JP2004321133A - 細胞製造装置ならびに細胞製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】末梢血、骨髄、臍帯血から造血幹細胞を採取するために、感染症をもつドナ−からの採血が混入する。ドナ−との適合性がよくない場合には、拒絶反応が生じる。
【解決手段】胚性幹細胞の遺伝子を改変し、これを培養分化させて造血幹細胞や白血球を取得するものであり、感染症の心配のない、かつ適合性のよい遺伝子を有する造血幹細胞ないし白血球を製造することができる。これを具現化する装置は、ＥＳ細胞を培養し造血幹細胞に分化させるためのＥＳ細胞培養槽と、前記ＥＳ細胞培養槽と隣接し前記ＥＳ細胞培養槽にて生成された造血幹細胞を培養させ白血球に分化させるための造血幹細胞培養槽と、前記造血幹細胞培養槽と隣接し前記造血幹細胞培養槽にて生成された白血球を培養するための白血球培養槽と、を有する細胞製造装置を利用する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒトおよびサルなどの霊長類へ移植もしくは輸血するための白血球の製造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、造血幹細胞は、ドナ−の骨髄、臍帯血もしくは末梢血中から採取されている。これらの部位から得られた造血肝細胞を白血病などによって造血幹細胞から正常な白血球が産生できなくなった患者に対して移植することによって、再び白血球を産生する能力を獲得することができるようになる。
【０００３】
また、人間の胚性幹細胞から造血細胞を得る方法として下記公知文献がある。
【特許文献１】
特表２００３−５１３６６４号公報（第２頁−第１４頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如く、造血幹細胞をドナ−から採取する必要があるために、病気、とくに肝炎やエイズなどのようなウイルスに感染したドナ−からの採血が混入した場合には、輸血される患者がこれらの感染症にかかるという被害が発生した。また、ドナ−との適合性がよくない場合には、拒絶反応が起こり、急性もしくは慢性の拒絶反応もしくは死にいたる拒絶反応が生じる場合があった。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、遺伝子を改変した胚性幹細胞（以下、ＥＳ細胞、と呼ぶ）から採取した造血幹細胞を、感染症の原因となるウイルスなどから守られた衛生的に十分管理された工場生産の体制により製作することによって移植される患者を感染症から守るとともに、拒絶反応の観点から患者に適合性のよい遺伝子を有する造血幹細胞を製作し、これを患者に移植することによって、移植における拒絶反応という上記課題を解決することができる。
【０００６】
さらに、遺伝子改変されて患者との適合性がよい白血球であれば、患者に対して輸血を実施しても拒絶反応を起こすことなく、白血球自身が有する免疫抵抗力を付与することができる。本発明は、このような課題を解決するために遺伝子改変を行ったＥＳ細胞を培養して、前記遺伝子改変されたＥＳ細胞を培養して分化させた造血幹細胞と前記遺伝子改変ＥＳ細胞遺伝子を培養して分化された造血幹細胞を培養して分化させた白血球を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような造血幹細胞と白血球を取得する手段として、（１）ＥＳ細胞を取得するＥＳ細胞取得ステップと、前記ＥＳ細胞取得ステップにて取得したＥＳ細胞の抗原提示遺伝子を改変する抗原提示遺伝子改変ステップと、前記抗原提示遺伝子改変ステップにて抗原提示遺伝子の改変されたＥＳ細胞を培養し、造血幹細胞に分化させる改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、前記改変後ＥＳ細胞培養分化ステップにて生成された造血幹細胞を培養し白血球に分化させる白血球分化ステップと、前記白血球分化ステップにて生成された白血球をそのマ−カを利用して選別する白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法、あるいは、（２）ＥＳ細胞を取得するＥＳ細胞取得ステップと、前記ＥＳ細胞取得ステップにて取得したＥＳ細胞の抗原提示遺伝子を改変する抗原提示遺伝子改変ステップと、前記抗原提示遺伝子改変ステップにて抗原提示遺伝子の改変されたＥＳ細胞を培養し、白血球に分化させる白血球分化ステップと、前記白血球分化ステップにて生成された白血球をそのマ−カを利用して選別する白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法、という手段を考案した。
【０００８】
また、造血幹細胞と白血球を取得する手段を具現化する装置は、ＥＳ細胞を培養し、造血幹細胞に分化させるためのＥＳ細胞培養槽と、前記ＥＳ細胞培養槽と隣接し、前記ＥＳ細胞培養槽にて生成された造血幹細胞を培養させ、白血球に分化させるための造血幹細胞培養槽と、前記造血幹細胞培養槽と隣接し、前記造血幹細胞培養槽にて生成された白血球を培養するための白血球培養槽と、を有する細胞製造装置である。
【０００９】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。（１）感染症の心配のない造血幹細胞が得られる。（２）移植もしくは輸血しても拒絶反応が起こらない造血幹細胞および白血球が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜＜実施形態１＞＞
【００１１】
実施形態１は、請求項１に対応する。実施形態１は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、白血球分化ステップと、白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法である。
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１２】
図１は本発明を実施する形態と作動の一例である。図１の１−１のＥＳ細胞取得ステップとは、霊長類の胚盤胞内から内部細胞塊を取り出してこの内部細胞塊を培養してＥＳ細胞を取得するステップである。
【００１３】
図１の１−２の抗原提示遺伝子改変ステップとは、自己を提示する抗原に関わる遺伝子に関して、その部分もしくは全部を改変するものであり、この改変においてＨＬＡと呼ばれる遺伝子群もしくは、これを含む染色体を、移植もしくは輸血の対象となる患者に適合する遺伝子に改変するステップである。この改変には、遺伝子が発現出来ないようにするために遺伝子の発現を制御する部位を改変するという操作も含まれている。この遺伝子改変の方法には、エレクトロポ−レーションにより直接遺伝子を組み込む方法やレトロウイルスベクタ−を用いて逆転写することにより遺伝子を組み込む方法などがある。
【００１４】
図１の１−３の改変後ＥＳ細胞培養分化ステップとは、前記の抗原提示遺伝子が改変されたＥＳ細胞を培養し、造血幹細胞に分化させるステップである。霊長類の場合では、ＥＳ細胞はさまざまな臓器の細胞になりえる多分化能を有しているが、一般的に造血系細胞に分化しやすいという特性を有しており、通常の培養条件下では容易に造血系細胞に分化する。
【００１５】
図１の１−４の白血球分化ステップとは、前記の造血幹細胞を培養し白血球に分化させるステップである。一般的には図２に示すような白血球と呼ばれる樹状細胞２−２、Ｔ細胞２−３、Ｂ細胞２−４、形質細胞２−５、ＮＫ細胞２−６、肥満細胞２−７、好塩基球２−８、好酸球２−９、マクロファ−ジ２−１０、破骨細胞２−１１、好中球２−１２に分化させる場合に、サイトカインを注入する方が良い。例えば、図２に示す造血幹細胞２−１から好中球２−１２へ分化させるためには、ＳＣＦ，Ｇ−ＣＳＦ， ＩＬ−６， ＴＰＯ、ＦＬＴ３ ｌｉｇａｎｄ， ＩＬ−１１などのサイトカインを用いて、顆粒球マクロファ−ジ系前駆細胞まで分化させ、Ｇ−ＣＳＦ ２−１６と呼ばれるサイトカインを注入することにより好中球２−１２へ分化させることができる。
【００１６】
図１の１−５の白血球選別ステップとは、前期の造血幹細胞から分化生成された白血球のマ−カを利用して白血球を選別するステップである。たとえば、マクロファ−ジであればマクロファ−ジに特異的なマ−カ−であるｍａｃ−１に結合するａｎｔｉ−ｍａｃ−１を磁性化抗体として作り上げて、この磁性化抗体がマクロファ−ジに結合したあとに磁界を用いればマクロファ−ジに分化したものだけを選別することができる。
【００１７】
このような細胞製造方法により、生体内と同じような条件で遺伝子改変した細胞を増殖させるだけでなく、白血球への分化まで含めて連続的な細胞製造が可能になる。
【００１８】
＜＜実施形態２＞＞
【００１９】
実施形態２は、請求項２に対応する。実施形態２は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、白血球分化ステップと、白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法であり、特徴点は前記白血球分化ステップがサイトカイン注入ステップ、を備える点をあげることができる。
【００２０】
図３は発明を実施する形態と作動の一例である。実施形態２に特徴的なサイトカイン注入ステップ、について記述する。
図３の３−４のサイトカイン注入ステップとは、選択されたサイトカインを、前記造血幹細胞を含む白血球溶液に注入することで特定の白血球に分化させるステップである。一般的には図２に示すような白血球と呼ばれる樹状細胞２−２、Ｔ細胞２−３、Ｂ細胞２−４、形質細胞２−５、ＮＫ細胞２−６、肥満細胞２−７、好塩基球２−８、好酸球２−９、マクロファ−ジ２−１０、破骨細胞２−１１、好中球２−１２に分化させる場合に、サイトカインを注入する。例えば、図２に示す造血幹細胞２−１から好中球２−１２へ分化させるためには、ＳＣＦ， Ｇ−ＣＳＦ， ＩＬ−６， ＴＰＯ、ＦＬＴ３ ｌｉｇａｎｄ， ＩＬ−１１などのサイトカインを用いて、骨髄系幹細胞２−１３、顆粒球マクロファ−ジ系前駆細胞２−１４、好中球前駆細胞２−１５まで分化させ、Ｇ−ＣＳＦ ２−１６と呼ばれるサイトカインを注入することにより好中球２−１２へ分化させることができる。前記サイトカインの注入ステップによって、必要とする白血球への分化が可能になる。
