生命科学関連特許情報

タイトル:公表特許公報(A)_幹細胞の品質判定
出願番号:2013533179
年次:2014
IPC分類:C12Q 1/68,C12Q 1/02


特許情報キャッシュ

サントリディス シメオン JP 2014500708 公表特許公報(A) 20140116 2013533179 20111011 幹細胞の品質判定 ヴァーネット ピーター 513091249 グロース ニコル 513091250 サントリディス シメオン 513091261 ガンジャティ フエド 513091272 中島 淳 100079049 加藤 和詳 100084995 西元 勝一 100085279 サントリディス シメオン EP 10187137.4 20101011 C12Q 1/68 20060101AFI20131213BHJP C12Q 1/02 20060101ALI20131213BHJP JPC12Q1/68 ZC12Q1/68 AC12Q1/02 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN EP2011067697 20111011 WO2012049154 20120419 22 20130611 4B063 4B063QA01 4B063QA13 4B063QA18 4B063QQ08 4B063QQ42 4B063QQ52 4B063QR32 4B063QR35 4B063QR55 4B063QR62 4B063QS25 4B063QS32 本発明は、多能性幹細胞の品質を判定する方法に関する。 再生医療では、細胞補充療法の適用において、変性疾患を患う患者への幹細胞投与を可能とする多種多様なアプローチが精力的に追究されている。現在では既に、軟骨再生に役立つ幹細胞を用いる治療法が多数の病院で行われている。近い将来には、幹細胞の適用は急激に増加するであろう。 多能性の誘導により高分化型の内在性細胞をリプログラミングする方法は、この開発に寄与するであろう。これにより、免疫拒絶と倫理的側面の両方の問題が回避される しかしながら、現存する全てのアプローチにおいて、これにはインビトロでの細胞培養が必要され、この細胞培養には一律の基準が存在しない。ヒトでの適用には、幹細胞の性能または品質の判定が必要とされる。 Chuanying Pan et al., J. Genet. Genomics 37 (2010) 241-248では、線維芽細胞の誘導多能性幹細胞(induced pluripotent stem cells)でのNANOGプロモーターおよびOCT4プロモーターの脱メチル化が研究された。 Prashant Mali et al., Stem Cells 28 (2010) 713-720では、HumanMethiylation27 BeadChipを用いた誘導多能性幹細胞の脱メチル化が研究された。 本発明の目的は、性能と品質を判定する簡単な方法を提供することである。 この目的は、 多能性幹細胞の少なくとも3つの遺伝子のCpGアイランドにおける少なくとも1つのCpGのDNAメチル化を測定するステップと、 少なくとも1つの参照細胞の前記少なくとも3つの遺伝子のCpGアイランドにおける前記少なくとも1つのCpGのDNAメチル化と比較するステップを含み、 前記遺伝子が、異なる染色体上に位置し、嗅覚受容体遺伝子の遺伝子ファミリーに属する、多能性幹細胞の品質を判定するための方法によって達成される。線維芽細胞、IPS線維芽細胞およびES細胞(I3)における3つの異なる染色体上の3つの嗅覚受容体遺伝子それぞれの5′領域のDNAメチル化状態を示す図である。線維芽細胞、IPS線維芽細胞およびES細胞(I3)における1番染色体上の嗅覚受容体遺伝子の5′領域のDNAメチル化状態を示す図である。線維芽細胞、IPS線維芽細胞およびES細胞(I3)における11番染色体上の嗅覚受容体遺伝子の5′領域のDNAメチル化状態を示す図である。線維芽細胞、IPS線維芽細胞およびES細胞(I3)における19番染色体上の嗅覚受容体遺伝子の5′領域のDNAメチル化状態を示す図である。