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JP5884218B2 - Method for producing tumor tissue model - Google Patents
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Description

本発明は、腫瘍組織モデルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a tumor tissue model.

医薬品の研究開発において、疾患部位への薬剤の浸透性とその薬剤により得られる治療効果の評価は重要である。一方、膵癌やスキルス胃癌等といった固形腫瘍は、腫瘍間質の線維化が激しくまた血管が少ないため、薬剤を用いた化学療法が極めて困難である。   In the research and development of pharmaceuticals, it is important to evaluate the penetrability of a drug into a disease site and the therapeutic effect obtained by the drug. On the other hand, solid tumors such as pancreatic cancer and Skills gastric cancer have extremely fibrotic tumor stroma and few blood vessels, so that chemotherapy using drugs is extremely difficult.

これまでに、腫瘍に対する薬剤評価を行うための様々な方法が提案されている。in vivoの評価方法としては、例えば、マウス等の実験動物に腫瘍を形成し、その実験動物に薬剤を投与して評価する方法がある。しかしながら、腫瘍のサイズや腫瘍が形成される場所によってその性質が大きく異なり、また、他の組織への薬剤の拡散や吸着等により、その薬剤を詳細に評価することは困難であった。   So far, various methods for performing drug evaluation on tumors have been proposed. As an in vivo evaluation method, for example, there is a method in which a tumor is formed in an experimental animal such as a mouse and a drug is administered to the experimental animal for evaluation. However, the properties differ greatly depending on the size of the tumor and the place where the tumor is formed, and it has been difficult to evaluate the drug in detail due to the diffusion and adsorption of the drug to other tissues.

in vitroの試験方法としては、カルチャーインサートに単層培養したCaco-2細胞(ヒト結腸癌由来の細胞株)を用いて薬剤や物質の透過性を評価する方法(例えば、非特許文献1)等が提案されている。しかしながら、いずれの方法も、実際の腫瘍組織とは構造が大きく異なることから、薬剤の透過性を評価できるとはいい難いという問題があった。   As an in vitro test method, a method for evaluating drug or substance permeability using Caco-2 cells (a cell line derived from human colon cancer) cultured in a monolayer on a culture insert (for example, Non-Patent Document 1), etc. Has been proposed. However, each method has a problem that it is difficult to evaluate the permeability of the drug because the structure is greatly different from the actual tumor tissue.

したがって、薬剤評価の点から、固形腫瘍等の疾患部位の構造と性質とを再現した三次元モデル組織の構築が求められている。   Therefore, from the viewpoint of drug evaluation, there is a demand for the construction of a three-dimensional model tissue that reproduces the structure and properties of a disease site such as a solid tumor.

Z. Wang et al., Journal of Mass Spectrometry, 2000, 35:71Z. Wang et al., Journal of Mass Spectrometry, 2000, 35:71

そこで、本発明は、固形腫瘍に対する薬剤評価に適した、新たな三次元組織モデルを製造する方法を提供する。   Therefore, the present invention provides a method for producing a new three-dimensional tissue model suitable for drug evaluation for solid tumors.

本発明は、腫瘍組織モデルの製造方法であって、固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成すること、第1液と第2液とを交互に配置して前記細胞層上に細胞外マトリックスを形成すること、及び、前記細胞外マトリックス上に、固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成することにより細胞層を2層以上積層することを含み、前記第1液の含有物と前記第2液の含有物との組み合わせが、RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子と前記RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子と相互作用するタンパク質若しくは高分子との組み合わせ、又は、正の電荷を有するタンパク質若しくは高分子と負の電荷を有するタンパク質若しくは高分子との組み合わせである、腫瘍組織モデルの製造方法に関する。   The present invention is a method for producing a tumor tissue model, wherein a cell-containing liquid containing cells derived from a solid tumor is disposed to form a cell layer, and the first liquid and the second liquid are alternately disposed, Two or more cell layers are stacked by forming an extracellular matrix on the cell layer, and arranging a cell-containing solution containing cells derived from a solid tumor on the extracellular matrix to form a cell layer. And the combination of the content of the first liquid and the content of the second liquid interacts with the protein or polymer having an RGD sequence and the protein or polymer having the RGD sequence. Or a method for producing a tumor tissue model, which is a combination of a positively charged protein or polymer and a negatively charged protein or polymer. To.

本発明によれば、固形腫瘍に対する薬剤評価に適した腫瘍組織モデルを製造できる。   According to the present invention, a tumor tissue model suitable for drug evaluation for a solid tumor can be produced.

図1は、被検物質の評価方法の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a method for evaluating a test substance. 図2は、腫瘍組織モデルを用いて行った物質透過性試験の結果の一例を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of the result of a substance permeability test performed using a tumor tissue model. 図3は、腫瘍組織モデルを用いて行った物質透過性試験の結果のその他の例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing another example of the result of a substance permeability test performed using a tumor tissue model.

本発明は、上述の第1液と第2液とを交互に配置して細胞外マトリックスを形成しながら固形腫瘍由来の細胞を積層することによって、従来の方法と比較して腫瘍組織に近い環境で薬剤透過性を評価することができるという知見に基づく。   The present invention provides an environment closer to a tumor tissue than conventional methods by laminating cells derived from a solid tumor while alternately arranging the first liquid and the second liquid described above to form an extracellular matrix. Based on the knowledge that drug permeability can be evaluated.

本発明によれば、例えば、従来の方法と比較して固形腫瘍に近い環境を再現可能な腫瘍組織モデルを製造でき、好ましくはより緻密な組織構造を再現可能な腫瘍組織モデルを製造することができる。このため、本発明の製造方法により得られた腫瘍組織モデルを用いることにより、例えば、従来の方法と比較して生体内の腫瘍組織に近い環境で薬剤評価を行うことができる。本発明の製造方法により得られた腫瘍組織モデルは、例えば、新薬の創出(スクリーニング)等における各種分子量の薬物の動態評価、とりわけ分子量の大きな薬剤の動態評価において極めて有用なツールとなりうるという効果を好ましくは奏する。   According to the present invention, for example, it is possible to produce a tumor tissue model capable of reproducing an environment close to a solid tumor as compared with a conventional method, and preferably to produce a tumor tissue model capable of reproducing a more precise tissue structure. it can. For this reason, by using the tumor tissue model obtained by the production method of the present invention, for example, drug evaluation can be performed in an environment closer to the tumor tissue in the living body than in the conventional method. The tumor tissue model obtained by the production method of the present invention has the effect that it can be a very useful tool in, for example, the evaluation of drug kinetics of various molecular weights in the creation (screening) of new drugs, in particular, the kinetic evaluation of drugs with large molecular weights Preferably it plays.

すなわち、本発明は、
[1] 腫瘍組織モデルの製造方法であって、固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成すること、第1液と第2液とを交互に配置して前記細胞層上に細胞外マトリックスを形成すること、及び、前記細胞外マトリックス上に、固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成することにより細胞層を2層以上積層することを含み、前記第1液の含有物と前記第2液の含有物との組み合わせが、RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子と前記RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子と相互作用するタンパク質若しくは高分子との組み合わせ、又は、正の電荷を有するタンパク質若しくは高分子と負の電荷を有するタンパク質若しくは高分子との組み合わせである、腫瘍組織モデルの製造方法;
[2] 前記細胞層の積層をメンブレンフィルタ上において行う、[1]記載の腫瘍組織モデルの製造方法;
[3] 前記固形腫瘍由来の細胞は、固形腫瘍由来の線維芽細胞である、[1]又は[2]に記載の腫瘍組織モデルの製造方法;
[4] [1]から[3]のいずれかに記載の製造方法により製造された腫瘍組織モデル;
[5] 積層された少なくとも2層の固形腫瘍由来の細胞を含む細胞層と細胞外マトリックスとを含み、前記細胞外マトリックスは少なくとも前記細胞層間に形成されている、[4]記載の腫瘍組織モデル;
[6] [4]又は[5]に記載の腫瘍組織モデルを用いて腫瘍組織に対する被検物質の透過性を評価することを含む、被検物質の評価方法;
[7] 被検物質の透過性評価に用いる評価キットであって、[4]又は[5]に記載の腫瘍組織モデルを有する、評価キット;
に関する。
That is, the present invention
[1] A method for producing a tumor tissue model, wherein a cell-containing liquid containing cells derived from a solid tumor is disposed to form a cell layer, and the first liquid and the second liquid are alternately disposed to form the cell Forming an extracellular matrix on the layer, and laminating two or more cell layers by forming a cell layer by placing a cell-containing solution containing cells derived from a solid tumor on the extracellular matrix A combination of the content of the first liquid and the content of the second liquid is a protein or polymer having an RGD sequence and a protein or polymer interacting with the protein or polymer having the RGD sequence Or a method for producing a tumor tissue model, which is a combination of a positively charged protein or polymer and a negatively charged protein or polymer;
[2] The method for producing a tumor tissue model according to [1], wherein the cell layers are laminated on a membrane filter;
[3] The method for producing a tumor tissue model according to [1] or [2], wherein the cells derived from a solid tumor are fibroblasts derived from a solid tumor;
[4] A tumor tissue model produced by the production method according to any one of [1] to [3];
[5] The tumor tissue model according to [4], comprising a cell layer containing cells derived from at least two layers of solid tumors and an extracellular matrix, wherein the extracellular matrix is formed at least between the cell layers. ;
[6] A method for evaluating a test substance, comprising evaluating the permeability of the test substance to the tumor tissue using the tumor tissue model according to [4] or [5];
[7] An evaluation kit used for evaluating the permeability of a test substance, the evaluation kit having the tumor tissue model according to [4] or [5];
About.

本明細書において「固形腫瘍」とは、白血病などの血液系腫瘍とは異なり、腫瘍血管で栄養され、腫瘍細胞と線維芽細胞や細胞外基質などの腫瘍間質とによって形成されうる腫瘍塊のことをいう。固形腫瘍としては、例えば、膵癌、乳癌、胃癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、腎細胞癌、悪性中皮腫、悪性リンパ腫、骨肉腫、ユーイング肉腫、軟骨肉腫、平滑筋肉腫等が挙げられる。また、固形腫瘍は、原発性の癌(原発性腫瘍)のみならず、それらの浸潤・転移により形成される腫瘍塊(転移性癌)等を含む。   As used herein, a “solid tumor” is a tumor mass that is nourished by tumor blood vessels and can be formed by tumor cells and tumor stroma such as fibroblasts and extracellular matrix, unlike blood tumors such as leukemia. That means. Examples of solid tumors include pancreatic cancer, breast cancer, stomach cancer, lung cancer, colon cancer, prostate cancer, renal cell cancer, malignant mesothelioma, malignant lymphoma, osteosarcoma, Ewing sarcoma, chondrosarcoma, leiomyosarcoma and the like. Solid tumors include not only primary cancers (primary tumors) but also tumor masses (metastatic cancers) formed by their invasion and metastasis.

本明細書において「腫瘍組織」とは、腫瘍細胞及び腫瘍間質の少なくとも一方を含む細胞と細胞外マトリックスとの集合体によって構成されるものをいう。腫瘍組織としては、例えば、固形腫瘍において腫瘍細胞との間質を構成する腫瘍間質(間質細胞)、腫瘍細胞及び細胞外マトリックスによって構成される組織、間質細胞及び細胞外マトリックスによって構成される組織、腫瘍細胞及び細胞外マトリックスによって構成される組織等を含む。腫瘍間質(間質細胞)は、固形腫瘍中の間質細胞であって、例えば、線維芽細胞、血管内皮細胞、血管壁細胞と血管平滑筋細胞、リンパ管内皮細胞、また、マクロファージ、リンパ球、樹状細胞等の免疫細胞等が挙げられる。   In the present specification, the “tumor tissue” refers to a tissue composed of an assembly of cells including at least one of tumor cells and tumor stroma and an extracellular matrix. Examples of the tumor tissue include a tumor stroma (stromal cell) constituting a stroma with a tumor cell in a solid tumor, a tissue composed of a tumor cell and an extracellular matrix, a stroma cell and an extracellular matrix. Tissue, tumor cells, and tissues composed of extracellular matrix. Tumor stroma (stromal cells) are stromal cells in a solid tumor, such as fibroblasts, vascular endothelial cells, vascular wall cells and vascular smooth muscle cells, lymphatic endothelial cells, macrophages, lymph Examples thereof include immune cells such as spheres and dendritic cells.

本明細書において「固形腫瘍由来の細胞」とは、固形腫瘍に存在する細胞のことをいい、例えば、固形腫瘍から採取した細胞、採取した細胞から継代培養した細胞等を含みうる。固形腫瘍由来の細胞としては、例えば、腫瘍細胞、固形腫瘍中の間質細胞等が挙げられる。   As used herein, “solid tumor-derived cell” refers to a cell present in a solid tumor, and may include, for example, a cell collected from a solid tumor, a cell subcultured from the collected cell, and the like. Examples of the solid tumor-derived cells include tumor cells and stromal cells in solid tumors.

本明細書において「腫瘍組織モデル」とは、固形腫瘍における腫瘍組織の内部及び又は周辺の環境を再現又は模倣したものであって、腫瘍細胞を含んでいてもよく、例えば、固形腫瘍における間質組織の周辺環境を再現又は模倣したもの、固形腫瘍における腫瘍細胞及び間質細胞を含む組織の周辺環境を再現又は模倣したもの、固形腫瘍における腫瘍細胞の周辺環境を再現又は模倣したもの等を含む。また、腫瘍組織モデルは、好ましくは固形腫瘍に対する薬剤評価のために利用可能な実験又は試験ツールとなりうるものを含み、より好ましくは本発明の製造方法により製造された腫瘍組織モデルを含む。   As used herein, a “tumor tissue model” is a reproduction or mimic of the environment inside and / or surrounding a tumor tissue in a solid tumor and may contain tumor cells. Includes those that reproduce or mimic the surrounding environment of a tissue, those that reproduce or mimic the surrounding environment of a tissue containing tumor cells and stromal cells in a solid tumor, those that reproduce or mimic the surrounding environment of a tumor cell in a solid tumor, etc. . In addition, the tumor tissue model preferably includes an experimental or test tool that can be used for drug evaluation on a solid tumor, and more preferably includes a tumor tissue model manufactured by the manufacturing method of the present invention.

[腫瘍組織モデルの製造方法]
本発明は、腫瘍組織モデルの製造方法であって、固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成すること、第1液と第2液とを交互に配置して前記細胞層上に細胞外マトリックスを形成すること、及び前記細胞外マトリックス上に固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成することにより細胞層を2層以上積層することを含み、前記第1液の含有物と前記第2液の含有物との組み合わせが、RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子と前記RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子と相互作用するタンパク質若しくは高分子との組み合わせ、又は、正の電荷を有するタンパク質若しくは高分子と負の電荷を有するタンパク質若しくは高分子との組み合わせである、腫瘍組織モデルの製造方法に関する。なお、本発明の腫瘍組織モデルの製造方法において、細胞層の形成と細胞外マトリックスの形成の順序は特に制限されず、細胞層を最初に形成してもよいし、細胞外マトリックスを先に形成してもよい。
[Method for producing tumor tissue model]
The present invention is a method for producing a tumor tissue model, wherein a cell-containing liquid containing cells derived from a solid tumor is disposed to form a cell layer, and the first liquid and the second liquid are alternately disposed, Forming an extracellular matrix on the cell layer, and laminating two or more cell layers by forming a cell layer by placing a cell-containing solution containing cells derived from a solid tumor on the extracellular matrix. A combination of the content of the first liquid and the content of the second liquid is a protein or polymer having an RGD sequence and a protein or polymer interacting with the protein or polymer having the RGD sequence. The present invention relates to a method for producing a tumor tissue model, which is a combination or a combination of a positively charged protein or polymer and a negatively charged protein or polymer. . In the method for producing a tumor tissue model of the present invention, the order of cell layer formation and extracellular matrix formation is not particularly limited, and the cell layer may be formed first, or the extracellular matrix may be formed first. May be.

[細胞外マトリックスの形成]
本明細書において「細胞外マトリックス」とは、生体内で細胞の外の空間を充填し、骨格的役割、足場を提供する役割、及び/又は、生体因子を保持する役割等の機能を果たす生体内物質を含むものをいい、さらに、in vitro細胞培養において骨格的役割、足場を提供する役割及び/又は生体因子を保持する役割等の機能を果たしうる物質を含んでいてもよい。本明細書において特に記載のない限り「細胞外マトリックス」とは、細胞層及び/又は基体上に第1液と第2液とを交互に配置することにより形成されたものをいう。このような細胞外マトリックスの形成は、例えば、特開2007−279015号公報や、US publication No.2007-0207540等を参照して行うことができる。
[Formation of extracellular matrix]
In the present specification, the term “extracellular matrix” refers to a living body that fills a space outside a cell in a living body and performs functions such as a skeletal role, a role of providing a scaffold, and / or a role of holding a biological factor. It refers to a substance containing a substance in the body, and may further contain a substance capable of performing functions such as a skeletal role, a role of providing a scaffold and / or a role of retaining a biological factor in in vitro cell culture. Unless otherwise specified in the present specification, the “extracellular matrix” means one formed by alternately arranging the first liquid and the second liquid on the cell layer and / or the substrate. Formation of such an extracellular matrix can be performed with reference to, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-279015, US publication No. 2007-0207540, and the like.

第1液の含有物と第2液の含有物との組み合わせは、形成作業の容易性、厚みの調整の容易性、及び、三次元細胞培養の効率化の観点から、RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子(以下、「RGD配列を有する第1物質」ともいう)とRGD配列を有する第1物質と相互作用するタンパク質若しくは高分子(以下、「相互作用する第2物質」ともいう)との組み合わせ、又は、正の電荷を有するタンパク質若しくは高分子(以下、「正の電荷を有する第1物質」ともいう)と負の電荷を有するタンパク質若しくは高分子(以下、「負の電荷を有する第2物質」ともいう)との組み合わせである。本明細書において「相互作用する」とは、例えば、静電的相互作用、疎水性相互作用、水素結合、電荷移動相互作用、共有結合形成、タンパク質間の特異的相互作用、ファンデルワールス力等により、化学的及び/又は物理的に、第1物質と第2物質とが結合、接着、吸着又は電子の授受が可能な程度に近接することを意味することが好ましい。   The combination of the content of the first liquid and the content of the second liquid is a protein having an RGD sequence, from the viewpoint of ease of forming operation, ease of thickness adjustment, and efficiency of three-dimensional cell culture. A combination of a polymer (hereinafter also referred to as “first substance having RGD sequence”) and a protein or polymer that interacts with the first substance having RGD sequence (hereinafter also referred to as “second substance that interacts”). Or a protein or polymer having a positive charge (hereinafter also referred to as “first substance having a positive charge”) and a protein or polymer having a negative charge (hereinafter referred to as “a second substance having a negative charge”). ")"). In this specification, “interact” means, for example, electrostatic interaction, hydrophobic interaction, hydrogen bond, charge transfer interaction, covalent bond formation, specific interaction between proteins, van der Waals force, etc. Thus, it is preferable to mean that the first substance and the second substance are close enough to be bonded, adhered, adsorbed, or exchanged of electrons chemically and / or physically.

(RGD配列を有する第1物質)
RGD配列を有する第1物質、すなわち、RGD配列を有するタンパク質若しくは高分子における前記RGD配列とは、一般に知られている「Arg−Gly−Asp」配列をいう。本明細書において「RGD配列を有する」とは、元来、RGD配列を有するものでもよいし、RGD配列が化学的に結合されたものであってもよい。RGD配列を有する第1物質は、生分解性であることが好ましく、また、水溶性であることが好ましい。RGD配列を有するタンパク質としては、例えば、従来公知の接着性タンパク質が挙げられ、具体的には、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン、カドヘリン、コラーゲン等が挙げられる。また、RGD配列を有するタンパク質は、例えば、RGD配列を結合させたコラーゲン、ゼラチン、アルブミン、グロブリン、プロテオグリカン、酵素、抗体等であってもよい。RGD配列を有する高分子としては、例えば、天然由来高分子及び合成高分子が挙げられる。RGD配列を有する天然由来高分子としては、例えば、水溶性ポリペプチド、低分子ペプチド、ポリリジン等のポリアミノ酸、キチンやキトサン等の糖、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、及びこれらの共重合体等が挙げられる。RGD配列を有する合成高分子としては、例えば、直鎖型、グラフト型、くし型、樹状型、星型等のRGD配列を有するポリマー又は共重合体が挙げられる。前記ポリマー又は共重合体としては、例えば、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド−co−ポリアクリル酸)、ポリアミドアミンデンドリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリε−カプロラクタム、ポリアクリルアミド、ポリ(メタクリル酸メチル−γ−ポリメタクリル酸オキシエチレン)等が挙げられる。
(First substance having RGD sequence)
The RGD sequence in the first substance having the RGD sequence, that is, the protein or polymer having the RGD sequence refers to a generally known “Arg-Gly-Asp” sequence. In the present specification, “having an RGD sequence” may originally have an RGD sequence, or may be an RGD sequence chemically bound thereto. The first substance having an RGD sequence is preferably biodegradable and preferably water-soluble. Examples of the protein having an RGD sequence include conventionally known adhesive proteins, and specifically include fibronectin, vitronectin, laminin, cadherin, collagen, and the like. In addition, the protein having an RGD sequence may be, for example, collagen, gelatin, albumin, globulin, proteoglycan, enzyme, antibody or the like to which the RGD sequence is bound. Examples of the polymer having an RGD sequence include naturally-derived polymers and synthetic polymers. Examples of naturally derived polymers having an RGD sequence include water-soluble polypeptides, low molecular peptides, polyamino acids such as polylysine, sugars such as chitin and chitosan, polyesters, polyurethanes, polycarbonates, polyamides, and copolymers thereof. Is mentioned. Examples of the synthetic polymer having an RGD sequence include polymers or copolymers having an RGD sequence such as linear, graft, comb, dendritic, and star. Examples of the polymer or copolymer include poly (N-isopropylacrylamide-co-polyacrylic acid), polyamidoamine dendrimer, polyethylene oxide, polyε-caprolactam, polyacrylamide, poly (methyl methacrylate-γ-polymethacrylic acid). Acid oxyethylene) and the like.

(相互作用する第2物質)
相互作用する第2物質は、生分解性であることが好ましく、また、水溶性であることが好ましい。相互作用する第2物質のうち、RGD配列を有する第1物質と相互作用するタンパク質としては、例えば、コラーゲン、ゼラチン、プロテオグリカン、インテグリン、酵素、抗体等が挙げられる。また、RGD配列を有する第1物質と相互作用する高分子としては、例えば、天然由来高分子及び合成高分子が挙げられる。RGD配列を有する第1物質と相互作用する天然由来高分子としては、例えば、水溶性ポリペプチド、低分子ペプチド、エラスチン、ポリアミノ酸、ポリエステル、ヘパリンやヘパラン硫酸、デキストラン硫酸等の糖、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカーボネート、及びこれらの共重合体等が挙げられる。RGD配列を有する第1物質と相互作用する合成高分子としては、例えば、直鎖型、グラフト型、くし型、樹状型、星型等のRGD配列を有するポリマー又は共重合体が挙げられる。前記ポリマー又は共重合体としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチレングリコール−グラフト−ポリアクリル酸、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド−co−ポリアクリル酸)、ポリアミドアミンデンドリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリε−カプロラクタム、ポリアクリルアミド、ポリ(メタクリル酸メチル−γ−ポリメタクリル酸オキシエチレン)等が挙げられる。
(Interactive second substance)
The interacting second substance is preferably biodegradable and preferably water-soluble. Among the interacting second substances, examples of the protein that interacts with the first substance having an RGD sequence include collagen, gelatin, proteoglycan, integrin, enzyme, and antibody. In addition, examples of the polymer that interacts with the first substance having the RGD sequence include naturally-derived polymers and synthetic polymers. Examples of naturally-derived polymers that interact with the first substance having an RGD sequence include, for example, water-soluble polypeptides, low-molecular peptides, elastin, polyamino acids, polyesters, sugars such as heparin, heparan sulfate, and dextran sulfate, polyurethane, polyamide , Polycarbonate, and copolymers thereof. Examples of the synthetic polymer that interacts with the first substance having the RGD sequence include polymers or copolymers having an RGD sequence such as a linear type, a graft type, a comb type, a dendritic type, and a star type. Examples of the polymer or copolymer include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyethylene glycol-graft-polyacrylic acid, poly (N-isopropylacrylamide-co-polyacrylic acid), polyamidoamine dendrimer, polyethylene oxide, poly ε-caprolactam, polyacrylamide, poly (methyl methacrylate-γ-polyoxyethylene methacrylate) and the like can be mentioned.

RGD配列を有する第1物質と相互作用する第2物質との組み合わせは、特に制限されず、相互作用する異なる物質の組み合わせであればよい。例えば、フィブロネクチンとゼラチン、ラミニンとゼラチン、フィブロネクチンとデキストラン硫酸、ポリリジンとエラスチン、フィブロネクチンとコラーゲン、ラミニンとコラーゲン、ビトロネクチンとコラーゲン、RGD結合コラーゲン又はRGD結合ゼラチンとコラーゲン又はゼラチン等の組み合わせが挙げられる。中でも、フィブロネクチンとゼラチン、ラミニンとゼラチンの組み合わせが好ましく、より好ましくはフィブロネクチンとゼラチンとの組み合わせである。なお、RGD配列を有する第1物質及び相互作用する第2物質は、それぞれ一種類ずつでもよいし、相互作用を示す範囲で二種類以上をそれぞれ併用してもよい。   The combination of the first substance having the RGD sequence and the second substance that interacts is not particularly limited, and may be a combination of different substances that interact. For example, a combination of fibronectin and gelatin, laminin and gelatin, fibronectin and dextran sulfate, polylysine and elastin, fibronectin and collagen, laminin and collagen, vitronectin and collagen, RGD-bound collagen or RGD-bound gelatin and collagen or gelatin and the like can be mentioned. Among these, a combination of fibronectin and gelatin, or a combination of laminin and gelatin is preferable, and a combination of fibronectin and gelatin is more preferable. In addition, the 1st substance which has RGD arrangement | sequence, and the 2nd substance to interact may be one each, respectively, and may use 2 or more types together in the range which shows interaction.

(正の電荷を有する第1物質)
正の電荷を有する第1物質のうち、正の電荷を有するタンパク質としては、例えば、水溶性タンパク質が好ましい。水溶性タンパク質としては、例えば、塩基性コラーゲン、塩基性ゼラチン、リゾチーム、シトクロムc、ペルオキシダーゼ、ミオグロビン等が挙げられる。正の電荷を有する第1物質のうち、正の電荷を有する高分子としては、例えば、天然由来高分子及び合成高分子が挙げられる。天然由来高分子としては、例えば、水溶性ポリペプチド、低分子ペプチド、ポリアミノ酸、ポリエステル、キチンやキトサン等の糖、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカーボネート、及びこれらの共重合体等が挙げられる。ポリアミノ酸としては、ポリ(α−リジン)、ポリ(ε−リジン)等のポリリジン、ポリアルギニン、ポリヒスチジン等が挙げられる。合成高分子としては、例えば、直鎖型、グラフト型、くし型、樹状型、星型等のポリマー又は共重合体が挙げられる。前記ポリマー又は共重合体としては、例えば、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリアリルアミンハイドロクロライド、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアミドアミンデンドリマー等が挙げられる。
(First substance having a positive charge)
Of the first substances having a positive charge, the protein having a positive charge is preferably a water-soluble protein, for example. Examples of the water-soluble protein include basic collagen, basic gelatin, lysozyme, cytochrome c, peroxidase, myoglobin, and the like. Among the first substances having a positive charge, examples of the polymer having a positive charge include naturally-derived polymers and synthetic polymers. Examples of naturally derived polymers include water-soluble polypeptides, low molecular peptides, polyamino acids, polyesters, sugars such as chitin and chitosan, polyurethanes, polyamides, polycarbonates, and copolymers thereof. Examples of the polyamino acid include polylysine such as poly (α-lysine) and poly (ε-lysine), polyarginine, polyhistidine and the like. Examples of the synthetic polymer include polymers or copolymers of linear type, graft type, comb type, dendritic type, star type and the like. Examples of the polymer or copolymer include polydiallyldimethylammonium chloride, polyallylamine hydrochloride, polyethyleneimine, polyvinylamine, and polyamideamine dendrimer.

(負の電荷を有する第2物質)
負の電荷を有する第2物質のうち、負の電荷を有するタンパク質としては、例えば、水溶性タンパク質が好ましい。水溶性タンパク質としては、例えば、酸性コラーゲン、酸性ゼラチン、アルブミン、グロブリン、カタラーゼ、β−ラクトグロブリン、チログロブリン、α−ラクトアルブミン、卵白アルブミン等が挙げられる。負の電荷を有する第2の物質のうち、負の電荷を有する高分子としては、天然由来高分子及び合成高分子が挙げられる。天然由来高分子としては、例えば、水溶性ポリペプチド、低分子ペプチド、ポリ(βリジン)等のポリアミノ酸、デキストラン硫酸、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカーボネート、及びこれらの共重合体等が挙げられる。合成高分子としては、例えば、直鎖型、グラフト型、くし型、樹状型、星型等のポリマー又は共重合体が挙げられる。前記ポリマー又は共重合体としては、例えば、ポリエステル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、末端カルボキシ化ポリエチレングリコール等が挙げられる。
(Second substance having negative charge)
Of the second substance having a negative charge, for example, a water-soluble protein is preferable as the protein having a negative charge. Examples of the water-soluble protein include acidic collagen, acidic gelatin, albumin, globulin, catalase, β-lactoglobulin, thyroglobulin, α-lactalbumin, ovalbumin and the like. Among the second substances having a negative charge, examples of the polymer having a negative charge include naturally-derived polymers and synthetic polymers. Examples of the naturally-derived polymer include water-soluble polypeptides, low-molecular peptides, polyamino acids such as poly (β lysine), dextran sulfate, polyester, polyurethane, polyamide, polycarbonate, and copolymers thereof. Examples of the synthetic polymer include polymers or copolymers of linear type, graft type, comb type, dendritic type, star type and the like. Examples of the polymer or copolymer include polyester, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, polyacrylamide methylpropane sulfonic acid, and terminal carboxylated polyethylene glycol.

正の電荷を有する第1物質と負の電荷を有する第2物質との組み合わせとしては、例えば、キトサンとデキストラン硫酸との組み合わせ、ポリアリルアミンハイドロクロライドとポリスチレンスルホン酸との組み合わせ、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドとポリスチレンスルホン酸との組み合わせ等が挙げられる。なお、正の電荷を有する第1物質及び負の電荷を有する第2物質は、それぞれ、一種類ずつでもよいし、相互作用を示す範囲で二種類以上をそれぞれ併用してもよい。   Examples of the combination of the first substance having a positive charge and the second substance having a negative charge include, for example, a combination of chitosan and dextran sulfate, a combination of polyallylamine hydrochloride and polystyrene sulfonic acid, and polydiallyldimethylammonium chloride. And a combination of polystyrene sulfonic acid and the like. Note that the first substance having a positive charge and the second substance having a negative charge may each be one kind, or two or more kinds may be used in combination within a range showing an interaction.

第1液及び第2液の配置は、例えば、第1液及び第2液を細胞層に接触させることにより行うことができる。第1液及び第2液の接触は、例えば、塗布、浸漬、滴下、噴霧等により行うことができる。   Arrangement | positioning of a 1st liquid and a 2nd liquid can be performed by making a 1st liquid and a 2nd liquid contact a cell layer, for example. The contact between the first liquid and the second liquid can be performed by, for example, coating, dipping, dropping, spraying, or the like.

第1液は、例えば、上述したRGD配列を有する第1物質又は正の電荷を有する第1物質(以下、「第1物質」ともいう)を溶媒又は分散媒体に溶解又は分散させることによって調製できる。第1液における第1物質の含有量は、例えば、0.0001〜1質量%が好ましく、より好ましくは0.01〜0.5質量%、さらに好ましくは0.02〜0.1質量%である。   The first liquid can be prepared, for example, by dissolving or dispersing the first substance having the above RGD arrangement or the first substance having a positive charge (hereinafter also referred to as “first substance”) in a solvent or a dispersion medium. . The content of the first substance in the first liquid is, for example, preferably 0.0001 to 1% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, and still more preferably 0.02 to 0.1% by mass. is there.

第2液は、例えば、上述したRGD配列を有する第2物質又は負の電荷を有する第2物質(以下、「第2物質」ともいう)を溶媒又は分散媒体に溶解又は分散させることによって調製できる。第2液における第2物質の含有量は、例えば、0.0001〜1質量%が好ましく、より好ましくは0.01〜0.5質量%、さらに好ましくは0.02〜0.1質量%である。   The second liquid can be prepared by, for example, dissolving or dispersing the second substance having the above RGD sequence or the second substance having a negative charge (hereinafter also referred to as “second substance”) in a solvent or a dispersion medium. . The content of the second substance in the second liquid is, for example, preferably 0.0001 to 1% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, and still more preferably 0.02 to 0.1% by mass. is there.

第1液及び第2液における溶媒又は分散媒体(以下、単に「溶媒」ともいう)は、特に制限されず、例えば、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び緩衝液等の水性溶媒が挙げられる。緩衝液としては、例えば、Tris−HCl緩衝液等のTris緩衝液、リン酸緩衝液、HEPES緩衝液、クエン酸−リン酸緩衝液、グリシルグリシン−水酸化ナトリウム緩衝液、Britton−Robinson緩衝液、GTA緩衝液等が挙げられる。溶媒のpHは、特に制限されないが、例えば、3〜11であり、好ましくは6〜8、より好ましくは7.2〜7.4である。   The solvent or dispersion medium (hereinafter also simply referred to as “solvent”) in the first liquid and the second liquid is not particularly limited, and for example, an aqueous solvent such as water, phosphate buffered saline (PBS), and buffer solution may be used. Can be mentioned. Examples of the buffer include Tris buffer such as Tris-HCl buffer, phosphate buffer, HEPES buffer, citrate-phosphate buffer, glycylglycine-sodium hydroxide buffer, Britton-Robinson buffer , GTA buffer and the like. Although the pH in particular of a solvent is not restrict | limited, For example, it is 3-11, Preferably it is 6-8, More preferably, it is 7.2-7.4.

第1液及び第2液を配置する順序は特に制限されないが、第1物質を含有する第1液を配置した後、第2物質を含有する第2液を配置することが好ましく、この順番で第1液と第2液とを交互に配置することがより好ましい。   Although the order in which the first liquid and the second liquid are arranged is not particularly limited, it is preferable to arrange the second liquid containing the second substance after arranging the first liquid containing the first substance, and in this order. More preferably, the first liquid and the second liquid are alternately arranged.

第1液及び第2液を1回ずつ配置して形成される細胞外マトリックス膜の厚みは、通常、約1〜20nmであり、第1液及び第2液の配置を繰り返し行うことによって所望の厚みの細胞外マトリックス層を形成できる。また、第1液及び第2液のそれぞれに含まれる第1物質及び第2物質の含有量によって形成する細胞外マトリックス層の厚みを調節してもよい。これらの方法により、例えば、厚みが1〜1000nm、好ましくは1〜300nm、より好ましくは5〜100nmの細胞外マトリックス層を形成できる。   The thickness of the extracellular matrix membrane formed by arranging the first liquid and the second liquid once is usually about 1 to 20 nm, and the desired thickness can be obtained by repeatedly arranging the first liquid and the second liquid. A thick extracellular matrix layer can be formed. Moreover, you may adjust the thickness of the extracellular matrix layer formed according to content of the 1st substance and the 2nd substance which are contained in the 1st liquid and the 2nd liquid, respectively. By these methods, for example, an extracellular matrix layer having a thickness of 1 to 1000 nm, preferably 1 to 300 nm, more preferably 5 to 100 nm can be formed.

また、腫瘍細胞の浸潤・転移や薬剤の送達・透過等に、固形腫瘍に存在するコラーゲン及びフィブロネクチン等の細胞外マトリックスが大きく関係していることが知られている。このため、生体内の環境により近い腫瘍組織モデルを製造する点から、作製する腫瘍組織モデルに応じて、第1液及び第2液を配置する量や、細胞外マトリックス層の厚み等を適宜調整することが好ましい。   In addition, it is known that extracellular matrix such as collagen and fibronectin existing in solid tumors are greatly related to tumor cell invasion / metastasis and drug delivery / permeation. For this reason, from the point of manufacturing a tumor tissue model closer to the environment in the living body, the amount of the first liquid and the second liquid, the thickness of the extracellular matrix layer, and the like are appropriately adjusted according to the tumor tissue model to be produced. It is preferable to do.

第1液及び第2液は、さらに、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、塩化カリウム、リン酸水素ナトリウム、硫酸マグネシウム、コハク酸ナトリウム等の塩を含有していてもよい。塩は、一種類でもよいし二種類以上含有していてもよい。第1液及び第2液の双方が塩を含有していてもよいし、いずれか一方が塩を含有していてもよい。塩濃度は、特に制限されないが、例えば、1×10-6〜2Mであり、好ましくは1×10-4〜1M、より好ましくは1×10-4〜0.05Mである。 The first liquid and the second liquid further contain salts such as sodium chloride, calcium chloride, sodium hydrogen carbonate, sodium acetate, sodium citrate, potassium chloride, sodium hydrogen phosphate, magnesium sulfate, sodium succinate and the like. Also good. One kind of salt may be contained, or two or more kinds of salts may be contained. Both the first liquid and the second liquid may contain a salt, or either one may contain a salt. The salt concentration is not particularly limited, but is, for example, 1 × 10 −6 to 2M, preferably 1 × 10 −4 to 1M, more preferably 1 × 10 −4 to 0.05M.

第1液及び第2液は、必要に応じて、例えば、細胞成長因子、サイトカイン、ケモカイン、ホルモン、生理活性ペプチド、疾患の治療剤、予防剤、抑制剤、抗菌剤、抗炎症剤等の医薬組成物等を含有してもよい。   The first liquid and the second liquid are pharmaceuticals such as cell growth factor, cytokine, chemokine, hormone, bioactive peptide, disease therapeutic agent, preventive agent, inhibitor, antibacterial agent, anti-inflammatory agent, etc. You may contain a composition etc.

[細胞層の形成]
細胞層の形成は、固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置することにより行う。細胞含有液の配置は、例えば、基体上の所定の領域及び/又は所定の領域に形成された細胞外マトリックスに細胞含有溶液を配置することにより行うことが好ましい。なお、細胞含有溶液の配置は、第1液及び第2液の配置と同様に行うことができる。また、細胞層の形成は、後述するメンブレンフィルタ上に直接行ってもよいし、メンブレンフィルタ上に形成された細胞外マトリックス上に行ってもよい。
[Formation of cell layer]
The cell layer is formed by arranging a cell-containing solution containing cells derived from a solid tumor. The arrangement of the cell-containing liquid is preferably performed, for example, by arranging the cell-containing solution on a predetermined region on the substrate and / or an extracellular matrix formed in the predetermined region. In addition, arrangement | positioning of a cell containing solution can be performed similarly to arrangement | positioning of a 1st liquid and a 2nd liquid. In addition, the cell layer may be formed directly on a membrane filter to be described later or on an extracellular matrix formed on the membrane filter.

固形腫瘍由来の細胞としては、例えば、固形腫瘍由来の間質細胞、腫瘍細胞等が挙げられる。固形腫瘍由来の間質細胞としては、例えば、膵癌、胃癌、腎癌、前立腺癌、咽頭癌及び大腸癌等由来の線維芽細胞が挙げられる。線維芽細胞としては、特に制限されないが、例えば、マウス膵上皮内癌由来線維芽細胞(K643f細胞)、前立腺癌由来線維芽細胞(FB-D-5、FB-D-6)、上咽頭癌由来線維芽細胞(NPC-fib)、直接ヒト手術切除材料から樹立されるこの他の線維芽細胞等が挙げられる。間質細胞は、ヒトまたは非ヒト哺乳動物(マウス、ラット、ウサギ、ブタ等)から採取したものを用いることができ、また、原発性癌由来の細胞であってもよいし、転移性癌由来の細胞であってもよい。   Examples of the solid tumor-derived cells include solid tumor-derived stromal cells and tumor cells. Examples of solid tumor-derived stromal cells include fibroblasts derived from pancreatic cancer, gastric cancer, renal cancer, prostate cancer, pharyngeal cancer, colon cancer, and the like. Although it does not restrict | limit especially as a fibroblast, For example, a mouse | mouth pancreatic intraepithelial carcinoma origin fibroblast (K643f cell), a prostate cancer origin fibroblast (FB-D-5, FB-D-6), nasopharyngeal cancer Derived fibroblasts (NPC-fib), other fibroblasts established directly from human surgical resection material, and the like. Stromal cells may be those collected from human or non-human mammals (mouse, rat, rabbit, pig, etc.), may be cells derived from primary cancer, or are derived from metastatic cancer. It may be a cell.

腫瘍細胞としては、例えば、膵癌、胃癌、腎癌、前立腺癌、咽頭癌及び大腸癌等由来の腫瘍細胞が挙げられる。腫瘍細胞は、ヒトまたは非ヒト哺乳動物(マウス、ラット、ウサギ、ブタ等)から採取したものを用いることができ、また、原発性癌由来の細胞であってもよいし、転移性癌由来の細胞であってもよい。   Examples of tumor cells include tumor cells derived from pancreatic cancer, stomach cancer, kidney cancer, prostate cancer, pharyngeal cancer, colon cancer and the like. Tumor cells may be those collected from human or non-human mammals (mouse, rat, rabbit, pig, etc.), may be cells derived from primary cancer, or may be derived from metastatic cancer. It may be a cell.

細胞層形成において、使用する細胞は作製する腫瘍組織モデルの目的等に応じて適宜決定でき、1種類の細胞を使用してもよいし、複数種類の細胞を使用してもよい。細胞の組み合わせとしては、例えば、固形腫瘍由来の間質細胞と腫瘍細胞との組み合わせ、間質細胞と腫瘍細胞と免疫細胞との組み合わせ、正常な間質細胞と腫瘍細胞との組み合わせ等が挙げられる。   In the formation of the cell layer, the cells to be used can be appropriately determined according to the purpose of the tumor tissue model to be produced, and one type of cell or a plurality of types of cells may be used. Examples of the combination of cells include a combination of a stromal cell derived from a solid tumor and a tumor cell, a combination of a stromal cell, a tumor cell and an immune cell, and a combination of a normal stromal cell and a tumor cell. .

複数種類の細胞を用いる場合は、1つの細胞層に複数種類の細胞を配置してもよいし、細胞の種類の異なる細胞層を積層してもよい。1つの細胞層に複数種類の細胞を配置する場合、配置する細胞を予め混合した細胞含有液を使用して配置してもよいし、それぞれの細胞を含む細胞含有液を使用して細胞ごとに細胞含有液を配置してもよい。   When a plurality of types of cells are used, a plurality of types of cells may be arranged in one cell layer, or cell layers having different cell types may be stacked. When a plurality of types of cells are arranged in one cell layer, the cells may be arranged using a cell-containing solution in which the cells to be arranged are mixed in advance, or each cell using a cell-containing solution containing each cell. A cell-containing solution may be placed.

細胞層形成において、細胞含有溶液の配置後、一定時間インキュベーションすることが好ましい。このインキュベーションにより、配置された細胞が二次元(平面方向)に増殖して単層の細胞を形成しやすくなる。インキュベーションの条件は、特に制限されず、細胞に応じて適宜決定できる。一般的な条件としては、温度は、例えば、4〜60℃、好ましくは20〜40℃、より好ましくは30〜37℃であり、時間は、例えば、1〜168時間、好ましくは3〜24時間、より好ましくは3〜12時間である。また、細胞培養に使用する培地も特に制限されず、細胞に応じて適宜決定できる。例えば、Eagle's MEM培地、Dulbecco's Modified Eagle培地(DMEM)、Modified Eagle培地(MEM)、Minimum Essential培地、RDMI、GlutaMax培地、無血清培地等が使用できる。   In cell layer formation, it is preferable to incubate for a certain period of time after placing the cell-containing solution. This incubation makes it easier for the arranged cells to grow two-dimensionally (in the plane direction) to form a monolayer cell. Incubation conditions are not particularly limited and can be appropriately determined depending on the cells. As general conditions, the temperature is, for example, 4 to 60 ° C., preferably 20 to 40 ° C., more preferably 30 to 37 ° C., and the time is, for example, 1 to 168 hours, preferably 3 to 24 hours. More preferably, it is 3 to 12 hours. Moreover, the culture medium used for cell culture is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the cells. For example, Eagle's MEM medium, Dulbecco's Modified Eagle medium (DMEM), Modified Eagle medium (MEM), Minimum Essential medium, RDMI, GlutaMax medium, serum-free medium and the like can be used.

細胞含有溶液おける細胞濃度は、細胞層形成の効率化の観点から、(1.0)×104〜(1.0)×109cells/mLが好ましく、より好ましくは(1.0)×105〜(1.0)×108cells/mL、さらに好ましくは(1.0)×106〜(1.0)×107cells/mLである。 The cell concentration in the cell-containing solution is preferably (1.0) × 10 4 to (1.0) × 10 9 cells / mL, more preferably (1.0) × from the viewpoint of the efficiency of cell layer formation. 10 5 to (1.0) × 10 8 cells / mL, more preferably (1.0) × 10 6 to (1.0) × 10 7 cells / mL.

細胞含有溶液の媒体としては、上述の培地及び/又はトリス緩衝液、リン酸緩衝液、HEPES、PBS等が使用できる。   As the medium for the cell-containing solution, the above-mentioned medium and / or Tris buffer, phosphate buffer, HEPES, PBS and the like can be used.

細胞層を形成後、細胞層を洗浄する工程を含んでいてもよい。洗浄は、例えば、上記の水性溶媒等を用いて行うことができ、第1液及び/又は第2液の溶媒を用いて行うことが好ましい。   A step of washing the cell layer after forming the cell layer may be included. The washing can be performed using, for example, the above aqueous solvent or the like, and is preferably performed using the solvent of the first liquid and / or the second liquid.

本発明の腫瘍組織モデルの製造方法において、薬剤評価を容易に行う点から、細胞層の積層はメンブレンフィルタ上で行うことが好ましい。また、取扱の点から、細胞層の積層は、メンブレンフィルタを備える培養プレートで行うことが好ましく、より好ましくはハウジング部と基底部とを備え、基底部がメンブレンフィルタである培養プレートを用いて行うことである。ハウジング部は、透明であることが好ましい。該培養プレートは、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、トランスウェル(登録商標)、セルカルチャーインサート(商品名)等が挙げられる。   In the method for producing a tumor tissue model of the present invention, the cell layer is preferably laminated on a membrane filter from the viewpoint of easy drug evaluation. From the viewpoint of handling, the cell layer is preferably laminated on a culture plate having a membrane filter, more preferably a culture plate having a housing part and a base part, and the base part being a membrane filter. That is. The housing part is preferably transparent. A commercial item may be used for this culture plate. Examples of commercially available products include Transwell (registered trademark), Cell Culture Insert (trade name), and the like.

メンブレンフィルタの孔径は、培養した細胞がメンブレンフィルタ上に保持可能な範囲であれば特に制限されず、例えば、0.1〜2μmであり、好ましくは0.4〜1.0μmである。また、メンブレンの材質は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が挙げられる。   The pore size of the membrane filter is not particularly limited as long as the cultured cells can be retained on the membrane filter, and is, for example, 0.1 to 2 μm, and preferably 0.4 to 1.0 μm. Examples of the membrane material include polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, and polytetrafluoroethylene (PTFE).

[腫瘍組織モデル]
本発明は、その他の態様として、本発明の製造方法により製造された腫瘍組織モデルに関する。本発明の腫瘍組織モデルによれば、例えば、従来の方法と比較して実際の腫瘍組織に近い環境で薬剤評価を行うことができるという効果を奏しうる。また、本発明の腫瘍組織モデルは、例えば、新薬の創出(スクリーニング)等における各種分子量の薬物の動態評価、とりわけ分子量の大きな薬剤の動態評価において極めて有用なツールとなりうる。
[Tumor tissue model]
As another aspect, the present invention relates to a tumor tissue model produced by the production method of the present invention. According to the tumor tissue model of the present invention, for example, an effect can be obtained that drug evaluation can be performed in an environment close to an actual tumor tissue as compared with a conventional method. In addition, the tumor tissue model of the present invention can be an extremely useful tool, for example, in the kinetic evaluation of drugs with various molecular weights in the creation (screening) of new drugs, especially in the kinetic evaluation of drugs with large molecular weights.

本発明の腫瘍組織モデルは、積層された少なくとも2層の固形腫瘍由来の細胞を含む細胞層と細胞外マトリックスとを含み、細胞外マトリックスは少なくとも固形腫瘍由来の細胞を含む細胞層間に形成されていることが好ましい。固形腫瘍由来の細胞及び細胞外マトリックスは上記の通りである。   The tumor tissue model of the present invention comprises a laminated cell layer containing cells derived from at least two solid tumors and an extracellular matrix, and the extracellular matrix is formed between cell layers containing at least cells derived from solid tumors. Preferably it is. The solid tumor-derived cells and extracellular matrix are as described above.

腫瘍組織モデルにおいて積層される細胞層の数は特に制限されないが、ヒト等の生体組織とより同等の性質・機能を発揮させる観点から、3層以上が好ましく、より好ましくは4層以上、さらに好ましくは5層以上、さらにより好ましくは6層以上である。積層される細胞数の上限は特に制限されないが、例えば、100層以下、50層以下、40層以下、20層以下、10層以下等である。   The number of cell layers laminated in the tumor tissue model is not particularly limited, but is preferably 3 layers or more, more preferably 4 layers or more, and still more preferably from the viewpoint of exerting properties and functions equivalent to those of living tissues such as humans. Is 5 layers or more, and more preferably 6 layers or more. The upper limit of the number of cells to be stacked is not particularly limited.

腫瘍組織モデルは、取扱の点から、基体上に形成されていることが好ましい。基体としては、上述のメンブレンフィルタが挙げられる。   The tumor tissue model is preferably formed on a substrate from the viewpoint of handling. Examples of the substrate include the membrane filter described above.

[被検物質の評価方法]
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の腫瘍組織モデルを用いて腫瘍組織に対する被検物質の透過性を評価することを含む被検物質の評価方法に関する。本発明の評価方法によれば、例えば、従来の方法と比較して実際の腫瘍組織に近い環境で薬剤評価を行うことができるという効果を奏しうる。また、本発明の評価方法は、例えば、新薬の創出(スクリーニング)等における各種分子量の薬物の動態評価、とりわけ分子量の大きな薬剤の動態評価において極めて有用なツールとなりうる。
[Test substance evaluation method]
As yet another aspect, the present invention relates to a test substance evaluation method including evaluating the permeability of a test substance to a tumor tissue using the tumor tissue model of the present invention. According to the evaluation method of the present invention, for example, it is possible to achieve an effect that drug evaluation can be performed in an environment close to an actual tumor tissue as compared with a conventional method. In addition, the evaluation method of the present invention can be an extremely useful tool, for example, in the kinetic evaluation of drugs with various molecular weights in the creation (screening) of new drugs, especially in the kinetic evaluation of drugs with large molecular weights.

本発明の評価方法は、例えば、被検物質を本発明の腫瘍組織モデルに接触させ、腫瘍組織モデルを透過した被検物質を検出することにより行うことができる。また、被検物質の透過性評価は、例えば、腫瘍組織モデルを通過した被検物質の濃度によって評価することができる。被検物質は、評価対象となる物質のことをいい、例えば、無機化合物及有機化合物等が挙げられる。また、本発明の評価方法における被検物質の透過性試験は、例えば、実施例に記載した方法により行うことができる。   The evaluation method of the present invention can be performed, for example, by bringing a test substance into contact with the tumor tissue model of the present invention and detecting the test substance that has passed through the tumor tissue model. In addition, the permeability of the test substance can be evaluated by, for example, the concentration of the test substance that has passed through the tumor tissue model. The test substance refers to a substance to be evaluated, and examples thereof include inorganic compounds and organic compounds. Moreover, the permeability test of the test substance in the evaluation method of the present invention can be performed, for example, by the method described in the examples.

本発明の評価方法は、間質の線維化が激しい傾向にある固形腫瘍に対する薬剤評価に適している。間質の線維化が激しい傾向にある固形腫瘍としては、例えば、膵癌、スキルス胃癌等が挙げられる。   The evaluation method of the present invention is suitable for drug evaluation for solid tumors that tend to have severe stroma fibrosis. Examples of solid tumors that tend to have intense stroma fibrosis include pancreatic cancer and Skills gastric cancer.

本発明の評価方法は、正常な線維芽細胞が積層された組織モデルを準備し、正常な線維芽細胞の組織モデルと被検物質とを接触させ、正常な線維芽細胞の組織モデルにおける被検物質の透過性と腫瘍組織モデルにおける被検物質の透過性を評価することによって、被検物質の透過性を評価することを含んでいてもよい。   According to the evaluation method of the present invention, a tissue model in which normal fibroblasts are stacked is prepared, a tissue model of normal fibroblasts and a test substance are contacted, and a test in the tissue model of normal fibroblasts is performed. It may include evaluating the permeability of the test substance by evaluating the permeability of the test substance and the permeability of the test substance in the tumor tissue model.

被検物質の透過性評価方法について、メンブレンフィルタを備えるプレート(セルカルチャーインサート)を用いた形態を例にとり、図面を用いて説明する。図1は、被検物質の透過性評価方法の一例を示す模式図である。   A method for evaluating the permeability of a test substance will be described with reference to the drawings, taking a form using a plate (cell culture insert) including a membrane filter as an example. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a test substance permeability evaluation method.

図1に示すように、腫瘍組織モデル12はセルカルチャーインサート11に形成されており、セルカルチャーインサート11は培養皿(プレート)13に配置されている。セルカルチャーインサート11の上段から被検物質又は被検物質を含む溶液を滴下又は塗布し(矢印A)、被検物質と腫瘍組織モデル12とを接触させる。ついで、所定の時間培養後、培養皿13(セルカルチャーインサートの下段ともいう)からサンプリングし(矢印B)、被検物質の検出を行う。これにより、腫瘍組織モデルに対する被検物質の透過性を評価することができる。   As shown in FIG. 1, the tumor tissue model 12 is formed on a cell culture insert 11, and the cell culture insert 11 is arranged on a culture dish (plate) 13. A test substance or a solution containing the test substance is dropped or applied from the upper stage of the cell culture insert 11 (arrow A), and the test substance and the tumor tissue model 12 are brought into contact with each other. Next, after culturing for a predetermined time, sampling is performed from the culture dish 13 (also referred to as the lower part of the cell culture insert) (arrow B), and the test substance is detected. Thereby, the permeability | transmittance of the to-be-tested substance with respect to a tumor tissue model can be evaluated.

被検物質との接触は、1回であってもよいし、2回以上の複数回であってもよい。培養条件は、目的に応じて適宜設定することができ、腫瘍組織モデルに含まれる固形腫瘍由来の細胞の生存に適した培養条件とすることが好ましい。   The contact with the test substance may be performed once or two or more times. The culture conditions can be appropriately set according to the purpose, and it is preferable to set the culture conditions suitable for the survival of the solid tumor-derived cells contained in the tumor tissue model.

[評価キット]
本発明は、さらにその他の態様として、被検物質の透過性評価に用いる評価キットであって、本発明の腫瘍組織モデルを有する評価キットに関する。本発明の評価キットによれば、本発明の被検物質の評価方法をより簡便に行うことができる。
[Evaluation kit]
In still another aspect, the present invention relates to an evaluation kit used for evaluating the permeability of a test substance, which includes the tumor tissue model of the present invention. According to the evaluation kit of the present invention, the method for evaluating a test substance of the present invention can be performed more simply.

本発明の評価キットにおいて、腫瘍組織モデルはメンブレンフィルタ上に形成されていることが好ましく、より好ましくはメンブレンフィルタを備えるプレートに形成されていることである。   In the evaluation kit of the present invention, the tumor tissue model is preferably formed on a membrane filter, and more preferably is formed on a plate provided with the membrane filter.

評価キットは、所定の検査に用いる試薬、材料、用具、及び装置、並びに、その評価についての説明書(取扱説明書)の少なくとも1つを含む製品をさらに含んでいてもよい。   The evaluation kit may further include a product including at least one of a reagent, a material, a tool, and a device used for a predetermined test, and an instruction for the evaluation (an instruction manual).

評価キットは、正常な線維芽細胞が積層された組織モデルを含んでいてもよい。該組織モデルは、上記腫瘍組織モデルの製造方法において積層する細胞を正常な線維芽細胞とする以外は該製造方法と同様に製造することができる。   The evaluation kit may include a tissue model in which normal fibroblasts are stacked. The tissue model can be produced in the same manner as in the production method except that the cells to be stacked in the production method of the tumor tissue model are normal fibroblasts.

以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定して解釈されない。   The present invention will be further described below using examples. However, the present invention is not construed as being limited to the following examples.

なお、本明細書の記載において、以下の略語を使用する。
FN:フィブロネクチン
FITC:Fluoresceinisothiocyanato
FBS:ウシ胎児血清
DMEM培地:ダルベッコ改変イーグル培地
PBS:リン酸緩衝生理食塩水
In the description of the present specification, the following abbreviations are used.
FN: Fibronectin FITC: Fluoresceinisothiocyanato
FBS: fetal bovine serum DMEM medium: Dulbecco's modified Eagle medium PBS: phosphate buffered saline

(実施例1)
[膵上皮内癌由来線維芽細胞の積層培養体(腫瘍組織モデル)の作製]
12ウェル培養プレートに配置したセルカルチャーインサート(商品名、BD製;ポアサイズ:0.4μm(HD))に、細胞外マトリックス形成用第1液(0.2mg/mLフィブロネクチン(シグマ製)、10mMリン酸緩衝生理食塩水(pH7.4))と細胞外マトリックス形成用第2液(0.2mg/mLゼラチン、10mMリン酸緩衝生理食塩水(pH7.4))とを交互に添加した。ついで、FN/ゼラチンでコートされたセルカルチャーインサートに、少量の培地に分散させたマウス膵上皮内癌由来線維芽細胞(K643f細胞)を添加した(1.44×105cells/well)。細胞添加から30分後、インサートの上段及びインサートの下段(培養プレート)に培地をそれぞれ添加し、細胞培養インキュベーター(37℃、5%CO2)で12〜24時間インキュベーションすることにより、第1の細胞層を形成した。ついで、セルカルチャーインサートにPBSを添加し、細胞層を洗浄した。洗浄後のセルカルチャーインサートに、上記細胞外マトリックス形成用第1液と上記細胞外マトリックス形成用第2液とを交互に添加することにより、K643f細胞層表面にFN/ゼラチンの薄膜(細胞外マトリックス)を形成した。さらに、細胞層の形成、洗浄、及びFN/ゼラチン薄膜の形成を2回繰り返し行った。なお、培地は、20%FBS及び1%P/Sを含むRPMI1640培地(Gibco製)を使用した。
Example 1
[Preparation of a layered culture (tumor tissue model) of pancreatic carcinoma in situ derived from fibroblasts]
A cell culture insert (trade name, manufactured by BD; pore size: 0.4 μm (HD)) placed in a 12-well culture plate was mixed with a first solution for forming an extracellular matrix (0.2 mg / mL fibronectin (Sigma), 10 mM phosphorus). Acid buffered saline (pH 7.4)) and a second solution for forming an extracellular matrix (0.2 mg / mL gelatin, 10 mM phosphate buffered saline (pH 7.4)) were alternately added. Subsequently, mouse pancreatic in situ carcinoma fibroblasts (K643f cells) dispersed in a small amount of medium were added to cell culture inserts coated with FN / gelatin (1.44 × 10 5 cells / well). Thirty minutes after the addition of the cells, the medium was added to each of the upper and lower inserts (culture plate) of the insert, and incubated in a cell culture incubator (37 ° C., 5% CO 2 ) for 12 to 24 hours. A cell layer was formed. Subsequently, PBS was added to the cell culture insert to wash the cell layer. By alternately adding the first liquid for forming an extracellular matrix and the second liquid for forming an extracellular matrix to the cell culture insert after washing, a FN / gelatin thin film (extracellular matrix) is formed on the surface of the K643f cell layer. ) Was formed. Furthermore, formation of the cell layer, washing, and formation of the FN / gelatin thin film were repeated twice. As the medium, RPMI1640 medium (Gibco) containing 20% FBS and 1% P / S was used.

上記の方法により、セルカルチャーインサート上にK643f細胞層が3層積層された培養体(K643f細胞組織モデル)を作製することができた。   By the above method, a culture body (K643f cell tissue model) in which three K643f cell layers were laminated on the cell culture insert could be produced.

(実施例2)
実施例1で作製したK643f細胞層が3層積層された腫瘍組織モデルを用いて下記の条件でデキストラン透過性試験を行った。
(Example 2)
The dextran permeability test was performed under the following conditions using the tumor tissue model in which three K643f cell layers prepared in Example 1 were laminated.

[デキストラン透過性試験]
K643f細胞層が3層積層された実施例1の腫瘍組織モデルが形成されたセルカルチャーインサートを上記培地で洗浄した。セルカルチャーインサートの上段(図1における11)に0.1mg/mL FITC−デキストラン(デキストラン分子量:250kDa、流体力学直径:12nm、シグマ製)を添加して静置した。1時間後、4時間後、8時間後及び24時間後に、セルカルチャーインサートの上段(図1における11)及びセルカルチャーインサートの下段(培養プレート、図1における13)からそれぞれ溶液をサンプリングし、NanoDrop 3300蛍光スペクトロメータ(商品名、Thermo製)を用いてそれぞれにおけるFITC−デキストランの蛍光強度を測定した。得られた蛍光強度(上段から採取した溶液における蛍光強度及び下段から採取した溶液における蛍光強度)をFITC−デキストラン濃度に換算し、下記式より、腫瘍組織モデルを透過したデキストランの割合を測定した。その結果を図2に示す。図2において、縦軸が腫瘍組織モデルを透過したデキストランの割合であり、横軸がデキストラン添加後の経過時間を示す。
透過デキストランの割合(%)=[(下段濃度)×(下段容量)/(初期上段濃度)×(上段容量)]×100
[Dextran permeability test]
The cell culture insert on which the tumor tissue model of Example 1 in which three K643f cell layers were laminated was washed with the above medium. 0.1 mg / mL FITC-dextran (dextran molecular weight: 250 kDa, hydrodynamic diameter: 12 nm, manufactured by Sigma) was added to the upper stage (11 in FIG. 1) of the cell culture insert and allowed to stand. After 1 hour, 4 hours, 8 hours, and 24 hours, the solutions were sampled from the top of the cell culture insert (11 in FIG. 1) and the bottom of the cell culture insert (culture plate, 13 in FIG. 1), respectively, and NanoDrop The fluorescence intensity of FITC-dextran in each was measured using a 3300 fluorescence spectrometer (trade name, manufactured by Thermo). The obtained fluorescence intensity (fluorescence intensity in the solution collected from the upper stage and fluorescence intensity in the solution collected from the lower stage) was converted to FITC-dextran concentration, and the ratio of dextran that permeated the tumor tissue model was measured from the following formula. The result is shown in FIG. In FIG. 2, the vertical axis represents the ratio of dextran that has passed through the tumor tissue model, and the horizontal axis represents the elapsed time after the addition of dextran.
Permeable dextran ratio (%) = [(Lower concentration) x (Lower volume) / (Initial upper density) x (Upper volume)] x 100

(参考例)
参考例として、K643f細胞(1.44×105cells/well)に替えて、マウス胎仔皮膚由来線維芽細胞(NIH3T3細胞、0.72×105cells/well)を使用し、培地として10%FBS(ウシ胎児血清)及び1%P/Sを含むDMEM培地(Gibco製)を使用した以外は、実施例1と同様にNIH3T3細胞が3層積層された培養体を作製し、デキストラン透過性試験を行った。その結果を図2に示す。
(Reference example)
As a reference example, mouse fetal skin-derived fibroblasts (NIH3T3 cells, 0.72 × 10 5 cells / well) were used instead of K643f cells (1.44 × 10 5 cells / well), and the medium was 10%. A culture in which three layers of NIH3T3 cells were laminated in the same manner as in Example 1 except that DMEM medium (Gibco) containing FBS (fetal bovine serum) and 1% P / S was used, and a dextran permeability test was performed. Went. The result is shown in FIG.

図2に示すように、K643f細胞層を3層積層した実施例1の腫瘍組織モデルとNIH3T3細胞層を3層積層した参考例の培養体とでは、デキストランの透過性が異なることが確認できた。また、実施例1の腫瘍組織モデルは、参考例の培養体と比べてデキストランの透過性が低いことが確認された。   As shown in FIG. 2, it was confirmed that the permeability of dextran was different between the tumor tissue model of Example 1 in which three K643f cell layers were laminated and the culture in the reference example in which three NIH3T3 cell layers were laminated. . Moreover, it was confirmed that the tumor tissue model of Example 1 has low dextran permeability compared to the culture of the reference example.

また、癌間質組織は、正常な間質組織と比べて緻密な組織であると考えられている。上記の通り、K643f細胞層を3層積層した実施例1の腫瘍組織モデルは、NIH3T3細胞層を3層積層した培養体と比べてデキストランの透過性が低かったことから、K643f細胞層を3層積層した実施例1の腫瘍組織モデルの構造は、NIH3T3細胞層を3層積層した参考例の培養体よりも緻密な構造であると考えられる。したがって、K643f細胞層を3層積層した実施例1の腫瘍組織モデルは、癌間質組織を三次元で再現している可能性が示唆された。したがって、本発明の腫瘍組織モデルは、例えば、抗癌剤等といった薬剤の透過性を評価するにあたって極めて有用な手法となりうると考えられる。   In addition, cancer stromal tissue is considered to be a dense tissue compared to normal stromal tissue. As described above, the tumor tissue model of Example 1 in which three K643f cell layers were laminated had lower dextran permeability than the culture in which three NIH3T3 cell layers were laminated. The laminated structure of the tumor tissue model of Example 1 is considered to be a denser structure than the culture of the reference example in which three NIH3T3 cell layers are laminated. Therefore, it was suggested that the tumor tissue model of Example 1 in which three K643f cell layers were laminated could reproduce the cancer stromal tissue in three dimensions. Therefore, it is considered that the tumor tissue model of the present invention can be an extremely useful technique for evaluating the permeability of drugs such as anticancer agents.

(実施例3)
細胞層の積層を2層とした以外は、実施例1と同様に細胞外マトリックスの形成及び細胞層の積層を行うことにより、K643f細胞層が2層積層された腫瘍組織モデルを作製した。
(Example 3)
A tumor tissue model in which two K643f cell layers were stacked was prepared by forming an extracellular matrix and stacking the cell layers in the same manner as in Example 1 except that the cell layers were stacked in two layers.

(実施例4)
細胞層の積層を5層とした以外は、実施例1と同様に細胞外マトリックスの形成及び細胞層の積層を行うことにより、K643f細胞層が5層積層された腫瘍組織モデルを作製した。
Example 4
A tumor tissue model in which five K643f cell layers were stacked was prepared by forming an extracellular matrix and stacking the cell layers in the same manner as in Example 1 except that the cell layers were stacked in five layers.

(実施例5)
実施例3で作製した腫瘍組織モデル(K643f細胞層が2層積層)及び実施例4で作製した腫瘍組織モデル(K643f細胞層が5層積層)を用いて、実施例2と同様にデキストラン透過性試験を行った。その結果、K643f細胞層が5層積層された実施例4の腫瘍組織モデルは、K643f細胞層が2層積層された実施例3の腫瘍組織モデルと比較して、デキストランの透過性が低いことが確認できた(date not shown)。
(Example 5)
Using the tumor tissue model prepared in Example 3 (two layers of K643f cell layer) and the tumor tissue model prepared in Example 4 (layered five layers of K643f cell layer), dextran permeability was performed in the same manner as in Example 2. A test was conducted. As a result, the tumor tissue model of Example 4 in which five layers of the K643f cell layer were laminated had lower dextran permeability than the tumor tissue model of Example 3 in which two layers of the K643f cell layer were laminated. It was confirmed (date not shown).

(実施例6)
FITC−デキストラン(250kDa、シグマ製)に替えて、FITC−デキストラン(デキストランの分子量:2000kDa、流体力学直径:31nm、シグマ製)を使用した以外は、実施例5と同様にデキストラン透過性試験を行った。その結果、K643f細胞層が5層積層された実施例4の腫瘍組織モデルは、K643f細胞層が2層積層された実施例3の腫瘍組織モデルと比較して、デキストランの透過性が低いことが確認できた(date not shown)。また、2000kDaのデキストランを用いた実施例6では、250kDaのデキストランを用いた実施例5と比べて、細胞層が2層の腫瘍組織モデル及び5層の腫瘍組織モデルの双方においてデキストランの透過性が低いことが確認できた(date not shown)。
(Example 6)
A dextran permeability test was conducted in the same manner as in Example 5 except that FITC-dextran (molecular weight of dextran: 2000 kDa, hydrodynamic diameter: 31 nm, manufactured by Sigma) was used instead of FITC-dextran (250 kDa, manufactured by Sigma). It was. As a result, the tumor tissue model of Example 4 in which five layers of the K643f cell layer were laminated had lower dextran permeability than the tumor tissue model of Example 3 in which two layers of the K643f cell layer were laminated. It was confirmed (date not shown). Further, in Example 6 using 2,000 kDa dextran, the permeability of dextran was improved in both the two-layer tumor tissue model and the five-layer tumor tissue model as compared with Example 5 using 250 kDa dextran. It was confirmed that it was low (date not shown).

上記の通り、実施例5及び6において、K643f細胞の細胞層の積層数が多いほどデキストランの透過性が低く、またデキストランの分子量(流体力学直径)が多いほどデキストランの透過性が低くなることが確認できた。したがって、K643f細胞を積層した実施例1、3及び4で作製した腫瘍組織モデルは、癌間質組織を三次元で再現している可能性が示唆された。よって、本発明の腫瘍組織モデルは、例えば、抗癌剤等といった薬剤の透過性を評価するにあたって極めて有用な手法となりうると考えられる。   As described above, in Examples 5 and 6, the greater the number of cell layers of K643f cells, the lower the permeability of dextran, and the greater the molecular weight (hydrodynamic diameter) of dextran, the lower the permeability of dextran. It could be confirmed. Therefore, it was suggested that the tumor tissue model produced in Examples 1, 3, and 4 in which the K643f cells were stacked could reproduce the cancer stromal tissue in three dimensions. Therefore, it is considered that the tumor tissue model of the present invention can be a very useful technique for evaluating the permeability of drugs such as anticancer agents.

(実施例7)
K643f細胞に替えて、癌細胞(K399細胞)とK643f細胞とを1:2の比率で混合した細胞を用いた以外は、実施例1と同様に細胞外マトリックスの形成及び細胞層の積層を行うことにより、K643f細胞及びK399細胞とを含む細胞層が3層積層された腫瘍組織モデルを作製した。
(Example 7)
An extracellular matrix is formed and a cell layer is laminated in the same manner as in Example 1 except that instead of K643f cells, cells in which cancer cells (K399 cells) and K643f cells are mixed at a ratio of 1: 2 are used. Thus, a tumor tissue model in which three cell layers including K643f cells and K399 cells were laminated was prepared.

(実施例8)
K643f細胞に替えて、K399細胞を用いた以外は、実施例1と同様に細胞外マトリックスの形成及び細胞層の積層を行うことにより、K643f細胞及びK399細胞とを含む細胞層が3層積層された腫瘍組織モデルを作製した。
(Example 8)
Except for using K399 cells instead of K643f cells, three layers of cell layers containing K643f cells and K399 cells were laminated by forming an extracellular matrix and laminating cell layers in the same manner as in Example 1. A tumor tissue model was prepared.

(実施例9)
実施例7で作製した腫瘍組織モデル(K643f細胞及びK399細胞とを含む細胞層が3層積層)及び実施例8で作製した腫瘍組織モデル(K399細胞層が3層積層)を用いて、実施例2と同様にデキストラン透過性試験を行った。その結果を、実施例2の結果(実施例1で作製した腫瘍組織モデル(K643f細胞層を3層積層)の結果)とあわせて図3に示す。図3において、縦軸が腫瘍組織モデルを透過したデキストランの割合であり、横軸がデキストラン添加後の経過時間を示す。
Example 9
Using the tumor tissue model prepared in Example 7 (three layers of cell layers containing K643f cells and K399 cells) and the tumor tissue model prepared in Example 8 (three layers of K399 cell layers) were used. The dextran permeability test was conducted in the same manner as in 2. The results are shown in FIG. 3 together with the results of Example 2 (results of the tumor tissue model (three layers of K643f cell layers prepared in Example 1) prepared in Example 1). In FIG. 3, the vertical axis represents the ratio of dextran that has passed through the tumor tissue model, and the horizontal axis represents the elapsed time after the addition of dextran.

図3に示すように、K643f細胞及びK399細胞とを含む細胞層が3層積層された実施例7の腫瘍組織モデル、及びK399細胞層が3層積層された実施例8の腫瘍組織モデルは、K643f細胞層が3層積層された実施例1の腫瘍組織モデルと比較して、デキストランの透過性が低いことが確認できた。この結果より、K643f細胞及びK399細胞とを含む細胞層が3層積層された実施例7の腫瘍組織モデル、及びK399細胞層が3層積層された実施例8の腫瘍組織モデルの構造は、NIH3T3細胞層を3層積層した参考例の培養体よりも緻密な構造であると考えられる。したがって、実施例7及び8の腫瘍組織モデルは、固形腫瘍の周辺環境を三次元で再現している可能性が示唆された。   As shown in FIG. 3, the tumor tissue model of Example 7 in which three cell layers containing K643f cells and K399 cells were laminated, and the tumor tissue model in Example 8 in which three K399 cell layers were laminated, Compared with the tumor tissue model of Example 1 in which three K643f cell layers were laminated, it was confirmed that the permeability of dextran was low. From these results, the structure of the tumor tissue model of Example 7 in which three cell layers containing K643f cells and K399 cells were laminated and the structure of the tumor tissue model in Example 8 in which three K399 cell layers were laminated were NIH3T3. It is considered that the structure is denser than the culture of the reference example in which three cell layers are laminated. Therefore, it was suggested that the tumor tissue models of Examples 7 and 8 may reproduce the surrounding environment of the solid tumor in three dimensions.

また、上記の通り、実施例7及び8の腫瘍組織モデルは、実施例1の腫瘍組織モデルよりもデキストランの透過性が低いことが確認できた。このため、実施例7及び8の腫瘍組織モデルの構造は、K643f細胞層が3層積層された実施例1の腫瘍組織モデルよりも緻密な構造であると考えられる。したがって、腫瘍細胞(癌細胞)と固形腫瘍由来の間質細胞とを用いることによって生体内における固形腫瘍の周辺環境を三次元で再現又は模倣している可能性が示唆された。よって、本発明の腫瘍組織モデルは、例えば、抗癌剤等といった薬剤の透過性を評価するにあたって極めて有用な手法となりうると考えられる。   Further, as described above, it was confirmed that the tumor tissue models of Examples 7 and 8 had lower dextran permeability than the tumor tissue model of Example 1. For this reason, the structure of the tumor tissue model of Examples 7 and 8 is considered to be a finer structure than the tumor tissue model of Example 1 in which three K643f cell layers are stacked. Therefore, it was suggested that the surrounding environment of the solid tumor in the living body may be reproduced or imitated in three dimensions by using the tumor cell (cancer cell) and the stromal cell derived from the solid tumor. Therefore, it is considered that the tumor tissue model of the present invention can be a very useful technique for evaluating the permeability of drugs such as anticancer agents.

本発明は、例えば、医薬、製薬、化粧品、食品等の分野において有用である。   The present invention is useful, for example, in the fields of medicine, pharmaceuticals, cosmetics, foods and the like.

11 セルカルチャーインサート
12 腫瘍組織モデル
13 培養皿
11 Cell culture insert 12 Tumor tissue model 13 Culture dish

Claims (2)

腫瘍組織モデルの製造方法であって、
固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成すること、
第1液と第2液とを交互に配置して前記細胞層上に細胞外マトリックスを形成すること、及び、
前記細胞外マトリックス上に、固形腫瘍由来の細胞を含む細胞含有液を配置して細胞層を形成することにより細胞層を2層以上積層することを含み、
前記第1液の含有物と前記第2液の含有物との組み合わせが、フィブロネクチンとゼラチンとの組み合わせ又はラミニンとコラーゲンとの組み合わせであり、
前記固形腫瘍由来の細胞は、固形腫瘍由来の線維芽細胞及び腫瘍細胞の少なくとも一方を含む、腫瘍組織モデルの製造方法。
A method for producing a tumor tissue model, comprising:
Arranging a cell-containing liquid containing cells derived from a solid tumor to form a cell layer;
Alternately arranging the first liquid and the second liquid to form an extracellular matrix on the cell layer; and
Laminating two or more cell layers on the extracellular matrix by disposing a cell-containing solution containing cells derived from a solid tumor to form a cell layer;
The combination of the content of the first liquid and the content of the second liquid is a combination of fibronectin and gelatin or a combination of laminin and collagen,
The method for producing a tumor tissue model, wherein the solid tumor-derived cells include at least one of solid tumor-derived fibroblasts and tumor cells.
前記細胞層の積層をメンブレンフィルタ上において行う、請求項1記載の腫瘍組織モデルの製造方法。 The method for producing a tumor tissue model according to claim 1, wherein the cell layers are laminated on a membrane filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP6578621B2 (en) * 2015-06-30 2019-09-25 国立大学法人名古屋大学 Lymph node-derived stromal cells of patients with blood related diseases
EP3332814B1 (en) * 2015-08-03 2024-11-06 FUJIFILM Corporation Cell structure, rodent model animal, method for producing rodent model animal, and method for evaluating test substance

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032508A (en) * 1988-09-08 1991-07-16 Marrow-Tech, Inc. Three-dimensional cell and tissue culture system
EP1370194B1 (en) * 2001-03-23 2013-01-23 Histogenics Corporation Composition and methods fro the production of biological tissues and tissue constructs
JP4919464B2 (en) * 2006-03-02 2012-04-18 国立大学法人大阪大学 A method for producing a three-dimensional tissue and a method for producing an extracellular matrix used therefor.

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