使用了血液细胞的组织、内脏器官的制作方法技术

本发明专利技术在人组织、内脏器官制作法中以医疗应用为目标，提供一种大幅度改善每1个细胞的功能、实现成本的大规模削减的改良方法。本发明专利技术提供一种器官芽的制作方法，该方法包括在血液细胞的存在下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞、以及组织或内脏器官细胞。本发明专利技术还提供利用所述方法制作出的器官芽、使用了该器官芽的组织或内脏器官的制作方法、器官芽的移植方法、组织或内脏器官的再生或功能恢复方法、非人嵌合动物的制作方法及评价药剂的方法。

Making use of the tissue and internal organs of blood cells.

The invention aims at medical application in the production of human tissue and viscera, and provides an improved method for greatly improving the function of every 1 cells and achieving a large scale reduction in cost. The invention provides a method for making organ buds, which include in the presence of blood cells, in vitro culture of vascular endothelial cells, mesenchyme cells, and tissue or visceral organ cells. The invention also provides an organ bud made by the method, the making method of tissue or viscera using the organ bud of the apparatus, the method of transplantation of the organ bud, the method of regeneration or function recovery of tissue or viscera, the making method of the nonhuman chimeric animal and the method of evaluating the drug.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用了血液细胞的组织、内脏器官的制作方法
本专利技术涉及使用了血液细胞的组织、内脏器官的制作方法。
技术介绍
近年来，利用具有向各种各样的功能细胞分化的能力的iPS细胞等多能性干细胞、通过分化诱导来创制出有益于创制新药筛选、再生医疗的人功能细胞的方法受到关注。目前为止，本专利技术人等已经确立了由在成体组织中可以观察到的血管内皮细胞、间充质系细胞构成的具有有秩序的立体结构的人组织、内脏器官的重建法(非专利文献1：TakebeT.等，Nature(2013)、专利文献1：人组织、内脏器官的制作方法WO2013/047639A1)。另一方面，作为此前的关于造血细胞和肝细胞的成熟的见解，提出过在小鼠的生长过程中从造血细胞中产生的细胞因子会促进肝细胞的成熟的报告(非专利文献2：KamiyaA.，等，EMBOJ.199918：2127-3、非专利文献3：KinoshitaT.，等，ProcNatlAcadSciUSA.199996：7265-70(1999))。另外，报告过显示出将造血系细胞与未成熟肝细胞混合后移植到免疫缺陷动物中而同时地成活植入人肝细胞和人造血细胞的研究，然而没有报告过关于由与造血细胞的同时移植所致的肝细胞的成熟度的见解(非专利文献4：BilityMT.，等，NatProtoc.7：1608-17(2012)、非专利文献5：WashburnML.，等，Gastroenterology.140：1334-44.(2011))。此外，目前为止还没有通过向体外重建的立体组织中导入造血细胞而显示出对作为目标的功能细胞的成熟的重要性的见解。现有技术文献非专利文献非专利文献1：TakebeT.等，Nature(2013)非专利文献2：KamiyaA.，等，EMBOJ.199918：2127-3非专利文献3：KinoshitaT.，等，ProcNatlAcadSciUSA.199996：7265-70(1999)非专利文献4：BilityMT.，等，NatProtoc.7：1608-17(2012)非专利文献5：WashburnML.，等，Gastroenterology.140：1334-44.(2011)专利文献专利文献1：WO2013/047639A1
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在以往的人组织、内脏器官制作法中以医疗应用为目标的情况下，以每1名成人作为对象时的制造成本极高，约为1000万日元左右，这成为技术上的普及障碍。鉴于现阶段至少估计存在有2万人以上的绝对适应患者(等待肝衰竭中的适应除外、死亡例的国际估算)的现状，为了将此种治疗技术作为通用技术广泛地应用于患者，目前的状况是期望开发出大幅度改善每1个细胞的功能、实现成本的大规模削减的改良方法。本专利技术的目的在于，提供此种改良方法。用于解决问题的方法本专利技术人等通过向对肝内胚层细胞、血管内皮细胞及间充质系细胞进行共培养的培养系统中加入造血细胞，成功地实现了所形成的器官芽的进一步的功能提高。此前为止，还没有技术显示出人组织、内脏器官的三维的重建中的造血细胞的效果，可以认为是新颖性/创造性极高的方法。本专利技术的主旨如下所示。(1)一种器官芽的制作方法，该制作方法包括在血液细胞的存在下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞、以及组织或内脏器官细胞。(2)根据(1)记载的方法，其中，器官芽是可以通过成熟而分化为器官的结构体。(3)根据(1)或(2)记载的方法，其中，与在不存在血液细胞的条件下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞、以及组织或内脏器官细胞而制作出的器官芽相比，制作了功能提高了的器官芽。