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JP7798302B2 - Method for evaluating the effect of drugs on cardiomyocytes - Google Patents
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JP7798302B2 - Method for evaluating the effect of drugs on cardiomyocytes - Google Patents

Method for evaluating the effect of drugs on cardiomyocytes

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Description

本発明の一態様は、薬剤の、心筋細胞に対する作用を評価する方法に関する。 One aspect of the present invention relates to a method for evaluating the effect of a drug on cardiomyocytes.

新薬の候補薬剤は、in vitro試験系により、期待される作用(主作用)の有無を評価され、効果の高いものだけが次の開発過程に進む。そのため、in vitro試験系は、薬剤の濃度が低くてもその作用を検出でき、また偽陽性の検出が少ないことが重要である。
臨床開発まで進んだ薬剤は、深刻な副作用が見つかると、新薬としての開発が中止となり得る。心毒性(特に、致死性の不整脈)は、肝毒性及び神経毒性と共に最も深刻な副作用である。また、上市された薬剤の中でも、循環器薬領域の薬剤ばかりではなく、抗アレルギー薬、消化器治療薬、抗菌薬などが、心毒性の発生により市場から撤退していることも少なくない。従って、創薬の初期段階において、薬剤の主作用を検出するだけでなく、心毒性も評価することが必要とされている。
New drug candidates are evaluated for the presence or absence of the expected effect (main effect) using in vitro test systems, and only those with high efficacy are advanced to the next stage of development. Therefore, it is important that the in vitro test system can detect the effect of the drug even at low concentrations and detect few false positives.
If serious side effects are found in drugs that have progressed to clinical development, their development as new drugs may be discontinued. Cardiotoxicity (especially fatal arrhythmias) is the most serious side effect, along with hepatotoxicity and neurotoxicity. Furthermore, among drugs that have been released onto the market, not only drugs in the cardiovascular field but also antiallergic drugs, digestive medicines, and antibiotics are often withdrawn from the market due to the occurrence of cardiotoxicity. Therefore, in the early stages of drug discovery, it is necessary not only to detect the main effects of drugs but also to evaluate their cardiotoxicity.

近年、人工多能性幹細胞(iPS細胞)から分化誘導したヒト心筋細胞を用いて、薬剤の主作用及び心毒性を評価する手法が開発されている。例えば、非特許文献1は、iPS細胞から分化誘導した心筋細胞を、トリプシン溶液で処理した後、心筋細胞用の培養液に播種し、培養することで、拍動するシート状の心筋細胞を作成し、得られたシート状の心筋細胞を一定の濃度範囲の薬剤に曝露し、心筋細胞の電気生理学的変化を細胞外電位記録によって測定することを開示する。また、特許文献1には、心筋細胞に対する酸素供給量を高めるための構成により、心筋細胞への酸素供給速度を高めて行う、心筋細胞の薬剤応答性試験方法が開示されている。In recent years, techniques have been developed to evaluate the primary effects and cardiotoxicity of drugs using human cardiomyocytes induced to differentiate from induced pluripotent stem cells (iPS cells). For example, Non-Patent Document 1 discloses that cardiomyocytes induced to differentiate from iPS cells are treated with a trypsin solution, then seeded in a culture medium for cardiomyocytes and cultured to create a pulsating sheet of cardiomyocytes. The resulting sheet of cardiomyocytes is then exposed to a drug within a certain concentration range, and electrophysiological changes in the cardiomyocytes are measured by recording extracellular potentials. Patent Document 1 also discloses a method for testing the drug responsiveness of cardiomyocytes, in which the rate of oxygen supply to the cardiomyocytes is increased by using a configuration for increasing the amount of oxygen supplied to the cardiomyocytes.

国際公開第2019/131806号International Publication No. 2019/131806

Pharmacol Toxicol Methods.2017 Mar-Apr;84:111-127.doi:10.1016/j.vascn.2016.12.003.Epub、2016、Dec10.Pharmacol Toxicol Methods. 2017 Mar-Apr;84:111-127. doi:10.1016/j. vascn. 2016.12.003. Epub, 2016, Dec10.

本発明者らは、創薬の初期段階において安全性の高い化合物を効率よく選択するためには、薬剤の主作用を検出するだけでなく、心毒性を精度良く評価し得るin vitro試験系の構築が重要な課題であると考えた。
従来のin vitro試験系では、薬剤によっては、心筋細胞に対する作用を評価できないことがあった。例えば、ある種の薬剤は、薬剤の濃度が低いとその作用が検出されず、また、薬剤の濃度が高いと心筋細胞の拍動が停止してしまい、in vitro試験系では検出が難しかった。ベプリジルの催不整脈作用がこの例である。また、薬剤の濃度を高くしないと、心筋細胞に対する作用を検出できない等、感度が充分に高くない場合もあった。さらに、非特異的な作用も検出してしまうなど、偽陽性を多く検出する場合もあった。
本発明の一態様は、薬剤の、心筋細胞に対する作用を精度良く評価することができる方法を提供する。
The present inventors considered that in order to efficiently select highly safe compounds in the early stages of drug discovery, it is important to establish an in vitro test system that can not only detect the main effect of a drug but also accurately evaluate cardiotoxicity.
Conventional in vitro test systems have sometimes been unable to evaluate the effects of certain drugs on cardiomyocytes. For example, certain drugs cannot be detected at low drug concentrations, while high drug concentrations cause cardiomyocyte pulsation to cease, making detection difficult in in vitro test systems. The proarrhythmic effect of bepridil is an example of this. Furthermore, sensitivity was sometimes insufficient, such that the drug's effect on cardiomyocytes could not be detected unless the drug concentration was high. Furthermore, nonspecific effects were also detected, resulting in many false positives.
One aspect of the present invention provides a method that can accurately evaluate the effect of a drug on cardiomyocytes.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した。その結果、以下の構成を有することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の態様は、例えば以下の〔1〕~〔17〕に関する。
〔1〕 薬剤の、心筋細胞に対する作用を評価する方法であって、
培養容器の培養面に心筋細胞を播種する工程(A)、
前記工程(A)で得られた心筋細胞を培養する工程(B)、
前記培養された心筋細胞を前記薬剤に曝露させる工程(D)、及び
前記工程(D)で得られた心筋細胞の細胞機能の指標を分析して評価する工程(E)を含み、
前記培養容器の培養面の少なくとも一部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている、方法。
〔2〕 前記工程(B)で得られた心筋細胞をさらに培養する工程(C)を含み、
前記工程(C)及び(D)が、遊離脂肪酸1~100μg/mLを含有する培地(β)中で行われる、〔1〕に記載の方法。
〔3〕 前記培地(β)が、更に、リゾホスファチジルコリン1~100μg/mL、トリアシルグリセリド1~100μg/mL、ホスファチジルコリン1~100μg/mL、ホスファチジン酸1~100μg/mL、コレステロール0.1~10μg/mL、及びスフィンゴミエリン0.1~10μg/mLから選ばれる少なくとも1種を含有する、〔2〕に記載の方法。
〔4〕 前記工程(A)及び(B)が、代替血清を含有する無血清培地(α)中で行われる、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の方法。
〔5〕 前記4-メチル-1-ペンテン重合体が、4-メチル-1-ペンテンとエチレン及び炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の方法。
〔6〕 前記培養容器の培養面全体が、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の方法。
〔7〕 前記培養面が、ラミニンを含むコーティング剤でコートされている、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の方法。
〔8〕 前記心筋細胞が、人工多能性幹細胞を分化させた心筋細胞である、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の方法。
〔9〕 前記心筋細胞が、人工多能性幹細胞をプロテインフリー心筋分化誘導(PFCD)法により分化させた心筋細胞である、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の方法。
〔10〕 前記作用が、心毒性である、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の方法。
〔11〕 前記心毒性が、催不整脈作用である、〔10〕に記載の方法。
〔12〕 前記心毒性が、心筋傷害作用である、〔10〕に記載の方法。
〔13〕 前記細胞機能の指標が、ミトコンドリア機能の指標である、〔12〕に記載の方法。
〔14〕 前記細胞機能の指標が、カルシウムイオン波形である、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の方法。
〔15〕 前記工程(E)において、早期後脱分極(EAD)を検出する、〔1〕~〔11〕、〔14〕のいずれかに記載の方法。
〔16〕 前記作用が、頻脈作用又は徐脈作用である、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の方法。
〔17〕 前記細胞機能の指標が、カルシウムイオン波形である、〔16〕に記載の方法。
The present inventors have conducted extensive research to solve the above problems, and as a result have found that the above problems can be solved by providing the following configuration, which has led to the completion of the present invention.
Aspects of the present invention relate to, for example, the following [1] to [17].
[1] A method for evaluating the effect of a drug on cardiomyocytes, comprising:
(A) seeding cardiomyocytes on the culture surface of a culture vessel;
a step (B) of culturing the cardiomyocytes obtained in the step (A);
a step (D) of exposing the cultured cardiomyocytes to the drug; and a step (E) of analyzing and evaluating an indicator of cellular function of the cardiomyocytes obtained in the step (D),
The method, wherein at least a portion of the culture surface of the culture vessel is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer.
[2] A step (C) of further culturing the cardiomyocytes obtained in the step (B),
The method according to [1], wherein steps (C) and (D) are carried out in a medium (β) containing 1 to 100 μg/mL of free fatty acids.
[3] The method according to [2], wherein the medium (β) further contains at least one selected from 1 to 100 μg/mL of lysophosphatidylcholine, 1 to 100 μg/mL of triacylglyceride, 1 to 100 μg/mL of phosphatidylcholine, 1 to 100 μg/mL of phosphatidic acid, 0.1 to 10 μg/mL of cholesterol, and 0.1 to 10 μg/mL of sphingomyelin.
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein steps (A) and (B) are carried out in a serum-free medium (α) containing a serum substitute.
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the 4-methyl-1-pentene polymer is a copolymer of 4-methyl-1-pentene and at least one olefin selected from ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene).
[6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the entire culture surface of the culture vessel is formed from a base material containing a 4-methyl-1-pentene polymer.
[7] The method according to any one of [1] to [6], wherein the culture surface is coated with a coating agent containing laminin.
[8] The method according to any one of [1] to [7], wherein the cardiomyocytes are cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells.
[9] The method according to any one of [1] to [8], wherein the cardiomyocytes are cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells by protein-free cardiac differentiation (PFCD) method.
[10] The method according to any one of [1] to [9], wherein the effect is cardiotoxicity.
[11] The method according to [10], wherein the cardiotoxicity is proarrhythmic effect.
[12] The method according to [10], wherein the cardiotoxicity is myocardial damage.
[13] The method according to [12], wherein the indicator of cell function is an indicator of mitochondrial function.
[14] The method according to any one of [1] to [11], wherein the indicator of cell function is a calcium ion waveform.
[15] The method according to any one of [1] to [11] and [14], wherein early after-depolarizations (EADs) are detected in the step (E).
[16] The method according to any one of [1] to [9], wherein the effect is a tachycardia effect or a bradycardia effect.
[17] The method according to [16], wherein the indicator of cell function is a calcium ion waveform.

本発明の一態様によれば、薬剤の、心筋細胞に対する作用を精度良く評価することができる。より具体的には、本発明の一態様によれば、低濃度でも薬剤の作用を評価することができる。また、本発明の一態様によれば偽陽性を減らすことができる。本発明の一態様によれば、iPS細胞由来の心筋細胞等を用いた従来のin vitro試験系では検出が難しいとされていた薬剤の作用を検出できる。 According to one aspect of the present invention, the effect of a drug on cardiomyocytes can be evaluated with high accuracy. More specifically, according to one aspect of the present invention, the effect of a drug can be evaluated even at low concentrations. Furthermore, according to one aspect of the present invention, false positives can be reduced. According to one aspect of the present invention, the effect of a drug that was considered difficult to detect in conventional in vitro test systems using iPS cell-derived cardiomyocytes, etc., can be detected.

図1は、Cプレート又はTプレートを用いた場合における、cTnT、MYL2、Kir2.1、PGC1αの発現量を比較した結果を示す。FIG. 1 shows the results of comparing the expression levels of cTnT, MYL2, Kir2.1, and PGC1α when C plates and T plates were used. 図2は、0.1%DMSOを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。Figure 2 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 0.1% DMSO was added. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図3は、1μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。図中の矢印は、EAD様波形を示す。Figure 3 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes after the addition of 1 μM bepridil. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. The arrows in the figure indicate EAD-like waveforms. 図4は、図3のカルシウムイオン波形におけるEAD様波形を拡大して示す。FIG. 4 shows an enlarged view of the EAD-like waveform in the calcium ion waveform of FIG. 図5は、2μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。Figure 5 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 2 μM bepridil was added. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図6は、4μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。Figure 6 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 4 μM bepridil was added. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図7Aは、Tプレートに11.1μMペンタミジンを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。添加前(pre)、添加10分後(10min)、添加24時間後(24h)、添加48時間後(48h)の結果を示す。Figure 7A shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes after the addition of 11.1 μM pentamidine to the T-plate. The imaging time was 20 seconds, with a frame rate of 14.23 frames/second. The results are shown before addition (pre), 10 minutes after addition (10 min), 24 hours after addition (24 h), and 48 hours after addition (48 h). 図7Bは、Cプレートに11.1μMペンタミジンを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。添加前(pre)、添加10分後(10min)、添加24時間後(24h)、添加48時間後(48h)の結果を示す。Figure 7B shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 11.1 μM pentamidine was added to the C-plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. The results are shown before addition (pre), 10 minutes after addition (10 min), 24 hours after addition (24 h), and 48 hours after addition (48 h). 図8Aは、Tプレートに33.3μMペンタミジンを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。添加前(pre)、添加10分後(10min)、添加24時間後(24h)、添加48時間後(48h)の結果を示す。Figure 8A shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes after the addition of 33.3 μM pentamidine to a T-plate. The imaging time was 20 seconds, with a frame rate of 14.23 frames/second. The results are shown before addition (pre), 10 minutes after addition (10 min), 24 hours after addition (24 h), and 48 hours after addition (48 h). 図8Bは、Cプレートに33.3μMペンタミジンを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。添加前(pre)、添加10分後(10min)、添加24時間後(24h)、添加48時間後(48h)の結果を示す。Figure 8B shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes after the addition of 33.3 μM pentamidine to a C-plate. The imaging time was 20 seconds, with a frame rate of 14.23 frames/second. The results are shown before addition (pre), 10 minutes after addition (10 min), 24 hours after addition (24 h), and 48 hours after addition (48 h). 図9Aは、Tプレートに100μMペンタミジンを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。添加前(pre)、添加10分後(10min)、添加24時間後(24h)、添加48時間後(48h)の結果を示す。Figure 9A shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes after the addition of 100 μM pentamidine to a T-plate. The imaging time was 20 seconds, with a frame rate of 14.23 frames/second. The results are shown before addition (pre), 10 minutes after addition (10 min), 24 hours after addition (24 h), and 48 hours after addition (48 h). 図9Bは、Cプレートに100μMペンタミジンを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。添加前(pre)、添加10分後(10min)、添加24時間後(24h)、添加48時間後(48h)の結果を示す。Figure 9B shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 100 μM pentamidine was added to the C-plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. The results are shown before addition (pre), 10 minutes after addition (10 min), 24 hours after addition (24 h), and 48 hours after addition (48 h). 図10は、20nMイソプロテレノールを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。10 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 20 nM isoproterenol was added. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図11は、100nMイソプロテレノールを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。11 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 100 nM isoproterenol was added. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図12は、500nMイソプロテレノールを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。12 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 500 nM isoproterenol was added. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図13は、Gプレート、Tプレート、Vプレートを用いて、心筋細胞を顕微鏡で観察した写真である。上段は明視野で観察した写真であり、下段は蛍光顕微鏡でGCaMPの蛍光を観察した写真である。上限、下段共に、対物倍率は4倍である。Figure 13 shows photographs of cardiomyocytes observed under a microscope using G, T, and V plates. The upper and lower images are bright-field images, while the lower images are fluorescent images of GCaMP observed under a fluorescence microscope. The objective magnification for both the upper and lower images is 4x. 図14は、Tプレートを用いて、0.1%DMSOを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。14 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 0.1% DMSO was added using a T-plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図15は、Gプレートを用いて、0.1%DMSOを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。15 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 0.1% DMSO was added using a G plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図16は、Tプレートを用いて、0.06μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。16 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 0.06 μM bepridil was added using a T-plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図17は、Gプレートを用いて、0.06μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。17 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 0.06 μM bepridil was added using a G plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図18は、Tプレートを用いて、0.25μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。18 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 0.25 μM bepridil was added using a T-plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図19は、Gプレートを用いて、0.25μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。19 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 0.25 μM bepridil was added using a G plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図20は、Tプレートを用いて、1μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。20 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 1 μM bepridil was added using a T-plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図21は、Gプレートを用いて、1μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。21 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 1 μM bepridil was added using a G plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図22は、Tプレートを用いて、4μMベプリジルを添加した場合のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。22 shows calcium ion waveforms obtained when 4 μM bepridil was added using a T-plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図23は、Gプレートを用いて、4μMベプリジルを添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。23 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when 4 μM bepridil was added using a G plate. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図24は、ベラパミルを終濃度10nMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。24 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when verapamil was added at a final concentration of 10 nM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図25は、ベラパミルを終濃度100nMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒であるFigure 25 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when verapamil was added at a final concentration of 100 nM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図26は、CAD30、CAD80を説明する概念図である。FIG. 26 is a conceptual diagram for explaining CAD30 and CAD80. 図27は、ベラパミルを60nM~4μMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。27 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when verapamil was added at concentrations of 60 nM to 4 μM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図28Aは、ベラパミルを60nM~4μMで添加した場合のCAD30、図28Bは、ベラパミルを添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 28A is a graph showing CAD30 when verapamil was added at 60 nM to 4 μM, and FIG. 28B is a graph showing CAD80 when verapamil was added. 図29は、E-4031を1nM~1000nMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。29 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when E-4031 was added at concentrations of 1 nM to 1000 nM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図30Aは、E-4031を1nM~1000nMで添加した場合のCAD30、図30Bは、E-4031を添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 30A is a graph showing CAD30 when E-4031 was added at 1 nM to 1000 nM, and FIG. 30B is a graph showing CAD80 when E-4031 was added. 図31は、ベプリジルを60nM~4μMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。31 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when bepridil was added at concentrations of 60 nM to 4 μM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図32Aは、ベプリジルを60nM~4μMで添加した場合のCAD30、図32Bは、ベプリジルを60nM~4μMで添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 32A is a graph showing CAD30 when bepridil was added at 60 nM to 4 μM, and FIG. 32B is a graph showing CAD80 when bepridil was added at 60 nM to 4 μM. 図33は、ベプリジルを312nM~20μMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。33 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when bepridil was added at concentrations of 312 nM to 20 μM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図34Aは、ベプリジルを312nM~20μMで添加した場合のCAD30、図34Bは、ベプリジルを312nM~20μMで添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 34A is a graph showing CAD30 when bepridil was added at 312 nM to 20 μM, and FIG. 34B is a graph showing CAD80 when bepridil was added at 312 nM to 20 μM. 図35は、リスペリドンを1nM~1μMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。35 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when risperidone was added at concentrations of 1 nM to 1 μM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図36Aは、リスペリドンを1nM~1μMで添加した場合のCAD30、図36Bは、リスペリドンを1nM~1μMで添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 36A is a graph showing CAD30 when risperidone was added at 1 nM to 1 μM, and FIG. 36B is a graph showing CAD80 when risperidone was added at 1 nM to 1 μM. 図37は、リスペリドンを60nM~4μMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。37 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when risperidone was added at concentrations of 60 nM to 4 μM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図38Aは、リスペリドンを60nM~4μMで添加した場合のCAD30、図38Bは、リスペリドンを60nM~4μMで添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 38A is a graph showing CAD30 when risperidone was added at 60 nM to 4 μM, and FIG. 38B is a graph showing CAD80 when risperidone was added at 60 nM to 4 μM. 図39は、テルフェナジンを0.25nM~16nMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。39 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when terfenadine was added at concentrations of 0.25 nM to 16 nM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図40Aは、テルフェナジンを0.25nM~16nMで添加した場合のCAD30、図40Bは、テルフェナジンを添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 40A is a graph showing CAD30 when terfenadine was added at 0.25 nM to 16 nM, and FIG. 40B is a graph showing CAD80 when terfenadine was added. 図41は、ラノラジンを10nM~10000nMで添加した場合の心筋細胞のカルシウムイオン波形を示す。撮影時間は20秒、フレーム率は14.23フレーム/秒である。41 shows calcium ion waveforms in cardiomyocytes when ranolazine was added at concentrations of 10 nM to 10,000 nM. The imaging time was 20 seconds, and the frame rate was 14.23 frames/second. 図42Aは、ラノラジンを10nM~10000nMで添加した場合のCAD30、図42Bは、ラノラジンを添加した場合のCAD80を示すグラフである。FIG. 42A is a graph showing CAD30 when ranolazine was added at 10 nM to 10,000 nM, and FIG. 42B is a graph showing CAD80 when ranolazine was added.

なお、図2~図6、図10~12、図14~図25、図27、図29、図31、図33、図35、図37、図39、図41において、左側の縦軸はIntensity、右側の縦軸はMovement、横軸はTime(frame)であり、グラフはFluorescenceを示す。また、図7~図9において、縦軸はIntensity、横軸はTime(frame)であり、グラフはFluorescenceを示す。また、図28、図30、図32、図34、図36、図38、図40、図42において、Aの縦軸はCAD30、Bの縦軸はCAD80を示す。 In Figures 2 to 6, 10 to 12, 14 to 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, and 41, the vertical axis on the left is Intensity, the vertical axis on the right is Movement, and the horizontal axis is Time (frame), and the graphs show Fluorescence. Also, in Figures 7 to 9, the vertical axis is Intensity, the horizontal axis is Time (frame), and the graphs show Fluorescence. Also, in Figures 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, and 42, the vertical axis of A shows CAD30, and the vertical axis of B shows CAD80.

次に本発明について具体的に説明する。
本発明の一態様は、薬剤の、心筋細胞に対する作用を評価する方法であって、培養容器の培養面に心筋細胞を播種する工程(A)、前記工程(A)で得られた心筋細胞を培養する工程(B)、前記培養された心筋細胞を前記薬剤に曝露させる工程(D)、及び前記工程(D)で得られた心筋細胞の細胞機能の指標を分析して評価する工程(E)を含み、前記培養容器の培養面の少なくとも一部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている。
培養面の少なくとも一部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている培養容器を培養容器(X)と称する。
Next, the present invention will be described in detail.
One aspect of the present invention is a method for evaluating the effect of a drug on cardiomyocytes, comprising the steps of: (A) seeding cardiomyocytes on a culture surface of a culture vessel; (B) culturing the cardiomyocytes obtained in step (A); (D) exposing the cultured cardiomyocytes to the drug; and (E) analyzing and evaluating an indicator of cellular function of the cardiomyocytes obtained in step (D), wherein at least a portion of the culture surface of the culture vessel is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer.
The culture vessel in which at least a part of the culture surface is formed from a base material containing a 4-methyl-1-pentene polymer is referred to as a culture vessel (X).

[薬剤の、心筋細胞に対する作用を評価する方法]
本発明の一態様における薬剤は、特に制限されないが、心筋細胞への作用が既知の物質であってもよく、例えば、イソプロテレノール、ペンタミジン、ベプリジル、ベラパミル、E-4031、テルフェナジン、アステミゾール、クロマノール293b、メキシレチン、ニフェジピン、プロプラノール、ミルリノン、非特許文献1に記載の薬剤などである。本発明の一態様である方法により、心筋細胞に対する作用を精度良く評価することができることから、これらの中でも、イソプロテレノール、ペンタミジン、ベプリジル、ベラパミル、E-4031が好ましい。
[Method for evaluating the effect of a drug on cardiomyocytes]
The drug in one aspect of the present invention is not particularly limited, and may be a substance known to have an effect on cardiomyocytes, such as isoproterenol, pentamidine, bepridil, verapamil, E-4031, terfenadine, astemizole, chromanol 293b, mexiletine, nifedipine, propranolol, milrinone, or a drug described in Non-Patent Document 1. Of these, isoproterenol, pentamidine, bepridil, verapamil, and E-4031 are preferred because the method of one aspect of the present invention allows for accurate evaluation of the effect on cardiomyocytes.

