JP2015134193A - Cell structure for cell transplantation, and cell aggregate for cell transplantation - Google Patents

Cell structure for cell transplantation, and cell aggregate for cell transplantation Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cell structure for cell transplantation, capable of having a thickness suitable for cell transplantation, preventing the necrosis of transplanted cells, and forming vessels at a transplantation site after transplantation.SOLUTION: The cell structure for cell transplantation includes polymer blocks having biocompatibility and at least one kind of cells. A plurality of polymer blocks are disposed in the gap between a plurality of cells.

Description

本発明は、細胞移植用細胞構造体および細胞移植用細胞集合体に関し、詳しくは、移植後、移植された細胞の壊死を抑制し、移植部位に血管形成が可能な細胞移植用細胞構造体、および、移植部位に血管形成が可能な細胞移植用細胞集合体に関する。   The present invention relates to a cell structure for cell transplantation and a cell assembly for cell transplantation, and more specifically, a cell structure for cell transplantation that suppresses necrosis of the transplanted cells after transplantation and can form blood vessels at the transplantation site, The present invention also relates to a cell assembly for cell transplantation capable of forming blood vessels at a transplant site.

現在、機能障害や機能不全に陥った生体組織・臓器の再生を計る再生医療の実用化が進められている。再生医療は、本来生体が持っている自然治癒能力だけでは回復出来なくなった生体組織を、細胞、足場、成長因子の三因子を使って元の組織と同じような形態や機能を再び作り出す新たな医療技術である。近年では、細胞を使った治療が徐々に実現されはじめてきた。例えば、自家細胞を用いた培養表皮や、自家軟骨細胞を用いた軟骨治療、間葉系幹細胞を用いた骨再生治療、筋芽細胞を用いた心筋細胞シート治療、角膜上皮シートによる角膜再生治療、神経再生治療などが挙げられる。これら新たな治療は、従来の人工物による代替医療(人工骨補填剤やヒアルロン酸注射)とは異なり、生体組織の修復・再生を図る為、高い治療効果を得られる。実際、一部、自家細胞を用いた培養表皮や培養軟骨といった製品が上市されてきた。   Currently, regenerative medicine is being put to practical use that measures the regeneration of biological tissues and organs that have fallen into dysfunction or dysfunction. Regenerative medicine is a new form that regenerates the same form and function as the original tissue by using the three factors of cells, scaffolding, and growth factors. Medical technology. In recent years, treatment using cells has been gradually realized. For example, cultured epidermis using autologous cells, cartilage treatment using autologous chondrocytes, bone regeneration treatment using mesenchymal stem cells, cardiomyocyte sheet treatment using myoblasts, cornea regeneration treatment using corneal epithelial sheet, Examples include nerve regeneration treatment. Unlike these alternative medicines (artificial bone filling agents and hyaluronic acid injection), these new treatments can restore and regenerate living tissue, and thus can achieve high therapeutic effects. In fact, products such as cultured epidermis and cultured cartilage using autologous cells have been put on the market.

ここで、例えば、細胞シートを用いた心筋の再生にあっては、厚みのある組織を再生するには、細胞シートの多層構造体が必要であると考えられる。近年、岡野らは温度応答性培養皿を用いた細胞シートを開発した。細胞シートはトリプシンのような酵素処理が必要でないため、細胞と細胞との結合および接着蛋白が保持される。(非特許文献1から6)。このような細胞シート製造技術は、心筋組織の再生に有用であると期待される(非特許文献7)。また岡野らは200μm以上の厚みを実現することは不可能であると考え、細胞シートに血管網を形成すべく、血管内皮細胞を一緒に導入した細胞シートの開発を行っている(非特許文献8)。   Here, for example, in the regeneration of myocardium using a cell sheet, it is considered that a multilayer structure of cell sheets is necessary to regenerate a thick tissue. Recently, Okano et al. Developed a cell sheet using a temperature-responsive culture dish. Since the cell sheet does not require an enzyme treatment such as trypsin, the cell-to-cell bond and the adhesion protein are retained. (Non-Patent Documents 1 to 6). Such a cell sheet manufacturing technique is expected to be useful for regeneration of myocardial tissue (Non-patent Document 7). Okano et al. Believe that it is impossible to achieve a thickness of 200 μm or more, and are developing a cell sheet in which vascular endothelial cells are introduced together to form a vascular network in the cell sheet (non-patent document). 8).

また、骨再生においても、基材に培養細胞を付与した骨再生シートが開発されている。
間葉系幹細胞をシート状に培養した培養細胞シートと生分解性物質をシート状に形成した生分解シートとを積層してなる骨再生シート(特許文献1)が提案されている。また、多孔質シート上に間葉系細胞から分化させた間葉系組織前駆体細胞と細胞外基質とが付着している間葉系組織再生誘導用シートもある(特許文献2)。その後、特許文献3では、培養手法の開発・最適化によって、200μm以上の厚さのシートを形成できるとあるが、約210μmの皮質骨組織層が形成されていることを確認したと記載されている。
In bone regeneration, a bone regeneration sheet in which cultured cells are added to a base material has been developed.
A bone regeneration sheet (Patent Document 1) is proposed in which a cultured cell sheet obtained by culturing mesenchymal stem cells in a sheet form and a biodegradable sheet obtained by forming a biodegradable substance in a sheet form are laminated. There is also a mesenchymal tissue regeneration-inducing sheet in which mesenchymal tissue precursor cells differentiated from mesenchymal cells and an extracellular matrix are attached on a porous sheet (Patent Document 2). After that, in Patent Document 3, it is stated that a sheet having a thickness of 200 μm or more can be formed by development and optimization of the culture technique, but it has been confirmed that a cortical bone tissue layer of about 210 μm has been formed. Yes.

さらに細胞で構成された3次元構造体には栄養分が拡散だけでは十分に浸透していかないことを解決する手段として、ひとつにはコラーゲンを用いたゲル包埋培養が考案された(非特許文献9)。また、特許文献4では、無機セラミックスビーズで細胞を連結することにより、3次元培養が可能であると述べている。   Furthermore, as a means for solving the fact that nutrients do not sufficiently permeate into a three-dimensional structure composed of cells only by diffusion, a gel-embedded culture using collagen has been devised (Non-patent Document 9). ). Patent Document 4 states that three-dimensional culture is possible by connecting cells with inorganic ceramic beads.

特開2003−275294号公報JP 2003-275294 A 特開2006−116212号公報JP 2006-116212 A 特開2009−240766号公報JP 2009-240766 A 特開2004−267562号公報JP 2004-267562 A

Shimizu, T. et al., Circ. Res. 90, e40-48 (2002)Shimizu, T. et al., Circ. Res. 90, e40-48 (2002) Kushida, A. et al., J. Biomed. Mater. Res. 51, 216-223 (2000)Kushida, A. et al., J. Biomed. Mater. Res. 51, 216-223 (2000) Kushida, A. et al., J. Biomed. Mater. Res. 45, 355-362 (1999)Kushida, A. et al., J. Biomed. Mater. Res. 45, 355-362 (1999) Shimizu, T., Yamato, M., Kikuchi, A. & Okano, T., Tissue Eng.7, 141-151 (2001)Shimizu, T., Yamato, M., Kikuchi, A. & Okano, T., Tissue Eng. 7, 141-151 (2001) Shimizu, T et al., J. Biomed. Mater. Res. 60,110-117(2002)Shimizu, T et al., J. Biomed. Mater. Res. 60,110-117 (2002) Harimoto, M. et al., J. Biomed. Mater. Res. 62, 464-470 (2002)Harimoto, M. et al., J. Biomed. Mater. Res. 62, 464-470 (2002) Shimizu, T., Yamato, M., Kikuchi, A. & Okano, T., Biomaterials 24, 2309-2316 (2003)Shimizu, T., Yamato, M., Kikuchi, A. & Okano, T., Biomaterials 24, 2309-2316 (2003) Inflammation and Regeneration vol.25 No.3 2005, p158-159. 第26回 日本炎症・再生医学会 ―炎症学と再生医学の融合を目指して― 岡野光夫Inflammation and Regeneration vol.25 No.3 2005, p158-159. The 26th Annual Meeting of Japanese Inflammation and Regenerative Medicine-Aiming at Fusion of Inflammation and Regenerative Medicine-Mitsuo Okano Sustained growth and three-dimensional organization of primary mammary tumor epithelial cells embedded in collagen gels. J Yang, J Richards,P Bowman, R Guzman, J Enami, K McCormick, S Hamamoto, D Pitelka, and S Nandi. PNAS July 1, 1979 vol. 76 no. 7 3401-3405Sustained growth and three-dimensional organization of primary mammary tumor epithelial cells embedded in collagen gels.J Yang, J Richards, P Bowman, R Guzman, J Enami, K McCormick, S Hamamoto, D Pitelka, and S Nandi.PNAS July 1, 1979 vol. 76 no. 7 3401-3405

再生医療に関する現在の技術では、主に、移植する細胞を薄いシート状にして移植したり、懸濁液の状態で移植したりするため、十分な厚みを有した組織を提供できない。生体組織は元来厚みを有するものであり、厚みを有するがために、心臓を拍動させるような筋力を可能としたり、関節軟骨にあって潤滑な動きを可能としたりしている。細胞を用いた組織再生の全般においては、厚みを有した組織を提供できないことが大きな課題であると考えられている。   In the current technology relating to regenerative medicine, cells to be transplanted are mainly transplanted in a thin sheet form or transplanted in a suspension state, and thus a tissue having a sufficient thickness cannot be provided. The living tissue originally has a thickness, and thus has a thickness. Therefore, the living tissue enables a muscular force that beats the heart, and enables a smooth movement in the articular cartilage. In general tissue regeneration using cells, it is considered that a major problem is that a tissue having a thickness cannot be provided.

これまでの細胞シートでは血管網の形成ができないため、十分な厚みのある組織の再生は困難であった(非特許文献5及び7)。その理由は、細胞シートに厚みを持たせることで、中心部の細胞への栄養供給が途絶えてしまい、細胞が死滅してしまうことにある。また、血管内皮細胞を一緒に導入した細胞シート(非特許文献8)が開発されているが、これは、目的の細胞のほかに、血管内皮細胞という別の細胞源を用意しなければならないことや、細胞シートに均一に血管を誘導することが困難であること、仮にこの手段で、栄養分の送達経路を提供できたとしても、この手法では作製した栄養送達経路を外部の栄養送達経路と緻密に結合させねばならないことなど、多くの問題を抱えており、現実的な解決策とはなっていない。   Conventional cell sheets cannot form a vascular network, and thus it is difficult to regenerate a sufficiently thick tissue (Non-patent Documents 5 and 7). The reason is that by providing the cell sheet with a thickness, the nutrient supply to the cells in the center is interrupted and the cells die. In addition, a cell sheet in which vascular endothelial cells are introduced together (Non-Patent Document 8) has been developed. This requires that, in addition to the target cells, another cell source called vascular endothelial cells must be prepared. Even if it is difficult to induce blood vessels uniformly in the cell sheet, and even if this method can provide a nutrient delivery route, this method can be used to make the created nutrient delivery route more precise than the external nutrient delivery route. It has a lot of problems, such as having to be combined, and is not a realistic solution.

また、上記した特許文献1及び2に記載の発明は培養骨芽細胞の付着したシートを体内に入れ、体内での膜性骨化によって骨芽細胞から皮質骨を形成させる方法である。しかしながら、骨芽細胞様細胞は積層して培養することができないという問題があるため骨芽細胞層を用いたシートでは細胞層の厚さが100μmを超える再生シートを提供できなかった。   The inventions described in Patent Documents 1 and 2 described above are methods in which a sheet with cultured osteoblasts attached is placed in the body, and cortical bone is formed from osteoblasts by membrane ossification in the body. However, since osteoblast-like cells cannot be laminated and cultured, a sheet using an osteoblast layer could not provide a regenerated sheet having a cell layer thickness exceeding 100 μm.

以上のように、従来においては、多くの組織修復において細胞を厚みのある組成物として提供することは困難な課題であった。その主たる原因は、細胞で構成された3次元構造体には、栄養分が拡散だけでは十分に浸透していかないことにある。これを解決する手段として、ひとつにはコラーゲンを用いたゲル包埋培養が考案された(非特許文献9)。しかし、ゲルに包埋した細胞では、細胞がゲル中心部から外側へと移動してしまうため、ゲル中で細胞が均一に存在せず、中心部の細胞密度が低くなることから、根本的に本課題を解決することはできていない。また、ゲル包埋で作製した細胞3次元構造体では、3次元構造体同士を結合・融合することができず、細胞播種時に作製したサイズ以上の3次元構造体を形成させることができない。従って、小さいゲルを作製してから、ゲル同士を融合させることで、均一に細胞が分布した構造体を作製する、という手段をとることもできない。   As described above, conventionally, it has been difficult to provide cells as a thick composition in many tissue repairs. The main cause is that nutrients do not sufficiently penetrate into a three-dimensional structure composed of cells only by diffusion. As a means for solving this problem, a gel-embedded culture using collagen has been devised (Non-Patent Document 9). However, in cells embedded in a gel, the cells move from the center of the gel to the outside, so the cells do not exist uniformly in the gel and the cell density in the center is low, which is fundamentally This problem cannot be solved. In addition, in a cell three-dimensional structure produced by gel embedding, the three-dimensional structures cannot be joined and fused together, and a three-dimensional structure larger than the size produced at the time of cell seeding cannot be formed. Therefore, it is not possible to take a means of producing a structure in which cells are uniformly distributed by producing a small gel and then fusing the gels together.

また上記の通り、特許文献4では、無機セラミックスビーズで細胞を連結することにより、3次元培養が可能であると述べている。しかし、無機セラミックスでは、水分の保持・液交換・栄養の拡散・緩衝能が悪く、現実的に厚みを有した細胞組成物を提供することはできていない。実際、特許文献4の実施例においても、150〜460μmの粒子に細胞を接着させ、その周囲にPLLAの厚い不織布(1cm)を積層させて見かけの厚みを増やしているだけであり、実際の細胞含有層は、無機セラミックスビーズ表面上のせいぜい数十μm層でしかない。仮に細胞を有さない1cmのPLLA不織布を構造体と見なしたとしても、著しく不均一な細胞分布の構造体でしかない。このように、現在までは構造体中の細胞分布が不均一な細胞3次元構造体、実質の細胞層が薄い構造体しか提供することはできていなかった。   As described above, Patent Document 4 states that three-dimensional culture is possible by connecting cells with inorganic ceramic beads. However, inorganic ceramics have poor water retention, liquid exchange, nutrient diffusion, and buffering ability, and have not been able to provide a cell composition with a realistic thickness. In fact, even in the example of Patent Document 4, cells are adhered to particles of 150 to 460 μm, and a thick non-woven fabric (1 cm) of PLLA is laminated around them to increase the apparent thickness. The inclusion layer is only a few tens of μm layer on the surface of the inorganic ceramic beads. Even if a 1 cm PLLA non-woven fabric having no cells is regarded as a structure, it is only a structure having a remarkably uneven cell distribution. Thus, until now, it has only been possible to provide a three-dimensional cell structure with a non-uniform cell distribution in the structure and a structure with a thin substantial cell layer.

前述したように、従来の技術では、細胞移植に適した十分な厚み、移植した細胞の壊死の抑制、血管形成に対し、十分に要求を満たした生体材料は提供されておらず、これらの要求を満たす、細胞移植用生体材料が望まれていた。
そこで、本発明は、細胞移植のために適した厚みを有することが可能であり、移植された細胞が壊死することを抑制し、移植後、移植部位に、血管を形成し得る細胞移植用細胞構造体を提供することを課題とした。
As described above, the conventional technology does not provide a sufficient thickness suitable for cell transplantation, suppression of necrosis of transplanted cells, and sufficient biomaterials for angiogenesis. A biomaterial for cell transplantation that satisfies the above has been desired.
Therefore, the present invention can have a thickness suitable for cell transplantation, suppresses necrosis of the transplanted cells, and can form a blood vessel at the transplant site after transplantation. An object was to provide a structure.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、細胞移植に利用する細胞移植用細胞構造体として、生体親和性を有する高分子ブロック(生体親和性を有した高分子材料を含有する塊)と細胞とを特定の配置としたものを用いることにより、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention include a biocompatible polymer block (containing a biocompatible polymer material) as a cell structure for cell transplantation used for cell transplantation. The inventors have found that the above-described object can be achieved by using a material having a specific arrangement of lumps and cells, and have completed the present invention.

即ち、本発明の細胞移植用細胞構造体は、生体親和性を有する高分子ブロックと、少なくとも一種類の細胞と、を含み、該複数個の細胞間の隙間に複数個の該高分子ブロックが配置されていることを特徴とするものである。
本発明において、高分子ブロックの大きさが1μm以上700μm以下であることが好ましく、10μm以上300μm以下であることがより好ましい。また、本発明の細胞移植用細胞構造体は、厚さ又は直径が400μm以上3cm以下であることが好ましく、720μm以上1cm以下であることが好ましい。更に、前記高分子ブロックと前記細胞との比率が、細胞1個当り0.0000001μg以上1μg以下であることが好ましい。更にまた、生体親和性を有する高分子ブロックと細胞含有培養液との混合物をインキュベートすることによって製造されることが好ましい。
That is, the cell structure for cell transplantation of the present invention comprises a polymer block having biocompatibility and at least one kind of cell, and a plurality of the polymer blocks are provided in the gaps between the plurality of cells. It is characterized by being arranged.
In the present invention, the size of the polymer block is preferably 1 μm or more and 700 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 300 μm or less. Moreover, the cell structure for cell transplantation of the present invention preferably has a thickness or diameter of 400 μm or more and 3 cm or less, and preferably 720 μm or more and 1 cm or less. Further, the ratio of the polymer block to the cells is preferably 0.0000001 μg or more and 1 μg or less per cell. Furthermore, it is preferably produced by incubating a mixture of a biocompatible polymer block and a cell-containing culture solution.

好ましくは、生体親和性を有する高分子が、生分解性材料であり、ポリペプチド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、PLGA、ヒアルロン酸、グリコサミノグリカン、プロテオグリカン、コンドロイチン、セルロース、アガロース、カルボキシメチルセルロース、キチン、又はキトサンであるものを例示することができ、好ましくは、ゼラチン、コラーゲン、エラスチン、フィブロネクチン、プロネクチン、ラミニン、テネイシン、フィブリン、フィブロイン、エンタクチン、トロンボスポンジン、又はレトロネクチンである。
また、好ましくは、生体親和性を有する高分子が架橋されているものであり、より好ましくは、架橋がアルデヒド類、縮合剤、又は酵素により施されるものである。
Preferably, the biocompatible polymer is a biodegradable material, polypeptide, polylactic acid, polyglycolic acid, PLGA, hyaluronic acid, glycosaminoglycan, proteoglycan, chondroitin, cellulose, agarose, carboxymethylcellulose, Examples are chitin or chitosan, preferably gelatin, collagen, elastin, fibronectin, pronectin, laminin, tenascin, fibrin, fibroin, entactin, thrombospondin, or retronectin.
Preferably, the biocompatible polymer is crosslinked, and more preferably, the crosslinking is performed with aldehydes, a condensing agent, or an enzyme.

好ましくは、生体親和性を有する高分子が、リコンビナントペプチドであり、また、細胞接着性シグナルを一分子中に2以上有することである。好ましくは、リコンビナントペプチドが、
式:A−[(Gly−X−Y)nm−B
(式中、Aは任意のアミノ酸又はアミノ酸配列を示し、Bは任意のアミノ酸又はアミノ酸配列を示し、n個のXはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示し、n個のYはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示し、nは3〜100の整数を示し、mは2〜10の整数を示す。なお、n個のGly-X-Yはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)で示されるものであり、より好ましくは、
式:Gly-Ala-Pro-[(Gly−X−Y)633−Gly
(式中、63個のXはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示し、63個のYはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示す。なお、63個のGly-X-Yはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)で示されるものである。また、好ましくは、リコンビナントペプチドが、(1)配列番号1に記載のアミノ酸配列、又は(2)配列番号1に記載のアミノ酸配列と80%以上の相同性を有し、生体親和性を有するアミノ酸配列を有するものである。また、本発明の細胞移植用細胞構造体は、血管新生因子を含むことが好ましい。
Preferably, the polymer having bioaffinity is a recombinant peptide and has two or more cell adhesion signals in one molecule. Preferably, the recombinant peptide is
Formula: A-[(Gly-XY) n ] m -B
(In the formula, A represents an arbitrary amino acid or amino acid sequence, B represents an arbitrary amino acid or amino acid sequence, n Xs independently represent any of the amino acids, and n Ys each independently represent an amino acid. N represents an integer of 3 to 100, and m represents an integer of 2 to 10. Note that n Gly-XY may be the same or different. Yes, more preferably
Formula: Gly-Ala-Pro-[(Gly-XY) 63 ] 3 -Gly
(In the formula, 63 X's each independently represent any amino acid, and 63 Y's each independently represent any amino acid. The 63 Gly-XYs may be the same or different. Good.) Preferably, the recombinant peptide is (1) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or (2) an amino acid sequence having bioaffinity having 80% or more homology with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. It has an arrangement. The cell structure for cell transplantation of the present invention preferably contains an angiogenic factor.

本発明にかかる細胞に関し、好ましくは、万能細胞、体性幹細胞、前駆細胞および成熟細胞からなる群から選択される細胞であり、本発明の細胞移植用細胞構造体として、非血管系の細胞を含むものも好適に用いることができ、細胞が非血管系の細胞のみである態様も好適に用いることができる。細胞が二種類以上であり、非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含むことが好ましく、この場合、細胞構造体の、中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い領域を有することがより好ましく、中心部の血管系の細胞の割合が、血管系の細胞の全面積に対し、60%〜100%である領域を有することが更に好ましい。また、細胞構造体の、中心部の血管系の細胞密度が、1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有することが好ましい。なお、本発明の細胞移植用細胞構造体には、細胞が二種類以上であり、非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含む本発明の細胞移植用細胞構造体を用いて、血管形成されたものも含む。 The cell according to the present invention is preferably a cell selected from the group consisting of a universal cell, somatic stem cell, progenitor cell and mature cell, and a non-vascular cell is used as the cell structure for cell transplantation of the present invention. What is contained can also be used suitably and the aspect whose cell is only a non-vascular cell can also be used suitably. It is preferable that the number of the cells is two or more and includes both a non-vascular cell and a vascular cell. In this case, the area of the central vascular cell in the cell structure is equal to the peripheral vascular system. It is more preferable to have a region larger than the area of the cells, and it is more preferable that the ratio of the vascular cells in the central part is 60% to 100% with respect to the total area of the vascular cells. Moreover, it is preferable that the cell structure has a region where the cell density of the vascular system at the center is 1.0 × 10 −4 cells / μm 3 or more. In the cell transplant cell structure of the present invention, the cell transplant cell structure of the present invention includes two or more types of cells and includes both non-vascular cells and vascular cells. Including those formed.

また、本発明の細胞移植用細胞集合体は、非血管系細胞と血管系細胞で構成される細胞移植用細胞集合体であって、
(1)細胞集合体の中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い領域を有すること、および
(2)中心部の血管系の細胞密度が、1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有すること、
のうち少なくとも一方の要件を満たすことを特徴とするものである。
本発明の細胞移植用細胞集合体は、前記(1)および(2)の両方の要件を満たすことが好ましく、前記中心部の血管系の細胞の割合が、血管系の細胞の全面積に対し、60%〜100%である領域を有することも好ましい。
Moreover, the cell aggregate for cell transplantation of the present invention is a cell aggregate for cell transplantation composed of non-vascular cells and vascular cells,
(1) the area of the vascular system cells in the center of the cell assembly has a region larger than the area of the peripheral vascular cells; and (2) the cell density of the vascular system in the center is 1. Having a region of 0 × 10 −4 cells / μm 3 or more,
Is characterized by satisfying at least one of the requirements.
The cell aggregate for cell transplantation of the present invention preferably satisfies both the above requirements (1) and (2), and the ratio of the cells in the central vasculature is relative to the total area of vascular cells. It is also preferable to have a region that is 60% to 100%.

本発明の細胞移植用細胞構造体は、細胞移植のために適した厚みを有することが可能であり、かつ、生体親和性を有する高分子ブロック(生体親和性を有した高分子材料を含有する塊)と細胞とがモザイク状に3次元配置されることにより、構造体中で細胞が均一に存在する細胞3次元構造体を形成され、外部から細胞3次元構造体の内部への栄養送達を可能となる。これにより、本発明の細胞移植用細胞構造体を用いて、細胞移植を行うと、移植された細胞の壊死を抑制し、移植が可能となる。更に、使用する細胞種として、血管系の細胞を使用しない場合であっても、移植後、移植部位に、血管を形成し得る。また、本発明の細胞移植用細胞集合体は、移植後、移植部位に、血管を形成し得る。   The cell structure for cell transplantation of the present invention can have a thickness suitable for cell transplantation and contains a biocompatible polymer block (containing a biocompatible polymer material). The cells and the cells are arranged three-dimensionally in a mosaic pattern to form a three-dimensional cell structure in which the cells are uniformly present in the structure, and to deliver nutrients from the outside to the inside of the cell three-dimensional structure. It becomes possible. Thereby, when cell transplantation is performed using the cell structure for cell transplantation of the present invention, necrosis of the transplanted cells is suppressed and transplantation becomes possible. Furthermore, even when vascular cells are not used as the cell type to be used, blood vessels can be formed at the transplant site after transplantation. In addition, the cell aggregate for cell transplantation of the present invention can form blood vessels at the transplantation site after transplantation.

図1は、リコンビナントペプチドμブロックで作製したモザイク細胞塊のDay7 (軟骨分化培地)の実体顕微鏡写真を示す。FIG. 1 shows a stereoscopic microscope photograph of Day 7 (cartilage differentiation medium) of a mosaic cell mass prepared with a recombinant peptide μ block. 図2は、天然ゼラチンμブロックで作製したモザイク細胞塊のDay7 (軟骨分化培地)の実体顕微鏡写真を示す。FIG. 2 shows a stereomicrograph of Day 7 (cartilage differentiation medium) of a mosaic cell mass prepared with a natural gelatin μ block. 図3は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の切片写真(HE染色 ×5倍)を示す。FIG. 3 shows a photograph of a section of a mosaic cell mass using a recombinant peptide μ block (HE staining × 5 times). 図4は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の切片写真(HE染色 ×10倍)を示す。FIG. 4 shows a photograph of a section of a mosaic cell mass using a recombinant peptide μ block (HE staining × 10 times). 図5は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の切片写真(HE染色 ×40倍)を示す。FIG. 5 shows a photograph of a section of a mosaic cell mass using a recombinant peptide μ block (HE staining × 40 times). 図6は、モザイク細胞塊の融合を示す。FIG. 6 shows the fusion of the mosaic cell mass. 図7は、モザイク細胞塊の融合(3つのモザイク細胞塊を融合)のHE染色切片写真(×5倍)を示す。FIG. 7 shows a HE-stained section photograph (× 5 times) of fusion of mosaic cell masses (fusion of 3 mosaic cell masses). 図8は、モザイク細胞塊の融合(3つのモザイク細胞塊を融合)のHE染色切片写真(×10倍)を示す。FIG. 8 shows a HE-stained section photograph (× 10 times) of fusion of mosaic cell masses (fusion of 3 mosaic cell masses). 図9は、モザイク細胞塊の融合(3つのモザイク細胞塊を融合)のHE染色切片写真(×20倍)を示す。FIG. 9 shows a HE-stained section photograph (× 20 times) of fusion of mosaic cell masses (fusion of 3 mosaic cell masses). 図10は、モザイク細胞塊の融合(3つのモザイク細胞塊を融合)のHE染色切片写真(×5倍)を示す。FIG. 10 shows a HE-stained section photograph (× 5) of fusion of mosaic cell masses (fusion of 3 mosaic cell masses). 図11は、モザイク細胞塊の融合(3つのモザイク細胞塊を融合)のHE染色切片写真(×10倍)を示す。FIG. 11 shows a HE-stained section photograph (× 10 times) of fusion of mosaic cell masses (fusion of 3 mosaic cell masses). 図12は、ボリュームアップしたモザイク細胞塊の実体顕微鏡写真(経時変化)を示す。FIG. 12 shows a stereoscopic microscope photograph (change over time) of the volume of the mosaic cell mass increased. 図13は、ボリュームアップしたモザイク細胞塊の実体顕微鏡写真からの直径の経時変化を示す。FIG. 13 shows the time-dependent change in diameter from a stereomicrograph of a mosaic cell mass with increased volume. 図14は、ボリュームアップしたモザイク細胞塊の実体顕微鏡写真からの面積の経時変化を示す。FIG. 14 shows the time-dependent change of the area from the stereomicrograph of the mosaic cell mass which increased in volume. 図15は、ボリュームアップしたモザイク細胞塊の実体顕微鏡写真から計算で算出した体積(4/3πr3)の経時変化を示す。FIG. 15 shows the change over time of the volume (4 / 3πr 3 ) calculated by calculation from a stereomicrograph of the mosaic cell mass whose volume has been increased. 図16は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の切片(Day7(増殖培地下)、×5倍)を示す。FIG. 16 shows a section of a mosaic cell mass (Day 7 (under growth medium), × 5) using a recombinant peptide μ block. 図17は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の切片(Day7(増殖培地下)、×10倍)を示す。FIG. 17 shows a section of a mosaic cell mass (Day 7 (under growth medium), × 10 times) using the recombinant peptide μ block. 図18は、ボリュームアップしたDay21(増殖培地下でリコンビナントペプチドブロックを追加)のHE切片写真(×5倍)を示す。FIG. 18 shows a HE section photograph (× 5 times) of Day 21 (with a recombinant peptide block added under growth medium) whose volume has been increased. 図19は、ボリュームアップしたDay21(増殖培地下でリコンビナントペプチドブロックを追加)HE切片写真(×40倍)FIG. 19 shows Day21 with increased volume (recombinant peptide block added in growth medium) HE section photograph (× 40 times) 図20は、ボリュームアップしたDay21(軟骨分化培地下でリコンビナントペプチドブロックを追加)のHE切片写真(×5倍、×20倍)を示す。FIG. 20 shows HE section photographs (× 5 times, × 20 times) of Day 21 (with a recombinant peptide block added under cartilage differentiation medium) whose volume was increased. 図21は、GAGスペクトルデータを示す。FIG. 21 shows GAG spectrum data. 図22は、モザイク細胞塊中のGAG産生量の経時変化を示す。FIG. 22 shows the change over time in the amount of GAG production in the mosaic cell mass. 図23は、モザイク細胞塊(Day7)中の細胞が産生・保持しているATP量を示す。FIG. 23 shows the amount of ATP produced and retained by the cells in the mosaic cell mass (Day 7). 図24は、PLGAμブロックで作製したモザイク細胞塊のDay2(増殖培地)の実体顕微鏡写真を示す。FIG. 24 shows a stereoscopic microscope photograph of Day2 (growth medium) of a mosaic cell mass prepared with a PLGAμ block. 図25は、心筋細胞とリコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊が全体で同期拍動している様子を示す。FIG. 25 shows that the mosaic cell mass using cardiomyocytes and the recombinant peptide μ block is pulsating synchronously as a whole. 図26は、GFP発現HUVECとリコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の蛍光顕微鏡写真、及び顕微鏡写真を示す。(5万cells+0.03mgのモザイク細胞塊と、30万cells+0.2mgのモザイク細胞塊)FIG. 26 shows a fluorescence micrograph and a micrograph of a mosaic cell mass using GFP-expressing HUVEC and recombinant peptide μ block. (50,000 cells + 0.03 mg mosaic cell mass and 300,000 cells + 0.2 mg mosaic cell mass) 図27は、巨大化させたモザイク細胞塊の融合体の実体顕微鏡写真を示す。FIG. 27 shows a stereomicrograph of a fused mosaic cell mass. 図28は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の切片写真(HE染色)を示す。FIG. 28 shows a cross-sectional photograph (HE staining) of a mosaic cell mass using the recombinant peptide μ block. 図29は、hMSCの細胞塊の切片写真(HE染色)を示す。FIG. 29 shows a cross-sectional photograph (HE staining) of a cell mass of hMSC. 図30は、実施例20−(1)で製造した、リコンビナントペプチドを用いたモザイク細胞塊の切片写真(CD29抗体およびCD31抗体を用いて免疫染色)を示す。FIG. 30 shows a cross-sectional photograph (immunostaining using CD29 antibody and CD31 antibody) of a mosaic cell mass produced in Example 20- (1) using the recombinant peptide. 図31は、実施例20−(2)Aで製造した、リコンビナントペプチドを用いたモザイク細胞塊の切片写真(CD29抗体およびCD31抗体を用いて免疫染色)を示す。FIG. 31 shows a cross-sectional photograph (immunostaining using CD29 antibody and CD31 antibody) of a mosaic cell mass produced in Example 20- (2) A and using a recombinant peptide. 図32は、実施例20−(2)Bで製造した、リコンビナントペプチドを用いたモザイク細胞塊の切片写真(CD29抗体およびCD31抗体を用いて免疫染色)を示す。FIG. 32 shows a cross-sectional photograph (immuno-staining using CD29 antibody and CD31 antibody) of a mosaic cell mass using the recombinant peptide produced in Example 20- (2) B. 図33は、実施例20−(3)で製造した、リコンビナントペプチドを用いたモザイク細胞塊の切片写真(CD29抗体およびCD31抗体を用いて免疫染色)を示す。FIG. 33 shows a photograph of a section of a mosaic cell mass produced in Example 20- (3) using a recombinant peptide (immunostaining using CD29 antibody and CD31 antibody). 図34は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊(実施例19−(1))移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 34 shows a tissue section photograph (HE staining) of the transplanted site after transplantation of the mosaic cell mass (Example 19- (1)) using the recombinant peptide μ block. 図35は、hMSCの細胞塊(比較例1)移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 35 shows a tissue section photograph (HE staining) of the transplanted site after transplantation of hMSC cell mass (Comparative Example 1). 図36は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊(実施例20−(1))移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 36 shows a tissue section photograph (HE staining) of the transplanted site after transplantation of the mosaic cell mass (Example 20- (1)) using the recombinant peptide μ block. 図37は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊(実施例20−(2))A移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 37 shows a tissue section photograph (HE staining) of a transplanted site after transplantation of a mosaic cell mass (Example 20- (2)) A using a recombinant peptide μ block. 図38は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊(実施例20−(3))移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 38 shows a tissue section photograph (HE staining) of the transplanted site after transplantation of the mosaic cell mass (Example 20- (3)) using the recombinant peptide μ block. 図39は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊(実施例20−(2)A移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 39 shows a tissue section photograph (HE staining) of a transplanted site after transplantation of a mosaic cell mass (Example 20- (2) A) using a recombinant peptide μ block. 図40は、リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊(実施例20−(2)B移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 40 shows a tissue section photograph (HE staining) of a transplanted site after transplantation of a mosaic cell mass (Example 20- (2) B) using a recombinant peptide μ block. 図41は、細胞塊(比較例2のB)移植後の、移植部位の組織切片写真(HE染色)を示す。FIG. 41 shows a tissue section photograph (HE staining) of the transplanted site after transplanting the cell mass (B of Comparative Example 2).

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の細胞移植用細胞構造体は、生体親和性を有する高分子ブロックと少なくとも一種類の細胞とを含み、該複数個の細胞間の隙間に複数個の該高分子ブロックが配置されていることを特徴とするものである。実施態様として、生体親和性を有する、複数個の高分子ブロックと、複数個の細胞とを含み、該複数の細胞により形成される複数個の隙間の一部または全部に、一または複数個の前記高分子ブロックが配置されている細胞構造体が挙げられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The cell structure for cell transplantation of the present invention comprises a polymer block having biocompatibility and at least one kind of cell, and a plurality of the polymer blocks are arranged in a gap between the plurality of cells. It is characterized by this. As an embodiment, one or more of a plurality of polymer blocks having biocompatibility and a plurality of cells, wherein one or more of the plurality of gaps formed by the plurality of cells are part or all of Examples thereof include a cell structure in which the polymer block is disposed.

本発明にかかる高分子ブロックの形状は特に限定されるものではないが、例えば、不定形、球状、粒子状、粉状、多孔質状、繊維状、紡錘状、扁平状およびシート状であり、好ましくは、不定形、球状、粒子状、粉状および多孔質状であり、より好ましくは不定形である。不定形とは、表面形状が均一でないもののことを示し、例えば、岩のような凹凸を有する物を示す。   Although the shape of the polymer block according to the present invention is not particularly limited, for example, it is indefinite, spherical, particulate, powdery, porous, fibrous, spindle-shaped, flat-shaped and sheet-shaped, Preferably, they are amorphous, spherical, particulate, powdery and porous, more preferably amorphous. An indeterminate shape indicates that the surface shape is not uniform, for example, an object having irregularities such as rocks.

本発明の細胞移植用細胞構造体は、複数個の細胞間の隙間に複数個の該高分子ブロックが配置されているが、ここで、「細胞間の隙間」とは、構成される細胞により、閉じられた空間である必要はなく、細胞により挟まれていればよい。なお、すべての細胞間に隙間がある必要はなく、細胞同士が接触している箇所があってもよい。高分子ブロックを介した細胞間の隙間の距離、即ち、ある細胞とその細胞から最短距離に存在する細胞を選択した際の隙間距離は特に制限されるものではないが、高分子ブロックの大きさであることが好ましく、好適な距離も高分子ブロックの好適な大きさの範囲である。   In the cell structure for cell transplantation of the present invention, a plurality of the polymer blocks are arranged in the gaps between the plurality of cells. It is not necessary to be a closed space, as long as it is sandwiched between cells. Note that there is no need for a gap between all cells, and there may be a place where the cells are in contact with each other. The gap distance between cells via the polymer block, that is, the gap distance when selecting a cell and a cell that is the shortest distance from the cell is not particularly limited, but the size of the polymer block The preferred distance is also within the preferred size range of the polymer block.

また、本発明にかかる高分子ブロックは、細胞により挟まれた構成となるが、すべての高分子ブロック間に細胞がある必要はなく、高分子ブロック同士が接触している箇所があってもよい。細胞を介した高分子ブロック間の距離、即ち、高分子ブロックとその高分子ブロックから最短距離に存在する高分子ブロックを選択した際の距離は特に制限されるものではないが、使用される細胞が1〜数個集まった際の細胞の塊の大きさであることが好ましく、例えば、10μm以上1000μm以下であり、好ましくは10μm以上100μm以下であり、より好ましくは10μm以上50μm以下である。
なお、本明細書中、「構造体中で細胞が均一に存在する細胞3次元構造体」等、「均一に存在する」との表現を使用しているが、完全な均一を意味するものではなく、本発明の作用効果である、外部から細胞3次元構造体の内部への栄養送達を可能とすること、移植された細胞の壊死を防止すること、更に、移植後、移植部位に、血管を形成し得ることが可能となる範囲で、分布していることを意味するものである。
The polymer block according to the present invention is sandwiched between cells, but there is no need for cells between all the polymer blocks, and there may be locations where the polymer blocks are in contact with each other. . The distance between the polymer blocks through the cells, that is, the distance when selecting the polymer block and the polymer block present at the shortest distance from the polymer block is not particularly limited, but the cell used Is preferably the size of a cell mass when 1 to several cells are collected, for example, 10 μm or more and 1000 μm or less, preferably 10 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 50 μm or less.
In this specification, the expression “is uniformly present” such as “a three-dimensional structure of cells in which cells uniformly exist in the structure” is used, but it does not mean complete uniformity. In addition, it is possible to deliver nutrients from the outside to the inside of the three-dimensional cell structure, which is the effect of the present invention, to prevent necrosis of the transplanted cells, and after transplantation, blood vessels It means that it is distributed in a range where it can be formed.

(1)生体親和性を有する高分子材料
(1−1)高分子材料
本発明で用いる生体親和性を有する高分子は、生体に親和性を有するものであれば、生体内で分解されるか否かは特に限定されないが、生分解性材料で構成されることが好ましい。非生分解性材料として具体的には、PTFE、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエステル、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル、ステンレス、チタン、シリコーン、および、MPC(2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)の群から選択される少なくとも1つの材料である。生分解性材料としては、具体的にはポリペプチド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、PLGA(ポリ乳酸−co−グリコール酸)、ヒアルロン酸、グリコサミノグリカン、プロテオグリカン、コンドロイチン、セルロース、アガロース、カルボキシメチルセルロース、キチン、および、キトサンの群から選択される少なくとも1つの材料である。上記の中でも、ポリペプチドが特に好ましい。尚、これら高分子材料には細胞接着性を高める工夫がなされていてもよく、具体的な方法としては1.「基材表面に対する細胞接着基質(フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン)や細胞接着配列(アミノ酸一文字表記で現わされる、RGD配列、LDV配列、REDV配列、YIGSR配列、PDSGR配列、RYVVLPR配列、LGTIPG配列、RNIAEIIKDI配列、IKVAV配列、LRE配列、DGEA配列、及びHAV配列)ペプチドによるコーティング」、2.「基材表面のアミノ化、カチオン化」、3.「基材表面のプラズマ処理、コロナ放電による親水性処理」といった方法が利用され得る。
(1) Polymer material having biocompatibility (1-1) Polymer material If the polymer having bioaffinity used in the present invention has affinity for a living body, is it decomposed in vivo? Although it is not specifically limited whether it is comprised with a biodegradable material. Specifically, the non-biodegradable material is at least selected from the group consisting of PTFE, polyurethane, polypropylene, polyester, vinyl chloride, polycarbonate, acrylic, stainless steel, titanium, silicone, and MPC (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine). One material. Specific examples of biodegradable materials include polypeptides, polylactic acid, polyglycolic acid, PLGA (polylactic acid-co-glycolic acid), hyaluronic acid, glycosaminoglycan, proteoglycan, chondroitin, cellulose, agarose, carboxymethylcellulose. At least one material selected from the group of chitin and chitosan. Of the above, polypeptides are particularly preferred. These polymer materials may be devised to enhance cell adhesion. Specific methods are as follows. “Cell adhesion substrate (fibronectin, vitronectin, laminin) and cell adhesion sequence (expressed by one letter code of amino acid, RGD sequence, LDV sequence, REDV sequence, YIGSR sequence, PDSGR sequence, RYVVLPR sequence, LGTIPPG sequence, RNIAEIIKDI sequence, IKVAV sequence, LRE sequence, DGEA sequence, and HAV sequence) coating with peptide ", 2. 2. “Amination and cationization of substrate surface”; Methods such as “plasma treatment of substrate surface, hydrophilic treatment by corona discharge” can be used.

ポリペプチドの種類は生体親和性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ゼラチン、コラーゲン、エラスチン、フィブロネクチン、プロネクチン、ラミニン、テネイシン、フィブリン、フィブロイン、エンタクチン、トロンボスポンジン、レトロネクチンが好ましく、最も好ましくはゼラチン、コラーゲン、アテロコラーゲンである。本発明で用いるためのゼラチンとしては、天然ゼラチン、又はリコンビナントペプチドが好ましい。さらに好ましくは、リコンビナントペプチドである。ここでいう天然ゼラチンとは天然由来のコラーゲンより作られたゼラチンを意味する。リコンビナントペプチドについては、本明細書中後記する。   The type of polypeptide is not particularly limited as long as it has biocompatibility.For example, gelatin, collagen, elastin, fibronectin, pronectin, laminin, tenascin, fibrin, fibroin, entactin, thrombospondin, and retronectin are most preferable. Gelatin, collagen and atelocollagen are preferred. As gelatin for use in the present invention, natural gelatin or a recombinant peptide is preferable. More preferably, it is a recombinant peptide. As used herein, natural gelatin means gelatin made from naturally derived collagen. The recombinant peptide will be described later in this specification.

本発明で用いる生体親和性を有する高分子の親水性値「1/IOB」値は、0から1.0が好ましい。より好ましくは、0から0.6であり、さらに好ましくは0から0.4である。IOBとは、藤田穆により提案された有機化合物の極性/非極性を表す有機概念図に基く、親疎水性の指標であり、その詳細は、例えば、"Pharmaceutical Bulletin", vol.2, 2, pp.163-173(1954)、「化学の領域」vol.11, 10, pp.719-725(1957)、「フレグランスジャーナル」, vol.50, pp.79-82(1981)等で説明されている。簡潔に言えば、全ての有機化合物の根源をメタン(CH4)とし、他の化合物はすべてメタンの誘導体とみなして、その炭素数、置換基、変態部、環等にそれぞれ一定の数値を設定し、そのスコアを加算して有機性値(OV)、無機性値(IV)を求め、この値を、有機性値をX軸、無機性値をY軸にとった図上にプロットしていくものである。有機概念図におけるIOBとは、有機概念図における有機性値(OV)に対する無機性値(IV)の比、すなわち「無機性値(IV)/有機性値(OV)」をいう。有機概念図の詳細については、「新版有機概念図−基礎と応用−」(甲田善生等著、三共出版、2008)を参照されたい。本明細書中では、IOBの逆数をとった「1/IOB」値で親疎水性を表している。「1/IOB」値が小さい(0に近づく)程、親水性であることを表す表記である。
本発明で用いる高分子の「1/IOB」値を上記範囲とすることにより、親水性が高く、かつ、吸水性が高くなることから、栄養成分の保持に有効に作用し、結果として、本発明の細胞3次元構造体(モザイク細胞塊)における細胞の安定化・生存しやすさに寄与するものと推定される。
The hydrophilic value “1 / IOB” value of the biocompatible polymer used in the present invention is preferably from 0 to 1.0. More preferably, it is 0 to 0.6, and still more preferably 0 to 0.4. IOB is an index of hydrophilicity / hydrophobicity based on an organic conceptual diagram representing the polarity / nonpolarity of an organic compound proposed by Satoshi Fujita, and details thereof are described in, for example, “Pharmaceutical Bulletin”, vol.2, 2, pp .163-173 (1954), “Area of Chemistry” vol.11, 10, pp.719-725 (1957), “Fragrance Journal”, vol.50, pp.79-82 (1981), etc. Yes. To put it simply, methane (CH4) is the source of all organic compounds, and all other compounds are all methane derivatives, with certain numbers set for their carbon number, substituents, transformations, rings, etc. The score is added to obtain an organic value (OV) and an inorganic value (IV), and these values are plotted on a diagram with the organic value on the X axis and the inorganic value on the Y axis. Is. The IOB in the organic conceptual diagram refers to the ratio of the inorganic value (IV) to the organic value (OV) in the organic conceptual diagram, that is, “inorganic value (IV) / organic value (OV)”. For details of the organic conceptual diagram, please refer to “New Organic Conceptual Diagram: Basics and Applications” (Yoshio Koda et al., Sankyo Publishing, 2008). In the present specification, hydrophilicity / hydrophobicity is represented by a “1 / IOB” value obtained by taking the reciprocal of IOB. The smaller the “1 / IOB” value (closer to 0), the more hydrophilic it is.
By setting the “1 / IOB” value of the polymer used in the present invention within the above range, the hydrophilicity is high and the water absorption is high. It is presumed that it contributes to the stabilization and survival of cells in the three-dimensional cell structure (mosaic cell mass) of the invention.

本発明で用いる生体親和性を有する高分子がポリペプチドである場合は、Grand average of hydropathicity(GRAVY)値で表される親疎水性指標において、0.3以下、マイナス9.0以上であることが好ましく、0.0以下、マイナス7.0以上であることがさらに好ましい。Grand average of hydropathicity(GRAVY)値は、『Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A.;Protein Identification and Analysis Tools on the ExPASy Server;(In) John M. Walker (ed): The Proteomics Protocols Handbook, Humana Press (2005). pp. 571-607』及び『Gasteiger E., Gattiker A., Hoogland C., Ivanyi I., Appel R.D., Bairoch A.; ExPASy: the proteomics server for in-depth protein knowledge and analysis.; Nucleic Acids Res. 31:3784-3788(2003).』の方法により得ることができる。
本発明で用いる高分子のGRAVY値を上記範囲とすることにより、親水性が高く、かつ、吸水性が高くなることから、栄養成分の保持に有効に作用し、結果として、本発明の細胞3次元構造体(モザイク細胞塊;モザイク状になっている細胞塊)における細胞の安定化・生存しやすさに寄与するものと推定される。
When the biocompatible polymer used in the present invention is a polypeptide, the hydrophilicity / hydrophobicity index represented by the Grand average of hydropathicity (GRAVY) value is 0.3 or less and minus 9.0 or more. Preferably, it is 0.0 or less and more preferably minus 7.0 or more. Grand average of hydropathicity (GRAVY) values are based on Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins MR, Appel RD, Bairoch A .; Protein Identification and Analysis Tools on the ExPASy Server; (In) John M. Walker (ed): The Proteomics Protocols Handbook, Humana Press (2005) .pp. 571-607 and Gasteiger E., Gattiker A., Hoogland C., Ivanyi I., Appel RD, Bairoch A .; ExPASy: the proteomics server for in-depth protein knowledge and analysis .; Nucleic Acids Res. 31: 3784-3788 (2003).
By setting the GRAVY value of the polymer used in the present invention in the above range, it has high hydrophilicity and high water absorption, so that it effectively acts on retention of nutrient components, and as a result, the cell 3 of the present invention. It is presumed that it contributes to the stabilization and survival of cells in a dimensional structure (mosaic cell mass; mosaic cell mass).

(1−2)架橋
本発明で用いる生体親和性を有する高分子材料は、架橋されているものでもよいし、架橋されていないものでもよいが、架橋されているものが好ましい。架橋方法としては、熱架橋、化学架橋、アルデヒド類(例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドなど)による架橋、縮合剤(カルボジイミド、シアナミドなど)による架橋、酵素架橋、光架橋、UV架橋、疎水性相互作用、水素結合、イオン性相互作用など公知の方法を用いることができるが、グルタルアルデヒドを用いた架橋法、熱架橋法が好ましい。
(1-2) Crosslinking The polymer material having bioaffinity used in the present invention may be crosslinked or uncrosslinked, but is preferably crosslinked. Crosslinking methods include thermal crosslinking, chemical crosslinking, crosslinking with aldehydes (eg, formaldehyde, glutaraldehyde, etc.), crosslinking with condensing agents (carbodiimide, cyanamide, etc.), enzyme crosslinking, photocrosslinking, UV crosslinking, hydrophobic interaction, Although known methods such as hydrogen bonding and ionic interaction can be used, a crosslinking method using glutaraldehyde and a thermal crosslinking method are preferred.

光架橋としては、光反応性基を導入した高分子への光照射、あるいは光増感剤の存在化での光照射によるものが挙げられる。光反応性基としては、例えば、シンナミル基、クマリン基、ジチオカルバミル基、キサンテン色素、カンファキノンが挙げられる。   Examples of photocrosslinking include photoirradiation to a polymer into which a photoreactive group has been introduced, or light irradiation in the presence of a photosensitizer. Examples of the photoreactive group include a cinnamyl group, a coumarin group, a dithiocarbamyl group, a xanthene dye, and camphorquinone.

酵素による架橋を行う場合、酵素としては、高分子材料間の架橋作用を有するものであれば特に限定されないが、好ましくはトランスグルタミナーゼおよびラッカーゼ、最も好ましくはトランスグルタミナーゼを用いて架橋を行うことができる。トランスグルタミナーゼで酵素架橋するタンパク質の具体例としては、リジン残基およびグルタミン残基を有するタンパク質であれば特に制限されない。トランスグルタミナーゼは、哺乳類由来のものであっても、微生物由来のものであってもよく、具体的には、味の素(株)製アクティバシリーズ、試薬として発売されている哺乳類由来のトランスグルタミナーゼ、例えば、オリエンタル酵母工業(株)製、Upstate USA Inc.製、Biodesign International製などのモルモット肝臓由来トランスグルタミナーゼ、ヤギ由来トランスグルタミナーゼ、ウサギ由来トランスグルタミナーゼなど、ヒト由来の血液凝固因子(Factor XIIIa、Haematologic Technologies, Inc.社)などが挙げられる。   When performing cross-linking with an enzyme, the enzyme is not particularly limited as long as it has a cross-linking action between polymer materials. Preferably, trans-glutaminase and laccase, most preferably trans-glutaminase can be used for cross-linking. . A specific example of a protein that is enzymatically cross-linked with transglutaminase is not particularly limited as long as it has a lysine residue and a glutamine residue. The transglutaminase may be derived from a mammal or may be derived from a microorganism. Specifically, transglutaminase derived from a mammal that has been marketed as an Ajinomoto Co., Ltd. activa series, for example, Human-derived blood coagulation factors (Factor XIIIa, Haematologic Technologies, Inc.) such as guinea pig liver-derived transglutaminase, goat-derived transglutaminase, and rabbit-derived transglutaminase manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd., Upstate USA Inc., and Biodesign International Etc.).

高分子材料の架橋には、高分子材料の溶液と架橋剤を混合する過程とそれらの溶液の反応する過程の2つの過程を有する。   The crosslinking of the polymer material has two processes: a process of mixing a solution of the polymer material and a crosslinking agent and a process of reacting these solutions.

本発明において高分子材料を架橋剤で処理する際の混合温度は、溶液を混合できる限り特に限定されないが、好ましくは、0℃〜100℃であり、より好ましくは0℃〜40℃であり、更に好ましくは0℃〜30℃であり、更に好ましくは3℃〜25℃であり、更に好ましくは3℃〜15℃であり、更に好ましくは3℃〜10℃であり、特に好ましくは3℃〜7℃である。   In the present invention, the mixing temperature when the polymer material is treated with the crosslinking agent is not particularly limited as long as the solution can be mixed, but is preferably 0 ° C to 100 ° C, more preferably 0 ° C to 40 ° C, More preferably, it is 0 degreeC-30 degreeC, More preferably, it is 3 degreeC-25 degreeC, More preferably, it is 3 degreeC-15 degreeC, More preferably, it is 3 degreeC-10 degreeC, Most preferably, it is 3 degreeC- 7 ° C.

高分子材料と架橋剤の反応過程では、温度を上昇させることができる。反応温度としては架橋が進行する限りは特に限定はないが、高分子材料の変性や分解を考慮すると実質的には−100℃〜200℃であり、より好ましくは0℃〜60℃であり、より好ましくは0℃〜40℃であり、より好ましくは3℃〜25℃であり、より好ましくは3℃から15℃であり、さらに好ましくは3℃〜10℃であり、特に好ましくは3℃〜7℃である。   In the reaction process of the polymer material and the crosslinking agent, the temperature can be increased. The reaction temperature is not particularly limited as long as the crosslinking proceeds, but is substantially -100 ° C to 200 ° C, more preferably 0 ° C to 60 ° C in consideration of modification and decomposition of the polymer material. More preferably, it is 0 degreeC-40 degreeC, More preferably, it is 3 degreeC-25 degreeC, More preferably, it is 3 degreeC-15 degreeC, More preferably, it is 3 degreeC-10 degreeC, Most preferably, it is 3 degreeC- 7 ° C.

また、架橋剤を使用しなくても、高分子材料の架橋を行うことができる。当該架橋法は特に限定されるものではないが、具体的には熱架橋法が挙げられる。   Further, the polymer material can be crosslinked without using a crosslinking agent. The crosslinking method is not particularly limited, and specific examples include a thermal crosslinking method.

架橋剤を使用しない架橋法する際の反応温度は、架橋ができる限り特に限定されないが、好ましくは、−100℃〜500℃であり、より好ましくは0℃〜300℃であり、更に好ましくは50℃〜300℃であり、更に好ましくは100℃〜250℃であり、更に好ましくは120℃〜200℃である。   The reaction temperature at the time of crosslinking without using a crosslinking agent is not particularly limited as long as crosslinking is possible, but is preferably −100 ° C. to 500 ° C., more preferably 0 ° C. to 300 ° C., and still more preferably 50 ° C to 300 ° C, more preferably 100 ° C to 250 ° C, and still more preferably 120 ° C to 200 ° C.

(1−3)リコンビナントペプチド
本発明にかかるリコンビナントペプチドとは遺伝子組み換え技術により作られたゼラチン類似のアミノ酸配列を有するポリペプチドもしくは蛋白様物質を意味する。本発明で用いることができるリコンビナントペプチドは、コラーゲンに特徴的なGly-X-Yで示される配列(X及びYはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示す)の繰り返しを有するものが好ましい(複数個のGly-X-Yはそれぞれ同一でも異なっていてもよい)。好ましくは、細胞接着シグナルを一分子中に2配列以上含まれている。本発明で用いるリコンビナントペプチドとしては、コラーゲンの部分アミノ酸配列に由来するアミノ酸配列を有するリコンビナントペプチドを用いることができ、例えばEP1014176、US6992172、WO2004/85473、WO2008/103041等に記載のものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。本発明で用いるリコンビナントペプチドとして好ましいものは、以下の態様のリコンビナントペプチドである。
(1-3) Recombinant peptide The recombinant peptide according to the present invention means a polypeptide or protein-like substance having a gelatin-like amino acid sequence produced by a gene recombination technique. The recombinant peptide that can be used in the present invention preferably has a repeating sequence represented by Gly-XY, which is characteristic of collagen (X and Y each independently represents an amino acid) (a plurality of Gly -XY may be the same or different. Preferably, two or more sequences of cell adhesion signals are contained in one molecule. As the recombinant peptide used in the present invention, a recombinant peptide having an amino acid sequence derived from a partial amino acid sequence of collagen can be used. For example, those described in EP1014176, US6992172, WO2004 / 85473, WO2008 / 103041, etc. can be used. However, it is not limited to these. What is preferable as a recombinant peptide used by this invention is the recombinant peptide of the following aspects.

本発明で用いるリコンビナントペプチドは天然のゼラチン本来の性能から、生体適合性に優れ、且つ天然由来ではないことでBSEなどの懸念がなく、非感染性に優れている。また、本発明で用いるリコンビナントペプチドは天然のものに比して均一であり、配列が決定されているので、強度、分解性においても後述の架橋等によってブレを少なく精密に設計することが可能である。   The recombinant peptide used in the present invention is excellent in biocompatibility due to the inherent properties of natural gelatin, and is not naturally derived. In addition, since the recombinant peptide used in the present invention is more uniform than the natural peptide and the sequence is determined, the strength and degradability can be precisely designed with less blur due to the crosslinking described later. is there.

リコンビナントペプチドの分子量は2 KDa以上100 KDa以下であることが好ましい。より好ましくは2.5 KDa以上95KDa以下である。より好ましくは5 KDa以上90 KDa以下である。最も好ましくは、10 KDa以上90KDa以下である。   The molecular weight of the recombinant peptide is preferably 2 KDa or more and 100 KDa or less. More preferably, it is 2.5 KDa or more and 95 KDa or less. More preferably, it is 5 KDa or more and 90 KDa or less. Most preferably, it is 10 KDa or more and 90 KDa or less.

リコンビナントペプチドは、コラーゲンに特徴的なGly−X−Yで示される配列の繰り返しを有する。ここで、複数個のGly-X-Yはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Gly−X−Y において、Glyはグリシン、X及びYは、任意のアミノ酸(好ましくは、グリシン以外の任意のアミノ酸)を表す。コラーゲンに特徴的なGXY配列とは、ゼラチン・コラーゲンのアミノ酸組成および配列における、他のタンパク質と比較して非常に特異的な部分構造である。この部分においてはグリシンが全体の約3分の1を占め、アミノ酸配列では3個に1個の繰り返しとなっている。グリシンは最も簡単なアミノ酸であり、分子鎖の配置への束縛も少なく、ゲル化に際してのヘリックス構造の再生に大きく寄与している。X,Yであらわされるアミノ酸はイミノ酸(プロリン、オキシプロリン)が多く含まれ、全体の10%〜45%を占めることが好ましい。好ましくはその配列の80%以上、更に好ましくは95%以上、最も好ましくは99%以上のアミノ酸がGXYの繰り返し構造であることが好ましい。   The recombinant peptide has a repeating sequence represented by Gly-XY characteristic of collagen. Here, the plurality of Gly-X-Ys may be the same or different. In Gly-X—Y, Gly represents glycine, and X and Y represent any amino acid (preferably any amino acid other than glycine). The GXY sequence characteristic of collagen is a very specific partial structure in the amino acid composition and sequence of gelatin / collagen compared to other proteins. In this part, glycine accounts for about one third of the whole, and in the amino acid sequence, it is one in three repeats. Glycine is the simplest amino acid, has few constraints on the arrangement of molecular chains, and greatly contributes to the regeneration of the helix structure upon gelation. The amino acids represented by X and Y are rich in imino acids (proline, oxyproline), and preferably account for 10% to 45% of the total. Preferably, 80% or more of the sequence, more preferably 95% or more, and most preferably 99% or more of the amino acids are GXY repeating structures.

一般的なゼラチンは極性アミノ酸のうち、電荷を持つものと無電荷のものが1:1で存在する。ここで、極性アミノ酸とは具体的にシステイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、ヒスチジン、リジン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、アルギニンを指し、このうち極性無電荷アミノ酸とはシステイン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシンを指す。本発明で用いるリコンビナントペプチドにおいては、構成する全アミノ酸のうち、極性アミノ酸の割合が10〜40%であり、好ましくは20〜30%である。且つ該極性アミノ酸中の無電荷アミノ酸の割合が5%以上20%未満、好ましくは10%未満であることが好ましい。さらに、セリン、スレオニン、アスパラギン、チロシン、システインのうちいずれか1アミノ酸、好ましくは2以上のアミノ酸を配列上に含まないことが好ましい。   In general gelatin, polar amino acids have a charged amino acid and an uncharged one in a ratio of 1: 1. Here, specific examples of polar amino acids include cysteine, aspartic acid, glutamic acid, histidine, lysine, asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine, and arginine, and polar uncharged amino acids include cysteine, asparagine, glutamine, and serine. , Threonine, tyrosine. In the recombinant peptide used in the present invention, the proportion of polar amino acids is 10 to 40%, preferably 20 to 30%, of all the amino acids constituting the recombinant peptide. And it is preferable that the ratio of the uncharged amino acid in the polar amino acid is 5% or more and less than 20%, preferably less than 10%. Furthermore, it is preferable that any one amino acid among serine, threonine, asparagine, tyrosine and cysteine is not included in the sequence, preferably two or more amino acids.

一般にポリペプチドにおいて、細胞接着シグナルとして働く最小アミノ酸配列が知られている(例えば、株式会社永井出版発行「病態生理」Vol.9、No.7(1990年)527頁)。本発明で用いるリコンビナントペプチドは、これらの細胞接着シグナルを一分子中に2以上有することが好ましい。具体的な配列としては、接着する細胞の種類が多いという点で、アミノ酸一文字表記で現わされる、RGD配列、LDV配列、REDV配列、YIGSR配列、PDSGR配列、RYVVLPR配列、LGTIPG配列、RNIAEIIKDI配列、IKVAV配列、LRE配列、DGEA配列、及びHAV配列の配列が好ましく、さらに好ましくはRGD配列、YIGSR配列、PDSGR配列、LGTIPG配列、IKVAV配列及びHAV配列、特に好ましくはRGD配列である。RGD配列のうち、好ましくはERGD配列である。細胞接着シグナルを有するリコンビナントペプチドを用いることにより、細胞の基質産生量を向上させることができる。例えば、細胞として、間葉系幹細胞を用いた軟骨分化の場合には、グリコサミノグリカン(GAG)の産生を向上させることができる。   In general, the minimum amino acid sequence that acts as a cell adhesion signal in a polypeptide is known (for example, “Pathophysiology” published by Nagai Publishing Co., Ltd., Vol. 9, No. 7 (1990), page 527). The recombinant peptide used in the present invention preferably has two or more of these cell adhesion signals in one molecule. Specific sequences include RGD sequences, LDV sequences, REDV sequences, YIGSR sequences, PDSGR sequences, RYVVLPR sequences, LGITIPG sequences, RNIAEIIKDI sequences, which are expressed in one-letter amino acid notation in that many types of cells adhere. , IKVAV sequence, LRE sequence, DGEA sequence, and HAV sequence are preferable, RGD sequence, YIGSR sequence, PDSGR sequence, LGTIPG sequence, IKVAV sequence, and HAV sequence, and particularly preferably RGD sequence. Of the RGD sequences, an ERGD sequence is preferred. By using a recombinant peptide having a cell adhesion signal, the amount of cell substrate produced can be improved. For example, in the case of cartilage differentiation using mesenchymal stem cells as cells, production of glycosaminoglycan (GAG) can be improved.

本発明で用いるリコンビナントペプチドにおけるRGD配列の配置として、RGD間のアミノ酸数が0〜100の間、好ましくは25〜60の間で均一でないことが好ましい。   As the arrangement of the RGD sequence in the recombinant peptide used in the present invention, it is preferable that the number of amino acids between RGD is not uniform between 0 and 100, preferably between 25 and 60.

この最小アミノ酸配列の含有量は、細胞接着・増殖性の観点から、タンパク質1分子中3〜50個が好ましく、さらに好ましくは4〜30個、特に好ましくは5〜20個である。最も好ましくは12個である。   The content of the minimum amino acid sequence is preferably 3 to 50, more preferably 4 to 30, and particularly preferably 5 to 20 in one protein molecule from the viewpoint of cell adhesion / proliferation. Most preferably, it is 12.

本発明で用いるリコンビナントペプチドにおいて、アミノ酸総数に対するRGDモチーフの割合は少なくとも0.4%であることが好ましく、リコンビナントペプチドが350以上のアミノ酸を含む場合に、350のアミノ酸の各ストレッチが少なくとも1つのRGDモチーフを含むことが好ましい。アミノ酸総数に対するRGDモチーフの割合は、更に好ましくは少なくとも0.6%であり、更に好ましくは少なくとも0.8%であり、更に好ましくは少なくとも1.0%であり、更に好ましくは少なくとも1.2%であり、最も好ましくは少なくとも1.5%である。リコンビナントペプチド内のRGDモチーフの数は、250のアミノ酸あたり、好ましくは少なくとも4、更に好ましくは6、更に好ましくは8、更に好ましくは12以上16以下である。RGDモチーフの0.4%という割合は、250のアミノ酸あたり、少なくとも1つのRGD配列に対応する。RGDモチーフの数は整数であるので、0.4%の特徴を満たすには、251のアミノ酸からなるゼラチンは、少なくとも2つのRGD配列を含まなければならない。好ましくは、本発明のリコンビナントペプチドは、250のアミノ酸あたり、少なくとも2つのRGD配列を含み、より好ましくは250のアミノ酸あたり、少なくとも3つのRGD配列を含み、さらに好ましくは250のアミノ酸あたり、少なくとも4つのRGD配列を含む。本発明のリコンビナントペプチドのさらなる態様としては、少なくとも4つのRGDモチーフ、好ましくは6つ、より好ましくは8つ、さらに好ましくは12以上16以下のRGDモチーフを含む。   In the recombinant peptide used in the present invention, the ratio of the RGD motif to the total number of amino acids is preferably at least 0.4%. When the recombinant peptide contains 350 or more amino acids, each stretch of 350 amino acids has at least one RGD. It is preferable to include a motif. The ratio of RGD motif to the total number of amino acids is more preferably at least 0.6%, more preferably at least 0.8%, more preferably at least 1.0%, more preferably at least 1.2%. And most preferably at least 1.5%. The number of RGD motifs in the recombinant peptide is preferably at least 4, more preferably 6, more preferably 8, more preferably 12 or more and 16 or less per 250 amino acids. A ratio of 0.4% of the RGD motif corresponds to at least one RGD sequence per 250 amino acids. Since the number of RGD motifs is an integer, a gelatin of 251 amino acids must contain at least two RGD sequences to meet the 0.4% feature. Preferably, the recombinant peptides of the invention comprise at least 2 RGD sequences per 250 amino acids, more preferably at least 3 RGD sequences per 250 amino acids, and even more preferably at least 4 per 250 amino acids. Contains the RGD sequence. As a further aspect of the recombinant peptide of the present invention, it contains at least 4 RGD motifs, preferably 6, more preferably 8, more preferably 12 or more and 16 or less.

また、リコンビナントペプチドは部分的に加水分解されていてもよい。   Further, the recombinant peptide may be partially hydrolyzed.

本発明で用いるリコンビナントペプチドは、A[(Gly−X−Y )n]mB の繰り返し構造を有することが好ましい。mとして好ましくは2〜10、好ましくは3〜5である。nは3〜100が好ましく、15〜70がさらに好ましく、50〜65が最も好ましい。   The recombinant peptide used in the present invention preferably has a repeating structure of A [(Gly-XY) n] mB. m is preferably 2 to 10, and preferably 3 to 5. n is preferably 3 to 100, more preferably 15 to 70, and most preferably 50 to 65.

繰り返し単位には天然に存在するコラーゲンの配列単位を複数結合することが好ましい。ここで言う天然に存在するコラーゲンとは天然に存在するものであればいずれであっても構わないが、好ましくはI型、II型、III型、IV型、およびV型である。より好ましくは、I型、II型、III型である。別の形態によると、該コラーゲンの由来は好ましくは、ヒト、ウシ、ブタ、マウス、ラットである。より好ましくはヒトである。   It is preferable to bind a plurality of naturally occurring collagen sequence units to the repeating unit. The naturally occurring collagen referred to here may be any naturally occurring collagen, but is preferably type I, type II, type III, type IV, and type V. More preferred are type I, type II and type III. According to another form, the collagen origin is preferably human, cow, pig, mouse, rat. More preferably, it is a human.

本発明で用いるリコンビナントペプチドの等電点は、好ましくは5〜10であり、より好ましくは6〜10であり、さらに好ましくは7〜9.5である。   The isoelectric point of the recombinant peptide used in the present invention is preferably 5 to 10, more preferably 6 to 10, and further preferably 7 to 9.5.

好ましくは、リコンビナントペプチドは脱アミン化されていない。
好ましくは、リコンビナントペプチドはテロペプタイドを有さない。
好ましくは、リコンビナントペプチドは天然コラーゲンをコードする核酸により調製された実質的に純粋なコラーゲン用材料である。
Preferably, the recombinant peptide is not deaminated.
Preferably, the recombinant peptide does not have a telopeptide.
Preferably, the recombinant peptide is a substantially pure collagen material prepared with a nucleic acid encoding natural collagen.

本発明で用いるリコンビナントペプチドとして特に好ましくは、
(1)配列番号1に記載のアミノ酸配列;又は
(2)配列番号1に記載のアミノ酸配列と80%以上(さらに好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上)の相同性を有し、生体親和性を有するアミノ酸配列;
を有するリコンビナントペプチドである。
Particularly preferably as a recombinant peptide used in the present invention,
(1) the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; or (2) 80% or more (more preferably 90% or more, most preferably 95% or more) of homology with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, An amino acid sequence having biocompatibility;
It is a recombinant peptide having

本発明で用いるリコンビナントペプチドは、当業者に公知の遺伝子組み換え技術によって製造することができ、例えばEP1014176A2、US6992172、WO2004-85473、WO2008/103041等に記載の方法に準じて製造することができる。具体的には、所定のリコンビナントペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子を取得し、これを発現ベクターに組み込んで、組み換え発現ベクターを作製し、これを適当な宿主に導入して形質転換体を作製する。得られた形質転換体を適当な培地で培養することにより、リコンビナントペプチドが産生されるので、培養物から産生されたリコンビナントペプチドを回収することにより、本発明で用いるリコンビナントペプチドを調製することができる。   The recombinant peptide used in the present invention can be produced by a gene recombination technique known to those skilled in the art. For example, it can be produced according to the method described in EP1014176A2, US6992172, WO2004-85473, WO2008 / 103041, and the like. Specifically, a gene encoding the amino acid sequence of a predetermined recombinant peptide is obtained, and this is incorporated into an expression vector to produce a recombinant expression vector, which is introduced into an appropriate host to produce a transformant. . Recombinant peptide is produced by culturing the obtained transformant in an appropriate medium. Therefore, the recombinant peptide used in the present invention can be prepared by recovering the recombinant peptide produced from the culture. .

(1−4)生体親和性を有する高分子ブロック
本発明では、上記した生体親和性を有した高分子材料を含有する塊を使用する。高分子ブロックの製造方法は特に限定されないが、例えば、高分子からなる固形物を粉砕機(ニューパワーミルなど)を用いて粉砕した後に、ふるいでサイズ分けすることにより所望のサイズのブロックを取得することができる。
(1-4) Polymer block having biocompatibility In the present invention, a lump containing the above-described polymer material having biocompatibility is used. The production method of the polymer block is not particularly limited. For example, a solid block made of a polymer is pulverized using a pulverizer (new power mill, etc.), and then a block having a desired size is obtained by sizing the sieve. can do.

高分子ブロックの大きさは、好ましくは1μm以上700μm以下であり、より好ましくは10μm以上700μm以下であり、さらに好ましくは10μm以上300μm以下であり、さらに好ましくは20μm以上150μm以下であり、特に好ましくは25μm以上106μm以下である。また、高分子ブロックは上記のサイズを太さとするような、700μm以上の長いひも状であってもよく、さらには上記のサイズを厚さとするようなシート状、ゲル状であってもよい。上記好適な範囲とすることにより、より構造体中で細胞がより均一に存在することができる。
また、本発明の細胞移植用細胞構造体が、血管新生因子を含むことが好ましい。ここで、血管新生因子としては、塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、肝細胞増殖因子(HGF)などを好適に挙げることができる。血管新生因子を含む細胞移植用細胞構造体の製造方法は、特に制限されないが、例えば、血管新生因子を含浸させた高分子ブロックを使用することにより、製造することができる。
The size of the polymer block is preferably 1 μm or more and 700 μm or less, more preferably 10 μm or more and 700 μm or less, further preferably 10 μm or more and 300 μm or less, further preferably 20 μm or more and 150 μm or less, and particularly preferably It is 25 μm or more and 106 μm or less. In addition, the polymer block may be in the form of a long string of 700 μm or more with the above-mentioned size as a thickness, and further may be in the form of a sheet or gel with the above-mentioned size as a thickness. By setting it as the said suitable range, a cell can exist more uniformly in a structure.
Moreover, it is preferable that the cell structure for cell transplantation of the present invention contains an angiogenic factor. Here, preferred examples of the angiogenic factor include basic fibroblast growth factor (bFGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), hepatocyte growth factor (HGF) and the like. Although the manufacturing method of the cell structure for cell transplantation containing an angiogenic factor is not particularly limited, for example, it can be manufactured by using a polymer block impregnated with an angiogenic factor.

(2)細胞
本発明で用いる細胞は、本発明の細胞構造体の目的である、細胞移植を行えるものであれば、適宜使用することができ、その種類は特に限定されない。また、使用する細胞は1種でも、複数種の組合せて用いてもよい。また、使用する細胞として、好ましくは、動物細胞であり、より好ましくは脊椎動物由来細胞、特に好ましくはヒト由来細胞である。脊椎動物由来細胞(特に、ヒト由来細胞)の種類は、万能細胞、体性幹細胞、前駆細胞、又は成熟細胞の何れでもよい。万能細胞としては、例えば、ES細胞、GS細胞、又はiPS細胞を使用することができる。体性幹細胞としては、例えば、間葉系幹細胞(MSC)、造血幹細胞、羊膜細胞、臍帯血細胞、骨髄由来細胞、心筋幹細胞、脂肪由来幹細胞、又は神経幹細胞を使用することができる。前駆細胞及び成熟細胞としては、例えば、皮膚、真皮、表皮、筋肉、心筋、神経、骨、軟骨、内皮、脳、上皮、心臓、腎臓、肝臓、膵臓、脾臓、口腔内、角膜、骨髄、臍帯血、羊膜、又は毛に由来する細胞を使用することができる。ヒト由来細胞としては、例えば、ES細胞、iPS細胞、MSC、軟骨細胞、骨芽細胞、骨芽前駆細胞、間充織細胞、筋芽細胞、心筋細胞、心筋芽細胞、神経細胞、肝細胞、ベータ細胞、線維芽細胞、角膜内皮細胞、血管内皮細胞、角膜上皮細胞、羊膜細胞、臍帯血細胞、骨髄由来細胞、又は造血幹細胞を使用することができる。また、細胞の由来は、自家細胞又は他家細胞の何れでも構わない。
(2) Cell The cell used in the present invention can be appropriately used as long as it can perform cell transplantation, which is the object of the cell structure of the present invention, and the type thereof is not particularly limited. In addition, one type of cell may be used or a combination of a plurality of types may be used. In addition, the cells to be used are preferably animal cells, more preferably vertebrate cells, and particularly preferably human cells. Vertebrate-derived cells (particularly human-derived cells) may be any of universal cells, somatic stem cells, progenitor cells, or mature cells. For example, ES cells, GS cells, or iPS cells can be used as the universal cells. As the somatic stem cells, for example, mesenchymal stem cells (MSC), hematopoietic stem cells, amniotic cells, umbilical cord blood cells, bone marrow-derived cells, myocardial stem cells, adipose-derived stem cells, or neural stem cells can be used. Examples of progenitor cells and mature cells include skin, dermis, epidermis, muscle, myocardium, nerve, bone, cartilage, endothelium, brain, epithelium, heart, kidney, liver, pancreas, spleen, oral cavity, cornea, bone marrow, umbilical cord Cells derived from blood, amniotic membrane, or hair can be used. Examples of human-derived cells include ES cells, iPS cells, MSCs, chondrocytes, osteoblasts, osteoprogenitor cells, mesenchymal cells, myoblasts, cardiomyocytes, cardioblasts, neurons, hepatocytes, Beta cells, fibroblasts, corneal endothelial cells, vascular endothelial cells, corneal epithelial cells, amniotic cells, umbilical cord blood cells, bone marrow-derived cells, or hematopoietic stem cells can be used. In addition, the origin of the cell may be either an autologous cell or an allogeneic cell.

例えば、重症心不全、重度心筋梗塞等の心臓疾患においては、自家および他家から摘出した心筋細胞、平滑筋細胞、線維芽細胞、骨格筋由来細胞(特にサテライト細胞)、骨髄細胞( 特に心筋様細胞に分化させた骨髄細胞)などを好適に挙げることができる。更に、他の臓器においても、適宜移植細胞を選択することができる。例えば、脳虚血・脳梗塞部位への神経前駆細胞または、神経細胞に分化可能な細胞の移植、心筋梗塞部位・骨格筋虚血部位への血管内皮細胞または血管内皮細胞に分化可能な細胞の移植などを好適に上がることができる。   For example, in heart diseases such as severe heart failure and severe myocardial infarction, myocardial cells, smooth muscle cells, fibroblasts, skeletal muscle-derived cells (especially satellite cells), bone marrow cells (especially myocardial cells) Preferred examples include bone marrow cells differentiated into). Furthermore, transplanted cells can be appropriately selected in other organs. For example, transplantation of neural progenitor cells or cells that can differentiate into nerve cells to cerebral ischemia / cerebral infarction, vascular endothelial cells or cells that can differentiate into vascular endothelial cells to myocardial infarction / skeletal muscle ischemia Implantation can be suitably performed.

また、糖尿病性の臓器障害に対する細胞移植に使用される細胞が挙げられる。例えば、腎臓、膵臓、末梢神経、眼、四肢の血行障害などの疾患に対して、種々検討されている細胞移植治療法用の細胞が挙げられる。即ち、インスリン分泌能が低下した膵臓にインスリン分泌細胞を移植する試みや、四肢の血行障害に対する骨髄由来細胞の移植などが検討されており、このような細胞を使用することができる。   Moreover, the cell used for the cell transplant with respect to a diabetic organ disorder is mentioned. For example, cells for cell transplantation treatment that have been variously studied for diseases such as kidney, pancreas, peripheral nerves, eyes, and blood circulation disorders of the extremities. That is, attempts have been made to transplant insulin-secreting cells into the pancreas whose insulin secreting ability has been reduced, transplantation of bone marrow-derived cells for limb circulation disorders, and such cells can be used.

本発明の細胞移植用細胞構造体は、非血管系の細胞を含むものも好適に使用することができる。また、本発明の細胞移植用細胞構造体を構成する細胞が、非血管系の細胞のみであるものも好適に使用することができ、非血管系の細胞のみである、本発明の細胞移植用細胞構造体により、移植後、移植部位に、血管を形成することができる。更に、本発明の細胞移植用細胞構造体を構成する細胞が二種類以上であり、非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含む場合には、非血管系の細胞のみで構成されている場合と比較して、より血管形成することが可能となり、より好ましい。   As the cell structure for cell transplantation of the present invention, those containing non-vascular cells can be preferably used. In addition, the cells constituting the cell structure for cell transplantation of the present invention can be preferably used only with non-vascular cells, and only non-vascular cells can be used for cell transplantation of the present invention. With the cell structure, blood vessels can be formed at the transplant site after transplantation. Furthermore, when the cell structure for cell transplantation of the present invention comprises two or more types of cells and includes both non-vascular cells and vascular cells, the cell structure is composed of only non-vascular cells. Compared with the case where it exists, it becomes possible to form blood vessels more and is more preferable.

更にまた、本発明の細胞移植用細胞構造体を構成する細胞が二種類以上であり、細胞構造体の中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い領域を有する場合、更に血管形成することが可能となり、更に好ましい。なお、ここで、細胞構造体の中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い領域を有するとは、具体的には、任意の2μmの薄切標本を作製したときに、上記となる領域を有する標本が存在することを言う。ここで、細胞構造体の中心部とは、中心から、細胞構造体の表面までの距離のうち、中心から80%までの距離のエリアをいい、細胞構造体の周辺部とは、中心から80%の場所から構造体表面までのエリアをいう。なお、細胞構造体の中心部は、以下のように定める。
細胞構造体の中心を通る任意の断面において、当該断面の外延に沿って、半径Xの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた部分の面積が、前記断面の断面積の64%となるような半径Xを求める。当該半径Xの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた部分を細胞構造体の中心部とする。このとき、断面積が一番大きくなる断面が最も好ましい。なお、細胞構造体の中心とは、断面積が最大となる断面において、当該断面の外延に沿って、半径Yの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた部分が、一点に決まるような半径Yを求める。当該半径Yの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた一点を細胞構造体の中心とする。一点に決まらず線分になる場合、またはその線分が複数個存在する場合は、それぞれの線分について、その長さを二等分する点を中心とする。
Furthermore, there are two or more types of cells constituting the cell structure for cell transplantation of the present invention, and the area of the vascular cells in the central part of the cell structure is larger than the area of the peripheral vascular cells. It is further preferable that blood vessels can be formed. Here, specifically, that the area of the cells of the vascular system in the central part of the cell structure is larger than the area of the cells of the vascular system in the peripheral part, specifically, an arbitrary 2 μm sliced specimen is obtained. It means that there is a specimen having the above region when manufactured. Here, the central part of the cell structure refers to an area having a distance of 80% from the center of the distance from the center to the surface of the cell structure, and the peripheral part of the cell structure is 80% from the center. % Area to the surface of the structure. The central part of the cell structure is determined as follows.
In an arbitrary cross-section passing through the center of the cell structure, the center of the circle with the radius X is moved along the extension of the cross-section, and the area of the portion excluding the overlapped portion of the moved circle and the cross-section is The radius X is calculated so that it is 64% of the area. The center of the circle with the radius X is moved once, and the portion excluding the overlapped portion of the moved circle and the cross section is taken as the center of the cell structure. At this time, the cross section having the largest cross-sectional area is most preferable. Note that the center of the cell structure is a portion of the cross section having the maximum cross-sectional area, in which the center of the circle with the radius Y is moved around the extension of the cross section and the overlapped portion of the moved circle and the cross section is excluded. The radius Y determined to be a single point is obtained. The center of the circle with the radius Y is moved once, and one point excluding the overlapped portion between the moved circle and the cross section is defined as the center of the cell structure. When a line segment is formed without being determined as one point, or when there are a plurality of line segments, each line segment is centered on a point that bisects its length.

具体的には、中心部の血管系の細胞の割合が、血管系の細胞の全面積に対し、60%〜100%である領域を有することが好ましく、65%〜100%がより好ましく、80%〜100%が更に好ましく、90%〜100%が更に好ましい。なお、ここで、中心部の血管系の細胞の割合が、血管系の細胞の全面積に対し、60%〜100%である領域を有するとは、具体的には、任意の2μmの薄切標本を作製したときに、当該割合の領域を有する標本が存在することを言う。当該範囲とすることにより、血管形成をより促すことができる。   Specifically, it is preferable that the ratio of the vascular cells in the central part is 60% to 100% with respect to the total area of vascular cells, more preferably 65% to 100%, 80 % To 100% is more preferable, and 90% to 100% is more preferable. It should be noted that the fact that the ratio of the vascular cells in the central part is 60% to 100% with respect to the total area of the vascular cells specifically means that an arbitrary 2 μm slice When a specimen is prepared, it means that there is a specimen having the ratio area. By setting it as the said range, angiogenesis can be promoted more.

なお、中心部の血管系の細胞の割合は、例えば、薄切標本を作製したときに、測定対象の血管系の細胞を染色し、画像処理ソフトImageJを用い、中心部の色の濃さ(強度)の平均値を求め、中心部の面積×強度を算出し、更に、全体の色の濃さ(強度)の平均値を求め、全体の面積×強度を算出し、全体の面積×強度に対する、中心部の面積×強度の割合を求めることによって算出することもできる。ここで、血管系の細胞を染色する方法は、適宜、公知の染色方法を使用することができ、例えば、細胞として、hECFCを使用する場合には、CD31抗体を使用することができる。   The ratio of the vascular cells in the central part is determined by, for example, staining the vascular cells to be measured when a sliced sample is prepared and using the image processing software ImageJ, The average value of (intensity) is calculated and the area of the central portion × intensity is calculated. Further, the average value of the intensity (intensity) of the entire color is calculated, and the total area × intensity is calculated. It can also be calculated by determining the ratio of the area of the central portion × the intensity. Here, as a method of staining vascular cells, a known staining method can be appropriately used. For example, when hECFC is used as a cell, a CD31 antibody can be used.

また、細胞構造体の、中心部の血管系の細胞密度が1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有することが好ましく、細胞構造体の中心部全体で前記細胞密度となることが、より好ましい。なお、ここで、1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有するとは、具体的には、任意の2μmの薄切標本を作製したときに、当該密度の領域を有する標本が存在することを言う。前記細胞密度は、より好ましくは1.0×10-4〜1.0×10-3cells/μm3、更に好ましくは1.0×10-4〜2.0×10-4cells/μm3、更に好ましくは1.1×10-4〜1.8×10-4cells/μm3、更に好ましくは1.4×10-4〜1.8×10-4cells/μm3である。当該範囲とすることにより、血管形成をより促すことができる。 Moreover, it is preferable that the cell structure has a region where the cell density of the vascular system in the central part is 1.0 × 10 −4 cells / μm 3 or more. It is more preferable. Here, having a region that is 1.0 × 10 −4 cells / μm 3 or more specifically refers to a sample having a region of the density when an arbitrary 2 μm sliced sample is prepared. Say that exists. The cell density is more preferably 1.0 × 10 −4 to 1.0 × 10 −3 cells / μm 3 , further preferably 1.0 × 10 −4 to 2.0 × 10 −4 cells / μm 3. More preferably, it is 1.1 × 10 −4 to 1.8 × 10 −4 cells / μm 3 , and further preferably 1.4 × 10 −4 to 1.8 × 10 −4 cells / μm 3 . By setting it as the said range, angiogenesis can be promoted more.

ここで、中心部の血管系の細胞密度は、実際に薄切標本の細胞数を数え、細胞数を体積で割って求めることができる。ここでの中心部とは、以下のように定める。前述の中心部に垂直方向に、薄切標本の厚みの分を切り取った部分とする。細胞密度の求め方は、例えば、上記の測定対象の血管系の細胞を染色した薄切標本と、細胞核を染色した薄切標本を重ね合わせ、重なった細胞核の数をカウントすることで、中心部の血管系の細胞数を算出することができ、体積は、ImageJを用いて中心部の面積を求め、その薄切標本の厚みをかけることで求められる。   Here, the cell density of the vascular system at the center can be obtained by actually counting the number of cells in the sliced specimen and dividing the number of cells by the volume. Here, the central portion is determined as follows. A portion obtained by cutting out the thickness of the thin sliced sample in a direction perpendicular to the above-described central portion. The cell density can be determined by, for example, superimposing a sliced specimen stained with the above-mentioned vasculature cells and a sliced specimen stained with cell nuclei, and counting the number of overlapping cell nuclei. The number of cells in the vascular system can be calculated, and the volume can be obtained by calculating the area of the center using ImageJ and multiplying the thickness of the sliced specimen.

なお、本明細書において、血管系の細胞とは、血管形成に関連する細胞を意味し、血管および血液を構成する細胞、およびその細胞に分化することができる前駆細胞、体性幹細胞である。ここで、血管系の細胞には、ES細胞、GS細胞、又はiPS細胞等の万能細胞や、間葉系幹細胞(MSC)のような、血管および血液を構成する細胞に、自然には分化しないものは含まれない。血管系の細胞として、好ましくは血管を構成する細胞である。脊椎動物由来細胞(特に、ヒト由来細胞)では、血管を構成する細胞は、血管内皮細胞および血管平滑筋細胞を好適に挙げることができる。血管内皮細胞は、静脈内皮細胞および動脈内皮細胞どちらも含む。血管内皮細胞の前駆細胞としては、血管内皮前駆細胞を使用することができる。好ましくは血管内皮細胞および血管内皮前駆細胞である。血液を構成する細胞は、血球細胞が使用でき、リンパ球や好中球などの白血球細胞、単球細胞、それらの幹細胞である造血幹細胞を使用できる。また、本明細書において、非血管系の細胞とは、上記の血管系以外の細胞を意味する。例えば、ES細胞、iPS細胞、間葉系幹細胞(MSC)、心筋幹細胞、心筋細胞、線維芽細胞、筋芽細胞、軟骨細胞、筋芽細胞、肝細胞または神経細胞を使用することができる。好ましくは、間葉系幹細胞(MSC)、軟骨細胞、筋芽細胞、心筋幹細胞、心筋細胞、肝細胞またはiPS細胞を使用することができる。より好ましくは、間葉系幹細胞(MSC)、心筋幹細胞、心筋細胞または筋芽細胞である。   In the present specification, vascular cells mean cells associated with angiogenesis, and are cells constituting blood vessels and blood, and precursor cells and somatic stem cells that can differentiate into the cells. Here, vascular cells are not naturally differentiated into cells that constitute blood vessels and blood such as ES cells, GS cells, iPS cells and other universal cells, and mesenchymal stem cells (MSCs). Things are not included. The vascular cells are preferably cells that constitute blood vessels. Among vertebrate-derived cells (particularly human-derived cells), examples of the cells constituting blood vessels include vascular endothelial cells and vascular smooth muscle cells. Vascular endothelial cells include both venous and arterial endothelial cells. Vascular endothelial progenitor cells can be used as progenitor cells for vascular endothelial cells. Vascular endothelial cells and vascular endothelial progenitor cells are preferred. As cells constituting blood, blood cells can be used, white blood cells such as lymphocytes and neutrophils, monocytes, and hematopoietic stem cells which are stem cells thereof can be used. Moreover, in this specification, a non-vascular cell means cells other than said vascular system. For example, ES cells, iPS cells, mesenchymal stem cells (MSC), myocardial stem cells, cardiomyocytes, fibroblasts, myoblasts, chondrocytes, myoblasts, hepatocytes or nerve cells can be used. Preferably, mesenchymal stem cells (MSC), chondrocytes, myoblasts, myocardial stem cells, cardiomyocytes, hepatocytes or iPS cells can be used. More preferably, they are mesenchymal stem cells (MSC), cardiac stem cells, cardiac muscle cells or myoblasts.

なお、本発明の細胞移植用細胞構造体には、細胞が二種類以上であり、非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含む本発明の細胞移植用細胞構造体を用いて、血管形成されたものも含む。また、ここで、「細胞が二種類以上であり、非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含む本発明の細胞移植用細胞構造体」の好適な範囲は上記と同様である。血管を構築する方法は、例えば、血管部分をトンネル状にくりぬいたゲル材料に、血管系細胞を混合した細胞シートを貼り付け、トンネルに培養液を流しながら培養する方法があげられる。また、細胞シートの間に血管系細胞をサンドイッチ状にはさむことでも、血管を構築できる。   In the cell transplant cell structure of the present invention, the cell transplant cell structure of the present invention includes two or more types of cells and includes both non-vascular cells and vascular cells. Including those formed. The preferred range of “the cell structure for cell transplantation of the present invention comprising two or more types of cells and containing both non-vascular cells and vascular cells” is the same as described above. Examples of a method for constructing a blood vessel include a method in which a cell sheet in which vascular cells are mixed is attached to a gel material obtained by hollowing out a blood vessel portion in a tunnel shape, and the culture is performed while flowing a culture solution through the tunnel. A blood vessel can also be constructed by sandwiching vascular cells between cell sheets.

(3)細胞構造体
本発明においては、上記した生体親和性を有する高分子ブロックと上記した細胞とを用いて、複数個の細胞間の隙間に複数個の該高分子ブロックをモザイク状に3次元的に配置させることによって、細胞移植のために適した厚みを有することが可能であり、かつ、生体親和性を有する高分子ブロックと細胞とがモザイク状に3次元配置されることにより、構造体中で細胞が均一に存在する細胞3次元構造体を形成され、外部から細胞3次元構造体の内部への栄養送達を可能となる。これにより、本発明の細胞移植用細胞構造体を用いて、細胞移植を行うと、移植された細胞の壊死を抑制し、移植が可能となる。なお、ここでいう「壊死の抑制」とは、本発明の細胞構造体とせず、細胞のみを移植した場合と比較して、壊死の程度が低いことを意味する。
(3) Cell structure In the present invention, using the above-described polymer block having bioaffinity and the above-described cell, a plurality of the polymer blocks are mosaic-liked in a space between a plurality of cells. By arranging in a three-dimensional manner, it is possible to have a thickness suitable for cell transplantation, and the polymer blocks and cells having biocompatibility are arranged three-dimensionally in a mosaic manner, thereby providing a structure. A three-dimensional cell structure in which cells uniformly exist in the body is formed, and nutrition can be delivered from the outside to the inside of the three-dimensional cell structure. Thereby, when cell transplantation is performed using the cell structure for cell transplantation of the present invention, necrosis of the transplanted cells is suppressed and transplantation becomes possible. Here, “suppression of necrosis” means that the degree of necrosis is low as compared with the case of transplanting only cells without using the cell structure of the present invention.

本発明の細胞移植用細胞構造体の厚さ又は直径は、本明細書中後記する方法により所望の厚さとすることが出来るが、下限としては、215μm以上であることが好ましく、400μm以上がさらに好ましく、730μm以上であることが最も好ましい。厚さ又は直径の上限は特に限定されないが、使用上の一般的な範囲としては3cm以下が好ましく、2cm以下がより好ましく、1cm以下であることが更に好ましい。また、細胞構造体の厚さ又は直径の範囲として、好ましくは、400μm以上3cm以下、より好ましくは500μm以上2cm以下、更に好ましくは720μm以上1cm以下である。なお、実施例では720μm以上の細胞構造体(図3)を作製したのち、融合させて813μmの厚みを持つ細胞構造体を作製(図10)した。本発明の細胞移植用細胞構造体は、高分子ブロックからなる領域と細胞からなる領域がモザイク状に配置されていることを特徴とする。尚、本明細書中における「細胞構造体の厚さ又は直径」とは、以下のことを示すものとする。細胞構造体中のある一点Aを選択した際に、その点Aを通る直線の内で、細胞構造体外界からの距離が最短になるように細胞構造体を分断する線分の長さを線分Aとする。細胞構造体中でその線分Aが最長となる点Aを選択し、その際の線分Aの長さのことを「細胞構造体の厚さ又は直径」とする。   The thickness or diameter of the cell structure for cell transplantation of the present invention can be set to a desired thickness by the method described later in the present specification, but the lower limit is preferably 215 μm or more, and more preferably 400 μm or more. Preferably, it is most preferably 730 μm or more. The upper limit of the thickness or diameter is not particularly limited, but the general range for use is preferably 3 cm or less, more preferably 2 cm or less, and even more preferably 1 cm or less. The range of the thickness or diameter of the cell structure is preferably 400 μm to 3 cm, more preferably 500 μm to 2 cm, and still more preferably 720 μm to 1 cm. In Example, a cell structure (FIG. 3) having a thickness of 720 μm or more was prepared and then fused to prepare a cell structure having a thickness of 813 μm (FIG. 10). The cell structure for cell transplantation of the present invention is characterized in that a region composed of polymer blocks and a region composed of cells are arranged in a mosaic pattern. In addition, the “thickness or diameter of the cell structure” in this specification indicates the following. When a certain point A in the cell structure is selected, the length of the line segment that divides the cell structure so that the distance from the outside of the cell structure becomes the shortest in a straight line passing through the point A is shown. Minute A. A point A having the longest line segment A is selected in the cell structure, and the length of the line segment A at that time is defined as the “thickness or diameter of the cell structure”.

また、後述する本発明の細胞移植用細胞構造体の製造方法での融合前の細胞構造体、または第二の高分子ブロック添加前の細胞構造体として、本発明の細胞構造体を使用する場合には、細胞構造体の厚さ又は直径の範囲として、好ましくは、10μm以上1cm以下、より好ましくは10μm以上2000μm以下、更に好ましくは15μm以上1500μm以下、最も好ましくは、20μm以上1300μm以下である。   When the cell structure of the present invention is used as a cell structure before fusion or a cell structure before addition of the second polymer block in the method for producing a cell structure for cell transplantation of the present invention described later The range of the thickness or diameter of the cell structure is preferably 10 μm or more and 1 cm or less, more preferably 10 μm or more and 2000 μm or less, further preferably 15 μm or more and 1500 μm or less, and most preferably 20 μm or more and 1300 μm or less.

本発明の細胞移植用細胞構造体は、細胞と高分子ブロックの比率は特に限定されないが、好ましくは細胞1個当りの高分子ブロックの比率が0.0000001μg以上1μg以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.000001μg以上0.1μg以下、より好ましくは0.00001μg以上0.01μg以下、最も好ましくは0.00002μg以上0.006μg以下である。前記範囲とするこのより、より細胞を均一に存在させることができる。また、下限を上記範囲とすることにより、上記用途に使用した際に細胞の効果を発揮することができ、上限を上記範囲とすることにより、任意で存在する高分子ブロック中の成分を細胞に供給できる。ここで、高分子ブロック中の成分は特に制限されないが、後述する培地に含まれる成分が挙げられる。   In the cell structure for cell transplantation of the present invention, the ratio of cells to polymer blocks is not particularly limited, but preferably the ratio of polymer blocks per cell is preferably 0.0000001 μg or more and 1 μg or less. Preferably it is 0.000001 microgram or more and 0.1 microgram or less, More preferably, it is 0.00001 microgram or more and 0.01 microgram or less, Most preferably, it is 0.00002 microgram or more and 0.006 microgram or less. From this range, the cells can be present more uniformly. In addition, by setting the lower limit to the above range, the effect of cells can be exerted when used for the above applications, and by setting the upper limit to the above range, any component in the polymer block that is present arbitrarily can be added to the cells. Can supply. Here, the component in the polymer block is not particularly limited, and examples thereof include components contained in the medium described later.

(4)細胞構造体の製造方法
本発明の細胞構造体は、生体親和性を有した高分子材料からなる塊(「ブロック」)と、細胞とを交互に配置することにより製造できる。製造方法は特に限定されないが、好ましくは高分子ブロックを形成したのち、細胞を播種する方法である。具体的には、生体親和性を有する高分子ブロックと細胞含有培養液との混合物をインキュベートすることによって、本発明の細胞構造体を製造することができる。例えば、容器中、容器に保持される液体中で、細胞と、予め作製した生体親和性を有する高分子ブロックをモザイク状に配置する。配置の手段としては、自然凝集、自然落下、遠心、攪拌を用いることで、細胞と生体親和性基材からなるモザイク状の配列形成を、促進、制御することが好ましい。
(4) Method for Producing Cell Structure The cell structure of the present invention can be produced by alternately arranging a mass (“block”) made of a polymer material having biocompatibility and cells. The production method is not particularly limited, but is preferably a method of seeding cells after forming a polymer block. Specifically, the cell structure of the present invention can be produced by incubating a mixture of a biocompatible polymer block and a cell-containing culture solution. For example, cells and a polymer block having biocompatibility prepared in advance are arranged in a mosaic pattern in a container and in a liquid held in the container. As a means of arrangement, it is preferable to promote and control the formation of a mosaic array composed of cells and a biocompatible substrate by using natural aggregation, natural dropping, centrifugation, and stirring.

用いられる容器としては、細胞低接着性材料、細胞非接着性材料からなる容器が好ましく、より好ましくはポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートからなる容器である。容器底面の形状は平底型、U字型、V字型であることが好ましい。   The container to be used is preferably a container made of a low cell adhesion material or a cell non-adhesive material, and more preferably a container made of polystyrene, polypropylene, polyethylene, glass, polycarbonate, or polyethylene terephthalate. The shape of the bottom surface of the container is preferably a flat bottom type, a U shape, or a V shape.

上記の方法で得られたモザイク状細胞構造体は、例えば、
(1)別々に調整したモザイク状細胞塊同士を融合させる、又は
(2)分化培地又は増殖培地下でボリュームアップさせる、
などの方法により所望の大きさの細胞構造体を製造することができる。融合の方法、ボリュームアップの方法は特に限定されない。
The mosaic cell structure obtained by the above method is, for example,
(1) Fusing separately prepared mosaic cell masses, or (2) Volume up under differentiation medium or growth medium,
A cell structure of a desired size can be produced by such a method. The fusion method and the volume increase method are not particularly limited.

例えば、生体親和性を有する高分子ブロックと細胞含有培養液との混合物をインキュベートする工程において、培地を分化培地又は増殖培地に交換することによって、細胞構造体をボリュームアップさせることができる。好ましくは、生体親和性を有する高分子ブロックと細胞含有培養液との混合物をインキュベートする工程において、生体親和性を有する高分子ブロックをさらに添加することによって、所望の大きさの細胞構造体であって、細胞構造体中に細胞が均一に存在する細胞構造体を製造することができる。   For example, in the step of incubating a mixture of a biocompatible polymer block and a cell-containing culture solution, the cell structure can be increased in volume by replacing the medium with a differentiation medium or a growth medium. Preferably, in the step of incubating the mixture of the biocompatible polymer block and the cell-containing culture solution, a cell structure having a desired size is obtained by further adding the biocompatible polymer block. Thus, a cell structure in which cells are uniformly present in the cell structure can be produced.

前記別々に調整したモザイク状細胞塊同士を融合させる方法とは、具体的には、生体親和性を有する、複数個の高分子ブロックと、複数個の細胞とを含み、該複数の細胞により形成される複数個の隙間の一部または全部に、一または複数個の前記高分子ブロックが配置されている細胞構造体を複数個融合させる工程を含む、細胞構造体の製造方法である。   Specifically, the method of fusing separately prepared mosaic cell masses includes a plurality of polymer blocks having a biocompatibility and a plurality of cells, and formed by the plurality of cells. A method for producing a cell structure, comprising a step of fusing a plurality of cell structures in which one or a plurality of the polymer blocks are arranged in part or all of the plurality of gaps.

本発明の細胞構造体の製造方法にかかる「生体親和性を有する高分子ブロック(種類、大きさ等)」、「細胞」、「細胞間の隙間」、「得られる細胞構造体(大きさ等)」、「細胞と高分子ブロックの比率」等の好適な範囲は、前記本発明の細胞構造体に関する好適な範囲と同様である。   “Polymer block having biocompatibility (type, size, etc.)”, “cell”, “gap between cells”, “cell structure obtained (size, etc.) according to the method for producing a cell structure of the present invention The preferred range such as “)” and “ratio of cells to polymer block” is the same as the preferred range for the cell structure of the present invention.

また、前記融合前の各細胞構造体の厚さ又は直径が10μm以上1cm以下であり、前記融合後の厚さ又は直径が400μm以上3cm以下であることが好ましい。ここで、前記融合前の各細胞構造体の厚さ又は直径として、より好ましくは10μm以上2000μm以下、更に好ましくは15μm以上1500μm以下、最も好ましくは、20μm以上1300μm以下であり、また、記融合後の厚さ又は直径の範囲として、より好ましくは500μm以上2cm以下、更に好ましくは720μm以上1cm以下である。   Moreover, it is preferable that the thickness or diameter of each cell structure before fusion is 10 μm or more and 1 cm or less, and the thickness or diameter after fusion is 400 μm or more and 3 cm or less. Here, the thickness or diameter of each cell structure before fusion is more preferably 10 μm or more and 2000 μm or less, further preferably 15 μm or more and 1500 μm or less, and most preferably 20 μm or more and 1300 μm or less. The range of the thickness or the diameter is more preferably 500 μm or more and 2 cm or less, and further preferably 720 μm or more and 1 cm or less.

前述した生体親和性を有する高分子ブロックをさらに添加することによって、所望の大きさの細胞構造体を製造する方法とは、具体的には、生体親和性を有する、複数個の第一の高分子ブロックと、複数個の細胞とを含み、該複数の細胞により形成される複数個の隙間の一部または全部に、一または複数個の前記高分子ブロックが配置されている細胞構造体に、更に、第二の高分子ブロックを添加しインキュベートする工程を含む細胞構造体の製造方法である。ここで、「生体親和性を有する高分子ブロック(種類、大きさ等)」、「細胞」、「細胞間の隙間」、「得られる細胞構造体(大きさ等)」、「細胞と高分子ブロックの比率」等の好適な範囲は、前記本発明の細胞構造体に関する好適な範囲と同様である。   The method for producing a cell structure having a desired size by further adding the above-described polymer block having biocompatibility specifically includes a plurality of first high-affinity cells having biocompatibility. A cell structure comprising a molecular block and a plurality of cells, wherein one or a plurality of the polymer blocks are disposed in part or all of a plurality of gaps formed by the plurality of cells. Furthermore, it is a manufacturing method of a cell structure including the process of adding a 2nd polymer block and incubating. Here, “polymer block having biocompatibility (type, size, etc.)”, “cell”, “gap between cells”, “obtained cell structure (size, etc.)”, “cell and polymer A suitable range such as “block ratio” is the same as the preferred range relating to the cell structure of the present invention.

ここで、融合させたい細胞構造体同士は、0以上50μm以下の距離に設置することが好ましく、より好ましくは、0以上20μm以下、更に好ましくは0以上5μm以下の距離である。細胞構造体同士を融合させる際、細胞の増殖・伸展によって細胞あるいは細胞が産生する基質が接着剤の役割を果たし、接合させることが考えられ、上記範囲とすることにより、細胞構造体同士の接着が容易となる。   Here, the cell structures to be fused are preferably placed at a distance of 0 to 50 μm, more preferably 0 to 20 μm, and still more preferably 0 to 5 μm. When cell structures are fused together, it is conceivable that the cells or the substrate produced by the cells by the growth and expansion of the cells will act as an adhesive and be joined. Becomes easy.

本発明にかかる第一の高分子ブロックの大きさは、好ましくは1μm以上700μm以下であり、より好ましくは10μm以上700μm以下であり、さらに好ましくは10μm以上300μm以下であり、さらに好ましくは20μm以上150μm以下であり、特に好ましくは25μm以上106μm以下である。また、本発明にかかる第二の高分子ブロックの大きさも好ましくは1μm以上700μm以下であり、より好ましくは10μm以上700μm以下であり、さらに好ましくは10μm以上300μm以下であり、さらに好ましくは20μm以上150μm以下であり、特に好ましくは25μm以上106μm以下である。   The size of the first polymer block according to the present invention is preferably 1 μm to 700 μm, more preferably 10 μm to 700 μm, still more preferably 10 μm to 300 μm, and further preferably 20 μm to 150 μm. Or less, particularly preferably 25 μm or more and 106 μm or less. The size of the second polymer block according to the present invention is also preferably 1 μm to 700 μm, more preferably 10 μm to 700 μm, still more preferably 10 μm to 300 μm, and further preferably 20 μm to 150 μm. Or less, particularly preferably 25 μm or more and 106 μm or less.

本発明の細胞構造体の製造方法により得られる細胞構造体の厚さ又は直径の範囲として、好ましくは、400μm以上3cm以下、より好ましくは500μm以上2cm以下、更に好ましくは720μm以上1cm以下である。   The range of the thickness or diameter of the cell structure obtained by the method for producing a cell structure of the present invention is preferably 400 μm or more and 3 cm or less, more preferably 500 μm or more and 2 cm or less, and further preferably 720 μm or more and 1 cm or less.

細胞構造体に、更に、第二の高分子ブロックを添加しインキュベートする際の、第二の高分子ブロックの添加するペースは、使用する細胞の増殖の速度に合わせて、適宜、選択することが好ましい。具体的には、第二の高分子ブロックを添加するペースが早いと細胞が細胞構造体の外側へと移動し、細胞の均一性が低くなり、添加のペースが遅いと、細胞の割合が多くなる箇所ができ、細胞の均一性が低くなるため、使用する細胞の増殖速度を考慮し、選択する。   The pace at which the second polymer block is added when the second polymer block is further added to the cell structure and incubated can be appropriately selected according to the growth rate of the cells to be used. preferable. Specifically, if the pace at which the second polymer block is added is fast, the cells move to the outside of the cell structure, resulting in poor cell uniformity, and if the pace of addition is slow, the percentage of cells increases. Therefore, the cell uniformity is lowered, and therefore, the cell growth rate to be used is taken into consideration.

本発明の細胞移植用細胞構造体は、前述したように、血管系の細胞を含まない細胞構造体であっても、本発明の細胞移植用細胞構造体により、細胞移植を行った場合、移植後、移植部位に、血管を形成することができ、非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含む場合には、非血管系の細胞のみで構成されている細胞構造体と比較して、より血管形成することが可能となる。   As described above, even if the cell structure for cell transplantation of the present invention is a cell structure that does not contain vascular cells, when cell transplantation is performed using the cell structure for cell transplantation of the present invention, Later, at the transplant site, blood vessels can be formed, and when both non-vascular cells and vascular cells are included, compared to a cell structure composed only of non-vascular cells. It becomes possible to form more blood vessels.

非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含む場合の細胞構造体の製造方法として、例えば、下記(1)〜(3)の製造方法を好適に挙げることができる。
(1)は非血管系の細胞を用いて前述の方法で細胞構造体を形成した後、血管系の細胞および高分子ブロックを加える工程を有する製造方法である。ここで、「血管系の細胞および高分子ブロック工程」とは、前述した、調整したモザイク状細胞塊同士を融合させる方法、および、分化培地又は増殖培地下でボリュームアップさせる方法、いずれも含むものである。この方法により、(i)細胞構造体の中心部では、血管系の細胞と比較して、非血管系の細胞の面積が多く、周辺部では、非血管系の細胞と比較して、血管系の細胞の面積が多い細胞構造体、(ii)細胞構造体の、中心部の非血管系の細胞の面積が、周辺部の非血管系の細胞の面積より多い細胞移植用細胞構造体、(iii) 細胞構造体の、中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より少ない細胞移植用細胞構造体、を製造することが可能となる。
(2)は血管系の細胞を用いて前述の方法で細胞構造体を形成した後、非血管系の細胞および高分子ブロックを加える工程を有する製造方法である。ここで、「非血管系の細胞および高分子ブロック工程」とは、前述した、調整したモザイク状細胞塊同士を融合させる方法、および、分化培地又は増殖培地下でボリュームアップさせる方法、いずれも含むものである。この方法により、(i)細胞構造体の中心部では、非血管系の細胞と比較して、管系の細胞の面積が多く、周辺部では、血管系の細胞と比較して、非血管系の細胞の面積が多い細胞構造体、(ii)細胞構造体の、中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い細胞移植用細胞構造体、(iii) 細胞構造体の、中心部の非血管系の細胞の面積が、周辺部の非血管系の細胞の面積より少ない細胞移植用細胞構造体、を製造することが可能となる。
(3)は、非血管系の細胞および血管系の細胞を実質的に同時に使用し、前述の方法で細胞構造体を形成させる製造方法である。この方法では、細胞構造体のいずれの部位も、非血管系の細胞および血管系の細胞のいずれかが、大きく偏在することのない細胞構造体を製造することが可能となる。
As a method for producing a cell structure in the case of containing both non-vascular cells and vascular cells, for example, the following production methods (1) to (3) can be preferably mentioned.
(1) is a production method including a step of adding a vascular cell and a polymer block after forming a cell structure by the above-described method using non-vascular cells. Here, the “vascular cells and polymer block step” includes both the above-described method of fusing the prepared mosaic cell masses together and the method of increasing the volume under differentiation medium or growth medium. . By this method, (i) the area of the non-vascular cell is larger in the central part of the cell structure than the vascular cell, and the peripheral part is compared with the non-vascular cell in the peripheral part. (Ii) a cell structure for cell transplantation in which the area of the non-vascular cell in the central part is larger than the area of the non-vascular cell in the peripheral part, (ii) iii) It is possible to produce a cell structure for cell transplantation in which the area of cells in the central vascular system of the cell structure is smaller than the area of cells in the peripheral vascular system.
(2) is a production method comprising a step of adding a non-vascular cell and a polymer block after forming a cell structure by the above-described method using vascular cells. Here, the “non-vascular cell and polymer block step” includes both the above-described method of fusing the prepared mosaic cell masses and the method of increasing the volume under a differentiation medium or a growth medium. It is a waste. With this method, (i) the area of the vascular system cell is larger in the central part of the cell structure than the non-vascular system cell, and in the peripheral part, the non-vascular system is compared with the vascular system cell. A cell structure having a large cell area, (ii) a cell structure for cell transplantation, wherein the cell area of the central vascular system is larger than the area of the peripheral vascular cell, (iii) It is possible to manufacture a cell structure for cell transplantation in which the area of non-vascular cells in the central part of the cell structure is smaller than the area of non-vascular cells in the peripheral part.
(3) is a production method in which a non-vascular cell and a vascular cell are used substantially simultaneously to form a cell structure by the method described above. In this method, it is possible to produce a cell structure in which any of non-vascular cells and vascular cells are not unevenly distributed at any part of the cell structure.

移植後、移植部位に血管を形成する観点では、細胞構造体の中心部では、非血管系の細胞と比較して、血管系の細胞の面積が多く、周辺部では、血管系の細胞と比較して、非血管系の細胞の面積が多い細胞構造体や、中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い、細胞移植用細胞構造体であることが好ましく、当該細胞構造体とすることにより、血管形成をより促進することができる。更に、当該細胞構造体において、中心部に存在する細胞数が多い方が、血管形成をより促進することができる。
同様の理由で、血管系の細胞により細胞構造体を形成した後、非血管系の細胞および高分子ブロックを加える工程を有する製造方法が好ましい。そして、血管系の細胞数を多くすることがさらに好ましい。
From the viewpoint of forming blood vessels at the transplantation site after transplantation, the central part of the cell structure has a larger area of vascular cells than non-vascular cells, and the peripheral part is compared with vascular cells. A cell structure having a large area of non-vascular cells or a cell structure for cell transplantation in which the area of cells in the central vascular system is larger than the area of cells in the peripheral vascular system. Preferably, by forming the cell structure, angiogenesis can be further promoted. Furthermore, in the said cell structure, the one where there are many cells which exist in center part can promote angiogenesis more.
For the same reason, a production method comprising a step of adding a non-vascular cell and a polymer block after forming a cell structure with vascular cells is preferred. It is more preferable to increase the number of cells in the vascular system.

本発明の細胞移植用細胞構造体は、例えば、重症心不全、重度心筋梗塞等の心臓疾患、脳虚血・脳梗塞といった疾患部位に細胞移植の目的で使用できる。また、糖尿病性の腎臓、膵臓、末梢神経、眼、四肢の血行障害などの疾患に対しても用いることが出来る。移植方法としては、切開、注射、内視鏡といったものが使用可能である。本発明の細胞構造体は、細胞シートといった細胞移植物とは異なり、構造体のサイズを小さくすることができるため、注射による移植といった低侵襲の移植方法が可能となる。   The cell structure for cell transplantation of the present invention can be used for the purpose of cell transplantation at a diseased site such as heart disease such as severe heart failure or severe myocardial infarction or cerebral ischemia / cerebral infarction. It can also be used for diseases such as diabetic kidney, pancreas, peripheral nerves, eyes, and limb circulation disorders. As an implantation method, an incision, an injection, an endoscope, or the like can be used. Unlike the cell transplant such as a cell sheet, the cell structure of the present invention can reduce the size of the structure, and thus enables a minimally invasive transplantation method such as transplantation by injection.

また、本発明の細胞移植方法は、前記本発明の細胞移植用細胞構造体である生体親和性を有する高分子ブロックと、少なくとも一種類の細胞と、を含み、該複数個の細胞間の隙間に複数個の該高分子ブロックが配置されている細胞移植用細胞構造体を用いることを特徴とするものである。細胞移植用細胞構造体の好適な範囲は前述と同様である。   The cell transplantation method of the present invention includes a biocompatible polymer block that is the cell structure for cell transplantation of the present invention and at least one kind of cell, and a gap between the plurality of cells. And a cell structure for cell transplantation in which a plurality of the polymer blocks are arranged. The preferred range of the cell structure for cell transplantation is the same as described above.

本発明の細胞移植用細胞集合体は、非血管系細胞と血管系細胞で構成される細胞移植用細胞集合体であって、
(1)細胞集合体の中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い領域を有すること、および
(2)中心部の血管系の細胞密度が、1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有すること、
のうち少なくとも一方の要件を満たすことを特徴するものである。
ここで、本発明にかかる細胞移植用細胞集合体とは、構造成分に細胞を含む細胞移植物をいい、その他の成分を含有することを排除するものではない。本発明の細胞移植用細胞集合体は、前記本発明の細胞構造体にかかる高分子ブロックを含むものであっても、前記本発明の細胞構造体にかかる高分子ブロックを含まないものであってもよい。
細胞集合体の形状としては、特に限定されないが、シート状、球形の塊を好適に挙げることができる。具体的には、細胞シートや、細胞シートを複数枚積層化したもの、細胞塊(スフェロイド)や、その細胞塊が複数個融合したものを例示することができる。
また、非血管系細胞と血管系細胞は、前記したものと同様である。
The cell aggregate for cell transplantation of the present invention is a cell aggregate for cell transplantation composed of non-vascular cells and vascular cells,
(1) the area of the vascular system cells in the center of the cell assembly has a region larger than the area of the peripheral vascular cells; and (2) the cell density of the vascular system in the center is 1. Having a region of 0 × 10 −4 cells / μm 3 or more,
Is characterized by satisfying at least one of the requirements.
Here, the cell aggregate for cell transplantation according to the present invention refers to a cell transplant containing cells as structural components, and does not exclude inclusion of other components. The cell assembly for cell transplantation of the present invention does not include the polymer block according to the cell structure of the present invention, even if it includes the polymer block according to the cell structure of the present invention. Also good.
Although it does not specifically limit as a shape of a cell aggregate, A sheet form and a spherical lump can be mentioned suitably. Specifically, a cell sheet, a laminate of a plurality of cell sheets, a cell mass (spheroid), and a material in which a plurality of cell masses are fused can be exemplified.
Non-vascular cells and vascular cells are the same as described above.

細胞集合体の中心部とは、中心から、細胞集合体の表面までの距離のうち、中心から80%までの距離のエリアをいい、細胞集合体の周辺部とは、中心から80%の場所から構造体表面までのエリアをいう。なお、細胞集合体の中心部は、以下のように定める。
細胞構造体の中心を通る任意の断面において、当該断面の外延に沿って、半径Xの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた部分の面積が、前記断面の断面積の64%となるような半径Xを求める。当該半径Xの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた部分を細胞集合体の中心部とする。このとき、断面積が一番大きくなる断面が最も好ましい。なお、細胞構造体の中心とは、断面積が最大となる断面において、当該断面の外延に沿って、半径Yの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた部分が、一点に決まるような半径Yを求める。当該半径Yの円の中心を一周動かし、動かした円と断面の重複部分を除いた一点を細胞構造体の中心とする。一点に決まらず線分になる場合、またはその線分が複数個存在する場合は、それぞれの線分について、その長さを二等分する点を中心とする。
以上のように求めた中心部が、細胞集合体の最外郭から10μm以上の距離を有する細胞構造体を、本発明の対象の細胞集合体とする。
The central part of the cell aggregate is an area that is 80% of the distance from the center to the surface of the cell aggregate. The peripheral part of the cell aggregate is a place that is 80% from the center. To the surface of the structure. The central part of the cell aggregate is determined as follows.
In an arbitrary cross-section passing through the center of the cell structure, the center of the circle with the radius X is moved along the extension of the cross-section, and the area of the portion excluding the overlapped portion of the moved circle and the cross-section is The radius X is calculated so that it is 64% of the area. The center of the circle with the radius X is moved once, and the portion excluding the overlapped portion of the moved circle and the cross section is taken as the center of the cell assembly. At this time, the cross section having the largest cross-sectional area is most preferable. Note that the center of the cell structure is a portion of the cross section having the maximum cross-sectional area, in which the center of the circle with the radius Y is moved around the extension of the cross section and the overlapped portion of the moved circle and the cross section is excluded. The radius Y determined to be a single point is obtained. The center of the circle with the radius Y is moved once, and one point excluding the overlapped portion between the moved circle and the cross section is defined as the center of the cell structure. When a line segment is formed without being determined as one point, or when there are a plurality of line segments, each line segment is centered on a point that bisects its length.
A cell structure in which the central portion obtained as described above has a distance of 10 μm or more from the outermost contour of the cell aggregate is defined as a target cell aggregate of the present invention.

具体的には、中心部の血管系の細胞の割合が、血管系の細胞の全面積に対し、60%〜100%である領域を有することが好ましく、65%〜100%がより好ましく、80%〜100%が更に好ましく、90%〜100%が更に好ましい。当該範囲とすることにより、血管形成をより促すことができる。   Specifically, it is preferable that the ratio of the vascular cells in the central part is 60% to 100% with respect to the total area of vascular cells, more preferably 65% to 100%, 80 % To 100% is more preferable, and 90% to 100% is more preferable. By setting it as the said range, angiogenesis can be promoted more.

また、細胞集合体の、中心部の血管系の細胞密度が1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有することが好ましく、細胞集合体の中心部全体で前記細胞密度となることが、より好ましい。なお、ここで、1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有するとは、具体的には、任意の2μmの薄切標本を作製したときに、当該密度の領域を有する標本が存在することを言う。前記細胞密度は、より好ましくは1.0×10-4〜1.0×10-3cells/μm3、更に好ましくは1.0×10-4〜2.0×10-4cells/μm3、更に好ましくは1.1×10-4〜1.8×10-4cells/μm3、更に好ましくは1.4×10-4〜1.8×10-4cells/μm3である。当該範囲とすることにより、血管形成をより促すことができる。なお、前記(1)および(2)の両方の要件を満たすことが好ましい。 In addition, it is preferable that the cell aggregate has a region where the cell density of the vascular system in the central part is 1.0 × 10 −4 cells / μm 3 or more, and the cell density is the entire cell aggregate in the central part. It is more preferable. Here, having a region that is 1.0 × 10 −4 cells / μm 3 or more specifically refers to a sample having a region of the density when an arbitrary 2 μm sliced sample is prepared. Say that exists. The cell density is more preferably 1.0 × 10 −4 to 1.0 × 10 −3 cells / μm 3 , further preferably 1.0 × 10 −4 to 2.0 × 10 −4 cells / μm 3. More preferably, it is 1.1 × 10 −4 to 1.8 × 10 −4 cells / μm 3 , and further preferably 1.4 × 10 −4 to 1.8 × 10 −4 cells / μm 3 . By setting it as the said range, angiogenesis can be promoted more. In addition, it is preferable to satisfy both requirements (1) and (2).

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited to the examples.

実施例1:リコンビナントペプチド
リコンビナントペプチド(リコンビナントペプチド)として以下記載のCBE3を用意した(WO2008-103041に記載)。
CBE3
分子量:51.6kD
構造: GAP[(GXY)63]3G
アミノ酸数:571個
RGD配列:12個
イミノ酸含量:33%
ほぼ100%のアミノ酸がGXYの繰り返し構造である。CBE3のアミノ酸配列には、セリン、スレオニン、アスパラギン、チロシン及びシステインは含まれていない。CBE3はERGD配列を有している。
等電点:9.34、GRAVY値:-0.682、1/IOB値:0.323
Example 1 Recombinant Peptide CBE3 described below was prepared as a recombinant peptide (recombinant peptide) (described in WO2008-103041).
CBE3
Molecular weight: 51.6kD
Structure: GAP [(GXY) 63] 3G
Number of amino acids: 571 RGD sequence: 12 Imino acid content: 33%
Almost 100% of amino acids are GXY repeating structures. The amino acid sequence of CBE3 does not include serine, threonine, asparagine, tyrosine and cysteine. CBE3 has an ERGD sequence.
Isoelectric point: 9.34, GRAVY value: -0.682, 1 / IOB value: 0.323

アミノ酸配列(配列表の配列番号1)(WO2008/103041号公報の配列番号3と同じ。但し末尾のXは「P」に修正)
GAP(GAPGLQGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPP)3G
Amino acid sequence (SEQ ID NO: 1 in the sequence listing) (same as SEQ ID NO: 3 in WO2008 / 103041, except that X at the end is corrected to “P”)
GAP (GAPGLQGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGERGAAGLPGPKGERGDAGPKGADGAPGKDGVRGLAGPIGPPGPAGAPGAPGLQGMPGERGAAGLPGAPG

実施例2:リコンビナントペプチドμブロックの作製
基材ブロックとして、リコンビナントペプチドCBE3を用いて、不定形のμブロックを作製した。1000mgのリコンビナントペプチドを9448μLの超純水に溶解し、1N HClを152μL添加後、終濃度1.0%となるように、25%グルタルアルデヒドを400μL添加し、50℃で3時間反応させ、架橋ゼラチンゲルを作製した。この架橋ゼラチンゲルを、1Lの0.2Mグリシン溶液へ浸漬し、40℃2時間振とうさせた。その後、架橋ゼラチンゲルを、5Lの超純水中で1時間振とう洗浄、超純水を新しい物へ置換し、再び洗浄1時間、を繰り返し、計6回洗浄した。洗浄後の架橋ゼラチンゲルを、−80℃で5時間凍結させた後、凍結乾燥機(EYELA、FDU−1000)で凍結乾燥を行った。得られた凍結乾燥体を、ニューパワーミル(大阪ケミカル、ニューパワーミルPM−2005)で粉砕した。粉砕は、最大回転数で1分間×5回、計5分間の粉砕で行った。得られた粉砕物について、ステンレス製ふるいでサイズ分けし、25〜53μm及び53〜106μmのリコンビナントペプチドμブロックを得た。
Example 2 Production of Recombinant Peptide μ Block An amorphous μ block was produced using the recombinant peptide CBE3 as a base block. Dissolve 1000 mg of recombinant peptide in 9448 μL of ultrapure water, add 152 μL of 1N HCl, add 400 μL of 25% glutaraldehyde to a final concentration of 1.0%, react at 50 ° C. for 3 hours, and crosslink A gelatin gel was prepared. This crosslinked gelatin gel was immersed in 1 L of 0.2 M glycine solution and shaken at 40 ° C. for 2 hours. Thereafter, the crosslinked gelatin gel was washed by shaking in 5 L of ultrapure water for 1 hour, the ultrapure water was replaced with a new one, and the washing was repeated again for 1 hour, for a total of 6 washes. The cross-linked gelatin gel after washing was frozen at −80 ° C. for 5 hours, and then freeze-dried with a freeze-dryer (EYELA, FDU-1000). The obtained freeze-dried product was pulverized with New Power Mill (Osaka Chemical, New Power Mill PM-2005). The pulverization was performed by pulverization for 5 minutes in total for 1 minute × 5 times at the maximum rotation speed. The obtained pulverized product was sized with a stainless steel sieve to obtain recombinant peptide μ blocks of 25 to 53 μm and 53 to 106 μm.

実施例3:天然ゼラチンμブロックの作製
基材ブロックとして、天然ゼラチン(Nippi、ニッピゼラチン・ハイグレードゼラチンAPAT)を用いて、不定形のμブロックを作製した。1000mgの天然ゼラチンを9448μLの超純水に溶解し、1N HClを152μL添加後、終濃度1.0%となるように、25%グルタルアルデヒドを400μL添加し、50℃で3時間反応させ、架橋ゼラチンゲルを作製した。この架橋ゼラチンゲルを、1Lの0.2Mグリシン溶液へ浸漬し、40℃2時間振とうさせた。その後、架橋ゼラチンゲルを、5Lの超純水中で1時間振とう洗浄、超純水を新しい物へ置換し、再び洗浄1時間、を繰り返し、計6回洗浄した。洗浄後の架橋ゼラチンゲルを、−80℃で5時間凍結させた後、凍結乾燥機(EYELA、FDU−1000)で凍結乾燥を行った。得られた凍結乾燥体を、ニューパワーミル(大阪ケミカル、ニューパワーミルPM−2005)で粉砕した。粉砕は、最大回転数で1分間×5回、計5分間の粉砕で行った。得られた粉砕物について、ステンレス製ふるいでサイズ分けし、25〜53μm及び53〜106μmの天然ゼラチンμブロックを得た。
Example 3 Preparation of Natural Gelatin μ Block An amorphous μ block was prepared using natural gelatin (Nippi, Nippi Gelatin High Grade Gelatin APAT) as a base block. Dissolve 1000 mg of natural gelatin in 9448 μL of ultrapure water, add 152 μL of 1N HCl, add 400 μL of 25% glutaraldehyde to a final concentration of 1.0%, react at 50 ° C. for 3 hours, and crosslink A gelatin gel was prepared. This crosslinked gelatin gel was immersed in 1 L of 0.2 M glycine solution and shaken at 40 ° C. for 2 hours. Thereafter, the crosslinked gelatin gel was washed by shaking in 5 L of ultrapure water for 1 hour, the ultrapure water was replaced with a new one, and the washing was repeated again for 1 hour, for a total of 6 washes. The cross-linked gelatin gel after washing was frozen at −80 ° C. for 5 hours, and then freeze-dried with a freeze-dryer (EYELA, FDU-1000). The obtained freeze-dried product was pulverized with New Power Mill (Osaka Chemical, New Power Mill PM-2005). The pulverization was performed by pulverization for 5 minutes in total for 1 minute × 5 times at the maximum rotation speed. The obtained pulverized product was sized with a stainless steel sieve to obtain natural gelatin μ blocks of 25 to 53 μm and 53 to 106 μm.

実施例4:リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の作製 ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM-CDTM BulletKitTM)にて50万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを1.0mg/mLとなるように加えた後、100μLをスミロンセルタイトX96Uプレート(住友ベークライト、底がU字型)に播種し、18時間静置し、直径1mm程度の球状の、リコンビナントペプチドμブロックとhMSC細胞からなるモザイク細胞塊を作製した(細胞1個当たり0.002μgの高分子ブロック)。その後、培地を軟骨分化培地(タカラバイオ:hMSC Differentiation BulletKitTM,Chondrogenic、TGF-β3)(200μL)へ置換した。Day7で、直径(=厚さ)が1.54mmの球状に、モザイク細胞塊が形成された(図1)。なお、本モザイク細胞塊は、U字型のプレート中で作製するため、球状に作製されている。培地交換は、Day3、7、10、14、17、21で行った。 Example 4 Production of Mosaic Cell Mass Using Recombinant Peptide μ Block Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 500,000 cells / mL with a growth medium (Takara Bio: MSCGM-CD BulletKit ). After adding the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 to 1.0 mg / mL, 100 μL was seeded on a Sumilon Celtite X96U plate (Sumitomo Bakelite, bottom U-shaped) and allowed to stand for 18 hours. Thus, a spherical mosaic cell mass composed of a recombinant peptide μ block having a diameter of about 1 mm and hMSC cells was prepared (0.002 μg polymer block per cell). Thereafter, the medium was replaced with cartilage differentiation medium (Takara Bio: hMSC Differentiation BulletKit , Chondrogenic, TGF-β3) (200 μL). On Day 7, a mosaic cell mass was formed in a spherical shape having a diameter (= thickness) of 1.54 mm (FIG. 1). In addition, since this mosaic cell mass is produced in a U-shaped plate, it is produced in a spherical shape. Medium exchange was performed at Day 3, 7, 10, 14, 17, 21.

実施例5:天然ゼラチンμブロックを用いたモザイク細胞塊の作製
ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM-CDTMBulletKitTM)にて50万cells/mLに調整し、実施例3で作製した天然ゼラチンμブロックを1.0mg/mLとなるように加えた後、100μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、18時間静置し、直径1mm程度の球状の、天然ゼラチンμブロックとhMSC細胞からなるモザイク細胞塊を作製した(細胞1個当たり0.002μgの高分子ブロック)。その後、培地を軟骨分化培地(タカラバイオ:hMSC DifferentiationBulletKitTM,Chondrogenic、TGF-β3)(200μL)へ置換した。Day7で、直径(=厚さ)1.34mmの球状に、モザイク細胞塊が形勢された(図2)。尚、本モザイク細胞塊は、U字型のプレート中で作製するため、球状に作製されている。
Example 5: Production of Mosaic Cell Mass Using Natural Gelatin µ Block Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 500,000 cells / mL with a growth medium (Takara Bio: MSCGM-CD BulletKit ). After adding the natural gelatin μ block prepared in Example 3 to 1.0 mg / mL, 100 μL was seeded on a Sumilon Celtite X96U plate, left to stand for 18 hours, and spherical, natural, about 1 mm in diameter. A mosaic cell mass composed of gelatin μ block and hMSC cells was prepared (0.002 μg polymer block per cell). Thereafter, the medium was replaced with cartilage differentiation medium (Takara Bio: hMSC Differentiation BulletKit , Chondrogenic, TGF-β3) (200 μL). On Day 7, the mosaic cell mass was formed into a spherical shape with a diameter (= thickness) of 1.34 mm (FIG. 2). In addition, since this mosaic cell mass is produced in a U-shaped plate, it is produced in a spherical shape.

ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM-CDTMBulletKitTM)にて50万cells/mLに調整し、実施例3で作製した天然ゼラチンμブロックを最終濃度で0.005mg/mL、0.01mg/mL、0.1mg/mL、0.2mg/mL、1.0mg/mL、2.0mg/mLとなるように条件を振って作成した)後、100μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、18時間静置し、直径1mm弱・球状のモザイク細胞塊が作製できた(細胞1個当たり0.00001、0.0002、0.0004、0.002、0.004μgの高分子ブロック)。 Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 500,000 cells / mL with a growth medium (Takara Bio: MSCGM-CD BulletKit ), and the natural gelatin μ block prepared in Example 3 was adjusted to 0 at the final concentration. .005 mg / mL, 0.01 mg / mL, 0.1 mg / mL, 0.2 mg / mL, 1.0 mg / mL, 2.0 mg / mL), and then 100 μL of Sumilon It seed | inoculated to the Celtite X96U plate, and left still for 18 hours, The diameter 1mm diameter and spherical mosaic cell mass was able to be produced (0.00001, 0.0002, 0.0004, 0.002, 0.00. 004 μg polymer block).

実施例6:標本解析
実施例4で作製したリコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊について、組織切片を作製した。実施例4で作製した培地中のモザイク細胞塊に対して、培地を除去後、200μLのPBSを加え洗浄し、PBSを除去した。この洗浄工程を2回繰り返した後、洗浄したモザイク細胞塊を10%ホルマリンに浸漬し、2日間ホルマリン固定を行った。その後、パラフィンで包埋し、組織切片を作製した。切片はHE染色(ヘマトキシリン・エオシン染色)し、細胞とゼラチンμブロックの状態を解析した。結果を図3、図4及び図5に示す。これにより、ゼラチンμブロックと、細胞がモザイク状に配置された3次元構造体が作製されていること、さらに細胞が正常な状態でモザイク細胞塊中に存在していることが確認できた。また、この断面切片から、少なくとも厚さ720μm以上のモザイク細胞塊が作製できていることが示された。
Example 6: Sample analysis A tissue section was prepared for the mosaic cell mass using the recombinant peptide μ block prepared in Example 4. To the mosaic cell mass in the medium produced in Example 4, after removing the medium, 200 μL of PBS was added and washed to remove PBS. After this washing step was repeated twice, the washed mosaic cell mass was immersed in 10% formalin and formalin fixation was performed for 2 days. Thereafter, it was embedded in paraffin to prepare a tissue section. The sections were stained with HE (hematoxylin and eosin staining), and the state of the cells and the gelatin μ block was analyzed. The results are shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. As a result, it was confirmed that a gelatin μ block and a three-dimensional structure in which cells were arranged in a mosaic shape were produced, and that the cells were present in a mosaic cell mass in a normal state. Further, it was shown that a mosaic cell mass having a thickness of at least 720 μm or more could be produced from this cross section.

実施例7:モザイク細胞塊の融合
実施例4で作製したモザイク細胞塊が、融合可能であるか、つまりモザイク細胞塊を並べていくことで、自然融合し、より大きな3次構造体を形成できるかについて実施した。実施例4で作製した6日目のモザイク細胞塊2個、3個、及び4個をスミロンセルタイトX96Uプレート中で並べ、5日間培養を行った。その結果、モザイク細胞塊同士の間を、外周部に配された細胞が結合させることで、モザイク細胞塊が自然に融合することが明らかになった。図6に実体顕微鏡で撮像した写真を示す。融合開始日(Day6と記載)のモザイク細胞塊では、モザイク細胞塊同士が隣り合って配置されているだけであるが、融合開始から5日目(Dya11と記載)には、モザイク細胞塊間に新たな層が形成され、融合されていっている様子がわかる。また、図7,8,9,10,11には、該融合モザイク細胞塊の断面について、組織切片を作製し、HE染色した結果を示す(固定は10%ホルマリン、包埋はパラフィン包埋)。細胞と、細胞により産生された細胞外基質で、モザイク細胞塊間に融合層が形成されており、モザイク細胞塊同士を融合、結合していることがわかる。これにより、本発明にて作製されるモザイク細胞塊は、自然に融合可能であり、融合させることで、より大きな構造体を形成できることが示された。従って、本発明を用いることで、厚さを有した細胞シート状に作製することも、より立体的な3次元構造体を作製することも可能であることが分かる。
Example 7: Fusion of mosaic cell mass Whether the mosaic cell mass produced in Example 4 can be fused, that is, by arranging mosaic cell masses, they can be naturally fused to form a larger tertiary structure. It carried out about. Two, three, and four mosaic cell masses from Day 6 prepared in Example 4 were arranged in a Sumilon Celtite X96U plate and cultured for 5 days. As a result, it was clarified that the mosaic cell mass naturally fuses when the cells arranged on the outer periphery are joined between the mosaic cell masses. FIG. 6 shows a photograph taken with a stereomicroscope. In the mosaic cell mass on the fusion start date (denoted as Day 6), the mosaic cell clusters are merely arranged next to each other, but on the fifth day (denoted as Dya11) from the start of the fusion, You can see how new layers are formed and fused. 7, 8, 9, 10, and 11 show the results of preparing a tissue section and HE staining for the cross section of the fused mosaic cell mass (fixed is 10% formalin, embedded is paraffin embedded). . It can be seen that a fusion layer is formed between the mosaic cell masses of the cells and the extracellular matrix produced by the cells, and the mosaic cell masses are fused and bound together. Thereby, it was shown that the mosaic cell mass produced in the present invention can be naturally fused, and a larger structure can be formed by fusing. Therefore, it can be seen that by using the present invention, it is possible to produce a cell sheet having a thickness or to produce a more three-dimensional three-dimensional structure.

実施例8:リコンビナントペプチドμブロックを用いた、増殖培地下のモザイク細胞塊作製
ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM-CDTMBulletKitTM)にて50万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを1.0mg/mLとなるように加えた後、100μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、18時間静置し、直径1mm球状のモザイク細胞塊を作製した(細胞1個当たり0.002μgの高分子ブロック)。その後、培地を200μLへ増やし、3日毎に培地を交換し培養した。Day7で、直径(=厚さ)1.34mmの球状に、モザイク細胞塊が形成された(尚、本モザイク細胞塊は、U字型のプレート中で作製するため、球状に作製される)。Day7のモザイク細胞塊の切片写真を図16、17に示す。この断面切片上で、厚さの薄い箇所でも、少なくとも624μm以上の厚みを達成していることが分かる。
Example 8 Production of Mosaic Cell Mass under Growth Medium Using Recombinant Peptide μ Block Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were grown in growth medium (Takara Bio: MSCGM-CD BulletKit ) at 500,000 cells / After adjusting to mL and adding the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 to 1.0 mg / mL, 100 μL was seeded on a Sumilon Celtite X96U plate, allowed to stand for 18 hours, and spherical with a diameter of 1 mm. Mosaic cell masses were prepared (0.002 μg polymer block per cell). Thereafter, the medium was increased to 200 μL, and the medium was changed every three days for cultivation. On Day 7, a mosaic cell mass was formed in a spherical shape having a diameter (= thickness) of 1.34 mm (this mosaic cell mass was produced in a spherical shape because it was produced in a U-shaped plate). Sectional photographs of the Day 7 mosaic cell mass are shown in FIGS. It can be seen that on the cross-section, a thickness of at least 624 μm or more is achieved even at a thin portion.

実施例9:モザイク細胞塊のボリュームアップ(増殖培地下で)
実施例8で作製した3日目(Day3)のモザイク細胞塊について、培地交換の際、実施例2で作製した0.1mgのリコンビナントペプチドμブロックを、増殖培地(タカラバイオ:MSCGM-CDTM BulletKitTM)に懸濁して添加した。以後、Day7,10,14,17,21の培地交換に合わせ、0.1mgずつのリコンビナントペプチドμブロックを添加していった。
Example 9: Volume up of mosaic cell mass (under growth medium)
For the mosaic cell mass on Day 3 (Day 3) prepared in Example 8, 0.1 mg of the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 was added to the growth medium (Takara Bio: MSCGM-CD BulletKit) when the medium was replaced. TM ) was added in suspension. Thereafter, 0.1 mg of recombinant peptide μ block was added in accordance with the medium exchange of Day 7, 10, 14, 17, 21.

このモザイク細胞塊を実体顕微鏡で観察した際の径(異なる2つの直径の平均として算出)、及び撮像したモザイク細胞塊の面積、計算上の体積(上記で求めた直径から4/3πr3で計算)、それぞれについての経時変化を図12,13,14,15に示した。その結果、最終的にDay21で平均直径(=厚さ)3.41mmの球状に形成された。これにより、少なくともサイズ3.41mmまでの大きさのモザイク細胞塊を作製可能であることが分かる。また、本手法によるボリュームアップを続けることで、そのサイズを大きくすることが可能であることが分かる。 The diameter of the mosaic cell mass observed with a stereomicroscope (calculated as the average of two different diameters), the area of the captured mosaic cell mass, and the calculated volume (calculated from the diameter obtained above by 4 / 3πr 3 ), The change with time for each is shown in FIGS. As a result, it was finally formed into a spherical shape with an average diameter (= thickness) of 3.41 mm on Day 21. Thereby, it can be seen that a mosaic cell mass having a size of at least up to 3.41 mm can be produced. It can also be seen that the size can be increased by continuing the volume increase by this method.

この時の組織切片(HE染色)を図18,19に示した。細胞とリコンビナントペプチドμブロックがモザイク状に配置されていることが分かる。また、モザイク細胞塊は3mm大であり、標本として小さいため、球の中央部をうまく断面にすることは困難を極めた。従って、切片として、球の最深部分を得られていないにも関わらず、当該検体のこの切片を採取した部分でも、厚みは、少なくとも1.17mmはあることが窺える。   Tissue sections (HE staining) at this time are shown in FIGS. It can be seen that cells and recombinant peptide μ blocks are arranged in a mosaic pattern. In addition, since the mosaic cell mass is 3 mm in size and small as a specimen, it was extremely difficult to make a cross section at the center of the sphere. Therefore, even though the deepest part of the sphere is not obtained as a section, it can be seen that the thickness of the part of the specimen from which the section is collected is at least 1.17 mm.

Day7,10,14,17,21の培地交換の際、リコンビナントペプチドμブロックを追加せず、培養したものでは、図12,13,14で示されるように直径が変わらない。リコンビナントペプチドμブロックを追加せず、培養したものでは、モザイク細胞塊の最外郭層に、増殖した細胞によって、細胞と細胞が産生した細胞外基質のみの層状構造が形成される。それにより、その細胞と産生細胞外基質の層によって、栄養の拡散が阻まれる状態を形成してしまい、それ以上に細胞が増殖(球が大きくなる)することができなくなるためである。一方で、培地交換に合せて、随時リコンビナントペプチドμブロックを追加していった場合、リコンビナントペプチドμブロックが、増殖した細胞とともに常にモザイク状にはめ込まれることで、細胞が増殖しても、細胞とリコンビナントペプチドμブロックからなるモザイク構造を維持し続けることが可能となる。それによって、リコンビナントペプチドμブロックで提供される栄養の供給経路が常に確保され、細胞と産生された細胞外基質で形成されてしまう外殻層が生成されず、モザイク細胞塊は大きくなれるのである。   When the culture medium was replaced on Day 7, 10, 14, 17, and 21, the diameter was not changed as shown in FIGS. 12, 13, and 14 when cultured without adding the recombinant peptide μ block. When cultured without adding the recombinant peptide μ block, a layered structure of only cells and the extracellular matrix produced by the cells is formed by the proliferated cells in the outermost layer of the mosaic cell mass. As a result, a state in which the diffusion of nutrients is blocked by the layer of the cells and the production extracellular matrix is formed, and the cells can no longer proliferate (the sphere becomes larger). On the other hand, when a recombinant peptide μ block is added at any time according to the medium exchange, the recombinant peptide μ block is always fitted in a mosaic with the proliferated cells, so that even if the cells proliferate, It becomes possible to maintain the mosaic structure composed of the recombinant peptide μ block. As a result, the supply route of nutrients provided by the recombinant peptide μ block is always secured, the outer shell layer formed by the cells and the produced extracellular matrix is not generated, and the mosaic cell mass can be enlarged.

実施例10:モザイク細胞塊のボリュームアップ(軟骨分化培地下で)
実施例4で作製した3日目(Day3)のモザイク細胞塊について、培地交換の際、実施例2で作製した0.1mgリコンビナントペプチドμブロック(0.1mg)を、軟骨分化培地(タカラバイオ:hMSC Differentiation BulletKitTM,Chondrogenic、TGF-β3)に懸濁して添加した。以後、Day7,10,14,17,21の培地交換に合わせ、0.1mgずつのリコンビナントペプチドμブロックを添加していった。
Example 10: Volume increase of mosaic cell mass (under cartilage differentiation medium)
For the mosaic cell mass on Day 3 (Day 3) prepared in Example 4, the 0.1 mg recombinant peptide μ block (0.1 mg) prepared in Example 2 was replaced with the cartilage differentiation medium (Takara Bio: hMSC Differentiation BulletKit , Chondrogenic, TGF-β3) was added in suspension. Thereafter, 0.1 mg of recombinant peptide μ block was added in accordance with the medium exchange of Day 7, 10, 14, 17, 21.

このモザイク細胞塊を実体顕微鏡で観察した際の径(異なる2つの直径の平均として算出)、及び撮像したモザイク細胞塊の面積、計算上の体積(上記で求めた直径から4/3πr3で計算)、それぞれについての経時変化を図12,13,14,15に示した。結果、最終的にDay21で平均直径(=厚さ)2.05mmの球状に形成された。これにより、少なくともサイズ2.05mmまでの大きさのモザイク細胞塊を作製可能であることが分かる。また、本手法によるボリュームアップを続けることで、そのサイズを大きくすることが可能であることが分かる。 The diameter of the mosaic cell mass observed with a stereomicroscope (calculated as the average of two different diameters), the area of the captured mosaic cell mass, and the calculated volume (calculated from the diameter obtained above by 4 / 3πr 3 ), The change with time for each is shown in FIGS. As a result, it was finally formed into a spherical shape with an average diameter (= thickness) of 2.05 mm on Day 21. Thereby, it can be seen that a mosaic cell mass having a size of at least 2.05 mm can be produced. It can also be seen that the size can be increased by continuing the volume increase by this method.

この時の組織切片(HE染色)を図20,21に示した。細胞とリコンビナントペプチドμブロックがモザイク状に配置されていることが分かる。また、モザイク細胞塊は2mm大であり、標本として小さいため、球の中央部をうまく断面にすることは困難を極めた。従って、切片として、球の最深部分を得られていないにも関わらず、当該検体のこの切片を採取した部分でも、厚みは、少なくとも897μmはあることが窺える。   Tissue sections (HE staining) at this time are shown in FIGS. It can be seen that cells and recombinant peptide μ blocks are arranged in a mosaic pattern. Further, since the mosaic cell mass is 2 mm in size and small as a specimen, it was extremely difficult to make a cross section at the center of the sphere. Therefore, even though the deepest part of the sphere is not obtained as a section, it can be seen that the part of the specimen from which the section is collected has a thickness of at least 897 μm.

Day7,10,14,17,21の培地交換の際、リコンビナントペプチドμブロックを追加せず、培養したものでは、図12,13,14で示されるように直径が変わらない。リコンビナントペプチドμブロックを追加せず、培養したものでは、モザイク細胞塊の最外郭層に、増殖した細胞によって、細胞と細胞が産生した細胞外基質のみの層状構造が形成される。それにより、その細胞と産生細胞外基質の層によって、栄養の拡散が阻まれる状態を形成してしまい、それ以上に細胞が増殖(球が大きくなる)することが出来なくなる為である。一方で、培地交換に合せて、随時リコンビナントペプチドμブロックを追加していった場合、リコンビナントペプチドμブロックが、増殖した細胞とともに常にモザイク状にはめ込まれることで、細胞が増殖しても、細胞とゼラチンμブロックからなるモザイク構造を維持し続けることが可能となる。それによって、リコンビナントペプチドμブロックで提供される栄養の供給経路が常に確保され、細胞と産生された細胞外基質で形成されてしまう外殻層が生成されず、モザイク細胞塊は大きくなれるのである。   When the culture medium was replaced on Day 7, 10, 14, 17, and 21, the diameter was not changed as shown in FIGS. 12, 13, and 14 when cultured without adding the recombinant peptide μ block. When cultured without adding the recombinant peptide μ block, a layered structure of only cells and the extracellular matrix produced by the cells is formed by the proliferated cells in the outermost layer of the mosaic cell mass. This is because the layer of the cell and the production extracellular matrix forms a state in which the diffusion of nutrients is prevented, and the cell cannot further grow (the sphere becomes larger). On the other hand, when a recombinant peptide μ block is added at any time according to the medium exchange, the recombinant peptide μ block is always fitted in a mosaic with the proliferated cells, so that even if the cells proliferate, It is possible to continue to maintain a mosaic structure composed of gelatin μ blocks. As a result, the supply route of nutrients provided by the recombinant peptide μ block is always secured, the outer shell layer formed by the cells and the produced extracellular matrix is not generated, and the mosaic cell mass can be enlarged.

実施例11:モザイク細胞塊のGAG産生量の定量 (経時変化)
実施例4及び実施例5で作製したモザイク細胞塊(hMSC細胞+リコンビナントペプチド、hMSC細胞+天然ゼラチン)、及び細胞のみで作製した細胞塊(実施例4と同様の手法で、ゼラチンブロックを入れずに作製した)、について、モザイク細胞塊中のグリコサミノグリカン量を定量した。測定は、(Farndale et al., Improved quantitation and sulphated glycosaminoglycans by use of dimethylmethylene blue. Biochimica et Biophysica Acta 883 (1986) 173-177)のDimetylmethylene blue dyeを用いる方法で行い、試薬は硫酸化GAG定量キット(生化学バイオビジネス)を用いた。530nmの吸光を測定し、定量した。図21に示すように、該手法によって、特徴的な吸収ピークが525−530nmに見られることを確認している。
Example 11: Quantification of GAG production amount of mosaic cell mass (change over time)
Mosaic cell mass produced in Example 4 and Example 5 (hMSC cell + recombinant peptide, hMSC cell + natural gelatin), and cell mass produced only with cells (in the same manner as in Example 4, without gelatin block) The amount of glycosaminoglycan in the mosaic cell mass was quantified. The measurement is carried out by the method using Dimethylmethylene blue dye (Farndale et al., Improved quantitation and sulphated glycosaminoglycans by use of dimethylmethylene blue. Biochimica et Biophysica Acta 883 (1986) 173-177). Biochemical Biobusiness). Absorbance at 530 nm was measured and quantified. As shown in FIG. 21, it has been confirmed that a characteristic absorption peak is observed at 525-530 nm by this method.

経時でGAG量を定量した結果を図22のグラフに示した。結果、ゼラチンμブロックやリコンビナントペプチドμブロックを入れずに作製した細胞塊では、産生するグリコサミノグリカン(GAG)量が低いのに対して、天然ゼラチンμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊、及びリコンビナントペプチドμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊については、産生するGAG量が極めて高かった。 これによって、実施例4及び実施例5で作製したモザイク細胞塊では、軟骨分化が促進されていること、また作製したモザイク細胞塊が細胞としての機能を有していること(GAG産生能を有していること)が確認出来た。さらに、天然ゼラチンμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊よりも、リコンビナントペプチドμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊では、産生するGAG量が有意に高かった。これによって、リコンビナントペプチドμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊は、天然ゼラチンμブロックよりも高い細胞活性、基質産生活性を維持できることが分かり、天然ゼラチンでは不可能であった基質量の産生が、リコンビナントペプチドを用いることで達成出来ることが示された。   The results of quantifying the amount of GAG over time are shown in the graph of FIG. As a result, in the cell mass produced without the gelatin μ block or recombinant peptide μ block, the amount of glycosaminoglycan (GAG) produced is low, whereas the mosaic cell mass produced with the natural gelatin μ block, For the mosaic cell mass produced with the recombinant peptide μ block, the amount of GAG produced was extremely high. Thereby, in the mosaic cell mass produced in Example 4 and Example 5, the cartilage differentiation was promoted, and the produced mosaic cell mass had a function as a cell (having GAG production ability). I was able to confirm. Furthermore, the amount of GAG produced was significantly higher in the mosaic cell mass prepared by inserting the recombinant peptide μ block than in the mosaic cell mass prepared by adding the natural gelatin μ block. As a result, it was found that the mosaic cell mass produced by inserting the recombinant peptide μ block can maintain higher cell activity and substrate production activity than the natural gelatin μ block. It was shown that this can be achieved by using a recombinant peptide.

実施例12:モザイク細胞塊のATP定量
各モザイク細胞塊中の細胞が産生・保持しているATP(アデノシン三リン酸)量を定量した。ATPは生物全般のエネルギー源として知られ、ATP合成量・保持量を定量することで、細胞の代謝活性の状態、活動状態を知ることができる。測定には、CellTiter−Glo(Promega社)を用いた。比較は、実施例4及び実施例5で作製したモザイク細胞塊(hMSC細胞+リコンビナントペプチド、hMSC細胞+天然ゼラチン)、及び細胞のみで作製した細胞塊(実施例4と同様の手法で、ゼラチンブロックを入れずに作製した)、について、ともにDay7のもので、CellTiter−Gloを用いて、各モザイク細胞塊中のATP量を定量した。
Example 12: ATP quantification of mosaic cell mass The amount of ATP (adenosine triphosphate) produced and retained by cells in each mosaic cell mass was quantified. ATP is known as an energy source for all living organisms. By quantifying the amount of ATP synthesized and retained, the state of metabolic activity and activity of cells can be known. CellTiter-Glo (Promega) was used for the measurement. For comparison, the mosaic cell mass produced in Example 4 and Example 5 (hMSC cell + recombinant peptide, hMSC cell + natural gelatin), and the cell mass produced only with cells (in the same manner as in Example 4, gelatin block) The ATP content in each mosaic cell mass was quantified using CellTiter-Glo.

結果を、図23に示した。これにより、リコンビナントペプチドμブロックやゼラチンμブロックを用いて作製したモザイク細胞塊では、細胞のみで作製された細胞塊よりも有意にATP産生・保持量が高いことが分かった(p<0.01)。これは、μブロックがモザイク状にはめ込まれることによって、μブロックによるモザイク細胞塊中への栄養供給経路が提供され、細胞のみの塊よりも、細胞の代謝活性の高い状態が維持されることを示唆している。さらに、天然ゼラチンμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊よりも、リコンビナントペプチドμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊では、ATP産生・保持量が有意に高いことが分かった。これによって、リコンビナントペプチドμブロックを入れて作製したモザイク細胞塊は、天然ゼラチンμブロックよりも高い細胞生存、内部でも細胞が生きていることが分かった。天然ゼラチンでは不可能であった細胞の生存向上が、リコンビナントペプチドを用いることで達成出来ることが示された。   The results are shown in FIG. Thus, it was found that the mosaic cell mass produced using the recombinant peptide μ block or the gelatin μ block had significantly higher ATP production / retention amount than the cell mass produced only with the cells (p <0.01). ). This is because when the μ block is fitted in a mosaic shape, a nutrient supply route into the mosaic cell mass by the μ block is provided, and the state in which the metabolic activity of the cell is higher than that of the cell-only mass is maintained. Suggests. Further, it was found that the amount of ATP produced / retained was significantly higher in the mosaic cell mass prepared by inserting the recombinant peptide μ block than in the mosaic cell mass prepared by adding the natural gelatin μ block. As a result, it was found that the mosaic cell mass prepared by inserting the recombinant peptide μ block had higher cell survival than the natural gelatin μ block, and the cells were alive inside. It has been shown that improved cell survival, which was impossible with natural gelatin, can be achieved by using recombinant peptides.

実施例13:PLGAμブロックの作製
PLGA(乳酸・グリコール酸共重合体: Wako、PLGA7520)0.3gをジクロロメタン(3mL)に溶解した。概PLGA溶解液を乾燥機(EYELA、FDU−1000)にて真空乾燥し、PLGAの乾燥体を得た。PLGA乾燥体を、ニューパワーミル(大阪ケミカル、ニューパワーミルPM−2005)で粉砕した。粉砕は、最大回転数で10秒×20回の粉砕で行った。得られた粉砕物について、ステンレス製ふるいでサイズ分けし、25〜53μm及び53〜106μmのPLGAμブロックを得た。
PLGA:「1/IOB」値:0.0552
Example 13: Preparation of PLGA µ block PLGA (lactic acid / glycolic acid copolymer: Wako, PLGA7520) 0.3 g was dissolved in dichloromethane (3 mL). The approximately PLGA solution was vacuum dried with a dryer (EYELA, FDU-1000) to obtain a dried product of PLGA. The dried PLGA was pulverized with New Power Mill (Osaka Chemical, New Power Mill PM-2005). The pulverization was performed by pulverization at a maximum rotation speed of 10 seconds × 20 times. The obtained pulverized product was sized with a stainless steel sieve to obtain PLGA μ blocks of 25 to 53 μm and 53 to 106 μm.
PLGA: “1 / IOB” Value: 0.0552

実施例14:PLGAを用いたモザイク細胞塊の作製
ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM-CDTMBulletKitTM)にて50万cells/mLに調整し、実施例13で作製したPLGAμブロックを加えた(最終濃度で0.1mg/mL、0.2mg/mL、1.0mg/mL、2.0mg/mLとなるように条件を振って作成した)後、100μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、18時間静置し、直径1mm弱・球状のモザイク細胞塊を作製した(細胞1個当たり0.0002、0.0004、0.002、0.004μgの高分子ブロック)。その後、培地を200μLへ増やし、3日毎に培地を交換し培養した。尚、本モザイク細胞塊は、U字型のプレート中で作製するため、球状に作製される。Day2のPLGAモザイク細胞塊の実体顕微鏡写真を図24に示す。
Example 14 Preparation of Mosaic Cell Mass Using PLGA Example of adjusting human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) to 500,000 cells / mL with growth medium (Takara Bio: MSCGM-CD BulletKit ) After adding the PLGAμ block prepared in Step 13 (prepared by changing the conditions so that the final concentrations were 0.1 mg / mL, 0.2 mg / mL, 1.0 mg / mL, and 2.0 mg / mL), 100 μL Was seeded on a Sumilon Celtite X96U plate and allowed to stand for 18 hours to produce a spherical mosaic cell mass with a diameter of less than 1 mm and a spherical shape (0.0002, 0.0004, 0.002, 0.004 μg per cell). Molecular block). Thereafter, the medium was increased to 200 μL, and the medium was changed every three days for cultivation. In addition, since this mosaic cell mass is produced in a U-shaped plate, it is produced in a spherical shape. A stereomicrograph of the Day 2 PLGA mosaic cell cluster is shown in FIG.

実施例15:アガロースμブロックの作製
アガロース粉末5gを超純水(100mL)に加え、電子レンジを用いて加熱し溶解した。得られた5%アガロース溶解液を常温に戻すことで固形物にして、−80℃で5時間凍結させた後、凍結乾燥機(EYELA、FDU−1000)で凍結乾燥を行うことで、アガロースの凍結乾燥体を得た。アガロース凍結乾燥体を、ニューパワーミル(大阪ケミカル、ニューパワーミルPM−2005)で粉砕した。粉砕は、最大回転数で10秒×20回の粉砕で行った。得られた粉砕物について、ステンレス製ふるいでサイズ分けし、25〜53μm及び53〜106μmのアガロースμブロックを得た。
IOB値:3.18
Example 15: Preparation of agarose μ block 5 g of agarose powder was added to ultrapure water (100 mL), and heated and dissolved using a microwave oven. The obtained 5% agarose solution is returned to room temperature to form a solid, frozen at −80 ° C. for 5 hours, and then freeze-dried with a freeze dryer (EYELA, FDU-1000). A lyophilized product was obtained. The agarose freeze-dried product was pulverized with New Power Mill (Osaka Chemical, New Power Mill PM-2005). The pulverization was performed by pulverization at a maximum rotation speed of 10 seconds × 20 times. The obtained pulverized product was sized with a stainless steel sieve to obtain 25-53 μm and 53-106 μm agarose μ blocks.
IOB value: 3.18

実施例16:アガロースを用いたモザイク細胞塊の作製
ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM-CDTMBulletKitTM)にて50万cells/mLに調整し、実施例15で作製したアガロースμブロックを加えた(最終濃度で0.1mg/mL、1.0mg/mLとなるように条件を振って作成した)後、100μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、18時間静置し、直径1mm弱・球状のモザイク細胞塊を作製した(細胞1個当たり0.0002、0.002μgの高分子ブロック)。その後、培地を200μLへ増やし、3日毎に培地を交換し培養した。尚、本モザイク細胞塊は、U字型のプレート中で作製するため、球状に作製された。
Example 16 Production of Mosaic Cell Mass Using Agarose A human bone marrow-derived mesenchymal stem cell (hMSC) was adjusted to 500,000 cells / mL with a growth medium (Takara Bio: MSCGM-CD BulletKit ). 15 was added (prepared by shaking the conditions so that the final concentration was 0.1 mg / mL and 1.0 mg / mL), 100 μL was seeded on a Sumilon Celtite X96U plate, and 18 The mixture was allowed to stand for a period of time, and a spherical mosaic cell mass having a diameter of less than 1 mm and a spherical shape was produced (0.0002, 0.002 μg polymer block per cell). Thereafter, the medium was increased to 200 μL, and the medium was changed every three days for cultivation. In addition, since this mosaic cell mass was produced in a U-shaped plate, it was produced in a spherical shape.

実施例17:心筋細胞を用いたモザイク細胞塊の作製
新生児SDラット心筋細胞(rCMC)を心筋細胞用培地(Primary Cell Co., Ltd:CMCM 心筋細胞用培養メディウム)にて50万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.5、1.0、3.0mg/mLとなるように加えた後、それぞれ100μLをスミロンセルタイトX96Uプレート(住友ベークライト、底がU字型)に播種し、18時間静置し、直径1〜2mm程度のリコンビナントペプチドμブロックとrCMC細胞からなるモザイク細胞塊を作製した(細胞1個当たり0.001、0.002、0.006μgの高分子ブロック)。培地交換は、Day3、7、10、14、17、21で行った。
Example 17: Preparation of Mosaic Cell Mass Using Cardiomyocytes Neonatal SD rat cardiomyocytes (rCMC) were made to 500,000 cells / mL in cardiomyocyte culture medium (Primary Cell Co., Ltd: CMCM cardiomyocyte culture medium). After adjusting and adding the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 to 0.5, 1.0, and 3.0 mg / mL, 100 μL of each was added to Sumilon Celtite X96U plate (Sumitomo Bakelite, bottom with U And then left to stand for 18 hours to prepare a mosaic cell mass composed of a recombinant peptide μ block having a diameter of about 1 to 2 mm and rCMC cells (0.001, 0.002, 0.006 μg per cell). Polymer block). Medium exchange was performed at Day 3, 7, 10, 14, 17, 21.

Day1、Day3の段階で既にrCMCモザイク細胞塊は構造体全体として同期拍動していることが確認できた(図25)。明細書中では、動画を示すことが困難であるため、図25では、動画から0.2秒後の同一スポットを静止画像としてキャプチャ撮影した画像である。三角形で印を付けた部位を見ると二枚の絵で全体が動いていることが分かる。   It was confirmed at the stage of Day 1 and Day 3 that the rCMC mosaic cell mass was already synchronously pulsating as the whole structure (FIG. 25). In the specification, since it is difficult to show a moving image, FIG. 25 shows an image obtained by capturing the same spot 0.2 seconds after the moving image as a still image. If you look at the part marked with a triangle, you can see that the whole is moving with two pictures.

これにより、心筋細胞を用いても本発明の細胞3次元構造体(モザイク細胞塊)が形成可能であることが確認出来たとともに、心筋細胞を用いたモザイク細胞塊においては、構造体全体として同期拍動するような細胞構造体が得られることが証明された。   As a result, it was confirmed that the cell three-dimensional structure (mosaic cell mass) of the present invention can be formed even using cardiomyocytes, and in the mosaic cell mass using cardiomyocytes, the entire structure is synchronized. It was proved that a cell structure that can be beaten was obtained.

実施例18:GFP発現HUVEC(ヒト臍帯静脈内皮細胞)を用いたモザイク細胞塊の作製
GFPを発現しているヒト臍帯静脈内皮細胞(GFP−HUVEC:Angio−Proteomie社)を内皮細胞用培地(クラボウ:Medium200S、LSGS、抗菌剤GA溶液)にて50万cells/mL調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.3、1.0、3.0mg/mLとなるように加えた後、それぞれ100μLをスミロンセルタイトX96Uプレート(住友ベークライト、底がU字型)に播種した(細胞1個当たり0.0006、0.002、0.006μgの高分子ブロック)。また、同様にして、細胞を150万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを1.0mg/mLとなるように加えた後、100μL、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレート(住友ベークライト、底がU字型)に播種したものも作製した。全てについて、18時間静置し、直径1〜2mm程度のリコンビナントペプチドμブロックとGFP−HUVEC細胞からなるモザイク細胞塊を作製した。培地交換は、Day3、7、10、14、17、21で行った。
Example 18 Production of Mosaic Cell Mass Using GFP-Expressing HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cells) Human umbilical vein endothelial cells expressing GFP (GFP-HUVEC: Angio-Proteomie) were used as an endothelial cell medium (Kurabo). : Medium 200S, LSGS, antibacterial agent GA solution) was adjusted to 500,000 cells / mL, and the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 was added to 0.3, 1.0, and 3.0 mg / mL. Thereafter, 100 μL of each was seeded on a Sumilon Celtite X96U plate (Sumitomo Bakelite, bottom U-shaped) (polymer block of 0.0006, 0.002, 0.006 μg per cell). Similarly, the cells were adjusted to 1.5 million cells / mL, and the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 was added to 1.0 mg / mL, and then 100 μL and 200 μL were added to the Sumilon Celtite X96U plate. What was seeded on (Sumitomo Bakelite, U-shaped bottom) was also produced. About all, it left still for 18 hours and produced the mosaic cell mass which consists of recombinant peptide microblock about 1-2 mm in diameter and a GFP-HUVEC cell. Medium exchange was performed at Day 3, 7, 10, 14, 17, 21.

図26には、5万cells+0.03mgのモザイク細胞塊と、30万cells+0.2mgのモザイク細胞塊の顕微鏡写真、及び蛍光顕微鏡写真を示している。GFP−HUVEC細胞はGFPの蛍光を発する為、蛍光顕微鏡によりモザイク細胞塊中の分布が理解しやすい。これによって、本発明の細胞3次元構造体(モザイク細胞塊)は血管内皮細胞を用いても作製可能であることが証明された。   FIG. 26 shows micrographs and fluorescence micrographs of 50,000 cells + 0.03 mg mosaic cell mass, 300,000 cells + 0.2 mg mosaic cell mass. Since GFP-HUVEC cells emit GFP fluorescence, it is easy to understand the distribution in the mosaic cell mass using a fluorescence microscope. As a result, it was proved that the three-dimensional cell structure (mosaic cell mass) of the present invention can be prepared using vascular endothelial cells.

また、本発明の細胞構造体(モザイク細胞塊)については、間葉系幹細胞、心筋細胞、血管内皮細胞といった多様な細胞で形成可能であることが実証された。同時に、リコンビナントペプチドブロック、動物ゼラチンブロック、PLGAブロック、アガロースブロックといった多様な高分子ブロックを用いて形成可能であることも示された。これにより、多様な細胞種と多様な高分子ブロック種において、本発明の細胞3次元構造体(モザイク細胞塊)が形成可能であることが証明された。   In addition, it was demonstrated that the cell structure (mosaic cell mass) of the present invention can be formed from various cells such as mesenchymal stem cells, cardiomyocytes, and vascular endothelial cells. At the same time, it was also shown that it can be formed using various polymer blocks such as recombinant peptide blocks, animal gelatin blocks, PLGA blocks, and agarose blocks. Thereby, it was proved that the three-dimensional cell structure (mosaic cell mass) of the present invention can be formed in various cell types and various polymer block types.

実施例19−(1):リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の作製(hMSC)
ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)にて10万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.1mg/mLとなるように加えた後、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレート(住友ベークライト、底がU字型)に播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、直径1mm程度の球状の、リコンビナントペプチドμブロックとhMSC細胞からなるモザイク細胞塊を作製した(細胞1個当たり0.001μgの高分子ブロック)。なお、U字型のプレート中で作製したため、本モザイク細胞塊は、球状であった。
Example 19- (1): Production of mosaic cell mass using recombinant peptide μ block (hMSC)
Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) are adjusted to 100,000 cells / mL in a growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ), and the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 is 0.1 mg / mL. After that, 200 μL is seeded on a Sumilon Celtite X96U plate (Sumitomo Bakelite, bottom is U-shaped), centrifuged (600 g, 5 minutes) with a desktop plate centrifuge, allowed to stand for 24 hours, and about 1 mm in diameter. A spherical mosaic cell mass composed of recombinant peptide μ block and hMSC cells was prepared (0.001 μg polymer block per cell). In addition, since it produced in the U-shaped plate, this mosaic cell mass was spherical.

実施例19−(2):モザイク細胞塊の融合による巨大化
実施例19−(1)で作製したモザイク細胞塊が、融合可能であるか、つまりモザイク細胞塊を並べていくことで、自然融合し、より大きな3次構造体を形成できるかについて実施した。まず、PrimeSurface 90mm dishにぴったりと合う大きさの四角のシリコンシート(3mm厚)を作成し、真ん中を1.5cm四方にくり貫いた。シリコンシートはエタノールで消毒し、PBSで洗浄して用いた。それを、PrimeSurface 90mm dishにはめ、実施例19−(1)で作製したモザイク細胞塊を1500個、1.5cm四方の中に並べるように置いた。増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)を50ml静かに入れ、2日培養した。その結果、1.5cm四方、厚さ2mmのモザイク細胞塊の融合体を作成することができた。図27に実体顕微鏡で撮像した写真を示す。また、この融合体の断面のHE染色切片から、内部の細胞が生存していることも確認できた。これにより、モザイク細胞塊は、自然に融合可能であり、融合させることで、cmオーダーの大きな構造体を形成できることが示された。従って、モザイク細胞塊を細胞移植に用いられるような厚さを有した細胞シート状に作製することも、より立体的な3次元構造体を作製することも可能であることが分かる。
Example 19- (2): Enlargement by fusion of mosaic cell masses The mosaic cell mass produced in Example 19- (1) can be fused, that is, naturally fused by arranging the mosaic cell masses. It was carried out whether a larger tertiary structure could be formed. First, a square silicon sheet (3 mm thick) having a size that fits perfectly into a PrimeSurface 90 mm dish was prepared, and the center was cut into a 1.5 cm square. The silicon sheet was disinfected with ethanol and washed with PBS. It was placed in a PrimeSurface 90 mm dish, and 1500 mosaic cell clusters prepared in Example 19- (1) were placed in a 1.5 cm square. 50 ml of growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ) was gently put and cultured for 2 days. As a result, a fusion of 1.5 cm square and 2 mm thick mosaic cell mass could be created. FIG. 27 shows a photograph taken with a stereomicroscope. It was also confirmed from the HE-stained section of the cross section of this fusion that the internal cells were alive. Thus, it was shown that the mosaic cell mass can be naturally fused, and a large structure of cm order can be formed by fusing. Therefore, it can be seen that the mosaic cell mass can be produced in the form of a cell sheet having a thickness that can be used for cell transplantation, or a more three-dimensional three-dimensional structure can be produced.

実施例20:リコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊の作製(hMSC+hECFC)
実施例20−(1):ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)にて10万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.1mg/mLとなるように加えた後、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、直径1mm程度の球状の、リコンビナントペプチドμブロックとhMSC細胞からなるモザイク細胞塊を作製した。その後、培地を除去し、ヒト血管内皮前駆細胞(hECFC)を増殖培地(Lonza:EGM−2+ECFC serum supplement)にて10万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.025mg/mLとなるように加えた後、hMSC細胞のモザイク細胞塊のある200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、直径1mm程度の球状の、リコンビナントペプチドμブロックとhMSC細胞からなるモザイク細胞塊の周辺部にhECFCとリコンビナントペプチドμブロックの層ができているモザイク細胞塊を作製した。なお、U字型のプレート中で作製したため、本モザイク細胞塊は、球状であった。
Example 20: Production of mosaic cell mass using recombinant peptide μ block (hMSC + hECFC)
Example 20- (1): Recombinant peptide μ block prepared in Example 2 by adjusting human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) to 100,000 cells / mL in a growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ) Was added to a concentration of 0.1 mg / mL, 200 μL was seeded on a Sumilon Celtite X96U plate, centrifuged (600 g, 5 minutes) with a desktop plate centrifuge, allowed to stand for 24 hours, and spherical with a diameter of about 1 mm. A mosaic cell mass consisting of recombinant peptide μ block and hMSC cells was prepared. Thereafter, the medium was removed, human vascular endothelial progenitor cells (hECFC) were adjusted to 100,000 cells / mL with a growth medium (Lonza: EGM-2 + ECFC serum supplement), and the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 was reduced to 0. After adding to a dose of 025 mg / mL, 200 μL of hMSC cell mosaic cell mass is seeded on a Sumilon Celtite X96U plate, centrifuged (600 g, 5 minutes) on a desktop plate centrifuge, and allowed to stand for 24 hours. Then, a spherical mosaic cell mass having a diameter of about 1 mm and having a hECFC and recombinant peptide μ block layer formed on the periphery of the mosaic cell mass composed of the recombinant peptide μ block and hMSC cells was prepared. In addition, since it produced in the U-shaped plate, this mosaic cell mass was spherical.

実施例20−(2):ヒト血管内皮前駆細胞(hECFC)を増殖培地(Lonza:EGM−2+ECFC serum supplement)にて10万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.05mg/mLとなるように加えた後、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、扁平状のECFCとリコンビナントペプチドμブロックからなるモザイク細胞塊を作製した。その後、培地を除去し、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)にて10万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.1mg/mLとなるように加えた後、hECFCモザイク細胞塊がある200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、直径1mm程度の球状の、ECFCとリコンビナントペプチドμブロックからなるモザイク細胞塊を含む、リコンビナントペプチドμブロックとhMSC細胞からなるモザイク細胞塊を作製した。なお、U字型のプレート中で作製したため、本モザイク細胞塊は、球状であった(ここで得られたモザイク細胞塊をAとする)。さらに、ヒト血管内皮前駆細胞(hECFC)を20万cells/mLでリコンビナントペプチドμブロックを0.1mg/mLに、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を20万cells/mLでリコンビナントペプチドμブロックを0.2mg/mLとした場合でも、厚さ1mm程度、直径1.5mm程度のモザイク細胞塊を作製できた(ここで得られたモザイク細胞塊をBとする)。 Example 20- (2): Human vascular endothelial progenitor cells (hECFC) were adjusted to 100,000 cells / mL with a growth medium (Lonza: EGM-2 + ECFC serum supplement), and the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 was used. After adding to 0.05 mg / mL, 200 μL is seeded on a Sumilon Celtite X96U plate, centrifuged with a desktop plate centrifuge (600 g, 5 minutes), allowed to stand for 24 hours, and flat ECFC and recombinant A mosaic cell mass composed of peptide μ blocks was prepared. Thereafter, the medium was removed, and human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 100,000 cells / mL with a growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ), and the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 was used. After adding to 0.1 mg / mL, 200 μL of hECFC mosaic cell mass is seeded on a Sumilon Celtite X96U plate, centrifuged (600 g, 5 minutes) with a desktop plate centrifuge, and allowed to stand for 24 hours. A mosaic cell mass composed of a recombinant peptide μ block and hMSC cells including a spherical cell cluster composed of ECFC and a recombinant peptide μ block having a spherical shape of about 1 mm in diameter was prepared. In addition, since it produced in the U-shaped plate, this mosaic cell mass was spherical (the mosaic cell mass obtained here is set to A). Furthermore, human vascular endothelial progenitor cells (hECFC) at 200,000 cells / mL, recombinant peptide μ block at 0.1 mg / mL, and human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) at 200,000 cells / mL, recombinant peptide μ block Was 0.2 mg / mL, a mosaic cell mass having a thickness of about 1 mm and a diameter of about 1.5 mm could be produced (the mosaic cell mass obtained here is designated as B).

実施例20−(3):ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)にて10万cells/mLに調整し、ヒト血管内皮前駆細胞(hECFC)を増殖培地(Lonza:EGM−2+ECFC serum supplement)にて10万cells/mLに調整し、実施例2で作製したリコンビナントペプチドμブロックを0.15mg/mLとなるように加えた後、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、48時間静置し、直径1mm程度の球状の、リコンビナントペプチドμブロックとhMSCとhECFCからなるモザイク細胞塊を作製した。なお、U字型のプレート中で作製したため、本モザイク細胞塊は、球状であった。 Example 20- (3): Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 100,000 cells / mL in a growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ) to proliferate human vascular endothelial progenitor cells (hECFC) After adjusting to 100,000 cells / mL with a medium (Lonza: EGM-2 + ECFC serum supplement) and adding the recombinant peptide μ block prepared in Example 2 to 0.15 mg / mL, 200 μL was added to Sumilon Celtite. It seed | inoculated to X96U plate, centrifuged (600g, 5 minutes) with the tabletop plate centrifuge, and left still for 48 hours, and the mosaic cell mass which consists of spherical recombinant peptide microblock about 1 mm in diameter, hMSC, and hECFC was produced. In addition, since it produced in the U-shaped plate, this mosaic cell mass was spherical.

比較例1:細胞のみの細胞塊の作製(hMSC)
ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)にて37.5万cells/mLに調整し、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレート(住友ベークライト、底がU字型)に播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、直径1mm程度の球状の、hMSC細胞からなる細胞塊を作製した。なお、U字型のプレート中で作製したため、本モザイク細胞塊は、球状であった。
Comparative Example 1: Production of cell mass only of cells (hMSC)
Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 375,000 cells / mL with growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ), and 200 μL was added to Sumilon Celtite X96U plate (Sumitomo Bakelite, bottom U-shaped) ), Centrifuged with a tabletop centrifuge (600 g, 5 minutes), and allowed to stand for 24 hours to produce a spherical cell mass composed of hMSC cells having a diameter of about 1 mm. In addition, since it produced in the U-shaped plate, this mosaic cell mass was spherical.

比較例2:細胞のみの細胞塊の作製(hMSC+hECFC)
ヒト血管内皮前駆細胞(hECFC)を増殖培地(Lonza:EGM−2 +ECFC serum supplement)にて10万cells/mLに調整し、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、hECFCの細胞塊を作製した。その後、培地を除去し、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)にて30万cells/mLに調整し、hECFCモザイク細胞塊がある200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、直径1mm程度の球状のhECFCとhMSCからなる球形の細胞塊を作製した(ここで得られた細胞塊をAとする)。また、ヒト血管内皮前駆細胞(hECFC)を増殖培地(Lonza:EGM−2 +ECFC serum supplement)にて20万cells/mLに調整し、200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、hECFCの細胞塊を作製した。その後、培地を除去し、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)にて20万cells/mLに調整し、hECFCモザイク細胞塊がある200μLをスミロンセルタイトX96Uプレートに播種し、卓上プレート遠心機で遠心(600g、5分)し、24時間静置し、直径1mm程度の球状のhECFCとhMSCからなる球形の細胞塊を作製した(ここで得られた細胞塊をBとする)。
Comparative Example 2: Production of cell mass only of cells (hMSC + hECFC)
Human vascular endothelial progenitor cells (hECFC) were adjusted to 100,000 cells / mL with growth medium (Lonza: EGM-2 + ECFC serum supplement), 200 μL was seeded on Sumilon Celtite X96U plate, and centrifuged with a tabletop centrifuge ( 600 g, 5 minutes) and allowed to stand for 24 hours to prepare a cell cluster of hECFC. Thereafter, the medium was removed, and human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 300,000 cells / mL in a growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ), and 200 μL containing hECFC mosaic cell mass was added to Sumilon cellite. X96U plate was seeded, centrifuged with a tabletop centrifuge (600 g, 5 minutes), and allowed to stand for 24 hours to produce a spherical cell mass composed of spherical hECFC and hMSC having a diameter of about 1 mm (obtained here) A cell mass is designated as A). In addition, human vascular endothelial progenitor cells (hECFC) were adjusted to 200,000 cells / mL with a growth medium (Lonza: EGM-2 + ECFC serum supplement), 200 μL was seeded on a Sumilon celltite X96U plate, and then a desktop plate centrifuge. The mixture was centrifuged (600 g, 5 minutes) and allowed to stand for 24 hours to prepare a cell cluster of hECFC. Thereafter, the medium was removed, and human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) were adjusted to 200,000 cells / mL with a growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ), and 200 μL containing hECFC mosaic cell mass was added to Sumilon cellite. X96U plate was seeded, centrifuged with a tabletop centrifuge (600 g, 5 minutes), and allowed to stand for 24 hours to produce a spherical cell mass composed of spherical hECFC and hMSC having a diameter of about 1 mm (obtained here) The cell mass is designated as B).

標本解析
実施例19−(1)、20および比較例1で作製したリコンビナントペプチドμブロックを用いたモザイク細胞塊について、組織切片を作製した。切片厚は2μmとした。作製した培地中のモザイク細胞塊に対して、培地を除去後、200μLのPBSを加え洗浄し、PBSを除去した。この洗浄工程を2回繰り返した後、洗浄したモザイク細胞塊を10%ホルマリンに浸漬し、ホルマリン固定を行った。その後、パラフィンで包埋し、組織切片を作製した。実施例19−(1)と比較例1では、切片はHE染色(ヘマトキシリン・エオシン染色)し、細胞とリコンビナントペプチドμブロックの状態を解析した。結果を図28と図29に示す。これにより、モザイク細胞塊ではリコンビナントペプチドμブロックと、細胞がモザイク状に配置された3次元構造体が作製されていること、さらに細胞が正常な状態でモザイク細胞塊中に存在していることが確認できた。また、この断面切片から、少なくとも厚さ500μmのモザイク細胞塊および細胞塊が作製できていることが示された。
Specimen analysis Tissue sections were prepared for mosaic cell masses using the recombinant peptide μ blocks prepared in Examples 19- (1) and 20 and Comparative Example 1. The section thickness was 2 μm. To the mosaic cell mass in the prepared medium, the medium was removed, 200 μL of PBS was added and washed, and PBS was removed. After this washing step was repeated twice, the washed mosaic cell mass was immersed in 10% formalin to perform formalin fixation. Thereafter, it was embedded in paraffin to prepare a tissue section. In Example 19- (1) and Comparative Example 1, the sections were stained with HE (hematoxylin and eosin staining), and the state of the cells and the recombinant peptide μ block was analyzed. The results are shown in FIGS. Thereby, in the mosaic cell mass, the recombinant peptide μ block and the three-dimensional structure in which the cells are arranged in a mosaic shape are produced, and further, the cells are present in the mosaic cell mass in a normal state. It could be confirmed. Further, it was shown that a mosaic cell mass and a cell mass having a thickness of at least 500 μm could be produced from the cross section.

さらに実施例20のモザイク細胞塊は、切片をhECFC染色用にCD31抗体(EPT Anti CD31/PECAM-1)、hMSCとhECFC染色用にCD29抗体(EPT Anti Integrin β-1 (CD29))とそれぞれにDAB発色を用いたキット(ダコLSAB2キット ユニバーサル K0673 ダコLSAB2キット/HRP(DAB) ウサギ・マウス一次抗体両用)による免疫染色を行った(図30、31、32、33)。前記実施例20−(1)〜(3)で作製したモザイク細胞塊について、前述した画像処理ソフトImageJ、CD31抗体による染色方法を使用し、中心部のhECFC(血管系の細胞)の面積の割合を求めた。なお、ここでいう「中心部」とは前記定義したものである。
その結果、実施例20−(1)の本モザイク細胞塊の中心部のhECFC(血管系の細胞)の面積の割合は24%、実施例20−(2)の本モザイク細胞塊の中心部のhECFCの面積の割合は、A、B共に91%、実施例20−(3)の本モザイク細胞塊の中心部のhECFCの面積の割合は、67%であった。
Further, in the mosaic cell mass of Example 20, the sections were divided into CD31 antibody (EPT Anti CD31 / PECAM-1) for hECFC staining, and CD29 antibody (EPT Anti Integrin β-1 (CD29)) for hMSC and hECFC staining, respectively. Immunostaining was performed with a kit using DAB color development (Daco LSAB2 kit universal K0673 Daco LSAB2 kit / HRP (DAB) for both rabbit and mouse primary antibodies) (FIGS. 30, 31, 32 and 33). For the mosaic cell mass produced in Example 20- (1) to (3), the ratio of the area of hECFC (vascular cells) in the center using the image processing software ImageJ and the staining method with CD31 antibody described above. Asked. The “center” here is as defined above.
As a result, the ratio of the area of hECFC (vascular cells) in the central part of the mosaic cell mass of Example 20- (1) was 24%, and the central part of the mosaic cell mass of Example 20- (2). The area ratio of hECFC was 91% for both A and B, and the area ratio of hECFC at the center of the mosaic cell mass of Example 20- (3) was 67%.

さらに実施例20のモザイク細胞塊について、上記のCD31抗体による染色と、HE染色(ヘマトキシリン・エオシン染色)を重ね合わせることで、中心部に存在するhECFCの細胞密度を算出した。中心部の血管系の細胞密度は、実際に薄切標本の細胞数を数え、細胞数を体積で割って求めることができる。まず、Photoshopを用いて、上記2枚の画像を重ね合わせ、CD31抗体による染色と重なったHE染色の細胞核の数をカウントして細胞数を算出した。一方、体積は、ImageJを用いて中心部の面積を求め、その薄切標本の厚みの2μmをかけることで求められた。
その結果、実施例20−(1)の本モザイク細胞塊の中心部のhECFC(血管系の細胞)の細胞数は1.58×10-5cells/μm3、実施例20−(2)のAの本モザイク細胞塊の中心部のhECFCの細胞数は1.12×10-4cells/μm3、実施例20−(3)の本モザイク細胞塊の中心部のhECFCの細胞数は1.06×10-4cells/μm3であった。実施例20−(2)のBで細胞数とブロック重量を2倍にした場合では、中心部のhECFCの細胞数は1.72×10-4cells/μm3であった。
Further, for the mosaic cell mass of Example 20, the cell density of hECFC present in the center was calculated by superimposing the above-described staining with CD31 antibody and HE staining (hematoxylin and eosin staining). The cell density of the central vascular system can be obtained by actually counting the number of cells in a sliced sample and dividing the number of cells by the volume. First, using Photoshop, the above two images were overlaid, and the number of HE-stained cell nuclei superimposed with the CD31 antibody staining was counted to calculate the number of cells. On the other hand, the volume was determined by calculating the area of the center using ImageJ and multiplying the thickness of the sliced specimen by 2 μm.
As a result, the cell number of hECFC (vascular cells) in the central part of the mosaic cell mass of Example 20- (1) was 1.58 × 10 −5 cells / μm 3 , and A of Example 20- (2). The number of hECFC cells at the center of the mosaic cell mass is 1.12 × 10 −4 cells / μm 3 , and the number of hECFC cells at the center of the mosaic cell mass of Example 20- (3) is 1.06 × 10 −4 cells. / μm 3 . When the number of cells and the block weight were doubled in B of Example 20- (2), the number of hECFC cells in the center was 1.72 × 10 −4 cells / μm 3 .

実施例21:hMSCのモザイク細胞塊を用いたマウス体内での生存差異評価試験
マウスの体内において、モザイク細胞塊中心のhMSCが生存していることを確認する試験を行った。
Example 21: Survival difference evaluation test in mouse body using mosaic cell mass of hMSC A test was conducted to confirm that hMSC at the center of the mosaic cell mass was alive in the mouse body.

モザイク細胞塊および細胞塊の移植
マウスはBalb/c Nude(チャールズリバー)のオス、5週齢を5週ほど飼育し、約10週齢のものを用いた。まず、麻酔下で、マウスの足先端から1つ目と2つ目の足関節の間(以後、下腿部と表記)の皮膚をはさみで切開し、皮膚をめくった。その後、下腿部筋肉をメスで5mmほど切開し、ピンセットを用いて、実施例19−(1)で作成したhMSCモザイク細胞塊および比較例1で作成したhMSC細胞塊を切開部に埋めた。筋肉の切開部を縫合糸で縫合し、さらに皮膚を縫合した。
さらに、もうひとつの手法として、下腿部に筋肉注射する移植方法についても行った。実施例19−(1)で作成したhMSCモザイク細胞塊10個または比較例1で作成したhMSC細胞塊10個をhMSCの増殖培地(タカラバイオ:MSCGM BulletKitTM)200μlと共に1mmシリンジに入れ、18Gの注射針(テルモ)で下腿部の筋肉に注射した。
Mosaic cell mass and transplantation of cell mass Mice were males of Balb / c Nude (Charles River), 5 weeks old, raised for about 5 weeks, and about 10 weeks old were used. First, under anesthesia, the skin between the first and second ankle joints (hereinafter referred to as the lower leg) was incised with scissors from the tip of the mouse foot, and the skin was turned. Thereafter, the lower leg muscle was incised with a scalpel about 5 mm, and the hMSC mosaic cell mass produced in Example 19- (1) and the hMSC cell mass produced in Comparative Example 1 were buried in the incised part using tweezers. The muscle incision was sutured with sutures, and the skin was further sutured.
Furthermore, as another technique, a transplantation method in which muscles were injected into the lower leg was also performed. Ten hMSC mosaic cell masses prepared in Example 19- (1) or 10 hMSC cell masses prepared in Comparative Example 1 were placed in a 1 mm syringe together with 200 μl of hMSC growth medium (Takara Bio: MSCGM BulletKit ). Injection was made into the muscles of the lower leg with an injection needle (Terumo).

モザイク細胞塊の採取
解剖は移植後2日、5日、8日、13日に行った。筋肉切開移植の場合は、マウス下腿部の皮膚をはがし、下腿部の筋肉の縫合糸を取り除き、切開部をメスで切り開いた。移植したhMSCモザイク細胞塊およびhMSC細胞塊を目視で確認後、大腿部を骨ごとはさみで切断し、さらに足首から先を切断した。
筋肉注射移植の場合は、マウス下腿部の皮膚をはがし、下腿部の筋肉をメスで切開した。移植したhMSCモザイク細胞塊およびhMSC細胞塊を目視で確認後、それぞれが付着している筋肉を切り出した。
Collection of Mosaic Cell Mass Dissection was performed on the 2nd, 5th, 8th, and 13th days after transplantation. In the case of muscle incision transplantation, the skin of the lower leg of the mouse was peeled off, the suture of the muscle of the lower leg was removed, and the incision was cut open with a scalpel. After visually confirming the transplanted hMSC mosaic cell mass and hMSC cell mass, the thigh was cut with scissors and the tip from the ankle.
In the case of intramuscular injection transplantation, the skin of the lower leg of the mouse was peeled off, and the lower leg muscle was incised with a scalpel. After visually confirming the transplanted hMSC mosaic cell mass and hMSC cell mass, the muscles to which they were attached were cut out.

標本解析
モザイク細胞塊または細胞塊を含む下腿部、hMSCモザイク細胞塊およびhMSC細胞塊が付着した筋肉および移植前のモザイク細胞塊と細胞塊について組織切片を作製した。大腿部を4%パラホルムアルデヒドに浸漬し、ホルマリン固定を行った。その後、パラフィンで包埋し、hMSCモザイク細胞塊およびhMSC細胞塊を含む下腿部の組織切片を作製した。切片はHE染色(ヘマトキシリン・エオシン染色)およびhMSC細胞の染色用として、CD29抗体とDAB発色法の免疫染色し、細胞の分布を解析した。移植後5日目のHE染色切片図を示す(図34、35)。
Sample analysis Tissue sections were prepared for the mosaic cell mass or the lower leg including the cell mass, the hMSC mosaic cell mass and the muscle to which the hMSC cell mass adhered, and the mosaic cell mass and cell mass before transplantation. The thigh was immersed in 4% paraformaldehyde, and formalin fixation was performed. Thereafter, it was embedded in paraffin, and tissue sections of the lower leg including hMSC mosaic cell mass and hMSC cell mass were prepared. The sections were immunostained with CD29 antibody and DAB coloring method for HE staining (hematoxylin and eosin staining) and hMSC cell staining, and the cell distribution was analyzed. Shown are HE-stained sections on the fifth day after transplantation (FIGS. 34 and 35).

図34から、モザイク細胞塊では中心のhMSC細胞でも核が明瞭であり、モザイク細胞塊全体のhMSCは100%生存していた。一方、図35から、細胞のみの塊では、中心では核の濃縮および不明瞭化が起こり、hMSC細胞が壊死し、細胞塊全体で生存している細胞は62.7%であった。生体内において、hMSC細胞塊では中心でhMSCが壊死しているのに対し、hMSCモザイク細胞塊では中心までhMSCが生存できていることが確認できた。   From FIG. 34, in the mosaic cell mass, the nucleus was clear even in the central hMSC cell, and the hMSC of the entire mosaic cell mass was 100% alive. On the other hand, from FIG. 35, in the cell-only mass, the nucleus concentrated and obscured in the center, the hMSC cells were necrotic, and the cell population alive was 62.7%. In the living body, it was confirmed that hMSC was necrotic at the center in the hMSC cell mass, whereas hMSC was able to survive to the center in the hMSC mosaic cell mass.

また、5日目のhMSCモザイク細胞塊では内部に血管が形成されていることが確認できた。血管の数は面積当たりで6本であった。一方、hMSC細胞塊では、内部に血管形成は見られず、面積当たりの血管の数は0本であった。生体内において、hMSCモザイク細胞塊では、内部に血管を形成し、細胞生存に適した環境を作っていることが窺える。   In addition, it was confirmed that blood vessels were formed inside the hMSC mosaic cell cluster on the fifth day. The number of blood vessels was 6 per area. On the other hand, in the hMSC cell mass, no blood vessel formation was observed inside, and the number of blood vessels per area was zero. In the living body, hMSC mosaic cell masses form blood vessels inside, creating an environment suitable for cell survival.

実施例22-(1):hMSCとhECFCのモザイク細胞塊を用いたマウス体内での血管形成差異評価試験
モザイク細胞塊の移植
マウスはNOD/SCID(チャールズリバー)のオス、4週齢を8週ほど飼育し、約12週齢のものを用いた。麻酔下でマウス腹部の体毛を除去し、上腹部の皮下に切れ込みを入れ、切れ込みからはさみを差し込み、皮膚を筋肉からはがした後、実施例20(1)〜(3)で作成した3種類のhMSC+hECFCのモザイク細胞塊をピンセットですくい、切れ込みから1.5cmほど下腹部寄りの皮下に移植し、皮膚の切れ込み部を縫合した。
Example 22- (1): Transplantation of Mosaic Cell Mass in Mice Using MMS and hECFC Mosaic Cell Masses Mice are NOD / SCID (Charles River) male, 4 weeks old, 8 weeks old About 12 weeks of age were used. Under anesthesia, the mouse abdomen body hair was removed, a cut was made in the upper abdomen subcutaneously, scissors were inserted from the cut, and the skin was peeled off from the muscle, and then the three types prepared in Examples 20 (1) to (3) The hMSC + hECFC mosaic cell mass was scooped with tweezers, transplanted subcutaneously about 1.5 cm from the incision toward the lower abdomen, and the skin incision was sutured.

モザイク細胞塊の採取
解剖は移植から5日、14日、28日後に行った。腹部の皮膚をはがし、モザイク細胞塊が付着した皮膚を、約1平方cmの正方形の大きさに切り取った。モザイク細胞塊が腹部の筋肉にも付着している場合は、筋肉と共に採取した。
Collection of mosaic cell mass Dissection was performed 5 days, 14 days and 28 days after transplantation. The skin of the abdomen was peeled off, and the skin to which the mosaic cell mass adhered was cut into a square size of about 1 square cm. When the mosaic cell mass was also attached to the abdominal muscle, it was collected together with the muscle.

モザイク細胞塊が付着した皮膚片および、移植前のモザイク細胞塊について組織切片を作製した。皮膚を4%パラホルムアルデヒドに浸漬し、ホルマリン固定を行った。その後、パラフィンで包埋し、モザイク細胞塊を含む皮膚の組織切片を作製した。切片はHE染色(ヘマトキシリン・エオシン染色)およびhECFC染色用にCD31抗体とDAB発色法の免疫染色し、モザイク細胞塊内部の血管形成およびhMSCとhECFCの挙動状態を解析した。移植後5日目のHE染色切片図を示す。   Tissue sections were prepared for the skin pieces to which the mosaic cell mass was attached and the mosaic cell mass before transplantation. The skin was immersed in 4% paraformaldehyde and formalin fixation was performed. Then, it embedded with paraffin and produced the tissue section | slice of the skin containing a mosaic cell mass. The sections were immunostained with CD31 antibody and DAB coloring method for HE staining (hematoxylin and eosin staining) and hECFC staining, and angiogenesis inside the mosaic cell mass and behavioral state of hMSC and hECFC were analyzed. A HE-stained section on the fifth day after transplantation is shown.

図36は、実施例20−(1)により製造されたモザイク細胞塊を用いたいもののHE染色切片図、図37は、実施例20−(2)により製造されたモザイク細胞塊を用いたいもののHE染色切片図、図38は、実施例20−(3)により製造されたモザイク細胞塊を用いたいもののHE染色切片図である。いずれの図からも、移植後5日目のモザイク細胞塊内部で血管が形成されていることが窺える。実施例20−(2)Aにより製造されたモザイク細胞塊、実施例20−(3)により製造されたモザイク細胞塊実施例20−(1)により製造されたモザイク細胞塊の順で、血管の形成が多く見られ、モザイク細胞塊は生体内で細胞塊よりも中央部の細胞生存が明らかに良好であることが実証された。また、モザイク細胞塊内部では血管を形成できること、特にhECFCを内部に存在させることで、血管形成能が高くなることが証明された。   FIG. 36 is a HE-stained section of the mosaic cell mass produced in Example 20- (1), and FIG. 37 is the HE of the mosaic cell mass produced in Example 20- (2). FIG. 38 is a HE-stained section of the desiccated slice, FIG. 38, which is intended to use the mosaic cell mass produced in Example 20- (3). From any figure, it can be seen that blood vessels are formed inside the mosaic cell mass on the fifth day after transplantation. Example 20- (2) Mosaic cell mass produced by A, Mosaic cell mass produced by Example 20- (3), Mosaic cell mass produced by Example 20- (1) A lot of formation was observed, and it was demonstrated that the cell survival of the mosaic cell mass was clearly better than that of the cell mass in vivo. In addition, it has been proved that blood vessels can be formed inside the mosaic cell mass, and in particular, the ability to form blood vessels is enhanced by the presence of hECFC.

実施例22−(2):hMSCとhECFCのモザイク細胞塊を用いたマウス体内での血管形成差異評価試験
モザイク細胞塊の移植
マウスはNOD/SCID(チャールズリバー)のオス、4週齢を用いた。麻酔下でマウス腹部の体毛を除去し、上腹部の皮下に切れ込みを入れ、切れ込みからはさみを差し込み、皮膚を筋肉からはがした後、実施例20(2)で作成したA,Bの2パターンのhMSC+hECFCのモザイク細胞塊とおよび比較例2のA,Bの2パターンのhMSC+hECFCの細胞塊をピンセットですくい、切れ込みから1.5cmほど下腹部寄りの側腹部皮下に移植し、皮膚の切れ込み部を縫合した。
Example 22- (2): Transplantation of Mosaic Cell Mass in Mice Using MMS and hECFC Mosaic Cell Mass Mice Transplanted with NOD / SCID (Charles River) male, 4 weeks old . Under anesthesia, the mouse abdominal body hair was removed, a cut was made in the upper abdomen subcutaneously, scissors were inserted from the cut, and the skin was peeled off from the muscle, followed by two patterns A and B prepared in Example 20 (2). The hMSC + hECFC mosaic cell mass of A and B of Comparative Example 2 and the two patterns of hMSC + hECFC cell mass of Comparative Example 2 were scooped with tweezers, transplanted subcutaneously into the flank about 1.5 cm from the incision, and the skin incision was Sutured.

モザイク細胞塊の採取
解剖は移植から6日、14日、28日後に行った。腹部の皮膚をはがし、モザイク細胞塊が付着した皮膚を、約1平方cmの正方形の大きさに切り取った。モザイク細胞塊が腹部の筋肉にも付着している場合は、筋肉と共に採取した。
Collection of Mosaic Cell Mass Dissection was performed 6 days, 14 days and 28 days after transplantation. The skin of the abdomen was peeled off, and the skin to which the mosaic cell mass adhered was cut into a square size of about 1 square cm. When the mosaic cell mass was also attached to the abdominal muscle, it was collected together with the muscle.

モザイク細胞塊が付着した皮膚片および、移植前のモザイク細胞塊について組織切片を作製した。皮膚を4%パラホルムアルデヒドに浸漬し、ホルマリン固定を行った。その後、パラフィンで包埋し、モザイク細胞塊を含む皮膚の組織切片を作製した。切片はHE染色(ヘマトキシリン・エオシン染色)およびhECFC染色用にCD31抗体とDAB発色法の免疫染色し、モザイク細胞塊内部の血管形成およびhMSCとhECFCの挙動状態を解析した。移植後14日目のHE染色切片図を示す。
図39は、実施例20−(2)のAのモザイク細胞塊を用いたいもののHE染色切片図、図40は、実施例20−(2)のBのモザイク細胞塊を用いたいもののHE染色切片図である。いずれの図からも、移植後14日目のモザイク細胞塊内部で血管が形成されていることが窺えるが、実施例20−(2)のBのモザイク細胞塊の方が、Aのモザイク細胞塊よりも、血管の形成が多く見られた。モザイク細胞塊中では、hECFCを内部に存在させることに加え、hECFCの数が多い方が血管形成能が高くなることが証明された。一方、図41は、比較例2のBを用いたもののHE染色切片図である。比較例2のAの細胞塊では、移植後14日目では採取できなかった。一方、比較例2のBの細胞塊では、細胞塊が小さくなり、血管は見られず、細胞も死んでいるのが観察された。これにより、hECFCを同様に含んでいても、ブロックがない細胞塊では血管を形成できず、細胞が死ぬことが確認できた。
Tissue sections were prepared for the skin pieces to which the mosaic cell mass was attached and the mosaic cell mass before transplantation. The skin was immersed in 4% paraformaldehyde and formalin fixation was performed. Then, it embedded with paraffin and produced the tissue section | slice of the skin containing a mosaic cell mass. The sections were immunostained with CD31 antibody and DAB coloring method for HE staining (hematoxylin and eosin staining) and hECFC staining, and angiogenesis inside the mosaic cell mass and behavioral state of hMSC and hECFC were analyzed. A HE-stained section at 14 days after transplantation is shown.
FIG. 39 is a HE-stained section of Example 20- (2) A mosaic cell mass to be used, and FIG. 40 is an HE-stained section of Example 20- (2) B mosaic cell cluster to be used. FIG. From either figure, it can be seen that blood vessels are formed inside the mosaic cell mass on the 14th day after transplantation, but the mosaic cell mass of B in Example 20- (2) is more in the mosaic cell mass of A. More blood vessel formation was seen. In the mosaic cell mass, in addition to the presence of hECFC, it was proved that the higher the number of hECFC, the higher the angiogenic ability. On the other hand, FIG. 41 is a HE-stained section of B using Comparative Example 2. The cell mass of A of Comparative Example 2 could not be collected on the 14th day after transplantation. On the other hand, in the cell mass of B of Comparative Example 2, it was observed that the cell mass became small, blood vessels were not seen, and cells were dead. As a result, even when hECFC was included in the same manner, it was confirmed that a cell mass without a block could not form blood vessels and cells died.

Claims (24)

生体親和性を有する高分子ブロックと、少なくとも一種類の細胞と、を含み、該複数個の細胞間の隙間に複数個の該高分子ブロックが配置されている細胞移植用細胞構造体であって、
前記高分子ブロックの大きさが20μm以上150μm以下であり、
前記高分子ブロックの形状が不定形であり、
前記高分子ブロックと前記細胞との比率が、細胞1個当り0.0000001μg以上1.0μg以下である細胞移植用細胞構造体。
A cell structure for cell transplantation comprising a polymer block having biocompatibility and at least one kind of cell, wherein a plurality of the polymer blocks are arranged in a gap between the plurality of cells. ,
The polymer block has a size of 20 μm or more and 150 μm or less,
The shape of the polymer block is irregular,
A cell structure for cell transplantation, wherein the ratio of the polymer block to the cells is 0.0000001 μg or more and 1.0 μg or less per cell.
厚さ又は直径が400μm以上3cm以下である、請求項1に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 1, which has a thickness or diameter of 400 µm or more and 3 cm or less. 厚さ又は直径が500μm以上2cm以下である、請求項1に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 1, wherein the thickness or diameter is 500 µm or more and 2 cm or less. 厚さ又は直径が720μm以上1cm以下である、請求項2又は3に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 2 or 3, wherein the thickness or diameter is 720 µm or more and 1 cm or less. 生体親和性を有する高分子ブロックと細胞含有培養液との混合物をインキュベートすることによって製造される、請求項1から4の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to any one of claims 1 to 4, which is produced by incubating a mixture of a polymer block having biocompatibility and a cell-containing culture solution. 生体親和性を有する高分子が、生分解性材料である、請求項1から5の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to any one of claims 1 to 5, wherein the polymer having biocompatibility is a biodegradable material. 生体親和性を有する高分子が、ポリペプチド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、PLGA、ヒアルロン酸、グリコサミノグリカン、プロテオグリカン、コンドロイチン、セルロース、アガロース、カルボキシメチルセルロース、キチン、又はキトサンである、請求項1から6の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The polymer having bioaffinity is a polypeptide, polylactic acid, polyglycolic acid, PLGA, hyaluronic acid, glycosaminoglycan, proteoglycan, chondroitin, cellulose, agarose, carboxymethylcellulose, chitin, or chitosan. The cell structure for cell transplant according to any one of 1 to 6. 生体親和性を有する高分子が、ゼラチン、コラーゲン、エラスチン、フィブロネクチン、プロネクチン、ラミニン、テネイシン、フィブリン、フィブロイン、エンタクチン、トロンボスポンジン、又はレトロネクチンである、請求項1から7の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The polymer having bioaffinity is gelatin, collagen, elastin, fibronectin, pronectin, laminin, tenascin, fibrin, fibroin, entactin, thrombospondin, or retronectin according to any one of claims 1 to 7. Cell structure for cell transplantation. 生体親和性を有する高分子が架橋されている、請求項1から8の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to any one of claims 1 to 8, wherein the biocompatible polymer is crosslinked. 架橋がアルデヒド類、縮合剤、又は酵素により施される、請求項9に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 9, wherein the crosslinking is performed with aldehydes, a condensing agent, or an enzyme. 生体親和性を有する高分子が、リコンビナントペプチドである、請求項1から10の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to any one of claims 1 to 10, wherein the polymer having biocompatibility is a recombinant peptide. 前記生体親和性を有する高分子が、細胞接着性シグナルを一分子中に2以上有する請求項11に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 11, wherein the polymer having bioaffinity has two or more cell adhesion signals in one molecule. リコンビナントペプチドが、
式:A−[(Gly−X−Y)nm−B
(式中、Aは任意のアミノ酸又はアミノ酸配列を示し、Bは任意のアミノ酸又はアミノ酸配列を示し、n個のXはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示し、n個のYはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示し、nは3〜100の整数を示し、mは2〜10の整数を示す。なお、n個のGly-X-Yはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)で示される、請求項11に記載の細胞移植用細胞構造体。
Recombinant peptide is
Formula: A-[(Gly-XY) n ] m -B
(In the formula, A represents an arbitrary amino acid or amino acid sequence, B represents an arbitrary amino acid or amino acid sequence, n Xs independently represent any of the amino acids, and n Ys each independently represent an amino acid. N represents an integer of 3 to 100, m represents an integer of 2 to 10. Note that n Gly-XY may be the same or different. Item 12. A cell structure for cell transplantation according to Item 11.
リコンビナントペプチドが、
式:Gly-Ala-Pro-[(Gly−X−Y)633−Gly
(式中、63個のXはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示し、63個のYはそれぞれ独立にアミノ酸の何れかを示す。なお、63個のGly-X-Yはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)で示される、請求項11又は13に記載の細胞移植用細胞構造体。
Recombinant peptide is
Formula: Gly-Ala-Pro-[(Gly-XY) 63 ] 3 -Gly
(In the formula, 63 X's each independently represent any amino acid, and 63 Y's each independently represent any amino acid. The 63 Gly-XYs may be the same or different. The cell structure for cell transplantation according to claim 11 or 13, represented by
リコンビナントペプチドが、(1)配列番号1に記載のアミノ酸配列、又は(2)配列番号1に記載のアミノ酸配列と80%以上の相同性を有し、生体親和性を有するアミノ酸配列を有する、請求項11から14の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The recombinant peptide has (1) an amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 or (2) an amino acid sequence having 80% or more homology with the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 and having biocompatibility. Item 15. The cell structure for cell transplant according to any one of Items 11 to 14. 血管新生因子を含む請求項1から15の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to any one of claims 1 to 15, comprising an angiogenic factor. 前記細胞が、万能細胞、体性幹細胞、前駆細胞および成熟細胞からなる群から選択される細胞である請求項1から16の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to any one of claims 1 to 16, wherein the cell is a cell selected from the group consisting of a universal cell, a somatic stem cell, a progenitor cell, and a mature cell. 前記細胞が、非血管系の細胞を含む請求項17に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 17, wherein the cells include non-vascular cells. 前記細胞が、非血管系の細胞のみである請求項17に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 17, wherein the cells are only non-vascular cells. 前記細胞が二種類以上であり、非血管系の細胞および血管系の細胞の両方を含む請求項18に記載の細胞移植用細胞構造体。   19. The cell structure for cell transplantation according to claim 18, wherein the cells are two or more types and include both non-vascular cells and vascular cells. 細胞構造体の、中心部の血管系の細胞の面積が、周辺部の血管系の細胞の面積より多い領域を有する請求項20に記載の細胞移植用細胞構造体。   21. The cell structure for cell transplantation according to claim 20, wherein the cell structure has a region where the area of cells in the central vascular system is larger than the area of cells in the peripheral vascular system. 前記中心部の血管系の細胞の割合が、血管系の細胞の全面積に対し、60%〜100%である領域を有する請求項21に記載の細胞移植用細胞構造体。   The cell structure for cell transplantation according to claim 21, wherein a ratio of the vascular cells in the central part is 60% to 100% with respect to the total area of vascular cells. 細胞構造体の、中心部の血管系の細胞密度が、1.0×10-4cells/μm3以上である領域を有する、請求項20から22の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体。 23. The cell transplantation cell according to any one of claims 20 to 22, wherein the cell structure has a region where the cell density of the vascular system in the central part is 1.0 × 10 −4 cells / μm 3 or more. Structure. 請求項20から23の何れか1項に記載の細胞移植用細胞構造体を用いて、血管形成された細胞移植用細胞構造体。   24. A cell structure for cell transplantation, which is vascularized using the cell structure for cell transplantation according to any one of claims 20 to 23.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017221879A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-28 富士フイルム株式会社 Trophic factor release agent and inflammatory disease treatment agent
WO2019004446A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 富士フイルム株式会社 Lysosomal storage disease treatment agent
WO2020138028A1 (en) 2018-12-25 2020-07-02 富士フイルム株式会社 Cell transplant kit, method for manufacturing bag-like structure, and therapeutic agent for diabetes
WO2020209273A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 富士フイルム株式会社 Method for producing microcapsules, and coating solution
WO2021039610A1 (en) 2019-08-23 2021-03-04 富士フイルム株式会社 Composition comprising microcapsule and cell structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004267562A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Advance Co Ltd Carrier for living body, and cell cultivation
WO2008103041A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 Fujifilm Manufacturing Europe B.V. Recombinant gelatins
WO2008123614A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Kyushu University, National University Corporation Method for production of three-dimensional structure of cells
JP2009112233A (en) * 2007-11-05 2009-05-28 Nipro Corp Collagen base material
WO2009066468A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 Masayuki Ishihara Particulate medical material and use thereof
JP2009520501A (en) * 2005-12-23 2009-05-28 フジフィルム マニュファクチャリング ユーロプ ビー.ブイ. Recombinant gelatin particles for cell adhesion
WO2011108517A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 富士フイルム株式会社 Cell structure comprising cells and macromolecular blocks having biocompatibility

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004267562A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Advance Co Ltd Carrier for living body, and cell cultivation
JP2009520501A (en) * 2005-12-23 2009-05-28 フジフィルム マニュファクチャリング ユーロプ ビー.ブイ. Recombinant gelatin particles for cell adhesion
WO2008103041A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 Fujifilm Manufacturing Europe B.V. Recombinant gelatins
WO2008123614A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Kyushu University, National University Corporation Method for production of three-dimensional structure of cells
JP2009112233A (en) * 2007-11-05 2009-05-28 Nipro Corp Collagen base material
WO2009066468A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 Masayuki Ishihara Particulate medical material and use thereof
WO2011108517A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 富士フイルム株式会社 Cell structure comprising cells and macromolecular blocks having biocompatibility

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. J. CHUNG ET AL, TISSUE ENGINEERING, vol. 15, no. 6, JPN6014026160, 2009, pages 1391 - 1400, ISSN: 0003240253 *
L. LAO ET AL, COLLOIDSAND SURFACES B: BIOINTERFACES, vol. 66, JPN6014026153, 2008, pages 218 - 225, ISSN: 0003240252 *
Y. N. WU ET AL, BIOMATERIALS, vol. 28, JPN6014026157, 2007, pages 4056 - 4067, ISSN: 0003368324 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017221879A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-28 富士フイルム株式会社 Trophic factor release agent and inflammatory disease treatment agent
JPWO2017221879A1 (en) * 2016-06-20 2019-04-25 富士フイルム株式会社 Tropic factor releasing agent and agent for treating inflammatory disease
CN109789166A (en) * 2016-06-20 2019-05-21 富士胶片株式会社 Trophic factors releasing agent and inflammation disease treatment agent
US10980858B2 (en) 2016-06-20 2021-04-20 Fujifilm Corporation Trophic factor releasing agent and inflammatory disease treating agent
WO2019004446A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 富士フイルム株式会社 Lysosomal storage disease treatment agent
CN110913920A (en) * 2017-06-30 2020-03-24 富士胶片株式会社 Lysosomal storage disease treatment agent
JPWO2019004446A1 (en) * 2017-06-30 2020-05-21 富士フイルム株式会社 Lysosome disease treatment agent
WO2020138028A1 (en) 2018-12-25 2020-07-02 富士フイルム株式会社 Cell transplant kit, method for manufacturing bag-like structure, and therapeutic agent for diabetes
WO2020209273A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 富士フイルム株式会社 Method for producing microcapsules, and coating solution
WO2021039610A1 (en) 2019-08-23 2021-03-04 富士フイルム株式会社 Composition comprising microcapsule and cell structure

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