JPH09322757A - Cell separating purification material, cell separating purifier and cell separating purification - Google Patents

Cell separating purification material, cell separating purifier and cell separating purification

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JPH09322757A
JPH09322757A JP8159209A JP15920996A JPH09322757A JP H09322757 A JPH09322757 A JP H09322757A JP 8159209 A JP8159209 A JP 8159209A JP 15920996 A JP15920996 A JP 15920996A JP H09322757 A JPH09322757 A JP H09322757A
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JP
Japan
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marker
cells
ligand
cell
cell separating
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Pending
Application number
JP8159209A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Sumida
政哉 澄田
Takao Nishimura
隆雄 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Medical Co Ltd
Original Assignee
Asahi Medical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/04Cell isolation or sorting

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cell separating purification material, cell separating purifier and a method for cell separating purification to carry out positive and negative selection with one device. SOLUTION: This cell separating purification material comprises a water- insoluble carrier having a first and a second ligands on the same surface with a relatively large force to cells that express both a first and second markers as compared with a capturing force to cells that express the first marker but does not express the second marker. The cell separating purifier is a vessel that is provided with a liquid inflow opening and a liquid outflow opening, filled with a cell separating purification material and sterilized. The method for cell separating purification exfoliates and recovers only cells that express the first marker but does not express the second marker from the cell separating purification material.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、細胞集団から特定の細
胞を分離精製するための細胞分離精製材及び細胞分離精
製器及び細胞分離精製方法に関する。更に詳しくは、免
疫学、血液学、細胞生物学などにおいて用いられる2つ
のマーカーを用いて行う細胞分離において、即ち2マー
カー共に発現、1マーカーのみ発現、2マーカーとも発
現していない細胞集団から1マーカーのみ発現している
細胞を分離する方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cell separation and purification material, a cell separation and purification device, and a cell separation and purification method for separating and purifying specific cells from a cell population. More specifically, in cell separation performed using two markers used in immunology, hematology, cell biology, etc., namely, expression of both 2 markers, expression of only 1 marker, and expression of a cell population not expressing 2 markers It relates to a method for separating cells expressing only a marker.

【0002】[0002]

【従来の技術】白血病などの造血器腫瘍及び固形癌の化
学療法における副作用である造血障害に対して、骨髄移
植療法が広く施行されている。骨髄移植療法とは、移植
骨髄による致死的造血障害の回復法であるため、患者に
とって致死的な大量放射線及び/または大量化学療法
(以下、「大量化学療法」という)の施行が可能とな
り、白血病や固形癌の治療につながる。また、近年、骨
髄と同様に末梢血中にも、これらの治療に必要な造血幹
細胞が含まれていることが明らかになった。通常、これ
らの細胞の末梢血中での含有率はかなり低値であり、採
取して骨髄移植の代わりに用いることは困難であるが、
抗癌剤及び/またはG−CSF(顆粒球コロニー刺激因
子)等のサイトカインを投与することにより、その含有
率が増大することが明らかにされ、骨髄採取と比べる
と、全身麻酔が不要で安全なことから、さかんに臨床応
用が行われている。更に近年、臍帯血中には末梢血より
もはるかに高濃度で造血幹細胞が含有されていることが
明らかになり、臨床応用が始まった。以下、本明細書で
は末梢血、臍帯血を用いる移植も、骨髄移植という語で
代表させることにする。
2. Description of the Related Art Bone marrow transplantation therapy is widely used for hematopoietic disorders, which are side effects of chemotherapy for hematopoietic tumors such as leukemia and solid cancer. Bone marrow transplantation therapy is a method for recovering a fatal hematopoietic disorder caused by transplanted bone marrow, so that it is possible to perform fatal high-dose radiation and / or high-dose chemotherapy (hereinafter referred to as “high-dose chemotherapy”) for patients, and leukemia. And solid cancer treatment. Further, in recent years, it has been revealed that peripheral blood as well as bone marrow contains hematopoietic stem cells necessary for these treatments. Usually, the content of these cells in peripheral blood is quite low, making it difficult to collect and use in place of bone marrow transplantation,
It has been clarified that the content of cytokines is increased by administering anti-cancer agents and / or cytokines such as G-CSF (granulocyte colony stimulating factor), and compared with bone marrow collection, general anesthesia is unnecessary and safe. , Is being clinically applied. In recent years, it has become clear that cord blood contains hematopoietic stem cells at a much higher concentration than peripheral blood, and clinical application has begun. Hereinafter, in the present specification, transplantation using peripheral blood and cord blood is also represented by the term bone marrow transplantation.

【0003】ここで、移植法は細胞を誰から得るかによ
って同種移植と自家移植に分けられる。前者は健康な他
人(血縁者または非血縁者)が細胞提供者(ドナー)と
なるもので、後者は患者本人の細胞を用いるものであ
る。いずれの移植法でも、移植に必要な量の細胞を得る
にはドナーへの侵襲が大きい。即ち、骨髄を利用する場
合、全身麻酔が必要であり、末梢血を利用する場合には
全身麻酔は必要無いが、抗癌剤及び/またはG−CSF
等のサイトカインを数日間投与し、数時間かけてアフェ
レーシスにより採取しなければならない。一方、臍帯血
の場合、ドナー侵襲は全く無いと言えるが、得られる細
胞量が限られているため、移植可能な患者は小児に限ら
れてしまう。これらの問題を解決するために、即ち、骨
髄では局所麻酔のみの採取で移植可能とするため、ま
た、臍帯血では成人にも移植できるように、造血幹細胞
を体外で培養により増幅する試みが近年、非常に活発に
行われている(特表平4−506153、特表平6−5
08987、特表平7−504570など多数)。該培
養は造血幹細胞が単核球分画に存在することから、当
初、密度勾配遠心法と呼ばれる比重液(例えば、ファル
マシア社製Ficoll)を用いた遠心分離法で分離し
た単核球を原料細胞に用いて行われていた。マウスの細
胞ではこの培養法でも高い増幅倍率が出ていたが、ヒト
の細胞ではあまり良好な結果が得られていなかった。そ
こで最近ではCD34陽性細胞に純化した細胞を出発細
胞に用いるようになった。この結果、増幅倍率の改善を
見、また、CD34を指標にして分離するだけでなく、
更に各種のマーカー(CD15、CD38、HLA−D
Rなど)で精製した方がより好ましい結果が出たことか
ら、出発細胞にこれらの精製細胞を用いた培養が盛んに
行われている(中畑龍俊:「造血幹細胞のin vit
ro増幅」、1995年南江堂刊「抹消血幹細胞移植」
176〜184ページ)。同書及び特開平5−7635
4によれば、中でもCD34陽性CD38陰性細胞が最
も未分化な幹細胞で、これを用いるのが最も好ましい。
従来、この細胞を得るには例えば以下のような非常に煩
雑な、多数の工程からなる操作で行われていた。即ち、
前述の密度勾配遠心法で骨髄から単核球分画を分離し、
その後公知のCD34陽性細胞分離法、例えばアプライ
ドイミュンサイエンス社製の「マイクロセレクターCD
34」でCD34陽性細胞を分離する(ポジティブセレ
クション)。得られたCD34陽性細胞を抗ヒトCD3
8マウスモノクローナル抗体で標識して、間接磁気ビー
ズ法(例えばダイナル社製ダイナビーズ)でCD38陽
性細胞を除去する(ネガティブセレクション)。これら
の操作に用いられる実験器具及び試薬は全てが滅菌可能
のものではなく、またクリーンベンチ内で無菌的操作で
行われるものの、非閉鎖系であるため、細菌の汚染が危
惧されていた。ところで、いわゆるセルソーターを用い
ると、比較的簡単に自動化された操作でCD34陽性C
D38陰性細胞が得られるが、セルソーターは大変高価
な装置であり、また、非閉鎖系操作であることには何ら
変わりがない。以上より、簡便で、かつ高価な装置を用
いず、少ない工程の操作で安全に細胞の分離精製が行え
る方法の開発が待望されていた。
[0003] Here, transplantation methods are classified into allogeneic transplantation and autotransplantation depending on who obtains the cells. The former is one in which a healthy other person (related or unrelated) serves as the cell donor (donor), and the latter uses the patient's own cells. In any of the transplantation methods, the donor is heavily invaded in order to obtain the required amount of cells for transplantation. That is, when bone marrow is used, general anesthesia is required, and when peripheral blood is used, general anesthesia is not required, but an anticancer agent and / or G-CSF is required.
It is necessary to administer such cytokines for several days and collect by apheresis for several hours. On the other hand, in the case of umbilical cord blood, it can be said that there is no donor invasion at all, but the amount of cells that can be obtained is limited, so that transplantable patients are limited to children. In order to solve these problems, that is, in order to enable transplantation in bone marrow by collecting only local anesthesia, and also in transplanting cord blood in adults, attempts to expand hematopoietic stem cells by in vitro culture have recently been attempted. , Very active (Tokuheiyo Hyo 4-506153, Tokuhyo Hyo 6-5)
08987, Tokushuhei 7-504570 and many others). In the culture, since hematopoietic stem cells are present in the mononuclear cell fraction, initially, mononuclear cells separated by a centrifugation method using a density gravity centrifugation method (for example, Ficoll manufactured by Pharmacia) are used as raw material cells. Was used for. A high amplification factor was obtained in this culture method for mouse cells, but not so good for human cells. Therefore, recently, cells purified to CD34-positive cells have been used as starting cells. As a result, not only the improvement of the amplification factor is seen and not only the CD34 is separated as an index, but also
Furthermore, various markers (CD15, CD38, HLA-D
It is more preferable to purify the cells with R or the like, and thus, the culture using these purified cells as the starting cells is actively carried out (Tatsutoshi Nakahata: “In vitro of hematopoietic stem cells”).
Ro amplification ”, 1995, Nankodo“ Peripheral blood stem cell transplant ”
Pp. 176-184). Ibid and JP-A-5-7635.
4, among them, CD34-positive and CD38-negative cells are the most undifferentiated stem cells, and it is most preferable to use them.
Heretofore, in order to obtain these cells, for example, the following extremely complicated operation involving many steps has been performed. That is,
Separate the mononuclear cell fraction from the bone marrow by the density gradient centrifugation method described above,
Then, a known CD34-positive cell separation method, for example, "Microselector CD" manufactured by Applied Immun Science Co., Ltd.
34 "to separate CD34-positive cells (positive selection). The obtained CD34-positive cells are used as anti-human CD3
8 Mouse monoclonal antibody is used for labeling, and CD38-positive cells are removed by the indirect magnetic bead method (for example, Dynabeads manufactured by Dynal) (negative selection). All of the experimental instruments and reagents used for these operations are not sterilizable, and although they are performed aseptically in a clean bench, they are non-closed systems, so there is a risk of bacterial contamination. By the way, by using a so-called cell sorter, CD34-positive C
Although D38-negative cells can be obtained, the cell sorter is a very expensive device and it is still a non-closed system operation. From the above, there has been a great demand for the development of a method capable of safely separating and purifying cells with a small number of steps without using a simple and expensive device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は細胞集団から
の特定細胞の分離精製を簡便で、かつ高価な装置を用い
ず、安全にかつ少ない工程の操作で、即ちポジティブセ
レクションとネガティブセレクションを1種類の器具で
行える細胞分離精製材、細胞分離精製器及び細胞分離精
製方法を提供することを課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is a method for separating and purifying a specific cell from a cell population, which is simple and does not use an expensive device, and is safe and has a small number of steps, that is, positive selection and negative selection. An object of the present invention is to provide a cell separation / purification material, a cell separation / purification device, and a cell separation / purification method that can be performed with various types of instruments.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決すべく
鋭意検討した結果、本発明を完成させたものである。即
ち、本発明は第1のマーカーに対して選択的に親和性を
有するリガンド(以下「第1のリガンド」という)と第
2のマーカーに対して選択的に親和性を有するリガンド
(以下「第2のリガンド」という)を同一表面上に有す
る水不溶性担体からなり、かつ第1のマーカーと第2の
マーカーを共に発現している細胞に対する捕捉力が第1
のマーカーを発現しているが、第2のマーカーを発現し
ていない細胞に対する捕捉力よりも相対的に高いことを
特徴とする、第1のマーカーを発現しているが第2のマ
ーカーは発現していない細胞を分離精製する細胞分離精
製材に関する。また、前記細胞分離精製材を液体流入口
と液体流出口を具備する容器に充填した後、滅菌したも
のであることを特徴とする細胞分離精製器に関する。更
に第1のリガンドと、第2のリガンドを同一表面上に有
する水不溶性担体からなる細胞分離精製材に、少なくと
も第1のマーカーを発現している細胞を含む細胞液を接
触させて、第1のマーカーを発現している細胞と第2の
マーカーを発現している細胞を該分離精製材に捕捉さ
せ、次いで捕捉させた細胞の中から第2のマーカーを発
現している細胞を捕捉させたまま残して、第1のマーカ
ーを発現しているが第2のマーカーを発現していない細
胞のみを該分離精製材から剥離し、回収することを特徴
とする細胞分離精製方法に関する。本発明でいうマーカ
ーとは、細胞の表面に存在して、その細胞の同定の指標
となる蛋白質、糖類、糖蛋白、ペプチドであり、具体的
には抗原や、セレクチン、インテグリン等の接着分子
や、インターロイキン6レセプター(以下「IL6R」
という)、G−CSFレセプター、c−kitなどのレ
セプター類である。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present invention has been completed. That is, the present invention relates to a ligand having a selective affinity for the first marker (hereinafter referred to as “first ligand”) and a ligand having a selective affinity for the second marker (hereinafter referred to as “first ligand”). Second ligand ”) on the same surface and has a first capturing power for cells expressing both the first marker and the second marker.
Expressing the first marker, but expressing the first marker, but expressing the second marker, characterized in that it has a relatively higher trapping power for cells that do not express the second marker. The present invention relates to a cell separation and purification material for separating and purifying cells that have not been treated. Further, the present invention relates to a cell separation and purification device, which is obtained by filling the cell separation and purification material in a container having a liquid inlet and a liquid outlet and then sterilizing the container. Furthermore, a cell liquid containing cells expressing at least the first marker is brought into contact with a cell separation / purification material comprising a water-insoluble carrier having a first ligand and a second ligand on the same surface, Cells expressing the second marker and cells expressing the second marker were captured by the separation / purification material, and then cells expressing the second marker were captured from the captured cells. The present invention relates to a method for separating and purifying cells, characterized in that only cells expressing the first marker but not expressing the second marker are separated from the separating and purifying material and recovered. The term "marker" as used in the present invention refers to a protein that is present on the surface of a cell and serves as an index for identifying the cell, a saccharide, a glycoprotein, or a peptide, and specifically, an antigen or an adhesion molecule such as selectin or integrin. , Interleukin 6 receptor (hereinafter referred to as “IL6R”)
,), G-CSF receptor, c-kit and other receptors.