(4)根据(1)～(3)中任一项记载的方法，其中，不使用支架材料地培养细胞。(5)根据(1)～(4)中任一项记载的方法，其中，血液细胞包括未分化造血细胞。(6)根据(5)记载的方法，其中，未分化造血细胞为造血前体细胞和/或造血干细胞。(7)根据(1)～(6)中任一项记载的方法，其中，血液细胞来自于脐带血。(8)根据(7)记载的方法，其中，血液细胞为脐带血的单核细胞部分的细胞。(9)根据(1)～(8)中任一项记载的方法，其中，组织或内脏器官细胞是由多能性干细胞诱导出的未分化细胞。(10)根据(9)记载的方法，其中，多能性干细胞为人工多能性干细胞。(11)根据(9)或(10)记载的方法，其中，多能性干细胞来自于人。(12)根据(1)～(11)中任一项记载的方法，其中，器官芽为肝芽。(13)根据(12)记载的方法，其中，与在不存在血液细胞的条件下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞及组织或内脏器官细胞而制作出的肝芽相比，制作了白蛋白的分泌能力提高了的肝芽。(14)根据(12)或(13)记载的方法，其中，与在不存在血液细胞的条件下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞及组织或内脏器官细胞而制作出的肝芽相比，制作了肝细胞分化标记基因的表达升高了的肝芽。(15)根据(14)记载的方法，其中，肝细胞分化标记基因是选自甲胎蛋白(αフェトプロテイン)、白蛋白、CYP3A7、色氨酸代谢酶TDO2、以及钠/牛磺胆酸协同转运蛋白中的至少1个标记。(16)一种器官芽，其为利用(1)～(15)中任一项记载的方法制作。(17)一种组织或内脏器官的制作方法，该方法包括将(16)记载的器官芽移植到非人动物、使之分化为组织或内脏器官。(18)一种器官芽的移植方法，该方法包括将(16)记载的器官芽移植到人或非人动物。(19)一种组织或内脏器官的再生或功能恢复方法，该方法包括将(16)记载的器官芽移植到人或非人动物、使之分化为组织或内脏器官。(20)一种非人嵌合动物的制作方法，该方法包括将(16)记载的器官芽移植到非人动物、使之分化为组织或内脏器官。(21)一种方法，该方法使用选自(16)记载的器官芽、利用(17)记载的方法制作的组织及内脏器官、以及利用(20)记载的方法制作的非人嵌合动物中的至少一种来评价药剂。作为此前的关于造血细胞和肝细胞的成熟的见解，提出过在小鼠的生长过程中从造血细胞产生的细胞因子(OSM)会促进肝细胞的成熟的报告(非专利文献2：KamiyaA.，等，EMBOJ.199918：2127-3、非专利文献3：KinoshitaT.，等，ProcNatlAcadSciUSA.199996：7265-70(1999))。然而，在以往的平面培养中，尽管已经添加了OSM，分化诱导也仍然完全不充分。另一方面，本专利技术人等的专利(专利文献1：人组织、内脏器官的制作方法WO2013/047639A1)是由3种细胞来制作器官芽，然而对于可以由包含造血细胞的4种以上的细胞形成器官芽、进一步促进其成熟的方法论，完全没有记载，也没有暗示。由此，对于此前向在体外重建的器官芽中导入第四细胞(造血细胞)、进而显示出对作为目标的功能细胞的成熟的重要性的见解而言有很大的新颖性、创造性。专利技术效果此前，本专利技术人等成功地构建了利用以往的技术完全没有达成的、用于制成恰当地配置了血管系统的人组织、内脏器官的基础技术(人组织、内脏器官的制作方法)。本专利技术为了使上述技术飞跃性地发展，新加入造血系细胞这样的参与者，由此通过直接或间接的细胞作用，实现了大幅度促进作为目的的功能细胞的成熟的方法。是实现此前不够充分的代谢功能等、体外的功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种器官芽的制作方法，该方法包括在血液细胞的存在下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞、以及组织或内脏器官细胞。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 JP 2015-2511401.一种器官芽的制作方法，该方法包括在血液细胞的存在下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞、以及组织或内脏器官细胞。2.根据权利要求1所述的方法，其中，器官芽是能够通过成熟而分化为器官的结构体。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，与在不存在血液细胞的条件下、在体外培养血管内皮细胞、间充质系细胞、以及组织或内脏器官细胞而制作出的器官芽相比，制作了功能提高了的器官芽。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，不使用支架材料地培养细胞。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，血液细胞包括未分化造血细胞。6.根据权利要求5所述的方法，其中，未分化造血细胞为造血前体细胞和/或造血干细胞。7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其中，血液细胞来自于脐带血。8.根据权利要求7所述的方法，其中，血液细胞为脐带血的单核细胞部分的细胞。9.根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其中，组织或内脏器官细胞是由多能性干细胞诱导出的未分化细胞。10.根据权利要求9所述的方法，其中，多能性干细胞为人工多能性干细胞。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，多能性干细胞来自于人。12.根据权利要求1～11中任一项所述的方法，其中，器官芽为肝芽。13.根据权利要求12所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口英树，聂运中，郑允文，关根圭辅，武部贵则，
申请(专利权)人：公立大学法人横滨市立大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP