)を実施し、(Stem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):635-648)に詳細に記載されている通り、iPS-RPE細胞を単一細胞懸濁液となるようにサル移植培地(SFRM-B27培地;DMEM 350 mL (SIGMA D6046), F12 Ham, 150 mL (SIGMA N6658), L-Glutamine 5 mL (SIGMA G7513), P/S 5 mL (GIBCO 15140-122), B27 10 mL (GIBCO 17504-044))に懸濁し、1 x 106 cells/eyeになるように網膜下の空間に移植した。具体的には、ROCK阻害剤Y-27632 (10 μM)を単一細胞懸濁液に加え、Y-27632移植片RPE細胞を手術で網膜に挿入した。コントロールとして、Y-27632未処理RPE細胞も調製した(Hekoayu右眼)。外科手術後、手術したサルの頭部を麻酔であおむけに3時間固定した。
手術後、1、2、4、8週間(DrpZ11サル)ならびに12週間および6か月(Hekoayu)、カラー眼底写真、FA (RetCamIIおよびClarityの両方)およびOCT (Nidek)によって、移植した細胞をモニターした。発明者らは、MHCハプロタイプ不一致のHekoayuサル中のカニクイザルの眼に、シクロスポリンAを含む免疫抑制剤と共に同種異系(allogenic) iPS-RPE細胞を移植した。発明者らは、手術前後でサル由来血清中のシクロスポリンAの濃度をモニターした。発明者らはまた、Utsuboサルに局所ステロイドであるトリアムシノロンアセトニドのテノン嚢下注射(STTA)を行った。発明者らはまた、移植されたサルであるHekoayu、Utsubo、UkigoriおよびDrpZ11においてMHCアリルタイピング(Mafa-class Iおよびclass II)を調べたImmunogenetics. 2015 Oct;67(10):563-78)。発明者らはまた、移植後にNIHイメージJソフトウェアによって移植片面積(pixcel/mm2)を計測した。
網膜組織に対するY-27632の毒性を確認するために、発明者らは、正常なサルの眼(Ukigori 右眼)に10 μM Y-27632を注射した。コントロールとして、発明者らは、左眼にY-27632を含まない生理食塩水のみを注射した。発明者らは、手術後に、カラー眼底、OCT、焦点ERG、およびヘマトキシリンエオシン(H&E)染色の試験によって毒性を評価した。
網膜切片に対する免疫組織化学(IHC)
サルを犠死させた後、8週目(DrpZ11)または6か月目(Hekoayu、Utsubo)に回収された眼を固定し、パラフィン(Sigma-Aldrich)に包埋した。網膜切片を5%ヤギ血清でブロックした。免疫細胞/因子(CD3、CD4、CD8、CD20、CD40、MHC-クラスII、IgG、NKG2AおよびIba1)に対する一次抗体と共に切片を4℃で一晩インキュベートした。網膜切片における染色を実施した。抗体情報はStem Cell Reports. 2017 Nov 14;9(5):1501-1515およびStem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):635-648に記載されている。移植後の移植片を追跡するために、発明者らは、PKH (567 nm: Sigma-Aldrich: catalog no. PKH26GL)でRPE細胞を染色した。イメージは共焦点顕微鏡(LSM700, Zeiss)で取得した。
サルを犠死させた後、8週目(DrpZ11)または6か月目(Hekoayu、Utsubo)に回収された眼を固定し、パラフィン(Sigma-Aldrich)に包埋した。網膜切片を5%ヤギ血清でブロックした。免疫細胞/因子(CD3、CD4、CD8、CD20、CD40、MHC-クラスII、IgG、NKG2AおよびIba1)に対する一次抗体と共に切片を4℃で一晩インキュベートした。網膜切片における染色を実施した。抗体情報はStem Cell Reports. 2017 Nov 14;9(5):1501-1515およびStem Cell Reports. 2016 Oct 11;7(4):635-648に記載されている。移植後の移植片を追跡するために、発明者らは、PKH (567 nm: Sigma-Aldrich: catalog no. PKH26GL)でRPE細胞を染色した。イメージは共焦点顕微鏡(LSM700, Zeiss)で取得した。
Y-27632処理iPS-RPE細胞におけるpMLCII IHC染色
TrypLE Select(ThermoFisher)を用いて分化したQHJIs01-01 iPSC由来RPE細胞を分散させ、RPEストック溶液中で10 μM Y-27632 (Wako)存在下または非存在下、コートされていないまたはLaminin E8断片(iMatrix511, Matrixosome)でコートされた24穴プレート(Falcon)に播種した。15分から24時間インキュベーション後、RPE細胞を4% PFAで4℃、30分間固定した。該Y-27632処理RPE細胞をAlexa Fluor 594コンジュゲートPhalloidin (x1000: Thermo A12381)およびPhospho-Myosin Light Chain 2 (pMLCII)抗体(x200: Cell Signaling, # 3671S)で染色した。pMLCII染色に対する二次抗体としてAlexa Fluor 488コンジュゲートロバ抗ウサギIgGを使用した。time-courseアッセイのために、発明者らは、Y-27632処理または未処理RPE細胞を調製し、インキュベーション時間は15分、30分、60分、3時間、6時間および24 時間だった。濃度アッセイのために、発明者らはまた、0、0.01、0.1、1、10、100 μMの Y-27632で処理されたY-27632処理RPE細胞を調製した。細胞核をDAPIで対比染色した。蛍光顕微鏡BZ-X800 (Keyence)を用いて全サンプルを観察した。
