JP2008011797A - Method for evaluating anticancer action - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To properly evaluate an anticancer action in vivo in a method for evaluating an anticancer action in vitro. <P>SOLUTION: The method for evaluating an anticancer action on cancer cells of a medicine associated with an anticancer action comprises: a process (a) for sticking and supporting drop lump 20 of collagen gel embedding cancer cells 40 on the inside of a culture vessel 10; a process (b) for supplying a culture solution 30 containing a medicine 50 associated with an anticancer action and immune cells 60 coexisting with the cancer cells 40 in an in vivo environment to the culture vessel 10 and culturing the cancer cells 40; and a process (c) for evaluating the culture result of the cancer cells 40 in the collagen drop lump 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、抗がん作用の評価方法に関し、詳しくは、がん治療に用いる抗がん剤の選定や抗がん剤の開発などに利用され、抗がん剤など抗がん作用に関与する薬剤の存在下で、がん細胞を培養することによって、前記薬剤の、がん細胞に対する抗がん作用を評価する方法を対象にしている。   The present invention relates to a method for evaluating an anticancer effect, and more specifically, is used for selection of an anticancer agent used for cancer treatment or development of an anticancer agent, and is involved in an anticancer effect such as an anticancer agent. The present invention is directed to a method for evaluating the anticancer effect of a drug on a cancer cell by culturing the cancer cell in the presence of the drug.

抗がん剤の開発、あるいは、がん治療における適切な抗がん剤の選択のために、生体外において、抗がん剤の存在下で、がん細胞を培養することによって、がん細胞に対する抗がん剤の抗がん作用を評価することが行われている。
しかし、従来における抗がん作用の評価方法では、生体内に投与した時には優れた抗がん作用を発揮できる薬剤が、生体外における抗がん作用の評価では低い評価しか得られないため使用されない場合があるなど、生体外での評価結果が必ずしも実際の臨床効果に結び付かないと言う不具合が起きていた。そのため、従来の評価方法では、がん治療に対して適切な抗がん剤などの薬剤を選択することができず、がん治療の成績向上が果せないことがあった。
Cancer cells are cultured in vitro in the presence of anticancer agents for the development of anticancer agents or the selection of appropriate anticancer agents for cancer treatment. Evaluation of the anticancer effect of anticancer drugs on the skin is being carried out.
However, in conventional methods for evaluating anticancer effects, drugs that can exert excellent anticancer effects when administered in vivo are not used because only low evaluations can be obtained in the evaluation of anticancer effects in vitro. In some cases, such as in some cases, in vitro evaluation results do not necessarily lead to actual clinical effects. Therefore, in the conventional evaluation method, it is not possible to select a drug such as an anticancer agent suitable for cancer treatment, and the results of cancer treatment may not be improved.

抗がん剤の研究開発においても、多数の薬剤の中から、従来の評価方法で薬剤の有効性を決めても、実際の臨床における成績とは一致しないことが多く、研究開発に大きな障害となっていた。   Even in the research and development of anticancer drugs, even if the effectiveness of a drug is determined by a conventional evaluation method from a large number of drugs, it often does not match the actual clinical results, which is a major obstacle to research and development. It was.

そこで、本発明の課題は、前記した生体外における抗がん作用の評価方法において、体内環境を再現し、生体内における抗がん作用を適切に評価できるようにすることである。   Therefore, an object of the present invention is to reproduce the in-vivo environment and appropriately evaluate the anticancer action in vivo in the above-described method for evaluating the anticancer action in vitro.

本発明者は、上記の課題を解決するため、種々、検討を重ねた。その過程で、抗がん作用の評価試験の場において、生体内環境を再現しておくと、当該評価対象が生体内において実際に作用する状態が再現できて、臨床の場で、評価どおりの結果がでないという不具合の発生を避けることができることに気がついた。具体的に言えば、培養容器に、抗がん作用に関与する薬剤を供給する際に、生体内の環境でがん細胞と共存する免疫細胞を一緒に供給すれば良いことに気がついたのである。
ところで、本発明者の着想と一見似ている評価方法として、特開平11−174053号公報に開示されている方法がある。特開平11−174053号公報に開示されている方法は、血液から分離したリンパ球の溶液に抗ガン薬などを添加したリンパ球培地と、ガン細胞を含む標的細胞液とを混合して、免疫能を測定したり評価したりする技術である。この技術は、抗がん剤の存在下におけるリンパ球の免疫能による抗がん作用を評価しようとするものではあるが、がん細胞を単層培養して評価しようとしているため、臨床で人体に投与する抗がん剤濃度の10倍から100倍の濃い抗がん剤濃度で培養を行う必要のあることが分かった。しかし、このような抗がん剤高濃度環境下では免疫細胞が死滅するおそれがあるため、免疫細胞を共存させて培養させること自体が困難であり、特開平11−174053号公報記載の培養方法では、結局、生体外で、体内環境を再現して抗がん作用を評価すると言うことができなかった。
The present inventor has made various studies in order to solve the above problems. In the process, if the in vivo environment is reproduced in the anticancer action evaluation test, the state in which the subject is actually acting in vivo can be reproduced. I noticed that it was possible to avoid the occurrence of a problem that the result was not. Specifically, when supplying drugs that are involved in anticancer effects to culture vessels, I realized that it would be sufficient to supply immune cells that coexist with cancer cells in the environment in vivo. .
By the way, as an evaluation method that looks similar to the idea of the present inventor, there is a method disclosed in JP-A-11-174053. In the method disclosed in JP-A-11-174053, a lymphocyte medium obtained by adding an anticancer drug or the like to a solution of lymphocytes separated from blood and a target cell solution containing cancer cells are mixed, and immunization is performed. It is a technology that measures and evaluates performance. This technology is intended to evaluate the anticancer effect of lymphocyte immunity in the presence of anticancer drugs, but since it is trying to evaluate cancer cells by monolayer culture, it is clinically It has been found that it is necessary to carry out the culture at a concentration of the anticancer agent 10 to 100 times higher than the concentration of the anticancer agent to be administered. However, in such a high-concentration environment of anticancer agents, immune cells may be killed, so that it is difficult to culture in the presence of immune cells, and the culture method described in JP-A-11-174053 In the end, it was impossible to say that anti-cancer action was evaluated in vitro by reproducing the internal environment.

そこで、生体内環境再現による評価試験を行うにあたり、人体に投与する抗がん剤濃度とほぼ同様の濃度で抗がん剤を用いても抗がん剤の感受性を見ることができる培養法を採用することが必要となった。
本発明者は、抗がん作用の評価において、臨床で人体に投与する抗がん剤濃度とほぼ同様の濃度で抗がん剤を用いても抗がん剤の感受性を見ることができる培養法につき、種々検討を重ねた。その過程で、本出願人が先に開発していた滴塊状コラーゲンゲルによる培養法に着目した。この培養法は、国際公開WO95/18216号明細書に詳しく説明しているように、動物細胞を分散させたコラーゲン溶液の液滴を支持体表面でゲル化させて滴塊状のコラーゲンゲルを支持体表面に形成固定し、この滴塊状のコラーゲンゲルに培養液を接触させる技術である。
Therefore, in conducting an evaluation test based on reproduction of the in vivo environment, a culture method that allows the sensitivity of an anticancer drug to be observed even if the anticancer drug is used at a concentration similar to the concentration of the anticancer drug administered to the human body. It became necessary to adopt.
The inventor is able to see the sensitivity of an anticancer agent even when an anticancer agent is used at a concentration similar to the concentration of an anticancer agent administered clinically to the human body in the evaluation of the anticancer effect. Various studies were repeated on the law. In the process, attention was paid to a culture method using a droplet-like collagen gel, which was previously developed by the present applicant. In this culturing method, as described in detail in International Publication No. WO95 / 18216, a droplet of a collagen solution in which animal cells are dispersed is gelled on the surface of the support to form a droplet-like collagen gel. This is a technique of forming and fixing on the surface and bringing the culture solution into contact with the droplet-shaped collagen gel.

国際公開WO95/18216号明細書にも記載されているように、本発明者が先に開発した、この培養技術は、少量の動物細胞しか回収できなくても、コラーゲンのゲルからなる滴塊に包埋された状態で培養することで、正確で十分な感受性試験を行える、というものであり、この技術によって、臨床で人体に投与する生理的な抗がん剤濃度で評価ができるか否かについての知見はなかった。
本発明者が、この培養技術に着目して種々検討する中で、以下のようなことが分かってきた。
この技術では、抗がん剤感受性試験での抗がん剤濃度を、臨床で人体に投与する抗がん剤濃度とほぼ同じ程度にしておいても、その抗がん作用を見ることができる。しかも、この培養技術を利用するにあたり、体内環境を再現する手法として、培養液中に免疫細胞を共存させるようにすれば、賦活剤としてのサイトカインの使用による免疫細胞の活性化を必要としない、と言うことである。免疫細胞を用いて生体外で免疫療法の評価をするには、IL−12などのサイトカインで長時間培養して活性化させた免疫細胞を、がん細胞と共培養して評価することが必要であると言うのが従来の技術常識であった。サイトカインの使用による免疫細胞の活性化は、長期間を要し、そのため、がん患者の時間的ニーズと一致させ難い。しかも、高価なサイトカインの使用という経済的な問題もあった。ところが、培養液中に免疫細胞を共存させると、サイトカイン・ネットワークが自生し、事前に、賦活剤としてのサイトカインの使用による免疫細胞の活性化を行っておく必要のないことが分かったのである。
As described in International Publication No. WO95 / 18216, this culture technique previously developed by the present inventor can be applied to a droplet consisting of a gel of collagen even if only a small amount of animal cells can be recovered. By culturing in an embedded state, an accurate and sufficient sensitivity test can be performed, and whether or not this technology can evaluate clinically the concentration of physiological anticancer drugs administered to the human body. There was no knowledge about.
As the inventor made various studies focusing on this culture technique, the following has been found.
With this technology, even if the anticancer drug concentration in the anticancer drug susceptibility test is approximately the same as the anticancer drug concentration clinically administered to the human body, the anticancer effect can be observed. . Moreover, in utilizing this culture technique, as a method of reproducing the internal environment, if immune cells are allowed to coexist in the culture solution, activation of immune cells by using cytokines as activators is not required. That is to say. In order to evaluate immune therapy in vitro using immune cells, it is necessary to evaluate immune cells that have been activated by culturing for a long time with cytokines such as IL-12 and co-cultured with cancer cells. It was conventional technical common sense to say that. Activation of immune cells through the use of cytokines takes a long time and is therefore difficult to match the time needs of cancer patients. Moreover, there was an economic problem of using expensive cytokines. However, when immune cells were allowed to coexist in the culture medium, it was found that a cytokine network was spontaneously generated and it was not necessary to activate immune cells in advance by using cytokines as activators.

本発明者は、このように、コラーゲンゲル中でがん細胞を三次元培養する技術によれば、臨床で人体に投与する生理的な抗がん剤濃度で評価ができることを見出すとともに、さらに、免疫細胞を共存させることにより、安価に、そして、時間的スケジュールに拘束されることなく、生体外で、体内環境を再現でき、抗がん作用を評価できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明にかかる抗がん作用の評価方法は、抗がん作用に関与する薬剤の、がん細胞に対する抗がん作用を評価する方法であって、前記がん細胞を包埋するコラーゲンゲルの滴塊を培養容器の内面に固着支持させる工程(a)と、前記培養容器に、前記抗がん作用に関与する薬剤と、生体内環境で前記がん細胞と共存する免疫細胞とを含む培養液を供給して、がん細胞の培養を行なう工程(b)と、前記コラーゲン滴塊内における前記がん細胞の培養結果を評価する工程(c)とを含む。
As described above, the present inventors have found that, according to the technology for three-dimensional culture of cancer cells in a collagen gel, it can be evaluated with a physiological anticancer agent concentration that is clinically administered to the human body, By coexisting immune cells, it was found that the body environment can be reproduced in vitro and the anticancer action can be evaluated at low cost and without being restricted by the time schedule, and the present invention has been completed. It was.
That is, the method for evaluating anticancer activity according to the present invention is a method for evaluating the anticancer activity of a drug involved in anticancer activity on cancer cells, wherein the collagen embeds the cancer cells. A step (a) of fixing a gel droplet to an inner surface of a culture container; and a drug involved in the anticancer action in the culture container and an immune cell coexisting with the cancer cell in an in vivo environment. A step (b) of culturing cancer cells by supplying a culture solution containing the step, and a step (c) of evaluating the culture results of the cancer cells in the collagen droplets.

各構成について具体的に説明する。
〔がん細胞〕
抗がん作用の評価対象となるがん細胞は、がん治療を行なう、がん患者から採取された初代がん細胞のほか、がん治療の研究や抗がん剤の開発に利用するために、予め準備されている、継代培養がん細胞もある。ヒトがん細胞のほか、動物がん細胞や人工培養がん細胞も利用されることがある。
〔抗がん作用に関与する薬剤〕
本発明にかかる抗がん作用に関与する薬剤とは、がん細胞に直接的に作用する抗がん剤のほか、がん細胞を直接的に攻撃するのではないが、生体内の免疫細胞やその他の薬剤との協働的な作用によって、がん細胞の増殖を抑制したり、がん細胞の活動を鈍らせたり、がん細胞を死滅させたりする機能を発揮する薬剤も含まれる。
Each configuration will be specifically described.
〔cancer cell〕
Cancer cells to be evaluated for anticancer activity are used for cancer treatment research and development of anticancer drugs, in addition to primary cancer cells collected from cancer patients who perform cancer treatment. In addition, there are subcultured cancer cells prepared in advance. In addition to human cancer cells, animal cancer cells and artificially cultured cancer cells may also be used.
[Drugs involved in anticancer effects]
The drug involved in the anticancer action according to the present invention is an anticancer agent that directly acts on cancer cells, and does not directly attack cancer cells, but is an immune cell in vivo. And drugs that function to inhibit the growth of cancer cells, to slow down the activity of cancer cells, or to kill cancer cells by cooperative action with other drugs.

