JP2000004875A - 増殖因子の産生誘導方法 - Google Patents

増殖因子の産生誘導方法

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JP2000004875A
JP2000004875A JP10175741A JP17574198A JP2000004875A JP 2000004875 A JP2000004875 A JP 2000004875A JP 10175741 A JP10175741 A JP 10175741A JP 17574198 A JP17574198 A JP 17574198A JP 2000004875 A JP2000004875 A JP 2000004875A
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Masaya Ito
雅弥 伊東
Yoshiaki Azuma
由明 東
Tomohiro Ota
知裕 太田
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Teijin Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
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    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/49Platelet-derived growth factor [PDGF]

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共存培養系における増殖因子の産生誘導方法
を提供することである。 【解決手段】 共存培養系において、下記(1)〜
(3)のいずれか一つを行うことを特徴とする増殖因子
の産生誘導方法。 (1)培養液に活性型ビタミンD類を添加すること、
(2)超音波を照射すること、(3)培養液に活性型ビ
タミンD類を添加し、かつ、超音波を照射すること

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、増殖因子の産生誘
導方法に関するものであり、詳しくは共存培養系におけ
る増殖因子の産生誘導方法に関するものであり、更に詳
しくは共存培養系における血小板由来増殖因子(以下、
「PDGF」という)の産生誘導方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】 従来、増殖因子の産生誘導方法として
は、例えば、ヒト表皮角化細胞の培養系に活性型ビタミ
ンD類を加えることによってPDGFの産生を誘導する
方法[Zang et al. J Dermatol 22, 305-309, (1995)]等
が知られていた。しかしながら、この方法は、一種の細
胞を培養する系においてのPDGF産生誘導方法であっ
て、二種以上の細胞を培養する共存培養系における増殖
因子の産生誘導方法に関しては何ら知られていなかっ
た。また、産生誘導方法としても増殖因子をより効率的
に産生する方法が求められていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、二種以上の細胞を培養する共存培養系における増殖
因子の産生誘導方法、特により効率的な増殖因子の産生
誘導方法提供することを目的として鋭意研究を行った。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、共
存培養系において、下記(1)〜(3) (1)培養液に活性型ビタミンD類を添加すること、
(2)超音波を照射すること、(3)培養液に活性型ビ
タミンD類を添加し、かつ、超音波を照射することのい
ずれか一つを行うことを特徴とする増殖因子の産生誘導
方法である。
【0005】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において産生誘導を行う増殖因子としては、例え
ば、塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)、形質転換
増殖因子−β(TGF−β)、PDGF等が挙げられ
る。なかでもPDGFを対象とすることが好ましい。
【0006】これら増殖因子は、骨折等の組織修復過程
において重要な役割を担っている[Joyce et al. Prog.
Clin. Biol. Res. 365,391-416,(1991)]。特に、PDG
Fは生体内において発生、細胞分化、細胞増殖等の非常
に重要な生命現象に関与しており、殆どの中胚葉系由来
細胞に対して増殖刺激作用を有することが明らかになっ
ている。このような作用を有するPDGFは、血管新生