TrypLE Select(ThermoFisher)を用いて分化したQHJIs01-01 iPSC由来RPE細胞を分散させ、RPEストック溶液中で10 μM Y-27632 (Wako)存在下または非存在下、コートされていないまたはLaminin E8断片(iMatrix511, Matrixosome)でコートされた24穴プレート(Falcon)に播種した。15分から24時間インキュベーション後、RPE細胞を4% PFAで4℃、30分間固定した。該Y-27632処理RPE細胞をAlexa Fluor 594コンジュゲートPhalloidin (x1000: Thermo A12381)およびPhospho-Myosin Light Chain 2 (pMLCII)抗体(x200: Cell Signaling, # 3671S)で染色した。pMLCII染色に対する二次抗体としてAlexa Fluor 488コンジュゲートロバ抗ウサギIgGを使用した。time-courseアッセイのために、発明者らは、Y-27632処理または未処理RPE細胞を調製し、インキュベーション時間は15分、30分、60分、3時間、6時間および24 時間だった。濃度アッセイのために、発明者らはまた、0、0.01、0.1、1、10、100 μMの Y-27632で処理されたY-27632処理RPE細胞を調製した。細胞核をDAPIで対比染色した。蛍光顕微鏡BZ-X800 (Keyence)を用いて全サンプルを観察した。
統計評価
Student’s t検定 (適宜、両側検定または片側検定)で全統計解析を実施した。Pが0.05未満の場合に、値は統計的に有意であると考えた。
Student’s t検定 (適宜、両側検定または片側検定)で全統計解析を実施した。Pが0.05未満の場合に、値は統計的に有意であると考えた。
(結果)
Y-27632併用他家iPS-RPE細胞混濁液移植カニクイザルモデル(Hekoayu)の左眼術後経過
移植後23週目の左眼のカラー眼底像(Color)および自発蛍光眼底像(AF)の所見では、移植部位に色素を有する移植片RPE細胞の広がり、生着が見られた(図1)。自発蛍光眼底像の後期像(FA late)では移植片RPE細胞からの蛍光露出、即ち拒絶反応はなく、網膜断層像(OCT)においても移植片RPE細胞は生着しており、拒絶反応の所見はなく、網膜に異常は見られなかった(図1)。移植後23週目の左眼のヘマトキシリンエオジン(H&E)染色像でも、移植片RPE細胞が単層構造を形成して生着していることが確認できた(図2)。また、PKHによる免疫組織染色像においても、移植片RPE細胞の生着が見られた(図3)。さらに、この網膜切片を用いた免疫病理学的観察においても拒絶反応は見られず、網膜および脈絡膜は正常に近かった。また、移植後の黄斑上膜の形成は、カラー眼底像、網膜断層像、免疫組織染色像のいずれにおいても見られなかった。
Y-27632併用他家iPS-RPE細胞混濁液移植カニクイザルモデル(Hekoayu)の左眼術後経過
移植後23週目の左眼のカラー眼底像(Color)および自発蛍光眼底像(AF)の所見では、移植部位に色素を有する移植片RPE細胞の広がり、生着が見られた(図1)。自発蛍光眼底像の後期像(FA late)では移植片RPE細胞からの蛍光露出、即ち拒絶反応はなく、網膜断層像(OCT)においても移植片RPE細胞は生着しており、拒絶反応の所見はなく、網膜に異常は見られなかった(図1)。移植後23週目の左眼のヘマトキシリンエオジン(H&E)染色像でも、移植片RPE細胞が単層構造を形成して生着していることが確認できた(図2)。また、PKHによる免疫組織染色像においても、移植片RPE細胞の生着が見られた(図3)。さらに、この網膜切片を用いた免疫病理学的観察においても拒絶反応は見られず、網膜および脈絡膜は正常に近かった。また、移植後の黄斑上膜の形成は、カラー眼底像、網膜断層像、免疫組織染色像のいずれにおいても見られなかった。
Y-27632未使用他家iPS-RPE細胞混濁液移植カニクイザルモデル(Hekoayu)の右眼術後経過
移植後24週目の右眼のカラー眼底像(Color)および自発蛍光眼底像(AF)の所見では、移植部位に色素を有する移植片REP細胞の生着が見られたが、単層構造ではなく細胞塊となっていた。ただし、自家蛍光眼底像の後期像(FA late)において移植片RPE細胞からの蛍光露出(拒絶反応)はなく、網膜断層像(OCT)においても移植片RPE細胞は生着しており、拒絶反応の所見はなく、網膜に異常は見られなかった(図4)。またこの網膜切片のヘマトキシリンエオジン(H&E)染色像でも、移植片RPE細胞が細胞塊であることが確認できた(図5)。
移植後24週目の右眼のカラー眼底像(Color)および自発蛍光眼底像(AF)の所見では、移植部位に色素を有する移植片REP細胞の生着が見られたが、単層構造ではなく細胞塊となっていた。ただし、自家蛍光眼底像の後期像(FA late)において移植片RPE細胞からの蛍光露出(拒絶反応)はなく、網膜断層像(OCT)においても移植片RPE細胞は生着しており、拒絶反応の所見はなく、網膜に異常は見られなかった(図4)。またこの網膜切片のヘマトキシリンエオジン(H&E)染色像でも、移植片RPE細胞が細胞塊であることが確認できた(図5)。
Y-27632併用他家iPS-RPE細胞とROCK阻害剤未使用他家iPS-RPE細胞の生着面積
Y-27632を使用して生着させたiPS-RPE細胞の生着面積とY-27632を使用せずに生着させたiPS-RPE細胞の生着面積をNIHイメージJソフトウェアを用いて計測した。Y-27632を使用した細胞の面積は4.594mm2である一方、Y-27632を使用しない細胞の面積は0.846mm2であった。従って、Y-27632併用他家iPS-RPE細胞は単層構造を形成して生着していることが分かった(図6)。
Y-27632を使用して生着させたiPS-RPE細胞の生着面積とY-27632を使用せずに生着させたiPS-RPE細胞の生着面積をNIHイメージJソフトウェアを用いて計測した。Y-27632を使用した細胞の面積は4.594mm2である一方、Y-27632を使用しない細胞の面積は0.846mm2であった。従って、Y-27632併用他家iPS-RPE細胞は単層構造を形成して生着していることが分かった(図6)。
Y-27632処理iPS-RPE細胞におけるPhospho-Myosin Light Chain 2 (pMLCII)の検出
発明者らは、Y-27632前処理RPE細胞においてROCK活性がどのように制御されているかを調べた。免疫組織化学解析では、iPS-RPE細胞におけるpMLCIIの発現がY-27632によって阻害されることが示された(図7)。リン酸化の停止はRPE細胞をY-27632で処理後15分で始まり、少なくとも24時間継続した(図8A)。濃度解析では、100 μM Y-27632を添加後、RPE細胞は傷害されたことが示され(ファロイジンの染色が弱くなった)、10 μMの濃度が最も適切であるように見えた(図8B)。
発明者らは、Y-27632前処理RPE細胞においてROCK活性がどのように制御されているかを調べた。免疫組織化学解析では、iPS-RPE細胞におけるpMLCIIの発現がY-27632によって阻害されることが示された(図7)。リン酸化の停止はRPE細胞をY-27632で処理後15分で始まり、少なくとも24時間継続した(図8A)。濃度解析では、100 μM Y-27632を添加後、RPE細胞は傷害されたことが示され(ファロイジンの染色が弱くなった)、10 μMの濃度が最も適切であるように見えた(図8B)。
Y-27632で前処理したiPS-RPE細胞は炎症性サイトカイン/ケモカイン産生が抑制されている
発明者らは、Y-27632存在下、炎症性サイトカイン/ケモカイン産生についてiPS-RPE細胞を調べた。発明者らは、定量RT-PCRおよびELISAを用いて、Y-27632処理iPS-RPE細胞によるIL-6、TNF-α、CXCL11/I-TACおよびCCL2/MCP-1を調べた。定量RT-PCR解析のデータでは、Y-27632処理iPS-RPE細胞は、IL-6、CXCL11/I-TACおよびCCL2/MCP-1のmRNA発現が少ないが、TNF-α mRNAを発現しなかった(図9)。Y-27632の用量依存アッセイでは、Y-27632処理iPS-RPE細胞は、未処理RPE細胞に比べて、CCL2/MCP-1 mRNA(図10)およびタンパク質(図11)の発現が少なかった。これらの結果から、Y-27632処理RPE細胞は炎症性サイトカイン/ケモカインの産生量が少なくなることが示された。
発明者らは、Y-27632存在下、炎症性サイトカイン/ケモカイン産生についてiPS-RPE細胞を調べた。発明者らは、定量RT-PCRおよびELISAを用いて、Y-27632処理iPS-RPE細胞によるIL-6、TNF-α、CXCL11/I-TACおよびCCL2/MCP-1を調べた。定量RT-PCR解析のデータでは、Y-27632処理iPS-RPE細胞は、IL-6、CXCL11/I-TACおよびCCL2/MCP-1のmRNA発現が少ないが、TNF-α mRNAを発現しなかった(図9)。Y-27632の用量依存アッセイでは、Y-27632処理iPS-RPE細胞は、未処理RPE細胞に比べて、CCL2/MCP-1 mRNA(図10)およびタンパク質(図11)の発現が少なかった。これらの結果から、Y-27632処理RPE細胞は炎症性サイトカイン/ケモカインの産生量が少なくなることが示された。
ROCK阻害剤は活性化リンパ球を直接抑制する
発明者らは、Y-27632がリンパ球の活性化をin vitroで直接的に抑制するか否かを調べた。結果として、混合リンパ球反応(MLR)を実施した場合、Y-27632は、CD4+/Ki-67+ 細胞(増殖性ヘルパーT細胞)、CD8+/Ki-67+ 細胞(増殖性細胞傷害性T細胞)およびCD11b+/Ki-67+細胞(増殖性単球)の細胞増殖を直接的に抑制した(図12、13)。また、Y-27632は、炎症性サイトカインIFN-γの産生を有意に抑制した(図14)。以上より、Y-27632は炎症阻害能を有することを示した。
発明者らは、Y-27632がリンパ球の活性化をin vitroで直接的に抑制するか否かを調べた。結果として、混合リンパ球反応(MLR)を実施した場合、Y-27632は、CD4+/Ki-67+ 細胞(増殖性ヘルパーT細胞)、CD8+/Ki-67+ 細胞(増殖性細胞傷害性T細胞)およびCD11b+/Ki-67+細胞(増殖性単球)の細胞増殖を直接的に抑制した(図12、13)。また、Y-27632は、炎症性サイトカインIFN-γの産生を有意に抑制した(図14)。以上より、Y-27632は炎症阻害能を有することを示した。
実施例2 Ripasudil(リパスジル) ROCK阻害剤の利用
ROCK阻害剤としてY-27632 (Wako)に代えてリパスジル(Toronto Research Chemicals)を用いて以下の通りの方法に従い、各アッセイを行った。
ROCK阻害剤としてY-27632 (Wako)に代えてリパスジル(Toronto Research Chemicals)を用いて以下の通りの方法に従い、各アッセイを行った。
リパスジル存在下におけるiPS-RPE細胞の形態および増殖
iPS細胞(253G1:健常ドナー)から誘導された2 x 105 RPE細胞をコーティングされていない24穴培養プレート中でリパスジル(0.01, 0.1, 1, 10 μM)又はコントロール用としてY-27632 (10 μM)の存在下または非存在下、培養して24時間後のFACS分析、及び培養3日後の顕微鏡像におけるKi-67陽性細胞によって、該RPE細胞の増殖を評価した。培地(総量2 mL)はOpti-MEMを使用した。また、iPS-RPE細胞(253G1)の細胞形態を評価するために、リパスジル(10 μM)又はコントロール用としてY-27632(10 μM)の存在下または非存在下、72時間該細胞を培養した。培地はOpti-MEMを使用した。
(結果)
Ki-67陽性細胞の割合は、リパスジル及びY-27632非存在下では50.5%、リパスジル0.01 μMでは67.1%、リパスジル0.1 μMでは60.0%、リパスジル1 μMでは78.9%、リパスジル10 μMでは85.1%、Y-27632 10 μMでは87.2%であり、リパスジルのRPE細胞増殖効果はY-27632と類似していた。リパスジル10 μM存在下3日間の培養で細胞数がコントロールに比べて約6倍に増えた。培養3日後の顕微鏡像におけるRPE細胞は、リパスジル10 μM で根を張る様に増えて形態も整っており、Y-27632 10 μMと同様の形態であった。
iPS細胞(253G1:健常ドナー)から誘導された2 x 105 RPE細胞をコーティングされていない24穴培養プレート中でリパスジル(0.01, 0.1, 1, 10 μM)又はコントロール用としてY-27632 (10 μM)の存在下または非存在下、培養して24時間後のFACS分析、及び培養3日後の顕微鏡像におけるKi-67陽性細胞によって、該RPE細胞の増殖を評価した。培地(総量2 mL)はOpti-MEMを使用した。また、iPS-RPE細胞(253G1)の細胞形態を評価するために、リパスジル(10 μM)又はコントロール用としてY-27632(10 μM)の存在下または非存在下、72時間該細胞を培養した。培地はOpti-MEMを使用した。
(結果)
Ki-67陽性細胞の割合は、リパスジル及びY-27632非存在下では50.5%、リパスジル0.01 μMでは67.1%、リパスジル0.1 μMでは60.0%、リパスジル1 μMでは78.9%、リパスジル10 μMでは85.1%、Y-27632 10 μMでは87.2%であり、リパスジルのRPE細胞増殖効果はY-27632と類似していた。リパスジル10 μM存在下3日間の培養で細胞数がコントロールに比べて約6倍に増えた。培養3日後の顕微鏡像におけるRPE細胞は、リパスジル10 μM で根を張る様に増えて形態も整っており、Y-27632 10 μMと同様の形態であった。
リパスジルで処理されたiPS-RPE細胞におけるアポトーシスアッセイ(1)
iPS-RPE細胞(24穴プレート中2 x 105/穴; TLHD2株)を24時間リパスジル (0.01、0.1、1および10 μM)又はY-27632 (10 μM)の存在下または非存在下で処理した。培養中の細胞死を評価するため、フローサイトメトリーによってアネキシンV陽性RPE細胞を測定した。染色のために、該RPE細胞(リパスジル処理、Y-27632処理または未処理iPS-RPE細胞)を細胞染色バッファー(BioLegend)で洗浄し、アネキシンV結合バッファー(BioLegend: catalog no. 420201)で再懸濁した。該細胞をFITC標識抗アネキシンV抗体(BioLegend: catalog no. 640906)で15分間室温で染色した。FACSCantoTM II フローサイトメーター (BD Biosciences)を用いてサンプルを解析した。発明者らは、データをFlowJo ソフトウェア(version 9.3.1)で解析した。
(結果)
リパスジルのRPEへのアポトーシス抑制効果は1 μMと10 μMで見られた。リパスジル 10 μMで処理されたiPS-RPE細胞のアネキシンV陽性細胞率(=アポトーシス細胞率)は5.7%で、無処理のiPS-RPE細胞のアネキシンV細胞率が14.6%であり強いRPE細胞アポトーシス抑制効果が見られた。一方、Y-27632の10 μMで処理されたiPS-RPE細胞のアネキシンV陽性細胞率が3.9%なのでリパスジルとY-27632のアポトーシス抑制効果は同等の結果であった。