前記抗がん剤としては、特に限定するわけではないが、例えば、アルキル化剤、プラチナ誘導体、5FU系抗がん剤に代表される代謝拮抗剤、トポイソメラーゼ阻害剤、微小管阻害剤などが挙げられる。
前記した、がん細胞を直接的に攻撃しない、抗がん剤以外の抗がん作用に関与する薬剤としては、特に限定されないが、例えば、抗がん剤のプロドラッグ、抗がん剤もしくはそのプロドラッグの代謝に関連する細胞内代謝酵素活性を調整する薬剤(以下、明細書中では、「細胞内酵素調整剤」という)、免疫療法剤などが挙げられる。
前記抗がん剤のプロドラッグは、肝臓などの臓器やがん細胞の細胞内酵素によって、活性体に変換されるが、サイトカインネットワークがこの酵素活性を上昇させることにより、活性体量が増し、抗腫瘍効果の増強をもたらすものであることから、抗がん作用に関与する薬剤として挙げられるものである。
Examples of the anticancer agent include, but are not limited to, alkylating agents, platinum derivatives, antimetabolites typified by 5FU anticancer agents, topoisomerase inhibitors, microtubule inhibitors, and the like. It is done.
The above-mentioned drugs that do not directly attack cancer cells and are involved in the anti-cancer action other than anti-cancer drugs are not particularly limited, for example, anti-drug prodrugs, anti-cancer drugs or Examples thereof include agents that modulate intracellular metabolic enzyme activities related to the metabolism of the prodrug (hereinafter referred to as “intracellular enzyme modulators”), immunotherapeutic agents, and the like.
The prodrug of the anticancer agent is converted into an active form by intracellular enzymes of organs such as liver and cancer cells, but the amount of active substance increases by increasing the enzymatic activity of the cytokine network, Since it brings about the enhancement of the antitumor effect, it is mentioned as a drug involved in the anticancer action.

前記細胞内酵素調整剤としては、例えば、単剤では直接的な抗腫瘍効果をもたないが、5FU系抗がん剤の分解酵素(DPD)を阻害することにより抗がん作用に関与する、ギメラシルなどが挙げられる。
前記免疫療法剤としては、クレスチン、レンチナン、OK−432などの生体応答調節剤療法に用いられる薬剤(以下、「BRM製剤」と略記する)、インターロイキン類やインターフェロン類などのサイトカイン系製剤などが挙げられる。
その他にも、抗がん剤の機能を高めたり、生体内の免疫機能を向上させたりすることで、最終的に抗がん作用に関与する薬剤が使用できる。
As the intracellular enzyme regulator, for example, a single agent does not have a direct antitumor effect, but is involved in an anticancer effect by inhibiting a degrading enzyme (DPD) of a 5FU anticancer agent. , Gimeracil and the like.
Examples of the immunotherapeutic agent include drugs used for biological response modifier therapy such as krestin, lentinan and OK-432 (hereinafter abbreviated as “BRM preparation”), cytokine preparations such as interleukins and interferons, and the like. Can be mentioned.
In addition, a drug that finally participates in the anticancer action can be used by enhancing the function of the anticancer agent or improving the in vivo immune function.

これらの薬剤は、単独で使用することもできるし、特定の薬剤と組み合わせたときに初めて抗がん作用を示すものは所定の組み合わせで使用することができる。単独で使用できる薬剤でも、他の薬剤との組み合わせにおける抗がん作用を評価する場合には、そのような組み合わせで使用することになる。
〔培養技術の基本〕
基本的には、通常の抗がん作用の評価方法で採用されている培養技術が適用される。
培養装置、培養容器、培養液の供給・交換、培養環境の調整維持など、基本的な培養技術については、特に限定されない。
These drugs can be used alone, or those that show anticancer activity for the first time when combined with a specific drug can be used in a predetermined combination. Even a drug that can be used alone is used in such a combination when the anticancer action in combination with another drug is evaluated.
[Basic culture technology]
Basically, culture techniques employed in normal methods for evaluating anticancer effects are applied.
There are no particular limitations on basic culture techniques such as culture apparatus, culture vessel, supply / exchange of culture solution, and adjustment and maintenance of the culture environment.

前記した国際公開WO95/18216号明細書や特開2003−9853号公報に記載の培養技術を利用することができる。
〔培養容器〕
通常の培養技術において、培養試料である、がん細胞とともに培養液を保持しておける培養容器が使用される。コラーゲンゲルを固定できる表面を備えていれば、その仕様や構造は限定されない。例えば、ペトリ皿やマルチデッシュなどの培養皿、フラスコなどが挙げられる。ガラスやプラスチックスの薄片状をなす、いわゆるカバースリップあるいはセルディスクと呼ばれるような培養プレートを、培養液を貯留する別の容器に収容して用いることもできる。この場合は、培養プレートの表面が、培養容器の内面に相当することになる。
The culture techniques described in the above-mentioned International Publication WO95 / 18216 and JP-A-2003-9853 can be used.
[Culture container]
In a normal culture technique, a culture container that can hold a culture solution with cancer cells, which is a culture sample, is used. If the surface which can fix a collagen gel is provided, the specification and structure will not be limited. For example, a culture dish such as a petri dish or a multi-dish, a flask or the like can be used. Culture plates such as so-called cover slips or cell disks, which are in the form of glass or plastic flakes, can be used by being housed in a separate container for storing the culture solution. In this case, the surface of the culture plate corresponds to the inner surface of the culture vessel.

培養容器のうち、コラーゲンゲルの滴塊を固着支持させる内面は、内壁面または内底面、特に内底面を意味するものであり、平滑であっても良いし、供給されるコラーゲン溶液の滴の拡がりを規制する枠状の突起や溝からなる画線を設けておくこともできる。これらの培養容器や支持体は光学的に透明であることが、培養後の観察や評価を容易にする上で好ましい。
〔コラーゲンゲル滴塊〕
前記国際公開WO95/18216号明細書の技術が適用できる。
<コラーゲン溶液>
各種の細胞包埋培養方法で使用されている通常のコラーゲン材料、多糖類その他の細胞外基質などの高分子材料、および、液体材料からなるものが用いられる。コラーゲンとして、酸可溶性タイプIコラーゲンを用いることができる。
The inner surface of the culture vessel that firmly supports and supports the collagen gel droplets means the inner wall surface or the inner bottom surface, particularly the inner bottom surface, and may be smooth or spread of the supplied collagen solution droplets. It is also possible to provide an image line composed of a frame-like protrusion or groove for regulating These culture vessels and supports are preferably optically transparent in order to facilitate observation and evaluation after culture.
[Collagen gel droplets]
The technique of the international publication WO95 / 18216 specification can be applied.
<Collagen solution>
A conventional collagen material used in various cell embedding culture methods, a polymer material such as a polysaccharide or other extracellular matrix, and a liquid material are used. As the collagen, acid-soluble type I collagen can be used.

コラーゲン溶液には、コラーゲン、および、がん細胞以外にも、培養に必要な各種成分を添加しておくことができる。例えば、栄養成分、殺菌成分などがある。免疫細胞の一部を、コラーゲン溶液に添加しておくこともできる。がん細胞ではなく正常細胞である各種細胞や、細胞に作用させる化合物、例えば、カルシウム、リン酸カルシウムなどの無機塩類や脂質、糖質、蛋白質も添加できる。
コラーゲン溶液に、目的とするがん細胞の生理的条件と同一または近似した緩衝液の組成を含んでいることが好ましい。ヒトを含む動物由来のがん細胞では、緩衝液として、pH6.2〜7.6、望ましくはpH6.8〜7.4で、食塩に換算した時の塩強度100〜180ミリモルに設定しておくのが好ましい。140〜160ミリモルに設定しておくのがさらに好ましい。
In addition to collagen and cancer cells, various components necessary for culture can be added to the collagen solution. For example, there are nutritional components and bactericidal components. A part of immune cells can be added to the collagen solution. Various cells that are normal cells, not cancer cells, and compounds that act on the cells, for example, inorganic salts such as calcium and calcium phosphate, lipids, carbohydrates, and proteins can also be added.
The collagen solution preferably contains a buffer solution composition that is the same as or close to the physiological condition of the target cancer cell. In cancer cells derived from animals including humans, the buffer strength is pH 6.2 to 7.6, preferably pH 6.8 to 7.4, and the salt strength when converted to salt is set to 100 to 180 mmol. It is preferable to leave. More preferably, it is set to 140 to 160 mmol.

コラーゲン溶液に、がん細胞を含む培養試料を配合する方法は、常法が適用される。コラーゲン溶液中に播種される、がん細胞の密度を、10〜10cells/ml程度に設定しておくことができる。
コラーゲン溶液のコラーゲン濃度や粘度は、形成されるコラーゲンゲル滴塊の構造に影響を与える。具体的な数値条件は、試験の目的などの条件によっても異なるが、コラーゲン濃度は0.1〜2.0重量%が好ましい。濃度が高すぎると粘度が高くなり、濃度が低すぎると、滴塊状の形を維持し難い。粘度は50〜2000センチポイズが好ましく、100〜1000センチポイズがより望ましい。粘度が低すぎると、細胞がコラーゲン溶液中を沈降して、培養容器の内面に接触してしまい、単層に増殖することになるので、抗がん剤などの効果などを正確に評価できない。粘度が高すぎると、コラーゲン溶液の取扱いが困難である。コラーゲン溶液をゲル化させたときのゲル強度によっても、性能に影響があり、ゲル強度が50〜1000グラム程度、あるいは、50〜700グラム程度のコラーゲンが好ましく、より望ましくは、ゲル強度100〜500グラムのものを用いる。ゲル強度の数値は、JISに準拠して測定された値である。ゲル強度が低すぎると、培養中に、コラーゲンゲルの滴塊が剥離したり、ゲルが伸縮しやすくなったりし、ゲル強度が高すぎると、がん細胞の増殖が抑制されるという欠点がある。
As a method of blending a culture sample containing cancer cells with a collagen solution, a conventional method is applied. The density of the cancer cells seeded in the collagen solution can be set to about 10 3 to 10 7 cells / ml.
The collagen concentration and viscosity of the collagen solution affect the structure of the collagen gel droplet formed. Specific numerical conditions vary depending on conditions such as the purpose of the test, but the collagen concentration is preferably 0.1 to 2.0% by weight. If the concentration is too high, the viscosity becomes high, and if the concentration is too low, it is difficult to maintain the droplet shape. The viscosity is preferably 50 to 2000 centipoise, more preferably 100 to 1000 centipoise. If the viscosity is too low, the cells settle in the collagen solution and come into contact with the inner surface of the culture vessel and grow into a single layer. Therefore, the effects of anticancer agents and the like cannot be accurately evaluated. If the viscosity is too high, handling of the collagen solution is difficult. The gel strength when the collagen solution is gelled also has an effect on the performance. Collagen having a gel strength of about 50 to 1000 grams or about 50 to 700 grams is preferable, and more desirably, the gel strength is 100 to 500. Use grams. The numerical value of gel strength is a value measured according to JIS. If the gel strength is too low, the collagen gel droplets may peel off during the culture, or the gel may easily expand and contract. If the gel strength is too high, the growth of cancer cells is suppressed. .

<コラーゲンゲル滴塊の形成>
コラーゲン溶液を、培養容器の内面に滴状に供給すると、コラーゲン溶液の表面張力などの作用で、支持体表面に水滴状に盛り上がる。具体的には、コラーゲン溶液の容器から直接に滴状にたらしたり、スポイドなどの器具を用いて水滴状に盛り上がった形のコラーゲン溶液を静かに配置したりする方法が採用できる。
供給されたコラーゲンゲル溶液は、そのままの形でゲル化する。概略半球状をなすコラーゲンゲルが形成される。半球の上端が平坦になった形状や、平面形状が円形以外の長円形や楕円形などをなす場合もある。コラーゲン溶液の粘性や温度、コラーゲン溶液の量、内面の濡れ性などの諸条件で違ってくる。培養の目的、培養後の評価方法に合わせて、好ましい形状に設定することができる。例えば、コラーゲンゲルの滴塊を撮影したり画像解析したりし易い形状が選択される。
<Formation of collagen gel droplets>
When the collagen solution is supplied to the inner surface of the culture vessel in the form of drops, the collagen solution swells on the surface of the support due to the action of the surface tension of the collagen solution. Specifically, it is possible to employ a method in which a collagen solution is dropped directly from a collagen solution container, or a collagen solution in a form of water droplets is gently placed using an instrument such as a spoid.
The supplied collagen gel solution gels as it is. A collagen gel having a substantially hemispherical shape is formed. In some cases, the upper end of the hemisphere is flat, or the planar shape is an ellipse or ellipse other than a circle. It depends on various conditions such as viscosity and temperature of collagen solution, amount of collagen solution, wettability of inner surface. It can be set to a preferred shape according to the purpose of the culture and the evaluation method after the culture. For example, a shape that allows easy imaging or image analysis of a collagen gel droplet is selected.

