JP2001316285A - Material for regeneration of tissue organ composed of cell and cell growth factor - Google Patents

Material for regeneration of tissue organ composed of cell and cell growth factor

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JP2001316285A
JP2001316285A JP2000132205A JP2000132205A JP2001316285A JP 2001316285 A JP2001316285 A JP 2001316285A JP 2000132205 A JP2000132205 A JP 2000132205A JP 2000132205 A JP2000132205 A JP 2000132205A JP 2001316285 A JP2001316285 A JP 2001316285A
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JP
Japan
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cells
cell
growth factor
tissue
cell growth
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JP2000132205A
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Japanese (ja)
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Yasuhiko Tabata
泰彦 田畑
Takashi Inamoto
俊 稲本
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Kaken Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Kaken Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material for the regeneration of a tissue organ in vivo. SOLUTION: The material for the regeneration of a tissue organ in vivo is composed of a cell such as a blast cell, e.g. anaplastic mesenchyme cell, bone marrow cell, peripheral blood stem cell, nerve stem cell, hepatic stem cell (small hepatocyte, oval cell), embryonic stem cell(ES cell), EG cell, muscular satellite cell, osteoblast, odontoblast, chondroblast, epithelial embryonic cell and biliary embryonic cell and a cell growth factor such as basic fibroblast growth factor(bFGF), platelet differentiation growth factor (PDGF), insulin, insulin-like growth factor(IGF), hepatocyte growth factor(HGF), glia-derived neurotrophic factor(GDNF), neurotrophic factor(NF), hormone, cytokine, bone morphogenetic factor(BMP) and transforming growth factor(TGF).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、細胞と細胞増殖因
子とを組み合わせて用いることを特徴とする組織器官の
再生のための材料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material for regenerating tissue organs, which is characterized by using a combination of cells and cell growth factors.

【0002】[0002]

【従来の技術】人工臓器を用いた再建医療は、現在、臨
床に大きく貢献しているものの、効果が一時的で、侵襲
が大きく、補助できる機能が単一であるという大きな欠
点がある。一方、移植医療もドナー不足に加えて、移植
後の免疫抑制剤の副作用による感染症や発癌なども問題
であり、理想的な治療とはいいがたい。このように現在
の先端医療の二本柱がそれぞれに限界に達してきてい
る。このような状況の中で、自己の組織を再生させるこ
とによって欠損あるいは荒廃した組織や臓器を復元する
という、新しい治療の試みが行われている。これが再生
医学である。すなわち、細胞を利用することによって、
人為的に自己の組織や臓器を再び健全なものにしようと
いう試みである。
2. Description of the Related Art Although reconstructive medicine using artificial organs is currently contributing greatly to clinical practice, there are major drawbacks in that the effect is temporary, the invasion is large, and a single function can be assisted. On the other hand, in transplantation medicine, in addition to a shortage of donors, infectious diseases and carcinogenesis due to the side effects of immunosuppressants after transplantation are also problems, and it is difficult to say that these treatments are ideal. Thus, the current two pillars of advanced medicine are reaching their respective limits. In such a situation, new treatment attempts have been made to regenerate the own tissue to restore the missing or devastated tissue or organ. This is regenerative medicine. In other words, by using cells,
It is an attempt to artificially make their own tissues and organs healthy again.

【0003】ヒトを含む哺乳動物においては、高次に分
化した臓器の再生能力は消失していると考えられてき
た。しかしながら、近年、これらの動物でも再生能力を
もつのではないかと考えられるようになっている。つま
り、哺乳動物では個体を守るための創傷治癒があまりに
も早く進行する結果、臓器再生の場が奪われ、本来もっ
ている再生能力が見失われている。例えば、骨髄移植は
古くから行われている治療法でありよい臨床成績をあげ
ている。これは骨髄細胞中の血液幹細胞が増殖分化でき
る天与の場、骨髄組織が体内に存在しているからこそ成
功していると考えられる。つまり、ヒトといえども、個
体が生存していくためには、組織、臓器に幹細胞が存在
しなければ生存しえないはずであり、生体内に広く存在
するであろう幹細胞に対して十分な再生の場を与えるこ
とができれば、自己組織を再生させることができる可能
性がある。近年、神経系や肝臓などにも幹細胞の存在す
ることがわかってきている。
[0003] In mammals including humans, it has been considered that the ability to regenerate highly differentiated organs has disappeared. However, in recent years, it has been considered that these animals may also have a regenerative ability. That is, in a mammal, wound healing for protecting an individual progresses too quickly, so that a site for organ regeneration is lost, and the inherent regeneration ability is lost. For example, bone marrow transplantation is a long-standing therapy and has shown good clinical results. This is considered to be successful because bone marrow tissue is present in the body, a birthplace where blood stem cells in bone marrow cells can proliferate and differentiate. In other words, in order for an individual to survive, humans would not be able to survive unless stem cells are present in tissues and organs. If a place for regeneration can be provided, there is a possibility that self-organization can be regenerated. In recent years, it has been found that stem cells also exist in the nervous system, liver, and the like.

【0004】そこで、このような考えのもとに、いろい
ろな組織再生の方法が研究開発されているが、現在のと
ころ、再生のための足場、細胞増殖因子、および幹細胞
の3者を組み合わせて利用する方法が最も現実的であ
る。
Therefore, various methods of tissue regeneration have been researched and developed based on such a concept. At present, a combination of a scaffold for regeneration, a cell growth factor, and a stem cell is used. The method used is the most realistic.

【0005】再生場所における幹細胞や前駆細胞の接着
・分化・形態形成の促進のためには再生のための足場が
必要である。再生場所の生体組織が再生の足場となり得
る場合もあるが、再生のための足場として足場マトリッ
クスが必要となる場合もある。生体吸収性材料はこのマ
トリックスとして用いられている。
[0005] In order to promote the adhesion, differentiation and morphogenesis of stem cells and progenitor cells at the regeneration site, a scaffold for regeneration is required. In some cases, the living tissue at the regeneration site can be a scaffold for regeneration, but in other cases, a scaffold matrix is required as a scaffold for regeneration. Bioabsorbable materials are used as this matrix.

【0006】しかしながら、例えば、再生場所に足場マ
トリックスを埋め込んでも、再生に必要な幹細胞、前駆
細胞、あるいは芽細胞の数が少なかったり、細胞を増殖
分化させる生体因子の濃度が低すぎたりすれば、いかに
マトリックスが優れていても、望む組織の再生は起こら
ない。そこで、補充するべきものとしてまず考えられる
のは、細胞の増殖あるいは分化のための細胞増殖因子で
ある。
However, for example, even if a scaffold matrix is embedded in a regeneration site, if the number of stem cells, progenitor cells, or blast cells required for regeneration is small, or if the concentration of a biological factor that causes the cells to proliferate and differentiate is too low, No matter how good the matrix is, the desired tissue regeneration will not occur. Thus, the first factor to be replenished is a cell growth factor for cell growth or differentiation.

【0007】一般に、これらの因子の生体内寿命は短く
不安定であり、必要な細胞増殖因子を、単に水に溶かし
て必要部位に注入するだけでは、期待する組織再生効果
は得られない。そこで、再生の場における細胞増殖因子
の濃度を必要な期間にわたって有効値に保たなければな
らない。例えば、細胞増殖因子を徐放キャリア内に含ま
せ、再生の場で持続的に放出させる技術である。細胞増
殖因子の徐放により、細胞の増殖分化が高まり、自己組
織の再生が促される。しかしながら、組織あるいは器官
の種類によっては、細胞増殖因子のみでは再生が不十分
である場合が多い。
In general, the in vivo life of these factors is short and unstable, and simply dissolving the necessary cell growth factor in water and injecting it into the required site does not provide the expected tissue regeneration effect. Therefore, the concentration of the cell growth factor in the regeneration site must be kept at an effective value for a necessary period. For example, there is a technique in which a cell growth factor is contained in a sustained-release carrier and is continuously released at a regeneration site. The sustained release of cell growth factors enhances the proliferation and differentiation of cells and promotes the regeneration of self-tissues. However, depending on the type of tissue or organ, regeneration is often insufficient with only a cell growth factor.