促進剤や創傷治癒剤等の治療薬としての応用が期待され
ている。また、実際に創傷治癒過程においても重要な役
割を担っていることが明らかとなっている[H. Hosgood,
Vet Surg 22,490-495, (1993)、米国特許No.5,457,093
号]。更に、ヒトの骨折治療において局所的に投与する
ことで骨の修復が促進され、骨折治療剤として用いるこ
とが可能である。
【0007】本発明における共存培養系とは、任意の二
種類以上の細胞を同じ培地内で培養する方法をいう。用
いられる細胞としては増殖因子を産生する細胞を二種類
以上用いれば特に限定はないが、骨芽細胞と血管内皮細
胞とを組み合わせることが好ましい。本発明で用いられ
る骨芽細胞としては、ヒト骨芽細胞様細胞(SaOS−
2)、HOS、MG63等が挙げられる。該骨芽細胞の
入手方法としては、アメリカンタイプカルチャーコレク
ションより入手可能であり、以下に詳述する培地にて培
養、継代して実験に供することができる。
【0008】本発明で用いられる血管内皮細胞として
は、ヒトさい帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)、皮膚
毛細血管内皮細胞、肺毛細血管内皮細胞等が挙げられ
る。該血管内皮細胞は、三光純薬(株)、タカラ酒造
(株)、岩城硝子(株)等より入手可能であり、血管内
皮細胞培養用の培地を用いて培養、継代して実験に供す
ることができる。上記骨芽細胞と血管内皮細胞との共存
培養系は、以下に記載する培地等に骨芽細胞を播き込
み、その翌日以降に、トリプシンEDTA溶液を用いて
剥がし培地に懸濁した血管内皮細胞を、骨芽細胞上に上
乗せし、共存培養系とすることができる。
【0009】ここで用いられる培養液としては、5%〜
15%ウシ胎児血清を添加したマッコイ5A改変培地、
アルファMEM培地等が挙げられる。なかでも10%ウ
シ胎児血清を添加したマッコイ5A改変培地を用いるこ
とが好ましい。
【0010】該培養液に添加される活性型ビタミンD類
とは、それ自体には生理作用の無いビタミンD類とは異
なり、カルシウム・骨代謝調節作用等の生理作用を有す
るビタミンD類をいう。これは、活性型ビタミンD2
活性型ビタミンD3およびそれらの誘導体を含むもので
ある。その具体例としては、例えば1−ヒドロキシビタ
ミンD、1,24−ジヒドロキシビタミンD、1,25−ジ
ヒドロキシビタミンD、1,24,25−トリヒドロキシ
ビタミンD、24,24−ジフルオロ−1,25−ジヒド
ロキシビタミンD、26,26,26,27,27,27−
ヘキサフルオロ−1,25−ジヒドロキシビタミンD等
が挙げられる。なかでも1−ヒドロキシビタミンD3
1,24(R)−ジヒドロキシビタミンD3、1,25−ジ
ヒドロキシビタミンD3であることが好ましい。これら
活性型ビタミンD類を培地に添加する時期としては、骨
芽細胞を培養し、血管内皮細胞を上乗せした翌日以降培
地回収時まで添加する。培地に添加する濃度としては、
1×10-10M〜1×10-7Mの範囲であり、好ましくは1
×10-8M〜3×10-8M の範囲である。
【0011】本発明で照射される超音波とは、熱を発生
しないような低出力の超音波をいう。具体的には周波数
1.3〜2MHz、繰り返し周期100〜1,000k
Hz、バースト幅10〜2000μs、出力100mW
/cm2以下の低出力超音波である。
【0012】照射方法としては、例えば、1日20分間
低出力超音波パルスをExogen社の超音波出力ユニ
ットを用いて、培養ウェルの底面に伝わるようにし、連
続4日間照射することが好ましい。
【0013】照射条件としては、例えば、超音波出力の
特性としてバースト幅200μs、周波数1.5MHz、
1kHzの繰り返し周期、出力30mW/cm2で行う
ことが好ましい。
【0014】超音波発生装置については、Duarteの米国
特許(No.4,530,360)に記載されている装置を用いるこ
とができ、具体的には、患部に近接した体外より経皮的
に超音波のパルスを適用するための基礎的な非侵襲的治
療装置である。その装置から発生される超音波は、周波
数1.3〜2MHz、繰り返し周期100〜1,000
Hz、バースト幅10〜2000μs、出力100mW
/cm2以下の低出力超音波である。またその照射時間
は1日20分以内とすることが好ましい。更に、Talish
他の米国特許(No. 5,003,965)に記載された超音波体
治療システムを用いることができ、これは被覆された光
学的な線によって遠隔制御ユニットに接続されたボディ
・アプリケータ・ユニットを有する超音波体治療システ
ムである。この場合の超音波は、周波数1.3〜2MH
z、出力1〜50mW/cm2の低出力超音波である。
【0015】また、本発明の共存培養系の増殖因子の産
生誘導方法においては、これらの方法を組み合わせて、