iPS-RPE細胞(24穴プレート中2 x 105/穴; TLHD2株)を24時間リパスジル (0.01、0.1、1および10 μM)又はY-27632 (10 μM)の存在下または非存在下で処理した。培養中の細胞死を評価するため、フローサイトメトリーによってアネキシンV陽性RPE細胞を測定した。染色のために、該RPE細胞(リパスジル処理、Y-27632処理または未処理iPS-RPE細胞)を細胞染色バッファー(BioLegend)で洗浄し、アネキシンV結合バッファー(BioLegend: catalog no. 420201)で再懸濁した。該細胞をFITC標識抗アネキシンV抗体(BioLegend: catalog no. 640906)で15分間室温で染色した。FACSCantoTM II フローサイトメーター (BD Biosciences)を用いてサンプルを解析した。発明者らは、データをFlowJo ソフトウェア(version 9.3.1)で解析した。
(結果)
リパスジルのRPEへのアポトーシス抑制効果は1 μMと10 μMで見られた。リパスジル 10 μMで処理されたiPS-RPE細胞のアネキシンV陽性細胞率(=アポトーシス細胞率)は5.7%で、無処理のiPS-RPE細胞のアネキシンV細胞率が14.6%であり強いRPE細胞アポトーシス抑制効果が見られた。一方、Y-27632の10 μMで処理されたiPS-RPE細胞のアネキシンV陽性細胞率が3.9%なのでリパスジルとY-27632のアポトーシス抑制効果は同等の結果であった。
リパスジルで処理されたiPS-RPE細胞におけるアポトーシスアッセイ(2)
iPS-RPE細胞(24穴プレート中2 x 105/穴; 253G1株)を24時間リパスジル (10、100、200 μM)の存在下または非存在下で処理した点以外は前記アポトーシスアッセイ(1)と同様の方法により解析し、リパスジル効果の至適濃度を検討した。
(結果)
アポトーシス細胞の割合は、リパスジル非存在下では3.6%、リパスジル10 μMでは3.1%、リパスジル100 μMでは3.6%、リパスジル200 μMでは6.5%であったが、外観上、リパスジルは100 μM以上の高濃度だとRPEの細胞構造が崩れて形態変化、細胞死が誘導されていた。リパスジル10 μMの場合は問題はない。
iPS-RPE細胞(24穴プレート中2 x 105/穴; 253G1株)を24時間リパスジル (10、100、200 μM)の存在下または非存在下で処理した点以外は前記アポトーシスアッセイ(1)と同様の方法により解析し、リパスジル効果の至適濃度を検討した。
(結果)
アポトーシス細胞の割合は、リパスジル非存在下では3.6%、リパスジル10 μMでは3.1%、リパスジル100 μMでは3.6%、リパスジル200 μMでは6.5%であったが、外観上、リパスジルは100 μM以上の高濃度だとRPEの細胞構造が崩れて形態変化、細胞死が誘導されていた。リパスジル10 μMの場合は問題はない。
リパスジル処理iPS-RPE細胞におけるpMLCII IHC染色(リン酸化抑制試験)
iPS-RPE細胞(TLHD2)を分散させ、RPEストック溶液中で10 μM リパスジル存在下または非存在下、Laminin E8断片(iMatrix511, Matrixosome)でコートされた24穴プレート(Falcon)に播種した。24時間インキュベーション後、RPE細胞を4% PFAで4℃、30分間固定し、phospho-Myosin Light Chain 2 (pMLCII)抗体(x200: Cell Signaling, # 3671S)で染色した。pMLCII染色に対する二次抗体としてAlexa Fluor 488コンジュゲートロバ抗ウサギIgGを使用した。細胞核をDAPIで対比染色した。蛍光顕微鏡BZ-X800 (Keyence)を用いて全サンプルを観察した。
(結果)
リパスジル非存在下のコントロールと比較して、リパスジルを添加したRPE細胞ではpMCLII染色が減弱していた。このことから、リパスジルを添加したRPE細胞において、下流のリン酸化が停止し、ROCK阻害剤として機能していたことが確認できた。
iPS-RPE細胞(TLHD2)を分散させ、RPEストック溶液中で10 μM リパスジル存在下または非存在下、Laminin E8断片(iMatrix511, Matrixosome)でコートされた24穴プレート(Falcon)に播種した。24時間インキュベーション後、RPE細胞を4% PFAで4℃、30分間固定し、phospho-Myosin Light Chain 2 (pMLCII)抗体(x200: Cell Signaling, # 3671S)で染色した。pMLCII染色に対する二次抗体としてAlexa Fluor 488コンジュゲートロバ抗ウサギIgGを使用した。細胞核をDAPIで対比染色した。蛍光顕微鏡BZ-X800 (Keyence)を用いて全サンプルを観察した。
(結果)
リパスジル非存在下のコントロールと比較して、リパスジルを添加したRPE細胞ではpMCLII染色が減弱していた。このことから、リパスジルを添加したRPE細胞において、下流のリン酸化が停止し、ROCK阻害剤として機能していたことが確認できた。
リパスジル処理iPS-RPE細胞におけるPhalloidin IHC染色(毒性試験)
TrypLE Select(ThermoFisher)を用いて、分化したiPS-RPE細胞(TLHD2)を分散させ、RPEストック溶液中でリパスジル(1、10および100 μM)存在下または非存在下、24穴プレート(Falcon)に播種した。24時間インキュベーション後、RPE細胞を4% PFAで4℃、30分間固定した。該リパスジル処理RPE細胞をAlexa Fluor 594コンジュゲートPhalloidin (x1000: Thermo A12381)で染色した。細胞核をDAPIで対比染色した。コンフォーカル顕微鏡 (型番:LSM700、ZEISS)を用いて全サンプルを観察した。
(結果)