【0008】乳癌の根治手術として乳房切除術が行われ
ているが、手術後の乳房再建に関する臨床的に満足でき
る方法はない。そのため、近年、できる限り切除部位を
小さくし、乳房の一部を温存する乳房切除術が行われて
いる。しかしながら、もともと乳房の小さな患者あるい
は温存手術が不可能な患者に対しては、その再建は難し
い。このような場合、これまでは皮下脂肪あるいは筋肉
付皮下脂肪の欠損部への充填が行われてきた。しかしな
がら、移植された脂肪組織は血管による血流支配をとも
なっているにもかかわらず時間とともに、吸収され繊維
組織に置き換わり、本来の目的を達成できない。一方、
シリコーン製の人工乳房の利用も行われているが、その
材料の存在がX線撮影時の見にくさ、長期埋込み時の石
灰化とカプセル化などの問題を引き起こすことが多い。
[0008] Although mastectomy has been performed as a curative operation for breast cancer, there is no clinically satisfactory method for breast reconstruction after surgery. Therefore, in recent years, a mastectomy in which a resection site is made as small as possible and a part of the breast is preserved has been performed. However, reconstruction is difficult for patients with small breasts or patients who cannot perform conservative surgery. In such cases, filling of the defective part with subcutaneous fat or subcutaneous fat with muscle has hitherto been performed. However, the transplanted adipose tissue is absorbed and replaced with fibrous tissue with time, even though the blood flow is controlled by blood vessels, and the intended purpose cannot be achieved. on the other hand,
Although artificial breasts made of silicone have been used, the presence of such materials often causes problems such as difficulty in seeing during X-ray photography, calcification and encapsulation during long-term implantation.

【0009】乳房の再建以外にも、例えば、形成外科領
域においても、顔面の凹みの補填に対して皮下脂肪が利
用されているが、生体内での吸収とその後に生じる組織
の繊維化は臨床上、問題となっている。
[0009] In addition to breast reconstruction, for example, in the field of plastic surgery, subcutaneous fat is used for filling in a facial dent. However, absorption in vivo and subsequent fibrosis of tissue are clinical. Above, it is a problem.

【0010】採取した脂肪組織を単に生体内に埋入する
だけでは、埋入された脂肪組織が時間とともに吸収され
ていくことが多くの動物実験において報告されている
(例えば、Eppley, B.L.等、Plast. Reconstr. Surg.,
90巻、p1022、1992、など)。同種同系であっても、移
植された組織に対する炎症反応が起こること、また、そ
れらの組織中にある成熟脂肪細胞は、生体内では死滅し
ていく運命にあり、将来的に成熟脂肪細胞へと分化でき
る前駆細胞が存在しなければ、脂肪組織の新生は期待で
きないことを示している。
[0010] It has been reported in many animal experiments that the implanted adipose tissue is simply absorbed over time by simply implanting the collected adipose tissue into a living body (for example, Eppley, BL, etc.). Plast. Reconstr. Surg.,
90 volumes, p1022, 1992, etc.). Even if allogeneic, allogeneic, an inflammatory response to the transplanted tissues occurs, and the mature fat cells in those tissues are destined to die in vivo and will become mature fat cells in the future. This indicates that the generation of adipose tissue cannot be expected without the presence of differentiable progenitor cells.

【0011】動物あるいはヒトの脂肪組織からされた脂
肪の前駆細胞、あるいは脂肪前駆細胞の細胞株を用い
て、脂肪細胞への分化が調べられている。加えて、遺伝
子技術の進歩によって、種々の細胞増殖因子が購入でき
るようになり、それらの因子の脂肪細胞への分化に対す
る効果も調べられるようになっている。しかしながら、
それらの研究のすべてin vitroで行われており(例え
ば、Hausman, G.J.等、J.Lipid Res., 21巻、p657、198
0、Hauner, H.等、Klin. Wochenschr, 65巻、p803、198
7、Butterwith, S.C.等、J. Endocrinology, 137巻、p3
69、1993、Gregoire, F.M.等、Physiological Review,
78巻、p783、1998、など)、in vivo での検討はない。
[0011] Differentiation into fat cells has been investigated using fat precursor cells or fat precursor cell lines derived from animal or human adipose tissue. In addition, advances in genetic technology have made it possible to purchase various cell growth factors and to examine their effects on adipocyte differentiation. However,
All of these studies have been performed in vitro (eg, Hausman, GJ et al., J. Lipid Res., 21, p657, 198).
0, Hauner, H. et al., Klin. Wochenschr, 65, p803, 198
7, Butterwith, SC, etc., J. Endocrinology, 137, p3
69, 1993, Gregoire, FM, etc., Physiological Review,
78, p783, 1998, etc.), no in vivo studies.

【0012】マウス由来の脂肪前駆細胞の細胞株をヌー
ドマウスの皮下に投与すると、5週後に皮下に脂肪組織
が形成されたことが報告されている(Green, H.等、J.
CellPhysiol., 101巻、p169、1979)。しかしながら、
用いられている脂肪前駆細胞は細胞株であり、自己の前
駆細胞の利用およびそれと細胞増殖因子との併用につい
ては一切記載されていない。
It has been reported that subcutaneous adipose tissue was formed 5 weeks after subcutaneous administration of a mouse preadipocyte cell line to nude mice (Green, H. et al., J. Am.
CellPhysiol., Volume 101, p169, 1979). However,
The preadipocytes used are cell lines, and there is no description of the use of autologous progenitor cells or their combined use with cell growth factors.

【0013】マウスのEHS癌細胞が産生する細胞外マ
トリックス(Matrigel)は基底膜成分を多く含んでお
り、これをマウスの皮下へそのまま、あるいは脂肪の前
駆細胞の細胞株とともに埋入することによって脂肪組織
の形成が認められること、またその再生が細胞増殖因子
の添加により増強されることが報告されている(Kawagu
chi,N.等、Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 95巻、p106
2、1998)が、この場合にも、動物より単離した脂肪前
駆細胞の利用については一切記載されていない。
The extracellular matrix (Matrigel) produced by mouse EHS cancer cells contains a large amount of basement membrane components, which can be implanted subcutaneously into mice or together with a cell line of fat precursor cells. It has been reported that tissue formation is observed and that regeneration is enhanced by the addition of cell growth factors (Kawagu
Chic, N. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 95, p106
2, 1998), but also does not describe the use of preadipocytes isolated from animals.

【0014】ヒトの脂肪組織から単離された脂肪の前駆
細胞を非分解吸収性の高分子テフロン(登録商標)メッ
シュの足場に播種した後、in vitroにおける脂肪細胞へ
の分化が調べられている。(Krai, J. G. 等、Plast. R
econstr. Surg., 104巻、p1732、1999)しかしながら、
この研究において、それらの細胞と足場との複合体のin
vivoへの埋入は行われておらず、またin vivoでの脂肪
組織再生についても全く触れられていない。
After seeding fat precursor cells isolated from human adipose tissue on a non-degradable and absorbable polymer Teflon (registered trademark) mesh scaffold, differentiation into adipocytes in vitro has been examined. . (Krai, JG, etc., Plast. R
econstr. Surg., 104, p1732, 1999)
In this study, the complex of those cells and scaffolds
No implantation in vivo has been performed, and no mention is made of adipose tissue regeneration in vivo.

