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JP2003509028A - Method for producing immunocompatible cells and tissues using nuclear transfer technology - Google Patents

Method for producing immunocompatible cells and tissues using nuclear transfer technology

Info

Publication number
JP2003509028A
JP2003509028A JP2001522404A JP2001522404A JP2003509028A JP 2003509028 A JP2003509028 A JP 2003509028A JP 2001522404 A JP2001522404 A JP 2001522404A JP 2001522404 A JP2001522404 A JP 2001522404A JP 2003509028 A JP2003509028 A JP 2003509028A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
tissue
animal
cell
teratoma
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.)
Pending
Application number
JP2001522404A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003509028A5 (en
Inventor
ランザ、ロバート
ウエスト、マイケル
Original Assignee
アドバンスド セル テクノロジー、インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アドバンスド セル テクノロジー、インコーポレイテッド filed Critical アドバンスド セル テクノロジー、インコーポレイテッド
Publication of JP2003509028A publication Critical patent/JP2003509028A/en
Publication of JP2003509028A5 publication Critical patent/JP2003509028A5/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/027New or modified breeds of vertebrates
    • A01K67/0271Chimeric vertebrates, e.g. comprising exogenous cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2517/00Cells related to new breeds of animals
    • C12N2517/04Cells produced using nuclear transfer

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、核の移植及びクローン化の技術を用いて、移殖及び組織工学の目的のための免疫適合性組織及び細胞を作成する方法に関する。また、発現した導入遺伝子及び細胞及び組織を作り上げる他の遺伝的操作の免疫適合性への影響を決定する方法も、本発明に含まれる。   (57) [Summary] The present invention relates to methods for making immunocompatible tissues and cells for transplantation and tissue engineering purposes using nuclear transfer and cloning techniques. Also included in the invention are methods for determining the effect on immunocompatibility of the expressed transgene and other genetic manipulations that make up cells and tissues.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 本出願は、1999年9月7日出願された米国特許仮出願番号第60/152
、354号及び1999年9月22日出願された米国特許仮出願番号第60/1
55、107号の恩典を主張する。
This application is US Provisional Application No. 60/152 filed Sep. 7, 1999.
U.S. Patent Application No. 60/1 filed on Sep. 22, 1999 and Sep. 22, 1999.
Claim the benefits of No. 55, 107.

【0002】 (技術分野) 本発明は、移殖の目的のための免疫適合性組織及び細胞を工夫するためにクロ
ーン化、発生生物学、及び組織工学の分野を組み合わせたものである。更に本発
明は、核移植技術を用いた移殖のための治療用細胞及び組織を産生する方法、及
び、そのような組織の免疫適合性を検証し又は評価する方法を開示するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention combines the fields of cloning, developmental biology, and tissue engineering to devise immunocompatible tissues and cells for purposes of transplantation. The invention further discloses methods for producing therapeutic cells and tissues for transplantation using nuclear transfer technology, and methods for verifying or assessing immunocompatibility of such tissues.

【0003】 (背景技術) ここ10年ほどの期間はクローン化の科学の顕著な進歩によって特徴づけられ
ており、クローン化羊、即ち「ドリー」(Roslin BioMed)の誕生
、「ミラ」(Genzyme Transgenics)と名付けられた三つ子の
クローン化山羊や1ダースを超えるクローン化ウシ(ACT)などがそれを証明
している。クローン化を可能にする技術も向上し、今や哺乳動物を成体の分化し
た細胞からの核を用いてクローン化することができるほどであり、その核が、核
を取り出したあとの卵母細胞に導入されると、「リプログラミング(repro
granmming)」を行うということを今や科学者は知っている。本明細書
に全文を引用することにより取り込まれている、米国特許第5、945、577
号を参照されたい。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0003] The last decade or so has been characterized by significant advances in the science of cloning, the birth of the cloned sheep, the "Dolly" (Roslin BioMed), the "Mira" (Genzyme Transgenics). ), A triple goat cloned goat and over a dozen cloned cows (ACT) have proved this. The technology that enables cloning has also improved, and it is now possible to clone a mammal using the nucleus from an adult differentiated cell, and the nucleus becomes an oocyte after the nucleus is removed. Once introduced, "reprogramming (repro
Scientists now know to do "granming". US Pat. No. 5,945,577, incorporated herein by reference in its entirety.
See issue.

【0004】 胚ならびに胚幹細胞を成体の分化した細胞からの核を用いて産生することがで
きるという事実は、器官、細胞、及び組織移殖の分野での興味ある意味合いを有
するものである。現在数千人の患者が好適な器官の供与者を待っており、移殖を
待ちながら入手性と適合性の両者の問題に直面している。もし、移植を必要とす
る患者から採取した細胞の核から産生された胚幹細胞を作成することができ、移
殖に必要な細胞型に分化するように誘導することが可能ならば、移殖時の拒絶反
応と免疫抑制剤による危険性を取り除くことが可能である。
The fact that embryos as well as embryonic stem cells can be produced using nuclei from adult differentiated cells has interesting implications in the field of organ, cell and tissue transplantation. Thousands of patients now await donors of suitable organs, facing both availability and compatibility issues awaiting translocation. If it is possible to create embryonic stem cells produced from the nucleus of cells taken from a patient in need of transplantation and induce them to differentiate into the cell type required for transplantation, It is possible to eliminate the rejection reaction and the risk of immunosuppressants.

【0005】 胚幹細胞は、3つの異なる胚葉から細胞へ分化するように誘導されている。例
えば、Andersonらは、ウシ及びブタの繊維芽細胞からの内細胞塊(IC
M)及び胚盤が、無胸腺マウスの腎嚢の下に移殖されると、外胚葉由来、中胚葉
由来及び内胚葉由来の分化した細胞型を含む奇形腫に発達することを示した。 nimal Repro.Sci. 45:231−240(1996)。更に、
細胞分化の引き金となる発生の信号は、解読が始まりつつある。例えば、Gou
rdieらは、胚の筋細胞がインパルス発生パーキンジェ(Purkinje)
繊維細胞に分化することを示した。Proc.Natl.Acad.Sci.9
5:6815−6818(1998年6月)。更にまた、ニュージャージー医科
歯科大学(University of Medicine and Dent
istry of New Jersey、UMDNJ)の研究者達は、最近、
骨髄細胞の神経細胞への形質転換を報告している(ワシントンポスト、2000
年8月15日号、A6頁)。このように、胚幹細胞又は奇形腫から分化した細胞
を単離し、移植に使用するためにそれらの細胞を特定の細胞型へ分化するように
誘導することは可能な筈である。
Embryonic stem cells have been induced to differentiate into cells from three different germ layers. For example, Anderson et al. Have reported inner cell mass (IC) from bovine and porcine fibroblasts.
M) and scutella were shown to develop into teratomas containing differentiated cell types derived from ectoderm, mesoderm and endoderm when transplanted under the renal sac of athymic mice. A nimal Repro. Sci. 45: 231-240 (1996). Furthermore,
The signals of development that trigger cell differentiation are beginning to be deciphered. For example, Gou
rdie et al., Embryonic muscle cell impulse generation Perkinje (Purkinje)
It was shown to differentiate into fiber cells. Proc. Natl. Acad. Sci . 9
5: 6815-6818 (June 1998). Furthermore, the University of Medicine and Dentistry of New Jersey (University of Medicine and Dent
Researchers at the Institute of New Jersey (UMDNJ)
Reported transformation of bone marrow cells into neurons (Washington Post, 2000.
(August 15, issue, page A6). Thus, it should be possible to isolate cells that have differentiated from embryonic stem cells or teratomas and induce them to differentiate into specific cell types for use in transplantation.

【0006】 加えて、組織工学の分野で生まれた技術を用いることによって、組織や器官を
分化した細胞から設計し、それを移殖に用いることは可能である。例えば、Sh
inokaらは、合成した生分解性の(ポリグラクチノポリグリコール酸pol
yglactinlpolglycolic acid)管状骨組み上に細胞を
接種して培養することによって、生体肺動脈の自家移殖を考案した。L.Tho rac.Cardiovasc.Surg .115:536−546(1998
)。Zundらは、ヒト繊維芽細胞をエンドセリン処理してから呼吸可能なメッ
シュに接種すると、道管や心臓弁のようなヒトの組織を産生するのに有用である
ことを示した。Eur.J.Cardic−Thorac.Surg.13:1
60−164(1998).Freedらは、微小重力をシミュレートした条件
下で細胞を培養すると、軟骨や心臓組織を作るのに有利であることを示した。I
n Vitro Cell Dev.Bid.−Animal 33:381−
385(1997年5月)。
In addition, it is possible to design a tissue or an organ from differentiated cells and use it for transplantation by using a technique born in the field of tissue engineering. For example, Sh
inoka et al., have synthesized biodegradable (polyglactinopolyglycolic acid pol
The autologous transplantation of a living pulmonary artery was devised by inoculating and culturing the cells on a tubing of γlactinlpolyglycolic acid). L. Tho rac. Cardiovasc. Surg . 115: 536-546 (1998)
). Zund et al. Have shown that endothelin treatment of human fibroblasts prior to inoculation of respirable mesh is useful for producing human tissues such as vessels and heart valves. Eur. J. Cardic-Thorac. Surg . 13: 1
60-164 (1998). Freed et al. Have shown that culturing cells under conditions simulating microgravity is advantageous for producing cartilage and heart tissue. I
n Vitro Cell Dev. Bid. -Animal 33: 381-
385 (May 1997).

【0007】 しかしながら、細胞の発生や分化に関する分野、及び組織工学の分野には問題
点もある。例えば、Andersonらによって作られた奇形腫は、自然形成し
た胚から作られた。このように、胚の遺伝子型は個々の胚ごとに固有のものであ
る。そのような細胞は、供与体動物に移殖した場合、全ての異質遺伝子型組織と
同様に依然移殖拒絶を誘発するので、移殖には適切ではない。殆どの自家移植組
織工学は、これとは対照的に、実際の受容体動物からの細胞を用いて実施されて
きた。そのような技術は、細胞又は器官に欠陥を有する患者、すなわち、恐らく
遺伝子発現欠損又は突然変異遺伝子の発現に起因する欠陥を有する患者に対して
、好適な移植器官を提供しないであろう。更に、患者の器官が文字通り機能しな
い患者にとって、その患者自身の細胞を用いて新しい器官を作り出すことは不可
能であろう。このように、移殖患者の処置に細胞の分化や発生の概念及び組織工
学を適用するには多くの欠陥がある。
However, there are problems in the field of cell development and differentiation, and the field of tissue engineering. For example, the teratomas created by Anderson et al. Were created from spontaneously formed embryos. Thus, the genotype of an embryo is unique to each individual embryo. Such cells are not suitable for transplantation because when transplanted into a donor animal, they, like all allogeneic tissues, still induce transplant rejection. Most autologous tissue engineering, in contrast, has been performed with cells from real recipient animals. Such techniques would not provide suitable transplant organs for patients with defective cells or organs, that is, patients with defects probably due to defective gene expression or expression of mutant genes. Moreover, it would be impossible for a patient's organs to function literally to create new organs using their own cells. Thus, there are many deficiencies in applying the concepts of cell differentiation and development and tissue engineering to the treatment of transplant patients.

【0008】 (発明の概要) 本発明は、移殖用の作り上げられた細胞や組織の使用に関して、いまだ解決し
なければならない不確実性に向けられたものである。本発明は、クローン化され
た免疫適合性を有する、発生学的に分化した細胞を、移殖のための組織に作り上
げる方法、及びそのような細胞を移殖を必要とする患者に使用する方法を開示す
るものである。特に、そのような組織は、治療用タンパク質を発現するように設
計することができる。移殖用の組織や細胞は、全て核移植によって同一の元の供
与体細胞から作られるので、作り上げられた組織の全ての細胞は、興味のある異
種遺伝子を発現する。従って、本発明の方法は、更にまた、組織を標的にした遺
伝子治療に貴重な新たな手段を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to the uncertainties that still have to be resolved regarding the use of engineered cells and tissues for transplantation. The present invention provides a method for making cloned immunocompatible, developmentally differentiated cells into tissues for transplantation, and methods for using such cells in patients in need of transplantation. Is disclosed. In particular, such tissue can be designed to express a therapeutic protein. Since all tissues and cells for transplantation are made from the same original donor cells by nuclear transfer, all cells of the constructed tissue express the heterologous gene of interest. Therefore, the method of the present invention also provides a valuable new tool for tissue-targeted gene therapy.

【0009】 本発明は、また、遺伝的に操作した特定の細胞が、移殖のための免疫適合性を
有する器官を与えるか否かを決定する方法を提供するものである。例えば、本発
明は、クローン化細胞のミトコンドリア適合性、及び、特に動物モデルにおいて
、遺伝子導入による発生学的に分化した細胞の免疫適合性を評価する方法を開示
するものである。このような評価は、移殖に使用する治療用の組織の適合性に関
して重要な情報を提供し、更に免疫適合性を有する組織を提供するために、これ
らのパラメーターを制御するための基礎を提供するものである。
The present invention also provides a method of determining whether a particular genetically engineered cell confers an immunocompetent organ for transplantation. For example, the present invention discloses a method for assessing mitochondrial compatibility of cloned cells, and immunocompatibility of transgenically developmentally differentiated cells, especially in animal models. Such assessments provide important information regarding the suitability of therapeutic tissues used for transplantation and provide the basis for controlling these parameters in order to provide immunocompatible tissues. To do.

【0010】 (発明の詳細な説明) 本発明は、クローン化技術を用いた免疫適合性の組織を産生する方法を目的と
する。開示された方法によって産生された細胞及び組織も、また、作り上げられ
た組織の移殖によって産生された安定な移殖体がそうであるように、本発明に含
まれる。安定な移殖体とは、核の供与体へ移殖した時に免疫応答や拒絶反応を不
適切に起こすことがない、又は、少なくとも非クローン化対照移殖組織に対して
、移殖拒絶を避ける上で実質的な改善を提供する移植体と定義される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is directed to a method of producing immunocompatible tissue using cloning techniques. Cells and tissues produced by the disclosed methods are also included in the invention, as are stable explants produced by transplantation of engineered tissue. Stable transplants do not inappropriately generate immune or rejection responses when transferred to nuclear donors, or avoid transfer rejection, at least for non-cloned control explants. Defined above as a transplant that provides a substantial improvement.

【0011】 核移植によって作られるクローン化細胞は、供与体細胞又は動物に対して完
全に同一ではなく、例えば、そのような細胞は、一般的に、供与体細胞のミトコ
ンドリアDNAがなく、受容体の核を取り出した卵母細胞又は他の細胞のミトコ
ンドリアDNAを獲得しており、一般には、胚形成の間存在する完全に模擬的な
条件であるイン・ビボ環境では作り出されないので、そのような細胞が供与体動
物に再移植された場合、完全に免疫適合性であるか否かという疑問が起こる。
Cloned cells produced by nuclear transfer are not completely identical to the donor cell or animal, eg, such cells generally lack the donor cell's mitochondrial DNA and acceptor cells. It has acquired the mitochondrial DNA of the oocyte or other cell from which the nuclei have been removed and is generally not produced in the in vivo environment, which is a completely simulated condition that exists during embryogenesis. When these cells are re-implanted into a donor animal, the question arises as to whether they are fully immunocompatible.

【0012】 例えば、NADHデヒドロゲナーゼのアミノ末端から作られるND1、及び、
COI遺伝子のアミノ末端にコードされるMiHAペプチドのようなマウスのミ
トコンドリアペプチドは、非−古典的MHCクラスI分子、例えば、H−2M3
aによってベータ−2−ミクログロブリンと組み合わされて細胞の表面に存在す
るということが示されている(Vyasら、1992、「H−2M3aの生化学
的特異性(Biochemical specificity of H−2M
3a)」、J.Immunol.149(11):3605−11;Morse
ら、1996、「COIミトコンドリア遺伝子はH2−M3によって表現される
弱い組織適合性抗原をコードする(The COI mitochondria
l gene encodes a minor histocompatib
ility antigen presented by H2−M3)」、J
.Immunol.156(9):3301−7)。NDIペプチドの1つの残
基における対立遺伝子の変化が、外来性の対立遺伝子を示す細胞を、特異的な細
胞毒性を有するT細胞による細胞溶解作用に感じ易くするということも示されて
いる(Lovelandら、1990、60(6):971−80)。ラットの
組織適合性に関係するミトコンドリアペプチドは、マウスの対立遺伝子ND1ペ
プチドと同じではないが、同様のシステムがラットでも同定されている(Dav
iesら、1991、「非定型的抗原に対する細胞溶解特異性を有するT細胞の
発生I、ラットのミトコンドリア抗原(Generation of T ce
lls with lytic specificity for atypi
cal antigens I. A mitochondrial anti
gen in the rat)」、J.Exp.Med.173:823−3
2)。
For example, ND1 made from the amino terminus of NADH dehydrogenase, and
Mouse mitochondrial peptides, such as the MiHA peptide encoded at the amino terminus of the COI gene, are non-classical MHC class I molecules, such as H-2M3.
has been shown to be present on the surface of cells in combination with beta-2-microglobulin (Vyas et al., 1992, "Biochemical specificity of H-2M3a.
3a) ", J. Immunol. 149 (11): 3605-11; Morse.
1996, "The COI mitochondrial gene encodes a weak histocompatibility antigen expressed by H2-M3 (The COI mitochondria.
l gene encodes a minor histocompatib
ilitity anticipated by H2-M3) ", J
. Immunol. 156 (9): 3301-7). It has also been shown that allelic changes at one residue of the NDI peptide make cells displaying the foreign allele more susceptible to cytolytic effects by T cells with specific cytotoxicity (Loveland). Et al., 1990, 60 (6): 971-80). The mitochondrial peptide involved in rat histocompatibility is not the same as the mouse allelic ND1 peptide, but a similar system has been identified in rat (Dav).
1991, "Generation of T Cells with Cytolytic Specificity for Atypical Antigens I, Rat Mitochondrial Antigen (Generation of T ce
lls with lytic specificity for atypi
cal antigens I.C. A mitochondrial anti
gen in the rat), J. Exp. Med. 173: 823-3
2).