【0006】本発明の第1のリガンドとしては、前述の
マーカー、即ち細胞表面の抗原や接着分子、レセプター
に対するモノクローナル抗体またはこの抗体の可変領域
を構成している特定のアミノ酸配列を有するペプチド断
片があげられる。また、接着分子やレセプターの場合
は、生理的条件下において本来の結合相手先であるも
の、具体的にはインテグリンに対するICAM、L−セ
レクチンに対するGlyCAM−1など、いわゆるリガ
ンド−レセプター関係のものがあげられる。細胞の抗原
としては特に限定されず、目的に応じて適宜選択する。
例えば、造血幹細胞においてはCD34抗原が好まし
く、Tリンパ球においてはCD3抗原が好ましい。接着
分子、レセプターも同様に目的に応じて適宜選択する。
例えば、造血幹細胞においてはc−kitが好ましい。
本発明の第2のリガンドとしては、第1のリガンドと同
様、細胞表面の抗原や接着分子、レセプターに対するモ
ノクローナル抗体またはこの抗体の可変領域を構成して
いる特定のアミノ酸配列を有するペプチド断片があげら
れる。また、接着分子やレセプターの場合は、生理的条
件下において本来の結合相手先であるもの、具体的には
インテグリンに対するICAM、L−セレクチンに対す
るGly CAM−1など、いわゆるリガンド−レセプ
ター関係のものがあげられる。例えば、造血幹細胞にお
いてはCD2、CD3、CD4、CD5、CD6、CD
7、CD8、CD9、CD10、CD14、CD15、
CD19、CD20、CD33、CD38、HLA−D
Rといった各抗原に対する抗体、また、IL6Rに対す
る抗体があげられる。中でも、より未分化な造血幹細胞
はCD34陽性CD33陰性、CD34陽性CD38陰
性、CD34陽性IL6R陽性、CD34陽性HLA−
DR陰性であるといわれているので、CD33、CD3
8、HLA−DR、IL6Rに対する抗体がより好まし
い。
As the first ligand of the present invention, the above-mentioned marker, that is, a cell surface antigen, an adhesion molecule, a monoclonal antibody against a receptor or a peptide fragment having a specific amino acid sequence constituting the variable region of this antibody is used. can give. In the case of adhesion molecules and receptors, those that are the original binding partners under physiological conditions, specifically, ICAM for integrin, GlyCAM-1 for L-selectin, and so-called ligand-receptor related ones. To be The cell antigen is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
For example, in hematopoietic stem cells the CD34 antigen is preferred and in T lymphocytes the CD3 antigen is preferred. Similarly, the adhesion molecule and the receptor are appropriately selected according to the purpose.
For example, in hematopoietic stem cells, c-kit is preferable.
The second ligand of the present invention is, like the first ligand, a monoclonal antibody against a cell surface antigen, an adhesion molecule, a receptor, or a peptide fragment having a specific amino acid sequence constituting the variable region of this antibody. To be Further, in the case of adhesion molecules and receptors, those that are original binding partners under physiological conditions, specifically, ICAM for integrin, Gly CAM-1 for L-selectin, and so-called ligand-receptor related ones. can give. For example, in hematopoietic stem cells CD2, CD3, CD4, CD5, CD6, CD
7, CD8, CD9, CD10, CD14, CD15,
CD19, CD20, CD33, CD38, HLA-D
An antibody against each antigen such as R and an antibody against IL6R can be mentioned. Among them, more undifferentiated hematopoietic stem cells are CD34-positive CD33-negative, CD34-positive CD38-negative, CD34-positive IL6R-positive and CD34-positive HLA-.
Since it is said to be DR negative, CD33, CD3
More preferred are antibodies against 8, HLA-DR, IL6R.