【0015】ラットの自己脂肪前駆細胞を生体吸収性の
ポリ乳酸からなるメッシュに播種した後、ラットの皮下
に埋入することによって、ラット自己脂肪組織の再生し
たことが報告されている(C.W. Patrick. et. al. Tiss
ue Engineering, 5(2), 1999)が、この研究では細胞増
殖因子の添加効果は調べられておらず、また、その可能
性についても一切、議論されていない。
[0015] It has been reported that rat autologous adipose tissue was regenerated by disseminating rat autologous fat precursor cells into a mesh made of bioabsorbable polylactic acid and implanting the cells under the skin of the rat (CW Patrick). . et. al. Tiss
ue Engineering, 5 (2), 1999), however, did not examine the effects of adding cell growth factors in this study, nor did it discuss any of its potential.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】組織器官の再生をin v
ivoで行うためには、その組織あるいは器官を構成して
いる細胞が必要であることは疑いない。しかしながら、
単に細胞を再生させたい部位に注入するだけで、その場
所に組織や器官を再生させることはきわめて難しい。そ
の理由は加えられた細胞がその部位で増殖、分化するこ
とがほとんど期待できないからである。生体内で細胞の
増殖および分化を積極的に促進させるためには細胞増殖
因子の存在が不可欠である。すでに、多くのin vitro実
験によって、未分化間葉系細胞、前駆細胞、あるいは芽
細胞が適当な細胞増殖因子の存在下でその数を増やし、
分化していくことが証明されている。しかし、in vitro
とinvivoでは細胞の環境が全く異なっており、in vitro
での結果をin vivoにおいて再現、予測するのは困難で
ある場合が多い。
[Problems to be Solved by the Invention] In vivo regeneration of tissue organs
There is no doubt that the cells that make up that tissue or organ are needed to do it ivo. However,
It is extremely difficult to regenerate a tissue or organ at that site simply by injecting it into the site where the cell is to be regenerated. The reason is that the added cells can hardly be expected to proliferate and differentiate at the site. In order to actively promote cell growth and differentiation in vivo, the presence of cell growth factors is essential. Already, many in vitro experiments have shown that undifferentiated mesenchymal, progenitor, or blast cells can increase their numbers in the presence of appropriate growth factors,
It has been proven to differentiate. But in vitro
Cell environment is completely different between in vivo and in vivo.
It is often difficult to reproduce and predict the results in vivo in vivo.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明者らはin vivoに
おける細胞の増殖分化に関する上記の問題点を解決する
ために鋭意検討した結果、細胞と細胞増殖因子とを組み
合わせて用いることによって、in vivoにおける組織器
官の再生が極めて有利となることを見出し、本発明を完
成した。したがって、本発明は、細胞と細胞増殖因子と
を組み合わせて用いることによって、組織器官をin viv
oで再生させるための材料を供給する。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems relating to the proliferation and differentiation of cells in vivo, and as a result, by using cells in combination with cell growth factors, The present inventors have found that regeneration of tissue organs in vivo is extremely advantageous, and have completed the present invention. Therefore, the present invention provides a method for in vivo tissue organs by using a combination of cells and cell growth factors.
Supply material for regeneration in o.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の技術的構成を説明
する。本発明で使用される細胞は、特に限定されない
が、例えば、未分化間葉系細胞、骨髄細胞、末梢血幹細
胞、神経幹細胞、肝幹細胞(小肝細胞、oval細胞)、胚性
幹細胞(ES細胞)、EG細胞、筋衛星細胞、骨芽、ゾウ
ゲ芽、軟骨芽、上皮系胚芽細胞、胆管芽細胞などの芽細
胞である。これらの細胞は、動物、ヒトから採取するこ
とにより、又はその採取細胞を培養系にて数を増やした
り、あるいは特定方向への分化を行わせる処理を行うこ
とにより調製することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The technical configuration of the present invention will be described below. Cells used in the present invention are not particularly limited, for example, undifferentiated mesenchymal cells, bone marrow cells, peripheral blood stem cells, neural stem cells, hepatic stem cells (small hepatocytes, oval cells), embryonic stem cells (ES cells ), EG cells, muscle satellite cells, osteoblasts, rhododendron buds, chondroblasts, epithelial germ cells, cholangioblasts and other blast cells. These cells can be prepared by collecting the cells from animals or humans, or by increasing the number of the collected cells in a culture system, or by performing a treatment for differentiation in a specific direction.

【0019】本発明に用いる細胞、例えば脂肪前駆細胞
の調製、その細胞増殖因子との混合、およびそれらの組
織工学材料を用いた脂肪組織の再生は以下の方法によっ
て行うことができる。
Preparation of cells used in the present invention, for example, preadipocytes, mixing with cell growth factors, and regeneration of adipose tissue using the tissue engineering materials can be performed by the following methods.

【0020】ヒトの皮下脂肪から採取した脂肪組織塊を
鋏によってできる限り細かくする。この脂肪組織塊の細
片を2mg/ml濃度のコラゲナーゼ溶液中、37℃にて5
0分間、振とう処理した。この処理の後、メッシュにて
濾別、遠心分離を行い細胞を回収した。
The adipose tissue mass collected from human subcutaneous fat is made as small as possible with scissors. A small piece of this adipose tissue mass was placed in a 2 mg / ml collagenase solution at 37 ° C. for 5 minutes.
Shaking treatment was performed for 0 minutes. After this treatment, the cells were collected by filtration and centrifuged through a mesh.

【0021】得られた脂肪前駆細胞を37℃、5%の条
件下、インキュベーターにて培養し、細胞を増殖させ
る。細胞を培養液で分散させ、その中に適当な濃度の細
胞増殖因子を混合する。得られた複合体を、例えば、ヌ
ードマウスの背部皮下に埋入する。5週間後、埋入部位
に脂肪組織の再生が見られる。
The preadipocytes obtained are cultured in an incubator at 37 ° C. and 5%, and the cells are proliferated. The cells are dispersed in a culture solution, and an appropriate concentration of a cell growth factor is mixed therein. The obtained complex is implanted, for example, under the back of a nude mouse. After 5 weeks, regeneration of adipose tissue is seen at the site of implantation.

【0022】採取する組織塊は、脂肪組織を含む組織で
あれば、採取する動物の種類、年齢、およびその部位に
関係なく、いずれの組織も本発明に用いることができ
る。一般に、免疫拒絶は細胞成分に対する生体反応であ
る。この免疫拒絶を回避する方法として、例えば、自己
の脂肪組織から採取された脂肪前駆細胞を用いる方法が
ある。これによれば免疫反応の問題はクリアーできると
考えられる。これらの技術は、他の前駆細胞、芽細胞、
幹細胞などでも同様であり、本発明において自己の細胞
成分を利用することによって、自己の脂肪組織を再生さ
せることもできる。
As long as the tissue mass to be collected is a tissue containing adipose tissue, any tissue can be used in the present invention irrespective of the type, age, and site of the animal to be collected. Generally, immune rejection is a biological response to cellular components. As a method for avoiding the immune rejection, for example, there is a method using preadipocytes collected from an own adipose tissue. According to this, it is considered that the problem of the immune reaction can be cleared. These techniques are used for other progenitor cells, blast cells,
The same applies to stem cells and the like, and the present invention can also regenerate its own fat tissue by utilizing its own cell components.

