JP2023056592A - Hair-like tissue for transplant and method related thereto - Google Patents

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淳二 福田
Junji Fukuda
達斗 景山
Tatsuto KAGEYAMA
理樹 穴竃
Riki Anakama
龍彦 肥高
Tatsuhiko Hidaka
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Yokohama National University NUC
Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology
Original Assignee
Yokohama National University NUC
Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology
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Abstract

To provide a hair-like tissue for transplant for hair restoration and a method related thereto.SOLUTION: A method for producing a hair-like tissue for transplant includes culturing cells to give a cell aggregate having hair-like tissue on its surface, and cutting the hair-like tissue from the cell aggregate and recovering it for transplant to an organism.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、移植用毛様組織及びこれに関連する方法に関する。 The present invention relates to hair-like tissue for transplantation and related methods.

非特許文献1には、マウスの胎児線維芽細胞から作製された人工多能性幹細胞(iPSCs)を96ウェルプレートに播種して培養することにより、in vitroで皮膚組織体(skin organoids)を形成することが記載されている。 Non-Patent Document 1 describes forming skin organoids in vitro by seeding and culturing induced pluripotent stem cells (iPSCs) made from fetal mouse fibroblasts in a 96-well plate. It is stated that

特許文献1には、規則的な配置の微小凹部からなるマイクロ凹版に、間葉系細胞及び上皮系細胞を播種し、酸素を供給しながら混合培養することにより、毛包原基を形成させる工程を備えることを特徴とする再生毛包原基の集合体の製造方法が記載されている。 Patent Document 1 discloses a process of seeding mesenchymal cells and epithelial cells on a micro-intaglio plate consisting of regularly arranged micro-concavities and culturing them while supplying oxygen to form a hair follicle primordium. A method for producing aggregates of regenerated follicle primordia is described, comprising:

特許文献2には、皮膚付属器官を有する全層皮膚を製造する方法であって、当該「皮膚付属器官を有する全層皮膚」は、少なくとも下記(1)~(3);(1)表皮層と真皮層を含む皮膚、(2)少なくとも1種類の皮膚付属器官、及び(3)皮下組織を含み、当該方法は、下記ステップ;(a)胚様体を、Wnt経路を活性化させ得る生理活性物質で刺激するステップ、(b):下記(A)および(B)を含む結合体を調製するステップ;(A)ステップ(a)で刺激を行った当該胚様体の全部または一部(B)足場材料、(c):当該ステップ(b)で調製した当該結合体を動物に移植するステップ、および、(d):当該動物中において、前記結合体由来の全層皮膚を製造するステップ、を含むことを特徴とする方法が記載されている。 Patent Document 2 discloses a method for producing full-thickness skin having skin appendages, wherein the "full-thickness skin having skin appendages" includes at least the following (1) to (3); (1) epidermal layer (2) at least one type of skin appendage; and (3) subcutaneous tissue, the method comprising the steps of: stimulating with an active substance, (b): preparing a conjugate comprising (A) and (B); (A) all or part of the embryoid body stimulated in step (a) ( B) a scaffolding material, (c) implanting said conjugate prepared in step (b) into an animal, and (d) producing full thickness skin from said conjugate in said animal. A method is described comprising:

特許文献3には、上皮系細胞及び間葉系細胞を播種すること;、(a)ラミニン及びエンタクチン、及び/又は(b)IV型コラーゲンが分散された培養液中で、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を保持すること;及び、培養液中で、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の共培養を行うことにより、毛包原基を形成すること、を含む、毛包原基の製造方法が記載されている。 Seeding epithelial cells and mesenchymal cells in Patent Document 3; holding the mesenchymal cells; and forming a hair follicle primordium by co-culturing the epithelial cells and the mesenchymal cells in a culture medium. A method for making the base is described.

特許文献4には、哺乳動物の毛小嚢を作製する方法であって、以下の工程、(a)少なくとも1つのデノボ乳頭を提供する工程、(b)線維芽細胞、角化細胞及び/又はメラニン細胞の群から選択される少なくとも1つの他の細胞集団を提供する工程、及び(c)前記デノボ乳頭を前記少なくとも1つの他の細胞集団と一緒に非接着性培養条件下で同時培養する工程、を含み、前記工程(a)が、(1)少なくとも1つの哺乳動物毛嚢に由来する少なくとも1つの真皮乳頭(DP)を提供する工程、(2)DPを細胞培養容器の表面に機械的に固定し、それにより基底板に穴を開けて真皮性毛乳頭線維芽細胞(DPF)を流出させることによって、前記DPから前記DPFを単離する工程、(3)単離したDPFをコラーゲンのコーティング無しに単層培養で増やし、前記DPFを少なくとも1回継代する工程、(4)増やしたDPFを凝縮させて生理学的DPのサイズ及び形状を示す細胞凝集物にして、デノボ乳頭を取得する工程であって、前記DPFを1000~100000DFP/cmの培養容器表面当りの細胞濃度にて非接着性培養容器で分化させる工程、及び(5)前記細胞凝集物を細胞外マトリックスタンパク質で被覆する工程を含むことを特徴とする、哺乳動物の毛小嚢を作製する方法が記載されている。 US Pat. No. 5,300,003 discloses a method of making mammalian hair follicles comprising the steps of: (a) providing at least one de novo papilla; (b) fibroblasts, keratinocytes and/or providing at least one other cell population selected from the group of melanocytes; and (c) co-culturing said de novo papillae with said at least one other cell population under non-adherent culture conditions. wherein step (a) comprises (1) providing at least one dermal papilla (DP) derived from at least one mammalian hair follicle; (3) isolating the DPF from the DP by fixing the dermal papilla fibroblasts (DPF) to the basal lamina and allowing the dermal papilla fibroblasts (DPF) to flow out; (4) condensing the expanded DPF into cell aggregates exhibiting physiological DP size and shape to obtain de novo papillae; (5) coating the cell aggregates with an extracellular matrix protein, wherein the DPF is differentiated in a non-adherent culture vessel at a cell concentration per culture vessel surface of 1000-100000 DFP/cm 2 ; A method of making a mammalian hair follicle is described, comprising the steps of:

特許文献5には、スフェロイドの作製方法において、細胞接着性を有する複数の担体で構成される担体集団と、接着依存性の細胞とを、該担体集団が細胞と共に一体的に凝集しない混合条件で混合する混合工程と、該混合物を所定期間だけ培養する培養工程と、を含むスフェロイドの作製方法が記載されている。 In Patent Document 5, in a method for producing spheroids, a carrier population composed of a plurality of carriers having cell adhesiveness and adhesion-dependent cells are mixed under mixed conditions in which the carrier population does not aggregate together with the cells. A method for producing spheroids is described, which includes a mixing step of mixing and a culturing step of culturing the mixture for a predetermined period.

国際公開第2017/073625号WO2017/073625 国際公開第2016/039279号WO2016/039279 国際公開第2020/225934号WO2020/225934 特表2011-515095号公報Japanese translation of PCT publication No. 2011-515095 特開2003-219865号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-219865

Jiyoon Lee et al. (2018). Hair Follicle Development in Mouse Pluripotent Stem Cell-Derived Skin Organoids. Cell Reports 22, 242-254Jiyoon Lee et al. (2018). Hair Follicle Development in Mouse Pluripotent Stem Cell-Derived Skin Organoids. Cell Reports 22, 242-254

一方、本発明の発明者らは、毛髪再生医療のための技術的手段について検討を行ってきた。 On the other hand, the inventors of the present invention have studied technical means for hair regenerative medicine.

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、毛髪再生のための移植用毛様組織及びこれに関連する方法を提供することをその目的の一つとする。 The present invention has been made in view of the above problems, and one of its objects is to provide a hair-like tissue for transplantation for hair regeneration and a method related thereto.

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る移植用毛様組織の製造方法は、細胞培養を行って、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を得ること、及び、前記毛様組織を、生体に移植するために、前記細胞凝集塊から切断して回収すること、を含む。本発明によれば、毛髪再生のための移植用毛様組織の製造方法が提供される。 A method for producing a hairy tissue for transplantation according to an embodiment of the present invention for solving the above-mentioned problems comprises performing cell culture to obtain a cell aggregate having a hairy tissue formed on its surface; cutting and recovering the ciliary tissue from the cell clump for transplantation into a living body. According to the present invention, a method for producing hair-like tissue for transplantation for hair regeneration is provided.

また、前記毛様組織は、毛幹様構造を有することとしてもよい。また、前記細胞凝集塊の毛様組織は、自由端である先端部分に毛乳頭様構造を有することとしてもよい。また、前記毛様組織は、毛細血管を含まないこととしてもよい。また、前記細胞凝集塊は、立毛筋構造及び/又は皮脂腺構造を含まないこととしてもよい。また、前記細胞凝集塊から切断され回収された前記毛様組織は、切断面を有しない一方の先端部分と、切断面を有する他方の先端部分とを有することとしてもよい。 Also, the hair-like tissue may have a hair shaft-like structure. Moreover, the hair-like tissue of the cell aggregate may have a dermal papilla-like structure at the tip portion, which is a free end. Also, the ciliary tissue may not contain capillaries. Also, the cell aggregate may not contain a pili structure and/or a sebaceous gland structure. Moreover, the ciliary tissue cut and recovered from the cell aggregate may have one tip portion that does not have a cut surface and the other tip portion that has a cut surface.

また、前記細胞培養は、上皮系細胞及び間葉系細胞を播種することを含む、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の共培養であることとしてもよい。この場合、前記共培養は、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、又はIV型コラーゲンが分散された培養液中で保持するマトリックス処理を含むこととしてもよい。さらにこの場合、前記マトリックス処理において、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を、I型コラーゲンが分散された培養液中で保持することとしてもよい。 Further, the cell culture may be co-culturing of the epithelial cells and the mesenchymal cells, including seeding the epithelial cells and the mesenchymal cells. In this case, the co-cultivation includes a matrix treatment in which the epithelial cells and the mesenchymal cells are maintained in a culture medium in which type I collagen, fibronectin, laminin and entactin, or type IV collagen is dispersed. good too. Furthermore, in this case, in the matrix treatment, the epithelial cells and the mesenchymal cells may be maintained in a culture solution in which type I collagen is dispersed.

また、前記共培養は、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の浮遊培養を行って、細胞凝集塊を形成すること、及び、前記浮遊培養により形成された細胞凝集塊をハイドロゲル中に包埋してさらに培養すること、を含むこととしてもよい。 In addition, the co-cultivation includes performing suspension culture of the epithelial cells and the mesenchymal cells to form cell aggregates, and enveloping the cell aggregates formed by the suspension culture in a hydrogel. burying and further culturing.

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る移植用毛様組織は、自由端である一方の先端部分及び他方の先端部分を有し、上皮系細胞及び間葉系細胞を含み、毛細血管を含まない。本発明によれば、毛髪再生のための移植用毛様組織が提供される。 A hair-like tissue for transplantation according to one embodiment of the present invention for solving the above problems has one tip portion and the other tip portion which are free ends, and contains epithelial cells and mesenchymal cells, Does not contain capillaries. According to the present invention, there is provided a hair-like tissue transplant for hair regeneration.

また、前記移植用毛様組織は、毛幹様構造を有することとしてもよい。また、前記移植用毛様組織は、前記一方の先端部分に毛乳頭様構造を有することとしてもよい。また、前記移植用毛様組織は、切断面を有しない前記一方の先端部分と、切断面を有する前記他方の先端部分とを有することとしてもよい。 Moreover, the hair-like tissue for transplantation may have a hair shaft-like structure. Moreover, the hair-like tissue for transplantation may have a dermal papilla-like structure at the one tip portion. Also, the hair-like tissue for transplantation may have the one tip portion without a cut surface and the other tip portion with a cut surface.

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る毛髪再生方法は、前記いずれかの毛様組織を生体に移植することを含む。本発明によれば、効果的な毛髪再生方法が提供される。 A hair regeneration method according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes transplanting any of the hairy tissues described above into a living body. According to the present invention, an effective hair regrowth method is provided.

本発明によれば、毛髪再生のための移植用毛様組織及びこれに関連する方法が提供される。 In accordance with the present invention, hair-like tissue transplants and related methods for hair regeneration are provided.

