JP2019080575A - Somatic cell production system - Google Patents

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剛士 田邊
Koji Tanabe
剛士 田邊
健太 須藤
Kenta Sudo
健太 須藤
亮二 平出
Ryoji Hiraide
亮二 平出
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Abstract

To provide somatic cell production systems capable of producing somatic cells having a certain quality without variation for every worker with low cost and in a short time.SOLUTION: Provided is a somatic cell production system further comprising a pre-introduction cell delivery pathway 20 through which a solution containing pre-introduction cells passes; a factor-introducing device 30 which is connected to the pre-introduction cell delivery channel and introduces a somatic inducing factor into the pre-introduction cells to produce inducing factor-introduced cells; a cell production device 40 which cultures the inducing factor-introduced cells to produce somatic cells; and a housing 200 for storing the pre-introduction cell delivery pathway, factor-introducing device, and cell production device.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は体細胞誘導技術に関し、特に体細胞製造システムに関する。   The present invention relates to somatic cell induction technology, and in particular to a somatic cell production system.

胚性幹細胞(ES細胞)は、ヒトやマウスの初期胚から樹立された幹細胞である。ES細胞は、生体に存在する全ての細胞へと分化できる多能性を有する。現在、ヒトES細胞は、パーキンソン病、若年性糖尿病、及び白血病等、多くの疾患に対する細胞移植療法に利用可能である。しかし、ES細胞の移植には障害もある。特に、ES細胞の移植は、不成功な臓器移植に続いて起こる拒絶反応と同様の免疫拒絶反応を惹起しうる。また、ヒト胚を破壊して樹立されるES細胞の利用に対しては、倫理的見地から批判や反対意見が多い。   Embryonic stem cells (ES cells) are stem cells established from human and mouse early embryos. ES cells have pluripotency that can differentiate into all cells present in a living body. Currently, human ES cells are available for cell transplantation therapy for many diseases, such as Parkinson's disease, juvenile diabetes, and leukemia. However, there are also obstacles to transplantation of ES cells. In particular, transplantation of ES cells can elicit an immune rejection similar to the rejection that occurs following unsuccessful organ transplantation. In addition, there are many criticisms and dissent from the ethical point of view on the use of ES cells established by destroying human embryos.

このような背景の状況の下、京都大学の山中伸弥教授は、4種の遺伝子:Oct3/4、Klf4、c−Myc、及びSox2を体細胞に導入することにより、誘導多能性幹細胞(iPS細胞)を樹立することに成功した。これにより、山中教授は、2012年のノーベル生理学・医学賞を受賞した(例えば、特許文献1参照。)。iPS細胞は、拒絶反応や倫理的問題のない理想的な多能性細胞である。したがって、iPS細胞は、細胞移植療法への利用が期待されている。また、近年、特定の遺伝子を細胞へ導入することで、特定の細胞から、別の細胞を作製できる技術も確立されている。このような技術は、iPS細胞と同様、移植医療やドラッグスクリーニングに活用できると期待されている。   Under such circumstances, Professor Shingo Yamanaka of Kyoto University has introduced induced pluripotent stem cells (iPS) by introducing four genes: Oct3 / 4, Klf4, c-Myc, and Sox2 into somatic cells. Succeeded in establishing cells). As a result, Professor Yamanaka received the 2012 Nobel Prize in Physiology and Medicine (for example, see Patent Document 1). iPS cells are ideal pluripotent cells free of rejection and ethical problems. Therefore, iPS cells are expected to be used for cell transplantation therapy. Further, in recent years, a technology has also been established in which another cell can be produced from a specific cell by introducing a specific gene into the cell. Such techniques are expected to be useful for transplantation medicine and drug screening as well as iPS cells.

従来、iPS細胞を体細胞に変化させる方法は数多くある。しかし、iPS細胞を移植治療に利用するためには、iPS細胞の効率の良い分化誘導方法を確立することが重要である。具体的には、iPS細胞を体細胞へと分化誘導するときに用いる技術を確立し、分化誘導の効率及び精度を向上させ、作製した体細胞の機能性などが移植治療に耐えうるものである必要がある。   Conventionally, there are many methods for converting iPS cells into somatic cells. However, in order to use iPS cells for transplantation therapy, it is important to establish a method for efficiently inducing differentiation of iPS cells. Specifically, the technology used to induce differentiation of iPS cells into somatic cells is established to improve the efficiency and accuracy of differentiation induction, and the functionality of the prepared somatic cells can withstand transplantation treatment There is a need.

iPS細胞や胚性幹細胞(ES細胞)から体細胞へ分化誘導する方法は、細胞の性質を決定するホルモンや成長因子、並びに低分子化合物を組み合わせ、それらの量比や濃度を経時的に変える事で、発生の過程を模倣したような形で行なわれてきている。しかし、発生の過程を試験管内で完全に模倣することは難しく効率が悪い。また、マウスの体細胞分化誘導に比べてヒトの場合は非常に長い分化誘導期間が必要であり、例えば成熟した神経を作製するためには3ヶ月以上を要する。さらに、ES/iPS細胞株によって分化誘導の効率が大きく異なり、誘導された体細胞の性質が不均一である等の問題がある。   The method for inducing differentiation from iPS cells and embryonic stem cells (ES cells) to somatic cells involves combining hormones and growth factors that determine cell properties, and low molecular weight compounds, and changing their quantitative ratio and concentration over time And, it has been done in a form that mimics the process of development. However, it is difficult to imitate the developmental process completely in vitro and it is inefficient. In addition, as compared to somatic cell differentiation induction in mice, human requires a very long differentiation induction period, for example, three months or more are required to produce a mature nerve. Furthermore, the efficiency of differentiation induction differs greatly depending on the ES / iPS cell line, and there are problems such as the nature of induced somatic cells being uneven.

具体的には、ヒトES/iPS細胞からホルモンや化学物質を利用する方法を用いて分化誘導された細胞は、初期の段階では胎児段階の体細胞であることが確認されている。ヒトの成熟した体細胞の分化誘導は極めて難しく、数か月にわたる長期の培養が必要である。しかし、発生が完了した個体を対象とする創薬や移植医療において、個体の成熟度に一致する体細胞を作製することは非常に重要である。   Specifically, it has been confirmed that cells induced to differentiate using human ES / iPS cells using a method of utilizing hormones or chemicals are somatic cells in the fetal stage at an early stage. Differentiation induction of human mature somatic cells is extremely difficult and requires long-term culture for several months. However, in drug discovery and transplantation for individuals whose development has been completed, it is very important to produce somatic cells that match the degree of maturity of the individual.

また、神経細胞には、様々なサブタイプの細胞が存在するが、ホルモンや化学物質を利用する方法では、これらのサブタイプ神経を均一にES/iPS細胞から分化誘導できない。そのため、特定の神経サブタイプ特異的な創薬スクリーニングができない。したがって、創薬スクリーニングの効率が低い。また、移植医療においても、疾患のある特定の細胞だけを濃縮して移植することができない。   In addition, although various subtypes of cells exist in nerve cells, methods using hormones or chemicals can not uniformly induce differentiation of these subtype nerves from ES / iPS cells. Therefore, specific neural subtype specific drug discovery screening can not be performed. Therefore, the efficiency of drug discovery screening is low. Also, in transplantation medicine, it is not possible to concentrate and transplant only certain cells with disease.

これに対し、ウイルスを用いて特定の体細胞の性質を規定する遺伝子をES/iPS細胞に直接を導入し、目的の体細胞を作製する方法が提案されている。ウイルスを用いる方法は、ホルモンや化学物質を利用する方法に比べて、例えば2週間のような非常に短い期間で成熟した神経細胞を特異的に作製可能である。また、特定の遺伝子導入により神経細胞を作製すると、例えば興奮性神経のみを均一に得ることができる。そのため、特定の神経サブタイプ特異的な創薬スクリーニングが可能であり、移植医療においても、疾患のある特定の細胞だけを濃縮して移植できると考えられている。   On the other hand, a method has been proposed in which a target somatic cell is produced by directly introducing a gene that defines specific somatic cell properties into ES / iPS cells using a virus. Methods using viruses can specifically generate mature neurons in a very short period of time, for example, two weeks, as compared to methods using hormones or chemicals. In addition, when nerve cells are produced by specific gene transfer, for example, only excitatory nerves can be uniformly obtained. Therefore, specific neural subtype specific drug discovery screening is possible, and it is considered that in transplantation medicine, it is possible to concentrate and transplant only specific cells having a disease.

また、iPS細胞を体細胞に分化させた場合、分化した体細胞中に未分化なiPS細胞が残存する恐れがある。そこで、iPS細胞を経由せず、体細胞から別の体細胞へと分化させる方法も確立されている。具体的には、繊維芽細胞を心筋細胞や神経細胞へと分化させる方法が開発されている。これらの方法は、ダイレクトリプログラミングと呼ばれ、iPS細胞等の多能性幹細胞を経由しないため、移植時に未分化の多能性細胞が残存するというリスクがない。   In addition, when iPS cells are differentiated into somatic cells, undifferentiated iPS cells may remain in the differentiated somatic cells. Therefore, a method of differentiating from one somatic cell to another somatic cell without passing through iPS cells has also been established. Specifically, methods for differentiating fibroblasts into cardiomyocytes and neurons have been developed. These methods are called direct reprogramming and do not go through pluripotent stem cells such as iPS cells, so there is no risk that undifferentiated pluripotent cells remain at the time of transplantation.

特許第4183742号公報Patent No. 4183742

体細胞は、細胞に遺伝子等の誘導因子を導入することによって樹立され、拡大培養され、必要に応じて凍結保存される。しかし、例えば臨床用の体細胞(例えば、GLP,GMPグレード)を作製し産業化するには、以下のような問題点がある。   Somatic cells are established by introducing an inducer such as a gene into cells, expanded, and optionally cryopreserved. However, for example, there are the following problems in producing and industrializing somatic cells (eg, GLP, GMP grade) for clinical use.

1) コスト
臨床用の体細胞は非常に綺麗に保たれたクリーンルームで作製、保存される必要がある。しかし、要求されるレベルの清潔度を維持するコストは非常に高額である。そのため、臨床用の体細胞を作るのにコストがかかり、産業化への大きな障害となっている。
1) Cost Somatic cells for clinical use need to be produced and stored in a very clean clean room. However, the cost of maintaining the required level of cleanliness is very high. Therefore, it is costly to produce somatic cells for clinical use, which is a major obstacle to industrialization.

2) 品質
体細胞の樹立から保存までの一連の作業が複雑であり、手作業によるところが多い。また、体細胞の作製は、個人の技量に負っているところがある。そのため、作製者や実験バッチによって、臨床用体細胞の品質のばらつきが生じうる。
2) Quality The series of tasks from establishment to storage of somatic cells is complicated and often done by hand. In addition, production of somatic cells is owed to individual skills. Therefore, the quality of somatic cells for clinical use may vary depending on the maker or experimental batch.

3) 時間
クリーンルームの中で特定のドナー以外の他人の細胞とのクロスコンタミネーションを防ぐために、一人の人間のみに由来する臨床用体細胞が所定の時間をかけてクリーンルーム内で作製される。また臨床用体細胞の樹立、品質評価には長時間を要する。しかし、臨床用体細胞は、クリーンルームで一度に一人の人間のためだけに作製されるので、多くの希望者の臨床用体細胞を作製するのに非常に長い時間を要する。
3) Time In order to prevent cross contamination with cells of others except a specific donor in the clean room, clinical somatic cells derived from only one person are produced in the clean room for a predetermined time. In addition, it takes a long time to establish somatic cells for clinical use and to evaluate their quality. However, since somatic cells for clinical use are produced only for one person at a time in a clean room, it takes a very long time to produce somatic cells for many applicants.

4) 人材
上述したように、現状、臨床用体細胞の作製は手作業によるところが大きい。しかし、臨床用体細胞を作製することができるのに必要な技術を有する技術者は少ない。
4) Human Resources As mentioned above, at present, preparation of somatic cells for clinical use is largely done by hand. However, few technicians have the necessary skills to be able to produce somatic cells for clinical use.

これに対し、本発明は、体細胞を製造可能な体細胞製造システムを提供することを目的の一つとする。なお、体細胞は、臨床用体細胞に限定されない。   On the other hand, an object of the present invention is to provide a somatic cell production system capable of producing somatic cells. The somatic cells are not limited to clinical somatic cells.

本発明の態様によれば、導入前細胞を含む溶液が通過する導入前細胞送液路と、導入前細胞送液路に接続され、導入前細胞に体細胞誘導因子を導入して誘導因子導入細胞を作製する因子導入装置と、誘導因子導入細胞を培養して体細胞を作製する細胞作製装置と、を備える、体細胞製造システムが提供される。   According to the aspect of the present invention, the induction cell is connected to the pre-infusion cell flow channel through which the solution containing the pre-infusion cell solution passes, and the pre-infusion cell flow channel, and the induction cell is introduced There is provided a somatic cell production system comprising a factor introduction device for producing cells, and a cell production device for producing somatic cells by culturing inducer-introduced cells.

上記の体細胞製造システムが、導入前細胞送液路、因子導入装置、及び細胞作製装置を格納する筐体をさらに備えていてもよい。   The above-described somatic cell production system may further include a pre-introduction cell fluid delivery channel, a factor delivery device, and a housing for storing the cell production device.

上記の体細胞製造システムにおいて、体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞が、多能性幹細胞を除いてもよい。体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞が、分化細胞を含んでいてもよい。体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞が、体性幹細胞を含んでもよい。体性幹細胞は、成体幹細胞又は組織幹細胞ともいう。体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞が、神経系細胞を含んでもよい。体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞が、繊維芽細胞を含んでもよい。体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞が、心筋細胞、角化細胞(ケラチノサイト)、又は網膜細胞を含んでもよい。   In the above-described somatic cell production system, somatic cells produced by introducing a somatic inducer may exclude pluripotent stem cells. Somatic cells produced by introducing a somatic inducer may contain differentiated cells. Somatic cells produced by introducing a somatic inducer may contain somatic stem cells. Adult stem cells are also referred to as adult stem cells or tissue stem cells. Somatic cells produced by introducing a somatic inducer may include neural cells. Somatic cells produced by introducing a somatic inducer may include fibroblasts. Somatic cells produced by introducing a somatic inducer may include cardiomyocytes, keratinocytes (keratinocytes), or retinal cells.

上記の体細胞製造システムにおいて、導入前細胞が、多能性幹細胞を含んでもよい。多能性幹細胞が、ES細胞及びiPS細胞を含んでもよい。導入前細胞が、体性幹細胞を含んでいてもよい。導入前細胞が、分化した体細胞を含んでいてもよい。導入前細胞が、血液細胞を含んでいてもよい。導入前細胞が、繊維芽細胞を含んでいてもよい。   In the above-described somatic cell production system, the pre-introduced cells may contain pluripotent stem cells. Pluripotent stem cells may include ES cells and iPS cells. The pre-introduced cells may contain somatic stem cells. The pre-introduced cells may contain differentiated somatic cells. The pre-introduced cells may contain blood cells. The pre-introduced cells may contain fibroblasts.

上記の体細胞製造システムにおいて、細胞作製装置が、因子導入装置で作製された誘導因子導入細胞を培養する体細胞培養装置と、体細胞培養装置で樹立された体細胞を拡大培養する拡大培養装置と、を備え、体細胞培養装置が、誘導因子導入細胞に培地を補給する第1の培地補給装置を備え、拡大培養装置が、体細胞に培地を補給する第2の培地補給装置を備えていてもよい。   In the above-mentioned somatic cell production system, the cell production apparatus is a somatic cell culture apparatus for culturing the inducer-introduced cells produced by the factor introduction apparatus, and an expansion culture apparatus for expanding the somatic cells established by the somatic cell culture apparatus. And the somatic cell culture apparatus is provided with a first medium replenishing apparatus for replenishing a medium to an induction factor-introduced cell, and the expansion culture apparatus is provided with a second medium supplementing apparatus for replenishing a somatic cell with a culture medium May be

上記の体細胞製造システムにおいて、体細胞培養装置が、薬剤耐性因子を導入されなかった細胞を死滅させる薬剤を含む溶液を供給する薬剤補給装置をさらに備えていてもよい。   In the above-described somatic cell production system, the somatic cell culture apparatus may further include a drug supplementing apparatus that supplies a solution containing a drug that kills cells into which the drug resistance factor has not been introduced.

上記の体細胞製造システムにおいて、因子導入装置が、導入前細胞送液路に接続された因子導入部と、体細胞誘導因子を保存する因子保存部と、因子保存部から導入前細胞送液路又は因子導入部に体細胞誘導因子を流すための因子送液路と、因子送液路内の液体を流すためのポンプと、を備えていてもよい。   In the above-mentioned somatic cell production system, the factor introducing device comprises a factor introducing part connected to a cell delivery line before introduction, a factor storage part for storing a somatic inducer, and a cell delivery line before introduction from the factor storage part. Alternatively, the factor introducing part may be provided with a factor delivery line for causing the somatic cell inducing factor to flow, and a pump for causing the liquid in the factor delivery line to flow.

上記の体細胞製造システムにおいて、体細胞誘導因子が、DNA、RNA、又はタンパク質であってもよい。   In the above-described somatic cell production system, the somatic inducer may be DNA, RNA or protein.

上記の体細胞製造システムの因子導入部において、RNAリポフェクションにより、導入前細胞に体細胞誘導因子が導入されてもよい。   In the factor introduction part of the above-mentioned somatic cell production system, a somatic induction factor may be introduced into the cell before introduction by RNA lipofection.

上記の体細胞製造システムにおいて、体細胞誘導因子がベクターに組み込まれていてもよい。ベクターがセンダイウイルスベクターであってもよい。   In the above-described somatic cell production system, a somatic inducer may be incorporated into the vector. The vector may be a Sendai virus vector.

上記の体細胞製造システムが、細胞作製装置で作製された体細胞をパッケージするパッケージ装置をさらに備え、筐体がパッケージ装置を格納してもよい。   The above-described somatic cell production system may further include a packaging device for packaging the somatic cells produced by the cell production device, and the housing may store the packaging device.

上記の体細胞製造システムが、筒状部材と、筒状部材の内部に配置された液体透過フィルターと、を備える溶液置換器であって、筒状部材に、液体透過フィルター上に、細胞作製装置で作製された体細胞を含む溶液を導入するための体細胞導入孔と、液体透過フィルター上に、置換溶液を導入するための置換溶液導入孔と、液体透過フィルター上に、体細胞を含む置換溶液を流出するための体細胞流出孔と、液体透過フィルターを透過した溶液が流出する廃液流出孔と、が設けられている溶液置換器をさらに備えていてもよい。   The above-mentioned somatic cell production system is a solution displacing device including a tubular member and a liquid permeation filter disposed inside the tubular member, wherein the tubular member, the cell permeation device on the liquid permeation filter A somatic cell introduction hole for introducing a solution containing somatic cells prepared in step (a), a substitution solution introduction hole for introducing a substitution solution on a liquid permeation filter, and a somatic cell substitution on a liquid permeation filter It may further comprise a solution displacing device provided with a somatic cell outlet for draining the solution and a waste outlet for draining the solution permeating the liquid permeation filter.

上記の体細胞製造システムが、溶液置換器の廃液流出孔に接続された廃液送液路をさらに備え、体細胞を含む溶液の溶液を廃棄する際に廃液送液路における溶液の流動が許容され、置換溶液中に体細胞を分散させる際に廃液送液路における溶液の流動が許容されなくともよい。   The above-mentioned somatic cell production system further comprises a waste liquid delivery channel connected to the waste liquid discharge port of the solution displacement device, and the flow of the solution in the waste liquid delivery channel is allowed when discarding the solution containing the somatic cell-containing solution. When the somatic cells are dispersed in the replacement solution, the flow of the solution in the waste liquid delivery path may not be allowed.

上記の体細胞製造システムにおいて、置換溶液が凍結保存液であってもよい。   In the above-described somatic cell production system, the replacement solution may be a cryopreservation solution.

上記の体細胞製造システムが、血液から導入前細胞を分離する分離装置をさらに備え、分離装置で分離された導入前細胞を含む溶液が導入前細胞送液路を通過してもよい。   The above-described somatic cell production system may further include a separation device for separating pre-introduced cells from blood, and a solution containing the pre-introduced cells separated by the separation device may pass through the pre-introduced cell fluid delivery channel.

本発明によれば、体細胞を製造可能な体細胞製造システムを提供可能である。   According to the present invention, it is possible to provide a somatic cell production system capable of producing somatic cells.

本発明の実施の形態に係る体細胞製造システムの模式図である。It is a schematic diagram of the somatic cell manufacturing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る体細胞製造システムの模式図である。It is a schematic diagram of the somatic cell manufacturing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る体細胞製造システムの導入細胞送液路の一例の模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a cell transfer channel of a somatic cell production system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る体細胞製造システムの導入細胞送液路の一例の模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a cell transfer channel of a somatic cell production system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る体細胞製造システムで用いられる培養バッグの模式図である。It is a schematic diagram of the culture bag used with the somatic cell manufacturing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る溶液置換器の模式図である。It is a schematic diagram of the solution displacement device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る体細胞製造システムの模式図である。It is a schematic diagram of the somatic cell manufacturing system which concerns on embodiment of this invention. 実施例1に係る細胞の写真である。1 is a photograph of cells according to Example 1. 実施例1に係る細胞の写真である。1 is a photograph of cells according to Example 1. 実施例1に係るトランスフェクション効率と生存率の割合を示したグラフである。5 is a graph showing the ratio of transfection efficiency and survival rate according to Example 1. FIG. 実施例2に係る細胞の写真である。7 is a photograph of cells according to Example 2. 実施例2に係るTUJ−1陽性細胞の割合を示したグラフである。5 is a graph showing the proportion of TUJ-1 positive cells according to Example 2. FIG. 実施例2に係るTUJ−1陽性細胞の割合を示したグラフである。5 is a graph showing the proportion of TUJ-1 positive cells according to Example 2. FIG. 実施例3に係るトランスフェクションの方法の模式図である。FIG. 7 is a schematic view of a method of transfection according to Example 3. 実施例3に係る細胞の写真である。7 is a photograph of cells according to Example 3.

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。ただし、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar symbols. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios among the drawings are included.

なお、本開示は、米国で仮出願(62/356,199)され、既に外国出願許可証が発せられた発明を含んでいる。   The present disclosure includes inventions provisionally filed in the United States (62/356, 199) and for which a foreign application permit has already been issued.

本発明の実施の形態に係る体細胞製造システムは、図1に示すように、導入前細胞を含む溶液が通過する導入前細胞送液路20と、導入前細胞送液路20に接続され、導入前細胞に体細胞誘導因子を導入して誘導因子導入細胞を作製する因子導入装置30と、誘導因子導入細胞を培養して体細胞を作製する細胞作製装置40と、導入前細胞送液路20、因子導入装置30、及び細胞作製装置40を格納する筐体200と、を備える。   As shown in FIG. 1, the somatic cell production system according to the embodiment of the present invention is connected to a pre-introduction cell fluid delivery channel 20 and a pre-infusion cell fluid delivery channel 20 through which a solution containing pre-infusion cells passes. A factor introducing device 30 for introducing a somatic inducer into cells before introduction to produce inducer-introduced cells, a cell preparation device 40 for producing somatic cells by culturing inducer-introduced cells, a cell delivery channel before introduction 20, and a case 200 for storing the factor introduction device 30 and the cell preparation device 40.

導入前細胞は、例えば、多能性幹細胞である。多能性幹細胞としては、ES細胞及びiPS細胞が使用可能である。あるいは、導入前細胞は、例えば、分化細胞である。分化細胞としては、体性幹細胞、血液細胞、及び繊維芽細胞の分化した体細胞等が使用可能である。体性幹細胞は、成体幹細胞又は組織幹細胞ともいう。   The pre-introduced cells are, for example, pluripotent stem cells. As pluripotent stem cells, ES cells and iPS cells can be used. Alternatively, the pre-introduced cells are, for example, differentiated cells. As differentiated cells, somatic stem cells, blood cells, somatic cells differentiated from fibroblasts and the like can be used. Adult stem cells are also referred to as adult stem cells or tissue stem cells.

体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞は、多能性幹細胞を除く。体細胞誘導因子を導入して作製される体細胞は、分化細胞である。分化細胞としては、体性幹細胞、神経系細胞、繊維芽細胞、心筋細胞、肝細胞、網膜細胞、角膜細胞、血液細胞、角化細胞(ケラチノサイト)及び軟骨細胞等が挙げられる。神経系細胞は、神経細胞、神経幹細胞及び神経前駆細胞のいずれかであってもよい。神経細胞は、抑制性神経細胞、興奮性神経細胞及びドーパミン産生神経細胞のいずれかであってもよい。あるいは、神経系細胞は、運動神経細胞、オリゴデンドロサイト前駆細胞、及びオリゴデンロドサイト等であってもよい。神経系細胞は、MAP2陽性であってもよいし、β−IIITubulin陽性であってもよい。   Somatic cells produced by introducing a somatic inducer exclude pluripotent stem cells. Somatic cells produced by introducing a somatic inducer are differentiated cells. Examples of differentiated cells include somatic stem cells, nervous system cells, fibroblasts, cardiomyocytes, liver cells, retinal cells, corneal cells, blood cells, keratinocytes (keratinocytes) and chondrocytes. The neural cells may be any of neural cells, neural stem cells and neural progenitor cells. The neural cells may be any of inhibitory neurons, excitatory neurons and dopamine producing neurons. Alternatively, nervous system cells may be motor neurons, oligodendrocyte precursor cells, oligodenrodocytes and the like. Neuronal cells may be MAP2 positive or β-III Tubulin positive.

体細胞製造システムは、さらに、筐体200内の気体を清浄にする空気清浄装置、筐体200内の気体の温度を管理する温度管理装置、及び筐体200内の気体の二酸化炭素(CO2)濃度を管理する二酸化炭素濃度管理装置を備えていてもよい。空気清浄装置は、筐体200内の気体の清浄度を監視する清浄度センサーを備えていてもよい。空気清浄装置は、例えば、HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルター及びULPA(Ultra Low Penetration Air)フィルター等を用いて、筐体200内の空気を清浄化する。空気清浄装置は、例えば、筐体200内の空気の清浄度を、ISO基準14644−1でISO1からISO6のクラスにする。温度管理装置は、筐体200内の気体の温度を監視する温度センサーを備えていてもよい。CO2濃度管理装置は、筐体200内の気体のCO2濃度を監視するCO2濃度センサーを備えていてもよい。 The somatic cell production system further includes an air purification device that cleans the gas in the housing 200, a temperature management device that manages the temperature of the gas in the housing 200, and carbon dioxide (CO 2 ) of the gas in the housing 200. ) A carbon dioxide concentration management device may be provided to manage the concentration. The air purification device may include a cleanliness sensor that monitors the cleanliness of the gas in the housing 200. The air cleaner cleans the air in the housing 200 using, for example, a High Efficiency Particulate Air (HEPA) filter, an Ultra Low Penetration Air (ULPA) filter, or the like. The air cleaning device, for example, makes the cleanliness of air in the housing 200 a class of ISO 1 to ISO 6 in ISO standard 14644-1. The thermal management device may include a temperature sensor that monitors the temperature of the gas in the housing 200. CO 2 concentration control device may be provided with a CO 2 concentration sensor for monitoring the CO 2 concentration of the gas within the enclosure 200.

筐体200には、例えば扉等が設けられているが、扉が閉じられた状態では、内部が完全に閉鎖され、内部の空気の清浄度、温度、及びCO2濃度を一定に保つことが可能である。筐体200は、外部から内部の装置の状態を観察できるよう、透明であることが好ましい。また、筐体200は、ゴム手袋等のグローブが一体化された、グローブボックスであってもよい。 For example, a door or the like is provided in the case 200, but when the door is closed, the inside is completely closed, and the cleanliness, temperature, and CO 2 concentration of the air inside can be kept constant. It is possible. The housing 200 is preferably transparent so that the state of the internal device can be observed from the outside. In addition, the housing 200 may be a glove box in which gloves such as rubber gloves are integrated.

筐体200には、導入前細胞送液路20に連通する導入口が設けられていてもよい。当該開口には、扉等が設けられていてもよい。あるいは、当該導入口は、着脱可能な封止材で封止可能であってもよい。導入前細胞は、当該導入口から、導入前細胞送液路20に入れられる。あるいは、筐体200内に、導入前細胞送液路20に連通する、導入前細胞を保存する導入前細胞保存容器が配置されていてもよい。   The casing 200 may be provided with an introduction port in communication with the cell liquid delivery channel 20 before introduction. A door or the like may be provided in the opening. Alternatively, the inlet may be sealable by a removable sealing material. Cells before introduction are put into the cell delivery channel 20 before introduction from the introduction port. Alternatively, a pre-introduction cell storage container may be disposed in the housing 200 and in communication with the pre-introduction cell liquid flow path 20 for storing the pre-introduction cells.

またあるいは、体細胞製造システムは、図2に示すように、筐体200内に配置された、血液から導入前細胞を分離する分離装置10をさらに備えていてもよい。この場合、導入前細胞送液路20は、分離装置10に接続される。導入前細胞送液路20には、分離装置10で分離された導入前細胞を含む溶液が通過する。   Alternatively, as shown in FIG. 2, the somatic cell production system may further include a separation device 10 disposed in the housing 200 for separating pre-introduced cells from blood. In this case, the cell delivery channel 20 before introduction is connected to the separation device 10. A solution containing the pre-introduced cells separated by the separation device 10 passes through the pre-introduced cell delivery channel 20.

筐体200内の分離装置10は、例えばヒトの血液が入ったバイアルを受け取る。分離装置10は、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ヘパリン、及び生物学的製剤基準血液保存液A液(ACD−A液、テルモ株式会社)等の抗凝固剤を保存する抗凝固剤タンクを備えている。分離装置10は、ポンプ等を用いて、抗凝固剤タンクから、ヒトの血液に、抗凝固剤を添加する。   The separation device 10 in the housing 200 receives, for example, a vial containing human blood. The separation device 10 may be, for example, an anticoagulant tank for storing an anticoagulant such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), heparin, and biological preparation standard blood storage solution A (ACD-A solution, Terumo Corporation). Have. The separation device 10 adds an anticoagulant to human blood from an anticoagulant tank using a pump or the like.

また、分離装置10は、例えば、Ficoll−Paque PREMIUM(登録商標、GEヘルスケア・ジャパン株式会社)等の単核細胞分離用試薬を保存する分離用試薬タンクを備えている。分離装置10は、ポンプ等を用いて、分離用試薬タンクから、例えば15mLチューブ2本に、単核細胞分離用試薬を5mLずつ分注する。なお、チューブの代わりに、樹脂バッグを用いてもよい。   In addition, the separation device 10 includes, for example, a separation reagent tank for storing a mononuclear cell separation reagent such as Ficoll-Paque PREMIUM (registered trademark, GE Healthcare Japan Co., Ltd.). The separation apparatus 10 dispenses, for example, 5 mL of the mononuclear cell separation reagent from the separation reagent tank to, for example, two 15 mL tubes using a pump or the like. A resin bag may be used instead of the tube.

さらに、分離装置10は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)等の緩衝液を保存する緩衝液タンクを備えている。分離装置10は、ポンプ等を用いて、緩衝液タンクから、例えばヒトの血液5mLに、緩衝液5mLを加えて希釈する。またさらに、分離装置10は、ポンプ等を用いて、希釈されたヒトの血液を、チューブ中の単核細胞分離用試薬上に、5mLずつ加える。   Furthermore, the separation device 10 includes a buffer tank that stores a buffer such as phosphate buffered saline (PBS). The separation apparatus 10 adds and dilutes 5 mL of buffer solutions to 5 mL of human blood, for example, from a buffer solution tank using a pump or the like. Furthermore, the separation apparatus 10 adds diluted human blood in 5 mL each onto the mononuclear cell separation reagent in the tube using a pump or the like.

分離装置10は、温度設定可能な遠心機をさらに備える。遠心機は、例えば18℃に設定される。分離装置10は、移動装置等を用いて、単核細胞分離用試薬及びヒトの血液等が入れられたチューブを、遠心機のホルダーに入れる。遠心機は、チューブ中の溶液を、例えば400×gで30分間遠心する。チューブの代わりに、樹脂バッグを遠心させてもよい。   The separation device 10 further includes a temperature settable centrifuge. The centrifuge is set to, for example, 18 ° C. The separation device 10 uses a transfer device or the like to place a tube containing a mononuclear cell separation reagent, human blood and the like into the holder of the centrifuge. The centrifuge centrifuges the solution in the tube, for example, at 400 × g for 30 minutes. Instead of the tube, the resin bag may be centrifuged.

遠心後、分離装置10は、チューブ中の溶液の単核球で白く濁った中間層をポンプ等で回収する。分離装置10は、ポンプ等を用いて、回収した単核球の懸濁液を、導入前細胞送液路20に送り出す。あるいは、さらに、分離装置10は、回収した単核球溶液2mLに対し、例えばPBS12mLを加えて、チューブを遠心機のホルダーに入れる。遠心機は、チューブ中の溶液を、例えば200×gで10分間遠心する。   After centrifugation, the separation device 10 collects, with a pump or the like, the white turbid intermediate layer of mononuclear cells of the solution in the tube. The separation device 10 sends out the collected suspension of mononuclear cells to the cell fluid delivery channel 20 before introduction using a pump or the like. Alternatively, further, the separation device 10 adds, for example, 12 mL of PBS to 2 mL of the recovered mononuclear cell solution, and places the tube in the holder of the centrifuge. The centrifuge centrifuges the solution in the tube, for example at 200 × g for 10 minutes.

遠心後、分離装置10は、ポンプ等を用いて、チューブ中の溶液の上清を吸引して除去し、X−VIVO 10(登録商標、ロンザジャパン株式会社)等の単核球培地3mLをチューブ中の単核球溶液に加えて懸濁する。血液細胞は、Matrigel(Corning)、CELLstart(登録商標、ThermoFisher)、あるいはLaminin511 (nippi)等の基底膜マトリックスを用いて、フィーダーフリーで培養してもよい。分離装置10は、ポンプ等を用いて、導入前細胞としての単核球の懸濁液を、導入前細胞送液路20に送り出す。なお、分離装置10は、透析膜を使用して、血液から単核球を分離してもよい。また、予め用意された導入前細胞を使用する場合は、分離装置10は無くともよい。   After centrifugation, the separator 10 aspirates and removes the supernatant of the solution in the tube using a pump or the like, and 3 mL of mononuclear cell culture medium such as X-VIVO 10 (registered trademark, Ronza Japan Co., Ltd.) is used as a tube. Add to the mononuclear cell solution and suspend. Blood cells may be cultured feeder-free using a basement membrane matrix such as Matrigel (Corning), CELLstart®, ThermoFisher, or Laminin 511 (nippi). The separation device 10 pumps a suspension of mononuclear cells as pre-introduced cells into the pre-introduced cell liquid delivery channel 20 using a pump or the like. The separation device 10 may separate mononuclear cells from blood using a dialysis membrane. In addition, when using pre-introduced cells before introduction, the separation device 10 may be omitted.

分離装置10は、遠心分離以外の方法で、誘導に適した細胞を分離してもよい。例えば、分離すべき細胞がT細胞であればCD3,CD4,CD8のいずれかが陽性である細胞をパニングにより分離すればよい。分離すべき細胞が血管内皮前駆細胞であればCD34が陽性である細胞をパニングにより分離すればよい。分離すべき細胞がB細胞であれば、CD10,CD19,CD20のいずれかが陽性である細胞をパニングにより分離すればよい。また、パニングに限らず、磁気細胞分離方法(MACS)やフローサイトメトリー等により分離してもよい。   The separation device 10 may separate cells suitable for induction by methods other than centrifugation. For example, if the cells to be separated are T cells, cells positive for any of CD3, CD4 and CD8 may be separated by panning. If the cells to be separated are vascular endothelial precursor cells, cells positive for CD34 may be separated by panning. If the cells to be separated are B cells, cells positive for any of CD10, CD19 and CD20 may be separated by panning. Moreover, you may isolate | separate not only by panning but the magnetic cell separation method (MACS), flow cytometry, etc.

導入前細胞送液路20の内壁には、導入前細胞が接着しないよう、poly−HEMA(poly 2−hydroxyethyl methacrylate)をコーティングして、細胞非接着性にしてもよい。あるいは、導入前細胞送液路20の材料に、導入前細胞が接着しにくい材料を用いてもよい。また、導入前細胞送液路20の材料に、例えば、温度伝導率が良く、CO2透過性の材料を用いることにより、導入前細胞送液路20内の条件が、筐体200内の管理された温度及びCO2濃度と同等になる。さらに、導入前細胞送液路20には、コンタミネーション防止の観点から、逆流防止弁が設けられていてもよい。 The inner wall of the cell delivery channel 20 before introduction may be coated with poly-HEMA (poly 2-hydroxyethyl methacrylate) to make the cell non-adhesive so that the cells before introduction do not adhere. Alternatively, a material to which the pre-infusion cells do not easily adhere may be used as the material of the pre-infusion cell delivery channel 20. Moreover, for example, by using a material with good temperature conductivity and CO 2 permeability as the material of the cell delivery line 20 before introduction, the conditions in the cell delivery line 20 before introduction are managed in the housing 200. It is equivalent to the temperature and CO 2 concentration. Furthermore, from the viewpoint of contamination prevention, the backflow prevention valve may be provided in the cell liquid-sending path 20 before introduction.

筐体200内の誘導因子送液機構21は、例えば、誘導因子導入試薬溶液等を保存する誘導因子導入試薬タンクを備える。誘導因子送液機構21は、マイクロポンプ等を用いて、誘導因子導入試薬溶液中に導入前細胞が懸濁されるように、誘導因子導入試薬溶液を、筐体200内の導入前細胞送液路20又は因子導入装置30に送り出す。   The induction factor delivery mechanism 21 in the housing 200 includes, for example, an induction factor introduction reagent tank for storing an induction factor introduction reagent solution or the like. The induction factor delivery mechanism 21 uses the micropump or the like to suspend the induction factor introduction reagent solution in the induction factor introduction reagent solution, so that the cell delivery path before introduction of the cells in the housing 200 can be suspended. 20 or to the factor introducing device 30.

遺伝子導入試薬溶液等の誘導因子導入試薬溶液は、例えば、体細胞誘導因子RNA、RNAトランスフェクション溶液、及びRNAトランスフェクション用培地のセットを含む。RNAトランスフェクションは、RNAリポフェクションを含む。体細胞誘導因子RNAのセットは、例えば、ASCL1のmRNA、Myt1LのmRNA、neurogenin2(Ngn2)のmRNAをそれぞれ100ng含む。Ngn2(neurogenin2)は、神経系細胞分化に必要なスイッチタンパク質である。   An inducer transfer reagent solution such as a gene transfer reagent solution includes, for example, a set of somatic inducer RNA, an RNA transfection solution, and a medium for RNA transfection. RNA transfection involves RNA lipofection. The set of somatic inducer RNAs includes, for example, 100 ng each of the ASCL1 mRNA, Myt1 L mRNA, and neurogenin 2 (Ngn2) mRNA. Ngn2 (neurogenin 2) is a switch protein required for neural cell differentiation.

体細胞誘導因子RNAは、薬剤耐性遺伝子に対応するmRNAを含んでいてもよい。薬剤とは、例えばピューロマイシン、ネオマイシン、ブラストサイジン、G418、ハイグロマイシン、及びゼオシン等の抗生物質である。薬剤耐性遺伝子に対応するmRNAが導入された細胞は、薬剤耐性を示す。体細胞誘導因子RNAは、例えば、Ngn2−T2A−Puro mRNA(Trilink)を含む。Ngn2−T2A−Puro mRNA(Trilink)をトランスフェクトされた細胞は、neurogenin2(Ngn2)を産生し、かつ、ピューロマイシン耐性を示す。   The somatic inducer RNA may contain mRNA corresponding to the drug resistance gene. The agents are, for example, antibiotics such as puromycin, neomycin, blasticidin, G418, hygromycin and zeocin. Cells into which mRNA corresponding to a drug resistant gene has been introduced show drug resistance. Somatic inducer RNAs include, for example, Ngn2-T2A-Puro mRNA (Trilink). Cells transfected with Ngn2-T2A-Puro mRNA (Trilink) produce neurogenin2 (Ngn2) and exhibit puromycin resistance.

mRNAは、Anti−Reverse Cap Analog(ARCA)でキャップされ、ポリアデニル化されており、5−メチルシチジン及びプソイドウリジンで置換されていてもよい。5−メチルシチジン及びプソイドウリジンは、抗体によるmRNAの認識力を低下させる。   The mRNA is capped with Anti-Reverse Cap Analog (ARCA), polyadenylated, and may be substituted with 5-methylcytidine and pseudouridine. 5-methyl cytidine and pseudouridine reduce the ability of antibodies to recognize mRNA.

RNAトランスフェクション溶液は、例えば、低分子干渉RNA(siRNA)あるいはリポフェクション試薬を含む。RNAのリポフェクション試薬としては、siRNAのリポフェクション試薬及びmRNAのリポフェクション試薬が使用可能である。より具体的には、RNAのリポフェクション試薬としては、Lipofectamine(登録商標)RNAiMAX(Thermo Fisher Scientific)、Lipofectamine(登録商標)MessengerMAX(Thermo Fisher Scientific)、Lipofectamin(登録商標)2000、Lipofectamin(登録商標)3000、NeonTransfection System(Thermo Fisher scientific)、Stemfect RNA transfection reagent(Stemfect)、NextFect(登録商標)RNA Transfection Reagent(BiooSientific)、Amaxa(登録商品)Human T cellNucleofector(登録商品)kit(Lonza社、VAPA−1002)、Amaxa(登録商品)Human CD34 cellNucleofector(登録商品)kit(Lonza社、VAPA−1003)、及びReproRNA(登録商標)トランスフェクション試薬STEMCELL Technologies)、mRNA−in(登録商標)(Thermo fisher scientific社)等が使用可能である。   The RNA transfection solution contains, for example, short interfering RNA (siRNA) or lipofection reagent. As the lipofection reagent for RNA, lipofection reagent for siRNA and lipofection reagent for mRNA can be used. More specifically, Lipofectamine (registered trademark) RNAiMAX (Thermo Fisher Scientific), Lipofectamine (registered trademark) MessengerMAX (Thermo Fisher Scientific), Lipofectamin (registered trademark) 2000, Lipofectamin (registered trademark) 3000 as a lipofection reagent for RNA. Neon Transfection System (Thermo Fisher scientific), Stemfect RNA Transfection Reagent (Stemfect), NextFect (R) RNA Transfection Reagent (Bioo Scientific), Amaxa Registered products) Human T cell Nucleofector (registered product) kit (Lonza, VAPA-1002), Amaxa (registered product) Human CD34 cellNucleofector (registered product) kit (Lonza, VAPA-1003), and ReproRNA (registered trademark) transfection Reagents STEMCELL Technologies), mRNA-in (Thermo fisher scientific) and the like can be used.

例えば、因子導入装置30は、細胞に体細胞誘導因子を導入した後に、細胞を培養液に懸濁してもよい。因子導入装置30は、体細胞誘導因子のトランスフェクションを複数回実施してもよい。例えば、細胞に体細胞誘導因子を導入してから24時間等の所定の時間の後、培地を交換し、細胞に、再度、体細胞誘導因子をトランスフェクションしてもよい。さらに、細胞への体細胞誘導因子のトランスフェクション、及び所定の時間の細胞培養を、複数回、例えば、2回から4回繰り返してもよい。   For example, the factor transfer device 30 may suspend the cells in the culture solution after introducing the somatic inducer into the cells. The factor transfer device 30 may perform transfection of somatic inducers multiple times. For example, after a predetermined time such as 24 hours after introducing the somatic inducer into the cells, the medium may be changed, and the cells may be transfected again with the somatic inducer. Furthermore, transfection of somatic inducers into cells and cell culture for a predetermined time may be repeated multiple times, for example, two to four times.

体細胞誘導因子RNAのリポフェクションの際に、例えば、12ウェルプレートを利用する場合、1ウェルあたりの細胞の数は、1×104個から1×108個、5×104個から1×106個、あるいは1×105個から5×105個である。なお、1ウェルの底面積は4cm2である。体細胞誘導因子RNAのリポフェクションの際の体細胞誘導因子RNAの量は、1回あたり200ngから5000ng、400ngから2000ng、あるいは500ngから1000ngである。体細胞誘導因子RNAのリポフェクションの際のリポフェクション試薬の量は、0.1μLから100μL、1μLから50μL、あるいは1.5μLから10μLである。 When lipofection of somatic cell induction factor RNA, for example, when using a 12-well plate, the number of cells per well is 1 × 10 4 to 1 × 10 8 , 5 × 10 4 to 1 × It is 10 6 or 1 × 10 5 to 5 × 10 5 . The bottom area of one well is 4 cm 2 . The amount of somatic inducer RNA during lipofection of somatic inducer RNA is 200 to 5000 ng, 400 to 2000 ng, or 500 to 1000 ng per time. The amount of lipofection reagent during lipofection of somatic inducer RNA is 0.1 μL to 100 μL, 1 μL to 50 μL, or 1.5 μL to 10 μL.

体細胞誘導因子RNAのリポフェクションの際に用いられる培地は、例えばOpti−MEM(登録商標、Gibco)等の低血清培地である。体細胞誘導因子RNAのリポフェクションの際、及びその前後に用いられる培地は、B18Rタンパク質を含んでいてもよい。B18Rタンパク質は、細胞の先天性抗ウイルス反応を緩和する。B18Rタンパク質は、細胞へのRNAの挿入時に伴う免疫反応に伴う細胞死を抑制するために使用されることがある。ただし、短期間で細胞を体細胞に分化させる場合は、培地はB18Rタンパク質を含まなくともよく、あるいは、B18Rタンパク質を0.01%から1%のような薄い濃度で含有してもよい。   The medium used for lipofection of somatic inducer RNA is, for example, a low serum medium such as Opti-MEM (registered trademark, Gibco). The culture medium used during and after lipofection of somatic inducer RNA may contain B18R protein. B18R protein attenuates the cell's innate antiviral response. B18R proteins may be used to suppress cell death associated with the immune response associated with the insertion of RNA into cells. However, when the cells are differentiated into somatic cells in a short period of time, the medium may not contain B18R protein, or may contain B18R protein at a low concentration such as 0.01% to 1%.

体細胞誘導因子RNAのリポフェクションから10日以内、9日以内、8日以内、あるいは7日以内に動物細胞が体細胞に分化する。作製される体細胞が神経系細胞である場合、神経系細胞に分化したか否かは、β−IIITubulin、MAP2、又はPsA−NCAMが陽性であるか否かによって確認される。β−IIITubulin、MAP2、PsA−NCAM、及びvGluは、神経細胞を標識するマーカーであり、神経細胞突起中の微小管の構成タンパク質である。   Animal cells differentiate into somatic cells within 10 days, 9 days, 8 days, or 7 days of lipofection of somatic inducer RNA. When the somatic cells to be produced are nervous system cells, whether or not they are differentiated into nervous system cells is confirmed by whether or not β-IIITubulin, MAP2, or PsA-NCAM is positive. (beta) -IIITubulin, MAP2, PsA-NCAM, and vGlu are markers which label nerve cells, and are constituent proteins of microtubules in nerve cell processes.

あるいは、遺伝子導入試薬溶液等の誘導因子導入試薬溶液は、例えば、センダイウイルスベクター溶液を含んでいてもよい。センダイウイルス由来のRNAは、宿主のDNAにインテグレーションされないが、宿主において、目的の遺伝子を導入することが出来る。センダイウイルスベクターのセットは、例えば、ASCL1のmRNA、Myt1LのmRNA、Ngn2のmRNAをMOI(multiplicity of infection)が0.01から1000、0.1から1、あるいは1から10になるよう含む。誘導因子センダイウイルスベクターは、薬剤耐性遺伝子に対応するmRNAを含んでいてもよい。センダイウイルスベクターに含まれる誘導因子RNAは、例えば、Ngn2−T2A−Puro mRNA(Trilink)を含む。なお、細胞へのセンダイウイルスの導入は1回でもよい。   Alternatively, an inducer transfer reagent solution such as a gene transfer reagent solution may contain, for example, a Sendai virus vector solution. Although Sendai virus-derived RNA is not integrated into the host DNA, the host can introduce a gene of interest. The Sendai virus vector set includes, for example, the mRNA of ASCL1, the mRNA of Myt1L, and the mRNA of Ngn2 such that the multiplicity of infection (MOI) is 0.01 to 1000, 0.1 to 1, or 1 to 10. The inducer Sendai virus vector may contain mRNA corresponding to the drug resistance gene. The inducer RNA contained in the Sendai virus vector includes, for example, Ngn2-T2A-Puro mRNA (Trilink). The introduction of Sendai virus into cells may be performed once.

因子導入装置30は、ポンプ等を用いて、誘導因子を導入された細胞(誘導因子導入細胞)を含む溶液を、導入細胞送液路31に送り出す。   The factor introducing device 30 uses a pump or the like to send out a solution containing cells into which an inducing factor has been introduced (inducing factor introduced cells) to the introduced cell delivery channel 31.

筐体200内の導入細胞送液路31の内壁には、誘導因子導入細胞が接着しないよう、poly−HEMAをコーティングして、非接着性にしてもよい。あるいは、導入細胞送液路31の材料に、誘導因子導入細胞が接着しにくい材料を用いてもよい。また、例えば、導入細胞送液路31の材料に、温度伝導率が良く、CO2透過性の材料を用いることにより、導入細胞送液路31内の条件が、筐体200内の管理された温度及びCO2濃度と同等になる。さらに、導入細胞送液路31には、コンタミネーション防止の観点から、逆流防止弁が設けられていてもよい。また、図3に示すように、導入細胞送液路31内部に、内径を断続的に変化させる一又は複数の襞を設けてもよい。またあるいは、図4に示すように、導入細胞送液路31の内径を断続的に変化させてもよい。 The inner wall of the introduced cell delivery channel 31 in the housing 200 may be coated with poly-HEMA so as not to adhere to the inducer-introduced cells so as not to adhere. Alternatively, a material to which the induction factor-introduced cells are less likely to adhere may be used as the material of the introduced cell delivery channel 31. Also, for example, by using a material with good temperature conductivity and CO 2 permeability as the material of the introduced cell liquid flow path 31, the conditions in the introduced cell liquid flow path 31 are controlled in the housing 200. It becomes equivalent to temperature and CO 2 concentration. Furthermore, from the viewpoint of contamination prevention, the backflow prevention valve may be provided in the introduced cell delivery channel 31. Further, as shown in FIG. 3, one or more weirs may be provided in the introduced cell liquid flow path 31 so as to intermittently change the inner diameter. Alternatively, as shown in FIG. 4, the inner diameter of the introduced cell delivery channel 31 may be changed intermittently.

図1及び図2に示すように、導入細胞送液路31に接続された細胞作製装置40は、因子導入装置30で作製された誘導因子導入細胞を培養する体細胞培養装置50と、体細胞培養装置50で樹立された体細胞からなる細胞塊(細胞コロニー)を複数の細胞塊に分割する第1の分割機構60と、体細胞を拡大培養する拡大培養装置70と、拡大培養装置70で拡大培養された体細胞からなる細胞塊を複数の細胞塊に分割する第2の分割機構80と、体細胞をパッケージ装置100に順次送る体細胞搬送機構90と、を備える。ただし、例えば、細胞塊が形成されない場合、あるいは細胞塊を分割する必要がない場合は、第1の分割機構60及び第2の分割機構80は、省略されてもよい。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the cell preparation device 40 connected to the introduced cell delivery channel 31 includes a somatic cell culture device 50 for culturing the inducer-introduced cells prepared by the factor introduction device 30, and a somatic cell. A first dividing mechanism 60 for dividing a cell mass (cell colony) consisting of somatic cells established by the culture device 50 into a plurality of cell masses, an expansion culture device 70 for expanding culture of somatic cells, and a growth culture device 70 The system includes a second dividing mechanism 80 for dividing a cell mass consisting of expanded somatic cells into a plurality of cell masses, and a somatic cell transfer mechanism 90 for sequentially sending somatic cells to the package device 100. However, for example, when no cell mass is formed or when it is not necessary to divide the cell mass, the first division mechanism 60 and the second division mechanism 80 may be omitted.

体細胞培養装置50は、内部にウェルプレート、バッグ、及びチューブ等の培養容器を備えていてもよい。また、体細胞培養装置50は、ピペッティングマシンを備えていてもよい。体細胞培養装置50は、導入細胞送液路31から体細胞誘導因子導入細胞を含む溶液を受け取り、ピペッティングマシンで、溶液を培養容器に分配する。   The somatic cell culture apparatus 50 may be equipped with culture vessels such as well plates, bags, and tubes inside. The somatic cell culture apparatus 50 may also be equipped with a pipetting machine. The somatic cell culture apparatus 50 receives the solution containing the somatic cell induction factor-introduced cells from the introduced cell delivery channel 31, and distributes the solution to the culture vessel with a pipetting machine.

細胞を神経系細胞に分化させる場合、体細胞培養装置50は、培養容器に誘導因子導入細胞を入れた後、例えば1から7日目に、神経分化培地であるN3培地(DMEM/F12、25μg/mLインシュリン、50μg/mLヒトトランスフェリン、30nmol/L亜セレン酸ナトリウム、20nmol/Lプロゲステロン、100nmol/Lプトレシン)を培養容器に加える。培地に数日間10μmol/Lの濃度でROCK阻害剤(Selleck)を添加してもよい。   When differentiating the cells into neural cells, the somatic cell culture apparatus 50 puts N2 medium (DMEM / F12, 25 μg) which is a neural differentiation medium, for example, on days 1 to 7 after placing the induction factor-introduced cells in the culture vessel. / ML insulin, 50 μg / mL human transferrin, 30 nmol / L sodium selenite, 20 nmol / L progesterone, 100 nmol / L putrescine) is added to the culture vessel. The medium may be supplemented with ROCK inhibitor (Selleck) at a concentration of 10 μmol / L for several days.

体細胞培養装置50は、培養容器に誘導因子導入細胞を分配後、例えば9日目に、培地交換を行い、以降、神経系細胞等の目的の細胞が観察されるまで培地交換を行う。なお、培地を交換するとは、培地を一部置換することや、補給することも含む。   After distributing the inducer-introduced cells into the culture vessel, the somatic cell culture apparatus 50 performs medium exchange, for example, on the ninth day, and performs medium exchange thereafter until target cells such as neural cells are observed. Note that changing the medium also includes partially replacing the medium and supplying the medium.

体細胞培養装置50においては、薬剤耐性因子を導入されなかった細胞を死滅させる薬剤選択をおこなってもよい。体細胞誘導因子RNAが、薬剤耐性遺伝子に対応するmRNAを含んでいた場合、薬剤を含む溶液を培養容器に供給することにより、薬剤耐性を示す誘導因子導入細胞が選択的に生き残る。例えば、体細胞誘導因子RNAが、ピューロマイシン耐性遺伝子に対応するmRNAを含んでいた場合、リポフェクションの後の細胞をピューロマイシンに曝すことにより、体細胞誘導因子RNAが導入された細胞以外を死滅させ、体細胞誘導因子RNAが導入された細胞を選別することが可能である。薬剤は、培地に含まれていてもよい。薬剤の濃度は、例えば、2mg/Lである。   In the somatic cell culture apparatus 50, drug selection may be performed to kill the cells into which the drug resistance factor has not been introduced. When the somatic inducer RNA contains mRNA corresponding to the drug resistance gene, the drug-resistant inducer-transduced cells selectively survive by supplying a solution containing the drug to the culture vessel. For example, if the somatic inducer RNA contains an mRNA corresponding to a puromycin resistance gene, exposing the cells after lipofection to puromycin kills the cells other than those into which the somatic inducer RNA has been introduced. It is possible to select cells into which somatic inducer RNA has been introduced. The drug may be contained in the medium. The concentration of the drug is, for example, 2 mg / L.

体細胞培養装置50においては、所定の期間、薬剤耐性因子を導入されなかった細胞を死滅させる薬剤を含む培地を用いて誘導因子導入細胞を培養し、その後、薬剤を含まない培地を用いて誘導因子導入細胞を培養してもよい。   In the somatic cell culture apparatus 50, inducer-transduced cells are cultured using a medium containing a drug that kills cells to which the drug resistance factor has not been introduced for a predetermined period, and then induction is performed using a drug-free medium The factor-transduced cells may be cultured.

目的とする体細胞が形成されると、体細胞培養装置50は、ピペッティングマシンで体細胞を回収する。さらに、体細胞培養装置50は、回収した体細胞が入っている容器をインキュベーターに入れて、37℃、CO25%で10分間、体細胞と、トリプシン代替組み替え酵素と、を反応させる。なお、物理的に細胞塊を砕ける場合は、トリプシン代替組み替え酵素はなくともよい。例えば、体細胞培養装置50は、ピペッティングマシンによるピペッティングにより、体細胞の細胞塊を砕く。またあるいは、体細胞培養装置50は、フィルターが設けられたパイプや、図3又は図4に示した導入細胞送液路31と同様に、内径を断続的に変化させるパイプに細胞塊を通して、細胞塊を砕いてもよい。 When the target somatic cell is formed, the somatic cell culture apparatus 50 recovers the somatic cell with a pipetting machine. Furthermore, the somatic cell culture apparatus 50 places the container containing the recovered somatic cells in an incubator, and causes the somatic cells to react with the trypsin alternative recombinant enzyme at 37 ° C., 5% CO 2 for 10 minutes. When the cell mass is physically broken, the trypsin alternative recombinant enzyme may not be present. For example, the somatic cell culture apparatus 50 breaks the somatic cell mass by pipetting with a pipetting machine. Alternatively, the somatic cell culture apparatus 50 passes cells through a cell mass through a pipe provided with a filter or a pipe whose internal diameter is intermittently changed, like the introduced cell delivery channel 31 shown in FIG. 3 or FIG. 4. The mass may be broken.

例えば神経を誘導する場合はその後、体細胞培養装置50は、砕かれた体細胞の細胞塊が入れられた溶液に、上述したような神経分化培地を加える。   For example, in the case of inducing a nerve, the somatic cell culture apparatus 50 then adds the neural differentiation medium as described above to the solution containing the somatic cell mass crushed.

なお、体細胞培養装置50における培養は、ウェルプレートではなく、バッグの中で行ってもよい。バッグは、CO2透過性であってもよい。また、培養は接着培養であってもよいし、浮遊培養であってもよい。浮遊培養である場合は、攪拌培養を行ってもよい。さらに、体細胞培養装置50における培養は、ハンギングドロップ培養であってもよい。 The culture in the somatic cell culture apparatus 50 may be performed not in a well plate but in a bag. The bag may be CO 2 permeable. The culture may be adhesion culture or suspension culture. In the case of suspension culture, agitation culture may be performed. Furthermore, the culture in the somatic cell culture apparatus 50 may be a hanging drop culture.

体細胞培養装置50は、ウェルプレート、バッグ及びチューブ等の培養容器に培養液を含む培地を補給する第1の培地補給装置を備えていてもよい。第1の培地補給装置は、培養容器内の培養液を回収し、フィルターや透析膜を用いて培養液をろ過して、浄化された培養液を再利用してもよい。また、その際、再利用される培養液に成長因子等を添加してもよい。また、体細胞培養装置50は、培養容器に、薬剤耐性因子を導入されなかった細胞を死滅させる薬剤を含む溶液を供給する薬剤補給装置を備えていてもよい。さらに、体細胞培養装置50は、培地の温度を管理する温度管理装置、培地のpHを管理するpH管理装置、及び培地近傍の湿度を管理する湿度管理装置等をさらに備えていてもよい。   The somatic cell culture apparatus 50 may be provided with a first medium replenishing apparatus for replenishing a culture vessel such as a well plate, a bag and a tube with a culture medium containing a culture solution. The first medium replenishing device may recover the culture solution in the culture vessel, filter the culture solution using a filter or a dialysis membrane, and reuse the purified culture solution. At that time, a growth factor or the like may be added to the culture solution to be recycled. In addition, the somatic cell culture device 50 may be provided with a drug supply device for supplying a culture container with a solution containing a drug that kills cells into which the drug resistance factor has not been introduced. Furthermore, the somatic cell culture apparatus 50 may further include a temperature management apparatus that manages the temperature of the culture medium, a pH management apparatus that manages the pH of the culture medium, a humidity management apparatus that manages the humidity near the culture medium, and the like.

体細胞培養装置50において、例えば、細胞を、図5に示すような透析膜等の培養液透過性のバッグ301に入れ、培養液透過性のバッグ301を、培養液非透過性のバッグ302に入れて、バッグ301、302に培養液を入れてもよい。バッグ302は、CO2透過性であってもよいし、CO2透過性でなくてもよい。体細胞培養装置50は、新鮮な培養液が入ったバッグ302を複数用意しておき、所定の期間ごとに、細胞が入ったバッグ301を入れる外側のバッグ302を、新鮮な培養液が入っているバッグ302に交換してもよい。 In the somatic cell culture apparatus 50, for example, cells are placed in a culture solution permeable bag 301 such as a dialysis membrane as shown in FIG. 5, and the culture solution permeable bag 301 is made into a culture solution impermeable bag 302. The culture solution may be put into the bags 301, 302. Bag 302 may be a CO 2 permeability, it may not be CO 2 permeability. The somatic cell culture apparatus 50 prepares a plurality of bags 302 containing fresh culture fluid, and for each predetermined period, the outer bag 302 containing the bag 301 containing cells contains fresh culture fluid. The bag may be replaced with a bag 302.

図1及び図2に示す体細胞培養装置50には、第1体細胞送液路51が接続されている。体細胞培養装置50は、体細胞を含む溶液を、ポンプ等を用いて、第1体細胞送液路51に送り出す。また、第1体細胞送液路51は、所定の大きさ未満の誘導された細胞のみを通す内径を有し、所定の大きさ以上の誘導されていない細胞を除去する分岐流路に接続されていてもよい。   A first somatic cell fluid delivery channel 51 is connected to the somatic cell culture apparatus 50 shown in FIGS. 1 and 2. The somatic cell culture apparatus 50 sends out a solution containing somatic cells to the first somatic cell fluid delivery channel 51 using a pump or the like. In addition, the first somatic cell fluid delivery channel 51 has an inner diameter that allows only induced cells smaller than a predetermined size to pass, and is connected to a branch channel that removes uninduced cells of a predetermined size or more. It may be

第1体細胞送液路51の内壁には、体細胞が接着しないよう、poly−HEMAをコーティングして、細胞非接着性にしてもよい。あるいは、第1体細胞送液路51の材料に、体細胞が接着しにくい材料を用いてもよい。また、第1体細胞送液路51の材料に、温度伝導率が良く、CO2透過性の材料を用いることにより、第1体細胞送液路51内の条件が、筐体200内の管理された温度及びCO2濃度と同等になる。さらに、第1体細胞送液路51には、コンタミネーション防止の観点から、逆流防止弁が設けられていてもよい。 The inner wall of the first somatic cell delivery channel 51 may be coated with poly-HEMA so as to be non-cell-adhesive so that somatic cells do not adhere. Alternatively, as the material of the first somatic cell fluid delivery channel 51, a material in which somatic cells do not easily adhere may be used. In addition, by using a material having a good temperature conductivity and a CO 2 permeability as the material of the first somatic cell fluid delivery channel 51, the conditions in the first somatic cell fluid transport channel 51 can be controlled in the housing 200. It is equivalent to the temperature and CO 2 concentration. Furthermore, a backflow prevention valve may be provided in the first somatic cell fluid delivery channel 51 from the viewpoint of contamination prevention.

第1体細胞送液路51は、第1の分割機構60に接続されている。第1の分割機構60は、例えば、メッシュを備える。溶液に含まれる細胞塊は、水圧によってメッシュを通過する際、メッシュの各孔の大きさの複数の細胞塊に分割される。例えば、メッシュの各孔の大きさが均一であれば、分割後の複数の細胞塊の大きさも、ほぼ均一となる。あるいは、第1の分割機構60は、ノズルを備えていてもよい。例えば、略円錐状のノズルの内部を階段状に微細加工することにより、溶液に含まれる細胞塊がノズルを通過する際に、複数の細胞塊に分割される。   The first somatic cell fluid delivery channel 51 is connected to the first dividing mechanism 60. The first dividing mechanism 60 includes, for example, a mesh. The cell mass contained in the solution is divided into a plurality of cell masses of the size of each pore of the mesh when passing through the mesh by water pressure. For example, if the size of each pore of the mesh is uniform, the sizes of the plurality of cell masses after division will be substantially uniform. Alternatively, the first dividing mechanism 60 may include a nozzle. For example, by finely processing the inside of the substantially conical nozzle in a step-like manner, the cell mass contained in the solution is divided into a plurality of cell masses when passing through the nozzle.

第1の分割機構60には、拡大培養装置70が接続されている。第1の分割機構60で分割された体細胞の細胞塊を含む溶液は、拡大培養装置70に送られる。なお、細胞塊を形成しない場合は、第1の分割機構60を省略してもよい。この場合、第1体細胞送液路51は、拡大培養装置70に接続されている。   An expansion culture apparatus 70 is connected to the first dividing mechanism 60. The solution containing the somatic cell mass divided by the first division mechanism 60 is sent to the expansion culture apparatus 70. When the cell mass is not formed, the first dividing mechanism 60 may be omitted. In this case, the first somatic cell delivery channel 51 is connected to the expansion culture apparatus 70.

拡大培養装置70は、例えば、内部にウェルプレートを格納可能である。また、拡大培養装置70は、ピペッティングマシンを備える。拡大培養装置70は、第1の分割機構60又は第1体細胞送液路51から体細胞を含む溶液を受け取り、ピペッティングマシンで、溶液をウェルに分配する。拡大培養装置70は、ウェルに体細胞を分配後、37℃、CO25%で体細胞を例えば8日前後培養する。また、拡大培養装置70は、適宜培地交換を行う。 The expansion culture apparatus 70 can store, for example, a well plate inside. Moreover, the expansion culture apparatus 70 is equipped with a pipetting machine. The expansion culture apparatus 70 receives the solution containing the somatic cells from the first dividing mechanism 60 or the first somatic cell delivery channel 51, and distributes the solution to the wells with a pipetting machine. After distributing the somatic cells in the wells, the expansion culture apparatus 70 cultures somatic cells at, for example, about 8 days at 37 ° C. and 5% CO 2 . Moreover, the expansion culture apparatus 70 performs culture medium exchange suitably.

細胞塊が形成される場合、拡大培養装置70は、細胞塊にTrypLE Select(登録商標、ライフテクノロジーズ社)等のトリプシン代替組み替え酵素を添加する。さらに、拡大培養装置70は、細胞塊が入っている容器の温度を上昇させて、37℃、CO25%で1分間、細胞塊と、トリプシン代替組み替え酵素と、を反応させる。なお、物理的に細胞塊を砕ける場合は、トリプシン代替組み替え酵素はなくともよい。例えば、拡大培養装置70は、ピペッティングマシンによるピペッティングにより、細胞塊を砕く。またあるいは、拡大培養装置70は、フィルターが設けられたパイプや、図3又は図4に示した導入細胞送液路31と同様に、内径を断続的に変化させるパイプに細胞塊を通して、細胞塊を砕いてもよい。その後、図1及び図2に示す拡大培養装置70は、細胞塊が入れられた溶液に、維持培養培地等の培地を加える。さらに、拡大培養装置70は、接着培養である場合は、自動セルスクレーパー等で容器から細胞塊を剥がし、細胞塊を含む溶液を、拡大培養送液路71を介して、第1の分割機構60に送る。 When a cell mass is formed, the expansion culture apparatus 70 adds a trypsin alternative recombinant enzyme such as TrypLE Select (registered trademark, Life Technologies) to the cell mass. Furthermore, the expansion culture apparatus 70 raises the temperature of the container containing the cell mass, and makes the cell mass react with the trypsin replacement recombinant enzyme at 37 ° C., 5% CO 2 for 1 minute. When the cell mass is physically broken, the trypsin alternative recombinant enzyme may not be present. For example, the expansion culture apparatus 70 breaks cell clumps by pipetting with a pipetting machine. Alternatively, the expansion culture apparatus 70 may be provided with a cell mass through a cell mass through a pipe provided with a filter or a pipe whose internal diameter is intermittently changed as in the introduced cell delivery channel 31 shown in FIG. 3 or 4. You may break it. Thereafter, the expansion culture apparatus 70 shown in FIGS. 1 and 2 adds a medium such as a maintenance culture medium to the solution containing the cell mass. Furthermore, in the case of the adhesion culture, the expansion culture apparatus 70 peels the cell mass from the container with an automatic cell scraper or the like, and the solution containing the cell mass is transferred to the first dividing mechanism 60 via the expansion culture liquid flow channel 71. Send to

なお、拡大培養装置70における培養は、ウェルプレートではなく、バッグやチューブの中で行ってもよい。バッグやチューブはCO2透過性であってもよい。また、培養は接着培養であってもよいし、浮遊培養であってもよいし、ハンギングドロップ培養であってもよい。浮遊培養である場合は、攪拌培養を行ってもよい。 The culture in the expansion culture apparatus 70 may be performed in a bag or a tube instead of the well plate. The bag or tube may be permeable to CO 2 . The culture may be adhesion culture, suspension culture or hanging drop culture. In the case of suspension culture, agitation culture may be performed.

拡大培養装置70は、ウェルプレート、バッグ及びチューブ等の培養容器に培養液を補給する第2の培地補給装置を備えていてもよい。第2の培地補給装置は、培養容器内の培養液を回収し、フィルターや透析膜を用いて培養液をろ過して、浄化された培養液を再利用してもよい。また、その際、再利用される培養液に成長因子等を添加してもよい。また、拡大培養装置70は、培地の温度を管理する温度管理装置、及び培地近傍の湿度を管理する湿度管理装置等をさらに備えていてもよい。   The expansion culture apparatus 70 may be provided with a second medium replenishing apparatus for replenishing the culture solution to a culture vessel such as a well plate, a bag and a tube. The second medium replenishing device may recover the culture solution in the culture vessel, filter the culture solution using a filter or a dialysis membrane, and reuse the purified culture solution. At that time, a growth factor or the like may be added to the culture solution to be recycled. Further, the expansion culture apparatus 70 may further include a temperature control apparatus that controls the temperature of the culture medium, a humidity management apparatus that controls the humidity near the culture medium, and the like.

拡大培養装置70においても、例えば、細胞を、図5に示すような透析膜等の培養液透過性のバッグ301に入れ、培養液透過性のバッグ301を、培養液非透過性のバッグ302に入れて、バッグ301、302に培養液を入れてもよい。バッグ302は、CO2透過性であってもよい。拡大培養装置70は、新鮮な培養液が入ったバッグ302を複数用意しておき、所定の期間ごとに、細胞が入ったバッグ301を入れる外側のバッグ302を、新鮮な培養液が入っているバッグ302に交換してもよい。 Also in the expansion culture apparatus 70, for example, cells are placed in a culture solution permeable bag 301 such as a dialysis membrane as shown in FIG. 5, and the culture solution permeable bag 301 is made into a culture solution impermeable bag 302. The culture solution may be put into the bags 301, 302. The bag 302 may be CO 2 permeable. The expansion culture apparatus 70 prepares a plurality of bags 302 containing fresh culture fluid, and the outer bag 302 containing the bag 301 containing cells contains fresh culture fluid at predetermined intervals. The bag 302 may be replaced.

図1及び図2に示す体細胞製造システムは、体細胞培養装置50及び拡大培養装置70における培養を撮影する撮影装置をさらに備えていてもよい。ここで、体細胞培養装置50及び拡大培養装置70で使用される培地に無色の培地を用いると、有色の培地を用いた場合に生じうる乱反射や自家蛍光を抑制することが可能となる。ただし、培地のpHを確認するために、フェノールレッド等のpH指示薬を含んでいてもよい。また、誘導された細胞と、誘導されなかった細胞とでは、細胞の形状及び大きさ等が異なるため、体細胞製造システムは、体細胞培養装置50及び拡大培養装置70における細胞を撮影することにより、誘導された細胞の割合を算出する誘導状態監視装置を、さらに備えていてもよい。あるいは、誘導状態監視装置は、抗体免疫染色法又はRNA抽出法により、誘導された細胞の割合を特定してもよい。さらに、体細胞製造システムは、磁気細胞分離方法やフローサイトメトリー等により、誘導されていない細胞を取り除く、未誘導細胞除去装置を備えていてもよい。   The somatic cell production system shown in FIGS. 1 and 2 may further include an imaging device for imaging the culture in the somatic cell culture device 50 and the expansion culture device 70. Here, when a colorless medium is used as the medium used in the somatic cell culture apparatus 50 and the expansion culture apparatus 70, it is possible to suppress diffuse reflection and autofluorescence which may occur when a colored medium is used. However, in order to confirm the pH of the culture medium, a pH indicator such as phenol red may be included. In addition, since the shape and size of the cells are different between the induced cells and the non-induced cells, the somatic cell production system captures the cells in the somatic cell culture apparatus 50 and the expansion culture apparatus 70. The apparatus may further comprise an induction state monitoring device that calculates the proportion of induced cells. Alternatively, the induction status monitoring device may specify the proportion of cells induced by antibody immunostaining or RNA extraction. Furthermore, the somatic cell production system may be equipped with an uninduced cell removal device that removes uninduced cells by magnetic cell separation method, flow cytometry, or the like.

図1及び図2に示す第1の分割機構60で分割された細胞塊は、再び拡大培養装置70内で培養される。必要な細胞の量が得られるまで、第1の分割機構60における細胞塊の分割と、拡大培養装置70内での体細胞の培養が繰り返される。なお、上述したように、細胞塊を形成しない場合は、第1の分割機構60を省略してもよい。   The cell mass divided by the first dividing mechanism 60 shown in FIGS. 1 and 2 is again cultured in the expansion culture apparatus 70. The division of cell mass in the first dividing mechanism 60 and the culture of somatic cells in the expansion culture apparatus 70 are repeated until the required amount of cells is obtained. In addition, as above-mentioned, when not forming a cell mass, 1st division | segmentation mechanism 60 may be abbreviate | omitted.

拡大培養装置70には、第2体細胞送液路72が接続されている。拡大培養装置70は、拡大培養された体細胞を含む溶液を、ポンプ等を用いて、第2体細胞送液路72に送り出す。ただし、浮遊培養の場合は、剥離は不要である。第2体細胞送液路72は、所定の大きさ未満の誘導された体細胞のみを通す内径を有し、所定の大きさ以上の誘導されていない細胞を除去する分岐流路に接続されていてもよい。   A second somatic cell fluid delivery channel 72 is connected to the expansion culture apparatus 70. The expansion culture apparatus 70 sends out the solution containing the expanded culture somatic cells to the second somatic cell liquid delivery channel 72 using a pump or the like. However, in the case of suspension culture, exfoliation is unnecessary. The second somatic cell fluid delivery channel 72 has an inner diameter that allows only induced somatic cells smaller than a predetermined size to pass, and is connected to a branch channel that removes uninduced cells having a predetermined size or more. May be

第2体細胞送液路72の内壁には、体細胞が接着しないよう、poly−HEMAをコーティングして、細胞非接着性にしてもよい。あるいは、第2体細胞送液路72の材料に、体細胞が接着しにくい材料を用いてもよい。また、第2体細胞送液路72の材料に、温度伝導率が良く、CO2透過性の材料を用いることにより、第2体細胞送液路72内の条件が、筐体200内の管理された温度及びCO2濃度と同等になる。さらに、第2体細胞送液路72には、コンタミネーション防止の観点から、逆流防止弁が設けられていてもよい。 The inner wall of the second somatic cell delivery channel 72 may be coated with poly-HEMA so as to be non-cell-adhesive so that somatic cells do not adhere. Alternatively, the material of the second somatic cell delivery channel 72 may be a material that is hard to adhere to somatic cells. Further, by using a material having a good temperature conductivity and a CO 2 permeability as the material of the second somatic cell fluid delivery channel 72, the conditions in the second somatic cell fluid delivery channel 72 can be managed in the housing 200. It is equivalent to the temperature and CO 2 concentration. Furthermore, a backflow prevention valve may be provided in the second somatic cell fluid delivery channel 72 from the viewpoint of contamination prevention.

第2体細胞送液路72は、第2の分割機構80に接続されている。第2の分割機構80は、例えば、メッシュを備える。溶液に含まれる細胞塊は、水圧によってメッシュを通過する際、メッシュの各孔の大きさの複数の細胞塊に分割される。例えば、メッシュの各孔の大きさが均一であれば、分割後の複数の細胞塊の大きさも、ほぼ均一となる。あるいは、第2の分割機構80は、ノズルを備えていてもよい。例えば、略円錐状のノズルの内部を階段状に微細加工することにより、溶液に含まれる細胞塊がノズルを通過する際に、複数の細胞塊に分割される。   The second somatic cell fluid delivery channel 72 is connected to the second dividing mechanism 80. The second dividing mechanism 80 includes, for example, a mesh. The cell mass contained in the solution is divided into a plurality of cell masses of the size of each pore of the mesh when passing through the mesh by water pressure. For example, if the size of each pore of the mesh is uniform, the sizes of the plurality of cell masses after division will be substantially uniform. Alternatively, the second dividing mechanism 80 may include a nozzle. For example, by finely processing the inside of the substantially conical nozzle in a step-like manner, the cell mass contained in the solution is divided into a plurality of cell masses when passing through the nozzle.