培養容器には、同じ種類のコラーゲン溶液からなる同じ形態のコラーゲンゲル滴塊を、一つあるいは複数設けることができる。コラーゲン溶液の配合や含有するがん細胞などが異なる複数種類のコラーゲンゲル滴塊を、同じ培養容器に設けることもできる。複数のコラーゲンゲル滴塊は、互いに間隔をあけて配置されていても良いし、複数のコラーゲンゲル滴塊が一部で接触していたり連結しておいたりする場合もある。
コラーゲンゲル滴塊は、コラーゲン溶液の滴を、培養容器の内面に配置したのちゲル化させるので、支持体表面に確実に固定された状態になる。したがって、培養後に、層状に広がったコラーゲンゲルの場合よりも、目的とするがん細胞の培養結果を、容易に位置を特定して観察あるいは撮影することができる。
One or a plurality of collagen gel droplets of the same form made of the same type of collagen solution can be provided in the culture container. Plural types of collagen gel droplets having different collagen solutions and different cancer cells contained therein can be provided in the same culture vessel. The plurality of collagen gel droplets may be arranged at intervals from each other, and the plurality of collagen gel droplets may be in contact or connected in part.
Since the collagen gel droplet is gelled after the droplet of the collagen solution is arranged on the inner surface of the culture vessel, the collagen gel droplet is surely fixed to the support surface. Therefore, the culture result of the target cancer cell can be easily identified and observed or photographed after culturing, rather than in the case of a collagen gel spreading in layers.

通常の試験条件では、ひとつの滴塊状コラーゲンゲルの大きさを、配置するコラーゲン溶液の滴の量で3〜300マイクロリットルに設定しておきことができる。好ましくは3〜150マイクロリットルである。実用的には、5〜100マイクロリットルの範囲にあるものが好ましい。より望ましくは15〜50マイクロリットル程度のものを用いる。初代細胞を培養する場合には、30マイクロリットル前後のものが好ましい。コラーゲンゲル滴塊の高さが、約2mm以下程度になるように設定するのが好ましい。
培養容器に形成する滴塊状コラーゲンゲルの個数や配置間隔は、滴塊状コラーゲンゲルの寸法や支持体の構造に合わせて、任意に設定することができる。
Under normal test conditions, the size of one drop-like collagen gel can be set to 3 to 300 microliters in terms of the amount of collagen solution drops to be placed. Preferably it is 3 to 150 microliters. Practically, those in the range of 5 to 100 microliters are preferred. More preferably, about 15 to 50 microliters is used. When primary cells are cultured, those of around 30 microliters are preferred. The height of the collagen gel droplet lump is preferably set to be about 2 mm or less.
The number and arrangement interval of the droplet-shaped collagen gel formed in the culture container can be arbitrarily set according to the size of the droplet-shaped collagen gel and the structure of the support.

従来、顕微鏡観察や画像解析に用いるコラーゲンゲルは、透明度の高いものが必要であったが、この発明の方法では、比較的に透明度の低いものでも使用できる。具体的には、400nmの光に対して透過率1〜95%のものが使用できる。上記範囲で透過率の低いものは、後述する染色処理を行なうことで、濁りの影響を受けずに試験が良好に行なえる。
形成されたコラーゲンゲル滴塊は、少なくとも培養が終了するまでは、ゲル状態を維持させておく必要がある。立体的なコラーゲンゲル滴塊も、乾燥すると水分が失われて、平坦な乾燥物になってしまう。一旦、乾燥してしまうと、水分を接触させても、元の立体形状には戻り難い。そこで、コラーゲンゲル滴塊を成形した後、培養液などを供給するまでの間に、コラーゲンゲル滴塊が過度に乾燥しないように含水状態に保っておくことができる。コラーゲンゲル滴塊が培養液に接触したあとは乾燥する心配はない。培養後に、コラーゲンゲル滴塊を固定・乾燥させるのは、培養結果を評価する上で何ら差し支えない。
Conventionally, a collagen gel used for microscopic observation and image analysis has to have a high transparency, but even a relatively low transparency can be used in the method of the present invention. Specifically, those having a transmittance of 1 to 95% with respect to 400 nm light can be used. Those having a low transmittance within the above range can be satisfactorily tested without being affected by turbidity by carrying out a dyeing treatment described later.
The formed collagen gel droplets need to be maintained in a gel state at least until the culture is completed. When the three-dimensional collagen gel droplets are also dried, the water is lost, and a flat dry product is formed. Once dried, it is difficult to return to the original three-dimensional shape even if it is brought into contact with moisture. Therefore, the collagen gel droplet can be kept in a water-containing state so as not to be excessively dried after the collagen gel droplet is formed and before the culture solution is supplied. There is no concern that the collagen gel droplets will dry after contacting the culture. Fixing and drying the collagen gel droplet after the culture has no problem in evaluating the culture result.

<コラーゲンゲル滴塊の利点>
コラーゲンゲル滴塊を用いることで、がん細胞を生体内環境に近い状態で培養することができる。
生体内においては、抗がん剤などは血液やリンパ液によって、栄養分などとともに、がん細胞が存在する部位まで運ばれ、がん細胞の周囲全体から抗がん剤などが作用する。
従来のように、培養皿の内底面全体に形成されたコラーゲンゲル層の平坦な表面のみで抗がん剤や栄養分さらには廃棄物の出入りが行なわれる状態は、前記した生体内の環境とは大きく異なるため、抗がん作用を適確に評価できなかった。
<Advantages of collagen gel droplets>
By using collagen gel droplets, cancer cells can be cultured in a state close to the in vivo environment.
In the living body, anticancer agents and the like are transported to the site where cancer cells exist together with nutrients and the like by blood and lymph, and the anticancer agents and the like act from the entire periphery of the cancer cells.
As in the prior art, the state in which the anticancer agent, nutrients and waste are in and out only on the flat surface of the collagen gel layer formed on the entire inner bottom surface of the culture dish is the above-mentioned in vivo environment. Due to the large difference, the anticancer effect could not be evaluated accurately.

コラーゲンゲルの滴塊は、層状のコラーゲンゲルに比べて、その容積がはるかに小さくなり、生体組織から培養しようとする目的の、がん細胞がわずかな量しか得られなくても、適切で十分な密度で播種することができる。しかも、滴塊状のコラーゲンゲルでは、凸表面の広い面積で培養液と接触することになる。細胞への栄養分の取り込み、細胞からの廃棄物の排出が、きわめて効率的に行なわれる。また、コラーゲンゲルに接触する培養液の量を相対的に増やすことができる。生体内環境と極めて近い培養環境が構築される。
〔培養液〕
基本的には、通常の培養方法で使用される培養液と共通する技術が適用できる。
Collagen gel droplets are much smaller in volume than layered collagen gels and are adequate and sufficient even if only a small amount of cancer cells can be obtained for the purpose of culturing from living tissue. Sowing at a high density. Moreover, in the case of a droplet-like collagen gel, the large area of the convex surface comes into contact with the culture solution. The uptake of nutrients into the cells and the discharge of waste from the cells is carried out very efficiently. Moreover, the quantity of the culture solution which contacts a collagen gel can be increased relatively. A culture environment very close to the in vivo environment is established.
[Culture medium]
Basically, techniques common to culture media used in normal culture methods can be applied.

培養液には、抗がん作用に関与する薬剤と、対象としているがん細胞と生体内環境で共存する免疫細胞とを含む。
そのほかに、培養に必要な栄養成分やpH調整成分なども必要に応じて含まれる。
培養液の成分配合を、目的とするがん細胞の増殖に適し、それ以外の細胞などの増殖を抑制できるような成分配合にしておくことが好ましい。培養液として、血清を含む血清培養液と血清を含まない無血清培養液が知られているが、この発明では何れも使用できる。無血清培養液とは、通常の細胞培養に用いられる培養液が、その成分として血清を含むのに対し、血清を含有させないことに特徴がある。したがって、無血清培養液は、培養に必要な血清以外の各種の化学物質を組み合わせて構成される。具体的な配合成分とその割合は、必要に応じて設定できるが、目的とするがん細胞の増殖性が良好で、その他の細胞の増殖を抑制するような配合からなる無血清培養液を用いる。特に、線維芽細胞の過度の増殖を抑制する配合成分からなる無血清培養液を用いるのが好ましい。血清培養液では、通常、血清の濃度が0.001〜5.0重量%程度のものが使用されるが、血清の濃度が5〜20重量%程度のものを使用しても、良い結果が得られる場合もある。培養液の量は、コラーゲンゲル滴塊を覆って、培養が良好に行なわれるようになっていればよい。コラーゲンゲル滴塊に包埋された、がん細胞の数が多い場合には、それに合わせて、培養液の量を多くしたり、培養中の培養液の交換間隔を短くしたりする必要がある。
The culture solution contains a drug involved in the anticancer effect and immune cells that coexist in the in vivo environment with the target cancer cells.
In addition, nutrient components and pH adjusting components necessary for culture are included as necessary.
It is preferable to mix the components of the culture solution so as to be suitable for the growth of the target cancer cells and to suppress the growth of other cells. As a culture solution, a serum culture solution containing serum and a serum-free culture solution not containing serum are known, and any of them can be used in the present invention. A serum-free culture medium is characterized in that a culture medium used for normal cell culture contains serum as a component, but does not contain serum. Therefore, the serum-free culture solution is configured by combining various chemical substances other than serum necessary for culture. Specific blending components and their proportions can be set as necessary, but use a serum-free culture solution that has a composition that ensures the growth of the desired cancer cells and inhibits the growth of other cells. . In particular, it is preferable to use a serum-free culture medium composed of a compounding component that suppresses excessive proliferation of fibroblasts. In serum culture fluids, those with a serum concentration of about 0.001 to 5.0% by weight are usually used, but good results can be obtained even when a serum concentration of about 5 to 20% by weight is used. In some cases. The amount of the culture solution only needs to cover the collagen gel droplet lump so that the culture can be performed satisfactorily. When the number of cancer cells embedded in collagen gel droplets is large, it is necessary to increase the amount of the culture solution or shorten the replacement interval of the culture solution during the culture. .

<免疫細胞>
生体内環境で、培養の対象としているがん細胞と共存する免疫細胞である。
具体的には、PBMC(自己血漿中末梢血単核球)が使用できる。PBMCには、リンパ球および単球が包含される。単球にはマクロファージが包含される。リンパ球には、NK細胞、B細胞、T細胞が包含される。これらの成分を単独あるいは複数組み合わせたものが用いられる。
免疫細胞は、生体から採取されたものであってもよいし、生体外で合成されたり培養されたりしたものであってもよい。
<Immune cells>
It is an immune cell that coexists with the cancer cell that is the subject of culture in the in vivo environment.
Specifically, PBMC (peripheral blood mononuclear cells in autologous plasma) can be used. PBMC includes lymphocytes and monocytes. Monocytes include macrophages. Lymphocytes include NK cells, B cells, and T cells. These components are used alone or in combination.
The immune cell may be collected from a living body, or may be synthesized or cultured in vitro.

免疫細胞には、ABO血液型のように、同じ成分でも少し異なった性質を有する複数の型が存在することがある。必要に応じて、何れか一つの型の免疫細胞を使用することもできるし、複数型の免疫細胞を組み合わせて使用することもできる。
がん治療に利用する場合は、対象とする、がん患者の生体から採取された血液やリンパ液などの体液に含まれる免疫細胞を使用することができる。このようにすれば、前記した免疫細胞の型を含めて、より生体内環境に近い培養環境が構築できる。
免疫細胞(E;エフェクター細胞)が、培養液に、がん細胞(T;Tumor)に対する細胞数の比(以下、「E/T比」という)で0.01〜100含まれることが好ましい。この範囲で、特に、検出感度のよい評価結果を得ることができる。より好ましくは、0.1〜100、さらに好ましくは、0.5〜10である。
There may be multiple types of immune cells, such as the ABO blood group, which have slightly different properties even with the same component. If necessary, any one type of immune cells can be used, or multiple types of immune cells can be used in combination.
When used for cancer treatment, immune cells contained in bodily fluids such as blood and lymph collected from a living body of a cancer patient can be used. In this way, it is possible to construct a culture environment that is closer to the in vivo environment, including the types of immune cells described above.
It is preferable that immune cells (E; effector cells) are contained in the culture solution in an amount of 0.01 to 100 in terms of the ratio of the number of cells to cancer cells (T; Tumor) (hereinafter referred to as “E / T ratio”). In this range, an evaluation result with particularly good detection sensitivity can be obtained. More preferably, it is 0.1-100, More preferably, it is 0.5-10.