【0023】本発明に用いる細胞増殖因子としては、特
に限定されるものではないが、脂肪前駆細胞の数を増加
させる作用をもつものが好ましい。例えば、塩基性線維
芽細胞増殖因子(bFGF)、血小板分化増殖因子(P
DGF)、インスリン、インスリン様増殖因子(IG
F)、肝細胞増殖因子(HGF)、グリア誘導神経栄養
因子(GDNF)、神経栄養因子(NF)、ホルモン、
サイトカイン、骨形成因子(BMP)、トランスフォー
ミング増殖因子(TGF)などが挙げられる。これらの
うち、本発明では、特に、bFGFが望ましい。その濃
度は、細胞数10 5〜108個当り0.0001〜10μ
g、好ましくは0.001〜1μgである。
The cell growth factor used in the present invention is
Increase in number of preadipocytes, but not limited to
What has the effect | action which makes it do is preferable. For example, basic fibers
Blast growth factor (bFGF), platelet differentiation growth factor (P
DGF), insulin, insulin-like growth factor (IG
F), hepatocyte growth factor (HGF), glial-induced neurotrophic
Factors (GDNF), neurotrophic factors (NF), hormones,
Cytokine, bone morphogenetic factor (BMP), transform
Mining growth factor (TGF) and the like. these
Among them, bFGF is particularly desirable in the present invention. That dark
The degree is 10 cells Five-1080.0001-10μ per piece
g, preferably 0.001 to 1 μg.

【0024】本発明に使用されるこれらの細胞増殖因子
は、好ましくは適切な徐放用担体に含有させた状態で細
胞と混合して用いる。適切な徐放用担体に含有させた状
態で使用する場合には、その徐放期間は約1から3週間
の範囲がよい。
These cell growth factors used in the present invention are preferably mixed with cells in a state of being contained in a suitable sustained release carrier. When used in a state of being contained in a suitable sustained release carrier, the sustained release period is preferably in the range of about 1 to 3 weeks.

【0025】細胞増殖因子の徐放用担体としては、生体
内で分解吸収されていく性質をもつものが好ましい。例
えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸とグルコール
酸との共重合体、ポリ−ε−カプロラクトン、ε−カプ
ロラクトンと乳酸あるいはグリコール酸との共重合体、
ポリクエン酸、ポリリンゴ酸、ポリ−α−シアノアクリ
レート、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリトリメチレン
オキサレート、ポリテトラメチレンオキサレート、ポリ
オルソエステル、ポリオルソカーボネート、ポリエチレ
ンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、ポリ−
γ−ベンジル−L−グルタメート、ポリ−γ−メチル−
L−グルタメート、ポリ−L−アラニンなどの合成高分
子、デンプン、アルギン酸、ヒアルロン酸、キチン、ペ
クチン酸およびその誘導体などの多糖、あるいはゼラチ
ン、コラーゲン(コラーゲンのタイプおよびその抽出法
はいずれでもよい)、アルブミン、フィブリンなどのタ
ンパク質などが挙げられる。これらの材料から細胞増殖
因子の徐放用担体を作製できるが、基底膜成分との均一
な混合を目的とする場合には、粒子状の担体が好まし
い。また、粒子の直径は10〜500μm、好ましくは
20〜100μmである。
The carrier for sustained release of cell growth factor is preferably one having the property of being decomposed and absorbed in vivo. For example, polylactic acid, polyglycolic acid, a copolymer of lactic acid and glycolic acid, poly-ε-caprolactone, a copolymer of ε-caprolactone and lactic acid or glycolic acid,
Polycitric acid, polymalic acid, poly-α-cyanoacrylate, poly-β-hydroxybutyric acid, polytrimethylene oxalate, polytetramethylene oxalate, polyorthoester, polyorthocarbonate, polyethylenecarbonate, polypropylenecarbonate, poly-
γ-benzyl-L-glutamate, poly-γ-methyl-
Synthetic polymers such as L-glutamate and poly-L-alanine; polysaccharides such as starch, alginic acid, hyaluronic acid, chitin, pectic acid and derivatives thereof; gelatin; collagen (collagen type and extraction method may be any) , Albumin, fibrin and the like. A carrier for sustained release of a cell growth factor can be prepared from these materials, but a carrier in the form of particles is preferred for the purpose of uniform mixing with a basement membrane component. The diameter of the particles is 10 to 500 μm, preferably 20 to 100 μm.

【0026】徐放性の調節は、徐放用担体の分解性を調
節することにより行なうことができる。分解性の調節
は、例えば、担体作製時における架橋度を変えることに
より行なうことができる。徐放期間を1〜3週間とする
には、例えば、担体作製時の架橋剤濃度あるいは反応時
間を調節し、含水率を98〜94%として、1〜3週間
で分解吸収される徐放用担体を作製すればよい。
The control of sustained release can be performed by controlling the degradability of the carrier for sustained release. The degradability can be adjusted, for example, by changing the degree of crosslinking at the time of preparing the carrier. In order to set the sustained release period to 1 to 3 weeks, for example, the concentration of the cross-linking agent or the reaction time at the time of preparing the carrier is adjusted, the water content is set to 98 to 94%, and the sustained release is decomposed and absorbed in 1 to 3 weeks. A carrier may be prepared.

【0027】細胞と細胞増殖因子とからなる組織工学材
料の作製条件は、特に限定されるものではないが、例え
ば、両者を単に混合するだけでもよく、あるいは、緩衝
液、生理食塩水、注射用溶媒、あるいはコラーゲン溶液
などの液体とともに混合してもよい。用いる細胞の数と
して10万〜500万個が望ましい。さらに、細胞と細
胞増殖因子との混合物を生体吸収性材料からなるスポン
ジ、メッシュ、不繊布状成形物などの足場材料内へ注
入、あるいはそれらの足場材料と混ぜ合わせた状態で用
いることもできる。
The conditions for preparing the tissue engineering material comprising cells and cell growth factors are not particularly limited. For example, the two may be simply mixed, or may be a buffer, saline, or injection solution. It may be mixed with a solvent or a liquid such as a collagen solution. The number of cells to be used is preferably 100,000 to 5,000,000. Furthermore, a mixture of cells and a cell growth factor can be injected into a scaffold such as a sponge, a mesh, or a non-woven fabric made of a bioabsorbable material, or can be used in a state of being mixed with such a scaffold.

【0028】この際に用いる足場材料としては生体吸収
性であることが必須であり、非吸収性の場合には組織の
再生を物理的に邪魔をするので好ましくない。足場材料
の分解吸収性は、組織の再生の邪魔にならないように適
当なものを選択して用いる必要がある。足場材料が合成
高分子の場合にはその分子量、化学組成により、天然高
分子の場合には架橋の程度によりそれらの吸収性はコン
トロールできる。これらの方法については、公知の方法
を用いることができる。
It is essential that the scaffold material used at this time is bioabsorbable, and if it is non-absorbable, it is not preferable because it hinders tissue regeneration physically. It is necessary to select and use an appropriate scaffolding material so that it does not hinder tissue regeneration. When the scaffold is a synthetic polymer, its absorbency can be controlled by its molecular weight and chemical composition, and when it is a natural polymer, its absorbency can be controlled by the degree of crosslinking. Known methods can be used for these methods.

