JP7803507B2 - Cell Treatment Agents - Google Patents
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Description
本発明は、細胞処理剤に関し、特に、生体臓器の組織内細胞又は培養細胞に対して、細胞剥離・浮遊化、休眠、バイアビリティ(Viability)の保持、死滅抑制、浮遊化細胞活性化の処理を行う際に用いられる細胞処理剤に関するものである。 The present invention relates to a cell treatment agent, and in particular to a cell treatment agent used to treat cells in tissues of living organs or cultured cells, such as cell detachment/suspending, dormancy, maintaining viability, preventing cell death, and activating suspended cells.
単細胞生物や血球細胞や癌細胞などの特殊な細胞(非接着系細胞)を除き、大多数の細胞である接着系細胞(以下、単に「細胞」と称する場合がある。)が生存・増殖する場合には、体内では体を構成する細胞外マトリックスの足場、また、培養基材では、培養容器の壁や所定の担体などの足場に接着して生存し、機能を発揮したり増殖などを行う。このような細胞を研究や医療に使用する場合、細胞を弱らさずに足場から剥離し、浮遊化する必要がある。 With the exception of special cells (non-adherent cells) such as unicellular organisms, blood cells, and cancer cells, the vast majority of cells, called adherent cells (hereafter sometimes simply referred to as "cells"), survive and proliferate by adhering to a scaffolding made up of the extracellular matrix that constitutes the body in the body, or to a scaffolding such as the walls of a culture vessel or a specific carrier in a culture substrate, thereby functioning and proliferating. When using such cells in research or medical applications, they need to be detached from their scaffolding and suspended without weakening them.
その剥離・浮遊化の操作には、界面活性剤やトリプシンのような細胞剥離酵素の細胞剥離作用を利用することが一般的である。例えば、生体臓器から細胞を剥離・浮遊化して細胞だけを採取する場合には、細胞剥離酵素や界面活性剤のような細胞剥離剤で細胞を足場に接着させている成分を消化処理し、細胞を剥離浮遊化して、生体臓器から細胞を洗い出して採集する処理方法が知られている(界面活性剤を用いる界面活性剤法について非特許文献1参照)。また、培養中の細胞を所定の足場から剥離して浮遊化するには、培養容器にトリプシンのような細胞剥離剤を含む液を加えて細胞剥離剤を培養細胞に作用させて、細胞を剥離浮遊化する処理方法が知られている(非特許文献2)。 The detachment and suspension process typically utilizes the cell detachment properties of surfactants or cell detachment enzymes such as trypsin. For example, when detaching and suspending cells from a living organ and harvesting only the cells, a known processing method involves digesting the components that adhere the cells to the scaffold using a cell detachment agent such as a cell detachment enzyme or surfactant, detaching and suspending the cells, and then washing and collecting the cells from the living organ (see Non-Patent Document 1 for the surfactant method using a surfactant). Another known processing method for detaching and suspending cultured cells from a specified scaffold is to add a solution containing a cell detachment agent such as trypsin to a culture vessel and allow the cell detachment agent to act on the cultured cells, detaching and suspending the cells (Non-Patent Document 2).
しかし、これらの剥離・浮遊化処理に用いられる界面活性剤や細胞剥離酵素は、細胞自身の重要な構成成分も消化する。そのため、剥離・浮遊化の後も界面活性剤や細胞剥離酵素をそのまま細胞に作用させ続けると、浮遊化された細胞は弱り、やがて死滅してしまう。このように、界面活性剤や細胞剥離酵素は細胞毒性を有している。浮遊化された細胞をこの細胞毒性から防ぐために、細胞を浮遊化した後はこれらの浮遊化細胞を界面活性剤や細胞剥離酵素と分離し、あるいは分離した細胞を洗浄したり界面活性剤や酵素を不活性化させて界面活性剤や細胞剥離酵素の細胞毒性作用を除去する。しかし、このような細胞毒性を有する細胞剥離剤を用いて処理する以上、細胞は浮遊化の過程で一定程度死滅していくのを避けられない。また、浮遊化細胞を研究や医療に用いるには、剥離・浮遊化の際に細胞が弱らずにバイアビリティ(Viability)を維持可能なようにすることが求められる。 However, the surfactants and cell detachment enzymes used in these detachment and suspension processes also digest important components of the cells themselves. Therefore, if surfactants or cell detachment enzymes continue to act on cells after detachment and suspension, the suspended cells will weaken and eventually die. Thus, surfactants and cell detachment enzymes are cytotoxic. To protect suspended cells from this cytotoxicity, the suspended cells are separated from the surfactant or cell detachment enzyme after suspension, or the separated cells are washed or the surfactant or enzyme is inactivated to remove the cytotoxic effects of the surfactant or cell detachment enzyme. However, when using such cytotoxic cell detachment agents, some cell death is unavoidable during the suspension process. Furthermore, for use in research and medical treatment, it is necessary to ensure that the cells maintain their viability without weakening during the detachment and suspension process.
このような現状に対して、温度感受性の細胞培養足場として特殊なポリマーを用い、このポリマーの部分をある一定の温度まで加熱することにより、細胞を剥離・浮遊化する方法が開発されている(非特許文献3)。しかし、この方法は、特殊なポリマーを用いて高価であること、特殊な温度調節装置を要すること、温度調節等が困難で結果が安定しないこと、多量の細胞を培養する立体的で複雑な装置では使用できないこと、生体臓器から組織内細胞を剥離・浮遊化させることは不可能であること、等が指摘されている。 In response to this situation, a method has been developed in which a special polymer is used as a temperature-sensitive cell culture scaffold, and cells are detached and suspend- ed by heating this polymer to a certain temperature (Non-Patent Document 3). However, this method has been criticized for several issues, including the high cost of using a special polymer, the need for a special temperature control device, difficulty in temperature control and other aspects leading to inconsistent results, the inability to use it in complex, three-dimensional devices for culturing large numbers of cells, and the inability to detach and suspend cells within tissues from living organs.
また、細胞を研究や医療に使用する場合、細胞を安全に保管や運搬をする必要がある。この場合、一般に、細胞を保存、運搬する液(保存運搬液)に入れて、運搬・保管されるが、室温(常温)では、細胞は時間単位で弱っていくため、冷蔵や冷凍状態で保管運搬し、使用時には常温に戻して使用する。 Furthermore, when cells are used for research or medical purposes, they must be stored and transported safely. In this case, they are generally transported and stored in a liquid (storage and transport liquid) for preserving and transporting cells. However, because cells weaken over time at room temperature (normal temperature), they are stored and transported in a refrigerated or frozen state, and then returned to room temperature before use.
その冷蔵状態や常温化の過程においても、細胞は時間と伴にバイアビリティ(Viability)が低下し、死滅していく。この細胞死を防止して細胞のバイアビリティ(Viability)を保つ細胞保護の目的で、従来から、細胞を保存運搬する液内に10%ウシ胎児血清(FBS)或いは本人の血清を添加混合する方法が行われている。ウシ胎児血清(FBS)あるいは本人の血清を混合すると、これを混合しない場合に比較して、飛躍的に細胞のバイアビリティ(Viability)が高くなること(細胞保護効果)が知られている(非特許文献4~6)。 Even when refrigerated or at room temperature, cells lose viability over time and die. To prevent this cell death and maintain cell viability, a conventional method involves adding and mixing 10% fetal bovine serum (FBS) or the patient's own serum into the liquid used to store and transport the cells. It is known that mixing fetal bovine serum (FBS) or the patient's own serum dramatically increases cell viability (cell protective effect) compared to when these ingredients are not added (Non-Patent Documents 4-6).
しかし、FBSや本人血清の添加は、生物製剤であること、感染、アレルギー、操作性や倫理面で多くの問題が指摘されている。その一方、FBSや自己血清を十分に代替する物質は知られていないのが現状である。 However, the addition of FBS or autologous serum has been criticized for its potential problems, including the fact that these are biological preparations, as well as issues related to infection, allergies, ease of use, and ethics. However, currently, no substance is known that can adequately replace FBS or autologous serum.
また、細胞、特に未分化や低分化の状態に現在はあって、将来には増殖して組織や臓器を再生・形成する能力に富む細胞は、保存されると不要な分化を行い、その細胞を用いて再生・形成させたい組織・臓器とは別の性質を示すように変化してしまう場合がある。細胞を保存しておく期間を通して細胞機能を休眠させて、この不要な分化を抑制することにより未分化や低分化の状態を維持することは、再生医療を実施する場合の重要項目であるが、その手段はいまだ確立されておらず、その解決手段の確立が望まれている。 Furthermore, cells, particularly those currently in an undifferentiated or underdifferentiated state that have the potential to proliferate and regenerate or form tissues or organs in the future, may undergo unnecessary differentiation when preserved, resulting in changes that result in the cells exhibiting properties different from those of the tissues or organs that are desired to be regenerated or formed using those cells. Maintaining an undifferentiated or underdifferentiated state by making the cells dormant throughout the period in which they are preserved and suppressing this unnecessary differentiation is an important aspect of regenerative medicine, but a means of achieving this has not yet been established, and the establishment of a solution to this problem is desired.
前述したように、生体臓器、又は、生体細胞の培養基材から、組織内細胞又は培養細胞を剥離・浮遊化する処理を行う場合、(a)細胞が死滅するのを抑制すること、(b)剥離・浮遊化する際に、細胞のバイアビリティ(Viability)が維持された状態の浮遊化細胞を得ること、すなわち、細胞のバイアビリティ(Viability)を低下させないことが求められる。 As mentioned above, when performing a process to detach and suspend intracellular cells or cultured cells from a living organ or a culture substrate for living cells, it is necessary to (a) prevent the cells from dying, and (b) obtain suspended cells in a state where the cell viability is maintained during the detachment and suspending process, i.e., not to reduce the cell viability.
また、細胞を保存運搬する場合、保存運搬する細胞に再びその機能を良好に発揮させるには、保存運搬される細胞のバイアビリティ(Viability)を低下させることなく、細胞の死滅を防止するように保護する必要がある。 Furthermore, when cells are preserved and transported, in order for the cells to be preserved and transported to be able to function properly again, they must be protected to prevent cell death without reducing their viability.
また、細胞、特に未分化や低分化の状態に現在はあって、将来増殖して組織や臓器を再生・形成する能力に富む細胞を、保存期間を通じて細胞機能を休眠させて不要な分化を抑制し、未分化や低分化の状態に維持する必要がある。 In addition, cells, particularly those currently in an undifferentiated or underdifferentiated state that have the potential to proliferate and regenerate and form tissues and organs in the future, must be kept in an undifferentiated or underdifferentiated state by making their cellular functions dormant throughout the preservation period and suppressing unnecessary differentiation.
また、浮遊化させて休眠状態にある細胞を、生体臓器や培養基材等に接着させる際には、容易に接着させることが可能であることが望まれており、接着させた細胞を活性化させて増殖させる必要がある。 Furthermore, when attaching suspended, dormant cells to living organs, culture substrates, etc., it is desirable to be able to do so easily, and it is necessary to activate and proliferate the attached cells.
しかし、例えば剥離・浮遊化させた細胞が、培養容器の壁や所定の担体等の培養基材である足場に接着する、即ちそのような細胞を「植え付ける」には、通常の培養条件を保った装置内に12時間から24時間、足場に接触した状態で静置させた状態を保たなければならない。もし接触が悪ければ、細胞は足場に植え付けることが出来ない。特に生体の特定の局所の部位に細胞を植え付けるには、細胞を12時間から24時間、生体の足場に接触させた状態が保たれることが必要である。 However, for example, to allow detached and suspended cells to adhere to a scaffold, which is a culture substrate such as the wall of a culture vessel or a specific carrier, i.e., to "implant" such cells, the cells must be kept in contact with the scaffold for 12 to 24 hours in a device that maintains normal culture conditions. If the contact is poor, the cells will not be able to implant on the scaffold. In particular, to implant cells into a specific localized area of the body, the cells must be kept in contact with the biological scaffold for 12 to 24 hours.
この目的で、通常は不織布などの足場を生体外で12時間から24時間細胞と接触させて不織布の足場に細胞を接着させておき、この細胞が接着している足場ごと生体内の所望の局所に植え付けることが行われている。しかし、このような植え付けには時間と手間がかかるという問題がある。 For this purpose, a scaffold such as a nonwoven fabric is typically brought into contact with cells outside the body for 12 to 24 hours to allow the cells to adhere to the nonwoven fabric scaffold, and the scaffold with the cells attached is then transplanted into the desired location in the body. However, this type of transplantation is problematic in that it takes time and effort.
そこで、本発明の目的は、組織内細胞又は培養細胞に対して、その死滅を抑制可能で、かつ、そのバイアビリティ(Viability)を保持しつつ、例えば、剥離・浮遊化処理、休眠処理(休眠させると保護効果が高まるばかりでなく、細胞の不要な分化を抑制して未分化・低分化状態が維持できる)、保存運搬のための保護処理等、を安全かつ簡便に行うことが可能な手法、及び、休眠状態の細胞(例えば、浮遊化細胞等)を植え付けるための細胞活性化処理を安全かつ簡便に行うことが可能な手法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a method for safely and easily performing processes such as detachment/floating, dormancy (dormancy not only enhances protective effects but also suppresses unnecessary differentiation of cells, maintaining an undifferentiated/underdifferentiated state), and protective processes for storage and transportation on cells in tissues or cultured cells, while preventing their death and maintaining their viability, as well as a method for safely and easily performing cell activation processes for transplanting dormant cells (e.g., suspended cells, etc.).
本発明者は、前述の課題解決のために鋭意検討を行った。その結果、アルギン酸、ヘパリン類、硫酸化デキストラン及び蛋白質分解酵素阻害剤から選択される少なくとも一種を用いることで、前述の課題が解決可能であることを見出した。本発明の要旨は、以下のとおりである。 The present inventors conducted extensive research to solve the above-mentioned problems. As a result, they discovered that the above-mentioned problems can be solved by using at least one selected from alginic acid, heparins, sulfated dextran, and protease inhibitors. The gist of the present invention is as follows:
(1)アルギン酸、ヘパリン類、硫酸デキストラン及び蛋白質分解酵素阻害剤から選択される少なくとも一種を有効成分として含む細胞処理剤。
(2)細胞培養液、細胞外液補充液及び維持輸液から選択される少なくとも一種を含む前項(1)記載の細胞処理剤。
(3)組織内細胞又は培養細胞を休眠させる細胞休眠用である前項(1)又は(2)に記載の細胞処理剤。
(4)組織内細胞又は培養細胞のバイアビリティ(Viability)を保持し死滅を抑制する細胞保護用である前項(1)又は(2)に記載の細胞処理剤。
(5)細胞を未分化又は低分化の状態に保持するための細胞保存用である前項(1)又は(2)に記載の細胞処理剤。
(6)培養細胞を生体組織の足場若しくは培養基材の足場から、又は、生体組織の組織内細胞を生体組織の足場から、剥離し、浮遊させる細胞剥離・浮遊化用である前項(1)又は(2)に記載の細胞処理剤。
(7)細胞保存用、組織保存用又は臓器保存用の液体である前項(1)~(5)の何れか一項に記載の細胞処理剤。
(8)前項(1)~(7)の何れか一項に記載の細胞処理剤と、多価陽イオンを含む固形又は液体製剤との組み合わせ試薬である、休眠細胞覚醒化用セット試薬。
(1) A cell treatment agent containing, as an active ingredient, at least one selected from alginic acid, heparins, dextran sulfate, and protease inhibitors.
(2) The cell treatment agent according to the preceding paragraph (1), which contains at least one selected from a cell culture medium, an extracellular fluid replacement solution, and a maintenance infusion solution.
(3) The cell treatment agent according to the above (1) or (2), which is used for causing cells in tissues or cultured cells to become dormant.
(4) The cell treatment agent according to the above (1) or (2), which is used for cell protection, maintaining the viability of cells in tissues or cultured cells and suppressing their death.
(5) The cell treatment agent according to the above (1) or (2), which is used for cell preservation to maintain cells in an undifferentiated or less differentiated state.
(6) The cell treatment agent according to the preceding paragraph (1) or (2), which is used for cell detachment and suspension, for detaching and suspending cultured cells from a biological tissue scaffold or a culture substrate scaffold, or intracellular cells of biological tissue from a biological tissue scaffold.
(7) The cell treatment agent according to any one of the above (1) to (5), which is a liquid for cell preservation, tissue preservation, or organ preservation.
(8) A set reagent for awakening dormant cells, which is a combined reagent of the cell treatment agent according to any one of the preceding items (1) to (7) and a solid or liquid preparation containing a polyvalent cation.
「足場」とは、再生医療の三要素の一つとして本技術分野において知られているものを意味する。
生体を構成する細胞の大部分を占める接着系細胞は、本来の機能(増殖を含む)を発揮するには、細胞は固定した土台に接着した状態であることが必要である。この土台を再生医学では「足場」と称する。接着系細胞は、液体中に浮遊した状態では本来の機能を発揮することができない。この足場は、人工的な足場の場合と自然状態の足場がある。人工的な足場の例は、シャーレなどのような人工の細胞培養用の基材では、シャーレの壁等が該当する。また、人工的繊維等に細胞を担持・接着させた形で、体外の細胞を体内に植え込む場合の、細胞を担持する繊維等が足場に該当する。
生体の体組織や臓器は、細胞と細胞の周囲を取り囲む細胞外マトリックス(コラーゲン線維やプロテオグリカンなどが含まれる)により構成されている。接着系細胞は、この細胞外マトリックスに接着して存在し、生体内でその機能を発揮している。自然状態の足場の例としては、この生体組織内で細胞が接着している細胞外マトリックスが該当する。
尚、再生医療の三要素とは、組織や臓器を構成する「細胞」、細胞の働きのシグナル因子である「生理活性物質」、細胞や生理活性物質が身動きをとるための「足場(スキャホールド)」を指す。
By "scaffold" is meant what is known in the art as one of the three elements of regenerative medicine.
Adhesive cells, which account for the majority of cells that make up living organisms, need to be attached to a fixed base in order to perform their original functions (including proliferation). In regenerative medicine, this base is called a "scaffold." Adhesive cells cannot perform their original functions when suspended in a liquid. These scaffolds can be either artificial or natural. An example of an artificial scaffold is the wall of an artificial cell culture substrate such as a petri dish. In addition, when cells are supported and attached to artificial fibers or the like and then implanted into the body, the fibers that support the cells are considered a scaffold.
Living tissues and organs are composed of cells and the extracellular matrix (including collagen fibers and proteoglycans) that surrounds them. Adhesive cells exist by adhering to this extracellular matrix and perform their functions in the body. An example of a scaffold in its natural state is the extracellular matrix to which cells adhere in living tissues.
The three elements of regenerative medicine are the "cells" that make up tissues and organs, the "biologically active substances" that act as signaling factors for cell function, and the "scaffold" that allows the cells and bioactive substances to move about.
「休眠」とは、細胞が、バイアビリティ(Viability)を有しつつ、増殖や呼吸・代謝や分化状態維持を停止すること(分化状態維持の停止とは脱分化状態、即ち、低分化や未分化の状態の維持でもある)、或いは、接着を停止することを意味する。 "Dormancy" means that cells cease proliferation, respiration, metabolism, and maintenance of a differentiated state while retaining viability (cessation of maintenance of a differentiated state also means maintenance of a dedifferentiated state, i.e., a less differentiated or undifferentiated state), or that cells cease adhesion.
細胞に対する「保護」とは、バイアビリティ(Viability)を保持する、すなわち細胞の機能を発揮出来る能力の喪失や細胞の死滅を抑制することを意味する。 "Protection" of cells means maintaining their viability, that is, preventing the loss of cell function or cell death.
浮遊化細胞活性化とは、前述の「休眠」の状態又は前述の「保護」の状態の浮遊化細胞の増殖や呼吸・代謝や分化状態維持を開始させる、或いは、前述の「休眠」の状態又は前述の「保護」の状態の浮遊化細胞の接着性や呼吸・代謝や分化状態維持を回復させることを意味する。また、細胞活性化は浮遊化していない細胞も含めて、休眠している細胞を、再び、前述の「休眠」の状態又は前述の「保護」の状態の細胞の増殖や呼吸・代謝や分化状態維持を開始させる、或いは、前述の「休眠」の状態又は前述の「保護」の状態の細胞の接着性や呼吸・代謝や分化状態維持を回復させることを意味し、後述する「覚醒」と同義である。 Suspension cell activation means initiating proliferation, respiration, metabolism, and maintenance of differentiation of suspension cells in the aforementioned "dormant" or "protected" state, or restoring adhesiveness, respiration, metabolism, and maintenance of differentiation of suspension cells in the aforementioned "dormant" or "protected" state. Cell activation also refers to initiating proliferation, respiration, metabolism, and maintenance of differentiation of dormant cells, including cells not in suspension, initiating proliferation, respiration, metabolism, and maintenance of differentiation of cells in the aforementioned "dormant" or "protected" state, or restoring adhesiveness, respiration, metabolism, and maintenance of differentiation of cells in the aforementioned "dormant" or "protected" state, and is synonymous with "awakening," described below.
前記バイアビリティ(Viability)とは、細胞が単に死なないで生存しているだけではなく、その細胞が生体内で本来の機能(増殖機能や呼吸・代謝や分化状態維持を含む)を発揮出来る能力を保持していることを意味する。 Viability does not simply mean that a cell is alive and not dying, but that the cell retains the ability to perform its inherent functions in the body (including proliferation, respiration, metabolism, and maintaining a differentiated state).
本発明によれば、組織内細胞又は培養細胞に対して、その死滅を抑制可能としてバイアビリティ(Viability)を保持しつつ、例えば、剥離・浮遊化処理、休眠処理、保存運搬のための保護処理等、を安全かつ簡便に行うことが可能な手法、及び、休眠状態の細胞を植え付けるための細胞活性化処理を安全かつ簡便に行うことが可能な手法を提供することができる。 The present invention provides a method for safely and easily performing processes such as detachment/floating, dormancy, and protection for storage and transportation on cells in tissues or cultured cells, while preventing their death and maintaining their viability, as well as a method for safely and easily performing cell activation processes for transplanting dormant cells.
本発明の実施形態に係る細胞処理剤は、アルギン酸、ヘパリン類、硫酸デキストラン及び蛋白質分解酵素阻害剤から選択される少なくとも一種を有効成分(以下、「処理剤の有効成分」又は「有効成分」と称する場合がある。)として含む。 A cell treatment agent according to an embodiment of the present invention contains at least one active ingredient selected from alginic acid, heparins, dextran sulfate, and a protease inhibitor (hereinafter sometimes referred to as the "active ingredient of the treatment agent" or "active ingredient").
アルギン酸は、コンブやワカメなどの世界中の様々な褐藻類に含まれるβ-D-マンヌロン酸とα-L-グルロン酸の2種類の単糖を構成成分とした直線状の多糖類である。その構造は、1,4結合したβ-(1-4)-D-マンヌロン酸からなるMブロック、1,4結合したα-(1-4)-L-グルロン酸からなるGブロック、及び、マンヌロン酸とグルロン酸が交互に1,4結合したMGブロックによって構成される部分を有する。また、アルギン酸は水に溶解すると滑らかな粘りのある水溶液(コロイド溶液)となり、この水溶液の粘性(粘度)はアルギン酸の重合度に比例し、重合度が大きいほど水溶液の粘度が高くなることが知られている。このような粘度の異なるアルギン酸は各種市販されており、一般的な粘りのある水溶液を形成するもの、粘度が一般的なものより低く調整されたもの等、各種のものを用いることが可能であるが、粘度に応じてより効果的な用法がある。ここでは、アルギン酸の粘度が、次の(a)~(c)の便宜的に区分した3種類の場合を例として説明する。(a)高粘度型アルギン酸:例えば、1質量%水溶液の20℃での粘度が60mPa・s以上の比較的粘度の高いアルギン酸、(b)低粘度型アルギン酸:例えば、1質量%水溶液の20℃での粘度が5mPa・s以上60mPa・s未満の比較的粘度が低いアルギン酸、(c)極低粘度型アルギン酸:例えば、1質量%水溶液の20℃での粘度が5mPa・s以下、又は、10質量%水溶液の20℃での粘度が30mPa・s以下の粘度が非常に低いアルギン酸。粘度が大きい(a)高粘度型アルギン酸は、例えば、室温(22℃)程度で保存時間が24時間程度の比較的短い場合に、例えば、5mg/ml以下となるように調製した液中で、(b)低粘度型及び(c)極低粘度型アルギン酸よりも効果的にその機能を発揮することができる傾向がある。比較的粘度が小さい(b)低粘度型アルギン酸は、例えば、室温(22℃)程度で保存時間が120時間程度の比較的長い場合に、例えば、0.5~10mg/mlとなるように調製した液中で、(a)高粘度型及び(c)極低粘度型アルギン酸よりも効果的にその機能を発揮することができる傾向がある。粘度が非常に小さい(c)極低粘度型アルギン酸は、例えば、冷蔵(4℃)で保存時間が168時間の比較的長い場合に、例えば、10mg/ml以上となるように調製した液中で、(a)高粘度型アルギン酸及び(b)低粘度型アルギン酸よりも効果的にその機能を発揮することができる傾向がある。尚、アルギン酸の細胞処理剤としての各種の効果は、一般的には濃度に依存して変化する傾向にあるが、その程度は細胞の種類、濃度等によっても異なるため、以上で述べた濃度範囲は一般的な傾向を示したものである。 Alginic acid is a linear polysaccharide composed of two monosaccharides, β-D-mannuronic acid and α-L-guluronic acid, found in various brown algae worldwide, such as kelp and wakame seaweed. Its structure consists of an M block consisting of 1,4-linked β-(1-4)-D-mannuronic acid, a G block consisting of 1,4-linked α-(1-4)-L-guluronic acid, and an MG block consisting of alternating 1,4-linked mannuronic acid and guluronic acid. Furthermore, when alginic acid is dissolved in water, it forms a smooth, viscous aqueous solution (colloidal solution). The viscosity of this solution is proportional to the degree of polymerization of the alginic acid, with the viscosity increasing with increasing degree of polymerization. Various types of alginic acid with different viscosities are commercially available, including those that form standard viscous aqueous solutions and those with a lower viscosity than standard solutions. While various types can be used, depending on the viscosity, more effective methods are available. Here, the following three types of alginic acid viscosity, conveniently classified as (a) to (c), will be described as examples: (a) high-viscosity alginic acid: for example, alginic acid with a relatively high viscosity of 60 mPa·s or more in a 1% by mass aqueous solution at 20°C; (b) low-viscosity alginic acid: for example, alginic acid with a relatively low viscosity of 5 mPa·s or more but less than 60 mPa·s in a 1% by mass aqueous solution at 20°C; and (c) very low-viscosity alginic acid: for example, alginic acid with a very low viscosity of 5 mPa·s or less in a 1% by mass aqueous solution at 20°C or 30 mPa·s or less in a 10% by mass aqueous solution at 20°C. (a) high-viscosity alginate, which has a high viscosity, tends to function more effectively than (b) low-viscosity and (c) very low-viscosity alginate, for example, in a solution prepared to have a concentration of 5 mg/ml or less when stored for a relatively short period of time, such as 24 hours, at room temperature (22°C). (b) low-viscosity alginate, which has a relatively low viscosity, tends to function more effectively than (a) high-viscosity and (c) very low-viscosity alginate, for example, in a solution prepared to have a concentration of 0.5 to 10 mg/ml when stored for a relatively long period of time, such as 120 hours, at room temperature (22°C). (c) very low-viscosity alginate, which has a very low viscosity, tends to function more effectively than (a) high-viscosity alginate and (b) low-viscosity alginate, for example, in a solution prepared to have a concentration of 10 mg/ml or more when stored for a relatively long period of time, such as 168 hours, at refrigerated (4°C). The various effects of alginic acid as a cell treatment agent generally tend to vary depending on the concentration, but the extent of this varies depending on the type of cell, concentration, etc., so the concentration ranges mentioned above represent general trends.
「アルギン酸」には、薬理学上許容されるアルギン酸の塩が含まれるものとする。このような薬理学上許容されるアルギン酸の塩は、アルギン酸のカルボキシル基の水素イオンが遊離し、陽イオンと結合したものである。このような陽イオンとしては、薬理学上許容され得る塩を形成可能なものであればよく、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン等の1価の陽イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン、アンモニウムイオン等の無機多価イオンやポリリジン等の有機多価イオン等の多価の陽イオンが挙げられる。 "Alginic acid" includes pharmacologically acceptable salts of alginic acid. Such pharmacologically acceptable salts of alginic acid are formed when the hydrogen ion of the carboxyl group of alginic acid is released and bound to a cation. Such cations may be any cation capable of forming a pharmacologically acceptable salt, and examples include monovalent cations such as sodium ions, potassium ions, and ammonium ions; inorganic polyvalent ions such as calcium ions, magnesium ions, iron ions, and ammonium ions; and organic polyvalent ions such as polylysine.
以上のようなアルギン酸は、市販のものを使用することができる。 Commercially available alginic acid can be used as described above.
ヘパリン類は、ヘパリン及びヘパリン類似物質を意味する。ヘパリンは、生体内では主として肝臓において生成されるグリコサミノグリカンの一種である。数平均分子量は概ね3000~35000であるとされている。ウロン酸(D-グルクロン酸又はL-イズロン酸)とD-グルコサミンが交互に結合した直鎖の多糖類のN-硫酸、N-アセチル及びO-硫酸置換体で、概ね二糖当たり三分子の硫酸基を持つものであるとされており、最も硫酸化された酸性多糖類である。ヘパリンは、抗血液凝固活性、脂血清澄活性等を有する。ヘパリン類似物質は、ヘパリンが修飾・一部分解されたものであって、ヘパリンと同様の生理活性を備えたものである。ヘパリン類似物質には、例えば、薬理学上許容され得る塩を形成可能なヘパリンの塩(例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等)、未分画ヘパリン、低分子量化ヘパリン、ダナパロイド、及びその塩の他、フォンダパリヌクス等の抗血液凝固剤も含まれるものとする。ヘパリンの塩は、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。低分子量化ヘパリンは、数平均分子量が好ましくは2000~8000のものである。ヘパリン類は市販のものを使用することができる。 Heparins refer to heparin and heparin-like substances. Heparin is a type of glycosaminoglycan produced in the body primarily in the liver. Its number-average molecular weight is said to be approximately 3,000 to 35,000. It is an N-sulfate, N-acetyl, and O-sulfate-substituted linear polysaccharide in which uronic acid (D-glucuronic acid or L-iduronic acid) and D-glucosamine are alternately linked, and is said to have approximately three sulfate groups per disaccharide, making it the most sulfated acidic polysaccharide. Heparin possesses anticoagulant activity, lipid-clearing activity, etc. Heparin-like substances are modified and partially degraded heparin and have similar physiological activity to heparin. Heparinoids include, for example, salts of heparin that can form pharmacologically acceptable salts (e.g., alkali metal salts, alkaline earth metal salts, etc.), unfractionated heparin, low molecular weight heparin, danaparoid, and salts thereof, as well as anticoagulants such as fondaparinux. Examples of heparin salts include sodium salts, potassium salts, and ammonium salts. Low molecular weight heparins preferably have a number average molecular weight of 2,000 to 8,000. Commercially available heparins can be used.
硫酸デキストラン(以下、DSと称する場合がある。)は、硫酸デキストラン、又は、その薬理学上許容される塩である。薬理学上許容される硫酸デキストランの塩は、硫酸デキストランのスルホン酸基の水素イオンが遊離し、陽イオンと結合したものである。このような陽イオンとしては、薬理学上許容され得る塩を形成可能なものであればよく、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン等の1価の陽イオンが挙げられる。硫酸デキストランの平均分子量(Mw)は、200~1000000が好ましい。また、硫黄含量は、1単糖当たりの結合硫酸基個数として0.00001~2個が好ましく、更には0.001~2がより好ましい。平均分子量(Mw)及び硫黄含量は、日本薬局方に記載の方法に準拠して測定することができる。硫酸デキストランは、市販のものを使用可能である。 Dextran sulfate (hereinafter sometimes referred to as DS) is dextran sulfate or a pharmacologically acceptable salt thereof. A pharmacologically acceptable salt of dextran sulfate is formed when the hydrogen ion of the sulfonic acid group of dextran sulfate is released and bound to a cation. Such cations may be any cation capable of forming a pharmacologically acceptable salt, including monovalent cations such as sodium ion, potassium ion, and ammonium ion. The average molecular weight (Mw) of dextran sulfate is preferably 200 to 1,000,000. The sulfur content is preferably 0.00001 to 2, and more preferably 0.001 to 2, sulfate groups bound per monosaccharide. The average molecular weight (Mw) and sulfur content can be measured according to the method described in the Japanese Pharmacopoeia. Commercially available dextran sulfate can be used.
蛋白質分解酵素阻害剤(以下、単に「阻害剤」と称する場合がある。)は、プロテアーゼ阻害剤とも称されるもので、特に限定はなく、市販の各種のものを適用可能である。このような蛋白質分解酵素阻害剤としては、例えば、ウリナスタチン、ベンザミジン、フッ化フェニルメチルスルホニル(PMSF)、フッ化4-(2-アミノエチル)ベンゼン(AEBSF)、アプロチニン、E-64、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、ロイペプチン、ロイペプチンヘミ硫酸、アンチパイン、キモスタチン、ぺプスタチンA、ホスホラミドン、べスタチン、シベレスタットナトリウム水和物、ホスアンプレナビルカルシウム水和物、ダルナビルエタノール付加物、ロピナビル、リトナビル、アプロチニン及びその薬理学上許容される塩等、並びに、ナファモスタットメシル酸塩、アラフェナミドフマル酸塩、カモスタットメシル酸塩、アタザナビル硫酸塩等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらは、1種用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。 Protease inhibitors (hereinafter sometimes simply referred to as "inhibitors") are also called protease inhibitors, and are not particularly limited, with a variety of commercially available inhibitors being applicable. Examples of such protease inhibitors include, but are not limited to, urinastatin, benzamidine, phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), 4-(2-aminoethyl)benzene fluoride (AEBSF), aprotinin, E-64, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), glycoletherdiaminetetraacetic acid (EGTA), leupeptin, leupeptin hemisulfate, antipain, chymostatin, pepstatin A, phosphoramidon, bestatin, sivelestat sodium hydrate, fosamprenavir calcium hydrate, darunavir ethanolate, lopinavir, ritonavir, aprotinin and pharmacologically acceptable salts thereof, as well as nafamostat mesylate, alafenamide fumarate, camostat mesylate, and atazanavir sulfate. These may be used alone or in combination.
アルギン酸、ヘパリン類、硫酸デキストラン及び蛋白分解酵素阻害剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。 Alginic acid, heparins, dextran sulfate, and protease inhibitors may be used alone or in combination of two or more.
細胞処理剤の剤形は特に限定はなく、各種の用途に応じて適切な賦形剤を用いて、粉状、液状等適宜決定することができる。また、必要に応じて、各種の添加剤を添加することもできる。 The dosage form of the cell treatment agent is not particularly limited, and can be powdered, liquid, or other appropriate form using an appropriate excipient depending on the intended use. Various additives can also be added as needed.
例えば、所望の細胞を一般的な細胞培養液で培養した後、細胞を体内へ投与する場合は、その細胞培養液から細胞を分離、洗浄して、細胞培養液に含まれる医療用には用いられない多種類の試薬を除去した後、得られた細胞を細胞外液補充液や維持輸液等に浸漬させ、これを体内へ投与することができる。この細胞外液補充液は、生体内で細胞の周囲を取り囲む細胞外液に類似する電解質組成等を持つ液の一群であり、維持輸液は、ヒトが生命を維持するために必要とされる1日の水分量と電解質に、糖、タンパク質(アミノ酸)、脂肪等の栄養素や微量栄養素を加味して投与される輸液である。この細胞外液補充液や維持輸液は、他の有効成分の注射液の溶媒として、あるいはそれ単体の点滴注射等に用いられる医療用液体であり、体内への投与の安全性が確立されている。このように、細胞周囲環境に類似した電解質組成等と安全性のために、再生医療において細胞を体内に投与する際に用いられる細胞処理剤の賦形剤として、細胞外液補充液や維持輸液は好適である。このような細胞外液補充液は、例えば、細胞外液の喪失を補充する目的で使用される所謂補充輸液が挙げられ、より具体的には、リンゲル液、乳酸リンゲル液、酢酸リンゲル液、重炭酸リンゲル液、ハルトマン液、生理食塩水、代用血漿剤、血漿製剤等が挙げられる。このうち、代用血漿剤や血漿製剤のようにヒト由来のものではない補充輸液等が望ましい。維持輸液は、例えば、アミノ酸を含まない糖・電解質輸液製剤、糖・電解質・アミノ酸輸液製剤、糖・電解質・アミノ酸・総合ビタミン液製剤、糖・電解質・アミノ酸・総合ビタミン・微量元素液製剤、糖・電解質・アミノ酸・脂肪乳剤等が挙げられる。 For example, if desired cells are cultured in a standard cell culture medium and then administered to the body, the cells can be separated from the cell culture medium, washed to remove various reagents not used in medical applications, and then immersed in an extracellular fluid replenisher or maintenance infusion, which can then be administered to the body. Extracellular fluid replenishers are a group of fluids with electrolyte compositions similar to those of the extracellular fluid surrounding cells in vivo. Maintenance infusions are infusions that contain the daily amount of water and electrolytes required to sustain human life, plus nutrients and micronutrients such as sugars, proteins (amino acids), and fats. These extracellular fluid replenishers and maintenance infusions are medical fluids used as solvents for injections of other active ingredients or for intravenous infusions alone, and their safety for administration to the body has been established. Due to their similar electrolyte compositions to those surrounding the cells and their safety, extracellular fluid replenishers and maintenance infusions are suitable as excipients for cell treatments used in administering cells to the body in regenerative medicine. Examples of such extracellular fluid replacement solutions include so-called replacement infusion solutions used to replenish extracellular fluid loss, such as Ringer's solution, lactated Ringer's solution, acetated Ringer's solution, bicarbonate Ringer's solution, Hartmann's solution, physiological saline, plasma substitutes, and plasma preparations. Among these, replacement infusion solutions that are not derived from humans, such as plasma substitutes and plasma preparations, are desirable. Examples of maintenance infusion solutions include amino acid-free glucose/electrolyte infusion solutions, glucose/electrolyte/amino acid infusion solutions, glucose/electrolyte/amino acid/multivitamin liquid preparations, glucose/electrolyte/amino acid/multivitamin/trace element liquid preparations, and glucose/electrolyte/amino acid/fat emulsions.
ところで、前述のように一般的な細胞培養液から細胞を分離、洗浄後に所謂細胞外液補充液に浸漬させて細胞処理剤を調製する場合、このような操作により、細胞のバイアビリティ(Viability)の低下や感染の可能性がある。一方、本発明者は、処理剤の有効成分は、細胞外液補充液の中でも一般的な細胞培養液中と同様に、細胞保護作用を有することを見出している。つまり、処理剤の有効成分を含むことで、細胞外液補充液や維持輸液等は、例えば保管運搬の際の細胞培養液の代替として用いることが可能であり、投与する際には細胞外液補充液中に浸したそのままの状態で直ちに細胞の投与が可能である。このため、培養液から所謂細胞外液補充液や維持輸液等に細胞を移し替えることによるバイアビリティ(Viability)の低下や感染の危険を防止することができる。 However, when preparing a cell treatment agent by separating and washing cells from a typical cell culture medium, followed by immersion in a so-called extracellular fluid replenisher, as described above, this procedure can potentially reduce the cell viability or expose the cells to infection. However, the inventors have discovered that the active ingredient of the treatment agent possesses cytoprotective properties in the extracellular fluid replenisher, similar to those found in typical cell culture medium. In other words, by including the active ingredient of the treatment agent, the extracellular fluid replenisher or maintenance infusion can be used as a substitute for cell culture medium, for example, during storage and transportation, and the cells can be administered immediately while still immersed in the extracellular fluid replenisher. This prevents the risk of reduced viability and infection that may occur when cells are transferred from culture medium to a so-called extracellular fluid replenisher or maintenance infusion.
前述の細胞処理剤は、前述の特定の有効成分を含む所定剤形の試薬として用いることができるため、培養液、培養容器や細胞の担体等の培養基材、生体臓器に試薬を添加、塗布することで、(a)培養基材の足場又は生体組織の足場に増殖させた培養細胞を、培養基材の足場又は生体組織の足場から剥離させ、浮遊化させることができ、また、(b)生体組織の組織内細胞を、生体組織の足場(生体臓器等)から剥離させ、浮遊化させることができる。したがって、当該細胞処理剤は、細胞剥離・浮遊化用として好適に用いることができる。 The cell treatment agent described above can be used as a reagent in a predetermined dosage form containing the specific active ingredient described above. By adding or applying the reagent to a culture medium, a culture substrate such as a culture vessel or cell carrier, or a biological organ, (a) cultured cells grown on a culture substrate scaffold or a biological tissue scaffold can be detached from the culture substrate scaffold or the biological tissue scaffold and suspend them, and (b) intracellular cells of a biological tissue can be detached from the biological tissue scaffold (such as a biological organ) and suspend them. Therefore, the cell treatment agent can be suitably used for cell detachment and suspending.
前述の細胞処理剤は、生体組織の組織内細胞や、培養基材の足場や生体組織の足場の培養細胞を、そのバイアビリティ(Viability)を有しつつ、増殖を停止させたり、接着を停止させたり、細胞を分化させずに未分化・低分化の状態を維持することができる、即ち、休眠させることができる。そのため、それら細胞を休眠させるための細胞休眠用の細胞処理剤として好適に用いることができる。この休眠作用により、細胞は、その増殖は停止するものの、条件が整えば覚醒し、培養基材や生体組織に再接着し、増殖を開始することができる状態になっている。そのため、細胞を保存、運搬するために、一時的に休眠させて細胞の活動を停止させ、所望の時期に活動を再開させることができる点、剥離浮遊化処理により得られる浮遊化細胞をそのまま休眠させることができる点でも有効な細胞処理剤である。また、前述の細胞処理剤は、細胞を未分化又は低分化の状態で保持可能なため、休眠状態から覚醒させた後、所望の性質を示す組織・臓器の再生・形成を可能とする細胞保存用としても好適である。 The aforementioned cell treatment agent can stop proliferation and adhesion of cells within living tissues and cultured cells on scaffolds of culture substrates or scaffolds of living tissues while maintaining their viability, and can maintain an undifferentiated or underdifferentiated state without differentiating the cells, i.e., put them into dormancy. Therefore, it can be suitably used as a cell treatment agent for putting such cells into dormancy. Due to this dormancy effect, the cells cease proliferation, but are able to awaken, re-attach to the culture substrate or living tissue, and begin proliferation when the conditions are right. Therefore, it is an effective cell treatment agent in that it can temporarily suspend cell activity for preservation and transportation, and resume activity at a desired time, and it can also keep suspended cells obtained by detachment and suspension treatment dormant as they are. Furthermore, because the aforementioned cell treatment agent can maintain cells in an undifferentiated or underdifferentiated state, it is also suitable for cell preservation, enabling the regeneration and formation of tissues and organs exhibiting desired properties after awakening from a dormant state.
前述の細胞処理剤は、培養容器を含む細胞容器内や生体組織の組織内細胞又は培養細胞がバイアビリティ(Viability)を保持させて死滅するのを抑制する細胞保護作用を有する。そのため、従来、細胞死を防止する保護作用を有するものとして用いられていたFBSやヒトの血清に替えて、当該細胞処理剤を用いることができる。したがって、FBSやヒトの血清を用いることなく、安全に細胞の死滅を防止して細胞を保護することができる。この細胞保護作用を有する細胞処理剤は、例えば、細胞を保存運搬する際に好適である。特に、前述のように、賦形剤としての細胞外液補充液や維持輸液と前述の特定の有効成分とを含む細胞処理剤は、保存運搬の際にも細胞を保護することが可能であり、かつ、そのまま直ちに投与が可能であり、医療の安全性や利便性に資するところ非常に大である。 The cell treatment agent described above has a cytoprotective effect, which prevents the death of cells in cell containers, including culture containers, or in tissues of living tissues, or cultured cells, while maintaining their viability. Therefore, this cell treatment agent can be used in place of FBS or human serum, which have traditionally been used as agents with a protective effect to prevent cell death. Therefore, cells can be safely protected by preventing cell death without the use of FBS or human serum. This cell treatment agent with a cytoprotective effect is suitable, for example, for the storage and transportation of cells. In particular, as described above, a cell treatment agent containing an extracellular fluid replacement solution or maintenance infusion as an excipient and the specific active ingredient described above can protect cells even during storage and transportation, and can be administered immediately as is, greatly contributing to the safety and convenience of medical care.
細胞処理剤は、例えば、前述のように細胞休眠用、細胞保護用として、或いは、細胞を未分化又は低分化の状態で保持するための細胞保存用として機能し得るため、細胞処理剤の剤形が液体の場合は、細胞、組織又は臓器の保存用の液体として好適である。この場合は、剤形は、細胞培養液、細胞外液補充液や維持輸液等を用いるのが好ましい。 Cell treatment agents can function, for example, as described above, for cell dormancy, cell protection, or cell preservation to maintain cells in an undifferentiated or less differentiated state. Therefore, when the cell treatment agent is in liquid form, it is suitable as a liquid for preserving cells, tissues, or organs. In this case, the dosage form used is preferably a cell culture medium, extracellular fluid replenisher, maintenance infusion, or the like.
前述のように、細胞処理剤を用いることで、細胞を休眠させることができるが、休眠させた細胞に対して多価陽イオンを含む製剤を作用させると、休眠させた細胞を覚醒させることができる。このような多価陽イオンを含む製剤としては、例えば、キトサンのようなポリカチオン、アルミニウムイオン、鉄イオン、マグネシウムイオンやカルシウムイオン等の多価陽イオンを含む水溶液や、これら多価陽イオンのキレート化製剤、アルミニウム化合物、鉄化合物、マグネシウム化合物やカルシウム化合物の粉末などの水不溶性の多価陽イオンを生ずる固体、これらの多価陽イオン供給体を含浸或いは表面に担持させた布片等が挙げられる。カルシウムイオン源としては、例えば、塩化カルシウム、グルコン酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等、鉄イオン源としては、例えば、水酸化鉄等、アルミニウムイオン源としては、例えば、水酸化アルミニウム等が挙げられる。多価陽イオン供給体としては、例えば、キレート化多価陽イオン等が挙げられる。布帛は、生体に適用可能な生体適合性のある繊維で形成されたガーゼ等が挙げられる。多価陽イオンを含む製剤の使用量は、適用対象、処理剤の有効成分の構成、製剤の形態等に応じて適宜決定することができる。以上のように、細胞処理剤と多価陽イオンを含む製剤とを組み合わせることで、休眠させた細胞を覚醒させることができるセット試薬とすることができる。 As mentioned above, cell treatment agents can be used to induce cell dormancy. However, treatment of dormant cells with preparations containing polyvalent cations can awaken these cells. Examples of preparations containing polyvalent cations include aqueous solutions containing polycations such as chitosan, aluminum ions, iron ions, magnesium ions, and calcium ions; chelating preparations of these polyvalent cations; water-insoluble solids that generate polyvalent cations, such as powders of aluminum compounds, iron compounds, magnesium compounds, and calcium compounds; and fabrics impregnated with or bearing these polyvalent cation donors. Examples of calcium ion sources include calcium chloride, calcium gluconate, calcium carbonate, and calcium phosphate; examples of iron ion sources include iron hydroxide; and examples of aluminum ion sources include aluminum hydroxide. Examples of polyvalent cation donors include chelated polyvalent cations. Examples of fabrics include gauze made of biocompatible fibers that can be used in living organisms. The amount of the preparation containing polyvalent cations used can be determined appropriately depending on the target of application, the composition of the active ingredients in the treatment agent, the form of the preparation, etc. As described above, by combining a cell treatment agent with a preparation containing polyvalent cations, a set reagent can be created that can awaken dormant cells.
各種の用途に適用する際の細胞処理剤の添加量は、適用対象、処理剤の有効成分の構成等、に応じて適宜決定することができる。細胞保護用として培養液に適用する場合は、例えば、アルギン酸の濃度が200~0.001mg/ml、硫酸デキストランの濃度が100~0.0001mg/ml、ヘパリン類の濃度が1000~0.001単位/mlとなるように細胞処理剤を添加することができる。阻害剤はその種類等に応じて、適宜決定することができ、例えばウリナスタチンの濃度は2500~0・01単位/ml、ナファモスタットメシル酸塩の濃度は5~0.00001mg/ml、ガベキサートメシル酸塩の濃度は5~0.00001mg/mlとなるように細胞処理剤を添加することができる。 When applying a cell treatment agent for various purposes, the amount added can be determined appropriately depending on the application target, the composition of the treatment agent's active ingredients, etc. When applying the cell treatment agent to a culture medium for cell protection, for example, the cell treatment agent can be added so that the alginic acid concentration is 200-0.001 mg/ml, the dextran sulfate concentration is 100-0.0001 mg/ml, and the heparin concentration is 1000-0.001 units/ml. The amount of inhibitor can be determined appropriately depending on the type of inhibitor, etc. For example, the cell treatment agent can be added so that the urinastatin concentration is 2500-0.01 units/ml, the nafamostat mesilate concentration is 5-0.00001 mg/ml, and the gabexate mesilate concentration is 5-0.00001 mg/ml.
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に示す例では、細胞培養容器又は保管容器内の細胞に対する各種の効果を検証したものであるが、これらに限らず、生体組織内の細胞や三次元細胞培養等によりスフェロイド化した細胞にも同様の効果を示すものであることは勿論のことである。 Embodiments of the present invention will be described in detail below based on examples. In the examples shown below, various effects on cells in cell culture vessels or storage vessels were verified, but it goes without saying that the present invention is not limited to these, and similar effects are also exhibited on cells in biological tissues and cells formed into spheroids by three-dimensional cell culture, etc.
(使用細胞)
間葉系細胞としてチャイニーズハムスター線維芽細胞、上皮系細胞としてラット角膜上皮細胞、未分化状態の細胞としてヒト羊膜由来間葉系幹細胞、悪性腫瘍としてマウス悪性黒色腫高転移株を用いて実験を行った。
(Cells used)
The experiments were conducted using Chinese hamster fibroblasts as mesenchymal cells, rat corneal epithelial cells as epithelial cells, human amnion-derived mesenchymal stem cells as undifferentiated cells, and a highly metastatic mouse melanoma strain as a malignant tumor.
(細胞の準備)
通常の無血清細胞培養液に10%FBSを添加したFBS添加細胞培養液中で、通常の細胞培養条件(37℃、湿度100%、CO2濃度5%)で前述の各細胞を培養容器内で培養した。その後、培養容器内の細胞を、通常のトリプシン法で剥離浮遊化した。得られた剥離浮遊化した細胞を以下の実験例に用いた。尚、通常のトリプシン法は、以下のようにして行った。
(Cell preparation)
The aforementioned cells were cultured in a culture vessel under standard cell culture conditions (37°C, 100% humidity, 5% CO2 ) in a standard serum-free cell culture medium supplemented with 10% FBS. The cells in the culture vessel were then detached and suspended by a standard trypsin method. The resulting detached and suspended cells were used in the following experimental examples. The standard trypsin method was performed as follows.
細胞の培養容器内の細胞培養液を吸い取って捨て、培養に使用する量の約半量のPBS(-)(Ca2+/Mg2+不含有PBS)で細胞表面を洗った。その後、25cm2の細胞表面に対し1mLの0.2%トリプシン/EDTA液を容器内に行きわたらせてトリプシンを作用させた。その後、余分なトリプシン液を除いた。この培養容器をCO2インキュベーター内で2分間通常条件(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)でインキュベートし、細胞の培養容器の内壁面からの剥離を確認した。その後、血清を含まない細胞培養液を使用する場合は、トリプシンインヒビターでトリプシンを完全に不活性化した。また、FBS添加細胞培養液を使用する場合はFBS添加細胞培養液を加えてトリプシンを完全に不活性化した。 The cell culture medium in the cell culture vessel was aspirated and discarded, and the cell surface was washed with approximately half the amount of PBS(-) (Ca 2+ /Mg 2+ -free PBS) used for culture. Then, 1 mL of 0.2% trypsin/EDTA solution was spread throughout the vessel for a 25 cm 2 cell surface area to allow trypsin to act. Excess trypsin solution was then removed. The culture vessel was incubated in a CO 2 incubator for 2 minutes under normal conditions (37°C, 5% CO 2 , 100% humidity), and cell detachment from the inner wall of the culture vessel was confirmed. Then, when using serum-free cell culture medium, trypsin was completely inactivated with trypsin inhibitor. Furthermore, when using FBS-supplemented cell culture medium, FBS-supplemented cell culture medium was added to completely inactivate trypsin.
(実験例1:細胞保護効果)
(1-1)アルギン酸
(1-1-1)常温24時間保存
細胞を例えば保存運搬する際に用いる調整液としてFBSを含まない通常の無血清細胞培養液又はリンゲル液(大塚製薬株式会社製、ラクテック注、日本薬局方 L-乳酸ナトリウムリンゲル液)を用い、これに、アルギン酸ナトリウム(アルギン酸Na)(富士化学工業株式会社製、スノーアルギンSSL、1%水溶液の粘度が20℃で30mPa・s)を表1に示す濃度となるように添加した細胞保存用液を準備した。各細胞保存用液に、表1に示す条件になるように、前述の各細胞を106Cells/mlの濃度で加え、そのまま常温(22℃)の部屋の中に24時間放置した後、細胞の生死を判定し、生細胞の割合(平均生存率(%))を求めて比較検討した。細胞の生死は、細胞の生死を確認する通常の方法であるトリパンブルー排出試験により行った。この排出試験は、Denizot F., et al., Rapid colorimetric assay for cell growth and survival. Modifications to the tetrazolium dye procedure giving improved sensitivity and reliability. J. Immunol. Methods,89,271-277 (1986)に記載の方法に従って行った。結果を表1に示す。N=4の結果である。
(Experimental Example 1: Cytoprotective effect)
(1-1) Alginic Acid (1-1-1) Storage at Room Temperature for 24 Hours Cell preservation solutions were prepared by using a standard serum-free cell culture medium or Ringer's solution (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd., Lactec Injection, Japanese Pharmacopoeia L-lactate Sodium Ringer's Solution) containing no FBS as the preparation solution used for cell storage and transportation, and adding sodium alginate (Na alginate) (Fuji Chemical Industry Co., Ltd., Snow Algin SSL, 1% aqueous solution viscosity 30 mPa·s at 20°C) to the concentrations shown in Table 1. Each of the aforementioned cells was added to each cell preservation solution at a concentration of 10 6 cells/ml to achieve the conditions shown in Table 1. After leaving the cells in a room at room temperature (22°C) for 24 hours, the viability of the cells was assessed, and the percentage of viable cells (average viability (%)) was calculated and compared. Cell viability was assessed using a trypan blue exclusion test, a common method for confirming cell viability. This excretion test was performed according to the method described in Denizot F. et al., "Rapid colorimetric assay for cell growth and survival. Modifications to the tetrazolium dye procedure giving improved sensitivity and reliability." J. Immunol. Methods, 89, 271-277 (1986). The results are shown in Table 1. N=4.
(1-1-2)冷蔵72時間保存
保存条件を、設定温度4℃の冷蔵庫内で72時間放置した以外は、(1-1-1)の実験例と同様にして平均生存率(%)を求めた。結果を表2に示す。N=4の結果である。
(1-1-2) Refrigerated storage for 72 hours The average survival rate (%) was calculated in the same manner as in Experimental Example (1-1-1), except that the storage conditions were changed to leaving the cells in a refrigerator at a set temperature of 4°C for 72 hours. The results are shown in Table 2. N=4.
表1、2に示すように、アルギン酸を含有する細胞保存用液は、常温24時間と冷蔵(4℃)72時間の保存条件において、アルギン酸を含有しない無血清細胞培養液又はリンゲル液と比較して優れた細胞生存率を示し、優れた細胞保護効果を有することが分かる。また、このアルギン酸添加による細胞の生存率向上効果、即ち、細胞保護効果は、上皮系細胞のラット角膜上皮細胞でも、間葉系細胞のチャイニーズハムスター線維芽細胞でも同様に認められた。 As shown in Tables 1 and 2, cell preservation solutions containing alginate exhibit superior cell viability and cell protection effects when stored at room temperature for 24 hours and refrigerated (4°C) for 72 hours compared to serum-free cell culture medium or Ringer's solution that does not contain alginate. Furthermore, this cell viability improvement effect, i.e., cell protection effect, due to the addition of alginate was observed in both rat corneal epithelial cells, which are epithelial cells, and Chinese hamster fibroblast cells, which are mesenchymal cells.
(1-2)硫酸デキストラン
(1-2-1)常温24時間保存
アルギン酸ナトリウムに替えて、硫酸デキストラン(ナカライテスク株式会社製、硫酸デキストラン特級試薬)を用い、表3に示した条件とした以外は、(1-1-1)の実験例と同様にして細胞の平均生存率(%)を求めた。結果を表3に示す。N=4の結果である。
(1-2) Dextran sulfate (1-2-1) Storage at room temperature for 24 hours The average cell viability (%) was determined in the same manner as in Experimental Example (1-1-1), except that dextran sulfate (Nacalai Tesque, Inc., special grade dextran sulfate reagent) was used instead of sodium alginate and the conditions shown in Table 3 were used. The results are shown in Table 3. N=4.
(1-2-2)冷蔵72時間保存
保存条件を、設定温度4℃の冷蔵庫内で72時間放置し、表4に示す条件とした以外は、(1-2-1)の実験例と同様にして細胞の平均生存率(%)を求めた。結果を表4に示す。尚、無血清細胞培養液を用いた場合は、N=3、リンゲル液を用いた場合は、N=4の結果である。
(1-2-2) Refrigerated storage for 72 hours The average cell viability (%) was determined in the same manner as in Experimental Example (1-2-1), except that the storage conditions were as shown in Table 4, in which the cells were left in a refrigerator at a set temperature of 4°C for 72 hours. The results are shown in Table 4. Note that when serum-free cell culture medium was used, N=3 results, and when Ringer's solution was used, N=4 results.
表3、4に示すように、硫酸デキストランを含有する細胞保存用液は、何れの調整液を用いた場合も、常温24時間と冷蔵(4℃)72時間の保存条件において、硫酸デキストランを含有しない細胞保存用液と比較して優れた細胞生存率を示し、優れた細胞保護効果を有することが分かる。また、この硫酸デキストラン添加による細胞生存率向上効果、即ち、細胞保護効果は、間葉系細胞のチャイニーズハムスター線維芽細胞に対しても同様に認められることを確認した。 As shown in Tables 3 and 4, cell preservation solutions containing dextran sulfate, regardless of the preparation used, exhibited superior cell viability and cell protection effects compared to cell preservation solutions that did not contain dextran sulfate, when stored at room temperature for 24 hours and refrigerated (4°C) for 72 hours. Furthermore, it was confirmed that the cell viability improvement effect, i.e., the cell protection effect, due to the addition of dextran sulfate was also observed in Chinese hamster fibroblasts, a type of mesenchymal cell.
(1-3)ヘパリン類
(1-3-1)常温24時間保存
アルギン酸に替えて、ヘパリンナトリウム(持田製薬株式会社製、ヘパリンNaモチダ、未分画ヘパリン)を用い、表5に示した条件とした以外は、(1-1-1)の実験例と同様にして細胞の平均生存率(%)を求めた。結果を表5に示す。N=4の結果である。
(1-3) Heparins (1-3-1) Storage at Room Temperature for 24 Hours The average cell viability (%) was determined in the same manner as in Experimental Example (1-1-1), except that sodium heparin (Mochida Pharmaceutical Co., Ltd., Heparin Na Mochida, unfractionated heparin) was used instead of alginic acid and the conditions shown in Table 5 were used. The results are shown in Table 5. N=4.
(1-3-2)冷蔵72時間保存
保存条件を、設定温度4℃の冷蔵庫内で72時間放置し、表6に示す条件とした以外は、(1-3-1)の実験例と同様にして細胞の平均生存率(%)を求めた。結果を表6に示す。N=4の結果である。
(1-3-2) Refrigerated storage for 72 hours The average cell survival rate (%) was calculated in the same manner as in Experimental Example (1-3-1), except that the storage conditions were changed to the conditions shown in Table 6, in which the cells were left in a refrigerator at a set temperature of 4°C for 72 hours. The results are shown in Table 6. N=4.
表5、6に示すように、ヘパリンナトリウムを含有する細胞保存用液は、何れの調整液を用いた場合も、常温24時間と冷蔵(4℃)72時間の保存条件において、ヘパリンナトリウムを含有しない細胞保存用液(即ち、調整液のみ)と比較して優れた細胞生存率を示し、優れた細胞保護効果を有することが分かる。また、このヘパリンナトリウム添加による細胞生存率向上効果、即ち、細胞保護効果は、間葉系細胞のチャイニーズハムスター線維芽細胞に対しても同様に認められることを確認した。さらに、ヘパリンナトリウムを低分子量化ヘパリンナトリウムに替えて同様の実験を行った場合も、細胞生存率向上効果、即ち、細胞保護効果が、各細胞に対して同様に認められることを確認した。 As shown in Tables 5 and 6, cell preservation solutions containing heparin sodium, regardless of the preparation used, exhibited superior cell viability and cell protection effects compared to cell preservation solutions not containing heparin sodium (i.e., preparation solution only) when stored at room temperature for 24 hours and refrigerated (4°C) for 72 hours. This cell viability improvement effect, i.e., cell protection effect, due to the addition of heparin sodium was also confirmed to be observed in Chinese hamster fibroblasts, a type of mesenchymal cell. Furthermore, when a similar experiment was performed using low-molecular-weight heparin sodium instead of heparin sodium, it was confirmed that the cell viability improvement effect, i.e., cell protection effect, was similarly observed in each cell type.
(1-4)蛋白質分解酵素阻害剤
(1-4-1)ウリナスタチン(阻害剤a)
(1-4-1-1)冷蔵72時間保存
ヘパリンナトリウムに替えて、蛋白質分解酵素阻害剤としてウリナスタチン(持田製薬株式会社製、ミラクリッド注射液、2.5万単位含有)を用い、表7に示す条件とした以外は、(1-3-2)の実験例と同様にして細胞の平均生存率(%)を求めた。結果を表7に示す。N=4の結果である。尚、表7中の阻害剤aの濃度の単位(単位/mL)における「単位(U)」は、例えば、第15改正日本薬局方ウリナスタチン定量法により測定することができる。即ち、試料液の405nmにおける吸光度をUV240型分光光度計で測定し、予め作成した検量線からウリナスタチンの濃度を算出することができる。
(1-4) Protease inhibitors (1-4-1) Urinastatin (inhibitor a)
(1-4-1-1) Refrigerated Storage for 72 Hours The average cell viability (%) was determined in the same manner as in Experimental Example (1-3-2), except that urinastatin (Miraclid Injection, manufactured by Mochida Pharmaceutical Co., Ltd., containing 25,000 units) was used as the protease inhibitor instead of heparin sodium, and the conditions shown in Table 7 were used. The results are shown in Table 7. N=4. Note that the "unit (U)" in the concentration unit (units/mL) of inhibitor a in Table 7 can be measured, for example, by the urinastatin quantification method of the Japanese Pharmacopoeia, 15th Edition. Specifically, the absorbance of the sample solution at 405 nm can be measured using a UV240 spectrophotometer, and the urinastatin concentration can be calculated from a previously prepared calibration curve.
(1-4-2)ナファモスタットメシルサン塩(阻害剤b)
(1-4-2-1)冷蔵72時間保存
調整液として5%ブドウ糖液を用い、これに蛋白質分解酵素阻害剤であるナファモスタットメシルサン塩(日医工株式会社製、注射用フサン)を表8に示す濃度となるように添加した細胞保存用液を準備した(注射用フサン(日医工株式会社製)では、その希釈液として5%ブドウ糖液を用いることが指定されている。)。各細胞保存用液に、マウス悪性黒色腫高転移株細胞を106Cells/mlの濃度で加え、4℃に設定した冷蔵庫に48時間放置した後、(1-4-1-1)の実験例と同様にして細胞の平均生存率(%)を求めた。結果を表8に示す。N=4の結果である。
(1-4-2) Nafamostat mesylate (inhibitor b)
(1-4-2-1) Refrigerated Storage for 72 Hours Cell preservation solutions were prepared by adding the protease inhibitor nafamostat mesilate (Nichi-Iko Pharmaceutical Co., Ltd., Fusan for Injection) to a 5% glucose solution as the adjusting solution at the concentrations shown in Table 8. (Fusan for Injection (Nichi-Iko Pharmaceutical Co., Ltd.) specifies that 5% glucose solution be used as its diluent.) Highly metastatic mouse melanoma cells were added to each cell preservation solution at a concentration of 106 cells/ml. After leaving the cells in a refrigerator set at 4°C for 48 hours, the average cell viability (%) was calculated in the same manner as in Experiment (1-4-1-1). The results are shown in Table 8. N=4 results.
(1-4-3)プロテアーゼ阻害剤の混合物(阻害剤c)
(1-4-3-1)冷蔵72時間保存
ウリナスタチンに替えて、プロテアーゼ阻害剤の混合物(富士フィルム和光純薬株式会社製、プロテアーゼ阻害剤カクテルセットI)を用い、表9に示す条件とした以外は、(1-4-1-1)の実験例と同様にして細胞の平均生存率(%)を求めた。結果を表9に示す。N=4の結果である。尚、プロテアーゼ阻害剤の混合物は、1バイアルを蒸留水1mlに溶解させたときに、AEBSF塩酸塩を50mmol/l、アプロチニン(組換え体)を15μmol/l、E-64を0.1mmol/l、EDTA・2Na・2H2Oを50mmol/l、ロイペプチンヘミ硫酸を0.1mmol/lを含有する。これを原液として用い、調整液に対して、表9に示す希釈倍率になるように添加した。
(1-4-3) Mixture of protease inhibitors (inhibitor c)
(1-4-3-1) Refrigerated Storage for 72 Hours: The average cell viability (%) was determined in the same manner as in Experiment (1-4-1-1), except that a protease inhibitor mixture (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Protease Inhibitor Cocktail Set I) was used instead of urinastatin, and the conditions shown in Table 9 were used. The results are shown in Table 9. N=4. When one vial of the protease inhibitor mixture was dissolved in 1 ml of distilled water, it contained 50 mmol/L AEBSF hydrochloride, 15 μmol/L aprotinin (recombinant), 0.1 mmol/L E-64, 50 mmol/L EDTA.2Na.2H 2 O, and 0.1 mmol/L leupeptin hemisulfate. This was used as the stock solution and added to the adjusted solution at the dilution ratio shown in Table 9.
表7~9に示すように、蛋白分解酵素阻害剤を含有する細胞保存用液は、冷蔵(4℃)72時間又は48時間の保存条件において、蛋白分解酵素阻害剤を含有しない細胞保存用液(即ち、調整液のみ)と比較して優れた細胞生存率を示し、優れた細胞保護効果を有することが分かる。また、これらの蛋白分解酵素阻害剤添加による細胞生存率向上効果、即ち、細胞保護効果は、間葉系細胞のチャイニーズハムスター線維芽細胞に対しても同様に認められることを確認した。 As shown in Tables 7 to 9, cell preservation solutions containing protease inhibitors exhibited superior cell viability and had excellent cell protective effects when stored refrigerated (4°C) for 72 or 48 hours compared to cell preservation solutions not containing protease inhibitors (i.e., preparation solution only). It was also confirmed that the cell viability-enhancing effect, i.e., cell protective effect, of the addition of these protease inhibitors was also observed in Chinese hamster fibroblasts, a type of mesenchymal cell.
(実験例2:細胞休眠効果)
細胞処理剤の有効成分として、アルギン酸ナトリウム(富士フィルム和光純薬株式会社製、アルギン酸ナトリウム一級試薬、1%水溶液の粘度が20℃で120mPa・s)、DS(実験例1と同じ)、ヘパリンナトリウム(実験例1と同じ)を用い、これらを作用させることにより細胞が休眠するか否かを、最も普遍的な細胞の活動である細胞の分裂増殖の活動性を下記のようにして比較することにより検討した。
(Experimental Example 2: Cell dormancy effect)
The active ingredients of the cell treatment agents used were sodium alginate (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., sodium alginate first-class reagent, viscosity of 1% aqueous solution at 20°C 120 mPa·s), DS (same as in Experimental Example 1), and heparin sodium (same as in Experimental Example 1).Whether or not cells would become dormant by applying these agents was investigated by comparing the activity of cell division and proliferation, which is the most common cellular activity, as described below.
(2-1)細胞休眠への導入
公知文献(Piotr Pozarowski and Zbigniew Darzynkiewicz, “Analysis of Cell Cycle by Flow Cytometry” Methods in Molecular Biology, vol. 281: Checkpoint Controls and Cancer, Volume 2)に記載の方法に準じてフローサイトメトリーにより細胞周期の解析を行い、細胞処理剤の有効成分の違いによる細胞の分裂増殖の頻度を比較した。具体的には以下のとおりである。先ず、調整液として、通常の無血清細胞培養液を用い、これを(a)比較対照とし、通常の無血清細胞培養液に対して、(b)アルギン酸ナトリウム(アルギン酸Na)を濃度2.5mg/mlとなるように添加したもの、(c)DSを0.1mg/mlとなるように添加したもの、(d)ヘパリンナトリウム(ヘパリンNa)を濃度50単位/mlとなるように添加したものを細胞保存用液として準備した。これらの細胞保存用液に、ラット角膜上皮細胞を細胞濃度105個/mlになるように加えて通常の細胞培養の条件下(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)に48時間培養した。得られた各培養細胞をフローサイトメトリーによる細胞周期解析により各細胞周期にある細胞数を求め、細胞の分裂増殖の過程の期間とされるS期およびG2期とM期にある細胞数の割合と、それ以外の期間とされるG0期とG1期にある細胞数の割合を比較した。結果を表10に示す。N=4の結果である。
(2-1) Induction of Cell Dormancy Cell cycle analysis was performed by flow cytometry according to the method described in a published literature (Piotr Pozarowski and Zbigniew Darzynkiewicz, "Analysis of Cell Cycle by Flow Cytometry," Methods in Molecular Biology, vol. 281: Checkpoint Controls and Cancer, Volume 2), and the frequency of cell division and proliferation was compared depending on the active ingredient of the cell treatment agent. Specifically, the procedure is as follows. First, a normal serum-free cell culture medium was used as the conditioning solution. This was used as (a) a control. Furthermore, the following cell preservation solutions were prepared: (b) a normal serum-free cell culture medium to which sodium alginate (Na alginate) was added to a concentration of 2.5 mg/ml; (c) a normal serum-free cell culture medium to which DS was added to a concentration of 0.1 mg/ml; and (d) a normal serum-free cell culture medium to which heparin sodium (Na heparin) was added to a concentration of 50 units/ml. Rat corneal epithelial cells were added to these cell preservation solutions to a cell concentration of 10 cells/ml and cultured for 48 hours under normal cell culture conditions (37°C, 5% CO2 , 100% humidity). The number of cells in each cell cycle was determined by flow cytometry cell cycle analysis for each of the resulting cultured cells, and the proportions of cells in the S, G2, and M phases, which are considered to be periods during the cell division and proliferation process, were compared with the proportions of cells in the G0 and G1 phases, which are considered to be other periods. The results are shown in Table 10. N=4 results.
表10に示すように、比較対照である無血清細胞培養液単独の場合に比べて、各成分を添加した場合は、細胞の分裂増殖の過程の期間とされるS期およびG2期とM期にある細胞数の割合が著しく低下していることがわかった。つまり、無血清細胞培養液に各成分を添加した場合は、細胞の分裂増殖機能が低下して細胞が休眠している状態になることがわかる。したがって、各成分を添加した細胞保存用液は、培養細胞を休眠化させる細胞休眠用の細胞処理剤として有効であることがわかる。 As shown in Table 10, when each component was added, the percentage of cells in the S, G2, and M phases, which are considered to be periods during the cell division and proliferation process, was significantly lower than when serum-free cell culture medium was used alone (the control). In other words, when each component was added to serum-free cell culture medium, the cells' division and proliferation function was reduced, causing them to enter a dormant state. Therefore, it was found that cell preservation solutions containing each component are effective as cell treatments for cell dormancy, putting cultured cells into a dormant state.
(2-2)分化状態維持
細胞処理剤の有効成分として硫酸デキストラン(DS)を用い、DSによる細胞休眠効果を、細胞の未分化状態のままで維持して分化を抑制する効果を指標にして検討した。細胞としては未分化状態のヒト羊膜由来間葉系幹細胞を用いた。調整液として通常の無血清細胞培養液を用い、これに、DSを0.1mg/mlとなるように添加した細胞保存用液aと、FBSを10%となるように添加した細胞保存用液bとを準備した。各細胞保存用液a、bに、前述の幹細胞をそれぞれ105個/mlとなるように添加した後、通常の細胞培養条件(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)で5日間培養した。幹細胞の培養前と5日間培養後の細胞の分化の程度をフローサイトメトリーにより評価・比較した。方法は、Masoumeh Fakhr Taha, Vahideh HedayatiIsolation, “identification and multipotential differentiation of mouse adipose tissue-derived stem cells” Tissue and Cell 42 (2010) 211-216に記載の方法に準じた。評価は、未分化マーカーとしてCD29及びCD44を、また間葉系細胞への分化マーカーとしてCD11b、CD31及びCD45を指標とした。結果を表11に示す。
(2-2) Maintenance of Differentiation State. Dextran sulfate (DS) was used as the active ingredient in the cell treatment agent. The cell dormancy effect of DS was investigated using its ability to maintain cells in an undifferentiated state and inhibit differentiation as an indicator. Undifferentiated human amnion-derived mesenchymal stem cells were used. A standard serum-free cell culture medium was used as the conditioning solution. Cell preservation solution A was prepared by adding DS to 0.1 mg/ml, and cell preservation solution B was prepared by adding FBS to 10%. The aforementioned stem cells were added to each of cell preservation solutions A and B at a concentration of 10 cells/ml, and then cultured for 5 days under standard cell culture conditions (37°C, 5% CO2 , 100% humidity). The degree of differentiation of the stem cells before and after 5 days of culture was evaluated and compared by flow cytometry. The method used was in accordance with the method described in Masoumeh Fakhr Taha and Vahideh Hedayati, "Identification and multipotential differentiation of mouse adipose tissue-derived stem cells," Tissue and Cell 42 (2010) 211-216. Evaluation was performed using CD29 and CD44 as undifferentiated markers, and CD11b, CD31, and CD45 as mesenchymal cell differentiation markers. The results are shown in Table 11.
表11に示すように、DSを含有する無血清細胞培養液を細胞保存用液として用いた場合は、3種類の分化マーカーの陽性率が全て培養前に対して培養後に若干増加するだけで大差が無く未分化状態を維持しているのに対して、FBSを含有する無血清細胞培養液を細胞保存用液として用いた場合は、3種類の分化マーカーの陽性率が全て培養前に対して培養後に大幅に増加して細胞分化の方向へと変化し始めていることがわかった。このようにDSは、同じように細胞保護効果があるFBSが細胞を分化させて抑制しないのに対して、細胞を未分化の状態のまま休眠させて分化を抑制することが明らかとなった。 As shown in Table 11, when serum-free cell culture medium containing DS was used as the cell preservation medium, the positivity rates of all three differentiation markers increased slightly after culture compared to before culture, with no significant difference, and the cells maintained an undifferentiated state. In contrast, when serum-free cell culture medium containing FBS was used as the cell preservation medium, the positivity rates of all three differentiation markers increased significantly after culture compared to before culture, indicating the cells began to differentiate. Thus, it was revealed that DS suppresses differentiation by keeping cells dormant in an undifferentiated state, whereas FBS, which also has a cytoprotective effect, differentiates cells but does not suppress them.
(実験例3:細胞休眠からの覚醒)
前述の実験例で示したように、細胞処理剤の有効成分として用いたアルギン酸ナトリウム(実験例2と同じ)、DS(実験例1と同じ)、ヘパリンナトリウム(実験例1と同じ)を作用させて休眠した細胞が、カルシウムイオンを含む製剤(日医工株式会社製、カルチコール注射液、グルコン酸カルシウム水和物液)により覚醒するか否かを、最も普遍的な細胞の活動である細胞の分裂増殖がカルシウム剤を添加することにより活動を再開することを指標にして検討した。
(Experimental Example 3: Awakening from Cell Dormancy)
As shown in the above experimental examples, we investigated whether cells that had been rendered dormant by the action of sodium alginate (same as in Experimental Example 2), DS (same as in Experimental Example 1), or sodium heparin (same as in Experimental Example 1), which were used as active ingredients in cell treatment agents, would be awakened by a preparation containing calcium ions (Calcicol Injection, calcium gluconate hydrate solution, manufactured by Nichi-Iko Pharmaceutical Co., Ltd.), using the resumption of cell division and proliferation, the most common cellular activity, by adding a calcium agent as an indicator.
(3-1)細胞休眠からの覚醒
先ず、調整液として、通常の無血清細胞培養液を用い、これを(a)比較対照とし、通常の無血清細胞培養液に対して、(b)DSを0.1mg/mlとなるように添加したもの、(c)ヘパリンナトリウム(ヘパリンNa)を濃度50単位/mlとなるように添加したもの、(d)アルギン酸ナトリウム(アルギン酸Na)を濃度2.5mg/mlとなるように添加したものを細胞保存用液として準備した。次に、(a)~(d)の細胞保存用液に、前述のようにして得た、ラット角膜上皮細胞を1×105個/mlの細胞個数となるように加え、これらを4℃の冷蔵に48時間保存した。このようにして得られた、(a)~(d)の細胞保存用液に含まれる細胞の試料番号をそれぞれ(a’)~(d’)とした。
(3-1) Awakening from Cell Dormancy First, a standard serum-free cell culture medium was used as the conditioning solution. This served as (a) a control. Cell preservation solutions were prepared by adding (b) DS to the standard serum-free cell culture medium at 0.1 mg/ml, (c) heparin sodium (heparin Na) to a concentration of 50 units/ml, and (d) sodium alginate (alginate Na) to a concentration of 2.5 mg/ml. Next, rat corneal epithelial cells obtained as described above were added to the cell preservation solutions (a) to (d) to a cell density of 1 x 10 cells/ml, and these were stored in a refrigerator at 4°C for 48 hours. The sample numbers of the cells contained in the cell preservation solutions (a) to (d) thus obtained were designated (a') to (d'), respectively.
同様にして、(a)~(d)の細胞保存用液を別途調製し、これらを2つに分けて、それぞれ試料番号をa-1~d-1、a-2~d-2とした。試料番号a-1~d-1の細胞保存用液には何も添加せず、試料番号b-2~d-2の細胞保存用液にはカルシウム濃度が5.23mg/mlとなるようにカルチコール注射液を添加した。 Similarly, cell preservation solutions (a) to (d) were prepared separately and divided into two, designated sample numbers a-1 to d-1 and a-2 to d-2, respectively. Nothing was added to the cell preservation solutions of sample numbers a-1 to d-1, while calticol injection solution was added to the cell preservation solutions of sample numbers b-2 to d-2 so that the calcium concentration was 5.23 mg/ml.
前述のようにして得られた冷蔵48時間保存後の、細胞を含む細胞保存用液(a)~(d)を遠心分離処理し、それぞれ細胞(a’)~(d’)を遠沈分離採取して、細胞(a’)~(d’)を、それぞれ対応するアルファベットの試料番号の細胞保存用液a-1~d-2に細胞含有量が6×104個/mlとなるように添加した。 The cell-containing cell preservation solutions (a) to (d) obtained as described above after 48 hours of refrigerated storage were centrifuged, and the cells (a') to (d') were separated and collected by centrifugation, and the cells (a') to (d') were added to the cell preservation solutions a-1 to d-2 with the corresponding alphabetical sample numbers, respectively, so that the cell content was 6 x 10 cells/ml.
所定の細胞(a’)~(d’)を添加した細胞保存用液a-1~d-2を、通常の細胞培養の条件下(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)で120時間培養した。 The cell preservation solutions a-1 to d-2 containing the specified cells (a') to (d') were cultured for 120 hours under normal cell culture conditions (37°C, CO2 concentration 5%, humidity 100%).
培養後、細胞保存用液a-1~d-2に含まれる単位体積当たりの生細胞数をMTTアッセイ法により定量した。MTTアッセイ法は、公知の文献(Priti Kumar et al. “Analysis of Cell Viability by the MTT Assay” Cold Spring Harbor Protocols. 6;2018 DOI: 10.1101/pdb.prot095505)に従って行った。培養の条件、測定結果を表12に示す。N=12の結果である。 After culturing, the number of viable cells per unit volume contained in cell preservation solutions a-1 to d-2 was quantified using the MTT assay. The MTT assay was performed according to a known publication (Priti Kumar et al. "Analysis of Cell Viability by the MTT Assay" Cold Spring Harbor Protocols. 6;2018 DOI: 10.1101/pdb.prot095505). The culturing conditions and measurement results are shown in Table 12. N=12 results are shown.
表12に示すように、カルシウムイオンを添加しない場合において、細胞処理剤の有効成分として用いた各成分を含む場合(b-1~d-1)は、これを含まない場合(a-1)に比べて生細胞数の増加が抑制されている。一方、カルシウムイオンを添加した場合(b-2~d-2)は、生細胞数が増加している。同様の実験をチャイニーズハムスター線維芽細胞を用いて行い、同様の結果を得た。これらの実験から、細胞処理剤の有効成分として用いた各成分を含むことで、休眠させた細胞の低下した分裂増殖能は、カルシウムイオンの添加により細胞が覚醒して、逆に細胞の分裂増殖能が活性化することが明らかとなった。 As shown in Table 12, when calcium ions were not added, the increase in viable cell count was suppressed when the components used as active ingredients in the cell treatment agent were included (b-1 to d-1) compared to when these components were not included (a-1). On the other hand, when calcium ions were added (b-2 to d-2), the viable cell count increased. Similar experiments were conducted using Chinese hamster fibroblasts, and similar results were obtained. These experiments revealed that by including the components used as active ingredients in the cell treatment agent, the reduced proliferation and division ability of dormant cells was awakened by the addition of calcium ions, and conversely, the proliferation and division ability of the cells was activated.
(実験例4:細胞の剥離・浮遊化作用)
<接着細胞の準備>
通常の無血清細胞培養液に、FBSの濃度が10%となるように添加した培養液(10%FBS細胞培養液)を培養シャーレに入れたものを準備した。これに、ラット角膜上皮細胞を106個/mlとなるように添加し、通常の細胞培養条件(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)で24時間培養して、培養細胞を十分に足場である培養シャーレ壁に接着させた。
(Experimental Example 4: Cell Detachment and Floating Action)
<Preparation of adherent cells>
A culture medium (10% FBS cell culture medium) was prepared by adding FBS to a normal serum-free cell culture medium to a concentration of 10% and placing it in a culture dish. Rat corneal epithelial cells were added to the medium at a concentration of 10 cells/ml and cultured for 24 hours under normal cell culture conditions (37°C, 5% CO2 , 100% humidity) to allow the cultured cells to fully adhere to the wall of the culture dish, which served as a scaffold.
<接着細胞の剥離・浮遊化>
前述のようにして得られた培養細胞が接着した培養シャーレの培養液を、硫酸デキストラン(富士フィルム和光純薬株式会社製、硫酸デキストランナトリウムMW36000~50000)及びデキストラン(富士フィルム和光純薬株式会社製、デキストランMW35000~50000)を精製水に溶解して得られた表13に示す各濃度の硫酸デキストラン水溶液、及びデキストラン水溶液に置換したものをそれぞれ準備し、通常の細胞培養条件(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)で培養を継続した。各接着細胞について、経時的に接着細胞のシャーレ壁からの剥離、浮遊化を観察した。この剥離浮遊化の判定に際しては、培養シャーレを軽く用手的に揺すって、細胞がシャーレ壁から剥離し、浮遊化するか否かを観察し、90%以上の細胞が剥離浮遊化した場合を接着細胞の剥離浮遊化と判定した。硫酸デキストラン水溶液の場合の結果を表13に示す。N=4の結果である。表13中、「○」は、細胞が剥離浮遊化したことを意味し、「×」は細胞が剥離浮遊化しなかったことを意味する。尚、デキストラン水溶液に置換した場合は、何れの場合も接着細胞は剥離浮遊化しなかった。
<Detachment and suspension of adherent cells>
The culture medium in the culture dish containing the cultured cells obtained as described above was replaced with dextran sulfate aqueous solutions at the concentrations shown in Table 13, which were obtained by dissolving dextran sulfate (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., dextran sodium sulfate MW 36,000-50,000) and dextran (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., dextran MW 35,000-50,000) in purified water. The culture was then continued under standard cell culture conditions ( 37 °C, 5% CO2, 100% humidity). The adherent cells were observed over time for detachment and floating from the dish wall. Detachment and floating were assessed by gently shaking the culture dish manually to observe whether the cells detached from the dish wall and became floating. A detachment of 90% or more of the cells was considered to be detached and floating. The results for the dextran sulfate aqueous solution are shown in Table 13. N=4 results. In Table 13, "◯" means that the cells were detached and floated, and "×" means that the cells were not detached and floated. When the medium was replaced with an aqueous dextran solution, the adherent cells were not detached and floated in either case.
表13に示すように、DSを含有する場合は、その濃度に依存して所定時間内に培養シャーレの内壁に接着した接着細胞が剥離浮遊化した。同様の実験を、チャイニーズハムスター線維芽細胞を用いて行い、同様の結果を得た。したがって、DSは、通常のデキストランと異なり、接着細胞を剥離し、浮遊化させる、細胞剥離・浮遊化作用を有することがわかった。 As shown in Table 13, when DS was added, the adherent cells attached to the inner wall of the culture dish were detached and floated within a specified time period, depending on the concentration of DS. A similar experiment was conducted using Chinese hamster fibroblasts, and similar results were obtained. Therefore, it was found that DS, unlike ordinary dextran, has the effect of detaching and floating adherent cells.
(実験例5:細胞の剥離・浮遊化作用と細胞の再接着作用)
<接着細胞の準備>
実験例4と同様にして、ラット角膜上皮細胞を十分に足場である培養シャーレ壁に接着させた。
(Experimental Example 5: Cell Detachment/Floating Action and Cell Re-adhesion Action)
<Preparation of adherent cells>
In the same manner as in Experimental Example 4, rat corneal epithelial cells were allowed to adhere sufficiently to the wall of the culture dish, which served as a scaffold.
<接着細胞の剥離・浮遊化>
前述のようにして得られた培養細胞が接着した培養シャーレの培養液に、表14に示す濃度になるように、各有効成分を添加したものと、有効成分を添加しないものとを作製した。次いで、各培養シャーレを振盪器(株式会社バイオクラフト製、製品名Laboshaker Model BC-740)の台上に乗せて振盪強度を最弱に設定し、振盪回数を4回/分として、各培養シャーレを穏やかに揺すりながら通常の細胞培養条件(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)で24時間培養した。そして、この24時間培養後の細胞の剥離浮遊化を観察した。剥離浮遊化の判定は、培養シャーレが揺すられている状態で、細胞がシャーレ壁から剥離浮遊化するか否かを観察し、90%以上の細胞が剥離浮遊化した場合を細胞の「剥離浮遊化」と判定し、「剥離浮遊化」したものを「○」、「剥離浮遊化」しないものを「×」とした。結果を表14に示す。N=4の結果である。
<Detachment and suspension of adherent cells>
The culture medium in the culture dish containing the cultured cells obtained as described above was prepared with or without each active ingredient added to the concentrations shown in Table 14. Next, each culture dish was placed on the platform of a shaker (manufactured by Biocraft Co., Ltd., product name: Laboshaker Model BC-740) with the shaking intensity set to the lowest setting and the shaking frequency set to 4 times/minute. The culture dish was cultured for 24 hours under normal cell culture conditions (37°C, 5% CO2 concentration, 100% humidity) while gently shaking. After 24 hours of culture, the cells were observed for detachment and floating. Detachment and floating were determined by observing whether the cells detached and floated from the dish wall while the culture dish was being shaken. Cells that detached and floated were judged as "detached and floated," with "detached and floated" cells marked as "○" and "not detached and floated" cells marked as "×." The results are shown in Table 14. The result is N=4.