【００２１】
＜＜実施形態３＞＞
【００２２】
実施形態３は、請求項３に対応する。実施形態３は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、白血球分化ステップと、白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法だが、特徴点は前記白血球選別ステップが、磁性抗体結合ステップと、抽出ステップと、前記抽出ステップにて抽出された前記白血球から前記磁性化抗体を除去する抗体除去ステップ、を備える点をあげることができる。以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２３】
図４は発明を実施する形態と作動の一例である。実施形態３に特徴的な磁性抗体結合ステップと、抽出ステップと、前記抽出ステップにて抽出された前記白血球から前記磁性化抗体を除去する抗体除去ステップ、について説明する。
【００２４】
図４の４−５の磁性抗体結合ステップは、白血球に特異的なマ−カを目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体と、前記マ−カを有する白血球とを結合するステップである。図２の２−２から２−１２に示される白血球は、それぞれの白血球に特異的なマ−カを有している。たとえば、マクロファ−ジに特異的なマ−カ−はｍａｃ−１であり、この抗体を用いることにより、マクロファ−ジのみに磁性化抗体が結合する。
【００２５】
図４の４−６の抽出ステップは、磁性抗体結合ステップと、前記磁性抗体結合ステップにて前記磁性抗体と結合した白血球のみを前記白血球分化ステップにて生成された白血球の中から磁界を利用して抽出するステップである。この磁界により、磁性化抗体と結合した白血球は磁場によって引き寄せられ、その他の白血球と選別される。このような方法により磁界により吸着され選別された白血球は、たとえば、培養槽などから取り出され別の容器に移される。別の容器の中において磁界の極性を反転させれば、磁石と磁性化抗体と結合した白血球の間には反発力が生じて、磁性化抗体と結合した白血球は容器内に解き放たれる。
【００２６】
図４の４−７の抗体除去ステップは、前記抽出ステップにて抽出された前記白血球から前記磁性化抗体を除去する抗体除去ステップである。一例として、容器内の温度を特定の温度にすれば、抗体と白血球の間の結合が離れる。この両者の間の結合が離れた時点で、磁界を用いて抗体のみを抽出すれば、容器内には白血球のみが残され、必要とされる白血球が容器内に選別される。
【００２７】
前記磁性化抗体を用いて白血球を選別することができるために、複数の種類の白血球が存在する生体内における環境とよく似た環境下での細胞製造が可能である。
【００２８】
＜＜実施形態４−１＞＞
【００２９】
実施形態４−１は、請求項４に対応する。実施形態４−１は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、サイトカイン注入ステップを含む白血球分化ステップと、白血球選別ステップ、を有する細胞製造方法であり、特徴点は、抗体除去ステップに昇温ステップ、を備える点をあげることができる。
【００３０】
図５は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態４−１に特徴的な昇温ステップについて説明する。図５の５−７は、抗体が結合した白血球を含む培養液を昇温するステップである。昇温後は、一定の温度に保たれる。一定の温度に保つと、抗体が結合した白血球から、抗体が解離する。ここでは、白血球を選別するために樹状細胞２−２、Ｔ細胞２−３、Ｂ細胞２−４、形質細胞２−５、ＮＫ細胞２−６、肥満細胞２−７、好塩基球２−８、好酸球２−９、マクロファ−ジ２−１０、破骨細胞２−１１、好中球２−１２などの白血球のおのおのに特異的な抗体を用いて白血球を選別する場合に、白血球を前記抗体により選別したあとに、抗体を解離するために昇温する方法を示している。
【００３１】
この昇温によって、抗体と白血球が分離されることによって、治療に必要な白血球のみを選別し取得することが可能となる。
【００３２】
＜＜実施形態４−２＞＞
【００３３】
実施形態４−２は、請求項３と請求項４に対応する。実施形態４−２は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、白血球分化ステップと、さらに磁性抗体結合ステップと抽出ステップと前記抽出ステップにて抽出された前記白血球から前記磁性化抗体を除去する抗体除去ステップを含む白血球選別ステップを、有する細胞製造方法であり、特徴点は抗体除去ステップに昇温ステップ、を備える点をあげることができる。
【００３４】
図６は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態４−２に特徴的な昇温ステップについて説明する。図６の６−７は、磁性化抗体が結合した白血球を含む培養液を昇温するステップである。昇温後は、一定の温度に保たれる。一定の温度に保つと、磁性体抗体が結合した白血球から、磁性化抗体が解離するステップである。
【００３５】
この昇温ステップにより、磁性化抗体と白血球が分離されるため、治療に必要な白血球のみを選別し取得することができる。
【００３６】
＜＜実施形態５＞＞
実施形態５は、請求項５に対応する。実施形態５は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、白血球分化ステップと、さらに、磁性抗体結合ステップと、抽出ステップと、前記抽出ステップにて抽出された前記白血球から前記磁性化抗体を除去する抗体除去ステップを含む白血球選別ステップ、を有する細胞製造方法であり、特徴点は、３度摂氏から５度摂氏の範囲の温度で前記磁性抗体結合を行うステップを備える点をあげることができる。
【００３７】
図７は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態５に特徴的な３度摂氏から５度摂氏の範囲の温度で前記磁性抗体結合を行うステップについて説明する。図７の７−５は、磁性化抗体と白血球を混合した培養液を３度摂氏から５度摂氏の範囲の温度に保ち、前記磁性化抗体と前記白血球を結合させるステップである。抗体は、一般的に３度摂氏から５度摂氏の間の温度で抗体と白血球の結合が確実なものになる。ただ、長時間この温度にてしておくと細胞が死ぬために、短時間での作業が必要となる。
【００３８】
この温度管理によって、前記磁性化抗体と白血球の結合を確実なものにすることができる。
【００３９】
＜＜実施形態６−１＞＞
【００４０】
実施形態の６−１は、請求項６に対応する。実施形態６−１は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、サイトカイン注入ステップを含む白血球分化ステップと、抗体除去ステップに昇温ステップを有する白血球選別ステップ、を有する細胞製造方法であり、特徴点は３６度摂氏から３８度摂氏の間の温度へ昇温する昇温ステップを備える点をあげることができる。
【００４１】
図８は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態６−１に特徴的な昇温ステップについて説明する。図８の８−７は、磁性化抗体が結合した白血球を含む培養液を３６度摂氏から３８度摂氏の範囲の温度に昇温するステップである。昇温後は、一定の温度に保たれる。３６度摂氏から３８度摂氏の範囲では、磁性体抗体が結合した白血球から、磁性化抗体が解離するのに最適な温度である。これによって、磁性化抗体と白血球を確実に解離させることができる。
【００４２】
＜＜実施形態６−２＞＞
【００４３】
実施形態６−２は、請求項３と請求項４と請求項６に対応する。実施形態６−２は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、白血球分化ステップと、さらに磁性抗体結合ステップと抽出ステップと前記抽出ステップにて抽出された前記白血球から前記磁性化抗体を除去するための昇温するステップを有した抗体除去ステップを含む白血球選別ステップ、を有する細胞製造方法であり、特徴点は３６度摂氏から３８度摂氏の間の温度へ昇温する昇温ステップを備える点をあげることができる。
【００４４】
図９は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態６−２に特徴的な昇温ステップについて説明する。図９の９−７は、磁性化抗体が結合した白血球を含む培養液を３６度摂氏から３８度摂氏の範囲の温度に昇温するステップである。昇温後は、一定の温度に保たれる。一定の温度に保つと、磁性体抗体が結合した白血球から、磁性化抗体が解離しするステップである。これによって、磁性化抗体と白血球を確実に解離させることができる。
【００４５】
＜＜実施形態７＞＞
【００４６】
実施形態７は、請求項７に対応する。実施形態７は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、白血球分化ステップと、白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法であり、特徴点は、実施形態１と異なり抗原提示遺伝子改変後のＥＳ細胞から造血幹細胞を分化生成させるステップを省くという点をあげることができる。以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００４７】
図１０は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態７に特徴的な図１０の１０−３は、前記抗原提示遺伝子改変ステップにて改変されたＥＳ細胞を培養し白血球に分化させるステップであり、ＥＳ細胞が白血球に分化しやすいという性質を利用している。マウスのＥＳ細胞では、サイトカインのＬＩＦを培養液中に入れることによって前記ＥＳ細胞の白血球への分化を抑制している。本実施形態は、このＥＳ細胞が有する自然的特性を利用して効率的に白血球を培養し産生しようとするものである。