〔がん細胞の培養〕
コラーゲンゲル滴塊が配置された培養容器に培養液を供給した状態で、一定の期間を保持して、培養作業を行なう。
培養液は、培養作業の最初の段階で供給した後、培養作業が終了するまで放置してもよいし、途中で新たな培養液を追加供給したり、配合成分の異なる培養液に入れ換えたりすることもできる。培養液の成分のうち、一部をあとから追加することもできる。例えば、予め、免疫細胞を除く必要成分が配合された培養液を準備しておき、この培養液を培養容器に供給したあと、免疫細胞だけをあとから添加することもできる。複数の培養容器にそれぞれ異なる免疫細胞を添加することができる。
[Culture of cancer cells]
In a state where the culture solution is supplied to the culture vessel in which the collagen gel droplet lump is arranged, the culture operation is performed for a certain period.
After the culture medium is supplied in the first stage of the culture work, it may be left until the culture work is completed, or a new culture liquid may be additionally supplied in the middle, or replaced with a culture liquid having a different composition component. You can also Some of the components of the culture solution can be added later. For example, it is also possible to prepare a culture solution containing necessary components excluding immune cells in advance, supply this culture solution to the culture vessel, and then add only immune cells later. Different immune cells can be added to a plurality of culture vessels.

培養容器内のコラーゲンゲル滴塊に培養液を接触させるには、培養皿などでは、単に培養液を注入して液面がコラーゲンゲル滴塊を覆う高さになればよい。培養容器に培養プレートを配置しておく場合は、培養プレートを収容した状態で、培養液を注入すればよい。培養液には、試験条件に合わせて、既知の各種培養液が使用される。
培養は、支持体表面に固定された滴塊状コラーゲンゲルを培養液に接触させた状態で、恒温培養装置や炭酸ガス培養装置などの環境条件で、所定の期間保持しておくことにより行なわれる。培養開始前あるいは培養中の適当な段階で、培養容器の内面に固定されたコラーゲンゲル滴塊に、抗がん剤を接触させればよい。具体的には、培養液に抗がん剤を添加したり、抗がん剤が添加された培養液に交換したりすればよい。抗がん剤以外の薬剤についても同様である。加温などの温度変化あるいは放射線などの影響を試験する場合にも、コラーゲンゲル滴塊が、そのような環境条件に一定時間さらされるようにすればよい。
In order to bring the culture solution into contact with the collagen gel droplets in the culture vessel, it is sufficient that the culture solution is simply poured into a culture dish or the like so that the liquid level is high enough to cover the collagen gel droplets. When the culture plate is placed in the culture container, the culture solution may be injected while the culture plate is accommodated. As the culture solution, various known culture solutions are used according to the test conditions.
Culturing is carried out by maintaining a predetermined period of time under environmental conditions such as a constant temperature culture apparatus or a carbon dioxide gas culture apparatus in a state where the droplet-like collagen gel fixed on the support surface is in contact with the culture solution. What is necessary is just to make an anticancer agent contact the collagen gel droplet fixed to the inner surface of a culture container before the culture | cultivation start or the suitable stage in culture | cultivation. Specifically, an anticancer agent may be added to the culture solution or replaced with a culture solution to which the anticancer agent has been added. The same applies to drugs other than anticancer drugs. Even when testing the influence of temperature changes such as heating or radiation, the collagen gel droplets may be exposed to such environmental conditions for a certain period of time.

〔培養結果の評価〕
コラーゲン滴塊内における、がん細胞の培養結果を評価する。培養を終えたコラーゲンゲル滴塊内では、培養条件にしたがって、がん細胞が増殖したり死滅したりしている。
基本的には、通常の抗がん作用の評価技術を適用すればよい。
例えば、顕微鏡による目視観察で形成されたコロニーや細胞の数を計測したり、写真や映像に撮影して得られた画像を分析したりすることができる。培養容器に培養プレートを収容して培養を行った場合は、培養容器から培養プレートを取り出して、観察や撮影を行うことができる。画像解析は、撮影された映像を電子的に処理し、コンピュータなどで解析することによって識別し、目的とするがん細胞の増殖状態を正確に評価することができる。
[Evaluation of culture results]
Evaluate the results of culturing cancer cells in collagen droplets. In the collagen gel droplet lump that has been cultured, cancer cells grow or die according to the culture conditions.
Basically, a normal technique for evaluating anticancer activity may be applied.
For example, the number of colonies and cells formed by visual observation with a microscope can be measured, or an image obtained by taking a photograph or video can be analyzed. When the culture plate is accommodated in the culture container and cultured, the culture plate can be taken out of the culture container and observed or photographed. In image analysis, a captured image is electronically processed and discriminated by analyzing it with a computer or the like, and the growth state of a target cancer cell can be accurately evaluated.

コラーゲンゲル滴塊中の生細胞のみを選択的に染色し、その結果を評価すれば、がん細胞のうち、生細胞と死細胞とを明確に区別できることになり、培養試験の目的であるがん細胞の増殖状態を正確に評価することが可能になる。染色法としては、生細胞を、死細胞その他の物体に比べて選択的に染色できる方法であれば、通常の各種細胞に対する染色方法が採用できる。具体的な染色剤や染色条件は、常法にしたがえばよい。例えば、細胞の食作用を利用した染色方法としてNR(ニュートラルレッド:Neutral Red)染色法やラテックス粒子染色法、細胞内の酵素活性を利用したFDA(フルオレセインジアセート:Fluorescein Diacetate)染色法あるいはその他の蛍光試薬を用いた染色法などが採用できる。なお、NR染色による比色分析には、特許公報第3222785号に記載されている「画像比色定量法」の技術を用いることができ、この画像比色定量法によって測定される画像吸光度は、NR染色したコラーゲンゲルドロップ中の生存がん細胞数に対して、良好な直線性を示すことが確認されている(文献Jpn.j.Cancer.Res.92,p203−210,2001)。   By selectively staining only live cells in collagen gel droplets and evaluating the results, cancer cells can be clearly distinguished from live cells and dead cells. It is possible to accurately evaluate the proliferation state of cancer cells. As a staining method, a normal staining method for various cells can be employed as long as it is a method that can selectively stain live cells compared to dead cells and other objects. Specific staining agents and staining conditions may be according to ordinary methods. For example, NR (neutral red) staining method, latex particle staining method, FDA (fluorescein diacetate) staining method using intracellular enzyme activity, or other staining methods using cell phagocytosis A staining method using a fluorescent reagent can be employed. For the colorimetric analysis by NR staining, the technique of “image colorimetric quantification method” described in Japanese Patent Publication No. 3222785 can be used, and the image absorbance measured by this image colorimetric quantification method is: It has been confirmed that it exhibits good linearity with respect to the number of viable cancer cells in an NR-stained collagen gel drop (literature Jpn. J. Cancer. Res. 92, p203-210, 2001).

培養結果を評価する他の方法として、生細胞の代謝活性により選択的に呈色反応を起こす呈色試薬を用いて比色分析を行なうことができる。水溶性呈色試薬を用いれば、FDA染色と同様に、がん細胞に悪影響を与えないので、経時的な評価ができる。呈色試薬としては、AB(アラマーブルー:AlamarBlue、商品名、アラマーバイオサイエンス社製)呈色剤、WST−1呈色剤、XT呈色剤、MTT色素還元剤などが使用できる。
細胞に含まれる物質を選択的に染色し、その結果を評価する方法も適用できる。例えば、染色には組織染色に用いられる染色試薬が使用できる。具体的な染色剤としては、ヘマトキシリン、ギムザ液、クリスタルバイオレットなどの色素、核酸を染色するエチジウムブロマイドや、蛋白質、糖質、脂質等の成分を染色する試薬、細胞膜の物質を染色する試薬、細胞内骨格など特定の部位を染色する試薬、特定抗原に対する抗原、DNAプローブ等があげられる。
As another method for evaluating the culture results, colorimetric analysis can be performed using a color reagent that selectively causes a color reaction due to the metabolic activity of living cells. If a water-soluble color reagent is used, as with FDA staining, cancer cells are not adversely affected, and evaluation over time can be performed. As the color reagent, AB (Alamar Blue, trade name, manufactured by Alamar Bioscience) colorant, WST-1 colorant, XT colorant, MTT dye reducing agent, and the like can be used.
A method of selectively staining a substance contained in cells and evaluating the result can also be applied. For example, a staining reagent used for tissue staining can be used for staining. Specific stains include dyes such as hematoxylin, Giemsa solution, crystal violet, ethidium bromide that stains nucleic acids, reagents that stain components such as proteins, carbohydrates, and lipids, reagents that stain cell membrane substances, cells Examples thereof include reagents for staining specific sites such as an internal skeleton, antigens for specific antigens, DNA probes, and the like.

生細胞や細胞成分の染色は、2重3重に重ねて行なうことができる。細胞の多重染色によって、細胞の多様な作用を同一の試料に対して評価することができる。
コラーゲンゲル滴塊を溶解したりして支持体表面から分離してから、培養結果を評価することもできる。具体的には、コラーゲンゲル滴塊中の細胞に含まれる物質を定量し、その結果を評価する方法がある。例えば、蛋白質を定量するクーマシーブリリアントブルー呈色法やローリー法、核酸を定量するDABA蛍光発色法、ATPを測定するルシフェリン発光法、糖類を定量する各種の方法を用いることができる。細胞から培養液中に分泌された物質を定量し、その結果を評価する方法もある。例えば、代表的な代謝産物(老廃物)である乳酸などを定量する方法等が挙げられる。
Staining of live cells and cell components can be performed in double and triple layers. By multiple staining of cells, various effects of cells can be evaluated on the same sample.
The culture result can also be evaluated after the collagen gel droplet lump is dissolved and separated from the support surface. Specifically, there is a method of quantifying a substance contained in cells in a collagen gel droplet lump and evaluating the result. For example, a Coomassie brilliant blue coloration method or a Raleigh method for quantifying proteins, a DABA fluorescence coloring method for quantifying nucleic acids, a luciferin luminescence method for measuring ATP, and various methods for quantifying saccharides can be used. There is also a method for quantifying substances secreted from cells into the culture solution and evaluating the results. For example, a method for quantifying lactic acid, which is a representative metabolite (waste product), and the like can be mentioned.

本発明にかかる抗がん作用の評価方法は、培養容器の内面に固着支持させたコラーゲンゲルの滴塊に、がん細胞を包埋した状態で、培養容器に供給する培養液に、抗がん作用に関与する薬剤と生体内環境でがん細胞と共存する免疫細胞とを含ませておくことにより、生体内環境と極めて近い培養環境で、がん細胞に対する前記薬剤の抗がん作用を評価することができる。   The method for evaluating anticancer activity according to the present invention is a method in which a culture solution supplied to a culture vessel is resistant to a culture solution supplied in a state where cancer cells are embedded in a droplet of collagen gel fixedly supported on the inner surface of the culture vessel. By including a drug involved in cancer action and immune cells that coexist with cancer cells in the in vivo environment, the anticancer action of the drug against cancer cells can be achieved in a culture environment very close to the in vivo environment. Can be evaluated.

〔抗がん剤の評価〕
図1に示す実施形態は、基本的な抗がん剤の評価方法を模式的に示している。
培養容器10の内底面に、半球状をなすコラーゲンゲルの滴塊すなわちコラーゲンゲルドロップ20が固着支持されている。コラーゲンゲルドロップ20は、がん細胞40を含むコラーゲン溶液の液滴を培養容器10の内底面に滴下し、半球状を構成させた状態でゲル化させることによって形成される。
コラーゲンゲルドロップ20の上から培養容器10に培養液30が供給される。培養液30には、がん細胞40の培養に必要な栄養成分が含まれているとともに、リンパ球などのPBMC(自己血漿中末梢血単核球)が添加されている。
[Evaluation of anticancer drugs]
The embodiment shown in FIG. 1 schematically shows a basic method for evaluating an anticancer agent.
A hemispherical collagen gel droplet, that is, a collagen gel drop 20 is fixedly supported on the inner bottom surface of the culture vessel 10. The collagen gel drop 20 is formed by dropping a droplet of a collagen solution containing cancer cells 40 onto the inner bottom surface of the culture vessel 10 and gelling it in a hemispherical state.
The culture solution 30 is supplied to the culture vessel 10 from above the collagen gel drop 20. The culture solution 30 contains nutrient components necessary for culturing the cancer cells 40 and is added with PBMC (peripheral blood mononuclear cells in autologous plasma) such as lymphocytes.

このようにして調製された培養環境において、培養液30に抗がん剤50を添加する。抗がん剤50は培養液30からコラーゲンゲルドロップ20の内部へと侵入して、がん細胞40を攻撃して死滅させたり、活動を停止させたり、増殖を抑制したりする。
一定期間の培養試験を終えたあと、コラーゲンゲルドロップ20における、がん細胞40の増殖状態あるいは減少状態を、常法により評価する。
がん治療に抗がん剤50を使用するときには、抗がん剤50を投与する、がん細胞40を含む生体内環境には、生体内の免疫細胞であるPBMC60も存在する。免疫細胞であるPBMC60は、通常、抗がん剤50と協働的に作用して、抗がん剤50の機能を高めることになる。抗がん剤50によっては、PBMC60が機能を抑制することもある。
In the culture environment thus prepared, the anticancer agent 50 is added to the culture solution 30. The anticancer agent 50 enters the collagen gel drop 20 from the culture solution 30 and attacks the cancer cell 40 to kill it, stop its activity, or suppress its growth.
After finishing the culture test for a certain period, the proliferation state or the decrease state of the cancer cells 40 in the collagen gel drop 20 is evaluated by a conventional method.
When the anticancer agent 50 is used for cancer treatment, PBMC60 which is an immune cell in the living body also exists in the in vivo environment including the cancer cell 40 to which the anticancer agent 50 is administered. The PBMC 60, which is an immune cell, usually works in cooperation with the anticancer agent 50 to enhance the function of the anticancer agent 50. Depending on the anticancer agent 50, the PBMC 60 may suppress the function.