【0007】本発明に用いる水不溶性担体の材質として
は水不溶性であればいかなる材質も使用可能であるが、
成型性や細胞毒性が低いという点で好ましいものを列記
すると、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボ
ネートなどの合成高分子化合物や、セルロース、キチ
ン、デキストラン、アガロース等の天然高分子化合物、
アルミナ、ハイドロキシアパタイト、チタニア、シリカ
などのセラミックスやガラス等の無機化合物があげられ
る。また、基材の形状としては平板、ビーズ、繊維、不
織布、多孔質体などがあげられるが、体積当たりの表面
積が大きいという点でビーズ、繊維、不織布、多孔質体
が好ましい。本発明による細胞分離精製材は前記第1の
リガンドと、第2のリガンドを水不溶性担体の同一表面
上に固定したものである。固定は公知のパンニング法、
即ちリガンド溶液と担体を数時間接触することで達成さ
れるが、リガンドと担体の結合を強固にしたい場合及び
/又は使用リガンド量を少なくしたい場合には、例えば
特開平2−261833などで開示されている公知の化
学結合による固定法を用いればよい。
As the material of the water-insoluble carrier used in the present invention, any material can be used as long as it is water-insoluble.
The preferred ones in terms of low moldability and low cytotoxicity are synthetic polymer compounds such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, nylon, acrylic resin, fluororesin, and polycarbonate, and natural polymers such as cellulose, chitin, dextran, and agarose. Molecular compound,
Examples thereof include ceramics such as alumina, hydroxyapatite, titania and silica, and inorganic compounds such as glass. Examples of the shape of the base material include flat plates, beads, fibers, non-woven fabrics, and porous bodies, but beads, fibers, non-woven fabrics, and porous bodies are preferable because they have a large surface area per volume. The cell separation and purification material according to the present invention comprises the first ligand and the second ligand immobilized on the same surface of a water-insoluble carrier. Fixation is a well-known panning method,
That is, it is achieved by contacting the ligand solution with the carrier for several hours, but when it is desired to strengthen the binding between the ligand and the carrier and / or to reduce the amount of the ligand used, it is disclosed in, for example, JP-A-2-261833. The known fixing method using a chemical bond may be used.

