私たちは、原稿上で貴重な議論のためにイ·ラボのメンバーに感謝したいと思います。李研究室での作業は、細胞研究基金（TEDCO）を幹ニューヨーク幹細胞財団のロバートソン研究者賞からメリーランド州からの補助金によって支えられている。

1。細胞の作製とメディア（1日目） <ol><li>文化DMEM培地を10％FBSを含むヒト線維芽細胞を展開します。 </li><li>形質導入の前日に、ウェル当たり、適切な密度で24穴プレートにプレートヒト線維芽細胞（ 図1）。 注：異なる種類の細胞が別の添付ファイルの能力を持っているので、次の段階希釈は（200K、100K、50K、25K、12.5Kと6.25K）をお勧めします。 </li><li>細胞が完全に付着して拡張している確保し、37℃、5％CO 2インキュベーター内でもう一日のために細胞をインキュベートする。 </li></ol> 2。伝達を行います（2日目） <ol><li>形質導入当日、細胞密度を確認し、最も効率的な濃度ウェル（ 図2）を選んだ。高い（80〜90％）、中間（50〜70％）と低い（20〜40％）という3つの異なる密度を選択することをお勧めします。 </li><li>少なくとも1時間の形質導入の前に、fibroblを吸引AST細胞からの培地および線維芽細胞培地を新しい300μLを変更してください。 </li><li> -80℃保存から4異なるセンダイウイルス管の1セットを削除。数秒間37℃の水浴中で同時に各チューブを解凍し、次いで水浴から取り出し、チューブを取る。その後、室温にそれらを解凍する;遠心管10秒6000×gで、使用するまで氷の上に置きます。価が維持されませんので、凍結の再、ウイルスを解凍しないでください。 </li><li>マイクロ遠心チューブに4センダイウイルスチューブ（10月 - 4、KLF-4、C-MycおよびSOX-2）のそれぞれの示されたボリュームを追加します。溶液を静かにピペッティングすることによって十分に混合されていることを確認してください。 例えば、50K細胞/形質導入のために、24ウェルプレートlookwellの1つのウェルの場合： （ライフ·テクノロジーズからの分析証明書に基づいて力価は、バッチ間とは異なる場合があります） チューブhOct-4 = 6.0×10 7 CIU、3 MOI = 5μL チューブhSox-2 = 6.5×10 7 CIU、3 MOI = 4.6μ; L チューブhKlf-4 = 6.3×10 7 CIU、3 MOI = 4.8μL チューブHC-Mycを= 7.8×10 7 CIU、3 MOI = 3.8μL 4ウイルス要因の混合物の合計= 18.2μL/ 1 24ウェルプレートの（50K細胞） </li><li>細胞密度に応じて;ウェルにウイルス混合物の2X、1X、および0.5Xボリュームを追加。優しく（2X：ウイルス混合物の36.4μL、1X：18.2μLおよび0.5X：9.1μl）を左右にバックアップする板前を振る。 </li><li> 37℃、5％CO 2インキュベーター中で細胞を置き、一晩インキュベートする。 </li></ol> 3。培養液の交換（3日目·5日目） <ol><li>形質導入後24時間は、500μlの新鮮な線維芽細胞培地で培地を交換してください。 </li><li> 5日目に、新鮮な線維芽細胞培地による培地交換。 </li></ol> 4。共培養のためのMEFの料理を準備（8日目） <ol><li> 10％60mm培養皿でMEF細胞を調製FBSをDMEM培地を一ダを含有MEFフィーダー細胞上に形質導入​​線維芽細胞を継代する前に、Y。 注：我々は、各60ミリメートル皿にMEFの5×10 5を使用しています。 </li></ol> 5。MEFフィーダー細胞（9日目）との共培養形質導入細胞を開始します<ol><li>形質導入した細胞をプレーティングする前に、吸引FBSをMEFフィーダー皿からDMEM培地を含有し、新しい10％FBSを追加10％DMEM培地を含有した。 </li><li> 24ウェルプレートである形質導入線維芽細胞から培地を除去し、D-PBSで細胞を1回洗浄します。 24ウェルプレートinthe線維芽細胞に0.25％トリプシン/ EDTAを200μlを加える。細胞をプレートから剥離を開始したときにトリプシン/ EDTAで5分未満のインキュベーションの後、15mlのコニカルチューブに、増殖培地で細胞を集める。その後4分間6000×gで、それらを遠心分離する。 注：プーリング2X、1X、および0.5Xウイルス形質導入線維芽細胞を推奨します。 </li><li>上清培地を除去して再懸濁する洗うトリプシンの中和のための新鮮な線維芽細胞培地4〜5 mlの細胞ペレット。その後、4分間135×gで、それらを遠心する。 </li><li>プレート連続希釈濃度として細胞およびMEF上に線維芽細胞培地で共培養を開始する：例えば、1/64、1/32、1/16、1/8、1/4、1/2など、及び1/128 60あたりmmディッシュ。形質導入の最初の週の間の細胞死率に応じて、1、1/2または1/128の濃度に希釈する必要はないかもしれません。導入遺伝子のRT-PCRのポジティブコントロールとして、全RNAを抽出するために脇に残った細胞を入れた。 </li><li>一晩37℃、5％CO 2インキュベーター内で60ミリメートルの皿を置きます。 </li></ol> 6。ヒト胚性幹細胞培地をフィードし、細胞（10日目）を監視します<ol><li>翌日、10μMのY-27632で、ヒトESメディアに線維芽細胞のメディアを変更してください。その後、ヒトES培地により毎日培地交換：800ミリリットルDMEM/F12 + 200ミリリットルノックアウト血清代替+ 10mlのL-グルタミン+10 10 mMのMEM最小非必須アミノ酸の中塩基性線維芽細胞成長因子の2 - メルカプトエタノール+ 10 ng / mlの+の1ミリリットル。 </li><li>新鮮なヒトESメディアで毎日の培地交換を行います。週間後に、ESコロニー様細胞塊の形成のために、顕微鏡下で一回あたり2〜3日の料理をご確認ください。コロニーが発見される前に、細胞型に応じて、培養物は、多かれ少なかれ時間がかかる。 </li></ol> 7。人工多能性をピッキングすると、細胞コロニーをステムと細胞（20日目〜）を展開<ol><li>三週間の形質導入後、コロニーピッキング適切に成長し表示されます。 </li><li>コロニーピッキング前日に、24ウェルプレートにMEFフィーダーを用意。 注：我々は1つの24ウェルプレートにMEFの12.5×10 5を使用しています。 </li><li>翌日、10μMのY-27632で、ヒトESメディアに線維芽メディアからMEF料理のメディアを変更してください。手動でピッキング·フード内で顕微鏡下たびに1コロニーを採取し、ピペッティングにより小さい塊を作り、それらを転送新たにいくつかのクローンを選択するMEF dishes.Tryを準備の上。 </li><li>通路及び当初は6ウェルプレートに24ウェルプレートから各ウェル展開します。その後、6ウェルプレートからさらに伝播する前に、60ミリメートル料理に。 </li></ol> （10継代後に）人間性IPSCの8。キャラ<ol><li> 免疫蛍光 <ol><li>毎日培地を交換して4〜5日間、24ウェルプレートや文化の中でプレート人間性IPSC。 </li><li>免疫蛍光アッセイを開始するため、かつてのD-PBSでプレートを洗浄する。その後、30分間、0.4％パラホルムアルデヒド中で、すぐに細胞を固定。その後5分間D-PBSで3回洗浄する。 </li><li>室温で15分間、PBS中0.1％トリトンX-100溶液で固定した細胞を治療する。 </li><li>透過化溶液（0.1％トリトンX-100溶液）を吸引し、次いで室温で1時間0.5％BSAブロッキング溶液を加える。 </li><li> Nanogの、10月〜4、SSEA（段階特異的胚性antigの検出を行うエン）及びTRA-1-81、0.5％BSA溶液中の抗ヒト抗体を用いた（腫瘍拒絶抗原）（抗体希釈率の材料テーブルをチェック）。室温で2時間一次抗体をインキュベートする。その後、5分ごとにD-PBSで3回洗浄する。 </li><li>室温で0.5％のBSA溶液で1:2000に希釈された第 2 抗体としてAlexa Fluor 488ヤギ抗マウスIgG抗体とのインキュベーションの1時間後に蛍光顕微鏡を用いて確認する。 DAPIで各MEFフィーダー細胞とhiPSCsの全ての核を染色する。 </li></ol></li><li> 導入遺伝子の確認のRT-PCR <ol><li> RNA抽出試薬を用いて細胞ペレットから全mRNAを抽出する。 </li><li>逆転写酵素によるPCR増幅のための全RNAおよび得られたcDNAの分量に逆転写（1μgのを）やる。 </li><li> cDNAテンプレートの2μL、2X PCRマスターミックスを10μl、プライマーの2ピコモルの2液を含むようにPCR混合物を準備します（フォワード：1μLおよびリバース：1μL）とDWの6μL。 表1に列挙されるプライマーを用いてRT-PCRを行い、遺伝子発現を検出する。 </li><li>増幅反応の効率のコントロールとしてGAPDH遺伝子を用いたRT-PCRを行う。 1％アガロースゲル電気泳動でPCR産物を可視化して分析する。 </li></ol></li></ol>

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	<li>Yu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+pluripotent+stem+cell+lines+derived+from+human+somatic+cells.">Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells.</a> Science. 318, 1917-1920 (2007).</li><li>Okita, K., Nakagawa, M., Hyenjong, H., Ichisaka, T., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+mouse+induced+pluripotent+stem+cells+without+viral+vectors.">Generation of mouse induced pluripotent stem cells without viral vectors.</a> Science. 322, 949-953 (2008).</li><li>Zhou, W., Freed, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenoviral+gene+delivery+can+reprogram+human+fibroblasts+to+induced+pluripotent+stem+cells.">Adenoviral gene delivery can reprogram human fibroblasts to induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cells. 27, 2667-2674 (2009).</li><li>Woltjen, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=piggyBac+transposition+reprograms+fibroblasts+to+induced+pluripotent+stem+cells.">piggyBac transposition reprograms fibroblasts to induced pluripotent stem cells.</a> Nature. 458, 766-770 (2009).</li><li>Okita, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+more+efficient+method+to+generate+integration-free+human+iPS+cells.">A more efficient method to generate integration-free human iPS cells.</a> Nature Methods. 8, 409-412 (2011).</li><li>Yusa, K., Rad, R., Takeda, J., Bradley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+transgene-free+induced+pluripotent+mouse+stem+cells+by+the+piggyBac+transposon.">Generation of transgene-free induced pluripotent mouse stem cells by the piggyBac transposon.</a> Nature Methods. 6, 363-369 (2009).</li><li>Kim, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+by+direct+delivery+of+reprogramming+proteins.">Generation of human induced pluripotent stem cells by direct delivery of reprogramming proteins.</a> Cell Stem Cell. 4, 472-476 (2009).</li><li>Yu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+induced+pluripotent+stem+cells+free+of+vector+and+transgene+sequences.">Human induced pluripotent stem cells free of vector and transgene sequences.</a> Science. 324, 797-801 (2009).</li><li>Okita, K., Ichisaka, T., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+germline-competent+induced+pluripotent+stem+cells.">Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells.</a> Nature. 448, 313-317 (2007).</li><li>Yoshioka, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Generation+of+Human+iPSCs+by+a+Synthetic+Self-Replicative+RNA.">Efficient Generation of Human iPSCs by a Synthetic Self-Replicative RNA.</a> Cell Stem Cell. 13, 246-254 (2013).</li><li>Dowey, S. N., Huang, X., Chou, B. K., Ye, Z., Cheng, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+integration-free+human+induced+pluripotent+stem+cells+from+postnatal+blood+mononuclear+cells+by+plasmid+vector+expression.">Generation of integration-free human induced pluripotent stem cells from postnatal blood mononuclear cells by plasmid vector expression.</a> Nature Protocols. 7, 2013-2021 (2012).</li><li>Fluri, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivation,+expansion+and+differentiation+of+induced+pluripotent+stem+cells+in+continuous+suspension+cultures.">Derivation, expansion and differentiation of induced pluripotent stem cells in continuous suspension cultures.</a> Nature Methods. 9, 509-516 (2012).</li><li>Nakagawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+induced+pluripotent+stem+cells+without+Myc+from+mouse+and+human+fibroblasts.">Generation of induced pluripotent stem cells without Myc from mouse and human fibroblasts.</a> Nature Biotechnology. 26, 101-106 (2008).</li><li>Fusaki, N., Ban, H., Nishiyama, A., Saeki, K., Hasegawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+induction+of+transgene-free+human+pluripotent+stem+cells+using+a+vector+based+on+Sendai+virus,+an+RNA+virus+that+does+not+integrate+into+the+host+genome.">Efficient induction of transgene-free human pluripotent stem cells using a vector based on Sendai virus, an RNA virus that does not integrate into the host genome.</a> P Jpn Acad B-Phys. 85, 348-362 .</li><li>Silva, S. S., Rowntree, R. K., Mekhoubad, S., Lee, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-chromosome+inactivation+and+epigenetic+fluidity+in+human+embryonic+stem+cells.">X-chromosome inactivation and epigenetic fluidity in human embryonic stem cells.</a> P Natl Acad Sci USA. 105, 4820-4825 (2008).</li><li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miR-371-3+expression+predicts+neural+differentiation+propensity+in+human+pluripotent+stem+cells.">miR-371-3 expression predicts neural differentiation propensity in human pluripotent stem cells.</a> Cell Stem Cell. 8, 695-706 (2011).</li></ol>

著者らは、開示することは何もありません。

hiPSCsにヒト体細胞を再プログラミングすることは、基本的な生物学、個人的な医学、移植12で前例のない約束を保持している。このような薬剤の開発および移植治療13などのさらなる臨床応用を制限する望ましくない遺伝子変異を作成することができ、宿主ゲノムへと統合リスクが以前に、人間のIPSC世代に必要なDNAウイルス。このような理由で、多くの研究は、いくつかの代...

ヒト胚性幹細胞（hESC）は、自己再生をインビトロで多能性を有し、薬物スクリーニング、疾患のモデリングのための潜在的に有用である可能性があり、疾患および組織傷害を治療するための細胞ベースの治療法を開発するための能力を有する。しかし、ヒトES細胞が原因、免疫学、腫瘍学、倫理的な障壁の細胞置換療法には限界があり、病気に関連する遺伝子を研究するために、疾患特異的ヒトES細胞は、着床前遺伝子診断（PGD）アプローチによって単離することができたが、それはまだ技術的に困難であるおよび胚の寄付はかなり稀である。これらの問題は、誘導多能性幹細胞（hiPSCs）の開発につながっている幹細胞生物学の進歩に関連している。 人間性IPSCは、遺伝的にヒト成人の体細胞から再プログラムし、それらには、Dなどの再生医療のための有用な供給源となるヒトES細胞に類似した多能性幹細胞のような特性を抱いている患者固有の方法1,2での敷物の発見、病気のモデリングと細胞療法。 今まで、ウイルス媒介（レトロウイルスおよびアデノウイルス）を含むヒトiPS細胞を生成するためのいくつかの方法、3、非ウイルス媒介（BAC系およびベクターのトランスフェクション）4遺伝子形質導入、およびタンパク質送達システム5-7が存在する。 ウイルス媒介性遺伝子の送達効率をある程度確保することができるが、それらは制御されない様式で初期化遺伝子を発現するために宿主染色体に統合するので、ウイルスベクターは、遺伝的フットプリントを残すことができる。転写因子のウイルス組込みは、宿主遺伝子を活性化する8又は不活性化することができる場合であっても、予想外の遺伝子異常5,9および腫瘍形成のリスクを引き起こす可能性がある。一方、体細胞へのタンパク質又はRNAの直接的な導入が報告されているが、このような労働集約的な繰り返し変圧などのいくつかの欠点を有したECTION、および7,10の再プログラミングの低レベル。偶数エピソームおよび非組み込み型アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、およびプラスミドベクターは、依然として比較的効率的である11。これらの理由から、IPSCの発生の高い有効性と少ない遺伝子異常を持つ非統合書き換え方法を選択することが妥当である。本研究では、仙台ウイルスベースのプログラミングを使用しています。この方法は、宿主ゲノムに統合されていないと一貫して導入遺伝子の統合なしにヒトiPS細胞を産生することが知られている。

<table><tbody><tr><td>CytoTune-iPS Reprogramming Kit</td><td>Invitrogen</td><td>A1378002</td><td></td></tr><tr><td>CF-6,MEFs, neomycin-resistant, mitomycin C treated&amp;nbsp;</td><td>Global stem</td><td>GSC-6105M</td><td>5 x 10&lt;sup&gt;5&lt;/sup&gt;/6 cm or 12.5 x 10&lt;sup&gt;5&lt;/sup&gt;/24-well plate</td></tr><tr><td>Trypsin EDTA 0.25% Trypsin with EDTA 4Na 1X</td><td>Invitrogen</td><td>25200114</td><td></td></tr><tr><td>DMEM/F-12 medium</td><td>Invitrogen</td><td>11330-032</td><td></td></tr><tr><td>24-well Cell Culture Plate, flat-bottom with lid</td><td>BD</td><td>353935</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632</td><td>TOCRIS</td><td>1254</td><td>10 &amp;#956;M (Stock: 10 mM)</td></tr><tr><td>basic fibroblast growth factor</td><td>LIFE TECHNOLOGIES</td><td>PHG0263</td><td>10 ng (Stock : 100 ug)</td></tr><tr><td>Knock-out serum replacement</td><td>Gibco</td><td>10828028</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&amp;#039;s Modified Eagle Medium (D-MEM, DMEM) (1X), liquid (high glucose)</td><td>Invitrogen</td><td>11965118</td><td></td></tr><tr><td>Fetal bovine serum</td><td>Thermo Scientific Fermentas</td><td>SH30071.03</td><td></td></tr><tr><td>L-Glutamine-200 mM (100X), liquid</td><td>GIBCO</td><td>25030-081</td><td>1/100</td></tr><tr><td>MEM Non-Essential Amino Acids Solution, 100X</td><td>LIFE TECHNOLOGIES</td><td>11140050</td><td>1/100</td></tr><tr><td>2-Mercaptoethanol (1,000X), liquid</td><td>GIBCO</td><td>21985023</td><td>1/1,000</td></tr><tr><td>Hausser Phase Contrast Hemacytometers</td><td>Hausser Scientific</td><td>02-671-54</td><td></td></tr><tr><td>EmbryoMax 0.1% Gelatin Solution</td><td>Millipore</td><td>ES-006-B</td><td></td></tr><tr><td>SSEA-4</td><td>DSHB</td><td>MC-813-70</td><td>1/200</td></tr><tr><td>anti-Tra-1-81</td><td>Cell Signaling</td><td>4745S</td><td>1/200</td></tr><tr><td>mouse monoclonal Oct4 antibody</td><td>Santa Cruz</td><td>SC-5279</td><td>1/1,000</td></tr><tr><td>Nanog</td><td>R&amp;amp;D</td><td>AF1997</td><td>1/1,000</td></tr><tr><td>Alexa Flouor 488 goat anti-mouse</td><td>Invitrogen</td><td>948492</td><td>1/2,000</td></tr><tr><td>DPBS (Dulbecco&amp;#039;s Phosphate-Buffered Saline), 1X without calcium &amp;amp; magnesium</td><td>Cellgro</td><td>21-031-CV</td><td></td></tr><tr><td>QuantiTect Reverse Transcription Kit</td><td>QIAGEN</td><td>205313</td><td></td></tr><tr><td>PCR Master Mix [2X]</td><td>Thermo Scientific Fermentas</td><td>K0171</td><td></td></tr><tr><td>Trizol</td><td>Invitrogen</td><td>15596018</td><td></td></tr><tr><td>picking hood</td><td>NuAire</td><td>NU-301</td><td></td></tr><tr><td>dissecting scope&amp;nbsp;</td><td>Nikon</td><td>SMZ745</td><td></td></tr></tbody></table>

efficient generation human induced pluripotent stem cells from human somatic cells with sendai-virus

数年前、人間の人工多能性幹細胞（iPS細胞）の設立は、生物医学の新時代が幕を開けた。ヒトiPS細胞の潜在的な使用は、ヒト遺伝性疾患の病因モデリング、遺伝子修正後の自己細胞療法、および患者特有の症状と関連する細胞の供給源を提供することによってパーソナライズされた薬剤スクリーニングが挙げられる。しかしながら、このようなヒトiPS細胞の製造後に残留する初期化因子の導入遺伝子発現を排除するような克服するため、いくつかのハードルが存在する。さらに重要なことは、未分化ヒトiPS細胞の残留導入遺伝子の発現は、適切な分化を阻害し、in vitroの表現型における疾患関連の解釈を誤った方向へ導くことができます。このような理由で、統合のない、および/または導入遺伝子のない人間性IPSCは、アデノウイルスは、piggyBacシステム、ミニサークルベクター、エピソームベクター、直接のタンパク質送達と合成されたmRNAのようないくつかの方法を使用して開発されている。しかし、reprograの効率統合のない方法を用いてmmingは、ほとんどの場合、非常に低い。 ここでは、センダイウイルス（RNAウイルス）ベースの再プログラミングシステムを用いてヒトiPS細胞を単離するための方法を提示する。この初期化方法は、費用対効果の高い方法で一貫した結果、高効率を示している。

通常感染した線維芽細胞は、センダイウイルス形質導入後数日内のいずれかの形態学的変化を示していないが、5日後に、それらは異なる形状（ 図1）を有することを開始します。 図1の右側のパネルで説明したように、細胞は、任意のより典型的な繊維芽細胞の形態を有していない。彼らは、細胞質よりも丸みを帯びた形状と大きな核を持っている。伝達は80％の細?...

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Efficient Generation Human Induced Pluripotent Stem Cells from Human Somatic Cells with Sendai-virus

ここでは、一貫性のある成果と効率向上を示しているセンダイウイルスと導入遺伝子のない人間性IPSCにヒト体細胞を再プログラムする当社の確立された手法を提案する。

仙台ウイルスのヒト体細胞からの効率的な次世代ヒューマン誘導多能性幹細胞

A few years ago, the establishment of human induced pluripotent stem cells (iPSCs) ushered in a new era in biomedicine. Potential uses of human iPSCs ...

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Biology

22.5K ビュー.  Johns Hopkins University School of Medicine. ここでは、一貫性のある成果と効率向上を示しているセンダイウイルスと導入遺伝子のない人間性IPSCにヒト体細胞を再プログラムする当社の確立された手法を提案する。 

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Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Frozen Buffy Coats using Non-integrating Episomal Plasmids

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSCs) by forcing the expression of four transcription factors (Oct-4, Sox-2, Klf-4, and c-Myc), typically expressed by human embryonic stem cells (hESCs). Due to their similarity with hESCs, iPSCs have become an important tool for potential patient-specific regenerative medicine, avoiding ethical issues associated with hESCs. In order to obtain cells suitable for clinical application, transgene-free iPSCs need to be generated to avoid transgene reactivation, altered gene expression and misguided differentiation. Moreover, a highly efficient and inexpensive reprogramming method is necessary to derive sufficient iPSCs for therapeutic purposes. Given this need, an efficient non-integrating episomal plasmid approach is the preferable choice for iPSC derivation. Currently the most common cell type used for reprogramming purposes are fibroblasts, the isolation of which requires tissue biopsy, an invasive surgical procedure for the patient. Therefore, human peripheral blood represents the most accessible and least invasive tissue for iPSC generation.
In this study, a cost-effective and viral-free protocol using non-integrating episomal plasmids is reported for the generation of iPSCs from human peripheral blood mononuclear cells (PBMNCs) obtained from frozen buffy coats after whole blood centrifugation and without density gradient separation.

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) represent a source of patient-specific tissues for clinical applications and basic research. Here, we present a detailed protocol to reprogram human peripheral blood mononuclear cells (PBMNCs) obtained from frozen buffy coats into viral-free iPSCs using non-integrating episomal plasmids.

非統合ソームプラスミドを用いて凍結軟膜から誘導多能性幹細胞の生成

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSCs) by forcing the expression of four transcription factors (Oct-4, Sox-2, ...

発生生物学

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Peripheral T Cells Using Sendai Virus in Feeder-free Conditions

Recently, iPSCs have attracted attention as a new source of cells for regenerative therapies. Although the initial method for generating iPSCs relied on dermal fibroblasts obtained by invasive biopsy and retroviral genomic insertion of transgenes, there have been many efforts to avoid these disadvantages. Human peripheral T cells are a unique cell source for generating iPSCs. iPSCs derived from T cells contain rearrangements of the T cell receptor (TCR) genes and are a source of antigen-specific T cells. Additionally, T cell receptor rearrangement in the genome has the potential to label individual cell lines and distinguish between transplanted and donor cells. For safe clinical application of iPSCs, it is important to minimize the risk of exposing newly generated iPSCs to harmful agents. Although fetal bovine serum and feeder cells have been essential for pluripotent stem cell culture, it is preferable to remove them from the culture system to reduce the risk of unpredictable pathogenicity. To address this, we have established a protocol for generating iPSCs from human peripheral T cells using Sendai virus to reduce the risk of exposing iPSCs to undefined pathogens. Although handling Sendai virus requires equipment with the appropriate biosafety level, Sendai virus infects activated T cells without genome insertion, yet with high efficiency. In this protocol, we demonstrate the generation of iPSCs from human peripheral T cells in feeder-free conditions using a combination of activated T cell culture and Sendai virus.

This protocol describes how to generate induced pluripotent stem cells (iPSCs) from human peripheral T cells in feeder-free conditions using a combination of matrigel and Sendai virus vectors containing reprogramming factors.

フィーダーフリー条件にセンダイウイルスを用いてヒト末梢T細胞から人工多能性幹細胞の生成

Recently, iPSCs have attracted attention as a new source of cells for regenerative therapies. Although the initial method for generating iPSCs relied on ...

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Melanoma Tumor-infiltrating Lymphocytes

Adoptive transfer of ex vivo expanded autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) can mediate durable and complete responses in significant subsets of patients with metastatic melanoma. Major obstacles of this approach are the reduced viability of transferred T cells, caused by telomere shortening, and the limited number of TILs obtained from patients. Less-differentiated T cells with long telomeres would be an ideal T cell subset for adoptive T cell therapy;however, generating large numbers of these less-differentiated T cells is problematic. This limitation of adoptive T cell therapy can be theoretically overcome by using induced pluripotent stem cells (iPSCs) that self-renew, maintain pluripotency, have elongated telomeres, and provide an unlimited source of autologous T cells for immunotherapy. Here, we present a protocol to generate iPSCs using Sendai virus vectors for the transduction of reprogramming factors into TILs. This protocol generates fully reprogrammed, vector-free clones. These TIL-derived iPSCs might be able to generate less-differentiated patient- and tumor-specific T cells for adoptive T cell therapy.

The goal of this protocol is to show the protocol for reprogramming melanoma tumor-infiltrating lymphocytes into induced pluripotent stem cells.

ヒトメラノーマ腫瘍浸潤リンパ球から誘導多能性幹細胞の生成

Adoptive transfer of ex vivo expanded autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) can mediate durable and complete responses in significant subsets ...

Induced Pluripotent Stem Cell Generation from Blood Cells Using Sendai Virus and Centrifugation

The recent development of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) proved that mature somatic cells can return to an undifferentiated, pluripotent state. Now, reprogramming is done with various types of adult somatic cells: keratinocytes, urine cells, fibroblasts, etc. Early experiments were usually done with dermal fibroblasts. However, this required an invasive surgical procedure to obtain fibroblasts from the patients. Therefore, suspension cells, such as blood and urine cells, were considered ideal for reprogramming because of the convenience of obtaining the primary cells. Here, we report an efficient protocol for iPSC generation from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). By plating the transduced PBMCs serially to a new, matrix-coated plate using centrifugation, this protocol can easily provide iPSC colonies. This method is also applicable to umbilical cord blood mononuclear cells (CBMCs). This study presents a simple and efficient protocol for the reprogramming of PBMCs and CBMCs.

We propose a protocol for reprogramming peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) into induced pluripotent stem cells (iPSCs). By plating the transduced blood cells onto matrix-coated plates with centrifugation, iPSCs are successfully induced from floating cells. This technique suggests a simple and effective reprogramming protocol for cells such as PBMCs and CBMCs.

センダイウイルスや遠心分離を用いて血液細胞から誘導多能性幹細胞の生成

The recent development of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) proved that mature somatic cells can return to an undifferentiated, pluripotent ...

Generation of Integration-free Induced Pluripotent Stem Cells from Human Peripheral Blood Mononuclear Cells Using Episomal Vectors

Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) hold great promise for disease modeling and regenerative therapies. We previously reported the use of Episomal Vectors (EV) to generate integration-free iPSCs from peripheral blood mononuclear cells (PB MNCs). The episomal vectors used are DNA plasmids incorporated with oriP and EBNA1 elements from the Epstein-Barr (EB) virus, which&#160;allow for replication and long-term retainment of plasmids in mammalian cells, respectively. With further optimization, thousands of iPSC colonies can be obtained from 1 mL of peripheral blood. Two critical factors for achieving high reprogramming efficiencies&#160;are: 1) the use of a 2A &#34;self-cleavage&#34; peptide to link OCT4 and SOX2, thus achieving equimolar expression of the two factors; 2) the use of two vectors to express MYC and KLF4 individually. Here we describe a step-by-step protocol for generating integration-free iPSCs from adult peripheral blood samples. The generated iPSCs are integration-free as residual episomal plasmids are undetectable after five passages. Although the reprogramming efficiency is comparable to that of Sendai Virus (SV) vectors, EV plasmids are considerably more economical than the commercially available SV vectors. This affordable EV reprogramming system holds potential for clinical applications in regenerative medicine and provides an approach for the direct reprogramming of PB MNCs to integration-free mesenchymal stem cells, neural stem cells, etc.

This protocol describes a detailed method for efficient generation of integration-free iPSCs from human adult peripheral blood cells. With the use of four oriP/EBNA-based episomal vectors to express the reprogramming factors, KLF4, MYC, BCL-XL, or OCT4 and SOX2, thousands of iPSC colonies can be obtained from 1 mL of peripheral blood.