何れにしても、前記した培養環境は、コラーゲンゲルドロップ20の三次元構造内に、がん細胞40が支持されていることとも相俟って、生体内環境に非常に近い環境で、抗がん剤50の性能、あるいは、抗がん剤50に対する、がん細胞40の感受性を評価することになる。
〔細胞内酵素調整剤の評価〕
図2に示す実施形態は、抗がん剤と細胞内酵素調整剤とを併用した場合の抗がん作用を評価する方法であり、具体的に、細胞内酵素調整剤としてDPD阻害剤を使用したときの例である。基本的には前記実施形態と共通するので、相違点を主に説明する。
In any case, the culture environment described above is an environment very close to the in vivo environment in combination with the support of the cancer cells 40 in the three-dimensional structure of the collagen gel drop 20. The performance of the cancer agent 50 or the sensitivity of the cancer cells 40 to the anticancer agent 50 will be evaluated.
[Evaluation of intracellular enzyme regulators]
The embodiment shown in FIG. 2 is a method for evaluating an anticancer action when an anticancer agent and an intracellular enzyme regulator are used in combination, and specifically, a DPD inhibitor is used as the intracellular enzyme regulator. This is an example. Since it is basically the same as the above embodiment, the differences will be mainly described.

培養容器20の内底面に、がん細胞40を包埋するコラーゲンゲルドロップ20が固着支持され、その上から、PBMC60を含む培養液30が供給されるのは、前記実施形態と共通している。
このような培養環境において、抗がん剤50である5FUとともに、DPD阻害剤52であるCDHPを添加する。DPD阻害剤52:CDHPは、抗がん剤50:5FUが代謝されることを阻害して、5FUの効果を増強させる作用があることが知られている。
抗がん剤50は、PBMC60およびDPD阻害剤52と協動的に作用して、がん細胞40に対する攻撃や増殖抑制などの機能を果たすことになる。
The collagen gel drop 20 that embeds the cancer cells 40 is fixedly supported on the inner bottom surface of the culture vessel 20, and the culture solution 30 containing the PBMC 60 is supplied from the same to the above embodiment. .
In such a culture environment, CDHP as the DPD inhibitor 52 is added together with 5FU as the anticancer agent 50. It is known that the DPD inhibitor 52: CDHP has an action of inhibiting the metabolism of the anticancer agent 50: 5FU and enhancing the effect of 5FU.
The anticancer agent 50 acts in cooperation with the PBMC 60 and the DPD inhibitor 52 to perform functions such as attack on the cancer cells 40 and growth suppression.

細胞内酵素調整剤として、DPD阻害剤52の代わりに、別の薬剤を用いれば、その薬剤の細胞内酵素調整機能を比較したり評価したりすることができる。抗がん剤50とDPD阻害剤52との組み合わせを種々に変更して培養および評価を行なえば、がん細胞40に対して適切な組み合わせを見つけ出すことができる。
〔免疫療法剤の評価〕
図3に示す実施形態は、免疫療法剤の抗がん作用を評価する方法であって、具体的に、免疫療法剤としてBRM製剤を使用したときの例である。BRM製剤54は、がん細胞40に対して直接的に作用する通常の抗がん剤50とは異なり、生体内の免疫細胞を介して、がん細胞40に作用する。基本的には前記実施形態と共通するので、相違点を主に説明する。
If another drug is used as the intracellular enzyme adjusting agent instead of the DPD inhibitor 52, the intracellular enzyme adjusting function of the drug can be compared or evaluated. If the combination of the anticancer agent 50 and the DPD inhibitor 52 is variously changed and cultured and evaluated, an appropriate combination for the cancer cell 40 can be found.
[Evaluation of immunotherapeutic agents]
The embodiment shown in FIG. 3 is a method for evaluating the anticancer effect of an immunotherapeutic agent, and is specifically an example when a BRM preparation is used as the immunotherapeutic agent. The BRM preparation 54 acts on the cancer cell 40 via immune cells in the living body, unlike the normal anticancer agent 50 that acts directly on the cancer cell 40. Since it is basically the same as the above embodiment, the differences will be mainly described.

培養容器20の内底面に、がん細胞40を包埋するコラーゲンゲルドロップ20が固着支持され、その上から、PBMC60を含む培養液30が供給されるのは、前記実施形態と共通している。
このような培養環境において、BRM製剤54であるPSK(製品名:クレスチン)を投与する。BRM製剤54は、PBMC60と協動的に作用して、がん細胞40に対する攻撃や増殖抑制などの機能を果たすことになる。
BRM製剤54の他にも、がん細胞40に対して直接的に作用するのではないが、生体内における免疫細胞の存在下では、がん細胞40の増殖や活動を抑制したり死滅させたりするのに有効な他の免疫療法剤の機能や効果を評価することもできる。
The collagen gel drop 20 that embeds the cancer cells 40 is fixedly supported on the inner bottom surface of the culture vessel 20, and the culture solution 30 containing the PBMC 60 is supplied from the same to the above embodiment. .
In such a culture environment, PRM (product name: Krestin) which is the BRM preparation 54 is administered. The BRM preparation 54 acts in cooperation with the PBMC 60 to perform functions such as attack on the cancer cells 40 and growth inhibition.
In addition to the BRM preparation 54, it does not act directly on the cancer cells 40, but in the presence of immune cells in the living body, the growth and activity of the cancer cells 40 are suppressed or killed. It is also possible to evaluate the functions and effects of other immunotherapeutic agents that are effective in doing so.

〔その他の抗がん作用の評価〕
前記した各実施形態のほかにも、生体内環境に近い培養環境によって、より適切な抗がん作用の評価が行なえる用途にも利用することができる。
例えば、5´DFURのような、抗がん活性体ではない抗がん剤のプロドラッグの評価が行なえる。5´DFURは、通常の抗がん剤感受性試験では抗がん効果が過小評価される。しかし、生体内においては、サイトカインネットワークによって腫瘍内の酵素が活性されることで、腫瘍内で5´DFURが活性体に変化し、抗がん効果を発揮する。培養液30にPBMC60が存在する培養環境であれば、上記した生体内と同様の環境条件になるので、5´DFURが有する抗がん効果を適切に評価することができる。勿論、5´DFURと同様の機能を有する薬剤についても、同様の評価が行なえることになる。
[Evaluation of other anticancer effects]
In addition to the above-described embodiments, the present invention can also be used for applications in which a more appropriate anticancer effect can be evaluated by a culture environment close to the in vivo environment.
For example, a prodrug of an anticancer agent that is not an anticancer active substance, such as 5'DFUR, can be evaluated. 5'DFUR is underestimated for its anticancer effect in a normal anticancer drug sensitivity test. However, in vivo, when the enzyme in the tumor is activated by the cytokine network, 5′DFUR is changed into an active form in the tumor and exhibits an anticancer effect. If it is a culture environment in which PBMC 60 is present in the culture solution 30, the environmental conditions are the same as those in the living body described above, and thus the anticancer effect of 5′DFUR can be appropriately evaluated. Of course, the same evaluation can be performed for a drug having the same function as 5′DFUR.

BRM製剤54や5´DFURと抗がん剤50とを同時に培養液30に投与しておけば、これらの相乗的な抗がん作用を評価することができる。   If the BRM preparation 54 or 5′DFUR and the anticancer agent 50 are simultaneously administered to the culture solution 30, these synergistic anticancer effects can be evaluated.

本発明にかかる抗がん作用の評価方法を具体的に実施し、その性能を評価した。
−実施例1−
以下に示す実施例1は、抗がん剤5FUと細胞内酵素調整剤CDHP(DPD阻害剤)をコラーゲンゲルドロップ中で三次元培養する際に、本発明のように免疫細胞を共存させれば、体内の免疫系まで再現できることを明らかにするものであるが、5FUとCDHPを併用した場合、従来の評価方法では、実際の臨床の場での抗がん作用よりも過小評価されてしまうことが知られている。
〔免疫細胞〕
ヒトの末梢血管から血液10mlを、ヘパリンの入った採血管に採取した。室温にしたPBS(リン酸緩衝溶液、インビトロジェン社製)10mlに、上記血液サンプルを同量、ピペットで加え、混合した。
The anticancer activity evaluation method according to the present invention was specifically carried out and its performance was evaluated.
Example 1
In Example 1 shown below, when an anticancer agent 5FU and an intracellular enzyme regulator CDHP (DPD inhibitor) are three-dimensionally cultured in a collagen gel drop, immune cells are allowed to coexist as in the present invention. It is clarified that the immune system in the body can be reproduced, but when 5FU and CDHP are used in combination, the conventional evaluation method may be underestimated than the actual anticancer action in the clinical setting. It has been known.
[Immune cells]
10 ml of blood was collected from a human peripheral blood vessel into a blood collection tube containing heparin. The same amount of the above blood sample was added with a pipette to 10 ml of PBS (phosphate buffer solution, manufactured by Invitrogen) at room temperature and mixed.

Ficoll液(GEヘルスケア社製)を50ml容の各遠心管に25mlずつ分注しておき、その液面上に、上記の採取血液希釈液20mlを、Ficoll液の密度勾配を壊さないように注意しながら注いで、Ficoll液面上に重層した。
これを、遠心分離機で、室温、1800rpm、ブレーキ・オフで20分間遠心分離し、遠心管内の白色の中間層をピペットで吸い取り、PBMC(血漿中抹消血単核球)層を回収した。続いて、4℃、1700rpm、ブレーキ・オンで10分間遠心分離後、上清を捨て、沈渣をタッピングして粉砕した後、この沈渣に、RPMI1640(インビトロ社製)を加えて、ピペッティングしながら全量を40mlにし、懸濁液を得た。
Dispense 25 ml of Ficoll solution (manufactured by GE Healthcare) into each 50 ml centrifuge tube, and add 20 ml of the collected blood dilution solution on the liquid surface so as not to break the density gradient of Ficoll solution. Poured carefully and layered on the Ficoll liquid surface.
This was centrifuged with a centrifuge at room temperature, 1800 rpm, and brake-off for 20 minutes, and the white intermediate layer in the centrifuge tube was sucked with a pipette to recover a PBMC (plasma peripheral blood mononuclear cell) layer. Subsequently, after centrifugation at 4 ° C., 1700 rpm, brake on for 10 minutes, the supernatant is discarded, and the sediment is tapped and pulverized, and then RPMI1640 (manufactured by Invitro) is added to this sediment while pipetting. The total volume was made up to 40 ml to obtain a suspension.

上記懸濁液を、さらに、4℃、1500rpm、ブレーキ・オンで10分間遠心分離し、上清を捨て、もう一度、沈渣をタッピングして粉砕した後、この沈渣に、RPMI1640(インビトロ社製)を5ml加えてピペッティングして懸濁し、細胞数を測定した。
その後、上記懸濁液を、遠心分離機で、4℃、1300rpm、ブレーキ・オンで10分間遠心した後、RPMI1640を加えて、1〜5×10cell/mlの細胞懸濁液を調製した。
上記の回収細胞懸濁液の凍結保存は以下のようにして行った。
上記の回収細胞懸濁液を、同量の凍結保存液と混ぜ、複数の凍結チューブ(2ml容)に1〜2mlずつ分注して、冷蔵庫、−20℃冷凍庫、−80℃ディープフリーザーと場所を移して、徐々に冷却凍結していき、最終的に、液体窒素下で凍結保存した。このとき、細胞懸濁液の凍結保存に使用した凍結保存液は、CP−1(極東製薬社製)3.4mlと25重量%血清アルブミン(吉冨製薬社製)1.6mlを氷中で混合したものを使用した。
〔がん細胞〕
ヒト大腸がん細胞株HCT−116を0.1重量%トリプシン含有Hanks液(インビトロジェン社製;CaおよびMg不含)で剥離し、遠心分離機を用いて1300rpm×3分で回収し、血球計算盤により細胞数を測定して、このがん細胞懸濁液が必要細胞数を確保できるものであることを確認した。
〔コラーゲン溶液〕
容量比で、酸可溶性I型コラーゲン0.3重量%溶液(新田ゼラチン社製、「セルマトリックスタイプ CD」)8容量に対し、10倍濃度のハムF12(新田ゼラチン社製)を1容量、再構成緩衝液(260mM−重曹および200mM−Hepesを含む50mM−NaOH溶液)(新田ゼラチン社製)を1容量、それぞれ、氷冷中の50ml遠心管内に入れて、管内で混合させた。このようにして得たコラーゲン混合液を用いて、以下の作業を行った。
The suspension is further centrifuged at 4 ° C., 1500 rpm, brake-on for 10 minutes, the supernatant is discarded, and the sediment is tapped again and pulverized. Then, RPMI1640 (manufactured by Invitro) is added to the sediment. 5 ml was added, pipetted and suspended, and the number of cells was measured.
Then, after centrifuging the suspension with a centrifuge at 4 ° C., 1300 rpm, and brake-on for 10 minutes, RPMI1640 was added to prepare a cell suspension of 1 to 5 × 10 7 cells / ml. .
The recovered cell suspension was cryopreserved as follows.
Mix the above recovered cell suspension with the same amount of cryopreservation solution, dispense 1 to 2 ml each into multiple freezing tubes (2 ml volume), place in refrigerator, -20 ° C freezer, -80 ° C deep freezer and place The solution was gradually cooled and frozen, and finally stored frozen under liquid nitrogen. At this time, the cryopreservation solution used for cryopreservation of the cell suspension was prepared by mixing 3.4 ml of CP-1 (manufactured by Kyokuto Pharmaceutical Co., Ltd.) and 1.6 ml of 25% by weight serum albumin (manufactured by Yoshitsugu Pharmaceutical Co., Ltd.) in ice. We used what we did.
〔cancer cell〕
Human colorectal cancer cell line HCT-116 was peeled off with 0.1% by weight trypsin-containing Hanks solution (manufactured by Invitrogen; Ca and Mg free), collected at 1300 rpm × 3 minutes using a centrifuge, and subjected to blood cell count The number of cells was measured with a board, and it was confirmed that this cancer cell suspension could secure the necessary number of cells.
[Collagen solution]
1 volume of Ham F12 (made by Nitta Gelatin Co., Ltd.) with 10 times the concentration of 8 volumes of acid-soluble type I collagen 0.3 wt% solution (Nitta Gelatin Co., Ltd., “Cell Matrix Type CD”) Then, 1 volume of reconstitution buffer solution (50 mM NaOH solution containing 260 mM sodium bicarbonate and 200 mM Hepes) (manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd.) was placed in each ice-cooled 50 ml centrifuge tube and mixed in the tube. The following operations were performed using the collagen mixture thus obtained.

