JP2016131561A - Method of recovering cells, and polymer used for the same - Google Patents

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賢 田中
隆志 干場
Takashi Hoshiba
隆志 干場
寿彦 大類
Toshihiko Orui
寿彦 大類
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Kazuhiro Sato
一博 佐藤
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Chiho Endo
千穂 遠藤
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貴之 大瀧
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method that is capable of efficiently bonding and concentrating cancer cells, stem cells or the like circulating in blood or lymph in a body in a floating manner and easily recovers the bonded cells or the like, and polymer preferably used for the method.SOLUTION: A recovery method of target cells includes: a process of bringing an anti-thrombogenic material, which has lower limit critical solution temperature within a range of 0 to 37°C and has cell adhesiveness, into contact with cell suspension in which a target cell is suspended at the temperature of lower limit critical solution temperature of the material or higher, and bonding the target cell on a surface of the material; and a process in which the target cell is suspended in aqueous medium and recovered by keeping the material at the temperature of the lower limit critical solution temperature or lower in the aqueous medium and dissolving the material into the aqueous medium.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、がん細胞や幹細胞などを選択的に吸着すると共に回収する方法、及びそれに用いられるポリマーに関する。より詳細には、水性媒体中に懸濁するがん細胞や幹細胞などを選択的に吸着する吸着性を有すると共に、水性媒体に対する溶解性が温度によって変化するポリマーを用いて血液等の細胞懸濁液中を懸濁するがん細胞や幹細胞などを濃縮、回収する方法、及びそのような特性を有するポリマーに関する。   The present invention relates to a method for selectively adsorbing and recovering cancer cells, stem cells, and the like, and a polymer used therefor. More specifically, a cell suspension such as blood using a polymer that has an adsorptivity for selectively adsorbing cancer cells and stem cells suspended in an aqueous medium and whose solubility in an aqueous medium changes with temperature. The present invention relates to a method for concentrating and recovering cancer cells or stem cells suspended in a liquid, and a polymer having such properties.

転移を起こすような進行したがんでは、原発巣から血中に浸潤した血中循環がん細胞(Circulating Tumor Cells:CTCs)が存在する。CTCsを検出、回収する臨床的意義は大きく、がんの診断や新規抗がん剤の開発に応用することができる。例えば、転移がんの早期発見、治療前の奏効性予測、及び治療後の残存腫瘍量の測定から治療効果を判定することができ、がんの病状進行を判断する有用な手段である。現在、乳がんや前立腺がん、大腸がんなどの転移性のがん症例において、CTCsを用いた治療効果の判定や予後予測の有用性が認められている。   In advanced cancer that causes metastasis, circulating circulating tumor cells (Circulating Tumor Cells: CTCs) infiltrated into the blood from the primary lesion are present. The clinical significance of detecting and recovering CTCs is great and can be applied to cancer diagnosis and development of new anticancer agents. For example, the therapeutic effect can be determined from early detection of metastatic cancer, prediction of response before treatment, and measurement of the amount of residual tumor after treatment, which is a useful means for determining the progression of cancer pathology. Currently, the usefulness of determination of therapeutic effect and prognosis prediction using CTCs is recognized in metastatic cancer cases such as breast cancer, prostate cancer, and colon cancer.

しかしながら、転移が始まった一般的ながん患者の場合、血液中100億個の血球細胞あたり、CTCsはおよそ1個程度存在しているに過ぎない。これに対し、血液中には、赤血球や白血球等の血液成分が圧倒的に多く存在する。したがって、極めて低濃度のCTCsを検出するためには、高感度、高効率及び高特異的な解析手段が求められる。そこで、磁気ビーズ、密度勾配遠心分離、マイクロ流路、フローサイトメータを用いた方法でCTCsを濃縮する方法が試みられているが、これらの方法は、煩雑な処理が必要であるうえ、回収率が悪いという問題がある。   However, in the case of a general cancer patient who has started metastasis, there is only about 1 CTCs per 10 billion blood cells in the blood. On the other hand, blood contains an overwhelmingly large amount of blood components such as red blood cells and white blood cells. Therefore, in order to detect extremely low concentrations of CTCs, high sensitivity, high efficiency, and high specific analysis means are required. Therefore, methods of concentrating CTCs by a method using magnetic beads, density gradient centrifugation, micro flow path, and flow cytometer have been tried. However, these methods require complicated processing and a recovery rate. There is a problem that is bad.

CTCsを分離、同定する1つの技術として、細胞表面マーカーに対する抗体を用いた方法があり、細胞表面で発現する上皮細胞接着因子(EpCAM)に対する抗体を用いる方法が米国食品医薬品局(FDA)で承認されている。しかしながら、この抗体を用いて種々の乳がん細胞サブタイプの検出可能性を調べたところ、正常細胞様の乳がん細胞を認識できないという報告があり、このサブタイプを特異的に認識できる抗体を含む新規方法の必要性が指摘されている(例えば、非特許文献1参照)。また、CTCs等のがん細胞は、血液中の血球細胞、例えば赤血球や白血球、あるいは血小板等に比べてサイズが一回り大きいことから、機械的な濾過によりこれらの血球成分を除去し、がん細胞を濃縮することができる。このような方法に、カーボンナノチューブやナノファイバー等の新規なナノ材料からなるフィルターを利用してCTCsを分離・濃縮する技術も提案されている(例えば、非特許文献2を参照)。しかしながら、これらのナノスケール材料を用いた場合でも、細胞サイズの小さいCTCsの捕捉は難しく、血球細胞との分離も依然として困難である。   One technique for isolating and identifying CTCs is a method using an antibody against a cell surface marker, and a method using an antibody against an epithelial cell adhesion factor (EpCAM) expressed on the cell surface is approved by the US Food and Drug Administration (FDA). Has been. However, when the detectability of various breast cancer cell subtypes was investigated using this antibody, there was a report that normal cell-like breast cancer cells could not be recognized, and a novel method comprising an antibody capable of specifically recognizing this subtype The necessity of this is pointed out (for example, refer nonpatent literature 1). In addition, since cancer cells such as CTCs are one size larger than blood cells in blood such as red blood cells, white blood cells, or platelets, these blood cell components are removed by mechanical filtration. Cells can be concentrated. In such a method, a technique for separating and concentrating CTCs using a filter made of a novel nanomaterial such as carbon nanotube or nanofiber has also been proposed (see, for example, Non-Patent Document 2). However, even when these nanoscale materials are used, it is difficult to capture CTCs having a small cell size and separation from blood cells is still difficult.

本発明者は、従来から特殊な水和構造を形成可能なポリマーに着目し、当該ポリマーが通常の水分子とは異なる挙動を示す中間水と呼ばれる形態で含水することが可能であること、及び、含水させた当該ポリマーの表面に生体物質に接触した際に補体系の活性化や血小板の活性化による血栓形成や溶血等を防止可能であり抗血栓性ポリマーの性質を示すことを明らかにしてきた(例えば、特許文献1を参照)。更に、当該抗血栓性ポリマーの水和構造を最適化し、含有可能な中間水の量を抑制することにより、血栓形成や溶血等を防止しつつ、がん細胞や血管内皮細胞、幹細胞等の比較的接着性の高い細胞を接着可能とできることを明らかにしてきた(例えば、特許文献2を参照)。   The present inventor has focused on a polymer capable of forming a special hydration structure from the past, and that the polymer can be hydrated in a form called intermediate water that behaves differently from normal water molecules, and It has been clarified that when the surface of the water-containing polymer is brought into contact with a biological substance, thrombus formation and hemolysis due to activation of the complement system and platelet activation can be prevented and the properties of the antithrombotic polymer are exhibited. (For example, see Patent Document 1). In addition, by optimizing the hydration structure of the antithrombotic polymer and reducing the amount of intermediate water that can be contained, it is possible to compare cancer cells, vascular endothelial cells, stem cells, etc. while preventing thrombus formation and hemolysis It has been clarified that cells having high adhesiveness can be adhered (see, for example, Patent Document 2).

また、このような特定の水和構造を有するポリマーをがん細胞濃縮フィルターの表面に適用することにより、がん細胞のフィルター表面への接着性を高め、がん細胞の濃縮率を向上させることを提案している(例えば、特許文献3参照)。   In addition, by applying a polymer with such a specific hydration structure to the surface of a cancer cell concentration filter, the adhesion of cancer cells to the filter surface is improved and the concentration rate of cancer cells is improved. (For example, refer to Patent Document 3).

WO2004/087228号パンフレットWO2004 / 087228 pamphlet 特開2012−105579号公報JP 2012-105579 A WO2012/173097号パンフレットWO2012 / 173097 pamphlet

A M. Sieuwerts et al., "Anti-Epithelial Cell Adhesion Molecule Antibodies and the Detection of Circulating Normal-Like Breast Tumor Cells" J Natl Cancer Inst 2009; 101: 61-66A M. Sieuwerts et al., "Anti-Epithelial Cell Adhesion Molecule Antibodies and the Detection of Circulating Normal-Like Breast Tumor Cells" J Natl Cancer Inst 2009; 101: 61-66 H J. Yoon et al., "Emerging Role of Nanomaterials in Circulating Tumor Cell Isolation and Analysis" ACS Nano, 2014, 8(3), pp.1995-2017H J. Yoon et al., "Emerging Role of Nanomaterials in Circulating Tumor Cell Isolation and Analysis" ACS Nano, 2014, 8 (3), pp.1995-2017

特許文献3に記載された、所定のポリマーで被覆されたがん細胞濃縮フィルターにおいては、血球成分の接着性を抑制した状態で高いがん細胞等に対して選択的に接着性を示すために、血中を循環するCTCsを濃縮して捕捉する点においては有用であるが、捕捉したCTCsを培養等して使用する場合には、トリプシンによる剥離等の方法でフィルターに接着したがん細胞を剥離して回収する必要があった。一方、トリプシンによる剥離等の方法を用いた場合には、剥離したがん細胞がダメージを受けるために、CTCsを用いた各種の評価において必ずしも妥当な結果を得ることができないという問題が存在した。
そこで、本発明は、例えば体内の血中やリンパ液中に浮遊して循環するがん細胞や幹細胞等の目的細胞を効率的に接着して濃縮可能であると共に、当該接着した細胞等を容易に回収する方法を提供することを課題とする。また、当該方法に好適に使用されるポリマーを提供することを課題とする。
In the cancer cell concentration filter coated with a predetermined polymer described in Patent Document 3, in order to selectively adhere to high cancer cells and the like while suppressing the adhesion of blood cell components Although it is useful in concentrating and capturing CTCs circulating in the blood, when the captured CTCs are used after culturing, cancer cells adhered to the filter by a method such as exfoliation with trypsin are used. It was necessary to peel and collect. On the other hand, when a method such as exfoliation using trypsin is used, the exfoliated cancer cells are damaged, and thus there is a problem that a proper result cannot always be obtained in various evaluations using CTCs.
Therefore, the present invention is capable of efficiently attaching and concentrating target cells such as cancer cells and stem cells that suspend and circulate in blood or lymph in the body, and easily attach the attached cells and the like. It is an object to provide a method of collecting. It is another object of the present invention to provide a polymer suitably used in the method.

上記課題を解決するために、温度応答性を示す種々のポリマーを単独であるいは2種以上を組み合わせてがん細胞や幹細胞等の目的細胞の分離、回収に最適なポリマーを選択し、その回収条件を検討した結果、0〜37℃の範囲内に下限臨界溶液温度を有すると共に細胞接着性を有する抗血栓性材料を用いることにより、上記目的細胞を捕捉できるとともに、当該材料を冷却することで極めて容易かつ効率的に目的細胞を回収できることを見出して本発明を完成した。   In order to solve the above-mentioned problems, various polymers exhibiting temperature responsiveness can be used alone or in combination of two or more to select a polymer that is optimal for the separation and recovery of target cells such as cancer cells and stem cells, and the recovery conditions As a result of using the antithrombotic material having a lower critical solution temperature in the range of 0 to 37 ° C. and having cell adhesiveness, the target cells can be captured and the material can be cooled extremely. The present invention was completed by finding that target cells can be easily and efficiently recovered.

すなわち、本発明の目的細胞の回収方法は、0〜37℃の範囲内に下限臨界溶液温度を有すると共に細胞接着性を有する抗血栓性材料に、当該材料の下限臨界溶液温度以上の温度で目的細胞が懸濁する細胞懸濁液を接触させて、目的細胞を当該材料表面に接着させる工程と、水性媒体中で当該材料をその下限臨界溶液温度以下の温度の溶液に保持して前記水性媒体中に当該材料を溶解させることで目的細胞を当該水性媒体中に懸濁させて回収する工程と、を含むことを特徴とする。   That is, the method for recovering target cells of the present invention has an objective antithrombotic material having a lower critical solution temperature in the range of 0 to 37 ° C. and having cell adhesion at a temperature equal to or higher than the lower critical solution temperature of the material. Contacting the cell suspension in which the cells are suspended to adhere the target cells to the surface of the material; and holding the material in a solution having a temperature equal to or lower than the lower critical solution temperature in the aqueous medium. And the step of suspending and recovering the target cells in the aqueous medium by dissolving the material therein.

また本発明の異なる観点において、上記方法に用いることのできる細胞接着性を有する抗血栓性材料として、下記一般式(I)で表される構造から選択される繰返し単位を含むコポリマーを含むことを特徴とする温度応答性ポリマーが提供される。   In another aspect of the present invention, the antithrombotic material having cell adhesion that can be used in the above method includes a copolymer containing a repeating unit selected from the structure represented by the following general formula (I). A temperature responsive polymer is provided.

一般式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、メチル基又はエチル基であり、mは、2又は3であり、nは、繰り返し数を示す。 In the general formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a methyl group or an ethyl group, m is 2 or 3, and n represents the number of repetitions.

本発明の好ましい実施形態では、上記式(I)において、Rが水素原子、Rがエチル基、そしてmが2である繰返し単位と、Rがメチル基、Rがメチル基、そしてmが2である繰返し単位と、を含む温度応答性ポリマーである。 In a preferred embodiment of the present invention, in the above formula (I), R 1 is a hydrogen atom, R 2 is an ethyl group, and m is a repeating unit of 2, R 1 is a methyl group, R 2 is a methyl group, and and a temperature-responsive polymer including a repeating unit in which m is 2.

本発明によれば、血液中の血球細胞の妨害を受けることなく選択的にがん細胞や幹細胞等の目的細胞を捕捉することができる。本発明の方法に用いられる細胞接着性かつ抗血栓性材料は、0〜37℃の範囲内に下限臨界溶液温度を有するため、当該下限臨界溶液温度以上の温度で捕捉した目的細胞を、当該材料の温度を低下させるだけで効率よく回収することができる。   According to the present invention, target cells such as cancer cells and stem cells can be selectively captured without being disturbed by blood cells in the blood. Since the cell-adhesive and antithrombotic material used in the method of the present invention has a lower critical solution temperature in the range of 0 to 37 ° C., the target cell captured at a temperature equal to or higher than the lower critical solution temperature is used as the material. It is possible to efficiently recover by simply lowering the temperature.

本発明の細胞回収用材料を用いて血液中のCTCsを回収するための一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment for collect | recovering CTCs in the blood using the cell collection material of this invention. 各種ポリマーを塗布した基板への、血漿中に懸濁させた(a)血小板あるいは(b)がん細胞の粘着/接着数を示す。The adhesion / adhesion number of (a) platelets or (b) cancer cells suspended in plasma on a substrate coated with various polymers is shown. 10℃あるいは15℃のインキュベーター内に静置した際の細胞培養液中の温度変化を示す。The temperature change in the cell culture medium when left in an incubator at 10 ° C. or 15 ° C. is shown. 各種ポリマーを塗布した基板を10℃あるいは15℃に冷却したリン酸緩衝生理食塩水内で静置した後の、基板の水との静的接触角の変化を示す。The change of the static contact angle with the water of a board | substrate after leaving the board | substrate which apply | coated various polymers still in the phosphate buffered saline cooled to 10 degreeC or 15 degreeC is shown. 各種ポリマー溶液を用いて塗布した基板上からのがん細胞の回収率を示す。The recovery rate of the cancer cell from the board | substrate apply | coated using various polymer solutions is shown. 異なる温度および時間において、各種ポリマーを塗布した基板からのがん細胞の回収率を示す。The recovery rate of the cancer cell from the board | substrate which apply | coated various polymers in different temperature and time is shown. 温度応答性ポリマーを含有する細胞培養用培地中で培養した際のがん細胞に対する細胞毒性を示す。The cytotoxicity with respect to the cancer cell at the time of culture | cultivating in the culture medium for cell culture containing a temperature-responsive polymer is shown. 各種ポリマーを塗布した基板に血液を接触させた後の細胞の接着形態を示す。The adhesion form of the cell after making blood contact the board | substrate which apply | coated various polymers is shown.

以下、場合により図面を参照しながら、好適な実施形態を説明する。
特許文献1に記載されるポリマーは、表1に示すように「中間水」と定義される水分子を含有可能な所定の水和構造を有することにより、生体由来の物質に接触した際に、例えば血小板等の血球成分の接着が抑制される等の生体適合性を示すことが確認されている。同時に、それぞれのポリマー構造に応じて決まる相転移温度(下限臨界溶液温度(LCST))が存在し、当該温度以下の温度域においてはポリマー分子が水溶性を示す一方で、当該相転移温度以上の温度域においてはポリマー分子が非水溶性となることが確認されている。なお、表1におけるポリマーA〜Fは特許文献1に記載されるものであり、本発明における一般式(I):
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings as the case may be.
When the polymer described in Patent Document 1 has a predetermined hydration structure that can contain water molecules defined as “intermediate water” as shown in Table 1, when it comes into contact with a biological substance, For example, it has been confirmed that biocompatibility is exhibited such that adhesion of blood cell components such as platelets is suppressed. At the same time, there exists a phase transition temperature (lower critical solution temperature (LCST)) determined according to each polymer structure, and in the temperature range below the temperature, the polymer molecule exhibits water solubility, while the phase transition temperature is higher than the phase transition temperature. It has been confirmed that the polymer molecules are insoluble in the temperature range. In addition, the polymers A to F in Table 1 are described in Patent Document 1, and the general formula (I) in the present invention:


におけるR、R、mをそれぞれ表中に示す構造とする繰り返し単位のみからなるホモポリマーである。また、表1等に示すLCSTは、各ポリマーが純水中において示すLCSTである。特許文献1に記載されるポリマー等において、下限臨界溶液温度(LCST)が存在する理由は明らかで無いが、主鎖および側鎖に含まれる疎水性基と、側鎖に含まれるエチレングリコールユニット等に起因する親水性基とのバランスに起因して、温度に応じて疎水性基の部分、或いは親水性基の部分が外部に露出する一種の相変態を生じる結果として、所定の温度以上で疎水的な特性を示すポリマーが、当該温度以下で親水的となって水溶性を示すものと考えられる。LCSTは、そのポリマー構造と共に、周囲の環境が有する極性等によって変化するものであるため、等張液などの各種の溶質を含む水溶液中では、その成分や濃度に応じて数℃程度、LCSTが低下する傾向が見られる。

In which R 1 , R 2 and m each have a structure shown in the table. Moreover, LCST shown in Table 1 etc. is LCST which each polymer shows in a pure water. Although the reason why the lower critical solution temperature (LCST) exists in the polymer described in Patent Document 1 is not clear, the hydrophobic group contained in the main chain and the side chain, the ethylene glycol unit contained in the side chain, etc. Hydrophobic at a predetermined temperature or higher as a result of a kind of phase transformation in which the hydrophobic group part or the hydrophilic group part is exposed to the outside depending on the temperature due to the balance with the hydrophilic group due to It is considered that a polymer exhibiting specific characteristics becomes hydrophilic and water-soluble at or below the temperature. Since LCST varies with the polymer structure and the polarity of the surrounding environment, in an aqueous solution containing various solutes such as isotonic solution, LCST is about several degrees Celsius depending on its components and concentration. There is a tendency to decrease.

表2には、上記ポリマーA〜Fを構成する繰り返し単位を、それぞれ50%ずつ含むコポリマー(共重合体)が有するLCSTを示す。表2に示されるように、一般式(I)に含まれる繰り返し単位を含むコポリマーは、当該コポリマーを構成する各繰り返し単位のみからなるホモポリマーが有するLCSTの中間的なLCSTを示すことが確認されており、これを利用して一般式(I)に含まれる繰り返し単位を含むコポリマーとすることにより、適宜のLCSTを有するポリマーを得ることが可能である。この際に、上記ホモポリマーFのように、ホモポリマーとした際には顕在的なLCSTを有しない繰り返し単位であっても、コポリマーとした際にLCSTを示す繰り返し単位が存在することから、このような繰り返し単位は0℃以下の温度に潜在的なLCSTを有するものと考えられる。   Table 2 shows LCSTs of copolymers (copolymers) each containing 50% of the repeating units constituting the polymers A to F. As shown in Table 2, it was confirmed that the copolymer containing a repeating unit included in the general formula (I) shows an LCST intermediate between LCSTs of a homopolymer composed only of each repeating unit constituting the copolymer. By using this, it is possible to obtain a polymer having an appropriate LCST by making a copolymer containing a repeating unit contained in the general formula (I). At this time, even if it is a repeating unit that does not have an obvious LCST when it is made into a homopolymer, such as the above-mentioned homopolymer F, there is a repeating unit that shows LCST when made into a copolymer. Such repeating units are believed to have a potential LCST at temperatures below 0 ° C.

また、特許文献2にも記載されるように、ほとんど水和性を示さず表面水層を形成しない物質や、水和性組成物であっても表面水層が不凍水や自由水から構成されていて中間水が実質的に存在しない物質の表面においては、血液等の体液中に存在する全ての細胞や血漿タンパク質が高い吸着頻度で吸着を生じることが知られている。これに対して、中間水を含むポリマー表面においては、中間水の量が比較的微量であっても、血小板のように比較的小さな浮遊系の細胞や血漿タンパク質の吸着が抑制されると共に、補体系の活性化や血小板の活性化による血栓形成や溶血等を防止可能となり、いわゆる生体適合性を示すことが明らかになっている。一方、中間水が存在することで浮遊系の細胞や血漿タンパク質の吸着が抑制される表面においても、がん細胞や幹細胞などの比較的大型で吸着能が高い細胞は依然として吸着を生じ、これらの吸着を防止するためには更に大きな割合で中間水を含有することが必要であることが明らかになっている。このように、細胞等の種類によって吸着頻度が低下する中間水量が大きく変化することを利用して、適宜の中間水量を有する水和性組成物を細胞等の吸着材として用いることにより、目的に応じた細胞を選択的に吸着することが可能となっている。   In addition, as described in Patent Document 2, a substance that hardly shows hydration and does not form a surface water layer, or even a hydrating composition, the surface water layer is composed of antifreeze water or free water. On the surface of a substance that is substantially free of intermediate water, it is known that all cells and plasma proteins present in body fluids such as blood are adsorbed at a high adsorption frequency. On the other hand, on the polymer surface containing intermediate water, even if the amount of intermediate water is relatively small, adsorption of relatively small floating cells such as platelets and plasma proteins is suppressed, and compensation is performed. It has become clear that thrombus formation and hemolysis due to system activation and platelet activation can be prevented, and so-called biocompatibility is exhibited. On the other hand, even on the surface where the adsorption of floating cells and plasma proteins is suppressed due to the presence of intermediate water, relatively large and highly adsorbable cells such as cancer cells and stem cells still cause adsorption. It has been found that it is necessary to contain a greater proportion of intermediate water to prevent adsorption. Thus, by using the fact that the amount of intermediate water whose adsorption frequency decreases greatly depending on the type of cells, etc., the use of a hydrating composition having an appropriate amount of intermediate water as an adsorbent for cells, etc. It is possible to selectively adsorb the corresponding cells.

上記のような知見に基づいて、本発明者は、特許文献1に記載されるような中間水を有すると共に、LCSTを有するポリマーから適切なポリマーを選択することで、血液等の体液中等に存在するがん細胞や幹細胞などを選択的に吸着すると共に、LCSTを利用して当該吸着した細胞を容易に水性の媒質中に回収することが可能となると考えて種々の検討を行った結果、本発明を完成するに至ったものである。   Based on the knowledge as described above, the present inventor has intermediate water as described in Patent Document 1 and is also present in body fluids such as blood by selecting an appropriate polymer from polymers having LCST. As a result of performing various studies on the assumption that the adsorbed cells can be easily recovered in an aqueous medium using LCST while selectively adsorbing cancer cells and stem cells to be absorbed. The invention has been completed.

つまり、本発明者が種々の検討を行った結果、中間水を含有すると共にLCSTを有して体温以下の温度で溶解するポリマーの内で、同一の繰り返し単位からなるホモポリマーを用いた細胞吸着用の基材を使用した場合には、がん細胞等の選択的接着が確認される一方で、水性媒体中でポリマーをLCST以下の温度に冷却して溶解させた際にがん細胞等が水性媒体中に放出される割合が低く、大部分が基材上に残留することが観察された。これに対して、異なる繰り返し単位を含むコポリマーを用いた細胞吸着用の基材を使用した場合には、同様にがん細胞等の選択的接着が確認されると共に、低温の水性媒体中でポリマーを溶解した際に高い割合でがん細胞等が水性媒体中に放出され、回収可能であることが明らかになった。   That is, as a result of various studies by the present inventor, cell adsorption using a homopolymer comprising the same repeating unit among polymers containing intermediate water and having LCST and being dissolved at a temperature below body temperature. When the base material for use is used, selective adhesion of cancer cells and the like is confirmed. On the other hand, when the polymer is cooled to a temperature of LCST or lower and dissolved in an aqueous medium, It was observed that the rate released into the aqueous medium was low and most remained on the substrate. On the other hand, when a cell-adsorbing substrate using a copolymer containing different repeating units is used, selective adhesion of cancer cells and the like is similarly confirmed, and the polymer is used in a low-temperature aqueous medium. It was clarified that cancer cells and the like were released into an aqueous medium at a high rate when dissolved in and recovered.

上記のように、同様に中間水を有し、LCSTを示すにも関わらず、ポリマーの構造によって、ポリマーの溶解時にポリマーに接着した細胞が基材上に残留し、又は、水性媒体中に放出されるとの違いを生じる理由は明らかでないが、ポリマーの構造によってポリマーからなる被膜が溶解する際の挙動が異なることが原因であると考えられる。つまり、ポリマーがコポリマーである場合には、水性媒体中での冷却過程において、LCSTがより高温である部分が先に親水化して溶解するためにポリマー被膜の溶解が不均一に進行すると考えられる。この結果、部分的に溶解・膨潤して密着力の低下したポリマー被膜が基材や細胞から遊離し、その後に被膜の溶解が完了するために、その過程で細胞の放出が促進されるものと考えられる。一方、ポリマーがホモポリマーである場合、水性媒体中での冷却過程においてポリマー被膜がその表面から順次溶解するために、疎水性相互作用等によりポリマー被膜の表面に細胞が接着した状態で溶解が進展する結果、ポリマー被膜が溶失した後の基材表面に細胞が再接着して水性媒体中に放出されないものと推察される。   As mentioned above, despite having intermediate water and showing LCST, depending on the structure of the polymer, cells adhered to the polymer remain on the substrate or released into the aqueous medium upon dissolution of the polymer The reason for this difference is not clear, but it is thought to be caused by the difference in behavior when the polymer film dissolves depending on the polymer structure. That is, when the polymer is a copolymer, it is considered that in the cooling process in the aqueous medium, the portion having a higher LCST is first hydrophilized and dissolved, so that the dissolution of the polymer film proceeds non-uniformly. As a result, the polymer coating partially dissolved and swollen and having a reduced adhesion is released from the substrate and cells, and then the dissolution of the coating is completed, so that cell release is promoted in the process. Conceivable. On the other hand, when the polymer is a homopolymer, the polymer coating dissolves sequentially from the surface in the cooling process in an aqueous medium, so that the dissolution progresses with cells adhering to the surface of the polymer coating due to hydrophobic interaction or the like. As a result, it is presumed that the cells are reattached to the surface of the base material after the polymer coating is dissolved and are not released into the aqueous medium.

上記のような所定の構造のポリマーを使用した際のがん細胞等の接着と剥離の挙動を利用して、本発明に係るがん細胞の回収方法は、所定量の中間水を含有可能であると共に、回収の対象である細胞が懸濁する細胞懸濁液中で体温である37℃以下のLCSTを有するコポリマーを用いて少なくとも表面の一部を被覆した基体を使用することを特徴として、LCST以上の温度において当該ポリマー表面を血液やリンパ液等の細胞懸濁液に接触させてがん細胞や幹細胞等を当該ポリマーの表面に接着(吸着)する工程を含むものである。当該工程においては、使用するポリマーが所定量の中間水を含有することにより、血小板等の血球細胞やタンパク質等の吸着が抑制される一方で、がん細胞や幹細胞等の比較的大型の細胞をポリマー表面に選択的に接着することができる。なお、本明細書においては、ポリマー表面に対する細胞の挙動について、「接着」と「吸着」の語を同一の意味を有するものとして相補的に使用することがある。   Utilizing the adhesion and peeling behavior of cancer cells and the like when using a polymer having a predetermined structure as described above, the method for recovering cancer cells according to the present invention can contain a predetermined amount of intermediate water. And using a substrate having at least a part of the surface coated with a copolymer having an LCST of 37 ° C. or lower, which is a body temperature, in a cell suspension in which cells to be collected are suspended, It includes a step of contacting (adsorbing) cancer cells, stem cells and the like to the surface of the polymer by bringing the polymer surface into contact with a cell suspension such as blood or lymph at a temperature of LCST or higher. In this process, when the polymer used contains a predetermined amount of intermediate water, adsorption of blood cells such as platelets and proteins is suppressed, while relatively large cells such as cancer cells and stem cells are removed. It can be selectively adhered to the polymer surface. In the present specification, the terms “adhesion” and “adsorption” are sometimes used complementarily with respect to the behavior of cells with respect to the polymer surface.

次に、上記でポリマー表面にがん細胞や幹細胞等を接着させた基体を、当該がん細胞等を回収するための水性媒体中に移し、そのLCST以下の温度としてポリマーを溶解させることで、ポリマー表面に接着したがん細胞等を基体から脱離させて水性媒体中に回収する工程を有する。当該ポリマーを溶解させる際に、2種類以上の異なる繰り返し単位を含むコポリマーを使用することにより、単一の繰り返し単位からなるホモポリマーを用いる場合と比べて水性媒体中への細胞の回収率を高めることが可能となる。また、本発明によれば、接着したがん細胞などを水性媒体中に回収する際に、トリプシン処理等のように細胞の接着機構を積極的に損なう処理を必要とせず、細胞が接着している足場を溶出させることで基体から剥離させるため、より健全な状態でがん細胞を水性媒体中に回収することが可能となる。また、本発明者が別に明らかにするとおり、血小板等の接着が抑制されるような水和構造を有するポリマー表面は細胞培養の基質としても良好であるため、本発明においてがん細胞等が基体に接着した際にも、その健全性が維持可能であると考えられる。   Next, the substrate having cancer cells and stem cells adhered to the polymer surface as described above is transferred into an aqueous medium for collecting the cancer cells and the like, and the polymer is dissolved at a temperature equal to or lower than the LCST, A step of detaching cancer cells and the like adhered to the polymer surface from the substrate and collecting them in an aqueous medium. When dissolving the polymer, by using a copolymer containing two or more different repeating units, the recovery rate of cells in an aqueous medium is increased as compared with the case of using a homopolymer consisting of a single repeating unit. It becomes possible. In addition, according to the present invention, when recovering the adhered cancer cells or the like in an aqueous medium, a treatment that actively impairs the cell adhesion mechanism such as trypsin treatment is not required, and the cells adhere. Since the existing scaffold is eluted from the substrate, the cancer cells can be recovered in an aqueous medium in a more healthy state. Further, as the present inventor separately clarifies, since the polymer surface having a hydration structure that suppresses adhesion of platelets and the like is good as a substrate for cell culture, cancer cells and the like are used as substrates in the present invention. It is considered that the soundness can be maintained even when adhered to the film.

本発明に係る細胞の回収方法で用いるポリマーとしては、がん細胞等の採取対象となる血液等の細胞懸濁液中におけるLCSTが0℃〜37℃のものが好ましく使用される。また、水性媒体中において冷却した際のポリマーの溶解速度を高める観点や、過度の冷却による細胞の活性低下を防止する観点からは、LCSTが5℃以上、より好ましくは10℃以上であることが望ましい。一方、特に生体中の血液と接触して使用する際には、血液との接触中のポリマーの溶解を確実に防止し、ポリマー表面を安定にする観点から、LCSTが35℃以下、より好ましくは30℃以下のポリマーを使用することが望ましい。   As the polymer used in the cell recovery method according to the present invention, a polymer having a LCST of 0 ° C. to 37 ° C. in a cell suspension such as blood to be collected such as cancer cells is preferably used. Further, from the viewpoint of increasing the dissolution rate of the polymer when cooled in an aqueous medium, and preventing the decrease in cell activity due to excessive cooling, LCST is preferably 5 ° C or higher, more preferably 10 ° C or higher. desirable. On the other hand, when used in contact with blood in a living body, LCST is preferably 35 ° C. or lower, more preferably from the viewpoint of reliably preventing dissolution of the polymer during contact with blood and stabilizing the polymer surface. It is desirable to use a polymer of 30 ° C or lower.

本発明に係る細胞の回収方法を適用してがん細胞等を回収する対象としては、水性の媒体中に回収の目的となるがん細胞等が存在する(または、存在が疑われる)細胞懸濁液であれば特に限定されず、例えば、体内を循環する血液の一部を体外循環したものであってもよく、また所定のポリマーで被覆した基体を体内留置する等して、実質的に生体中に存在する状態の血液に対して適用することが可能である。また、体外に取り出した血液やリンパ液、その他の体液や、当該体液などを処理して得られる細胞懸濁液、生体組織を処理することで分離したがん細胞等を含む細胞懸濁液に対して、本発明に係るポリマーで被覆した基体を、当該ポリマーのLCST以上の温度で接触させることでポリマー表面にがん細胞等を接着してもよい。
また、基体を被覆したポリマーにがん細胞等を効率的に接着させるために、ポリマー表面と接着させようとする細胞の接触頻度を高める操作を行うことが好ましい。つまり、特に全血などからがん細胞を接着して回収しようとする場合、高い密度で存在する血球細胞によってがん細胞とポリマー表面の接触頻度が低下する場合があるため、特に目的とするがん細胞等の密度が低い場合には、必要に応じて適宜の血漿や等張液等で全血を希釈して確実に目的とするがん細胞等が確実にポリマー表面に接触するようにすることが好ましい。また、がん細胞等を含む媒体を所定の流速でポリマー表面と接触させることで、がん細胞等がポリマー表面に接触する頻度を高めると共に、血球細胞などがポリマー表面に物理吸着等を生じることを防止することも好ましい。
As a target for recovering cancer cells and the like by applying the method for recovering cells according to the present invention, a cell suspension in which cancer cells or the like to be recovered are present (or suspected of being present) in an aqueous medium. It is not particularly limited as long as it is a turbid liquid. For example, a part of blood circulating in the body may be extracorporeally circulated, or a substrate coated with a predetermined polymer may be placed in the body to substantially It can be applied to blood in a state existing in a living body. In addition, for blood and lymph extracted outside the body, other body fluids, cell suspensions obtained by processing the body fluids, etc., cell suspensions containing cancer cells separated by processing biological tissues, etc. In addition, cancer cells and the like may be adhered to the polymer surface by contacting the substrate coated with the polymer according to the present invention at a temperature equal to or higher than the LCST of the polymer.
Further, in order to efficiently adhere cancer cells and the like to the polymer coated with the substrate, it is preferable to perform an operation for increasing the contact frequency of the cells to be adhered to the polymer surface. That is, especially when trying to adhere and recover cancer cells from whole blood, etc., because the frequency of contact between the cancer cells and the polymer surface may decrease due to the high density of blood cells, If the density of cancer cells is low, dilute the whole blood with appropriate plasma or isotonic solution as necessary to ensure that the target cancer cells are in contact with the polymer surface. It is preferable. In addition, by bringing a medium containing cancer cells etc. into contact with the polymer surface at a predetermined flow rate, the frequency of cancer cells etc. coming into contact with the polymer surface is increased, and blood cells etc. cause physical adsorption on the polymer surface. It is also preferable to prevent this.

本発明によりポリマー表面に接着したがん細胞等を回収する水性媒体としては、回収の目的に応じて適宜選択される水性媒体を用いることができる。例えば、回収した細胞をその後に培養する場合あるいは遺伝子変異解析、発現遺伝子の解析、産生タンパク質の解析に用いる場合には、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水、血清を含有した一般的に細胞培養に用いられる培養培地、血清を含有しない培養培地などを用いることができる。ポリマー表面にがん細胞等を接着した基体からのがん細胞等の回収は、上記水性媒体中で基体を当該ポリマーのLCST以下の温度にすることで、当該ポリマーが水性媒体中に溶解し、これに伴ってがん細胞等が水性媒体中に遊離することを利用して行うことができる。水性媒体中に遊離したがん細胞等は、従来の細胞サンプルと同様に、その目的に応じて取り扱われることが可能である。例えば、がん細胞の増殖培養、増殖培養後のがん細胞を用いた抗がん剤耐性試験、回収したがん細胞を用いた遺伝子変異解析、抗がん剤耐性の発現に関わるトランスポーターなどを含むがん細胞内で発現する遺伝子の定量解析、半定量解析、定性解析、タンパク質の産生量の解析、さらに一般的に病理検査に用いられるヘマトキシリンーエオシン染色等の組織染色、抗体を用いた免疫染色によるがん細胞の性状解析等に用いることができる。   As an aqueous medium for recovering cancer cells and the like adhered to the polymer surface according to the present invention, an aqueous medium appropriately selected according to the purpose of recovery can be used. For example, when the collected cells are subsequently cultured or used for gene mutation analysis, expression gene analysis, or production protein analysis, generally cells containing physiological saline, phosphate buffered saline, or serum are used. A culture medium used for culture, a culture medium not containing serum, and the like can be used. The recovery of cancer cells and the like from a substrate having cancer cells and the like adhered to the polymer surface is performed by bringing the substrate to a temperature below the LCST of the polymer in the aqueous medium, so that the polymer is dissolved in the aqueous medium, Along with this, it can be performed by utilizing the fact that cancer cells and the like are released into the aqueous medium. Cancer cells and the like released in an aqueous medium can be handled according to their purpose, as in conventional cell samples. For example, cancer cell growth culture, anticancer drug resistance test using cancer cells after growth culture, gene mutation analysis using collected cancer cells, transporter involved in the expression of anticancer drug resistance, etc. Quantitative analysis, semi-quantitative analysis, qualitative analysis, protein production analysis, and tissue staining such as hematoxylin-eosin staining generally used for pathological examinations, and antibodies It can be used for characterization of cancer cells by immunostaining.

本発明に係る方法でがん細胞などを回収する際に使用されるポリマーは、上記で説明したとおり、所定の抗血栓性を有することで血液中に高密度で存在する血球細胞等を接着しない一方で、がん細胞等に対して一定の接着性を示すと共に、0〜37℃の範囲にLCSTが存在するコポリマーであれば特に限定せずに使用することができる。一実施形態において、本発明に係る方法でがん細胞などを回収する際に、下記一般式(I)で表される繰返し単位を含むポリマーを用いることができる。   As described above, the polymer used when recovering cancer cells or the like by the method according to the present invention has a predetermined antithrombotic property and does not adhere blood cells existing at high density in blood. On the other hand, any copolymer can be used without particular limitation as long as it exhibits a certain adhesion to cancer cells and the like and LCST is present in the range of 0 to 37 ° C. In one embodiment, when a cancer cell or the like is collected by the method according to the present invention, a polymer containing a repeating unit represented by the following general formula (I) can be used.

上記一般式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、メチル基又はエチル基であり、mは、2又は3であり、nは、繰り返し数を示す。 In the formula, R 1 is hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a methyl group or an ethyl group, m is 2 or 3, n represents the number of repetitions.

一般式(I)で表される繰返し単位を所定以上の割合で含むことにより、表1,2に示すように中間水を含有可能であることにより抗血栓性を示す一方で、がん細胞や幹細胞等の比較的大型で接着性の強い細胞を接着することが可能であると同時に、その構造に応じた下限臨界溶液温度を示すコポリマーとすることが可能である。この際に、コポリマーを構成する繰り返し単位の全てが一般式(I)で表されるものであることが、中間水の含有量やLCSTの調整が容易な点でより好ましいが、その目的等に応じて、コポリマーには一般式(I)で表される以外の繰り返し単位を含むことが可能である。   By containing the repeating unit represented by the general formula (I) at a predetermined ratio or more, as shown in Tables 1 and 2, the anti-thrombotic property can be obtained by being able to contain intermediate water, while cancer cells and A relatively large and highly adherent cell such as a stem cell can be adhered, and at the same time, a copolymer exhibiting a lower critical solution temperature depending on its structure can be obtained. At this time, it is more preferable that all of the repeating units constituting the copolymer are represented by the general formula (I) in terms of easy adjustment of the content of intermediate water and LCST. Accordingly, the copolymer can include repeating units other than those represented by general formula (I).

上記の一般式(I)で表される繰返し単位を含むポリマーは、典型的には、下記一般式(II)で表される構造から選択される、少なくとも1種類のモノマーを含む溶液に適切な開始剤を添加し、ランダム重合、イオン重合、光重合、マクロマーを利用した重合等の一般的な方法によって重合させることにより製造することができる。重合反応を行う温度は、40℃〜100℃が好ましく、60℃〜90℃がより好ましく、70℃〜80℃が更に好ましい。重合反応を行う圧力は常圧であることが好ましい。重合反応は、それぞれのモノマーを混合してランダム共重合を行ってもよく、あるいは、それぞれのモノマーをある程度重合してから両者を混合して行うブロック共重合でもよい。   The polymer containing the repeating unit represented by the general formula (I) is typically suitable for a solution containing at least one monomer selected from the structure represented by the following general formula (II). It can be produced by adding an initiator and polymerizing by a general method such as random polymerization, ionic polymerization, photopolymerization, or polymerization using a macromer. The temperature at which the polymerization reaction is performed is preferably 40 ° C to 100 ° C, more preferably 60 ° C to 90 ° C, and still more preferably 70 ° C to 80 ° C. The pressure for conducting the polymerization reaction is preferably normal pressure. The polymerization reaction may be random copolymerization by mixing the respective monomers, or block copolymerization in which the respective monomers are polymerized to some extent and then both are mixed.

上記一般式(II)中、R、R及びmの定義は、一般式(I)と同様である。 In the general formula (II), the definitions of R 1 , R 2 and m are the same as those in the general formula (I).

重合反応において、溶媒としては、上記一般式(II)で表される構造から選択される、少なくとも2種類のモノマーを溶解可能な溶媒を使用できる。例えば脂肪族又は芳香族の有機溶媒であり、より具体的には、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、オルト−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素が挙げられ、ジオキサン等のエーテル系溶媒が好ましい。   In the polymerization reaction, as the solvent, a solvent capable of dissolving at least two types of monomers selected from the structure represented by the general formula (II) can be used. For example, an aliphatic or aromatic organic solvent, more specifically, ether solvents such as dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, halogenated aromatic hydrocarbons such as ortho-dichlorobenzene, N, N-dimethylformamide, etc. Amides, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, and aliphatic hydrocarbons such as hexane and pentane, with ether solvents such as dioxane being preferred.

上記一般式(I)に記載される繰返し単位においては、表1に記載のLCSTや中間水量に示されるとおり、一般式(I)中のR、R及びmに応じて、LCSTや中間水量を変化することが可能である。一般に、Rをメチル基から水素、Rをエチル基からメチル基とするなど各部位の親水性が増加するに従ってLCSTが高温側に変移し、含有できる中間水の量が増加する傾向が見られる。また、親水性を示すと考えられるエチレングリコール部(C−O)の繰り返し数(m)を2から3に増加することによってもLCSTが高温側に変移し、含有できる中間水の量が増加する傾向が見られる。本発明に係る細胞の回収方法においては、このような各繰り返し単位の構造が固有に有する特性を利用して、特に回収するがん細胞等が存在する水溶液中におけるLCSTが0〜37℃の範囲になるように複数種の繰り返し単位を含むコポリマーを合成して使用することが好ましい。 In the repeating unit described in the general formula (I), as shown in the LCST and the intermediate water amount described in Table 1, depending on R 1 , R 2 and m in the general formula (I), the LCST or intermediate It is possible to change the amount of water. In general, the LCST shifts to a higher temperature side and the amount of intermediate water that can be contained tends to increase as the hydrophilicity of each part increases, for example, R 1 is changed from a methyl group to hydrogen and R 2 is changed from an ethyl group to a methyl group. It is done. Further, the amount of intermediate water that can be contained by changing LCST to a high temperature side by increasing the number of repetitions (m) of ethylene glycol part (C 2 H 4 —O), which is considered to be hydrophilic, from 2 to 3. There is a tendency to increase. In the method for recovering cells according to the present invention, the LCST in an aqueous solution in which cancer cells to be recovered are present is particularly in the range of 0 to 37 ° C. by utilizing the characteristics inherent to the structure of each repeating unit. It is preferable to synthesize and use a copolymer containing a plurality of types of repeating units.

なお、表1,2に記載したLCSTは、Milli−Q水(純水)中に各ポリマーを1.0wt%の濃度で溶解して高分子溶液として、この高分子溶液500μLをマイクロセルに入れてV−630型分光光度計(日本分光株式会社, 東京)を用いて波長500nmの可視光での透過率を測定しながら0.5℃/minの速度で温度を上昇させ、各ポリマーの析出により高分子溶液の光透過率が高分子を溶解させていないMilli−Q水の透過率の50%となった際の温度を測定したものである。LCSTは、周囲の環境が有する極性等によって変化し、等張液などの各種の溶質を含む水溶液中では、その成分や濃度に応じてLCSTが2〜5℃程度、低下する傾向が見られる。また、表1、2に記載した中間水の量は、それぞれのポリマーについて特許文献2等に記載された測定方法により測定されたものである。つまり、飽和含水させた各ポリマーを−100℃程度まで冷却した後に室温まで再加熱する過程において観察される−40℃近辺の発熱と、−20℃〜0℃の間で見られる吸熱の量から、当該ポリマーに含有される中間水の重量を求めて、当該ポリマーの乾燥重量で除したものである。   In the LCST described in Tables 1 and 2, each polymer was dissolved in Milli-Q water (pure water) at a concentration of 1.0 wt% as a polymer solution, and 500 μL of this polymer solution was placed in a microcell. Using a V-630 spectrophotometer (Nippon Bunko Co., Ltd., Tokyo) while measuring the transmittance of visible light with a wavelength of 500 nm, the temperature was increased at a rate of 0.5 ° C./min to precipitate each polymer. Thus, the temperature when the light transmittance of the polymer solution becomes 50% of the transmittance of Milli-Q water in which the polymer is not dissolved is measured. The LCST varies depending on the polarity of the surrounding environment, and in an aqueous solution containing various solutes such as an isotonic solution, the LCST tends to decrease by about 2 to 5 ° C. depending on its component and concentration. Moreover, the amount of intermediate water described in Tables 1 and 2 is measured by the measuring method described in Patent Document 2 and the like for each polymer. That is, from the amount of heat generated near −40 ° C. observed in the process of reheating to room temperature after cooling each saturated water-containing polymer to about −100 ° C. and the amount of endotherm observed between −20 ° C. and 0 ° C. The weight of the intermediate water contained in the polymer is obtained and divided by the dry weight of the polymer.

この「中間水」と呼ばれる状態の水分子は、リン脂質等の生体物質にも含まれるものであって、中間水が物質の表面に存在することにより生体組織中のタンパク質の非特異的吸着が防止されることが明らかとなっている。中間水は、例えば−100℃程度の低温からの昇温過程において、水の低温結晶化に基づく潜熱の移動に由来する発熱ピークを、典型的には−40℃付近に生じることによって特徴づけられる。この低温結晶化は、非晶質の氷から結晶性の氷への変態と考えられる。中間水は高分子鎖との特定の相互作用により弱く拘束された水分子と考えられており、この結果として低温結晶化のように水分子単独では観察されない独特な挙動を生じると考えられている。このような中間水の含有割合に応じて、生体中のタンパク質や、血小板等の血球、各種体細胞の吸着が防止できる一方で、中間水の量を適宜調整することにより生体内に存在する物質を選択的に吸着可能であることが明らかになりつつある。   Water molecules in a state called “intermediate water” are also contained in biological materials such as phospholipids, and non-specific adsorption of proteins in biological tissues is caused by the presence of intermediate water on the surface of the material. It is clear that it is prevented. Intermediate water is characterized by, for example, an exothermic peak derived from the transfer of latent heat based on low-temperature crystallization of water, typically in the vicinity of −40 ° C., during a temperature rising process from a low temperature of about −100 ° C., for example. . This low temperature crystallization is considered to be a transformation from amorphous ice to crystalline ice. Intermediate water is thought to be a water molecule that is weakly constrained by a specific interaction with the polymer chain, and this is thought to result in a unique behavior not observed with water molecules alone, such as low-temperature crystallization. . Depending on the content of such intermediate water, it can prevent the adsorption of proteins in the living body, blood cells such as platelets, and various somatic cells, while substances that are present in the living body by appropriately adjusting the amount of intermediate water It is becoming clear that can be selectively adsorbed.

すなわち、本発明で使用されるポリマーには、これまでに存在が知られていた(1)ポリマーと弱い相互作用をしており0℃で凝固・融解する「自由水」、(2)ポリマーと強い相互作用をしており−100℃でも凍結しない「不凍水」に加えて、(3)自由水と不凍水の中間的な相互作用を受けて0℃より低温で凍結する「中間水」が含まれる水和構造が存在すると考えられる。この水和構造により、正常な血球細胞は基板表面への接着が抑制される一方で、がん細胞や幹細胞などは細胞表面の糖鎖の発現が正常細胞とは異なるためにポリマー表面の水和構造をかく乱し、当該ポリマーを成す分子や基板表面への接着性を発現すると考えられる。本発明で使用されるポリマーにおいても、この中間水を所定量の割合で含有することで、生体内組織や血液中のタンパク質と接触した際にタンパク質の吸着変性や活性化・接着が抑制される一方で、がん細胞や幹細胞等を選択的に接着可能である。特に血液中を循環して、生体内の組織に接着してがんの転移を生じるCTCsなどは高い接着性を有しており、本発明に係るがん細胞の回収方法が好適に適用されるものと考えられる。   That is, the polymers used in the present invention are known to have existed so far (1) “free water” which has weak interaction with the polymer and solidifies and melts at 0 ° C., (2) In addition to “antifreeze water” that has strong interaction and does not freeze even at −100 ° C., (3) “intermediate water that freezes at a temperature lower than 0 ° C. due to an intermediate interaction between free water and antifreeze water. It is thought that there exists a hydrated structure including “ This hydration structure suppresses normal blood cells from adhering to the substrate surface, whereas cancer cells and stem cells hydrate on the polymer surface because the expression of sugar chains on the cell surface is different from normal cells. It is thought that the structure is disturbed and the adhesion to the molecules forming the polymer and the substrate surface is expressed. Also in the polymer used in the present invention, by containing this intermediate water in a predetermined amount ratio, protein adsorption denaturation and activation / adhesion are suppressed when it comes into contact with a tissue in a living body or blood. On the other hand, cancer cells and stem cells can be selectively adhered. In particular, CTCs that circulate in blood and adhere to tissues in the living body to cause cancer metastasis have high adhesiveness, and the method for recovering cancer cells according to the present invention is suitably applied. It is considered a thing.

以上で説明した機構により、本発明に係る方法でがん細胞等を回収する際に使用されるポリマーは、所定の抗血栓性を有することで血液中に高密度で存在する血球細胞等を接着しない一方で、がん細胞等に対して一定の接着性を示すと共に、0〜37℃の範囲にLCSTが存在するコポリマーであれば特に限定せずに使用することができるが、特に一般式(I)に示す繰り返し単位を含むコポリマーを用いることで、より簡便に本発明に係るがん細胞等を回収する方法を実施することができる。   Due to the mechanism described above, the polymer used when recovering cancer cells and the like by the method according to the present invention adheres to blood cells and the like that exist in high density in blood by having a predetermined antithrombotic property. On the other hand, any copolymer can be used without particular limitation as long as it has a certain adhesion to cancer cells and the like and LCST is present in the range of 0 to 37 ° C. By using the copolymer containing the repeating unit shown in I), a method for recovering cancer cells and the like according to the present invention can be carried out more easily.

また、一般式(I)に示す繰り返し単位を含むコポリマーを用いる際に、一般式(I)で示される複数の繰り返し単位を組み合わせてコポリマーとしてもよく、他の構造の繰り返し単位を一般式(I)に示す繰り返し単位と組み合わせてコポリマーとしてもよい。その際に、当該他の構造の繰り返し単位としては、必ずしも単独で中間水を含有してLCSTを示すポリマーを与える繰り返し単位や、水溶性のポリマーを与える繰り返し単位を使用する必要はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の繰り返し単位を使用したコポリマーとすることが可能である。つまり、強い極性を示す極性基を高密度で含む繰り返し単位を一般式(I)に示す繰り返し単位と組み合わせてコポリマーとした場合には、当該極性の影響で一般式(I)に示す繰り返し単位が本来示す挙動が阻害され、中間水の含有等が阻害される場合が存在する。その一方で、極性等が所定以下の繰り返し単位を一般式(I)に示す繰り返し単位と組み合わせてコポリマーとした場合には、その割合に応じて含有される中間水の量が減少し、LCSTがより低温下する傾向が見られるため、特に本発明において使用するポリマーの特性を調整する点で有用である。本発明で使用するコポリマーにおける各繰り返し単位間の配置は特に制限がなく、ランダムコポリマー若しくはブロックコポリマー若しくはグラフトコポリマー等の形態で使用することができる。特に、ブロックコポリマー若しくはグラフトコポリマー等の形態とすることで、ポリマー鎖を部分的に不溶化して、LCST以下の温度に冷却した際にポリマー鎖の一部が基材表面に接着した状態とすることで、ポリマー表面に接着したがん細胞等を水性媒体に剥離しつつ、ポリマーの水性媒体中への溶解を防止し、水性媒体の汚染を防止することも好ましい。   In addition, when a copolymer containing a repeating unit represented by the general formula (I) is used, a plurality of repeating units represented by the general formula (I) may be combined to form a copolymer. The copolymer may be combined with the repeating unit shown in (1). In that case, as the repeating unit of the other structure, it is not always necessary to use a repeating unit containing a single intermediate water and giving a polymer showing LCST, or a repeating unit giving a water-soluble polymer. Thus, it is possible to obtain a copolymer using an appropriate repeating unit without departing from the gist of the present invention. That is, when a repeating unit containing a polar group having a strong polarity at a high density is combined with a repeating unit represented by the general formula (I), the repeating unit represented by the general formula (I) is affected by the polarity. There is a case where the originally exhibited behavior is inhibited and the inclusion of intermediate water is inhibited. On the other hand, when a copolymer is formed by combining a repeating unit having a polarity or the like below a predetermined unit with the repeating unit represented by the general formula (I), the amount of intermediate water contained is reduced according to the ratio, and the LCST is reduced. Since there is a tendency to lower the temperature, it is particularly useful in adjusting the properties of the polymer used in the present invention. Arrangement between each repeating unit in the copolymer used in the present invention is not particularly limited, and can be used in the form of a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer or the like. In particular, by making it a form of block copolymer or graft copolymer, the polymer chain is partially insolubilized, and when it is cooled to a temperature of LCST or less, a part of the polymer chain is adhered to the substrate surface. Thus, it is also preferable to prevent dissolution of the polymer in the aqueous medium and prevent contamination of the aqueous medium while peeling cancer cells and the like adhered to the polymer surface to the aqueous medium.

一般式(I)に示す繰り返し単位と他の構造の繰り返し単位を組み合わせるために、上記一般式(II)で表される構造から選択されるモノマーと重合可能なモノマーとしては、重合によって得られるコポリマーが所定量の中間水を含有可能であると共に、0〜37℃の温度範囲にLCSTを有するコポリマーを生成するものであれば特に制限がなく、アクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、n−ブチルアクリルアミド、i−ブチルアクリルアミド、ヘキシルアクリルアミド、ヘプチルアクリルアミド等のアルキルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド等のN,N−ジアルキルアクリルアミド、アミノメチルアクリレート、アミノエチルアクリレート、アミノイソプロピルアクリレート等のアミノアルキルアクリレート、ジアミノメチルアクリレート、ジアミノエチルアクリレート、ジアミノブチルアクリレート等のジアミノアルキルアクリレート、メタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド等のN,N−ジアルキルメタクリルアミド、アミノメチルメタクリレート、アミノエチルメタクリレート等のアミノアルキルメタクリレート、ジアミノメチルメタクリレート、ジアミノエチルメタクリレート等のジアミノアルキルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート等のアルキルメタクリレート、メトキシ(メタ)アクリレート等のアルコキシ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、プロピレン等が挙げられる。また、本発明で使用するポリマーの中間水含有量とLCSTを独立して調整する観点からは、上記一般式(II)で表される構造から選択されるモノマーに対して、中間水を含有せずにLCSTを示す(メタ)アクリルアミド化合物、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド等のN―アクリル置換(メタ)アクリルアミド誘導体、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等のN,N―ジアルキル置換(メタ)アクリルアミド誘導体、1−(1−オキサ−2−プロペニル)−ピロリジン等のN−ヘテロ環状基置換(メタ)アクリルアミド誘導体などを用いることが可能である。
本発明で用いるコポリマーにおける各繰り返し単位の割合は、使用する繰り返し単位が本来的に有するLCSTや中間水の含有可能量などに応じて、合成したコポリマーのLCSTが0〜37℃であり、所定の量の中間水を含有可能な範囲であれば特に制限はないが、水性媒体中でLCST以下の温度にして溶解をさせる際の細胞の剥離性を確保する観点からは、少なくても主となる繰り返し単位の割合を90%以下とすることが好ましい。このようにすることで、コポリマーからなる被膜が不均一な溶解を生じ、ポリマーに接着した細胞を良好に剥離することが可能である。また、主となる繰り返し単位の割合を70%、より好ましくは60%以下にすることで、細胞の剥離性を高めることが可能である。更に、3種以上の繰り返し単位を含むコポリマーとすることで、主となる繰り返し単位の割合を40%、更に30%以下とすることも好ましい。
In order to combine the repeating unit represented by the general formula (I) with the repeating unit having another structure, a monomer that can be polymerized with a monomer selected from the structure represented by the general formula (II) is a copolymer obtained by polymerization. Is not particularly limited as long as it can contain a predetermined amount of intermediate water and can produce a copolymer having LCST in the temperature range of 0 to 37 ° C., acrylamide, t-butylacrylamide, n-butylacrylamide, i -Alkyl acrylamide such as butyl acrylamide, hexyl acrylamide, heptyl acrylamide, N, N-dialkyl acrylamide such as N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, aminomethyl acrylate, aminoethyl acrylate, aminoisopropyl acrylate Aminoalkyl acrylate, diaminomethyl acrylate, diaminoethyl acrylate, diaminoalkyl acrylate such as diaminobutyl acrylate, N, N-dialkyl methacrylamide such as methacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N, N-diethylmethacrylamide, Aminoalkyl methacrylate such as aminomethyl methacrylate, aminoethyl methacrylate, diaminoalkyl methacrylate such as diaminomethyl methacrylate, diaminoethyl methacrylate, alkyl acrylate such as methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, buty Methacrylate, alkyl methacrylates such as hexyl methacrylate, methoxy (meth) alkoxy (meth) acrylates such as acrylates, alkoxyalkyl (meth) acrylates such as methoxyethyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate and propylene. Further, from the viewpoint of independently adjusting the intermediate water content and LCST of the polymer used in the present invention, the intermediate water is contained in the monomer selected from the structure represented by the general formula (II). (Meth) acrylamide compounds showing LCST, N-acryl substituted (meth) acrylamide derivatives such as N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dialkyl substituted (meth) such as N, N-dimethyl (meth) acrylamide It is possible to use acrylamide derivatives, N-heterocyclic group-substituted (meth) acrylamide derivatives such as 1- (1-oxa-2-propenyl) -pyrrolidine, and the like.
The ratio of each repeating unit in the copolymer used in the present invention is such that the LCST of the synthesized copolymer is 0 to 37 ° C., depending on the LCST inherent in the repeating unit used, the amount of intermediate water that can be contained, and the like. The amount of intermediate water is not particularly limited as long as it can be contained, but it is mainly at least from the viewpoint of ensuring cell detachability when lysing at a temperature below LCST in an aqueous medium. The ratio of the repeating unit is preferably 90% or less. By doing so, the film made of the copolymer causes non-uniform dissolution, and the cells adhered to the polymer can be peeled well. Further, by making the ratio of the main repeating unit 70%, more preferably 60% or less, it is possible to improve the cell detachability. Furthermore, it is also preferable to make the ratio of the main repeating unit 40%, further 30% or less by making it a copolymer containing 3 or more types of repeating units.

また、本発明でがん細胞等の回収に使用するポリマーとして、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、複数種のポリマーを混合してなるポリマーを使用してもよい。特に、LCSTが異なるポリマーを混合して使用することにより、水性媒体中でのポリマーの溶解過程が不均一になり、表面に接着したがん細胞等の剥離が促進される点で好ましい。その際に、異なるLCSTを有するポリマーの混合形態等を調整することによって、各ポリマーとしてホモポリマーを用いることによっても表面に接着したがん細胞等の剥離が促進されることが期待される。   Moreover, as a polymer used for collection | recovery of a cancer cell etc. by this invention, you may use the polymer formed by mixing multiple types of polymer in the range which does not deviate from the meaning of this invention. In particular, it is preferable to use a mixture of polymers having different LCSTs in that the dissolution process of the polymer in the aqueous medium becomes non-uniform and the peeling of cancer cells and the like adhered to the surface is promoted. At that time, by adjusting the mixed form of polymers having different LCSTs, it is expected that exfoliation of cancer cells and the like adhered to the surface is promoted by using a homopolymer as each polymer.

本発明に係るがん細胞等を回収する方法は、中間水を含むポリマー表面に対する接着性を示すがん細胞に適用可能であるが、血管への浸潤を起こしやすい上皮性細胞由来のがんに好適に適用可能であり、その中でもCTCsが多いとされている、肺がん、大腸がん若しくは胃がん若しくは食道がん等の消化器がん、乳がん、前立腺がんに適用することが特に好ましい。また、本発明に係るがん細胞等を回収する方法は、がん細胞以外にも、血液中などに存在する幹細胞、血管内皮細胞などに対しても使用可能である。   The method for recovering cancer cells and the like according to the present invention can be applied to cancer cells showing adhesion to a polymer surface containing intermediate water, but it is suitable for cancer derived from epithelial cells that are liable to cause invasion into blood vessels. It is particularly preferable to apply to digestive organ cancers such as lung cancer, colon cancer, stomach cancer or esophageal cancer, breast cancer, and prostate cancer, which can be suitably applied. In addition to cancer cells, the method for recovering cancer cells and the like according to the present invention can also be used for stem cells, vascular endothelial cells, etc. existing in blood and the like.

一実施形態において、本発明は、任意の形状からなる基板材料表面の少なくとも一部を上記説明したポリマーで被覆された細胞回収用材料を提供する。細胞回収用材料の形状や形態は、その用途に応じて適宜決定することができる。例えば、細胞培養用のディッシュの表面に所定のポリマーを塗布して、細胞懸濁液を投入して用いることができる。また、管状のあるいはメッシュ、ステント上の基板材料の内面に所定のポリマーを塗布したものを使用して、内部に血液等の細胞懸濁液を流通させて使用することも可能である。また、複数の貫通孔を有するフィルター形状あるいはマイクロデバイス等の基板材料表面の少なくとも一部に所定のポリマーを塗布して血液等の細胞懸濁液を流通させて用いてもよい。更に、細胞によるサイズ違いを利用してがん細胞等を回収するフィルター表面の少なくとも一部に所定のポリマーを塗布して、細胞回収の補助的手段として使用してもよい。   In one embodiment, the present invention provides a cell recovery material in which at least a part of a substrate material surface having an arbitrary shape is coated with the polymer described above. The shape and form of the cell recovery material can be appropriately determined according to the application. For example, a predetermined polymer can be applied to the surface of a dish for cell culture, and a cell suspension can be used. It is also possible to use a tube or mesh, or a material in which a predetermined polymer is applied to the inner surface of the substrate material on the stent, and circulate a cell suspension such as blood inside. Alternatively, a predetermined polymer may be applied to at least a part of the surface of a substrate material such as a filter having a plurality of through holes or a micro device, and a cell suspension such as blood may be circulated for use. Furthermore, a predetermined polymer may be applied to at least a part of the filter surface for collecting cancer cells and the like by utilizing the difference in size depending on the cells, and used as an auxiliary means for cell recovery.

細胞回収用材料の表面に本発明のポリマーを適用する方法としては、適宜の形態が制限無く使用可能であるが、被覆が最も一般的である。被覆は、使用するポリマーを所定の濃度で溶解した溶液を、浸漬法、スプレー法、スピンコート法等により基板表面に付着させた後、溶媒を除去(乾燥)することにより行われる。乾燥後の膜厚は特に限定されないが、典型的には0.01〜100μmが好ましく、0.05〜50μmがより好ましく、0.2〜10μmが更に好ましい。膜厚が0.01μm未満であると血球成分との非接着性やがん細胞との選択性が十分発現しない場合がある。また、接着したがん細胞等の剥離が良好に生じない場合がある。膜厚が100μmを超えると冷却によりコポリマーの溶解に長時間を要する場合がある。   As a method for applying the polymer of the present invention to the surface of the cell recovery material, any suitable form can be used without limitation, but coating is the most common. The coating is performed by attaching a solution in which a polymer to be used is dissolved at a predetermined concentration to the substrate surface by a dipping method, a spray method, a spin coating method, or the like, and then removing (drying) the solvent. The film thickness after drying is not particularly limited, but typically 0.01 to 100 μm is preferable, 0.05 to 50 μm is more preferable, and 0.2 to 10 μm is still more preferable. If the film thickness is less than 0.01 μm, non-adhesiveness with blood cell components and selectivity with cancer cells may not be sufficiently developed. Also, there may be cases where the adhered cancer cells or the like do not peel well. When the film thickness exceeds 100 μm, it may take a long time to dissolve the copolymer by cooling.

一実施形態において、本発明のポリマーを被覆して用いる基板の材質や形状は特に制限されることなく、例えば多孔質体、繊維、不織布、フィルム、シート、チューブを使うことができる。基板の材質としては、木綿、麻等の天然高分子、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ(メタ)アクリレート、ハロゲン化ポリオレフィンエチレン−ポリビニルアルコール共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の合成高分子あるいはこれらの混合物が挙げられる。また、金属、セラミックス及びこれらの複合材料等も例示でき、複数の基板より構成されていてもよい。   In one embodiment, the material and shape of the substrate used by coating the polymer of the present invention are not particularly limited, and for example, a porous body, a fiber, a nonwoven fabric, a film, a sheet, and a tube can be used. Substrate materials include natural polymers such as cotton and linen, nylon, polyester, polyacrylonitrile, polyolefin, halogenated polyolefin, polyurethane, polyamide, polysulfone, polyethersulfone, poly (meth) acrylate, and halogenated polyolefin ethylene-polyvinyl. Examples thereof include synthetic polymers such as alcohol copolymers and butadiene-acrylonitrile copolymers, or mixtures thereof. Moreover, a metal, ceramics, these composite materials, etc. can be illustrated and may be comprised from the some board | substrate.

金属としては、金、銀等の貴金属、銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル、クロム等の卑金属、及びこれらの金属の合金が例示できるがこれらに限定するものではない。金属は単体で用いてもよく、機能性を付与するために他の金属との合金又は金属の酸化物として用いてもよい。価格や入手の容易さの観点から、ニッケル、銅及びこれらを主成分とする金属を用いることが好ましい。
また、細胞回収用材料の表面に本発明のポリマーを適用する方法は被覆に限定されず、例えば、フィルム状とした本発明のポリマーを適宜の手段で固定した状態でがん細胞等を接着し、その後に当該ポリマーを水性媒体中で溶解する等の形態で本発明を実施することも可能である。
Examples of the metal include, but are not limited to, noble metals such as gold and silver, base metals such as copper, aluminum, tungsten, nickel and chromium, and alloys of these metals. The metal may be used alone, or may be used as an alloy with another metal or an oxide of a metal in order to impart functionality. From the viewpoint of price and availability, it is preferable to use nickel, copper, and metals containing these as main components.
Further, the method of applying the polymer of the present invention to the surface of the cell recovery material is not limited to coating. For example, cancer cells and the like are adhered in a state in which the polymer of the present invention formed into a film is fixed by an appropriate means. Thereafter, the present invention can be carried out in such a form that the polymer is dissolved in an aqueous medium.

図1は、本発明の細胞回収用材料を用いて血液中のCTCs等を回収するための一実施形態を示す概略図である。本発明のポリマーを被覆した基板材料の表面と血液等の細胞懸濁液を接触させる。本発明において「細胞懸濁液」という用語は、ヒト又はその他の哺乳動物を含む有機体から取り出されたあらゆる種類の組織または体液を含む。具体的には、細胞懸濁液とは、全血、血清、血漿、尿、脳脊髄液または唾液、またはそれらから派生するものであってよく、また生体組織を処理して得られる細胞を含む適宜の懸濁液をいう。接触時の温度は、基板表面のポリマーが溶解しない限り特に限定されるものではないが、採取時の試料温度が好ましく、ヒトの場合、37℃付近の温度で処理することが試料中の成分の変性を防ぐために好ましい。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment for recovering CTCs and the like in blood using the cell recovery material of the present invention. The surface of the substrate material coated with the polymer of the present invention is brought into contact with a cell suspension such as blood. As used herein, the term “cell suspension” includes any type of tissue or fluid removed from an organism, including a human or other mammal. Specifically, the cell suspension may be whole blood, serum, plasma, urine, cerebrospinal fluid or saliva, or derived therefrom, and includes cells obtained by processing living tissue. Refers to an appropriate suspension. The temperature at the time of contact is not particularly limited as long as the polymer on the surface of the substrate is not dissolved, but the sample temperature at the time of collection is preferable. In the case of humans, treatment at a temperature around 37 ° C. Preferred for preventing denaturation.

本発明の細胞回収用材料に設けたポリマー表面は、赤血球、白血球、血小板等の血球成分の接着が抑制されているから大量の血液成分を含む試料と接触させてもこれらをほとんど吸着しない。一方、がん細胞や幹細胞等に対する接着性を有するため、CTCs等のがん細胞や幹細胞等を選択的に接着させることができる。従って、本明細書において、「目的細胞」とは、このような接着性を有するがん細胞や幹細胞を含むがこれらに限定されない。所定量の試料と接触させた後の細胞回収用材料は、続いて適宜の水性媒体中で冷却することによって基板表面に設けたポリマーが溶解する。冷却温度及び冷却時間は、使用するポリマーの種類によって適宜調整することができる。   The polymer surface provided in the cell recovery material of the present invention suppresses adhesion of blood cell components such as red blood cells, white blood cells, and platelets, and therefore hardly adsorbs these even when brought into contact with a sample containing a large amount of blood components. On the other hand, since it has adhesion to cancer cells, stem cells, etc., cancer cells such as CTCs, stem cells, etc. can be selectively adhered. Therefore, in the present specification, “target cells” include, but are not limited to, cancer cells and stem cells having such adhesion. The cell collection material after contacting with a predetermined amount of the sample is subsequently cooled in an appropriate aqueous medium, whereby the polymer provided on the substrate surface is dissolved. The cooling temperature and cooling time can be appropriately adjusted depending on the type of polymer used.

例えば、使用するポリマーのLCSTを15℃〜20℃の範囲に設定することによって、それより低温の水性媒体中で処理することで基板表面に接着した細胞を遊離させることができる。処理温度の下限は特に限定されないが、回収すべき細胞への影響を最小限に抑えるためには0℃以上が好ましく、5℃以上がさらに好ましく、10℃以上がより好ましい。低温処理を行う時間も、細胞が遊離するために十分な時間であれば特に限定されないが、90分以内が好ましく、60分以内がさらに好ましく、30分以内がより好ましい。最適な低温処理温度と時間は相互に関連することから、当業者であれば、表面処理に用いるポリマーのLCSTに基づいて、適宜設定することができる。   For example, by setting the LCST of the polymer to be used in the range of 15 ° C. to 20 ° C., cells adhered to the substrate surface can be released by treatment in a lower temperature aqueous medium. The lower limit of the treatment temperature is not particularly limited, but is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 5 ° C. or higher, and more preferably 10 ° C. or higher in order to minimize the influence on the cells to be collected. The time for performing the low temperature treatment is not particularly limited as long as it is sufficient for cells to be released, but is preferably within 90 minutes, more preferably within 60 minutes, and even more preferably within 30 minutes. Since the optimum low-temperature treatment temperature and time are related to each other, those skilled in the art can appropriately set the temperature based on the LCST of the polymer used for the surface treatment.

水性媒体中に遊離したがん細胞等は、従来の細胞サンプルと同様に、その目的に応じて取り扱われることが可能である。例えば、がん細胞の増殖培養、増殖培養後のがん細胞を用いた抗がん剤耐性試験、回収したがん細胞を用いた遺伝子変異解析、抗がん剤耐性の発現に関わるトランスポーターなどを含むがん細胞内で発現する遺伝子の定量解析、半定量解析、定性解析、タンパク質の産生量の解析、さらに一般的に病理検査に用いられるヘマトキシリンーエオシン染色等の組織染色、抗体を用いた免疫染色によるがん細胞の性状解析等に用いることができる。   Cancer cells and the like released in an aqueous medium can be handled according to their purpose, as in conventional cell samples. For example, cancer cell growth culture, anticancer drug resistance test using cancer cells after growth culture, gene mutation analysis using collected cancer cells, transporter involved in the expression of anticancer drug resistance, etc. Quantitative analysis, semi-quantitative analysis, qualitative analysis, protein production analysis, and tissue staining such as hematoxylin-eosin staining generally used for pathological examinations, and antibodies It can be used for characterization of cancer cells by immunostaining.

以下に本発明の目的細胞の回収方法及びそれに用いられる温度応答性コポリマーの詳細について、実施例等を挙げて説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   The details of the method for recovering the target cells of the present invention and the temperature-responsive copolymer used therein will be described below with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.

[実施例1]細胞回収用材料の作製
(1.1)基板
本発明に係る細胞回収用材料として、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(三菱樹脂株式会社、ダイアホイル カタログ番号T100E125)を基材として、各種のポリマーをそれぞれコーティングしたものを用いた。PETフィルムは、ハンドプレス(株式会社福井機工商会、CAN SYSTEM HANDPRESS FK-HP200)を用いて直径14mmの円形に打ち抜いた。このPET基板をメタノール(関東化学株式会社)に浸漬し、洗浄を行ったものを使用した。
[Example 1] Production of cell recovery material (1.1) Substrate As a cell recovery material according to the present invention, a PET (polyethylene terephthalate) film (Mitsubishi Resin, Diafoil catalog number T100E125) is used as a base material. What coated each of various polymers was used. The PET film was punched into a circle having a diameter of 14 mm using a hand press (Fukui Machine Industry Co., Ltd., CAN SYSTEM HANDPRESS FK-HP200). This PET substrate was immersed in methanol (Kanto Chemical Co., Inc.) and washed.

(1.2)ポリマーの合成
ポリ[2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート](以下「ホモポリマーA」という。)の調製は、モノマーである2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(東京化成工業株式会社)15g(分子量188.22、0.080mol)を、1,4−ジオキサン60gに溶解し、30分間窒素バブリングを行った後、開始剤であるAIBN(15mg、0.091mmol)を少量の1,4−ジオキサンに溶解させて加え、窒素バブリングを行いながら、75℃で6時間重合を行った。重合により生成したポリマーは、重合溶媒をn−ヘキサン1000mLに滴下することで沈殿として回収した。得られた生成物はTHF/n−ヘキサン系で沈殿操作を3回繰り返すことで精製した。精製後はエバポレーターによる溶媒除去を行い、最後に真空乾燥を60℃で18時間行った。フリーラジカル重合および再沈殿を行うことにより、目的とするポリ[2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート](Pet2A)(収量11.99g、収率80.0%、無色透明な粘調体)を得た。なお、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートは、一般式(I)において、R;H、R;エチル基、m=2とした構造である。
(1.2) Synthesis of Polymer Poly [2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate] (hereinafter referred to as “homopolymer A”) was prepared by using monomer 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate (Tokyo). Kasei Kogyo Co., Ltd.) 15 g (molecular weight 188.22, 0.080 mol) was dissolved in 1,4-dioxane 60 g, and after nitrogen bubbling for 30 minutes, AIBN (15 mg, 0.091 mmol) as an initiator was added. Polymerization was carried out at 75 ° C. for 6 hours while adding nitrogen dissolved in a small amount of 1,4-dioxane. The polymer produced | generated by superposition | polymerization was collect | recovered as precipitation by dripping the polymerization solvent to 1000 mL of n-hexane. The obtained product was purified by repeating the precipitation operation three times in a THF / n-hexane system. After purification, the solvent was removed by an evaporator, and finally, vacuum drying was performed at 60 ° C. for 18 hours. By performing free radical polymerization and reprecipitation, the desired poly [2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate] (Pet2A) (yield 11.99 g, yield 80.0%, colorless and transparent viscous product) Got. Note that 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate has a structure in which R 1 ; H, R 2 ; ethyl group, m = 2 in the general formula (I).

ポリ(2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート−コ−2−(メトキシエトキシ)エチルメタクリレート(以下、「コポリマーAB」という。)の調製は、モノマーである2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(東京化成工業株式会社)7.5g(分子量188.22、0.04mol)、2−(2−メトキシエトキシ)エチルメタクリレート(東京化成工業株式会社)7.5g(分子量188.22、0.04mol)(モル比1:1)の計15gを、1,4−ジオキサン60gに溶解し、30分間窒素バブリングを行った。その後、開始剤であるα、α’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)(15mg、0.091mmol)を少量の1、4−ジオキサンに溶解して加え、窒素バブリングをしながら75℃で6時間重合を行った。重合により生成したポリマーは重合溶媒をn−ヘキサン1000mLに滴下することで沈殿として回収した。得られた生成物はTHF/n−ヘキサン系で沈殿操作を3回繰り返すことで精製した。精製後はエバポレーターによる溶媒除去を行い、最後に真空乾燥を60℃で18時間行うことによりコポリマーを得た。なお、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートは、一般式(I)において、R;H,R;エチル基,m=2とした構造であり、2−(メトキシエトキシ)エチルメタクリレートは、R;メチル基、R;メチル基、m=2とした構造である。 Preparation of poly (2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate-co-2- (methoxyethoxy) ethyl methacrylate (hereinafter referred to as “copolymer AB”) is a monomer, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate. (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 7.5 g (molecular weight 188.22, 0.04 mol), 2- (2-methoxyethoxy) ethyl methacrylate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 7.5 g (molecular weight 188.22, 0.04 mol) ) (Molar ratio 1: 1) was dissolved in 60 g of 1,4-dioxane and subjected to nitrogen bubbling for 30 minutes, and then α, α′-azobisisobutyronitrile (AIBN) as an initiator. ) (15 mg, 0.091 mmol) dissolved in a small amount of 1,4-dioxane and added, and polymerized at 75 ° C. for 6 hours while bubbling nitrogen. The polymer produced by the polymerization was recovered as a precipitate by dropping the polymerization solvent into 1000 mL of n-hexane, and the resulting product was purified by repeating the precipitation operation three times in a THF / n-hexane system. The solvent was removed by an evaporator, and finally a copolymer was obtained by vacuum drying at 60 ° C. for 18 hours, wherein 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate is represented by R 1 in the general formula (I); H, R 2 ; ethyl group, m = 2, and 2- (methoxyethoxy) ethyl methacrylate has R 1 ; methyl group, R 2 ; methyl group, m = 2.

また、ポリ(2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート−コ−2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチルアクリレート(以下、「コポリマーAC」という。)の調製は、モノマーである2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(東京化成工業株式会社)7g(分子量188.22、0.037mmol)と2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチルアクリレート(共栄社化学株式会社)8g(分子量218.244、0.037mmol)(モル比1:1)の計15gを1、4−ジオキサン60gに溶解し、30分間窒素バブリングを行った。その後、開始剤AIBN(15mg、0.091mmol)を少量の1、4−ジオキサンに溶解して加え、窒素バブリングをしながら75℃で6時間重合を行った。   The preparation of poly (2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate-co-2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl acrylate (hereinafter referred to as “copolymer AC”) is a monomer 2 -(2-Ethoxyethoxy) ethyl acrylate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 7 g (molecular weight 188.22, 0.037 mmol) and 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl acrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 8 g A total of 15 g (molecular weight 218.244, 0.037 mmol) (molar ratio 1: 1) was dissolved in 60 g of 1,4-dioxane, and nitrogen bubbling was performed for 30 minutes, after which initiator AIBN (15 mg, 0.091 mmol) Was dissolved in a small amount of 1,4-dioxane, and polymerization was carried out at 75 ° C. for 6 hours with nitrogen bubbling.

重合により生成したポリマーは重合溶媒をn−ヘキサン1000mLに滴下することで沈殿として回収した。得られた生成物はTHF/n−ヘキサン系で沈殿操作を3回繰り返すことで精製した。精製後はエバポレーターによる溶媒除去を行い、最後に真空乾燥を60℃で18時間行うことによりコポリマーを得た。なお、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートは、一般式(I)において、R;H,R;エチル基、m=2とした構造であり、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチルアクリレートは、R;H,R;メチル基、m=3とした構造である。 The polymer produced | generated by superposition | polymerization was collect | recovered as precipitation by dripping the polymerization solvent to 1000 mL of n-hexane. The obtained product was purified by repeating the precipitation operation three times in a THF / n-hexane system. After the purification, the solvent was removed by an evaporator, and finally, vacuum drying was performed at 60 ° C. for 18 hours to obtain a copolymer. Note that 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate has a structure in which R 1 ; H, R 2 ; ethyl group, m = 2 in the general formula (I), and 2- [2- (2-methoxy Ethoxy) ethoxy] ethyl acrylate has a structure in which R 1 ; H, R 2 ; methyl group, m = 3.

比較例として用いたPMEA(ポリ(2−メトキシエチルアクリレート))は、M. Tanaka及びA. Mochizuki(J Biomed Mater Res, 68A, pp684-695, 2004)に開示される方法で合成した。また、ポリN−イソプロピルアクリルアミド(PNIPAAm)はSCIENCE POLYMER社より販売されているもの((Cat.963))を用いた。またPNIPAAmを電子線架橋により細胞培養用プレートに修飾したUpCellはセルシード社より販売されているものを使用した。Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcoline-co-N-butyl methacrylate)は日油株式会社より提供されたものを使用した。   PMEA (poly (2-methoxyethyl acrylate)) used as a comparative example was synthesized by the method disclosed in M. Tanaka and A. Mochizuki (J Biomed Mater Res, 68A, pp 684-695, 2004). In addition, poly N-isopropylacrylamide (PNIPAAm) used was sold by SCIENCE POLYMER ((Cat. 963)). Further, UpCell obtained by modifying PNIPAAm into a cell culture plate by electron beam cross-linking was used from Cell Seed. Poly (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcoline-co-N-butyl methacrylate) used was provided by NOF Corporation.

(1.3)ポリマーの分子量(単位:g/mol)の測定
(1.2)節で合成したコポリマーABについて、ピーク分子量が既知の標準ポリスチレンを用い、該標準ポリスチレンで校正したゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)(東ソー社製「HLC−8220」、カラム構成:Tosoh TSK-gels super AW5000、super AW4000、super AW3000)を使用して、重合体の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を測定した。(溶媒:THF、温度:40℃、流量:1.0mL/分)。
コポリマーABの重量平均分子量(Mw(g/mol)は、Mw(g/mol)=145,000、分子量分布は、Mw/Mn=5.5であった。
(1.3) Measurement of polymer molecular weight (unit: g / mol) Gel permeation chromatography calibrated with standard polystyrene having a known peak molecular weight for copolymer AB synthesized in section (1.2). (GPC) (“HLC-8220” manufactured by Tosoh Corporation, column configuration: Tosoh TSK-gels super AW5000, super AW4000, super AW3000), the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the polymer Was measured. (Solvent: THF, temperature: 40 ° C., flow rate: 1.0 mL / min).
The weight average molecular weight of copolymer AB (Mw (g / mol) was Mw (g / mol) = 145,000, and the molecular weight distribution was Mw / Mn = 5.5.

(1.5)ポリマーの構造解析
ホモポリマーA及びコポリマーABの構造解析について、NMR測定装置(日本電子株式会社製、JEOL 500MHz JNM-ECX)を用い、H−NMR測定を行った。なお、ケミカルシフトはCDCl3(H:7.26ppm)を基準とした。
本実施例で合成されたホモポリマーA、コポリマーAB及びコポリマーACのH−NMRデータはそれぞれ以下のとおりである。
(1.5) Structural Analysis of Polymer For structural analysis of homopolymer A and copolymer AB, 1 H-NMR measurement was performed using an NMR measuring apparatus (JEOL 500 MHz JNM-ECX, manufactured by JEOL Ltd.). The chemical shift was based on CDCl 3 ( 1 H: 7.26 ppm).
The 1 H-NMR data of homopolymer A, copolymer AB and copolymer AC synthesized in this example are as follows.

ホモポリマーA(PEt2A)
1H-NMR (500MHz, CDCl3, ppm): δ 1.2 (s, 3H, -O-CH2-CH3 of PEt2A), 1.4-2.6 (br, polymer backbone of PEt2A), 3.5-3.8 (m,8H, -CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH3of PEt2A), 4.2 (br, 2H, -COOCH2- of PEt2A)
Homopolymer A (PEt2A)
1 H-NMR (500MHz, CDCl 3 , ppm): δ 1.2 (s, 3H, -O-CH 2 -CH 3 of PEt2A), 1.4-2.6 (br, polymer backbone of PEt2A), 3.5-3.8 (m, 8H, -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 3 of PEt2A), 4.2 (br, 2H, -COOCH 2 -of PEt2A)

コポリマーAB
1H-NMR (500MHz, CDCl3, ppm): δ 0.8-1.1 (m, 3H, α-CH3 of PMe2MA), 1.2 (s, 3H, -O-CH2-CH3of PEt2A), 1.4-2.3 (br, polymer backbone of PEt2A and PMe2MA), 3.38(s, 3H, -O-CH3 of PMe2MA), 3.5-3.8 (m, 14H, -CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH3of PEt2A and -CH2-O-CH2-CH2-O-CH3of PMe2MA), 4.0-4.2 (br, 4H, -COOCH2- of PEt2A and PMe2MA)
Copolymer AB
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 , ppm): δ 0.8-1.1 (m, 3H, α-CH 3 of PMe2MA), 1.2 (s, 3H, -O-CH 2 -CH 3 of PEt2A), 1.4- 2.3 (br, polymer backbone of PEt2A and PMe2MA), 3.38 (s, 3H, -O-CH 3 of PMe2MA), 3.5-3.8 (m, 14H, -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 3 of PEt2A and -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 3 of PMe2MA), 4.0-4.2 (br, 4H, -COOCH 2 -of PEt2A and PMe2MA)

コポリマーAC
1H-NMR (500 MHz, CDCl3, ppm): δ 1.2 (s, 3H, -O-CH2-CH3of PEt2A), 1.4-1.9 (br, 2H, -CH2-CH- of polymer backbone, 2.2-2.5 (br, 1H, -CH2-CH- of polymer backbone), 3.4 (s, 3H, -O-CH3of PMe3A) 3.5-3.8 (m, 18H, -CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH3of PEt2A and -CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3of PMe3A), 4.0-4.3 (m, 4H, -COOCH2- of PEt2A and PMe3A)
Copolymer AC
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 , ppm): δ 1.2 (s, 3H, -O-CH 2 -CH 3 of PEt2A), 1.4-1.9 (br, 2H, -CH 2 -CH- of polymer backbone , 2.2-2.5 (br, 1H, -CH 2 -CH- of polymer backbone), 3.4 (s, 3H, -O-CH 3 of PMe3A) 3.5-3.8 (m, 18H, -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 3 of PEt2A and -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2- CH 2 -O-CH 3 of PMe3A), 4.0-4.3 (m, 4H, -COOCH 2 -of PEt2A and PMe3A)

(1.6)ポリマーのLCSTの測定
上記で合成したコポリマー及びその類似体並びにそれらを構成する単一の繰返し単位からなるホモポリマーを、それぞれ0.10g取り、溶媒を10mL加えることで1.0wt/vol%の高分子溶液を調製した。調製した高分子溶液500μLをマイクロセルに入れ、V−630型分光光度計(日本分光株式会社、東京)を用いて波長500nmの可視光における透過率を、0.5℃/minの速度で温度を上昇させながら測定を行った。高分子を溶解させていないMilliQ水の透過率を100%と定義し、LCSTを透過率が50%となる時の温度と定義した。溶媒としてMilliQ水を使用した際のLCSTの測定結果は、上記表1及び2に示したとおりである。また、各種の培地を水性媒体としてLCSTを利用してポリマーの溶解を行う場合には、それぞれの培地を溶媒として同様に測定を行った。
(1.6) Measurement of LCST of Polymer 0.10 g of each of the copolymer synthesized above and analogs thereof and a homopolymer composed of a single repeating unit constituting them were added, and 10 mL of solvent was added to add 1.0 wt. A polymer solution of / vol% was prepared. 500 μL of the prepared polymer solution is put in a microcell, and the transmittance for visible light having a wavelength of 500 nm is measured at a temperature of 0.5 ° C./min using a V-630 spectrophotometer (JASCO Corporation, Tokyo). The measurement was performed while raising the value. The transmittance of MilliQ water in which no polymer was dissolved was defined as 100%, and LCST was defined as the temperature at which the transmittance was 50%. The measurement results of LCST when using MilliQ water as the solvent are as shown in Tables 1 and 2 above. In addition, when the polymer was dissolved using LCST using various media as an aqueous medium, the same measurement was performed using each medium as a solvent.

(1.7)ポリマーのコーティング
PET基材上へのポリマーのコーティングは次のようにして行った。スピンコーター(ミカサ株式会社、カタログ番号MS-A100)内に洗浄したPET基板を置き、メタノールを溶媒として調製したポリマー溶液(濃度は、5wt%又は1wt%)を40μL滴下後、T. Hoshibaら(Advanced Healthcare Material, 3, 775, 2014)に記載のコーティング条件でスピンコーティングを行った。簡潔には、500rpmで5秒間、2,000rpmで10秒間、2000〜4000rpmの回転速度スロープアップを5秒間、4000rmで10秒間、4000〜0rpmの回転速度スロープダウンを5秒間のスピンコーティング条件であった。1回コーティングされた基板を静置、乾燥させ、同様の手順で2回目のコーティングを行った後、基板を一晩乾燥させた。ポリマー基板を24穴の細胞培養プレート(旭硝子株式会社、IWAKI、カタログ番号3820-024)へ移し、クリーンベンチ(三洋電機株式会社、カタログ番号MCV-B131F)内で殺菌ランプ(東芝ライテック株式会社、カタログ番号GL15)による紫外光照射を2時間行うことにより滅菌処理を行った。
(1.7) Polymer coating Polymer coating on a PET substrate was performed as follows. A washed PET substrate is placed in a spin coater (Mikasa Corporation, catalog number MS-A100), and 40 μL of a polymer solution (concentration is 5 wt% or 1 wt%) prepared using methanol as a solvent is added dropwise to T. Hoshiba et al. Advanced Healthcare Material, 3, 775, 2014). Briefly, the spin coating conditions were 500 rpm for 5 seconds, 2,000 rpm for 10 seconds, 2000 to 4000 rpm rotational speed slope up for 5 seconds, 4000 rm for 10 seconds, and 4000 to 0 rpm rotational speed slope down for 5 seconds. It was. The substrate coated once was allowed to stand and dried. After the second coating was performed in the same procedure, the substrate was dried overnight. Transfer the polymer substrate to a 24-well cell culture plate (Asahi Glass Co., Ltd., IWAKI, Catalog No. 3820-024), and disinfect the lamp in the clean bench (Sanyo Electric Co., Ltd., Catalog No. MCV-B131F). No. GL15) was sterilized by irradiation with ultraviolet light for 2 hours.

また、96穴の細胞培養プレートにコーティングする場合には、調製したポリマー溶液(濃度:5wt%)を1穴あたり11.2μL加え、プレートの蓋をし、さらにパラフィルムにより、蓋とプレートの隙間を塞いだ後、37℃の恒温槽内に3日以上静置することにより、各ポリマーをキャストコーティングした。   When coating a 96-well cell culture plate, add 11.2 μL of the prepared polymer solution (concentration: 5 wt%) per well, cover the plate, and then use parafilm to separate the gap between the lid and the plate. Then, each polymer was cast coated by allowing it to stand in a constant temperature bath at 37 ° C. for 3 days or longer.

[実施例2]血漿中における血球細胞とがん細胞の接着性の検討
血漿中における血球細胞とCTCsの接着性の検討を、(1.7)節で濃度5wt%の各ポリマー溶液を用いてコーティングしたPET基板、及びUpCell、細胞培養用プレート、未処理のPET基板表面について、以下のようにして検討した。
血球細胞の接着性は、クエン酸ナトリウムで抗凝固した血小板を含むヒト新鮮多血小板血漿0.2mLを、各基板上に播種密度が4×10個/cm2となるようにピペットで滴下し、37℃で60分間静置した。続いてリン酸緩衝生理食塩水でリンスし、1%グルタルアルデヒドで固定した後、各基板を走査型電子顕微鏡で観察し、1cm2の面積に接着した血小板数をカウントした。
[Example 2] Examination of adhesion between blood cells and cancer cells in plasma Examination of adhesion between blood cells and CTCs in plasma was performed using each polymer solution having a concentration of 5 wt% in section (1.7). The coated PET substrate, UpCell, cell culture plate, and untreated PET substrate surface were examined as follows.
The adhesion of blood cells was determined by pipetting 0.2 mL of human fresh platelet-rich plasma containing platelets anticoagulated with sodium citrate onto each substrate with a seeding density of 4 × 10 7 cells / cm 2. And left at 37 ° C. for 60 minutes. Subsequently, after rinsing with phosphate buffered saline and fixing with 1% glutaraldehyde, each substrate was observed with a scanning electron microscope, and the number of platelets adhered to an area of 1 cm 2 was counted.

がん細胞の接着性は、CTCsのモデルとしてヒューマンサイエンス振興財団ヒューマンサイエンス研究資源バンクより購入したヒト線維肉腫細胞株HT−1080を用いて評価した。HT−1080をヒト新鮮乏血小板血漿に懸濁後、(1.7)節で濃度5wt%の各ポリマー溶液を用いてコーティングしたPET基板、及びUpCell、細胞培養用プレート、PET基板表面上に播種密度が1×10個/cm2となるように懸濁液0.2mLをピペットで滴下し、37℃で60分間静置した。続いてリン酸緩衝生理食塩水でリンスし、1%グルタルアルデヒドで固定した後、基板を走査型電子顕微鏡で観察し、1cmの面積に接着したHT−1080数をカウントした。 The adhesion of cancer cells was evaluated using a human fibrosarcoma cell line HT-1080 purchased from the Human Science Research Resource Bank as a model for CTCs. After suspending HT-1080 in human fresh platelet poor plasma, seeded on the PET substrate coated with each polymer solution with a concentration of 5 wt% in Section (1.7), UpCell, cell culture plate, and PET substrate surface 0.2 mL of the suspension was dropped with a pipette so that the density was 1 × 10 4 pieces / cm 2, and the mixture was allowed to stand at 37 ° C. for 60 minutes. Subsequently, after rinsing with phosphate buffered saline and fixing with 1% glutaraldehyde, the substrate was observed with a scanning electron microscope, and the number of HT-1080 adhered to an area of 1 cm 2 was counted.

図2aに播種から60分後の各基板への血小板の接着数を示す。横軸は各基板にコーティングされたポリマー等を表し、縦軸は血小板の接着数(単位は、10個/cm2)を表す。図2aに示される通り、血小板は4×10個/cm2の密度で播種されたが、未処理のPET基板では約6.5×10個/cm2の密度、細胞培養用プレート(ポリスチレン)では2×10個/cm2、UpCellには1×10個/cm2の密度で血小板が接着した。一方、PMEA、コポリマー、PMPCおよびPNIPAAmを塗布したPET基板においては、血小板の接着密度がいずれも0.5×10個/cm2程度以下であり、実質的に血小板の接着しないことが示された。 FIG. 2a shows the number of platelet adhesion to each substrate 60 minutes after seeding. The horizontal axis represents the polymer or the like coated on each substrate, and the vertical axis represents the number of platelet adhesion (unit: 10 5 / cm 2 ). As shown in FIG. 2a, platelets were seeded at a density of 4 × 10 7 cells / cm 2 , whereas an untreated PET substrate had a density of about 6.5 × 10 5 cells / cm 2 , a cell culture plate ( Polystyrene adhered at a density of 2 × 10 5 cells / cm 2 for polystyrene and 1 × 10 5 cells / cm 2 for UpCell. On the other hand, in the PET substrate coated with PMEA, copolymer, PMPC and PNIPAAm, the adhesion density of platelets is about 0.5 × 10 5 pieces / cm 2 or less, indicating that platelet adhesion does not substantially occur. It was.

図2bに播種から60分後の各基板へのHT−1080の接着数を示す。横軸は各基板にコーティングされたポリマー等を表し、縦軸は粘着した血小板の数(単位は、10個/cm2)を表す。HT−1080細胞は1×10個/cm2の密度で播種されたが、図2bに示される通り、未処理のPET基板では約6×10個/cm2の密度、PMEAあるいはコポリマーABを塗布したPET基板ではそれぞれ約8×10個/cm2、約7.5×10個/cm2の密度でHT−1080細胞が接着し、播種したHT−1080細胞の大部分が接着することが示された。一方、PNIPAAm、PMPCを塗布したPET基板や、UpCell、細胞培養用プレートへは、HT−1080の接着密度は0.5×10個/cm2以下であり、播種したHT−1080細胞の大部分が接着することなく、リン酸緩衝生理食塩水によるリンスによって除去されることが示された。 FIG. 2b shows the number of adhesions of HT-1080 to each substrate 60 minutes after sowing. The horizontal axis represents the polymer or the like coated on each substrate, and the vertical axis represents the number of adhered platelets (unit: 10 3 / cm 2 ). HT-1080 cells were seeded at a density of 1 × 10 4 cells / cm 2 , but as shown in FIG. 2b, the untreated PET substrate had a density of about 6 × 10 3 cells / cm 2 , PMEA or copolymer AB. HT-1080 cells adhere at a density of about 8 × 10 3 cells / cm 2 and about 7.5 × 10 3 cells / cm 2 , respectively, and most of the seeded HT-1080 cells adhere. Was shown to do. On the other hand, the adhesion density of HT-1080 to a PET substrate coated with PNIPAAm and PMPC, UpCell, and cell culture plate is 0.5 × 10 3 cells / cm 2 or less, and the seeded HT-1080 cells are large. It was shown that the part was removed by rinsing with phosphate buffered saline without sticking.

図2a、bから明らかなように、コポリマーABやPMEAの中間水を含有する血栓性材料を塗布したPET基板においては血小板を接着しない一方でHT−1080細胞を高い割合で接着し、がん細胞の選択的接着を生じることが示された。これに対し、試験を行った他のポリマー等は、両者を接着するもの、或いは両者共に接着しないものに分類され、がん細胞の選択的接着を生じないことが示された。   As is apparent from FIGS. 2a and 2b, in the PET substrate coated with a thrombotic material containing intermediate water of copolymer AB or PMEA, HT-1080 cells were adhered at a high ratio while platelets were not adhered, and cancer cells It was shown to produce a selective adhesion. On the other hand, the other polymers tested were classified as those that adhere to each other or those that do not adhere to both, indicating that selective adhesion of cancer cells does not occur.

[実施例3]ヒト全血中における血球細胞とがん細胞の接着性の検討
がん細胞(HT1080細胞)を懸濁したヒト全血における細胞の接着性を、コポリマーAB、PMEAでそれぞれ被覆したPET基板、及び未処理のPET基板を用いて、以下のように検討した。HT−1080細胞の密度を求めたHT−1080細胞懸濁液をヒト全血(20代男性あるいは女性より採血)で希釈し、HT1080細胞懸濁全血を調製し、ウォーターバスにより37℃に加温した。HT−1080細胞懸濁全血を(1.7)節で濃度5wt%のポリマー溶液を用いてコポリマーAB、PMEAをコーティングしたPET基板、及び未処理PET基板表面に200μLずつ滴下し、37℃に保温したインキュベーターに1時間静置した。この際のHT−1080細胞の播種密度は1×10cells/cm2であった。1時間後、基板を傾けてHT−1080細胞懸濁全血を除去し、PBS溶液で2回洗浄した。洗浄した基板を1%グルタルアルデヒドPBS溶液が入ったディッシュに浸漬し、37℃のインキュベーターで2時間静置することで、基板上に接着した細胞を固定した。その後、基板をPBS溶液に10分間、PBS溶液:MilliQ水=1:1に調製した溶液に8分間浸漬し、更に、MilliQ水に8分間浸漬を2回繰り返すことでグルタルアルデヒドを洗浄・除去した。洗浄した基板を一晩風乾し、イオンコーター(JFC-1200 FINE COATER、JEOL)にて白金−パラジウムを真空蒸着して走査型電子顕微鏡試料として、SEMにより200倍で観察した。
[Example 3] Examination of adhesion between blood cells and cancer cells in human whole blood Cell adhesion in human whole blood in which cancer cells (HT1080 cells) were suspended was coated with copolymers AB and PMEA, respectively. Using a PET substrate and an untreated PET substrate, the following examination was made. The HT-1080 cell suspension obtained for the density of HT-1080 cells was diluted with human whole blood (collected from males or women in their 20s) to prepare HT1080 cell suspension whole blood, which was then added to a temperature of 37 ° C. using a water bath. Warm up. HT-1080 cell suspension whole blood was dropped in 200 μL each on the surface of PET substrate coated with copolymer AB and PMEA using a polymer solution having a concentration of 5 wt% in section (1.7) and untreated PET substrate. It left still for 1 hour in the heat-retaining incubator. The seeding density of HT-1080 cells at this time was 1 × 10 4 cells / cm 2 . After 1 hour, the substrate was tilted to remove HT-1080 cell suspension whole blood and washed twice with PBS solution. The washed substrate was immersed in a dish containing a 1% glutaraldehyde PBS solution and allowed to stand in a 37 ° C. incubator for 2 hours, thereby fixing the cells adhered on the substrate. Thereafter, the substrate was immersed in a PBS solution for 10 minutes and a solution prepared in PBS solution: MilliQ water = 1: 1 for 8 minutes, and further, glutaraldehyde was washed and removed by repeating the immersion in MilliQ water twice for 8 minutes. . The washed substrate was air-dried overnight, and platinum-palladium was vacuum-deposited with an ion coater (JFC-1200 FINE COATER, JEOL), and observed as a scanning electron microscope sample at 200 times by SEM.

図8には、各試料の走査型電子顕微鏡像を示した。図8に示すとおり、HT−1080細胞懸濁全血に接触することでPET表面には多くの細胞が接着したのに対し、PMEA及びコポリマーABの表面では細胞の接着密度が低いことが観察された。HT−1080細胞の播種密度との対比から、PET表面に接着した細胞の多くは血球細胞であると考えられ、全血を用いた場合にもPMEA及びコポリマーABの表面への血球細胞の接着が抑制されることが示された。   FIG. 8 shows a scanning electron microscope image of each sample. As shown in FIG. 8, it was observed that many cells adhered to the PET surface by contact with HT-1080 cell suspension whole blood, whereas the cell adhesion density was low on the surface of PMEA and copolymer AB. It was. From the contrast with the seeding density of HT-1080 cells, most of the cells adhering to the PET surface are considered to be blood cells, and even when whole blood is used, the adhesion of blood cells to the surface of PMEA and copolymer AB is It was shown to be suppressed.

[実施例4]LCSTを示すポリマーの水性媒体中への溶解性の確認
各種のポリマー表面に接着した細胞の剥離性を検討する前提として、コポリマーABを用いて、以下の方法によりLCSTを示すポリマーの水性媒体中への溶解性を確認した。
LCSTを示すポリマーの水性媒体中における冷却に伴う溶解性を検討するために使用する24穴の細胞培養用プレートを用いて、溶解性の検討を行う際の温度変化の様子を予め測定した。図3には、使用した24穴の細胞培養用プレートの各穴に血清を含まないDMEM/F−12培地を1mL入れた状態で37℃に加熱し、次に、速やかに10℃あるいは15℃に予め維持した容器内に静置した際の、培地の温度変化をプローブ型温度計(アズワンCT1200D)により経時的に測定した結果を示す。また、図3には、LCSTの一例として、DMEM/F−12培地を溶媒とした際のコポリマーABのLCST(18℃)を合わせて示した。
[Example 4] Confirmation of solubility of polymer showing LCST in aqueous medium As a premise for examining the detachability of cells adhered to various polymer surfaces, polymer showing LCST by the following method using copolymer AB Was confirmed to be soluble in an aqueous medium.
Using a 24-well cell culture plate used for examining the solubility of a polymer exhibiting LCST in an aqueous medium in association with cooling, the state of temperature change during the examination of solubility was measured in advance. In FIG. 3, 1 mL of serum-free DMEM / F-12 medium is placed in each hole of the used 24-well cell culture plate and heated to 37 ° C., and then immediately 10 ° C. or 15 ° C. Fig. 6 shows the results of measuring the temperature change of the culture medium when it is left in a pre-maintained container with a probe thermometer (As One CT1200D) over time. FIG. 3 also shows the LCST (18 ° C.) of copolymer AB when DMEM / F-12 medium is used as a solvent, as an example of LCST.

図3に示すとおり、10℃の容器内に静置後、30分程度で培地の温度が10℃に低下して安定した。15℃の容器内に静置した場合にも、同様に30分程度で培地の温度が15℃に低下して安定した。また、図3に示されるように、例えばLCSTが18℃であるコポリマーABであれば、10℃の容器内に静置した場合には10分程度で、15℃の容器内に静置した場合には15分程度でLCST以下の温度となって溶解が開始するものと考えられた。   As shown in FIG. 3, after standing in a 10 ° C. container, the temperature of the medium decreased to 10 ° C. and stabilized in about 30 minutes. Similarly, when left in a 15 ° C. container, the temperature of the medium decreased to 15 ° C. and stabilized in about 30 minutes. In addition, as shown in FIG. 3, for example, if the copolymer AB has an LCST of 18 ° C., it is about 10 minutes when left in a 10 ° C. container, and is left in a 15 ° C. container. It was thought that the dissolution started at a temperature below LCST in about 15 minutes.

次に、上記の温度変化を生じる際のLCSTを有するポリマーの溶解挙動を検討するために、コポリマーABを塗布したPET基板と、未処理のPET基板について水との静的接触角の経時変化を測定した。具体的には、(1.7)節で濃度1wt%の各ポリマー溶液を用いてコポリマーABを塗布したPET基板と、未処理のPET基板を上記の24穴の細胞培養プレートに入れて、予め37℃に加温したリン酸緩衝生理食塩水を各穴に1mL加えて、速やかに10℃あるいは15℃に維持した容器内に所定時間(最大90分間)だけ静置した。それぞれの時間だけ静置した細胞培養プレートからリン酸緩衝生理食塩水を取り除き、70℃の超純水1mLを用いて各基板を洗浄してから室温で一晩静置することにより各基板を乾燥させ、水との静的接触角を測定した。静的接触角の測定は、接触角測定装置(ヱルマ販売株式会社、ERMA、カタログ番号G−1−1000)を使用して、純水2μLを滴下して30秒後の接触角をθ/2法で測定した。   Next, in order to examine the dissolution behavior of the polymer having LCST when the temperature change occurs, the time-dependent change in the static contact angle between the PET substrate coated with the copolymer AB and the untreated PET substrate with water is shown. It was measured. Specifically, the PET substrate coated with the copolymer AB using each polymer solution having a concentration of 1 wt% in section (1.7) and the untreated PET substrate are placed in the 24-well cell culture plate, and 1 mL of phosphate buffered saline heated to 37 ° C. was added to each hole, and immediately left in a container maintained at 10 ° C. or 15 ° C. for a predetermined time (maximum 90 minutes). Phosphate buffered saline is removed from the cell culture plates that have been allowed to stand for each time, each substrate is washed with 1 mL of ultrapure water at 70 ° C., and then left overnight at room temperature to dry each substrate. The static contact angle with water was measured. The static contact angle is measured by using a contact angle measuring device (Eruma Sales Co., Ltd., ERMA, catalog number G-1-1000), dropping 2 μL of pure water and measuring the contact angle after 30 seconds as θ / 2. Measured by the method.

図4には、上記処理を行った未処理のPET基板とコポリマーABを塗布したPET基板の水との静的接触角を、上記静置に対して示す。PET基板の水との静的接触角は、いずれの処理を行った後においても変化が観察されなかった。一方、コポリマーABを塗布したPET基板においては、処理以前には水との静的接触角が約34°であるのに対し、10℃で冷却した場合には冷却開始後10分で上昇を始め、30分後にはPET基板とほぼ同一の値を示した。15℃で冷却した場合は、冷却開始後15分後から静的接触角が上昇し始め、55分後にPET基板とほぼ同一の値を示した。   FIG. 4 shows the static contact angle between the untreated PET substrate subjected to the above treatment and the water of the PET substrate coated with the copolymer AB, with respect to the stationary state. The static contact angle of the PET substrate with water was not observed after any treatment. On the other hand, the PET substrate coated with copolymer AB had a static contact angle with water of about 34 ° before treatment, whereas when cooled at 10 ° C, it started to rise 10 minutes after the start of cooling. After 30 minutes, the value was almost the same as that of the PET substrate. In the case of cooling at 15 ° C., the static contact angle started to increase 15 minutes after the start of cooling, and showed almost the same value as that of the PET substrate 55 minutes later.

DMEM/F−12培地とリン酸緩衝生理食塩水とでは含まれる塩の濃度が同等であり、LCSTに大きな変化を生じないと考えられることから、図3、図4の対比より、PET基板に塗布されたコポリマーABは、水性媒体中でLCST以下の温度となることで速やかに溶解を開始して、一定時間後にPET基板が露出するものと考えられる。また、より低温において過冷度が大きくなるため、溶解速度が高まると考えられる。   Since the concentration of the salt contained in the DMEM / F-12 medium and the phosphate buffered saline is equivalent, and it is considered that there is no significant change in the LCST, the comparison with FIGS. It is considered that the coated copolymer AB starts to dissolve quickly when it reaches a temperature of LCST or lower in an aqueous medium, and the PET substrate is exposed after a certain time. Moreover, since the degree of supercooling increases at lower temperatures, the dissolution rate is considered to increase.

[実施例5]ポリマーの表面に接着したがん細胞の回収性評価
がん細胞等の選択的な接着が生じるコポリマーAB、コポリマーAC、ホモポリマーA、PMEAの各ポリマーについて、ポリマーの表面に接着したがん細胞の水性媒体中への回収性を以下の方法により検討した。
濃度を1wt%又は5wt%とした各ポリマー溶液を用いて各ポリマーをコーティングしたPET基板をリン酸緩衝生理食塩水により洗浄した後、10%のウシ胎仔血清を含有するDMEM/F−12培地に1時間浸漬することにより馴化した。その後、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM/F−12培地に懸濁したヒト線維肉腫細胞株HT−1080を1cm2当たり、1×10個となるように播種し、37℃で24時間培養してポリマー表面にHT−1080細胞を接着させた。続いて、上記培地内で10℃あるいは15℃で45分あるいは90分間、各基板を静置した後、シェーカー(IKA)を用いて500rpmで30秒間振動を与えることにより、接着していない細胞を基板から分離してサンプルとした。同様に10℃あるいは15℃での静置をせずに、37℃でシェーカー処理のみを行ったサンプルを作製した。
[Example 5] Evaluation of recoverability of cancer cells adhering to the surface of the polymer For each of the polymers AB, Copolymer AC, Homopolymer A, and PMEA in which selective adhesion of cancer cells and the like occurs, adhesion to the polymer surface The recoverability of the treated cancer cells in an aqueous medium was examined by the following method.
A PET substrate coated with each polymer using each polymer solution having a concentration of 1 wt% or 5 wt% was washed with phosphate buffered saline, and then placed in a DMEM / F-12 medium containing 10% fetal bovine serum. Acclimatized by immersion for 1 hour. Thereafter, the human fibrosarcoma cell line HT-1080 suspended in DMEM / F-12 medium containing 10% fetal bovine serum was seeded at 1 × 10 4 cells / cm 2 and incubated at 37 ° C. for 24 hours. Cultured to allow HT-1080 cells to adhere to the polymer surface. Subsequently, after each substrate was allowed to stand at 10 ° C. or 15 ° C. for 45 minutes or 90 minutes in the above medium, the cells that had not adhered were shaken at 500 rpm for 30 seconds using a shaker (IKA). A sample was separated from the substrate. Similarly, a sample that was only subjected to a shaker treatment at 37 ° C. without standing at 10 ° C. or 15 ° C. was produced.

上記各サンプルをPBSで2回リンスし、0.1%グルタルアルデヒドで基板に接着した細胞を固定後、0.2%クリスタルバイオレット溶液により細胞を染色、可視化した。各サンプルは光学顕微鏡下で観察し、1×10μm2の面積に接着したHT−1080数を計測した。各種基板におけるHT−1080の回収率は、シェーカー処理のみを行った基板に接着している細胞数(A)、10℃あるいは15℃での静置処理およびシェーカー処理を行った基板に接着している細胞数(B)とした際、
(1−([細胞数(B)]/[細胞数(A)]))×100(%)として算出した。
Each sample was rinsed twice with PBS, and the cells adhered to the substrate with 0.1% glutaraldehyde were fixed. Then, the cells were stained and visualized with a 0.2% crystal violet solution. Each sample was observed under an optical microscope, and the number of HT-1080 adhered to an area of 1 × 10 4 μm 2 was counted. The recovery rate of HT-1080 on various substrates is the number of cells adhering to the substrate subjected to only the shaker treatment (A), adhering to the substrate subjected to the stationary treatment and the shaker treatment at 10 ° C. or 15 ° C. The number of cells (B)
It was calculated as (1-([number of cells (B)] / [number of cells (A)])) × 100 (%).

図5に、がん細胞等に対して選択的な接着性を示す各種基板上に接着したHT−1080細胞について、上記培地内で10℃、90分間の静置処理を行うことによる回収率(剥離率)を示す。なお、実施例4における検討結果より、上記培地内での10℃、90分間の静置処理により、LCSTを有するコポリマーAB、AC、ホモポリマーAの溶解は完了しているものと考えられる。   FIG. 5 shows the recovery rate of HT-1080 cells adhered on various substrates showing selective adhesion to cancer cells and the like by performing a static treatment at 10 ° C. for 90 minutes in the above medium. (Peeling rate). In addition, from the examination result in Example 4, it is considered that the dissolution of the copolymers AB, AC, and homopolymer A having LCST is completed by the standing treatment in the medium at 10 ° C. for 90 minutes.

図5に示すとおり、LCSTを有するコポリマーAB、ACについては、上記培地内で10℃、90分間静置して溶解させることにより高い割合でHT−1080細胞が培地内に回収された。一方、ホモポリマーAについては、培地内でのLCSTが13℃程度であり、コポリマーAB,ACと同様に溶失していると考えられるにも関わらず、HT−1080細胞が大きな割合で基板上に残留して培地内に回収することが困難であった。また、PMEAはLCSTを示さないため、処理後においても基板上にPMEAの被膜が存在してHT−1080細胞を接着しているものと考えられる。
また、コポリマーAB、ACについて、濃度の異なるポリマー溶液を用いて被覆を行った結果から、ポリマー溶液の濃度が低く、ポリマーの被膜が薄い場合にはHT−1080細胞の回収率が低下する傾向が見られ、十分な回収率を得るためには所定の被膜厚さが必要であることが推察された。
As shown in FIG. 5, HT-1080 cells were recovered in the medium at a high rate by allowing the copolymers AB and AC having LCST to stand for 10 minutes at 10 ° C. in the medium for lysis. On the other hand, the homopolymer A has an LCST in the medium of about 13 ° C., and although it is considered that the HT-1080 cells are dissolved in the same manner as the copolymers AB and AC, a large proportion of HT-1080 cells are on the substrate. It was difficult to recover in the medium. In addition, since PMEA does not show LCST, it is considered that PMEA film is present on the substrate even after the treatment, and HT-1080 cells are adhered.
Further, as a result of coating using polymer solutions having different concentrations for copolymers AB and AC, when the concentration of the polymer solution is low and the polymer coating is thin, the recovery rate of HT-1080 cells tends to decrease. As can be seen, in order to obtain a sufficient recovery rate, it was inferred that a predetermined film thickness was required.

図6には、コポリマーABを被覆したPET基板上に接着したHT−1080細胞について、ポリマーを溶解させる温度を変えた際の細胞の回収率を示す。LCSTに対する過冷度が大きい10℃でポリマーを溶解させることで、短時間で効率的に細胞の回収可能であるが、十分な時間をかけてポリマーを溶解させることで、温度によらず所定の回収率が得られることが示された。また、LCSTを示さないPMEAにおいては、10℃〜15℃に保持することによっては細胞の回収率に有意の変化を生じなかった。   FIG. 6 shows the cell recovery rate of HT-1080 cells adhered on a PET substrate coated with copolymer AB when the temperature at which the polymer is dissolved is changed. Cells can be efficiently collected in a short time by dissolving the polymer at 10 ° C., which has a large degree of supercooling against LCST. However, by dissolving the polymer over a sufficient period of time, A recovery was shown to be obtained. Moreover, in PMEA which does not show LCST, the significant change was not produced in the collection | recovery rate of the cell by hold | maintaining at 10 to 15 degreeC.

[実施例6]ポリマーの細胞毒性の評価
がん細胞などに対して良好な選択的接着性と回収性を示すコポリマーABについて、細胞に与える細胞毒性を次のようにして評価した。(1.7)節に記載の方法でコポリマーABを塗布したPET基板を、10%ウシ胎仔血清を含有するDMEM/F−12培地が各穴に1mL入っている24穴の細胞培養プレートに浸漬し、10℃で一晩静置することにより、培地中にコポリマーABを十分に溶解させた。当該コポリマーABを溶解させた培地にヒト線維肉腫細胞株HT−1080を懸濁し、96穴の細胞培養プレート(旭硝子、IWAKI)に、1cm当たり1×10個となるように細胞を播種し、1あるいは2日間培養を行った。培養前、1日間培養後、2日間培養後の生細胞数を、ミトコンドリアの細胞代謝活性に応じてホルマザン塩へと反応し、呈色するCell Counting Kit(WST−8法:Dojindo)を使用して、呈色した培地の波長450nmの吸光度を測定することで測定した。
[Example 6] Evaluation of cytotoxicity of polymer The copolymer AB showing good selective adhesion and recoverability to cancer cells and the like was evaluated for cytotoxicity to cells as follows. (1) A PET substrate coated with copolymer AB by the method described in section 1.7 is immersed in a 24-well cell culture plate containing 1 mL of DMEM / F-12 medium containing 10% fetal calf serum. The copolymer AB was sufficiently dissolved in the medium by allowing it to stand at 10 ° C. overnight. The human fibrosarcoma cell line HT-1080 is suspended in a medium in which the copolymer AB is dissolved, and the cells are seeded in a 96-well cell culture plate (Asahi Glass, IWAKI) so that the number of cells is 1 × 10 4 per 1 cm 2. Culture was performed for 1 or 2 days. Use Cell Counting Kit (WST-8 method: Dojindo), which reacts with formazan salt according to the mitochondrial cell metabolic activity and colors before culturing, after culturing for 1 day, after culturing for 2 days. The absorbance was measured by measuring the absorbance of the colored medium at a wavelength of 450 nm.

図7に細胞毒性の評価結果を示す。コポリマーABの溶解によらず、各細胞培養用培地内においてほぼ同等の細胞増殖が観察された。この結果は、コポリマーABが細胞毒性を有さないことを示している。   FIG. 7 shows the evaluation results of cytotoxicity. Regardless of the dissolution of the copolymer AB, almost equivalent cell growth was observed in each cell culture medium. This result indicates that copolymer AB is not cytotoxic.

Claims (8)

0〜37℃の範囲内に下限臨界溶液温度を有すると共に細胞接着性を有する抗血栓性材料に、当該材料の下限臨界溶液温度以上の温度で目的細胞が懸濁する細胞懸濁液を接触させて、当該目的細胞を当該材料の表面に接着させる工程と、
水性媒体中で当該材料をその下限臨界溶液温度以下の温度に保持して前記水性媒体中に当該材料を溶解させることで目的細胞を当該水性媒体中に懸濁させて回収する工程と、を含むことを特徴とする目的細胞の回収方法。
A cell suspension in which a target cell is suspended is brought into contact with an antithrombotic material having a lower critical solution temperature in the range of 0 to 37 ° C. and having cell adhesion properties at a temperature equal to or higher than the lower critical solution temperature of the material. Attaching the target cell to the surface of the material;
Maintaining the material in an aqueous medium at a temperature below the lower critical solution temperature and dissolving the material in the aqueous medium to suspend and recover the target cells in the aqueous medium. A method for recovering a target cell.
前記抗血栓性材料がコポリマーを含むポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の目的細胞の回収方法   The method for recovering target cells according to claim 1, wherein the antithrombotic material is a polymer containing a copolymer. 前記抗血栓性材料が、一般式(I):

[式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、メチル基又はエチル基であり、mは、2又は3であり、nは、繰り返し数を示す]で表される構造から選択される繰返し単位を含むコポリマーを含むポリマーである、請求項1又は2に記載の目的細胞の回収方法。
The antithrombotic material is represented by the general formula (I):

[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a methyl group or an ethyl group, m represents 2 or 3, and n represents the number of repetitions] The method for recovering a target cell according to claim 1 or 2, wherein the polymer comprises a copolymer containing a repeating unit selected from the group consisting of:
前記目的細胞が、がん細胞又は幹細胞である、請求項1から3のいずれか一項に記載の目的細胞の回収方法。   The method for recovering a target cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the target cell is a cancer cell or a stem cell. 一般式(I):

[式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、メチル基又はエチル基であり、mは、2又は3であり、nは、繰り返し数を示す]で表される構造から選択される繰返し単位を含むコポリマーを含むことを特徴とする温度応答性ポリマー。
Formula (I):

[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a methyl group or an ethyl group, m represents 2 or 3, and n represents the number of repetitions] A temperature-responsive polymer comprising a copolymer comprising a repeating unit selected from:
前記温度応答性ポリマーは、目的細胞の水性媒体中への回収に用いられることを特徴とする請求項5に記載の温度応答性ポリマー。   6. The temperature-responsive polymer according to claim 5, wherein the temperature-responsive polymer is used for recovering target cells into an aqueous medium. 前記式(I)において、Rが水素原子、Rがエチル基、そしてmが2である繰返し単位と、Rがメチル基、Rがメチル基、そしてmが2である繰返し単位と、を含む請求項5または6に記載の温度応答性ポリマー。 In the formula (I), a repeating unit in which R 1 is a hydrogen atom, R 2 is an ethyl group, and m is 2, a repeating unit in which R 1 is a methyl group, R 2 is a methyl group, and m is 2, The temperature-responsive polymer according to claim 5 or 6. 前記式(1)において、Rが水素原子、Rがエチル基、そしてmが2である繰返し単位と、Rが水素原子、Rがメチル基、そしてmが3である繰返し単位と、を含む請求項5または6に記載の温度応答性ポリマー。 In the formula (1), a repeating unit in which R 1 is a hydrogen atom, R 2 is an ethyl group, and m is 2, a repeating unit in which R 1 is a hydrogen atom, R 2 is a methyl group, and m is 3, The temperature-responsive polymer according to claim 5 or 6.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018050548A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 住友ゴム工業株式会社 Cancer cell catching method
JP2018050547A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 住友ゴム工業株式会社 Medical inspection device and cell inspection method
JP2018059901A (en) * 2016-09-29 2018-04-12 住友ゴム工業株式会社 Medical inspection device and cell inspection method
JP2019000005A (en) * 2017-06-12 2019-01-10 大日本印刷株式会社 Cell culture vessel, method for producing cell culture vessel, and method for producing cell sheet
JP2019129836A (en) * 2019-03-27 2019-08-08 住友ゴム工業株式会社 Cancer cell catching method
WO2020203965A1 (en) 2019-03-30 2020-10-08 国立大学法人九州大学 Particles for cell adhesion and utilization thereof
JP2020174660A (en) * 2019-04-22 2020-10-29 東ソー株式会社 Cell separation method
US10941374B2 (en) 2016-09-29 2021-03-09 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Medical analysis device and cell analysis method
US11226330B2 (en) 2018-02-14 2022-01-18 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for capturing specific cells
US11573232B2 (en) 2018-02-14 2023-02-07 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for capturing specific cells
US11614440B2 (en) 2019-01-24 2023-03-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Specific cell fractionating and capturing methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004087228A1 (en) * 2003-03-28 2004-10-14 Japan Science And Technology Agency Polymers exhibiting both biocompatibility and temperature response
JP2012105579A (en) * 2010-11-17 2012-06-07 Yamagata Univ Method for separating cell, for separating cell from solution, and hydratable composition for cell sorting
WO2012173097A1 (en) * 2011-06-13 2012-12-20 日立化成工業株式会社 Agent for improving cancer cell adhesiveness

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004087228A1 (en) * 2003-03-28 2004-10-14 Japan Science And Technology Agency Polymers exhibiting both biocompatibility and temperature response
JP2012105579A (en) * 2010-11-17 2012-06-07 Yamagata Univ Method for separating cell, for separating cell from solution, and hydratable composition for cell sorting
WO2012173097A1 (en) * 2011-06-13 2012-12-20 日立化成工業株式会社 Agent for improving cancer cell adhesiveness

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
大類寿彦 外: "血液適合性と温度応答性を有するPMEA類似体による血中循環癌細胞の非侵襲的な採取と回収", 平成26年度化学系学協会東北大会プログラムおよび講演予稿集, JPN6018045685, 20 September 2014 (2014-09-20), pages 193, ISSN: 0004052097 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10941374B2 (en) 2016-09-29 2021-03-09 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Medical analysis device and cell analysis method
JP2018050547A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 住友ゴム工業株式会社 Medical inspection device and cell inspection method
JP2018059901A (en) * 2016-09-29 2018-04-12 住友ゴム工業株式会社 Medical inspection device and cell inspection method
US11360078B2 (en) 2016-09-29 2022-06-14 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Medical analysis device and cell analysis method
US10620186B2 (en) 2016-09-29 2020-04-14 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for capturing cancer cells
JP2018050548A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 住友ゴム工業株式会社 Cancer cell catching method
JP2019000005A (en) * 2017-06-12 2019-01-10 大日本印刷株式会社 Cell culture vessel, method for producing cell culture vessel, and method for producing cell sheet
US11226330B2 (en) 2018-02-14 2022-01-18 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for capturing specific cells
US11573232B2 (en) 2018-02-14 2023-02-07 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for capturing specific cells
US11614440B2 (en) 2019-01-24 2023-03-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Specific cell fractionating and capturing methods
JP2019129836A (en) * 2019-03-27 2019-08-08 住友ゴム工業株式会社 Cancer cell catching method
WO2020203965A1 (en) 2019-03-30 2020-10-08 国立大学法人九州大学 Particles for cell adhesion and utilization thereof
JP2020174660A (en) * 2019-04-22 2020-10-29 東ソー株式会社 Cell separation method
JP7480485B2 (en) 2019-04-22 2024-05-10 東ソー株式会社 Cell Isolation Methods

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