リパスジル1 μMと10 μMでは綺麗な染色像が見られた。一方、リパスジル100 μMでは、細胞骨格の染色がかなり減弱しており、100 μMほどの高濃度では毒性があると判断した。
TrypLE Select(ThermoFisher)を用いて、分化したiPS-RPE細胞(TLHD2)を分散させ、RPEストック溶液中でリパスジル(1、10および100 μM)存在下または非存在下、24穴プレート(Falcon)に播種した。24時間インキュベーション後、RPE細胞を4% PFAで4℃、30分間固定した。該リパスジル処理RPE細胞をAlexa Fluor 594コンジュゲートPhalloidin (x1000: Thermo A12381)で染色した。細胞核をDAPIで対比染色した。コンフォーカル顕微鏡 (型番:LSM700、ZEISS)を用いて全サンプルを観察した。
(結果)
リパスジル1 μMと10 μMでは綺麗な染色像が見られた。一方、リパスジル100 μMでは、細胞骨格の染色がかなり減弱しており、100 μMほどの高濃度では毒性があると判断した。
リパスジルによる活性化リンパ球抑制試験
健常人末梢血細胞5名分を混合してリンパ球活性化を促す方法である混合リンパ球反応(MLR)を実施した。リパスジル(1,10,50 μM)又はY-27632(1,10,50 μM)の存在下または非存在下、末梢血細胞を混合して96時間後にFACS解析を行い、リンパ球増殖を評価した。
(結果)
リパスジル及びY-27632非存在下では、リンパ球(CD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞、CD11b単球)の増殖が見られた。一方、リパスジル10 μM、50 μM添加時は、リンパ球の活性化を抑制しており、Y-27632と同様の効果であった。
健常人末梢血細胞5名分を混合してリンパ球活性化を促す方法である混合リンパ球反応(MLR)を実施した。リパスジル(1,10,50 μM)又はY-27632(1,10,50 μM)の存在下または非存在下、末梢血細胞を混合して96時間後にFACS解析を行い、リンパ球増殖を評価した。
(結果)
リパスジル及びY-27632非存在下では、リンパ球(CD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞、CD11b単球)の増殖が見られた。一方、リパスジル10 μM、50 μM添加時は、リンパ球の活性化を抑制しており、Y-27632と同様の効果であった。
リパスジルで処理されたiPS-RPE細胞上のHLAクラスII分子の発現
アッセイ前に、iPS-RPE細胞(TLHD2)を組換えヒトIFN-γ(100 ng/mL: R&D systems)で48時間前処理した。リパスジル 10 μM若しくはY-27632 10 μMで処理されたiPS-RPE細胞(コントロールとしては非処理細胞)上のHLAクラスII分子の発現をFACS解析で評価した。染色前に、ヒトFc block(Miltenyi Biotec)で該細胞を4℃、15分間インキュベートした。ヒトFc block染色後、該RPE細胞をFITC標識抗HLAクラスII抗体(HLA-DR、DQ、DP: BioLegend: catalog no. 361705)で4℃、30分間室温で染色した。RPE細胞をさらにFITC標識抗マウスIgGで4℃、30分間室温で染色した。FACSCantoTM IIを用いてRPEサンプルを解析した。
(結果)
HLAクラスII発現細胞の割合は、培地のみで16.8%、リパスジル10 μM処理で10.6%、Y-27632 10 μM処理で10.5%であった。このように、リパスジル 10 μM処理したRPEのHLAクラスIIの発現は低下しており、Y-27632 10 μMと同様の効果であった。
アッセイ前に、iPS-RPE細胞(TLHD2)を組換えヒトIFN-γ(100 ng/mL: R&D systems)で48時間前処理した。リパスジル 10 μM若しくはY-27632 10 μMで処理されたiPS-RPE細胞(コントロールとしては非処理細胞)上のHLAクラスII分子の発現をFACS解析で評価した。染色前に、ヒトFc block(Miltenyi Biotec)で該細胞を4℃、15分間インキュベートした。ヒトFc block染色後、該RPE細胞をFITC標識抗HLAクラスII抗体(HLA-DR、DQ、DP: BioLegend: catalog no. 361705)で4℃、30分間室温で染色した。RPE細胞をさらにFITC標識抗マウスIgGで4℃、30分間室温で染色した。FACSCantoTM IIを用いてRPEサンプルを解析した。
(結果)
HLAクラスII発現細胞の割合は、培地のみで16.8%、リパスジル10 μM処理で10.6%、Y-27632 10 μM処理で10.5%であった。このように、リパスジル 10 μM処理したRPEのHLAクラスIIの発現は低下しており、Y-27632 10 μMと同様の効果であった。
本発明によれば、ROCK阻害剤の使用により、移植したRPE細胞懸濁液の網膜下における生着が促進され、移植部位からのRPE細胞の逆流や黄斑上皮の形成を妨げることができる。また、ROCK阻害剤を使用することによって、網膜下に移植されたRPE細胞を細胞塊状ではなく、正常な網膜色素上皮と同様の単層構造に形成させ、生着させることが可能になる。さらに、移植に使用するRPE細胞が他家iPS細胞由来である場合、HLAの不一致による拒絶反応が想定されるところ、ROCK阻害剤の使用により移植されたRPE細胞の炎症性サイトカインおよびケモカインの産生抑制効果ならびにレシピエントのリンパ球(ヘルパーT細胞、細胞傷害性T細胞、単球)の増殖抑制効果によって、免疫抑制作用が期待できる。本出願は、日本で出願された特願2020-119312(出願日:令和2年7月10日)を基礎としており、その内容はすべて本明細書に包含されるものとする。