【００４８】
ＥＳ細胞から直接白血球へ分化させ、白血球の産生ができるので、培養の手順を簡便化することができるというメリットがある。
【００４９】
＜＜実施形態８−１＞＞
【００５０】
実施形態８は、請求項８に対応する。実施形態８は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置である。
【００５１】
図１１は発明を実施する形態と作動の一例である。図１１の１１−２は、ＥＳ細胞培養槽である。ＥＳ細胞を増殖しつつ同時に造血幹細胞へと分化させる培養槽である。このために、ＥＳ細胞培養槽は、造血幹細胞培養槽と隣接してあり、細胞間での情報伝達が可能な形にしておく必要がある。ＥＳ細胞は固着細胞であるためにこの槽内に足場をつくっておく必要がある。図１１の１１−６は造血幹細胞とＥＳ細胞の境界層である。隔壁を設けることもできるが細胞が情報伝達をしたり行き来したりできるように開口部のある構造となる。また、ＥＳ細胞培養層は、コラ−ゲン、ゼラチン、内皮細胞、もしくは異種あるいは同種のストロ−マ細胞などを基質として用いる。１１−１にはこの基質が設置されており、ＥＳ細胞培養槽に隣接して設けられている。
【００５２】
図１１の１１−３は、造血幹細胞培養槽である。造血幹細胞を増殖しつつ同時に白血球へと分化させる培養槽である。このために、造血幹細胞培養槽は、前記のＥＳ細胞培養槽と隣接しているだけでなく、白血球培養槽とも隣接している必要がある。この実施形態ではＥＳ細胞が直接白血球に分化する場合は除外しており、ＥＳ細胞と白血球が直接隣接することはない。造血幹細胞培養槽は固着細胞である造血幹細胞と浮遊細胞である白血球の混合である。このために固着細胞についてはこの槽内に足場を作っておく必要がある。足場としては、マイクロキャリア−やホロファイバ−などがある。１１−７は白血球培養槽との境界層であり、隔壁を設けることも可能である。この境界を通じて、造血幹細胞と白血球が情報伝達できるようにしたり、造血幹細胞が浮遊細胞である白血球に分化した場合に自由に白血球培養槽に移動する。隔壁を設ける場合には、細胞間の情報伝達や移動ができるようにこの隔壁は開口部のある構造となる。また、これらの槽においては、実施形態２に記述される分化を誘導したり逆に分化を抑制し増殖を刺激するサイトカインなどを溶液中に注入する。
【００５３】
図１１の１１−４は、白血球培養槽である。隣接する造血幹細胞を分化させ生成された白血球を培養するための培養槽である。また、この白血球培養槽に特定の白血球に特異的なマ−カに結合する磁性化抗体をふりかけたのち、磁界をかけることによって選別するなどの作業を行う培養槽でもある。もちろん、選別のために作られた別の槽内で同様の操作により選別することも可能である。
こうして、抗原提示遺伝子を改変したＥＳ細胞を培養分化させ、前記抗原提示遺伝子を改変したＥＳ細胞を分化させて造血幹細胞を生成し培養し、さらに前記造血幹細胞から白血球生成分化させる培養装置が得られる。多層にすることによって、連続的な増殖、分化が可能であり、また隣接させることによって、細胞間の情報伝達を容易にしたり細胞自身の移動を容易にする。また、これをミニチュア化することにより携帯版の培養装置とすることができる。もちろん、手術によりこの装置を体内に埋め込むことも可能である。このためには、培養槽そのものが免疫拒絶反応を生じせしめないように、コラ−ゲンなどの塗膜にて覆うなどの工夫が必要となる。
【００５４】
＜＜実施形態８−２＞＞
【００５５】
実施形態８−２は、請求項８に対応する。実施形態８−２は、前記実施形態８−１と異なる形態のものである。この実施形態８−２は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置である。
【００５６】
図１２は発明を実施する形態と作動の一例である。図１２の１２−２は、ＥＳ細胞培養槽である。ＥＳ細胞を増殖しつつ同時に造血幹細胞へと分化させる培養槽である。このために、ＥＳ細胞培養槽は、造血幹細胞培養槽と隣接してあり、細胞間での情報伝達が可能な形にしておく必要がある。ＥＳ細胞は固着細胞であるためにこの槽内に足場をつくっておく必要がある。図１２の１２−６は境界層であり、造血幹細胞とＥＳ細胞を区分する境界である。隔壁を設けることもできるが細胞が情報伝達をしたり行き来したりできるように開口部のある構造となる。また、ＥＳ細胞培養槽は、コラ−ゲン、ゼラチン、内皮細胞、もしくは異種あるいは同種のストロ−マ細胞などを基質として用いる。１２−１にはこの基質が設置されており、ＥＳ細胞培養槽に隣接して設けられている。
図１２の１２−３は、造血幹細胞培養槽である。造血幹細胞を増殖しつつ同時に白血球へと分化させる培養槽である。このために、造血幹細胞培養槽は、前記のＥＳ細胞培養槽と隣接しているだけでなく、白血球培養槽とも隣接している必要がある。この実施形態ではＥＳ細胞が直接白血球に分化する場合は除外しており、ＥＳ細胞と白血球が直接隣接することはない。造血幹細胞培養槽は固着細胞である造血幹細胞と浮遊細胞である白血球の混合である。このために固着細胞についてはこの槽内に足場を作っておく必要がある。足場としては、マイクロキャリア−やホロファイバ−などがある。１２−７は白血球培養槽との境界層であり、隔壁を設けることも可能である。この境界を通じて、造血幹細胞と白血球が情報伝達できるようにしたり、造血幹細胞が浮遊細胞である白血球に分化した場合に自由に白血球培養槽に移動する。隔壁を設ける場合には、細胞間の情報伝達や移動ができるようにこの隔壁は開口部のある構造となる。また、これらの槽においては、請求項２に記述される分化を誘導したり逆に分化を抑制し増殖を刺激するサイトカインなどを溶液中に注入する。
【００５７】
図１２の１２−４は、白血球培養槽である。隣接する造血幹細胞を分化させ生成された白血球を培養するための培養槽である。また、この白血球培養槽に特定の白血球に特異的なマ−カに結合する磁性化抗体をふりかけたのち、磁界をかけることによって選別するなどの作業を行う培養槽でもある。もちろん、選別のために作られた別の槽内で同様の操作により選別することも可能である。
こうして、抗原提示遺伝子を改変したＥＳ細胞を培養分化させ、前記抗原提示遺伝子を改変したＥＳ細胞を分化させて造血幹細胞を生成し培養し、さらに前記造血幹細胞から白血球生成分化させる培養装置が得られる。
【００５８】
多層にすることによって、連続的な増殖、分化が可能であり、また隣接させることによって、細胞間の情報伝達を容易にしたり細胞自身の移動を容易にする。また、これをミニチュア化することにより携帯版の培養装置とすることができる。もちろん、手術によりこの装置を体内に埋め込むことも可能である。このためには、培養槽そのものが免疫拒絶反応を生じせしめないように、コラ−ゲンなどの塗膜にて覆うなどの工夫が必要となる。
【００５９】
＜＜実施形態８−３＞＞
【００６０】
実施形態８−３は、請求項８に対応する。実施形態８−３は、前記実施形態８−１、８−２と異なる形態である。この実施形態８−３は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置である。
【００６１】
図１３は発明を実施する形態と作動の一例である。ＥＳ細胞培養槽と造血幹細胞培養槽および基質および白血球培養槽からなる。白血球培養槽に特徴を有し、複数の白血球培養槽があり、それぞれの培養槽に異なるサイトカインを注入することにより白血球培養槽に単一の白血球だけが分化生成されるという特徴を有する細胞製造装置である。
【００６２】
図１３の１３−１は、図１２に示されるものの一部と同じ構成であり、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽および基質の部分からなる。図１２における１２−１及び１２−２及び１２−３が１３−１に対応する部分である。あるいは、造血幹細胞培養槽１３−２からのみなる。この部分では白血球に分化する前の細胞をあらかじめ別の場所で増殖させる。この１３−１を図１３のように隔壁１３−３にて分割された白血球培養槽１３−２に装着し、サイトカイン注入口１３−４から、目的とする分化生成させたい白血球に対応するサイトカインを注入し、白血球培養槽１３−２内にて目的とする白血球を入手することができる。たとえば、隔壁により分割された白血球培養室のうち、一番左側では、Ｇ−ＣＳＦなどを注入することによって好中球のみを得ることができ、隣接する白血球培養室ではＭ−ＣＳＦなどを注入することによりマクロファ−ジを得ることができる。また、こうして得られた白血球は、抽出口１３−５を通じて抽出することができる。
【００６３】
このような白血球培養槽は、室毎に品質管理ができるために、実施形態３から実施形態６までの管理を個別に行うことができる。この白血球培養室は単一もしくは複数の室から構成されていてもよい。
【００６４】
白血球培養槽とそれ以外の培養槽を分割するメリットは、分化が主たる白血球培養槽と、増殖が主たるそれ以外の培養槽を分離することにより、品質管理が容易になることである。
【００６５】
＜＜実施形態９−１＞＞
【００６６】
実施形態９−１は、請求項９に対応する。実施形態９−１は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置であり、特徴点は前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜を備える点をあげることができる。
図１４は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態９−１に特徴的な前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜について説明する。
【００６７】