【0029】本発明にて用いられる細胞、細胞増殖因子
の注入、混合のために用いられる足場材料としては、生
体内で分解吸収されていく性質をもつことが必須であ
り、例えば、好ましくは上述の細胞増殖因子の徐放用担
体に用いられる材料を利用できる。足場材料と徐放性担
体は同一の材料を用いてもよいし、異なるものを用いて
もよい。その形態としては、ディスク状、フィルム状、
棒状、粒子状、およびペースト状などがあるが、これら
に限定されるものではない。本発明の細胞と細胞増殖因
子との混合物あるいはその足場材料との混合複合物は、
皮膚を切開して埋入あるいは注射により注入することで
体内へ投入できる。
The scaffold used for injecting and mixing the cells and cell growth factors used in the present invention must have a property of being decomposed and absorbed in vivo, for example, The material used for the carrier for sustained release of cell growth factor can be used. The same material may be used for the scaffold material and the sustained-release carrier, or different materials may be used. The form is a disk, film,
Examples include, but are not limited to, rods, particles, and pastes. A mixture of the cell of the present invention and a cell growth factor or a mixed complex thereof with a scaffold material is
It can be injected into the body by incising the skin and implanting or injecting by injection.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例をあげて本発明について説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0031】実施例1 乳癌患者の承諾の元、手術時に正常部位の脂肪組織を採
取した。この組織を0.05Mリン酸緩衝生理食塩水溶
液(PBS(pH7.4))にて洗浄し、付着している血
液等を除去した。脂肪組織塊をを外科用ハサミにて約5
ミリ角のサイコロ状にカットした後、コラゲナーゼ溶液
(2mg/mlコラゲナーゼ20mg/mlウシ血清アルブミンを
含む無血清DMEM培地)を加えて約50分間、ウォー
ターバス付きシェーカー(37℃)で浸透し、脂肪組織
をコラゲナーゼ処理した。処理溶液を孔径が250μm
のスチールメッシュでろ過し、コラゲナーゼ消化されて
いない組織片などを取り除いた。ろ液と等分量のMEM
199培地(10%仔牛胎児血清FCS)を加え、コラ
ゲナーゼ活性を止めた後、5分間、1000rpmの条件
で、細胞懸濁液をで遠心分離することによって脂肪の前
駆細胞を沈渣として得た。上清を捨て、新しいMEM1
99培地(10%FCS)を加えて、ピペッティングに
よって細胞を良く分散させた後、75cm2の培養フラス
コに播種した(1×105個/mlの細胞密度、15ml)。
Example 1 Under the consent of a breast cancer patient, adipose tissue at a normal site was collected at the time of surgery. This tissue was washed with a 0.05 M phosphate buffered saline solution (PBS (pH 7.4)) to remove attached blood and the like. Adipose tissue mass is removed with surgical scissors for approximately 5
After cutting into dice with a square cube, a collagenase solution (serum-free DMEM medium containing 2 mg / ml collagenase 20 mg / ml bovine serum albumin) was added, and the mixture was infiltrated with a shaker (37 ° C.) with a water bath for about 50 minutes. Tissues were collagenase treated. Processing solution with pore size 250 μm
To remove tissue fragments that had not been digested with collagenase. MEM of equal volume to filtrate
After adding 199 medium (10% fetal calf serum FCS) to stop the collagenase activity, the cell suspension was centrifuged at 1,000 rpm for 5 minutes to obtain fat precursor cells as a sediment. Discard the supernatant and add a new MEM1
99 medium (10% FCS) was added and the cells were dispersed well by pipetting, and then seeded in a 75 cm 2 culture flask (cell density of 1 × 10 5 cells / ml, 15 ml).

【0032】単離した脂肪前駆細胞をフラスコに播種し
た24時間後、フラスコ底面に付着していない赤血球や
未接着の細胞などを培地とともに取り除き、次に、0.
1μg/ml濃度のbFGFを含む10%FCSMEM19
9培地をフラスコに加え、培養を続けた。bFGF含有
培地を加えた直後の細胞の状態を図1(A)に示す。約
10日間培養を続けると細胞はコンフルエント状態(図
1(B))になる。この細胞に10mMのデキサメサゾン
を加えると、培養2週間後、細胞は脂肪滴を貯めるよう
に成熟脂肪細胞に分化した(図1(C))。このこと
は、単離された細胞が脂肪前駆細胞であることを示して
いる。
Twenty-four hours after seeding the isolated preadipocytes into the flask, erythrocytes not adhered to the bottom of the flask and unadhered cells are removed together with the medium.
10% FCSMEM19 containing 1 μg / ml bFGF
Nine media was added to the flask and the culture continued. The state of the cells immediately after the addition of the bFGF-containing medium is shown in FIG. When the culture is continued for about 10 days, the cells become confluent (FIG. 1 (B)). When 10 mM dexamethasone was added to the cells, after 2 weeks of culture, the cells differentiated into mature adipocytes so as to accumulate lipid droplets (FIG. 1 (C)). This indicates that the isolated cells are preadipocytes.

【0033】実施例2 1000ml容の丸底フラスコにオリーブ油375mlを加
え、固定した撹拌用モーター(新東科学社製、スリーワ
ンモーター)にテフロン製撹拌用プロペラを取り付け、
フラスコと一緒に固定した。オリーブ油を30℃、42
0rpmにて撹拌しながら等電点4.9のアルカリ処理ゼ
ラチン(新田ゼラチン社製)の水溶液(10wt%、10
ml)を滴下し、W/O型エマルジョンを調製した。10
分間の撹拌後、フラスコを10〜20℃に冷却し、さら
に、30分間撹拌した。エマルジョンへ100mlのアセ
トンを加え、さらに1時間撹拌した後、遠心分離(50
00rpm,4℃、5分間)によりゼラチン粒子を回収し
た。アセトンさらに2ープロパノールを用いて粒子を遠
心洗浄することによって、未架橋のゼラチン粒子を得
た。得られた未架橋ゼラチン粒子(500mg)を0.0
1wt%濃度のグルタルアルデヒドを含む、0.1wt%Tw
een 80の水溶液(100ml)に懸濁させ、4℃、15時
間緩やかに撹拌することによってゼラチンの架橋反応を
行った。その後、粒子を0.1wt%Tween 80の水溶液、
2−プロパノール、蒸留水で2回ずつ洗浄した後、凍結
乾燥した。2−プロパノールからの風乾時あるいはPB
S中、37℃での平衡膨潤時における粒子の直径を、そ
れぞれ100個粒子について顕微鏡にて測定し、膨潤状
態の粒子の体積に対する粒子に含まれる水の体積の比と
して含水率を算出したところ、その含水率は約95vol
%であった。また、膨潤時における粒子の平均粒径は4
0μmであった。
Example 2 Olive oil (375 ml) was added to a 1000 ml round bottom flask, and a Teflon stirring propeller was attached to a fixed stirring motor (Shinto Kagaku, three one motor).
Fixed together with the flask. Olive oil at 30 ° C, 42
While stirring at 0 rpm, an aqueous solution (10 wt%, 10 wt%) of alkali-treated gelatin (manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.) having an isoelectric point of 4.9.
ml) was added dropwise to prepare a W / O emulsion. 10
After stirring for minutes, the flask was cooled to 10-20 ° C and stirred for an additional 30 minutes. 100 ml of acetone was added to the emulsion, and the mixture was further stirred for 1 hour.
(00 rpm, 4 ° C, 5 minutes) to recover the gelatin particles. Uncrosslinked gelatin particles were obtained by centrifugally washing the particles with acetone and 2-propanol. The obtained uncrosslinked gelatin particles (500 mg) were mixed with 0.0
0.1wt% Tw containing glutaraldehyde at 1wt% concentration
The resulting mixture was suspended in an aqueous solution (100 ml) of een 80 and gently stirred at 4 ° C. for 15 hours to carry out a crosslinking reaction of gelatin. After that, the particles were dissolved in an aqueous solution of 0.1 wt% Tween 80
After washing twice with 2-propanol and distilled water, each was freeze-dried. Air drying from 2-propanol or PB
In S, the diameter of the particles during equilibrium swelling at 37 ° C. was measured with a microscope for each 100 particles, and the water content was calculated as the ratio of the volume of water contained in the particles to the volume of the particles in the swollen state. , Its water content is about 95vol
%Met. The average particle size of the particles at the time of swelling is 4
It was 0 μm.