【0008】本発明による細胞分離精製器は前記細胞分
離精製材を液体流入口と液体流出口(両者を兼ねる場合
もある)を具備する容器に充填した後、滅菌したもので
ある。容器の材質は特に限定されないが、成型性や機械
的強度、滅菌時の安定性という点で好ましいものを列記
すると、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボ
ネートなどの合成高分子化合物や、ステンレス、チタ
ン、アルミニウム及びこれらの合金などの金属があげら
れる。滅菌方法としては高圧蒸気滅菌、放射線滅菌、エ
チレンオキサイドガス滅菌などがあげられ、使用する部
材に適した滅菌方法を適宜選択する。本発明によれば、
1種類の細胞分離精製器で、第1のマーカーが陽性でか
つ第2のマーカーが陰性の細胞を採取することができ
る。これは本発明の細胞分離精製材が第1のマーカーと
第2のマーカーを共に発現している細胞の捕捉力が、第
1のマーカーを発現しているが第2のマーカーを発現し
ていない細胞に対する捕捉力よりも相対的に高いためで
あるが、これを達成する方法としては、表面上のリガン
ドの密度比である第2のリガンド密度/第1のリガンド
密度の値を1より大きい値にする、抗原抗体相互作用の
親和力の差を用いる、第1のリガンドの基材への固定方
法をパンニング法による物理吸着等、弱い結合にし、第
2のリガンドの固定方法を共有結合等、強固な結合とす
る、第1のリガンドにスペーサーを導入し(あるいは両
方のリガンドにスペーサーを導入するが、第1のリガン
ドに導入するスペーサーのスペーサー長を第2のリガン
ドに導入するスペーサー長よりも長くして)捕捉力を弱
める等で達成できる。導入するスペーサーとしては従
来、スペーサーとして好適に用いられているポリエチレ
ングリコール等を用いることができる。
The cell separation / purification device according to the present invention is obtained by filling the above-mentioned cell separation / purification material into a container having a liquid inlet and a liquid outlet (which may serve as both) and then sterilized. The material of the container is not particularly limited, but if molding, mechanical strength, and stability in sterilization are listed, synthetic polymers such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, nylon, acrylic resin, fluororesin, and polycarbonate are listed. Examples thereof include compounds and metals such as stainless steel, titanium, aluminum and alloys thereof. Examples of the sterilization method include high-pressure steam sterilization, radiation sterilization, ethylene oxide gas sterilization, etc., and a sterilization method suitable for a member to be used is appropriately selected. According to the present invention,
One type of cell separation and purification device can collect cells in which the first marker is positive and the second marker is negative. This is because the cell separation and purification material of the present invention has the ability to capture cells in which both the first marker and the second marker are expressed, but the first marker is expressed but the second marker is not expressed. This is because it is relatively higher than the trapping power for cells, but as a method for achieving this, the value of the ratio of the density of the ligands on the surface of the second ligand density / the first ligand density is larger than 1. Using the difference in affinity of antigen-antibody interaction, the method of immobilizing the first ligand on the substrate is weakly bound by physical adsorption by the panning method, and the method of immobilizing the second ligand is strongly bound by covalent bonding. Introducing a spacer into the first ligand (or introducing a spacer into both ligands, but introducing the spacer length of the spacer into the first ligand into the second ligand) Longer than the length in) can be achieved with such weakening the trapping force. As the spacer to be introduced, polyethylene glycol or the like which has been conventionally suitably used as a spacer can be used.

