JP7844055B2 - Multilayer cell structure and method for producing the same - Google Patents
Multilayer cell structure and method for producing the sameInfo
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Description
本発明は、多層細胞構造物及びその製造方法に関する。This invention relates to a multilayer cell structure and a method for producing the same.
現在の再生医療の研究や臨床においては、温度応答性培養皿が広く使用されている。この温度応答性培養皿で細胞を培養し、単層化した状態で、温度を37℃から20℃に下げることで、細胞をシート状に回収することができる。しかし、回収される細胞シートは単層で脆弱であり、移植に用いるときには細胞シートの支持具を用いて1枚ずつ重ねて多層化シートを作る必要があり、時間と手間がかかってしまう課題があった。In current regenerative medicine research and clinical practice, temperature-responsive culture dishes are widely used. Cells are cultured in these temperature-responsive dishes, and when the temperature is lowered from 37°C to 20°C, the cells can be harvested in a sheet. However, the harvested cell sheets are fragile and single-layered. For transplantation, it is necessary to stack the sheets one by one using a cell sheet support to create a multi-layered sheet, which is time-consuming and labor-intensive.
再生医療に用いられる代表的な体性幹細胞の1つとして、間葉系幹細胞(以下、「MSC」と称することがある。)がある。前記MSCとしては、例えば、骨髄、臍帯、歯等に由来する幹細胞が知られている。One of the representative somatic stem cells used in regenerative medicine is mesenchymal stem cells (hereinafter sometimes referred to as "MSCs"). Examples of MSCs include stem cells derived from bone marrow, umbilical cord, teeth, etc.
一般に、MSCの培養に用いる培養液には、ウシ胎仔血清(FBS)を10~20%で添加する必要がある。ところがFBSは動物由来のため、異種抗原による免疫反応や、プリオン、ウイルス等の感染、FBS成分のロット差の問題があり、安全かつ安定な再生医療の提供には解決すべき課題が多い。Generally, the culture medium used for culturing MSCs requires the addition of 10-20% fetal bovine serum (FBS). However, because FBS is animal-derived, there are issues such as immune reactions due to heterologous antigens, infection by prions and viruses, and lot-to-lot variations in FBS components. These present many challenges that need to be addressed to provide safe and stable regenerative medicine.
そこで近年、FBSを使用しない(以下、「FBSフリー」、「無血清」と称することがある。)培養液が求められており、免疫、感染、ロット差の問題がない無血清培養液が開発されている。前記無血清培養液としては、例えば、現行医薬品適性製造基準(current good manufacturing practice(cGMP))にて製造された無血清培養液(XFM, Irvine Scientific社製)などがある。Therefore, in recent years, there has been a demand for culture media that do not use FBS (hereinafter sometimes referred to as "FBS-free" or "serum-free"), and serum-free culture media that do not have problems with immunity, infection, or lot-to-lot variation have been developed. Examples of such serum-free culture media include serum-free culture media (XFM, manufactured by Irvine Scientific) manufactured under current pharmaceutical good manufacturing practice (cGMP).
これまでに、XFMで培養した歯髄幹細胞(以下、「XFM細胞」と称することがある。)は、従来の15% FBS含有培養液(serum-containing medium)で培養した歯髄幹細胞(以下、「SCM細胞」と称することがある。)に比べて、培養12日目までに約2倍の細胞数が得られることが報告されている(非特許文献1参照)。また、非特許文献1では、培養8日目以降のコンフルエント(細胞がシャーレを満たした状態)では、SCM細胞は単層を保つのに対して、XFM細胞では細胞が自律的に多層化(以下、「自己多層化」と称することがある。)した細胞シート状の構造になること、培養14日目ではXFM細胞の細胞数が減少したことから、TUNEL(Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick-end labeling)染色で細胞死を解析するとXFM細胞は極めて多くのTUNEL陽性細胞が観察されたことも報告されている。
したがって、XFMでの培養は、従来法よりも約2倍の細胞を増やすことができる一方で、自己多層化した細胞は細胞死が生じ、細胞数が減少する問題点があった。
To date, it has been reported that dental pulp stem cells cultured in XFM (hereinafter sometimes referred to as "XFM cells") yield approximately twice the number of cells by day 12 of culture compared to dental pulp stem cells cultured in conventional 15% FBS-containing culture medium (hereinafter sometimes referred to as "SCM cells") (see Non-Patent Literature 1). Furthermore, Non-Patent Literature 1 reports that, in the confluent state (where cells fill the petri dish) after 8 days of culture, SCM cells maintain a monolayer, while XFM cells autonomously multilayer (hereinafter sometimes referred to as "self-multilayering") form a cell sheet-like structure. It also reports that the number of XFM cells decreased on 14 days of culture, and that when cell death was analyzed using TUNEL (Terminal deoxynucleotydyl transfer-mediated deoxyuridine triphosphosphate nick-end labeling) staining, a very large number of TUNEL-positive cells were observed in XFM cells.
Therefore, while culturing with XFM can increase the cell count by about twice as much as with conventional methods, there was a problem in that self-multilayered cells underwent cell death, resulting in a decrease in the cell count.
非特許文献1の続報として、自己多層化によって細胞死が生じる問題を解決するため、培養器材(シャーレやプレート)のコーティングに着目し、I型コラーゲンが最適なコーティング基材であることが報告されている(非特許文献2参照)。非特許文献2では、コラーゲン塗布した培養シャーレで培養した歯髄幹細胞(以下、「COL-XFM細胞」と称することがある。)は、XFM細胞よりもさらに持続的な増殖を続け、培養20日目まで細胞数が減少することなく、最終的に約2倍の細胞数に達する自己多層化細胞シートの形成に成功したことが報告されている。また、この培養20日目の自己多層化細胞シートを切片にしてTUNEL染色すると、XFM細胞よりもTUNEL陽性細胞が少ないことも確認されている。さらに、JC-1を用いたフローサイトメトリーによるミトコンドリアの膜電位の解析では、培養10日目から20日目にかけてCOL-XFM細胞の膜電位には大きな変化は見られないのに対して、XFM細胞は膜電位の低下によって生じたJC-1モノマーが有意に多く観察されたことが報告されている。
以上の結果は、COL-XFM細胞は細胞数が最大でプラトーに達し、細胞外マトリックス(以下、「ECM」と称することがある。)を産生して成熟した培養20日目の自己多層化細胞シートを形成するが、シート内の細胞には少なからずTUNEL陽性、一定の膜電位の低下も観察されている。
As a follow-up to Non-Patent Literature 1, in order to solve the problem of cell death occurring due to self-multilayering, attention was focused on the coating of culture equipment (Petri dishes and plates), and it was reported that type I collagen is the optimal coating substrate (see Non-Patent Literature 2). Non-Patent Literature 2 reports that dental pulp stem cells cultured in culture dishes coated with collagen (hereinafter sometimes referred to as "COL-XFM cells") continued to proliferate even more sustainably than XFM cells, and the number of cells did not decrease until day 20 of culture, ultimately succeeding in forming a self-multilayered cell sheet that reached approximately twice the number of cells. Furthermore, when this self-multilayered cell sheet on day 20 of culture was sectioned and stained with TUNEL, it was confirmed that there were fewer TUNEL-positive cells than XFM cells. In addition, in the analysis of mitochondrial membrane potential by flow cytometry using JC-1, it was reported that there was no significant change in the membrane potential of COL-XFM cells from day 10 to day 20 of culture, while a significantly larger amount of JC-1 monomer produced by the decrease in membrane potential was observed in XFM cells.
The results above indicate that COL-XFM cells reach a plateau in cell number and produce an extracellular matrix (hereinafter sometimes referred to as "ECM"), forming a mature, self-multilayered cell sheet on day 20 of culture. However, a considerable number of cells within the sheet exhibit TUNEL positivity and a certain degree of membrane potential reduction.
本発明は、前記従来の諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、多層細胞構造物の製造に要する培養期間を短縮することができ、かつ多層細胞構造物における細胞死を抑制することができ、更には様々な形状の多層細胞構造物とすることができる多層細胞構造物の製造方法及び多層細胞構造物を提供することを目的とする。The present invention aims to solve the aforementioned conventional problems and achieve the following objectives. Specifically, the present invention aims to provide a method for producing a multilayer cell structure and a multilayer cell structure that can shorten the culture period required for the production of the multilayer cell structure, suppress cell death in the multilayer cell structure, and produce multilayer cell structures of various shapes.
本発明者らは、前記目的を達成するべく鋭意検討を行った結果、無血清培地を用い、I型コラーゲン又はその断片でコートされた培養器材で歯髄由来の間葉系幹細胞を培養する際に、前記歯髄由来の間葉系幹細胞の播種数を0.5×104cells/cm2超、2×104cells/cm2未満とすることで、多層細胞構造物の製造に要する培養期間を短縮することができ、かつ多層細胞構造物における細胞死を抑制することができ、更には様々な形状の多層細胞構造物とすることができることを知見し、本発明を完成するに至った。 The present inventors conducted diligent studies to achieve the above objectives and discovered that when culturing mesenchymal stem cells derived from dental pulp using serum-free medium and culture equipment coated with type I collagen or its fragments, by setting the seeding rate of the dental pulp-derived mesenchymal stem cells to more than 0.5 × 10⁴ cells/ cm² and less than 2 × 10⁴ cells/ cm² , the culture period required for the production of multilayer cell structures can be shortened, cell death in the multilayer cell structures can be suppressed, and furthermore, multilayer cell structures of various shapes can be produced. Based on these findings, the present invention was completed.
