[发明专利]细胞培养基、培养方法以及类器官

说明书

本发明提供一种细胞培养基，通过该细胞培养基能够在无血清的情况下长时间培养上皮干细胞、上皮癌细胞或包含这些细胞中的至少任一种细胞的组织。本发明的细胞培养基包含：Wnt激动剂，其含有Wnt蛋白质与其稳定物质Afamin形成的复合物和R‑脊椎蛋白(R‑spondin)，以及选自于由促分裂生长因子、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)抑制剂、转化生长因子‑β(transforming growth factor‑β，TGF‑β)抑制剂以及p38抑制剂所构成的组中的至少一种。

技术领域

本发明涉及一种细胞培养基、培养方法以及类器官。

本申请基于2016年2月18日在日本提出的日本特愿2016-029060号申请主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

肠道是人体中与外界接触面积最大的脏器，具有消化吸收等对于维持生命而言不可或缺的功能。肠道功能大部分由覆盖其内层的肠道上皮承担。肠道上皮由包含三个系统的分化细胞(产粘液细胞、吸收上皮细胞、内分泌细胞)的绒毛与主要包含未分化增殖细胞的隐窝两种划分单位构成。在小肠隐窝中，产生抗菌肽的潘氏(Paneth)细胞存在于隐窝底部。近来，通过分子遗传学细胞谱系分析表明，被潘氏细胞夹持的Lgr5阳性细胞[也称为“CBC(Crypt base columnar)细胞”]为肠道上皮干细胞。Lgr5阳性肠道上皮干细胞产生被称为短暂扩充细胞(Transit amplifying cells)的前体细胞，但这些前体细胞不具备永久自我复制能力，并且分化潜能也受到一个至三个系统的限制。短暂扩充细胞在隐窝内分裂2次至4次，同时进行分化，在绒毛内完成终末分化。这些分化细胞在绒毛的顶点剥离，通过细胞凋亡而死亡。肠道上皮是新陈代谢快速的组织，从隐窝的干细胞移动至绒毛的顶点用时4天至5天。Paneth细胞与其它分化细胞不同，在分化的同时向隐窝底部移动，具有长达两个月的细胞寿命。

由一些转基因小鼠的结果可知，肠道上皮干细胞的自我复制机制由Wnt信号和骨形态发生蛋白(Bone Morphogenetic Protein，BMP)信号进行调控。在Wnt信号的抑制分子APC(Adenomatous polyposis coli)从肠道上皮上特异性敲除的小鼠中，表现出肠道上皮细胞的过度增生及腺瘤形成。另外，在将作为BMP抑制蛋白的头蛋白(Noggin)过表达于肠道上皮细胞的小鼠中，观察到异位隐窝形成，表明BMP信号起到抑制肠道上皮干细胞的作用。实际上，发现Wnt信号具有在隐窝底部活性变高且在管腔侧变低的梯度(倾斜度)。另一方面，已知BMP信号表现出与Wnt信号相反的梯度。

另外，长期以来，无法实现肠道上皮细胞的长时间培养。一般认为其原因在于维持肠道上皮干细胞所需的生长因子尚不清楚。近来，将肠道上皮干细胞粘附在细胞外基质上，在添加有BMP抑制剂、促分裂生长因子以及Wnt激动剂且包含用于动物细胞或人细胞的基础培养基的细胞培养基存在下进行培养，由此，成功地长时间维持了肠道上皮干细胞(例如，参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5458112号公报

发明内容

发明所要解决的课题