【0009】また、本発明による細胞分離精製方法にお
いては、第1のリガンドと、第2のリガンドを同一表面
上に有する水不溶性担体からなる細胞分離精製材に、少
なくとも第1のマーカーを発現している細胞を含む細胞
液を接触させて、第1のマーカーを発現している細胞と
第2のマーカーを発現している細胞を該分離精製材に捕
捉させ、次いで捕捉させた細胞の中から第2のマーカー
を発現している細胞を捕捉させたまま残して、第1のマ
ーカーを発現しているが第2のマーカーを発現していな
い細胞のみを該分離精製材から剥離し、回収することが
できるが、これを達成するには、前述の、第2のマーカ
ーも共に発現している、第1のマーカーを発現している
細胞に対する捕捉力が、第2のマーカーを共に発現して
いない第1のマーカーを発現している細胞に対する捕捉
力よりも相対的に高い細胞分離精製器を用いる方法以外
に、1)第1のリガンドと該リガンドに捕捉された細胞
の結合は切断するが、第2のリガンドと該リガンドに捕
捉された細胞の結合は切断しない試薬を回収液に添加す
る方法、2)あらかじめ第1のリガンドに結合する細胞
の結合部位を部分的に該結合を阻害する物質で被覆して
おく方法等があげられる。1)の方法に用いる試薬とし
てはキモパパインなどの酵素があげられ、2)の方法に
用いる物質としては、たとえば造血幹細胞の場合はCD
34抗原に対するモノクローナル抗体、抗セレクチン−
P抗体など接着因子に対するモノクローナル抗体があげ
られる。
Further, in the cell separation / purification method according to the present invention, at least the first marker is expressed in a cell separation / purification material comprising a water-insoluble carrier having a first ligand and a second ligand on the same surface. A cell liquid containing cells that are in contact with each other to capture the cells expressing the first marker and the cells expressing the second marker in the separation and purification material, and then from the captured cells The cells expressing the second marker are left trapped, and only the cells expressing the first marker but not the second marker are separated from the separation and purification material and recovered. However, in order to achieve this, the above-mentioned trapping power for cells expressing the first marker, which also expresses the second marker together, causes the second marker to express together. Not the first mar In addition to the method of using a cell separation / purification device having a relatively higher capture power for cells expressing -1), the binding between the first ligand and the cells captured by the ligand is cleaved, but the second ligand is separated. A method in which a reagent that does not cleave the bond between the ligand and cells captured by the ligand is added to the recovery solution. 2) The binding site of the cell that binds to the first ligand is previously coated with a substance that partially inhibits the binding. There are ways to keep it. Examples of the reagent used in the method 1) include enzymes such as chymopapain, and examples of the substance used in the method 2) include CD in the case of hematopoietic stem cells.
Monoclonal antibody against 34 antigen, anti-selectin-
Monoclonal antibodies against adhesion factors such as P antibody are mentioned.

【0010】本発明により分離精製された細胞は、目的
に応じて利用される。即ち、造血幹細胞の例をあげれ
ば、そのまま、あるいは凍結保存後に解凍して患者に輸
注されるか、培養器に供され体外増幅された後、患者に
移植、あるいは遺伝子導入等、必要な操作を行った後患
者に移植され、患者の造血機能回復に寄与する。または
特表平5−502385で開示されている血小板の製造
など、分化した血球の製造に用いられる。また、免疫分
野の例ではTリンパ球サブセット分離において、Tリン
パ球全体(CD4陰性CD8陰性、CD4陰性CD8陽
性、CD4陽性CD8陰性、CD4陽性CD8陽性の4
種類の細胞が混合した細胞集団)からヘルパーT細胞
(CD4陽性CD8陰性)やサプレッサーT細胞(CD
4陰性CD8陽性)を分離するといったように利用され
る。
The cells separated and purified according to the present invention are used depending on the purpose. That is, to give an example of hematopoietic stem cells, necessary operations such as transplantation to a patient, gene transfer, etc., are performed as they are, or after being thawed after cryopreservation and then thawed and then infused into the patient, or after being in vitro cultured and amplified. After that, it is transplanted to the patient and contributes to the recovery of the hematopoietic function of the patient. Alternatively, it is used for the production of differentiated blood cells such as the production of platelets disclosed in JP-T 5-502385. In the example of the field of immunity, in T lymphocyte subset isolation, the whole T lymphocytes (CD4 negative CD8 negative, CD4 negative CD8 positive, CD4 positive CD8 negative, CD4 positive CD8 positive 4
Helper T cells (CD4 positive CD8 negative) and suppressor T cells (CD
4 negative CD8 positive) and so on.

