JP2013215141A - メモリーt細胞を主成分とするリンパ球細胞群の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】採取されたリンパ球細胞を活性化培養し、培養しているリンパ球細胞群細胞密度が一定の閾値を越えたことを指標として、リンパ球細胞群中のメモリーT細胞の占有率が望ましい値に達したことを検知し、かかる細胞群を収穫し、凍結保存する。かかる凍結保存細胞を解凍し、培養して増殖させることにより、メモリーT細胞を主成分とする大量のリンパ球細胞群を製造する。
【選択図】図3
Description
(1)末梢血リンパ球細胞の調製
同意を得た健常者3名の末梢血各50mLを静脈からヘパリンを加えて採血した。各採血検体を250mLの遠沈管(BDファルコン;352075)に移し、検体毎に洗浄用液(0.1%ヒトアルブミン加生理食塩水:生理食塩液500mL 製造元;大塚製薬、25%ヒト献血アルブミン2.0mL 製造元;田辺三菱製薬)100mLを加え静かに混和して3倍に希釈した。本操作を含む以下の操作は無菌的に行った。1検体あたり、15mLのフィコール(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を分注した50mL遠沈管(BDファルコン;352070)4本に、3倍希釈した血液を重層し、その遠沈管を1800rpmで20分間、室温でブレーキをかけずに遠心した(遠心機:株式会社コクサン製;H-700)。中間層の単核球層を、予め洗浄用液を分注した50mL遠沈管に回収した。遠沈管の蓋を閉めて2〜3回転倒混和して1800rpmで15分間、室温にて遠心した。遠心後に上清を除去し、ペレットを分散させた後に洗浄用液を添加し、総量50mLの細胞懸濁液とした。前記懸濁液を1800rpm、10分間、常温にて遠心し、得られたペレットに50mLの培地1(2%ヒト血清(リンフォテック社製)及び350U/mL rIL−2(プロロイキン:ノバルティス社製)を含むAIM−V培地(インビトロジェン社製))を加えて懸濁して細胞懸濁液とした。
40μLのチュルク氏液(武藤化学薬品社製)を5mLラウンドチューブ(BDファルコン;352008)に分注し、これに前記細胞懸濁液10μLを加えて混和し、混和液10μLをノイバウエル血球計算盤(エルマー社製;9731)上に流し込み、顕微鏡(オリンパス光学工業株式会社製;211320)下に細胞数を算出した。
また、20μLのトリパンブルー染色液(SIGMA社製;93595)を5mLラウンドチューブ(BDファルコン;352008)に分注し、これに前記細胞懸濁液10μLを混和し、混和液10μLをノイバウエル血球計算盤に流し込み、顕微鏡下に染色されていない生細胞を計測し、生存率を算出した。
OKT3(輸入発売元:ヤンセン協和株式会社、製造元:オーソファーマスーティカル:OKT3注)溶液を生理食塩液で5μg/mLに調製し、調製液10mLを底面積225cm2の培養用フラスコ(住友ベークライト株式会社製;MS-2180R)に分注し、その底面全面がOKT3溶液で覆われるようにした。3時間以上静置後にフラスコ内のOKT3溶液を吸引機で吸い取り、約100mLの生理食塩液(製造元;大塚製薬)を注ぎ込み、フラスコの蓋を閉めて激しく振蕩した後に、中の液を捨てた。再度、約100mLの生理食塩液(製造元;大塚製薬)をフラスコに流し込み、固相化面を下にして室温で15分間静置した。その後、蓋を閉めて1分間激しく振蕩し、中の液を捨てた。フラスコ内と蓋に残っている液を吸引機で丁寧に吸い取り、OKT3固相化フラスコとした。調製当日に使用しない場合は、少量の生理食塩液を残して使用時まで4℃で保存した。
底面積25cm2の培養用フラスコ(住友ベークライト株式会社製;MS2105R)にも上記記載と同様に、固相化処理を施した。
(1)で調製した細胞懸濁液を800rpmで15分間、室温にて遠心した。細胞密度を培地1により、それぞれ0.2×105個/mL、1.0×105個/mL、2.0×105個/mL、2.0×106個/mL、6.0×106個/mLに調製した。各細胞密度の細胞懸濁液5mLを上記(2)で調製したOKT3固相化25cm2フラスコにそれぞれ分注播種し、培地1を用いてテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%にて培養した。培養期間中に適宜、浮遊細胞数と生存率を(1)と同様の方法で計測・算出し、増殖状態に応じて培養液の色調変化を観察しながら適宜培地1を添加して10日間培養を継続した。また、培養終了時には、培養フラスコをタッピングして、底面に付着したリンパ球細胞も回収し、総リンパ球細胞数及び生存率を(1)と同様の方法で計測・算出した。