<剥離浮遊化した細胞の再接着>
前述のようにして剥離浮遊化した細胞がカルシウムイオンによって再接着するか否かを検討した。先ず、培養シャーレの底の一部にリン酸カルシウムの微粉末に蒸留水を混ぜてスラリーとしたものを塗って感熱乾燥させ、リン酸カルシウムの微粉末の膜がシャーレ底に張り付いている状態の培養シャーレを別途準備した。次いで、このリン酸カルシウム膜付き培養シャーレ及びその膜なし培養シャーレ(対照)に、前述のようにして剥離浮遊化した細胞を含む細胞培養液を添加し、培養シャーレを、振盪器(株式会社バイオクラフト製、製品名Laboshaker Model BC-740)の台上に乗せて振盪強度を最弱に設定し、振盪回数を4回/分として培養シャーレを穏やかに揺すりながら通常の細胞培養条件(37℃、CO2濃度5%、湿度100%)で24時間培養した。その後、各培養シャーレ中の培養液を除去し、10%FBS細胞培養液で培養シャーレを穏やかに洗浄した後、蛍光色素(CytoPainterF-actin Staining Kit、Abcam社製)による生細胞染色を用いて、F-actinの蛍光染色法により培養シャーレの内壁に接着している生細胞を顕微鏡(オリンパス株式会社製、冷却CCDカメラ付き倒立型 蛍光・可視顕微鏡、IX83)下で観察した。F-actinの蛍光染色法は、例えば、Vera DM, Robert J E, Ved PS, Orrin S and John SC, “Optimizing leading edge F-actin labeling using multiple actin probes, fixation methods and imaging modalities” BIOTECHNIQUES, VOL. 66, NO. 3, (2019)、或いは、Michael M, Matthias P and Robert G “Actin visualization at a glance” n J. Cell Sci. 130, 525-530. (2017) doi:10.1242/jcs.20448に記載の方法に準じて行うことができる。
<Re-adhesion of detached and floating cells>
We investigated whether the detached and suspended cells re-adhere via calcium ions. First, a slurry of calcium phosphate fine powder mixed with distilled water was applied to a portion of the bottom of a culture dish, which was then heat-dried to prepare a separate culture dish with a calcium phosphate fine powder film attached to the bottom. Next, a cell culture medium containing the detached and suspended cells was added to the calcium phosphate-film-covered culture dish and a control culture dish without the film. The culture dishes were then placed on a shaker (Biocraft, Product Name: Laboshaker Model BC-740) with the shaking intensity set to the lowest setting and the culture dish gently shaken at 4 shakes per minute. The culture dishes were then cultured for 24 hours under normal cell culture conditions (37°C, 5% CO2 , 100% humidity) with the shaking intensity set to the lowest setting and the shaking frequency set to 4 shakes per minute. Thereafter, the culture medium in each culture dish was removed, and the culture dish was gently washed with 10% FBS cell culture medium. Thereafter, live cells were stained with a fluorescent dye (CytoPainter F-actin Staining Kit, manufactured by Abcam) and the live cells adhering to the inner wall of the culture dish were observed under a microscope (Olympus Corporation, inverted fluorescent and visible microscope with cooled CCD camera, IX83) by fluorescent staining of F-actin. Fluorescent staining of F-actin can be performed, for example, according to the method described in Vera DM, Robert JE, Ved PS, Orrin S and John SC, “Optimizing leading-edge F-actin labeling using multiple actin probes, fixation methods and imaging modalities” BIOTECHNIQUES, VOL. 66, NO. 3, (2019), or Michael M, Matthias P and Robert G, “Actin visualization at a glance” J. Cell Sci. 130, 525-530. (2017) doi:10.1242/jcs.20448.
顕微鏡の撮像を図1~4に示す。図1は、DSで剥離浮遊化した細胞をリン酸カルシウム膜付き培養シャーレで培養した時のリン酸カルシウム膜表面の撮像を示したものである。図2は、ヘパリンNaで剥離浮遊化した細胞をリン酸カルシウム膜付き培養シャーレで培養した時のリン酸カルシウム膜表面の撮像を示したものである。図3は、DSで剥離浮遊化した細胞をリン酸カルシウム膜なし培養シャーレで培養した時の培養シャーレの底面の撮像を示したものである。図4は、ヘパリンNaで剥離浮遊化した細胞をリン酸カルシウム膜なし培養シャーレで培養した時の培養シャーレの底面の撮像を示したものである。尚、図1~4中において、白色又は灰色に見えるのが蛍光色素に染まった生細胞群である。 Microscope images are shown in Figures 1 to 4. Figure 1 shows an image of the calcium phosphate membrane surface when cells detached and suspended using DS were cultured in a culture dish with a calcium phosphate membrane. Figure 2 shows an image of the calcium phosphate membrane surface when cells detached and suspended using heparin Na were cultured in a culture dish with a calcium phosphate membrane. Figure 3 shows an image of the bottom of a culture dish when cells detached and suspended using DS were cultured in a culture dish without a calcium phosphate membrane. Figure 4 shows an image of the bottom of a culture dish when cells detached and suspended using heparin Na were cultured in a culture dish without a calcium phosphate membrane. In Figures 1 to 4, the white or gray areas represent live cells stained with fluorescent dye.
図1、2に示すように、リン酸カルシウム膜の表面には無数の生細胞が、単独であるいは細胞クラスターを形成しながら付着しているのが認められた。一方、図3、4に示すように、リン酸カルシウム膜のない培養シャーレの底面には、生細胞の接着は極めて少数であった。チャイニーズハムスター線維芽細胞を用いて同様の実験を行い、同様の結果を得た。このように、固体製剤であるリン酸カルシウムは、DSやヘパリンNaのような有効成分により剥離浮遊化した細胞を再接着させ細胞を活性化することが分かる。即ち、有効成分を含む細胞処理剤と多価陽イオンの所定の製剤とを組み合わせて用いることにより、細胞処理剤で休眠状態になった休眠細胞を覚醒化することができるため、この両者を組み合わせたセット試薬は、休眠細胞覚醒化用として好適であることがわかる。 As shown in Figures 1 and 2, numerous viable cells were found attached to the surface of the calcium phosphate film, either singly or in cell clusters. On the other hand, as shown in Figures 3 and 4, very few viable cells were found attached to the bottom of the culture dish without a calcium phosphate film. A similar experiment was performed using Chinese hamster fibroblasts, yielding similar results. Thus, it can be seen that calcium phosphate, a solid formulation, activates cells by re-attaching them after they have been detached and suspended by active ingredients such as DS or heparin sodium. In other words, by combining a cell treatment agent containing an active ingredient with a specific formulation of polyvalent cations, it is possible to awaken dormant cells that have been rendered dormant by the cell treatment agent. Therefore, a combined reagent consisting of these two agents is suitable for awakening dormant cells.
(実験例6:アルギン酸の粘度・濃度と細胞保護効果の関係)
細胞処理剤の有効成分として粘度の異なる3種のアルギン酸、細胞を例えば保存運搬する際に用いる調整液としてリンゲル液を用い、粘度の異なるアルギン酸ナトリウムの細胞保護効果を、以下に検討した。粘度の異なる3種のアルギン酸として、(a)1%水溶液、20℃での粘度が120mPa・s(高粘度)のアルギン酸ナトリウム(富士化学工業株式会社製、スノーアルギンL)、(b)1%水溶液、20℃での粘度が30mPa・s(低粘度)のアルギン酸ナトリウム(富士化学工業株式会社製、スノーアルギンSSL)、(c)10%水溶液、20℃での粘度が30mPa・s(非常に低粘度(極低粘度))のアルギン酸ナトリウム(共成製薬株式会社製、低分子化アルギン酸ナトリウム)を用いた。リンゲル液は実験例1と同じものを用いた。
(Experimental Example 6: Relationship between viscosity and concentration of alginic acid and cell protective effect)
The cell-protective effects of sodium alginate with different viscosities were investigated using three types of alginic acid with different viscosities as the active ingredient of a cell treatment agent and Ringer's solution as the conditioning solution used, for example, when storing and transporting cells. The three types of alginic acid with different viscosities were: (a) sodium alginate (Snow Algin L, manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd.) with a 1% aqueous solution and a viscosity of 120 mPa·s (high viscosity) at 20°C; (b) sodium alginate (Snow Algin SSL, manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd.) with a 1% aqueous solution and a viscosity of 30 mPa·s (low viscosity) at 20°C; and (c) sodium alginate (low-molecular-weight sodium alginate, manufactured by Kyosei Pharmaceutical Co., Ltd.) with a 10% aqueous solution and a viscosity of 30 mPa·s (very low viscosity (ultra-low viscosity)) at 20°C. The Ringer's solution used was the same as in Experiment 1.
(6-1)常温24時間保存
前述の粘度の異なるアルギン酸を表15に示す濃度となるようにリンゲル液に添加した細胞保存液を準備した。この細胞保存液中に、細胞として前述のラット角膜上皮細胞を106Cells/mlの濃度で加え、そのまま常温(22℃)の室内に24時間放置した後、細胞の生死を判定し、生細胞の割合(平均生存率(%))を求めて比較検討した。細胞の生死は、細胞の生死を確認する通常の方法であるトリパンブルー排出試験により行った。結果を表15に示す。N=4の結果である。
(6-1) Storage at Room Temperature for 24 Hours Cell preservation solutions were prepared by adding the aforementioned alginates of different viscosities to Ringer's solution to the concentrations shown in Table 15. The aforementioned rat corneal epithelial cells were added to this cell preservation solution at a concentration of 10 6 cells/ml. After leaving the solution in a room at room temperature (22°C) for 24 hours, the viability of the cells was assessed, and the percentage of viable cells (average survival rate (%)) was calculated and compared. Cell viability was assessed using a trypan blue exclusion test, a common method for confirming cell viability. The results are shown in Table 15. N=4 results.
(6-2)冷蔵168時間(7日間)保存
保存条件を、設定温度4℃の冷蔵庫内で7日間放置し、アルギン酸ナトリウムの濃度を表16に示すように設定した以外は、(6-1)の場合と同様にして平均生存率(%)を求めた。結果を表16に示す。N=4の結果である。
(6-2) Refrigerated storage for 168 hours (7 days) The average survival rate (%) was calculated in the same manner as in (6-1), except that the storage conditions were changed to a refrigerator set at 4°C for 7 days and the sodium alginate concentration was set as shown in Table 16. The results are shown in Table 16. N=4.
表15に示すように、室温22℃で保存時間が24時間と比較的短い場合には、粘度が比較的大きい(1%水溶液、120mPa・s(20℃))アルギン酸(高粘度)は、他の粘度の場合(低粘度、極低粘度)と比較して、比較的低濃度(ここでは概ね2.5mg/ml程度以下)となるように調製した細胞保存液中で、より効果的に細胞保護効果を発揮することが分かる。表16に示すように、7日間と非常に長時間にわたり細胞を保存する場合には、粘度の非常に小さい(10%水溶液、30mPa・s(20℃))アルギン酸(極低粘度)は、他の粘度の場合(高粘度、低粘度)と比較して、比較的高濃度(ここでは概ね10mg/ml以上)となるように調製した細胞保存液中で、より効果的に細胞保護効果を発揮することが分かる。また、表16より、粘度の非常に小さいアルギン酸は、より高濃度側での効果の向上が期待できる。 As shown in Table 15, when the storage time is relatively short, 24 hours, at room temperature (22°C), alginic acid (high viscosity) with a relatively high viscosity (1% aqueous solution, 120 mPa·s (20°C)) exhibits more effective cell protection in a cell preservation solution prepared at a relatively low concentration (approximately 2.5 mg/ml or less) than other viscosities (low viscosity, very low viscosity). As shown in Table 16, when cells are stored for a very long period of time, such as 7 days, alginic acid (very low viscosity) with a very low viscosity (10% aqueous solution, 30 mPa·s (20°C)) exhibits more effective cell protection in a cell preservation solution prepared at a relatively high concentration (approximately 10 mg/ml or more) than other viscosities (high viscosity, low viscosity). Furthermore, Table 16 shows that alginic acid with a very low viscosity is expected to be more effective at higher concentrations.
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