【0013】 このように、細胞の表面に示されるミトコンドリアペプチドは、組織適合性
抗原として作用することができ、2つの別々のシステムがマウス及びラットにお
いてそれぞれ同定されている。同様のシステムが他の哺乳動物に存在しないとい
う理由はない。それ故、外来性のミトコンドリアは、核移植法で作られる治療用
組織を拒絶する結果に終わることが予想される。代わりに、本発明者らは、驚く
べきことに、本発明の方法の実施において,核移植法で作られた異質遺伝子型の
ミトコンドリアを有する細胞が、核の供与体へ移殖されても拒絶されないという
ことを見出した。
Thus, mitochondrial peptides displayed on the surface of cells can act as histocompatibility antigens, and two separate systems have been identified in mouse and rat, respectively. There is no reason why similar systems do not exist in other mammals. Therefore, exogenous mitochondria are expected to result in the rejection of therapeutic tissue made by nuclear transfer. Instead, we surprisingly find that, in the practice of the method of the invention, cells with allogeneic mitochondria made by nuclear transfer are rejected even when transferred to a nuclear donor. I found that it would not be done.

【0014】 異質遺伝子型のミトコンドリアを有するクローン化組織が移殖の後でも拒絶さ
れないという事実にもかかわらず、移殖適合性への疑問は、そのような細胞が導
入遺伝子を移入したり、又は移殖組織の機能を改善したり、補ったり又は支えた
りするために他の何らかの遺伝子操作を行った場合、更に切実にさえなる。従っ
て、本発明は、動物モデルのクローン化細胞又は組織の免疫適合性を試験し、必
要に応じてそのような細胞又は組織の免疫適合性を高めるための方法及び動物モ
デルを提供する。一般的にそのような方法は: a.供与体動物から細胞を採取し; b.該細胞から受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体細胞へ核を移植して胚を
産生し、所望により治療用の異種DNAを導入し; c.該胚から胚盤、内細胞塊及び/又は幹細胞を単離し; d.該胚盤及び/又は幹細胞を該供与体動物に注入し、同時に対照の胚盤及び/
又は幹細胞を注入し;及び e.注入部位について奇形腫の形成、及びそれに続く拒絶の兆候を調べる; ことを含む。
Despite the fact that cloned tissues with allogeneic mitochondria are not rejected after transplantation, the question of transferability is that such cells transfer the transgene, or It becomes even more acute when some other genetic manipulation is performed to improve, supplement or support the function of explanted tissue. Accordingly, the present invention provides methods and animal models for testing the immunocompatibility of cloned cells or tissues in animal models and optionally enhancing the immunocompatibility of such cells or tissues. Generally such methods are: a. Harvesting cells from a donor animal; b. Transferring the nucleus from the cells to a recipient oocyte or other suitable receptor cell to produce an embryo, optionally introducing therapeutic heterologous DNA; c. Isolating scutellum, inner cell mass and / or stem cells from the embryo; d. Injecting the scutellum and / or stem cells into the donor animal while simultaneously
Or injecting stem cells; and e. Examining the injection site for teratoma formation and subsequent signs of rejection.

【0015】 本発明の目的のために、奇形腫は、全形成能を有する細胞から生じた外胚葉、
中胚葉又は内胚葉の誘導体を含む、分化した細胞のグループと定義される。対照
となる胚盤、内細胞塊又は幹細胞は、試験動物(異質遺伝子型又は異種核DNA
)由来の供与体細胞を用いて作られたものではなく、従って、そのような胚盤又
は細胞から作られた奇形腫は、供与体動物において拒絶されるか、又は、決して
成長することはないと思われる。供与体動物(同質遺伝子型)及び異質遺伝子型
受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体細胞からの核を用いて作られる奇形腫も
、また、移殖に用いられた場合、組織適合性抗原としてミトコンドリア対立遺伝
子の提示のために拒絶されるものと思われる。このように、そのような治療用の
組織が移殖時の拒絶を引き起こさないということは、実に驚くべきことである。
For the purposes of the present invention, a teratoma is an ectodermal resulting from cells that have the total potential to form,
It is defined as a group of differentiated cells that include mesoderm or endoderm derivatives. The control scutellum, inner cell mass or stem cell is a test animal (heterogeneous or heterologous DNA
) Was not produced using donor cells of origin, and thus teratomas made from such scutellum or cells are either rejected or never grow in the donor animal. I think that the. Teratomas made with nuclei from donor animals (isogenic) and allogeneic receptor oocytes or other suitable recipient cells are also histocompatibility when used for transplantation. It appears to be rejected due to the presentation of the mitochondrial allele as a sex antigen. Thus, it is truly surprising that such therapeutic tissue does not cause rejection during transplantation.

【0016】 供与体及び対照の胚盤、内細胞塊及び/又は幹細胞は、一般的には筋肉内への
注入、腎嚢下、皮下又は腰部筋膜内に導入される。奇形腫が形成された場所では
、それを取り除いて胚葉の有無を調べ、胚葉は更に、特異的な細胞型を検出する
目的で分離される。奇形腫の形成が、免疫適合性についての初期の示唆を与える
が、特に移入した異種遺伝子が細胞型に特異的なプロモーターから発現される場
合には、特異的な細胞型を作り、供与体動物に再導入して更に免疫適合性を調べ
る。異質遺伝子型のミトコンドリアを有する本発明のクローン化組織が拒絶され
なかったとすれば、このシステムは導入遺伝子の組織適合性への影響を試験する
のには理想的であり、それによって、該供与体動物からの細胞は、核移植の前に
異種遺伝子を用いて形質移入される。
Donor and control scutellum, inner cell mass and / or stem cells are generally injected intramuscularly, subrenally, subcutaneously or intralumbar fascia. At the place where the teratoma was formed, it is removed and examined for the presence of germ layers, and the germ layers are further isolated for the purpose of detecting specific cell types. The formation of teratomas gives an early indication of immunocompatibility, but creates a specific cell type, especially if the transferred heterologous gene is expressed from a cell type-specific promoter, and the donor animal And reintroduced into to further investigate immunocompatibility. Given that the cloned tissue of the invention with allogeneic mitochondria was not rejected, this system is ideal for testing the effect of transgenes on histocompatibility, whereby the donor Cells from animals are transfected with a heterologous gene prior to nuclear transfer.

【0017】 一般的に、本発明の方法は、供与体動物のどのような細胞を用いても実施する
ことが可能である。好適な細胞の例として、B細胞、T細胞のような免疫細胞、
樹状細胞、ケラチノサイトのような皮膚細胞、上皮細胞、軟骨細胞、卵丘細胞、
神経細胞、心細胞、食道細胞、始原生殖細胞、肝臓、胃、腸、肺、腎臓などを含
む種々の器官の細胞である。一般的に、最も適した細胞は組織培養で容易に増殖
し、容易に形質移入し得るものである。異種DNAを移入し核移植を実施する細
胞型は、好ましくは、繊維芽細胞である。
In general, the methods of the invention can be practiced with any cell of a donor animal. Examples of suitable cells include immune cells such as B cells, T cells,
Dendritic cells, skin cells such as keratinocytes, epithelial cells, chondrocytes, cumulus cells,
They are cells of various organs including nerve cells, heart cells, esophageal cells, primordial germ cells, liver, stomach, intestines, lungs, kidneys and the like. In general, the most suitable cells are those that are easily grown in tissue culture and can be easily transfected. The cell type into which heterologous DNA is transferred and nuclear transfer is performed is preferably fibroblast.

【0018】 動物モデルは、奇形腫を形成し免疫適合性を研究するのに好適な動物であれば
どのような動物でもよい。好ましい動物は有蹄類であり、より好ましい動物はウ
シである。この他では、動物はヒト以外の霊長類、例えば、マントヒヒ又はカニ
クイザルである。大型動物は、より大きい奇形腫を形成し易く、それによって免
疫評価及び移殖のためにより多くの細胞を提供するので好ましい。好適な動物の
例としては、ブタ、イヌ、ウマ、バッファロー及びヤギが挙げられる。
The animal model may be any animal suitable for forming teratomas and studying immunocompatibility. The preferred animal is ungulate, and the more preferred animal is bovine. Otherwise, the animal is a non-human primate, such as a baboon or cynomolgus monkey. Large animals are preferred because they are more prone to the formation of larger teratomas, thereby providing more cells for immune evaluation and transplantation. Examples of suitable animals include pigs, dogs, horses, buffalo and goats.

【0019】 本発明に含まれるものとして、種交差した動物モデルのクローン化した奇形腫
の免疫適合性を試験する方法がある。例えば、供与体動物の核を、他の種の(異
種の)受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体細胞に移植する場合である。受容
体細胞からのミトコンドリアを有するクローン化した奇形腫は、次いで、胚盤、
内細胞塊及び/又は幹細胞を供与体動物に注入することによって免疫適合性を試
験する。特に好ましいのは、近縁の種を含む交差種モデルで、その場合、受容体
細胞のミトコンドリアタンパク質は、供与体の核と組み合わさって機能すること
が期待される。
Included in the present invention is a method of testing the immunocompatibility of a cloned teratoma in a cross-species animal model. For example, when the nucleus of a donor animal is transplanted into an oocyte or other suitable recipient cell of a (heterologous) recipient of another species. The cloned teratoma with mitochondria from the recipient cells was
Immunocompatibility is tested by injecting the inner cell mass and / or stem cells into the donor animal. Particularly preferred is a cross-species model involving closely related species, where the mitochondrial protein of the recipient cell is expected to function in combination with the donor nucleus.

【0020】 例えば、ニューヨークタイムス、1998年11月12日号の報告(Nich
olas Wade、「ヒトの細胞が胚の状態に帰る、科学者が主張(Huma
n Cells Revert to Embryo State,Scien
tists Assert)」)によると、雌ウシのミトコンドリアはヒトの核
と機能することは期待できないが、チンパンジー及びゴリラのミトコンドリアは
、ヒトの細胞の中で機能することが期待される。実際、ウェブサイトのwww. globalchange.com に記載されているように、科学者はすでにキ
メラの「ジープ(geep)」(ヒツジとヤギの複合体)や「カマス(cama
s)」(ラクダとラマの複合体)を作り出しており、近縁種の細胞及び細胞内器
官は機能的に適合し得ることを示唆している(「ブッシュ、キメラに電報」、デ
イリーテレグラフ、1998年1月22日号、27頁、「ジープ:ヤギとヒツジ
の種交差交配(It’s a geep:cross−breeding go
ats and sheep)」、タイムス、1984年2月27日号、71頁
、「ジープに出会う:一部がヤギ−一部がヒツジ(Meet the geep
:part goat−part sheep)」、Science、1984
年、5巻:6頁、も参照)。Jakovcicらによると(1975年、「異な
る真核生物のミトコンドリアDNA間の配列相同性(Sequence hom
ology between mitochondrial DNAs of
different eukaryotes)」、Biochem.14(10
):2043−50)、mtDNA配列の進化的拡がりは、独特の配列をした核
DNA配列に対するそれと同様の比率で起こるとみられている。
For example, the report of the New York Times, November 12, 1998 issue (Nich
olas Wade, "Human Cells Return to Embryonic State, Scientists Claim (Huma
n Cells Reverse to Embryo State, Science
The mitochondria of cows cannot be expected to function with human nuclei, whereas the mitochondria of chimpanzees and gorillas are expected to function in human cells, according to the Tists Assert) "). In fact, the website www. globalchange. As described in the com, scientists already chimeric "Jeep (geep)" (a complex of sheep and goats) and "Camas (cama
s) ”(complex of camels and llamas), suggesting that cells and subcellular organs of related species may be functionally compatible (“ Bush, Chimera Telegraph ”, Daily Telegraph, January 22, 1998, p. 27, "Jeep: goat and sheep cross-breeding go.
ats and sheep, "Times, February 27, 1984, p. 71," Meet the Jeep: Some Goats-Partly Sheep (Meet the sheep) "
: Part goat-part sheep) ", Science, 1984.
Year, 5: 6). According to Jakovic et al. (1975, “sequence homology between different eukaryotic mitochondrial DNAs (Sequence hom)).
topology between mitochondrial DNAs of
different eukaryotes) ", Biochem. 14 (10
): 2043-50), the evolutionary spread of mtDNA sequences is believed to occur at a similar rate to that of uniquely-ordered nuclear DNA sequences.

【0021】 そのような種交差モデルは、異種移殖の研究において特に関連し、組織適合性
抗原として作用するミトコンドリアタンパク質を同定するための便利なモデルを
提供する。もし受容体細胞のミトコンドリアが、奇形種を用いて、免疫学的には
適合しないが機能的に適合することが証明されれば、ミトコンドリア抗原及び細
胞表面に表示されるが単一種内では対立遺伝子の変化を示さないペプチド類を同
定することは可能であろう。そのようなモデルは、移殖治療のためのクローン化
細胞及び組織の免疫適合性を更に高めるために、受容体細胞の関連するミトコン
ドリア抗原を核移植供与体からのそれらと入れ替える方向へ向かって、組み換え
DNAの方法論を加速するであろう。
Such cross-species models are particularly relevant in xenotransplantation studies and provide a convenient model for identifying mitochondrial proteins that act as histocompatibility antigens. If the mitochondria of the recipient cells are demonstrated to be immunologically non-functional but functionally compatible with the teratoma, they are displayed at the mitochondrial antigen and the cell surface, but within a single species alleles It would be possible to identify peptides that do not show changes in Such a model is directed towards replacing the relevant mitochondrial antigens of the recipient cells with those from nuclear transfer donors to further enhance the immunocompatibility of cloned cells and tissues for transplantation therapy, It will accelerate the methodology of recombinant DNA.

【0022】 例えば、もしクローン化した「交差種」奇形腫もまた拒絶の兆候を示すならば
、本発明に従って、例えば、適合性を有するミトコンドリア抗原を発現する受容
体細胞を選ぶことによって、又は組織適合性を有するエピトープと入れ替えるこ
とによって、クローン化細胞及び組織が核供与体と確実に適合し得るステップを
取ることができる。実際のところ、ある研究者グループは、あるショウジョウバ
エの種の内在性ミトコンドリアDNAを、他の種のミトコンドリアDNAと完全
に入れ替えたことを報告している(Nikiら、1989、ショウジョウバエに
おけるミトコンドリアDNAの完全な置換(Complete replace
ment of mitochondrial DNA in Drosoph
ila)、Nature,341(6242):551−2)。このように、い
かなる特別の核移殖供与体に対しても、又は、ミトコンドリア表現型の混合体に
対してさえも、すなわち、同質遺伝子型及び異質遺伝子型、又は、同質遺伝子型
及び種交差に対して、所望するミトコンドリア表現型を有する受容体細胞を作り
上げることは可能な筈である。
For example, if a cloned “cross-species” teratoma also shows signs of rejection, according to the present invention, for example, by selecting a recipient cell expressing a compatible mitochondrial antigen, or tissue By substituting compatible epitopes, steps can be taken to ensure that cloned cells and tissues are compatible with nuclear donors. In fact, one group of researchers reported that the endogenous mitochondrial DNA of one Drosophila species was completely replaced with that of another species (Niki et al., 1989, complete mitochondrial DNA in Drosophila). Complete replacement (Complete replace
ment of mitochondrial DNA in Drosoph
ila), Nature, 341 (6242): 551-2). Thus, for any particular nuclear translocation donor, or even for a mixture of mitochondrial phenotypes, i.e., isogenic and allogeneic, or isogenic and cross-species. In contrast, it should be possible to create receptor cells with the desired mitochondrial phenotype.

【0023】 ミトコンドリア抗原の組織適合性に関与するミトコンドリア遺伝子又はDNA
断片、特に種交差モデルにおけるそれは、本発明の方法を用いることによって直
ちに同定し得る。例えば、特定の哺乳動物の核供与体からの同質遺伝子型の核は
、近縁種の異なった異質遺伝子型ミトコンドリア背景に移植可能であり、ミトコ
ンドリアのエピトープに対して特異的な抗体及びリンパ球を単離し同定するため
に、そのような細胞を使用して核移植供与体を免疫化することができる。核供与
体を免疫化して得られる抗体及びリンパ球の特異性を比較することによって、免
疫認識及び恐らく交差種モデルにおける移植体拒絶に帰結するミトコンドリア抗
原及びエピトープを同定することが可能である。そのようなミトコンドリア抗原
及びエピトープの同定は、対応するコードのDNAの交換を可能にし、その結果
、交差種核移植によって作られたクローン化組織の移植拒絶を避けることができ
る。
Mitochondrial genes or DNAs involved in histocompatibility of mitochondrial antigens
Fragments, especially in the cross-species model, can be readily identified by using the method of the invention. For example, isogenic nuclei from a particular mammalian nuclear donor can be transplanted into different allogeneic mitochondrial backgrounds of closely related species, producing antibodies and lymphocytes specific for mitochondrial epitopes. Such cells can be used to immunize nuclear transfer donors for isolation and identification. By comparing the specificities of antibodies and lymphocytes obtained by immunizing nuclear donors, it is possible to identify mitochondrial antigens and epitopes that result in immune recognition and possibly transplant rejection in a cross-species model. Identification of such mitochondrial antigens and epitopes allows exchange of the DNA of the corresponding coding, thus avoiding transplant rejection of cloned tissues made by cross-species nuclear transfer.

【0024】 このように、本発明は、種交差核移植を用いて、ミトコンドリア組織適合性抗
原を同定する方法を包含し、その方法は: 供与体哺乳動物より細胞を採取し; 該供与体哺乳動物から少なくとも2つの受容体卵母細胞又は該核供与体以外の
哺乳動物種の他の好適な受容体細胞へ核を移植して胚を産生し、ここで、該少な
くとも2つの受容体細胞は、ミトコンドリアDNAに関して異質遺伝子型であり
; 該胚より胚盤及び/又は幹細胞を単離し; 該胚盤及び/又は幹細胞を該供与体哺乳動物に別々に再注入して、抗体及び/
又はリンパ球の特異的なパネルを産生し;及び 該異質遺伝子型ミトコンドリア背景に対応して作られる抗体及び/又はリンパ
球のパネルを比較して、該供与体哺乳動物の免疫システムによって認識されるミ
トコンドリア抗原及び/又はエピトープを同定する; ことを含む。
Thus, the present invention includes a method of identifying mitochondrial histocompatibility antigens using cross-species nuclear transfer, which method comprises: harvesting cells from a donor mammal; A nucleus is transferred from an animal to at least two recipient oocytes or other suitable recipient cells of a mammalian species other than said nuclear donor to produce an embryo, wherein said at least two recipient cells are , Allogeneic with respect to mitochondrial DNA; isolating scutellum and / or stem cells from the embryo; separately reinjecting the scutellum and / or stem cells into the donor mammal to produce antibodies and / or
Or producing a specific panel of lymphocytes; and comparing a panel of antibodies and / or lymphocytes made in response to the allogeneic mitochondrial background, and recognized by the immune system of the donor mammal Identifying mitochondrial antigens and / or epitopes.

【0025】 このような方法で同定されたミトコンドリア抗原に対して特異的な抗体及びリ
ンパ球(両者ともヘルパーであり細胞毒性のT細胞及びB細胞)もまた本発明に
含まれ、ミトコンドリアペプチド、抗原、及びそれらをコードするDNA又はD
NA断片も同様である。
Antibodies and lymphocytes (both helper and cytotoxic T cells and B cells) specific for mitochondrial antigens identified by such a method are also included in the present invention. , And DNA or D encoding them
The same applies to the NA fragment.

【0026】 クローン化された哺乳動物を再びクローン化し、核及びミトコンドリアDNA
の両者に対して同質遺伝子型のクローン化哺乳動物の系統を作る能力は、異質遺
伝子型のミトコンドリアを含む種交差したクローン化細胞を別々の哺乳動物に同
時に注入し、それによって異なるミトコンドリア背景に特異的な抗体及びリンパ
球の検索を加速することを可能にする。核移植を老化した細胞を若返らせるため
に用いることができるという観察に基づく、クローン化哺乳動物を再びクローン
化する方法は、本明細書と同時に出願され、共通に譲渡され、全文を引用するこ
とにより取り込まれている同時係属出願番号第 号に開示されている。もち
ろん、単一の受容体哺乳動物又は細胞系統からの複数の卵母細胞又は他の好適な
受容体細胞を用いて、1つの供与体から核移植を実施することによって、同質遺
伝子型のミトコンドリアDNAを有するクローン化哺乳動物を作ることも可能で
ある。このように、本発明の方法は、また、抗体及び/又はリンパ球のパネルを
単離するために、核及びミトコンドリアDNAの両者に関して、核供与体に対し
て同質遺伝子型である別の哺乳動物に該胚盤及び/又は幹細胞を注入する場合に
も実施してよい。
The cloned mammal is recloned into nuclear and mitochondrial DNA.
The ability to generate isogenic cloned mammalian lineages for both of the two is due to the simultaneous injection of cross-species cloned cells containing heterologous mitochondria into separate mammals, thereby specific for different mitochondrial backgrounds. It makes it possible to accelerate the search for specific antibodies and lymphocytes. A method of recloning a cloned mammal, based on the observation that nuclear transfer can be used to rejuvenate aged cells, is filed concurrently with this application, commonly assigned, and is incorporated by reference in its entirety. Co-pending Application No. incorporated by No. Of course, by performing nuclear transfer from one donor with multiple oocytes from a single recipient mammal or cell line or other suitable recipient cells, isotopic mitochondrial DNA It is also possible to make a cloned mammal having Thus, the method of the invention also provides for the isolation of a panel of antibodies and / or lymphocytes from another mammal that is isogenic to the nuclear donor, both with respect to nuclear and mitochondrial DNA. It may also be carried out when the scutellum and / or stem cells are injected into.

【0027】 本発明は、また、異種タンパク質を発現する移殖のための治療用クローン化組
織を作る方法も含む。本発明の方法に用いられる異種DNAは、移殖受容体で発
現されるべき治療用タンパク質をコードしてよいが、また、奇形腫での遺伝子発
現を監視する目的のレポーター遺伝子であってもよい。レポーター遺伝子は、遺
伝子の発現を監視するのに便利ないかなるものであってもよいが、好ましくは、
緑色蛍光タンパク質(green fluorescent protein、
GFP)、ベータガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、それらの変性体、抗生物
質耐性マーカー、又は他のマーカー類から選ばれる。
The invention also includes a method of making a therapeutic cloned tissue for transplantation expressing a heterologous protein. The heterologous DNA used in the method of the present invention may encode a therapeutic protein to be expressed at the transplant receptor, but may also be a reporter gene for the purpose of monitoring gene expression in teratoma. . The reporter gene may be any convenient for monitoring expression of the gene, but is preferably
Green fluorescent protein,
GFP), beta-galactosidase, luciferase, their modified forms, antibiotic resistance markers, or other markers.

【0028】 また、組織特異性プロモーター又は組織特異性エンハンサーの使用は、所望す
る組織型において、異種DNAの発現を選択する手段を提供する。別のいい方を
すれば、細胞は細胞表面マーカーの発現特性に基づいて選択されてよい。例えば
、造血幹細胞はCD34の発現に基づいて選択される。
The use of tissue-specific promoters or enhancers also provides a means to select for expression of heterologous DNA in the desired tissue type. Alternatively stated, cells may be selected based on the expression characteristics of cell surface markers. For example, hematopoietic stem cells are selected based on the expression of CD34.

【0029】 供与体細胞は、また、削除及びゲノムへの挿入を含んでもよく、元の遺伝子の
発現を妨げたり改善したりもするが、好ましくは、供与体細胞は、意図する移植
の受容体において分泌され治療的機能を発揮するタンパク質をコードする異種遺
伝子で形質移入される、つまり、突然変異を起こした、又は発現しない元の遺伝
子を交換する。発現したタンパク質が免疫応答を示すことが認められる場合は、
免疫適合性を試験するために動物モデルに用いられる動物は、次いで免疫応答の
評価及び抗体又は細胞毒性を有するT細胞クローンの単離に使用される。
Donor cells may also include deletions and insertions into the genome to prevent or improve expression of the original gene, but preferably the donor cell is the recipient of the intended transplant. It replaces the original gene that is transfected, ie mutated or not expressed, with a heterologous gene that encodes a protein that is secreted in and exerts a therapeutic function. If the expressed protein is shown to show an immune response,
The animals used in the animal model to test immunocompatibility are then used to assess the immune response and isolate antibody or cytotoxic T cell clones.

【0030】 クローン化組織の免疫適合性を試験するために用いられる動物に作られた奇形
腫は、また、細胞の分化及び発達を制御する分子信号の研究にも有用である。例
えば、推定される発生プロモーター、エンハンサー、リプレッサー及び他の遺伝
子制御配列で設計されたレポーター遺伝子構築物を、核移植に先だって供与体の
核に挿入し、次いで奇形腫を肉眼又は他の手段によって監視し、どの段階でレポ
ーター遺伝子の発現が開始されるかを観察する。
Animal-made teratomas used to test the immunocompatibility of cloned tissues are also useful for studying the molecular signals that control cell differentiation and development. For example, a reporter gene construct designed with putative developmental promoters, enhancers, repressors and other gene control sequences is inserted into the nucleus of the donor prior to nuclear transfer, and then the teratoma is monitored visually or by other means. Then, observe at which stage the expression of the reporter gene is started.

【0031】 上記のように、分化した奇形腫細胞は分割されて、それぞれ特定の細胞又は組
織の免疫適合性を試験するために用いられる。ひとたび興味を引くような特定の
細胞型が同定されると、本明細書に記載された及び当業者に公知の方法を用いて
組織を作り上げることに用いられる。開示された動物モデルは、免疫適合性のた
めの組織工学における新規なマトリックス物質の試験において、特定の役割を見
出す。本発明の好ましい作り上げた組織は、平滑筋、骨格筋、心筋、皮膚、腎臓
及び神経組織から成るグループから選択される。
As described above, the differentiated teratoma cells are divided and used to test the immunocompatibility of each particular cell or tissue. Once a particular cell type of interest is identified, it can be used to build tissue using the methods described herein and known to those of skill in the art. The disclosed animal models find particular roles in testing new matrix materials in tissue engineering for immunocompatibility. The preferred engineered tissue of the present invention is selected from the group consisting of smooth muscle, skeletal muscle, cardiac muscle, skin, kidney and nerve tissue.

【0032】 このように、本発明は、また、移殖のための免疫適合性を有する組織を産生す
る方法にも関与し、それは: a.意図する移殖の受容体から供与体細胞を採取し; b.該細胞から受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体細胞へ核を移植して、
胚を産生し; c.該胚から胚盤、内細胞塊及び/又は幹細胞を単離し; d.該胚盤、内細胞塊及び/又は幹細胞を免疫無防備状態の動物に注入し; e.その結果生じた奇形腫を単離し; f.奇形腫から移殖に必要とされる型の細胞を単離し、及び所望により該細胞
を成長因子を用いてイン・ビトロで増殖し;及び g.該細胞又は細胞の組み合わせから組織を作り上げる; ことを含む。
Thus, the invention also relates to a method of producing immunocompatible tissue for transplantation, which comprises: a. Harvesting donor cells from the recipient of the intended transplantation; b. Transferring a nucleus from the cell to a recipient oocyte or other suitable receptor cell,
Produce an embryo; c. Isolating scutellum, inner cell mass and / or stem cells from the embryo; d. Injecting the scutellum, inner cell mass and / or stem cells into an immunocompromised animal; e. Isolate the resulting teratoma; f. Isolating the type of cells required for transplantation from the teratoma and optionally growing the cells in vitro with growth factors; and g. Constructing a tissue from the cell or combination of cells.

【0033】 また、細胞の分化と発生の信号が同定されるので、あらかじめ奇形腫を形成す
ることなしに、組織工学及び移植のために所望の細胞型を作ることは可能である
。なぜなら、特定の細胞型の発生はイン・ビトロで行われるからである。別のい
い方をすれば、現在、少なくともヒト以外の哺乳動物では、奇形腫を作るよりも
、むしろ成長中の胚又は胎児から直接クローン化組織を手に入れることが可能で
ある。しかしながら、もし権威のある英国科学倫理委員会が立法措置を取るに至
れば、次はヒトであり、少なくとも胚発生の最初の2週間で発達する細胞型の採
取である(Weiss、「英国委員会はヒト胚クローン化の認可を推進(Bri
tish panel urges allowing human embr
yo cloning)」、ワシントンポスト、2000年8月17日号、A2
6頁を参照)。
In addition, since the signals of cell differentiation and development are identified, it is possible to generate the desired cell type for tissue engineering and transplantation without forming teratomas in advance. This is because the development of a particular cell type takes place in vitro. In other words, it is now possible, at least in mammals other than humans, to obtain cloned tissue directly from the developing embryo or fetus, rather than creating teratomas. However, if the prestigious British Commission on Science and Ethics came to legislative action, the next step would be to collect humans, the cell types that develop at least during the first two weeks of embryonic development (Weiss, “British Commission”). Promotes approval for human embryo cloning (Br
this panel urging allowing human embr
yo cloning) ", Washington Post, August 17, 2000, A2
(See page 6).

【0034】 組織工学は、例えば、三次元の骨組み又は可溶性の手術用糸の構成に使われる
ような生分解性ポリマーを使用して遂行される。そのような方法は、Tissu
e Engineering社及びOrganogenesis社のような企業
によって特許や特許以外の文献として数多く報告されている。組織工学分野の特
許又は文献の例として、米国特許第5,948,429号、第5,709,93
4号、第5,983,888号、第5,891,558号、第5,709,93
4号、第5,851,290号、第5,800,537号、第5,882,92
9号、第5,800,537号、第5,891,558号、第5,709,93
4号、第5,891,617号、第5,518,878号、第5,766,93
7号、第5,733,337号、第5,718,012号、第5,712,16
3号及び第5,256,418号が挙げられ、これらは全て全文を引用すること
により取り込まれている。またRobert Langer及びJohn Va
cantiによる多数の特許及び文献が引用されている。彼らは二人とも組織再
生研究の分野で多くの業績をあげている。これらの多くの特許で考察されている
ように、血管組織の発生を促進する生物学的物質、即ち成長因子や血管新生を促
進する他の化合物を含むことが望ましい。
Tissue engineering is accomplished using biodegradable polymers such as those used to construct three-dimensional scaffolds or soluble surgical threads. Such a method is
Many have been reported as patents and non-patent literature by companies such as e Engineering and Organogenesis. As examples of patents or documents in the field of tissue engineering, US Pat. Nos. 5,948,429 and 5,709,93
4, No. 5,983,888, No. 5,891,558, No. 5,709,93
No. 4, No. 5,851,290, No. 5,800,537, No. 5,882,92
9, No. 5,800,537, No. 5,891,558, No. 5,709,93
4, No. 5,891,617, No. 5,518,878, No. 5,766,93
7, No. 5,733,337, No. 5,718,012, No. 5,712,16
No. 3 and No. 5,256,418, all of which are incorporated by reference in their entirety. Also Robert Langer and John Va
A number of patents and publications by canti are cited. Both of them have many achievements in the field of tissue regeneration research. As discussed in many of these patents, it is desirable to include biological agents that promote the development of vascular tissue, namely growth factors and other compounds that promote angiogenesis.