本実施形態に係る実施例1において形成された培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a micrograph of cell aggregates formed on day 8 of culture in Example 1 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例1における播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度と、培養8日目の細胞凝集塊における毛様組織の形成効率とを対応させて示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the concentration of type I collagen in the culture solution at the time of seeding and the formation efficiency of hairy tissue in cell aggregates on day 8 of culture in Example 1 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例1における播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度と、培養8日目において1つの細胞凝集塊あたり形成されていた毛様組織の本数との関係を示す説明図である。Explanatory drawing showing the relationship between the type I collagen concentration in the culture medium at the time of seeding and the number of hairy tissues formed per cell aggregate on day 8 of culture in Example 1 according to the present embodiment. be. 本実施形態に係る実施例1において播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a micrograph of cell aggregates on day 8 of culture formed in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture medium at the time of seeding was 120 μg/mL in Example 1 according to the present embodiment. . 本実施形態に係る実施例1において播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の凍結切片をHE染色した結果を示す説明図である。In Example 1 according to the present embodiment, the results of HE staining of frozen sections of cell aggregates on day 8 of culture formed in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture medium at the time of seeding was 120 μg / mL are shown. It is an explanatory diagram showing. 本実施形態に係る実施例1において播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の凍結切片においてVersicanを蛍光染色した結果を示す説明図である。Versican was fluorescently stained in cryosections of cell aggregates on day 8 of culture formed in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture medium at the time of seeding was 120 μg/mL in Example 1 according to the present embodiment. It is explanatory drawing which shows a result. 本実施形態に係る実施例1において播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の凍結切片においてCD34を蛍光染色した結果を示す説明図である。In Example 1 according to the present embodiment, CD34 was fluorescently stained in frozen sections of cell aggregates on day 8 of culture formed in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture medium at the time of seeding was 120 μg/mL. It is explanatory drawing which shows a result. 本実施形態に係る実施例1において得られた毛様組織を有する細胞凝集塊を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a cell aggregate having a hair-like tissue obtained in Example 1 according to the present embodiment; 本実施形態に係る実施例2においてハイドロゲル内に包埋された1つの細胞凝集塊について、培養8日目、12日目、18日目、22日目及び27日目に撮影された顕微鏡写真を示す説明図である。Photomicrographs taken on the 8th day, 12th day, 18th day, 22nd day and 27th day of culture for one cell aggregate embedded in the hydrogel in Example 2 according to the present embodiment It is an explanatory view showing . 図9に含まれる5つの写真のそれぞれにおいて点線の四角で囲まれた部分(毛様組織)を拡大して示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing an enlarged portion (ciliary tissue) surrounded by a dotted square in each of the five photographs included in FIG. 9; 本実施形態に係る実施例2において形成された毛様組織の長さの経時変化を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes over time in the length of hair-like tissue formed in Example 2 according to the present embodiment; 本実施形態に係る実施例3において形成された培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a micrograph of cell aggregates formed on day 8 of culture in Example 3 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例3における播種時の培養液中のフィブロネクチン濃度と、培養8日目の細胞凝集塊における毛様組織の形成効率とを対応させて示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the correspondence between the fibronectin concentration in the culture solution at the time of seeding and the formation efficiency of hairy tissue in the cell aggregates on the eighth day of culture in Example 3 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例3における播種時の培養液中のフィブロネクチン濃度と、培養8日目において1つの細胞凝集塊あたり形成されていた毛様組織の本数との関係を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the fibronectin concentration in the culture medium at the time of seeding and the number of hairy tissues formed per cell aggregate on day 8 of culture in Example 3 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例3において播種時の培養液中のフィブロネクチン濃度が100μg/mLであった培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の凍結切片をHE染色した結果を示す説明図である。Explanation showing the results of HE staining of frozen sections of cell aggregates on day 8 of culture formed in a culture system in which the concentration of fibronectin in the culture solution at the time of seeding was 100 μg/mL in Example 3 according to the present embodiment It is a diagram. 本実施形態に係る実施例4において形成された培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a micrograph of cell aggregates formed on day 8 of culture in Example 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例4におけるI型コラーゲンの添加タイミングと、培養8日目の細胞凝集塊における毛様組織の形成効率とを対応させて示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the addition timing of type I collagen and the formation efficiency of hairy tissue in cell aggregates on day 8 of culture in Example 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例4におけるI型コラーゲンの添加タイミングと、培養8日目において1つの細胞凝集塊あたり形成されていた毛様組織の本数との関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the timing of addition of type I collagen and the number of hairy tissues formed per cell aggregate on day 8 of culture in Example 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例4において細胞の播種直後にI型コラーゲンを添加した培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing a micrograph of cell aggregates on day 8 of culture formed in a culture system in which type I collagen was added immediately after cell seeding in Example 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例4において細胞の播種直後にI型コラーゲンを添加した培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊から伸び出た毛様組織の拡大写真を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing an enlarged photograph of a hairy tissue extending from a cell aggregate on day 8 of culture formed in a culture system in which type I collagen was added immediately after cell seeding in Example 4 according to the present embodiment. . 本実施形態に係る実施例5において、I型コラーゲンを含む培養液を用いて形成された細胞凝集塊と、I型コラーゲンを含まない培養液を用いて形成された細胞凝集塊とについて、マイクロアレイ解析を行った結果の一部を示す説明図である。In Example 5 according to the present embodiment, microarray analysis was performed on cell aggregates formed using a culture medium containing type I collagen and cell aggregates formed using a culture medium containing no type I collagen. is an explanatory diagram showing a part of the result of performing. 本実施形態に係る実施例6において細胞凝集塊の移植から4週間後に再生していた毛髪の本数を目視にてカウントした結果を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the result of visually counting the number of regenerated hairs 4 weeks after the transplantation of the cell aggregates in Example 6 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例7において形成された細胞凝集塊から回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a micrograph of hair-like tissue recovered from a cell aggregate formed in Example 7 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例8において形成された培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a micrograph of cell aggregates formed on day 8 of culture in Example 8 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例8においてマトリゲルを含む培養液を用いて形成された細胞凝集塊に含まれる細胞の核を蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察した結果を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the result of fluorescently staining the nuclei of cells contained in cell aggregates formed using a culture solution containing Matrigel in Example 8 according to the present embodiment and observing them with a confocal microscope. 本実施形態に係る実施例8においてマトリゲルを含む培養液を用いて形成された細胞凝集塊のHE染色及び蛍光染色による観察結果を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing observation results of cell aggregates formed using a culture solution containing Matrigel in Example 8 according to the present embodiment, by HE staining and fluorescent staining. 本実施形態に係る実施例8においてマトリゲルを含む培養液を用いて形成された細胞凝集塊の毛様組織を観察した結果を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the results of observing the hair-like tissue of cell aggregates formed using a culture solution containing Matrigel in Example 8 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例8においてマトリゲルを含む培養液を用いて形成された細胞凝集塊の毛様組織と、マウスの体毛とを透過型顕微鏡にて観察した結果を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the results of observation with a transmission microscope of hair-like tissue of cell aggregates formed using a culture medium containing Matrigel and body hair of a mouse in Example 8 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例9の例9-1において培養14日目の細胞凝集塊から回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a micrograph of hairy tissue collected from a cell aggregate on day 14 of culture in Example 9-1 of Example 9 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例9の例9-2において培養12日目及び22日目の細胞凝集塊から回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing micrographs of hairy tissue collected from cell aggregates on days 12 and 22 of culture in Example 9-2 of Example 9 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例9の例9-2における培養23日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a micrograph of cell aggregates on day 23 of culture in Example 9-2 of Example 9 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例10において細胞凝集塊から回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a micrograph of ciliary tissue recovered from a cell aggregate in Example 10 according to the present embodiment. 本実施形態に係る実施例11においてハイドロゲル包埋培養された毛様移植片の顕微鏡写真を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a micrograph of a hydrogel-embedded and cultured hair-like graft in Example 11 according to the present embodiment.

以下に、本発明の一実施形態について説明する。なお、本発明は本実施形態に限られるものではない。 An embodiment of the present invention will be described below. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

本実施形態は、その一側面として、細胞培養を行って、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を得ること、及び、当該毛様組織を、生体に移植するために、当該細胞凝集塊から切断して回収すること、を含む移植用毛様組織の製造方法を包含する。 As one aspect of this embodiment, cell culture is performed to obtain a cell aggregate having a hairy tissue formed on its surface, and the hairy tissue is transplanted into a living body. cutting and recovering from the clump.

また、本実施形態は、他の側面として、上皮系細胞及び間葉系細胞を含み毛細血管を含まない毛様組織を生体に移植することを含む毛髪再生方法を包含する。すなわち、本実施形態は、上皮系細胞及び間葉系細胞を含み毛細血管を含まない毛様組織の、生体に移植するための使用を包含する。また、本実施形態は、さらに他の側面として、自由端である一方の先端部分及び他方の先端部分を有し、上皮系細胞及び間葉系細胞を含み、毛細血管を含まない、移植用毛様組織を包含する。 In addition, this embodiment includes, as another aspect, a hair regeneration method including transplanting into a living body hairy tissue containing epithelial cells and mesenchymal cells and not containing capillaries. That is, this embodiment includes the use of hairy tissue containing epithelial cells and mesenchymal cells and not containing capillaries for transplantation into a living body. In addition, as still another aspect, the present embodiment provides a hair for transplantation that has one tip portion and the other tip portion that are free ends, contains epithelial cells and mesenchymal cells, and does not contain capillaries. contains similar tissue.

移植用毛様組織の製造においては、まず、細胞培養を行って、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を得る。その表面に毛様組織を有する細胞凝集塊を得るための細胞培養は、本発明による効果が得られれば特に限られないが、例えば、上皮系細胞及び間葉系細胞を播種することを含む、当該上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養であることが好ましい。すなわち、上皮系細胞及び間葉系細胞を播種し、当該播種された上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行って、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を形成することが好ましい。 In the production of hairy tissue for transplantation, first, cell culture is performed to obtain a cell aggregate having a hairy tissue formed on its surface. Cell culture for obtaining a cell aggregate having a hairy tissue on its surface is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained. For example, seeding epithelial cells and mesenchymal cells includes Co-culture of the epithelial cells and mesenchymal cells is preferred. Specifically, epithelial cells and mesenchymal cells are seeded, and the seeded epithelial cells and mesenchymal cells are co-cultured to form a cell aggregate having a hairy tissue formed on its surface. is preferred.

細胞凝集塊の形成に用いられる上皮系細胞は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、毛包上皮系細胞及びその前駆細胞からなる群より選択される1以上であることが好ましい。毛包上皮系細胞は、発毛に寄与する上皮系細胞(より具体的には、例えば、毛包間葉系細胞と協調して発毛に寄与する上皮系細胞)である。 The epithelial cells used to form the cell aggregates are not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained. For example, one or more selected from the group consisting of hair follicle epithelial cells and their precursor cells. is preferred. Hair follicle epithelial cells are epithelial cells that contribute to hair growth (more specifically, for example, epithelial cells that contribute to hair growth in cooperation with hair follicle mesenchymal cells).

毛包上皮系細胞は、生体の毛包から採取されたものであってもよいし、in vitroで未分化細胞から分化誘導されたものであってもよい。in vitroにおける毛包上皮系細胞の分化誘導に用いられる未分化細胞は、in vitroで当該毛包上皮系細胞に分化する能力を有する細胞であれば特に限られないが、例えば、多能性幹細胞(例えば、iPS(induced Pluripotent Stem)細胞、ES(Embryonic Stem)細胞、Muse(Multilineage-differentiating stress-enduring)細胞又はEG(Embryonic Germ)細胞)、及び、当該多能性幹細胞以外の幹細胞(例えば、分化細胞のリプログラミングにより得られた幹細胞)からなる群より選択される1以上であることが好ましい。 The hair follicle epithelial cells may be those collected from hair follicles in vivo, or may be those induced to differentiate from undifferentiated cells in vitro. The undifferentiated cells used for inducing differentiation of hair follicle epithelial cells in vitro are not particularly limited as long as they are cells that have the ability to differentiate into the hair follicle epithelial cells in vitro. For example, pluripotent stem cells (e.g., iPS (induced pluripotent stem) cells, ES (embryonic stem) cells, Muse (multilineage-differentiating stress-ending) cells or EG (embryonic germ) cells), and stem cells other than the pluripotent stem cells (e.g., stem cells obtained by reprogramming differentiated cells).

具体的に、毛包上皮系細胞は、毛包上皮幹細胞、毛母(hair matrix)細胞、外毛根鞘(outer root sheath)細胞、及び内毛根鞘(inner root sheath)細胞からなる群より選択される1以上であることが好ましく、毛包上皮幹細胞、毛母細胞、及び外毛根鞘細胞からなる群より選択される1以上であることが特に好ましい。 Specifically, the hair follicle epithelial lineage cells are selected from the group consisting of hair follicle epithelial stem cells, hair matrix cells, outer root sheath cells, and inner root sheath cells. is preferably one or more, and particularly preferably one or more selected from the group consisting of hair follicle epithelial stem cells, hair matrix cells, and outer root sheath cells.

毛包上皮系細胞の前駆細胞は、in vitroで当該毛包上皮系細胞に分化する能力を有する細胞であれば特に限られないが、例えば、胎児又は新生児の皮膚上皮系細胞(例えば、胎児又は新生児の皮膚の表皮層に由来する上皮系細胞)、及び、in vitroで当該毛包上皮系細胞に分化する能力を有する、多能性幹細胞以外の幹細胞からなる群より選択される1以上であることが好ましい。 The progenitor cells of hair follicle epithelial cells are not particularly limited as long as they are cells that have the ability to differentiate into the hair follicle epithelial cells in vitro. epithelial cells derived from the epidermal layer of neonatal skin), and stem cells other than pluripotent stem cells that have the ability to differentiate into the hair follicle epithelial cells in vitro. is preferred.

細胞凝集塊の形成に用いられる間葉系細胞は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、毛包間葉系細胞及びその前駆細胞からなる群より選択される1以上であることが好ましい。毛包間葉系細胞は、発毛に寄与する間葉系細胞(より具体的には、例えば、毛包上皮系細胞と協調して発毛に寄与する間葉系細胞)である。 The mesenchymal cells used for forming the cell aggregates are not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. For example, one or more selected from the group consisting of hair follicle mesenchymal cells and their progenitor cells. Preferably. Hair follicle mesenchymal cells are mesenchymal cells that contribute to hair growth (more specifically, for example, mesenchymal cells that contribute to hair growth in cooperation with hair follicle epithelial cells).

毛包間葉系細胞は、生体の毛包から採取されたものであってもよいし、in vitroで未分化細胞から分化誘導されたものであってもよい。in vitroにおける毛包間葉系細胞の分化誘導に用いられる未分化細胞は、in vitroで当該毛包間葉系細胞に分化する能力を有する細胞であれば特に限られないが、例えば、多能性幹細胞(例えば、iPS細胞、ES細胞、Muse細胞又はEG細胞)、及び、当該多能性幹細胞以外の幹細胞(例えば、分化細胞のリプログラミングにより得られた幹細胞、及び、間葉系幹細胞(例えば、脂肪組織由来間葉系幹細胞)からなる群より選択される1以上)からなる群より選択される1以上であることが好ましい。 The hair follicle mesenchymal cells may be those collected from hair follicles in vivo, or may be those induced to differentiate from undifferentiated cells in vitro. The undifferentiated cells used for inducing differentiation of hair follicle mesenchymal cells in vitro are not particularly limited as long as they have the ability to differentiate into the hair follicle mesenchymal cells in vitro. stem cells (e.g., iPS cells, ES cells, Muse cells or EG cells), and stem cells other than the pluripotent stem cells (e.g., stem cells obtained by reprogramming differentiated cells, and mesenchymal stem cells (e.g., , adipose tissue-derived mesenchymal stem cells)).

具体的に、毛包間葉系細胞は、毛乳頭(dermal papilla)細胞、及び真皮毛根鞘(dermal sheath cup)細胞からなる群より選択される1以上であることが好ましく、毛乳頭細胞であることが特に好ましい。 Specifically, the hair follicle mesenchymal cells are preferably one or more selected from the group consisting of dermal papilla cells and dermal sheath cup cells, and are dermal papilla cells. is particularly preferred.

毛包間葉系細胞の前駆細胞は、in vitroで当該毛包間葉系細胞に分化する能力を有する細胞であれば特に限られないが、例えば、胎児又は新生児の皮膚間葉系細胞(例えば、胎児又は新生児の皮膚の真皮層に由来する間葉系細胞)、及び、in vitroで当該毛包間葉系細胞に分化する能力を有する、多能性幹細胞以外の幹細胞(例えば、脂肪組織由来間葉系幹細胞)からなる群より選択される1以上であることが好ましい。脂肪組織由来間葉系幹細胞は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、生体の脂肪組織(皮下脂肪組織、及び/又は、他の脂肪組織)から採取される。 Progenitor cells of hair follicle mesenchymal cells are not particularly limited as long as they are cells that have the ability to differentiate into the hair follicle mesenchymal cells in vitro. , mesenchymal cells derived from the dermal layer of fetal or neonatal skin), and stem cells other than pluripotent stem cells that have the ability to differentiate into the hair follicle mesenchymal cells in vitro (e.g., adipose tissue-derived mesenchymal stem cells). The adipose tissue-derived mesenchymal stem cells are not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but are, for example, collected from adipose tissue (subcutaneous adipose tissue and/or other adipose tissue) in a living body.

共培養においては、上皮系細胞及び間葉系細胞のみを共培養して細胞凝集塊を形成してもよいが、さらに他の細胞を加えた共培養を行って細胞凝集塊を形成してもよい。他の細胞は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、色素細胞、色素前駆細胞、及び色素幹細胞からなる群より選択される1以上であることが好ましい。 In co-culturing, only epithelial cells and mesenchymal cells may be co-cultured to form cell aggregates, but other cells may be added to co-culture to form cell aggregates. good. Other cells are not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but are preferably one or more selected from the group consisting of melanocyte, melanocyte precursor cell, and melanocyte stem cell, for example.

他の細胞は、生体の毛包から採取されたものであってもよいし、in vitroで未分化細胞から分化誘導されたものであってもよい。in vitroにおける他の細胞の分化誘導に用いられる未分化細胞は、in vitroで当該他の細胞に分化する能力を有する細胞であれば特に限られないが、例えば、多能性幹細胞(例えば、iPS細胞、ES細胞、Muse細胞又はEG細胞)、及び、当該多能性幹細胞以外の幹細胞(例えば、分化細胞のリプログラミングにより得られた幹細胞)からなる群より選択される1以上であることが好ましい。 Other cells may be those collected from hair follicles in vivo, or those induced to differentiate from undifferentiated cells in vitro. Undifferentiated cells used for inducing differentiation of other cells in vitro are not particularly limited as long as they are cells that have the ability to differentiate into the other cells in vitro. cells, ES cells, Muse cells, or EG cells), and stem cells other than the pluripotent stem cells (e.g., stem cells obtained by reprogramming differentiated cells). .