図2に示す第2の分割機構80に、体細胞をパッケージ装置100に順次送る体細胞搬送機構90が接続されている。なお、細胞塊を形成しない場合は、第2の分割機構80を省略してもよい。この場合、第2体細胞送液路72が、体細胞搬送機構90に接続されている。   The second cell dividing mechanism 80 shown in FIG. 2 is connected to a somatic cell transfer mechanism 90 for sequentially sending somatic cells to the package device 100. When the cell mass is not formed, the second dividing mechanism 80 may be omitted. In this case, the second somatic cell delivery channel 72 is connected to the somatic cell transport mechanism 90.

筐体200内の体細胞搬送機構90と、パッケージ装置100と、の間には、パッケージ前細胞流路91が接続されている。体細胞搬送機構90は、ポンプ等を用いて、体細胞を、パッケージ前細胞流路91を介して、パッケージ装置100に順次送る。   A pre-package cell flow channel 91 is connected between the somatic cell transfer mechanism 90 in the housing 200 and the packaging device 100. The somatic cell transfer mechanism 90 sequentially sends somatic cells to the packaging device 100 via the pre-package cell flow path 91 using a pump or the like.

パッケージ前細胞流路91には、体細胞が接着しないよう、poly−HEMAをコーティングしてもよい。あるいは、パッケージ前細胞流路91の材料に、体細胞が接着しにくい材料を用いてもよい。また、パッケージ前細胞流路91の材料に、温度伝導率が良く、CO2透過性の材料を用いることにより、パッケージ前細胞流路91内の条件が、筐体200内の管理された温度及びCO2濃度と同等になる。パッケージ前細胞流路91には、コンタミネーション防止の観点から、逆流防止弁が設けられていてもよい。 The pre-package cell channel 91 may be coated with poly-HEMA so that somatic cells do not adhere. Alternatively, the material of the pre-package cell flow channel 91 may be a material to which body cells do not easily adhere. In addition, by using a material with good temperature conductivity and CO 2 permeability as the material of the pre-package cell flow channel 91, the condition in the pre-package cell flow channel 91 is the controlled temperature in the housing 200 and It becomes equivalent to CO 2 concentration. The pre-package cell flow channel 91 may be provided with a backflow prevention valve from the viewpoint of contamination prevention.

パッケージ前細胞流路91には、凍結保存液送液機構110が接続されている。凍結保存液送液機構110は、細胞凍結保存液をパッケージ前細胞流路91に送り込む。これにより、パッケージ前細胞流路91内で、体細胞が細胞凍結保存液で懸濁される。   The pre-package cell flow channel 91 is connected to a cryopreservation liquid delivery mechanism 110. The cryopreservation solution delivery mechanism 110 delivers the cell cryopreservation solution to the pre-package cell channel 91. Thus, the somatic cells are suspended in the cell cryopreservation solution in the pre-package cell flow channel 91.

パッケージ装置100は、パッケージ前細胞流路91を介して送られてきた体細胞を順次凍結する。例えば、パッケージ装置100は、体細胞を受け取るたびに体細胞をクライオチューブ等の凍結保存容器に入れ、体細胞を含む溶液を例えば−80℃以下で瞬間的に凍結する。体積あたりの表面積が小さい凍結保存容器を用いると、凍結に時間がかかる傾向にあるため、体積あたりの表面積が大きい凍結保存容器を用いることが好ましい。体積あたりの表面積が大きい凍結保存容器を用いることにより、解凍後の細胞の生存率を高くすることが可能となる。凍結保存容器の形状としては、キャピラリー状及び球状が挙げられるが、これらに限定されない。また、必要とされる解凍後の細胞の生存率によっては、必ずしも瞬間凍結をしなくともよい。   The packaging apparatus 100 sequentially freezes the somatic cells sent via the pre-package cell flow channel 91. For example, the packaging apparatus 100 places somatic cells in a cryopreservation container such as a cryotube every time the somatic cells are received, and instantaneously freezes the solution containing the somatic cells at, for example, -80 ° C or lower. If a cryopreservation container with a small surface area per volume tends to take a long time to freeze, it is preferable to use a cryopreservation container with a large surface area per volume. By using a cryopreservation container having a large surface area per volume, it is possible to increase cell viability after thawing. The shape of the cryopreservation container includes, but is not limited to, capillary and spherical shapes. Also, depending on the required cell viability after thawing, it is not always necessary to do the snap freezing.

凍結には、例えば、ガラス化(Vitrification)法を用いる。この場合、細胞凍結保存液としては、DAP213(コスモバイオ株式会社)及びFreezing Medium(リプロセル株式会社)が使用可能である。凍結は、ガラス化法以外の通常の方法で行ってもよい。この場合、細胞凍結保存液としては、CryoDefend−Stem Cell(R&Dシステム社)や、STEM−CELLBANKER(登録商標、日本全薬工業株式会社)等が使用可能である。凍結は、液体窒素によって行ってもよいし、ペルチェ素子によっておこなってもよい。ペルチェ素子を用いると、温度変化を制御したり、温度のムラを抑制したりすることが可能となる。パッケージ装置100は、凍結保存容器を、筐体200の外に搬出する。凍結細胞が臨床用途である場合は、凍結保存容器は完全閉鎖系であることが好ましい。ただし、パッケージ装置100は、体細胞を凍結することなく、保存容器内にパッケージしてもよい。   For freezing, for example, a vitrification method is used. In this case, DAP 213 (Cosmo Bio Inc.) and Freezing Medium (Reprocel Co., Ltd.) can be used as a cell cryopreservation solution. Freezing may be carried out by a conventional method other than the vitrification method. In this case, as a cell cryopreservation solution, CryoDefend-Stem Cell (R & D system company), STEM-CELL BANKER (registered trademark, Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd.), etc. can be used. The freezing may be performed by liquid nitrogen or by a Peltier device. Use of a Peltier element makes it possible to control temperature change and to suppress temperature unevenness. The packaging apparatus 100 carries the cryopreservation container out of the housing 200. If the frozen cells are for clinical use, the cryopreservation container is preferably a completely closed system. However, the packaging apparatus 100 may be packaged in a storage container without freezing somatic cells.

あるいは、パッケージ装置100においては、図6に示すような溶液置換器101を用いて、体細胞を含む溶液の溶媒を培地から凍結保存液に置換してもよい。溶液置換器101の内部には、底面上に、体細胞が透過しない細孔が設けられたフィルター102が設けられている。また、溶液置換器101には、内部のフィルター102上に体細胞を含む培地を送液する第1の送液流路103が接続された体細胞導入孔、内部のフィルター102上に体細胞を含まない凍結液を送液する第2の送液流路104が接続された置換溶液導入孔、内部のフィルター102上から体細胞を含む凍結液を排出する第1の排出流路105が接続された体細胞流出孔が設けられている。さらに、溶液置換器101には、フィルター102を透過した溶液を排出する第2の排出流路106が接続された廃液流出孔が設けられている。第1の送液流路103、第2の送液流路104、第1の排出流路105、及び第2の排出流路106のそれぞれには、チューブ等が使用可能である。   Alternatively, in the packaging apparatus 100, the solvent of the solution containing the somatic cells may be replaced with the cryopreservation solution from the medium using the solution replacement device 101 as shown in FIG. Inside the solution displacing device 101, a filter 102 is provided on the bottom surface with pores through which somatic cells do not permeate. In addition, the somatic cell introduction hole to which the first liquid transfer channel 103 for transferring the medium containing the somatic cells is connected to the solution displacing device 101 on the filter 102 inside, the somatic cells on the filter 102 inside. A substitution solution inlet hole connected to a second liquid feed flow path 104 for feeding a frozen liquid not containing the liquid, and a first discharge flow path 105 for discharging a frozen liquid containing somatic cells from above the filter 102 inside Somatic cell outflow holes are provided. Furthermore, the solution displacing device 101 is provided with a waste liquid discharge port to which a second discharge flow path 106 for discharging the solution that has permeated the filter 102 is connected. A tube or the like can be used for each of the first liquid transfer flow path 103, the second liquid transfer flow path 104, the first discharge flow path 105, and the second discharge flow path 106.

まず、図6(a)及び図6(b)に示すように、第2の排出流路106における溶液の流動を停止させた状態で、第1の送液流路103から溶液置換器101内部に、体細胞を含む培地を入れる。次に、図6(c)に示すように、第2の排出流路106における溶液の流動を許容する状態にし、培地を溶液置換器101から排出する。この際、図6(d)に示すように、体細胞は、フィルター102上に残る。さらに、図6(e)及び図6(f)に示すように、第2の排出流路106における溶液の流動を停止させた状態で、第2の送液流路104から溶液置換器101内部に、凍結保存液を入れ、凍結保存液中に体細胞を分散させる。その後、図6(g)に示すように、第1の排出流路105から、体細胞を含む凍結保存液を排出する。体細胞を含む凍結保存液は、第1の排出流路105を経由して、凍結保存容器等に送られる。   First, as shown in FIGS. 6A and 6B, with the flow of the solution in the second discharge channel 106 stopped, the inside of the solution displacing device 101 from the first liquid delivery channel 103 Put in the medium containing somatic cells. Next, as shown in FIG. 6C, the flow of the solution in the second discharge channel 106 is allowed, and the culture medium is discharged from the solution displacement device 101. At this time, as shown in FIG. 6 (d), somatic cells remain on the filter 102. Furthermore, as shown in FIGS. 6E and 6F, with the flow of the solution in the second discharge channel 106 stopped, the inside of the solution displacing device 101 from the second liquid delivery channel 104 Add the cryopreservation solution, and disperse somatic cells in the cryopreservation solution. Thereafter, as shown in FIG. 6 (g), the cryopreservation solution containing somatic cells is drained from the first drainage channel 105. The cryopreservation solution containing somatic cells is sent to a cryopreservation container or the like via the first discharge channel 105.

図1及び図2に示す体細胞製造システムは、筐体200内を滅菌する滅菌装置をさらに備えていてもよい。滅菌装置は、乾熱滅菌装置であってもよい。この場合、分離装置10、導入前細胞送液路20、誘導因子送液機構21、因子導入装置30、細胞作製装置40、及びパッケージ装置100等の電気を使用する装置の配線は、耐熱性を有する配線であることが好ましい。あるいは、滅菌装置は、オゾンガス、過酸化水素ガス、又はホルマリンガス等の滅菌ガスを筐体200内に放出して、筐体200内を滅菌してもよい。   The somatic cell production system shown in FIGS. 1 and 2 may further include a sterilizer for sterilizing the inside of the housing 200. The sterilizer may be a dry heat sterilizer. In this case, the wiring of devices using electricity, such as the separation device 10, the cell fluid delivery channel 20 before introduction, the induction factor fluid delivery mechanism 21, the factor delivery device 30, the cell preparation device 40, and the package device 100, is heat resistant. It is preferable that it is the wiring which it has. Alternatively, the sterilizer may sterilize the inside of the housing 200 by releasing a sterilizing gas such as ozone gas, hydrogen peroxide gas, or formalin gas into the housing 200.

体細胞製造システムは、分離装置10、導入前細胞送液路20、誘導因子送液機構21、因子導入装置30、細胞作製装置40、及びパッケージ装置100等の動作記録、並びに撮影装置が撮影した画像を、有線又は無線により、外部のサーバーに送信してもよい。さらに、外部サーバーは、標準作業手順(SOP)に基づいて、体細胞製造システムの分離装置10、誘導因子送液機構21、因子導入装置30、細胞作製装置40、及びパッケージ装置100等を制御し、SOPに基づいて各装置が稼働しているか否かを監視し、各装置の稼働記録を自動的に生成してもよい。   The somatic cell production system was recorded by the operation of the separation device 10, the cell delivery channel 20 before introduction, the induction factor delivery mechanism 21, the factor delivery device 30, the cell preparation device 40, the package device 100, etc., and the imaging device. The image may be transmitted to an external server by wire or wirelessly. Furthermore, the external server controls the separation device 10 of the somatic cell production system, the induction factor delivery mechanism 21, the factor introduction device 30, the cell production device 40, the packaging device 100, etc. based on the standard operation procedure (SOP). It may be monitored whether each device is operating based on SOP, and operation records of each device may be generated automatically.

以上説明した体細胞製造システムによれば、自動で、体細胞を誘導することが可能となる。   According to the somatic cell production system described above, somatic cells can be induced automatically.

なお、実施の形態に係る体細胞製造システムは、図1及び図2に示す構成に限定されない。例えば、図7に示す実施の形態に係る体細胞製造システムにおいては、血液保存部201から単核球分離部203に、血液送液路202を経由して血液が送液される。血液保存部201及び単核球分離部203としては、例えばチューブが使用可能である。血液送液路202は、例えば、樹脂チューブやシリコンチューブ等である。後述する他の送液路も同様である。血液保存部201には、バーコード等の識別子を付けて、血液の情報を管理してもよい。送液には、ポンプ204が使用される。ポンプ204としては、容積式ポンプが使用可能である。容積式ポンプの例としては、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、及びダイヤフラムポンプを含む往復ポンプ、あるいは、ギアポンプ、ベーンポンプ、及びネジポンプを含む回転ポンプが挙げられる。ダイヤフラムポンプの例としては、チュービングポンプ及び圧電(ピエゾ)ポンプが挙げられる。チュービングポンプの例としては、ペリスタポンプ(登録商標、アトー株式会社)、並びにRP−Q1及びRP−TX(高砂電気工業株式会社)が挙げられる。圧電ポンプの例としては、SDMP304、SDP306、SDM320、及びAPP−20KG(高砂電気工業株式会社)が挙げられる。また、様々な種類のポンプを組み合わせたマイクロ流体チップモジュール(高砂電気工業株式会社)を用いてもよい。ペリスタポンプ(登録商標)、チュービングポンプ、及びダイヤフラムポンプ等の密閉型ポンプを用いると、血液送液路202内部の血液にポンプが直接接触することなく、送液することが可能である。後述する他のポンプにおいても同様である。あるいは、ポンプ204、並びに後述するポンプ207、ポンプ216、ポンプ222、ポンプ225、ポンプ234、ポンプ242、及びポンプ252としては、シリンジポンプを使用してもよい。密閉型ポンプ以外のポンプであっても、加熱滅菌処理等により再利用が可能である。   The somatic cell production system according to the embodiment is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 2. For example, in the somatic cell production system according to the embodiment shown in FIG. 7, blood is fed from the blood storage unit 201 to the mononuclear cell separation unit 203 via the blood delivery channel 202. As the blood storage unit 201 and the mononuclear cell separation unit 203, for example, a tube can be used. The blood delivery channel 202 is, for example, a resin tube, a silicon tube, or the like. The same applies to the other liquid feed paths described later. The blood storage unit 201 may be provided with an identifier such as a bar code to manage blood information. The pump 204 is used for liquid feeding. As the pump 204, a positive displacement pump can be used. Examples of positive displacement pumps include reciprocating pumps, including piston pumps, plunger pumps, and diaphragm pumps, or rotary pumps, including gear pumps, vane pumps, and screw pumps. Examples of diaphragm pumps include tubing pumps and piezoelectric (piezo) pumps. Examples of tubing pumps include Perister Pump (registered trademark, Atto Co., Ltd.), and RP-Q1 and RP-TX (Takasago Electric Co., Ltd.). Examples of piezoelectric pumps include SDMP 304, SDP 306, SDM 320, and APP-20KG (Takasago Electric Co., Ltd.). In addition, a microfluidic chip module (Takasago Electric Co., Ltd.) in which various types of pumps are combined may be used. By using a closed pump such as Perister Pump (registered trademark), a tubing pump, and a diaphragm pump, it is possible to pump blood without direct contact with the blood inside the blood delivery channel 202. The same applies to the other pumps described later. Alternatively, a syringe pump may be used as the pump 204 and the pump 207, the pump 216, the pump 222, the pump 225, the pump 234, the pump 242, and the pump 252 described later. Even pumps other than sealed pumps can be reused by heat sterilization and the like.

単核球分離部203には、分離剤保存部205から、送液路206及びポンプ207を介して、赤血球凝固剤が送られる。分離剤保存部205としては、例えばチューブが使用可能である。分離剤保存部205には、バーコード等の識別子を付けて、分離剤の情報を管理してもよい。赤血球凝固剤としては、例えば、HetaSep(登録商標、STEMCELL Technologies)や赤血球凝固剤(ニプロ)等が使用可能である。単核球分離部203内において、赤血球凝固剤によって赤血球が沈降し、単核球が分離される。単核球分離部203内の単核球を含む上澄みは、単核球送液路208及びポンプ209を介して、単核球精製フィルター210に送られる。単核球精製フィルター210において、単核球以外の成分が除去され、導入前細胞としての単核球を含む溶液が得られる。単核球精製フィルター210としては、Purecell(登録商標、PALL)、セルソーバE(旭化成株式会社)、セパセルPL(旭化成株式会社)、アダカラム(登録商標、JIMRO)、及び分離バック(二プロ株式会社)等が使用可能である。   An erythrocyte coagulating agent is sent to the mononuclear cell separation unit 203 from the separation agent storage unit 205 via the liquid feeding path 206 and the pump 207. For example, a tube can be used as the separating agent storage unit 205. An identifier such as a barcode may be attached to the separating agent storage unit 205 to manage information of the separating agent. As the erythrocyte coagulating agent, for example, HetaSep (registered trademark, STEMCELL Technologies) or an erythrocyte coagulating agent (Nipro) can be used. In the mononuclear cell separation unit 203, red blood cells are sedimented by the red blood cell coagulant, and mononuclear cells are separated. The supernatant containing the mononuclear cells in the mononuclear cell separation unit 203 is sent to the mononuclear cell purification filter 210 via the mononuclear cell liquid flow path 208 and the pump 209. In the mononuclear cell purification filter 210, components other than mononuclear cells are removed, and a solution containing mononuclear cells as cells before introduction is obtained. As the mononuclear cell purification filter 210, Purecell (registered trademark, PALL), Cell soba E (Asahi Kasei Corporation), Sepacel PL (Asahi Kasei Corporation), Adacolumn (registered trademark, JIMRO), and separation bag (Nipro Corporation) Etc. can be used.

図7においては、単核球分離部203、分離剤保存部205、単核球精製フィルター210、及びポンプ204、207、209等が、分離装置を構成している。ただし、上述したように、予め用意された導入前細胞を使用する場合は、分離装置は省略してもよい。   In FIG. 7, the mononuclear cell separation unit 203, the separating agent storage unit 205, the mononuclear cell purification filter 210, the pumps 204, 207, 209, and the like constitute a separation device. However, as described above, when using pre-introduced cells before introduction, the separation device may be omitted.

導入前細胞を含む溶液は、導入前細胞送液路211及びポンプ212を介して、因子導入部213に送られる。因子導入部213としては、例えばチューブが使用可能である。因子導入部213には、体細胞誘導因子を含む因子保存部214から、因子送液路215及びポンプ216を介して、体細胞誘導因子が送られる。因子保存部214としては、例えばチューブが使用可能である。因子保存部214には、バーコード等の識別子を付けて、体細胞誘導因子の情報を管理してもよい。因子保存部214及びポンプ216等が、誘導因子送液機構を構成している。因子導入装置としての因子導入部213において、体細胞誘導因子が、例えばRNAリポフェクション法によって細胞に導入され、誘導因子導入細胞が作製される。ただし、誘導因子のトランスフェクションの方法は、RNAリポフェクション法に限定されない。例えば、体細胞誘導因子を含むセンダイウイルスベクターを用いてもよい。あるいは、体細胞誘導因子がタンパク質であってもよい。また、誘導因子のトランスフェクションは、数日にわたって複数回行ってもよい。   The solution containing the pre-introduced cells is sent to the factor introducing unit 213 via the pre-introduced cell fluid delivery channel 211 and the pump 212. For example, a tube can be used as the factor introducing unit 213. The somatic inducer is sent to the factor introducing unit 213 from the factor storage unit 214 including the somatic inducer via the factor feed path 215 and the pump 216. For example, a tube can be used as the factor storage unit 214. The factor storage unit 214 may be provided with an identifier such as a barcode to manage information of the somatic factor. The factor storage unit 214, the pump 216, and the like constitute an induction factor delivery mechanism. In the factor introducing unit 213 as a factor introducing device, a somatic inducer is introduced into a cell by, for example, an RNA lipofection method, and an inducer-transduced cell is produced. However, the method of transfection of the inducer is not limited to the RNA lipofection method. For example, Sendai virus vectors containing somatic inducers may be used. Alternatively, the somatic factor may be a protein. Alternatively, induction factor transfection may be performed multiple times over several days.

誘導因子導入細胞は、導入細胞送液路217及びポンプ218を介して、細胞作製装置の一部としての体細胞培養器219に送られる。導入細胞送液路217は、例えば、温度透過性かつCO2透過性である。体細胞培養器219には、細胞に体細胞誘導因子が導入されてから最初の数日間、薬剤含有細胞培地を含む細胞培地保存部220から、培地送液路221及びポンプ222を介して、薬剤含有細胞培地が補給される。薬剤含有細胞培地は、薬剤耐性因子が導入されていない細胞を殺滅する薬剤を含んでいる。培地送液路221は、例えば、温度透過性かつCO2透過性である。薬剤含有細胞培地保存部220には、バーコード等の識別子を付けて、薬剤含有細胞培地の情報を管理してもよい。薬剤含有細胞培地保存部220、培地送液路221、及びポンプ222は、培地補給装置を構成している。 The inducer-introduced cells are sent to the somatic incubator 219 as part of the cell preparation apparatus via the introduced cell delivery channel 217 and the pump 218. The introduced cell delivery channel 217 is, for example, temperature permeable and CO 2 permeable. In the somatic cell culture vessel 219, the drug is supplied from the cell culture medium storage unit 220 containing the drug-containing cell culture medium for the first several days after the introduction of the somatic inducer into the cells, via the medium delivery channel 221 and the pump 222. Containing cell culture medium is supplemented. The drug-containing cell culture medium contains a drug that kills cells to which no drug resistance factor has been introduced. The medium delivery channel 221 is, for example, temperature permeable and CO 2 permeable. An identifier such as a barcode may be attached to the drug-containing cell culture medium storage unit 220 to manage information of the drug-containing cell culture medium. The drug-containing cell culture medium storage unit 220, the culture medium delivery channel 221, and the pump 222 constitute a culture medium replenishment device.

その後、体細胞培養器219には、目的とする体細胞に適した体細胞培地を含む体細胞培地保存部223から、培地送液路224及びポンプ225を介して、体細胞培地が補給される。体細胞培地保存部223には、バーコード等の識別子を付けて、体細胞培地の情報を管理してもよい。培地送液路224は、例えば、温度透過性かつCO2透過性である。体細胞培地保存部223、培地送液路224、及びポンプ225は、培地補給装置を構成している。 Thereafter, the somatic cell culture device 219 is replenished with the somatic cell culture medium from the somatic cell culture medium storage unit 223 containing the somatic cell culture medium suitable for the target somatic cell, via the culture medium delivery channel 224 and the pump 225. . An identifier such as a barcode may be attached to the somatic cell storage unit 223 to manage information of the somatic medium. The medium delivery channel 224 is, for example, temperature permeable and CO 2 permeable. The somatic cell storage unit 223, the medium delivery channel 224, and the pump 225 constitute a medium supply device.

薬剤含有細胞培地保存部220及び体細胞培地保存部223は、例えば、冷蔵保存部259で4℃等の低温で冷蔵保存されていてもよい。薬剤含有細胞培地保存部220及び体細胞培地保存部223から送られる培地は、例えば、冷蔵保存部259の外の加熱器で37℃に昇温されてから培養器に送れてもよい。あるいは、低温保存されていた培地は、送液路を進む間に37℃に昇温するよう、送液路の周囲の温度を設定してもよい。体細胞培養器219内の古くなった培地は、廃液送液路226及びポンプ227を介して、廃液保管部228に送られる。廃液保管部228には、バーコード等の識別子を付けて、廃液の情報を管理してもよい。   The drug-containing cell culture medium storage unit 220 and the somatic cell culture medium storage unit 223 may be stored cold at a low temperature such as 4 ° C., for example, in the cold storage unit 259. The culture medium sent from the drug-containing cell culture medium storage unit 220 and the somatic cell culture medium storage unit 223 may be sent to the incubator after being heated to 37 ° C. by a heater outside the cold storage unit 259, for example. Alternatively, the temperature of the surrounding medium of the liquid supply channel may be set so that the temperature of the culture medium which has been cryopreserved is raised to 37 ° C. while advancing the liquid supply channel. The old culture medium in the somatic cell culture device 219 is sent to the waste fluid storage section 228 via the waste fluid delivery channel 226 and the pump 227. An identifier such as a bar code may be attached to the waste liquid storage unit 228 to manage information on the waste liquid.

体細胞培養器219で培養された体細胞は、導入細胞送液路229、ポンプ230、及び任意で細胞塊分割器231を介して、細胞作製装置の一部としての第1の拡大培養器232へ送られる。細胞塊分割器231を通過することにより、細胞塊は、より小さな細胞塊に分割される。細胞塊が形成されない場合は、細胞塊分割器231は省略してもよい。第1の拡大培養器232には、体細胞培地を含む体細胞培地保存部223から、培地送液路233及びポンプ234を介して、体細胞培地が補給される。導入細胞送液路229及び培地送液路233は、例えば、温度透過性かつCO2透過性である。体細胞培地保存部223、培地送液路233、及びポンプ234は、培地補給装置を構成している。 The somatic cells cultured in the somatic cell culture vessel 219 are transferred via the introduced cell delivery channel 229, the pump 230, and optionally the cell mass divider 231 to a first expansion incubator 232 as part of a cell preparation apparatus. Sent to By passing through the cell mass divider 231, the cell mass is divided into smaller cell masses. If no cell mass is formed, the cell mass divider 231 may be omitted. The first expansion incubator 232 is replenished with the somatic medium from the somatic medium storage unit 223 including the somatic medium via the medium delivery channel 233 and the pump 234. The introduced cell delivery channel 229 and the medium delivery channel 233 are, for example, temperature permeable and CO 2 permeable. The somatic cell storage unit 223, the medium delivery path 233, and the pump 234 constitute a medium supply device.

第1の拡大培養器232内の古くなった培地は、廃液送液路235及びポンプ236を介して、廃液保管部228に送られる。   The aged culture medium in the first expansion incubator 232 is sent to the waste fluid storage section 228 via the waste fluid delivery channel 235 and the pump 236.

第1の拡大培養器232で培養された体細胞は、導入細胞送液路237、ポンプ238、及び任意で細胞塊分割器239を経て、細胞作製装置の一部としての第2の拡大培養器240へ送られる。細胞塊分割器239を通過することにより、細胞塊は、より小さな細胞塊に分割される。細胞塊が形成されない場合は、細胞塊分割器239は省略してもよい。第2の拡大培養器240には、体細胞培地を含む体細胞培地保存部223から、培地送液路241及びポンプ242を介して、体細胞培地が補給される。導入細胞送液路237及び培地送液路241は、例えば、温度透過性かつCO2透過性である。体細胞培地保存部223、培地送液路241、及びポンプ242は、培地補給装置を構成している。 The somatic cells cultured in the first expansion incubator 232 pass through a cell transfer channel 237, a pump 238, and optionally a cell mass divider 239, and then a second expansion incubator as part of a cell preparation apparatus. It is sent to 240. By passing through cell mass divider 239, the cell mass is divided into smaller cell masses. If no cell mass is formed, the cell mass divider 239 may be omitted. The second expansion incubator 240 is replenished with the somatic cell culture medium from the somatic cell culture medium storage unit 223 including the somatic cell culture medium via the culture medium delivery channel 241 and the pump 242. The introduced cell delivery channel 237 and the medium delivery channel 241 are, for example, temperature permeable and CO 2 permeable. The somatic cell storage unit 223, the culture medium delivery channel 241, and the pump 242 constitute a culture medium supply device.

第2の拡大培養器240内の古くなった培地は、廃液送液路243及びポンプ244を介して、廃液保管部228に送られる。   The aged culture medium in the second expansion incubator 240 is sent to the waste fluid storage section 228 via the waste fluid delivery channel 243 and the pump 244.

第2の拡大培養器240で培養された体細胞は、導入細胞送液路245及びポンプ246を経て、溶液置換器247へ送られる。溶液置換器247は、例えば図6に示す構成を備えていてもよい。図7に示す溶液置換器247内において、体細胞はフィルターで保持され、培地は、廃液送液路248及びポンプ249を介して、廃液保管部228に送られる。   The somatic cells cultured in the second expansion incubator 240 are sent to the solution substitution device 247 through the introduced cell delivery channel 245 and the pump 246. The solution displacer 247 may have, for example, the configuration shown in FIG. In the solution replacer 247 shown in FIG. 7, the somatic cells are held by the filter, and the culture medium is sent to the waste fluid storage section 228 via the waste fluid delivery channel 248 and the pump 249.

ポンプ249の駆動停止により廃液送液路248内の溶液の流動を停止した後、あるいは弁等で廃液送液路248を閉じた後、溶液置換器247には、凍結保存液を含む凍結保存液保存部250から、送液路251及びポンプ252を介して、凍結保存液が入れられる。これにより、凍結保存液中に体細胞が分散する。   After stopping the flow of the solution in the waste liquid feed path 248 by stopping the operation of the pump 249 or after closing the waste liquid feed path 248 with a valve or the like, the solution displacing unit 247 contains a frozen stock solution containing a frozen stock solution. From the storage unit 250, a cryopreservation solution is introduced via the liquid delivery path 251 and the pump 252. This disperses somatic cells in the cryopreservation solution.

体細胞を分散させた凍結保存液は、パッケージ装置の一部としての送液路253及びポンプ254を介して、凍結保存容器255内に送られる。凍結保存容器255は、低温保管庫256に入れられている。低温保管庫256には、液体窒素保管庫257から送液路258を介して、例えば−80℃の液体窒素が送られる。これにより、凍結保存容器255内の体細胞が凍結させられる。ただし、体細胞の凍結は、液体窒素に依らなくともよい。例えば、低温保管庫256が、圧縮式冷凍庫、吸収式冷凍庫、あるいはペルチェ式冷凍庫等の冷凍庫であってもよい。また、凍結が不要である場合は、体細胞を凍結しなくともよい。   The cryopreservation solution in which the somatic cells are dispersed is sent into the cryopreservation container 255 via the liquid feed path 253 and the pump 254 as part of the package device. The cryopreservation container 255 is stored in the low temperature storage 256. For example, liquid nitrogen at −80 ° C. is sent from the liquid nitrogen storage 257 to the low temperature storage 256 via the liquid feed path 258. Thereby, the somatic cells in the cryopreservation container 255 are frozen. However, freezing of somatic cells may not depend on liquid nitrogen. For example, the low temperature storage 256 may be a freezer such as a compression freezer, an absorption freezer, or a Peltier freezer. In addition, if freezing is unnecessary, the somatic cells need not be frozen.

上述した送液路には、適宜、逆流防止弁を設けてもよい。上述した送液路、単核球分離部203、単核球精製フィルター210、因子導入部213、体細胞培養器219、第1の拡大培養器232、第2の拡大培養器240、及び溶液置換器247等は、樹脂等からなる例えばカセット状のケース260に格納されている。ケース260は、例えば、滅菌処理可能な耐熱性材料からなる。ケース260内は、例えば、37℃、CO2濃度5%のように、細胞培養に適した環境にされる。培地が流れる送液路は、例えば、CO2透過性材料からなる。ただし、ケース260はカセット状に限られない。例えば、可撓性のバックであってもよい。また、上述した送液路、単核球分離部203、単核球精製フィルター210、因子導入部213、体細胞培養器219、第1の拡大培養器232、第2の拡大培養器240、及び溶液置換器247等は、複数のケースに分割されて格納されてもよい。 A backflow prevention valve may be provided as appropriate in the above-described liquid feed path. The above-described liquid delivery path, mononuclear cell separation unit 203, mononuclear cell purification filter 210, factor introduction unit 213, somatic cell incubator 219, first expansion incubator 232, second expansion incubator 240, and solution replacement The container 247 and the like are stored in, for example, a cassette-like case 260 made of resin or the like. The case 260 is made of, for example, a sterilizable heat resistant material. The inside of the case 260 is in an environment suitable for cell culture, for example, 37 ° C., 5% CO 2 concentration. The liquid flow path through which the culture medium flows is made of, for example, a CO 2 permeable material. However, the case 260 is not limited to the cassette shape. For example, it may be a flexible bag. In addition, the above-described liquid flow path, mononuclear cell separation unit 203, mononuclear cell purification filter 210, factor introduction unit 213, somatic cell incubator 219, first expansion incubator 232, second expansion incubator 240, and The solution displacing device 247 or the like may be divided into a plurality of cases and stored.

ケース260は、筐体200内に配置される。ポンプ、血液保存部201、分離剤保存部205、因子保存部214、薬剤含有細胞培地保存部220、体細胞培地保存部223、廃液保管部228、凍結保存容器255、低温保管庫256、及び液体窒素保管庫257は、筐体200の内部かつケース260の外部に配置される。   Case 260 is disposed in housing 200. Pump, blood storage unit 201, separating agent storage unit 205, factor storage unit 214, drug-containing cell culture medium storage unit 220, somatic cell culture medium storage unit 223, waste liquid storage unit 228, cryopreservation container 255, low temperature storage 256, and liquid The nitrogen storage 257 is disposed inside the housing 200 and outside the case 260.

ケース260と、筐体200は、例えば、互いに勘合する勘合部を備える。そのため、ケース260は、筐体200内の所定の位置に配置される。また、筐体200内において、ポンプ、血液保存部201、分離剤保存部205、因子保存部214、薬剤含有細胞培地保存部220、体細胞培地保存部223、廃液保管部228、凍結保存容器255、低温保管庫256、及び液体窒素保管庫257は、所定の位置に配置される。ケース260が筐体200内の所定の位置に配置されると、ケース260内の送液路は、ポンプ、血液保存部201、分離剤保存部205、因子保存部214、薬剤含有細胞培地保存部220、体細胞培地保存部223、廃液保管部228、凍結保存容器255、低温保管庫256、及び液体窒素保管庫257と接する。   The case 260 and the housing 200 have, for example, fitting portions that fit each other. Therefore, the case 260 is disposed at a predetermined position in the housing 200. In the casing 200, a pump, a blood storage unit 201, a separating agent storage unit 205, a factor storage unit 214, a drug-containing cell culture medium storage unit 220, a somatic cell culture storage unit 223, a waste solution storage unit 228, a cryopreservation container 255 The low temperature storage 256 and the liquid nitrogen storage 257 are placed at predetermined positions. When the case 260 is disposed at a predetermined position in the housing 200, the liquid delivery path in the case 260 includes the pump, the blood storage unit 201, the separating agent storage unit 205, the factor storage unit 214, and the drug-containing cell culture medium storage unit. 220, somatic cell culture medium storage unit 223, waste solution storage unit 228, cryopreservation container 255, low temperature storage 256, and liquid nitrogen storage 257.

例えば、ケース260及びその内包物は使い捨て可能であり、体細胞の凍結が完了した後は、廃棄して、新しいものと交換してもよい。あるいは、ケース260及びその内包物を再利用する場合は、ケース260にバーコード等の識別子を付け、使用回数等を管理してもよい。   For example, the case 260 and its inclusions are disposable and may be discarded and replaced with new ones once somatic cell freezing is complete. Alternatively, when the case 260 and its inclusion are reused, an identifier such as a bar code may be attached to the case 260 to manage the number of times of use and the like.

以上説明した実施の形態に係る体細胞製造システムによれば、人を介さずに、導入前細胞から自動的に体細胞を製造することが可能である。   According to the somatic cell production system according to the embodiment described above, it is possible to automatically produce somatic cells from the cells before introduction without human intervention.

(他の実施の形態)
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、因子導入装置30は、レトロウイルス、レンチウイルス、及びセンダイウイルス等のウイルスベクターや、プラスミドを用いるトランスフェクション、あるいはタンパク質トランスフェクションにより、細胞を誘導してもよい。あるいは、因子導入装置30は、エレクトロポレーションにより細胞を誘導してもよい。また、導入前細胞送液路20、導入細胞送液路31、第1体細胞送液路51、拡大培養送液路71、第2体細胞送液路72、及びパッケージ前細胞流路91はマイクロフルイディクス技術により基板上に設けられていてもよい。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
(Other embodiments)
As described above, although the present invention has been described by the embodiment, it should not be understood that the description and the drawings, which form a part of this disclosure, limit the present invention. Various alternative embodiments, embodiments and operation techniques should be apparent to those skilled in the art from this disclosure. For example, the factor transfer device 30 may induce cells by transfection using a virus vector such as retrovirus, lentivirus and Sendai virus, a plasmid, or protein transfection. Alternatively, the factor transfer device 30 may induce cells by electroporation. In addition, the pre-infusion cell delivery channel 20, the introductory cell delivery channel 31, the first somatic cell delivery channel 51, the expansion culture delivery channel 71, the second somatic cell delivery channel 72, and the pre-package cell flow channel 91 It may be provided on the substrate by microfluidics technology. As such, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein.

(実施例1)
可溶化基底膜調製品(Matrigel、Corning)でコートされた12ウェルディッシュを用意し、各ウェルに10μmol/Lの濃度でROCK(Rho−associated coiled−coil forming kinase/Rho結合キナーゼ)阻害剤(Selleck)を含むフィーダーフリー培地(mTeSR(登録商標)1、STEMCELL Technologies)を入れた。ROCK阻害剤は、細胞死を抑制する。
Example 1
Prepare 12-well dishes coated with a solubilized basement membrane preparation (Matrigel, Corning) and use ROCK (Rho-associated coiled-coil forming kinase / Rho-binding kinase) inhibitor (Selleck) at a concentration of 10 μmol / L in each well. ) In a feeder-free medium (mTeSR.RTM. 1, STEMCELL Technologies). ROCK inhibitors suppress cell death.

iPS細胞を組織・培養細胞の剥離/分離/分散溶液(Accutase、Innovative Cell Technologies)で分散させ、12ウェルディッシュにまいた。トランスフェクトされる細胞は、1ウェルあたり、4×105個の密度でまかれた。なお、1ウェルの底面積は4cm2であった。トランスフェクトされないコントロール細胞は、1ウェルあたり、2×105個の密度でまかれた。その後、細胞を、フィーダーフリー培地中で24時間培養した。この際、温度は37℃、CO2濃度は5%、酸素濃度は25%以下であった。 The iPS cells were dispersed in tissue / cultured cell detachment / separation / dispersion solution (Accutase, Innovative Cell Technologies) and seeded in 12-well dishes. Cells to be transfected were plated at a density of 4 × 10 5 cells per well. The bottom area of one well was 4 cm 2 . Untransfected control cells were plated at a density of 2 × 10 5 cells per well. The cells were then cultured in feeder free medium for 24 hours. At this time, the temperature was 37 ° C., the CO 2 concentration was 5%, and the oxygen concentration was 25% or less.

1.25mLのゼノフリー培地(Pluriton、STEMGENT)と、0.5μLのPluriton Supplement(STEMGENT)と、2μLの濃度が100ng/μLのB18R組み換えタンパク質含有液(eBioscience)と、を混合し、トランスフェクション培地を用意した。トランスフェクションの前に各ウェルのフィーダーフリー培地をトランスフェクション培地に交換し、37℃で2時間、細胞を培養した。   Mix 1.25 ml of Xeno-Free Medium (Pluriton, STEMGENT), 0.5 μl of Pluriton Supplement (STEMGENT), and 2 μl of B18R recombinant protein-containing solution (eBioscience) at a concentration of 100 ng / μl, and use transfection medium as Prepared. Prior to transfection, the feeder-free medium in each well was replaced with transfection medium, and the cells were cultured at 37 ° C. for 2 hours.

緑色蛍光タンパク質(GFP)mRNA(TriLink)と、を用意した。mRNAは、Anti−Reverse Cap Analog(ARCA)でキャップされ、ポリアデニル化されており、5−メチルシチジン及びプソイドウリジンで置換されていた。   Green fluorescent protein (GFP) mRNA (TriLink) was prepared. The mRNA was capped with Anti-Reverse Cap Analog (ARCA), polyadenylated, and substituted with 5-methylcytidine and pseudouridine.

さらに、1.5mLのマイクロ遠心分離チューブAと、1.5mLのマイクロ遠心分離チューブBと、をそれぞれウェルの数だけ用意した。   Further, 1.5 mL of microcentrifuge tubes A and 1.5 mL of microcentrifuge tubes B were prepared for each well.

チューブAに、62.5μLの低血清培地(Opti−MEM(登録商標)、Gibco)を入れ、そこに1.875μLのmRNA導入用試薬(Lipofectamine MessengerMax(登録商標)、Invitrogen)を加え、よく混ぜて第1の反応液とした。その後、室温で10分間、第1の反応液が混合するよう、チューブAを軽くたたいた。   Add 62.5 μL of low serum medium (Opti-MEM®, Gibco) to tube A, add 1.875 μL of mRNA transfer reagent (Lipofectamine MessengerMax®, Invitrogen) to it, mix well This was the first reaction solution. Tube A was then tapped so that the first reaction mixture was mixed for 10 minutes at room temperature.

チューブBに、62.5μLの低血清培地(Opti−MEM(登録商標)、Gibco)を入れ、500ngのGFP mRNA (Trilink)を加え、よく混ぜて第2の反応液とした。   62.5 μL of low serum medium (Opti-MEM (registered trademark), Gibco) was added to tube B, 500 ng of GFP mRNA (Trilink) was added, and mixed well to form a second reaction solution.

第2の反応液をチューブA内の第1の反応液に加えて混合反応液とし、その後、室温で5分間、リポソームが形成されるよう、チューブAを軽くたたいた。次に、混合反応液をそれぞれのウェルに加え、37℃で一晩静置した。これにより、それぞれのウェルに、500ngのGFP mRNAが加えられた。   The second reaction solution was added to the first reaction solution in tube A to form a mixed reaction solution, and then tube A was tapped to form liposomes for 5 minutes at room temperature. Next, the mixed reaction solution was added to each well and allowed to stand overnight at 37 ° C. This added 500 ng of GFP mRNA to each well.

その翌日に蛍光顕微鏡を用いて細胞を観察したところ、図8、図9に示すように、トランスフェクションした細胞の発色が確認された。さらに、図10に示すように、細胞の生存率が確認された。このことから、リポフェクション試薬とRNAを用いてiPS細胞にmRNAを導入し、タンパク質を発現させることが可能である事が示された。   When the cells were observed the next day using a fluorescence microscope, as shown in FIGS. 8 and 9, the coloration of the transfected cells was confirmed. Furthermore, as shown in FIG. 10, cell viability was confirmed. From this, it was shown that it is possible to introduce mRNA into iPS cells using lipofection reagent and RNA and to express protein.

(実施例2)
可溶化基底膜調製品(Matrigel、Corning)でコートされた12ウェルディッシュを用意し、各ウェルに10μmol/Lの濃度でROCK(Rho−associated coiled−coil forming kinase/Rho結合キナーゼ)阻害剤(Selleck)を含むフィーダーフリー培地(mTeSR(登録商標)1、STEMCELL Technologies)を入れた。ROCK阻害剤は、細胞死を抑制する。
(Example 2)
Prepare 12-well dishes coated with a solubilized basement membrane preparation (Matrigel, Corning) and use ROCK (Rho-associated coiled-coil forming kinase / Rho-binding kinase) inhibitor (Selleck) at a concentration of 10 μmol / L in each well. ) In a feeder-free medium (mTeSR.RTM. 1, STEMCELL Technologies). ROCK inhibitors suppress cell death.

iPS細胞を組織・培養細胞の剥離/分離/分散溶液(Accutase、Innovative Cell Technologies)で分散させ、12ウェルディッシュにまいた。トランスフェクトされる細胞は、1ウェルあたり、4×105個の密度でまかれた。トランスフェクトされないコントロール細胞は、1ウェルあたり、2×105個の密度でまかれた。その後、細胞を、フィーダーフリー培地中で24時間培養した。 The iPS cells were dispersed in tissue / cultured cell detachment / separation / dispersion solution (Accutase, Innovative Cell Technologies) and seeded in 12-well dishes. Cells to be transfected were plated at a density of 4 × 10 5 cells per well. Untransfected control cells were plated at a density of 2 × 10 5 cells per well. The cells were then cultured in feeder free medium for 24 hours.

1.25mLのゼノフリー培地(Pluriton、STEMGENT)と、0.5μLのPluriton Supplement(STEMGENT)と、2μLの濃度が100ng/μLのB18R組み換えタンパク質含有液(eBioscience)と、を混合し、トランスフェクション培地を用意した。トランスフェクションの前に各ウェルのフィーダーフリー培地をトランスフェクション培地に交換し、37℃で2時間、細胞を培養した。   Mix 1.25 ml of Xeno-Free Medium (Pluriton, STEMGENT), 0.5 μl of Pluriton Supplement (STEMGENT), and 2 μl of B18R recombinant protein-containing solution (eBioscience) at a concentration of 100 ng / μl, and use transfection medium as Prepared. Prior to transfection, the feeder-free medium in each well was replaced with transfection medium, and the cells were cultured at 37 ° C. for 2 hours.

Ngn2−T2A−Puro mRNA(Trilink)と、緑色蛍光タンパク質(GFP) mRNA(Trilink)と、を用意した。mRNAは、Anti−Reverse Cap Analog(ARCA)でキャップされ、ポリアデニル化されており、5−メチルシチジン及びプソイドウリジンで置換されていた。また、mRNAは、シリカ膜で精製されており、mRNA導入用試薬(Lipofectamine MessengerMax(登録商標)、Invitrogen)とともに、pH6の1mmol/Lのクエン酸ナトリウムを溶媒とする溶液によってされる。さらに、1.5mLのマイクロ遠心分離チューブAと、1.5mLのマイクロ遠心分離チューブBと、を、それぞれウェルの数だけ用意した。   Ngn2-T2A-Puro mRNA (Trilink) and green fluorescent protein (GFP) mRNA (Trilink) were prepared. The mRNA was capped with Anti-Reverse Cap Analog (ARCA), polyadenylated, and substituted with 5-methylcytidine and pseudouridine. In addition, mRNA is purified on a silica membrane, and is carried out by using a solution containing 1 mmol / L of sodium citrate at pH 6 as a solvent together with a reagent for mRNA introduction (Lipofectamine MessengerMax (registered trademark), Invitrogen). Further, 1.5 mL of microcentrifuge tubes A and 1.5 mL of microcentrifuge tubes B were prepared in the same number as the number of wells.

チューブAに、62.5μLの低血清培地(Opti−MEM(登録商標)、Gibco)を入れ、そこに1.875μLのmRNA導入用試薬(Lipofectamine MessengerMax(登録商標)、Invitrogen)を加え、よく混ぜて第1の反応液とした。その後、室温で10分間、第1の反応液が混合するよう、チューブAを軽くたたいた。   Add 62.5 μL of low serum medium (Opti-MEM®, Gibco) to tube A, add 1.875 μL of mRNA transfer reagent (Lipofectamine MessengerMax®, Invitrogen) to it, mix well This was the first reaction solution. Tube A was then tapped so that the first reaction mixture was mixed for 10 minutes at room temperature.

チューブBに、62.5μLの低血清培地(Opti−MEM(登録商標)、Gibco)を入れ、そこに500ngのNgn2−T2A−Puro mRNA(Trilink)と1500ngのGFP mRNA(Trilink)を加え、よく混ぜて第2の反応液とした。   Put 62.5 μL of low serum medium (Opti-MEM®, Gibco) into tube B, add 500 ng of Ngn2-T2A-Puro mRNA (Trilink) and 1500 ng of GFP mRNA (Trilink) to it. It mixed and it was set as the 2nd reaction liquid.

第2の反応液をチューブA内の第1の反応液に加えて混合反応液とし、その後、室温で5分間、リポソームが形成されるよう、チューブAを軽くたたいた。次に、混合反応液をそれぞれのウェルに加え、37℃で一晩静置した。これにより、それぞれのウェルに、500ngのNgn2mRNAと、100ngのGFPmRNAが加えられた。   The second reaction solution was added to the first reaction solution in tube A to form a mixed reaction solution, and then tube A was tapped to form liposomes for 5 minutes at room temperature. Next, the mixed reaction solution was added to each well and allowed to stand overnight at 37 ° C. Thus, 500 ng of Ngn2 mRNA and 100 ng of GFP mRNA were added to each well.

mRNA導入後、一日目に観察したところ、図11に示すように、細胞の発色が確認された。   When observed on the first day after mRNA introduction, as shown in FIG. 11, cell coloration was confirmed.

その後の2日間、1日ごとに、培地を、10μmol/Lの濃度でROCK阻害剤(Selleck)と、1mg/Lの濃度で抗生物質(ピューロマイシン)を含む、神経分化培地(N2/DMEM/F12/NEAA、Invitrogen)で完全に交換し、mRNAがトランスフェクトされた細胞をセレクションした。3日目に、培地を、200ng/mLの濃度でB18R組み換えタンパク質含有液(eBioscience)を含む神経分化培地(N2/DMEM/F12/NEAA、Invitrogen)で置き換えた。その後、7日目までに、同じ培地で半量ずつ培地交換した。   Nerve Differentiation Medium (N2 / DMEM /), containing medium for each of the following 2 days, every day, ROCK inhibitor (Selleck) at a concentration of 10 μmol / L and antibiotic (puromycin) at a concentration of 1 mg / L. The cells were completely exchanged with F12 / NEAA (Invitrogen), and cells transfected with mRNA were selected. On the third day, the medium was replaced with neural differentiation medium (N2 / DMEM / F12 / NEAA, Invitrogen) containing B18R recombinant protein-containing solution (eBioscience) at a concentration of 200 ng / mL. Thereafter, by the seventh day, the medium was replaced by half with the same medium.

7日目にウェルから培地を除き、1mLのPBSで洗った。その後、4%PFAを入れ15分4℃で反応させ、固定した。その後PBSで2回洗浄後、5%CCS,0.1%トライトン in PBS培地で一次抗体を希釈し、500μL添加した。一次抗体としては、ウサギ抗ヒトTuj1抗体(BioLegend 845501)及びマウス抗ラット及びヒトNgn2抗体(R and D Systems)を利用し、ウサギ抗ヒトTuj1抗体(BioLegend 845501)をバッファで1/1000希釈、又はマウス抗ラット及びヒトNgn2抗体(R and D Systems)をバッファで1/75希釈し、さらにDAPIをバッファで1/10000希釈したものを各ウェルに添加し、室温で一時間反応させた。Tuj1抗体は、β−IIITubulinに対する抗体である。   On the seventh day, the medium was removed from the wells and washed with 1 mL PBS. Thereafter, 4% PFA was added and reacted at 4 ° C. for 15 minutes for fixation. After washing twice with PBS, the primary antibody was diluted with 5% CCS, 0.1% Triton in PBS medium, and 500 μL was added. As primary antibodies, rabbit anti-human Tuj1 antibody (BioLegend 845501) and mouse anti-rat and human Ngn2 antibodies (R and D Systems) are used, and rabbit anti-human Tuj1 antibody (BioLegend 845501) is diluted 1/1000 in buffer, or Mouse anti-rat and human Ngn2 antibodies (R and D Systems) were diluted 1/75 in buffer, and 1 / 10,000 dilution of DAPI in buffer was added to each well and allowed to react at room temperature for 1 hour. Tuj1 antibody is an antibody against β-III Tubulin.

室温で一時間反応後、各ウェルに1mLのPBSを添加し、ウェルによくなじませた後、PBSを廃棄した。再度、PBSを添加、廃棄し、透過バッファ中に、1/1000希釈のロバ抗マウスIgG(H+L)二次抗体Alexa Fluor(登録商標)555複合体(Thermofisher)を1/1000希釈のロバ抗ウサギIgG(H+L)二次抗体Alexa Fluor(登録商標)647複合体(Thermofisher)を含む、二次抗体含有透過バッファを500μLずつ添加し、室温で30分間反応させた。   After one hour of reaction at room temperature, 1 mL of PBS was added to each well, and the wells were well mixed, and then the PBS was discarded. Add PBS again, discard and use 1/1000 dilution of donkey anti-mouse IgG (H + L) secondary antibody Alexa Fluor® 555 complex (Thermofisher) at 1/1000 dilution of donkey anti-rabbit in permeation buffer 500 μL of a secondary antibody-containing permeation buffer containing an IgG (H + L) secondary antibody Alexa Fluor (registered trademark) 647 complex (Thermofisher) was added and allowed to react at room temperature for 30 minutes.

室温で30分反応後、細胞をPBSで2回洗浄し、蛍光顕微鏡で観察し、蛍光を発している細胞をカウントした。   After 30 minutes of reaction at room temperature, the cells were washed twice with PBS, observed with a fluorescence microscope, and the cells emitting fluorescence were counted.

図12は、Ngn2−T2A−Puro mRNAをリポフェクションを用いて導入し、その後、ピューロマイシンを添加し2日間培養後、さらにピューロマイシンを添加せず5日間培養して、Tuji1で染色して蛍光顕微鏡で観察した写真である。図13は上記の手順によって各トランスフェクション試薬を利用して、Ngn2−T2A−Puro mRNAをトランスフェクションし、7日目にTUJ−1陽性細胞の割合を示したものである。これらの結果から、神経細胞が誘導されたことが示された。   FIG. 12 shows that Ngn2-T2A-Puro mRNA is introduced using lipofection, and after 2 days of culture after adding puromycin, the cells are cultured for 5 days without addition of puromycin and stained with Tuji1 for fluorescence microscopy It is the photograph observed in. FIG. 13 shows the percentage of TUJ-1 positive cells on day 7 after transfection of Ngn2-T2A-Puro mRNA using each transfection reagent according to the above procedure. From these results, it was shown that nerve cells were induced.

(実施例3)
可溶化基底膜調製品(Matrigel、Corning)でコートされた12ウェルディッシュを用意し、各ウェルに10μmol/Lの濃度でROCK(Rho−associated coiled−coil forming kinase/Rho結合キナーゼ)阻害剤(Selleck)を含むフィーダーフリー培地(mTeSR(登録商標)1、STEMCELL Technologies)を入れた。
(Example 3)
Prepare 12-well dishes coated with a solubilized basement membrane preparation (Matrigel, Corning) and use ROCK (Rho-associated coiled-coil forming kinase / Rho-binding kinase) inhibitor (Selleck) at a concentration of 10 μmol / L in each well. ) In a feeder-free medium (mTeSR.RTM. 1, STEMCELL Technologies).

iPS細胞を組織・培養細胞の剥離/分離/分散溶液(Accutase、Innovative Cell Technologies)で分散させ、12ウェルディッシュにまいた。トランスフェクトされる細胞は、1ウェルあたり、4×105個の密度でまかれた。トランスフェクトされないコントロール細胞は、1ウェルあたり、1×105個の密度でまかれた。その後、細胞を、フィーダーフリー培地中で24時間培養した。この際、温度は37℃、CO2濃度は5%、酸素濃度は25%以下あった。 The iPS cells were dispersed in tissue / cultured cell detachment / separation / dispersion solution (Accutase, Innovative Cell Technologies) and seeded in 12-well dishes. Cells to be transfected were plated at a density of 4 × 10 5 cells per well. Untransfected control cells were plated at a density of 1 × 10 5 cells per well. The cells were then cultured in feeder free medium for 24 hours. At this time, the temperature was 37 ° C., the CO 2 concentration was 5%, and the oxygen concentration was 25% or less.

1.25mLのゼノフリー培地(Pluriton、STEMGENT)と、0.5μLのPluriton Supplement(STEMGENT)と、2μLの濃度が100ng/μLのB18R組み換えタンパク質含有液(eBioscience)と、を混合し、B18R含有トランスフェクション培地を用意した。また、1.25mLのゼノフリー培地(Pluriton、STEMGENT)と、0.5μLのPluriton Supplement(STEMGENT)と、を混合し、B18R非含有トランスフェクション培地を用意した。   B18R-containing transfection by mixing 1.25 mL of Xeno-free medium (Pluriton, STEMGENT), 0.5 μL of Pluriton Supplement (STEMGENT), and 2 μL of B18R recombinant protein-containing solution (eBioscience) at a concentration of 100 ng / μL The medium was prepared. Also, B18R-free transfection medium was prepared by mixing 1.25 mL of Xeno-free medium (Pluriton, STEMGENT) and 0.5 μL of Pluriton Supplement (STEMGENT).

トランスフェクションの前に各ウェルのフィーダーフリー培地をB18R含有トランスフェクション培地又はB18R非含有トランスフェクション培地に交換し、37℃で2時間、細胞を培養した。   Before transfection, the feeder free medium in each well was replaced with B18R-containing transfection medium or B18R-free transfection medium, and the cells were cultured at 37 ° C. for 2 hours.

Ngn2−T2A−Puro mRNA(Trilink)と、GFP mRNA (Trilink)と、を用意した。mRNAは、Anti−Reverse Cap Analog(ARCA)でキャップされ、ポリアデニル化されており、5−メチルシチジン及びプソイドウリジンで置換されていた。   Ngn2-T2A-Puro mRNA (Trilink) and GFP mRNA (Trilink) were prepared. The mRNA was capped with Anti-Reverse Cap Analog (ARCA), polyadenylated, and substituted with 5-methylcytidine and pseudouridine.

さらに、1.5mLのマイクロ遠心分離チューブAと、1.5mLのマイクロ遠心分離チューブBと、を、それぞれウェルの数だけ用意した。   Further, 1.5 mL of microcentrifuge tubes A and 1.5 mL of microcentrifuge tubes B were prepared in the same number as the number of wells.

チューブAに、62.5μLの低血清培地(Opti−MEM(登録商標)、Gibco)を入れ、そこに1.875μLのmRNA導入用試薬(Lipofectamine MessengerMax(登録商標)、Invitrogen)を加え、よく混ぜて第1の反応液とした。その後、室温で10分間、第1の反応液が混合するよう、チューブAを軽くたたいた。   Add 62.5 μL of low serum medium (Opti-MEM®, Gibco) to tube A, add 1.875 μL of mRNA transfer reagent (Lipofectamine MessengerMax®, Invitrogen) to it, mix well This was the first reaction solution. Tube A was then tapped so that the first reaction mixture was mixed for 10 minutes at room temperature.

チューブBに、62.5μLの低血清培地(Opti−MEM(登録商標)、Gibco)を入れ、そこに500ngのNgn2−T2A−Puro mRNA(Trilink)と100ngのGFP mRNA (Trilink) を加え、よく混ぜて第2の反応液とした。   Add 62.5 μL of low serum medium (Opti-MEM®, Gibco) to tube B, add 500 ng of Ngn2-T2A-Puro mRNA (Trilink) and 100 ng of GFP mRNA (Trilink) to it. It mixed and it was set as the 2nd reaction liquid.

第2の反応液をチューブA内の第1の反応液に加えて混合反応液とし、その後、室温で5分間、リポソームが形成されるよう、チューブAを軽くたたいた。次に、混合反応液をそれぞれのウェルに加え、37℃で一晩静置した。これにより、それぞれのウェルに、500ngのNgn2 mRNAと、100ngのGFP mRNAが加えられた。また、図14に示すように、トランスフェクションを1回、2回、3回行ったものを用意した。   The second reaction solution was added to the first reaction solution in tube A to form a mixed reaction solution, and then tube A was tapped to form liposomes for 5 minutes at room temperature. Next, the mixed reaction solution was added to each well and allowed to stand overnight at 37 ° C. Thus, 500 ng of Ngn2 mRNA and 100 ng of GFP mRNA were added to each well. Moreover, as shown in FIG. 14, the thing which performed transfection once, twice, and 3 times was prepared.

その後の2日間、1日ごとに、培地を、10μmol/Lの濃度でROCK阻害剤(Selleck)と、1mg/Lの濃度で抗生物質(ピューロマイシン)を含む、神経分化培地(N2/DMEM/F12/NEAA、Invitrogen)で完全に交換し、mRNAがトランスフェクトされた細胞をセレクションした。3日目に、培地を、200ng/mLの濃度でB18R組み換えタンパク質含有液(eBioscience)を含む神経分化培地(N2/DMEM/F12/NEAA、Invitrogen)で置き換えた。その後、7日目までに、同じ培地で半量ずつ培地交換した。   Nerve Differentiation Medium (N2 / DMEM /), containing medium for each of the following 2 days, every day, ROCK inhibitor (Selleck) at a concentration of 10 μmol / L and antibiotic (puromycin) at a concentration of 1 mg / L. The cells were completely exchanged with F12 / NEAA (Invitrogen), and cells transfected with mRNA were selected. On the third day, the medium was replaced with neural differentiation medium (N2 / DMEM / F12 / NEAA, Invitrogen) containing B18R recombinant protein-containing solution (eBioscience) at a concentration of 200 ng / mL. Thereafter, by the seventh day, the medium was replaced by half with the same medium.

7日目にウェルから培地を除き、1mLのPBSで洗った。その後、4%PFAを入れ15分4℃で反応させ、固定した。その後PBSで2回洗浄後、PBS中に5%のCCS及び0.1%のTritonXを含む透過バッファで希釈した一次抗体を各ウェルに50μLずつ添加し、室温で1時間反応させた。一次抗体は、マウス抗ヒトTuj1抗体(BioLegend 845501)を1:1000で、マウス抗ヒトNgn2抗体(R and D Systems, MAB3314−SP)を1:150でありとなるよう透過バッファで希釈したものであり、さらにDAPIが1:10,000になるよう添加した。   On the seventh day, the medium was removed from the wells and washed with 1 mL PBS. Thereafter, 4% PFA was added and reacted at 4 ° C. for 15 minutes for fixation. After washing twice with PBS, 50 μL of a primary antibody diluted with a permeation buffer containing 5% CCS and 0.1% Triton X in PBS was added to each well and allowed to react at room temperature for 1 hour. The primary antibody was a 1: 1000 dilution of mouse anti-human Tuj1 antibody (BioLegend 84501) and a 1: 150 dilution of mouse anti-human Ngn2 antibody (R and D Systems, MAB3314-SP) to 1: 150. Yes, and DAPI was added to be 1: 10,000.

一時間後、各ウェルに1mLのPBSを添加し、ウェルによくなじませた後、PBSを廃棄した。再度、PBSを添加、廃棄し、透過バッファ中にロバ抗マウスIgG(H+L)二次抗体Alexa Fluor(登録商標)555複合体(Thermofisher、A−21428)を1:1000で、ロバ抗ウサギIgG(H+L)二次抗体Alexa Fluor(登録商標)647複合体(Thermofisher、A31573)を1:1000で含む、二次抗体含有透過バッファを500μL添加し、室温で30分反応させた。   One hour later, 1 mL of PBS was added to each well and the wells were well mixed, and then the PBS was discarded. Add PBS again, discard and use donkey anti-mouse IgG (H + L) secondary antibody Alexa Fluor® 555 complex (Thermofisher, A-21428) 1: 1000 in donkey anti-rabbit IgG H + L) 500 μL of a secondary antibody-containing permeation buffer containing 1: 1000 secondary antibody Alexa Fluor (registered trademark) 647 complex (Thermofisher, A31573) was added, and reacted at room temperature for 30 minutes.

細胞をPBSで2回洗浄し、蛍光顕微鏡で観察し、蛍光を発している細胞をカウントした。その結果、図15に示すように、mRNAを一回だけトランスフェクションしたものは、9日目にはGFPはほとんど発現していなかった。その一方で、mRNAを3回トランスフェクションしたものは、9日目においてもGFPが発現していた。このことから、mRNAは細胞内で分解され、タンパク質の発現は一過性であることが明らかとなった。   The cells were washed twice with PBS, observed with a fluorescence microscope, and the cells emitting fluorescence were counted. As a result, as shown in FIG. 15, GFP was hardly expressed on day 9 when mRNA was transfected only once. On the other hand, those transfected with mRNA 3 times expressed GFP even on day 9. From this, it was revealed that mRNA was degraded in cells, and protein expression was transient.

以上示したように、iPS細胞を播種後、RNAをトランスフェクションして数日で神経細胞に誘導できることが示された。また、短期間で神経細胞に誘導できることから、細胞へのRNAの挿入時に伴う免疫反応に伴う細胞死を抑制するために通常使用されるB18Rタンパク質を培地に含めなくともよいことが示された。   As described above, it was shown that after seeding iPS cells, RNA can be transfected and induced into neurons in several days. In addition, since it can be induced to nerve cells in a short period of time, it was shown that the medium does not need to contain the B18R protein that is usually used to suppress the cell death associated with the immune reaction accompanying the insertion of RNA into cells.

2・・・チューブ、10・・・分離装置、20・・・導入前細胞送液路、21・・・誘導因子送液機構、30・・・因子導入装置、31・・・導入細胞送液路、40・・・細胞作製装置、50・・・体細胞培養装置、51・・・体細胞送液路、60・・・分割機構、70・・・拡大培養装置、71・・・拡大培養送液路、72・・・体細胞送液路、80・・・分割機構、90・・・体細胞搬送機構、91・・・パッケージ前細胞流路、100・・・パッケージ装置、101・・・溶液置換器、102・・・フィルター、103・・・送液流路、104・・・送液流路、105・・・排出流路、106・・・排出流路、110・・・凍結保存液送液機構、200・・・筐体、201・・・血液保存部、202・・・血液送液路、203・・・単核球分離部、204・・・ポンプ、205・・・分離剤保存部、206・・・送液路、207・・・ポンプ、208・・・単核球送液路、209・・・ポンプ、210・・・単核球精製フィルター、211・・・導入前細胞送液路、212・・・ポンプ、213・・・因子導入部、214・・・因子保存部、215・・・因子送液路、216・・・ポンプ、217・・・導入細胞送液路、218・・・ポンプ、219・・・体細胞培養器、220・・・細胞培地保存部、221・・・培地送液路、222・・・ポンプ、223・・・体細胞培地保存部、224・・・培地送液路、225・・・ポンプ、226・・・廃液送液路、227・・・ポンプ、228・・・廃液保管部、229・・・導入細胞送液路、230・・・ポンプ、231・・・細胞塊分割器、232・・・拡大培養器、233・・・培地送液路、234・・・ポンプ、235・・・廃液送液路、236・・・ポンプ、237・・・導入細胞送液路、238・・・ポンプ、239・・・細胞塊分割器、240・・・拡大培養器、241・・・培地送液路、242・・・ポンプ、243・・・廃液送液路、244・・・ポンプ、245・・・導入細胞送液路、246・・・ポンプ、247・・・溶液置換器、248・・・廃液送液路、249・・・ポンプ、250・・・凍結保存液保存部、251・・・送液路、252・・・ポンプ、253・・・送液路、254・・・ポンプ、255・・・凍結保存容器、256・・・低温保管庫、257・・・液体窒素保管庫、258・・・送液路、259・・・冷蔵保存部、260・・・ケース、301・・・バッグ、302・・・バッグ   2 ... tube, 10 ... separation device, 20 ... cell delivery path before introduction, 21 ... induction factor delivery mechanism, 30 ... factor introduction device, 31 ... introduction cell delivery Path 40: cell preparation device 50: somatic cell culture device 51: somatic cell liquid delivery channel 60: division mechanism 70: expansion culture device 71: expansion culture Fluid delivery channel 72: somatic cell fluid delivery channel 80: division mechanism 90: somatic cell transport mechanism 91: pre-package cell flow channel 100: packaging device 101 · Solution displacing unit · 102 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · solution substitution device, 102 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 103 Storage fluid delivery mechanism, 200 ... housing, 201 ... blood storage part, 202 ... blood delivery path, 203 ... single Sphere separation unit, 204: pump, 205: separation agent storage unit, 206: liquid feed path, 207: pump, 208: mononuclear cell liquid feed path, 209: pump, 210 ··· mononuclear cell purification filter, 211 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Factor introduction part, 214 · · · · · · · · · · · · · Path: 216: pump, 217: introduced cell delivery path, 218: pump, 219: somatic cell incubator, 220: cell culture medium storage section, 221: culture medium delivery path , 222: pump, 223: somatic cell culture medium storage unit, 224: medium delivery channel, 225: pump, 226: waste liquid delivery channel, 227: pump, 228 .. · Waste liquid storage section, 229 ... introduced cell liquid delivery path, 230 ... pump, 231 · · · Cell mass divider 232 ... Enlarge incubator, 233 ... medium liquid feeding passage, 234 ... pump, 235 ... waste liquid feeding passage, 236 ... pump, 237 ... transduced cells feed Liquid path, 238: pump, 239: cell mass divider, 240: enlarged incubator, 241: medium feed path, 242: pump, 243, waste liquid feed path, 244 ... pump, 245 ... introduction cells liquid feeding passage, 246 ... pump, 247 ... solution replacer, 248 ... waste liquid feeding passage, 249 ... pump, 250 ... freeze Storage liquid storage unit, 251 ... liquid transfer path, 252 ... pump, 253 ... liquid transfer path, 254 ... pump, 255 ... frozen storage container, 256 ... low temperature storage, 257 ... Liquid nitrogen storage, 258 ... Liquid transfer path, 259 ... Refrigerated storage unit, 260 ... case, 301 ... bag, 302 ... bag

Claims (21)

導入前細胞を含む溶液が通過する導入前細胞送液路と、
前記導入前細胞送液路に接続され、前記導入前細胞に体細胞誘導因子を導入して誘導因子導入細胞を作製する因子導入装置と、
前記誘導因子導入細胞を培養して体細胞を作製する細胞作製装置と、
を備える体細胞製造システム。
A pre-infusion cell delivery channel through which a solution containing pre-infusion cells passes;
A factor introducing device connected to the pre-introduction cell flow channel and introducing a somatic inducer into the pre-introduction cell to produce an inducer-introduced cell;
A cell preparation apparatus for culturing somatic cells by culturing the inducer-introduced cells;
A somatic cell production system comprising:
前記導入前細胞送液路、前記因子導入装置、及び前記細胞作製装置を格納する筐体をさらに備える、請求項1に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1, further comprising a housing for storing the pre-introduction cell liquid flow path, the factor introduction device, and the cell preparation device. 前記体細胞が、多能性幹細胞を除く、請求項1又は2に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1, wherein the somatic cells exclude pluripotent stem cells. 前記体細胞が、分化細胞を含む、請求項1又は2に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1 or 2, wherein the somatic cell comprises a differentiated cell. 前記体細胞が、体性幹細胞を含む、請求項1又は2に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1, wherein the somatic cells include somatic stem cells. 前記体細胞が、神経系細胞を含む、請求項1又は2に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1, wherein the somatic cells include nervous system cells. 前記導入前細胞が、多能性幹細胞を含む、請求項1又は2に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1, wherein the pre-introduction cell comprises a pluripotent stem cell. 前記導入前細胞が、体性幹細胞を含む、請求項1又は2に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1 or 2, wherein the pre-introduction cell comprises a somatic stem cell. 前記導入前細胞が、分化した体細胞を含む、請求項1又は2に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 1, wherein the pre-introduction cell comprises a differentiated somatic cell. 前記細胞作製装置が、
前記因子導入装置で作製された誘導因子導入細胞を培養する体細胞培養装置と、
前記体細胞培養装置で樹立された体細胞を拡大培養する拡大培養装置と、
を備え、
前記体細胞培養装置が、前記誘導因子導入細胞に培地を補給する第1の培地補給装置を備え、
前記拡大培養装置が、前記体細胞に培地を補給する第2の培地補給装置を備える、
請求項1から9のいずれか1項に記載の体細胞製造システム。
The cell preparation device is
A somatic cell culture apparatus for culturing the inducer-introduced cells produced by the factor-introducing apparatus;
An expansion culture apparatus for expanding and culturing somatic cells established by the somatic cell culture apparatus;
Equipped with
The somatic cell culture apparatus comprises a first medium supplementing apparatus for replenishing a medium to the inducer-introduced cells;
The expansion culture apparatus comprises a second medium supplementing apparatus that supplements the somatic cells with a medium.
The somatic cell production system according to any one of claims 1 to 9.
前記体細胞培養装置が、薬剤耐性因子を導入されなかった細胞を死滅させる薬剤を含む溶液を供給する薬剤補給装置をさらに備える、請求項10に記載の体細胞製造システム。   11. The somatic cell production system according to claim 10, wherein the somatic cell culture apparatus further comprises a drug supplementation apparatus that supplies a solution containing a drug that kills cells into which the drug resistance factor has not been introduced. 前記因子導入装置が、
前記導入前細胞送液路に接続された因子導入部と、
前記体細胞誘導因子を保存する因子保存部と、
前記因子保存部から前記導入前細胞送液路又は前記因子導入部に前記体細胞誘導因子を流すための因子送液路と、
前記因子送液路内の液体を流すためのポンプと、
を備える、請求項1から11のいずれか1項に記載の体細胞製造システム。
The factor introducing device is
A factor introducing unit connected to the cell delivery channel before introduction;
A factor storage unit for storing the somatic cell induction factor,
A factor delivery line for flowing the somatic cell induction factor from the factor storage unit to the pre-introduction cell flow channel or the factor introduction section;
A pump for flowing the liquid in the factor delivery channel;
The somatic cell production system according to any one of claims 1 to 11, comprising:
前記体細胞誘導因子が、DNA、RNA、又はタンパク質である、請求項12に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 12, wherein the somatic cell induction factor is DNA, RNA or protein. 前記因子導入部において、RNAリポフェクションにより、前記導入前細胞に前記体細胞誘導因子が導入される、請求項12に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 12, wherein the somatic cell induction factor is introduced into the pre-introduced cell by RNA lipofection in the factor introduction part. 前記体細胞誘導因子がベクターに組み込まれている、請求項12に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 12, wherein the somatic cell induction factor is incorporated into a vector. 前記ベクターがセンダイウイルスベクターである、請求項15に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 15, wherein the vector is a Sendai virus vector. 前記細胞作製装置で作製された前記体細胞をパッケージするパッケージ装置をさらに備え、前記筐体が前記パッケージ装置を格納する、請求項1から16のいずれか1項に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to any one of claims 1 to 16, further comprising a packaging device for packaging the somatic cells produced by the cell production device, wherein the housing houses the packaging device. 筒状部材と、
前記筒状部材の内部に配置された液体透過フィルターと、
を備える溶液置換器であって、
前記筒状部材に、
前記液体透過フィルター上に、前記細胞作製装置で作製された前記体細胞を含む溶液を導入するための体細胞導入孔と、
前記液体透過フィルター上に、置換溶液を導入するための置換溶液導入孔と、
前記液体透過フィルター上に、前記体細胞を含む置換溶液を流出するための体細胞流出孔と、
前記液体透過フィルターを透過した溶液が流出する廃液流出孔と、
が設けられている溶液置換器
をさらに備える、請求項1から17のいずれか1項に記載の体細胞製造システム。
A tubular member,
A liquid permeation filter disposed inside the tubular member;
A solution displacer comprising
In the cylindrical member,
A somatic cell introduction hole for introducing the solution containing the somatic cell prepared by the cell preparation device onto the liquid permeable filter;
A substitution solution inlet for introducing a substitution solution on the liquid permeation filter;
A somatic cell effusion pore for effluxing a replacement solution containing the somatic cell onto the liquid permeable filter;
Waste liquid outlet holes through which the solution permeating the liquid permeation filter flows out;
The system for producing somatic cells according to any one of claims 1 to 17, further comprising a solution replacer provided with
前記廃液流出孔に接続された廃液送液路をさらに備え、前記体細胞を含む溶液の溶液を廃棄する際に前記廃液送液路における溶液の流動が許容され、前記置換溶液中に前記体細胞を分散させる際に前記廃液送液路における溶液の流動が許容されない、請求項18に記載の体細胞製造システム。   The waste liquid flow path connected to the waste liquid outflow port is further provided, and the flow of the solution in the waste liquid flow path is allowed when the solution of the solution containing the somatic cells is discarded, the somatic cells in the substitution solution The system for producing somatic cells according to claim 18, wherein the flow of the solution in the waste liquid delivery channel is not allowed when dispersing the 前記置換溶液が凍結保存液である、請求項18又は19に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production system according to claim 18 or 19, wherein the replacement solution is a cryopreservation solution. 血液から前記導入前細胞を分離する分離装置をさらに備え、前記分離装置で分離された前記導入前細胞を含む溶液が前記導入前細胞送液路を通過する、請求項1に記載の体細胞製造システム。   The somatic cell production according to claim 1, further comprising: a separation device for separating the pre-introduced cells from blood, wherein a solution containing the pre-introduced cells separated by the separation device passes through the pre-introduced cell delivery channel. system.
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