イソプロテレノールは、非選択的β作動薬で、頻脈効果、強心効果を有する。ペンタミジンは、抗菌薬の1つであるが、不整脈を誘発する作用を有する。ベプリジルは、狭心症の治療に用いられるカルシウム拮抗薬の一つであるが、副作用としてtorsade de pointes(TdP)といわれる致死性の心室性不整脈及びQT延長を誘発することが知られている。ミルリノンは、ホスホジエステラーゼIII阻害剤で、同じく頻脈効果、強心効果を有する。ベラパミルは、L型カルシウムチャネル阻害剤である。E-4031は、hERG型カリウムチャネル阻害剤である。テルフェナジンは、抗アレルギー薬で、QT延長を引き起こすことが知られている。アステミゾールは、抗アレルギー薬で、QT延長を引き起こすことが知られている。クロマノール293bは、電位依存性カリウムチャネルKCNQ1阻害剤である。メキシレチンは、電位依存性ナトリウムチャネル阻害剤である。ニフェジピンは、L型カルシウムチャネル阻害剤である。プロプラノールは、β遮断薬で、徐脈効果を有する。 Isoproterenol is a non-selective beta-agonist with tachycardiac and inotropic effects. Pentamidine is an antibiotic that can induce arrhythmias. Bepridil is a calcium channel blocker used to treat angina pectoris, but is known to induce a potentially fatal ventricular arrhythmia known as torsade de pointes (TdP) and QT prolongation as side effects. Milrinone is a phosphodiesterase III inhibitor that also has tachycardiac and inotropic effects. Verapamil is an L-type calcium channel blocker. E-4031 is a hERG-type potassium channel blocker. Terfenadine is an anti-allergy drug known to cause QT prolongation. Astemizole is an anti-allergy drug known to cause QT prolongation. Chromanol 293b is a voltage-gated potassium channel KCNQ1 inhibitor. Mexiletine is a voltage-gated sodium channel blocker. Nifedipine is an L-type calcium channel blocker. Propranolol is a beta-blocker with bradycardic effects.

Ksenia B. et.al.、International Multisite Study of Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes for Drug Proarrhythmic Potential Assessment、Cell Reports 24、2018 September 25、3582-3592(以下、「文献A」という)には、iPS細胞を分化させたヒト心筋細胞を用いて、薬剤の催不整脈作用を評価する方法について、多施設において国際的な検証試験が行われた結果が報告されている。本発明の一態様における薬剤としては、例えば、文献Aにおいて評価された28の薬剤、すなわち、イブチリド、dl-ソタロール、アジミリド、ドフェチリド、キニジン、ジソピラミド、バンデタニブ、ベプリジル、ドンペリドン、オンダンセトロン、アステミゾール、シサプリド、ピモジド、クラリスロマイシン、リスペリドン、テルフェナジン、クロルプロマジン、クロザピン、ラノラジン、メトプロロール、メキシレチン、ロラタジン、タモキシフェン、ニトレンジピン、ニフェジピン、ジルチアゼム、ベラパミルを用いることもできる。これらの中でも、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルではリスクレベルの予測が困難である薬剤が好ましく、臨床的なTdPのリスクレベルが高リスク又は中リスクであるのに、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルではTdPのリスクレベルが低く予測されてしまう薬剤、臨床的なTdPのリスクレベルは低リスクであるのに、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルではTdPのリスクレベルが高く予測されてしまう薬剤がより好ましく、ベプリジル、リスペリドン、テルフェナジン、ラノラジンがさらに好ましい。 Ksenia B. et al., International Multisite Study of Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes for Drug Proarrhythmic Potential Assessment, Cell Reports 24, September 25, 2018, pp. 3582-3592 (hereinafter referred to as "Document A") reports the results of an international, multi-center validation study on a method for assessing the proarrhythmic effects of drugs using human cardiomyocytes differentiated from iPS cells. As the drug in one embodiment of the present invention, for example, the 28 drugs evaluated in Reference A, namely, ibutilide, dl-sotalol, azimilide, dofetilide, quinidine, disopyramide, vandetanib, bepridil, domperidone, ondansetron, astemizole, cisapride, pimozide, clarithromycin, risperidone, terfenadine, chlorpromazine, clozapine, ranolazine, metoprolol, mexiletine, loratadine, tamoxifen, nitrendipine, nifedipine, diltiazem, and verapamil can be used. Among these, drugs for which it is difficult to predict the risk level in conventional proarrhythmia models using cardiomyocytes differentiated from iPS cells are preferred, drugs for which the clinical risk level of TdP is high or medium but the risk level of TdP is predicted to be low in conventional proarrhythmia models using cardiomyocytes differentiated from iPS cells are more preferred, and drugs for which the clinical risk level of TdP is low but the risk level of TdP is predicted to be high in conventional proarrhythmia models using cardiomyocytes differentiated from iPS cells are even more preferred, with bepridil, risperidone, terfenadine, and ranolazine being even more preferred.

薬剤は、心筋細胞への作用が未知の物質であってもよく、例えば、新薬候補物質、心毒性を有することが疑われる物質、又は心筋細胞への主作用が期待される候補物質である。
薬剤は、低分子医薬品に包含される低分子化合物であってもよいし、高分子医薬品に包含される、タンパク質、抗体、核酸、多糖などの高分子化合物であってもよい。薬剤は、新規な物質でも公知の物質でもよい。
The drug may be a substance whose effect on cardiomyocytes is unknown, such as a new drug candidate, a substance suspected of having cardiotoxicity, or a candidate substance expected to have a major effect on cardiomyocytes.
The drug may be a low molecular weight compound included in a low molecular weight drug, or a high molecular weight compound included in a high molecular weight drug, such as a protein, antibody, nucleic acid, or polysaccharide. The drug may be a novel substance or a known substance.

薬剤の作用とは、薬剤の有する主作用及び副作用を包含する。
薬剤の、心筋細胞に対する主作用とは、該薬剤が有する薬理作用の中で、本来期待される作用であり、例えば、徐脈作用(陰性変時作用)、頻脈作用(陽性変時作用)、強心作用(陽性変力作用)、弱心作用(陰性変力作用)である。薬剤の、心筋細胞に対する主作用は、本発明の方法により、薬剤が低濃度であっても検出できることから、好ましくは頻脈作用又は徐脈作用である。
The effects of a drug include the main effects and side effects of the drug.
The main action of a drug on cardiomyocytes is an action that is originally expected among the pharmacological actions of the drug, such as bradycardic action (negative chronotropic action), tachycardic action (positive chronotropic action), cardiotonic action (positive inotropic action), and anaphylactic action (negative inotropic action).The main action of a drug on cardiomyocytes is preferably a tachycardic action or a bradycardic action, because the method of the present invention can detect the drug even at a low concentration.

薬剤の、心筋細胞に対する副作用とは、該薬剤が有する、治療に関係がない、又は治療の妨げとなる薬理作用のことである。心筋細胞に対する副作用としては、例えば、心毒性が挙げられ、心毒性としては、催不整脈作用、及び心筋傷害作用等が挙げられる。催不整脈作用は、既にある不整脈を悪化させる、又は新たな不整脈を起こす作用であり、例えば、QT延長、早期後脱分極(EAD)、遅延後脱分極(DAD)、トルサード・ド・ポワント(TdP)、トリガードアクティビティ不整脈、及びリエントリー不整脈を引き起こす作用が挙げられる。心筋傷害作用は、不可逆的心筋障害であっても、可逆的心筋障害であってもよい。 A drug's side effects on cardiomyocytes refer to pharmacological effects of the drug that are unrelated to or interfere with treatment. Side effects on cardiomyocytes include, for example, cardiotoxicity, which includes proarrhythmic effects and myocardial injury. Proarrhythmic effects are effects that worsen existing arrhythmias or cause new arrhythmias, such as QT prolongation, early afterdepolarizations (EADs), delayed afterdepolarizations (DADs), torsades de pointes (TdP), triggered activity arrhythmias, and reentrant arrhythmias. Myocardial injury may result in irreversible or reversible myocardial damage.

本発明の一態様である方法により、精度良く検出できることから、前記副作用は、好ましくは催不整脈作用、さらに好ましくはQT延長、早期後脱分極(EAD)を引き起こす作用である。
本発明の一態様である方法により、精度良く検出できることから、前記副作用は、好ましくは心筋傷害作用であり、より好ましくはミトコンドリア毒性である。
The side effect can be detected with high accuracy by the method of one aspect of the present invention, and is preferably a proarrhythmic effect, more preferably an effect that causes QT prolongation or early afterdepolarization (EAD).
The side effect is preferably myocardial injury, more preferably mitochondrial toxicity, since it can be detected with high accuracy by the method of one aspect of the present invention.

本発明の一態様である方法は、創薬プロセスにおいて、医薬品の安全性及び有効性を評価するために利用することができる。すなわち、心筋細胞への作用が未知の物質を薬剤として用いると、低濃度であっても該物質の主作用又は副作用を評価することができ、また、偽陽性を検出しにくい。さらに、後のin vivo試験で心毒性が問題となるであろう物質を、より早い段階のin vitro試験系において、心毒性が予測される物質として検出することができる。また、心筋細胞への作用が既知の物質を薬剤として用いると、低濃度であっても該物質の既知の主作用又は副作用を確認し、又は、該物質の新たな主作用又は副作用を評価することができ、また、偽陽性を検出しにくい。特に、in vivoで心毒性が報告されている又は疑いがある物質を薬剤として用いると、in vivo試験よりも簡便に心毒性を検出でき、また心毒性を生じるメカニズムの解析を行うことができる。 A method according to one aspect of the present invention can be used to evaluate the safety and efficacy of pharmaceuticals in the drug discovery process. Specifically, using a substance with unknown effects on cardiomyocytes as a drug allows the evaluation of the substance's main effects or side effects even at low concentrations, and false positives are unlikely to be detected. Furthermore, substances that may pose cardiotoxicity problems in subsequent in vivo testing can be detected as substances with predicted cardiotoxicity in an in vitro test system at an earlier stage. Furthermore, using a substance with known effects on cardiomyocytes as a drug allows the confirmation of known main effects or side effects of the substance, even at low concentrations, or the evaluation of new main effects or side effects of the substance, and false positives are unlikely to be detected. In particular, using a substance with reported or suspected cardiotoxicity in vivo as a drug allows for easier detection of cardiotoxicity than in vivo testing, and allows for analysis of the mechanism of cardiotoxicity.

[心筋細胞]
心筋細胞は、多能性幹細胞を分化させた心筋細胞であってもよいし、生物の心臓から単離された初代培養心筋細胞であってもよい。また、市販されている多能性幹細胞を分化させた心筋細胞、例えば、FUJIFILM Cellular Dynamics社のiCell Cardiomyocytes、タカラバイオ社のMiraCell Cardiomyocytes v2、Axogenesis社のCor.4U、マイオリッジ社のCarmyA、REPROCELL社のReproCardio2などであってもよい。
[Cardiomyocytes]
The cardiomyocytes may be cardiomyocytes differentiated from pluripotent stem cells, or primary cultured cardiomyocytes isolated from the heart of an organism. Alternatively, commercially available cardiomyocytes differentiated from pluripotent stem cells, such as iCell Cardiomyocytes from FUJIFILM Cellular Dynamics, MiraCell Cardiomyocytes v2 from Takara Bio, Cor. 4U from Axogenesis, CarmyA from Myoridge, and ReproCardio2 from REPROCELL, may also be used.

多能性幹細胞とは、あらゆる組織の細胞へと分化する能力(分化多能性)を有する幹細胞の総称である。多能性幹細胞としては、例えば、胚性幹細胞(embryonic stem cell:ES細胞)、胚性癌腫細胞(embryonic carcinoma cell:EC細胞)、栄養芽幹細胞(trophoblast stem cell:TS細胞)、エピブラスト幹細胞(epiblast stem cell:EpiS細胞)、胚性生殖細胞(embryonic germ cell:EG細胞)、多能性生殖細胞(multipotent germline stem cell:mGS細胞)、人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell:iPS細胞)、Muse細胞(Multi-lineage differentiating Stress Enduring cell)等が挙げられる。多能性幹細胞は、好ましくは、ES細胞又はiPS細胞である。 Pluripotent stem cells are a general term for stem cells that have the ability to differentiate into cells of any tissue (pluripotency). Examples of pluripotent stem cells include embryonic stem cells (ES cells), embryonic carcinoma cells (EC cells), and trophoblast stem cells. cell: TS cell), epiblast stem cell (EpiS cell), embryonic germ cell (EG cell), multipotent germline stem cell: mGS cell), induced pluripotent stem cell (iPS cell), Muse cell (Multi-lineage differentiating The pluripotent stem cells are preferably ES cells or iPS cells.

心筋細胞は、好ましくは、多能性幹細胞を分化させた心筋細胞であり、より好ましくは、人工多能性幹細胞を分化させた心筋細胞であり、さらに好ましくは、人工多能性幹細胞を分化させた成熟心筋細胞である。人工多能性幹細胞を分化させた心筋細胞は、公知の心筋細胞分化誘導法で作製することができ、例えばプロテインフリー心筋分化誘導(PFCD)法を用いることができる(国際公開第2015/182765号を参照)。
心筋細胞は、好ましくは、人工多能性幹細胞をプロテインフリー心筋分化誘導(PFCD)法により分化させた心筋細胞である。
The cardiomyocytes are preferably cardiomyocytes differentiated from pluripotent stem cells, more preferably cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells, and even more preferably mature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells. Cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells can be produced by known cardiomyocyte differentiation induction methods, such as the protein-free cardiac differentiation (PFCD) method (see International Publication No. WO 2015/182765).
The cardiomyocytes are preferably cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells by protein-free cardiac differentiation (PFCD) method.

人工多能性幹細胞を分化させた成熟心筋細胞は、当該技術分野で、人工多能性幹細胞を分化させた未熟心筋細胞と対比して使用される用語であり、人工多能性幹細胞を分化させた未熟心筋細胞と比べて、高いイオンチャネル機能を有する。
人工多能性幹細胞を分化させた成熟心筋細胞は、例えば、人工多能性幹細胞の分化誘導を開始してから14日以上、好ましくは20日以上、より好ましくは30日以上経過した細胞である。ここで、人工多能性幹細胞の分化誘導を開始した日は、未分化状態で維持された人工多能性幹細胞を、分化状態に移行させるための処理に晒した日であり、この日を0日目とする。また、成熟心筋細胞は、分化状態を維持したまま長期間培養することが可能であるため、分化誘導を開始してからの日数の上限は特に限定されず、成熟心筋細胞を、分化状態を維持したまま長期間培養ないし保管してもよい。例えば、成熟心筋細胞は、人工多能性幹細胞の分化誘導を開始してから365日以上経過した細胞であっても問題ない。人工多能性幹細胞を分化させた成熟心筋細胞は、好ましくは、プロテインフリー心筋分化誘導(PFCD)法により人工多能性幹細胞の分化誘導を開始してから30日以上経過した細胞をいう。
人工多能性幹細胞を分化させた成熟心筋細胞は、人工多能性幹細胞を分化させた未熟心筋細胞に比べて、生物の心臓から単離された心筋細胞に性質が近いため、好ましい。
Mature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells are a term used in the art in contrast to immature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells, and have higher ion channel function than immature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells.
Mature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells are, for example, cells that have been present for at least 14 days, preferably at least 20 days, and more preferably at least 30 days since the initiation of differentiation induction of induced pluripotent stem cells. Here, the day on which differentiation induction of induced pluripotent stem cells is initiated is the day on which induced pluripotent stem cells maintained in an undifferentiated state are exposed to a treatment to transition to a differentiated state, and this day is designated as day 0. Furthermore, since mature cardiomyocytes can be cultured for long periods while maintaining their differentiated state, there is no particular upper limit on the number of days from the initiation of differentiation induction, and mature cardiomyocytes may be cultured or stored for long periods while maintaining their differentiated state. For example, mature cardiomyocytes may be cells that have been present for at least 365 days since the initiation of differentiation induction of induced pluripotent stem cells. Mature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells preferably refer to cells that have been present for at least 30 days since the initiation of differentiation induction of induced pluripotent stem cells using the protein-free cardiac differentiation (PFCD) method.
Mature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells are preferable because their properties are closer to those of cardiomyocytes isolated from the heart of an organism than immature cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells.

心筋細胞の由来は特に制限されず、哺乳類、鳥類、両生類、爬虫類、魚類等の由来であってもよいが、好ましくは、哺乳類由来であり、より好ましくはヒト、サル、マウス、ラット、ブタ、イヌ、ヒツジ、ネコ、ヤギ由来であり、さらに好ましくはヒト由来である。 The origin of the cardiomyocytes is not particularly limited and may be mammalian, avian, amphibian, reptile, fish, etc., but is preferably mammalian, more preferably human, monkey, mouse, rat, pig, dog, sheep, cat, or goat, and even more preferably human.

心筋細胞は、正常な心筋細胞であってもよいし、遺伝子変異を含む心筋細胞又は疾患モデル心筋細胞であってもよい。
心筋細胞は、センサータンパク質等を一過性に又は恒常的に発現するように、各種の遺伝子を導入していてもよい。心筋細胞は、センサータンパク質を一過性に又は恒常的に発現していると、細胞機能の指標を蛍光又は化学発光により検出できるため好ましい。
センサータンパク質としては、例えば、GCaMP、cameleon、pericam、G-GECO、B-GECO、R-GECO、GEX-GECO、GEM-GECO、CEPIA等のカルシウムセンサー;mito-MaLion、MaLionB、MaLionG、MaLionR、ATeam等のATPセンサー;MARIO等のマグネシウムセンサー;Green Glifon、Red Glifon等のグルコースセンサー、Green Lindoblum等の乳酸センサー;Green Pegassos等のピルビン酸センサー等が挙げられる。センサータンパク質は好ましくはカルシウムセンサー又はATPセンサーであり、より好ましくはカルシウムセンサーであり、さらに好ましくはGCaMPである。
The cardiomyocytes may be normal cardiomyocytes, cardiomyocytes containing a gene mutation, or disease model cardiomyocytes.
Various genes may be introduced into the cardiomyocytes so that they transiently or constitutively express a sensor protein, etc. It is preferable that the cardiomyocytes transiently or constitutively express a sensor protein, since this allows an indicator of cell function to be detected by fluorescence or chemiluminescence.
Examples of sensor proteins include calcium sensors such as GCaMP, cameleon, pericam, G-GECO, B-GECO, R-GECO, GEX-GECO, GEM-GECO, and CEPIA; ATP sensors such as mito-MaLion, MaLionB, MaLionG, MaLionR, and ATeam; magnesium sensors such as MARIO; glucose sensors such as Green Glifon and Red Glifon; lactate sensors such as Green Lindoblum; and pyruvate sensors such as Green Pegassos. The sensor protein is preferably a calcium sensor or an ATP sensor, more preferably a calcium sensor, and even more preferably GCaMP.

心筋細胞は、単一細胞の形態で用いてもよいし、心筋細胞塊の形態で用いてもよく、心筋細胞シートの形態で用いてもよい。 Cardiomyocytes may be used in the form of single cells, in the form of cardiomyocyte clusters, or in the form of cardiomyocyte sheets.

心筋細胞は、培養容器(X)では酸素を効率的に供給できるので、接着性の心筋細胞、浮遊性の心筋細胞のいずれであってよいが、好ましくは接着性の心筋細胞である。 Since the culture vessel (X) can efficiently supply oxygen to the cardiomyocytes, the cardiomyocytes may be either adherent or floating, but adherent cardiomyocytes are preferred.

[培養容器(X)]
培養容器(X)は、培養容器の培養面の少なくとも一部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている。
[Culture container (X)]
At least a part of the culture surface of the culture vessel (X) is formed from a base material containing a 4-methyl-1-pentene polymer.

本発明の一態様において、培養容器とは、細胞の培養に用いられる容器全てを意味する。前記培養容器としては、公知の各種の培養容器を用いることができ、形状及び大きさは特に制限されない。前記培養容器としては、例えば、ディッシュ、フラスコ、プレート、ボトル、バッグ、チューブ等が挙げられる。前記培養容器は通常、インキュベーター、大量培養装置、又は灌流培養装置などの装置内で用いられる。
ここで培養面とは、細胞を培養する際に、培地及び/又は細胞が接触している面、若しくは培地及び/又は細胞が接触する予定の面を意味する。
In one aspect of the present invention, the term "culture vessel" refers to any vessel used for culturing cells. Various known culture vessels can be used as the culture vessel, and the shape and size are not particularly limited. Examples of the culture vessel include dishes, flasks, plates, bottles, bags, and tubes. The culture vessel is typically used in an apparatus such as an incubator, a mass culture apparatus, or a perfusion culture apparatus.
Here, the culture surface means a surface that comes into contact with the medium and/or cells when culturing the cells, or a surface that will come into contact with the medium and/or cells.

培養容器(X)において、「前記培養容器の培養面の少なくとも一部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている」とは、培養面の少なくとも一部の範囲が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されていることを意味し、培養面の全ての範囲が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されていてもよい。 In the culture vessel (X), "at least a portion of the culture surface of the culture vessel is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer" means that at least a portion of the culture surface is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer, and the entire culture surface may be formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer.

培養容器(X)は、培地を保持あるいは貯留するため、底面が培養面を含む培養容器であることが好ましい。培養容器(X)が、ディッシュ、フラスコ又はプレートの場合、底面が培養面を含むので、これらの底面、側面、上面のうち、少なくとも、底面の一部又は全部は、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている。少なくとも、底面の一部又は全部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されていると、前記4-メチル-1-ペンテン重合体を介して培地中に酸素を効率的に供給でき、培地中にある細胞を効率的に増殖及び分化させやすくなる。また、細胞の機能を保持したまま、細胞を高密度で培養しやすくなる。 The culture vessel (X) is preferably a culture vessel whose bottom surface includes a culture surface in order to hold or store the culture medium. When the culture vessel (X) is a dish, flask, or plate, the bottom surface includes the culture surface, and therefore at least a portion or all of the bottom surface, side surfaces, and top surfaces thereof are formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer. When at least a portion or all of the bottom surface is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer, oxygen can be efficiently supplied to the culture medium via the 4-methyl-1-pentene polymer, facilitating the efficient proliferation and differentiation of cells in the culture medium. Furthermore, it becomes easier to culture cells at high density while maintaining their functions.

培養容器(X)は、培養面全体が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されていることが好ましい。すなわち、培養容器(X)が、ディッシュ、フラスコ又はプレートの場合、底面の内側が培養面であるので、これらの底面、側面、上面のうち、底面の全部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されていることが好ましい。 The entire culture surface of the culture vessel (X) is preferably formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer. That is, when the culture vessel (X) is a dish, flask, or plate, the inside of the bottom surface is the culture surface, and therefore, of the bottom, side, and top surfaces, it is preferable that the entire bottom surface be formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer.

4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材の厚さは特に限定されないが、好ましくは20μm~400μm、より好ましくは20μm~300μm、さらに好ましくは20μm~200μmである。4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材の厚さは、培養容器の形態に応じて適宜選ばれるが、前記範囲に調整することで細胞が増殖及び分化する上で必要な適度な培地中の酸素濃度が得られやすく、また、培養容器としての強度も充分に得やすい。 The thickness of the substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer is not particularly limited, but is preferably 20 μm to 400 μm, more preferably 20 μm to 300 μm, and even more preferably 20 μm to 200 μm. The thickness of the substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer is selected appropriately depending on the shape of the culture vessel, but adjusting it to the above range makes it easier to obtain an appropriate oxygen concentration in the culture medium necessary for cell proliferation and differentiation, and also makes it easier to obtain sufficient strength as a culture vessel.

培養容器(X)は、少なくとも1つのウェルを有する培養容器であることが好ましく、少なくとも1つのウェルを有するプレートであることがさらに好ましく、6ウェル、12ウェル、24ウェル、48ウェル、96ウェル、384ウェル、1536ウェル等のウェルを有するプレートであることがさらに好ましい。一般にウェルのようなくぼみ形状を底面に有する培養容器は、底面の複雑な形状を安定させるために底面を厚くする必要があり、細胞への酸素供給が充分に行われ難い。しかし、底面が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されていると、1ウェル、6ウェル、12ウェル、24ウェル、48ウェル、96ウェル、384ウェル、1536ウェル等のウェルを有するプレートであっても、形状が安定しており、細胞への酸素供給も充分である。 The culture vessel (X) is preferably a culture vessel having at least one well, more preferably a plate having at least one well, and even more preferably a plate having 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536, or other wells. Culture vessels with well-like depressions on the bottom generally require a thick bottom to stabilize the complex shape of the bottom, making it difficult to adequately supply oxygen to cells. However, when the bottom is formed from a substrate containing 4-methyl-1-pentene polymer, the shape is stable and sufficient oxygen is supplied to cells, even in plates with 1, 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536, or other wells.

培養容器(X)の底面の形状は特に制限されず、平底、丸底(U底)、平底(F底)、円錐底(V底)、平底+カーブエッジ等が挙げられる。丸底(U底)、平底(F底)、円錐底(V底)、平底+カーブエッジ等に加工する場合には、一般の射出成形又はプレス成形で一度に加工してもよいし、フィルム又はシートを作成しておき、真空成形又は圧空成形などで2次加工を行い作成することも可能である。底面の形状は培養の目的に応じて選択されるが、細胞を2次元培養する際には、平底であることが通常は望ましく、3次元培養する際には丸底(U底)又は円錐底(V底)であることが通常は望ましい。The shape of the bottom of the culture vessel (X) is not particularly limited, and examples include a flat bottom, a round bottom (U-bottom), a flat bottom (F-bottom), a conical bottom (V-bottom), a flat bottom with a curved edge, etc. When processing into a round bottom (U-bottom), a flat bottom (F-bottom), a conical bottom (V-bottom), a flat bottom with a curved edge, etc., it can be processed in one step using general injection molding or press molding, or it can be produced by first creating a film or sheet and then performing secondary processing such as vacuum forming or pressure forming. The shape of the bottom is selected depending on the purpose of the culture, but a flat bottom is usually desirable when culturing cells in two dimensions, and a round bottom (U-bottom) or conical bottom (V-bottom) is usually desirable when culturing cells in three dimensions.