図１４の１４−６が前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜の位置を表す。細胞が増殖するためには、足場が必要であり、また特有の培養条件が必要となる。この培養条件を満足させるために、各培養槽がある程度独立している必要があるこのために、実施形態８−１、実施形態８−２、実施形態８−３では隔壁を設けたが、特に、この隔壁において生体膜に似せて足場がつくりやすい構造である場合には増殖が容易になる。またこの生体膜に細胞が通り抜けられるような開口部を設けることによって、分化した細胞が隣接する培養槽に移動することを容易にする。この擬似生体膜にはコラ−ゲンを塗布したものがよく、また、それ以外にゼラチンなどを塗布することによって足場のつくりやすい膜となり、隔壁となる。
【００６８】
この膜を作ることを通じて、より生体内に近い環境を構築しようとするものである。
【００６９】
＜＜実施形態９−２＞＞
【００７０】
実施形態の９−２は、請求項９に対応する。実施形態９−１とは形態が異なる実施形態９−２について説明する。実施形態９−２は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置であり、特徴点は前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜を備える点をあげることができる。
【００７１】
図１５は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態９−２に特徴的な前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜について説明する。
【００７２】
図１５の１５−６が前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜の位置を表す。細胞が増殖するためには、足場が必要であり、また特有の培養条件が必要となる。この培養条件を満足させるために、各培養槽がある程度独立している必要があるこのために、実施形態８−１、実施形態８−２、実施形態８−３では隔壁を設けたが、特に、この隔壁において生体膜に似せて足場がつくりやすい構造である場合には増殖が容易になる。またこの生体膜に細胞が通り抜けられるような開口部を設けることによって、分化した細胞が隣接する培養槽に移動することを容易にする。この擬似生体膜にはコラ−ゲンを塗布したものがよく、また、それ以外にゼラチンなどを塗布することによって足場のつくりやすい膜となり、隔壁となる。このような円形の断面にして断面の直角方向を配管として構築すれば、酸素、栄養、老廃物、あるいはサイトカインなどの増殖因子や分化誘導因子などを流通させる合理的な培養槽の構造体として動作する。
このような生体膜を作るメリットは、より生体内の環境に近づけることができることである。
【００７３】
＜＜実施形態１０−１＞＞
【００７４】
実施形態１０−１は、請求項１０に対応する。実施形態１０−１は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点は前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽とを区分する擬似生体膜を備える点をあげることができる。
【００７５】
図１６は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１０−１に特徴的な前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽とを区分する擬似生体膜について説明する。
【００７６】
図１６の１６−７が前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽とを区分する擬似生体膜の位置を表す。細胞が増殖するためには、足場が必要であり、また特有の培養条件が必要となる。この培養条件を満足させるために、各培養槽がある程度独立している必要があるこのために、実施形態８−１、実施形態８−２、実施形態８−３では隔壁を設けたが、特に、この隔壁において生体膜に似せて足場がつくりやすい構造である場合には増殖が容易になる。また、前記造血幹細胞から白血球に分化した場合には、細胞は浮遊細胞化するために、この生体膜に細胞が通り抜けられるような開口部を設けることによって、分化した細胞が隣接する培養槽に移動することを容易にする。この擬似生体膜にはコラ−ゲンを塗布したものがよく、また、それ以外にゼラチンなどを塗布することによって足場のつくりやすい膜となり、隔壁となる。また、白血球を白血球培養槽に誘導するためには、サイトカインを白血球培養槽に注入すればよく、白血球を誘導する前記サイトカインには、Ｇ−ＣＳＦ、Ｍ−ＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦ、その他インタ−ロイキンなどがある。
【００７７】
このような生体膜を作るメリットは、より生体内の環境に近づけることができることである。
【００７８】
＜＜実施形態１０−２＞＞
【００７９】
実施形態１０−２は、請求項１０に対応する。また、実施形態１０−１とは異なる形態である。実施形態１０−２は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点は前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽を区分する擬似生体膜、を備える点をあげることができる。
【００８０】
図１７は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１０−１に特徴的な前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽とを区分する擬似生体膜について説明する。
【００８１】
図１７の１７−７が前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜の位置を表す。細胞が増殖するためには、足場が必要であり、また特有の培養条件が必要となる。この培養条件を満足させるために、各培養槽がある程度独立している必要があるこのために、実施形態８−１、実施形態８−２、実施形態８−３では隔壁を設けたが、特に、この隔壁において生体膜に似せて足場がつくりやすい構造である場合には増殖が容易になる。また、前記造血幹細胞から白血球に分化した場合には、細胞は浮遊細胞化するために、この生体膜に細胞が通り抜けられるような開口部を設けることによって、分化した細胞が隣接する培養槽に移動することを容易にする。この擬似生体膜にはコラ−ゲンを塗布したものがよく、また、それ以外にゼラチンなどを塗布することによって足場のつくりやすい膜となり、隔壁となる。また、白血球を白血球培養槽に誘導するためには、サイトカインを白血球培養槽に注入すればよく、白血球を誘導する前記サイトカインには、Ｇ−ＣＳＦ、Ｍ−ＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦ、その他インタ−ロイキンなどがある。このような円形の断面にして断面の直角方向を配管として構築すれば、酸素、栄養、老廃物、あるいはサイトカインなどの増殖因子や分化誘導因子などを流通させる合理的な培養槽の構造体として動作する。また、分化し浮遊細胞化した白血球を選別、抽出するためにはこのような管構造の培養槽は適している。このような生体膜を作るメリットは、より生体内の環境に近づけることができることである。
【００８２】
＜＜実施形態１１−１＞＞
【００８３】
実施形態の１１−１は、請求項１１に対応する。実施形態１１は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を備える点をあげることができる。
【００８４】
図１８は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−１に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
図１８の１８−８が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、１８−９が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。
【００８５】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【００８６】
＜＜実施形態１１−２＞＞
【００８７】
実施形態の１１−２は、請求項１１に対応する。実施形態１１−１と実施形態１１−２は形態が異なる。実施形態１１−２は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を備える点をあげることができる。
【００８８】
図１９は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−２に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
【００８９】
図１９の１９−８が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、１９−９が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。
【００９０】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【００９１】
＜＜実施形態１１−３＞＞
【００９２】
実施形態の１１−３は、請求項１１に対応する。実施形態１１−３と実施形態１１−１および実施形態１１−２は形態が異なる。実施形態１１−３は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を備える点をあげることができる。
【００９３】
図２０は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−２に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
【００９４】