すなわち、上記HCT−116の細胞懸濁液を1300rpm×3分で遠心分離し、得られた沈渣をDME培地(インビトロジェン社製)で懸濁させてから、がん細胞の細胞密度が2×10cell/mlになるように、がん細胞懸濁液と上記コラーゲン混合液を、氷冷中の50ml遠心管内に入れて、管内で混合させた。
〔コラーゲンゲルドロップの作製〕
つぎに、マイクロピペットを用いて、6穴プレートの1穴あたり、上記がん細胞を含んだコラーゲン混合液30μlを3滴(計90μl)、半球状に配置し、37℃の炭酸ガスインキュベータ内で1時間ゲル化して、コラーゲンゲルドロップを作製した。
〔培養液および培養作業〕
上記のがん細胞を包埋したコラーゲンゲルドロップに、4mlの無血清培養液(新田ゼラチン社製、「PCM2」)を加えて、重層し、一晩培養した。これに、以下に示すように、免疫細胞や抗がん剤などを添加し、培養作業を続けた。
〔免疫細胞の添加〕
上述した血液サンプル由来の免疫細胞を2×10cell/ml調製するために必要な細胞数を試算して、必要数だけ液体窒素凍結保存下の免疫細胞を37度の湯煎器で解凍し、一部の細胞をサンプリングし、0.4重量%トリパンブルー液(インビトロジェン社製)で等量混合するとともに、混合直後に、細胞数を測定し、死細胞を抜いた生細胞数を確認し、この作業で得られた免疫細胞数を算出した。
That is, the cell suspension of HCT-116 is centrifuged at 1300 rpm × 3 minutes, and the resulting precipitate is suspended in DME medium (manufactured by Invitrogen), and then the cell density of cancer cells is 2 × 10. The cancer cell suspension and the collagen mixture were placed in an ice-cooled 50 ml centrifuge tube so as to be 5 cells / ml and mixed in the tube.
[Preparation of collagen gel drop]
Next, using a micropipette, 3 drops (total 90 μl) of the collagen mixture containing the above cancer cells per well of a 6-well plate are placed in a hemisphere and placed in a 37 ° C. carbon dioxide incubator. Gelled for 1 hour to produce a collagen gel drop.
[Culture medium and culture work]
To the collagen gel drop in which the above cancer cells were embedded, 4 ml of a serum-free culture solution (manufactured by Nitta Gelatin Co., “PCM2”) was added, overlaid, and cultured overnight. To this, as shown below, immune cells, anticancer agents and the like were added, and the culture operation was continued.
[Addition of immune cells]
Estimate the number of cells necessary to prepare 2 × 10 5 cells / ml of the above-mentioned immune cells derived from blood samples, thaw the required number of immune cells in liquid nitrogen frozen storage in a 37 ° C. water bath, Some cells are sampled and mixed with an equal amount of 0.4% by weight trypan blue solution (manufactured by Invitrogen). Immediately after mixing, the number of cells is measured, and the number of living cells excluding dead cells is confirmed. The number of immune cells obtained in this work was calculated.

6穴プレートの1穴中のE/T比が1になるように、必要な免疫細胞数を算出し、全ウェル分(全データ分)の免疫細胞懸濁液の調製を行った。なお、免疫細胞懸濁液は、がん細胞含有コラーゲンゲルドロップを重層した6穴プレートの1穴あたり4mlの各培地に対し添加するので、その希釈倍率も考慮して免疫細胞懸濁液の密度を決定した。以上を踏まえてがん細胞をコラーゲンゲルで包埋した6穴プレートの1穴について一定液量の免疫細胞の懸濁液を添加した。
〔抗がん剤などの添加〕
5FU(協和発酵工業)を30μg/mlに、またDPD阻害剤であるCDHP(大鵬薬品工業社製、「ギメラシル」)を60μg/mlに調製して、これらの溶液を、上記のがん細胞含有コラーゲンゲルドロップを重層した6穴プレートの1穴あたり4mlの各培地に対して、添加することによって、5FUおよびCDHPを、コラーゲンゲルドロップに包埋されたがん細胞に接触させた。5FUおよびCDHPはドロップ作製後一晩後に添加し、最終濃度で5FUが0.3μg/ml、CDHPが0.6μg/mlの接触条件で、6日間持続接触させた。
〔抗がん作用の評価〕
6日間持続接触させた後、ニュートラルレッド染色液(新田ゼラチン社製)を1穴あたり4mlの各培地に対して、40μlずつ添加を行い、生細胞の染色を炭酸ガスインキュベータ内37℃、5%CO濃度下で3時間行った。続いて、10重量%中性緩衝ホルマリン液を、6穴プレートの1穴あたり3mlずつ添加し、1時間かけて、色素を細胞内に固定した。生細胞が染色・固定された上記プレートを、水道水で満たしたバット中で、30分水洗をし、余剰な固定液を取り除いた。最後に、コラーゲンゲルを乾燥させるために、水洗したプレートを水切り後、クリーンベンチ内でコラーゲンゲルドロップを風乾させて、画像比色定量用のサンプルとした。
The number of necessary immune cells was calculated so that the E / T ratio in one well of the 6-well plate was 1, and an immune cell suspension for all wells (for all data) was prepared. In addition, since the immune cell suspension is added to 4 ml of each medium of a 6-well plate overlaid with a collagen gel drop containing cancer cells, the density of the immune cell suspension is also considered in consideration of the dilution factor. It was determined. Based on the above, a fixed amount of immune cell suspension was added to one well of a 6-well plate in which cancer cells were embedded with collagen gel.
[Addition of anticancer drugs, etc.]
Prepare 5FU (Kyowa Hakko Kogyo) at 30 μg / ml and DPD inhibitor CDHP (manufactured by Taiho Pharmaceutical Co., Ltd., “Gimeracil”) at 60 μg / ml. 5FU and CDHP were brought into contact with cancer cells embedded in the collagen gel drop by adding to each 4 ml of each medium of a 6-well plate overlaid with a collagen gel drop. 5FU and CDHP were added overnight after the drop was prepared, and contact was continued for 6 days under contact conditions of final concentration of 5FU of 0.3 μg / ml and CDHP of 0.6 μg / ml.
[Evaluation of anticancer effect]
After 6 days of continuous contact, Neutral Red staining solution (Nitta Gelatin Co., Ltd.) was added in an amount of 40 μl per well of 4 ml of each medium, and living cells were stained at 37 ° C. in a carbon dioxide incubator. Performed for 3 hours under% CO 2 concentration. Subsequently, 10 ml by weight of neutral buffered formalin solution was added in an amount of 3 ml per well of a 6-well plate, and the dye was fixed in the cells over 1 hour. The plate on which live cells were stained and fixed was washed with water in a vat filled with tap water for 30 minutes to remove excess fixing solution. Finally, in order to dry the collagen gel, the washed plate was drained, and then the collagen gel drop was air-dried in a clean bench to obtain a sample for image colorimetric determination.

この培養プレートサンプルを特許公報第3222785号に記載されている「画像比色定量法」に準じて、以下のように測定を行った。
下からの照明装置によって、培養プレートサンプル中の無処理群と接触処理群(抗がん作用に関与する薬剤および/または免疫細胞で接触処理された群)の各コラーゲンゲルドロップに対して透過光を照射した。
無処理群および接触処理群の各サンプル(コラーゲンゲルドロップ)について、コンピュータに入力したサンプル画像情報から、サンプルが無い時の画像(ブランク画像)と有る時の画像(サンプル画像)間の画像上の吸光度を算出した。全てのサンプルについて、この画像吸光度を算出した。
The culture plate sample was measured in the following manner according to “Image Colorimetric Determination Method” described in Japanese Patent Publication No. 3222785.
Light transmitted from below to each collagen gel drop of the untreated group and the contact-treated group (group treated with drugs and / or immune cells involved in anticancer action) in the culture plate sample. Was irradiated.
For each sample (collagen gel drop) in the untreated group and the contact treated group, from the sample image information input to the computer, on the image between the image when there is no sample (blank image) and the image when there is (sample image) Absorbance was calculated. The image absorbance was calculated for all samples.

無処理群の画像吸光度の値を100%とした時の、接触処理群の画像吸光度値からX%(接触処理群O.D./無処理群O.D.×100%)を算出した。
評価は、増殖抑制率;100−X%を算出することにより、無処理群(0%)と比較して接触処理群が何%のがん細胞を増殖抑制したかを示すことで行った。
以上の工程を経た結果、ヒト大腸がん細胞株HCT−116に対する増殖抑制率は、抗がん作用に関与する薬剤(5FUおよびCDHP)単独処理群では、無処理群に対し15%であったが、抗がん作用に関与する薬剤(5FUおよびCDHP)および免疫細胞による処理群(体内環境再現下での処理群)では、無処理群に対し80%を示し、顕著な抑制効果を示すことが分かった。
X% (contact treatment group OD / non-treatment group OD × 100%) was calculated from the image absorbance value of the contact treatment group when the image absorbance value of the non-treatment group was 100%.
The evaluation was performed by calculating the growth inhibition rate; 100-X%, and showing how many cancer cells in the contact treatment group inhibited growth compared to the untreated group (0%).
As a result of the above steps, the growth inhibition rate against human colon cancer cell line HCT-116 was 15% in the group treated with drugs (5FU and CDHP) alone, which were involved in anticancer action, as compared to the untreated group. However, in the group treated with anticancer drugs (5FU and CDHP) and immune cells (treated group under reproduction of the body environment), it shows 80% of the untreated group, and shows a remarkable inhibitory effect. I understood.

抗がん作用に関与する薬剤単独処理群では、実際の臨床結果よりも抗がん作用が過小評価されているが、一方、抗がん作用に関与する薬剤と免疫細胞による処理群は、実際の臨床結果と同様に優れた抗がん作用を示していることがわかる。
このことから、PBMC中の免疫細胞共存下では、抗がん剤5FUを分解する酵素(DPD)を阻害することで効果を増強させるCDHPの作用が、抗がん作用に関与する薬剤単独の場合と比べて、更に著しく増強されていることがわかる。このことは、PBMC中から分泌される免疫細胞由来の成分とのCDHPの相互作用により認められる現象と考えられ、抗がん作用の生体内での多様性を再現できているということがわかる。
−実施例2−1−
以下に示す実施例2−1は、抗がん剤のプロドラッグ5´DFUR(中外製薬社製、「フルツロン」)をコラーゲンゲルドロップ中で三次元培養する際に、本発明のように免疫細胞を共存させれば、体内の免疫系まで再現できることを明らかにするものであるが、5´DFURを用いた場合、従来の評価方法では、抗がん作用はほとんど発揮されず、実際の臨床の場での抗がん作用よりも過小評価されてしまうことが知られている。
In the treatment group with drugs alone involved in anticancer effects, the anticancer effects were underestimated rather than the actual clinical results, whereas treatment groups with drugs involved in anticancer effects and immune cells were actually It can be seen that the anticancer activity is excellent as well as the clinical results.
Therefore, in the presence of immune cells in PBMC, the action of CDHP, which enhances the effect by inhibiting the enzyme (DPD) that degrades anticancer drug 5FU, is a drug alone involved in anticancer action. It can be seen that it is further remarkably enhanced. This is considered to be a phenomenon recognized by the interaction of CDHP with components derived from immune cells secreted from PBMC, and it can be seen that the in vivo diversity of anticancer activity can be reproduced.
-Example 2-1
Example 2-1 shown below shows that when an anticancer drug prodrug 5′DFUR (manufactured by Chugai Pharmaceutical Co., Ltd., “Flutulon”) is three-dimensionally cultured in a collagen gel drop, immune cells are used as in the present invention. However, when 5'DFUR is used, the conventional evaluation method shows almost no anticancer effect, and the actual clinical system can be reproduced. It is known to be underestimated than the anticancer activity in the field.