エピソームベクトルを用いたヒト末梢血単核細胞からの統合フリー人工多能性幹細胞の生成

Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) hold great promise for disease modeling and regenerative therapies. We previously reported the use of Episomal ...

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells by Reprogramming Human Fibroblasts with the Stemgent Human TF Lentivirus Set

In 2006, Yamanaka and colleagues first demonstrated that retrovirus-mediated delivery and expression of Oct4, Sox2, c-Myc and Klf4 is capable of inducing the pluripotent state in mouse fibroblasts.1 The same group also reported the successful reprogramming of human somatic cells into induced pluripotent stem (iPS) cells using human versions of the same transcription factors delivered by retroviral vectors.2 Additionally, James Thomson et al. reported that the lentivirus-mediated co-expression of another set of factors (Oct4, Sox2, Nanog and Lin28) was capable of reprogramming human somatic cells into iPS cells.3
iPS cells are similar to ES cells in morphology, proliferation and the ability to differentiate into all tissue types of the body. Human iPS cells have a distinct advantage over ES cells as they exhibit key properties of ES cells without the ethical dilemma of embryo destruction. The generation of patient-specific iPS cells circumvents an important roadblock to personalized regenerative medicine therapies by eliminating the potential for immune rejection of non-autologous transplanted cells.
Here we demonstrate the protocol for reprogramming human fibroblast cells using the Stemgent Human TF Lentivirus Set. We also show that cells reprogrammed with this set begin to show iPS morphology four days post-transduction. Using the Stemolecule Y27632, we selected for iPS cells and observed correct morphology after three sequential rounds of colony picking and passaging. We also demonstrate that after reprogramming cells displayed the pluripotency marker AP, surface markers TRA-1-81, TRA-1-60, SSEA-4, and SSEA-3, and nuclear markers Oct4, Sox2 and Nanog.

We demonstrate the protocol for the generation of induced pluripotent stem cells from human somatic cells using lentivirus-mediated delivery of the human factors Oct4, Sox2, Nanog, and Lin28. Pluripotency was confirmed by morphology and the presence of embryonic stem (ES) cell-specific markers.

StemgentヒトTFのレンチセットでヒト線維芽細胞を再プログラムすることによって誘導多能性幹細胞の生成

In 2006, Yamanaka and colleagues first demonstrated that retrovirus-mediated delivery and expression of Oct4, Sox2, c-Myc and Klf4 is capable of inducing ...

生物学

Generation of Induced Neural Stem Cells from Peripheral Mononuclear Cells and Differentiation Toward Dopaminergic Neuron Precursors for Transplantation Studies

Parkinson&#39;s disease (PD) is caused by degeneration of dopaminergic (DA) neurons at the substantia nigra pars compacta (SNpc) in the ventral mesencephalon (VM). Cell replacement therapy holds great promise for treatment of PD. Recently, induced neural stem cells (iNSCs) have emerged as a potential candidate for cell replacement therapy due to the reduced risk of tumor formation and the plasticity to give rise to region-specific neurons and glia. iNSCs can be reprogrammed from autologous somatic cellular sources, such as fibroblasts, peripheral blood mononuclear cells (PBMNCs) and various other types of cells. Compared with other types of somatic cells, PBMNCs are an appealing starter cell type because of the ease to access and expand in culture. Sendai virus (SeV), an RNA non-integrative virus, encoding reprogramming factors including human OCT3/4, SOX2, KLF4 and c-MYC, has a negative-sense, single-stranded, non-segmented genome that does not integrate into host genome, but only replicates in the cytoplasm of infected cells, offering an efficient and safe vehicle for reprogramming. In this study, we describe a protocol in which iNSCs are obtained by reprogramming PBMNCs, and differentiated into specialized VM DA neurons by a two-stage method. Then DA precursors are transplanted into unilaterally 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned PD mouse models to evaluate the safety and efficacy for treatment of PD. This method provides a platform to investigate the functions and therapeutic effects of patient-specific DA neural cells in vitro and in vivo.

The protocol presents the reprogramming of peripheral blood mononuclear cells to induce neural stem cells by Sendai virus infection, differentiation of iNSCs into dopaminergic neurons, transplantation of DA precursors into the unilaterally-lesioned Parkinson&#39;s disease mouse models, and evaluation of the safety and efficacy of iNSC-derived DA precursors for PD treatment.

末梢単核細胞からの誘導神経幹細胞の生成と移植研究におけるドーパミン作動性ニューロン前駆体への分化

Parkinson&#39;s disease (PD) is caused by degeneration of dopaminergic (DA) neurons at the substantia nigra pars compacta (SNpc) in the ventral ...

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Muscular Dystrophy Patients: Efficient Integration-free Reprogramming of Urine Derived Cells

Dystrophic cardiomyopathy is a poorly understood consequence of muscular dystrophy. Generating induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) from patients with muscular dystrophy is an invaluable cellular source for in&#160;vitro disease model systems and can be used for drug screening studies. Patient-derived urine cells have been used in successful reprogramming into induced pluripotent stem cells in order to model dystrophic cardiomyopathy1. Addressing the safety concerns of integrating vector systems, we present a protocol using a non-integrating Sendai virus vector for transduction of Yamanaka factors into urine cells collected from patients with muscular dystrophy. This protocol generates fully reprogrammed clones within 2&#8211;3 weeks. The pluripotent cells are vector-free by passage-13. These dystrophic iPSCs can be differentiated into cardiomyocytes and used either to study disease mechanisms or for drug screening.