培養容器(X)の培養面以外の部分は、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材以外の材料で構成してもよい。前記材料は特に制限されず、公知の材料を用いることができる。かかる材料としては、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、熱硬化性樹脂、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ガラス等が挙げられる。 The portions of the culture vessel (X) other than the culture surface may be made of a material other than the base material containing 4-methyl-1-pentene polymer. The material is not particularly limited, and known materials can be used. Examples of such materials include polystyrene (PS), polydimethylsiloxane (PDMS), thermosetting resin, cyclic olefin polymer, cyclic olefin copolymer, and glass.

培養容器(X)は、少なくともその培養面を、天然高分子材料、合成高分子材料、又は無機材料を含むコーティング剤でコートしてもよい。コートは公知の方法により行うことができる。
コートされた培養容器(X)は、心筋細胞の接着性、増殖性がより優れる。これは、培養面にコートされている成分が、細胞の足場となるためと考えられる。したがって、心筋細胞を付着させて培養する際には、培養容器(X)の培養面は、天然高分子材料、合成高分子材料、又は無機材料を含むコーティング剤でコートされていることが好ましい。
At least the culture surface of the culture vessel (X) may be coated with a coating agent containing a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material. Coating can be carried out by a known method.
The coated culture vessel (X) exhibits superior adhesion and proliferation of cardiomyocytes. This is thought to be because the components coated on the culture surface serve as a scaffold for the cells. Therefore, when attaching and culturing cardiomyocytes, it is preferable that the culture surface of the culture vessel (X) be coated with a coating agent containing a natural polymer material, a synthetic polymer material, or an inorganic material.

前記天然高分子材料、合成高分子材料、又は無機材料は特に制限されないが、天然高分子材料として、コラーゲン、ゼラチン、アルギン酸、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸等のグリコサミノグリカン、フィブロネクチン、ラミニン、フィブリノーゲン、オステオポンチン、テネイシン、ビトロネクチン、トロンボスポンジン、アガロース、エラスチン、ケラチン、キトサン、フィブリン、フィブロイン、糖類;合成高分子材料として、ポリグルコール酸、ポリ乳酸、ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトン、合成ペプチド類、合成タンパク質類、ポリヒドロキシエチルメタクリラート、ポリエチレンイミン;無機材料として、β-リン酸三カルシウム、炭酸カルシウムなどが挙げられる。The natural polymer materials, synthetic polymer materials, and inorganic materials are not particularly limited. Examples of natural polymer materials include collagen, gelatin, alginic acid, hyaluronic acid, glycosaminoglycans such as chondroitin sulfate, fibronectin, laminin, fibrinogen, osteopontin, tenascin, vitronectin, thrombospondin, agarose, elastin, keratin, chitosan, fibrin, fibroin, and sugars; synthetic polymer materials include polyglycolic acid, polylactic acid, polyethylene glycol, polycaprolactone, synthetic peptides, synthetic proteins, polyhydroxyethyl methacrylate, and polyethyleneimine; and inorganic materials include β-tricalcium phosphate and calcium carbonate.

前記天然高分子材料、合成高分子材料、又は無機材料は、ガラス化等の加工をしてから用いてもよい。ガラス化等の加工の例としては、従来の細胞外マトリックス成分等のハイドロゲルをガラス化した後に再水和して得られるビトリゲル、コラーゲンから作製された高密度のコラーゲン繊維網で構成されるコラーゲンビトリゲル等が挙げられる。The natural polymer materials, synthetic polymer materials, or inorganic materials may be processed, such as by vitrification, before use. Examples of such processing include vitrigel, which is obtained by vitrifying a hydrogel such as a conventional extracellular matrix component and then rehydrating it, and collagen vitrigel, which is composed of a high-density collagen fiber network made from collagen.

心筋細胞の接着性及び心筋細胞の増殖性を向上させる、心筋細胞の機能をより長期に維持させるなどの観点から、コーティング剤は、好ましくは、コラーゲン、ゼラチン、ラミニン、ポリリジン等のタンパク質、又はペプチドを含み、より好ましくは、ラミニン、コラーゲン、ポリリジンを含み、さらに好ましくは、ラミニンを含む。すなわち、培養容器(X)の培養面が、ラミニンを含むコーティング剤でコートされていることが好ましい。
コーティング剤は、上記の成分を、1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせて含んでもよい。
From the viewpoint of improving the adhesiveness and proliferation of cardiomyocytes and maintaining the function of cardiomyocytes for a longer period of time, the coating agent preferably contains a protein or peptide such as collagen, gelatin, laminin, or polylysine, more preferably contains laminin, collagen, or polylysine, and even more preferably contains laminin. That is, it is preferable that the culture surface of the culture vessel (X) is coated with a coating agent containing laminin.
The coating agent may contain one of the above components alone or two or more of them in combination.

コーティング剤は、そのままコートに用いてもよいが、水、PBS、培地等の溶媒で希釈してから、コートに用いることができる。心筋細胞の接着性の観点から、コーティング剤は、好ましくは、水、PBS、培地等の溶媒で希釈してからコートに用い、より好ましくは培地で希釈してからコートに用いる。コート剤の希釈に用いる培地は特に制限されず、工程(A)に用いる培地と同じであってもよく、異なる培地であってもよい。コート剤の希釈に用いる培地は、好ましくは動物血清及び代替血清を含まない培地であり、さらに好ましくはDMEMであり、特に好ましくは実施例において後述する特製基礎培地である。The coating agent may be used directly for coating, or may be diluted with a solvent such as water, PBS, or culture medium before use. From the perspective of cardiomyocyte adhesion, the coating agent is preferably diluted with a solvent such as water, PBS, or culture medium before use, and more preferably diluted with culture medium before use. The culture medium used to dilute the coating agent is not particularly limited, and may be the same as the culture medium used in step (A), or a different culture medium. The culture medium used to dilute the coating agent is preferably a culture medium that does not contain animal serum or serum substitute, more preferably DMEM, and particularly preferably the special basal culture medium described below in the Examples.

コーティング剤は、コートに用いた後、培養容器(X)から除去してもよく、培養容器(X)中に残してもよいが、心筋細胞の接着性の観点から、培養容器(X)中に残すことが好ましい。 After being used for coating, the coating agent may be removed from the culture vessel (X) or left in the culture vessel (X), but from the standpoint of adhesion of cardiomyocytes, it is preferable to leave it in the culture vessel (X).

培養容器(X)は、少なくともその培養面の表面を加工してもよい。表面の加工としては、例えば、凹凸構造の形成加工、親水化処理、疎水化処理等の表面改質処理が挙げられる。At least the culture surface of the culture vessel (X) may be processed. Examples of surface processing include surface modification such as forming a concave-convex structure, hydrophilization, and hydrophobicity.

表面改質処理に用いる方法は特に限定されないが、例えばコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、紫外線処理等の親水化処理;エステル化、シリル化、フッ化等の疎水化処理;表面グラフト重合、化学蒸着、エッチング、又は、ヒドロキシル基、アミノ基、スルホン基、チオール基、カルボキシル基等の特定の官能基付加;シランカップリング、チタンカップリング、ジルコニウムカップリング等の特定の官能基による処理;酸化剤等による表面粗化;ラビング、サンドブラスト等の物理的処理等が挙げられる。これらの表面改質処理は、単独で行ってもよいし、2種以上を組み合わせて行ってもよい。なお、表面改質処理を行う場合には、少なくとも培養面に行うことが好ましい。 The method used for surface modification is not particularly limited, but examples include hydrophilization treatments such as corona treatment, plasma treatment, ozone treatment, and ultraviolet treatment; hydrophobic treatments such as esterification, silylation, and fluorination; surface graft polymerization, chemical vapor deposition, etching, or addition of specific functional groups such as hydroxyl groups, amino groups, sulfonic groups, thiol groups, and carboxyl groups; treatments using specific functional groups such as silane coupling, titanium coupling, and zirconium coupling; surface roughening using oxidizing agents; and physical treatments such as rubbing and sandblasting. These surface modification treatments may be performed alone or in combination with two or more. When performing surface modification treatments, it is preferable to perform them on at least the culture surface.

培養容器(X)は、少なくともその培養面を親水化処理することが好ましく、コロナ処理、又はプラズマ処理することがより好ましい。培養容器(X)の表面を親水化処理することで、培養容器(X)の表面の濡れ性が上がり、培養容器(X)と心筋細胞との接着性が良くなり、培養容器(X)の表面で心筋細胞が均一に増殖できる。また、培養容器(X)の表面を親水化処理することで、培養容器(X)の培養面上にコーティング剤をコートしやすくなる。特に、培養容器(X)の培養面上に均一にコーティング剤を積載し、密着させやすくなり、また、積載処理後においても、生理食塩水による洗浄又は、細胞培養の環境において、コーティング剤の成分が剥がれず、安定な初期状態を保って細胞培養に用いることができる。
プラズマ処理を行う場合には、同伴させるガスとして、窒素、水素、ヘリウム、酸素、アルゴンなどが用いられ、好ましくは、窒素、ヘリウム、アルゴンから選択される少なくとも一種のガスが選ばれる。
At least the culture surface of the culture vessel (X) is preferably subjected to a hydrophilization treatment, more preferably a corona treatment or a plasma treatment. By subjecting the surface of the culture vessel (X) to a hydrophilization treatment, the wettability of the surface of the culture vessel (X) is increased, improving adhesion between the culture vessel (X) and cardiomyocytes, allowing cardiomyocytes to grow uniformly on the surface of the culture vessel (X). Furthermore, by subjecting the surface of the culture vessel (X) to a hydrophilization treatment, it becomes easier to coat a coating agent on the culture surface of the culture vessel (X). In particular, it becomes easier to uniformly load and adhere the coating agent to the culture surface of the culture vessel (X). Furthermore, even after the loading treatment, the components of the coating agent do not peel off when washed with physiological saline or in a cell culture environment, allowing the culture vessel (X) to maintain a stable initial state and be used for cell culture.
When plasma treatment is performed, nitrogen, hydrogen, helium, oxygen, argon, etc. are used as the entraining gas, and preferably at least one gas selected from nitrogen, helium, and argon is selected.

培養容器(X)は、コンタミネーション防止のために、消毒又は滅菌処理を施してもよい。消毒又は滅菌処理の方法としては、特に制限されず、流通蒸気法、煮沸法、間歇法、紫外線法等の物理的消毒法;オゾン等の気体、エタノール等の消毒薬を用いる化学的消毒法;高圧蒸気法、乾熱法等の加熱滅菌法;ガンマ線法、電子線法、高周波法等の照射滅菌法;酸化エチレンガス法、過酸化水素ガスプラズマ法等のガス滅菌法等が挙げられる。中でも操作が簡便で、充分に滅菌が行えることから、エタノール消毒法、高圧蒸気滅菌法、ガンマ線滅菌法、電子線滅菌法、又は酸化エチレンガス滅菌法が好ましい。これらの消毒又は滅菌処理は、1種単独で行ってもよいし、2種以上を組み合わせて行ってもよい。The culture vessel (X) may be disinfected or sterilized to prevent contamination. The disinfection or sterilization method is not particularly limited and includes physical disinfection methods such as steam circulation, boiling, intermittent irradiation, and ultraviolet light; chemical disinfection using gases such as ozone or disinfectants such as ethanol; heat sterilization methods such as high-pressure steam and dry heat; irradiation sterilization methods such as gamma ray sterilization, electron beam sterilization, and high-frequency sterilization; and gas sterilization methods such as ethylene oxide gas sterilization and hydrogen peroxide gas plasma sterilization. Among these, ethanol disinfection, high-pressure steam sterilization, gamma ray sterilization, electron beam sterilization, and ethylene oxide gas sterilization are preferred because of their simple operation and ability to achieve sufficient sterilization. These disinfection or sterilization methods may be performed alone or in combination of two or more.

培養容器(X)の培養面は、水接触角が好ましくは50°以上、より好ましくは55°以上、さらに好ましくは60°以上である。また、培養容器(X)の培養面は、水接触角が好ましくは100°以下、より好ましくは90°以下、さらに好ましくは84°以下である。The culture surface of the culture vessel (X) preferably has a water contact angle of 50° or more, more preferably 55° or more, and even more preferably 60° or more. Furthermore, the culture surface of the culture vessel (X) preferably has a water contact angle of 100° or less, more preferably 90° or less, and even more preferably 84° or less.

培養容器(X)の培養面の水接触角を上記上限以下、又は上記下限以上に調整することで、例えば心筋細胞が培養面に接着しやすくなり、培養面で均一に増殖しやすい。また、培養容器(X)の培養面上に均一に天然高分子材料、合成高分子材料、又は無機材料をコートし、密着させやすくなり、また、コート後においても、生理食塩水による洗浄又は、細胞培養の環境において、天然高分子材料、合成高分子材料、又は無機材料が剥がれず、安定な初期状態を保って細胞培養に用いることができる。By adjusting the water contact angle of the culture surface of the culture vessel (X) to be below the upper limit or above the lower limit, for example, cardiomyocytes can more easily adhere to the culture surface and grow uniformly on the culture surface. Furthermore, it is easier to coat a natural polymer material, synthetic polymer material, or inorganic material uniformly on the culture surface of the culture vessel (X) and ensure adhesion. Even after coating, the natural polymer material, synthetic polymer material, or inorganic material does not peel off when washed with saline or in a cell culture environment, maintaining a stable initial state and allowing it to be used for cell culture.

水接触角の測定方法は特に制限されず、公知の方法を用いることができるが、好ましくは静滴法である。水接触角は、例えば、日本工業規格JIS-R3257(基板ガラス表面のぬれ性試験方法)に準じて、25±5℃、50±10%の恒温恒湿条件下で水滴の形状を球形とみなせる4μL以下の容量の水滴を、培養容器(X)と同一の材料を用いて作成された測定サンプルの表面に滴下し、静滴法により、測定サンプル表面に水滴が接触した直後から1分以内の測定サンプルと水滴の接触界面の角度を計測する方法で測定することができる。 The method for measuring the water contact angle is not particularly limited, and known methods can be used, but the sessile drop method is preferred. For example, the water contact angle can be measured in accordance with Japanese Industrial Standard JIS-R3257 (Test method for wettability of glass substrate surfaces) by dropping a water droplet of 4 μL or less, which can be considered spherical, onto the surface of a measurement sample made from the same material as the culture vessel (X) under constant temperature and humidity conditions of 25±5°C and 50±10%. The sessile drop method measures the angle of the contact interface between the measurement sample and the water droplet within one minute after the water droplet makes contact with the surface of the measurement sample.

培養容器(X)の製造方法は、特に制限されず、製造に用いる機器も制限されない。培養容器(X)の全部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成される場合には、例えば、4-メチル-1-ペンテン重合体を含むフィルム又はシートを形成し、必要に応じてそのフィルム又はシートを成形して所望の形状として培養容器(X)を作製することができる。また、培養容器(X)は、押出成形、溶液キャスト成形、射出成形、ブロー成形等の方法により、直接成形することによっても得られる。培養容器(X)の一部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成される場合には、例えば、4-メチル-1-ペンテン重合体を含むフィルム又はシートを形成し、該フィルム又はシートと、その他の基材とを、適宜接合することにより培養容器(X)を得ることができる。接合する方法としては特に制限はなく4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材と、その他の基材とを一体で形成してもよく、接着剤又は粘着剤を介して密着させてもよい。The method for manufacturing the culture vessel (X) is not particularly limited, and neither is the equipment used for manufacturing. When the entire culture vessel (X) is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer, for example, a film or sheet containing the 4-methyl-1-pentene polymer can be formed, and the film or sheet can be molded as needed to produce the culture vessel (X) in the desired shape. The culture vessel (X) can also be obtained by direct molding using methods such as extrusion molding, solution casting, injection molding, and blow molding. When only a portion of the culture vessel (X) is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer, for example, a film or sheet containing the 4-methyl-1-pentene polymer can be formed, and the film or sheet can be appropriately bonded to another substrate to obtain the culture vessel (X). The bonding method is not particularly limited, and the substrate containing the 4-methyl-1-pentene polymer and the other substrate may be formed integrally, or they may be bonded together using an adhesive or pressure-sensitive adhesive.

前記フィルム又はシートを形成する方法としては、具体的には、例えば、通常のインフレーション法、T-ダイ押出法などが採用される。製造は通常加温して行う。T-ダイ押出法を採用する場合、押出温度は100℃~400℃が好ましく、200℃~300℃が特に好ましい。また、ロール温度は45℃~75℃が好ましく、55℃~65℃が特に好ましい。 Specific methods for forming the film or sheet include, for example, the usual inflation method and T-die extrusion method. Production is usually carried out under heating. When using T-die extrusion method, the extrusion temperature is preferably 100°C to 400°C, and more preferably 200°C to 300°C. The roll temperature is also preferably 45°C to 75°C, and more preferably 55°C to 65°C.

また、前記フィルム又はシートは4-メチル-1-ペンテン重合体を溶剤に溶解し、樹脂又は金属上に流し、レベリングしながらゆっくりと乾かしフィルム化(シート化)する溶液キャスト法で製造してもよい。用いられる溶剤は特に制限ないが、シクロヘキサン、ヘキサン、デカン、トルエンなどの炭化水素溶剤を用いてもよい。また、溶剤は、前記4-メチル-1-ペンテン重合体の溶解性及び乾燥効率を考慮して2種類以上を混合してもよい。テーブルコート、スピンコート、ディップコート、ダイコート、スプレーコート、バーコート、ロールコート、カーテンフローコートなどの方法でポリマー溶液を塗布し、乾燥、剥離することでフィルム又はシートに加工することができる。 The film or sheet may also be produced by a solution casting method in which the 4-methyl-1-pentene polymer is dissolved in a solvent, poured onto a resin or metal, and slowly dried while leveling to form a film (sheet). There are no particular restrictions on the solvent used, but hydrocarbon solvents such as cyclohexane, hexane, decane, and toluene may be used. Two or more solvents may also be mixed, taking into consideration the solubility of the 4-methyl-1-pentene polymer and drying efficiency. The polymer solution can be applied by a method such as table coating, spin coating, dip coating, die coating, spray coating, bar coating, roll coating, or curtain flow coating, followed by drying and peeling to form a film or sheet.

[4-メチル-1-ペンテン重合体]
本発明の一態様においては、4-メチル-1-ペンテン単独重合体、及び4-メチル-1-ペンテンと他のモノマーとの共重合体を総称して「4-メチル-1-ペンテン重合体」と称する。
[4-methyl-1-pentene polymer]
In one embodiment of the present invention, 4-methyl-1-pentene homopolymers and copolymers of 4-methyl-1-pentene with other monomers are collectively referred to as "4-methyl-1-pentene polymers."

4-メチル-1-ペンテン重合体の一例である、4-メチル-1-ペンテンと、他のモノマーとの共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。4-メチル-1-ペンテンと、他のモノマーとの共重合体としては、4-メチル-1-ペンテンと、エチレン及び炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体が、強度が高く、基材として用いても破れにくく割れにくく、撓みも少ないため好ましい。 As an example of a 4-methyl-1-pentene polymer, a copolymer of 4-methyl-1-pentene and another monomer may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer. As a copolymer of 4-methyl-1-pentene and another monomer, a copolymer of 4-methyl-1-pentene and at least one olefin selected from ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene) is preferred because it has high strength, is resistant to tearing and cracking, and exhibits little deflection when used as a substrate.

4-メチル-1-ペンテン重合体としては、4-メチル-1-ペンテン単独重合体並びに、4-メチル-1-ペンテンと、エチレン及び炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体から選択される少なくとも1種の重合体であることが好ましく、4-メチル-1-ペンテンと、エチレン及び炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体であることがより好ましい。 The 4-methyl-1-pentene polymer is preferably at least one polymer selected from 4-methyl-1-pentene homopolymers and copolymers of 4-methyl-1-pentene with at least one olefin selected from ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene), and more preferably a copolymer of 4-methyl-1-pentene with at least one olefin selected from ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene).

前記オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンが挙げられる。前記オレフィンは、基材に必要な物性に応じて適宜選択することができる。例えば、前記オレフィンとしては、適度な酸素透過度と、優れた剛性という観点からは、炭素数8~18のα-オレフィンが好ましく、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン及び1-オクタデセンから選ばれる少なくとも1種がより好ましい。オレフィンの炭素数が上記範囲にあると、重合体の加工性がより良好になり、クラック又は端部の割れによる基材の外観不良が生じにくくなる傾向にある。また、基材の不良品発生率が低くなる。 Examples of the olefin include ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene. The olefin can be selected appropriately depending on the physical properties required for the substrate. For example, from the standpoint of appropriate oxygen permeability and excellent rigidity, the olefin is preferably an α-olefin having 8 to 18 carbon atoms, and more preferably at least one selected from 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, and 1-octadecene. When the carbon number of the olefin is within the above range, the polymer has better processability and tends to be less susceptible to poor appearance of the substrate due to cracks or edge breakage. Furthermore, the rate of defective substrates is reduced.

前記オレフィンは、1種又は2種以上を用いることができる。異なる2種以上のオレフィンを組み合わせる場合には、材料の強度の観点から、該オレフィンの炭素数は2以上が好ましく、炭素数10以上がより好ましい。異なる2種以上のα-オレフィンを組み合わせる場合には、1-テトラデセン及び1-ヘキサデセンから選ばれる少なくとも1種と、1-ヘプタデセン及び1-オクタデセンから選ばれる少なくとも1種とを組み合わせることが特に好ましい。 The olefins can be used alone or in combination of two or more. When combining two or more different olefins, from the viewpoint of material strength, the olefins preferably have two or more carbon atoms, and more preferably have ten or more carbon atoms. When combining two or more different α-olefins, it is particularly preferable to combine at least one selected from 1-tetradecene and 1-hexadecene with at least one selected from 1-heptadecene and 1-octadecene.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体における4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位の含有量は、好ましくは60~100モル%、より好ましくは80~99.5モル%、さらに好ましくは85~98モル%である。
また、4-メチル-1-ペンテン重合体が、4-メチル-1-ペンテンと、エチレン及び炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体である場合は、その共重合体におけるエチレン及び炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンに由来する構成単位の含有量は、好ましくは0.1~40モル%、より好ましくは0.5~20モル%、さらに好ましくは2~15モル%である。なお、これら構成単位の含有量は、4-メチル-1-ペンテン重合体中の全繰返し構成単位量を100モル%とする。構成単位の含有量が上記範囲内にあると、加工性に優れ均質な培養面が得られ、また基材の靭性と強度のバランスが良いため、撓みも少なくなる。
The content of structural units derived from 4-methyl-1-pentene in the 4-methyl-1-pentene polymer is preferably 60 to 100 mol %, more preferably 80 to 99.5 mol %, and even more preferably 85 to 98 mol %.
Furthermore, when the 4-methyl-1-pentene polymer is a copolymer of 4-methyl-1-pentene and at least one olefin selected from ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene), the content of structural units derived from at least one olefin selected from ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene) in the copolymer is preferably 0.1 to 40 mol%, more preferably 0.5 to 20 mol%, and even more preferably 2 to 15 mol%. The content of these structural units is calculated based on the total amount of repeating structural units in the 4-methyl-1-pentene polymer being 100 mol%. When the content of the structural units is within the above range, a homogeneous culture surface with excellent processability can be obtained, and the substrate has a good balance between toughness and strength, resulting in less deflection.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、4-メチル-1-ペンテンに由来する構成単位及び前記エチレン及び炭素数3~20のα-オレフィンに由来する構成単位以外の構成単位(以下「その他の構成単位」ともいう)を有してもよい。その他の構成単位の含有量は、例えば0~10.0モル%である。前記4-メチル-1-ペンテン重合体がその他の構成単位を有する場合、その他の構成単位は、1種でも2種以上であってもよい。 The 4-methyl-1-pentene polymer may contain structural units other than structural units derived from 4-methyl-1-pentene and structural units derived from ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms (hereinafter also referred to as "other structural units"), as long as the effects of the present invention are not impaired. The content of other structural units is, for example, 0 to 10.0 mol%. When the 4-methyl-1-pentene polymer contains other structural units, the other structural units may be one type or two or more types.

その他の構成単位の由来となるモノマーとしては、例えば、環状オレフィン、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、非共役ポリエン、官能ビニル化合物、水酸基含有オレフィン、ハロゲン化オレフィンが挙げられる。環状オレフィン、芳香族ビニル化合物、共役ジエン、非共役ポリエン、官能ビニル化合物、水酸基含有オレフィン及びハロゲン化オレフィンとしては、例えば、特開2013-169685号公報の段落[0035]~[0041]に記載の化合物を用いることができる。 Monomers from which other structural units are derived include, for example, cyclic olefins, aromatic vinyl compounds, conjugated dienes, non-conjugated polyenes, functional vinyl compounds, hydroxyl-containing olefins, and halogenated olefins. Examples of cyclic olefins, aromatic vinyl compounds, conjugated dienes, non-conjugated polyenes, functional vinyl compounds, hydroxyl-containing olefins, and halogenated olefins include the compounds described in paragraphs [0035] to [0041] of JP 2013-169685 A.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The 4-methyl-1-pentene polymer may be used alone or in combination of two or more types.