下記操作以外の、細胞株HCT―116の細胞懸濁液の調製、コラーゲンゲルドロップの作製、PBMC由来の免疫細胞との共培養、細胞の染色と固定、および、画像比色定量法による細胞数定量法、の操作については実施例1と同様である。
抗がん剤のプロドラッグである5´DFURを生理食塩水で300μg/mlに調製した。この5´DFURを、実施例1における、がん細胞含有コラーゲンゲルドロップを重層した6穴プレートの1穴あたり4mlの各培地に対して、添加することによって、5´DFURを、コラーゲンゲルドロップに包埋されたがん細胞に接触させた。5´DFURはドロップ作製後一晩後に添加し、最終濃度で5´DFURが3μg/mlの接触条件で、6日間持続接触させた。
Preparation of cell suspension of cell line HCT-116, preparation of collagen gel drop, co-culture with immune cells derived from PBMC, cell staining and fixation, and image colorimetric method The operation of the quantitative method is the same as in Example 1.
5′DFUR, which is a prodrug of an anticancer agent, was prepared to 300 μg / ml with physiological saline. By adding this 5 ′ DFUR to each medium of 4 ml per well of the 6-well plate overlaid with the cancer cell-containing collagen gel drop in Example 1, the 5 ′ DFUR was added to the collagen gel drop. Contacted with embedded cancer cells. 5'DFUR was added overnight after the drop was prepared, and contact was continued for 6 days under the contact conditions of 5'DFUR at a final concentration of 3 µg / ml.

以上の工程を経た結果、ヒト大腸がん細胞株HCT―116に対する増殖抑制率は、抗がん作用に関与する薬剤(5´DFUR)単独処理群では、無処理群に対し13%であったが、抗がん作用に関与する薬剤(5´DFUR)および免疫細胞による処理群では、無処理群に対し29%を示し、抑制効果の増強があった。
5´DFURは5FUのプロドラッグで、活性体ではないため、抗がん剤感受性試験では抗腫瘍効果はほとんど発揮されないと考えられてきた。しかし、生体内では、サイトカインネットワークにより腫瘍内の酵素が活性化され、腫瘍内で活性体に変化し、抗腫瘍効果を発揮する。
As a result of the above steps, the growth inhibition rate against the human colon cancer cell line HCT-116 was 13% in the drug (5′DFUR) alone treatment group involved in the anticancer action compared to the untreated group. However, in the group treated with the drug (5′DFUR) and immune cells involved in the anticancer activity, 29% of the untreated group showed an increase in the suppression effect.
Since 5′DFUR is a 5FU prodrug and not an active form, it has been considered that the antitumor effect is hardly exhibited in the anticancer drug sensitivity test. However, in vivo, an enzyme in a tumor is activated by a cytokine network, and is converted into an active form in the tumor, thereby exhibiting an antitumor effect.

そして、上記評価結果では、抗がん作用に関与する薬剤単独処理群は、実際の臨床結果よりも抗がん作用が過小評価されているが、一方、抗がん作用に関与する薬剤と免疫細胞による処理群は、実際の臨床結果と同様に、より優れた抗がん作用を示していることからわかるとおり、本発明にかかる方法ではサイトカインネットワークが再現され、実際の生体内環境に極めて近い培養環境が構築されていることが分かる。
−実施例2−2−
以下に示す実施例2−2は、抗がん剤のプロドラッグ5´DFUR(中外製薬社製、「フルツロン」)とBRM製剤PSK(クレハ社製、「クレスチン」)をコラーゲンゲルドロップ中で三次元培養する際に、本発明のように免疫細胞を共存させれば、体内の免疫系まで再現できることを明らかにするものであるが、5´DFURとPSKを併用した場合、従来の評価方法では、実際の臨床の場での抗がん作用よりも過小評価されてしまうことが知られている。
In the above evaluation results, the drug alone treatment group involved in the anticancer action is underestimated for the anticancer action compared to the actual clinical result, while the drug and immunity involved in the anticancer action are not evaluated. As can be seen from the fact that the treatment group with cells shows a superior anticancer effect as in the actual clinical results, the method according to the present invention reproduces the cytokine network and is very close to the actual in vivo environment. It can be seen that a culture environment has been established.
-Example 2-2
In Example 2-2 shown below, a prodrug 5′DFUR (manufactured by Chugai Pharmaceutical Co., Ltd., “Flutulon”) and a BRM preparation PSK (manufactured by Kureha Co., Ltd., “Krestin”) are combined in a collagen gel drop. In the original culture, if immune cells coexist as in the present invention, it is clarified that even the immune system in the body can be reproduced. However, when 5′DFUR and PSK are used together, It is known that this would be underestimated than the actual anticancer effect in the clinical setting.

下記操作以外の、細胞株HCT―116の細胞懸濁液の調製、コラーゲンゲルドロップの作製、PBMC由来の免疫細胞との共培養、細胞の染色と固定、および、画像比色定量法による細胞数定量法、の操作については実施例1と同様である。
5´DFURの調製は実施例2−1と同様に行った。この5´DFURと、BRM製剤であるPSKを、実施例1のがん細胞含有コラーゲンゲルドロップを重層した6穴プレートの1穴あたり4mlの各培地に対して、それぞれ添加することによって、5´DFURおよびPSKを、コラーゲンゲルドロップに包埋されたがん細胞に接触させた。5´DFURおよびPSKはドロップ作製後一晩後に添加し、最終濃度で5´DFURが3μg/ml、PSKが100μg/mlの接触条件で、6日間持続接触させた。
Preparation of cell suspension of cell line HCT-116, preparation of collagen gel drop, co-culture with immune cells derived from PBMC, cell staining and fixation, and image colorimetric method The operation of the quantitative method is the same as in Example 1.
5 ′ DFUR was prepared in the same manner as in Example 2-1. By adding this 5′DFUR and PSK as a BRM preparation to each medium of 4 ml per 6-well plate overlaid with the collagen gel drop containing cancer cells of Example 1, 5 ′ DFUR and PSK were contacted with cancer cells embedded in collagen gel drops. 5′DFUR and PSK were added overnight after the drop was prepared, and contact was continued for 6 days under the contact conditions of 5′DFUR at a final concentration of 3 μg / ml and PSK at 100 μg / ml.

以上の工程を経た結果、ヒト大腸がん細胞株HCT―116に対する増殖抑制率は、抗がん作用に関与する薬剤(5´DFURおよびPSK)単独処理群では、無処理群に対し15%であったが、抗がん作用に関与する薬剤(5´DFURおよびPSK)および免疫細胞による処理群では、無処理群に対し45%を示し、顕著な抑制効果の増強があった。
抗がん作用に関与する薬剤単独処理群では、実際の臨床結果よりも抗がん作用が過小評価されているが、一方、抗がん作用に関与する薬剤と免疫細胞による処理群は、実際の臨床結果と同様に、より優れた抗がん作用を示していることがわかる。
上記評価結果をみると、抗がん作用に関与する薬剤単独処理群は、実際の臨床結果よりも抗がん作用が過小評価されているが、一方、抗がん作用に関与する薬剤と免疫細胞による処理群は、実際の臨床結果と同様に、より優れた抗がん作用を示していることがわかる。このことから実施例2−2においても、実施例2−1と同様に、サイトカインネットワークが再現され、実際の生体内環境に極めて近い培養環境が構築されていることが分かる。
−実施例3−
以下に示す実施例3は、BRM製剤PSK(クレハ社製、「クレスチン」)をコラーゲンゲルドロップ中で三次元培養する際に、本発明のように免疫細胞を共存させれば、体内の免疫系まで再現できることを明らかにするものであるが、5´DFURとPSKを併用した場合、従来の評価方法では、実際の臨床の場での抗がん作用よりも、抗がん作用は過小評価されてしまうことが知られている。
As a result of the above steps, the growth inhibition rate against human colon cancer cell line HCT-116 was 15% in the group treated with drugs (5′DFUR and PSK) alone, which were involved in anticancer action, as compared to 15% in the untreated group. However, in the group treated with drugs (5′DFUR and PSK) and immune cells involved in the anticancer action, 45% of the group treated with no treatment was markedly enhanced.
In the treatment group with drugs alone involved in anticancer effects, the anticancer effects were underestimated rather than the actual clinical results, whereas treatment groups with drugs involved in anticancer effects and immune cells were actually It can be seen that, as with the clinical results, the anticancer activity is more excellent.
Looking at the above evaluation results, the drug-only treatment group involved in anti-cancer activity is underestimated for anti-cancer activity than the actual clinical results. It can be seen that the group treated with cells shows a better anticancer effect as in the actual clinical results. From this, it can be seen that also in Example 2-2, the cytokine network is reproduced and a culture environment very close to the actual in vivo environment is constructed as in Example 2-1.
Example 3
In Example 3 shown below, when the BRM preparation PSK (manufactured by Kureha, “Krestin”) is three-dimensionally cultured in a collagen gel drop, the immune system in the body can be obtained by coexisting immune cells as in the present invention. However, when 5'DFUR and PSK are used in combination, the conventional evaluation method underestimates the anticancer effect rather than the actual anticancer effect in the clinical setting. It is known that

下記操作以外の、細胞株HCT―116の細胞懸濁液の調製、コラーゲンゲルドロップの作製、PBMC由来の免疫細胞との共培養、細胞の染色と固定、および、画像比色定量法による細胞数定量法、の操作については実施例1と同様である。
BRM製剤であるPSKを実施例1のがん細胞含有コラーゲンゲルドロップを重層した6穴プレートの1穴あたり4mlの各培地に対して、添加することによって、PSKを、コラーゲンゲルドロップに包埋されたがん細胞に接触させた。PSKはドロップ作製後一晩後に添加し、最終濃度でPSKが500μg/mlの接触条件で、6日間持続接触させた。
Preparation of cell suspension of cell line HCT-116, preparation of collagen gel drop, co-culture with immune cells derived from PBMC, cell staining and fixation, and image colorimetric method The operation of the quantitative method is the same as in Example 1.
By adding PSK, which is a BRM preparation, to each medium of 4 ml per 6-well plate overlaid with the collagen gel drop containing cancer cells of Example 1, PSK was embedded in the collagen gel drop. Contacted with cancer cells. PSK was added one night after the drop was prepared, and contact was continued for 6 days under the contact condition of PSK of 500 μg / ml at the final concentration.

以上の工程を経た結果、ヒト大腸がん細胞株HCT―116に対する増殖抑制率は、抗がん作用に関与する薬剤(PSK)単独処理群では、無処理群に対し18%であったが、抗がん作用に関与する薬剤(PSK)および免疫細胞による処理群では、無処理群に対し32%を示し、抑制効果の増強があった。
抗がん作用に関与する薬剤単独処理群では、実際の臨床結果よりも抗がん作用が過小評価されているが、一方、抗がん作用に関与する薬剤と免疫細胞による処理群は、実際の臨床結果と同様に、より優れた抗がん作用を示していることがわかる。
一般的に、PSKは腫瘍に対して直接作用するものではなく、免疫細胞を介した作用であると考えられており、生体外での評価は困難であった。しかし、上述のとおり、抗がん作用に関与する薬剤および免疫細胞による処理群では、がん細胞の増殖抑制効果の増強が見られる。このことから、本発明にかかる方法によれば、実際の生体内環境に極めて近い培養環境が構築することができ、PBMCを介した薬剤効果を評価することができるということがわかる。
−実施例4−
以下の実施例4では、コラーゲンゲル包埋培養法を用いた免疫細胞共培養下におけるがん細胞の抗がん剤代謝酵素、特にTPの遺伝子mRNAの発現量について、従来の評価方法である単層培養(二次元培養)と、本発明にかかる方法であるコラーゲンゲル包埋培養法(三次元培養)との比較を行なった。
As a result of the above steps, the growth inhibition rate for human colorectal cancer cell line HCT-116 was 18% in the treatment group with a drug (PSK) alone, which was involved in anticancer action, compared to the untreated group, In the group treated with the drug (PSK) and immune cells involved in the anti-cancer effect, 32% of the untreated group showed an increase in the suppressive effect.
In the treatment group with drugs alone involved in anticancer effects, the anticancer effects were underestimated rather than the actual clinical results, whereas treatment groups with drugs involved in anticancer effects and immune cells were actually It can be seen that, as with the clinical results, the anticancer activity is more excellent.
In general, PSK does not act directly on tumors, but is thought to act via immune cells, and it has been difficult to evaluate in vitro. However, as described above, in the group treated with the drug and immune cells involved in the anticancer action, the cancer cell growth inhibitory effect is enhanced. From this, it can be seen that according to the method of the present invention, a culture environment very close to the actual in vivo environment can be constructed, and the drug effect via PBMC can be evaluated.
Example 4
Example 4 below is a conventional evaluation method for the expression level of an anticancer drug metabolizing enzyme, particularly TP gene mRNA, in cancer cells under immune cell co-culture using a collagen gel embedded culture method. Comparison was made between layer culture (two-dimensional culture) and collagen gel-embedded culture method (three-dimensional culture), which is a method according to the present invention.