【0035】 特に、産生した免疫適合性組織及び細胞は、移殖を必要とする患者に免疫適合
性を有する移殖を提供する方法において有用である。そのような方法は、更に、
上記ステップに加え、そのように作り上げられた組織を患者に移殖することを含
む。本発明者らは、更に驚くべきことに、同質遺伝子型核DNA及び異質遺伝子
型ミトコンドリアDNAを含むクローン化細胞は移殖拒絶を誘発しないというこ
とを見出したという事実は、ミトコンドリアの損傷、例えば、筋萎縮性側索硬化
症(ALS)、又は、レーバー遺伝性視神経傷害(LHON)に苦しむ元の細胞
を置き替える移植に対して、特別の関係を有する。このような場合、同質遺伝子
型核DNA及び異質遺伝子型ミトコンドリアDNAを有するクローン化組織は、
免疫反応を誘発せず、移殖に最も理想的な組織である。そのような組織は、最も
近い組織適合性の組み合わせを提供するのみならず、損傷を受けたミトコンドリ
アを含む組織が置き替えられる、ミトコンドリア遺伝子治療をも成し遂げる。
In particular, the produced immunocompatible tissue and cells are useful in a method of providing an immunocompatible implant for a patient in need thereof. Such a method further comprises
In addition to the above steps, it includes implanting the tissue so created into a patient. The fact that the inventors have further surprisingly found that cloned cells containing isogenic nuclear DNA and allogeneic mitochondrial DNA do not induce transplant rejection is due to mitochondrial damage, for example: It has a special relationship to transplants that replace the original cells that suffer from amyotrophic lateral sclerosis (ALS) or Leber's inherited optic nerve injury (LHON). In such a case, the cloned tissue containing isogenic nuclear DNA and allogeneic mitochondrial DNA would be
It does not elicit an immune response and is the most ideal tissue for transplantation. Such tissues not only provide the closest histocompatibility combination, but also achieve mitochondrial gene therapy, in which tissues containing damaged mitochondria are replaced.

【0036】 例えば、Dhaliwal及び共同研究者達は、最近、ALS患者の脳組織が
30倍もの頻度で「共通の突然変異」、即ち、ミトコンドリア及び他の疾患の患
者の様々な組織で見られる4977塩基対の変異欠落が起こることを示した。(
「ALS患者の脳におけるミトコンドリアDNA欠損変異レベルの上昇(Mit
ochondrial DNA deletion mutation lev
els are elevated in ALS brains)」、Mol
.Neurosci.11(113):2507−9)。実際、mtDNA4977 の蓄積は、健康な年配の人達の脳、心臓、筋肉中に認められており、このことは
これらの組織における加齢プロセスへの寄与を示唆している(Soong an
d Amheim、1995、Methods Neurosci、 26:1
05−28)。このように、異質遺伝子型の「若い」ミトコンドリアDNAを有
するクローン化組織は、患者自身の細胞よりも加齢に関係したミトコンドリアの
変異がないことによって利点を提供する。
For example, Dhaliwal and co-workers have recently found that brain tissue of ALS patients is 30 times more frequent in “common mutations”, ie 4977 in various tissues of patients with mitochondria and other diseases. It was shown that a base pair mutation loss occurs. (
"Elevated levels of mitochondrial DNA deletion mutations in the brains of ALS patients (Mit
Ochondrial DNA deletion mutation lev
els are elevated in ALS brains) ", Mol
. Neurosci. 11 (113): 2507-9). In fact, accumulation of mtDNA 4977 was found in the brain, heart and muscle of healthy older people, suggesting a contribution to the aging process in these tissues (Soong an).
d Amheim, 1995, Methods Neurosci, 26: 1.
05-28). Thus, cloned tissue with allogeneic "young" mitochondrial DNA offers the advantage of being less age-related mitochondrial mutations than the patient's own cells.

【0037】 DNA修復メカニズム及びヒストンが相対的に欠如しているために、ミトコン
ドリアDNAはゲノムDNAよりも加齢に関係した変異に対してより影響を受け
易いと信じられている(Dhaliwalら、2000)。しかしながら、母系
に伝わる遺伝性ミトコンドリア変異も存在して特定の組織で発現する。これは本
出願のクローン化及び組織工学技術によって有利に作用する。
Due to the relative lack of DNA repair mechanisms and histones, mitochondrial DNA is believed to be more susceptible to age-related mutations than genomic DNA (Dhaliwall et al., 2000). ). However, maternally inherited mitochondrial mutations are also present and expressed in specific tissues. This favors the cloning and tissue engineering techniques of the present application.

【0038】 例えば、レーバー遺伝性視神経傷害(LHON)は稀にみられる視神経の疾患
であり、これは影響を受けた殆どの患者の法的(legal)盲の原因となる。
これは母系に伝わるミトコンドリアDNAの変異によるものであるが、しかし、
この疾患は一般に人生の後半になって発現する(最初の眼の突然の視力喪失は、
一般に10−50才の時に起こる)(Zickermann、1998、「病原
性ヒトミトコンドリア変異ND1/3460の分析、及びその近傍に厳密に保存
された残基の変異...(Analysis of the pathogen
ic human mitochondrial mutation ND1/
3460,and mutations of strictly conse
rved residues in its vicinity...,)、B
iochem.37(34):11792−6」。アイオワ大学の分子眼科学研
究所の研究者達は、変異を検出する改良された方法を開発し、それはLHONの
診断に用いられている。
For example, Leber Hereditary Optic Nerve Injury (LHON) is a rare optic nerve disorder that causes legal blindness in most affected patients.
This is due to mutations in the mitochondrial DNA transmitted to the maternal line, but
The disease generally develops later in life (the sudden loss of vision in the first eye
(Generally occurs at the age of 10-50) (Zickermann, 1998, "Analysis of the pathogenic human mitochondrial mutation ND1 / 3460 and mutations of strictly conserved residues in its vicinity ... (Analysis of the pathogen).
ic human mitochondrial mutation ND1 /
3460, and mutations of strictly conse
rved residues in it's vicinity. . . ,), B
iochem. 37 (34): 11792-6 ". Researchers at the Institute of Molecular Ophthalmology at the University of Iowa have developed an improved method for detecting mutations that has been used in the diagnosis of LHON.

【0039】 本発明のクローン化、組織工学、移殖技術は、特にミトコンドリアの変異に関
連した疾患組織を取り替えるのに価値があり、その場合、クローン化組織は一般
的に同質遺伝子型核DNAを所有しているが、ミトコンドリアDNAは異質遺伝
子型である。従って、例えば、LHON患者に移殖するための作り上げた神経組
織は、ミトコンドリアDNAの遺伝子治療を遂行しながら、同時に罹患した視神
経組織の取り替えも行なう。
The cloning, tissue engineering, and transplantation techniques of the present invention are particularly valuable for replacing diseased tissue associated with mitochondrial mutations, in which case the cloned tissue generally contains isogenic nuclear DNA. Although possessed, mitochondrial DNA is allogeneic. Thus, for example, the nerve tissue created for transplantation into an LHON patient performs gene therapy of mitochondrial DNA while simultaneously replacing the affected optic nerve tissue.

【0040】 上記のように、該供与体細胞は、少なくとも1つの異種遺伝子の移入、又は、少
なくとも1つの元の遺伝子の分断又は置換によって、核の移植に先立ち遺伝子的
に変更を加えられてもよい。そのようなゲノムの修飾は、移殖を受ける受容体自
身のゲノムが必要なタンパク質を発現できない場合、又は、変異したタンパク質
を発現し、その結果元来の組織又は細胞が正しく機能しないような場合に、特に
有用である。これとは別に又はこれに追加して、もし事前の免疫適合性試験で、
例えば、ミトコンドリアDNAの異質遺伝子型又は異種の差異によって、ある種
の拒絶が関与することが示唆された場合は、核移植に先立って、供与体細胞を、
免疫拒絶を妨げる又は減じるようなタンパク質を発現する遺伝子で形質移入して
もよい。
As noted above, the donor cell may be genetically modified prior to nuclear transfer by transfer of at least one heterologous gene or disruption or replacement of at least one original gene. Good. Such modification of the genome may occur when the recipient's own genome undergoing transplantation is unable to express the required protein, or expresses a mutated protein such that the original tissue or cell does not function properly. Especially useful. Alternatively or in addition to this, if prior immunocompatibility testing
For example, if allogeneic or heterologous differences in mitochondrial DNA suggest that some rejection may be involved, donor cells may be treated prior to nuclear transfer.
It may be transfected with genes that express proteins that interfere with or reduce immune rejection.

【0041】 本発明の方法は、特に自己ペプチドの異常発現に基づく自己免疫疾患によって
損傷した組織を修復し置換する場合に、特に有用である。例えば、原発性胆管肝
硬変(PBC)は肝臓内胆管の進行性の炎症性閉塞によって特徴付けられる慢性
自己免疫肝臓疾患で最終的には肝硬変へ進行する(Meleghら、2000、
「小児胆管肝硬変におけるピルビン酸脱水素酵素及びクエン酸合成酵素のサブユ
ニットに対する自己抗体(Autoantibodies against s
ubunits of pyruvate dehydrogenase an
d citrate synthase in a case of paed
iatric biliary cirrhosis)」、Gut 2:753
−6)。疾患は自己ミトコンドリアタンパク質への耐性低下を特徴とし、高濃度
の抗−ミトコンドリア抗体と関係していて、その抗体は当業者に公知の技術によ
って検出し得る(Leungら 1991、「原発性胆管肝硬変の診断における
デザイナー組み換えミトコンドリア抗原の利用(Use of designe
r recombinant mitochondrial antigens
in the diagnosis of primary biliary
cirrhosis)」、Hepatol.15(3):367−72)。肝
臓移殖は、疾患の進行した患者にとって治療法の選択肢の1つになっている(S
ebagh、1998、「肝臓移植後の原発性胆汁性肝硬変の再発予測の組織学
的特徴(Histological features predictive
of recurrence of primary biliary ci
rrhosis after liver transplant)」、Tra
nsplantation, 65(10):1328−33)。
The method of the present invention is particularly useful, especially when repairing and replacing tissue damaged by an autoimmune disease based on aberrant expression of self peptides. For example, primary biliary cirrhosis (PBC) is a chronic autoimmune liver disease characterized by progressive inflammatory obstruction of the intrahepatic bile duct and eventually progresses to cirrhosis (Melegh et al., 2000,
"Autoantibodies against the subunits of pyruvate dehydrogenase and citrate synthase in pediatric biliary cirrhosis (Autoantibody against
ubunits of private dehydrogenase an
d citrate synthesize in a case of Paed
iatric birary irrhosis) ", Gut 2: 753
-6). The disease is characterized by decreased resistance to autologous mitochondrial proteins and is associated with high concentrations of anti-mitochondrial antibodies, which can be detected by techniques known to those of skill in the art (Leung et al. 1991, "Primary biliary cirrhosis. Use of Designer Recombinant Mitochondrial Antigen in Diagnosis (Use of design)
r recombinant mitochondrial antigens
in the diagnosis of primary diary
cirrhosis) ", Hepatol. 15 (3): 367-72). Liver transplantation has become one of the treatment options for patients with advanced disease (S
Ebagh, 1998, "Histological features predictive of recurrence of primary biliary cirrhosis after liver transplantation."
of recurrence of primary biliary ci
rrhosis after liver transplant) ", Tra
Nspplantation, 65 (10): 1328-33).

【0042】 PBCの抗−ミトコンドリア抗体は、一般的に、ピルビン酸脱水素酵素複合体
(PDC)のE2サブユニットの制限エピトープを認識するが、この複合体は、
正常な場合にはミトコンドリアに運ばれ、内部の膜と緩やかに結合している、核
にコードされたタンパク質である。PDCタンパク質は、通常は免疫システムか
らは遮蔽されているが、PBC患者は胆管の上皮細胞の表面にPDC−E2を発
現することが示されている(Joplinら、1992、「原発性胆管肝硬変患
者の肝臓及び門脈リンパ節へのジヒドロリポアミドアセチルトランスフェラーゼ
(E2)の分布:免疫組織化学的研究(Distribution of di
hydrolipoamide acetyltransferase (E2
) in the liver and portal lymph node
s of patients with primary biliary c
irrhosis:an immunohistochemical stud
y)」、Hepatology,14:442−7)。このように、いかにして
PBCが発病するかについての1つの説は、核の遺伝的変化、即ち、E2を外膜
へ導く主配列における突然変異のような変化が、PDC−E2のミトコンドリア
への輸送に影響を与えているというものである(Bjorkland and
Totterman、1994、「原発性胆管肝硬変は自己免疫疾患か?(Is
primary biliary cirrhosis an autoim
mune disease?)」、Scand.J.Gastroentero
l.29 Suppl.204:32−9)。
PBC anti-mitochondrial antibodies generally recognize a restricted epitope of the E2 subunit of the pyruvate dehydrogenase complex (PDC), which complex:
It is a nuclear-encoded protein that is normally transported to mitochondria and loosely associated with the inner membrane. Although PDC proteins are normally shielded from the immune system, PBC patients have been shown to express PDC-E2 on the surface of bile duct epithelial cells (Joplin et al., 1992, “Primary biliary cirrhosis patients”). Of dihydrolipoamide acetyltransferase (E2) in liver and portal lymph nodes of the rat: an immunohistochemical study (Distribution of di).
hydrolipoamide acetate transferase (E2
) In the liver and portal lymph node
s of patients with primary biliary c
irrhosis: an immunohistochemical stud
y) ", Hepatology, 14: 442-7). Thus, one theory of how PBC develops is that genetic changes in the nucleus, such as mutations in the main sequence that direct E2 to the outer membrane, affect the mitochondria of PDC-E2. Is affecting the transportation of Bjorkland (Bjorkland and
Totterman, 1994, "Is primary biliary cirrhosis an autoimmune disease? (Is
primary birary cirrhosis an autoim
mune disease? ) ", Scand. J. Gastroentero
l. 29 Suppl. 204: 32-9).

【0043】 このように、PBCの場合、移植のための肝細胞及び組織の産生に先立ち、自
己免疫疾患に繋がる核の欠陥に対して、核移植により産生した細胞を修正するこ
とができる。即ち、主配列の置換による修正である。結果として、PBC患者へ
の移殖用クローン化細胞及び組織は、拒絶を避けるために最も免疫適合性が高い
組織を提供するのみでなく、自己免疫疾患それ自身に関連した核遺伝子を修復す
る、遺伝子治療を遂行するものでもある。本発明の方法は、疾患の過程に関与す
る核の突然変異が同定されている疾患を有する、いかなる組織の移植及び遺伝子
治療に対しても同様に価値がある。例えば、火傷、血液障害、ガン、慢性の痛み
、糖尿病、小人症、てんかん、心筋梗塞などの心疾患、血友病、不妊症、腎臓疾
患、肝臓疾患、変形性関節症、骨粗鬆症、発作、情動障害、アルツハイマー病、
酵素欠損、ハンチントン病、低コレステロール症、上皮小体機能不全症、免疫不
全、ルーゲーリッグ病、黄斑消失、多発性硬化症、筋ジストロフィー、パーキン
ソン病、リウマチ性関節炎及び脊髄損傷などの治療が挙げられる。
Thus, in the case of PBC, the cells produced by nuclear transfer can be corrected for nuclear defects leading to autoimmune disease prior to the production of hepatocytes and tissues for transplantation. That is, the correction is made by replacing the main sequence. As a result, the cloned cells and tissues for transplantation into PBC patients not only provide the most immunocompatible tissue to avoid rejection, but also repair the nuclear genes associated with the autoimmune disease itself, It also carries out gene therapy. The methods of the present invention are equally valuable for transplantation and gene therapy of any tissue having a disease in which the nuclear mutations involved in the disease process have been identified. For example, burns, blood disorders, cancer, chronic pain, diabetes, dwarfism, epilepsy, heart diseases such as myocardial infarction, hemophilia, infertility, kidney disease, liver disease, osteoarthritis, osteoporosis, seizures, Affective disorder, Alzheimer's disease,
Treatments include enzyme deficiency, Huntington's disease, hypocholesterolemia, parathyroid dysfunction, immunodeficiency, Rougerig's disease, macular loss, multiple sclerosis, muscular dystrophy, Parkinson's disease, rheumatoid arthritis and spinal cord injury.

【0044】 これに関して、本発明者らは、また、本発明のクローン化方法が老化細胞の若
返りを可能にするということを発見し、それによって、クローン化組織の遺伝的
年齢について、前記の全てのことがらを発見したことについても注目すべきであ
る。米国特許出願番号第09/ 号の開示は、本発明との共有であるが、核
移植を用いた一次細胞の若返りに関しての発明者らの驚くべき観察を報告してお
り、本明細書に全文を取り込んでいる。クローン化の過程が老化した細胞を若返
らせるという発見は、1つ以上の異種遺伝子を発現する、又は1つ以上の遺伝子
がノックアウトされる治療用組織を設計するのに特に関係している。なぜなら、
そのような組織は同じ遺伝的背景を持った1次細胞をクローン化又は再クローン
化することによって、産生することができるからである。
In this regard, the inventors have also found that the cloning method of the invention allows the rejuvenation of senescent cells, whereby all of the above with respect to the genetic age of the cloned tissue. It should be noted that the findings of the above were discovered. US Patent Application No. 09 / The disclosure of the publication, in common with the present invention, reports our surprising observations on rejuvenation of primary cells using nuclear transfer and is incorporated herein in its entirety. The finding that the cloning process rejuvenates aged cells is particularly relevant to designing therapeutic tissues that express one or more heterologous genes or in which one or more genes are knocked out. Because
This is because such tissue can be produced by cloning or recloning primary cells having the same genetic background.