培養液に活性型ビタミンD類を添加し、かつ、超音波を
照射することが特に好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明を説
明する。
【0017】
【実施例】[実施例1〜3および比較例]ヒト骨芽細胞
様細胞(SaOS−2)を2×105個/wellの密
度でヒトI型コラーゲンでコートした6穴ウェルに2m
lの量で播いた。この、SaOS−2は、1975年コ
ーカシア人女性の骨肉腫より樹立された骨芽細胞様細胞
であり、アメリカンタイプカルチャーコレクションより
入手した。培地には10%のウシ胎児血清を添加したマ
ッコイ5A改変培地(10%FCS−マッコイ5A改変
培地)を用いた。翌日、ヒトさい帯静脈血管内皮細胞
(HUVEC)を3×105個/wellの密度で各ウェル
に0.5ml添加した。ここで、HUVECは三光純薬
(株)より入手したものを用いた。
【0018】実験は以下の4群を設定した。 比較例;対照群(コントロール) 実施例1;超音波照射群 超音波を1日20分間、連続4日間ウェルの底面より照
射した。 実施例2;活性型ビタミンD処理群 10-8Mの1,25−ジヒドロキシビタミンD3を添加し
た。 実施例3;超音波照射+活性型ビタミンD処理群 培地に10-8Mの1,25−ジヒドロキシビタミンD3を添
加し、超音波を照射した。
【0019】活性型ビタミンDの添加に関しては、比較
例および実施例1では活性型ビタミンDのビークルであ
るエタノールを0.1%含んだ10%FCS−マッコイ
5A改変培地に交換し、2日目に培地を新鮮な同一の組
成の培地に交換した。
【0020】実施例2および実施例3では、1×10-8
の1,25−ジヒドロキシビタミンD3を含んだ10%F
CS−マッコイ5A改変培地に交換し、2日目に培地を
新鮮な同一の組成の培地に交換した。
【0021】超音波の照射に関しては、比較例および実
施例2では、超音波は照射せず、実施例1および実施例
3では1日20分間低出力超音波パルスをExogen
社の超音波出力ユニットを用いてウェルの底面より連続
4日間照射した。ここで、超音波出力の特性は、バース
ト幅200μs、周波数1.5MHz、1kHzの繰り返
し周期、出力30mW/cm2で行った。
【0022】4日間の活性型ビタミンD添加および超音
波照射を行った後の翌日、培地を回収し、アマシャム社
製のPDGF−AB量を特異的に測定するELISAキ
ットにより培地中のPDGF−AB濃度を測定し、結果
を図1に記載した。
【0023】図1から明らかな通り、実施例1〜3にお
けるPDGF−ABの産生量は比較例に比べて増加して
いる。また、実施例1〜3のなかでも特に実施例3にお
いては、PDGF−ABの産生量は大幅に増加してい
る。
【0024】
【発明の効果】本発明の共存培養系における増殖因子の
産生誘導方法によれば、増殖因子、特にPDGFを大量
に産生することが可能となる。そして、本発明によって
大量に産生された増殖因子を用いることにより骨折や創
傷の治療剤として応用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は培地中のPDGF−AB量を示したもの
である。
【符号の説明】
*、**はDunnetの多重比較検定の結果、対照群に対し
て、それぞれP<0.05、P<0.01であることを
表す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:91) (72)発明者 太田 知裕 東京都日野市旭が丘4丁目3番2号 帝人 株式会社東京研究センター内 Fターム(参考) 4B033 NG10 NH03 NJ05 4B064 AG13 CA10 CC03 CC04 CD05 DA03 4B065 AA93X BB20 BC50 CA24 CA44

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共存培養系において、培養液に活性型ビ
    タミンD類を添加することを特徴とする増殖因子の産生
    誘導方法。
  2. 【請求項2】 共存培養系において、超音波を照射する
    ことを特徴とする増殖因子の産生誘導方法。
  3. 【請求項3】 共存培養系において、培養液に活性型ビ
    タミンD類を添加し、かつ、超音波を照射することを特
    徴とする増殖因子の産生誘導方法。
  4. 【請求項4】 該増殖因子が、血小板由来増殖因子であ
    る請求項1〜3いずれか1項記載の増殖因子の産生誘導
    方法。
  5. 【請求項5】 共存培養系に用いる細胞が、骨芽細胞と
    血管内皮細胞である請求項1〜4いずれか1項記載の増
    殖因子の産生誘導方法。
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