【0011】以下、実施例により本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【実施例1】 細胞分離精製器の作製 市販の表面活性化型フラスコ(アプライドイミュンサイ
エンス社製「マイクロセレクター」)に同社の技術資料
「リガンドの固定方法」にしたがって、CD34抗原に
対するモノクローナル抗体とCD38抗原に対するモノ
クローナル抗体を固定した。即ち、市販のCD34モノ
クローナル抗体とCD38モノクローナル抗体を1:4
の割合で混合し、50μg/mlに調製した前記抗体の
ダルベッコリン酸塩緩衝液(以下D−PBS)溶液5m
lを入れ、室温で4時間放置した。その後、結合してい
ない抗体をD−PBSで3回洗浄し、ヒト血清アルブミ
ンでフラスコの非結合部分をブロッキングした後、ガン
マ線滅菌を行い、細胞分離精製器とした。 造血幹細胞含有液の調製 健常人ドナーから採取した骨髄を公知のFicoll比
重遠心分離法により単核球分離を行い、造血幹細胞含有
液とした。得られた細胞液の組成(フローサイトメータ
ーで測定)は表1のとおりであり、D−PBS(Ca,
Mg不含)3mlに浮遊させてある。 細胞分離 マイクロセレクターの使用説明書に従って細胞分離を行
った。即ち、で調製した造血幹細胞含有液のD−PB
S3mlをヒトγグロブリン0.5%含有D−PBS3
mlと置換し、この細胞液をで作製したフラスコに入
れ、1時間、室温でインキュベートした。D−PBS4
mlでフラスコを穏やかに洗浄して非付着細胞を回収し
た後、0.02%EDTA・2Na含有D−PBS4m
lをフラスコに導入し、フラスコを思いきり振り、付着
細胞を脱離させて回収した。回収した付着細胞の組成は
表2、また、表2と表1の値から算出した回収率は表3
のとおりであった。
Example 1 Preparation of Cell Separation / Purification Device A commercially available surface-activated flask (“Microselector” manufactured by Applied Immun Science Co., Ltd.) was used in accordance with the company's technical data “Method for immobilizing ligand” and a monoclonal antibody against CD34 antigen and CD38. A monoclonal antibody against the antigen was immobilized. That is, a commercially available CD34 monoclonal antibody and CD38 monoclonal antibody were mixed at a ratio of 1: 4.
5 m of a Dulbecco's phosphate buffer solution (hereinafter, D-PBS) solution of the antibody prepared by mixing at a ratio of 50 μg / ml.
1 was put and left at room temperature for 4 hours. After that, the unbound antibody was washed three times with D-PBS, and the non-binding portion of the flask was blocked with human serum albumin, and then gamma sterilization was performed to obtain a cell separation and purification device. Preparation of Hematopoietic Stem Cell-Containing Liquid Bone marrow collected from a healthy donor was subjected to mononuclear cell separation by a known Ficoll specific gravity centrifugation method to obtain a hematopoietic stem cell-containing liquid. The composition of the obtained cell liquid (measured with a flow cytometer) is as shown in Table 1, and D-PBS (Ca,
It is suspended in 3 ml (without Mg). Cell separation Cell separation was performed according to the instruction manual of the micro selector. That is, D-PB of the hematopoietic stem cell-containing liquid prepared in
D-PBS3 containing 0.5% of human gamma globulin in S3 ml
After replacing with ml, the cell solution was placed in the flask prepared by and incubated at room temperature for 1 hour. D-PBS4
After gently washing the flask with ml to collect non-adherent cells, D-PBS 4m containing 0.02% EDTA.2Na
1 was introduced into the flask, the flask was shaken as much as possible, and the adherent cells were detached and collected. The composition of the adherent cells recovered is shown in Table 2, and the recovery rate calculated from the values in Table 2 and Table 1 is shown in Table 3.
It was as follows.

【0012】[0012]

【実施例2】 細胞分離精製器の作製 平均繊維径3.9μm、大きさ1.8×1.8cmのポ
リエステル不織布10枚をモノクローナル抗体溶液(市
販のCD34モノクローナル抗体とCD38モノクロー
ナル抗体を1:4となるように混合し、かつ15mg/
mlとなるように、D−PBSで調製した)10mlに
室温で5時間浸漬してコーティングした。この不織布
を、内面積2.15×2.15cmのハウジングに充填
した後、ガンマ線滅菌を行い、細胞分離精製器とした。 造血幹細胞含有液の調製 実施例1のと同一の細胞を用いた。ただし、D−PB
S(Ca,Mg不含)10mlに浮遊させてある。 細胞分離 の細胞浮遊液の入った10mlディスポーザブルシリ
ンジをの造血幹細胞分離精製器の入口に接続し、ゆっ
くりシリンジを押すことで細胞浮遊液10mlを導入し
た。非付着細胞液は出口側においたコニカルチューブで
回収した。15分の室温でのインキュベートの後、10
mlの生理食塩水をリンス液として入口から通液し、こ
のリンス液も先述のコニカルチューブに回収した。次に
D−PBSで20mg/mlに調製したキモパパイン溶
液20mlを入口側から導入し、出口側から流出した細
胞液を先述のコニカルチューブとは別の付着細胞回収用
のコニカルチューブに受けた。15分の室温でのインキ
ュベートの後、D−PBS20mlで4回通液し、この
リンス液も先述の付着細胞回収用コニカルチューブに受
けた。回収した付着細胞の組成は表4、また、表4と表
1の値から算出した回収率は表5のとおりであった。
Example 2 Preparation of Cell Separation and Purification Device 10 polyester nonwoven fabrics having an average fiber diameter of 3.9 μm and a size of 1.8 × 1.8 cm were subjected to a monoclonal antibody solution (commercially available CD34 monoclonal antibody and CD38 monoclonal antibody 1: 4). 15mg /
10 ml (prepared in D-PBS) so that the amount of the solution became 10 ml, the sample was immersed at room temperature for 5 hours for coating. This non-woven fabric was filled in a housing having an internal area of 2.15 × 2.15 cm, and then gamma ray sterilization was performed to obtain a cell separation and purification device. Preparation of Hematopoietic Stem Cell-Containing Liquid The same cells as in Example 1 were used. However, D-PB
It is suspended in 10 ml of S (without Ca and Mg). A 10 ml disposable syringe containing the cell suspension for cell separation was connected to the inlet of the hematopoietic stem cell separation and purification device, and 10 ml of the cell suspension was introduced by slowly pushing the syringe. The non-adherent cell liquid was collected by a conical tube placed on the outlet side. After incubation for 15 minutes at room temperature, 10
As a rinse liquid, ml of physiological saline was passed through the inlet, and this rinse liquid was also collected in the above-mentioned conical tube. Next, 20 ml of a chymopapain solution adjusted to 20 mg / ml with D-PBS was introduced from the inlet side, and the cell solution flowing out from the outlet side was received by a conical tube for collecting adherent cells different from the above-mentioned conical tube. After 15 minutes of incubation at room temperature, 20 ml of D-PBS was passed 4 times, and this rinse was also received in the above-mentioned conical tube for collecting adherent cells. The composition of the collected adherent cells is shown in Table 4, and the recovery rate calculated from the values in Table 4 and Table 1 is shown in Table 5.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明によれば、細胞集団からの特定細
胞の分離精製を簡便で、かつ高価な装置を用いず、安全
にかつ少ない工程の操作で、即ちポジティブセレクショ
ンとネガティブセレクションを1種類の器具で行える細
胞分離精製材、細胞分離精製器及び細胞分離精製方法を
提供することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the separation and purification of specific cells from a cell population can be carried out easily and safely, without using an expensive apparatus, and in a small number of steps, that is, one type of positive selection and negative selection. It is possible to provide a cell separation / purification material, a cell separation / purification device, and a cell separation / purification method that can be performed by the above-mentioned instrument.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 33/53 C12N 5/00 E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G01N 33/53 C12N 5/00 E