【0045】 受容体細胞のミトコンドリアDNAに、当業者に公知の方法を用いて変更を加
えることも、また、可能である(Wheelerら、1997、「マウスミトコ
ンドリアゲノムの外因性遺伝子の挿入による修飾(Modification
of the mouse mitochondrial genome by
insertion of an exogenous gene)」、Ge
ne 198(102:203−9);Yamaokaら、2000、「マウス
ミトコンドリア無DNA細胞のラットミトコンドリアDNAによる完全な再増殖
...(Complete repopulation of mouse m
itochondrial DNA−less cells with rat
mitochondrial DNA...)」、Genetics 155
(1):301−7を参照)。これは、移殖用の免疫適合性細胞又は組織を産生
するために有用と思われ、特に、ミトコンドリア抗原がクローン化細胞によって
表示され、クローン化細胞が核の供与体に再移殖される際、免疫応答を発生する
場合に有用である。或いはまた、もし予備試験の結果、ミトコンドリアDNAの
違いによって移植拒絶が関与することが示される場合は、特に異種ミトコンドリ
アの場合、好適な受容体細胞がミトコンドリア適合性に基づいて特別に選択され
てよい。
It is also possible to make changes to the mitochondrial DNA of the recipient cells using methods known to those skilled in the art (Wheeler et al., 1997, "Modification of the mouse mitochondrial genome by insertion of an exogenous gene ( Modification
of the mouse mitochondrial genome by
insertion of an exogenous gene) ", Ge
ne 198 (102: 203-9); Yamaoka et al., 2000, "Complete repopulation of mouse mitochondrial DNA-free cells with rat mitochondrial DNA ... (Complete repopulation of mouse m.
itochondrial DNA-less cells with rat
mitochondrial DNA. . . ) ”, Genetics 155
(1): 301-7). This may be useful for producing immunocompatible cells or tissues for transplantation, especially when the mitochondrial antigen is displayed by the cloned cells and the cloned cells are re-implanted into the nuclear donor. , Is useful in generating an immune response. Alternatively, if preliminary tests indicate that differences in mitochondrial DNA are involved in transplant rejection, suitable receptor cells may be specifically selected based on mitochondrial compatibility, especially in the case of heterologous mitochondria. .

【0046】 いかなる動物も、開示された方法によって産生された細胞及び組織からの恩典
を受けるものの、好ましい移殖の受容体はヒトである。意図した移殖の受容体が
ヒトの場合、核移植、即ち、該ヒトからいずれかのヒト受容体卵母細胞へ繊維芽
細胞核が移植された後、奇形腫が形成される。なぜなら、発生のために細胞をリ
プログラム(reprogram)するのは、供与体(意図した移殖の受容体)
のゲノムであるからである。ヒトの核供与体及び受容体から作られる奇形腫は、
スキッド及びヌードマウスのような免疫無防備状態の動物の中に形成され、そこ
から単離される。
Although any animal will benefit from the cells and tissues produced by the disclosed methods, the preferred recipient for translocation is human. If the recipient of the intended transplant is a human, a teratoma is formed after nuclear transfer, ie, the transfer of fibroblast nuclei from the human to any of the human recipient oocytes. Because it is the donor (the recipient of the intended translocation) that reprograms the cells for development.
Because it is the genome of. Teratomas made from human nuclear donors and acceptors
It is formed in and isolated from immunocompromised animals such as skid and nude mice.

【0047】 上記のように形成された奇形腫を除去し、胚葉の形成を検査する。そのような
胚葉を更に分割し、又は細胞型が明白になるまで分化させる。次いで、明白な細
胞型を使用して移植用の組織を作り上げる。好ましくは、該組織は、平滑筋、骨
格筋、心筋、皮膚、腎臓及び神経組織のグループから選択される。更に開示され
た方法によって産生された組織及び細胞も本発明に含まれる。
Teratomas formed as described above are removed and germ layer formation is examined. Such germ layers are subdivided or differentiated until the cell type becomes apparent. The apparent cell type is then used to make tissue for transplantation. Preferably, the tissue is selected from the group of smooth muscle, skeletal muscle, myocardium, skin, kidney and nerve tissue. Also included in the invention are tissues and cells produced by the disclosed methods.

【0048】 ヒトの「治療用クローン化」の概念は、患者の1つの細胞、即ち、繊維芽細胞
から、核を取り出した受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体の細胞に、核を移
植することである。リプログラミング(reprogramming)の後、供
与された体細胞の核は全形成能を再取得し、胚発生のサイクルを開始することが
できる。生じた胚に由来する多分化能を有する幹細胞は、患者の核ゲノムを保持
し、次いで、損傷を受けた心臓組織を置換するための心筋細胞、糖尿病患者のイ
ンシュリン生成n−細胞、骨関節症のクロンドロサイト(chrondrocy
te)、パーキンソン病治療のドーパミン作動性ニューロンのような、置換用の
細胞に分化するように誘導される。
The concept of “therapeutic cloning” in humans refers to the fact that from one cell of a patient, ie, a fibroblast, to the oocyte of the receptor that has removed the nucleus or to the cell of another suitable receptor, the Is to transplant. After reprogramming, the nuclei of the donated somatic cells can regain full forming capacity and initiate the cycle of embryogenesis. Multipotent stem cells derived from the resulting embryo retain the patient's nuclear genome and then cardiomyocytes to replace damaged heart tissue, insulin-producing n-cells in diabetic patients, osteoarthritis Chrondrocyte
te), is induced to differentiate into replacement cells, such as Parkinson's disease-treated dopaminergic neurons.

【0049】 本発明の方法は、これらの様々な組織の移殖に伴う免疫応答を取り除くか、又
は、少なくとも実質的に緩和するものであり、従って、サイクロスポリン、イモ
ラン、FK−506、グルココルチコイド、及びそれらの変成体のような免疫抑
制剤の必要性を除外するものである。これらの免疫抑制剤は、ガン、感染症、腎
疾患及び骨粗鬆症を含む広範囲にわたる重大な合併症の危険性を有している。し
かしながら、少なくともある場合には、少なくとも初期に抗−拒絶反応薬剤を使
用することがやはり好ましい。上記で考察したように、移殖された細胞は免疫学
的には移殖の受容体の細胞とは同一ではないかもしれないが、それでも受容体の
1つの細胞の核は、供与体として機能する。これは、特に異種ミトコンドリアの
場合に、ミトコンドリアDNAの違いによって引き起こされるものであり、又は
移入された異種DNAの結果もたらされる、又は核移植にしばしば影響する人工
的な環境による抗原の差によって引き起こされ得る。特に、そのような環境は、
胚の発達の間存在する細胞環境と擬似的に同一ではない。
The method of the present invention eliminates, or at least substantially alleviates, the immune response associated with the transplantation of these various tissues, thus cyclosporine, Imoran, FK-506, Glucose. It excludes the need for immunosuppressive agents such as corticoids and their variants. These immunosuppressive agents carry a wide range of significant complication risks including cancer, infectious diseases, renal disease and osteoporosis. However, at least in some cases it is still preferred to use the anti-rejection drug at least initially. As discussed above, the transplanted cells may not be immunologically identical to the cells of the transplant recipient, but the nucleus of one cell of the recipient still functions as a donor. To do. This is caused by differences in mitochondrial DNA, especially in the case of heterologous mitochondria, or as a result of transferred heterologous DNA, or by differences in antigens due to artificial environments that often affect nuclear transfer. obtain. In particular, such an environment
It is not pseudo-identical to the cellular environment present during embryonic development.

【0050】 例えば、長期間培養された細胞は、培養の結果抗原的には異なっているかもし
れないということは公知である(「抗原ドリフト」と呼ばれる現象)。従って、
移植に先立って、例えば、可溶性のCD40、CD40−リガンド拮抗剤を用い
た処理、低温培養、供与体抗原をマスクする抗体の使用、又は紫外線照射(例え
ば、islets)によって細胞又は組織を耐性にすることが依然好ましい。
For example, it is known that cells that have been cultured for a long period of time may differ antigenically as a result of culture (a phenomenon called “antigen drift”). Therefore,
Prior to transplantation, cells or tissues are rendered resistant by, for example, treatment with soluble CD40, CD40-ligand antagonists, cold culture, use of antibodies that mask donor antigens, or UV irradiation (eg, islets). Still preferred.

【0051】 制限するものではないが、本発明の範囲と精神を以下の考察及び実施例を参照
して例示する。
Without limitation, the scope and spirit of the invention is illustrated with reference to the following discussion and examples.

【0052】実施例1 本実験は、発症前の大型動物:ウシ(Bos taurus)において、核移
植により産生した細胞の免疫適合性を試験する目的で計画された。
Example 1 This experiment was designed for the purpose of testing the immunocompatibility of cells produced by nuclear transfer in a large pre-symptomatic animal: bovine (Bos taurus).

【0053】 月齢約8ないし10ヶ月(体重約500ないし1000ポンド)のホルスタイ
ン種去勢牛の成牛3頭を、Thomas Morris社(Maryland)
から購入し、Massachusetts大学のSouth Deerfiel
d農場(Amherst)へ出荷した。核移植のための繊維芽細胞を採取するた
めに、各動物から刻耳により皮膚生体組織を得た。増殖緑色蛍光タンパク質(e
nhanced green fluorescent protein:eG
FP)をコードするレポーター遺伝子を発現するプラスミドを細胞に移入し、移
入された細胞をネオマイシンを用いて選別した。PCR及び/又はFISHによ
り分析された精製した細胞を、すでにNature(1998)Biotech
nol.16:642−646(本明細書に引用して取り込まれている)に記載
されたようにして、核移植に用いた。
Three adult Holstein steers, aged about 8 to 10 months (weighing about 500 to 1000 pounds), were fed to Thomas Morris (Maryland).
Purchased from South Deerfield at Massachusetts University
d Ship to Farm (Amherst). In order to collect fibroblasts for nuclear transfer, skin living tissue was obtained from each animal by engraving. Proliferation green fluorescent protein (e
enhanced green fluorescent protein: eG
A plasmid expressing a reporter gene encoding FP) was transferred into the cells, and the transferred cells were selected with neomycin. Purified cells analyzed by PCR and / or FISH have already been analyzed in Nature (1998) Biotech.
nol. 16: 642-646 (incorporated herein by reference) and used for nuclear transfer.

【0054】 次いで、少なくとも1つの細胞を有する単離した胚、又は、ウシ胚盤胞/幹細
胞から産生した胚盤/内細胞塊を、供与体去勢牛の腰部筋膜(各動物の2部位に
(同一動物の)実験用幹細胞、2部位に(同一動物の)実験用胚盤、2部位に内
細胞塊、及び4部位に(異なる動物の)対照幹細胞)に注入する。2ヵ月後奇形
腫について筋肉を検査する。同定した腫瘍は全て除去し組織学的な分析を行う。
The isolated embryo having at least one cell, or scutella / inner cell mass produced from bovine blastocyst / stem cells, is then applied to the lumbar fascia of a donor steer (2 sites on each animal). Experimental stem cells (of the same animal), 2 sites of experimental scutellum (of the same animal), 2 sites of inner cell mass, and 4 sites of control stem cells (of different animals). Two months later the muscles are examined for teratomas. All identified tumors will be removed and histologically analyzed.

【0055】 この操作を、キシラジン20mg/酒石酸ブトルファノール8mgを尾部静脈
に投与したIVを用いて、立位の動物に実施する。腰部筋膜領域をクリップし、
2%のリドカインを腰部全体に局所麻酔的に投与して、外科的に調製する。動物
には、予防手段として術後3日間、抗生物質(セフィロファー塩酸塩50mg/
cc、1cc/100ポンド)を投与すべきである。手術部位の苦痛及び膨潤を
抑えるために、術後直ちに、フルニキシンメグルミン・カプセル、1cc/10
0ポンドを筋肉内又は腎嚢下に単独注射する。もし奇形腫の形成が腰部筋膜に見
られない場合は、他の部位、例えば皮下を分析する。
This operation is performed on standing animals using IV with 20 mg xylazine / 8 mg butorphanol tartrate administered into the tail vein. Clip the lumbar fascia area,
2% lidocaine is administered surgically by local anesthesia throughout the lumbar region. Animals were treated with antibiotics (cefilofer hydrochloride 50 mg /
cc, 1 cc / 100 pounds) should be administered. Flunixin meglumine capsules, 1 cc / 10 immediately after surgery to control the pain and swelling of the surgical site
A single injection of 0 pounds is given intramuscularly or subrenally. If teratoma formation is not found in the lumbar fascia, analyze elsewhere, eg subcutaneously.

【0056】 「異なる動物」の幹細胞とは対照的に、「同一動物」の幹細胞は宿主(核の供
与体)動物中に生き残る、又は、外部のミトコンドリアペプチドに対する細胞毒
性を有するT細胞の応答又は他の免疫反応に依存して、より活発に又は長く生き
残ることが期待される。更に、3つの胚葉、即ち、外胚葉、中胚葉及び内胚葉由
来の全ての細胞が、「同一動物」の奇形腫の中に見られることが期待される。
In contrast to “different animal” stem cells, “identical animal” stem cells survive in the host (nuclear donor) animal, or the T cell response or cytotoxicity against external mitochondrial peptides or It is expected to survive more actively or longer depending on other immune responses. In addition, it is expected that all cells from three germ layers, namely ectoderm, mesoderm and endoderm, will be found in the "identical animal" teratoma.

【0057】実施例2 本実施例は、免疫無防備状態の動物モデルにおける奇形腫形成を試験する目的
で計画した。本実施例は、分化した細胞を産生して単離し、そして移植のための
作り上げた組織を設計するために、移植を必要とする患者からの、核移植によっ
て産生しクローン化した細胞を、SCIDマウス又は他の免疫無防備状態の動物
内で増殖する方法に関する。
Example 2 This example was designed to test teratoma formation in an immunocompromised animal model. This example presents SCID produced by nuclear transfer from a patient in need of transplantation to produce and isolate differentiated cells and to engineer the constructed tissue for transplantation. It relates to methods of growing in mice or other immunocompromised animals.

【0058】 GFPを移入したES細胞を、2頭のホルスタイン種去勢牛の成牛から誘導し
た(2つの異なるES細胞系統を各動物から誘導した)。ICMを12日令の芽
細胞嚢子から誘導した。
ES cells transfected with GFP were derived from adult Holstein steers (two different ES cell lines were derived from each animal). ICM was derived from 12 day old blastocysts.

【0059】 細胞調製及び注入手順: 細胞を(いずれも約100細胞以下の細片に)粉砕し、1ml容量の注射器に
、各200マイクロリットル、好ましくは100マイクロリットルずつ装填した
Cell Preparation and Injection Procedure: Cells were crushed (all into pieces of about 100 cells or less) and loaded into a 1 ml volume syringe at 200 microliters each, preferably 100 microliters each.

【0060】 ICMを機械的に単離し、1ml容量の注射器に100ないし150マイクロ
リットルずつ装填した。
The ICM was mechanically isolated and loaded into a 1 ml volume syringe in 100 to 150 microliter increments.

【0061】 細胞を、HECM肝臓中で室温にて保存した。[0061]   Cells were stored in HECM liver at room temperature.

【0062】 注入操作には22ゲージの針を使用した。細胞は、SCIDマウスの後脚の骨
格筋中に注入した。
A 22 gauge needle was used for the injection operation. Cells were injected into the skeletal muscle of the hind legs of SCID mice.

【0063】 [0063]

【0064】 SCIDマウスの骨格筋に注入されたウシ幹細胞及びICMを、7ないし8週
後(細胞を更に長くそのままにしておくか、又はより短期間で取り除くことは可
能であるが)回収した。ES細胞の注入を受けたマウス(マウス番号7及び9)
2匹に、小さな結節性病変を同定した。
Bovine stem cells and ICM injected into skeletal muscle of SCID mice were harvested after 7-8 weeks (although cells can be left longer or removed in a shorter period). Mice injected with ES cells (mouse numbers 7 and 9)
Small nodular lesions were identified in 2 animals.

【0065】 総合検査: 2x2mmのサイズの乳白色の結節を、マウス番号7の坐骨神経近傍の右後脚
から取り出した。これは、ES22.C.の3つのプレートの注入に対応する。
1x1mmサイズの乳白色の結節を、マウス番号9の筋肉組織内に同定した。こ
れは、ES25.F.の3つのプレートの注入に対応する。
Comprehensive Examination: A milky white nodule with a size of 2 × 2 mm was taken from the right hind leg near the sciatic nerve of mouse number 7. This is ES22. C. Corresponding to the injection of 3 plates.
A 1 × 1 mm size milky white nodule was identified in the muscle tissue of mouse # 9. This is ES25. F. Corresponding to the injection of 3 plates.

【0066】 組織学的分析: マウス番号7: 奇形腫の組織学的切片を、ヘマトキシリン及びエオシン(H
&E)、サフラニン−O、並びにシトケラチン(AE1/AE3)及びアルファ
平滑筋アクチン抗体を用いた免疫細胞化学を用いて分析した。
Histological analysis: Mouse No. 7: Histological sections of teratomas were taken for hematoxylin and eosin
& E), safranin-O, and immunocytochemistry with cytokeratin (AE1 / AE3) and alpha smooth muscle actin antibodies.

【0067】 H&E: 注入された細胞は、骨格筋組織内に丸い組織塊を形成した。奇形腫
は、中心に細胞砕片を有する、4つの異なったサイズの区画(compartm
ents)から成っていた。組織形成は各区画の壁上に認められた(データは示
されていない)。奇形腫の中に、上皮細胞(円形核)及び間質細胞(紡錘形核)
が認められた(データは示されていない)。軟骨、硬骨又は脂肪組織の形跡はな
かった。
H & E: The injected cells formed round tissue mass within skeletal muscle tissue. Teratomas have four different sized compartments with a central cell debris.
ents). Tissue formation was observed on the walls of each compartment (data not shown). Among teratomas, epithelial cells (circular nuclei) and stromal cells (spindle-shaped nuclei)
Was observed (data not shown). There was no evidence of cartilage, bone or adipose tissue.

【0068】 サフラニン−O: 染色試験で陰性の結果が得られ、軟骨の組織形成はないこ
とが示唆された。
Safranin-O: A negative staining test was obtained, suggesting no cartilage tissue formation.

【0069】 AE1/AE3抗体を用いた免疫細胞化学: 奇形腫の切片は、上皮細胞の染
色試験に陽性の結果を示した(データは示されていない)。
Immunocytochemistry with AE1 / AE3 Antibodies: Teratoma sections showed positive results in a staining test for epithelial cells (data not shown).

【0070】 アルファ平滑アクチン抗体を用いた免疫細胞化学: 筋肉組織の染色試験に陽
性の小さい島が、奇形腫内に認められた(データは示されていない)。取り出さ
れた組織は、上皮、平滑筋及び間質の組織要素を示した。奇形腫の中に、軟骨、
硬骨及び脂肪組織は同定されなかった。
Immunocytochemistry with alpha smooth actin antibody: Small islets that were positive in the muscle tissue staining test were found within the teratoma (data not shown). The removed tissue showed epithelial, smooth muscle and stromal tissue elements. In the teratoma, cartilage,
No bone or adipose tissue was identified.

【0071】 マウス番号9: 取り出した結節の組織学的分析は、骨格筋塊を示した。顕微
鏡による検査では、他の組織形成は認められなかった。
Mouse # 9: Histological analysis of the removed nodules showed skeletal muscle mass. No other tissue formation was observed by microscopic examination.

【0072】実施例3 治療的なクローン化の全ての潜在能力を実現するためには、より複雑な組織及
び器官をイン・ビトロで再構築することが重要であろう。クローン化は最も重要
な問題−免疫適合性−を取り除くか、或いは著しく軽減すると思われるが、細胞
を結合して機能構造を産生し又は再生する仕事は、依然残されている。
Example 3 In order to realize all the potential of therapeutic cloning, it may be important to reconstruct more complex tissues and organs in vitro. Although cloning appears to eliminate or significantly reduce the most important problem-immunobicompatibility-the task of binding cells to produce or regenerate functional structures remains.

【0073】 例えば、心筋梗塞は、西欧の国々の入院患者の間で発生する最も一般的な診断
の1つである。個々の又は小グループの心筋細胞の注入は、ある種の局所的な梗
塞の処置の助けにはなるものの、はん痕形成、心臓破裂及び他の合併症の危険が
大きい、より進行した虚血性障害を持つ患者においては、価値があるものとは思
えない。組織工学は、細胞を組織化して、心臓の損傷部を修復するために使用し
得る三次元の心筋の「パッチ」を作る可能性を提供する。心筋及び皮膚や血管の
代用品のような比較的簡単な他の組織に対しては、組織工学は、ポリマーの骨組
み塊又はシートの上に細胞を接種することを含み得る。腎臓、肝臓又は心臓全体
さえも含むような、より複雑な生命器官の産生には、組み合わせが極めて複雑な
異なる細胞型及び物質を組み立てることが必要になる。
For example, myocardial infarction is one of the most common diagnoses occurring among hospitalized patients in Western European countries. Infusion of individual or small groups of cardiomyocytes aids in the treatment of some local infarctions, but at a higher risk of scarring, cardiac rupture and other complications, more advanced ischemic In patients with disabilities, it does not seem worth it. Tissue engineering offers the potential to organize cells into three-dimensional myocardial “patches” that can be used to repair damaged heart areas. For myocardium and other relatively simple tissues such as skin and vascular substitutes, tissue engineering may include seeding cells onto a polymeric skeleton or sheet. The production of more complex vital organs, including the whole kidney, liver or even the heart, requires the assembly of different cell types and substances whose combinations are very complex.

【0074】 動物モデルにおいて用いる目的で組織を作り上げるためには、上記のようにウ
シ内細胞塊/胚盤/幹細胞を産生し、ヌード又はSCIDマウスの後脚筋肉に注
入する。注入から7ないし8週後得られる奇形腫を除去し、種々の細胞型を単離
して培地中で培養する。平滑及び/又は骨格筋、心筋細胞のシート又は「パッチ
」、弾性を有する軟骨、(毛嚢の配置を含む)皮膚、及び尿を分泌するミニチュ
ア腎臓を含む腎臓を含む多数の組織が、クローン化した細胞から産生することが
できる。これらの組織/器官の構築物は、次いで供与体細胞の生体組織を採取し
た元の成体動物へ再移植される。
To construct tissue for use in animal models, bovine cell mass / blastoderm / stem cells are produced and injected into the hindlimb muscle of nude or SCID mice as described above. Teratomas obtained 7-8 weeks after injection are removed and various cell types are isolated and cultured in medium. A number of tissues have been cloned, including smooth and / or skeletal muscle, sheets or "patches" of cardiomyocytes, elastic cartilage, skin (including placement of hair follicles), and kidneys, including miniature kidneys that secrete urine. Can be produced from the cells. These tissue / organ constructs are then reimplanted into the original adult animal from which the living tissue of the donor cells was collected.

【0075】 以下のデータは、核DNAに対しては同質遺伝子型であり、ミトコンドリアD
NAに対しては異質遺伝子型の組織が安定な移植体を形成し、核移植の宿主にお
いて免疫応答を起こさないことを示す。このことは、そのようなクローン化細胞
及び組織が、多くの医学的な応用に対して有用性を有することを支持するととも
に、種の異なるマウスでミトコンドリアの組織適合性抗原に反応して認められる
ミトコンドリア抗原に対する、細胞毒性を有するT細胞の応答を想定すると、極
めて驚くべきことである。
The following data show that isogenic for nuclear DNA, mitochondrial D
It is shown that allogeneic tissues for NA form stable transplants and do not elicit an immune response in nuclear transfer hosts. This supports the utility of such cloned cells and tissues for many medical applications and is observed in response to mitochondrial histocompatibility antigens in different species of mice. Given the response of cytotoxic T cells to mitochondrial antigens, this is quite surprising.

【0076】細胞培養及び接種 ウシの腎臓、心臓、骨格筋、軟骨及び皮膚からの細胞を、クローン化した異質
遺伝子の(対照の)40日令の胎児から採取し、別々にイン・ビトロで増殖した
Cell Culture and Inoculation Cells from bovine kidney, heart, skeletal muscle, cartilage and skin were harvested from cloned allogeneic (control) 40-day-old fetuses and grown separately in vitro. did.

【0077】 腎臓: 腎臓組織を鋭利な腱切り挟みで小片(1mm2)に裁断した。腎臓組織の断片
をコラーゲナーゼ・ディスパーゼ(1mg/ml)を用いて消化した。細胞を回
収し、リン酸塩緩衝食塩水で洗浄し、培養皿に固定した。DMEM、HEPES
3.1g/l、Pen/Strep(5ml/500ml)、L−グルタミン1
46mg/L及びFBS10%(Sigma社、St.Louis、MO)から
成る培地で細胞を増殖した。
Kidney: Kidney tissue was cut into small pieces (1 mm 2 ) with a sharp tendon clip. A fragment of kidney tissue was digested with collagenase dispase (1 mg / ml). Cells were harvested, washed with phosphate buffered saline and fixed in culture dishes. DMEM, HEPES
3.1 g / l, Pen / Strep (5 ml / 500 ml), L-glutamine 1
Cells were grown in medium consisting of 46 mg / L and 10% FBS (Sigma, St. Louis, MO).

【0078】 筋肉: 心筋及び骨格筋を、10%胎児子ウシ血清を追加した、Dulbecco’s
Modified Eagle’s Medium(DMEM、HyClon
e Laboratories社、Logan、Utah)を用いた組織体外移
植技術によって処理した。細胞を、5%のCO2を含有し37℃に維持された加
湿雰囲気の部屋でインキュベートした。2つの筋細胞型を別々に増殖し、所望の
細胞数を得た。細胞をトリプシン処理し、収集し、洗浄し、そして計測して接種
に供した。
Muscle: Myocardial and skeletal muscle, Dulbecco's, supplemented with 10% fetal calf serum.
Modified Eagle's Medium (DMEM, HyClon
e Laboratories, Logan, Utah). Cells were incubated in a humidified room containing 5% CO 2 and maintained at 37 ° C. The two muscle cell types were expanded separately to obtain the desired cell number. Cells were trypsinized, harvested, washed, and counted for inoculation.

【0079】 ポリマー: ポリグリコール酸ポリマーの不織布シート(1x2cm)を細胞送達ベヒクル
として用いた。ポリマーメッシュは、直径15μmの繊維及び繊維間距離0−2
00μmで構成され、空隙率95%であった。この骨格は、8ないし12週間で
加水分解により崩壊するように設計された。ポリマーを酸化エチレン中で殺菌し
、細胞を発送するまで殺菌条件下に置いた。
Polymer: A non-woven sheet of polyglycolic acid polymer (1 × 2 cm) was used as the cell delivery vehicle. The polymer mesh has a diameter of 15 μm and a distance between fibers of 0-2.
It had a porosity of 95%. This scaffold was designed to hydrolyze in 8 to 12 weeks. The polymer was sterilized in ethylene oxide and placed under sterilizing conditions until the cells were shipped.

【0080】埋め込み(implantation) 無胸腺マウス: ウシ胎児組織から得た細胞がイン・ビボで組織を形成するかどうかを確認する
ため、ポリマー骨格に接種した心筋細胞、骨格筋細胞及び軟骨細胞を、無胸腺マ
ウスの背側の皮下空間に移植した。マウスを移植後1週間、1ヶ月及び3ヶ月で
殺処理し、分析に供した(n=4)。
Implantation athymic mice: Cardiomyocytes, skeletal muscle cells and chondrocytes inoculated into a polymer scaffold were tested to determine if cells from fetal bovine tissue would form tissue in vivo. Athymic mice were transplanted into the dorsal subcutaneous space. Mice were sacrificed 1 week, 1 month and 3 months after transplantation and subjected to analysis (n = 4).

【0081】 去勢牛: 各細胞型を、別々に、ポリグリコール酸ポリマー(1x2cm)上
に50x106細胞/cm3(細胞型当たりn=4)の濃度で接種した。細胞−ポ
リマー骨組みを、細胞をクローン化した同一の去勢牛の側腹部の皮下空間に移植
した。対照の(核異質遺伝子型の)胎児から得た細胞は、その去勢牛の反対側の
側腹部に移植した。6週間後に全ての移植体を取り出し、分析に供した。
Steers: Each cell type was inoculated separately on polyglycolic acid polymer (1 × 2 cm) at a concentration of 50 × 10 6 cells / cm 3 (n = 4 per cell type). The cell-polymer scaffold was transplanted into the flank subcutaneous space of the same cell-cloned steer. Cells from a control (nuclear xenogeneic) fetus were transplanted into the opposite flank of the steer. After 6 weeks all implants were removed and submitted for analysis.

【0082】 分析 無胸腺マウスへの埋め込み: ホルマリン固定したパラフィン包埋組織の5μの切片を裁断し、ヘマトキシリ
ン及びエオシン(H&E)で染色した。取り出した組織の細胞型を同定するため
に、特異的な抗体を用いて免疫細胞化学的な分析を実施した。アルデヒド褐素(
fuschin)−アルシアン(alcian)ブルーを用いた組織化学的分析
、単一クローン性抗コラーゲンII(Chemicon社、St.Louis、
MO)を用いた免疫細胞化学的研究を行なって、作り上げた軟骨の構造を同定し
た。単一クローン性筋節性トロポミオシン(Sigma社、St.Louis、
MO)及びトロポニンI(Chemicon社、Temecula、CA)の抗
体を用いて、骨格筋及び心筋の繊維をそれぞれ検出した。アビジン−ビオチン検
出システムを用いて、免疫標識化を行なった。メチルグリーンを用いて、切片の
対比染色を行なった。
Analysis Implantation in athymic mice: 5 μ sections of formalin-fixed paraffin-embedded tissue were cut and stained with hematoxylin and eosin (H & E). Immunocytochemical analysis was performed with specific antibodies to identify the cell type of the removed tissue. Aldehyde lignite (
histochemical analysis using fuschin-alcian blue, monoclonal anti-collagen II (Chemicon, St. Louis,
MO) was used to identify the structure of the cartilage created. Monoclonal sarcomeric tropomyosin (Sigma, St. Louis,
MO) and Troponin I (Chemicon, Temecula, CA) antibodies were used to detect skeletal and myocardial fibers, respectively. Immunolabeling was performed using the avidin-biotin detection system. Counterstaining of the sections was performed using methyl green.

【0083】 去勢牛への移植: 免疫細胞化学的及び組織学的分析: ホルマリン固定したパラフィン包埋組織の5μの切片を裁断し、ヘマトキシリ
ン及びエオシン(H&E)で染色した。取り出した組織の細胞型を同定するため
に、特異的な抗体を用いて免疫細胞化学的な分析を実施した。過ヨウ素酸シッフ
試薬(Sigma社、St.Louis、MO)を用いた組織化学的分析、及び
多クローン性抗アルカリ性ホスファターゼ及び抗オステオポンチン(Chemi
con社、Temecula、CA)を用いた免疫細胞化学的研究を行なって、
腎臓の細胞を同定した。単一クローン性筋節性トロポミオシン(Sigma社、
St.Louis、MO)及びトロポニンI(Chemicon社、Temec
ula、CA)の抗体を用いて、骨格筋及び心筋の繊維をそれぞれ検出した。ア
ルデヒド褐素−アルシアンブルー及び単一クローン性抗コラーゲンII(Che
micon社、St.Louis、MO)を用いて、軟骨組織の移植体を染色し
た。ケラチノサイトを同定するために、抗サイトケラチン5/6、AE1/AE
3を用いた。気道上皮を検出するために、気管支繊毛抗体を用いた。免疫T及び
B細胞を同定するために、抗CD6抗体を用いた。アビジン−ビオチン検出シス
テムを用いて、免疫標識化を行なった。メチルグリーンを用いて、切片の対比染
色を行なった。
Implantation into steers: Immunocytochemical and histological analysis: 5 μ sections of formalin-fixed paraffin-embedded tissue were cut and stained with hematoxylin and eosin (H & E). Immunocytochemical analysis was performed with specific antibodies to identify the cell type of the removed tissue. Histochemical analysis using periodate Schiff reagent (Sigma, St. Louis, MO), and polyclonal anti-alkaline phosphatase and anti-osteopontin (Chemi).
Con, Inc., Temecula, CA)
Kidney cells were identified. Monoclonal sarcomeric tropomyosin (Sigma,
St. Louis, MO) and Troponin I (Chemicon, Temec)
ura, CA) was used to detect skeletal and myocardial fibers, respectively. Aldehyde Brownin-Alcian Blue and Monoclonal Anti-Collagen II (Che
micon, St. (Louis, MO) was used to stain cartilage tissue implants. To identify keratinocytes, anti-cytokeratin 5/6, AE1 / AE
3 was used. Bronchial cilia antibodies were used to detect airway epithelium. Anti-CD6 antibody was used to identify immunized T and B cells. Immunolabeling was performed using the avidin-biotin detection system. Counterstaining of the sections was performed using methyl green.

【0084】結果 密集状態に増殖した細胞を、ポリマーの骨組みとともに動物に移植し、合併症
を伴うことなく取り出した。取り出した時点で移植体はそれぞれ元のサイズを維
持しており、繊維症の兆候は認められなかった。
Results Confluently grown cells were transplanted into animals with polymer scaffolds and removed without complications. At the time of removal, the transplants each maintained their original size with no evidence of fibrosis.

【0085】 去勢牛から回収した移植体: 組織化学的及び免疫細胞化学的分析: 組織学的検査の結果は、移植体全体にわたって広範囲にわたる血管新生を示し
、ポリマー繊維の周囲には多核巨大細胞の存在が認められた。しかしながら、対
照の異質遺伝子型の骨組み全体にわたって、より多くの炎症細胞が存在した。移
植組織(即ち、腎臓、骨格筋、心臓、軟骨細胞及びケラチノサイト)の組織細胞
推計学的分析の結果は、クローン化組織型に対して、対照の移植体/構成体のリ
ンパ球浸潤が統計学的に有意な(p<0.05;スチューデントのt−検定)増
加を示すということを示唆した(データは示されていない)。このデータは、対
照の移植対が初期の移植拒絶を起こしているということを示唆している。
Grafts recovered from steers: Histochemical and immunocytochemical analysis: The results of histological examination show extensive angiogenesis throughout the graft, with polynuclear giant cells surrounding the polymer fibers. Existence was recognized. However, there were more inflammatory cells throughout the control allogeneic scaffold. The results of the histocellular stochastic analysis of transplanted tissues (ie kidney, skeletal muscle, heart, chondrocytes and keratinocytes) showed that the lymphocyte infiltration of control transplants / constituents was statistically relative to the cloned tissue type. (P <0.05;Student's t-test) increase (data not shown). This data suggests that the control transplant pair is undergoing early transplant rejection.

【0086】 作り出した(engineered)腎臓組織: 組織学的に糸球体様構造が、取り出した骨組みに認められた(データは示され
ていない)。過ヨウ素酸シッフ試薬を用いた組織化学的分析の結果、腎臓管状細
胞を同定した(データは示されていない)。アルカリホスファターゼ抗体を用い
た免疫細胞化学的研究の結果、基部管状細胞の存在を確認した。オステオポンチ
ン抗体を用いた研究の結果は、ウシ組織系においては陰性であった。
Engineered Kidney Tissue: Histologically glomerular-like structures were found in the removed scaffolds (data not shown). Histochemical analysis using periodate Schiff reagent identified renal tubular cells (data not shown). Immunocytochemical studies using alkaline phosphatase antibody confirmed the presence of basal tubular cells. Results of studies with osteopontin antibodies were negative in bovine tissue systems.

【0087】 作り出した筋肉組織: 取り出した心筋及び骨格筋細胞の移植体は、いずれの場合も空間的に配向した
筋繊維を示した(データは示されていない)。トロポミオシン抗体を用いた免疫
細胞化学的研究の結果、構成体の中に骨格筋繊維を同定した(データは示されて
いない)。抗トロポニンIによる心筋繊維の染色は陽性であった(データは示さ
れていない)。
Produced Muscle Tissue: The explanted myocardial and skeletal muscle cell implants in each case showed spatially oriented muscle fibers (data not shown). Immunocytochemical studies with tropomyosin antibody identified skeletal muscle fibers in the construct (data not shown). Staining of myocardial fibers with anti-troponin I was positive (data not shown).

【0088】 クローン化組織のmtDNAが受容体の卵母細胞からのものであるということ
を証明するため、核供与体及びクローン化した胚のmtDNAの配列を調べた。
配列のデータから、mtDNAは実際に異なっており、特に、核供与体と比較し
て、クローン化組織において4つの異なった対応するヌクレオチドがあるd−ル
ープ領域において異なるということが確認された。
To prove that the cloned tissue mtDNA was from the recipient oocyte, the sequences of the nuclear donor and cloned embryo mtDNA were examined.
Sequence data confirmed that the mtDNAs were indeed different, especially in the d-loop region with four different corresponding nucleotides in the cloned tissue compared to the nuclear donor.

【0089】実施例4 上記の結果は、異質遺伝子型背景への核移植によって、移植のためのクローン
化組織を産生することが可能であること、及び、クローン化した奇形腫又は胚細
胞の培養から単離し又は構築した分化した細胞及び組織を、著しい拒絶の兆候な
しに、供与体動物に再移植することができることを示唆している。核移植技術が
、ミトコンドリアの不適合な組み合わせにも拘わらず、細胞及び器官の移植に関
与する免疫応答を除外できる可能性を有するということを、更に確認するため、
本発明者らは、次に、異なるミトコンドリア背景を有する、完全に生育したクロ
ーン間の移植を実施する。
Example 4 The above results demonstrate that nuclear transfer to an allogeneic background is capable of producing cloned tissue for transplantation, and culturing cloned teratomas or germ cells. It suggests that the differentiated cells and tissues isolated or constructed from can be reimplanted into donor animals without evidence of significant rejection. To further confirm that nuclear transfer technology has the potential to rule out immune responses involved in cell and organ transplantation despite mitochondrial mismatches,
We next perform transplants between fully grown clones with different mitochondrial backgrounds.

【0090】 これらの実験のために、相互皮膚移植を試験するための2つのグループの動物
群:(1)Trans Ovaの4頭のクローン化雌ウシ(動物CL53−8、
CL53−9、CL53−10及びCL53−11)、及び(2)LSUの5頭
のクローン化ヤギ、を用意した。試験を実施するために、2つのグループの動物
間で相互皮膚移植体(直径約2〜3cm)を交換する。自己移植体は陽性の対照
となるのに対して、遺伝子的に無関係な動物からの移植体は陰性の対照となる。
移植体について免疫拒絶の兆候を監視し、もしそれらが壊死し始め、その部位が
班点を示した場合は取り除く。もし拒絶が認められた場合は、次いで第二組の移
植体を移植し、結果を確認するが、この場合は程度が加速されて拒絶される筈で
ある。
For these experiments, two groups of animals to test reciprocal skin grafts were: (1) 4 cloned cows of Trans Ova (animal CL53-8,
CL53-9, CL53-10 and CL53-11), and (2) 5 cloned goats of LSU were prepared. To perform the test, a mutual skin graft (about 2-3 cm in diameter) is exchanged between the two groups of animals. Autologous transplants serve as a positive control, whereas transplants from genetically unrelated animals serve as a negative control.
Monitor the transplants for signs of immune rejection and remove them if they begin to necrotic and the site shows plaques. If rejection is noted, then a second set of transplants is transplanted and the results confirmed, but in this case accelerated rejection should result.

【0091】 全てのクローン化雌ウシ及び全てのクローン化ヤギは、同一の核ゲノムを有す
る。しかしながら、mtDNAは母系遺伝によって伝達されるので、動物は、実
際、異なった卵母細胞由来のミトコンドリアを有する遺伝的キメラであると予想
される(このことは、数多くのクローン化動物についてすでに記載されている)
。動物のこれらのパネルを「区別」している多型性を、皮膚移植体の生存/拒絶
と直ちに関連づけることができるように、関与する全ての固体からのmtDNA
の配列を得るための実験が進行中である。もし相関があるなら、標的ペプチドを
同定し、そのペプチドをコードしている関与するmtDNAを単離するためのイ
ン・ビトロ・アッセイを実施する。
All cloned cows and all cloned goats have the same nuclear genome. However, since mtDNA is transmitted by maternal inheritance, the animal is in fact expected to be a genetic chimera with mitochondria from different oocytes (this has already been described for many cloned animals). ing)
. MtDNA from all individuals involved so that the polymorphisms that "distinguish" these panels of animals can be immediately associated with survival / rejection of skin grafts.
Experiments to obtain the sequence of If so, an in vitro assay is performed to identify the target peptide and isolate the relevant mtDNA encoding that peptide.

【0092】 ミトコンドリアDNAの多型性を決定することに照準を当てた実験は、また、
一般的に、mtDNAのキメラ現象のレベルについての情報を明らかにするであ
ろう。例えば、mtDNAの配列が明らかになれば、多型性の最も著しい領域、
最も可能性があるのはD−ループであるが、を選択し、この染色体部分を増幅し
クローン化する。次いである範囲のクローンの配列を調べ、この領域の変化の程
度を決定する。ミトコンドリアに対して異質遺伝子型である、十分な数の核クロ
ーンからのmtDNAの配列を用いて、キメラ現象のレベルの正確な予測を決定
することができる。血液サンプルも、また、一定期間ごとに収集し、各種の免疫
学的アッセイを行なう予定である。組織適合性については、そのパネル内で異質
遺伝子型の細胞を用いて、標準のMLC及びCMLを行なう予定である。
Experiments aimed at determining polymorphisms in mitochondrial DNA also
In general, it will reveal information about the level of mtDNA chimerism. For example, if the sequence of mtDNA is clarified, the region of the highest polymorphism,
The most likely is the D-loop, but is selected to amplify and clone this chromosomal segment. The sequence of a range of clones is then examined to determine the extent of change in this region. The sequence of mtDNA from a sufficient number of nuclear clones that are allogeneic to mitochondria can be used to determine an accurate prediction of the level of chimerism. Blood samples will also be collected at regular intervals to perform various immunological assays. For histocompatibility, standard MLC and CML will be performed with allogeneic cells in the panel.

【0093】考察 上記に提示されたデータによって示されるように、本発明は、組織工学及び移
植の目的のために、クローン化した分化した細胞及び組織を得ることが可能であ
るということを例示するものである。本発明は、また、外来性のミトコンドリア
ペプチドの故に、移植拒絶が予想されるという事実にも拘わらず、異質遺伝子型
ミトコンドリアを有する、核移植によって産生したクローン化細胞を用いて、安
定な移植を達成し得るということを例示するものである。マウスにおけるMta
システム及びラットに同定される同様のシステムの観点からみて、本方法を用い
て作り上げたウシの組織が、核供与体に再移植された場合拒絶されないというこ
とは驚くべきことである。
Discussion As demonstrated by the data presented above, the present invention illustrates that it is possible to obtain cloned differentiated cells and tissues for purposes of tissue engineering and transplantation. It is a thing. The present invention also provides for stable transplantation using nuclear transfer-generated cloned cells with allogeneic mitochondria, despite the fact that transplant rejection is expected due to exogenous mitochondrial peptides. It illustrates what can be achieved. Mta in mice
In view of the system and similar systems identified in the rat, it is surprising that bovine tissue produced using this method is not rejected when reimplanted into a nuclear donor.

【0094】 何故本発明のクローン化した組織に移植拒絶が見られないかについては、いく
つかの理由があり得る。いかなる特別の理論にもとらわれることなしに、1つの
仮定は、Mtf、MiHA及び他のミトコンドリア抗原を提供するげっ歯類にお
ける特別のMHC分子が、高級哺乳動物から進化したというものである。実際、
Mtf及びMiHAペプチドを提供するH−2M3a、マウス・クラスI分子は
、マウス染色体17上のH−2コンプレックスのテロメア末端にある、M3遺伝
子によってコードされている(Fischer Lindahlら、「マウスの
母系的に受け継がれた抗原:モデル移植抗原(Maternally tran
smitted antigen of mice:a model tran
splantation antigen)」、Annu.Rev.Immun
ol.1991;9:351−72)。染色体のこの領域における多くの遺伝子
は、マウスとヒトの間で保存されているものの、例えば、この領域のMHCクラ
スI遺伝子は、種間から独立して分岐し進化しているようにみえる(Jones
ら、1999、「マウスの基部H2−M領域におけるMHCクラスI及び非クラ
スI遺伝子の構成(MHC class I and non−class I
gene organaization in the proximal
H2−M region of the mouse)」、Immunogen
etics 49(3):183−95)。実際、H2−M領域はL1の反復が
多く、ある仮説によれば、進化の柔軟性と関連している(Yoshinoら、1
997、「マウス染色体17上の遠位MHCクラスI領域のゲノム進化(Gen
omic evolution of the distal MHC cla
ss I region on mouse chromosome 17)」
、Hereditas 127(1−2):141−8)。
There may be several reasons why there is no transplant rejection in the cloned tissues of the invention. Without being bound to any particular theory, one hypothesis is that particular MHC molecules in rodents that provide Mtf, MiHA and other mitochondrial antigens have evolved from higher mammals. In fact
H-2M3a, a mouse class I molecule that provides Mtf and MiHA peptides, is encoded by the M3 gene at the telomeric end of the H-2 complex on mouse chromosome 17 (Fischer Lindahl et al. Inheritance in: A model transplant antigen (maternally tran)
smitted antigen of mice: a model tran
splanation antigen) ", Annu. Rev. Immun
ol. 1991; 9: 351-72). Although many genes in this region of the chromosome are conserved between mouse and human, for example, the MHC class I genes in this region appear to diverge and evolve independently from species (Jones).
, 1999, "MHC class I and non-class I organization of MHC class I and non-class I genes in the mouse base H2-M region.
gene organization in the proximal
H2-M region of the mouse) ", Immunogen
etics 49 (3): 183-95). In fact, the H2-M region has many L1 repeats and, according to one hypothesis, is associated with evolutionary flexibility (Yoshino et al., 1
997, "Genomic evolution of the distal MHC class I region on mouse chromosome 17 (Gen
mic evolution of the digital MHC cla
ss I region on mouse chromesome 17) "
, Hereditas 127 (1-2): 141-8).

【0095】 もう一方の仮説は、恐らく付加的なメカニズムが高等哺乳動物において進化し
たという説であり、そのメカニズムは、特に、ヒトの加齢はしているがそれ以外
は健全な多くの組織が、加齢に関連したミトコンドリアの突然変異を含むことが
示されていることに見られるように、MHCの情報の中で、ミトコンドリアの抗
原に対する免疫反応を調節する(Soong及びAmheim、1995)。実
施例4に記載した進行中の実験は、一定の割合のmtDNA中に存在する多形現
象を同定することに特に役立ち、また、ミトコンドリアの抗原に対して異常を表
示し、それを認識するに至るまでの間、mtDNAの中に起こる変化を同定する
ための有用なモデルシステムとして、機能するものと思われる。
The other hypothesis is that, perhaps, additional mechanisms have evolved in higher mammals, which is particularly the case in many aging but otherwise healthy human tissues. Modulates the immune response to mitochondrial antigens in the context of MHC, as seen by the inclusion of age-related mitochondrial mutations (Soong and Amheim, 1995). The ongoing experiments described in Example 4 are particularly useful in identifying polymorphisms that are present in a fixed proportion of mtDNA, and in displaying and recognizing abnormalities to mitochondrial antigens. In the meantime, it appears to serve as a useful model system for identifying changes that occur in mtDNA.

【0096】 いずれにせよ、本発明以前に、げっ歯類のミトコンドリアの組織適合性につい
て何が公知であり、何が理解されていたかに拘わらず、本明細書に記載された治
療用のクローン化ウシ組織を用いて達成された結果は、他の有蹄類及びより高級
な哺乳動物に展開できると予測することができる。このように、本発明は、移植
という文脈の中で、核移植によって発生させたクローン化組織の治療的な有用性
を確証する。更に、同質遺伝子型の核背景の中で、異質遺伝子型の及び異種ミト
コンドリアタンパク質の免疫適合性を試験するためのモデルを提供することによ
り、本発明は、哺乳動物内及び哺乳動物間に存在し、ミトコンドリアの安定性及
び種ごとの別々の進化に貢献している免疫調節システムを解読する道の仕上げを
行なうものである。
In any event, regardless of what was known or understood about the histocompatibility of rodent mitochondria prior to the present invention, the therapeutic cloning described herein. The results achieved with bovine tissue can be expected to be extendable to other ungulates and higher mammals. Thus, the present invention confirms the therapeutic utility of cloned tissue generated by nuclear transfer in the context of transplantation. Further, by providing a model for testing the immunocompatibility of allogeneic and heterologous mitochondrial proteins in an isogenic nuclear background, the present invention resides within and among mammals. , Lays the way to deciphering the immune regulatory system that contributes to mitochondrial stability and distinct evolution of species.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 35/34 A61K 35/36 4C087 35/36 48/00 4H045 48/00 C07K 16/30 C07K 16/30 C12Q 1/02 C12N 5/10 G01N 33/53 Z C12Q 1/02 C12N 15/00 ZNAA G01N 33/53 5/00 B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4B024 AA01 AA12 BA54 CA04 DA02 GA11 HA11 4B063 QA01 QA19 QQ08 QR73 QS31 4B065 AA90X AA99Y AB01 AC20 BA01 CA46 4C084 AA13 CA18 ZA011 ZA361 ZA811 ZA891 ZA941 4C086 AA01 AA02 EA16 ZA01 ZA36 ZA81 ZA89 ZA94 4C087 AA01 AA02 BB41 BB45 BB47 BB48 BB63 BB64 BB65 ZA01 ZA36 ZA81 ZA89 ZA94 4H045 AA11 CA40 DA75 EA51 FA74─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) A61K 35/34 A61K 35/36 4C087 35/36 48/00 4H045 48/00 C07K 16/30 C07K 16/30 C12Q 1/02 C12N 5/10 G01N 33/53 Z C12Q 1/02 C12N 15/00 ZNAA G01N 33/53 5/00 B (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES , FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE) , SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY) KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR , LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZWF F terms (reference) 4B024 AA01 AA12 BA54 CA04 DA02 GA11 HA11 4B063 QA01 QA19 QQ08 QR73 QS31 4B065 AA90X AA99Y AB46 AC08 BA01 CA01 BA01 CA4 AA13 CA18 ZA011 ZA361 ZA811 ZA891 ZA941 4C086 AA01 AA02 EA16 ZA01 ZA36 ZA81 ZA89 ZA94 4C087 AA01 AA02 BB41 BB45 BB47 BB48 BB63 BB64 BB65 ZA01 ZA36 ZA81 ZA89 ZA94 4H045 AA11 CA40 DA75 EA51 FA74

Claims (55)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動物モデルにおけるクローン化細胞又は組織の免疫適合性を
試験する方法であって、 a.供与体動物から細胞を採取し; b.該細胞から受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体細胞に核を移植して胚
を産生し; c.該胚から少なくとも1個の細胞を有する胚、胚盤及び/又は幹細胞を単離
し; d.該胚、胚盤及び/又は幹細胞を、対照の胚盤及び/又は幹細胞と同時に該
供与体動物に注入し;及び e.注入部位での奇形腫の形成を検査する; ことを含む方法。
1. A method of testing the immunocompatibility of a cloned cell or tissue in an animal model, which comprises: a. Harvesting cells from a donor animal; b. Transferring the nucleus from the cell to a recipient oocyte or other suitable receptor cell to produce an embryo; c. Isolating an embryo having at least one cell, a scutellum and / or a stem cell from the embryo; d. Injecting the embryo, scutellum and / or stem cells into the donor animal at the same time as control scutellum and / or stem cells; and e. Examining the formation of teratomas at the injection site.
【請求項2】 核の移植に先立ち、該供与体動物からの該細胞に異種の遺伝
子を移入する、請求項1記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the heterologous gene is transferred to the cells from the donor animal prior to nuclear transfer.
【請求項3】 該供与体及び対照の胚盤及び/又は幹細胞が皮下又は腰部筋
膜に注入される、請求項1記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the donor and control scutellum and / or stem cells are injected subcutaneously or into the lumbar fascia.
【請求項4】 該奇形腫が形成された場合は、それを除去して胚葉の存在を
検査する、請求項1記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein when the teratoma is formed, it is removed and examined for the presence of germ layers.
【請求項5】 胚葉が形成された場合は、特異的な細胞型を検出又は単離す
る目的でそれを分離する、請求項4記載の方法。
5. The method according to claim 4, wherein when the germ layer is formed, it is separated for the purpose of detecting or isolating a specific cell type.
【請求項6】 該供与体動物から採取される細胞が繊維芽細胞である、請求
項1記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the cells collected from the donor animal are fibroblasts.
【請求項7】 該異種遺伝子が、緑色蛍光タンパク質(green flu
orescent protein:GFP)、β−ガラクトシダーゼ及びルシ
フェラーゼから成るグループから選択されるレポーター遺伝子である、請求項2
記載の方法。
7. The heterologous gene is a green fluorescent protein (green flu).
or report protein: GFP), β-galactosidase, and luciferase.
The method described.
【請求項8】 該異種遺伝子が分泌されるタンパク質をコードする、請求項
2記載の方法。
8. The method of claim 2, wherein said heterologous gene encodes a secreted protein.
【請求項9】 該タンパク質が免疫応答を発生する、請求項8記載の方法。9. The method of claim 8, wherein the protein produces an immune response. 【請求項10】 該タンパク質が治療用のタンパク質である、請求項8記載
の方法。
10. The method of claim 8, wherein the protein is a therapeutic protein.
【請求項11】 胚葉細胞が、細胞分化を制御する潜在的な発生の信号を評
価するためのアッセーに更に用いられる、請求項5記載の方法。
11. The method of claim 5, wherein the germ layer cells are further used in assays for assessing potential developmental signals that control cell differentiation.
【請求項12】 胚葉の中で見出される少なくとも1つの型の細胞が組織を
作り出すために用いられる、請求項5記載の方法。
12. The method of claim 5, wherein at least one type of cell found in the germ layer is used to create tissue.
【請求項13】 該作り出された組織が、免疫適合性を試験するために供与
体動物に再移植される、請求項12記載の方法。
13. The method of claim 12, wherein the produced tissue is reimplanted into a donor animal to test immunocompatibility.
【請求項14】 該作り出された組織が、平滑筋、骨格筋、心筋、皮膚、腎
臓及び神経組織から成るグループから選択される、請求項12記載の方法。
14. The method of claim 12, wherein the produced tissue is selected from the group consisting of smooth muscle, skeletal muscle, cardiac muscle, skin, kidney and nerve tissue.
【請求項15】 移植のために免疫適合性を有する組織を産生する方法であ
って: a.意図する移植の受容体から供与体細胞を採取し; b.該細胞から受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体細胞へ核を移植して胚
又は胎児を産生し; c.胚又は胎児から移植に必要とされる型の細胞を単離し;及び d.該細胞から組織を作り出す; ことを含む方法。
15. A method of producing immunocompatible tissue for transplantation comprising: a. Harvesting donor cells from the recipient of the intended transplant; b. Transferring the nucleus from the cell to a recipient oocyte or other suitable receptor cell to produce an embryo or fetus; c. Isolating the type of cells required for transplantation from the embryo or fetus; and d. Producing tissue from the cells.
【請求項16】 該ステップ(c)と(d)との間に、追加のステップとし
て: i.該胚から胚盤及び/又は幹細胞を単離し; ii.該胚盤及び/又は幹細胞を免疫無防備状態の動物に注入し; iii.その結果生じた奇形腫を単離し; iv.奇形腫から移植に必要とされる型の細胞を単離し、ここで、該奇形腫細
胞は該免疫適合性を有する組織を作り出すために用いられる; ことを含む、請求項15記載の方法。
16. Between said steps (c) and (d), as an additional step: i. Isolating scutellum and / or stem cells from the embryo; ii. Injecting the scutellum and / or stem cells into an immunocompromised animal; iii. Isolate the resulting teratomas; iv. 16. A method according to claim 15, comprising isolating from the teratoma the type of cells required for transplantation, wherein the teratoma cells are used to produce the immunocompatible tissue.
【請求項17】 該組織が、同質遺伝子型核DNA及び異質遺伝子型ミトコ
ンドリアDNAを含む細胞を含有する、請求項15記載の方法。
17. The method of claim 15, wherein the tissue contains cells containing isogenic nuclear DNA and allogenic mitochondrial DNA.
【請求項18】 該組織が、同質遺伝子型核DNA及び異質遺伝子型と同質
遺伝子型ミトコンドリアDNAの混合物を含む細胞を含有する、請求項15記載
の方法。
18. The method of claim 15, wherein the tissue contains cells that contain isogenic nuclear DNA and a mixture of heterogeneous and isogenic mitochondrial DNA.
【請求項19】 該組織が、平滑筋、骨格筋、心筋、皮膚、腎臓及び神経組
織から成るグループから選択される、請求項15記載の方法。
19. The method of claim 15, wherein the tissue is selected from the group consisting of smooth muscle, skeletal muscle, myocardium, skin, kidney and nerve tissue.
【請求項20】 移植を必要とする患者に免疫適合性の移植体を提供する方
法であって: a.該患者から供与体細胞を採取し; b.該細胞から受容体の卵母細胞又は他の好適な受容体細胞に核を移植して胚
を産生し; c.該胚から胚盤及び/又は幹細胞を単離し; d.奇形腫を形成するために該胚盤及び/又は幹細胞を免疫無防備状態の動物
に注入し; e.その結果生じた奇形腫を単離し; f.奇形腫から移植に必要とされる型の細胞を単離し; g.該細胞から組織を作り出し;及び h.該作り出した組織を該患者に移植する; ことを含む方法。
20. A method of providing an immunocompatible implant to a patient in need of transplantation comprising: a. Collecting donor cells from the patient; b. Transferring the nucleus from the cell to a recipient oocyte or other suitable receptor cell to produce an embryo; c. Isolating scutellum and / or stem cells from the embryo; d. Injecting the scutellum and / or stem cells into an immunocompromised animal to form a teratoma; e. Isolate the resulting teratoma; f. Isolating the type of cells required for transplantation from the teratoma; g. Creating tissue from the cells; and h. Transplanting the produced tissue into the patient.
【請求項21】 該免疫無防備状態の動物がスキッド又はヌードマウスであ
る、請求項20記載の方法。
21. The method of claim 20, wherein the immunocompromised animal is a skid or nude mouse.
【請求項22】 該意図する移植の受容体から採取する供与体細胞が繊維芽
細胞である、請求項20記載の方法。
22. The method of claim 20, wherein the donor cells harvested from the recipient of the intended transplant are fibroblasts.
【請求項23】 該作り出した組織が、平滑筋、骨格筋、心筋、皮膚、腎臓
及び神経組織から成るグループから選択される、請求項20記載の方法。
23. The method of claim 20, wherein the produced tissue is selected from the group consisting of smooth muscle, skeletal muscle, cardiac muscle, skin, kidney and nerve tissue.
【請求項24】 該作り出した組織が、同質遺伝子型核DNA及び異質遺伝
子型ミトコンドリアDNAを有する細胞を含む、請求項20記載の方法。
24. The method of claim 20, wherein the produced tissue comprises cells having isogenic nuclear DNA and allogenic mitochondrial DNA.
【請求項25】 請求項20記載の方法により作り出された組織。25. Tissue produced by the method of claim 20. 【請求項26】 請求項20記載の方法により産生した単離した組織。26. An isolated tissue produced by the method of claim 20. 【請求項27】 該動物が有蹄類である、請求項1記載の方法。27. The method of claim 1, wherein the animal is a ungulate. 【請求項28】 該有蹄類がウシである、請求項27記載の方法。28. The method of claim 27, wherein the ungulate is bovine. 【請求項29】 該動物が有蹄類である、請求項15記載の方法。29. The method of claim 15, wherein the animal is a ungulate. 【請求項30】 該有蹄類がウシである、請求項29記載の方法。30. The method of claim 29, wherein the ungulate is bovine. 【請求項31】 該動物が有蹄類である、請求項16記載の方法。31. The method of claim 16, wherein the animal is a ungulate. 【請求項32】 該有蹄類がウシである、請求項31記載の方法。32. The method of claim 31, wherein the ungulate is bovine. 【請求項33】 該意図する移植の受容体がヒトである、請求項20記載の
方法。
33. The method of claim 20, wherein the intended recipient of the transplant is a human.
【請求項34】 該患者がヒトである、請求項16記載の方法。34. The method of claim 16, wherein the patient is a human. 【請求項35】 該供与体細胞が核の移植に先立ち遺伝子的に変えられる、
請求項16記載の方法。
35. The donor cell is genetically altered prior to nuclear transfer.
The method according to claim 16.
【請求項36】 該遺伝子的な変更が、少なくとも1つの異種遺伝子の移入
を含む、請求項35記載の方法。
36. The method of claim 35, wherein said genetic alteration comprises transfer of at least one heterologous gene.
【請求項37】 該遺伝子的な変更が、少なくとも1つの未変性遺伝子の分
断を含む、請求項35記載の方法。
37. The method of claim 35, wherein said genetic alteration comprises disruption of at least one native gene.
【請求項38】 クローン化細胞から生産された少なくとも1つの奇形腫を
含有する動物。
38. An animal containing at least one teratoma produced from cloned cells.
【請求項39】 該動物が有蹄類である、請求項38記載の動物。39. The animal of claim 38, wherein the animal is a ungulate. 【請求項40】 該有蹄類がウシである、請求項39記載の動物。40. The animal of claim 39, wherein the ungulate is bovine. 【請求項41】 該少なくとも1つの奇形腫が腰部筋膜に位置する、請求項
38記載の動物。
41. The animal of claim 38, wherein the at least one teratoma is located in the lumbar fascia.
【請求項42】 該奇形腫が動物の免疫システムによって拒絶されない、請
求項38記載の動物。
42. The animal of claim 38, wherein the teratoma is not rejected by the animal's immune system.
【請求項43】 該奇形腫が同質遺伝子型核DNA及び異質遺伝子型ミトコ
ンドリアDNAを有するクローン化細胞を含む、請求項42記載の動物。
43. The animal of claim 42, wherein the teratoma comprises a cloned cell having isogenic nuclear DNA and allogenic mitochondrial DNA.
【請求項44】 請求項38記載の動物から単離した奇形腫。44. A teratoma isolated from the animal of claim 38. 【請求項45】 奇形腫が3つの胚葉の全てに由来する細胞を含有する、請
求項44記載の奇形腫。
45. The teratoma of claim 44, wherein the teratoma contains cells derived from all three germ layers.
【請求項46】 該奇形腫がクローン化有蹄類の細胞から誘導される、請求
項44記載の奇形腫。
46. The teratoma of claim 44, wherein the teratoma is derived from cloned ungulate cells.
【請求項47】 該奇形腫がクローン化ウシの細胞から誘導される、請求項
46記載の奇形腫。
47. The teratoma of claim 46, wherein the teratoma is derived from cloned bovine cells.
【請求項48】 該奇形腫が、同質遺伝子型核DNA及び異質遺伝子型ミト
コンドリアDNA、又は、異質遺伝子型と同質遺伝子型ミトコンドリアDNAの
混合物を有するクローン化細胞を含む、請求項48記載の奇形腫。
48. The teratoma of claim 48, wherein the teratoma comprises a cloned cell having isogenic nuclear DNA and allogeneic mitochondrial DNA, or a mixture of allogeneic and isogenic mitochondrial DNA. .
【請求項49】 同質遺伝子型核DNA及び異質遺伝子型ミトコンドリアD
NAを含む安定な移植体。
49. Isogenic nuclear DNA and allogenic mitochondrial D
Stable transplant with NA.
【請求項50】 該移植体の細胞が、同質遺伝子型体細胞から異質遺伝子型
受容体細胞への核移植によって作られる、請求項49記載の移植体。
50. The transplant according to claim 49, wherein the cells of the transplant are produced by nuclear transfer from isogenic somatic cells to allogeneic receptor cells.
【請求項51】 該組織が、腎臓、心筋及び骨格筋より成るグループから選
択される、請求項49記載の移植体。
51. The implant of claim 49, wherein the tissue is selected from the group consisting of kidney, heart muscle and skeletal muscle.
【請求項52】 種交差核移植を用いてミトコンドリアの組織適合性抗原を
同定する方法であって: a.供与体哺乳動物から細胞を採取し; b.該供与体哺乳動物から、該核供与体以外の哺乳動物種の少なくとも2つの
受容体卵母細胞又は他の好適な受容体細胞へ核を移植して胚を産生し、ここで、
該少なくとも2つの受容体細胞は、ミトコンドリアDNAに関して異質遺伝子型
であり; c.該胚から、少なくとも1つの細胞を有する胚、胚盤及び/又は幹細胞を単
離し; d.該胚、胚盤及び/又は幹細胞を別々に該供与体哺乳動物に再注入して、特
異的なパネルの抗体及び/又はリンパ球を産生し;及び e.該供与体哺乳動物の免疫システムによって認識されるミトコンドリア抗原
及び/又はエピトープを同定するために、該異質遺伝子型ミトコンドリア背景に
対応して産生される抗体及び/又はリンパ球のパネルを比較する; ことを含む方法。
52. A method of identifying mitochondrial histocompatibility antigens using cross-species nuclear transfer comprising: a. Harvesting cells from a donor mammal; b. Transferring a nucleus from the donor mammal to at least two recipient oocytes or other suitable recipient cells of a mammalian species other than the nuclear donor to produce an embryo, wherein
The at least two receptor cells are allogeneic with respect to mitochondrial DNA; c. Isolating an embryo having at least one cell, a scutellum and / or a stem cell from the embryo; d. Reinjecting the embryo, scutellum and / or stem cells separately into the donor mammal to produce a specific panel of antibodies and / or lymphocytes; and e. Comparing a panel of antibodies and / or lymphocytes produced in response to the allogeneic mitochondrial background to identify mitochondrial antigens and / or epitopes recognized by the immune system of the donor mammal; Including the method.
【請求項53】 該胚、胚盤及び/又は幹細胞が、核及びミトコンドリアD
NAの両者に関して、核供与体に対して同質遺伝子型である別の哺乳動物に注入
される、請求項52記載の方法。
53. The embryo, scutellum and / or stem cell are nuclear and mitochondrial D
53. The method of claim 52, wherein the method is injected into another mammal that is isogenic to the nuclear donor for both NAs.
【請求項54】 請求項52記載の方法において同定されるミトコンドリア
抗原に特異的な抗体。
54. An antibody specific for the mitochondrial antigen identified in the method of claim 52.
【請求項55】 請求項52記載の方法において同定されるミトコンドリア
抗原に特異的なリンパ球。
55. A lymphocyte specific for the mitochondrial antigen identified in the method of claim 52.
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