4-メチル-1-ペンテン重合体としては市販品を使用することもできる。具体的には、三井化学(株)製のTPX MX001、MX002、MX004、MX0020、MX021、MX321、RT18、RT31又はDX845(いずれも登録商標)などが挙げられる。また、その他のメーカー製でも上記の要件を満たす4-メチル-1-ペンテン重合体であれば、好ましく使用できる。これらの市販品は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合せて使用することもできる。 Commercially available 4-methyl-1-pentene polymers can also be used. Specific examples include TPX MX001, MX002, MX004, MX0020, MX021, MX321, RT18, RT31, and DX845 (all registered trademarks) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Also, 4-methyl-1-pentene polymers manufactured by other manufacturers that meet the above requirements can be preferably used. These commercially available products can be used alone or in combination of two or more.

4-メチル-1-ペンテン重合体は、通常、融点200℃~240℃であり耐熱性が高い。また加水分解を起こさず、耐水性、耐沸水性、耐スチーム性が優れているため、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材は高圧蒸気滅菌処理が可能である。4-メチル-1-ペンテン重合体は、また可視光線透過率が高く(通常90%以上)、自家蛍光を発しない特徴を有するので、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成される培養容器は心筋細胞の観察がしやすい。さらに、ほとんどの薬品に優れた耐薬品性を示し、薬剤を収着しにくいため、心筋細胞を維持するための物質の効果を妨げず、また、作用を評価する薬剤の濃度も変化しにくい。4-メチル-1-ペンテン重合体は、ヒートシールが可能であり、自材同士の熱融着のみならず他の材料との熱接着も容易である。また、熱成形が可能であるため、任意の形状の培養容器に成形することが容易であり、例えばインプリント法又はインサート法を用いた成形も容易である。 4-methyl-1-pentene polymers typically have a melting point of 200°C to 240°C and are highly heat-resistant. Furthermore, because they do not hydrolyze and have excellent water resistance, boiling water resistance, and steam resistance, substrates containing 4-methyl-1-pentene polymers can be sterilized by high-pressure steam. 4-methyl-1-pentene polymers also have high visible light transmittance (typically over 90%) and do not emit autofluorescence, making it easy to observe cardiomyocytes in culture vessels formed from substrates containing 4-methyl-1-pentene polymers. Furthermore, they exhibit excellent chemical resistance to most chemicals and are resistant to drug sorption, so they do not interfere with the effects of substances that maintain cardiomyocytes and are also resistant to changes in the concentration of drugs used to evaluate their effects. 4-methyl-1-pentene polymers are heat-sealable, allowing for easy thermal fusion not only between themselves but also with other materials. Furthermore, because they are thermoformable, they can be easily molded into culture vessels of any shape, including by imprinting or insert molding.

4-メチル-1-ペンテン重合体の、標準ポリスチレンを基準物質としたゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10000~2000000、より好ましくは20000~1000000、さらに好ましくは30000~500000である。ここで、GPC測定の際の試料濃度は、例えば1.0~5.0mg/mlとすることができる。また、4-メチル-1-ペンテン重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.0~30、より好ましくは1.1~25、さらに好ましくは1.1~20である。GPCで用いられる溶剤は、オルトジクロロベンゼンが好ましい。また、測定条件の一例としては、後述する実施例に示した条件が挙げられるが、該測定条件に限定されるものではない。 The weight-average molecular weight (Mw) of the 4-methyl-1-pentene polymer, measured by gel permeation chromatography (GPC) using standard polystyrene as the reference material, is preferably 10,000 to 2,000,000, more preferably 20,000 to 1,000,000, and even more preferably 30,000 to 500,000. The sample concentration during GPC measurement can be, for example, 1.0 to 5.0 mg/ml. The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the 4-methyl-1-pentene polymer is preferably 1.0 to 30, more preferably 1.1 to 25, and even more preferably 1.1 to 20. The solvent used for GPC is preferably orthodichlorobenzene. Measurement conditions include, but are not limited to, those shown in the examples below.

重量平均分子量(Mw)を上記上限以下とすることにより、後述する4-メチル-1-ペンテン重合体の成形法において、溶融成形で作製したフィルムは、ゲル等の不具合の発生を抑制しやすく、表面が均一な製膜をしやすくなる。また、溶液キャスト法で作製する際は溶剤への溶解性をより良好にし、フィルムのゲル等の不具合を抑制しやすく、表面均一な製膜がしやすくなる。 By setting the weight-average molecular weight (Mw) to the above upper limit or less, in the molding method of 4-methyl-1-pentene polymer described below, the occurrence of defects such as gels in the film produced by melt molding is more likely to be suppressed, making it easier to produce a film with a uniform surface. Furthermore, when producing by solution casting, the solubility in solvents is improved, making it easier to suppress defects such as gels in the film, making it easier to produce a film with a uniform surface.

また、重量平均分子量(Mw)を上記下限以上とすることにより、培養容器(X)は強度が十分となる傾向にある。さらに、分子量分布を上記の範囲内とすることで、作製した培養容器表面のベタツキを抑えやすく、培養容器の靭性も充分となる傾向にあり、成形時の曲げ及び裁断時のクラックの発生などを抑制しやすくなる。 In addition, by setting the weight-average molecular weight (Mw) to the above-mentioned lower limit or higher, the culture vessel (X) tends to have sufficient strength. Furthermore, by setting the molecular weight distribution within the above-mentioned range, stickiness on the surface of the culture vessel produced tends to be reduced, and the toughness of the culture vessel tends to be sufficient, making it easier to suppress cracks during bending and cutting during molding.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、4-メチル-1-ペンテン重合体として、2種以上を用いた場合には、それぞれの、Mw及びMw/Mnが、上記範囲にあればよい。 When two or more types of 4-methyl-1-pentene polymers are used, the weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of each of the 4-methyl-1-pentene polymers may be within the above ranges.

4-メチル-1-ペンテン重合体は、酸素透過係数が100~2500cm3×mm/(m2×24h×atm)であることが好ましく、1000~2500cm3×mm/(m2×24h×atm)であるとより好ましい。酸素透過係数が前記範囲にあると、酸素透過性に優れるので、心筋細胞は良好な形態を保ち、培養期間に応じて効率良く増殖しやすく、また薬剤の作用を検出しやすい。 The 4-methyl-1-pentene polymer preferably has an oxygen permeability coefficient of 100 to 2500 cm 3 × mm/(m 2 × 24h × atm), more preferably 1000 to 2500 cm 3 × mm/(m 2 × 24h × atm). When the oxygen permeability coefficient is within this range, the polymer has excellent oxygen permeability, allowing cardiomyocytes to maintain good morphology, to proliferate efficiently depending on the culture period, and to detect the effects of drugs.

酸素透過係数は、具体的には以下の方法で測定できる。4-メチル-1-ペンテン重合体で構成される基材から測定サンプルを作成し、差圧式ガス透過率測定法により、温度23℃、湿度0%での酸素透過係数[cm3×mm/(m2×24h×atm)]を測定する。測定に用いる機器は差圧式ガス透過率測定法を用いたものであれば特に制限されないが、例えば東洋精機製作所製の差圧式ガス透過率測定装置MT-C3が挙げられる。測定サンプルは、4-メチル-1-ペンテン重合体で構成される厚さ50μmの基材から90×90mmの試験片を切り出して作成し、測定部径は70mm(透過面積は38.46cm2)とすると好ましい。酸素透過度が大きいため、予めサンプルにアルミニウムマスクを施し、実透過面積を5.0cm2とすることがより好ましい。測定サンプルは、微細加工、表面改質処理を行ったものでもよいし、行っていないものでもよいが、何も処理を行っていないものが好ましい。酸素透過係数を基材の厚さ(μm)で除した値を酸素透過度[cm3/(m2×24h×atm)]とする。 Specifically, the oxygen permeability coefficient can be measured by the following method. A measurement sample is prepared from a substrate composed of a 4-methyl-1-pentene polymer, and the oxygen permeability coefficient [cm 3 × mm/(m 2 × 24h × atm)] at a temperature of 23°C and humidity of 0% is measured using a differential pressure gas permeability measurement method. The equipment used for the measurement is not particularly limited as long as it uses a differential pressure gas permeability measurement method, but an example is the MT-C3 differential pressure gas permeability measurement device manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho. The measurement sample is prepared by cutting a 90 × 90 mm test piece from a 50 μm thick substrate composed of a 4-methyl-1-pentene polymer, and the measurement section diameter is preferably 70 mm (permeation area: 38.46 cm 2 ). Due to the high oxygen permeability, it is more preferable to apply an aluminum mask to the sample in advance to set the actual permeation area to 5.0 cm 2 . The measurement sample may or may not have undergone microfabrication or surface modification treatment, but no treatment is preferred. The oxygen permeability [cm 3 /(m 2 ×24h×atm)] is calculated by dividing the oxygen permeability coefficient by the thickness (μm) of the substrate.

4-メチル-1-ペンテン重合体は以上のような優れた特性を有しているので、少なくとも培養面が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材で形成された培養容器は、培養に悪い影響を与えることも無く、また形状安定性、光透過性、成形加工性、酸素透過性が良好で、滅菌処理を行うことができ、心筋細胞を培養し、薬剤の作用を評価するために用いる培養容器として非常に優れている。 Because 4-methyl-1-pentene polymer has the excellent properties described above, culture vessels in which at least the culture surface is formed from a substrate containing 4-methyl-1-pentene polymer do not adversely affect culture, and have good shape stability, light transparency, moldability, and oxygen permeability. They can also be sterilized, making them extremely excellent culture vessels for culturing cardiomyocytes and evaluating the effects of drugs.

前記4-メチル-1-ペンテン重合体を製造する方法は、4-メチル-1-ペンテン、オレフィン、その他のモノマーを重合させられれば、いずれの方法であってもよい。また、分子量又は分子量分布を制御するために連鎖移動剤、例えば水素を共存させてもよい。製造に用いる機器も制限されない。重合法は公知の方法でもよく、気相法、スラリー法、溶液法、バルク法であってもよい。好ましくはスラリー法、溶液法である。また、重合法は単段重合法、又は二段等の多段重合法で、分子量の異なる複数の重合体を重合系中にブレンドする方法であってもよい。単段、多段重合法の何れであっても、連鎖移動剤として水素を用いる場合には、一括投入しても、分割投入、例えば重合初期、中期、終期に投入してもよい。重合は常温で行ってもよく、必要に応じて加温してもよいが、重合の効率の観点から、20℃~80℃で行うことが好ましく、40℃~60℃で行うことが特に好ましい。製造に用いる触媒も制限されないが、重合の効率の観点から、例えば国際公開公報2006/054613に記載される固体状チタン触媒成分(I)又は、国際公開公報2014/050817に記載される遷移金属化合物(A)を含有するオレフィン重合用触媒(メタロセン触媒)を用いることが好ましい。The method for producing the 4-methyl-1-pentene polymer may be any method capable of polymerizing 4-methyl-1-pentene, an olefin, or other monomers. Furthermore, a chain transfer agent, such as hydrogen, may be used in the presence of the polymer to control the molecular weight or molecular weight distribution. There are no limitations on the equipment used for production. The polymerization method may be a known method, such as a gas-phase method, a slurry method, a solution method, or a bulk method. The slurry method or the solution method is preferred. The polymerization method may be a single-stage polymerization method or a multi-stage polymerization method, such as a two-stage polymerization method, in which multiple polymers with different molecular weights are blended into the polymerization system. Whether single-stage or multi-stage polymerization is used, when hydrogen is used as a chain transfer agent, it may be added all at once or in portions, for example, at the initial, middle, or final stages of polymerization. The polymerization may be carried out at room temperature or, if necessary, heated. From the standpoint of polymerization efficiency, however, it is preferably carried out at 20°C to 80°C, and particularly preferably at 40°C to 60°C. The catalyst used in the production is not limited, but from the viewpoint of polymerization efficiency, it is preferable to use, for example, a solid titanium catalyst component (I) described in WO 2006/054613 or an olefin polymerization catalyst (metallocene catalyst) containing a transition metal compound (A) described in WO 2014/050817.

なお、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材が、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む組成物である場合には、組成物100質量%中に、4-メチル-1-ペンテン重合体が、好ましくは90質量%以上100質量%未満であり、より好ましくは95質量%以上100質量%未満であり、特に好ましくは99質量%以上100質量%未満である。組成物中の4-メチル-1-ペンテン重合体が90質量%以上であると、基材の酸素透過性、透明性、強度などがより向上する。
この場合、4-メチル-1-ペンテン重合体以外の成分としては、耐熱安定化剤、耐光安定化剤、加工助剤、可塑剤、酸化防止剤、滑剤、消泡剤、アンチブロック剤、着色剤、改質剤、抗菌剤、抗黴剤、防曇剤などの添加剤が挙げられる。
When the substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer is a composition containing a 4-methyl-1-pentene polymer, the content of the 4-methyl-1-pentene polymer is preferably 90% by mass or more but less than 100% by mass, more preferably 95% by mass or more but less than 100% by mass, and particularly preferably 99% by mass or more but less than 100% by mass, relative to 100% by mass of the composition. When the content of the 4-methyl-1-pentene polymer in the composition is 90% by mass or more, the oxygen permeability, transparency, strength, etc. of the substrate are further improved.
In this case, examples of components other than the 4-methyl-1-pentene polymer include additives such as heat resistance stabilizers, light resistance stabilizers, processing aids, plasticizers, antioxidants, lubricants, antifoaming agents, antiblocking agents, colorants, modifiers, antibacterial agents, antifungal agents, and antifogging agents.

[工程(A)]
工程(A)は、培養容器(X)の培養面に心筋細胞を播種する工程である。培養容器(X)の培養面に心筋細胞を播種する方法は特に制限されず、例えば、培地に懸濁した心筋細胞をピペット等で培養容器(X)内に添加し、必要に応じて該培養容器(X)を揺動させて培養容器(X)内に心筋細胞を均等に散らした後、インキュベーター内で静置する。
[Step (A)]
Step (A) is a step of seeding cardiomyocytes onto the culture surface of the culture vessel (X). The method for seeding the cardiomyocytes onto the culture surface of the culture vessel (X) is not particularly limited, and for example, cardiomyocytes suspended in a medium are added to the culture vessel (X) using a pipette or the like, and the culture vessel (X) is shaken as necessary to distribute the cardiomyocytes evenly within the culture vessel (X), followed by allowing the culture vessel (X) to stand in an incubator.

心筋細胞を播種する密度は、前記心筋細胞を維持又は増殖させることができれば特に制限されないが、好ましくは0.1×105cells/cm2~10.0×105cells/cm2であり、より好ましくは0.3×105cells/cm2~5.0×105cells/cm2であり、さらに好ましくは0.5×105cells/cm2~3.0×105cells/cm2である。
心筋細胞の播種密度が上記の範囲であると、心筋細胞が培養容器(X)に接着しやすく、より効率よく増殖するため好ましい。
The density at which cardiomyocytes are seeded is not particularly limited as long as it is possible to maintain or proliferate the cardiomyocytes, but is preferably 0.1 x 10 5 cells/cm 2 to 10.0 x 10 5 cells/cm 2 , more preferably 0.3 x 10 5 cells/cm 2 to 5.0 x 10 5 cells/cm 2 , and even more preferably 0.5 x 10 5 cells/cm 2 to 3.0 x 10 5 cells/cm 2 .
When the seeding density of the cardiomyocytes is within the above range, the cardiomyocytes are more likely to adhere to the culture vessel (X) and proliferate more efficiently, which is preferable.

工程(A)で用いる培地は、心筋細胞が生存できる培地であれば特に制限されず、使用細胞種に合わせて適宜選択すればよい。播種に用いる培地は、例えば、任意の細胞培養基本培地、分化培地、初代培養専用培地等、具体的には、後述する無血清培地(α)、後述する培地(β)、イーグル細小必須培地(EMEM)、ダルベッコ改イーグル培地(DMEM)、α-MEM、グラスゴーMEM(GMEM)、IMDM、RPMI1640、ハムF-12、MCDB培地、ウィリアムス培地E、実施例において後述する特製維持培地、特製基礎培地、iCell心筋細胞維持用培地(FUJIFILM CellularDynamics社製)、iCell心筋細胞解凍用培地(FUJIFILM CellularDynamics社製)、及びこれらの混合培地等が挙げられる。これらの培地にさらに、血清、各種成長因子、分化誘導因子、抗生物質、ホルモン、アミノ酸、糖、塩類、ミネラル、金属、ビタミン等を添加した培地を使用してもよい。
心筋細胞が培養容器(X)に接着しやすいことから、工程(A)で用いる培地は、好ましくはiCell心筋細胞解凍用培地、実施例において後述する無血清培地(α)であり、より好ましくは無血清培地(α)である。
The medium used in step (A) is not particularly limited as long as it is a medium in which cardiomyocytes can survive, and may be appropriately selected depending on the cell type used. Examples of the medium used for seeding include any basal cell culture medium, differentiation medium, medium dedicated to primary culture, etc., specifically, serum-free medium (α) described below, medium (β) described below, Eagle's Mini Essential Medium (EMEM), Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), α-MEM, Glasgow MEM (GMEM), IMDM, RPMI 1640, Ham's F-12, MCDB medium, Williams' Medium E, special maintenance medium described below in the Examples, special basal medium, iCell cardiomyocyte maintenance medium (manufactured by FUJIFILM Cellular Dynamics), iCell cardiomyocyte thawing medium (manufactured by FUJIFILM Cellular Dynamics), and mixed media thereof. These media may also be supplemented with serum, various growth factors, differentiation-inducing factors, antibiotics, hormones, amino acids, sugars, salts, minerals, metals, vitamins, etc.
Since cardiomyocytes tend to adhere to the culture vessel (X), the medium used in step (A) is preferably an iCell cardiomyocyte thawing medium or a serum-free medium (α) described later in the Examples, more preferably a serum-free medium (α).

工程(A)で用いる培地の量は特に制限されず、細胞種及び培地の種類に応じて適宜決定することができる。
培養条件は特に制限されず、公知の方法で行うことができるが、通常、温度は25~40℃程度、二酸化炭素濃度5%程度で培養する。
The amount of medium used in step (A) is not particularly limited and can be determined appropriately depending on the cell species and the type of medium.
The culture conditions are not particularly limited and can be carried out by known methods, but the culture is usually carried out at a temperature of about 25 to 40°C and a carbon dioxide concentration of about 5%.

[無血清培地(α)]
無血清培地(α)は、動物血清を含有しないが、代替血清を含有する培地である。無血清培地(α)は、基礎培地に代替血清を添加することにより作製することができる。
前記代替血清とは、細胞培養の際に、細胞の生存に必要な栄養素として添加させる動物血清に代わる、血清代用品を意味し、Serum Protein Substitute(SPS)、Serum Substitute Supplement(SSS)等と称されることもある。前記代替血清は特に限定されず、公知のものを使用することができる。市販の代替血清としては、KnockoutSerumReplacement(ThermoFisherSCIENTIFIC社製、NO.10828028)、StemSureTM 血清代替品(SSR、富士フイルム和光純薬株式会社製)、PL SOLUTION(PL Bioscience社製)、PL MATRIX(PL Bioscience社製)、Artificial Serum(株式会社細胞科学研究所社製)などが挙げられる。これらの中でも、KnockoutSerumReplacementが好ましい。
無血清培地(α)における代替血清の含有量は、特に制限されないが、好ましくは1~20%(v/v)、より好ましくは5~15%(v/v)、さらに好ましくは8~12%(v/v)である。
[Serum-free medium (α)]
Serum-free medium (α) is a medium that does not contain animal serum but contains a serum substitute. Serum-free medium (α) can be prepared by adding a serum substitute to a basal medium.
The alternative serum refers to a serum substitute that replaces animal serum added as a nutrient necessary for cell survival during cell culture, and may also be referred to as serum protein substitute (SPS), serum substitute supplement (SSS), etc. The alternative serum is not particularly limited, and any known alternative serum may be used. Commercially available replacement serum includes Knockout Serum Replacement (ThermoFisher SCIENTIFIC, No. 10828028), StemSure Serum Replacement (SSR, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), PL SOLUTION (PL Bioscience), PL MATRIX (PL Bioscience), and Artificial Serum (Cell Science Institute, Inc.). Among these, Knockout Serum Replacement is preferred.
The content of the serum substitute in the serum-free medium (α) is not particularly limited, but is preferably 1 to 20% (v/v), more preferably 5 to 15% (v/v), and even more preferably 8 to 12% (v/v).

前記基礎培地は、動物血清を含まない細胞培養用の培地であれば、特に制限されない。前記基礎培地としては、例えば、Grace培地、IPL-41培地、Schneider's培地、Opti-PROTMSFM培地、Opti-MEMTMI培地、VP-SFM培地、CD293培地、293SFMII培地、CD-CHO培地、CHO-S-SFMII培地、FreeStyleTM293培地、CD-CHO、AGTTM培地、RPMI培地、DMEM培地、MEM培地、GMEM培地、Eagle'sMEM培地、BME培地、DME培地、αMEM培地、IMEM培地、ES培地、DM-160培地、Fisher培地、F12培地、WE培地、ASF103培地、ASF104培地、ASF301培地、TC-100培地、Sf-900II培地、Ex-cell405培地、Express-Five培地、Drosophila培地、Ham'sF-12K培地及びこれらの混合培地等が挙げられる。
心筋細胞が培養容器(X)に接着しやすいことから、前記基礎培地は、好ましくはDMEM培地、RPMI培地、MEM培地であり、より好ましくはDMEM培地である。
The basal medium is not particularly limited as long as it is a medium for cell culture that does not contain animal serum, and examples of the basal medium include Grace's medium, IPL-41 medium, Schneider's medium, Opti-PRO SFM medium, Opti-MEM I medium, VP-SFM medium, CD293 medium, 293SFMII medium, CD-CHO medium, CHO-S-SFMII medium, FreeStyle 293 medium, CD-CHO, and AGT. Examples of the medium include TM medium, RPMI medium, DMEM medium, MEM medium, GMEM medium, Eagle's MEM medium, BME medium, DME medium, αMEM medium, IMEM medium, ES medium, DM-160 medium, Fisher medium, F12 medium, WE medium, ASF103 medium, ASF104 medium, ASF301 medium, TC-100 medium, Sf-900II medium, Ex-cell405 medium, Express-Five medium, Drosophila medium, Ham's F-12K medium, and mixed media thereof.
Since cardiomyocytes tend to adhere to the culture vessel (X), the basal medium is preferably a DMEM medium, an RPMI medium, or an MEM medium, more preferably a DMEM medium.

無血清培地(α)は、好ましくは、KnockoutSerumReplacementを含有する、DMEM培地、RPMI培地、又はMEM培地であり、より好ましくはKnockoutSerumReplacementを含有するDMEM培地である。 The serum-free medium (α) is preferably DMEM medium, RPMI medium, or MEM medium containing Knockout Serum Replacement, and more preferably DMEM medium containing Knockout Serum Replacement.

無血清培地(α)には、代替血清以外に各種成長因子、分化誘導因子、抗生物質、ホルモン、アミノ酸、糖、塩類、ミネラル、金属、ビタミン等を添加してもよい。 In addition to serum substitutes, serum-free medium (α) may also contain various growth factors, differentiation-inducing factors, antibiotics, hormones, amino acids, sugars, salts, minerals, metals, vitamins, etc.

[工程(B)]
工程(B)は、工程(A)で播種した心筋細胞を培養する工程である。心筋細胞を培養する方法は特に制限されず、公知のプロトコルに従って行えばよい。
[Process (B)]
Step (B) is a step of culturing the cardiomyocytes seeded in step (A). The method for culturing cardiomyocytes is not particularly limited, and may be performed according to a known protocol.

工程(B)で培養に用いる培地についての詳細は、工程(A)に用いる培地と同様である。工程(B)で用いる培地は、工程(A)で用いる培地と同じであっても、異なってもよいが、心筋細胞がより増殖しやすいことから、同じであることが好ましい。Details regarding the culture medium used for culture in step (B) are the same as those used in step (A). The medium used in step (B) may be the same as or different from the medium used in step (A), but it is preferable that it be the same as the medium used in step (A) because this facilitates proliferation of cardiomyocytes.

工程(B)で用いる培地の量は特に制限されず、細胞種及び培地の種類に応じて適宜決定することができる。
培地交換の頻度は、特に制限されないが、播種翌日に培地交換を行う以外は工程(B)での培養期間中は行わないことが好ましい。
培養条件は特に制限されず、公知の方法で行うことができるが、通常、温度は25~40℃程度、二酸化炭素濃度5%程度で培養する。
The amount of medium used in step (B) is not particularly limited and can be determined appropriately depending on the type of cell and medium.
The frequency of medium replacement is not particularly limited, but it is preferable not to replace the medium during the culture period in step (B) except for the day after seeding.
The culture conditions are not particularly limited and can be carried out by known methods, but the culture is usually carried out at a temperature of about 25 to 40°C and a carbon dioxide concentration of about 5%.