This protocol entails detailed procedures for isolation of urine derived cells from muscular dystrophy patients; their efficient and rapid reprogramming through Sendai virus transduction.

筋ジストロフィー患者から人工多能性幹細胞の生成：尿由来細胞の効率的な統合·フリーリプログラミング

Dystrophic cardiomyopathy is a poorly understood consequence of muscular dystrophy. Generating induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) from patients with ...

医学

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) Using Retroviral Vector with GFP

Human embryonic stem cells (hESCs) are pluripotent and an invaluable cellular sources for in vitro disease modeling and regenerative medicine1. It has been previously shown that human somatic cells can be reprogrammed to pluripotency by ectopic expression of four transcription factors (Oct4, Sox2, Klf4 and Myc) and become induced pluripotent stem cells (iPSCs)2-4 . Like hESCs, human iPSCs are pluripotent and a potential source for autologous cells. Here we describe the protocol to reprogram human fibroblast cells with the four reprogramming factors cloned into GFP-containing retroviral backbone4. Using the following protocol, we generate human iPSCs in 3-4 weeks under human ESC culture condition. Human iPSC colonies closely resemble hESCs in morphology and display the loss of GFP fluorescence as a result of retroviral transgene silencing. iPSC colonies isolated mechanically under a fluorescence microscope behave in a similar fashion as hESCs. In these cells, we detect the expression of multiple pluripotency genes and surface markers.

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs Using Retroviral Vector with GFP

A method to generate human induced pluripotent stem cells (iPSCs) via retrovirus-mediated ectopic expression of OCT4, SOX2, KLF4 and MYC is described. A practical way to identify human iPSC colonies based on GFP expression is also discussed.

GFPをレトロウイルスベクターを用いた誘導多能性幹細胞（性IPSC）にヒト体細胞を再プログラミングする

Human embryonic stem cells (hESCs) are pluripotent and an invaluable cellular sources for in vitro disease modeling and regenerative medicine1. It has ...

Generation of Human Induced Pluripotent Stem Cells from Peripheral Blood Using the STEMCCA Lentiviral Vector

Through the ectopic expression of four transcription factors, Oct4, Klf4, Sox2 and cMyc, human somatic cells can be converted to a pluripotent state, generating so-called induced pluripotent stem cells (iPSCs)1-4. Patient-specific iPSCs lack the ethical concerns that surround embryonic stem cells (ESCs) and would bypass possible immune rejection. Thus, iPSCs have attracted considerable attention for disease modeling studies, the screening of pharmacological compounds, and regenerative therapies5.
We have shown the generation of transgene-free human iPSCs from patients with different lung diseases using a single excisable polycistronic lentiviral Stem Cell Cassette (STEMCCA) encoding the Yamanaka factors6. These iPSC lines were generated from skin fibroblasts, the most common cell type used for reprogramming. Normally, obtaining fibroblasts requires a skin punch biopsy followed by expansion of the cells in culture for a few passages. Importantly, a number of groups have reported the reprogramming of human peripheral blood cells into iPSCs7-9. In one study, a Tet inducible version of the STEMCCA vector was employed9, which required the blood cells to be simultaneously infected with a constitutively active lentivirus encoding the reverse tetracycline transactivator. In contrast to fibroblasts, peripheral blood cells can be collected via minimally invasive procedures, greatly reducing the discomfort and distress of the patient. A simple and effective protocol for reprogramming blood cells using a constitutive single excisable vector may accelerate the application of iPSC technology by making it accessible to a broader research community. Furthermore, reprogramming of peripheral blood cells allows for the generation of iPSCs from individuals in which skin biopsies should be avoided (i.e. aberrant scarring) or due to pre-existing disease conditions preventing access to punch biopsies.
Here we demonstrate a protocol for the generation of human iPSCs from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) using a single floxed-excisable lentiviral vector constitutively expressing the 4 factors. Freshly collected or thawed PBMCs are expanded for 9 days as described10,11 in medium containing ascorbic acid, SCF, IGF-1, IL-3 and EPO before being transduced with the STEMCCA lentivirus. Cells are then plated onto MEFs and ESC-like colonies can be visualized two weeks after infection. Finally, selected clones are expanded and tested for the expression of the pluripotency markers SSEA-4, Tra-1-60 and Tra-1-81. This protocol is simple, robust and highly consistent, providing a reliable methodology for the generation of human iPSCs from readily accessible 4 ml of blood.

Here we show a simple and effective protocol for the generation of human iPSCs from 3-4 ml of peripheral blood using a single lentiviral reprogramming vector. Reprogramming of readily available blood cells promises to accelerate the utilization of iPSC technology by making it accessible to a broader research community.

STEMCCAレンチウイルスベクターを用いた末梢血からのヒト人工多能性幹細胞の生成

Through the ectopic expression of four transcription factors, Oct4, Klf4, Sox2 and cMyc, human somatic cells can be converted to a pluripotent state, ...