本発明は、本発明者らの前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 無血清培地を用い、I型コラーゲン又はその断片でコートされた培養器材で歯髄由来の間葉系幹細胞を培養することを含み、
前記歯髄由来の間葉系幹細胞の播種数が、0.5×104cells/cm2超、2×104cells/cm2未満であることを特徴とする多層細胞構造物の製造方法である。
<2> 前記無血清培地が、異種動物成分を含まない前記<1>に記載の多層細胞構造物の製造方法である。
<3> 前記多層細胞構造物の形状が、シート状、棒状、及びディスク状のいずれかである前記<1>から<2>のいずれかに記載の多層細胞構造物の製造方法である。
<4> 前記多層細胞構造物の形状がシート状であり、厚みが5μm~40μmである前記<3>に記載の多層細胞構造物の製造方法である。
<5> 前記多層細胞構造物における死細胞の割合が、5%以下である前記<1>から<4>のいずれかに記載の多層細胞構造物の製造方法である。
<6> 前記多層細胞構造物が、I型コラーゲン、IV型コラーゲン、及びVII型コラーゲンを発現している前記<1>から<5>のいずれかに記載の多層細胞構造物の製造方法である。
<7> 歯髄由来の間葉系幹細胞の多層細胞構造物であって、
前記多層細胞構造物における死細胞の割合が、5%以下であることを特徴とする多層細胞構造物である。
<8> 前記多層細胞構造物が、I型コラーゲン、IV型コラーゲン、及びVII型コラーゲンを発現している前記<7>に記載の多層細胞構造物である。
<9> 前記多層細胞構造物の形状が、シート状、棒状、及びディスク状のいずれかである前記<7>から<8>のいずれかに記載の多層細胞構造物である。
<10> 前記多層細胞構造物の形状がシート状であり、厚みが5μm~40μmである前記<9>に記載の多層細胞構造物である。
The present invention is based on the inventors' aforementioned findings, and the means for solving the aforementioned problems are as follows:
<1> This includes culturing mesenchymal stem cells derived from dental pulp using serum-free medium and culture equipment coated with type I collagen or its fragments,
The method for producing a multilayer cell structure is characterized in that the seeding number of mesenchymal stem cells derived from dental pulp is greater than 0.5 × 10⁴ cells/ cm² and less than 2 × 10⁴ cells/ cm² .
<2> The serum-free medium is a method for producing the multilayer cell structure described in <1> above, which does not contain components from a different animal species.
<3> A method for producing a multilayer cell structure according to any one of <1> to <2>, wherein the shape of the multilayer cell structure is a sheet, a rod, or a disc.
<4> A method for producing the multilayer cell structure described in <3>, wherein the shape of the multilayer cell structure is sheet-like and has a thickness of 5 μm to 40 μm.
<5> A method for producing a multilayer cell structure according to any one of <1> to <4>, wherein the proportion of dead cells in the multilayer cell structure is 5% or less.
<6> A method for producing the multilayer cell structure according to any one of <1> to <5>, wherein the multilayer cell structure expresses type I collagen, type IV collagen, and type VII collagen.
<7> A multilayer cell structure of mesenchymal stem cells derived from dental pulp,
The multilayer cell structure is characterized in that the proportion of dead cells in the multilayer cell structure is 5% or less.
<8> The multilayer cell structure is the multilayer cell structure described in <7> that expresses type I collagen, type IV collagen, and type VII collagen.
<9> The multilayer cell structure according to any one of <7> to <8>, wherein the shape of the multilayer cell structure is one of a sheet, a rod, or a disc.
<10> The multilayer cell structure described in <9>, wherein the shape of the multilayer cell structure is sheet-like and has a thickness of 5 μm to 40 μm.
本発明によれば、前記従来の諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、多層細胞構造物の製造に要する培養期間を短縮することができ、かつ多層細胞構造物における細胞死を抑制することができ、更には様々な形状の多層細胞構造物とすることができる多層細胞構造物の製造方法及び多層細胞構造物を提供することができる。According to the present invention, it is possible to solve the aforementioned conventional problems and achieve the aforementioned objectives, shorten the culture period required for the production of multilayer cell structures, suppress cell death in multilayer cell structures, and provide a method for producing multilayer cell structures and multilayer cell structures that can be made into multilayer cell structures of various shapes.
(多層細胞構造物及びその製造方法)
本発明の多層細胞構造物の製造方法は、培養工程を少なくとも含み、必要に応じて、さらにその他の工程を含む。
本発明の多層細胞構造物は、本発明の多層細胞構造物の製造方法により、好適に製造することができる。
以下、本発明の多層細胞構造物の製造方法の説明と併せて、本発明の多層細胞構造物についても説明する。
(Multilayer cell structure and method for producing the same)
The present invention provides a method for producing a multilayer cell structure, comprising at least a culture step and, if necessary, further other steps.
The multilayer cell structure of the present invention can be suitably manufactured by the method for manufacturing the multilayer cell structure of the present invention.
The following describes the method for producing the multilayer cell structure of the present invention, along with the multilayer cell structure itself.
<培養工程>
前記培養工程は、無血清培地を用い、I型コラーゲン又はその断片でコートされた培養器材で歯髄由来の間葉系幹細胞(以下、「歯髄幹細胞」と称することがある。)を培養する工程である。
<Culture process>
The aforementioned culture step involves culturing mesenchymal stem cells derived from dental pulp (hereinafter sometimes referred to as "dental pulp stem cells") using serum-free medium and culture equipment coated with type I collagen or its fragments.
<<無血清培地>>
前記無血清培地としては、FBS不含有であれば、特に制限はなく、公知の間葉系幹細胞増殖培地を目的に応じて適宜選択することができる。
前記無血清培地は、市販品を用いてもよい。
前記無血清培地の市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、PRIME-XV(登録商標) MSC Expansion XSFM(Irvine Scientific社/富士フイルム和光純薬社製)などが挙げられる。
<<Serum-free medium>>
As for the serum-free medium, there are no particular restrictions as long as it does not contain FBS, and any known mesenchymal stem cell proliferation medium can be appropriately selected depending on the purpose.
The serum-free medium may be a commercially available product.
There are no particular restrictions on the commercially available serum-free culture medium, and it can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include PRIME-XV® MSC Expansion XSFM (manufactured by Irvine Scientific Corporation/Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
前記無血清培地は、異種動物成分を含むものであってもよいし、含まないものであってもよいが、異種動物成分を含まないものであることが好ましい。The serum-free culture medium may or may not contain components from other animal species, but it is preferable that it does not contain components from other animal species.
<<培養器材>>
前記培養器材としては、I型コラーゲン又はその断片でコートされた培養器材であれば、特に制限はなく、公知の培養器材を目的に応じて適宜選択することができる。
前記培養器材の態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、培養皿(培養シャーレ)、培養プレートなどが挙げられる。
<<Culture equipment>>
The culture equipment is not particularly limited as long as it is coated with type I collagen or a fragment thereof, and known culture equipment can be appropriately selected according to the purpose.
There are no particular restrictions on the form of the culture equipment, and it can be appropriately selected according to the purpose. Examples include culture dishes (petri dishes), culture plates, etc.
前記I型コラーゲンの断片とは、I型コラーゲンのアミノ酸配列の一部を有するもののことをいう。前記I型コラーゲンの断片は、I型コラーゲンのアミノ酸配列のうち、重複する部分を複数連結させたものであってもよい。
前記I型コラーゲンの断片は、組換えタンパク質(以下、「リコンビナントペプチド」と称することもある。)であってもよいし、I型コラーゲンを分解して断片化したものであってもよい。
The aforementioned type I collagen fragment refers to a fragment that has part of the amino acid sequence of type I collagen. The aforementioned type I collagen fragment may also be a fragment formed by linking together multiple overlapping portions of the amino acid sequence of type I collagen.
The aforementioned type I collagen fragments may be recombinant proteins (hereinafter sometimes referred to as "recombinant peptides") or they may be fragments obtained by degrading type I collagen.
前記I型コラーゲン又はその断片としては、特に制限はなく、市販品を適宜使用することができる。例えば、I型コラーゲンの断片の市販品としては、cellnest ヒトI型コラーゲン様リコンビナントペプチド(富士フイルム社製)が挙げられる。
前記I型コラーゲン又はその断片の培養器材への塗布方法及び塗布量としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、公知の方法及び塗布量を目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メーカー推奨の塗布方法及び塗布量などが挙げられる。
There are no particular restrictions on the type I collagen or its fragments, and commercially available products can be used as appropriate. For example, a commercially available type I collagen fragment is cellnest Human Type I Collagen-like Recombinant Peptide (manufactured by Fujifilm Corporation).
The method and amount of applying the type I collagen or its fragments to the culture equipment are not particularly limited, as long as they do not impair the effects of the present invention. Known methods and application amounts can be appropriately selected according to the purpose, for example, the application method and application amount recommended by the manufacturer.
前記培養器材は、使用時にI型コラーゲン又はその断片を塗布したものを用いてもよいし、塗布済みの培養器材を用いてもよい。
前記培養器材は、市販品を用いてもよい。
The culture equipment may be one that has type I collagen or a fragment thereof coated on it at the time of use, or it may be one that has already been coated.
The culture equipment may be commercially available.
<<歯髄幹細胞>>
前記歯髄幹細胞は、使用時に歯から調製したものを用いてもよいし、調製済みの歯髄幹細胞を用いてもよい。
前記歯髄幹細胞の種としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ブタ、サルなどが挙げられる。
<<Dental pulp stem cells>>
The dental pulp stem cells may be those prepared from teeth at the time of use, or pre-prepared dental pulp stem cells may be used.
There are no particular restrictions on the species of dental pulp stem cells, and they can be appropriately selected according to the purpose. Examples include humans, mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, cats, cattle, pigs, and monkeys.
前記歯髄幹細胞を調製する方法としては、特に制限はなく、公知の方法を目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒトでは、成人の抜去歯、混合歯列期(交換期)の乳歯から調製する方法などが挙げられる。There are no particular limitations on the method for preparing the dental pulp stem cells, and known methods can be appropriately selected depending on the purpose. For example, in humans, methods include preparing them from extracted teeth of adults or from deciduous teeth during the mixed dentition stage (exchange stage).
前記培養工程に用いる歯髄幹細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、継代数3~5の歯髄幹細胞を用いることができる。There are no particular restrictions on the dental pulp stem cells used in the culture process described above; they can be appropriately selected according to the purpose. For example, dental pulp stem cells with 3 to 5 passages can be used.
<<培養>>
前記培養工程における前記歯髄幹細胞の播種数としては、0.5×104cells/cm2超、2×104cells/cm2未満であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.75×104cells/cm2以上2×104cells/cm2未満が好ましく、0.75×104cells/cm2以上1.5×104cells/cm2以下がより好ましく、0.75×104cells/cm2超、1.5×104cells/cm2以下が特に好ましい。
<<Culture>>
The number of dental pulp stem cells seeded in the culture step is not particularly limited as long as it is greater than 0.5 × 10⁴ cells/ cm² and less than 2 × 10⁴ cells/ cm² , and can be appropriately selected according to the purpose. However, 0.75 × 10⁴ cells/ cm² or more and less than 2 × 10⁴ cells/ cm² is preferred, 0.75 × 10⁴ cells/cm² or more and 1.5 × 10⁴ cells/ cm² or less is more preferred, and greater than 0.75 × 10⁴ cells/ cm² and 1.5 × 10⁴ cells/ cm² or less is particularly preferred.
前記培養における温度、二酸化炭素(CO2)濃度としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、公知の間葉系幹細胞の培養における条件を適宜選択することができ、例えば、温度37℃、CO2濃度4.7%などが挙げられる。 The temperature and carbon dioxide ( CO₂ ) concentration in the culture are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, and known conditions for culturing mesenchymal stem cells can be appropriately selected, for example, a temperature of 37°C and a CO₂ concentration of 4.7%.
前記培養の期間としては、特に制限はなく、目的とする多層細胞構造物の形状などに応じて適宜選択することができる。本発明の方法によれば、自己多層化した細胞シートを従来よりも短期間で製造することができる。There are no particular restrictions on the culture period, and it can be appropriately selected depending on the shape of the desired multilayer cell structure. According to the method of the present invention, self-multilayered cell sheets can be produced in a shorter period than conventional methods.
前記培養におけるその他の条件としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、公知の間葉系幹細胞の培養における条件を適宜選択することができる。Other conditions in the culture described above are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, and known conditions for culturing mesenchymal stem cells can be appropriately selected.
<その他の工程>
前記その他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、上記した歯髄幹細胞を調製する工程などが挙げられる。
<Other processes>
The aforementioned other steps are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, and can be selected as appropriate. For example, these may include the step of preparing the dental pulp stem cells described above.
<多層細胞構造物>
本発明の多層細胞構造物は、歯髄由来の間葉系幹細胞の多層細胞構造物である。前記多層細胞構造物は、自己多層化したもの(以下、「自己多層化組織」と称することがある。)であることが好ましい。
本明細書において、自己多層化とは、細胞が自律的に多層化することをいい、細胞がECMを産生していることが好ましい。
<Multilayer cell structure>
The multilayer cell structure of the present invention is a multilayer cell structure of mesenchymal stem cells derived from dental pulp. Preferably, the multilayer cell structure is self-multilayered (hereinafter sometimes referred to as "self-multilayered tissue").
In this specification, self-multilayering refers to the autonomous multilayering of cells, and it is preferable that the cells produce extracellular matrix (ECM).
前記多層細胞構造物における層の数としては、2層以上であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記多層細胞構造物が多層であるか否かを確認する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色、マッソントリクローム(MT)染色により病理組織学的に確認する方法、細胞内外の特定のタンパク質等を蛍光染色して共焦点レーザー顕微鏡によって確認する方法などが挙げられる。また、培養器材上のコンフルエントに達した単層構造は透明である一方で、多層化した細胞構造は培養器材の表面が肉厚になって白濁化するので、培養器材上の目視によっても、おおよその多層化状態を把握することが可能である。
There are no particular restrictions on the number of layers in the aforementioned multilayer cell structure, as long as there are two or more layers, and they can be appropriately selected according to the purpose.
There are no particular restrictions on the method for confirming whether the aforementioned multilayer cell structure is multilayered, and a suitable method can be selected depending on the purpose. Examples include pathological confirmation using hematoxylin-eosin (HE) staining or Masson's trichrome (MT) staining, and confirmation using a confocal laser microscope after fluorescently staining specific proteins inside and outside the cell. Furthermore, while a confluent monolayer structure on the culture medium is transparent, a multilayered cell structure causes the surface of the culture medium to become thicker and cloudy, so the approximate state of multilayering can also be grasped by visual inspection of the culture medium.
前記多層細胞構造物の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シート状(以下、「細胞シート」と称することがある。)、棒状(以下、「細胞チューブ」と称することがある。)、ディスク状(以下、「細胞ディスク」と称することがある。)などが挙げられる。There are no particular restrictions on the shape of the multilayer cell structure, and it can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include sheet-like (hereinafter sometimes referred to as "cell sheet"), rod-like (hereinafter sometimes referred to as "cell tube"), and disc-like (hereinafter sometimes referred to as "cell disc").
前記細胞シートの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、5μm~40μmなどが挙げられ、10μm~35μmが好ましい。なお、前記細胞シートの厚みは、細胞シートの10箇所をランダムに選択して計測した厚みの平均値のことをいう。
前記細胞シートは、上記した培養工程における培養を10日間程度行うことで形成することができる。
前記細胞シートの平面視したときの面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
There are no particular restrictions on the thickness of the cell sheet, and it can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it can be 5 μm to 40 μm, and preferably 10 μm to 35 μm. The thickness of the cell sheet refers to the average value of the thickness measured at 10 randomly selected locations on the cell sheet.
The cell sheet can be formed by performing the culture process described above for about 10 days.
There are no particular restrictions on the area of the cell sheet when viewed from above, and it can be appropriately selected depending on the purpose.
前記細胞チューブは、棒状のものである。なお、前記細胞チューブは、中実のチューブ状のものともいうこともできる。
前記細胞チューブは、例えば、上記した培養工程における培養を10日間程度行うことで得られた細胞シートを筒状に巻き、これをさらに4日間程度培養することで、形成することができる。
前記細胞チューブの太さや長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記細胞チューブが中実であるか否かを確認する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色などが挙げられる。
The aforementioned cell tube is rod-shaped. It can also be described as a solid, tubular structure.
The cell tube can be formed, for example, by rolling a cell sheet obtained by culturing in the culture process described above for about 10 days into a tube shape, and then culturing it for a further 4 days.
There are no particular restrictions on the thickness or length of the cell tubes, and they can be appropriately selected according to the purpose.
There are no particular restrictions on the method for confirming whether the cell tube is solid or not, and a suitable method can be selected depending on the purpose. Examples include hematoxylin-eosin (HE) staining.
前記細胞ディスクの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、40μm超60μm以下などが挙げられる。
前記細胞ディスクは、上記した培養工程における培養を1ヶ月間程度行うことで形成することができる。
前記細胞ディスクの平面視したときの面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
There are no particular restrictions on the thickness of the cell disk, and it can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it can be greater than 40 μm and less than or equal to 60 μm.
The cell disk can be formed by performing the culture process described above for about one month.
There are no particular restrictions on the area of the cell disk when viewed from above, and it can be appropriately selected depending on the purpose.
前記細胞シート、細胞チューブ、及び細胞ディスクの機械的強度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、前記細胞シートは圧縮強度が0.02N~0.04N程度とすることができ、前記細胞チューブは引張強度が0.2N~0.5N程度とすることができ、前記細胞ディスクは圧縮強度が0.5N~1.0N程度、引張強度が0.1N~0.5N程度とすることができる。There are no particular restrictions on the mechanical strength of the cell sheet, cell tube, and cell disk, and they can be appropriately selected according to the purpose. For example, the cell sheet can have a compressive strength of about 0.02 N to 0.04 N, the cell tube can have a tensile strength of about 0.2 N to 0.5 N, and the cell disk can have a compressive strength of about 0.5 N to 1.0 N and a tensile strength of about 0.1 N to 0.5 N.
前記多層細胞構造物は、細胞死が抑制されている。The aforementioned multilayer cell structure exhibits suppressed cell death.
前記多層細胞構造物における死細胞の割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、1%以下が特に好ましい。
前記多層細胞構造物における死細胞の割合を解析する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Live or Dead Cell Viability Assay Kit(AAT Bioquest社製)を用いる方法などが挙げられる。
There are no particular restrictions on the percentage of dead cells in the aforementioned multilayer cell structure, and it can be appropriately selected depending on the purpose, but it is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less.
There are no particular limitations on the method for analyzing the proportion of dead cells in the aforementioned multilayer cell structure, and a suitable method can be selected depending on the purpose. For example, a method using the Live or Dead Cell Viability Assay Kit (manufactured by AAT Bioquest) can be used.
また、前記多層細胞構造物中に死細胞が含まれているか否かを確認する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、TUNEL(Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick-end labeling)染色により確認する方法などが挙げられる。
前記TUNEL染色の方法としては、特に制限はなく、例えば、Roche Diagnostics社製のTUNEL染色により行うことができる。
前記多層細胞構造物は、TUNEL染色したときに、TUNEL陽性細胞が検出されないものであることが好ましい。
Furthermore, there are no particular restrictions on the method for confirming whether or not dead cells are present in the multilayer cell structure, and a suitable method can be selected depending on the purpose. For example, this can be done by TUNEL (Terminal deoxynucleotydyl transfer-mediated deoxyuridine triphosphosphate nick-end labeling) staining.
There are no particular restrictions on the method of TUNEL staining; for example, it can be performed using TUNEL staining manufactured by Roche Diagnostics.
Preferably, the aforementioned multilayer cell structure is one in which no TUNEL-positive cells are detected when stained with TUNEL.
前記多層細胞構造物は、I型コラーゲン、IV型コラーゲン、及びVII型コラーゲンを発現しているものであることが好ましい。
前記多層細胞構造物が、I型コラーゲン、IV型コラーゲン、及びVII型コラーゲンを発現しているか否かを確認する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各コラーゲンに対する抗体を用いた免疫蛍光染色法により確認する方法などが挙げられる。
The aforementioned multilayer cell structure preferably expresses type I collagen, type IV collagen, and type VII collagen.
There are no particular limitations on the method for confirming whether the aforementioned multilayer cell structure expresses type I collagen, type IV collagen, and type VII collagen, and a suitable method can be selected depending on the purpose. For example, this could be done by immunofluorescence staining using antibodies against each type of collagen.
前記多層細胞構造物の用途としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、再生医療の材料などとして好適に用いることができる。
具体的には、前記細胞シートは、例えば、骨、歯周組織、歯(歯髄、象牙質等)、皮膚(表皮、真皮等)、角膜上皮、軟骨、脳、心臓、肝臓、膵臓、腎臓、子宮、中耳、甲状腺、食道、肺等の再生医療材料などとして、前記細胞チューブは、例えば、神経、筋、血管、歯(歯髄、象牙質等)、腱、靱帯等の再生医療材料などとして、前記細胞ディスクは、例えば、歯(歯髄、象牙質等)、皮膚(表皮、真皮等)、角膜上皮、顎関節円板、膝軟骨、骨等の再生医療材料などとして、好適に用いることができる。
There are no particular limitations on the use of the aforementioned multilayer cell structure, and it can be appropriately selected according to the purpose. For example, it can be suitably used as a material for regenerative medicine.
Specifically, the cell sheet can be suitably used as a regenerative medicine material for, for example, bone, periodontal tissue, teeth (dentin, etc.), skin (epidermis, dermis, etc.), corneal epithelium, cartilage, brain, heart, liver, pancreas, kidney, uterus, middle ear, thyroid gland, esophagus, lungs, etc.; the cell tube can be suitably used as a regenerative medicine material for, for example, nerves, muscles, blood vessels, teeth (dentin, etc.), tendons, ligaments, etc.; and the cell disc can be suitably used as a regenerative medicine material for, for example, teeth (dentin, etc.), skin (epidermis, dermis, etc.), corneal epithelium, temporomandibular joint disc, knee cartilage, bone, etc.
以下、試験例を示して本発明を説明するが、本発明はこれらの試験例に何ら限定されるものではない。The present invention will be explained below with reference to test examples, but the present invention is not limited in any way to these test examples.
(試験例1)
<歯髄幹細胞の調製>
ヒト成人の抜去智歯を、ウシ胎仔血清(FBS)フリーの基礎培養液[Dulbecco’s modified Eagle’s medium/Ham’s nutrient mixture F12(DMEM/F12)、100μM glutamate、0.1%MEM nonessential amino acids、50U/mLペニシリン、50μg/mLストレプトマイシン、及び0.25mg/mLファンギゾン(全てThermo Fisher Scientific社製)]に入れて、4℃で研究室に輸送し、無菌的に歯髄組織を採取した。
(Test example 1)
<Preparation of dental pulp stem cells>
Extracted wisdom teeth from adult humans were placed in a basal culture medium free of fetal bovine serum (FBS) [Dulbecco's modified Eagle's medium/Ham's nutrient mixture F12 (DMEM/F12), 100 μM glutamate, 0.1% MEM nonsensical amino acids, 50 U/mL penicillin, 50 μg/mL streptomycin, and 0.25 mg/mL fungizone (all from Thermo Fisher Scientific)], transported to the laboratory at 4°C, and pulp tissue was collected aseptically.
歯髄組織は、3mg/mL collagenase type I(Merck KGaA社製)と、4mg/mL dispase(富士フイルム和光純薬社製)との混合液で1時間、37℃でインキュベートし、セルストレイナー(φ70μm; グライナーバイオワン社製)を通して歯髄幹細胞の懸濁液を作製した。Dental pulp tissue was incubated for 1 hour at 37°C in a mixture of 3 mg/mL collagen type I (Merck KGaA) and 4 mg/mL discharge (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries), and a suspension of dental pulp stem cells was prepared by passing the mixture through a cell strainer (φ70 μm; Greiner Bio One).
常法に従い、I型コラーゲン(Cellmatrix I; 新田ゼラチン社製)を塗布した60mm培養皿(Thermo Fisher Scientific社製、以降の培養皿はI型コラーゲン塗布済)に歯髄幹細胞を播種し、cGMP xeno-/serum-free culture medium(XFM)(PRIME-XV(登録商標) MSC Expansion XSFM; Irvine Scientific社/富士フイルム和光純薬社製)にて37℃、4.7% CO2環境下で培養した。80%コンフルエントまで細胞が増えたところで、0.25%トリプシン(Becton Dickinson社製)と、0.02%エチレンジアミン四酢酸(EDTA; Dojindo社製)との混合液で歯髄幹細胞を回収し、60mm培養皿に5×103cells/cm2(0.5×104cells/cm2)の細胞密度で継代培養を行い、継代数3~5の歯髄幹細胞を下記の実験に供した。 Following standard procedures, dental pulp stem cells were seeded in 60 mm culture dishes (manufactured by Thermo Fisher Scientific, hereafter referred to as culture dishes pre-coated with type I collagen) coated with type I collagen (Cellmatrix I; manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.), and cultured at 37°C in a cGMP xeno-/serum-free culture medium (XFM) (PRIME-XV® MSC Expansion XSFM; manufactured by Irvine Scientific/Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) under a 4.7% CO2 environment. Once the cells had grown to 80% confluence, dental pulp stem cells were harvested using a mixture of 0.25% trypsin (Becton Dickinson) and 0.02% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA; Dojindo). These cells were then subcultured in 60 mm culture dishes at a cell density of 5 × 10³ cells/ cm² (0.5 × 10⁴ cells/ cm² ), and dental pulp stem cells at passage 3 to 5 were used in the following experiments.
<増殖曲線評価>
以下の4条件で12ウェル培養皿に歯髄幹細胞を播種して、cGMP xeno-/serum-free culture medium(XFM)(PRIME-XV(登録商標) MSC Expansion XSFM; Irvine Scientific社/富士フイルム和光純薬社製)にて37℃、4.7% CO2環境下で12日間培養し、2日毎に細胞数をカウントした。結果を図1に示す。
・ 試験例1-1 : 0.5×104cells/cm2(図1中の「◆」)
・ 試験例1-2 : 1×104cells/cm2(図1中の「□」)
・ 試験例1-3 : 2×104cells/cm2(図1中の「▲」)
・ 試験例1-4 : 4×104cells/cm2(図1中の「○」)
<Evaluation of growth curves>
Dental pulp stem cells were seeded in 12-well culture dishes under the following four conditions and cultured for 12 days at 37°C in a 4.7% CO2 environment using cGMP xeno-/serum-free culture medium (XFM) (PRIME-XV® MSC Expansion XSFM; manufactured by Irvine Scientific Co., Ltd./Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Cell counts were recorded every two days. The results are shown in Figure 1.
• Test Example 1-1: 0.5 × 10⁴ cells/ cm² (indicated by "◆" in Figure 1)
• Test example 1-2: 1 × 10⁴ cells/ cm² (indicated by "□" in Figure 1)
• Test example 1-3: 2 × 10⁴ cells/ cm² (indicated by "▲" in Figure 1)
• Test example 1-4: 4 × 10⁴ cells/ cm² (indicated by "○" in Figure 1)
図1に示したように、試験例1-2~1-4は、試験例1-1よりも細胞増殖は速かった。試験例1-2では、培養10日目で自己多層化を示した。一方、試験例1-3及び1-4は、標準偏差(±SD)が大きいことから分かるように細胞増殖にバラツキがあり、培養10日目でも自己多層化を認めなかった。As shown in Figure 1, cell proliferation was faster in test examples 1-2 to 1-4 than in test example 1-1. In test example 1-2, automultilayering was observed on day 10 of culture. On the other hand, in test examples 1-3 and 1-4, as can be seen from the large standard deviation (±SD), there was variability in cell proliferation, and automultilayering was not observed even on day 10 of culture.
試験例1-2~1-4において、培養10日目の位相差顕微鏡写真を図2に示す。
試験例1-2は培養皿を全体的に細胞シートが被覆した状態で安定しており剥離や凝集塊は認めなかった。一方で、試験例1-3及び1-4は、培養皿からの細胞シートの剥離や、細胞が凝集塊を形成してシート化しなかった。また、これら試験例1-3及び1-4は、培養8日目においても培養皿上に細胞がいない、あるいは細胞密度が低い部分が散見されて細胞シート化を認めず、一部は写真と同様に剥離や凝集塊を形成した。
In test examples 1-2 to 1-4, phase-contrast microscope images taken on day 10 of culture are shown in Figure 2.
In Test Examples 1-2, the culture dish remained stable with the cell sheet completely covering it, and no detachment or aggregation was observed. On the other hand, in Test Examples 1-3 and 1-4, the cell sheet did not detach from the culture dish, and the cells did not form aggregates to form a sheet. Furthermore, even on the 8th day of culture, areas with no cells or low cell density were observed on the culture dish in Test Examples 1-3 and 1-4, and cell sheet formation was not observed. Some areas also showed detachment or aggregation, as shown in the photograph.
以上のように、培養日数の短縮には、より多くの細胞を播種することが有利と考えられるところ、試験例1-2が自己多層化組織を形成する最適な播種条件となる予想外の結果が得られた。As described above, while it is generally believed that seeding more cells is advantageous for shortening the culture period, the unexpected result was obtained that the conditions in Experimental Examples 1-2 were optimal seeding conditions for forming self-multilayered tissue.
なお、上記実験では、培養皿に塗布するI型コラーゲンとして、Cellmatrix I(新田ゼラチン社製)を用いたが、以下のI型コラーゲン及びリコンビナントペプチドでも同様の結果が得られることを確認した。
・ Corning BioCoat(Corning社製)
・ Collagen I-coated dish(IWAKI社製)
・ cellnest ヒトI型コラーゲン様リコンビナントペプチド
(富士フイルム社製)
In the above experiment, Cellmatrix I (manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.) was used as the type I collagen applied to the culture dish, but it was confirmed that similar results could be obtained with the following type I collagens and recombinant peptides.
• Corning BioCoat (manufactured by Corning)
• Collagen I-coated dish (manufactured by IWAKI Corporation)
• cellnest Human Type I Collagen-like Recombinant Peptide (manufactured by Fujifilm Corporation)
(試験例2)
<試験例2-1>
試験例1-2と同様にして、増殖曲線評価を行った。結果を図3に示す。
(Test example 2)
<Test Example 2-1>
The growth curve was evaluated in the same manner as in Test Example 1-2. The results are shown in Figure 3.
<試験例2-2>
歯髄幹細胞を、医科で代表的なMSCの1つである骨髄幹細胞に代えた以外は、試験例2-1と同様にして、増殖曲線評価を行った。結果を図3に示す。
<Test Example 2-2>
Except for replacing dental pulp stem cells with bone marrow stem cells, one of the representative MSCs used in medical science, the growth curve evaluation was performed in the same manner as in Experiment 2-1. The results are shown in Figure 3.
<試験例2-3>
歯髄幹細胞を、医科で代表的なMSCの1つである臍帯幹細胞に代えた以外は、試験例2-1と同様にして、増殖曲線評価を行った。結果を図3に示す。
<Test Example 2-3>
Except for replacing dental pulp stem cells with umbilical cord stem cells, one of the representative MSCs used in medical science, the growth curve evaluation was performed in the same manner as in Experiment 2-1. The results are shown in Figure 3.
図3に示したように、試験例2-2(図3中の「●」)及び試験例2-3(図3中の「▲」)は、いずれも試験例2-1(図3中の「□」)と比べて細胞増殖が低く、自己多層化を認めなかった。As shown in Figure 3, both Test Example 2-2 (marked with "●" in Figure 3) and Test Example 2-3 (marked with "▲" in Figure 3) showed lower cell proliferation and no self-multilayering compared to Test Example 2-1 (marked with "□" in Figure 3).
試験例2-1~2-3について、培養10日目の位相差顕微鏡写真を図4に示す。
試験例2-1は、安定した自己多層化細胞シートを形成した。一方、試験例2-2は、コンフルエントに達したが、自己多層化を認めなかった。試験例2-3は、培養皿から細胞が剥離し、凝集塊になった。
Figure 4 shows phase-contrast microscope images of test examples 2-1 to 2-3 on day 10 of culture.
In Test Example 2-1, a stable self-multilayered cell sheet was formed. On the other hand, in Test Example 2-2, although confluence was reached, self-multilayering was not observed. In Test Example 2-3, the cells detached from the culture dish and formed aggregates.
[細胞シート]
試験例2-1及び2-2の培養10日目の細胞シートの実体顕微鏡像を図5に、試験例2-3の培養10日目の細胞シートの実体顕微鏡像を図6に示す。
試験例2-1の歯髄幹細胞の自己多層化細胞シートは、先端が鋭い精密ピンセットで把持しても破れない丈夫な細胞シートであり、驚異的な操作性と賦形性を有していた。一方で、試験例2-2の骨髄幹細胞の場合は、コンフルエントに達しただけでシート化はしていないので、機械的に把持することは不可能であった。試験例2-3の臍帯幹細胞の場合は、培養皿から剥離して凝集塊(図6中の矢印)を認めた。
[Cell Sheet]
Figure 5 shows stereomicroscope images of cell sheets on day 10 of culture for Test Examples 2-1 and 2-2, and Figure 6 shows a stereomicroscope image of cell sheets on day 10 of culture for Test Example 2-3.
The autologous multilayered cell sheet of dental pulp stem cells in Test Example 2-1 was a robust cell sheet that did not tear even when grasped with sharp, precision tweezers, exhibiting remarkable operability and moldability. On the other hand, in the case of bone marrow stem cells in Test Example 2-2, the cells had only reached confluence and had not formed a sheet, making mechanical grasping impossible. In the case of umbilical cord stem cells in Test Example 2-3, aggregates (arrows in Figure 6) were observed after detachment from the culture dish.
試験例2-1~2-3の培養10日目の各細胞シートを4%パラホルムアルデヒド(関東化学社製)で3日間固定し、optimal cutting temperature compound(サクラファインテックジャパン社製)で凍結包埋した。
常法に従い凍結切片を作製し、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色とマッソントリクローム(MT)染色を行った。結果を図7(上段:HE染色、下段:MT染色)に示す。
試験例2-1は、MT染色によってアニリンブルー陽性を示す豊富なコラーゲン線維の産生による多層細胞構造を認めた。一方、試験例2-2はアニリンブルー陰性でコラーゲン産生を認めない単層構造であり、試験例2-3は細胞が凝集していた。
Each cell sheet from Test Examples 2-1 to 2-3, cultured on day 10, was fixed with 4% paraformaldehyde (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) for 3 days and then cryopreserved in optimal cutting temperature compound (manufactured by Sakura Finetech Japan Co., Ltd.).
Frozen sections were prepared according to standard procedures and stained with hematoxylin and eosin (HE) and Masson's trichrome (MT). The results are shown in Figure 7 (upper panel: HE staining, lower panel: MT staining).
Test example 2-1 showed a multilayer cell structure due to the production of abundant collagen fibers, which was positive for aniline blue by MT staining. On the other hand, test example 2-2 was negative for aniline blue and showed a monolayer structure without collagen production, and test example 2-3 showed cell aggregation.
試験例2-1~2-3の培養10日目の各細胞シートを4%パラホルムアルデヒド(関東化学社製)で固定し、optimal cutting temperature compound(サクラファインテックジャパン社製)で凍結包埋した。
常法に従い凍結切片を作製し、メーカー推奨の方法に従ってTUNEL染色(Roche Diagnostics社製)及びDAPI染色(ナカライテスク社製)を行った。結果を図8(上段:TUNEL染色、中段:DAPI染色、下段:マージ)に示す。
試験例2-1及び試験例2-2はいずれもTUNEL陰性であった。一方、試験例2-3の凝集塊には、多くのTUNEL陽性細胞を認めたことから、細胞死が確認された。
Each cell sheet from Test Examples 2-1 to 2-3, cultured on day 10, was fixed with 4% paraformaldehyde (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and cryopreserved in optimal cutting temperature compound (manufactured by Sakura Finetech Japan Co., Ltd.).
Frozen sections were prepared according to standard procedures, and stained with TUNEL (Roche Diagnostics) and DAPI (Nacalai Tesque) according to the manufacturer's recommended methods. The results are shown in Figure 8 (top panel: TUNEL staining, middle panel: DAPI staining, bottom panel: merged sections).