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のマーカーに対して選択的に親和性
を有するリガンド(以下「第1のリガンド」という)と
第2のマーカーに対して選択的に親和性を有するリガン
ド(以下「第2のリガンド」という)を同一表面上に有
する水不溶性担体からなり、かつ第1のマーカーと第2
のマーカーを共に発現している細胞に対する捕捉力が第
1のマーカーを発現しているが、第2のマーカーを発現
していない細胞に対する捕捉力よりも相対的に高いこと
を特徴とする、第1のマーカーを発現しているが第2の
マーカーは発現していない細胞を分離精製する細胞分離
精製材。
1. A ligand having a selective affinity for a first marker (hereinafter referred to as “first ligand”) and a ligand having a selective affinity for a second marker (hereinafter referred to as “first ligand”). Second ligand ”) on the same surface and comprises a first marker and a second marker.
Of the first marker is expressed relative to cells co-expressing the second marker but is relatively higher than that to cells not expressing the second marker. A cell separation and purification material for separating and purifying cells that express the marker 1 but not the second marker.
【請求項2】 第1のリガンドと第2のリガンドを同一
表面上に有する水不溶性担体からなる請求項1の細胞分
離精製材を液体流入口と液体流出口を具備する容器に充
填した後、滅菌したものであることを特徴とする細胞分
離精製器。
2. A cell separation and purification material according to claim 1, which comprises a water-insoluble carrier having a first ligand and a second ligand on the same surface, after being filled in a container having a liquid inlet and a liquid outlet. A cell separation and purification device characterized by being sterilized.
【請求項3】 第1のリガンドと第2のリガンドを同一
表面上に有する水不溶性担体からなる細胞分離精製材
に、少なくとも第1のマーカーを発現している細胞を含
む細胞液を接触させて、第1のマーカーを発現している
細胞と第2のマーカーを発現している細胞を該分離精製
材に捕捉させ、次いで捕捉させた細胞の中から第2のマ
ーカーを発現している細胞を捕捉させたまま残して、第
1のマーカーを発現しているが第2のマーカーを発現し
ていない細胞のみを該分離精製材から剥離し、回収する
ことを特徴とする細胞分離精製方法。
3. A cell separation and purification material comprising a water-insoluble carrier having a first ligand and a second ligand on the same surface is contacted with a cell fluid containing cells expressing at least the first marker. , The cells expressing the first marker and the cells expressing the second marker are captured by the separation and purification material, and then the cells expressing the second marker are selected from the captured cells. A method for separating and purifying cells, which is characterized in that only cells expressing the first marker but not expressing the second marker are left as they are captured and separated from the separating and purifying material and collected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009537137A (en) * 2006-05-17 2009-10-29 コグネート セラピューティクス,インコーポレーテッド Isolation and purification of hematopoietic stem cells from lipoaspirate after liposuction
JP2012139142A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Kaneka Corp Hematopoietic stem cell separating material or method for separation

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JP2012139142A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Kaneka Corp Hematopoietic stem cell separating material or method for separation

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