図２０の２０−６が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、２０−７が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。実施形態１１−３の場合は、白血球の分化を隔壁２０−３で隔てられた白血球培養槽２０−２のそれぞれにおいて異なる白血球が培養された場合においては、白血球保持槽は単一の白血球の出現頻度が高くなるために、治療に用いる目的とする白血球を取得する確率が高くなる。
【００９５】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【００９６】
＜＜実施形態１１−４＞＞
【００９７】
実施形態の１１−４は、請求項１１に対応する。実施形態１１−４は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を備える点をあげることができる。
【００９８】
図２１は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−４に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
図２１の２１−８が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、２１−９が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。
【００９９】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【０１００】
＜＜実施形態１１−５＞＞
【０１０１】
実施形態の１１−５は、請求項１１に対応する。実施形態１１−５は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を備える点をあげることができる。
【０１０２】
図２２は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−５に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
【０１０３】
図２２の２２−８が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、２２−９が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。
【０１０４】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【０１０５】
＜＜実施形態１１−６＞＞
【０１０６】
実施形態の１１−６は、請求項１１に対応する。実施形態の１１−６は、請求項１１に対応する。実施形態１１−６は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を備える点をあげることができる。
【０１０７】
図２３は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−６に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
【０１０８】
図２３の２３−６が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、２３−７が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。実施形態１１−３の場合は、白血球の分化を隔壁２３−３で隔てられた白血球培養槽２３−２のそれぞれにおいて異なる白血球が培養された場合においては、白血球保持槽は単一の白血球の出現頻度が高くなるために、治療に用いる目的とする白血球を取得する確率が高くなる。
【０１０９】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【０１１０】
＜＜実施形態１１−７＞＞
【０１１１】
実施形態の１１−７は、請求項１１に対応する。実施形態の１１−７は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部と、を備える点をあげることができる。
【０１１２】
図２４は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−７に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
【０１１３】
図２４の２４−８が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、２４−９が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。
【０１１４】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【０１１５】
＜＜実施形態１１−８＞＞
【０１１６】
実施形態の１１−８は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部と、を備える点をあげることができる。
【０１１７】
図２５は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−８に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
【０１１８】
図２５の２５−８が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、２５−９が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。
【０１１９】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【０１２０】
＜＜実施形態１１−９＞＞
【０１２１】
実施形態の１１−９は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽を区分する擬似生体膜と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部と、を備える点をあげることができる。
【０１２２】
図２６は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１１−９に特徴的な白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、について説明する。
【０１２３】
図２６の２６−６が白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、２６−７が前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部を表す。実施形態１１−３の場合は、白血球の分化を隔壁２６−３で隔てられた白血球培養槽２６−２のそれぞれにおいて異なる白血球が培養された場合においては、白血球保持槽は単一の白血球の出現頻度が高くなるために、治療に用いる目的とする白血球を取得する確率が高くなる。
【０１２４】
このような構造により、磁性化抗体と白血球に関する操作を白血球培養槽とは別の部位で行うことができるために、白血球培養槽の温度を変えずに、白血球保持槽の昇温などの温度調整が個別にできるなどのメリットがある。
【０１２５】
＜＜実施形態１２−１＞＞
【０１２６】
実施形態の１２−１は、請求項１２に対応する。実施形態１２−１は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部とを有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、を備えることをあげることができる。
【０１２７】
図２７は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−１に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
【０１２８】
図２７の２７−１１が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽２７−８に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽２７−１０になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１２９】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、
磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１３０】
＜＜実施形態１２−２＞＞
【０１３１】
実施形態の１２−２は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−２は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部とを有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、を備えることをあげることができる。
【０１３２】
図２８は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−２に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
【０１３３】
図２８の２８−１１が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽２８−８に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽２８−１０になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１３４】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、
磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１３５】
＜＜実施形態１２−３＞＞
【０１３６】
実施形態の１２−３は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−３は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、を備えることをあげることができる。
【０１３７】
図２９は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−３に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
図２９の２９−８が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽２９−６に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽２９−８になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１３８】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、
磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１３９】
＜＜実施形態１２−４＞＞
【０１４０】
実施形態の１２−４は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−４は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、を備える点をあげることができる。
【０１４１】
図３０は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−４に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
【０１４２】
図３０の３０−１１が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽３０−８に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽３０−１０になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１４３】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、
磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１４４】
＜＜実施形態１２−５＞＞
【０１４５】
実施形態の１２−５は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−５は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、を備える点をあげることができる。
【０１４６】
図３１は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−５に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
【０１４７】
図３１の３１−１１が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽３１−８に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽３１−１０になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１４８】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１４９】
＜＜実施形態１２−６＞＞
【０１５０】
実施形態の１２−６は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−６は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、を備える点をあげることができる。
【０１５１】
図３２は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−６に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
図３２の３２−８が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽３２−６に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽３２−８になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１５２】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、
磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１５３】
＜＜実施形態１２−７＞＞
【０１５４】
実施形態の１２−７は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−７は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽を区分する擬似生体膜と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、をさらに有する。
【０１５５】
図３３は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−７に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
【０１５６】
図３３の３３−１１が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽３３−８に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽３３−１０になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１５７】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１５８】
＜＜実施形態１２−８＞＞
【０１５９】
実施形態の１２−８は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−８は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽を区分する擬似生体膜と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、をさらに有する。
【０１６０】
図３４は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−８に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
【０１６１】
図３４の３４−１１が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽３４−８に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽３４−１０になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１６２】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１６３】
＜＜実施形態１２−９＞＞
【０１６４】
実施形態の１２−９は、請求項１２に対応する。実施形態の１２−９は、ＥＳ細胞培養槽、造血幹細胞培養槽、白血球培養槽と、前記ＥＳ細胞槽と前記造血幹細胞培養槽を区分する擬似生体膜と、前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽を区分する擬似生体膜と、白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カ−を目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部と、を有する細胞製造装置であり、特徴点として、前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、をさらに有する。
【０１６５】
図３５は発明を実施する形態と作動の一例である。ここでは、実施形態１２−９に特徴的な前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部、について説明する。
【０１６６】
図３５の３５−９が前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽３５−６に隣接した白血球抽出部であり、磁界を与えることのできる電磁石あるいは、取り付け取り外しが可能な永久磁石が備え付けられる槽３５−９になっており、磁界を発生させることにより磁性抗体と結合した白血球がこの槽に誘引される。
【０１６７】
このように磁界を与える槽を白血球保持槽とは異なる別の槽にすることにより、磁界に誘引され槽内壁面に磁力にて付着した磁性化抗体と、これに結合する白血球を分離し、治療に必要な白血球のみを効率的に取得できるというメリットがある。
【０１６８】
＜＜実施形態１３＞＞
【０１６９】
実施形態の１３は、請求項１３に対応する。実施形態１３は、ＥＳ細胞取得ステップと、抗原提示遺伝子改変ステップと、改変後ＥＳ細胞培養分化ステップと、白血球分化ステップと、白血球選別ステップと、輸血するステップと、を有する体外白血球を利用した治療方法である。