ここで、TP(thimidine phosporylase)は、抗がん剤のプロドラッグである5´DFURを5FUに変換する酵素であり、がん組織内に多く存在し、効率的に抗がん作用を発揮させると考えられている。したがって、実施例4に示す結果は実施例2−1および2−2で5´DFURが体内での評価および効果増強を示したこととの関連性について示唆される。
実施例1と同様の操作で、細胞株HCT―116の細胞懸濁液の調製、コラーゲンゲルドロップの作製、および、PBMC由来の免疫細胞との共培養、を行った。
培養したがん細胞数を測定し、3mlのトリプシンを加えて細胞をはがし、7mlのDMEM(インビトロ社製)とF−12培地との混合液を加えて、3000rpm×5分で遠心分離した。これを、PBSで洗浄した後、Rneasy Mini Kit(QUIAGEN社製)を用いて、RNA抽出を行った。
Here, TP (thymidine phosphorylase) is an enzyme that converts 5′DFUR, which is a prodrug of an anticancer agent, into 5FU, and is present in a large amount in the cancer tissue to efficiently exert an anticancer effect. It is believed that. Therefore, the result shown in Example 4 is suggested about the relationship with Example 2-1 and 2-2 that 5'DFUR showed evaluation in the body and the effect enhancement.
In the same manner as in Example 1, preparation of a cell suspension of the cell line HCT-116, production of a collagen gel drop, and co-culture with immune cells derived from PBMC were performed.
The number of cultured cancer cells was measured, 3 ml of trypsin was added to peel off the cells, 7 ml of a mixed solution of DMEM (manufactured by Invitro) and F-12 medium was added, and the mixture was centrifuged at 3000 rpm × 5 minutes. After washing with PBS, RNA extraction was performed using Rneasy Mini Kit (manufactured by QIAGEN).

次に、抽出したRNAの吸光度を測定した。
測定された吸光度からRNAの濃度を求め、DNA−freeTM(アンビオン社製)を用いて、RNAサンプルからDNAを除去した。
DNAを除去したRNAサンプルから、SuperScriptTM III First−Strand Synthesis System for RT−PCR(インビトロジェン社製)を用いて、cDNA合成を行った。
合成したcDNAからTPのターゲットプライマーをLightCycler First−Strand DNA Mater Plus SYBR GreenI(Roche社製)を用いて、表1に示す条件で、Real−Time PCRを行った。
Next, the absorbance of the extracted RNA was measured.
The concentration of RNA was determined from the measured absorbance, and DNA was removed from the RNA sample using DNA-free (Ambion).
From the RNA sample from which the DNA was removed, cDNA synthesis was performed using SuperScript III First-Strand Synthesis System for RT-PCR (manufactured by Invitrogen).
Real-Time PCR was performed under the conditions shown in Table 1 using the target primer of TP from the synthesized cDNA, using LightCycler First-Strand DNA Master Plus SYBR GreenI (Roche).

Figure 2008011797
Figure 2008011797

本願発明によって、がん細胞とPBMCをコラーゲンゲルドロップ中で三次元培養した場合の結果を、無処理の場合および二次元培養した場合の結果と比較して、表2に示す。なお、比較は腫瘍内5FU代謝酵素の一つであるTPの遺伝子mRNAの発現で行った。   Table 2 shows the results of three-dimensional culture of cancer cells and PBMC in collagen gel drop according to the present invention, compared with the results of no treatment and two-dimensional culture. The comparison was made by expressing the gene mRNA of TP, which is one of the tumor 5FU metabolizing enzymes.

Figure 2008011797
Figure 2008011797

TP活性上昇が腫瘍内に誘導され、その結果、5´DFURに対する感受性が増強されたと考えられた。三次元培養では、より腫瘍内酵素の発現が顕著になっていることがわかった。
すなわち、表2は、がん細胞と免疫細胞を二次元培養するだけでは、体内環境を十分に再現することはできず、コラーゲンゲル中でがん細胞と免疫細胞を三次元培養することによって初めて、体内環境に極めて近い培養環境を再現でき、実施例2−1および2−2に示した評価結果が得られたということを示すものであり、他の実施例1および3についても同様に、コラーゲンゲル中でがん細胞と免疫細胞を三次元培養し、体内環境に極めて近い培養環境を再現できたことにより、各実施例に示した評価結果が得られたと考えることができる。
−実施例5−
実施例1と同様の操作で、細胞株HCT―116の細胞懸濁液の調製、コラーゲンゲルドロップの作製、および、PBMC由来の免疫細胞との共培養、を行った。
It was considered that increased TP activity was induced in the tumor, and as a result, the sensitivity to 5′DFUR was enhanced. In the three-dimensional culture, it was found that the expression of the enzyme in the tumor was more remarkable.
In other words, Table 2 shows that the body environment cannot be sufficiently reproduced only by two-dimensionally culturing cancer cells and immune cells, but only by three-dimensionally culturing cancer cells and immune cells in a collagen gel. It shows that the culture environment very close to the internal environment can be reproduced, and that the evaluation results shown in Examples 2-1 and 2-2 were obtained. It can be considered that the evaluation results shown in each example were obtained by three-dimensionally culturing cancer cells and immune cells in a collagen gel and reproducing a culture environment very close to the internal environment.
-Example 5
In the same manner as in Example 1, preparation of a cell suspension of the cell line HCT-116, production of a collagen gel drop, and co-culture with immune cells derived from PBMC were performed.

そして、抗がん剤5FUを接触させたもの、5´DFURを接触させたもの、PSKを接触させたもの、5´DFURとPSKを接触させたもの、5´DFURとサイトカイン系製剤TNF(R&D SYSTEMS社製、「Recombinant Human TNF−α/TNFSF1A」)を接触させたもの、についてE/T比を変えて、それぞれの抗がん作用を評価した。
がん細胞への薬剤の接触は、最終濃度で、5´DFURを接触させたものについては3μg/ml、PSKを接触させたものについては500μg/ml、5´DFURとPSKを接触させたものについては各々3μg/ml、500μg/ml、5´DFURとTNFを接触させたものについては各々3μg/ml、30Unit/mlとなるよう行い、いずれも6日間持続接触とした。
And what made anticancer agent 5FU contact, what made 5'DFUR contact, what made PSK contact, what made 5'DFUR and PSK contact, 5'DFUR and cytokine system preparation TNF (R & D The anti-cancer activity was evaluated by changing the E / T ratio of the system contacted with “Recombinant Human TNF-α / TNFSF1A” manufactured by SYSTEMS.
Drug contact with cancer cells is 3 μg / ml for 5′DFUR contact with 500 μg / ml contact with PSK at the final concentration, and 5′DFUR with PSK contact In each case, 3 μg / ml, 500 μg / ml, and 5′DFUR and TNF were brought into contact with each other at 3 μg / ml and 30 Unit / ml, respectively.

被験者AまたはBの血液から採取したPBMCのそれぞれについて、結果を図4、図5に示す。なお、図4,5において、縦軸の「T/C(%)」は「相対増殖度比」を表すものである。具体的な算出方法は、評価したい薬剤を添加した条件と薬剤を添加しない条件のそれぞれについて一定期間がん細胞を増殖培養する試験を行い、薬剤を添加した条件での増殖度(がん細胞数):Tと、薬剤を添加しない条件での増殖度(がん細胞数):Cとの比(T/C)を算出し、これに100をかけて「T/C(%)」値とした。したがって、「T/C(%)」が高いほど薬効が弱いことを意味し、低いほど薬効が高いことを意味する。   The results are shown in FIG. 4 and FIG. 5 for each PBMC collected from the blood of the subject A or B. In FIGS. 4 and 5, “T / C (%)” on the vertical axis represents “relative proliferation ratio”. A specific calculation method is to conduct a test of growing and culturing cancer cells for a certain period of time under conditions where a drug to be evaluated is added and conditions where no drug is added, and the degree of proliferation (number of cancer cells) under the condition where the drug is added. ): T and the degree of proliferation (number of cancer cells) under the condition where no drug is added: the ratio (T / C) to C is calculated and multiplied by 100 to obtain the “T / C (%)” value. did. Therefore, the higher the “T / C (%)”, the weaker the medicinal effect, and the lower the “T / C (%)”, the higher the medicinal effect.

図4、図5をみると、E/T比が抗がん作用に影響していることがわかり、5FU、PSKではPBMCの比が大きくなるほど、感受性が低くなっており、5´DFUR、5´DFURとPSKを併用したものではPBMCの比が大きくなるほど、感受性が高くなっていることがわかる。
このように、E/T比を変化させることにより、検出感度が向上し、いくつか有効と判断される薬剤の候補があった場合に、特にどの薬剤が最適であるかといった判断までも容易になしうることが分かる。
また、さらに、患者のがん細胞と免疫細胞の細胞数の比を考慮して、極めて適切に投与薬剤の選択や投与量を決定することができることもわかる。
4 and 5, it can be seen that the E / T ratio has an effect on the anticancer effect. In 5FU and PSK, the larger the PBMC ratio, the lower the sensitivity. It can be seen that the combination of 'DFUR and PSK increases the sensitivity as the PBMC ratio increases.
Thus, by changing the E / T ratio, the detection sensitivity is improved, and when there are some drug candidates that are determined to be effective, it is easy to determine which drug is optimal. You can do it.
In addition, it can also be seen that the drug selection and dosage can be determined very appropriately in consideration of the ratio of the number of cancer cells and immune cells in the patient.

本発明にかかる抗がん作用の評価方法は、例えば、がん細胞を含む生体内環境に近い培養環境を構築して、抗がん剤などに対するがん細胞の感受性を適切に評価することができる。その結果、抗がん剤の開発研究、がん治療における投与薬剤の選択などを効率的に行なうことができるようになる。   The method for evaluating an anticancer effect according to the present invention is, for example, to construct a culture environment close to the in vivo environment containing cancer cells and appropriately evaluate the sensitivity of cancer cells to anticancer agents and the like. it can. As a result, it becomes possible to efficiently conduct research and development of anticancer drugs and selection of drugs to be administered in cancer treatment.

本発明の実施形態となる抗がん作用の評価方法を説明する模式図The schematic diagram explaining the evaluation method of the anticancer effect | action used as embodiment of this invention 別の実施形態となる抗がん作用の評価方法を説明する模式図Schematic diagram illustrating an evaluation method for anticancer action according to another embodiment 別の実施形態となる抗がん作用の評価方法を説明する模式図Schematic diagram illustrating an evaluation method for anticancer action according to another embodiment E/T比の抗がん作用に及ぼす影響を表す図Diagram showing the effect of E / T ratio on anticancer effect E/T比の抗がん作用に及ぼす影響を表す図Diagram showing the effect of E / T ratio on anticancer effect

符号の説明Explanation of symbols

10 培養容器
20 コラーゲンゲルドロップ
30 培養液
40 がん細胞
50 抗がん剤
52 DPD阻害剤
54 BRM製剤
60 PBMC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Culture container 20 Collagen gel drop 30 Culture solution 40 Cancer cell 50 Anticancer agent 52 DPD inhibitor 54 BRM formulation 60 PBMC

Claims (5)

抗がん作用に関与する薬剤の、がん細胞に対する抗がん作用を評価する方法であって、
前記がん細胞を包埋するコラーゲンゲルの滴塊を培養容器の内面に固着支持させる工程(a)と、
前記培養容器に、前記抗がん作用に関与する薬剤と、生体内環境で前記がん細胞と共存する免疫細胞と、を含む培養液を供給して、がん細胞の培養を行なう工程(b)と、
前記コラーゲン滴塊内における前記がん細胞の培養結果を評価する工程(c)と、
を含む、抗がん作用の評価方法。
A method for evaluating the anticancer activity of a drug involved in anticancer activity against cancer cells,
A step (a) of fixing and supporting a collagen gel droplet embedding the cancer cells on the inner surface of the culture vessel;
A step of culturing cancer cells by supplying a culture solution containing the drug involved in the anti-cancer effect and immune cells coexisting with the cancer cells in an in vivo environment to the culture vessel (b) )When,
A step (c) of evaluating the result of culturing the cancer cells in the collagen droplets;
A method for evaluating an anticancer effect, comprising:
前記抗がん作用に関与する薬剤が、抗がん剤、抗がん剤のプロドラッグ、抗がん剤もしくはそのプロドラッグの代謝に関連する細胞内代謝酵素活性を調整する薬剤および免疫療法剤からなる群から選ばれる、請求項1に記載の抗がん作用の評価方法。   The drug involved in the anticancer action is an anticancer drug, a prodrug of the anticancer drug, a drug that adjusts intracellular metabolic enzyme activity related to metabolism of the anticancer drug or the prodrug, and an immunotherapeutic agent The method for evaluating an anticancer effect according to claim 1, which is selected from the group consisting of: 前記免疫細胞が、NK細胞、B細胞、T細胞を包含するリンパ球、および、マクロファージを包含する単球からなる群から選ばれるPBMCである、請求項1または2に記載の抗がん作用の評価方法。   The anticancer activity according to claim 1 or 2, wherein the immune cell is PBMC selected from the group consisting of lymphocytes including NK cells, B cells and T cells, and monocytes including macrophages. Evaluation methods. 前記免疫細胞が、前記培養液に、がん細胞に対する細胞数の比で0.01〜100含まれている、請求項1から3までのいずれかに記載の抗がん作用の評価方法。   The method for evaluating an anticancer effect according to any one of claims 1 to 3, wherein the immune cells are contained in the culture solution in an amount of 0.01 to 100 in a ratio of the number of cells to cancer cells. 前記工程(a)が、前記がん細胞を含むコラーゲン溶液を調製する工程(a−1)と、前記コラーゲン溶液を前記培養容器の内面に滴下し、ゲル化させる工程(a−2)と、を含む、請求項1から4までのいずれかに記載の抗がん作用の評価方法。   A step (a-1) in which the step (a) prepares a collagen solution containing the cancer cells, a step (a-2) in which the collagen solution is dropped onto the inner surface of the culture vessel and gelled; The evaluation method of the anticancer action in any one of Claim 1 to 4 containing this.
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