【0034】125Iにより標識した後、この含水率95
%の粒子をマウス皮下に投与したところ、投与部位での
放射活性は時間とともに減少した。その放射活性は14
日後にゼロとなった。次に、bFGFを125Iにより標
識し、ゼラチン粒子に含浸した後、上記と同様にin viv
o投与して、放射活性の時間的変化を調べたところ、そ
の放射活性の残存の時間依存性は粒子の場合とほぼ同じ
であった。このように、この粒子の分解とともにbFG
Fはin vivoで徐放化された。この粒子からのbFGF
の徐放化期間は14日であった。
After labeling with 125 I, the water content
% Of the particles administered subcutaneously to the mice, the radioactivity at the administration site decreased over time. Its radioactivity is 14
Zero days later. Next, bFGF was labeled with 125 I and impregnated into gelatin particles, and then in vivo as described above.
o After administration, the time-dependent change in radioactivity was examined, and the time-dependence of the remaining radioactivity was almost the same as in the case of particles. In this way, bFG
F was sustained-released in vivo. BFGF from this particle
The sustained release period was 14 days.

【0035】実施例3 実施例1にて調製したコンフルエント状態のヒト脂肪前
駆細胞をPBSでよくリンスした後、0.25%トリプ
シン溶液を加え、5分間インキュベーションすることに
よって細胞を剥がした。新しい培地を加えて遠心分離
し、ヘモサイトメーターで細胞数を計数した。実施例2
にて作製した凍結乾燥ゼラチン粒子(2mg)に0μgお
よび10μgのbFGF(科研製薬株式会社より供与)
を含む水溶液10μlを滴下、25℃で1時間放置する
ことによってbFGFを粒子内に含浸させた。その後、
100μlのPBSを加えbFGF含浸ゼラチン粒子を
分散させた。1×105の細胞を含む懸濁液100μlと
粒子懸濁液とをよく混合した後、約1cm角、3ミリ厚に
カットしたタイプIコラーゲンスポンジ(グンゼ(株)
より提供)内に注射器にて注意深く注入した。このスポ
ンジを37℃インキュベーター内で1時間放置し細胞を
スポンジ内に定着させた。コントロールとして、細胞の
みを注入したコラーゲンスポンジを作製した。このよう
にして得られたコラーゲンスポンジをヌードマウスの背
部皮下の脂肪組織のない部位に埋入した。約5週間後皮
膚を剥離し、新生した脂肪組織を取り出して組織切片を
作製し、HE染色、ズダンIII染色などによって組織学
的評価を行った。
Example 3 The confluent human preadipocytes prepared in Example 1 were thoroughly rinsed with PBS, added with a 0.25% trypsin solution, and incubated for 5 minutes to detach the cells. Fresh medium was added, centrifuged, and the number of cells was counted using a hemocytometer. Example 2
0 μg and 10 μg of bFGF to lyophilized gelatin particles (2 mg) prepared in (1) (provided by Kaken Pharmaceutical Co., Ltd.)
Then, 10 μl of an aqueous solution containing was dropped and allowed to stand at 25 ° C. for 1 hour to impregnate the particles with bFGF. afterwards,
100 μl of PBS was added to disperse the bFGF-impregnated gelatin particles. After well mixing 100 μl of the suspension containing 1 × 10 5 cells and the particle suspension, a type I collagen sponge (Gunze Co., Ltd.) cut into about 1 cm square and 3 mm thick was prepared.
(Provided by the Company) was carefully injected with a syringe. The sponge was left in a 37 ° C. incubator for 1 hour to allow the cells to settle in the sponge. As a control, a collagen sponge into which only cells were injected was prepared. The collagen sponge obtained in this manner was implanted into a subcutaneous back of a nude mouse at a site free of adipose tissue. After about 5 weeks, the skin was peeled off, the newly formed adipose tissue was taken out, a tissue section was prepared, and histological evaluation was performed by HE staining, Sudan III staining and the like.

【0036】埋入5週間後、背部の皮膚を剥がし、埋入
部位を観察したところ、10μgのbFGFを含浸した
ゼラチン粒子と細胞とを含むコラーゲンスポンジを埋入
したグループにおいてのみ、肉眼的に脂肪組織の再生が
認められた(図2(A))。空のゼラチン粒子と細胞
(図2(B))、細胞のみをスポンジに入れたもの(図
2(C))ではそのような現象は見られなかった。
After 5 weeks from the implantation, the skin on the back was peeled off and the implantation site was observed. As a result, only a group in which a collagen sponge containing 10 μg of bFGF-impregnated gelatin particles and cells was implanted was visually observed to be fat. Tissue regeneration was observed (FIG. 2 (A)). Such a phenomenon was not observed in empty gelatin particles and cells (FIG. 2 (B)), and those in which only cells were placed in a sponge (FIG. 2 (C)).

【0037】実施例4 実施例3と同様の方法で、投与量の異なる(0.01、
0.1及び10μg)bFGF含浸ゼラチン粒子あるい
は空の粒子と細胞とを注入したコラーゲンスポンジをマ
ウス背部皮下に埋入し、5週間後の脂肪組織再生を組織
切片より評価した。再生組織の組織切片を中性脂肪を染
めるズダンIIIによって染色した(図3及び4)。図3
は、(1)細胞のみを注入したコラーゲンスポンジ、
(2)細胞と空のゼラチン粒子とを注入したコラーゲン
スポンジ、(3)細胞と0.01μgのbFGFを含浸
したゼラチン粒子とを注入したコラーゲンスポンジ、
(4)細胞と0.1μgのbFGFを含浸したゼラチン
粒子とを注入したコラーゲンスポンジ、図4は、(1)
細胞と1μgのbFGFを含浸したゼラチン粒子とを注
入したコラーゲンスポンジ、(2)細胞と10μgのb
FGFを含浸したゼラチン粒子とを注入したコラーゲン
スポンジを埋入した場合の組織切片の顕微鏡写真であ
る。図4で、(3)は(1)の拡大写真、(4)は
(2)の拡大写真である。
Example 4 In the same manner as in Example 3, the doses were different (0.01,
0.1 and 10 μg) bFGF-impregnated gelatin particles or collagen sponges into which empty particles and cells were injected were implanted subcutaneously in the back of mice, and adipose tissue regeneration after 5 weeks was evaluated from tissue sections. Tissue sections of the regenerated tissue were stained with Sudan III, which stains neutral fat (FIGS. 3 and 4). FIG.
Is (1) a collagen sponge in which only cells are injected,
(2) a collagen sponge into which cells and empty gelatin particles are injected, (3) a collagen sponge into which cells and gelatin particles impregnated with 0.01 μg of bFGF are injected,
(4) Collagen sponge injected with cells and gelatin particles impregnated with 0.1 μg of bFGF, FIG. 4 shows (1)
Collagen sponge infused with cells and gelatin particles impregnated with 1 μg bFGF, (2) cells and 10 μg bFGF
5 is a micrograph of a tissue section when a collagen sponge into which gelatin particles impregnated with FGF are injected is embedded. In FIG. 4, (3) is an enlarged photograph of (1), and (4) is an enlarged photograph of (2).

【0038】その結果、bFGF含浸粒子のbFGF投
与量が1および10μgの場合に、脂肪組織の形成が認
められた。脂肪細胞に特有な球形の空洞とその対応した
場所がズダンによってオレンジ色に染まっていた。それ
以外の実験グループでは脂肪細胞は認められなかった。
As a result, formation of adipose tissue was observed when the bFGF dose of the bFGF-impregnated particles was 1 and 10 μg. The globular cavities characteristic of fat cells and their corresponding spots were stained orange by Sudan. No fat cells were found in the other experimental groups.