線維芽細胞、IPS線維芽細胞およびES細胞(I3)における17番染色体上の嗅覚受容体遺伝子の5′領域のDNAメチル化状態を示す図である。線維芽細胞、IPS線維芽細胞およびES細胞(I3)における3番染色体上の嗅覚受容体遺伝子の5′領域のDNAメチル化状態を示す図である。 特定の細胞型、例えば、幹細胞の出現には、細胞型特異的遺伝子の発現が必要とされる。これには、定性的および定量的に適合した遺伝子制御が必要とされる。 遺伝子制御の本質的なメカニズムの1つは、DNAメチル化である。ヒトの遺伝子の約60%が、分化した細胞においてDNAメチル化による影響を受けている。DNAでは、パリンドローム型CpGジヌクレオチドの構成中に存在するシトシンが、付加的なメチル基を有する場合がある。このようにメチル化された遺伝子は、発現しないか、発現が非常に少ない。 しかしながら、メチル化は、ゲノム全体にわたって遺伝子に均一に分布するのではなく、遺伝子の5′領域に存在するいわゆるCpGアイランドで増加している。 CpGアイランドが完全にメチル化されている場合、対応する遺伝子の発現は不可能である。メチル化されていない場合、遺伝子は転写能を有する、すなわち、転写され得る。 しかしながら、メチル化され得るCpGジヌクレオチドは、それらが属する遺伝子の制御に対して同等ではない。転写因子の標的配列と関連して作用する、特定のCpGのメチル化が遺伝子発現に最も大きな影響を与える。メチル化されたCpGは、DNAのメジャーグルーブにおけるそれらの立体的な位置によって、転写因子の結合に影響を与えると考えられている。したがって、どのCpGがメチル化されるかによって、不完全にメチル化されたCpGアイランドにより転写の阻止または転写の減少がもたらされる可能性があるが、転写への抑制的影響が全くないこともある。 本発明によれば、検査される多能性幹細胞の少なくとも3つの遺伝子のCpGアイランドにおける少なくとも1つのCpGのDNAメチル化が分析(すなわち、遺伝子が選択)され、これらの遺伝子の公知のCpGアイランドについて、そのCpGアイランドの少なくとも1つの位置のメチル化が測定される。好ましくは、転写制御と高い関連性のあるCpGアイランド中の位置が測定される。次にこのようなメチル化を参照細胞のメチル化と比較し、参照細胞の同一遺伝子における同一CpGアイランド、および該CpGアイランド内の同一位置が比較される。 本発明のある実施形態では、検査される多能性幹細胞は、誘導多能性幹細胞であってもよく、その場合、公知の多能性幹細胞が参照細胞として適切である。 被検幹細胞と参照細胞が同様のメチル化パターンまたは同一のメチル化パターンを有する場合は、リプログラミングの成功を示し、高品質の誘導多能性幹細胞が得られたことを示す。さらに、またはその代わりに、例えば線維芽細胞などの出発細胞を、参照細胞として使用することもできる。DNAメチル化の変化の程度を用いて、出発細胞からの誘導の成功を判断することもでき、高分化細胞と推定上の誘導幹細胞とが類似するほどその誘導幹細胞の品質は悪くなる。 幹細胞は、長期にわたって培養下で維持されていることが多い。何年間も培養下で維持されている、一部は胚性幹細胞に由来する幹細胞株が存在する。この場合、幹細胞が培養中に損傷を受け、このことに長い間気付かれないままでいた可能性があることを排除することはできない。この場合、本発明の方法を用いて、培養中に2つ以上の遺伝子の1つまたは複数のCpGアイランドのメチル化の程度を観察し、差異の発生から培養細胞の変化を結論づけることができる。すなわち、もとの培養細胞のDNAメチル化パターンから逸脱したDNAメチル化パターンを示す細胞は、品質がより低い。 本発明によれば、3つの遺伝子のDNAメチル化が判定されるだけではなく、差異をより顕著なものとするために、より多くの遺伝子が用いられることが好ましい。本発明によれば、遺伝子の数は、3、または4、または5、または7、または10、またはそれ以上であってもよい。 メチロームについての代表的な所見を得るためには、異なる染色体上に位置する遺伝子が検査され、これにより細胞状態の全体像が良好になる。 多くの場合、少なくとも一部はある遺伝子ファミリーに属する遺伝子を検査することが適切である。他の実施形態では、例えば、ある遺伝子がある遺伝子ファミリーに属し、別の遺伝子が別の遺伝子ファミリーに属する、10の遺伝子を検査することもまた適切であり得る。 本発明の方法では、常に、同一遺伝子の同一CpGアイランドにおける同一位置のみのメチル化の程度が比較可能であることが重要である。 本発明によれば、測定されるCpGアイランドの各々における単一の位置が分析されるだけではなく、複数の位置が分析されることが好ましく、または、複数のCpGアイランドが存在する場合、複数のCpGアイランドの複数の位置が分析されることが好ましい。 本発明で使用される遺伝子ファミリーは、嗅覚受容体遺伝子の遺伝子ファミリーである(The human olfactory receptor gene family, Malnic B, Godfrey PA, Buck LB. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 2004 Feb 24; 101(8): 2584-9. Erratum in: Proc Natl Acad Sci U.S.A. 2004 May 4; 101(18): 7205、およびThe mouse olfactory receptor gene family. Godfrey PA, Malnic B, Buck LB. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 2004 Feb 17; 101(7): 2156-61. Epub 2004 Feb 9)。嗅覚受容体遺伝子は、ヒトゲノムにおいて最大の遺伝子ファミリーである(約1,000遺伝子)。これらの遺伝子は、胚性幹細胞および誘導多能性幹細胞において、それらの5′領域でCpGアイランドと関連しており、両タイプの幹細胞において、このアイランドは密にメチル化されている。対照的に、線維芽細胞における同じ遺伝子の同じCpGアイランドは、基本的にメチル化されていない。この差異は、各染色体においてもしばしば見られることから、明らかにゲノムのDNAメチル化(「メチローム」)を反映していることを示す。嗅覚受容体遺伝子の遺伝子ファミリーの特別な利点は、それらが多数存在すること、全ての染色体に分布すること、ならびに胚性幹細胞および誘導多能性幹細胞において密にメチル化されていることにある。したがって、異なってメチル化され得る多数のゲノム部位におけるメチル化を判定することが可能である。好ましくは少なくとも10の部位、より好ましくは少なくとも20、少なくとも50、少なくとも100、または少なくとも1000の部位が分析されて、評価に用いられる。 前記遺伝子の命名法は「ORnXm」であり、「OR」は嗅覚受容体スーパーファミリーを表し、 「n」は、ファミリーを表す整数であり、そのメンバーは、40%を超える配列同一性を有し、 「X」は、サブファミリーを表す一文字であり、そのメンバーは、60%を超える配列同一性を有し、 「m」は、個々のファミリーメンバーを示す整数である。 したがって、例えば、OR1A1は、嗅覚受容体ファミリー1のサブファミリーAの第1アイソフォームである。 同一のサブファミリーの受容体は、類似の分子を認識すると考えられている。 ORファミリー51〜56を含むクラスI(魚類様受容体)、およびORファミリー1〜13を含むクラスII(四肢動物)の2つの大きなグループが存在する。 好適に使用される受容体遺伝子は、以下の通りである。OR1A1;OR1A2;OR1AA1P;OR1AB1P;OR1AC1P;OR1B1;OR1C1;OR1D2;OR1D3P;OR1D4;OR1D5;OR1E1;OR1E2;OR1E3;OR1F1;OR1F2P;OR1F12;OR1G1;OR1H1P;OR1I1;OR1J1;OR1J2;OR1J4;OR1K1;OR1L1;OR1L3;OR1L4;OR1L6;OR1L8;OR1M1;OR1M4P;OR1N1;OR1N2;OR1P1;OR1Q1;OR1R1P;OR1S1;OR1S2;OR1X1P;OR1X5P;OR2A1;OR2A2;OR2A3P;OR2A4;OR2A5;OR2A7;OR2A9P;OR2A12;OR2A13P;OR2A14;OR2A15P;OR2A20P;OR2A25;OR2A41P;OR2A42;OR2AD1P;OR2AE1;OR2AF1P;OR2AG1;OR2AG2;OR2AH1P;OR2AI1P;OR2AJ1;OR2AK2;OR2AL1P;OR2AM1P;OR2AO1P;OR2AP1;OR2AQ1P;OR2AS1P;OR2AS2P;OR2AT1P;OR2AT2P;OR2AT4;OR2B2;OR2B3;OR2B4P;OR2B6;OR2B7P;OR2B8P;OR2B11;OR2BH1P;OR2C1;OR2C3;OR2D2;OR2D3;OR2E1P;OR2F1;OR2F2;OR2G1P;OR2G2;OR2G3;OR2G6;OR2H1;OR2H2;OR2H4P;OR2H5P;OR2I1P;OR2J1;OR2J2;OR2J3;OR2J4P;OR2K2;OR2L1P;OR2L2;OR2L3;OR2L5;OR2L6P;OR2L8;OR2L9P;OR2L13;OR2M1P;OR2M2;OR2M3;OR2M4;OR2M5;OR2M7;OR2N1P;OR2P1P;OR2Q1P;OR2R1P;OR2S1P;OR2S2;OR2T1;OR2T2;OR2T3;OR2T4;OR2T5;OR2T6;OR2T7;OR2T8;OR2T10;OR2T11;OR2T12;OR2T27;OR2T29;OR2T32P;OR2T33;OR2T34;OR2T35;OR2U1P;OR2U2P;OR2V1;OR2V2;OR2W1;OR2W2P;OR2W3;OR2W4P;OR2W5;OR2W6P;OR2X1P;OR2Y1;OR2Z1;OR3A1;OR3A2;OR3A3;OR3A4P;OR3B1P;OR3D1P;OR4A1P;OR4A2P;OR4A3P;OR4A4P;OR4A5;OR4A6P;OR4A7P;OR4A8P;OR4A9P;OR4A10P;OR4A11P;OR4A12P;OR4A13P;OR4A14P;OR4A15;OR4A16;OR4A17P;OR4A18P;OR4A19P;OR4A21P;OR4A40P;OR4A41P;OR4A42P;OR4A43P;OR4A44P;OR4A45P;OR4A46P;OR4A47;OR4A48P;OR4A49P;OR4A50P;OR4B1;OR4B2P;OR4C1P;OR4C2P;OR4C3;OR4C4P;OR4C5;OR4C6;OR4C7P;OR4C9P;OR4C10P;OR4C11;OR4C12;OR4C13;OR4C14P;OR4C15;OR4C16;OR4C45;OR4C46;OR4C48P;OR4C49P;OR4C50P;OR4D1;OR4D2;OR4D5;OR4D6;OR4D7P;OR4D8P;OR4D9;OR4D10;OR4D11;OR4D12P;OR4E1;OR4E2;OR4F1P;OR4F2P;OR4F3;OR4F4;OR4F5;OR4F6;OR4F7P;OR4F8P;OR4F13P;OR4F14P;OR4F15;OR4F16;OR4F17;OR4F21;OR4F28P;OR4F29;OR4G1P;OR4G2P;OR4G3P;OR4G4P;OR4G6P;OR4G11P;OR4H6P;OR4H12P;OR4K1;OR4K2;OR4K3;OR4K4P;OR4K5;OR4K6P;OR4K7P;OR4K8P;OR4K11P;OR4K12P;OR4K13;OR4K14;OR4K15;OR4K16P;OR4K17;OR4L1;OR4M1;OR4M2;OR4N1P;OR4N2;OR4N3P;OR4N4;OR4N5;OR4P1P;OR4P4;OR4Q1P;OR4Q2;OR4Q3;OR4R1P;OR4R2P;OR4R3P;OR4S1;OR4S2;OR4T1P;OR4U1P;OR4V1P;OR4W1P;OR4X1;OR4X2;OR4X7P;OR5A1;OR5A2;OR5AC1;OR5AC2;OR5AC4P;OR5AH1P;OR5AK1P;OR5AK2;OR5AK3P;OR5AK4P;OR5AL1;OR5AL2P;OR5AM1P;OR5AN1;OR5AN2P;OR5AO1P;OR5AP1P;OR5AP2;OR5AQ1P;OR5AR1;OR5AS1;OR5AU1;OR5AW1P;OR5AZ1P;OR5B1P;OR5B2;OR5B3;OR5B10P;OR5B12;OR5B15P;OR5B17;OR5B19P;OR5B21;OR5BA1P;OR5BB1P;OR5BC1P;OR5BD1P;OR5BE1P;OR5BH1P;OR5BJ1P;OR5BK1P;OR5BL1P;OR5BM1P;OR5BN1P;OR5BN2P;OR5BP1P;OR5BQ1P;OR5BR1P;OR5BS1P;OR5BT1P;OR5C1;OR5D2P;OR5D3P;OR5D13;OR5D14;OR5D15P;OR5D16;OR5D17P;OR5D18;OR5E1P;OR5F1;OR5F2P;OR5G1P;OR5G3;OR5G4P;OR5G5P;OR5H1;OR5H2;OR5H3P;OR5H4P;OR5H5P;OR5H6;OR5H7P;OR5H8P;OR5H14;OR5H15;OR5I1;OR5J1P;OR5J2;OR5J7P;OR5K1;OR5K2;OR5K3;OR5K4;OR5L1;OR5L2;OR5M1;OR5M2P;OR5M3;OR5M4P;OR5M5P;OR5M6P;OR5M7P;OR5M8;OR5M9;OR5M10;OR5M11;OR5M12P;OR5M13P;OR5M14P;OR5P1P;OR5P2;OR5P3;OR5P4P;OR5R1;OR5S1P;OR5T1;OR5T2;OR5T3;OR5V1;OR5W1P;OR5W2;OR6A2;OR6B1;OR6B2;OR6B3;OR6C1;OR6C2;OR6C3;OR6C4;OR6C5P;OR6C6;OR6C7P;OR6C64P;OR6C65;OR6C66P;OR6C68;OR6C69P;OR6C70;OR6C71P;OR6C72P;OR6C73P;OR6C74;OR6C75;OR6C76;OR6D1P;OR6E1P;OR6F1;OR6J1;OR6K1P;OR6K2;OR6K3;OR6K4P;OR6K5P;OR6K6;OR6L1P;OR6L2P;OR6M1;OR6M2P;OR6M3P;OR6N1;OR6N2;OR6P1;OR6Q1;OR6R1P;OR6R2P;OR6S1;OR6T1;OR6U2P;OR6V1;OR6W1P;OR6X1;OR6Y1;OR7A1P;OR7A2P;OR7A3P;OR7A5;OR7A8P;OR7A10;OR7A11P;OR7A15P;OR7A17;OR7A18P;OR7A19P;OR7C1;OR7C2;OR7D1P;OR7D2;OR7D4;OR7D11P;OR7E1P;OR7E2P;OR7E4P;OR7E5P;OR7E7P;OR7E8P;OR7E10P;OR7E11P;OR7E12P;OR7E13P;OR7E14P;OR7E15P;OR7E16P;OR7E18P;OR7E19P;OR7E21P;OR7E22P;OR7E23P;OR7E24;OR7E25P;OR7E26P;OR7E28P;OR7E29P;OR7E31P;OR7E33P;OR7E35P;OR7E36P;OR7E37P;OR7E38P;OR7E39P;OR7E41P;OR7E43P;OR7E46P;OR7E47P;OR7E53P;OR7E55P;OR7E59P;OR7E62P;OR7E66P;OR7E83P;OR7E84P;OR7E85P;OR7E86P;OR7E87P;OR7E89P;OR7E90P;OR7E91P;OR7E93P;OR7E94P;OR7E96P;OR7E97P;OR7E99P;OR7E100P;OR7E101P;OR7E102P;OR7E104P;OR7E105P;OR7E106P;OR7E108P;OR7E109P;OR7E110P;OR7E111P;OR7E115P;OR7E116P;OR7E117P;OR7E121P;OR7E122P;OR7E125P;OR7E126P;OR7E128P;OR7E129P;OR7E130P;OR7E136P;OR7E140P;OR7E145P;OR7E148P;OR7E149P;OR7E154P;OR7E155P;OR7E156P;OR7E157P;OR7E158P;OR7E159P;OR7E160P;OR7E161P;OR7E162P;OR7G1;OR7G2;OR7G3;OR7G15P;OR7H1P;OR7H2P;OR7K1P;OR7L1P;OR7M1P;OR8A1;OR8A2P;OR8A3P;OR8B1P;OR8B2;OR8B3;OR8B4;OR8B5P;OR8B6P;OR8B7P;OR8B8;OR8B9P;OR8B10P;OR8B12;OR8C1P;OR8D1;OR8D2;OR8D4;OR8F1P;OR8G1;OR8G2;OR8G3P;OR8G5;OR8G7P;OR8H1;OR8H2;OR8H3;OR8I1P;OR8I2;OR8I4P;OR8J1;OR8J2;OR8J3;OR8K1;OR8K2P;OR8K3;OR8K4P;OR8K5;OR8L1P;OR8Q1P;OR8R1P;OR8S1;OR8S21P;OR8T1P;OR8U1;OR8U8;OR8U9;OR8V1P;OR8X1P;OR9A1P;OR9A2;OR9A3P;OR9A4;OR9G1;OR9G2P;OR9G3P;OR9G4;OR9G9;OR9H1P;OR9I1;OR9I2P;OR9I3P;OR9K1P;OR9K2;OR9L1P;OR9M1P;OR9N1P;OR9P1P;OR9Q1;OR9Q2;OR9R1P;OR9S24P;OR10A2;OR10A3;OR10A4;OR10A5;OR10A6;OR10A7;OR10AA1P;OR10AB1P;OR10AC1P;OR10AD1;OR10AE1P;OR10AE3P;OR10AF1P;OR10AG1;OR10AH1P;OR10AK1P;OR10B1P;OR10C1;OR10D1P;OR10D3;OR10D4P;OR10D5P;OR10G1P;OR10G2;OR10G3;OR10G4;OR10G5P;OR10G6;OR10G7;OR10G8;OR10G9;OR10H1;OR10H2;OR10H3;OR10H4;OR10H5;OR10J1;OR10J2P;OR10J3;OR10J4;OR10J5;OR10J6P;OR10J7P;OR10J8P;OR10J9P;OR10K1;OR10K2;OR10N1P;OR10P1;OR10Q1;OR10Q2P;OR10R1P;OR10R2;OR10R3P;OR10S1;OR10T1P;OR10T2;OR10U1P;OR10V1;OR10V2P;OR10V3P;OR10V7P;OR10W1;OR10X1;OR10Y1P;OR10Z1;OR11A1;OR11G1P;OR11G2;OR11H1;OR11H2;OR11H3P;OR11H4;OR11H5P;OR11H6;OR11H7;OR11H12;OR11H13P;OR11I1P;OR11J1P;OR11J2P;OR11J5P;OR11K1P;OR11K2P;OR11L1;OR11M1P;OR11N1P;OR11P1P;OR11Q1P;OR12D1P;OR12D2;OR12D3;OR13A1;OR13C1P;OR13C2;OR13C3;OR13C4;OR13C5;OR13C6P;OR13C7P;OR13C8;OR13C9;OR13D1;OR13D2P;OR13D3P;OR13E1P;OR13F1;OR13G1;OR13H1;OR13I1P;OR13J1;OR13K1P;OR13Z1P;OR13Z2P;OR13Z3P;OR14A2;OR14A16;OR14C36;OR14I1;OR14J1;OR14K1;OR14L1P;OR51A1P;OR51A2;OR51A3P;OR51A4;OR51A5P;OR51A6P;OR51A7;OR51A8P;OR51A9P;OR51A10P;OR51AB1P;OR51B2;OR51B3P;OR51B4;OR51B5;OR51B6;OR51B8P;OR51C1P;OR51C4P;OR51D1;OR51E1;OR51E2;OR51F1;OR51F2;OR51F3P;OR51F4P;OR51F5P;OR51G1;OR51G2;OR51H1P;OR51H2P;OR51I1;OR51I2;OR51J1;OR51K1P;OR51L1;OR51M1;OR51N1P;OR51P1P;OR51Q1;OR51R1P;OR51S1;OR51T1;OR51V1;OR52A1;OR52A4;OR52A5;OR52B1P;OR52B2;OR52B3P;OR52B4;OR52B5P;OR52B6;OR52D1;OR52E1;OR52E2;OR52E3P;OR52E4;OR52E5;OR52E6;OR52E7P;OR52E8;OR52H1;OR52H2P;OR52I1;OR52I2;OR52J1P;OR52J2P;OR52J3;OR52K1;OR52K2;OR52K3P;OR52L1;OR52L2P;OR52M1;OR52M2P;OR52N1;OR52N2;OR52N3P;OR52N4;OR52N5;OR52P1P;OR52P2P;OR52Q1P;OR52R1;OR52S1P;OR52T1P;OR52U1P;OR52V1P;OR52W1;OR52X1P;OR52Y1P;OR52Z1;OR55B1P;OR56A1;OR56A3;OR56A4;OR56A5;OR56A7P;OR56B1;OR56B2P;OR56B3P;OR56B4。 DNAメチル化を判定する方法としては、種々の方法が一般に用いられる。一般的な方法の一つには、メチル化特異的PCRがある。この方法では、メチル化シトシンがバイサルファイトを用いてウラシルに変換される。特異的なプライマーを用いることによって、検査される部位のメチル化の有無を調べることができる。測定方法は、標識化マーカーまたは標識化プローブが使用されるリアルタイムPCRである。 別の判定方法には、ロシュ社のいわゆるNimble-Gene(登録商標)がある。この方法では、5′メチルシチジン特異的抗体を用いてDNA断片を沈降、単離して、増幅後にアレイ上で検出する。 例えば、放射性標識、サザンブロッティングなどによる他の方法もまた可能である。 複数のCpGアイランド、または1つのCpGアイランド中の複数の位置、または複数の遺伝子を分析する場合、このためのメチル化特異的PCR反応を、多数のプライマーを用いる1回のPCRで行うことも原理的には可能である。PCRの特異性を高めるためには、各検査を別々に行うことが好ましい。 多くの実施形態において、測定の質を確認するために、対照をさらに取り入れることが役に立つであろう。 測定値間で差異が生じる可能性があるので、参照細胞と幹細胞を同時に2つの反応で確認することもまた、しばしば適切であろう。しかしながら、多くの場合、幹細胞のメチル化について、以前の測定値とそれに対応する保存データを再利用すれば十分である。 本発明はまた、 多能性幹細胞の少なくとも2つの遺伝子のCpGアイランドにおける少なくとも1つのCpGのDNAメチル化を測定するステップと、 少なくとも1つの参照細胞の前記少なくとも2つの遺伝子のCpGアイランドにおける前記少なくとも1つのCpGのDNAメチル化と比較するステップを含む、多能性幹細胞の品質を判定する方法に関する。 以下の実施例により、本発明をさらに説明する。 1.ゲノムDNAの単離 ゲノムDNAを以下のように単離した。Qiagen社のDNeasy blood&tissue DNA isolations kitを用いて細胞からゲノムDNAを単離した。 2.メチル化DNAの単離 超音波処理により1μgのゲノムDNAを約300〜1,000塩基対のサイズの断片に変換した。メチルシトシン特異的抗体を用いてメチル化DNA断片を沈降させた。Methylamp Methylated DNA Capture Kit(ダイアジェノード(Diagenode)社のMeDIP)を使用した。 3.メチル化の分析 Nimble-Gene 385K Ref. Seq. Promoter Array HG18(ロシュ社)に沈降物をハイブリダイズさせた。CpGジヌクレオチドに富む公知の遺伝子全てのプロモーター領域がこのアレイ上に存在し、50塩基長のオリゴヌクレオチド試料の形状で共有結合している。 ハイブリダイズしたアレイをマイクロアレイスキャナー(モレキュラー・デバイス(Molecular Devices)社)でスキャンし、アクソン(Axon)社のGenepixソフトウェアでイメージを作製した。Nimble-Scan Version 2.5およびSignal-Map Version 1.9を解析のために使用した。 4.品質の判定 使用した細胞は、(a)線維芽細胞、(b)4つの転写因子であるOct3/4、Sox2、c−MycおよびKlf4のレトロウイルスによる導入によって線維芽細胞から誘導された多能性幹細胞(Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Takahashi K, Yamanaka S. Cell. 2006 Aug 25; 126(4): 663-76. Epub 2006 Aug 10と同様)、および(c)公知の胚性細胞株I−3から得られた細胞であった。異なる染色体の嗅覚受容体遺伝子上のCpGメチル化を分析した。分析結果を図1〜6に示す。 多能性幹細胞の少なくとも3つの遺伝子のCpGアイランドにおける少なくとも1つのCpGのDNAメチル化を測定するステップと、 少なくとも1つの参照細胞の前記少なくとも3つの遺伝子のCpGアイランドにおける前記少なくとも1つのCpGのDNAメチル化と比較するステップを含み、 前記遺伝子が、異なる染色体上に位置し、嗅覚受容体遺伝子の遺伝子ファミリーに属する、多能性幹細胞の品質を判定する方法。 前記多能性幹細胞が誘導多能性幹細胞である、請求項1に記載の方法。 前記参照細胞が多能性幹細胞である、請求項1または2に記載の方法。 前記参照細胞が分化した細胞である、請求項1〜3の少なくとも1項に記載の方法。 少なくとも2つの参照細胞が使用される、請求項1〜4の少なくとも1項に記載の方法。 前記多能性幹細胞の少なくとも4遺伝子または少なくとも5遺伝子のそれぞれにおける少なくとも1つのCpGアイランドのメチル化が測定され、前記参照細胞の遺伝子におけるメチル化とそれぞれ比較される、請求項1〜5の少なくとも1項に記載の方法。 前記嗅覚受容体遺伝子がクラスIまたはクラスIIのヒトメンバーである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 各遺伝子で複数のCpGアイランドが測定される、請求項1〜7の少なくとも1項に記載の方法。 前記多能性幹細胞の少なくとも7遺伝子または少なくとも10遺伝子のそれぞれにおける少なくとも1つのCpGアイランドのメチル化が測定され、前記参照細胞の遺伝子におけるのメチル化とそれぞれ比較される、請求項1〜8の少なくとも1項に記載の方法。 前記嗅覚受容体遺伝子が、OR6K6、OR6N1、OR6N2、OR51A7、OR51G2、OR51G1、OR1M1、OR7G2、OR7G1から選択される、請求項1〜9の少なくとも1項に記載の方法。 DNAメチル化の測定にメチル化特異的PCRが用いられる、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。 バイサルファイトを用いてメチル化シトシンがウラシルに変換される、請求項11に記載の方法。 標識化マーカーまたは標識化プローブを使用するリアルタイムPCRが用いられる、請求項11または12のいずれかに記載の方法。 本発明は、多能性幹細胞の少なくとも2つの遺伝子のCpGアイランドにおける少なくとも1つのCpGのDNAメチル化を測定するステップと、該DNAメチル化を少なくとも1つの参照細胞の前記少なくとも2つの遺伝子のCpGアイランドにおける前記少なくとも1つのCpGのDNAメチル化と比較するステップを含み、前記遺伝子が、異なる染色体上に位置し、嗅覚受容体遺伝子の遺伝子ファミリーに属する、多能性幹細胞の品質を判定する方法に関する。


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