工程(B)での培養期間は特に制限されないが、好ましくは6時間~3日間であり、より好ましくは10時間~2日間であり、さらに好ましくは12~36時間である。
工程(B)での培養期間の終期は、例えば、心筋細胞が培養容器(X)に充分に接着したかにより決めることができる。心筋細胞が培養容器(X)に充分に接着したかは、例えば、顕微鏡観察により評価することができる。
The culture period in step (B) is not particularly limited, but is preferably 6 hours to 3 days, more preferably 10 hours to 2 days, and even more preferably 12 to 36 hours.
The end of the culture period in step (B) can be determined, for example, by whether the cardiomyocytes have sufficiently adhered to the culture vessel (X). Whether the cardiomyocytes have sufficiently adhered to the culture vessel (X) can be evaluated, for example, by microscopic observation.

工程(B)の培養は、培養容器(X)では酸素を効率的に供給できるので、接着培養、浮遊培養のいずれであってもよいが、好ましくは接着培養である。 The culture in step (B) can be either adherent culture or suspension culture, as oxygen can be efficiently supplied in the culture vessel (X), but adherent culture is preferred.

工程(A)及び(B)は、無血清培地(α)中で行われることが好ましい。工程(A)及び(B)が無血清培地(α)中で行われると、心筋細胞が培養容器(X)に接着しやすい。Steps (A) and (B) are preferably performed in a serum-free medium (α). When steps (A) and (B) are performed in a serum-free medium (α), cardiomyocytes tend to adhere to the culture vessel (X).

[工程(C)]
工程(C)は、工程(B)で得られた心筋細胞をさらに培養する工程である。
本発明の一態様である方法は、好ましくは、工程(B)で培養した心筋細胞をさらに培養する工程(C)を含む。工程(C)を含むと、薬剤の作用を精度良く評価しやすい。
心筋細胞を培養する方法は特に制限されず、公知のプロトコルに従って行えばよい。
[Step (C)]
Step (C) is a step of further culturing the cardiomyocytes obtained in step (B).
The method according to one aspect of the present invention preferably includes a step (C) of further culturing the cardiomyocytes cultured in the step (B). By including the step (C), it becomes easier to evaluate the action of a drug with high accuracy.
The method for culturing cardiomyocytes is not particularly limited, and may be carried out according to known protocols.

工程(C)で培養に用いる培地は、心筋細胞が生存できる培地であれば特に制限されず、使用細胞種に合わせて適宜選択すればよい。培養に用いる培地は、例えば、任意の細胞培養基本培地、分化培地、初代培養専用培地等、具体的には、無血清培地(α)、後述する培地(β)、イーグル細小必須培地(EMEM)、ダルベッコ改イーグル培地(DMEM)、α-MEM、グラスゴーMEM(GMEM)、IMDM、RPMI1640、ハムF-12、MCDB培地、ウィリアムス培地E、CardioGro(フナコシ社製)、iCell心筋細胞維持用培地(FUJIFILM CellularDynamics社製)、iCell心筋細胞解凍用培地(FUJIFILM CellularDynamics社製)及びこれらの混合培地等が挙げられる。これらの培地に、さらに、血清、各種成長因子、分化誘導因子、抗生物質、ホルモン、アミノ酸、糖、塩類、ミネラル、金属、ビタミン等を添加した培地を使用してもよい。
心筋細胞がより効率よく増殖し、また、薬剤の作用を精度良く検出できることから、工程(C)で用いる培地は、好ましくはiCell心筋細胞維持用培地又は後述する培地(β)であり、より好ましくは後述する培地(β)である。
The medium used for the culture in step (C) is not particularly limited as long as it is a medium in which cardiomyocytes can survive, and may be appropriately selected depending on the cell type used. Examples of the medium used for the culture include any basal cell culture medium, differentiation medium, medium dedicated to primary culture, etc., specifically, serum-free medium (α), medium (β) described below, Eagle's Mini-Essential Medium (EMEM), Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), α-MEM, Glasgow MEM (GMEM), IMDM, RPMI 1640, Ham's F-12, MCDB medium, Williams' Medium E, CardioGro (manufactured by Funakoshi Co., Ltd.), iCell Cardiomyocyte Maintenance Medium (manufactured by FUJIFILM Cellular Dynamics), iCell Cardiomyocyte Thawing Medium (manufactured by FUJIFILM Cellular Dynamics), and mixed media thereof. These media may also be supplemented with serum, various growth factors, differentiation-inducing factors, antibiotics, hormones, amino acids, sugars, salts, minerals, metals, vitamins, and the like.
The medium used in step (C) is preferably an iCell cardiomyocyte maintenance medium or medium (β) described below, more preferably medium (β) described below, because it allows cardiomyocytes to proliferate more efficiently and the action of the drug to be detected with high accuracy.

工程(C)で培養に用いる培地は、工程(C)での培養期間の途中で変更し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
心筋細胞がより効率よく増殖し、また、薬剤の作用を精度良く検出できることから、工程(C)での培養期間の少なくとも一部で培地(β)を用いることが好ましい。工程(C)で培養に用いる2種以上の培地のうち、培地(β)を用いる順序及び期間は制限されないが、培地(β)は、2番目以降に用いる培地として用いることが好ましい。培地(β)を用いて培養する期間は、工程(C)での培養期間の好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上である。
The medium used for the culture in step (C) may be changed during the culture period in step (C), and two or more types may be used in combination.
It is preferable to use medium (β) for at least part of the culture period in step (C) because this allows cardiomyocytes to proliferate more efficiently and the action of the drug to be detected with high accuracy. Among the two or more media used for culture in step (C), the order and period in which medium (β) is used are not limited, but medium (β) is preferably used as the second or subsequent medium. The period for culture using medium (β) is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, even more preferably 50% or more, and particularly preferably 60% or more of the culture period in step (C).

工程(C)で用いる培地の量は特に制限されず、細胞種及び培地の種類に応じて適宜決定することができる。
培地交換の頻度は、特に制限されないが、毎日又は2、3日おきに行うことが好ましい。
培養条件は特に制限されず、公知の方法で行うことができるが、通常、温度は25~40℃程度、二酸化炭素濃度5%程度で培養する。
The amount of medium used in step (C) is not particularly limited and can be determined appropriately depending on the cell species and the type of medium.
The frequency of medium change is not particularly limited, but it is preferable to change the medium every day or every 2 or 3 days.
The culture conditions are not particularly limited and can be carried out by known methods, but the culture is usually carried out at a temperature of about 25 to 40°C and a carbon dioxide concentration of about 5%.

工程(C)での培養期間は特に制限されないが、好ましくは3~30日間であり、より好ましくは7~20日間であり、さらに好ましくは10~16日間である。
工程(C)での培養期間の終期は、例えば、心筋細胞が充分に同期したか、より具体的には、心筋細胞が安定した拍動パターンを示すかにより決めることができる。心筋細胞が安定した拍動パターンを示すかは、例えば、カルシウムイオン波形により評価することができる。
The culture period in step (C) is not particularly limited, but is preferably 3 to 30 days, more preferably 7 to 20 days, and even more preferably 10 to 16 days.
The end of the culture period in step (C) can be determined, for example, by whether the cardiomyocytes are sufficiently synchronized, more specifically, whether the cardiomyocytes exhibit a stable beating pattern. Whether the cardiomyocytes exhibit a stable beating pattern can be evaluated, for example, by calcium ion waveforms.

[培地(β)]
培地(β)は、遊離脂肪酸1~100μg/mLを含有する培地である。培地(β)は、遊離脂肪酸1~100μg/mLを含有する培地であれば、その他の成分については特に制限されない。
[Medium (β)]
The medium (β) is a medium containing 1 to 100 μg/mL of free fatty acids. There are no particular limitations on other components of the medium (β), as long as the medium contains 1 to 100 μg/mL of free fatty acids.

遊離脂肪酸とは、非エステル化脂肪酸の意味であり、脂肪酸の炭素数は制限されない。
遊離脂肪酸の脂肪酸の種類は制限されず、例えば、酢酸、酪酸、カプロン酸等の炭素数2~6の短鎖脂肪酸;カプリル酸、カプリン酸等の炭素数8~10の中鎖脂肪酸;ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸等の炭素数12~22の長鎖脂肪酸である。前記脂肪酸は飽和脂肪酸であっても不飽和脂肪酸であってもよい。
培地(β)は、上記の遊離脂肪酸を、1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせて含んでもよい。
The term "free fatty acid" refers to a non-esterified fatty acid, and the number of carbon atoms in the fatty acid is not limited.
The type of free fatty acid is not limited, and examples thereof include short-chain fatty acids having 2 to 6 carbon atoms, such as acetic acid, butyric acid, and caproic acid; medium-chain fatty acids having 8 to 10 carbon atoms, such as caprylic acid and capric acid; and long-chain fatty acids having 12 to 22 carbon atoms, such as lauric acid, myristic acid, myristoleic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, and docosahexaenoic acid. The fatty acids may be saturated or unsaturated.
The medium (β) may contain one kind of the above-mentioned free fatty acids alone or two or more kinds of them in combination.

培地(β)の遊離脂肪酸の含有量は、好ましくは1~70μg/mL、より好ましくは2~50μg/mL、さらに好ましくは10~50μg/mLである。
培地(β)が、遊離脂肪酸を上記範囲内の量で含有すると、薬剤の作用をより精度良く評価することができる。
The free fatty acid content of the medium (β) is preferably 1 to 70 μg/mL, more preferably 2 to 50 μg/mL, and even more preferably 10 to 50 μg/mL.
When the medium (β) contains free fatty acids in an amount within the above range, the action of a drug can be evaluated more accurately.

培地(β)の遊離脂肪酸の含有量を測定する方法は特に制限されず、例えば共役酵素反応を利用した方法により遊離脂肪酸濃度を測定することができる。 The method for measuring the free fatty acid content of the culture medium (β) is not particularly limited, and the free fatty acid concentration can be measured, for example, by a method utilizing a coupled enzyme reaction.

培地(β)は、好ましくは、更に、リゾホスファチジルコリン1~100μg/mL、トリアシルグリセリド1~100μg/mL、ホスファチジルコリン1~100μg/mL、ホスファチジン酸1~100μg/mL、コレステロール0.1~10μg/mL、及びスフィンゴミエリン0.1~10μg/mLから選ばれる少なくとも1種を含有する。
リゾホスファチジルコリンの含有量は、より好ましくは1~50μg/mL、さらに好ましくは1~20μg/mLである。トリアシルグリセリドの含有量は、より好ましくは1~50μg/mL、さらに好ましくは1~20μg/mLである。ホスファチジルコリンの含有量は、より好ましくは1~50μg/mL、さらに好ましくは1~25μg/mLである。ホスファチジン酸の含有量は、より好ましくは1~50μg/mL、さらに好ましくは1~10μg/mLである。コレステロールの含有量は、より好ましくは0.1~8μg/mL、さらに好ましくは0.1~5μg/mLである。スフィンゴミエリンの含有量は、より好ましくは0.1~8μg/mL、さらに好ましくは0.1~5μg/mLである。
培地(β)が、上記の脂質を上記範囲内で含有すると、薬剤の作用をより精度良く評価することができる。
Preferably, the medium (β) further contains at least one selected from 1 to 100 μg/mL of lysophosphatidylcholine, 1 to 100 μg/mL of triacylglyceride, 1 to 100 μg/mL of phosphatidylcholine, 1 to 100 μg/mL of phosphatidic acid, 0.1 to 10 μg/mL of cholesterol, and 0.1 to 10 μg/mL of sphingomyelin.
The lysophosphatidylcholine content is more preferably 1 to 50 μg/mL, even more preferably 1 to 20 μg/mL. The triacylglyceride content is more preferably 1 to 50 μg/mL, even more preferably 1 to 20 μg/mL. The phosphatidylcholine content is more preferably 1 to 50 μg/mL, even more preferably 1 to 25 μg/mL. The phosphatidic acid content is more preferably 1 to 50 μg/mL, even more preferably 1 to 10 μg/mL. The cholesterol content is more preferably 0.1 to 8 μg/mL, even more preferably 0.1 to 5 μg/mL. The sphingomyelin content is more preferably 0.1 to 8 μg/mL, even more preferably 0.1 to 5 μg/mL.
When the medium (β) contains the lipids within the above ranges, the action of the drug can be evaluated more accurately.

培地(β)の上記脂質の含有量を測定する方法は特に制限されず、公知の方法により測定することができる。 The method for measuring the content of the above lipids in the culture medium (β) is not particularly limited, and can be measured using known methods.

[工程(D)]
工程(D)は、前記培養された心筋細胞を前記薬剤に曝露させる工程である。前記培養された心筋細胞とは、工程(C)がない場合には、工程(B)で培養した心筋細胞であり、工程(C)がある場合には、工程(C)で培養した心筋細胞である。
心筋細胞を薬剤に曝露させる方法は特に制限されず、例えば、薬剤を直接培地中に添加してもよいし、薬剤を適当な溶媒に分散又は溶解させてから培地中に添加してもよい。
前記溶媒としては、特に制限されないが、例えば、水、エタノール、メタノール、DMSOが挙げられる。
薬剤の添加濃度は、薬剤の種類に応じて決定すればよい。本発明の一態様である方法は、薬剤の濃度が低くてもその作用を検出しやすいので、薬剤の添加濃度は、例えば、非特許文献1等に記載された公知の濃度を参考にし、その濃度よりも低い濃度とすることができる。薬剤は、培地中に、例えば0.001nM~10mMの範囲の終濃度となるように添加することができる。
[Step (D)]
Step (D) is a step of exposing the cultured cardiomyocytes to the drug. The cultured cardiomyocytes are the cardiomyocytes cultured in step (B) when step (C) is not performed, and are the cardiomyocytes cultured in step (C) when step (C) is performed.
The method for exposing cardiomyocytes to a drug is not particularly limited. For example, the drug may be added directly to the medium, or the drug may be dispersed or dissolved in an appropriate solvent and then added to the medium.
The solvent is not particularly limited, but examples thereof include water, ethanol, methanol, and DMSO.
The concentration of the drug to be added may be determined depending on the type of drug. In the method of one embodiment of the present invention, the effect of the drug can be easily detected even at a low concentration, so the concentration of the drug to be added can be set lower than the known concentrations described in, for example, Non-Patent Document 1. The drug can be added to the medium to a final concentration in the range of, for example, 0.001 nM to 10 mM.

心筋細胞を薬剤に曝露させる期間は特に制限されず、薬剤が心筋細胞に対してその作用を発揮できればよく、心筋細胞又は薬剤の種類に応じて適宜決定することができる。
曝露させる期間は、好ましくは1秒~5日間であり、より好ましくは1分~3日間であり、さらに好ましくは5分~3日間である。
培養条件は特に制限されず、公知の方法で行うことができるが、通常、温度は25~40℃程度、二酸化炭素濃度5%程度で培養する。
The period for exposing cardiomyocytes to a drug is not particularly limited as long as the drug can exert its effect on cardiomyocytes, and can be determined appropriately depending on the type of cardiomyocytes or drug.
The exposure period is preferably 1 second to 5 days, more preferably 1 minute to 3 days, and even more preferably 5 minutes to 3 days.
The culture conditions are not particularly limited and can be carried out by known methods, but the culture is usually carried out at a temperature of about 25 to 40°C and a carbon dioxide concentration of about 5%.

工程(D)で用いる培地についての詳細は、工程(C)がない場合には、工程(B)に用いる培地と同様であり、工程(C)がある場合には、工程(C)に用いる培地と同様である。工程(D)で用いる培地は、工程(C)で用いる培地又は工程(B)に用いる培地と同じであっても、異なってもよいが、薬剤の作用を精度良く評価できることから、同じであることが好ましい。 Details regarding the medium used in step (D) are the same as those used in step (B) if step (C) is not present, and the same as those used in step (C) if step (C) is present. The medium used in step (D) may be the same as or different from the medium used in step (C) or step (B), but it is preferable that it be the same, as this allows for accurate evaluation of the drug's effects.

本発明の一態様である方法は、好ましくは、工程(C)を含み、工程(C)及び(D)は、培地(β)中で行われる。工程(C)及び(D)が培地(β)中で行われると、薬剤の作用、特に心毒性をより精度良く評価することができ、催不整脈性、特にEAD様波形を検出しやすい。
工程(A)及び(B)は、無血清培地(α)中で行われ、かつ、工程(C)及び(D)は、培地(β)中で行われることがより好ましい。このような培地条件で行うと、心筋細胞が培養容器(X)に接着しやすく、さらに安定して、薬剤の作用、特に心毒性をより精度良く評価することができ、催不整脈性、特にEAD様波形を検出しやすい。
The method according to one aspect of the present invention preferably includes step (C), and steps (C) and (D) are carried out in a medium (β). When steps (C) and (D) are carried out in a medium (β), the action of a drug, particularly cardiotoxicity, can be evaluated more accurately, and proarrhythmic properties, particularly EAD-like waveforms, can be easily detected.
It is more preferable that steps (A) and (B) are performed in a serum-free medium (α), and steps (C) and (D) are performed in a medium (β). When performed under such medium conditions, cardiomyocytes are more likely to adhere to the culture vessel (X), and the drug action, particularly cardiotoxicity, can be evaluated more stably and accurately, and arrhythmogenicity, particularly EAD-like waveforms, can be more easily detected.

[工程(E)]
工程(E)は、工程(D)で薬剤に曝露させた心筋細胞の細胞機能の指標を分析して評価する工程である。
心筋細胞の細胞機能の指標は、心筋細胞の機能を示すものであれば特に制限されず、細胞の一般的な機能の指標であっても、心筋細胞に特異的な機能の指標であってもよい。心筋細胞の細胞機能の指標は、例えば、活動電位、遺伝子発現、収縮性、サルコメア長、ナトリウムイオン、カリウムイオン、又はカルシウムイオンの細胞内濃度又はその変化、拍動、細胞生存率、ミトコンドリア機能の指標、グルコース、ピルビン酸、乳酸、ATP等のエネルギー関連物質の濃度又はその変化が挙げられる。
測定が簡便であり、また、心筋細胞の拍動を引き起こすイオンの動きを解析できることから、心筋細胞の細胞機能の指標は、好ましくはカルシウムイオンの濃度又はその変化である。カルシウムイオンの細胞内濃度の変化は、カルシウムイオンの濃度変化を示す波形として検出することができる。すなわち、心筋細胞の細胞機能の指標は、好ましくはカルシウムイオン波形である。
[Step (E)]
Step (E) is a step of analyzing and evaluating an indicator of the cellular function of the cardiomyocytes exposed to the drug in step (D).
The indicator of cardiomyocyte cellular function is not particularly limited as long as it indicates cardiomyocyte function, and may be an indicator of general cellular function or an indicator of cardiomyocyte-specific function. Examples of indicators of cardiomyocyte cellular function include action potential, gene expression, contractility, sarcomere length, intracellular concentrations of sodium ions, potassium ions, or calcium ions or changes therein, pulsation, cell viability, an indicator of mitochondrial function, and concentrations or changes therein of energy-related substances such as glucose, pyruvate, lactate, and ATP.
The indicator of cellular function of cardiomyocytes is preferably calcium ion concentration or its changes, because it is easy to measure and allows analysis of the movement of ions that cause pulsation of cardiomyocytes. Changes in the intracellular calcium ion concentration can be detected as a waveform indicating changes in calcium ion concentration. That is, the indicator of cellular function of cardiomyocytes is preferably calcium ion waveform.

心筋細胞の細胞機能の指標を分析する方法は、特に制限されない。活動電位は、例えば多電極システムによる細胞外電位解析、MEA(Multi-electrodearray)解析、ホールセルパッチクランプによる細胞内電位解析などにより分析することができる。遺伝子発現は、例えば、心筋細胞に特異的な遺伝子の発現をRT-PCR法により分析することができる。収縮性は、例えば、モーションアナライザーにより心筋細胞の辺縁の動きから偏位速度を測定することにより分析することができる。サルコメア長は、例えば、サルコメアに存在するα-actininをGFP標識して可視化することにより分析することができる。カルシウムイオンの細胞内濃度又はその変化は、例えば、カルシウムイメージング法により分析することができる。拍動は、例えば、モーションアナライザーにより分析することができる。細胞生存率は、例えば、テトラゾリウム化合物又はミトコンドリア膜電位依存的色素を用いた細胞生存アッセイ、ATP量の測定等により分析することができる。ミトコンドリア機能の指標は、例えば、ミトコンドリア毒性、例えば、ミトコンドリア膜透過性遷移(MPT)の指標となるswellingアッセイ、電子伝達系酵素複合体の活性測定等により分析することができる。グルコース、ピルビン酸、乳酸、ATP等のエネルギー関連物質の濃度又はその変化は、例えば、グルコース、ピルビン酸、乳酸、ATP等のイメージング法により分析することができる。Methods for analyzing indicators of cardiomyocyte cellular function are not particularly limited. Action potentials can be analyzed, for example, by extracellular potential analysis using a multi-electrode system, MEA (multi-electrode array) analysis, or intracellular potential analysis using whole-cell patch clamp. Gene expression can be analyzed, for example, by RT-PCR analysis of the expression of cardiomyocyte-specific genes. Contractility can be analyzed, for example, by measuring the deflection velocity from the movement of the cardiomyocyte's periphery using a motion analyzer. Sarcomere length can be analyzed, for example, by visualizing α-actinin present in sarcomeres with GFP labeling. Intracellular calcium ion concentration or its changes can be analyzed, for example, by calcium imaging. Pulsation can be analyzed, for example, using a motion analyzer. Cell viability can be analyzed, for example, by cell viability assays using tetrazolium compounds or mitochondrial membrane potential-dependent dyes, or by measuring ATP levels. Indicators of mitochondrial function can be analyzed, for example, by a swelling assay, which is an indicator of mitochondrial toxicity, e.g., mitochondrial permeability transition (MPT), or activity measurement of electron transport chain enzyme complexes. Concentrations or changes in concentrations of energy-related substances such as glucose, pyruvate, lactate, and ATP can be analyzed, for example, by imaging methods for glucose, pyruvate, lactate, ATP, etc.

カルシウムイオン波形を分析することにより、例えば、QT延長、徐脈(陰性変時作用)、頻脈(陽性変時作用)、強心(陽性変力作用)、弱心(陰性変力作用)、早期後脱分極(EAD)、遅延後脱分極(DAD)、トルサード・ド・ポワント(TdP)、トリガードアクティビティ不整脈、又はリエントリー不整脈を検出することができる。
工程(E)においては、好ましくは、カルシウムイオン波形を分析することにより、早期後脱分極(EAD)を検出する。また、工程(E)においては、好ましくは、カルシウムイオン波形を分析することにより、頻脈又は徐脈を検出する。
By analyzing calcium ion waveforms, for example, QT prolongation, bradycardia (negative chronotropy), tachycardia (positive chronotropy), inotropy (positive inotropy), weakness (negative inotropy), early afterdepolarizations (EADs), delayed afterdepolarizations (DADs), torsades de pointes (TdP), triggered activity arrhythmia, or reentrant arrhythmia can be detected.
In step (E), early after-depolarizations (EADs) are preferably detected by analyzing calcium ion waveforms. Also, in step (E), tachycardia or bradycardia is preferably detected by analyzing calcium ion waveforms.

[その他の工程:工程(F)]
本発明の一態様である方法は、工程(E)の後に、工程(E)で得られた分析結果を、薬剤の非存在下における分析結果と比較する工程(F)を含んでもよい。工程(F)は、換言すると、工程(E)で得られた薬剤の存在下及び非存在下における細胞機能の指標を比較し、薬剤が有する作用の高低を判定する工程である。
判定の基準は、薬剤の存在下における細胞機能の指標が、薬剤の非存在下における細胞機能の指標と比較して高い又は低いこと、若しくは変化があることを利用する。
薬剤の非存在下とは、通常、薬剤の添加前、若しくは薬剤を分散又は溶解させる溶媒のみを添加する場合をいう。
[Other Step: Step (F)]
The method according to one aspect of the present invention may include, after step (E), step (F) of comparing the analytical results obtained in step (E) with analytical results obtained in the absence of the drug. In other words, step (F) is a step of comparing the indicators of cellular function obtained in step (E) in the presence and absence of the drug to determine the level of the effect of the drug.
The criterion for judgment is whether an index of cell function in the presence of a drug is higher or lower than, or has changed from, an index of cell function in the absence of the drug.
"In the absence of a drug" generally refers to the case before the drug is added, or when only a solvent for dispersing or dissolving the drug is added.

次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these.

[重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)の測定]
実施例に用いた4-メチル-1-ペンテン重合体の重量平均分子量(Mw)、及び、分子量分布(Mw/Mn)をゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
具体的には、下記の条件で、オルトジクロロベンゼンに溶解したポリマーの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を、標準ポリスチレンによって分子量を較正して測定した。
・装置:ゲル浸透クロマトグラフHLC-8321GPC/HT型(東ソー社製)
・データ解析ソフト:Empower3(Waters社製)
・検出器:示差屈折計
・直列連結カラム:TSKgelGMH6-HT(2本)、及び、TSKgelGMH6-HTL(2本)
・カラム温度:140℃
・流量:1.0mL/分
・試料濃度:1.5mg/mL
[Measurement of weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn)]
The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of the 4-methyl-1-pentene polymer used in the examples were measured by gel permeation chromatography (GPC).
Specifically, the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of a polymer dissolved in orthodichlorobenzene were measured under the following conditions, with the molecular weight calibrated using standard polystyrene.
Apparatus: Gel permeation chromatograph HLC-8321GPC/HT type (manufactured by Tosoh Corporation)
Data analysis software: Empower3 (Waters)
Detector: differential refractometer Serially connected columns: TSKgel GMH6-HT (2 columns) and TSKgel GMH6-HTL (2 columns)
Column temperature: 140°C
Flow rate: 1.0 mL/min Sample concentration: 1.5 mg/mL

[製造例1]基材の製造
4-メチル-1-ペンテン重合体であるTPX(登録商標)(三井化学株式会社製:分子量(Mw)=428000、分子量分布(Mw/Mn)=4.1、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量が97.2モル%であり、炭素数16のα-オレフィンから導かれる構成単位の含有量と炭素数18のα-オレフィンから導かれる構成単位の含有量の合計が2.8モル%である)を使用し、基材層を押し出すフルフライト型のスクリューを備えたTダイ付き押出機へ投入し、押出し温度を270℃、ロール温度を60℃に設定し、ロール回転速度の条件を変えて押出し成形することで、厚さ50μmのフィルム1を得た。
[Production Example 1] Production of substrate A 4-methyl-1-pentene polymer, TPX (registered trademark) (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.: molecular weight (Mw) = 428,000, molecular weight distribution (Mw/Mn) = 4.1, content of structural units derived from 4-methyl-1-pentene is 97.2 mol%, and the total content of structural units derived from an α-olefin having 16 carbon atoms and the content of structural units derived from an α-olefin having 18 carbon atoms is 2.8 mol%), was used and fed into a T-die extruder equipped with a full-flight screw that extrudes a substrate layer. The extrusion temperature was set to 270°C, the roll temperature was set to 60°C, and the roll rotation speed conditions were changed to obtain a film 1 having a thickness of 50 μm.

前記フィルム1を測定サンプルとして、東洋精機製作所製差圧式ガス透過率測定装置MT-C3を用いて温度23℃、湿度0%の環境下にて酸素透過係数[cm3×mm/(m2×24h×atm)]を測定した。測定部径は70mm(透過面積は38.46cm2)とした。酸素透過係数が大きいことが予想されたため、予めサンプルにアルミニウムマスクを施し、実透過面積を5.0cm2とした。酸素透過係数は、1912cm3×mm/(m2×24h×atm)であった。 Using the film 1 as a measurement sample, the oxygen permeability coefficient [cm 3 × mm/(m 2 × 24h × atm)] was measured at a temperature of 23°C and humidity of 0% using a differential pressure gas permeability measuring device MT-C3 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The measurement diameter was 70 mm (permeation area: 38.46 cm 2 ). Because a high oxygen permeability coefficient was expected, an aluminum mask was applied to the sample in advance, and the actual permeation area was set to 5.0 cm 2 . The oxygen permeability coefficient was 1912 cm 3 × mm/(m 2 × 24h × atm).

前記フィルム1は常圧プラズマ表面処理装置(積水化学工業製)を用いて、チャンバー内を窒素の気流で満たしプラズマ処理した(処理速度2m/min、出力4.5kW、2往復)。 The film 1 was plasma treated using an atmospheric pressure plasma surface treatment device (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) by filling the chamber with a nitrogen gas flow (treatment speed 2 m/min, output 4.5 kW, 2 round trips).

プラズマ処理済のフィルム1を測定サンプルとして、水接触角の測定を行った。水接触角の測定は、日本工業規格JIS-R3257(基板ガラス表面のぬれ性試験方法)に準じて行った。25±5℃、50±10%の恒温恒湿条件下で水滴の形状を球形とみなせる4μL以下の容量の水滴を、測定サンプルの表面に滴下し、静滴法により、測定サンプル表面に水滴が接触した直後から1分以内の測定サンプルと水滴の接触界面の角度を測定した。プラズマ処理済のフィルム1の水接触角は、60.3°であった。 The water contact angle was measured using plasma-treated Film 1 as the measurement sample. The water contact angle was measured in accordance with Japanese Industrial Standard JIS-R3257 (Test method for wettability of substrate glass surfaces). A water droplet of 4 μL or less, which can be considered spherical under constant temperature and humidity conditions of 25±5°C and 50±10%, was dropped onto the surface of the measurement sample, and the angle of the contact interface between the measurement sample and the water droplet was measured using the sessile drop method within one minute after the water droplet made contact with the measurement sample surface. The water contact angle of Plasma-treated Film 1 was 60.3°.

[製造例2]培養容器の作製
前記プラズマ処理済のフィルム1を8cm×12cmサイズにカットし、ポリスチレン(PSとも称す)製96ウェル容器枠の底面に、医療用粘着剤(スリーエム製)を介して密着させて96ウェルの培養プレートを作製した。その後、耐ガンマ線袋に梱包して10kGyのガンマ線を照射し滅菌した。これをTプレートとした。1ウェルの培養面積は約0.32cm2であった。
[Manufacturing Example 2] Preparation of Culture Vessel The plasma-treated film 1 was cut to a size of 8 cm x 12 cm and attached to the bottom of a 96-well polystyrene (PS) container frame via a medical adhesive (manufactured by 3M) to prepare a 96-well culture plate. The plate was then packed in a gamma-ray-resistant bag and sterilized by irradiating with 10 kGy of gamma rays. This was used as a T-plate. The culture area per well was approximately 0.32 cm2 .

Tプレートの比較対照として、TCPS(TissueCulrurePolystylene)製96ウェルプレート(CellBIND、Corning社製、製品番号3300、「Cプレート」ともいう)、PDMS(Polydimethylsiloxane)製96ウェルプレート(VECELL社製、製品番号V96WGPB、Vプレートともいう、酸素透過係数19121[cm3×mm/(m2×24h×atm)]、底面厚さ350μm)、TCPS製96ウェルプレート(Greiner社製、製品番号655090、「Gプレート」ともいう)を用いた。 As controls for the T plate, a 96-well TCPS (Tissue Culture Polystyrene) plate (CellBIND, Corning, product number 3300, also referred to as the "C plate"), a 96-well PDMS (Polydimethylsiloxane) plate (VECELL, product number V96WGPB, also referred to as the "V plate", oxygen permeability coefficient 19121 [cm 3 × mm/(m 2 × 24h × atm)], bottom thickness 350 μm), and a 96-well TCPS plate (Greiner, product number 655090, also referred to as the "G plate") were used.

[培地・試薬の調製]
液体窒素中で凍結保存したヒトiPS細胞由来心筋細胞GCaMP導入株(株式会社マイオリッジ製、製品番号G-011106)を用いた。この細胞は、ヒトiPS細胞をプロテインフリー心筋分化誘導(PFCD)法により分化誘導開始して37日目の心筋細胞であり、カルシウムセンサーとして、GCaMPを恒常的に発現するように遺伝子導入されている。
[Preparation of culture medium and reagents]
We used a human iPS cell-derived cardiomyocyte GCaMP-transfected line (Myoridge, Inc., product number G-011106) that had been cryopreserved in liquid nitrogen. These cells were cardiomyocytes 37 days after the start of differentiation induction of human iPS cells by protein-free cardiac differentiation (PFCD) and were transfected with a gene to constitutively express GCaMP as a calcium sensor.

使用試薬は以下の通りである。すべて冷蔵保存した。
・CDI維持培地(iCell心筋細胞維持用培地、FUJIFILM CellularDynamics社製、557-33591)
・CDI解凍/播種用培地(iCell心筋細胞解凍用培地、FUJIFILM CellularDynamics社製、550-33581)
The reagents used were as follows. All were stored refrigerated.
CDI maintenance medium (iCell cardiomyocyte maintenance medium, FUJIFILM Cellular Dynamics, 557-33591)
CDI thawing/seeding medium (iCell cardiomyocyte thawing medium, FUJIFILM Cellular Dynamics, 550-33581)

・特製維持培地(CarmyA維持用培地UG、マイオリッジ社製、ME-01A00241、液体培地と付属サプリメントとに分けて供給され、液体培地と付属サプリメントとを混合してから使用する。培地(β)に該当する。)
リゾホスファチジルコリン11.3μg/mL、トリアシルグリセリド9.79μg/mL、ホスファチジルコリン5.29μg/mL、ホスファチジン酸2.07μg/mL、コレステロール0.88μg/mL、及びスフィンゴミエリン0.80μg/mLを含有する。また、遊離脂肪酸35.29μg/mLを含有する。
・CarmyA特製播種用培地(CarmyA播種用培地キットUG、マイオリッジ社製、ME-02A00211。無血清培地(α)に該当する。)
・特製基礎培地(CarmyA播種用培地キットUG、マイオリッジ社製、ME-02A00211に付属する無血清培地)
Special maintenance medium (CarmyA maintenance medium UG, manufactured by Myoridge, ME-01A00241, supplied as a liquid medium and an accompanying supplement, which are mixed before use. Corresponds to medium (β)).
It contains 11.3 μg/mL of lysophosphatidylcholine, 9.79 μg/mL of triacylglycerides, 5.29 μg/mL of phosphatidylcholine, 2.07 μg/mL of phosphatidic acid, 0.88 μg/mL of cholesterol, and 0.80 μg/mL of sphingomyelin. It also contains 35.29 μg/mL of free fatty acids.
Carmy A special seeding medium (Carmy A seeding medium kit UG, manufactured by Myoridge, ME-02A00211. Corresponding to serum-free medium (α))
Special basal medium (serum-free medium included in CarmyA Seeding Medium Kit UG, manufactured by Myoridge, ME-02A00211)

・iMatrix-511silk(製品番号387-10131、Nippi社製)
・CultureSureTMY-27632(製品番号034-24024、富士フィルム和光純薬社製、ロット番号KCG7025)
iMatrix-511silk (product number 387-10131, manufactured by Nippi)
CultureSure Y-27632 (product number 034-24024, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., lot number KCG7025)

・イソプロテレノール(Isoproterenol)(東京化成工業社製)
・ベプリジル(Bepridil)(キッセイ薬品工業社製)
・ペンタミジン(Pentamidine)(キッセイ薬品工業社製)
・E-4031 キッセイ薬品工業社製
・ベラパミル(Verapamil)キッセイ薬品工業社製
・リスペリドン(Risperidone)富士フイルム和光純薬株式会社製
・テルフェナジン(Terfenadine)Sigma-Aldrich社製
・ラノラジン(Ranolazine)東京化成工業株式会社製
・DMSO(富士フイルム和光純薬社製)
Isoproterenol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Bepridil (Kissei Pharmaceutical Co., Ltd.)
Pentamidine (Kissei Pharmaceutical Co., Ltd.)
E-4031 manufactured by Kissei Pharmaceutical Co., Ltd. Verapamil manufactured by Kissei Pharmaceutical Co., Ltd. Risperidone manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Terfenadine manufactured by Sigma-Aldrich Ranolazine manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. DMSO (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

[カルシウムトランジェント解析方法]
蛍光顕微鏡システムIX83(オリンパス社製)を用いて、GCaMP蛍光強度の変化をカルシウムトランジェントとして測定し、解析にはCarmy-Analyzerソフトウェア(マイオリッジ社製)を使用した。
[Calcium transient analysis method]
Using a fluorescence microscope system IX83 (Olympus), changes in GCaMP fluorescence intensity were measured as calcium transients, and analysis was performed using Carmy-Analyzer software (Myoridge).

[参考例1、2]試験用プレートの材質の違いによる、心筋細胞特異的な遺伝子発現量の変化
(方法)
試験用プレートとして、Cプレート(参考例1)、Tプレート(参考例2)を用いて、心筋細胞特異的な遺伝子発現量を比較した。
<培養スケジュール>
細胞培養は下記のスケジュールで行った。細胞起眠日をDay0として以降の日を表す。
Day-1:試薬調製及び準備
Day0:凍結心筋細胞起眠、プレートのプレコート、試験用96ウェルプレートへの播種、培養
Day1~5:1日おきに150μLのCDI維持培地で培地交換して培養
Day7~13:1日おきに200μLのCDI維持培地で培地交換して培養
Day14:遺伝子発現解析
[Reference Examples 1 and 2] Changes in cardiomyocyte-specific gene expression levels due to differences in test plate materials (method)
As test plates, C plate (Reference Example 1) and T plate (Reference Example 2) were used to compare the expression levels of cardiomyocyte-specific genes.
<Cultivation schedule>
Cell culture was carried out according to the following schedule: The day the cells woke up is designated as Day 0, and subsequent days are indicated.
Day 1: Reagent preparation and setup Day 0: Frozen cardiomyocytes awakening, pre-coating of plates, seeding onto 96-well test plates, and culturing Days 1-5: Culture with 150 μL of CDI maintenance medium every other day Days 7-13: Culture with 200 μL of CDI maintenance medium every other day Day 14: Gene expression analysis

<試験用プレートのiMatrix-511silkコーティング方法>
PBS(-)9mLに70μLのiMatrix-511silkを添加して希釈し、コーティング液とした。コーティング液を100μL/well(使用濃度1.21μg/cm2)で試験用96ウェルプレートに添加し、37℃インキュベーター中で1時間静置した。細胞を播種する前に、アスピレーションで除去した。
<Method for coating test plates with iMatrix-511silk>
70 μL of iMatrix-511silk was added to 9 mL of PBS(-) and diluted to prepare a coating solution. 100 μL of the coating solution was added to a 96-well test plate at a concentration of 1.21 μg/cm 2 and allowed to stand in an incubator at 37°C for 1 hour. The solution was removed by aspiration before seeding the cells.

<凍結心筋細胞の起眠と播種>
CDI解凍/播種用培地にY-27632を終濃度10μMになるように添加し、解凍用培地として用いた。使用時に37℃に加温してから使用した。
凍結心筋細胞を37℃のウォーターバスで解凍し、解凍用培地に懸濁した。300×gで5分間遠心し、上清を除去した。解凍用培地で細胞を懸濁し、2×106~5×106cells/mLに調整後、細胞数をカウントし、iMatrix-511silkコーティングした試験用96ウェルプレートに8×104cells/wellで細胞を播種し、37℃、5%CO2インキュベーター内に静置した。実験はtriplicateで行った。
<Awakening and seeding of frozen cardiomyocytes>
Y-27632 was added to the CDI thawing/seeding medium to a final concentration of 10 μM, and used as the thawing medium. The medium was heated to 37° C. before use.
Frozen cardiomyocytes were thawed in a 37°C water bath and suspended in thawing medium. The cells were centrifuged at 300 x g for 5 minutes and the supernatant was removed. The cells were suspended in thawing medium and adjusted to 2 x 10 - 5 x 10 cells/mL. The cell number was counted and the cells were seeded at 8 x 10 cells/well into an iMatrix-511silk-coated 96-well test plate and placed in a 37°C, 5% CO2 incubator. The experiment was performed in triplicate.

<RNA抽出とRT-qPCR>
cTnT、MYL2、Kir2.1、PGC1α(PPARGC1A)及びGAPDHを解析対象とした。
<RNA extraction and RT-qPCR>
cTnT, MYL2, Kir2.1, PGC1α (PPARGC1A), and GAPDH were analyzed.

(1)試薬及び機器
RNA抽出:miRNeasyMiniKit(製品番号217004、キアゲン社製)
cDNA合成:ReverTraAce(R)qPCR RT MasterMix with gDNA Remover(製品番号FSQ-301、TOYOBO社製)
qPCR反応:PowerUp SYBRGreenMasterMix(製品番号A25776、ThermoFisher社製)
QuantStudio6 FlexReal-timePCRsystem(ThermoFisher社製)
Nanophotometer分光光度計C40(ワケンビーテック株式会社製)
(1) Reagents and Equipment RNA extraction: miRNeasy Mini Kit (product number 217004, manufactured by Qiagen)
cDNA synthesis: ReverTraAce® qPCR RT MasterMix with gDNA Remover (product number FSQ-301, manufactured by TOYOBO)
qPCR reaction: PowerUp SYBR Green Master Mix (product number A25776, ThermoFisher)
QuantStudio6 Flex Real-time PCR system (ThermoFisher)
Nanophotometer spectrophotometer C40 (manufactured by Wakembie Tech Co., Ltd.)

(2)RNA抽出
心筋細胞の培養上清を除去した後、QIAZOL(キアゲン社製)を添加し、懸濁して細胞を溶解し、溶解物をチューブに回収した。以降はmiRNeasyMiniKitに添付のプロトコルに従ってRNAを抽出し、Nanophotometer分光光度計C40でRNA濃度を測定した。
(2) RNA Extraction After removing the culture supernatant of cardiomyocytes, QIAZOL (Qiagen) was added and suspended to lyse the cells, and the lysate was collected in a tube. RNA was extracted according to the protocol attached to the miRNeasy MiniKit, and the RNA concentration was measured using a Nanophotometer C40 spectrophotometer.

(3)RT-qPCR
上記で抽出したRNA253ngを用いて、PowerUpSYBRGreenMasterMixに添付のプロトコルに従って逆転写反応を行いcDNAの合成を行った。その後、6ngのcDNAを用いてスタンダード法にてqPCR反応を行った。検量線は10ng/μLの各cDNAサンプルを10μLずつ集め、そこから1/10希釈して5点作製した。
(3) RT-qPCR
Using 253 ng of the extracted RNA, reverse transcription was performed according to the protocol provided with the PowerUp SYBR Green Master Mix to synthesize cDNA. Subsequently, 6 ng of cDNA was used to perform qPCR using the standard method. A five-point calibration curve was prepared by collecting 10 μL of each 10 ng/μL cDNA sample and diluting them 1/10.

<遺伝子発現の評価>
細胞から抽出したRNAを用い、QuantStudio6FlexReal-timePCRsystemにて遺伝子発現量の解析を行った。使用したプライマーの配列を表1に、PCRの条件を表2に示す。
<Evaluation of gene expression>
RNA extracted from the cells was used to analyze gene expression levels using the QuantStudio6Flex Real-time PCR system. The primer sequences used are shown in Table 1, and the PCR conditions are shown in Table 2.

(結果)
遺伝子発現量を解析した結果を図1に示す。遺伝子発現量は、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)の遺伝子発現量を1とした場合の相対値とし、±SD(n=3)で示した。
Tプレートを用いた場合(参考例2)は、cTnT、MYL2、Kir2.1、及びPGC1α(PPARGC1A)の発現量は、Cプレート(参考例1)よりも多かった。この結果から、Tプレートを用いて心筋細胞を培養すると、心筋細胞特異的な遺伝子の発現が上昇し、心筋細胞の機能を向上させ得ることが明らかになった。
(result)
The results of analyzing gene expression levels are shown in Figure 1. Gene expression levels were expressed as relative values when the gene expression level of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) was set at 1, and are shown as ±SD (n=3).
When the T plate was used (Reference Example 2), the expression levels of cTnT, MYL2, Kir2.1, and PGC1α (PPARGC1A) were higher than when the C plate was used (Reference Example 1). These results demonstrate that culturing cardiomyocytes using the T plate increases the expression of cardiomyocyte-specific genes and can improve cardiomyocyte function.

[実施例1~9、比較例1~9]試験用プレートの材質の違いによる、薬剤応答性の変化(方法)
試験用プレートとして、Cプレート(比較例1~9)、Tプレート(実施例1~9)を用いて、薬剤を添加し、カルシウムトランジェントを解析した。
<培養スケジュール>
細胞培養は下記のスケジュールで行った。細胞起眠日をDay0として以降の日を表す。
Day-1:試薬調製及び準備
Day0:凍結心筋細胞起眠、プレートのプレコート、及び試験用96ウェルプレートへの播種(工程(A))、培養(工程(B))
Day1:CDI維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day4~13:2日おきに特製維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day14:特製維持培地を用いて、薬剤添加、及びカルシウムトランジェント解析(工程(D)、工程(E))
[Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 9] Changes in drug responsiveness due to differences in test plate materials (method)
As test plates, C plates (Comparative Examples 1 to 9) and T plates (Examples 1 to 9) were used, and drugs were added to analyze calcium transients.
<Cultivation schedule>
Cell culture was carried out according to the following schedule: The day the cells woke up is designated as Day 0, and subsequent days are indicated.
Day 1: Preparation and setup of reagents Day 0: Awakening frozen cardiomyocytes, precoating of plates, seeding onto 96-well test plates (step (A)), and culturing (step (B))
Day 1: Culture medium was replaced with CDI maintenance medium (step (C))
Day 4 to 13: Culture with medium change every 2 days with special maintenance medium (step (C))
Day 14: Drug addition and calcium transient analysis using special maintenance medium (step (D) and step (E))

<試験用プレートのiMatrix-511silkコーティング方法>
特製基礎培地3mLに19.2μLのiMatrix-511silkを添加して希釈し、コーティング液とした。コーティング液を100μL/well(使用濃度1μg/cm2)で試験用96ウェルプレートに添加し、37℃インキュベーター中で1時間静置した。コーティング液は除去せずに、コーティング液を残したまま、心筋細胞を播種した。
<Method for coating test plates with iMatrix-511silk>
19.2 μL of iMatrix-511silk was added to 3 mL of special basal medium and diluted to prepare a coating solution. The coating solution was added to a 96-well test plate at 100 μL/well (working concentration 1 μg/cm 2 ) and allowed to stand in a 37°C incubator for 1 hour. The coating solution was not removed, and cardiomyocytes were seeded while the coating solution was still in place.

<凍結心筋細胞の起眠と播種>
CarmyA特製播種用培地にY-27632を終濃度10μMになるように添加し、特製解凍播種用培地として用いた。使用時に室温して使用した。
凍結心筋細胞を37℃のウォーターバスで解凍し、特製解凍播種用培地に懸濁した。300×gで5分間遠心し、上清を除去した。特製解凍播種用培地で細胞を懸濁し、2×106~5×106cells/mLに調整後、細胞数をカウントし、iMatrix-511silkコーティングした試験用96ウェルプレートに6×104cells/well(培地量200μL)で細胞を播種し、37℃、5%CO2インキュベーター内に静置した。実験はtriplicateで行った。
<Awakening and seeding of frozen cardiomyocytes>
Y-27632 was added to Carmy A special seeding medium to a final concentration of 10 μM, and used as a special thawed seeding medium. The medium was allowed to cool to room temperature before use.
Frozen cardiomyocytes were thawed in a 37°C water bath and suspended in a special thawing and seeding medium. The cells were centrifuged at 300 x g for 5 minutes and the supernatant was removed. The cells were suspended in the special thawing and seeding medium and adjusted to 2 x 10 - 5 x 10 cells/mL. The cell number was counted and the cells were seeded at 6 x 10 cells/well (medium volume 200 μL) into an iMatrix-511silk-coated 96-well test plate and placed in a 37°C, 5% CO2 incubator. The experiment was performed in triplicate.

<薬剤添加>
薬剤は、DMSOを終濃度0.1%、ベプリジルを終濃度1μM、2μM、4μM、ペンタミジンを終濃度11.1μM、33.3μM、100μM、イソプロテレノールを終濃度20nM、100nM、500nMとなるように添加した。
Tプレートにおいて、ベプリジルを終濃度1μM、2μM、4μM、ペンタミジンを終濃度11.1μM、33.3μM、100μM、イソプロテレノールを終濃度20nM、100nM、500nMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例1~9とした。
Cプレートにおいて、ベプリジルを終濃度1μM、2μM、4μM、ペンタミジンを終濃度11.1μM、33.3μM、100μM、イソプロテレノールを終濃度20nM、100nM、500nMとなるように添加したものをそれぞれ、比較例1~9とした。
<Addition of drugs>
The drugs were added to a final concentration of 0.1% DMSO, 1 μM, 2 μM, and 4 μM bepridil, 11.1 μM, 33.3 μM, and 100 μM pentamidine, and 20 nM, 100 nM, and 500 nM isoproterenol.
In the T plate, bepridil was added to final concentrations of 1 μM, 2 μM, and 4 μM, pentamidine to final concentrations of 11.1 μM, 33.3 μM, and 100 μM, and isoproterenol to final concentrations of 20 nM, 100 nM, and 500 nM, respectively, to give Examples 1 to 9.
Comparative Examples 1 to 9 were prepared by adding bepridil to C plates at final concentrations of 1 μM, 2 μM, and 4 μM, pentamidine to final concentrations of 11.1 μM, 33.3 μM, and 100 μM, and isoproterenol to final concentrations of 20 nM, 100 nM, and 500 nM, respectively.

(結果)
0.1%DMSOの結果を図2、1μMベプリジルの結果を図3、1μMベプリジルの結果のEAD様波形を拡大した結果を図4、2μMベプリジルの結果を図5、4μMベプリジルの結果を図6、11.1μMペンタミジンの結果を図7A、図7B、33.3μMペンタミジンの結果を図8A、図8B、100μMペンタミジンの結果を図9A、図9B、20nMイソプロテレノールの結果を図10、100nMイソプロテレノールの結果を図11、500nMイソプロテレノールの結果を図12に示す。Preは薬剤添加前、Postは薬剤添加後を示す。
DMSO、ベプリジル、又はペンタミジンを添加した場合は、添加10分後の結果を示す。イソプロテレノールを添加した場合は、添加10分後、24時間後、48時間後の結果を示す。
(result)
The results for 0.1% DMSO are shown in Figure 2, the results for 1 μM bepridil in Figure 3, an enlarged EAD-like waveform of the results for 1 μM bepridil in Figure 4, the results for 2 μM bepridil in Figure 5, the results for 4 μM bepridil in Figure 6, the results for 11.1 μM pentamidine in Figures 7A and 7B, the results for 33.3 μM pentamidine in Figures 8A and 8B, the results for 100 μM pentamidine in Figures 9A and 9B, the results for 20 nM isoproterenol in Figure 10, the results for 100 nM isoproterenol in Figure 11, and the results for 500 nM isoproterenol in Figure 12. "Pre" indicates before drug addition, and "Post" indicates after drug addition.
When DMSO, bepridil, or pentamidine was added, the results are shown 10 minutes after addition. When isoproterenol was added, the results are shown 10 minutes, 24 hours, and 48 hours after addition.