【0039】実施例5 実施例2にて作製した2mgの凍結乾燥ゼラチン粒子に
0.05μgのTGF−β1(Sigma Chemicalより購
入)を含む水溶液10μlを滴下、25℃で1時間放置
することによってTGF−β1を粒子内に含浸させた。
ウサギを麻酔下、デンタルドリルで大腿骨に直径2mmの
穴を空け1mlのPBSを注入した。その後、PBSを回
収し、フレッシュなPBSにより遠心洗浄し、ウサギ骨
髄細胞を調製した。1×106のウサギ骨髄細胞を含む
懸濁液100μlとTGF−β1含浸ゼラチン粒子とを
よく混合した。ネンブタールで全身麻酔した日本白色兔
(オス、2〜2.5kg)の頭部を、バリカンで剃毛した
後、イソジンで消毒し、キシロカインで局所麻酔をかけ
た。頭頂部の皮膚を正中切開し、骨膜を剥離、切開し
た。露出した頭蓋骨頭頂部を生理食塩水をかけ冷却しつ
つ、デンタルドリルで直径6mmの骨欠損孔(硬膜は保
存)を矢状縫合の左右対称に1つずつ作製した。この骨
欠損部へTGF−β1含浸ゼラチン粒子と骨髄細胞との
混合物を挿入し、骨膜を4−0ナイロン糸で、皮膚を2
−0絹糸でそれぞれ縫合した。なお、コントロールとし
て、PBSのみ、TGF−β1を含浸していない空のゼ
ラチン粒子と1×106あるいは1×107のウサギ骨髄
細胞との混合物、0.05μgのTGF−β1を含浸し
たゼラチン粒子のみを用いた。術後6週間で、ネンブタ
ールにより麻酔死させ、欠損部を含む骨を切り出した。
取り出した骨試料を軟X線撮影した。次にホルマリンに
よる固定、脱灰を行い、組織切片をヘマトキシリン-エ
オジン染色した後、光学顕微鏡にて観察した。図5は、
骨欠損部の組織切片写真である。図5の(A)はPBS
処理群、(B)はTGF−β1を含まないゼラチン粒子
と骨髄細胞(106個/骨欠損)との混合物処理群、
(C)はTGF−β1を含まないゼラチン粒子と骨髄細
胞(107個/骨欠損)との混合物処理群、(D)はT
GF−β1含有ゼラチン粒子(0.05μg TGF−
β1/骨欠損)処理群、(E)はTGF−β1含有ゼラ
チン粒子(0.05μg TGF−β1/骨欠損)と骨
髄細胞(106個/骨欠損)との混合物処理群を示す。
Example 5 10 μl of an aqueous solution containing 0.05 μg of TGF-β1 (purchased from Sigma Chemical) was added dropwise to 2 mg of the freeze-dried gelatin particles prepared in Example 2, and the TGF was allowed to stand at 25 ° C. for 1 hour. −β1 was impregnated in the particles.
Under anesthesia, a 2 mm diameter hole was made in the femur with a dental drill under anesthesia, and 1 ml of PBS was injected. Thereafter, the PBS was collected and washed by centrifugation with fresh PBS to prepare rabbit bone marrow cells. 100 μl of a suspension containing 1 × 10 6 rabbit bone marrow cells and TGF-β1-impregnated gelatin particles were mixed well. The head of a Japanese white rabbit (male, 2-2.5 kg) that had been under general anesthesia with Nembutal was shaved with a hair clipper, disinfected with isodine, and subjected to local anesthesia with xylocaine. A midline incision was made on the parietal skin, and the periosteum was peeled and incised. While the exposed crown of the skull was cooled with a saline solution, a bone-drilled hole having a diameter of 6 mm (the dura was preserved) was formed one by one in a sagittal suture with a dental drill. A mixture of gelatin particles impregnated with TGF-β1 and bone marrow cells was inserted into the bone defect, the periosteum was covered with 4-0 nylon thread, and
Each of them was sutured with −0 silk thread. As a control, a mixture of empty gelatin particles not impregnated with TGF-β1 and 1 × 10 6 or 1 × 10 7 rabbit bone marrow cells only with PBS, gelatin particles impregnated with 0.05 μg of TGF-β1 was used as a control. Only was used. Six weeks after the operation, he was anesthetized with Nembutal, and the bone including the defect was cut out.
The removed bone sample was subjected to soft X-ray photography. Next, fixation and decalcification with formalin were performed, and the tissue section was stained with hematoxylin-eosin and then observed with an optical microscope. FIG.
It is a tissue section photograph of a bone defect part. FIG. 5A shows PBS.
Treatment group, (B) a mixture treated group of gelatin particles and bone marrow cells without TGF-β1 (10 6 cells / bone defect),
(C) is a group treated with a mixture of gelatin particles not containing TGF-β1 and bone marrow cells (10 7 cells / bone defect).
GF-β1-containing gelatin particles (0.05 μg TGF-
.beta.1 / bone defects) treated groups, indicating the mixture treated group (E) and the TGF-.beta.1-containing gelatin particles (0.05 [mu] g TGF-.beta.1 / bone defect) and bone marrow cells (10 6 cells / bone defect).

【0040】図5から、TGF−β1含浸ゼラチン粒子
と骨髄細胞との混合物処理群の骨欠損部においてのみ、
骨欠損部が再生した骨組織によって修復されていること
が明らかとなった。その他のコントロール実験群では、
このような骨再生は見られず、骨欠損部には軟組織の侵
入が見られた。これらの結果は、骨髄細胞と細胞増殖因
子との混合が組織の再生に不可欠であることを示してい
る。
FIG. 5 shows that only the bone defect in the group treated with the mixture of gelatin particles impregnated with TGF-β1 and bone marrow cells was
It became clear that the bone defect was repaired by the regenerated bone tissue. In other control experiment groups,
No such bone regeneration was observed, and soft tissue invasion was observed in the bone defect. These results indicate that the mixture of bone marrow cells and cell growth factors is essential for tissue regeneration.

【0041】足場材料としてコラーゲンスポンジを用い
て同様に処理することによっても同じ効果が奏された。
The same effect was obtained by performing the same treatment using a collagen sponge as a scaffold material.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、細胞と細胞増殖因子と
を組み合わせて用いることにより、組織器官をin vivo
で再生させる材料を得ることができる。また、本発明で
は、用いる細胞として自己組織からの細胞を用いること
で免疫拒絶の問題も解消され、自己の組織器官の再生も
可能であり、その医療への利用性は非常に大きいといえ
る。
According to the present invention, tissue organs can be in vivo by using a combination of cells and cell growth factors.
And a material to be regenerated can be obtained. In addition, in the present invention, the problem of immune rejection can be solved by using cells from a self-tissue as cells to be used, and self-organs can be regenerated, and its utility in medical treatment can be said to be very large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】脂肪組織塊より単離、培養されたヒト脂肪前駆
細胞の光学顕微鏡写真である。 (A)単離直後の細胞 (B)bFGF添加により増殖した細胞 (C)デキサメサゾン添加により成熟脂肪細胞へと分化
した細胞
FIG. 1 is an optical micrograph of human preadipocytes isolated and cultured from an adipose tissue mass. (A) Cells immediately after isolation (B) Cells grown by adding bFGF (C) Cells differentiated into mature adipocytes by adding dexamethasone

【図2】ヒト脂肪前駆細胞とbFGF含浸ゼラチン粒子
とを注入したコラーゲンスポンジをヌードマウスの背部
皮下に埋入した5週間後の埋入部位の光学顕微鏡写真で
ある。 (A)細胞と10μgのbFGFを含浸したゼラチン粒
子とを注入したコラーゲンスポンジ (B)細胞と空のゼラチン粒子とを注入したコラーゲン
スポンジ (C)細胞のみを注入したコラーゲンスポンジ
FIG. 2 is an optical micrograph of an implanted site 5 weeks after a collagen sponge into which human preadipocytes and bFGF-impregnated gelatin particles were injected was implanted subcutaneously in the back of a nude mouse. (A) Collagen sponge injected with cells and gelatin particles impregnated with 10 μg of bFGF (B) Collagen sponge injected with cells and empty gelatin particles (C) Collagen sponge injected only with cells

【図3】ヒト脂肪前駆細胞とbFGF含浸ゼラチン粒子
とを注入したコラーゲンスポンジをヌードマウスの背部
皮下に埋入した5週間後の埋入部位の組織切片(中性脂
肪を染めるズダンIII染色)の顕微鏡写真である。 (1)細胞のみを注入したコラーゲンスポンジ (2)細胞と空のゼラチン粒子とを注入したコラーゲン
スポンジ (3)細胞と0.01μgのbFGFを含浸したゼラチ
ン粒子とを注入したコラーゲンスポンジ (4)細胞と0.1μgのbFGFを含浸したゼラチン
粒子とを注入したコラーゲンスポンジ
FIG. 3 shows a tissue section (Zudan III staining for neutral fat) of an implanted site 5 weeks after a collagen sponge into which human preadipocytes and bFGF-impregnated gelatin particles were injected was implanted subcutaneously in the back of a nude mouse. It is a microscope picture. (1) Collagen sponge injected with cells only (2) Collagen sponge injected with cells and empty gelatin particles (3) Collagen sponge injected with cells and gelatin particles impregnated with 0.01 μg bFGF (4) Cells Collagen sponge infused with gelatin particles impregnated with 0.1 μg bFGF

【図4】ヒト脂肪前駆細胞とbFGF含浸ゼラチン粒子
とを注入したコラーゲンスポンジをヌードマウスの背部
皮下に埋入した5週間後の埋入部位の組織切片(中性脂
肪を染めるズダンIII染色)の顕微鏡写真である。 (1)細胞と1μgのbFGFを含浸したゼラチン粒子
とを注入したコラーゲンスポンジ (2)細胞と10μgのbFGFを含浸したゼラチン粒
子とを注入したコラーゲンスポンジ (3)(1)の拡大写真 (4)(2)の拡大写真
FIG. 4 shows a tissue section (Sudan III staining for neutral fat) of an implant site 5 weeks after a collagen sponge into which human preadipocytes and bFGF-impregnated gelatin particles were injected was implanted subcutaneously in the back of a nude mouse. It is a microscope picture. (1) Collagen sponge injected with cells and gelatin particles impregnated with 1 μg bFGF (2) Collagen sponge injected with cells and gelatin particles impregnated with 10 μg bFGF (3) Enlarged photograph of (1) (4) (2) Enlarged photo

【図5】TGF−β1含浸ゼラチン粒子と骨髄細胞との
混合物をウサギ頭蓋骨欠損部に埋入した後の欠損部の組
織切片の顕微鏡写真である。 (A)PBS処理群 (B)TGF−β1を含まないゼラチン粒子と骨髄細胞
(106個/骨欠損)との混合物処理群 (C)TGF−β1を含まないゼラチン粒子と骨髄細胞
(107個/骨欠損)との混合物処理群 (D)TGF−β1含有ゼラチン粒子(0.05μg
TGF−β1/骨欠損)処理群 (E)TGF−β1含有ゼラチン粒子(0.05μg
TGF−β1/骨欠損)と骨髄細胞(106個/骨欠
損)との混合物処理群
FIG. 5 is a micrograph of a tissue section of a defect after a mixture of gelatin particles impregnated with TGF-β1 and bone marrow cells was implanted in a defect in a rabbit skull. (A) PBS-treated group (B) Mixture-treated group of gelatin particles without TGF-β1 and bone marrow cells (10 6 cells / bone defect) (C) Gelatin particles without TGF-β1 and bone marrow cells (10 7 (D) TGF-β1-containing gelatin particles (0.05 μg)
(E) TGF-β1-containing gelatin particles (0.05 μg)
TGF-.beta.1 / bone defect) and the mixture treated group of bone marrow cells (10 6 cells / bone defect)

───────────────────────────────────────────────────── 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) C07K 14/50 A61K 37/24 C12N 5/06 C12N 5/00 E Fターム(参考) 4B065 AA90X BB19 BB23 BB34 CA44 4C076 AA76 CC30 EE42 FF32 4C081 AB11 CD29 CD34 4C084 AA01 AA02 BA01 BA44 DA01 DB52 DB54 DB55 DB58 DB62 MA01 MA05 NA14 ZB222 ZC032 4H045 AA10 BA10 CA40 DA22 EA28 EA34 FA71 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) C07K 14/50 A61K 37/24 C12N 5/06 C12N 5/00 EFterm (reference) 4B065 AA90X BB19 BB23 BB34 CA44 4C076 AA76 CC30 EE42 FF32 4C081 AB11 CD29 CD34 4C084 AA01 AA02 BA01 BA44 DA01 DB52 DB54 DB55 DB58 DB62 MA01 MA05 NA14 ZB222 ZC032 4H045 AA10 BA10 CA40 DA22 EA28 EA34 FA71

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 細胞と細胞増殖因子とからなる組織器官
のインビボ再生のための材料。
1. A material for in vivo regeneration of a tissue organ comprising cells and cell growth factors.
【請求項2】 細胞が未分化間葉系細胞、前駆細胞、又
は芽細胞であることを特徴とする、請求項1記載の材
料。
2. The material according to claim 1, wherein the cells are undifferentiated mesenchymal cells, progenitor cells, or blast cells.
【請求項3】 細胞増殖因子が徐放性であることを特徴
とする、請求項1又は2記載の材料。
3. The material according to claim 1, wherein the cell growth factor is sustained release.
【請求項4】 細胞増殖因子が徐放性担体により徐放化
されていることを特徴とする、請求項3記載の材料。
4. The material according to claim 3, wherein the cell growth factor is sustained-released by a sustained-release carrier.
【請求項5】 さらに、足場材料を含む、請求項1〜4
のいずれか1項記載の材料。
5. The method of claim 1, further comprising a scaffold material.
A material according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 細胞が脂肪前駆細胞であり、細胞増殖因
子がbFGFであり、組織器官が脂肪組織である、請求
項2記載の材料。
6. The material according to claim 2, wherein the cells are pre-adipocytes, the cell growth factor is bFGF, and the tissue organ is adipose tissue.
【請求項7】 細胞が脂肪前駆細胞であり、細胞増殖因
子がbFGFであり、徐放性担体が架橋ゼラチンであ
り、組織器官が脂肪組織である、請求項4記載の材料。
7. The material according to claim 4, wherein the cells are preadipocytes, the cell growth factor is bFGF, the sustained-release carrier is cross-linked gelatin, and the tissue organ is adipose tissue.
【請求項8】 細胞が脂肪前駆細胞であり、細胞増殖因
子がbFGFであり、徐放性担体が架橋ゼラチンであ
り、足場材料がコラーゲンであり、組織器官が脂肪組織
である、請求項5記載の材料。
8. The method according to claim 5, wherein the cells are pre-adipocytes, the cell growth factor is bFGF, the sustained-release carrier is cross-linked gelatin, the scaffold is collagen, and the tissue organ is adipose tissue. Material.
【請求項9】 細胞が骨髄細胞であり、細胞増殖因子が
TGF−β1であり、徐放性担体が架橋ゼラチンであ
り、組織器官が骨組織である、請求項4記載の材料。
9. The material according to claim 4, wherein the cells are bone marrow cells, the cell growth factor is TGF-β1, the sustained release carrier is cross-linked gelatin, and the tissue organ is bone tissue.
【請求項10】 細胞が骨髄細胞であり、細胞増殖因子
がTGF−β1であり、徐放性担体が架橋ゼラチンであ
り、足場材料がコラーゲンであり、組織器官が骨組織で
ある、請求項5記載の材料。
10. The cell according to claim 5, wherein the cell is a bone marrow cell, the cell growth factor is TGF-β1, the sustained-release carrier is cross-linked gelatin, the scaffold is collagen, and the tissue organ is bone tissue. The described material.
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