Claims (22)
- ROCK阻害剤を含む、網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤。
- ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、請求項1に記載の移植用生着促進剤。
- 網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、請求項1または2に記載の移植用生着促進剤。
- 多能性幹細胞がiPS細胞である、請求項3に記載の移植用生着促進剤。
- ROCK阻害剤を含む、網膜色素上皮細胞の移植用免疫抑制剤。
- ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、請求項5に記載の移植用免疫抑制剤。
- 網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、請求項5または6に記載の移植用免疫抑制剤。
- 多能性幹細胞がiPS細胞である、請求項7に記載の移植用免疫抑制剤。
- 網膜色素上皮細胞及びROCK阻害剤を含む、移植用医薬組成物。
- ROCK阻害剤がY-27632またはRipasudilである、請求項9に記載の移植用医薬組成物。
- ROCK阻害剤の濃度が0.01以上100μM未満である、請求項9または10に記載の移植用医薬組成物。
- 網膜色素上皮細胞が多能性幹細胞由来である、請求項9~11のいずれか1項に記載の移植用医薬組成物。
- 多能性幹細胞がiPS細胞である、請求項12に記載の移植用医薬組成物。
- 網膜色素上皮細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、RPE細胞の生着促進方法。
- 移植された網膜色素上皮細胞の生着の促進における使用のためのROCK阻害剤。
- 網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤を製造するための、ROCK阻害剤の使用。
- RPE細胞の移植と同時にまたは前後してROCK阻害剤を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、RPE細胞に対する免疫反応抑制方法
- 移植された網膜色素上皮細胞に対する免疫反応の抑制における使用のためのROCK阻害剤。
- 網膜色素上皮細胞の免疫反応抑制剤を製造するための、ROCK阻害剤の使用。
- 網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤を含む移植用医薬組成物を網膜疾患患者の網膜下に投与することを含む、網膜色素上皮細胞の移植方法。
- 網膜色素上皮細胞の移植における使用のための網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤を含む移植用医薬組成物。
- 移植用医薬組成物を製造するための、網膜色素上皮細胞およびROCK阻害剤の使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022535396A JPWO2022009969A1 (ja) | 2020-07-10 | 2021-07-09 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020119312 | 2020-07-10 | ||
| JP2020-119312 | 2020-07-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022009969A1 true WO2022009969A1 (ja) | 2022-01-13 |
Family
ID=79552497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/025888 Ceased WO2022009969A1 (ja) | 2020-07-10 | 2021-07-09 | 網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2022009969A1 (ja) |
| TW (1) | TW202216158A (ja) |
| WO (1) | WO2022009969A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014533289A (ja) * | 2011-11-14 | 2014-12-11 | アドバンスド セル テクノロジー、インコーポレイテッド | ヒトrpe細胞医薬品およびその使用 |
| WO2016067629A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | 京都府公立大学法人 | ラミニンによる網膜および神経の新規治療 |
| JP2016106591A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 公立大学法人横浜市立大学 | 原始腸内胚葉細胞及びその作製方法 |
| JP2018188410A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-29 | 学校法人順天堂 | 拒絶反応抑制剤 |