0.1%DMSOを添加しても、Tプレート、Cプレートのいずれの場合も、わずかに蛍光強度が増加したが、カルシウムイオン波形には影響しないことを確認した(図2)。 Addition of 0.1% DMSO slightly increased the fluorescence intensity in both the T plate and the C plate, but did not affect the calcium ion waveform (Figure 2).

Tプレートにおいて、1μMベプリジルを添加したところ(実施例1)、3ウェル中2ウェルで、微弱ではあるがEAD(早期後脱分極、earlyafterdepolarization)様波形が検出された(図3、図4)。Tプレートにおいてベプリジルの濃度を2μMに増加させても(実施例2)、EAD様波形がより顕著に検出されることはなく(図5)、4μMに増加させると(実施例3)、拍動様波形は検出されなくなった(図6)。一方、Cプレートにおいては、ベプリジルの濃度を1μM、2μM、4μMと変化させても(比較例1~3)、EAD様波形は検出されなかった(図3、図4、図5、図6)。When 1 μM bepridil was added to the T plate (Example 1), EAD (early afterdepolarization)-like waveforms were detected, albeit weakly, in two of three wells (Figures 3 and 4). Even when the bepridil concentration was increased to 2 μM in the T plate (Example 2), EAD-like waveforms were not detected more prominently (Figure 5), and when the concentration was increased to 4 μM (Example 3), pulsatile waveforms were no longer detected (Figure 6). On the other hand, when the bepridil concentration was changed to 1 μM, 2 μM, or 4 μM in the C plate (Comparative Examples 1 to 3), EAD-like waveforms were not detected (Figures 3, 4, 5, and 6).

ベプリジルは、狭心症の治療に用いられるカルシウム拮抗薬の一つであるが、副作用としてtorsadedepointes(TdP)といわれる致死性の心室性不整脈を誘発することが知られている。しかし、その催不整脈作用はiPS細胞を分化させた心筋細胞等を用いたin vitroの試験系では検出が難しいとされている。しかし、実施例1においては、torsadedepointes(TdP)のきっかけとなるEAD様波形を検出することができ、ベプリジルの催不整脈作用を検出できることが明らかになった。 Bepridil is a calcium channel blocker used to treat angina pectoris, but is known to induce a potentially fatal ventricular arrhythmia called torsade depointes (TdP) as a side effect. However, its proarrhythmic effect is difficult to detect in in vitro test systems using cardiomyocytes differentiated from iPS cells. However, in Example 1, it was possible to detect EAD-like waveforms that trigger torsade depointes (TdP), demonstrating that the proarrhythmic effect of bepridil can be detected.

11.1μMペンタミジンを添加したところ、Tプレートでは(実施例4)、添加24時間後に不整脈が検出されたが(図7A)、Cプレートでは(比較例4)不整脈は検出されなかった(図7B)。ペンタミジンの濃度を33.3、100μMとあげると、Tプレートにおいても不整脈は検出できなかった(実施例5、6、図8A、図9A)。Cプレートでは100μMペンタミジンを添加したところ(比較例6)、10分後に、急性の不整脈が検出された(図9B)。When 11.1 μM pentamidine was added, arrhythmia was detected 24 hours after addition on the T plate (Example 4) (Figure 7A), but no arrhythmia was detected on the C plate (Comparative Example 4) (Figure 7B). When the pentamidine concentration was increased to 33.3 and 100 μM, arrhythmia was not detected even on the T plate (Examples 5 and 6, Figures 8A and 9A). When 100 μM pentamidine was added to the C plate (Comparative Example 6), acute arrhythmia was detected 10 minutes later (Figure 9B).

ペンタミジンは、抗菌薬の1つであるが、不整脈を誘発する作用が知られており、その作用メカニズムは、hERG(human ether-a-go-go related gene)タンパク質の膜移行(トラフィッキング)阻害によるものとされている。そのため、ペンタミジンが、催不整脈作用を発現するためには、長時間曝露を必要とすることが知られている。
実施例4で不整脈が検出されたのがペンタミジン添加24時間後であることは、ペンタミジンの作用メカニズムを考慮すると合理的であるため、Tプレートにおいては、ペンタミジンのhERGタンパク質の膜移行(トラフィッキング)阻害作用を検出できていると考えられる。一方、Cプレート(比較例6)で検出された急性の不整脈は、ペンタミジン添加10分後であったから、hERGタンパク質の膜移行(トラフィッキング)阻害作用とは異なる非特異的な作用の可能性が高い。Tプレートでは、このような非特異的な作用が見られなかったことから、Tプレートを用いると、薬剤の作用を評価する際に偽陽性を減らすことができることが示唆された。
Pentamidine is an antibacterial drug known to induce arrhythmias, and its mechanism of action is believed to be inhibition of membrane trafficking of hERG (human ether-a-go-go related gene) protein. Therefore, it is known that prolonged exposure to pentamidine is required for the development of its proarrhythmic effect.
The fact that arrhythmia was detected 24 hours after the addition of pentamidine in Example 4 is reasonable considering the mechanism of action of pentamidine, and therefore it is believed that the T plate was able to detect pentamidine's inhibitory effect on membrane translocation (trafficking) of hERG protein. On the other hand, the acute arrhythmia detected on the C plate (Comparative Example 6) occurred 10 minutes after the addition of pentamidine, which is likely a nonspecific effect other than the inhibitory effect on membrane translocation (trafficking) of hERG protein. The absence of such a nonspecific effect on the T plate suggests that the use of the T plate can reduce false positives when evaluating the effects of drugs.

20nMイソプロテレノールを添加したところ、Tプレート(実施例7)では、頻脈化が安定して確認できた(図10)。一方、Cプレート(比較例7)では頻脈化は確認できたものの、カルシウムイオン波形が乱れ、安定していなかった。100、500nMとイソプロテレノールの濃度をあげた場合には、Tプレート(実施例8、9)においては頻脈化が安定して確認でき、Cプレート(比較例8、9)においても頻脈化のパターンが安定して確認できた(図11、図12)。When 20 nM isoproterenol was added, tachycardia was stably confirmed in the T plate (Example 7) (Figure 10). On the other hand, although tachycardia was confirmed in the C plate (Comparative Example 7), the calcium ion waveform was disturbed and unstable. When the isoproterenol concentration was increased to 100 and 500 nM, tachycardia was stably confirmed in the T plate (Examples 8 and 9), and the tachycardia pattern was stably confirmed in the C plate (Comparative Examples 8 and 9) (Figures 11 and 12).

イソプロテレノールは、β1、β2受容体アゴニストであり、心拍数増加作用(頻脈化作用)を有する。Tプレートを用いると、Cプレートに比べ、イソプロテレノールが低濃度であっても、心拍数増加作用(頻脈化作用)を安定して検出することができた。Tプレートを用いると、Cプレートに比べて、薬剤の作用をより高感度で評価できると考えられる。 Isoproterenol is a β1 and β2 receptor agonist that increases heart rate (tachycardia-inducing effect). Compared to C-plates, T-plates were able to stably detect the increase in heart rate (tachycardia-inducing effect) even at lower concentrations of isoproterenol. It is believed that T-plates can evaluate the effects of drugs with higher sensitivity than C-plates.

[参考例3、4、5]酸素透過性の高い試験用プレートの検討(方法)
酸素透過性の高いPDMS製の試験用プレートを用いて、心筋細胞培養への影響を検討した。試験用プレートとしてGプレート(TCPS製、参考例3)、Tプレート(参考例4)、Vプレート(PDMS製、参考例5)を用いた。
[Reference Examples 3, 4, and 5] Study of test plates with high oxygen permeability (method)
The influence on cardiomyocyte culture was investigated using test plates made of PDMS with high oxygen permeability, including G plates (made of TCPS, Reference Example 3), T plates (made of PDMS, Reference Example 4), and V plates (made of PDMS, Reference Example 5).

<培養スケジュール>
細胞培養は下記のスケジュールで行った。細胞起眠日をDay0として以降の日を表す。
Day-1:試薬調製及び準備
Day0:特製解凍播種用培地を用いて、凍結心筋細胞起眠、プレートのプレコート、試験用96ウェルプレートへの播種、培養
Day1:特製維持培地で培地交換して培養
Day3~13:2日おきに特製維持培地で培地交換して培養
Day6:顕微鏡観察
<Cultivation schedule>
Cell culture was carried out according to the following schedule: The day the cells woke up is designated as Day 0, and subsequent days are indicated.
Day 1: Reagent preparation and setup Day 0: Using a special thawing seeding medium, frozen cardiomyocytes were awakened, pre-coated on a plate, seeded on a 96-well test plate, and cultured Day 1: Culture medium was replaced with a special maintenance medium Days 3-13: Culture medium was replaced with a special maintenance medium every two days Day 6: Microscopic observation

試験用プレートのiMatrix-511silkコーティング、凍結心筋細胞の起眠と播種は、特製解凍播種用培地を用いたこと以外は、実施例1~9と同様にして行った。
播種6日後に顕微鏡を用いて明視野で細胞を観察し、写真を撮影した。また、蛍光顕微鏡でも観察して動画及び静止画を撮影した。
Coating of the test plate with iMatrix-511silk, waking and seeding of the frozen cardiomyocytes were carried out in the same manner as in Examples 1 to 9, except that a specially prepared medium for thawing and seeding was used.
Six days after seeding, the cells were observed under a microscope in a bright field and photographed. They were also observed under a fluorescence microscope and video and still images were taken.

(結果)
播種6日後において細胞を観察した写真を図13に示す。左は、Gプレートを用いた参考例3、中央はTプレートを用いた参考例4、右はVプレートを用いた参考例5の写真である。Gプレートを用いた参考例3、Tプレートを用いた参考例4では、心筋細胞は試験用プレートに充分に接着していた。また、蛍光観察したところ、同期した拍動様波形が検出された。一方、Vプレートを用いた参考例5では、心筋細胞は試験用プレートに充分に接着しておらず、細胞塊が見られた。また、蛍光観察したところ、同期した拍動様波形は検出されなかった。
(result)
Figure 13 shows photographs of cells observed 6 days after seeding. The photographs on the left are from Reference Example 3, which used a G plate; the photographs in the center are from Reference Example 4, which used a T plate; and the photographs on the right are from Reference Example 5, which used a V plate. In Reference Example 3, which used a G plate, and Reference Example 4, which used a T plate, the cardiomyocytes adhered sufficiently to the test plate. Furthermore, fluorescent observation revealed that synchronized pulsation-like waveforms were detected. On the other hand, in Reference Example 5, which used a V plate, the cardiomyocytes did not adhere sufficiently to the test plate, and cell clumps were observed. Furthermore, fluorescent observation revealed that synchronized pulsation-like waveforms were not detected.

この結果から、試験用プレートが酸素透過性の高いPDMS製であっても、心筋細胞の培養、特に拍動様波形の検出は不可能であることが明らかになった。 These results revealed that even if the test plate was made of PDMS, which has high oxygen permeability, it was impossible to culture cardiomyocytes, especially to detect pulsatile waveforms.

[実施例10~17、比較例10~17]培地の検討
(方法)
試験用プレートとしてTプレート又はGプレートを用い、播種1日目以降の培地として、特製維持培地又はCDI維持培地を用いて薬剤添加し、カルシウムトランジェントを解析した。
<培養スケジュール>
細胞培養は下記のスケジュールで行った。細胞起眠日をDay0として以降の日を表す。
Day-1:試薬調製及び準備
Day0:特製基礎培地を用いて、プレートのプレコートをおこない、特製解凍播種用培地を用いて、凍結心筋細胞起眠、試験用96ウェルプレートへの播種(工程(A))、培養(工程(B))
Day1:特製維持培地または、CDI維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day3~13:2日おきに特製維持培地又はCDI維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day14:培地交換、薬剤添加、カルシウムトランジェント解析(工程(D)、工程(E))
[Examples 10 to 17, Comparative Examples 10 to 17] Culture medium examination (method)
T plates or G plates were used as test plates, and special maintenance medium or CDI maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards after seeding, and drugs were added, and calcium transients were analyzed.
<Cultivation schedule>
Cell culture was carried out according to the following schedule: The day the cells woke up is designated as Day 0, and subsequent days are indicated.
Day 1: Reagent preparation and setup Day 0: Pre-coating plates with a special basal medium, activating frozen cardiomyocytes using a special thawing and seeding medium, seeding them onto a 96-well plate for testing (step (A)), and culturing them (step (B))
Day 1: Culture with special maintenance medium or CDI maintenance medium (step (C))
Day 3 to 13: Culture with medium change every 2 days with special maintenance medium or CDI maintenance medium (step (C))
Day 14: Medium replacement, drug addition, calcium transient analysis (step (D), step (E))

<培地>
試験用プレートのiMatrix-511silkコーティングは、特製基礎培地でおこなった。凍結心筋細胞の起眠と播種は、特製解凍播種用培地を用いて行った。
播種1日目以降の培地交換、薬剤添加、及びカルシウムトランジェント解析に用いる培地を特製維持培地又はCDI維持培地とした。
<Culture medium>
The test plates were coated with iMatrix-511silk using a special basal medium. The frozen cardiomyocytes were thawed and seeded using a special thawing and seeding medium.
The medium used for medium replacement, drug addition, and calcium transient analysis on day 1 after seeding was a special maintenance medium or a CDI maintenance medium.

<薬剤添加>
薬剤は、DMSOを終濃度0.1%、ベプリジルを終濃度0.06μM、0.25μM、1μM、4μMとなるようにそれぞれ添加した。
Tプレートにおいて、播種1日目以降の培地として特製維持培地を用いて、ベプリジルを終濃度0.06μM、0.25μM、1μM、4μMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例10~13、播種1日目以降の培地としてCDI維持培地を用いて、ベプリジルを終濃度0.06μM、0.25μM、1μM、4μMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例14~17とした。
Gプレートにおいて、播種1日目以降の培地として特製維持培地を用いて、ベプリジルを終濃度0.06μM、0.25μM、1μM、4μMとなるように添加したものをそれぞれ、比較例10~13、播種1日目以降の培地としてCDI維持培地を用いて、ベプリジルを終濃度0.06μM、0.25μM、1μM、4μMとなるように添加したものをそれぞれ、比較例14~17とした。
<Addition of drugs>
The drugs were added so that DMSO had a final concentration of 0.1% and bepridil had final concentrations of 0.06 μM, 0.25 μM, 1 μM, and 4 μM, respectively.
In the T plates, special maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards, and bepridil was added to final concentrations of 0.06 μM, 0.25 μM, 1 μM, and 4 μM, respectively, as Examples 10 to 13, and CDI maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards, and bepridil was added to final concentrations of 0.06 μM, 0.25 μM, 1 μM, and 4 μM, respectively, as Examples 14 to 17.
On the G plate, a special maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards, and bepridil was added to final concentrations of 0.06 μM, 0.25 μM, 1 μM, and 4 μM, respectively. Comparative Examples 10 to 13 were used, and CDI maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards, and bepridil was added to final concentrations of 0.06 μM, 0.25 μM, 1 μM, and 4 μM, respectively. Comparative Examples 14 to 17 were used, and CDI maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards, and bepridil was added to final concentrations of 0.06 μM, 0.25 μM, 1 μM, and 4 μM, respectively.

(結果)
結果を図14~図23に示す。「特製維持培地」とは、播種1日目以降の培地として特製維持培地を用いた場合、「CDI」とは播種1日目以降の培地としてCDI維持培地を用いた場合を示す。Preは薬剤添加前、Postは薬剤添加後を示す。
(result)
The results are shown in Figures 14 to 23. "Special maintenance medium" refers to the case where the special maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards after seeding, and "CDI" refers to the case where the CDI maintenance medium was used as the medium from day 1 onwards after seeding. Pre refers to before the addition of the drug, and Post refers to after the addition of the drug.

0.1%DMSOを添加すると、Tプレートの場合、わずかに蛍光強度が増加したが、カルシウムイオン波形には影響しなかった(図14)が、Gプレートの場合、カルシウムイオン波形に乱れが観察された(図15の特製維持培地Postの一番下)。
Tプレートの方が、Gプレートよりも拍動様波形が安定しており、シグナルが増強されていた。また、Tプレートにおいて播種1日目以降の培地として特製維持培地を用いた場合、CDI維持培地を用いた場合よりもさらに拍動様波形が安定して検出され、シグナルが増強されていた。
Addition of 0.1% DMSO slightly increased the fluorescence intensity on the T plate but did not affect the calcium ion waveform (Figure 14). However, on the G plate, a disturbance in the calcium ion waveform was observed (Figure 15, bottom of the special maintenance medium Post).
The pulsation-like waveform was more stable and the signal was stronger on the T plate than on the G plate. Furthermore, when the special maintenance medium was used as the medium on the T plate from day 1 onwards, the pulsation-like waveform was detected more stably and the signal was stronger than when the CDI maintenance medium was used.

Tプレートにおいて、ベプリジルを0.06μM又は0.25μM添加した場合(実施例10、11、14、15)も、Gプレートにおいて、ベプリジルを0.06μM又は0.25μM添加した場合(比較例10、11、14、15)も、カルシウムイオン波形の乱れは検出されなかった(図16、図17、図18、図19)。 No disturbances in the calcium ion waveform were detected when bepridil was added at 0.06 μM or 0.25 μM on the T plate (Examples 10, 11, 14, 15) or when bepridil was added at 0.06 μM or 0.25 μM on the G plate (Comparative Examples 10, 11, 14, 15) (Figures 16, 17, 18, 19).

Tプレートにおいて、播種1日目以降の培地として特製維持培地を用いた場合、ベプリジルを1μM添加すると(実施例12)、微弱ではあるがEAD(早期後脱分極、early after depolarization)様波形が検出された(図20)。Tプレートにおいて、播種1日目以降の培地としてCDI維持培地を用いた場合、ベプリジルを1μM添加すると(実施例16)、EAD様波形は検出されなかったが、QT延長は検出された(図20)。
Gプレートにおいて、播種1日目以降の培地として特製維持培地を用いた場合、ベプリジルを1μM添加すると(比較例12)、ウェルによっても異なるが、カルシウムイオン波形が乱れ、拍動様波形は検出されなくなり、EAD様波形も、QT延長も検出されなかった。Gプレートにおいて、播種1日目以降の培地としてCDI維持培地を用いた場合、ベプリジルを1μM添加すると(比較例16)、カルシウムイオン波形は安定していたが、EAD様波形も、QT延長も検出されなかった(図21)。
When a special maintenance medium was used as the medium for T-plate seeding on day 1 or later, a weak EAD (early after depolarization)-like waveform was detected when 1 μM bepridil was added (Example 12) (FIG. 20). When a CDI maintenance medium was used as the medium for T-plate seeding on day 1 or later, a weak EAD-like waveform was detected when 1 μM bepridil was added (Example 16) (FIG. 20).
When special maintenance medium was used as the medium on the first day after seeding on G plates, the addition of 1 μM bepridil (Comparative Example 12) resulted in a disturbance in the calcium ion waveform, and the pulsatile waveform was no longer detected, and neither EAD-like waveforms nor QT prolongation were detected, although this varied depending on the well. When CDI maintenance medium was used as the medium on the first day after seeding on G plates, the addition of 1 μM bepridil (Comparative Example 16) resulted in a stable calcium ion waveform, but neither EAD-like waveforms nor QT prolongation were detected ( FIG. 21 ).

Tプレートにおいてベプリジルの濃度を4μMに増加させると(実施例14、17)、培地の種類にかかわらず、拍動様波形は検出されなくなった(図22)。Gプレートにおいても同様に、ベプリジルの濃度を4μMに増加させると(比較例14、17)、培地の種類にかかわらず、拍動様波形は検出されなくなった(図23)。When the bepridil concentration was increased to 4 μM on T plates (Examples 14 and 17), pulsatile waveforms were no longer detected, regardless of the type of medium (Figure 22). Similarly, when the bepridil concentration was increased to 4 μM on G plates (Comparative Examples 14 and 17), pulsatile waveforms were no longer detected, regardless of the type of medium (Figure 23).

[実施例18~実施例21]薬剤添加直前における培地交換及びベラパミルの検討
試験用プレートとしてTプレートを用い、薬剤添加直前における培地交換の影響を検討した。また、試験用プレートとしてTプレートを用い、ベラパミルの、心筋細胞に対する作用を評価できるかを検討した。
(方法)
<試験スケジュール>
Day-1:試薬調製及び準備
Day0:特製基礎培地を用いて、Tプレートのプレコートをおこない、特製解凍播種用培地を用いて、凍結心筋細胞起眠、試験用96ウェルプレートへの播種(工程(A))、培養(工程(B))
Day1:特製維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day4~13:2日おきに特製維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day14:培地交換、薬剤添加、カルシウムトランジェント解析(工程(D)、工程(E))
[Examples 18 to 21] Examination of medium change immediately before drug addition and verapamil. Using T plates as test plates, the influence of medium change immediately before drug addition was examined. In addition, using T plates as test plates, it was examined whether the effect of verapamil on cardiomyocytes could be evaluated.
(method)
<Exam Schedule>
Day 1: Reagent preparation and preparation Day 0: Pre-coating a T-plate with a special basal medium, activating frozen cardiomyocytes using a special thawing and seeding medium, seeding them onto a 96-well plate for testing (step (A)), and culturing them (step (B))
Day 1: Culture medium was replaced with special maintenance medium (step (C))
Day 4 to 13: Culture with medium change every 2 days with special maintenance medium (step (C))
Day 14: Medium replacement, drug addition, calcium transient analysis (step (D), step (E))

<Day14の詳細>
<培地交換>
培地交換A:プレート内の特製維持培地を除去し、新しい特製維持培地を添加した。
培地交換B:プレート内の特製維持培地を除去し、新しい特製維持培地を添加して、すぐに除去した後、再度、新しい特製維持培地を添加した。
<Details of Day 14>
<Culture medium exchange>
Medium change A: The special maintenance medium in the plate was removed and new special maintenance medium was added.
Medium change B: The special maintenance medium was removed from the plate, new special maintenance medium was added, and then immediately removed, and new special maintenance medium was added again.

<薬剤添加>
培地交換AまたはBを行ったプレートに、培地交換の約30分後に薬剤(ベラパミル)を添加した。薬剤は、DMSOに溶解して10mMストックソリューションを作製し、10mMストックソリューションを目標とする最終濃度の10倍濃度となるように特製維持培地で希釈して、添加用薬剤液とした。添加用薬剤液は、測定培地量の10分の1量を測定培地中に添加した。例えば、終濃度10nMでベラパミルを添加する場合、10mMストックソリューションを特製維持培地で希釈して100nMの添加用薬剤液を作製し、測定培地150μLに対して、添加用薬剤液を15μL添加した。対照群にはDMSOを終濃度0.1%で添加した。
<Addition of drugs>
A drug (verapamil) was added to plates that underwent medium exchange A or B approximately 30 minutes after the medium exchange. The drug was dissolved in DMSO to prepare a 10 mM stock solution, which was then diluted with special maintenance medium to a concentration 10 times the target final concentration to prepare a drug solution for addition. One-tenth the volume of the measurement medium was used as the drug solution for addition. For example, when adding verapamil to a final concentration of 10 nM, the 10 mM stock solution was diluted with special maintenance medium to prepare a 100 nM drug solution for addition, and 15 μL of the drug solution for addition was added to 150 μL of measurement medium. DMSO was added to the control group at a final concentration of 0.1%.

培地交換AまたはBを行い、ベラパミルを終濃度10nMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例18、19とした。
培地交換AまたはBを行い、ベラパミルを終濃度100nMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例20、21とした。
The medium was replaced with medium A or B, and verapamil was added to a final concentration of 10 nM, as Examples 18 and 19, respectively.
The medium was replaced with medium A or B, and verapamil was added to a final concentration of 100 nM, as Examples 20 and 21, respectively.

<カルシウムトランジェント解析>
薬剤添加の10~30分後にカルシウムトランジェント解析を行った。
<Calcium transient analysis>
Calcium transient analysis was performed 10 to 30 minutes after drug addition.

(結果)
ベラパミルを終濃度10nMで添加した結果を図24、ベラパミルを終濃度100nMで添加した結果を図25に示す。Preは薬剤添加前、Postは薬剤添加後を示す。図24Aは培地交換AのPre、図24Bは培地交換BのPre、図24Cは培地交換AのPost、図24Dは培地交換BのPostの結果である。図25Aは培地交換AのPre、図25Bは培地交換BのPre、図25Cは培地交換AのPost、図25Dは培地交換BのPostの結果である。
(result)
The results of adding verapamil at a final concentration of 10 nM are shown in Figure 24, and the results of adding verapamil at a final concentration of 100 nM are shown in Figure 25. "Pre" indicates before drug addition, and "Post" indicates after drug addition. Figure 24A shows the results before medium exchange A, Figure 24B shows the results before medium exchange B, Figure 24C shows the results after medium exchange A, and Figure 24D shows the results after medium exchange B. Figure 25A shows the results before medium exchange A, Figure 25B shows the results before medium exchange B, Figure 25C shows the results after medium exchange A, and Figure 25D shows the results after medium exchange B.