共培養に用いる細胞は、毛包を有する動物に由来するものであれば特に限られず、ヒトに由来する細胞であってもよいし、ヒト以外の動物(非ヒト動物、例えば、霊長類(例えば、サル)、げっ歯類(例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ)、食肉類(例えば、イヌ、ネコ)、及び有蹄類(例えば、ブタ、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ)等の非ヒト哺乳類))であってもよい。ただし、ヒトへの移植を目的とする場合には、ヒトの細胞を用いる。 The cells used for co-culture are not particularly limited as long as they are derived from animals having hair follicles, and may be cells derived from humans or non-human animals (non-human animals, e.g., primates (e.g., , monkeys), rodents (e.g. mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits), carnivorous animals (e.g. dogs, cats), and ungulates (e.g. pigs, cows, horses, goats, sheep), etc. non-human mammals))). However, human cells are used for transplantation into humans.

共培養に用いる細胞は、当該細胞を移植する個体に由来するものであることが好ましいが、当該細胞を移植する個体以外の個体に由来するものであってもよい。例えば、共培養に用いるヒト細胞は、当該ヒト細胞を移植するヒト患者に由来するものであることが好ましいが、当該患者以外のヒトに由来するもの(例えば、当該患者以外のヒトに由来する多能性幹細胞(例えば、セルバンクに保存されているiPS細胞、ES細胞、Muse細胞又はEG細胞)からin vitroで分化誘導された細胞)であってもよい。 The cells used for co-culture are preferably derived from the individual to whom the cells are to be transplanted, but may be derived from an individual other than the individual to which the cells are to be transplanted. For example, the human cells used for co-culture are preferably derived from a human patient to whom the human cells are to be transplanted, but are derived from a human other than the patient (e.g., multiple cells derived from a human other than the patient). Potential stem cells (for example, cells induced to differentiate in vitro from iPS cells, ES cells, Muse cells or EG cells stored in cell banks) may be used.

上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養においては、まず当該上皮系細胞及び間葉系細胞を播種する。この点、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を得る細胞培養としては、上記非特許文献1に記載のように、多能性幹細胞の分化誘導により、当該毛様組織を有する細胞凝集塊を形成する方法も採用され得る。ただし、多能性幹細胞の分化誘導を含む方法は、長い培養時間と煩雑な操作が必須となる。また、多能性幹細胞の播種を含む方法においては、マトリゲル(登録商標)等の特殊な成分を培養液に添加する必要がある。また、多能性幹細胞の播種を含む方法においては、皮膚組織以外の組織も形成されることがある。 In the co-culture of epithelial cells and mesenchymal cells, first, the epithelial cells and mesenchymal cells are seeded. In this regard, as a cell culture for obtaining a cell aggregate having a hairy tissue formed on its surface, as described in Non-Patent Document 1, cells having the hairy tissue are obtained by inducing the differentiation of pluripotent stem cells. A method of forming agglomerates may also be employed. However, methods involving induction of differentiation of pluripotent stem cells require long culture times and complicated operations. Also, in methods involving seeding of pluripotent stem cells, it is necessary to add special components such as Matrigel (registered trademark) to the culture solution. Tissues other than skin tissue may also be formed in methods involving seeding of pluripotent stem cells.

これに対し、上皮系細胞及び間葉系細胞を播種する場合には、多能性幹細胞を用いる必要がない。このため、本実施形態に係る方法は、多能性幹細胞を播種することを含まないこととしてもよい。また、本実施形態に係る方法は、多能性幹細胞を分化させることを含まないこととしてもよい。また、本実施形態に係る方法は、多能性幹細胞を培養することを含まないこととしてもよい。 In contrast, when seeding epithelial cells and mesenchymal cells, it is not necessary to use pluripotent stem cells. Therefore, the method according to this embodiment may not include seeding pluripotent stem cells. Also, the method according to this embodiment may not include differentiating pluripotent stem cells. Also, the method according to this embodiment may not include culturing pluripotent stem cells.

上皮系細胞及び間葉系細胞の播種は、当該上皮系細胞及び間葉系細胞を培養容器(例えば、細胞培養用のウェル)に入れることにより行う。上皮系細胞及び間葉系細胞を共培養する培養容器は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、1つの培養容器内において、当該培養容器に播種された上皮系細胞及び間葉系細胞を含む細胞から1つの細胞凝集塊を形成するのに適した、容量が比較的小さい培養容器が好ましく用いられる。 Seeding of epithelial cells and mesenchymal cells is performed by placing the epithelial cells and mesenchymal cells in a culture vessel (eg, well for cell culture). The culture vessel for co-cultivating epithelial cells and mesenchymal cells is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. A relatively small volume culture vessel suitable for forming a single cell aggregate from cells including mesenchymal cells is preferably used.

具体的に、培養容器の底面(例えば、1つのウェルの底面)の面積は、例えば、1000mm以下であってもよく、500mm以下であることが好ましく、100mm以下であることがより好ましく、50mm以下であることがより一層好ましく、20mm以下であることが特に好ましい。 Specifically, the area of the bottom surface of the culture vessel (for example, the bottom surface of one well) may be, for example, 1000 mm 2 or less, preferably 500 mm 2 or less, and more preferably 100 mm 2 or less. , 50 mm 2 or less, and particularly preferably 20 mm 2 or less.

また、培養容器の底面の面積は、例えば、0.01mm以上であってもよく、0.10mm以上であることが好ましく、0.30mm以上であることがより好ましく、0.50mm以上であることがより一層好ましく、0.70mm以上であることが特に好ましい。培養容器の底面の面積は、上述した下限値の一つと、上述した上限値の一つとを任意に組み合わせて特定されてもよい。 In addition, the area of the bottom surface of the culture vessel may be, for example, 0.01 mm 2 or more, preferably 0.10 mm 2 or more, more preferably 0.30 mm 2 or more, and 0.50 mm 2 or more . It is more preferably 0.70 mm 2 or more, and particularly preferably 0.70 mm 2 or more. The area of the bottom surface of the culture vessel may be specified by arbitrarily combining one of the above lower limits and one of the above upper limits.

上皮系細胞及び間葉系細胞の播種においては、当該上皮系細胞と間葉系細胞とを同時に播種することが好ましいが、当該上皮系細胞及び間葉系細胞のうち一方をまず播種し、その後、他方をさらに播種してもよい。 In the seeding of epithelial cells and mesenchymal cells, it is preferable to seed the epithelial cells and the mesenchymal cells at the same time. , the other may be sown further.

上皮系細胞及び間葉系細胞の一方の播種と、他方の播種との時間間隔(すなわち、一方の細胞の播種から、両方の細胞の播種完了までの時間)は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、48時間以下(0時間以上、48時間以下)であることとしてもよい。すなわち、この場合、上皮系細胞及び間葉系細胞の一方を播種してから48時間以内に、他方も播種して、当該上皮系細胞及び間葉系細胞の両方の播種を完了させる。 The time interval between the seeding of one of epithelial cells and mesenchymal cells and the seeding of the other (that is, the time from the seeding of one cell to the completion of seeding of both cells) is the effect of the present invention. However, for example, it may be 48 hours or less (0 hours or more and 48 hours or less). That is, in this case, within 48 hours after seeding one of epithelial cells and mesenchymal cells, the other is also seeded to complete seeding of both the epithelial cells and mesenchymal cells.

上皮系細胞及び間葉系細胞の一方の播種と他方の播種との時間間隔は、例えば、45時間以下であることが好ましく、36時間以下であることがより好ましく、30時間以下であることがより一層好ましく、24時間以下であることが特に好ましい。 The time interval between the seeding of one of epithelial cells and mesenchymal cells and the other is, for example, preferably 45 hours or less, more preferably 36 hours or less, and 30 hours or less. More preferably, it is particularly preferably 24 hours or less.

さらに、上皮系細胞及び間葉系細胞の一方の播種と他方の播種との時間間隔は、例えば、18時間以下であることが好ましく、15時間以下であることがより好ましく、12時間以下であることがより一層好ましく、9時間以下であることが特に好ましい。 Furthermore, the time interval between the seeding of one of the epithelial cells and the mesenchymal cells and the seeding of the other is, for example, preferably 18 hours or less, more preferably 15 hours or less, and 12 hours or less. is even more preferable, and 9 hours or less is particularly preferable.

さらに、上皮系細胞及び間葉系細胞の一方の播種と他方の播種との時間間隔は、例えば、6時間以下であることが好ましく、3時間以下であることがより好ましく、1時間以下であることがより一層好ましく、0時間であること(すなわち、上皮系細胞と間葉系細胞とを同時に播種すること)が特に好ましい。 Furthermore, the time interval between seeding one of epithelial cells and mesenchymal cells and seeding the other is, for example, preferably 6 hours or less, more preferably 3 hours or less, and 1 hour or less. is even more preferable, and 0 hours (that is, seeding epithelial cells and mesenchymal cells at the same time) is particularly preferable.

上皮系細胞及び間葉系細胞の播種においては、分散された当該上皮系細胞と、分散された当該間葉系細胞とを播種することが好ましい。すなわち、上皮系細胞及び間葉系細胞を同時に播種する場合には、当該上皮系細胞及び間葉系細胞が分散された細胞懸濁液を培養容器に入れる。また、上皮系細胞及び間葉系細胞の一方をまず播種し、その後、他方をさらに播種する場合には、まず当該一方の細胞が分散された細胞懸濁液を培養容器に入れ、次いで、当該他方の細胞が分散された細胞懸濁液を当該培養容器に追加的に入れる。 In the seeding of epithelial cells and mesenchymal cells, it is preferable to seed the dispersed epithelial cells and the dispersed mesenchymal cells. That is, when epithelial cells and mesenchymal cells are seeded at the same time, a cell suspension in which the epithelial cells and mesenchymal cells are dispersed is placed in a culture vessel. When one of the epithelial cells and mesenchymal cells is first seeded and then the other is further seeded, the cell suspension in which the one of the cells is dispersed is first placed in a culture vessel, and then the cell suspension is placed in a culture vessel. A cell suspension in which the other cells are dispersed is additionally put into the culture vessel.

上述のように細胞懸濁液を用いて播種された上皮系細胞及び間葉系細胞は、培養容器内の培養液中で分散され、混合される。培養液中に分散された個々の細胞は、実質的に他の細胞と結合しておらず、又は、他の細胞に付着しているがピペッティング等の操作により当該培養液を流動させることで当該他の細胞から容易に分離される。 The epithelial cells and mesenchymal cells seeded using the cell suspension as described above are dispersed and mixed in the culture medium in the culture vessel. Individual cells dispersed in the culture medium are not substantially bound to other cells, or adhere to other cells, but the culture medium can be fluidized by an operation such as pipetting. It is easily separated from the other cells.

上皮系細胞及び間葉系細胞の播種密度は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、播種された個々の細胞が培養容器内で隣接する細胞と接触可能となる程度の密度であることが好ましい。 The seeding density of epithelial cells and mesenchymal cells is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. Density is preferred.

具体的に、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種密度(培養容器の底面1cmあたりに播種する上皮系細胞及び間葉系細胞の総数)は、例えば、0.1×10個/cm以上であってもよく、0.5×10個/cm以上であることが好ましく、1.0×10個/cm以上であることがより好ましく、2.5×10個/cm以上であることがより一層好ましく、5.0×10個/cm以上であることが特に好ましい。また、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種密度は、例えば、1000×10個/cm以下であってもよく、700×10個/cm以下であることが好ましく、500×10個/cm以下であることがより好ましく、400×10個/cm以下であることがより一層好ましく、300×10個/cm以下であることが特に好ましい。上皮系細胞及び間葉系細胞の播種密度は、上述した下限値の一つと、上述した上限値の一つとを任意に組み合わせて特定されてもよい。 Specifically, the seeding density of epithelial cells and mesenchymal cells (the total number of epithelial cells and mesenchymal cells seeded per 1 cm 2 of the bottom surface of the culture vessel) is, for example, 0.1×10 4 cells/cm. The number may be 2 or more, preferably 0.5×10 4 pieces/cm 2 or more, more preferably 1.0×10 4 pieces/cm 2 or more, and 2.5×10 4 pieces/cm 2 or more. /cm 2 or more, and particularly preferably 5.0×10 4 /cm 2 or more. In addition, the seeding density of epithelial cells and mesenchymal cells may be, for example, 1000×10 4 cells/cm 2 or less, preferably 700×10 4 cells/cm 2 or less, and 500×10 cells/cm 2 or less. It is more preferably 4 pieces/cm 2 or less, even more preferably 400×10 4 pieces/cm 2 or less, and particularly preferably 300×10 4 pieces/cm 2 or less. The seeding density of epithelial cells and mesenchymal cells may be specified by arbitrarily combining one of the above lower limits and one of the above upper limits.

共培養において播種される細胞の総数に対する、上皮系細胞の数と間葉系細胞の数との合計の割合は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、50%以上であることとしてもよく、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがより一層好ましく、90%以上であることが特に好ましい。 The ratio of the total number of epithelial cells and mesenchymal cells to the total number of cells seeded in coculture is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained, but for example, it is 50% or more. 60% or more is preferable, 70% or more is more preferable, 80% or more is even more preferable, and 90% or more is particularly preferable.

同様に、共培養により形成される細胞凝集塊を構成する細胞の総数に対する、上皮系細胞の数と間葉系細胞の数との合計の割合は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、50%以上であることとしてもよく、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがより一層好ましく、90%以上であることが特に好ましい。 Similarly, the ratio of the total number of epithelial cells and mesenchymal cells to the total number of cells composing the cell aggregates formed by co-culturing is particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained. However, for example, it may be 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, even more preferably 80% or more, and 90% or more. is particularly preferred.

また、共培養において播種される上皮系細胞の数と、播種される間葉系細胞の数との比率(間葉:上皮播種比)は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、1:10~10:1の範囲内であることとしてもよく、1:9~9:1の範囲内であることが好ましく、1:8~8:1の範囲内であることがより好ましく、1:7~7:1の範囲内であることがより一層好ましく、1:6~6:1の範囲内であることが特に好ましい。 In addition, the ratio of the number of seeded epithelial cells and the number of seeded mesenchymal cells in co-culture (mesenchymal: epithelial seeding ratio) is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. For example, it may be in the range of 1:10 to 10:1, preferably in the range of 1:9 to 9:1, and preferably in the range of 1:8 to 8:1. It is more preferably in the range of 1:7 to 7:1, even more preferably in the range of 1:6 to 6:1.

さらに、間葉:上皮播種比は、例えば、1:5~5:1の範囲内であることが好ましく、1:4~4:1の範囲内であることがより好ましく、1:3~3:1の範囲内であることがより一層好ましく、1:2~2:1の範囲内であることが特に好ましい。 Furthermore, the mesenchymal: epithelial seeding ratio is, for example, preferably in the range of 1:5 to 5:1, more preferably in the range of 1:4 to 4:1, 1:3 to 3 :1 is more preferred, and 1:2 to 2:1 is particularly preferred.

共培養においては、培養液中で上皮系細胞と間葉系細胞とを混合して培養することにより、当該上皮系細胞及び当該間葉系細胞を凝集させて細胞凝集塊を形成する。より具体的に、共培養においては、上皮系細胞及び間葉系細胞を、培養液中、分散され且つ混合された状態で播種し、培養時間の経過に伴って、当該上皮系細胞同士を凝集させ、当該間葉系細胞同士を凝集させ、及び、一部の上皮系細胞と一部の間葉系細胞との細胞間結合を形成させる。その結果、上皮系細胞が凝集して形成された上皮系細胞凝集部分と、間葉系細胞が凝集して形成された間葉系細胞凝集部分と、一部の上皮系細胞と一部の間葉系細胞との細胞間結合とを含む細胞凝集塊が得られる。 In co-cultivation, epithelial cells and mesenchymal cells are mixed and cultured in a culture solution to aggregate the epithelial cells and mesenchymal cells to form cell aggregates. More specifically, in co-cultivation, epithelial cells and mesenchymal cells are seeded in a culture solution in a dispersed and mixed state, and the epithelial cells aggregate with the passage of culture time. causing the mesenchymal cells to aggregate and form intercellular connections between some epithelial cells and some mesenchymal cells. As a result, epithelial cell aggregates formed by aggregation of epithelial cells, mesenchymal cell aggregates formed by aggregation of mesenchymal cells, and between some epithelial cells and some Cell clumps containing cell-to-cell junctions with leaf lineage cells are obtained.

細胞凝集塊を形成するためには、培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞が凝集する必要があるため、当該細胞凝集塊を形成するための当該上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養は、全体として流動性を有する培養液中で行う。 In order to form cell aggregates, it is necessary to aggregate epithelial cells and mesenchymal cells in a culture medium, so co-epithelial cells and mesenchymal cells are required to form the cell aggregates. Cultivation is performed in a fluid culture medium as a whole.

また、共培養においては、上皮系細胞及び間葉系細胞の浮遊培養を行って、細胞凝集塊を形成することが好ましい。浮遊培養においては、上皮系細胞及び間葉系細胞を非接着状態で培養し、非接着状態の細胞凝集塊を形成する。 In the co-culturing, it is preferable to perform suspension culture of epithelial cells and mesenchymal cells to form cell aggregates. In suspension culture, epithelial cells and mesenchymal cells are cultured in a non-adhesive state to form non-adherent cell aggregates.

浮遊培養には、非細胞接着性の底面を有する培養容器が好ましく用いられる。この場合、上皮系細胞及び間葉系細胞は、非細胞接着性の底面上で、当該底面に実質的に接着することなく(すなわち、非接着状態で)培養される。すなわち、例えば、非細胞接着性の底面上に沈降した上皮系細胞及び間葉系細胞は、培養液中、当該底面に接着せず、又は、ピペッティング等の操作で当該培養液を流動させることにより当該底面から容易に脱離する程度に弱く当該底面に付着する。非細胞接着性の底面上で培養される上皮系細胞及び間葉系細胞の形状は、ほぼ球形に維持される。 A culture vessel having a non-cell-adhesive bottom surface is preferably used for suspension culture. In this case, the epithelial cells and mesenchymal cells are cultured on the non-cell-adhesive bottom surface without substantially adhering to the bottom surface (that is, in a non-adherent state). That is, for example, epithelial cells and mesenchymal cells sedimented on a non-cell-adhesive bottom surface do not adhere to the bottom surface in the culture solution, or the culture solution is made to flow by an operation such as pipetting. It adheres to the bottom surface weakly enough to be easily detached from the bottom surface. The shape of epithelial cells and mesenchymal cells cultured on the non-cell-adhesive bottom surface is maintained approximately spherical.

また、細胞凝集塊は、非細胞接着性の底面上で、当該底面に実質的に接着することなく(すなわち、非接着状態で)形成される。すなわち、例えば、非接着性の底面上で形成された細胞凝集塊は、培養液中、当該底面に接着せず、又は、ピペッティング等の操作で当該培養液を流動させることにより当該底面から容易に脱離する程度に弱く当該底面に付着する。 In addition, cell aggregates are formed on a non-cell-adhesive bottom surface without substantially adhering to the bottom surface (ie, in a non-adhesive state). That is, for example, cell aggregates formed on a non-adhesive bottom surface do not adhere to the bottom surface in the culture medium, or are easily removed from the bottom surface by flowing the culture medium by pipetting or the like. It adheres to the bottom surface so weakly that it detaches from the bottom surface.

また、共培養においては、1つの培養容器(例えば、1つのウェル)内において、当該培養容器に播種された上皮系細胞及び間葉系細胞を含む細胞から1つの細胞凝集塊を形成することが好ましい。 In co-culture, in one culture vessel (e.g., one well), one cell aggregate can be formed from cells including epithelial cells and mesenchymal cells seeded in the culture vessel. preferable.

毛様組織を有する細胞凝集塊を製造するための上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養は、本発明による効果が得られれば特に限られないが、例えば、当該上皮系細胞及び間葉系細胞を、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、又はIV型コラーゲン(以下、これらを「マトリックス」と総称することがある。)が分散された培養液中で保持するマトリックス処理を含むことが好ましい。 Co-culturing of epithelial cells and mesenchymal cells for producing a cell aggregate having a hairy tissue is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. It is preferable to include a matrix treatment in which cells are retained in a culture medium in which type I collagen, fibronectin, laminin and entactin, or type IV collagen (hereinafter collectively referred to as "matrix") are dispersed. .

マトリックス処理は、例えば、マトリックスとしてI型コラーゲンが分散された培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を保持する処理である。また、マトリックス処理は、例えば、マトリックスとしてフィブロネクチンが分散された培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を保持する処理である。 Matrix treatment is, for example, a treatment for retaining epithelial cells and mesenchymal cells in a culture solution in which type I collagen is dispersed as a matrix. Matrix treatment is, for example, a treatment for retaining epithelial cells and mesenchymal cells in a culture solution in which fibronectin is dispersed as a matrix.

また、マトリックス処理は、例えば、マトリックスとしてラミニン及びエンタクチン(例えば、ラミニン/エンタクチン複合体)が分散された培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を保持する処理である。また、マトリックス処理は、例えば、マトリックスとしてIV型コラーゲンが分散された培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を保持する処理である。 Matrix treatment is, for example, a treatment for retaining epithelial cells and mesenchymal cells in a culture solution in which laminin and entactin (for example, laminin/entactin complex) are dispersed as a matrix. Matrix treatment is, for example, a treatment of retaining epithelial cells and mesenchymal cells in a culture solution in which type IV collagen is dispersed as a matrix.

マトリックス処理に用いられる、マトリックスが分散された培養液(以下、「マトリックス処理用培養液」ということがある。)は、基本培養液(例えば、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養に使用可能な培養液)に、当該マトリックスを添加することにより調製される。すなわち、マトリックス処理用培養液は、外的に添加されたマトリックスを含む。 The matrix-dispersed culture medium used for matrix treatment (hereinafter sometimes referred to as "matrix treatment culture medium") is a basal culture medium (e.g., used for co-cultivating epithelial cells and mesenchymal cells). possible culture medium) by adding the matrix. That is, the matrix treatment medium contains an exogenously added matrix.

マトリックス処理用培養液は、添加されたマトリックスを可溶化した状態(不溶化されていない状態)で含む。すなわち、マトリックス処理用培養液は、分散されたマトリックスとして、可溶化されたI型コラーゲン(不溶化されていないI型コラーゲン)、可溶化されたフィブロネクチン(不溶化されていないフィブロネクチン)、可溶化されたラミニン及びエンタクチン(不溶化されていないラミニン及びエンタクチン)、又は、可溶化されたIV型コラーゲン(不溶化されていないIV型コラーゲン)を含む。 The matrix treatment culture medium contains the added matrix in a solubilized state (not insolubilized state). That is, the matrix treatment culture medium contains solubilized type I collagen (non-insolubilized type I collagen), solubilized fibronectin (non-insolubilized fibronectin), and solubilized laminin as dispersed matrices. and entactin (non-insolubilized laminin and entactin) or solubilized type IV collagen (non-insolubilized type IV collagen).

基本培養液は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、DMEM/F12培地(Advanced Dulbecco‘s Modified Eagle Medium/Ham’s F-12、GIBCO(登録商標))に1%GultaMax Supplement(GIBCO(登録商標))及び0.2%Normоcin(InvivoGen)を添加して調製された培養液が好ましく用いられる。 The basic culture medium is not particularly limited as long as the effect of the present invention is obtained, but for example, 1% in DMEM/F12 medium (Advanced Dulbecco's Modified Eagle Medium/Ham's F-12, GIBCO (registered trademark)) A culture solution prepared by adding GultaMax Supplement (GIBCO (registered trademark)) and 0.2% Normocin (InvivoGen) is preferably used.

マトリックス処理用培養液の調製において添加されるマトリックスは、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、後述の実施例で用いられているような、商業的に入手可能なマトリックス製品が好ましく用いられる。 The matrix added in the preparation of the matrix treatment culture medium is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. For example, commercially available matrix products such as those used in the examples below is preferably used.

また、添加されるマトリックスは、動物(ヒト又は非ヒト動物)に由来するものであってもよいし、培養細胞に由来するものであってもよいし、遺伝子組み換え技術を用いて合成されたものであってもよい。 In addition, the matrix to be added may be derived from animals (human or non-human animals), may be derived from cultured cells, or may be synthesized using genetic recombination technology. may be

また、添加されるマトリックスは、抗原性を低減する処理が施されたものであってもよい。すなわち、例えば、コラーゲンは、テロペプチド部分が除去されたアテロコラーゲンであってもよい。 In addition, the matrix to be added may be treated to reduce antigenicity. Thus, for example, the collagen may be atelocollagen with the telopeptide portion removed.

特定のマトリックスが分散されたマトリックス処理用培養液は、さらに他のマトリックスが添加されていることとしてもよいし、他のマトリックスは添加されていないこととしてもよい。 The matrix-processing culture medium in which a specific matrix is dispersed may or may not contain other matrices.

すなわち、例えば、I型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液は、さらにフィブロネクチン、ラミニン、エンタクチン又はIV型コラーゲンが添加されていることとしてもよいし、フィブロネクチン、ラミニン、エンタクチン又はIV型コラーゲンが添加されていないこととしてもよい。 That is, for example, the matrix treatment culture medium in which type I collagen is dispersed may be further added with fibronectin, laminin, entactin or type IV collagen, or fibronectin, laminin, entactin or type IV collagen may be added. It may be assumed that it is not.

また、例えば、フィブロネクチンが分散されたマトリックス処理用培養液は、さらにフィブロネクチン、ラミニン、エンタクチン又はIV型コラーゲンが添加されていることとしてもよいし、フィブロネクチン、ラミニン、エンタクチン又はIV型コラーゲンが添加されていないこととしてもよい。 Further, for example, fibronectin-dispersed matrix treatment culture medium may be further added with fibronectin, laminin, entactin or type IV collagen, or fibronectin, laminin, entactin or type IV collagen may be added. It is also possible not to do so.

また、例えば、ラミニン及びエンタクチンが分散されたマトリックス処理用培養液は、さらにI型コラーゲン、フィブロネクチン又はIV型コラーゲンが添加されていることとしてもよいし、I型コラーゲン、フィブロネクチン又はIV型コラーゲンが添加されていないこととしてもよい。 Further, for example, the matrix treatment culture medium in which laminin and entactin are dispersed may be further added with type I collagen, fibronectin or type IV collagen, or type I collagen, fibronectin or type IV collagen may be added. It may be assumed that it is not.

また、例えば、IV型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液は、さらにI型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン又はエンタクチンが添加されていることとしてもよいし、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン又はエンタクチンが添加されていないこととしてもよい。 Further, for example, the matrix treatment culture medium in which type IV collagen is dispersed may be further added with type I collagen, fibronectin, laminin or entactin, or type I collagen, fibronectin, laminin or entactin may be added. It may be assumed that it is not.

マトリックス処理用培養液としては、I型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液が特に好ましい。また、マトリックス処理用培養液は、マトリックスとして主にI型コラーゲンを含むことが好ましい。すなわち、I型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液における、I型コラーゲンの含有量、フィブロネクチンの含有量、ラミニンの含有量、エンタクチンの含有量、及びIV型コラーゲンの含有量の合計に対する、当該I型コラーゲンの含有量の重量割合は、例えば、50重量%以上であってもよく、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることがより一層好ましく、90重量%以上であることが特に好ましい。 As the matrix treatment culture medium, a matrix treatment culture medium in which type I collagen is dispersed is particularly preferable. Moreover, it is preferable that the matrix treatment culture medium mainly contains type I collagen as a matrix. That is, with respect to the sum of the content of type I collagen, the content of fibronectin, the content of laminin, the content of entactin, and the content of type IV collagen in the matrix treatment medium in which type I collagen is dispersed, The weight percentage of the type I collagen content may be, for example, 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and 80% by weight or more. is even more preferable, and 90% by weight or more is particularly preferable.

また、フィブロネクチンが分散されたマトリックス処理用培養液は、マトリックスとして主にフィブロネクチンを含むこととしてもよい。すなわち、フィブロネクチンが分散されたマトリックス処理用培養液における、I型コラーゲンの含有量、フィブロネクチンの含有量、ラミニンの含有量、エンタクチンの含有量、及びIV型コラーゲンの含有量の合計に対する、当該フィブロネクチンの含有量の重量割合は、例えば、50重量%以上であってもよく、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることがより一層好ましく、90重量%以上であることが特に好ましい。 In addition, the matrix treatment culture solution in which fibronectin is dispersed may mainly contain fibronectin as a matrix. That is, the fibronectin content relative to the sum of the type I collagen content, the fibronectin content, the laminin content, the entactin content, and the type IV collagen content in the matrix treatment medium in which the fibronectin is dispersed. The weight percentage of the content may be, for example, 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and even more preferably 80% by weight or more. It is preferably 90% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more.

また、ラミニン及びエンタクチンが分散されたマトリックス処理用培養液は、マトリックスとして主にラミニン及びエンタクチンを含むこととしてもよい。すなわち、ラミニン及びエンタクチンが分散されたマトリックス処理用培養液における、I型コラーゲンの含有量、フィブロネクチンの含有量、ラミニンの含有量、エンタクチンの含有量、及びIV型コラーゲンの含有量の合計に対する、当該ラミニンの含有量と当該エンタクチンの含有量との合計の重量割合は、例えば、50重量%以上であってもよく、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることがより一層好ましく、90重量%以上であることが特に好ましい。 In addition, the matrix treatment culture solution in which laminin and entactin are dispersed may mainly contain laminin and entactin as the matrix. That is, the total amount of type I collagen content, fibronectin content, laminin content, entactin content, and type IV collagen content in the matrix treatment medium in which laminin and entactin are dispersed, The total weight ratio of the laminin content and the entactin content may be, for example, 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more. , more preferably 80% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more.

また、IV型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液は、マトリックスとして主にIV型コラーゲンを含むこととしてもよい。すなわち、IV型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液における、I型コラーゲンの含有量、フィブロネクチンの含有量、ラミニンの含有量、エンタクチンの含有量、及びIV型コラーゲンの含有量の合計に対する、当該IV型コラーゲンの含有量の重量割合は、例えば、50重量%以上であってもよく、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることがより一層好ましく、90重量%以上であることが特に好ましい。 Moreover, the matrix treatment culture solution in which type IV collagen is dispersed may mainly contain type IV collagen as a matrix. That is, the total amount of type I collagen content, fibronectin content, laminin content, entactin content, and type IV collagen content in the matrix treatment culture medium in which type IV collagen is dispersed, The weight ratio of the type IV collagen content may be, for example, 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and 80% by weight or more. is even more preferable, and 90% by weight or more is particularly preferable.

マトリックス処理用培養液は、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養において当該培養液が全体として流動性を維持する範囲内の濃度でマトリックスを含む。この点、例えば、一般に、細胞をマトリックスのハイドロゲル内に包埋して培養する場合、まず当該マトリックスのゲル化を生じない条件(例えば、ゲル化が起こらない温度)で当該細胞とゲル化に適した濃度の当該マトリックスとを含む懸濁液を調製し、次いで、当該マトリックスのゲル化に適した条件(例えば、ゲル化が起こる温度)で培養容器内の当該細胞及びマトリックスを含む懸濁液の全体をゲル化する。この結果、培養容器を満たす、流動性を有しないハイドロゲルが形成される。 The matrix treatment medium contains a matrix at a concentration within a range in which the medium as a whole maintains fluidity in the co-culture of epithelial cells and mesenchymal cells. In this regard, for example, in general, when cells are embedded in a matrix hydrogel and cultured, the cells and gelation are first allowed to occur under conditions that do not cause gelation of the matrix (for example, a temperature that does not cause gelation). A suspension containing the matrix at a suitable concentration is prepared, and then a suspension containing the cells and the matrix in a culture vessel under conditions suitable for gelation of the matrix (e.g., temperature at which gelation occurs). to gel the whole. As a result, an immobile hydrogel filling the culture vessel is formed.

これに対し、マトリックス処理用培養液は、培養容器(例えば、ウェル)内において当該マトリックス処理用培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行っても、当該培養容器内のマトリックス処理用培養液が全体として流動性を維持する範囲内の濃度(すなわち、当該培養容器を満たす、流動性を有しないハイドロゲルが形成されない範囲内の濃度)でマトリックスを含む。なお、全体として流動性を維持するマトリックス処理用培養液は、例えば、分散されたマトリックスの濃度の培養液中における局所的な偏り等のために形成された、当該培養液中を浮遊するゲル状物を含んでもよい。ただし、この場合のゲル状物は、例えば、意図的に形成されたハイドロゲルビーズ(例えば、細胞が包埋されたハイドロゲルビーズ))ではなく、球状等の特定の形状を有しない。 On the other hand, the matrix treatment culture medium does not allow co-cultivation of epithelial cells and mesenchymal cells in the culture vessel (for example, well). The matrix is contained at a concentration within a range in which the treatment medium as a whole maintains fluidity (that is, in a concentration within which a non-fluid hydrogel filling the culture vessel is not formed). The matrix-processing culture medium that maintains fluidity as a whole is, for example, a gel-like liquid floating in the culture medium that is formed due to local unevenness in the concentration of the dispersed matrix in the culture medium. may contain objects. However, the gel-like material in this case is not, for example, intentionally formed hydrogel beads (eg, hydrogel beads in which cells are embedded), and does not have a specific shape such as a spherical shape.

マトリックス処理においてマトリックス処理用培養液中にマトリックスを分散する目的は、当該培養液全体のゲル化ではないため、当該培養液中の当該マトリックスの濃度は、一般に培養液の全体をゲル化するために用いられる濃度に比べて低い。 Since the purpose of dispersing the matrix in the matrix treatment culture medium in the matrix treatment is not gelation of the entire culture medium, the concentration of the matrix in the culture medium is generally Low compared to the concentrations used.

I型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液中の当該I型コラーゲンの濃度は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、480μg/mL未満の濃度であることが好ましく、460μg/mL以下であることがより好ましく、420μg/mL以下であることがより一層好ましく、400μg/mL以下であることが特に好ましい。 The concentration of the type I collagen in the matrix treatment medium in which the type I collagen is dispersed is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. It is more preferably 460 μg/mL or less, even more preferably 420 μg/mL or less, and particularly preferably 400 μg/mL or less.

また、マトリックス処理用培養液におけるI型コラーゲンの濃度は、さらに、例えば、380μg/mL以下であることが好ましく、350μg/mL以下であることがより好ましく、300μg/mL以下であることがより一層好ましく、260μg/mL以下であることが特に好ましい。 Further, the concentration of type I collagen in the matrix treatment culture medium is, for example, preferably 380 μg/mL or less, more preferably 350 μg/mL or less, and even more preferably 300 μg/mL or less. Preferably, it is particularly preferably 260 μg/mL or less.

また、マトリックス処理用培養液におけるI型コラーゲンの濃度は、例えば、3μg/mL以上であることが好ましく、5μg/mL以上であることがより好ましく、10μg/mL以上であることがより一層好ましく、12μg/mL以上であることが特に好ましい。 Further, the concentration of type I collagen in the matrix treatment culture medium is, for example, preferably 3 μg/mL or higher, more preferably 5 μg/mL or higher, and even more preferably 10 μg/mL or higher. 12 μg/mL or more is particularly preferred.

また、マトリックス処理用培養液におけるI型コラーゲンの濃度は、さらに、例えば、14μg/mL以上であることが好ましく、16μg/mL以上であることがより好ましく、18μg/mL以上であることがより一層好ましく、20μg/mL以上であることが特に好ましい。マトリックス処理用培養液におけるI型コラーゲンの濃度は、上述した上限値の一つと、上述した下限値の一つとを任意に組み合わせて特定されてもよい。 Further, the concentration of type I collagen in the matrix treatment culture medium is, for example, preferably 14 μg/mL or more, more preferably 16 μg/mL or more, and even more preferably 18 μg/mL or more. Preferably, it is particularly preferably 20 μg/mL or more. The concentration of type I collagen in the matrix-treatment culture medium may be specified by arbitrarily combining one of the above upper limits and one of the above lower limits.

フィブロネクチンが分散されたマトリックス処理用培養液中の当該フィブロネクチンの濃度は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、450μg/mL以下であることが好ましく、400μg/mL以下であることがより好ましく、350μg/mL以下であることがより一層好ましく、300μg/mL以下であることが特に好ましい。 The concentration of fibronectin in the matrix treatment culture medium in which fibronectin is dispersed is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but for example, it is preferably 450 μg/mL or less, and 400 μg/mL or less. is more preferably 350 μg/mL or less, and particularly preferably 300 μg/mL or less.

また、マトリックス処理用培養液におけるフィブロネクチンの濃度は、さらに、例えば、250μg/mL以下であることが好ましく、200μg/mL以下であることがより好ましく、150μg/mL以下であることがより一層好ましく、120μg/mL以下であることが特に好ましい。 Further, the concentration of fibronectin in the matrix treatment culture medium is preferably, for example, 250 μg/mL or less, more preferably 200 μg/mL or less, and even more preferably 150 μg/mL or less, 120 μg/mL or less is particularly preferred.

また、マトリックス処理用培養液におけるフィブロネクチンの濃度は、例えば、1μg/mL以上であることが好ましく、2μg/mL以上であることがより好ましく、3μg/mL以上であることがより一層好ましく、4μg/mL以上であることが特に好ましい。マトリックス処理用培養液におけるフィブロネクチンの濃度は、上述した上限値の一つと、上述した下限値の一つとを任意に組み合わせて特定されてもよい。 In addition, the concentration of fibronectin in the matrix treatment culture medium is, for example, preferably 1 μg/mL or more, more preferably 2 μg/mL or more, even more preferably 3 μg/mL or more, and 4 μg/mL. mL or more is particularly preferred. The concentration of fibronectin in the matrix treatment culture medium may be specified by any combination of one of the above upper limits and one of the above lower limits.

ラミニン及びエンタクチンが分散されたマトリックス処理用培養液中の当該ラミニン及びエンタクチンの濃度(ラミニンの濃度とエンタクチンの濃度との合計)は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、1500μg/mL以下であることが好ましく、1000μg/mL以下であることがより好ましく、500μg/mL以下であることが特に好ましい。 The concentration of laminin and entactin in the matrix treatment culture medium in which laminin and entactin are dispersed (sum of laminin concentration and entactin concentration) is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. It is preferably 1500 μg/mL or less, more preferably 1000 μg/mL or less, and particularly preferably 500 μg/mL or less.

また、マトリックス処理用培養液におけるラミニン及びエンタクチンの濃度は、例えば、1μg/mL以上であることが好ましく、3μg/mL以上であることがより好ましく、5μg/mL以上であることが特に好ましい。マトリックス処理用培養液におけるラミニン及びエンタクチンの濃度は、上述した上限値の一つと、上述した下限値の一つとを任意に組み合わせて特定されてもよい。 In addition, the concentration of laminin and entactin in the matrix treatment culture medium is, for example, preferably 1 μg/mL or more, more preferably 3 μg/mL or more, and particularly preferably 5 μg/mL or more. The concentrations of laminin and entactin in the matrix treatment medium may be specified by any combination of one of the above upper limits and one of the above lower limits.

IV型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液中の当該IV型コラーゲンの濃度は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、1000μg/mL以下であることが好ましく、500μg/mL以下であることがより好ましく、300μg/mL以下であることが特に好ましい。 The concentration of type IV collagen in the matrix treatment culture medium in which type IV collagen is dispersed is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. It is more preferably 300 μg/mL or less, particularly preferably 300 μg/mL or less.

また、マトリックス処理用培養液におけるIV型コラーゲンの濃度は、例えば、1μg/mL以上であることが好ましく、3μg/mL以上であることがより好ましく、5μg/mL以上であることが特に好ましい。マトリックス処理用培養液におけるIV型コラーゲンの濃度は、上述した上限値の一つと、上述した下限値の一つとを任意に組み合わせて特定されてもよい。 In addition, the concentration of type IV collagen in the matrix treatment culture medium is, for example, preferably 1 μg/mL or more, more preferably 3 μg/mL or more, and particularly preferably 5 μg/mL or more. The concentration of type IV collagen in the matrix-treatment culture medium may be specified by arbitrarily combining one of the above upper limits and one of the above lower limits.

マトリックス処理において上皮系細胞及び間葉系細胞に接触させるマトリックスは、全体として流動性を有するマトリックス処理用培養液中に分散されている可溶化されたマトリックスである。すなわち、マトリックス処理において上皮系細胞及び間葉系細胞に接触させる分散されたマトリックスは、例えば、全体として流動性を有しないハイドロゲル(例えば、培養容器にハイドロゲルポリマーを含む溶液を注ぎ、当該培養容器内で当該溶液の全体をゲル化させて形成されるハイドロゲル)に上皮系細胞及び間葉系細胞が包埋されている場合において当該ハイドロゲルを構成しているマトリックスではない。また、マトリックス処理において上皮系細胞及び間葉系細胞に接触させる分散されたマトリックスは、例えば、全体として流動性を有しないハイドロゲルの表面に上皮系細胞及び間葉系細胞が保持されている場合において当該ハイドロゲルを構成しているマトリックスではない。また、マトリックス処理において上皮系細胞及び間葉系細胞に接触させる分散されたマトリックスは、例えば、上皮系細胞及び間葉系細胞が保持されている培養表面に予め固定化されているマトリックス(例えば、ウェル等の培養容器の底面に予めコーティングされたマトリックス)ではない。 The matrix that is brought into contact with epithelial cells and mesenchymal cells in the matrix treatment is a solubilized matrix that is dispersed in a matrix treatment culture medium that has fluidity as a whole. That is, the dispersed matrix that is brought into contact with epithelial cells and mesenchymal cells in matrix treatment is, for example, a hydrogel that does not have fluidity as a whole (for example, a solution containing a hydrogel polymer is poured into a culture vessel, and the culture is When epithelial cells and mesenchymal cells are embedded in a hydrogel formed by gelling the entire solution in a container, it is not a matrix that constitutes the hydrogel. In addition, the dispersed matrix that is brought into contact with the epithelial cells and mesenchymal cells in the matrix treatment is, for example, the case where the epithelial cells and mesenchymal cells are held on the surface of a hydrogel that does not have fluidity as a whole. is not the matrix that constitutes the hydrogel. In addition, the dispersed matrix that is brought into contact with the epithelial cells and mesenchymal cells in the matrix treatment is, for example, a matrix that is preliminarily immobilized on the culture surface on which the epithelial cells and mesenchymal cells are held (e.g., pre-coated matrix on the bottom of culture vessels such as wells).

マトリックス処理においては、全体として流動性を有しないハイドロゲル(マトリックスを含むハイドロゲル、又は、マトリックスを含まないハイドロゲル)の表面上に保持されている上皮系細胞及び間葉系細胞を、全体として流動性を有するマトリックス処理用培養液中に保持して、当該培養液に分散されているマトリックスと接触させてもよい。 In matrix treatment, epithelial cells and mesenchymal cells retained on the surface of a hydrogel that does not have fluidity as a whole (hydrogel containing a matrix or hydrogel that does not contain a matrix) are treated as a whole. It may be held in a fluid matrix treatment culture medium and brought into contact with the matrix dispersed in the culture medium.

ただし、マトリックス処理は、マトリックスを含み全体として流動性を有しないハイドロゲルの表面上に保持されている上皮系細胞及び間葉系細胞を、マトリックス処理用培養液中に保持して、当該培養液に分散されているマトリックスとを接触させることを含まないこととしてもよい。 However, in the matrix treatment, the epithelial cells and mesenchymal cells retained on the surface of the hydrogel containing the matrix and having no fluidity as a whole are retained in the matrix treatment culture medium, may not include contacting with the matrix dispersed in the

また、マトリックス処理は、マトリックスを含まず全体として流動性を有しないハイドロゲルの表面上に保持されている上皮系細胞及び間葉系細胞を、マトリックス処理用培養液中に保持して、当該培養液に分散されているマトリックスと接触させることを含まないこととしてもよい。 In the matrix treatment, the epithelial cells and mesenchymal cells held on the surface of the hydrogel that does not contain a matrix and have no fluidity as a whole are held in a culture medium for matrix treatment, and the culture is performed. It may not include contacting with a matrix dispersed in a liquid.

また、マトリックス処理は、全体として流動性を有しないハイドロゲル(当該ハイドロゲルがマトリックスを含むかどうかに関わらず)の表面上に保持されている上皮系細胞及び間葉系細胞を、マトリックス処理用培養液中に保持して、当該培養液に分散されているマトリックスと接触させることを含まないこととしてもよい。 In matrix treatment, epithelial cells and mesenchymal cells retained on the surface of a hydrogel that does not have fluidity as a whole (regardless of whether the hydrogel contains a matrix or not) are used for matrix treatment. It may not include being held in a culture medium and brought into contact with a matrix dispersed in the culture medium.

マトリックス処理においては、マトリックスが予め固定化された培養表面上に保持されている上皮系細胞及び間葉系細胞を、マトリックス処理用培養液中に保持して、当該培養液に分散されている当該マトリックスとを接触させることを含んでもよい。 In the matrix treatment, the epithelial cells and mesenchymal cells retained on the culture surface on which the matrix has been immobilized in advance are retained in a culture medium for matrix treatment, and the cells dispersed in the culture medium are treated. Contacting with a matrix may be included.

ただし、マトリックス処理は、マトリックスが予め固定化された培養表面上に保持されている上皮系細胞及び間葉系細胞を、マトリックス処理用培養液中に保持して、当該培養液に分散されている当該マトリックスとを接触させることを含まないこととしてもよい。 However, in the matrix treatment, the epithelial cells and mesenchymal cells held on the culture surface on which the matrix is previously immobilized are held in the matrix treatment culture medium and dispersed in the culture medium. It is good also as not including contacting with the said matrix.

マトリックス処理は、細胞凝集塊が形成される前に、マトリックスを含むハイドロゲル中に上皮系細胞及び間葉系細胞を包埋して培養することを含まないこととしてもよい。また、マトリックス処理は、細胞凝集塊が形成される前に、マトリックスを含まないハイドロゲル中に上皮系細胞及び間葉系細胞を包埋して培養することを含まないこととしてもよい。また、マトリックス処理は、細胞凝集塊が形成される前に、ハイドロゲル(当該ハイドロゲルがマトリックスを含むかどうかに関わらず)中に上皮系細胞及び間葉系細胞を包埋して培養することを含まないこととしてもよい。 Matrix treatment may not include embedding and culturing epithelial cells and mesenchymal cells in a hydrogel containing a matrix before cell aggregates are formed. In addition, the matrix treatment may not include embedding and culturing the epithelial cells and mesenchymal cells in a matrix-free hydrogel before the cell aggregates are formed. In addition, matrix treatment involves embedding and culturing epithelial cells and mesenchymal cells in a hydrogel (regardless of whether the hydrogel contains a matrix) before cell aggregates are formed. may not be included.

マトリックス処理において、マトリックス処理用培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を保持する温度は、本発明による効果が得られれば特に限られないが、例えば、当該上皮系細胞及び間葉系細胞の培養に適した温度(例えば、30℃以上、45℃以下の温度、好ましくは33℃以上、41℃以下の温度、より好ましくは34℃以上、40℃以下の温度、より一層好ましくは35℃以上、39℃以下の温度、特に好ましくは36℃以上、38℃以下の温度)であることが好ましい。 In the matrix treatment, the temperature at which the epithelial cells and mesenchymal cells are maintained in the matrix treatment medium is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. (e.g., 30 ° C. or higher and 45 ° C. or lower, preferably 33 ° C. or higher and 41 ° C. or lower, more preferably 34 ° C. or higher and 40 ° C. or lower, still more preferably 35 ° C. Above, the temperature is preferably 39° C. or less, particularly preferably 36° C. or more and 38° C. or less.

マトリックス処理においてマトリックス処理用培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を保持する時間は、本発明による効果が得られれば特に限られないが、例えば、3時間以上であることとしてもよく、6時間以上であることが好ましく、9時間以上であることがより好ましく、12時間以上であることが特に好ましい。 The time for which the epithelial cells and mesenchymal cells are retained in the matrix treatment culture medium in the matrix treatment is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. It is preferably 6 hours or longer, more preferably 9 hours or longer, and particularly preferably 12 hours or longer.

さらに、マトリックス処理においては、マトリックス処理用培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を15時間以上保持することが好ましく、18時間以上保持することがより好ましく、21時間以上保持することがより一層好ましく、24時間以上保持することが特に好ましい。 Furthermore, in the matrix treatment, the epithelial cells and mesenchymal cells are preferably retained in the matrix treatment medium for 15 hours or longer, more preferably 18 hours or longer, and more preferably 21 hours or longer. More preferably, holding for 24 hours or more is particularly preferable.

マトリックス処理を開始するタイミングは、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、共培養のための上皮系細胞及び間葉系細胞の播種から72時間以内にマトリックス処理を開始することが好ましい。 The timing of starting the matrix treatment is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. is preferred.

さらに、この上皮系細胞及び間葉系細胞の播種からマトリックス処理を開始するまでの時間間隔は、例えば、66時間以下であることがより好ましく、60時間以下であることがより一層好ましく、54時間以下であることが特に好ましい。 Furthermore, the time interval from the seeding of epithelial cells and mesenchymal cells to the start of matrix treatment is, for example, more preferably 66 hours or less, even more preferably 60 hours or less, and 54 hours. The following are particularly preferred.

さらに、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種からマトリックス処理を開始するまでの時間間隔は、例えば、48時間以下であることが好ましく、45時間以下であることがより好ましく、42時間以下であることがより一層好ましく、39時間以下であることが特に好ましい。 Furthermore, the time interval from the seeding of epithelial cells and mesenchymal cells to the start of matrix treatment is, for example, preferably 48 hours or less, more preferably 45 hours or less, and 42 hours or less. is even more preferable, and 39 hours or less is particularly preferable.

さらに、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種からマトリックス処理を開始するまでの時間間隔は、例えば、36時間以下であることが好ましく、33時間以下であることがより好ましく、30時間以下であることがより一層好ましく、27時間以下であることが特に好ましい。 Furthermore, the time interval from the seeding of epithelial cells and mesenchymal cells to the start of matrix treatment is, for example, preferably 36 hours or less, more preferably 33 hours or less, and 30 hours or less. is even more preferable, and 27 hours or less is particularly preferable.

さらに、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種からマトリックス処理を開始するまでの時間間隔は、例えば、24時間以下であることが好ましく、21時間以下であることがより好ましく、18時間以下であることがより一層好ましく、15時間以下であることが特に好ましい。 Furthermore, the time interval from the seeding of epithelial cells and mesenchymal cells to the start of matrix treatment is, for example, preferably 24 hours or less, more preferably 21 hours or less, and 18 hours or less. is even more preferable, and 15 hours or less is particularly preferable.

さらに、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種からマトリックス処理を開始するまでの時間間隔は、例えば、12時間以下であることが好ましく、5時間以下であることがより好ましく、3時間以下であることがより一層好ましく、1時間以下であることが特に好ましい。 Furthermore, the time interval from the seeding of epithelial cells and mesenchymal cells to the start of matrix treatment is, for example, preferably 12 hours or less, more preferably 5 hours or less, and 3 hours or less. is even more preferable, and one hour or less is particularly preferable.

マトリックス処理は、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種と同時に開始すること(上皮系細胞及び間葉系細胞の播種からマトリックス処理を開始するまでの時間間隔は0時間)が好ましい。すなわち、この場合、例えば、上皮系細胞及び間葉系細胞をマトリックス処理用培養液中に分散して調製された細胞懸濁液を培養容器に入れることにより、当該上皮系細胞及び間葉系細胞を播種すると同時にマトリックス処理を開始する。 Matrix treatment is preferably started simultaneously with seeding of epithelial cells and mesenchymal cells (time interval from seeding of epithelial cells and mesenchymal cells to start of matrix treatment is 0 hour). That is, in this case, for example, by placing a cell suspension prepared by dispersing epithelial cells and mesenchymal cells in a matrix treatment culture medium into a culture vessel, the epithelial cells and mesenchymal cells Start matrix treatment at the same time as seeding.

一方、マトリックス処理を上皮系細胞及び間葉系細胞の播種後に開始する場合は、例えば、まずマトリックスが添加されていない培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を播種し、その後、当該播種から上述した時間間隔の範囲内の時間が経過した時点で、マトリックス処理に必要な量のマトリックス(例えば、添加後の培養液中の濃度が、上述した上限値の一つ、及び/又は、上述した下限値の一つにより特定される範囲内の濃度となる量のマトリックス)を当該上皮系細胞及び間葉系細胞を含む培養液に添加して、マトリックス処理を開始する。 On the other hand, when matrix treatment is started after seeding epithelial cells and mesenchymal cells, for example, epithelial cells and mesenchymal cells are first seeded in a culture medium to which no matrix is added, and then the seeding is performed. to the above-mentioned time interval, the amount of matrix required for matrix treatment (for example, the concentration in the culture medium after addition is one of the above-mentioned upper limits and / or the above-mentioned A quantity of matrix that provides a concentration within the range specified by one of the lower limits specified above) is added to the culture solution containing the epithelial cells and mesenchymal cells to initiate matrix treatment.

マトリックス処理においては、マトリックス処理用培養液中で沈降した状態の上皮系細胞及び間葉系細胞を保持することが好ましい。すなわち、この場合、共培養は、播種された上皮系細胞及び間葉系細胞を培養液中で沈降させること、及び、当該沈降した上皮系細胞及び間葉系細胞を、マトリックス処理用培養液中で保持するマトリックス処理を含む。 In the matrix treatment, it is preferable to retain the sedimented epithelial cells and mesenchymal cells in the matrix treatment medium. That is, in this case, co-culturing involves sedimenting the seeded epithelial cells and mesenchymal cells in a culture medium, and placing the sedimented epithelial cells and mesenchymal cells in a culture medium for matrix treatment. Including matrix processing that holds in .

より具体的に、例えば、まず培養液中で、分散された上皮系細胞及び間葉系細胞を沈降させて、培養容器の底面上に堆積させる。そして、底面上に堆積した上皮系細胞及び間葉系細胞を、全体として流動性を有するマトリックス処理用培養液中で保持して、上皮系細胞及び間葉系細胞を当該培養液中に分散されたマトリックスと接触させる。 More specifically, for example, first, the dispersed epithelial cells and mesenchymal cells are allowed to settle in the culture solution and deposited on the bottom surface of the culture vessel. Then, the epithelial cells and mesenchymal cells deposited on the bottom surface are held in a matrix treatment culture medium having fluidity as a whole, and the epithelial cells and mesenchymal cells are dispersed in the culture medium. contact with the matrix.

上皮系細胞及び間葉系細胞を沈降させる方法は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、当該上皮系細胞及び間葉系細胞が播種された培養容器を静置する方法、及び/又は、当該培養容器に遠心処理を施す方法が好ましく用いられる。 The method for sedimenting epithelial cells and mesenchymal cells is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. and/or a method of centrifuging the culture vessel is preferably used.

上皮系細胞及び間葉系細胞の沈降は、当該上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行う温度でマトリックス処理を開始する前に行うことが好ましい。すなわち、例えば、まず共培養を行う温度より低い温度(例えば、好ましくは10℃以下(0℃超、10℃以下)、より好ましくは7℃以下、特に好ましくは5℃以下)のマトリックス処理用培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を沈降させ、その後、共培養を行う温度(例えば、30℃以上、45℃以下の温度、好ましくは33℃以上、41℃以下の温度、より好ましくは34℃以上、40℃以下の温度、より一層好ましくは35℃以上、39℃以下の温度、特に好ましくは36℃以上、38℃以下の温度)でマトリックス処理を行うこととしてもよい。 Sedimentation of epithelial cells and mesenchymal cells is preferably performed at a temperature at which the epithelial cells and mesenchymal cells are co-cultured before starting matrix treatment. That is, for example, the culture for matrix treatment is first performed at a temperature lower than the co-culturing temperature (e.g., preferably 10°C or lower (more than 0°C, 10°C or lower), more preferably 7°C or lower, particularly preferably 5°C or lower). A temperature at which epithelial cells and mesenchymal cells are precipitated in a liquid and then co-cultured (for example, a temperature of 30 ° C. or higher and 45 ° C. or lower, preferably a temperature of 33 ° C. or higher and 41 ° C. or lower, more preferably The matrix treatment may be performed at a temperature of 34° C. or higher and 40° C. or lower, more preferably 35° C. or higher and 39° C. or lower, particularly preferably 36° C. or higher and 38° C. or lower.

また、例えば、まずマトリックスが添加されていない培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を沈降させ、その後、当該培養液にマトリックス処理に必要な量のマトリックス(例えば、添加後の培養液中の濃度が、上述した上限値の一つ、及び/又は、上述した下限値の一つにより特定される濃度となる量のマトリックス)を添加し、共培養に適した温度でマトリックス処理を行うこととしてもよい。この場合、沈降した上皮系細胞及び間葉系細胞へのマトリックスの添加を、共培養を行う温度より低い温度(例えば、好ましくは10℃以下(0℃超、10℃以下)、より好ましくは7℃以下、特に好ましくは5℃以下)で行い、その後、共培養に適した温度でマトリックス処理を行うこととしてもよい。 Alternatively, for example, epithelial cells and mesenchymal cells are first precipitated in a culture medium to which no matrix is added, and then the amount of matrix required for matrix treatment is added to the culture medium (for example, The concentration of matrix is added in an amount specified by one of the upper limit values and/or one of the lower limit values described above), and matrix treatment is performed at a temperature suitable for co-cultivation. may be In this case, the addition of the matrix to the sedimented epithelial cells and mesenchymal cells is carried out at a temperature lower than the co-culturing temperature (e.g., preferably 10°C or lower (greater than 0°C, 10°C or lower), more preferably 7 C. or lower, particularly preferably 5.degree.

マトリックス処理は、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養の一部又は全部として行う。すなわち、共培養は、その全部をマトリックス処理用培養液中で行うこととしてもよい。また、共培養は、細胞凝集塊が形成されるまでマトリックス処理用培養液中で行うこととしてもよい。また、共培養は、その一部をマトリックス処理用培養液中で行い、他の部分を当該マトリックス処理用培養液よりマトリックスの濃度が低い培養液中で行ってもよい。 Matrix treatment is performed as part or all of the co-culture of epithelial and mesenchymal cells. That is, the co-cultivation may be performed entirely in the matrix treatment medium. Alternatively, co-cultivation may be performed in a matrix treatment medium until cell aggregates are formed. Also, the co-cultivation may be carried out partly in a matrix treatment culture medium and the other part in a culture medium having a lower matrix concentration than the matrix treatment culture medium.

より具体的に、例えば、共培養は、マトリックスを第一の濃度で含むマトリックス処理用培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞のマトリックス処理を行うこと、及び、当該マトリックス処理後、当該第一の濃度より小さい第二の濃度で当該マトリックスを含む培養液中で、当該上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を継続することを含んでもよい。 More specifically, for example, co-culturing includes performing matrix treatment of epithelial cells and mesenchymal cells in a matrix treatment culture medium containing a matrix at a first concentration, Continuing the co-culturing of the epithelial and mesenchymal cells in a medium containing the matrix at a second concentration that is less than the one concentration.

この場合、第二の濃度は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、第一の濃度に対する当該第二の濃度の割合は、例えば、90%以下であってもよいし、70%以下であってもよいし、50%以下であってもよいし、30%以下であってもよいし、10%以下であってもよい。また、第二の濃度としては、異なる2以上の濃度を採用することとしてもよい。すなわち、培養時間の経過に伴って、第二の濃度が変化する(例えば、第二の濃度が低下する)こととしてもよい。 In this case, the second concentration is not particularly limited as long as the effect of the present invention is obtained, but the ratio of the second concentration to the first concentration may be, for example, 90% or less, or 70%. % or less, 50% or less, 30% or less, or 10% or less. Also, two or more different densities may be employed as the second density. That is, the second concentration may change (for example, the second concentration may decrease) as the culture time elapses.

共培養中の培養液におけるマトリックスの濃度をマトリックス処理用培養液のそれより低減させる方法は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、当該共培養の開始から一定の時間が経過した時点で、培養容器中のマトリックス処理用培養液の一部を除去し、代わりにマトリックスの濃度が当該マトリックス処理用培養液のそれより低い培養液(例えば、当該マトリックスが添加されていない培養液)を添加することとしてもよい。 The method for reducing the matrix concentration in the culture medium during co-cultivation to be lower than that in the matrix-treatment culture medium is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. After the passage of time, part of the matrix-treatment culture medium in the culture vessel is removed, and instead a culture medium with a matrix concentration lower than that of the matrix-treatment culture medium (for example, a culture medium to which the matrix is not added) is added. liquid) may be added.

共培養においては、上皮系細胞及び間葉系細胞の播種、マトリックス処理、及び細胞凝集塊の形成を同一の培養容器(例えば、同一のウェル)内で連続的に行うことが好ましい。すなわち、いったん培養容器に上皮系細胞及び間葉系細胞を播種した後は、当該上皮系細胞及び間葉系細胞を当該培養容器から取り出すことなく、当該培養容器内でマトリックス処理及び細胞凝集塊の形成を行うことが好ましい。 In co-culturing, seeding of epithelial cells and mesenchymal cells, matrix treatment, and formation of cell aggregates are preferably carried out continuously in the same culture vessel (for example, the same well). That is, once the epithelial cells and mesenchymal cells are seeded in the culture vessel, matrix treatment and cell aggregate formation are performed in the culture vessel without removing the epithelial cells and mesenchymal cells from the culture vessel. Forming is preferred.

マトリックス処理を含む共培養によれば、マトリックス処理用培養液に代えてマトリックスが分散されていない培養液(すなわち、当該マトリックスが添加されていない培養液)を用いたこと以外は同一の条件で形成される細胞凝集塊(以下、「対照細胞凝集塊」ということがある。)に比べて、1以上の発毛関連遺伝子の発現量が増幅した細胞凝集塊を得ることができる。具体的に、例えば、上記対照細胞凝集塊に比べて、1以上の発毛関連遺伝子の発現量が2倍以上大きい細胞凝集塊が得られる。 According to co-cultivation including matrix treatment, cells were formed under the same conditions except that a culture medium in which the matrix was not dispersed (that is, a culture medium to which the matrix was not added) was used instead of the culture medium for matrix treatment. It is possible to obtain a cell aggregate in which the expression level of one or more hair growth-related genes is amplified as compared with the cell aggregate (hereinafter sometimes referred to as "control cell aggregate"). Specifically, for example, a cell aggregate is obtained in which the expression level of one or more hair growth-related genes is at least twice as high as that of the control cell aggregate.

細胞凝集塊が発現する発毛関連遺伝子は、発毛に関連する遺伝子であれば特に限られないが、例えば、毛包発生に関連する1以上のマーカー遺伝子(例えば、Tgfb2、Sox21、Lgr5、Lhx2、Edaradd、Pdgfa、及びLgr4からなる群より選択される1以上)であることとしてもよい。 The hair growth-related gene expressed by the cell aggregates is not particularly limited as long as it is a gene related to hair growth. , Edaradd, Pdgfa, and Lgr4).

すなわち、マトリックス処理を含む共培養により得られる細胞凝集塊は、上記対照細胞凝集塊に比べて、Tgfb2遺伝子の発現量が2倍以上であってもよく、Sox21遺伝子の発現量が2倍以上であってもよく、Lgr5遺伝子の発現量が2倍以上であってもよく、Lhx2遺伝子の発現量が2倍以上であってもよく、Edaradd遺伝子の発現量が2倍以上であってもよく、Pdgfa遺伝子の発現量が2倍以上であってもよく、又は、Lgr4遺伝子の発現量が2倍以上であってもよい。 That is, the cell aggregates obtained by co-culturing including matrix treatment may have twice or more the expression level of the Tgfb2 gene and two times or more the expression level of the Sox21 gene as compared with the control cell aggregates. The expression level of the Lgr5 gene may be 2 times or more, the expression level of the Lhx2 gene may be 2 times or more, and the Edaradd gene expression level may be 2 times or more, The expression level of the Pdgfa gene may be doubled or more, or the expression level of the Lgr4 gene may be doubled or more.

上皮系細胞及び間葉系細胞を播種することを含む当該上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を採用することにより、in vitroにおいて、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を効果的に製造することができる。 By adopting co-culturing of the epithelial cells and mesenchymal cells, including seeding the epithelial cells and mesenchymal cells, in vitro, a cell aggregate having a hairy tissue formed on its surface can be manufactured effectively.

また、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を得るための細胞培養は、例えば、上記非特許文献1に記載されているようなiPS細胞等の多能性幹細胞の分化誘導培養であってもよい。 In addition, cell culture for obtaining a cell aggregate with a hairy tissue formed on its surface is, for example, differentiation-inducing culture of pluripotent stem cells such as iPS cells as described in Non-Patent Document 1 above. There may be.

この点、上記非特許文献1には、次のような分化誘導培養方法が記載されている。まずiPS細胞を外胚葉分化培地(ectodermal differentiation medium)に懸濁して、低細胞接着性のU字底面を有するウェル(96-ウェルプレート)に3×10個/ウェル(100μL)の密度で播種する。 In this respect, Non-Patent Document 1 described above describes the following differentiation-inducing culture method. First, iPS cells were suspended in an ectoderm differentiation medium and seeded at a density of 3×10 3 cells/well (100 μL) in a well (96-well plate) having a U-shaped bottom with low cell adhesion. do.

培養1日目に、ウェル内の培養液の半量(50μL)を除去し、4%(v/v)のマトリゲル(登録商標)(添加後の終濃度は2%(v/v))を含む新鮮な外胚葉分化培地50μLを添加する。 On day 1 of culture, remove half the volume (50 μL) of the culture medium in the wells and add 4% (v/v) Matrigel (registered trademark) (final concentration after addition is 2% (v/v)). Add 50 μL of fresh ectodermal differentiation medium.

培養3日目に、50ng/mL~250ng/mLのBMP-4及び5μMのSB431542(ALK阻害剤)を含みマトリゲルを含まない新鮮な外胚葉分化培地25μLをウェルに添加する(添加後のBMP-4濃度は10ng/mL~50ng/mL、SB431542濃度は1μM、培養液量125μL/ウェル)。 On day 3 of culture, add 25 μL of fresh ectodermal differentiation medium without Matrigel containing 50 ng/mL to 250 ng/mL BMP-4 and 5 μM SB431542 (an ALK inhibitor) to the wells (BMP-4 after addition). 4 concentration is 10 ng/mL to 50 ng/mL, SB431542 concentration is 1 μM, culture volume 125 μL/well).

培養4日目に、6μMのLDN(ALK阻害剤)及び150ng/mLのFGF-2を含みマトリゲルを含まない新鮮な外胚葉分化培地25μLをウェルに添加する(添加後のLDN濃度は1μM、FGF-2濃度は25ng/mL、培養液量150μL/ウェル)。 On day 4 of culture, 25 μL of fresh ectodermal differentiation medium containing 6 μM LDN (ALK inhibitor) and 150 ng/mL FGF-2 without Matrigel is added to the wells (LDN concentration after addition is 1 μM, FGF-2 -2 concentration is 25 ng/mL, culture volume is 150 μL/well).

培養8日目に、ウェル内の細胞凝集塊を、マトリゲルを1%(v/v)含む成熟培地(maturation medium)500μLが入ったウェル(24-ウェルプレート)に移す。 On day 8 of culture, the cell aggregates in the wells are transferred to wells (24-well plate) containing 500 μL of maturation medium containing 1% (v/v) matrigel.

培養10日目からは、2日に一度、培養30日目まで、ウェル内の培養液の半量(250μL)を除去し、マトリゲルを含まない新鮮な成熟培地250μLを添加する培地交換を行う。 From the 10th day of culture, the medium is replaced once every two days until the 30th day of culture by removing half the culture medium (250 μL) in the well and adding 250 μL of fresh maturation medium without Matrigel.

ただし、iPS細胞等の多能性幹細胞の分化誘導を用いてin vitroで毛様組織を形成する方法は、操作が煩雑であることや、細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織を構成する細胞を生体に移植するうえでの安全性の確保に注意を要する。 However, the method of forming hair-like tissue in vitro using differentiation induction of pluripotent stem cells such as iPS cells is complicated in operation, and the hair-like tissue formed on the surface of the cell aggregates is not formed. Care must be taken to ensure safety when transplanting the cells that produce cells into a living body.

これに対し、多能性幹細胞を用いることなく、上皮系細胞及び間葉系細胞を播種し、当該上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養によって、毛様組織を有する細胞凝集塊を形成する方法は、操作が簡便であり、且つ、当該毛様組織を生体に移植するための安全性も確保しやすい。 In contrast, epithelial cells and mesenchymal cells are seeded without using pluripotent stem cells, and the epithelial cells and mesenchymal cells are co-cultured to form cell aggregates having hairy tissue. The method is easy to operate, and it is easy to ensure safety for transplanting the hairy tissue into a living body.

細胞凝集塊の毛様組織は、上皮系細胞及び間葉系細胞を含み、当該細胞凝集塊の表面から突出する構造として形成される。細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織は、例えば、その自由端である先端部分に毛乳頭様構造を有する。なお、細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織は、その根元部分(自由端である先端部分と反対側の端部)には毛乳頭様構造を有しない。 The hairy tissue of the cell aggregate contains epithelial cells and mesenchymal cells, and is formed as a structure protruding from the surface of the cell aggregate. The hair-like tissue formed on the surface of the cell aggregate has, for example, a dermal papilla-like structure at its free end, the tip portion. The hair-like tissue formed on the surface of the cell aggregate does not have a dermal papilla-like structure at its root portion (the end opposite to the tip portion, which is a free end).

毛様組織の毛乳頭様構造は、生体の毛包内の毛乳頭に類似した構造を有する。すなわち、毛乳頭様構造は、球状の形状を有する。また、毛乳頭様構造は、間葉系細胞(例えば、毛乳頭細胞)を含む。すなわち、毛乳頭様構造は、例えば、Versican陽性細胞の凝集塊として特定される。 The dermal papilla-like structure of the hair-like tissue has a structure similar to the dermal papilla in the hair follicle of the living body. That is, the dermal papilla-like structure has a spherical shape. Dermal papilla-like structures also contain mesenchymal cells (eg, dermal papilla cells). That is, dermal papilla-like structures are identified, for example, as aggregates of Versican-positive cells.

具体的に、毛乳頭様構造を構成する細胞の総数に対する、当該毛乳頭様構造に含まれる間葉系細胞(例えば、毛乳頭細胞)の数の割合は、例えば、50%以上であってもよく、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがより一層好ましく、90%以上であることが特に好ましい。 Specifically, the ratio of the number of mesenchymal cells (for example, dermal papilla cells) contained in the dermal papilla-like structure to the total number of cells constituting the dermal papilla-like structure is, for example, 50% or more. Well, it is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, even more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more.

また、毛様組織は、例えば、毛幹様構造を有する。毛様組織の毛幹様構造は、生体の毛包内の毛幹に類似した構造を有する。すなわち、毛幹様構造は、ケラチンを含む。また、毛幹様構造は、キューティクル構造を有する。また、毛様組織の毛幹様構造は、当該毛様組織の先端部分に含まれる毛乳頭様構造の近傍から、当該毛様組織の根元部分に向けて延びる。毛幹様構造は、メラニンを含むことが好ましい。 Also, the hair-like tissue has, for example, a hair shaft-like structure. The hair shaft-like structure of the hair-like tissue has a structure similar to the hair shaft in the hair follicle of the body. That is, the hair shaft-like structure contains keratin. The hair shaft-like structure also has a cuticle structure. Moreover, the hair shaft-like structure of the hair-like tissue extends from the vicinity of the dermal papilla-like structure included in the tip portion of the hair-like tissue toward the root portion of the hair-like tissue. The shaft-like structure preferably contains melanin.

また、毛様組織は、毛細血管を含まない。すなわち、例えば、毛様組織に含まれる毛乳頭様構造は、生体から採取される毛包に含まれる毛乳頭と異なり、毛細血管を含まない。 Also, ciliary tissue does not contain capillaries. That is, for example, a dermal papilla-like structure contained in a hair-like tissue does not contain capillaries, unlike a dermal papilla contained in a hair follicle collected from a living body.

細胞凝集塊の表面から突出する毛様組織の長さは、培養時間の経過に伴い変化するが、例えば、200μm以上であることとしてもよく、400μm以上であることが好ましく、600μm以上であることがより好ましく、800μm以上であることがより一層好ましく、1000μm以上であることが特に好ましい。 The length of the hairy tissue protruding from the surface of the cell aggregate changes with the passage of culture time. is more preferable, 800 μm or more is even more preferable, and 1000 μm or more is particularly preferable.

さらに、細胞凝集塊の表面から突出する毛様組織の長さは、例えば、2mm(2000μm)以上であることが好ましく、4mm以上であることがより好ましく、6mm以上であることがより一層好ましく、8mm以上であることが特に好ましい。また、細胞凝集塊の表面から突出する毛様組織の長さは、例えば、100mm以下であってもよい。 Furthermore, the length of the hairy tissue protruding from the surface of the cell aggregate is, for example, preferably 2 mm (2000 μm) or more, more preferably 4 mm or more, and even more preferably 6 mm or more, 8 mm or more is particularly preferred. Moreover, the length of the hair-like tissue protruding from the surface of the cell aggregate may be, for example, 100 mm or less.

毛様組織を有する細胞凝集塊は、その内部にcyst(嚢胞)様構造を有することとしてもよい。このcyst様構造は、その外周を細胞核を有する細胞によって覆われた、細胞核を有しない構造として特定される。具体的に、cyst様構造は、例えば、HE(ヘマトキシリン・エオシン)染色された細胞凝集塊の断面の中央部において、その外周を細胞核を有する細胞によって覆われた、細胞核を有しない、ピンク色に染色される構造として観察される。 A cell aggregate having hair-like tissue may have a cyst-like structure inside. This cyst-like structure is identified as a non-nucleated structure surrounded by cells with a nucleus. Specifically, the cyst-like structure is, for example, in the central part of the HE (hematoxylin-eosin)-stained cross-section of the cell aggregate, the periphery is covered with cells having cell nuclei, and is colored pink. Observed as a stained structure.

また、例えば、多能性幹細胞を用いることなく細胞凝集塊を形成する場合、当該細胞凝集塊は、上記非特許文献1で形成される組織と異なり、立毛筋構造及び/又は皮脂腺構造を含まないこととしてもよい。また、細胞凝集塊は、毛髪再生能を有することが好ましい。細胞凝集塊の毛髪再生能は、当該細胞凝集塊を生体に移植した場合に、当該細胞凝集塊が移植された部位において発毛を生じさせる能力である。 Further, for example, when a cell aggregate is formed without using pluripotent stem cells, the cell aggregate does not contain a pili muscle structure and/or a sebaceous gland structure, unlike the tissue formed in Non-Patent Document 1 above. You can do it. Moreover, the cell aggregates preferably have hair regeneration ability. The hair regeneration ability of a cell aggregate is the ability to induce hair growth at the site where the cell aggregate is transplanted when the cell aggregate is transplanted into a living body.

共培養は、上皮系細胞及び間葉系細胞の浮遊培養を行って、細胞凝集塊を形成すること、及び、当該浮遊培養により形成された細胞凝集塊をハイドロゲル中に包埋してさらに培養すること、を含むこととしてもよい。 Co-cultivation is performed by performing suspension culture of epithelial cells and mesenchymal cells to form cell aggregates, and embedding the cell aggregates formed by the suspension culture in hydrogel and further culturing may include doing.

この場合、まず浮遊培養においては、その表面に毛様組織を有しない細胞凝集塊(例えば、その表面に毛様組織を形成する能力を有するが、その表面に未だ毛様組織が形成されていない細胞凝集塊)を形成してもよいし、又は、その表面に毛様組織を有する細胞凝集塊を形成してもよい。 In this case, first, in suspension culture, cell aggregates that do not have hairy tissue on their surface (for example, have the ability to form hairy tissue on their surface, but have not yet formed hairy tissue on their Cell aggregates) may be formed, or cell aggregates having hair-like tissue on their surface may be formed.