-
2021
- 2021-07-09 TW TW110125299A patent/TW202216158A/zh unknown
- 2021-07-09 WO PCT/JP2021/025888 patent/WO2022009969A1/ja not_active Ceased
- 2021-07-09 JP JP2022535396A patent/JPWO2022009969A1/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014533289A (ja) * | 2011-11-14 | 2014-12-11 | アドバンスド セル テクノロジー、インコーポレイテッド | ヒトrpe細胞医薬品およびその使用 |
| WO2016067629A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | 京都府公立大学法人 | ラミニンによる網膜および神経の新規治療 |
| JP2016106591A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 公立大学法人横浜市立大学 | 原始腸内胚葉細胞及びその作製方法 |
| JP2018188410A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-29 | 学校法人順天堂 | 拒絶反応抑制剤 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ISHIDA, M. ET AL.: "A ROCK Inhibitor Promotes Craft Survival during Transplantation of iPS- Cell - Derived Retinal Cells", INT. J. MOL. SCI., vol. 22, no. 6, 22 March 2021 (2021-03-22), pages 1 - 18, XP055898489, DOI: 10.3390/ijms22063237 * |
| KINOSHITA, S. ET AL.: "Injection of Cultured Cells with a ROCK Inhibitor for Bullous Keratopathy", THE NEW ENGLAND JOURNAL OF MEDICINE, vol. 378, 2018, pages 995 - 1003, XP055898487, DOI: 10.1056/NEJMoa1712770 * |
| NI, Y. ET AL.: "ROCK Inhibitor Y-27632 Promotes Human Retinal Pigment Epithelium Survival by Altering Cellular Biomechanical Properties", CURRENT MOLECULAR MEDICINE, vol. 17, no. 9, 2017, pages 637 - 646, XP055835677, DOI: 10.2174/156652401866618031615093 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2022009969A1 (ja) | 2022-01-13 |
| TW202216158A (zh) | 2022-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240307436A2 (en) | Methods of producing human rpe cells and pharmaceutical preparations of human rpe cells | |
| US20220049217A1 (en) | Methods of producing rpe cells and compositions of rpe cells | |
| JP7608192B2 (ja) | Rpe細胞集団およびそれを作製する方法 | |
| JP7723482B2 (ja) | 網膜色素上皮細胞集団の評価法 | |
| AU2025205051A1 (en) | Improved methods of producing RPE cells and compositions of RPE cells | |
| JP2025028314A (ja) | 網膜系細胞又は網膜組織の障害を伴う疾患の治療薬 | |
| JP2022513736A (ja) | 多能性幹細胞由来の臨床グレードの角膜内皮細胞の作製および凍結保存 | |
| WO2022009969A1 (ja) | 網膜色素上皮細胞の移植用生着促進剤 | |
| NZ733006A (en) | Rpe cell populations and methods of generating same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21837237 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022535396 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21837237 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |