细胞分化诱导剂以及分化诱导方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种细胞分化诱导剂，其是化学合成也很容易的低分子化合物，并且能够将未分化细胞以高选择率高效地向神经系统细胞进行分化诱导，本发明的目的还在于提供用于将未分化细胞以高选择率高效地向神经系统细胞进行分化诱导的特定的邻苯二酚衍生物的使用，以及提供用于使用特定的邻苯二酚衍生物将未分化细胞以高选择率高效地向神经系统细胞进行分化诱导的方法。本发明的细胞分化诱导剂的特征在于，包含具有特定的化学结构的邻苯二酚衍生物。
【专利说明】细胞分化诱导剂以及分化诱导方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包含作为低分子化合物的邻苯二酚衍生物的细胞分化诱导剂、用于诱导未分化细胞的分化的该邻苯二酚衍生物的使用、以及用于使用该邻苯二酚衍生物将未分化细胞向神经嵴细胞等神经系统细胞进行分化诱导的方法。
【背景技术】
[0002]作为构成多细胞生物的细胞,大致分为分化细胞、TA细胞(Transient AmplifyingCell，过渡扩增细胞)和干细胞。分化细胞也被称为最终分化细胞或终末分化细胞，例如神经细胞、脏器细胞等，其不会分化为其以外的不同种类的细胞，而且基本上不发生增殖。TA细胞为分化细胞与干细胞的中间的细胞，分化后活跃地进行增殖而成为分化细胞。干细胞被定义为具有自我复制能力和分化能力这两种能力的细胞，能够进行自我增殖，并且进行分化而成为TA细胞。
[0003]即，干细胞可分化为所有的细胞，可分化为能够形成个体的全能性细胞、只能分化为单一的细胞的单能性细胞、只要不进行特殊的操作就不会成为个体但能够分化成各种细胞的多能性细胞。作为全能性细胞，可举出受精卵。作为单能性细胞，可举出精子等的生殖干细胞。作为多能性细胞，可举出多能性干细胞。
[0004]如果利用干细胞，则能够由患者自身来制备皮肤组织或脏器组织，从而实现不显示出排异反应的再生医疗，或者能够使来自遗传病等特定疾病的患者的有问题的细胞增殖，从而在新药的创制中发挥作用。
[0005]特别是近年来，已经在开发人工地制备ES细胞、iPS细胞等显示出多能性的未分化细胞的技术，且已经接近向 再生医疗、新药的创制研究的应用的实用化。由此，可认为今后需要用于将未分化细胞分化诱导成目标功能性细胞的技术。
[0006]在使ES细胞等分化的过程中，若使其无秩序地进行分化，则存在需要区分细胞种类等难以以期望的目的使用的担忧，因而优选使其特异性地分化成特定种类的细胞。例如，专利文献I中公开了作为向神经细胞的分化诱导剂的芝麻素类。另外，专利文献2和非专利文献I中记载了作为从未分化细胞向外胚叶系细胞的分化诱导剂的视黄酸。
[0007]但是，多细胞生物的初期胚被分类为外胚叶、中胚叶和内胚叶。外胚叶成为神经、皮肤组织等，中胚叶成为肌肉、骨、血管、血液等，内胚叶成为消化管、肺等特定脏器。除此以外，有被称为神经嵴细胞的部分。虽然神经嵴细胞被分类为外胚叶，但是在神经胚形成期，其从神经嵴移动，具有形成黑素细胞、末梢神经神经元、平滑肌、以头部为中心的软骨和硬骨等特异且重要的作用，由此，也被称为第四胚叶。
[0008]以往，作为将ES细胞等未分化细胞分化诱导为神经嵴细胞的方法，已知有在包含饲养细胞的无血清培养基中接种ES细胞并添加作为骨形成蛋白质的BMP4 (BoneMorphogenetic Protein4,骨形态生成蛋白4)的SDIA法(非专利文献2)。另外,专利文献3公开了使用包含特定成分的培养基且无需使用饲养细胞就将未分化细胞分化诱导成神经嵴细胞的方法。[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2010 - 202559号公报
[0012]专利文献2:日本特表2007 - 535957号公报
[0013]专利文献3:国际公开第2010 / 140698号小册子
[0014]非专利文献
[0015]非专利文献1:Bain, G 等，Developmental Biology,第 1Θ8 号，第 342 ~357 页(1995 年)
[0016]非专利文献2:Kenji MIZUSEKI 等，Proceedings of the National Academy ofScience of the United States of America,第 100 号，第 5828 ~5833 页(2003 年)
【发明内容】
[0017]发明所要解决的课题
[0018]如上所述，已经知道将ES细胞等未分化细胞分化诱导成神经嵴细胞的方法。但是，就非专利文献2中记载的SDIA法而言，由于使用了饲养细胞，因此，例如即使是由来自患者的iPS细胞所诱导出的神经嵴细胞，在向患者导入时也有可能产生排异反应，另外，存在因饲养细胞的批次不同而导致分化诱导率大幅地变动的问题。另外，作为分泌性蛋白质的BMP4非常地昂贵，若将其用作分化诱导剂，则出现成本问题。就专利文献3所记载的方法而言，虽然不需要饲养细胞，但是如果不使用骨形成蛋白质(BMP4)等，则分化诱导率非常低，仍然存在成本或效率的问题。
[0019]另一方面，虽然专利文献I中使用的芝麻素类为低分子，但是在该技术中，仅将神经细胞的前体细胞向神经细胞进行分化诱导，并非对iPS细胞进行分化诱导。另外，虽说是低分子化合物，但芝麻素类必须利用芝麻油进行提取，且由于具有4个手性碳原子，所以化学合成也较难。另外，虽然专利文献2和非专利文献I中所记载的视黄酸也是低分子化合物，但是例如若将视黄酸作用于ES细胞，则还会被分化诱导为外胚叶系以外的细胞，因此，不能说是优异的细胞分化诱导剂。
[0020]如上所述，以往并没有身为廉价的低分子化合物且能够将未分化细胞选择性地且高效地向神经系统细胞进行分化诱导的化合物。
[0021]因此，本发明的目的在于提供一种细胞分化诱导剂，其是化学合成也容易的低分子化合物，且能够将未分化细胞以高选择率高效地向神经系统细胞进行分化诱导，本发明还提供用于将未分化细胞以高选择率高效地向神经系统细胞进行分化诱导的特定的邻苯二酚衍生物的使用，以及提供用于使用特定的邻苯二酚衍生物将未分化细胞以高选择率高效地向神经系统细胞进行分化诱导的方法。
[0022]用于解决课题的手段
[0023]本发明人等为了解决上述问题不断地进行了深入的研究。其结果发现，特定结构的邻苯二酚衍生物具有非常简单的化 学结构，且能够将未分化细胞高效地向神经系统细胞进行分化诱导，从而完成了本发明。
[0024]本发明的细胞分化诱导剂的特征在于，包含下述式(I)所表示的邻苯二酚衍生物。
[0025]
【权利要求】
1.一种细胞分化诱导剂，其特征在于，包含下述式(I)所表示的邻苯二酚衍生物，
2.根据权利要求1所述的细胞分化诱导剂，其中，R2是氢原子。
3.根据权利要求1或2所述的细胞分化诱导剂，其中，至少2个一OR2基相互邻接。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的细胞分化诱导剂，其中，R1是氰基或氨基甲酰基。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的细胞分化诱导剂,其还包含视黄酸。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的细胞分化诱导剂，其用于将未分化细胞向神经系统细胞分化诱导。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的细胞分化诱导剂，其用于将未分化细胞向神经嵴细胞进行分化诱导。
8.一种培养液，其特征在于，含有权利要求1~5中任一项所述的细胞分化诱导剂。
9.一种下述式(I)所表示的邻苯二酚衍生物，其用于诱导未分化细胞的分化，
10.一种用于将未分化细胞向神经系统细胞进行分化诱导的方法，其特征在于，包括在包含下述式(I)所表示的邻苯二酚衍生物的培养基中培养未分化细胞的工序，
【文档编号】A61P43/00GK103562379SQ201280024397
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月14日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】辻大辅, 伊藤孝司, 佐野茂树, 中尾允泰 申请人:国立大学法人德岛大学