Both Test Examples 2-1 and 2-2 were TUNEL-negative. On the other hand, many TUNEL-positive cells were observed in the aggregates of Test Example 2-3, confirming cell death.
また、細胞シートの死細胞の割合を解析するため、Live or Dead Cell Viability Assay Kit(AAT Bioquest社製)で試験例2-1及び試験例2-2の各細胞シートを染色し、死細胞を定量評価した。12ウェルプレートに試験例2-1又は2-2の条件で各細胞を播種し、培養10日目に1ウェルあたり10視野(400倍)をランダムに選択して死細胞を評価した。その結果、試験例2-1の死細胞の割合は1.24±0.006%であり、試験例2-2の死細胞の割合は1.16±0.007%であり、極めて少数の死細胞しか認めなかった。Furthermore, to analyze the percentage of dead cells in the cell sheets, each cell sheet from Test Example 2-1 and Test Example 2-2 was stained using the Live or Dead Cell Viability Assay Kit (AAT Bioquest), and the number of dead cells was quantitatively evaluated. Each cell type was seeded in a 12-well plate under the conditions of Test Example 2-1 or 2-2, and on day 10 of culture, 10 fields of view (400x magnification) were randomly selected from each well to evaluate for dead cells. As a result, the percentage of dead cells in Test Example 2-1 was 1.24 ± 0.006%, and the percentage of dead cells in Test Example 2-2 was 1.16 ± 0.007%, indicating that only a very small number of dead cells were observed.
試験例2-1の培養10日目の歯髄幹細胞の自己多層化細胞シートの各種コラーゲンの免疫蛍光染色の結果を図9に示す。なお、試験例2-2の骨髄幹細胞はシート化せずにコラーゲン産生を認めず、試験例2-3の臍帯幹細胞は凝集塊となりシート化しないので、本解析対象から除外した。
図9中、左列は各種コラーゲンを染色した結果を示し(上段:I型コラーゲン、中段:IV型コラーゲン、下段:VII型コラーゲン)、中央列はDAPI染色の結果を示し、右列はマージした結果を示す。なお、使用した一次抗体は、以下のとおりである。
・ 抗I型コラーゲン抗体 : collagen type I alpha 1(Cell Signaling Technology社製)
・ 抗IV型コラーゲン抗体 : collagen type IV(Abcam社製)
・ 抗VII型コラーゲン抗体 : collagen type VII(Abcam社製)
Figure 9 shows the results of immunofluorescence staining of various collagens in the autologous multilayer cell sheets of dental pulp stem cells from Test Example 2-1 on day 10 of culture. Note that bone marrow stem cells from Test Example 2-2 did not form sheets and did not produce collagen, and umbilical cord stem cells from Test Example 2-3 formed aggregates and did not form sheets, so these were excluded from this analysis.
In Figure 9, the left column shows the results of staining various types of collagen (top row: type I collagen, middle row: type IV collagen, bottom row: type VII collagen), the center column shows the results of DAPI staining, and the right column shows the results of merging. The primary antibodies used are as follows.
• Anti-type I collagen antibody: collagen type I alpha 1 (manufactured by Cell Signaling Technology)
• Anti-type IV collagen antibody: collagen type IV (manufactured by Abcam)
• Anti-Type VII collagen antibody: collagen type VII (manufactured by Abcam)
図9に示したように、試験例2-1では、I型、IV型、及びVII型コラーゲンが細胞シートの全層にわたって陽性であった。これらのコラーゲンは、生体内における細胞外マトリックス(ECM)の主要な構成タンパクであり、自己多層化細胞シートに強度や柔軟性(可鍛性(malleability))を付与していると考えられる。As shown in Figure 9, in Test Example 2-1, type I, type IV, and type VII collagen were positive throughout all layers of the cell sheet. These collagens are major constituent proteins of the extracellular matrix (ECM) in vivo and are thought to confer strength and flexibility (malleability) to the self-multilayered cell sheet.
試験例2-1の培養10日目の歯髄幹細胞の自己多層化細胞シート(以下、「細胞シート」と称する。)の機械的強度を下記のようにして測定した。
-圧縮強度-
荷重-変位測定ユニット(FSA-0.5KE-5N、イマダ社製)のステージ上の直径5mmの穴に細胞シートを静置し、直径3mmの計測棒で1mm/minの速度の荷重をかけていき、細胞シートが破断するまでの荷重変化をモニターして定量評価した。
その結果、細胞シートの圧縮強度は0.028±0.008Nであった。
The mechanical strength of the autologous multilayered cell sheet (hereinafter referred to as "cell sheet") of dental pulp stem cells cultured for 10 days in Test Example 2-1 was measured as follows.
- Compressive Strength -
A cell sheet was placed in a 5 mm diameter hole on the stage of a load-displacement measurement unit (FSA-0.5KE-5N, manufactured by IMADA Corporation). A load of 1 mm/min was applied using a 3 mm diameter measuring rod, and the load change until the cell sheet fractured was monitored and quantitatively evaluated.
As a result, the compressive strength of the cell sheet was 0.028 ± 0.008 N.
(試験例3)
[細胞チューブ]
試験例2-1の培養10日目の歯髄幹細胞の自己多層化細胞シートを巻き、ロール化した(図10参照)。ロール化した構造物をcGMP xeno-/serum-free culture medium(XFM)(PRIME-XV(登録商標) MSC Expansion XSFM; Irvine Scientific社/富士フイルム和光純薬社製)にて37℃、4.7% CO2環境下で培養した。ロール化後培養4日目の状態を図11に示す。
(Test example 3)
[Cell tubes]
The autologous multilayer cell sheet of dental pulp stem cells cultured for 10 days in Test Example 2-1 was rolled up (see Figure 10). The rolled structure was cultured at 37°C in a 4.7% CO2 environment using cGMP xeno-/serum- free culture medium (XFM) (PRIME-XV® MSC Expansion XSFM; manufactured by Irvine Scientific Corporation/Fujifilm Wako Pure Chemical Corporation). Figure 11 shows the state after 4 days of culture following roll formation.
図12に、ロール化後培養4日目の細胞チューブの断面について、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色を行った結果を示す。
図12に示したように、中空ではなく、中実の細胞チューブが得られた。
Figure 12 shows the results of hematoxylin-eosin (HE) staining of a cross-section of a cell tube four days after culture following roll formation.
As shown in Figure 12, solid cell tubes were obtained, rather than hollow ones.
ロール化後培養4日目の細胞チューブの断面について、各種コラーゲンの免疫蛍光染色の結果を図13に示す。
図13中、左列は各種コラーゲンを染色した結果を示し(上段:I型コラーゲン、中段:IV型コラーゲン、下段:VII型コラーゲン)、中央列はDAPI染色の結果を示し、右列はマージした結果を示す。なお、使用した一次抗体は、以下のとおりである。
・ 抗I型コラーゲン抗体 : collagen type I alpha 1(Cell Signaling Technology社製)
・ 抗IV型コラーゲン抗体 : collagen type IV(Abcam社製)
・ 抗VII型コラーゲン抗体 : collagen type VII(Abcam社製)
Figure 13 shows the results of immunofluorescence staining of various collagens on a cross-section of a cell tube cultured for 4 days after rolling.
In Figure 13, the left column shows the results of staining various types of collagen (top row: type I collagen, middle row: type IV collagen, bottom row: type VII collagen), the center column shows the results of DAPI staining, and the right column shows the results of merging. The primary antibodies used are as follows.
• Anti-type I collagen antibody: collagen type I alpha 1 (manufactured by Cell Signaling Technology)
• Anti-type IV collagen antibody: collagen type IV (manufactured by Abcam)
• Anti-Type VII collagen antibody: collagen type VII (manufactured by Abcam)
図13に示したように、ロール化後培養4日目の細胞チューブでは、I型、IV型、及びVII型コラーゲンが細胞チューブの全域にわたって陽性であった。As shown in Figure 13, type I, type IV, and type VII collagen were positive throughout the entire cell tube on day 4 of culture after roll-up.
ロール化後培養4日目の細胞チューブの機械的強度を下記のようにして測定した。
-引張強度-
荷重-変位測定ユニット(FSA-0.5KE-5N、イマダ社製)のフォースゲージ(測定装置)と専用治具(クリップ)で細胞チューブを把持し、1mm/minの速度で上方に牽引して細胞チューブが破断するまでの荷重変化をモニターして定量評価した。
その結果、細胞チューブの引張強度は、0.38±0.130Nであった。
The mechanical strength of the cell tubes on day 4 of culture after being rolled was measured as follows.
-Tensile Strength-
The cell tube was grasped using the force gauge (measuring device) and dedicated jig (clip) of a load-displacement measuring unit (FSA-0.5KE-5N, manufactured by IMADA Corporation), and the load change until the cell tube ruptured was monitored and quantitatively evaluated by pulling it upward at a speed of 1 mm/min.
As a result, the tensile strength of the cell tube was 0.38 ± 0.130 N.
(試験例4)
[細胞ディスク]
<試験例4-1>
培養期間を1ヶ月間とした以外は、試験例2-1と同様にして、歯髄幹細胞を培養した。
(Test example 4)
[Cell disk]
<Test Example 4-1>
Dental pulp stem cells were cultured in the same manner as in Test Example 2-1, except that the culture period was set to one month.
<試験例4-2>
培養期間を1ヶ月間とした以外は、試験例2-2と同様にして、骨髄幹細胞を培養した。
<Test Example 4-2>
Bone marrow stem cells were cultured in the same manner as in Test Example 2-2, except that the culture period was set to one month.
試験例4-1及び4-2について、培養1ヶ月目の細胞の位相差顕微鏡写真を図14に示す。
試験例4-1は、安定した自己多層化細胞シートを形成した。一方、試験例4-2は、試験例2-2のコンフルエントの状態よりも厚みを増し、多層化した様相を認めた。
Figure 14 shows phase-contrast microscope images of cells after one month of culture for test examples 4-1 and 4-2.
Test example 4-1 formed a stable, self-multilayered cell sheet. On the other hand, test example 4-2 showed increased thickness and a multilayered appearance compared to the confluent state of test example 2-2.
試験例4-1及び4-2の培養1ヶ月目の細胞の実体顕微鏡像を図15(ピンセットで担持する前)及び図16(ピンセットで担持した際)に示す。
図15及び16に示したように、試験例4-1の歯髄幹細胞の自己多層化細胞シートは、先端が鋭い精密ピンセットで把持しても破れない丈夫な細胞シートであり、試験例2-1の細胞シートよりも厚みと強度が増した、ディスク状の様態であった。一方で、試験例4-2の骨髄幹細胞のシートは、ピンセットで触れると破れてしまい、機械的に把持することは不可能であった。
Stereomicroscope images of cells from test examples 4-1 and 4-2 after one month of culture are shown in Figure 15 (before loading with tweezers) and Figure 16 (after loading with tweezers).
As shown in Figures 15 and 16, the autologous multilayered cell sheet of dental pulp stem cells in Test Example 4-1 was a robust cell sheet that did not tear even when grasped with sharp, precision tweezers, and was disc-shaped with increased thickness and strength compared to the cell sheet in Test Example 2-1. On the other hand, the bone marrow stem cell sheet in Test Example 4-2 tore when touched with tweezers, making it impossible to grasp mechanically.
試験例4-1及び4-2の培養1ヶ月目の各細胞を4%パラホルムアルデヒド(関東化学社製)で3日間固定し、optimal cutting temperature compound(サクラファインテックジャパン社製)で凍結包埋した。
常法に従い凍結切片を作製し、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色とマッソントリクローム(MT)染色を行った。結果を図17(HE染色)及び図18(MT染色)に示す。
試験例4-1は、死細胞を認めずに細胞の状態が良く、アニリンブルー陽性を示す豊富なコラーゲン線維の産生による多層細胞構造を認めた。一方、試験例4-2は、アニリンブルー陽性を示すコラーゲン線維の産生による多層化は認めるが、多くの細胞は死滅して、細胞の存在はきわめて乏しかった。
Cells from Test Examples 4-1 and 4-2, cultured for one month, were fixed with 4% paraformaldehyde (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) for three days and then cryopreserved in optimal cutting temperature compound (manufactured by Sakura Finetech Japan Co., Ltd.).
Frozen sections were prepared according to standard procedures and stained with hematoxylin and eosin (HE) and Masson's trichrome (MT). The results are shown in Figure 17 (HE staining) and Figure 18 (MT staining).
Test example 4-1 showed no dead cells and the cells were in good condition, exhibiting a multilayer cell structure due to the production of abundant collagen fibers that were positive for aniline blue. On the other hand, in test example 4-2, although multilayering due to the production of collagen fibers that were positive for aniline blue was observed, many cells had died, and the presence of cells was extremely sparse.
試験例4-1及び4-2の培養1ヶ月目の各細胞を、メーカー推奨の方法に従ってTUNEL染色(Roche Diagnostics社製)及びDAPI染色(ナカライテスク社製)を行った。結果を図19(上段:TUNEL染色、中段:DAPI染色、下段:マージ)に示す。
試験例4-1はTUNEL陰性であり、細胞死を認めなかった。一方、試験例4-2は、すでに多くの細胞は死滅しており、観察された細胞にもTUNEL陽性の細胞死が確認された。
Cells from Test Examples 4-1 and 4-2, cultured for one month, were stained using TUNEL (Roche Diagnostics) and DAPI (Nacalai Tesque) according to the manufacturer's recommended method. The results are shown in Figure 19 (top panel: TUNEL staining, middle panel: DAPI staining, bottom panel: merged).
Test example 4-1 was TUNEL-negative and showed no cell death. On the other hand, in test example 4-2, many cells had already died, and TUNEL-positive cell death was confirmed in the observed cells.
試験例4-1の培養1ヶ月目の歯髄幹細胞の各種コラーゲンの免疫蛍光染色の結果を図20に示す。
図20中、左列は各種コラーゲンを染色した結果を示し(上段:I型コラーゲン、中段:IV型コラーゲン、下段:VII型コラーゲン)、中央列はDAPI染色の結果を示し、右列はマージした結果を示す。なお、使用した一次抗体は、以下のとおりである。
・ 抗I型コラーゲン抗体 : collagen type I alpha 1(Cell Signaling Technology社製)
・ 抗IV型コラーゲン抗体 : collagen type IV(Abcam社製)
・ 抗VII型コラーゲン抗体 : collagen type VII(Abcam社製)
Figure 20 shows the results of immunofluorescence staining of various collagens in dental pulp stem cells after one month of culture in Test Example 4-1.
In Figure 20, the left column shows the results of staining various types of collagen (top row: type I collagen, middle row: type IV collagen, bottom row: type VII collagen), the center column shows the results of DAPI staining, and the right column shows the results of merging. The primary antibodies used are as follows.
• Anti-type I collagen antibody: collagen type I alpha 1 (manufactured by Cell Signaling Technology)
• Anti-type IV collagen antibody: collagen type IV (manufactured by Abcam)
• Anti-Type VII collagen antibody: collagen type VII (manufactured by Abcam)
図20に示したように、試験例4-1では、I型、IV型、及びVII型コラーゲンが細胞シートの全層にわたって陽性であった。
一方、試験例4-2では、多くの細胞が死滅し、ECM自体も退行変性を生じているので、各種コラーゲンの染色は陰性、もしくは試験例4-1よりもはるかに弱い弱陽性を示すのみであった。
As shown in Figure 20, in Test Example 4-1, type I, type IV, and type VII collagen were positive throughout all layers of the cell sheet.
On the other hand, in Test Example 4-2, many cells had died and the ECM itself had undergone degenerative changes, so the staining of various collagens was negative or showed only weakly positive results, much weaker than in Test Example 4-1.
試験例4-1の培養1ヶ月目のディスク状の様態の歯髄幹細胞の自己多層化細胞シート(以下、「細胞ディスク」と称する。)の機械的強度を下記のようにして測定した。
-圧縮強度-
荷重-変位測定ユニット(FSA-0.5KE-5N、イマダ社製)のステージ上の直径5mmの穴に細胞ディスクを静置し、直径3mmの計測棒で1mm/minの速度の荷重をかけていき、細胞ディスクが破断するまでの荷重変化をモニターして定量評価した。
その結果、細胞ディスクの圧縮強度は0.75±0.175Nであった。
The mechanical strength of the autologous multilayered cell sheet (hereinafter referred to as "cell disc") of dental pulp stem cells in a disc-like state after one month of culture in Test Example 4-1 was measured as follows.
- Compressive Strength -
A cell disc was placed in a 5 mm diameter hole on the stage of a load-displacement measurement unit (FSA-0.5KE-5N, manufactured by IMADA Corporation). A load of 1 mm/min was applied using a 3 mm diameter measuring rod, and the load change until the cell disc fractured was monitored and quantitatively evaluated.
As a result, the compressive strength of the cell disk was 0.75 ± 0.175 N.
-引張強度-
荷重-変位測定ユニット(FSA-0.5KE-5N、イマダ社製)のフォースゲージ(測定装置)と専用治具(クリップ)で細胞ディスクを把持し、1mm/minの速度で上方に牽引して細胞ディスクが破断するまでの荷重変化をモニターして定量評価した。
その結果、細胞ディスクの引張強度は、0.32±0.155Nであった。
-Tensile Strength-
The cell disc was grasped using the force gauge (measuring device) and dedicated jig (clip) of a load-displacement measuring unit (FSA-0.5KE-5N, manufactured by IMADA Corporation), and the load change until the cell disc fractured was monitored and quantitatively evaluated while being pulled upward at a speed of 1 mm/min.
As a result, the tensile strength of the cell disk was 0.32 ± 0.155 N.
(試験例5)
<試験例5-1>
歯髄幹細胞の播種数を0.75×104cells/cm2とした以外は、試験例1と同様にして増殖曲線評価を行った。結果を図21に示す。
(Test example 5)
<Test Example 5-1>
The proliferation curve was evaluated in the same manner as in Experimental Example 1, except that the seeding rate of dental pulp stem cells was set to 0.75 × 10⁴ cells/ cm² . The results are shown in Figure 21.
<試験例5-2>
歯髄幹細胞の播種数を1.5×104cells/cm2とした以外は、試験例1と同様にして増殖曲線評価を行った。結果を図21に示す。
<Test Example 5-2>
Except for setting the seeding rate of dental pulp stem cells to 1.5 × 10⁴ cells/ cm² , the proliferation curve was evaluated in the same manner as in Experimental Example 1. The results are shown in Figure 21.