表1から、播種細胞密度が0.2×105個/mLでは、10日間培養しても十分な細胞数が得られないこと、また、6×106個/mLでは、増殖が低下し、生存率も不良であることより、両播種細胞密度は不適当と判定した。さらに生存率が90%以下になることがない播種細胞密度1.0×105個/mLと2.0×106個/mLとの間で、播種細胞密度を再検討することとした。また、本検討では、培養液の色調変化と浮遊細胞数を指標として適宜培地1を追加したが、手技をより簡便なものとし、より速やかな細胞増殖を得るために、細胞密度と培養日数から培地の追加時期を決定するべく、培養液追加時期の検討を行うこととした。
同意を得た健常者3名より(1)と同様の手順で末梢血リンパ球細胞を調製し、細胞数を計測した。
調製したリンパ球細胞を(3)と同様に遠心し、培地1を用いて細胞密度がそれぞれ0.5×105個/mL、1×105個/mL、2.0×105個/mL、4×105個/mL、8×105/個mLとなるように調製した。各細胞密度の細胞懸濁液50mLを上記(2)で調製したOKT3固相化225cm2フラスコ(住友ベークライト株式会社製;MS−2180R)に分注し、培地1を用いてテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%にて培養を開始した。培養効率化の観点から、培養開始3日目に各フラスコに培養液50mLを追加したが、培養液追加前に浮遊細胞数を、追加翌日4日目の細胞回収時に総細胞数を、(1)と同様の手法で計測した。
表2から、播種細胞数を2.0×107(4.0×105個/mL)又は4.0×107(8.0×105個/mL)とした場合に培養後総細胞数を播種細胞数で除した増殖率が2.5倍以上となる検体があった。すなわち検体1の4日目(1.1×108個及び1.3×108個)ならびに検体3の4日目(1.0×108個)である。培養液添加後に得られた総細胞数が108を超えた検体では、当該検体の培養液追加前の浮遊細胞数は、1.9×107個及び6.3×107(検体1の3日目)ならびに2.0×107個(検体3の3日目)であった。そこで培養開始3日目以降で、浮遊細胞数が3.8×105個/mL以上、あるいは4.0×105個/mLに到達したときに培養液を添加することとした。
同意を得た健常者3名より(1)と同様の手順で末梢血リンパ球細胞を調製し、細胞数を計測した。
調製したリンパ球細胞を(3)の播種リンパ球細胞数の検討−1と同様に遠心し、培地1を用いて細胞密度がそれぞれ1.0×105個/mL、1.5×105個/mL、2.0×105個/mL、4.0×105個/mL、6×105個/mL、8×105個/mLとなるように調製し、各細胞懸濁液5mLを上記(2)で調製したOKT3固相化25cm2フラスコに分注し、培地1を用いてテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%にて培養した。培養開始後浮遊細胞数及び生細胞率を(1)と同様な方法で漸次計測し、細胞密度4×105個/mL以上となったときに各フラスコに培養液5mLを追加し、最長計6日間培養した。培養終了時には、底面に付着したリンパ球細胞を(3)と同様に処理して全ての細胞を採取し、(1)と同様な方法で総細胞数及び生存率を計測・算出した。
本検討においては、最短日数で活性化培養を行い最多の細胞を得ることを目標とした。
播種細胞密度1.0×105個/mLでは、培養5日目でも3検体中2検体において、浮遊細胞数が4×105個/mLに到達しなかった。播種細胞密度1.0×105個/mLの検体3、1.5×105個/mLの検体1〜3、2.0×105個/mLの検体1〜3、及び4.0×105個/mLの検体1では、浮遊細胞密度が4×105個/mLを超えたのは5日目であり、培養液5mLを追加したところ、翌日6日目に大半で総細胞数が1.2×107を超えていた。4.0×105個/mLの検体2及び3、6.0×105個/mLの検体1〜3、ならびに8.0×105個/mLの検体1〜3は、いずれも4日目に浮遊細胞密度が4×105個/mLを超え、培養液を追加した翌5日目には全てで総細胞数が1.2×107個を超えていた。
以上まとめると、培養開始時播種細胞密度は、1.5×105個/mLでは5日目に4×105個/mLを超えて翌日には培養を終了し、4.0×105個/mLでは4日目にほぼ4×105個/mLを超えて翌日には培養を終了し、6.0×105個/mL及び8.0×105個/mLでは、4日目で全例が4×105個/mLを超えて翌日に培養を終了した。これより、培養期間を短縮するためには、播種細胞密度を4.0×105個/mL以上、8.0×105個/mL以下に設定することが適当と思われた。
(1)リンパ球細胞の調製及び活性化培養
同意を得た健常者3名より実施例1の(1)と同様の手順で末梢血リンパ球細胞を調製し、細胞数を計測した。
調製したリンパ球細胞を実施例1の(3)と同様に遠心し、培地1を用いてリンパ球細胞の細胞密度を6×105個/mLに調製した。この細胞懸濁液50mLを実施例1の(2)で作製した225cm2OKT3固相化フラスコ(住友ベークライト株式会社製:MS-2180R)に分注し、実施例1の(3)と同様に培地1を用いてテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%にて培養した。培養時に、随時浮遊細胞を採取して実施例1の(1)と同様に浮遊細胞数を計測した。培養4日目に4×105個/mL以上となったため、50mLの培地1を追加し、培養を継続した。培養5日目に再度50mLの培地1を追加し、培養を継続した。培養6日目に、固相化フラスコの底面に付着したリンパ球細胞をタッピングにより剥離させて細胞浮遊液とした。この25mLをOKT3が固相化されていない225cm2フラスコに分注し、さらに75mLの培地1を添加して培養を継続した。培養9日目に100mLの培地1を添加してさらに培養を13日目まで継続した。培養13日目にフラスコの底面に付着したリンパ球細胞をタッピングにより剥離させて細胞浮遊液として回収し、培養を終了した。
この間、培養開始時、培養開始5日目(培地添加直前)、6日目(付着細胞剥離前/後)、及び13日目に、細胞浮遊液の一部を採取し、直ちに採取リンパ球細胞の表面抗原を解析した。なお、このときリンパ球細胞のほぼ100%がCD3陽性細胞であることがわかっている(非特許引用文献3)。
上記(1)のスケジュールで採取した細胞浮遊液の各5mLを15mL遠沈管(BDファルコン;352097)に取り、1800rpmで5分間、室温にて遠心した。得られたペレットにアルブミンシース液(ベックマンコールター社製:アイソフロー)を添加して1.0×107個/mLに各細胞懸濁液を調製した。5mLラウンドチューブ(BDファルコン)に蛍光色素で標識した各抗体(抗CD3抗体 ベクトン・ディッキンソン社製349201、抗CD45RO抗体 同340438、抗CD62L抗体 ベクトン・ディッキンソン・ファーミンジェン社製 555544)10μLをそれぞれ分注し、次に前記各細胞懸濁液50μLを各チューブに分注し、遮光、4℃で30分静置反応させた。反応後の各チューブにアルブミンシース液2mLを添加し、1800rpm、5分間、室温にて遠心した。上清を吸引除去し、各ペレットにセルフィックス(ベクトン・ディッキンソン社製)500μLを添加して懸濁液とし、目的の抗体染色リンパ球細胞集団について、フローサイトメーター(ベクトン・ディッキンソン社製;FACS Calibur)を使用して細胞数10,000個を測定した。
上記(2)の方法で作製した抗体染色リンパ球細胞集団の解析を行った。
結果:
通常、末梢血リンパ球細胞に占めるCD45RO+CD62L+Tリンパ球細胞とCD45RO+CD62L−Tリンパ球細胞の比率は20〜40%程度である(表4)。しかし、活性化培養を施すことにより、5日目には既にその占有率が90%を超え、6日目には95%を超えた。しかし、培養を継続すると上昇した占有率が40%台へと当初のレベルに低下することが判明した(表4、図1)。NaiveはCD45RO−、CD62L+、CD3+のナイーブT細胞を、EffectorはCD45RO−、CD62L−、CD3+のエフェクターT細胞を、CMはCD45RO+、CD62L+、CD3+セントラルメモリーT細胞を、EMはCD45RO+、CD62L−、CD3+のエフェクターメモリーT細胞を、CM+EM又はmemoryとしてCD45RO+、CD62L+/−、CD3+のメモリーT細胞を表す。
したがって、活性化培養中の浮遊細胞密度が4×105個/mL以上となり培地を追加した翌日以降にはCD45RO+、CD62L+Tリンパ球細胞とCD45RO+、CD62L−Tリンパ球細胞の占有率上昇を確認できた。そこで、収穫メモリー細胞数を増やすために、浮遊細胞密度が4×105個/mL以上となり培地を追加した翌日以降で、なおかつメモリーT細胞占有率の低下が起きる前に活性化培養を中止して、フラスコの底面に付着したリンパ球細胞をタッピングにより剥離させて浮遊細胞とし、全細胞を回収することとした。
本発明の方法により得られるT細胞群を含有する製剤は、治療に使用するものであり、最終的に得られるリンパ球細胞の数は多い方が効率的である。そこで、凍結保存時の1チューブあたりの細胞数がその後の活性化増幅培養に影響する可能性を検討した。
同意を得た健常者3名より実施例1の(1)と同様の手順で末梢血リンパ球細胞を調製し、細胞数を計測した。
調製したリンパ球細胞を実施例1の(3)と同様に遠心し、培地1を用いてリンパ球細胞の細胞密度を6×105個/mLに調製した。この細胞懸濁液50mLを実施例1の(2)で作製した225cm2OKT3固相化フラスコ(住友ベークライト株式会社製;MS-2180R)に分注し、実施例1の(3)と同様にテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%にて培養した。培養開始3日目に浮遊細胞数が4×105個/mLを超えていたことから、50mLの培地1を添加して翌日まで培養を継続した。培養開始4日目に活性化培養を中止して、フラスコの底面に付着したリンパ球細胞をタッピングにより剥離させて浮遊細胞とし、全細胞を回収して培地1による細胞懸濁液を得た。前記懸濁液中の細胞数を実施例1の(1)と同様の手順で計測した。
上記(1)で計測した細胞密度を元に、3検体について、凍結保存チューブ(コーニング社製)1本あたりのリンパ球細胞数を0.5×107個、1.0×107個、3.0×107個、5.0×107個となるように培地1を加えて調製し、15mL遠沈管に分注して1200rpm、5分間、室温にて遠心した。遠心後、各遠沈管中の上清を除去し、得られたペレットを分散させ、凍結保存チューブ1本あたり1.8mLの液量となるように細胞凍結保存液(CP−1:極東製薬工業株式会社製)を添加して細胞を懸濁して凍結保存チューブに分注し、その凍結保存チューブをバイセル(日本フリーザー社製)に入れ、−80℃の超低温フリーザー(三洋電機株式会社製)で一時保管2日後に液体窒素タンク(MVE)へと移しいれて凍結保存細胞として保存した。
各細胞密度で凍結保存した凍結保存チューブを液体窒素タンクより取り出し、37℃に設定したドライサーモユニット(タイテック社製)中で4分間加温し、凍結リンパ球細胞を解凍した。解凍したリンパ球細胞を、10mLの培地1を用いて懸濁しながら15mL遠沈管に移しいれ、1200rpm、3分間、室温にて遠心した。遠心後、上清を除去し、ペレットを分散させ10mLの培地1を添加して細胞懸濁液とし、実施例1の(1)と同様に細胞数を計測した。解凍したリンパ球細胞は、チューブ毎に細胞数が異なるため、そのまま同量の培地で懸濁播種すると、播種細胞数の差が増殖に影響する可能性がある。この可能性を排除するために、解凍した細胞を播種して培養する工程では、播種前及び工程毎にリンパ球細胞数を計測し、播種時の細胞密度はもとより、添加する培養液量を調製して細胞密度をほぼ一定とした(7.5×105個/mL)。凍結保存チューブにより異なる細胞数を培養開始時に液量調整するこの手法は、次の拡大培養、活性化培養、増幅培養においても採用した。表5に、各工程における培養液量と添加液量を示す。
解凍時の操作として、表5に示す液量の前記懸濁液をプレーン24穴マルチウェルプレート(住友ベークライト社製)に1ウェル当たり2mLずつ播種し、播種日を第1日として、37℃、湿度95%、CO2濃度5.0%の炭酸ガス培養器内で2日間培養した。
前記(3)で解凍処理後に培養したリンパ球細胞を、3日目に24穴マルチウェルプレートよりそれぞれプレーンのフラスコに移し、表5に記載されるそれぞれの添加液量の培地1で24穴マルチウェルプレートのウェル内を洗浄して残った細胞を回収し、フラスコ内の液量を表5に記載される液量に調製した。各フラスコをテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95%、CO2濃度5.0%の炭酸ガス培養器内でさらに2日間培養した(表5、拡大培養)。
前記拡大培養後に、培養フラスコ中の細胞懸濁液を、活性化培養を行うために、実施例1の(2)と同様に調製した表5に示した容量のOKT3固相化フラスコ内に移し、前記培養フラスコの中を培地1で洗浄して残った細胞を回収し、最終的にOKT3固相化フラスコ内の液量を表5に記載の液量に調製し、各フラスコをテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95%、CO2濃度5.0%でさらに2日間培養した(表5、活性化培養2)。
結果:凍結保存チューブに格納する細胞数をそれぞれの設定値に調整して凍結保存したが、各処理工程において3検体間に大きな差異は認められなかった。しかし、本発明の方法で製造したメモリーTリンパ球細胞群は治療用であり、効率の観点から、一連の培養から得られる細胞数は多い方が望ましい。したがって、適切な培養規模が望まれることから、凍結保存チューブ一本あたりの細胞数は、1.0×107個〜5.0×107個が妥当と考えた。本実施例(1)〜(4)の工程では、培養増殖に対する播種細胞密度の影響を除外するために、表5に示すように、添加液により細胞密度を一定に調節していた。一方、増幅培養1の培養開始時細胞数を1×108個、2×108個、3×108個に設定して培養開始時液量を一定として培養を行ったところ、1×108個では増幅が約2日遅れたが、2×108個及び3×108個では有意差なく上記の増幅培養2の工程後に十分量のメモリーTリンパ球細胞群を得られることが確認できた。上記の凍結保存チューブ一本あたりの細胞数を1.0×107〜5.0×107個とすると、この条件を満たすことができる。
(1)凍結保存細胞の作製
実施例2において、細胞凍結前の活性化培養では、培養液中の細胞密度が4×105個/mL以上となった段階で培養液中の細胞中のメモリーT細胞群の占有比率が上昇することが判明していた。
そこで実施例3の(1)と同様に、同意を得た健常者3名より実施例1の(1)と同様の手順で末梢血リンパ球細胞を調製し、得られた細胞懸濁液の細胞数を計測して細胞密度を6×105個/mLに調製し、その50mLを実施例1の(2)と同様の手順で作製したOKT3固相化フラスコ225cm2に分注してテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%にて培養した。培養開始3日目に浮遊細胞数が4×105個/mLを超えていたことから、メモリーT細胞群の占有比率が上昇したものとして、50mLの培地1を添加して翌日まで培養を継続した。翌日、つまり培養開始4日目に活性化培養を中止して、フラスコの底面に付着したリンパ球細胞をタッピングにより剥離させて浮遊細胞とし、全細胞を回収して培地1により細胞懸濁液とした。前記懸濁液中の細胞数及び生存率を実施例1の(1)と同様の手順で計測し、7.0×107個の細胞相当量の懸濁液を50mL遠沈管に移しいれ、1200rpm、5分間、室温にて遠心した。遠沈管中の上清を除去し、ペレットに3.6mLのCP−1細胞凍結保存液(極東製薬製)を添加して懸濁した。前記懸濁液を、1.8mLずつ2本の凍結保存チューブに分注し、実施例3の(2)と同様に、凍結保存した。
凍結保存細胞を、1週間後に液体窒素タンクより取り出し、実施例3の(3)凍結細胞密度の検討−3と同様に解凍処理した。37℃に設定したドライサーモユニット(タイテック社製)中で4分間加温し、凍結リンパ球細胞を解凍した。解凍したリンパ球細胞を、10mLの培地1を用いて懸濁しながら15mL遠沈管に移しいれ、1200rpm、3分間、室温にて遠心した。遠心後、上清を除去し、ペレットを分散させ40mLの培地1を添加して細胞懸濁液とし、実施例1の(1)と同様に細胞数を計測した。なお、凍結保存後のリンパ球細胞のほぼ100%がCD3陽性細胞であることがわかっている(非特許引用文献1)。
前記懸濁液を、実施例3の(4)と同様にプレーン24穴マルチウェルプレート(住友ベークライト社製)に1ウェル当たり2mLずつ播種し、播種日を第1日として、37℃、湿度95%、CO2濃度5.0%の炭酸ガス培養器内で2日間培養した。培養したリンパ球を、3日目に24穴マルチウェルプレートよりプレーンのフラスコに移し、培地1で24穴マルチウェルプレートのウェル内を洗浄して残った細胞を回収し、フラスコ内の細胞懸濁液の液量を90mLに調製した。前記フラスコをテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95%、CO2濃度5.0%の炭酸ガス培養器内でさらに2日間培養した(拡大培養)。前記培養後に、培養フラスコ内の細胞懸濁液を、活性化培養を行うために225cm2のOKT3固相化フラスコ内に移し、前記培養フラスコの中を培地1で洗浄して残った細胞を回収し、最終的にOKT3固相化フラスコ内の液量を240mLに調整し、フラスコをテーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95%、CO2濃度5.0%でさらに2日間培養した(活性化培養2)。前記活性化培養後に、OKT3固相化フラスコをタッピングして底面に付着した細胞を剥離させて細胞懸濁液とした。得られた細胞懸濁液を新規ガス透過性培養バッグ(1000mL、コージンバイオ社製 16087528)に移しいれ、さらにフラスコ内を培地2(1%ヒト血清(リンフォテック社製)、175U/mL rIL−2(プロロイキン;ノバルティス社製)を含むAIM−V培地:インビトロジェン製)で洗浄し、前記洗浄液を前記ガス透過性培養バッグ内の細胞懸濁液に併せて液量を1000mLとし、テーハー式CO2培養器(ヒラサワ社製)内で温度37.0±0.5℃、湿度95%、CO2濃度5.0%でさらに3日間培養した(増幅培養1)。前記培養後、新たに使用する培養バッグに1000mLの培地2を添加し、これを前記増幅培養1で培養していたガス透過性培養バッグに無菌的に接合し、両バッグ内の内容物を良く混合し、さらに培養を継続した。前記培養容器は37℃、湿度95%、CO2濃度5.0%の炭酸ガス培養器内でさらに4日間培養した(増幅培養2)。
本実施例4の(2)から(3)の工程において、凍結細胞を解凍した日を第1日とし、プレーンのフラスコ(225cm2)で培養終了してOKT3固相化フラスコでの活性化培養を開始する直前を第5日目とし、活性化培養を終了してガス透過性培養バッグ(1000mL、コージンバイオ社製 16087528)での培養を開始する直前を第7日目とし、ガス透過性培養バッグでの培養を終了してもう1つのガス透過性培養バッグを接合しての培養が終了した日を第14日目とし、第1日目(解凍直後)、第5日目(活性化直前)、第7日目(活性化直後)、及び第14日目(終了直前)に培養中の細胞懸濁液の一部を無菌的に採取して、得られた細胞のサブセットの解析を、実施例2の(2)と同様な方法で、抗CD3抗体(ベクトン・ディッキンソン社製349201)、抗ヒトCD45RO抗体(ベクトン・ディッキンソン社製340438)及び抗ヒトCD62L抗体(ベクトン・ディッキンソン・ファーミンジェン社製555544)に関して実施した。
表7に示す。凍結保存前に活性化培養細胞の中で占有率が上昇したメモリーT細胞群は、凍結解凍後、通常の培養及び活性化培養の過程にあってもよく高い存在比率が維持されることが判明した。第7日目にセントラルメモリーT細胞の存在比が若干の低下を示すものの、培養継続により回復が認められ、メモリーT細胞群としては緩やかな存在比の低下を示すものの、占有率は80%を超えていた。上記より、被験者より末梢血リンパ球細胞の採取を行った直後のリンパ球細胞サブセット像に比較して、メモリーT細胞群が高率に存在する活性化リンパ球細胞を得られることが明らかとなった(図2)。NaiveはCD45RO−、CD62L+、CD3+のナイーブT細胞を、EffectorはCD45RO−、CD62L−、CD3+のエフェクターT細胞を、CMはCD45RO+、CD62L+、CD3+セントラルメモリーT細胞を、EMはCD45RO+、CD62L−、CD3+のエフェクターメモリーT細胞を、CM+EM又はmemoryとしてCD45RO+、CD62L+/−、CD3+のメモリーT細胞を指す。
上記実施例4(1)と同様の方法で、同時に凍結保存した細胞を1週間、1ヶ月、2ヶ月、4ヶ月、6ヶ月間液体窒素下で保管し、凍結保存細胞の安定性について検討を行った(n=3)。
解凍後の細胞数、細胞表現型や解凍後の細胞増幅率及び増幅細胞の細胞表現型を解析した結果、凍結保存後6ヶ月までは解凍後の細胞数、生存率及び細胞表現型、また解凍後の培養工程における細胞増幅率及び細胞表現型においても何ら差は認められなかった。したがって、凍結保存細胞は少なくとも6ヶ月間は安定であり、凍結保存細胞は安定に長期保存できることが示された。
[本発明のメモリー細胞を主成分とした医療組成物の製造]
1.活性化培養1工程
抗CD3抗体(OKT3)を固相化した225cm2の活性化フラスコに、実施例1(1)と同様に調整した50mLの細胞浮遊液を分注し、温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%のテーハー式CO2培養器内で培養した。調製した細胞浮遊液量が100mLを超える場合は2つの活性化フラスコに50mLずつ細胞浮遊液を分注した。細胞浮遊液量が50mL以上100mL未満の場合は50mLを分注した。培養開始3日目に培養液0.01mLを採取して浮遊細胞数を計測した(工程内検査II)。浮遊細胞密度が4×105個/mL以上の場合は培養液1を50mL追加した(培養液追加)。
培養開始3日目の工程内検査IIで浮遊細胞密度が4×105個/mLに達していない場合は、更に1日培養を続け、翌日(培養開始4日目)浮遊細胞数を計測し、浮遊細胞密度が4×105個/mL以上の場合は培養液追加工程に進めた。