【０１７０】
図３６は発明を実施する形態と作動の一例である。
図３６の３６−１のＥＳ細胞取得ステップとは、霊長類の胚盤胞内から内部細胞塊を取り出してこの内部細胞塊を培養してＥＳ細胞を取得するステップである。
【０１７１】
図３６の３６−２の抗原提示遺伝子改変ステップとは、自己を提示する抗原に関わる遺伝子に関して、その部分もしくは全部を改変するものであり、この改変においてＨＬＡと呼ばれる遺伝子群もしくは、これを含む染色体を、移植もしくは輸血の対象となる患者に適合する遺伝子に改変するステップである。この改変には、遺伝子が発現出来ないようにするために遺伝子を発現を制御する部位を改変するという操作も含まれている。この遺伝子改変の方法には、エレクトロポ−レーションにより直接遺伝子を組み込む方法やレトロウイルスベクタ−を用いて逆転写することにより遺伝子を組み込む方法などがある。
【０１７２】
図３６の３６−３の改変後ＥＳ細胞培養分化ステップとは、前記の抗原提示遺伝子が改変されたＥＳ細胞を培養し、造血幹細胞に分化させるステップである。霊長類の場合では、ＥＳ細胞はさまざまな臓器の細胞になりえる多分化能を有しているが、一般的に造血系細胞に分化しやすいという特性を有しており、通常の培養条件下では容易に造血系細胞に分化する。このステップにおける特徴点は、培養するために内皮細胞上にて培養する、ことをあげることができる。
【０１７３】
図３６の３６−４の白血球分化ステップとは、前記の造血幹細胞を培養し白血球に分化させるステップである。一般的には図２に示すような白血球と呼ばれる樹状細胞２−２、Ｔ細胞２−３、Ｂ細胞２−４、形質細胞２−５、ＮＫ細胞２−６、肥満細胞２−７、好塩基球２−８、好酸球２−９、マクロファ−ジ２−１０、破骨細胞２−１１、好中球２−１２に分化させる場合に、サイトカインを注入する方が良い。例えば、図２に示す造血幹細胞２−１から好中球２−１２へ分化させるためには、ＳＣＦ，Ｇ−ＣＳＦ， ＩＬ−６， ＴＰＯ、ＦＬＴ３ ｌｉｇａｎｄ， ＩＬ−１１などのサイトカインを用いて、顆粒球マクロファ−ジ系前駆細胞まで分化させ、Ｇ−ＣＳＦ ２−１６と呼ばれるサイトカインを注入することにより好中球２−１２へ分化させることができる。
【０１７４】
図３６の３６−５の白血球選別ステップとは、前期の造血幹細胞から分化生成された白血球のマ−カを利用して白血球を選別するステップである。たとえば、マクロファ−ジであればマクロファ−ジに特異的なマ−カ−であるｍａｃ−１に結合するａｎｔｉ−ｍａｃ−１を磁性化抗体として作り上げて、この磁性化抗体がマクロファ−ジに結合したあとに磁界を用いればマクロファ−ジに分化したものだけを選別することができる。
【０１７５】
図３６の３６−６は、輸血ステップである。前記白血球選別ステップにて選別された白血球を前記生体に輸血するステップである。ただし、抗原提示遺伝子の改変を通じて、前記生体だけでなく、前記とは異なる生体に輸血することも可能となる。
【０１７６】
このような治療方法により、免疫的に拒絶反応が生じないような輸血が可能になる。
【０１７７】
尚、これまであげた本発明の造血幹細胞と白血球をＥＳ細胞から生成させる培養方法と装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１７８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜１３記載の方法および装置によれば、（１）遺伝子を改変したＥＳ細胞から採取した造血幹細胞を、感染症の原因となるウイルスなどから守られた衛生的に十分管理された工場生産の体制により製作することによって移植される患者を感染症から守るとともに、拒絶反応の観点から患者に適合性のよい遺伝子を有する造血幹細胞を製作し、これを患者に移植することによって、移植における拒絶反応という課題を解決することができる、
（２）さらに、遺伝子改変されて患者との適合性がよい白血球であれば、患者に対して輸血を実施しても拒絶反応を起こすことなく、白血球自身が有する免疫抵抗力を付与することができる、などのという優れた効果を奏し得る。
【０１７９】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１のフローの一例を示す図
【図２】造血幹細胞から白血球への分化の図
【図３】実施形態２のフローの一例を示す図
【図４】実施形態３のフローの一例を示す図
【図５】実施形態４−１のフローの一例を示す図
【図６】実施形態４−２のフローの一例を示す図
【図７】実施形態５のフローの一例を示す図
【図８】実施形態６−１のフローの一例を示す図
【図９】実施形態６−２のフローの一例を示す図
【図１０】実施形態７のフローの一例を示す図
【図１１】実施形態８−１の構成の一例を示す図
【図１２】実施形態８−２の構成の一例を示す図
【図１３】実施形態８−３の構成の一例を示す図
【図１４】実施形態９−１の構成の一例を示す図
【図１５】実施形態９−２の構成の一例を示す図
【図１６】実施形態１０−１の構成の一例を示す図
【図１７】実施形態１０−２の構成の一例を示す図
【図１８】実施形態１１−１の構成の一例を示す図
【図１９】実施形態１１−２の構成の一例を示す図
【図２０】実施形態１１−３の構成の一例を示す図
【図２１】実施形態１１−４の構成の一例を示す図
【図２２】実施形態１１−５の構成の一例を示す図
【図２３】実施形態１１−６の構成の一例を示す図
【図２４】実施形態１１−７の構成の一例を示す図
【図２５】実施形態１１−８の構成の一例を示す図
【図２６】実施形態１１−９の構成の一例を示す図
【図２７】実施形態１２−１の構成の一例を示す図
【図２８】実施形態１２−２の構成の一例を示す図
【図２９】実施形態１２−３の構成の一例を示す図
【図３０】実施形態１２−４の構成の一例を示す図
【図３１】実施形態１２−５の構成の一例を示す図
【図３２】実施形態１２−６の構成の一例を示す図
【図３３】実施形態１２−７の構成の一例を示す図
【図３４】実施形態１２−８の構成の一例を示す図
【図３５】実施形態１２−９の構成の一例を示す図
【図３６】実施形態１３のフローの一例を示す図
【符号の説明】
１−１ ＥＳ細胞取得ステップ
１−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
１−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
１−４ 白血球分化ステップ
１−５ 白血球選別ステップ
２−１ 造血幹細胞
２−２ 樹状細胞
２−３ Ｔ細胞
２−４ Ｂ細胞
２−５ 形質細胞
２−６ ＮＫ細胞
２−７ 肥満細胞
２−８ 好塩基球
２−９ 好酸球
２−１０ マクロファージ
２−１１ 破骨細胞
２−１２ 好中球
２−１３ 骨髄系幹細胞
２−１４ 顆粒球マクロファージ系前駆細胞
２−１５ 好中球前駆細胞
２−１６ Ｇ−ＣＳＦ
３−１ ＥＳ細胞取得ステップ
３−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
３−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
３−４ サイトカイン注入ステップ
３−５ 白血球分化ステップ
３−６ 白血球選別ステップ
４−１ ＥＳ細胞取得ステップ
４−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
４−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
４−４ 白血球分化ステップ
４−５ 磁性抗体結合ステップ
４−６ 抽出ステップ
４−７ 抗体除去ステップ
５−１ ＥＳ細胞取得ステップ
５−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
５−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
５−４ サイトカイン注入ステップ
５−５ 白血球分化ステップ
５−６ 白血球選別ステップ
５−７ 昇温ステップ
６−１ ＥＳ細胞取得ステップ
６−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
６−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
６−４ 白血球分化ステップ
６−５ 磁性抗体結合ステップ
６−６ 抽出ステップ
６−７ 昇温ステップ
６−８ 抗体除去ステップ
７−１ ＥＳ細胞取得ステップ
７−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
７−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
７−４ 白血球分化ステップ
７−５ 磁性抗体結合ステップ
７−６ 抽出ステップ
７−７ 抗体除去ステップ
８−１ ＥＳ細胞取得ステップ
８−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
８−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
８−４ サイトカイン注入ステップ
８−５ 白血球分化ステップ
８−６ 白血球選別ステップ
８−７ 昇温ステップ
９−１ ＥＳ細胞取得ステップ
９−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
９−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
９−４ 白血球分化ステップ
９−５ 磁性抗体結合ステップ
９−６ 抽出ステップ
９−７ 昇温ステップ
９−８ 抗体除去ステップ
１０−１ ＥＳ細胞取得ステップ
１０−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
１０−３ 白血球分化ステップ
１０−４ 白血球選別ステップ
１１−１ 基質
１１−２ ＥＳ細胞培養槽
１１−３ 造血幹細胞培養槽
１１−４ 白血球培養槽
１１−５ 隔壁
１１−６ 隔壁
１１−７ 隔壁
１２−１ 基質
１２−２ ＥＳ細胞培養槽
１２−３ 造血幹細胞培養槽
１２−４ 白血球培養槽
１２−５ 隔壁
１２−６ 隔壁
１２−７ 隔壁
１３−１ 幹細胞供給槽
１３−２ 白血球培養槽
１３−３ 隔壁
１３−４ サイトカイン注入口
１３−５ 白血球抽出口
１４−１ 基質
１４−２ ＥＳ細胞培養槽
１４−３ 造血幹細胞培養槽
１４−４ 白血球培養槽
１４−５ 隔壁
１４−６ 擬似生体膜
１４−７ 隔壁
１５−１ 基質
１５−２ ＥＳ細胞培養槽
１５−３ 造血幹細胞培養槽
１５−４ 白血球培養槽
１５−５ 隔壁
１５−６ 擬似生体膜
１５−７ 隔壁
１６−１ 基質
１６−２ ＥＳ細胞培養槽
１６−３ 造血幹細胞培養槽
１６−４ 白血球培養槽
１６−５ 隔壁
１６−６ 擬似生体膜
１６−７ 擬似生体膜
１７−１ 基質
１７−２ ＥＳ細胞培養槽
１７−３ 造血幹細胞培養槽
１７−４ 白血球培養槽
１７−５ 隔壁
１７−６ 擬似生体膜
１７−７ 擬似生体膜
１８−１ 基質
１８−２ ＥＳ細胞培養槽
１８−３ 造血幹細胞培養槽
１８−４ 白血球培養槽
１８−５ 隔壁
１８−６ 隔壁
１８−７ 隔壁
１８−８ 白血球保持槽
１８−９ 磁性化抗体混入部
１９−１ 基質
１９−２ ＥＳ細胞培養槽
１９−３ 造血幹細胞培養槽
１９−４ 白血球培養槽
１９−５ 隔壁
１９−６ 隔壁
１９−７ 隔壁
１９−８ 白血球保持槽
１９−９ 磁性化抗体混入部
２０−１ 幹細胞供給槽
２０−２ 白血球培養槽
２０−３ 隔壁
２０−４ サイトカイン注入口
２０−５ 白血球抽出口
２０−６ 白血球保持槽
２０−７ 磁性化抗体混入部
２１−１ 基質
２１−２ ＥＳ細胞培養槽
２１−３ 造血幹細胞培養槽
２１−４ 白血球培養槽
２１−５ 隔壁
２１−６ 擬似生体膜
２１−７ 隔壁
２１−８ 白血球保持槽
２１−９ 磁性化抗体混入部
２２−１ 基質
２２−２ ＥＳ細胞培養槽
２２−３ 造血幹細胞培養槽
２２−４ 白血球培養槽
２２−５ 隔壁
２２−６ 擬似生体膜
２２−７ 隔壁
２２−８ 白血球保持槽
２２−９ 磁性化抗体混入部
２３−１ 幹細胞供給槽
２３−２ 白血球培養槽
２３−３ 隔壁
２３−４ サイトカイン注入口
２３−５ 白血球抽出口
２３−６ 白血球保持槽
２３−７ 磁性化抗体混入部
２４−１ 基質
２４−２ ＥＳ細胞培養槽
２４−３ 造血幹細胞培養槽
２４−４ 白血球培養槽
２４−５ 隔壁
２４−６ 擬似生体膜
２４−７ 擬似生体膜
２４−８ 白血球保持槽
２４−９ 磁性化抗体混入部
２５−１ 基質
２５−２ ＥＳ細胞培養槽
２５−３ 造血幹細胞培養槽
２５−４ 白血球培養槽
２５−５ 隔壁
２５−６ 擬似生体膜
２５−７ 擬似生体膜
２５−８ 白血球保持槽
２５−９ 磁性化抗体混入部
２６−１ 幹細胞供給槽
２６−２ 白血球培養槽
２６−３ 隔壁
２６−４ サイトカイン注入口
２６−５ 白血球抽出口
２６−６ 白血球保持槽
２６−７ 磁性化抗体混入部
２７−１ 基質
２７−２ ＥＳ細胞培養槽
２７−３ 造血幹細胞培養槽
２７−４ 白血球培養槽
２７−５ 隔壁
２７−６ 隔壁
２７−７ 隔壁
２７−８ 白血球保持槽
２７−９ 磁性化抗体混入部
２７−１０ 磁石設置箇所
２７−１１ 白血球抽出部
２８−１ 基質
２８−２ ＥＳ細胞培養槽
２８−３ 造血幹細胞培養槽
２８−４ 白血球培養槽
２８−５ 隔壁
２８−６ 隔壁
２８−７ 隔壁
２８−８ 白血球保持槽
２８−９ 磁性化抗体混入部
２８−１０ 磁石設置箇所
２８−１１ 白血球抽出部
２９−１ 幹細胞供給槽
２９−２ 白血球培養槽
２９−３ 隔壁
２９−４ サイトカイン注入口
２９−５ 白血球抽出口
２９−６ 白血球保持槽
２９−７ 磁性化抗体混入
２９−８ 磁石設置箇所
２９−９ 白血球抽出部
３０−１ 基質
３０−２ ＥＳ細胞培養槽
３０−３ 造血幹細胞培養槽
３０−４ 白血球培養槽
３０−５ 隔壁
３０−６ 擬似生体膜
３０−７ 隔壁
３０−８ 白血球保持槽
３０−９ 磁性化抗体混入部
３０−１０ 磁石設置箇所
３０−１１ 白血球抽出部
３１−１ 基質
３１−２ ＥＳ細胞培養槽
３１−３ 造血幹細胞培養槽
３１−４ 白血球培養槽
３１−５ 隔壁
３１−６ 擬似生体膜
３１−７ 隔壁
３１−８ 白血球保持槽
３１−９ 磁性化抗体混入部
３１−１０ 磁石設置箇所
３１−１１ 白血球抽出部
３２−１ 幹細胞供給槽
３２−２ 白血球培養槽
３２−３ 隔壁
３２−４ サイトカイン注入口
３２−５ 白血球抽出口
３２−６ 白血球保持槽
３２−７ 磁性化抗体混入部
３２−８ 磁石設置箇所
３２−９ 白血球抽出部
３３−１ 基質
３３−２ ＥＳ細胞培養槽
３３−３ 造血幹細胞培養槽
３３−４ 白血球培養槽
３３−５ 隔壁
３３−６ 擬似生体膜
３３−７ 擬似生体膜
３３−８ 白血球保持槽
３３−９ 磁性化抗体混入部
３３−１０ 磁石設置箇所
３３−１１ 白血球抽出部
３４−１ 基質
３４−２ ＥＳ細胞培養槽
３４−３ 造血幹細胞培養槽
３４−４ 白血球培養槽
３４−５ 隔壁
３４−６ 擬似生体膜
３４−７ 擬似生体膜
３４−８ 白血球保持槽
３４−９ 磁性化抗体混入部
３４−１０ 磁石設置箇所
３４−１１ 白血球抽出部
３５−１ 幹細胞供給槽
３５−２ 白血球培養槽
３５−３ 隔壁
３５−４ サイトカイン注入口
３５−５ 白血球抽出口
３５−６ 白血球保持槽
３５−７ 磁性化抗体混入部
３５−８ 磁石設置箇所
３５−９ 白血球抽出部
３６−１ ＥＳ細胞取得ステップ
３６−２ 抗原提示遺伝子改変ステップ
３６−３ 改変後ＥＳ細胞培養分化ステップ
３６−４ 白血球分化ステップ
３６−５ 白血球選別ステップ
３６−６ 輸血ステップ

Claims (13)

1. 胚性幹細胞を取得する胚性幹細胞取得ステップと、前記胚性幹細胞取得ステップにて取得した胚性幹細胞の抗原提示遺伝子を改変する抗原提示遺伝子改変ステップと、前記抗原提示遺伝子改変ステップにて抗原提示遺伝子を改変された胚性幹細胞を培養し、造血幹細胞に分化させる改変後胚性幹細胞培養分化ステップと、前記改変後胚性幹細胞培養分化ステップにて生成された造血幹細胞を培養し白血球に分化させる白血球分化ステップと、前記白血球分化ステップにて生成された白血球をそのマ−カを利用して選別する白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法。
2. 前記白血球分化ステップは、選択されたサイトカインを前記造血幹細胞を含む白血球溶液に注入することで特定の白血球に分化させるサイトカイン注入ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の細胞製造方法。
3. 前記白血球選別ステップは、前記マ−カを目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体と、前記マ−カを有する白血球とを結合する磁性抗体結合ステップと、前記磁性抗体結合ステップにて前記磁性抗体と結合した白血球のみを前記白血球分化ステップにて生成された白血球の中から磁界を利用して抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップにて抽出された前記白血球から前記磁性化抗体を除去する抗体除去ステップと、を含む請求項１又は２に記載の細胞製造方法。
4. 前記抗体除去ステップは、前記抽出ステップにて抽出された白血球を所定の温度に昇温する昇温ステップを有する請求項３に記載の細胞製造方法。
5. 前記磁性抗体結合ステップは、３度摂氏から５度摂氏の範囲の温度で行う請求項３に記載の細胞製造方法。
6. 前記所定の温度とは、３６度摂氏から３８度摂氏の範囲の温度である請求項４に記載の細胞製造方法。
7. 胚性幹細胞を取得する胚性幹細胞取得ステップと、前記胚性幹細胞取得ステップにて取得した胚性幹細胞の抗原提示遺伝子を改変する抗原提示遺伝子改変ステップと、
   前記抗原提示遺伝子改変ステップにて抗原提示遺伝子の改変された胚性幹細胞を培養し、白血球に分化させる白血球分化ステップと、前記白血球分化ステップにて生成された白血球をそのマ−カを利用して選別する白血球選別ステップと、を有する細胞製造方法。
8. 胚性幹細胞を培養し、造血幹細胞に分化させるための胚性幹細胞培養槽と、前記胚性幹細胞培養槽と隣接し、前記胚性幹細胞培養槽にて生成された造血幹細胞を培養させ、白血球に分化させるための造血幹細胞培養槽と、前記造血幹細胞培養槽と隣接し、前記造血幹細胞培養槽にて生成された白血球を培養するための白血球培養槽と、を有する細胞製造装置。
9. 前記胚性幹細胞培養槽と、前記造血幹細胞培養槽とは、擬似生体膜で区分されている請求項８に記載の細胞製造装置。
10. 前記造血幹細胞培養槽と前記白血球培養槽とは、擬似生体膜で区分されている請求項９に記載の細胞製造装置。
11. 前記白血球培養槽にて培養された白血球を取り出して保持する白血球保持槽と、 前記白血球保持槽にその白血球保持槽の白血球のマ−カを目標として結合する抗体を磁性化したものである磁性化抗体を混入するための磁性化抗体混入部と、をさらに有する請求項８から１０のいずれか一に記載の細胞製造装置。
12. 前記磁性抗体混入部にて混入された磁性抗体と結合した白血球を磁界を利用して抽出する白血球抽出部をさらに有する請求項１１に記載の細胞製造装置。
13. 生体から胚性幹細胞を取得する胚性幹細胞取得ステップと、前記胚性幹細胞取得ステップにて取得した胚性幹細胞の抗原提示遺伝子を改変する抗原提示遺伝子改変ステップと、前記抗原提示遺伝子改変ステップにて抗原提示遺伝子の改変された胚性幹細胞をコラ−ゲンもしくは内皮細胞上にて培養し、造血幹細胞に分化させる改変後胚性幹細胞培養分化ステップと、前記改変後胚性幹細胞培養分化ステップにて生成された造血幹細胞を培養し白血球に分化される白血球分化ステップと、前記白血球分化ステップにて生成された白血球をそのマ−カを利用して選別する白血球選別ステップと、前記白血球選別ステップにて選別された白血球を前記生体に輸血するステップと、を有する体外白血球を利用した治療方法。

Images