10nMベラパミルを添加したところ、培地交換AおよびBのいずれの場合も波形の変化は見られなかった(図24)。100nMベラパミルを添加したところ、培地交換AおよびBのいずれの場合も、Preに比べtPostでは、Intensityが小さく変化、言い換えると、心筋細胞の収縮性が減弱しており、ベラパミルの弱心作用(陰性変力作用)が検出された(図25)。When 10 nM verapamil was added, no change in the waveform was observed in either medium change A or B (Figure 24). When 100 nM verapamil was added, in either medium change A or B, the change in intensity was smaller at tPost compared to Pre. In other words, the contractility of cardiomyocytes was weakened, and the attenuated effect (negative inotropic effect) of verapamil was detected (Figure 25).

ベラパミルは、カルシウムイオンチャネルブロッカーである。ベラパミルは、心筋細胞内のカルシウムイオン濃度を低下させ、心筋細胞の収縮性を減弱させる弱心作用(陰性変力作用)、及びQT短縮作用を有することが知られている。ベラパミルは、臨床的なTdPのリスクレベルが低リスクであり、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルでもTdPのリスクレベルが低く予測される薬剤である。
本発明の一態様である方法により、ベラパミルの弱心作用(陰性変力作用)を検出することができた。
Verapamil is a calcium ion channel blocker. Verapamil is known to have a cardio-weakening effect (negative inotropic effect) that reduces the calcium ion concentration in cardiomyocytes and attenuates the contractility of cardiomyocytes, as well as a QT shortening effect. Verapamil is a drug that has a low risk level for clinical TdP, and is predicted to have a low risk level for TdP even in a conventional proarrhythmia model using cardiomyocytes differentiated from iPS cells.
The method according to one embodiment of the present invention was able to detect the cardioinhibitory effect (negative inotropic effect) of verapamil.

培地交換AとBによる差は見られなかった。 No difference was observed between medium changes A and B.

[実施例22~実施例53]その他の薬剤の検討
次に、試験用プレートとしてTプレートを用い、播種1日目以降の培地として特製維持培地を用いて、その他の薬剤の、心筋細胞に対する作用を評価できるかを検討した。
文献Aでは、臨床的なTdPのリスクレベル(高リスク、中リスク、低リスクまたは無リスク)が知られている28の薬物について、電気生理学的反応の濃度依存性と変動要因を評価し、ヒトiPS細胞を分化させた心筋細胞のin vitro催不整脈モデルとしての有用性を評価している。
臨床的なTdPのリスクレベルと、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた催不整脈モデルで推測されるリスクレベルとは、相関する薬剤が多いが、例外的な薬剤、すなわち、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルではリスクレベルの予測が困難である薬剤も存在している(文献A Figure6)。そこで、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルではリスクレベルの予測が困難である薬剤の作用を、本発明の一態様である方法で評価した。
具体的には、臨床的なTdPのリスクレベルが高リスク又は中リスクであるのに、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルではTdPのリスクレベルが低く予測されてしまう薬剤の代表例としてベプリジル、リスペリドン、テルフェナジンを用いた。また、臨床的なTdPのリスクレベルは低リスクであるのに、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルではTdPのリスクレベルが高く予測されてしまう薬剤の代表例としてラノラジンを用いた。
[Examples 22 to 53] Examination of other drugs Next, using T plates as test plates and special maintenance medium as the medium from day 1 onwards from seeding, it was examined whether the effects of other drugs on cardiomyocytes could be evaluated.
In literature A, the concentration dependence and variable factors of the electrophysiological response of 28 drugs with known clinical TdP risk levels (high risk, medium risk, low risk, or no risk) are evaluated, and the usefulness of cardiomyocytes differentiated from human iPS cells as an in vitro proarrhythmic model is evaluated.
For many drugs, the clinical risk level of TdP correlates with the risk level estimated in a proarrhythmia model using cardiomyocytes differentiated from iPS cells, but there are exceptional drugs, i.e., drugs for which it is difficult to predict the risk level in a conventional proarrhythmia model using cardiomyocytes differentiated from iPS cells (Reference A, Figure 6). Therefore, the effects of drugs for which it is difficult to predict the risk level in a conventional proarrhythmia model using cardiomyocytes differentiated from iPS cells were evaluated using a method that is one aspect of the present invention.
Specifically, bepridil, risperidone, and terfenadine were used as representative examples of drugs that predict a low risk of TdP in conventional proarrhythmia models using cardiomyocytes differentiated from iPS cells, even though the clinical risk of TdP is high or medium. Furthermore, ranolazine was used as a representative example of drugs that predict a high risk of TdP in conventional proarrhythmia models using cardiomyocytes differentiated from iPS cells, even though the clinical risk of TdP is low.

(方法)
<試験スケジュール>
Day-1:試薬調製及び準備
Day0:特製基礎培地を用いて、Tプレートのプレコートをおこない、特製解凍播種用培地を用いて、凍結心筋細胞起眠、試験用96ウェルプレートへの播種(工程(A))、培養(工程(B))
Day1:特製維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day4~13:2日おきに特製維持培地で培地交換して培養(工程(C))
Day14:培地交換、薬剤添加、カルシウムトランジェント解析(工程(D)、工程(E))
(method)
<Exam Schedule>
Day 1: Reagent preparation and preparation Day 0: Pre-coating a T-plate with a special basal medium, activating frozen cardiomyocytes using a special thawing and seeding medium, seeding them onto a 96-well plate for testing (step (A)), and culturing them (step (B))
Day 1: Culture medium was replaced with special maintenance medium (step (C))
Day 4 to 13: Culture with medium change every 2 days with special maintenance medium (step (C))
Day 14: Medium replacement, drug addition, calcium transient analysis (step (D), step (E))

<薬剤添加>
実施例18~21と同様の方法で薬剤を添加した。
ベラパミルを終濃度60nM、250nM、1000nM、4000nMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例22、実施例23、実施例24、実施例25とした。
E-4031を終濃度1nM、10nM、100nM、1000nMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例26、実施例27、実施例28、実施例29とした。
ベプリジルを終濃度60nM、250nM、1μM、40μMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例30、実施例31、実施例32、実施例33とした。
ベプリジルを終濃度312nM、1.25μM、5μM、20μMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例34、実施例35、実施例36、実施例37とした。
リスペリドンを終濃度1nM、10nM、0.1μM、1μMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例38、実施例39、実施例40、実施例41とした。
リスペリドンを終濃度60nM、250nM、1μM、4μMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例42、実施例43、実施例44、実施例45とした。
テルフェナジンを終濃度0.25nM、1nM、4nM、16nMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例46、実施例47、実施例48、実施例49とした。
ラノラジンを終濃度10nM、100nM、1000nM、10000nMとなるように添加したものをそれぞれ、実施例50、実施例51、実施例52、実施例53とした。
<Addition of drugs>
The drugs were added in the same manner as in Examples 18-21.
Verapamil was added to final concentrations of 60 nM, 250 nM, 1000 nM, and 4000 nM, respectively, to give Examples 22, 23, 24, and 25.
Examples 26, 27, 28, and 29 were prepared by adding E-4031 to final concentrations of 1 nM, 10 nM, 100 nM, and 1000 nM, respectively.
Bepridil was added to final concentrations of 60 nM, 250 nM, 1 μM, and 40 μM, respectively, to give Examples 30, 31, 32, and 33.
Bepridil was added to final concentrations of 312 nM, 1.25 μM, 5 μM, and 20 μM, respectively, to give Examples 34, 35, 36, and 37.
Examples 38, 39, 40 and 41 were prepared by adding risperidone to final concentrations of 1 nM, 10 nM, 0.1 μM and 1 μM, respectively.
Examples 42, 43, 44 and 45 were prepared by adding risperidone to final concentrations of 60 nM, 250 nM, 1 μM and 4 μM, respectively.
Examples 46, 47, 48 and 49 were prepared by adding terfenadine to final concentrations of 0.25 nM, 1 nM, 4 nM and 16 nM, respectively.
Examples 50, 51, 52, and 53 were prepared by adding ranolazine to final concentrations of 10 nM, 100 nM, 1000 nM, and 10,000 nM, respectively.

<カルシウムトランジェント解析>
実施例18~21と同様の方法でカルシウムトランジェント解析を行った。
<Calcium transient analysis>
Calcium transient analysis was carried out in the same manner as in Examples 18-21.

<CAD30及びCAD80>
カルシウムトランジェント解析で得られた波形から、CAD30(CaD30、calcium transient duration at 30%)及びCAD80(CaD80、calcium transient duration at 80%)を算出した。Intensityのピークの最小値が測定された時間をt0とした。ピークの最小値を0、ピーク最大値を1としたときの、ピーク最大値から30%減少した値(0.7)が測定された時間までのt0からの経過時間をCAD30、80%減少した値(0.2)が測定された時間までのt0からの経過時間をCAD80とした。概念図を図26に示す。
CAD30及びCAD80は、図26にその概念図を示す通り、QT時間の指標となる値である。対照に比べて、CAD30とCAD80の両方、またはどちらか一方が延長している場合はQT延長、CAD30とCAD80の両方、またはどちらか一方が短縮している場合は、QT短縮しているといえる。
<CAD30 and CAD80>
CAD30 (CaD30, calcium transient duration at 30%) and CAD80 (CaD80, calcium transient duration at 80%) were calculated from the waveform obtained by calcium transient analysis. The time at which the minimum peak value of the intensity was measured was defined as t0. When the minimum peak value was defined as 0 and the maximum peak value as 1, CAD30 was defined as the time elapsed from t0 to the time at which a 30% decrease (0.7) from the maximum peak value was measured, and CAD80 was defined as the time elapsed from t0 to the time at which an 80% decrease (0.2) from the maximum peak value was measured. A conceptual diagram is shown in Figure 26.
CAD30 and CAD80 are values that serve as indicators of QT interval, as conceptually shown in Figure 26. When both or either one of CAD30 and CAD80 are prolonged compared to the control, it can be said that QT is prolonged, and when both or either one of CAD30 and CAD80 are shortened, it can be said that QT is shortened.

(結果)
結果を図27~図42に示す。Preは薬剤添加前、Postは薬剤添加後を示す。
(ベラパミルについて)
図27より、60nM、250nMベラパミルではIntensityがPreとPostでほとんど変化がなかった。データは示していないが、対照群(DMSOを添加)では、Preに比べてPostでIntensityが増加したことを考慮すると、60nM、250nMベラパミルではIntensityの増加が抑制されたといえる。つまり、ベラパミルはIntensityを小さく、言い換えると、心筋細胞の収縮性を減弱させており、ベラパミルの弱心作用(陰性変力作用)が検出された。1000nMでは、ベラパミルの弱心作用(陰性変力作用)がはっきりと検出された(図27)。図28より、1000nM、4000nM ベラパミルでは、Preに比べてPostでは、CAD30及びCAD80が減少した。すなわち、ベラパミルはQTを短縮した。また、これらの作用はベラパミルの濃度依存的であった。
本発明の一態様である方法により、ベラパミルの弱心作用(陰性変力作用)及びQT短縮作用を検出することができた。
(result)
The results are shown in Figures 27 to 42. Pre indicates before drug addition, and Post indicates after drug addition.
(Verapamil)
As shown in Figure 27, there was almost no change in intensity between pre- and post-treatment with 60 nM and 250 nM verapamil. Considering that the control group (DMSO-treated) showed an increase in intensity at post-treatment compared to pre-treatment, although data are not shown, it can be said that the increase in intensity was suppressed with 60 nM and 250 nM verapamil. In other words, verapamil reduced intensity, or in other words, attenuated the contractility of cardiomyocytes, and the anabolic effect (negative inotropy) of verapamil was detected. At 1000 nM, the anabolic effect (negative inotropy) of verapamil was clearly detected (Figure 27). As shown in Figure 28, 1000 nM and 4000 nM verapamil reduced CAD30 and CAD80 at post-treatment compared to pre-treatment. In other words, verapamil shortened the QT interval. Furthermore, these effects were verapamil concentration-dependent.
The method according to one embodiment of the present invention was able to detect the cardio-weakening effect (negative inotropic effect) and QT shortening effect of verapamil.

(E-4031について)
E-4031はカリウムイオンチャネルブロッカーであり、EAD及びTdPを誘発することが知られている。E-4031は、臨床的なTdPのリスクレベルが高リスクであり、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた、従来の催不整脈モデルでもTdPのリスクレベルが高く予測される薬剤である。
図29、図30より、10nMからQT延長が観察され、100nMにおいて、QT延長はより顕著であり、E-4031の催不整脈作用を濃度依存的に検出できた。
本発明の一態様である方法により、E-4031の催不整脈作用を検出することができた。
(Regarding E-4031)
E-4031 is a potassium ion channel blocker known to induce EAD and TdP. E-4031 is a drug that is associated with a high risk of clinical TdP and is also predicted to have a high risk of TdP in a conventional proarrhythmia model using cardiomyocytes differentiated from iPS cells.
29 and 30, QT prolongation was observed from 10 nM, and at 100 nM, the QT prolongation was more pronounced, and the proarrhythmic effect of E-4031 was detected in a concentration-dependent manner.
The method according to one embodiment of the present invention was able to detect the proarrhythmic effect of E-4031.

(ベプリジルについて)
ベプリジルは、元々は抗狭心症薬として承認されたカルシウム拮抗薬であるが、IV群に分類される抗不整脈薬(Vaughan Williams分類による)でもある。ベプリジルは、カルシウムイオンチャネルだけでなく、ナトリウムイオンチャネル及びカリウムイオンチャネルも抑制する、いわゆるmulti-ionchannel blocking作用を持つ。ベプリジルは、カリウムイオンチャネル抑制作用に基づくQT延長及びtorsades de pointes(TdP)を誘発することが知られている。
図31、図32より、60nM~4000nMのベプリジル添加により、QT延長が検出されたが、濃度依存性は見られなかった。1μMにおいては、EAD様波形が検出された。次に、ベプリジルの濃度範囲をより狭くして実験を行った。図33、図34より、312nM、1250nMのベプリジル添加により、QT延長が検出された。
本発明の一態様である方法により、ベプリジルの催不整脈作用を検出することができた。
(About Bepridil)
Bepridil is a calcium channel blocker originally approved as an antianginal drug, but is also classified as a group IV antiarrhythmic drug (according to the Vaughan Williams classification). Bepridil inhibits not only calcium ion channels but also sodium and potassium ion channels, a so-called multi-ion channel blocking effect. Bepridil is known to induce QT prolongation and torsades de pointes (TdP) due to its potassium ion channel blocking effect.
As shown in Figures 31 and 32, QT prolongation was detected with the addition of 60 nM to 4000 nM bepridil, but no concentration dependency was observed. At 1 μM, an EAD-like waveform was detected. Next, experiments were conducted using a narrower concentration range of bepridil. As shown in Figures 33 and 34, QT prolongation was detected with the addition of 312 nM and 1250 nM bepridil.
The method according to one embodiment of the present invention was able to detect the proarrhythmic effect of bepridil.

(リスペリドンについて)
リスペリドンは、ドーパミン2受容体とセロトニン2A受容体の拮抗作用を有する非定型抗精神病薬であるが、QT延長を誘発することが知られている。
(About risperidone)
Risperidone is an atypical antipsychotic drug that has antagonistic effects on dopamine 2 receptors and serotonin 2A receptors, but is known to induce QT prolongation.

図35、図36より、1nM~1μMのリスペリドン添加により、濃度依存的なQT延長が検出された。そこで、リスペリドンの濃度範囲を変更して実験を行った。図37、図39より、60nM、250nM、1000nMのリスペリドン添加により、濃度依存的なQT延長が検出され、特に250nMにおいては、EAD様波形も検出された(図37矢印)。
本発明の一態様である方法により、リスペリドンの催不整脈作用を検出することができた。
As shown in Figures 35 and 36, concentration-dependent QT prolongation was detected by adding risperidone at concentrations of 1 nM to 1 μM. Therefore, experiments were conducted by varying the concentration range of risperidone. As shown in Figures 37 and 39, concentration-dependent QT prolongation was detected by adding risperidone at concentrations of 60 nM, 250 nM, and 1000 nM, and EAD-like waveforms were also detected, especially at 250 nM (arrow in Figure 37).
The method according to one embodiment of the present invention was able to detect the proarrhythmic effect of risperidone.

(テルフェナジンについて)
テルフェナジンは、ヒスタミンH1受容体拮抗薬であるが、QT延長、TdPを起こし、心停止を起こす報告が相次いだために市場から撤退した。現在では、テルフェナジンの活性代謝物であり、催不整脈作用のないフェキソフェナジンが後継の抗アレルギー薬として汎用されている。
(About terfenadine)
Terfenadine is a histamine H1 receptor antagonist, but was withdrawn from the market due to a series of reports of QT prolongation, TdP, and cardiac arrest. Currently, fexofenadine, an active metabolite of terfenadine that does not have proarrhythmic effects, is widely used as a successor antiallergic drug.

図39、図40より、0.25nM~16nMのテルフェナジン添加により、濃度依存的なQT延長は検出されなかった。しかし、4nMにおいては、異常波形が検出された(図39矢印)。
本発明の一態様である方法により、テルフェナジンの催不整脈作用を検出することができた。
39 and 40, no concentration-dependent QT prolongation was detected with the addition of 0.25 nM to 16 nM terfenadine, but abnormal waveforms were detected at 4 nM (arrow in FIG. 39).
The method according to one embodiment of the present invention was able to detect the proarrhythmic effect of terfenadine.

(ラノラジンについて)
ラノラジンはナトリウムイオンチャネルブロッカーである。ラノラジンは、in vivoで不整脈を引き起こすリスクは低いが、iPS細胞を分化させた心筋細胞ではQT延長が検出され、催不整脈作用を有するものとして判定されてしまうことが知られている。すなわち、ラノラジンは、従来のiPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた催不整脈モデルでは偽陽性として判定されることが知られている。
(About ranolazine)
Ranolazine is a sodium ion channel blocker. Ranolazine has a low risk of causing arrhythmia in vivo, but it is known that QT prolongation is detected in cardiomyocytes differentiated from iPS cells, leading to the determination that ranolazine has proarrhythmic effects. In other words, ranolazine is known to be determined as a false positive in conventional proarrhythmic models using cardiomyocytes differentiated from iPS cells.

図41、図42より、10nM~10000nMの広範囲の濃度でラノラジンを添加しても、波形の変化は見られず、QT延長は検出されなかった。
本発明の一態様である方法によれば、ラノラジンは催不整脈作用を有するものとは評価されなかった。すなわち、本発明の一態様である方法によれば、iPS細胞を分化させた心筋細胞を用いた従来の催不整脈モデルでは偽陽性として判定される薬剤であっても、正しく陰性として判定することができ、偽陽性を減らすことができる。
41 and 42, even when ranolazine was added over a wide range of concentrations from 10 nM to 10,000 nM, no change in the waveform was observed and no QT prolongation was detected.
According to the method of one aspect of the present invention, ranolazine was not evaluated as having a proarrhythmic effect. In other words, according to the method of one aspect of the present invention, even drugs that would be judged as false positives in a conventional proarrhythmia model using cardiomyocytes differentiated from iPS cells can be correctly judged as negative, thereby reducing false positives.

実施例30~53より、本発明の一態様によれば、iPS細胞を分化させた心筋細胞等を用いた従来のin vitro試験系では検出が難しいとされていた薬剤の作用を検出できることが明らかになった。 Examples 30 to 53 revealed that, according to one aspect of the present invention, it is possible to detect the effects of drugs that were difficult to detect using conventional in vitro test systems using cardiomyocytes differentiated from iPS cells.

<参照による援用>
この出願は、2022年1月11日に日本国特許庁に出願された特願2022-002556号及び2022年6月29日に日本国特許庁に出願された特願2022-104613号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
INCORPORATION BY REFERENCE
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-002556 filed with the Japan Patent Office on January 11, 2022, and Japanese Patent Application No. 2022-104613 filed with the Japan Patent Office on June 29, 2022, the disclosures of which are incorporated herein in their entirety.

Claims (15)

薬剤の、心筋細胞に対する作用を評価する方法であって、
培養容器の培養面に心筋細胞を播種する工程(A)、
前記工程(A)で得られた心筋細胞を培養する工程(B)、
前記工程(B)で得られた心筋細胞をさらに3~30日間培養する工程(C)、
前記培養された心筋細胞を前記薬剤に曝露させる工程(D)、及び
前記工程(D)で得られた心筋細胞の細胞機能の指標を分析して評価する工程(E)を含み、
前記工程(C)及び(D)が、遊離脂肪酸1~100μg/mLを含有し、更に、リゾホスファチジルコリン1~100μg/mL、トリアシルグリセリド1~100μg/mL、ホスファチジルコリン1~100μg/mL、ホスファチジン酸1~100μg/mL、コレステロール0.1~10μg/mL、及びスフィンゴミエリン0.1~10μg/mLから選ばれる少なくとも1種を含有する培地(β)中で行われ、
前記培養容器の培養面の少なくとも一部が4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている、方法。
A method for evaluating the effect of a drug on cardiomyocytes, comprising:
(A) seeding cardiomyocytes on the culture surface of a culture vessel;
a step (B) of culturing the cardiomyocytes obtained in the step (A);
a step (C) of culturing the cardiomyocytes obtained in the step (B) for an additional 3 to 30 days;
a step (D) of exposing the cultured cardiomyocytes to the drug; and a step (E) of analyzing and evaluating an indicator of cellular function of the cardiomyocytes obtained in the step (D),
the steps (C) and (D) are carried out in a medium (β) containing 1 to 100 μg/mL of free fatty acids and further containing at least one selected from 1 to 100 μg/mL of lysophosphatidylcholine, 1 to 100 μg/mL of triacylglyceride, 1 to 100 μg/mL of phosphatidylcholine, 1 to 100 μg/mL of phosphatidic acid, 0.1 to 10 μg/mL of cholesterol, and 0.1 to 10 μg/mL of sphingomyelin;
The method, wherein at least a portion of the culture surface of the culture vessel is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer.
前記工程(A)及び(B)が、代替血清を含有する無血清培地(α)中で行われる、請求項1記載の方法。 2. The method of claim 1, wherein steps (A) and (B) are carried out in a serum-free medium (α) containing a serum replacement. 前記4-メチル-1-ペンテン重合体が、4-メチル-1-ペンテンとエチレン及び炭素数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとの共重合体である、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the 4-methyl-1-pentene polymer is a copolymer of 4-methyl-1-pentene and at least one olefin selected from ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms (excluding 4-methyl-1-pentene). 前記培養容器の培養面全体が、4-メチル-1-ペンテン重合体を含む基材から形成されている、請求項1又は2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the entire culture surface of the culture vessel is formed from a substrate containing a 4-methyl-1-pentene polymer. 前記培養面が、ラミニンを含むコーティング剤でコートされている、請求項1又は2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the culture surface is coated with a coating agent containing laminin. 前記心筋細胞が、人工多能性幹細胞を分化させた心筋細胞である、請求項1又は2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the cardiomyocytes are cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells. 前記心筋細胞が、人工多能性幹細胞をプロテインフリー心筋分化誘導(PFCD)法により分化させた心筋細胞である、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the cardiomyocytes are cardiomyocytes differentiated from induced pluripotent stem cells by protein-free cardiac differentiation (PFCD) method. 前記作用が、心毒性である、請求項1又は2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the effect is cardiotoxicity. 前記心毒性が、催不整脈作用である、請求項に記載の方法。 9. The method of claim 8 , wherein the cardiotoxicity is proarrhythmic. 前記心毒性が、心筋傷害作用である、請求項に記載の方法。 The method of claim 8 , wherein the cardiotoxicity is myocardial damage. 前記細胞機能の指標が、ミトコンドリア機能の指標である、請求項10に記載の方法。 The method of claim 10 , wherein the indicator of cellular function is an indicator of mitochondrial function. 前記細胞機能の指標が、カルシウムイオン波形である、請求項1又は2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the indicator of cell function is a calcium ion waveform. 前記工程(E)において、早期後脱分極(EAD)を検出する、請求項1又は2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein early after-depolarizations (EADs) are detected in step (E). 前記作用が、頻脈作用又は徐脈作用である、請求項1又は2に記載の方法。 The method of claim 1 or 2, wherein the effect is a tachycardial effect or a bradycardial effect. 前記細胞機能の指標が、カルシウムイオン波形である、請求項14に記載の方法。 15. The method of claim 14 , wherein the indicator of cellular function is a calcium ion waveform.
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016521571A (en) 2013-06-11 2016-07-25 プルーリオミクス・ベー・フェー Medium composition for maturing cardiomyocytes derived from pluripotent mammalian stem cells
WO2019131806A1 (en) 2017-12-26 2019-07-04 株式会社マイオリッジ Method for testing drug responsiveness of cardiomyocytes
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