培養開始6日目までに浮遊細胞密度が4×105個/mLに達していれば培養液追加工程に進むが、達していない場合は培養を中止し、再度採血を行う。
培養液を追加した翌日フラスコ底面に付着した細胞を剥離させ、均一に懸濁し、工程内検査III用サンプルとして1mLをサンプリングした。細胞懸濁液より室温1200rpm5分間遠心により細胞を回収して、細胞を3×107個/チューブで凍結する。ここで細胞は3×107個/チューブで細胞凍結保存液CP−1(極東製薬製)に浮遊させ、凍結保存チューブに格納し、そのチューブをバイセルに入れて−80℃フリーザー内で急速に凍結させた。翌日−80℃フリーザーから凍結チューブを取り出し、液体窒素中で保存した。
凍結保存細胞を格納したチューブを液体窒素タンクより取り出し、37℃に加熱したドライサーモユニットで4分間加温し、凍結細胞を解凍した。10mLの培地1の入った15mLの遠心管に解凍した細胞液を加え、転倒混和によりよく攪拌し、室温で1200rpm、3分間遠心した。上清を除去し、細胞を分散させた後40mLの培地1を用い均一に浮遊させた。細胞をよく混和し、0.5mLをサンプリングして工程内検査IVのサンプルとした。
残りの細胞浮遊液をプレーンの24穴マルチウェルプレートに2mL/wellで分注し、温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%のCO2培養庫内で2日間培養した。
培養3日目に24穴マルチウェルプレートから細胞をプレーンの225cm2フラスコに移した。培地1を用いて24穴マルチウェルプレートを洗浄して残った細胞を回収した。最終的に計90mLとなるように培地1を用いて細胞を浮遊させ、温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%のCO2培養器内で2日間培養した。
2日間培養後、プレーンの225cm2フラスコ内の細胞を抗CD3抗体(OKT3)が固相化された活性化フラスコに移した。培地1でプレーンの225cm2フラスコを洗浄し、残った細胞を回収して最終的に培養液量を250mLとした。温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%のCO2培養庫内で2日間培養した。
2日間培養後、活性化フラスコの底面に付着した細胞を剥離させ細胞浮遊液を得た。1mLの細胞浮遊液をサンプリングして工程内検査Vのサンプルとした。残りの細胞浮遊液250mLを750mLの培地2(175U/mLのIL−2を含む1%ヒト血清添加培地)を充填したガス透過性培養バッグに移し、温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%のCO2培養庫内で3日間培養した(総培養液量約1L)。
3日間培養した培養バッグと1Lの培地2を充填したガス透過性培養バッグとを無菌的に接合し、2つの培養液をよく混合し、温度37.0±0.5℃、湿度95.0±5.0%、CO2濃度5.0±0.2%のCO2培養器内で4日間培養した(総培養液量約2L)。
増幅培養2開始後、4日目(通算14〜17日目)に2連結された培養バッグの一方から250mLの遠心管4本に250mLずつ培養液を移し、室温1,500rpm、8分間遠心した。上清を除去し、残り1バッグの培養液を前記の250mLの遠心管に移した。始めのバックと同条件で遠心し、上清を除去した。250mL遠心管4本の細胞を分散させた後、0.1%ヒトアルブミン加生理食塩水500mLで懸濁し、2本の250mL遠心管に集め、4℃で1,700rpm、8分間遠心し、細胞を洗浄した。同様の操作を繰り返し、細胞を2回洗浄した。洗浄した細胞を分散させ、4℃に冷却した1%ヒトアルブミン加生理食塩水210mLに懸濁させた。懸濁させた細胞液の10mLを採取して出荷検定用のサンプルとした。残りの200mLを製品充填用バッグに充填し製品とした。
本発明の方法により得られた活性化リンパ球細胞と、従来法にて作製した活性化リンパ球細胞のサブセットの解析を、実施例2の(2)と同様な方法で、抗ヒトCD45RO抗体(ベクトン・ディッキンソン社製)及び抗ヒトCD62L抗体(ベクトン・ディッキンソン・ファーミンジェン社製)に関して実施した(図4)。
本発明の方法は実施例5に記載の方法で行った。培養開始時の末梢血管より採血分離した単核球細胞(リンパ球細胞リッチ画分)(PBMC)をOKT固相化フラスコで活性化培養した。この4×105/mL以上に達した活性化培養後4日目にサンプル(+50)を採取した後、50mLの培地1を添加し、一日間培養し、サンプル(Freeze)を採取した後凍結保存工程を行った。凍結細胞の解凍直後にサンプル(TW(Thaw))を採取して拡大培養工程を行い、その後に活性化培養2をOKT固相化フラスコで行った。活性化培養2の直前にサンプル(OKT)を採取し、直後にサンプル(解凍BP)を採取した。その後培養バッグで増幅培養2を行ってリンパ球細胞を収穫したが、収穫直前に細胞サンプル(解凍H(Harvest))を採取した。
以下に、セントラルメモリーT細胞及びエフェクターメモリーT細胞の腫瘍細胞に対する効果を示す。活性化自己リンパ球細胞(KC−362)を、抗ヒトCD45RO抗体(ベクトン・ディッキンソン社製)及び抗ヒトCD62L抗体(ベクトン・ディッキンソン・ファーミンジェン社製)の有無を指標にしてフローサイトメーター(ベクトン・ディッキンソン社製;FACS Calibur)によりセントラルメモリーT細胞(CM)とエフェクターメモリーT細胞(EM)群に分けた(CM純度99.6%、EM純度98.5%)。次に、分けた各細胞群とKT−362(患者由来腫瘍細胞株)との共培養を行い、細胞障害活性を解析した(表8)。
KT−362とEMとの共培養では、コントロールの培養開始時点の細胞数と比較して、24時間で0.2倍に細胞数が減少し、48時間では生細胞は認められなかった。
したがって、CM及びEMはいずれも細胞障害活性を有し、なかでもCMは、障害活性の発現に時間差はあるものの、EMに比べてその寿命が遥かに長いことより、長期に亘りEMの安定的供給源となるものと考えられ、この点からCMを選択的に増幅したリンパ球細胞群を含有する組成物は効果的な治療剤となることが示唆される。
Claims (13)
- 以下の工程(a)〜(c)を順次備えた高増殖培養法による、メモリーT細胞を主成分とするリンパ球細胞群の製造方法。
(a)採取されたリンパ球細胞を活性化培養する工程;
(b)メモリーT細胞群の占有率上昇をリンパ球細胞密度に基づいて検知し、工程(a)のリンパ球細胞を凍結保存する工程;
(c)凍結されたリンパ球細胞を解凍し、活性化培養する工程; - 工程(b)のメモリーT細胞群の占有率上昇のリンパ球細胞密度に基づいた検知が、培養液中に浮遊するリンパ球細胞数を指標とすることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 工程(b)のリンパ球細胞密度が、培養液中に浮遊するリンパ球細胞数が4×105細胞/mL以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 活性化培養が、IL−2及び固相化抗CD3抗体の存在下で培養することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 工程(c)が、解凍後2週間以内に完了することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- メモリーT細胞を主成分とするリンパ球細胞群が、リンパ球細胞群のメモリーT細胞の占有率が75%以上であるリンパ球細胞群であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- メモリーT細胞が、セントラルメモリーT細胞をリンパ球細胞群の70%以上含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
- 単離されたリンパ球細胞が、ヒト末梢血由来であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- リンパ球細胞群が、第三者に投与するためのものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。
- リンパ球細胞群の75%以上のメモリーT細胞を含むことを特徴とするリンパ球細胞群。
- リンパ球細胞群の70%以上のセントラルメモリーT細胞を含むことを特徴とする請求項10に記載のリンパ球細胞群。
- 請求項10又は11に記載のリンパ球細胞群を有効成分とする医薬組成物。
- 以下の(A)〜(D)の手段を備えた、高増殖培養法による、メモリーT細胞を主成分とするリンパ球細胞群の製造システム。
(A)リンパ球細胞の活性化培養手段;
(B)リンパ球細胞密度に基づく、メモリーT細胞群の占有率上昇の検知手段;
(C)リンパ球細胞の凍結保存手段;
(D)凍結されたリンパ球細胞の解凍手段;
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