図21に示したように、試験例5-2(図21中の「■」)は試験例1-2と類似した増殖を認め、試験例5-1(図21中の「●」)は試験例1-1と同等の細胞増殖を認めた。As shown in Figure 21, Test Example 5-2 (marked with "■" in Figure 21) showed proliferation similar to that of Test Example 1-2, and Test Example 5-1 (marked with "●" in Figure 21) showed cell proliferation equivalent to that of Test Example 1-1.
[細胞シート]
試験例5-1~5-2について、培養10日目の細胞シートの位相差顕微鏡写真を図22に、実体顕微鏡像を図23に示す。
試験例5-1~5-2は、細胞が密に多層化した様相を呈し、いずれもピンセットで担持することができた。
[Cell Sheet]
For test examples 5-1 to 5-2, phase-contrast microscope images of the cell sheets on day 10 of culture are shown in Figure 22, and stereomicroscope images are shown in Figure 23.
Test examples 5-1 to 5-2 showed a dense, multi-layered arrangement of cells, and all could be picked up with tweezers.
試験例5-1及び5-2の培養10日目の各細胞を4%パラホルムアルデヒド(関東化学社製)で固定し、optimal cutting temperature compound(サクラファインテックジャパン社製)で凍結包埋した。
常法に従い凍結切片を作製し、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色とマッソントリクローム(MT)染色を行った。結果を図24(上段:HE染色、下段:MT染色)に示す。
試験例5-1は、組織学的には細胞とコラーゲンで緻密に構成された構造物を形成するが顕著な多層化を認めなかった。一方、試験例5-2は、細胞とコラーゲンが顕著に多層化した構造物を形成していた。
Cells from Test Examples 5-1 and 5-2, cultured to day 10, were fixed with 4% paraformaldehyde (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and cryopreserved in optimal cutting temperature compound (manufactured by Sakura Finetech Japan Co., Ltd.).
Frozen sections were prepared according to standard procedures and stained with hematoxylin-eosin (HE) and Masson's trichrome (MT). The results are shown in Figure 24 (upper panel: HE staining, lower panel: MT staining).
Test example 5-1 formed a densely structured material composed of cells and collagen histologically, but did not show significant multilayering. On the other hand, test example 5-2 formed a structure in which cells and collagen showed significant multilayering.
また、細胞シートの死細胞の割合を解析するため、Live or Dead Cell Viability Assay Kit(AAT Bioquest社製)で試験例5-1及び試験例5-2の各細胞シートを染色し、死細胞を定量評価した。12ウェルプレートに試験例5-1又は5-2の条件で各細胞を播種し、培養10日目に1ウェルあたり10視野(400倍)をランダムに選択して死細胞を評価した。その結果、試験例5-1の死細胞の割合は0.51±0.003%であり、試験例5-2の死細胞の割合は1.33±0.010%であり、極めて少数の死細胞しか認めなかった。Furthermore, to analyze the percentage of dead cells in the cell sheets, each cell sheet from Test Example 5-1 and Test Example 5-2 was stained using the Live or Dead Cell Viability Assay Kit (AAT Bioquest), and the number of dead cells was quantitatively evaluated. Each cell type was seeded in a 12-well plate under the conditions of Test Example 5-1 or 5-2, and on day 10 of culture, 10 fields of view (400x magnification) per well were randomly selected to evaluate dead cells. As a result, the percentage of dead cells in Test Example 5-1 was 0.51 ± 0.003%, and the percentage of dead cells in Test Example 5-2 was 1.33 ± 0.010%, indicating that only a very small number of dead cells were observed.
試験例5-1の培養10日目の歯髄幹細胞の細胞シートの各種コラーゲンの免疫蛍光染色の結果を図25に、試験例5-2の培養10日目の歯髄幹細胞の細胞シートの各種コラーゲンの免疫蛍光染色の結果を図26に示す。
図25~26中、左列は各種コラーゲンを染色した結果を示し(上段:I型コラーゲン、中段:IV型コラーゲン、下段:VII型コラーゲン)、中央列はDAPI染色の結果を示し、右列はマージした結果を示す。なお、使用した一次抗体は、以下のとおりである。
・ 抗I型コラーゲン抗体 : collagen type I alpha 1(Cell Signaling Technology社製)
・ 抗IV型コラーゲン抗体 : collagen type IV(Abcam社製)
・ 抗VII型コラーゲン抗体 : collagen type VII(Abcam社製)
Figure 25 shows the results of immunofluorescence staining of various collagens in the cell sheet of dental pulp stem cells cultured on day 10 in Test Example 5-1, and Figure 26 shows the results of immunofluorescence staining of various collagens in the cell sheet of dental pulp stem cells cultured on day 10 in Test Example 5-2.
In Figures 25-26, the left column shows the results of staining various types of collagen (top row: type I collagen, middle row: type IV collagen, bottom row: type VII collagen), the center column shows the results of DAPI staining, and the right column shows the results of merging. The primary antibodies used are as follows.
• Anti-type I collagen antibody: collagen type I alpha 1 (manufactured by Cell Signaling Technology)
• Anti-type IV collagen antibody: collagen type IV (manufactured by Abcam)
• Anti-Type VII collagen antibody: collagen type VII (manufactured by Abcam)
図25~26に示したように、試験例5-1及び試験例5-2では、I型、IV型、及びVII型コラーゲンが細胞シートの全層にわたって陽性であった。これらのコラーゲンは、生体内における細胞外マトリックス(ECM)の主要な構成タンパクであり、自己多層化細胞シートに強度や柔軟性(可鍛性(malleability))を付与していると考えられる。As shown in Figures 25-26, in Test Examples 5-1 and 5-2, type I, type IV, and type VII collagen were positive throughout all layers of the cell sheet. These collagens are major constituent proteins of the extracellular matrix (ECM) in vivo and are thought to confer strength and flexibility (malleability) to the self-multilayered cell sheet.
(試験例6)
培養10日目で、ピンセットで把持できる自己多層化細胞シートを形成した播種条件の中で、細胞シートの厚みが最大となった試験例2-1と、最小となった試験例5-1の培養10日目の細胞シートの厚みを計測して定量評価した。
厚みの計測には、HE染色した組織写真を用いた。細胞シートの10箇所をランダムに選択してその厚みを計測した。
その結果、試験例2-1の細胞シートの厚みは33.0±6.16μmであり、試験例5-1の細胞シートの厚みは8.0±2.20μmであった。試験例2-1の細胞シートは、試験例5-1の細胞シートの3倍以上の厚みを有していた。
(Test example 6)
Under seeding conditions that resulted in the formation of self-multilayered cell sheets that could be grasped with tweezers on day 10 of culture, the cell sheet thickness was measured and quantitatively evaluated for Test Example 2-1, which had the maximum cell sheet thickness, and Test Example 5-1, which had the minimum cell sheet thickness.
Thickness was measured using HE-stained tissue photographs. Ten locations on the cell sheet were randomly selected, and their thickness was measured.
As a result, the cell sheet thickness of Test Example 2-1 was 33.0 ± 6.16 μm, and the cell sheet thickness of Test Example 5-1 was 8.0 ± 2.20 μm. The cell sheet of Test Example 2-1 was more than three times thicker than the cell sheet of Test Example 5-1.
以上のように、本発明によれば、多層細胞構造物である細胞シートの製造に要する培養期間を短縮することができ、かつ多層細胞構造物における細胞死を抑制することができ、更には様々な形状の多層細胞構造物を製造することができる。As described above, according to the present invention, the culture period required for the production of cell sheets, which are multilayer cell structures, can be shortened, cell death in the multilayer cell structures can be suppressed, and furthermore, multilayer cell structures of various shapes can be produced.
本出願は、2022年4月8日に出願した日本国特許出願2022-064720号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願2022-064720号の全内容を本出願に援用する。
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-064720, filed on 8 April 2022, and the entire contents of Japanese Patent Application No. 2022-064720 are incorporated herein by reference.
Claims (10)
前記歯髄由来の間葉系幹細胞の播種数が、0.75×104cells/cm2以上1.5×104cells/cm2以下であることを特徴とする多層細胞構造物の製造方法。 This includes culturing mesenchymal stem cells derived from dental pulp in a serum-free medium using culture equipment coated with type I collagen or its fragments,
A method for producing a multilayer cell structure, characterized in that the seeding number of mesenchymal stem cells derived from dental pulp is 0.75 × 10⁴ cells/ cm² or more and 1.5 × 10⁴ cells/ cm² or less.
前記多層細胞構造物における死細胞の割合が、5%以下であることを特徴とする多層細胞構造物。 A multilayer cell structure of dental pulp-derived mesenchymal stem cells produced by the method for producing a multilayer cell structure described in claim 1 ,
A multilayer cell structure characterized in that the proportion of dead cells in the multilayer cell structure is 5% or less.
Applications Claiming Priority (3)
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| MOCHIZUKI M. et al.,Type I collagen facilitates safe and reliable expansion of human dental pulp stem cells in xenogeneic serum-free culture,Stem Cell Research & Therapy, 2020, 11:267, doi.org/10.1186/s13287-020-01776-7 |
| 望月 真衣,無血清培養における歯髄幹細胞の接着分子メカニズムの解明~臨床的細胞培養法の確立~,KAKEN, 課題番号「19K21403」, [online], 更新日: 2021-02-19, [検索日:2023.06.01], Retrieved from the Internet, URL;https//kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-19K21403/ |
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