次に、浮遊培養により形成された細胞凝集塊をハイドロゲルに包埋して培養する。すなわち、まず培養容器内において、ハイドロゲルを形成するための溶液(以下、「ハイドロゲル形成用溶液」ということがある。)中に細胞凝集塊を保持し、次いで、当該培養容器内の当該溶液の全体をゲル化させることにより、当該細胞凝集塊が包埋され、全体として流動性を有しないハイドロゲルを形成する。 Next, cell aggregates formed by suspension culture are embedded in hydrogel and cultured. That is, first, in a culture vessel, cell aggregates are held in a solution for forming hydrogel (hereinafter sometimes referred to as "hydrogel-forming solution"), and then the solution in the culture vessel By gelling the entire cell aggregate, the cell aggregate is embedded to form a hydrogel that does not have fluidity as a whole.

ハイドロゲル形成用溶液は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、マトリックスを含むことが好ましい。すなわち、ハイドロゲル形成用溶液は、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、及びIV型コラーゲンからなる群より選択される1以上を含むことが好ましく、I型コラーゲン、フィブロネクチン、及び、ラミニン及びエンタクチンからなる群より選択される1以上を含むことがより好ましく、I型コラーゲンを含むことが特に好ましい。 The hydrogel-forming solution is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but preferably contains a matrix, for example. That is, the hydrogel-forming solution preferably contains one or more selected from the group consisting of type I collagen, fibronectin, laminin and entactin, and type IV collagen. More preferably, it contains one or more selected from the group consisting of, and particularly preferably contains type I collagen.

また、細胞凝集塊が包埋されるハイドロゲルは、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、及びIV型コラーゲンからなる群より選択される1以上を含むことが好ましく、I型コラーゲン、フィブロネクチン、及び、ラミニン及びエンタクチンからなる群より選択される1以上を含むことがより好ましく、I型コラーゲンを含むことが特に好ましい。 In addition, the hydrogel in which the cell aggregates are embedded preferably contains one or more selected from the group consisting of type I collagen, fibronectin, laminin and entactin, and type IV collagen, type I collagen, fibronectin, and , laminin and entactin, and particularly preferably type I collagen.

マトリックスを含むハイドロゲル形成用溶液、及び、マトリックスを含むハイドロゲルは、さらに他のマトリックスが添加されていることとしてもよいし、他のマトリックスは添加されていないこととしてもよい。 The matrix-containing hydrogel-forming solution and the matrix-containing hydrogel may or may not have other matrices added thereto.

すなわち、例えば、I型コラーゲンを含むハイドロゲル形成用溶液、及び、I型コラーゲンを含むハイドロゲルは、さらにフィブロネクチン、ラミニン、エンタクチン又はIV型コラーゲンが添加されていることとしてもよいし、フィブロネクチン、ラミニン、エンタクチン又はIV型コラーゲンは添加されていないこととしてもよい。 That is, for example, the hydrogel-forming solution containing type I collagen and the hydrogel containing type I collagen may further contain fibronectin, laminin, entactin, or type IV collagen. , entactin or type IV collagen may not be added.

マトリックスを含むハイドロゲル形成用溶液は、マトリックス処理用培養液と同様、基本溶液(例えば、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養に使用可能な培養液であってもよい、当該上皮系細胞及び間葉系細胞の生存を維持できる水溶液)に、当該マトリックスを添加することにより調製される。 The hydrogel-forming solution containing the matrix may be a basic solution (e.g., a culture medium that can be used for co-culturing epithelial cells and mesenchymal cells), similar to the matrix-processing culture medium. and an aqueous solution capable of sustaining the survival of mesenchymal cells), by adding the matrix.

ハイドロゲル形成用溶液に含まれるマトリックスの濃度は、本発明による効果が得られれば特に限られないが、例えば、培養に適した温度において培養容器内の当該溶液の全体がゲル化する濃度であることが好ましい。 The concentration of the matrix contained in the hydrogel-forming solution is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. is preferred.

具体的に、I型コラーゲンを含むハイドロゲルを形成する場合、ハイドロゲル形成用溶液中のI型コラーゲン濃度、及び当該溶液全体のゲル化により得られるハイドロゲル中のI型コラーゲン濃度は、例えば、500μg/mL以上であることが好ましく、1000μg/mL以上であることがより好ましく、1500μg/mL以上であることがより一層好ましく、2000μg/mL以上であることが特に好ましい。また、ハイドロゲル形成用溶液中のI型コラーゲン濃度、及び当該溶液全体のゲル化により得られるハイドロゲル中のI型コラーゲン濃度は、例えば、3500μg/mL以下であってもよい。 Specifically, when forming a hydrogel containing type I collagen, the concentration of type I collagen in the hydrogel-forming solution and the concentration of type I collagen in the hydrogel obtained by gelling the entire solution are, for example, It is preferably 500 μg/mL or more, more preferably 1000 μg/mL or more, even more preferably 1500 μg/mL or more, and particularly preferably 2000 μg/mL or more. Also, the type I collagen concentration in the hydrogel-forming solution and the type I collagen concentration in the hydrogel obtained by gelling the entire solution may be, for example, 3500 μg/mL or less.

また、フィブロネクチンを含むハイドロゲルを形成する場合、ハイドロゲル形成用溶液中のフィブロネクチン濃度、及び当該溶液全体のゲル化により得られるハイドロゲル中のフィブロネクチン濃度は、例えば、500μg/mL以上であることが好ましく、1000μg/mL以上であることがより好ましく、1500μg/mL以上であることがより一層好ましく、2000μg/mL以上であることが特に好ましい。また、ハイドロゲル形成用溶液中のフィブロネクチン濃度、及び当該溶液全体のゲル化により得られるハイドロゲル中のフィブロネクチン濃度は、例えば、3500μg/mL以下であってもよい。 Further, when forming a hydrogel containing fibronectin, the fibronectin concentration in the hydrogel-forming solution and the fibronectin concentration in the hydrogel obtained by gelling the entire solution are, for example, 500 μg/mL or more. It is preferably 1000 μg/mL or more, even more preferably 1500 μg/mL or more, and particularly preferably 2000 μg/mL or more. Also, the fibronectin concentration in the hydrogel-forming solution and the fibronectin concentration in the hydrogel obtained by gelling the entire solution may be, for example, 3500 μg/mL or less.

また、ラミニン及びエンタクチンを含むハイドロゲルを形成する場合、ハイドロゲル形成用溶液中のラミニン及びエンタクチンの濃度(ラミニンの濃度とエンタクチンの濃度との合計)、及び当該溶液全体のゲル化により得られるハイドロゲル中のラミニン及びエンタクチンの濃度は、例えば、1800μg/mL以上であることが好ましく、2000μg/mL以上であることがより好ましく、2200μg/mL以上であることが特に好ましい。また、ハイドロゲル形成用溶液中のラミニン及びエンタクチンの濃度、及び当該溶液全体のゲル化により得られるハイドロゲル中のラミニン及びエンタクチンの濃度は、例えば、3500μg/mL以下であってもよい。 In addition, when forming a hydrogel containing laminin and entactin, the concentration of laminin and entactin in the hydrogel-forming solution (the sum of the concentration of laminin and the concentration of entactin), and the hydrogel obtained by gelling the entire solution The concentrations of laminin and entactin in the gel are, for example, preferably 1800 μg/mL or higher, more preferably 2000 μg/mL or higher, and particularly preferably 2200 μg/mL or higher. Further, the concentrations of laminin and entactin in the hydrogel-forming solution and the concentrations of laminin and entactin in the hydrogel obtained by gelling the entire solution may be, for example, 3500 μg/mL or less.

細胞凝集塊を包埋するハイドロゲルに含まれるマトリックスの種類は、当該細胞凝集塊の形成するための共培養におけるマトリックス処理で用いられたマトリックスの種類と同一であってもよいし、異なっていてもよい。 The type of matrix contained in the hydrogel that embeds the cell aggregates may be the same as or different from the type of matrix used in the matrix treatment in the co-culture for forming the cell aggregates. good too.

すなわち、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、及びIV型コラーゲンからなる群より選択される1以上を用いたマトリックス処理を含む共培養によって細胞凝集塊を形成し、その後、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、及びIV型コラーゲンからなる群より選択される1以上を含むハイドロゲルに当該細胞凝集塊を包埋して培養してもよい。 That is, a cell aggregate is formed by co-cultivation including matrix treatment using one or more selected from the group consisting of type I collagen, fibronectin, laminin and entactin, and type IV collagen, and then type I collagen, fibronectin, The cell aggregate may be embedded in a hydrogel containing one or more selected from the group consisting of laminin, entactin, and type IV collagen and cultured.

また、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、及びIV型コラーゲンからなる群より選択される1以上を用いたマトリックス処理を含む共培養によって細胞凝集塊を形成し、その後、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、及びIV型コラーゲンからなる群より選択される、当該マトリックス処理で用いられた1以上のマトリックスを含むハイドロゲルに当該細胞凝集塊を包埋して培養してもよい。 Also, a cell aggregate is formed by co-culturing including matrix treatment using one or more selected from the group consisting of type I collagen, fibronectin, laminin and entactin, and type IV collagen, and then type I collagen, fibronectin, The cell aggregates may be embedded in a hydrogel containing one or more matrices selected from the group consisting of laminin, entactin, and type IV collagen used in the matrix treatment and cultured.

なお、コスト及び安全性の観点から、I型コラーゲンを用いたマトリックス処理を含む共培養によって細胞凝集塊を形成し、その後、I型コラーゲンを含むハイドロゲルに当該細胞凝集塊を包埋して培養することが特に好ましい。 From the viewpoint of cost and safety, cell aggregates are formed by co-cultivation including matrix treatment using type I collagen, and then the cell aggregates are embedded in a hydrogel containing type I collagen and cultured. is particularly preferred.

細胞凝集塊のハイドロゲル包埋培養は、例えば、培養容器内のハイドロゲルの上に培養液を添加して、当該ハイドロゲルの内部で当該細胞凝集塊を培養することにより行うことが好ましい。 Hydrogel-embedded culture of cell aggregates is preferably carried out by, for example, adding a culture solution onto the hydrogel in a culture vessel and culturing the cell aggregates inside the hydrogel.

その表面に毛様組織を有しない細胞凝集塊をハイドロゲルに包埋して培養することにより、当該ハイドロゲル内において当該細胞凝集塊の表面に毛様組織を効果的に形成することができる。また、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊をハイドロゲルに包埋して培養することにより、当該ハイドロゲル内において当該毛様組織を効果的に成長させる(例えば、当該毛様組織の長さを効果的に増加させる)ことができる。このように、共培養が細胞凝集塊のハイドロゲル包埋培養を含むことにより、当該細胞凝集塊における毛様構造の形成を効果的に促進することができる。 By embedding and culturing a cell aggregate having no hairy tissue on its surface in a hydrogel, a hairy tissue can be effectively formed on the surface of the cell aggregate within the hydrogel. In addition, by embedding and culturing the cell aggregate with the hairy tissue formed on the surface in the hydrogel, the hairy tissue can be effectively grown in the hydrogel (for example, the hairy tissue (effectively increasing the length of ). In this way, co-cultivation including hydrogel-embedded culture of cell aggregates can effectively promote the formation of a hair-like structure in the cell aggregates.

そして、移植用毛様組織の製造においては、上述のようにして細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織を、生体に移植するために、当該細胞凝集塊から切断して回収する。細胞凝集塊から毛様組織を切断する方法は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、ハサミ等の切断器具を用いて当該毛様組織の根元部分を切断することが好ましい。 Then, in the production of the hair-like tissue for transplantation, the hair-like tissue formed on the surface of the cell aggregate as described above is cut from the cell aggregate and collected for transplantation into a living body. The method of cutting the hairy tissue from the cell aggregate is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained, but for example, it is preferable to cut the root portion of the hairy tissue using a cutting instrument such as scissors. .

細胞凝集塊から切断され回収された毛様組織(すなわち、移植用毛様組織)は、生体に移植するために製造された移植片であり、当該細胞凝集塊から独立した、上皮系細胞及び間葉系細胞を含む組織体である。 The hair-like tissue cut and collected from the cell aggregate (i.e., hair-like tissue for transplantation) is a graft manufactured for transplantation into a living body, and contains epithelial cells and interstitial cells independent of the cell aggregate. It is an organization containing leaf cells.

未だ生体に移植されていない移植用毛様組織(以下、「毛様移植片」ということがある。)は、自由端である一方の先端部分と、自由端である他方の先端部分とを有する。より具体的に、毛様移植片は、例えば、細胞凝集塊から切り離されたことに起因して、切断面を有しない一方の先端部分(細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織において、自由端であった先端部分)と、切断面を有する他方の先端部分とを有する。 A hair-like tissue for transplantation that has not yet been transplanted into a living body (hereinafter sometimes referred to as a "hair-like graft") has one tip portion that is a free end and the other tip portion that is a free end. . More specifically, the hair-like graft is, for example, one tip portion that does not have a cut surface due to being separated from the cell aggregate (hairy tissue formed on the surface of the cell aggregate, A tip portion that was a free end) and the other tip portion having a cut surface.

毛様移植片は、例えば、一方の先端部分(例えば、切断面を有しない先端部分)に毛乳頭様構造を有する。毛様移植片の毛乳頭様構造は、生体の毛包内の毛乳頭に類似した構造を有する。すなわち、毛乳頭様構造は、球状の形状を有する。また、毛乳頭様構造は、間葉系細胞(例えば、毛乳頭細胞)を含む。すなわち、毛乳頭様構造は、主に間葉系細胞(例えば、毛乳頭細胞)から構成される。 A hair-like graft, for example, has a dermal papilla-like structure on one tip portion (eg, the tip portion without a cut surface). The dermal papilla-like structure of the hair-like graft has a structure similar to the dermal papilla in the hair follicle of the living body. That is, the dermal papilla-like structure has a spherical shape. Dermal papilla-like structures also contain mesenchymal cells (eg, dermal papilla cells). That is, the dermal papilla-like structure is mainly composed of mesenchymal cells (for example, dermal papilla cells).

具体的に、毛乳頭様構造を構成する細胞の総数に対する、当該毛乳頭様構造に含まれる間葉系細胞(例えば、毛乳頭細胞)の数の割合は、例えば、50%以上であってもよく、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがより一層好ましく、90%以上であることが特に好ましい。なお、毛様移植片は、他方の先端部分(例えば、切断面を有する先端部分)には毛乳頭様構造を有しない。 Specifically, the ratio of the number of mesenchymal cells (for example, dermal papilla cells) contained in the dermal papilla-like structure to the total number of cells constituting the dermal papilla-like structure is, for example, 50% or more. Well, it is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, even more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more. In addition, the hair-like graft does not have a dermal papilla-like structure at the other tip portion (for example, the tip portion having the cut surface).

また、毛様移植片は、例えば、毛幹様構造を有する。毛様移植片の毛幹様構造は、生体の毛包内の毛幹に類似した構造を有する。すなわち、毛幹様構造は、ケラチンを含む。また、毛幹様構造は、キューティクル構造を有する。また、毛様移植片の毛幹様構造は、当該毛様移植片の一方の先端部分に含まれる毛乳頭様構造の近傍から、当該毛様移植片の他方の先端部分に向けて延びる。また、毛幹様構造は、メラニンを含むことが好ましい。 Hair-like grafts also have, for example, hair-shaft-like structures. The hair shaft-like structure of the hair-like graft has a structure similar to the hair shaft within the hair follicle of the body. That is, the hair shaft-like structure contains keratin. The hair shaft-like structure also has a cuticle structure. Also, the hair shaft-like structure of the hair-like graft extends from the vicinity of the dermal papilla-like structure included in one tip portion of the hair-like graft toward the other tip portion of the hair-like graft. Also, the hair shaft-like structure preferably contains melanin.

また、毛様組織は、毛細血管を含まない。すなわち、例えば、毛様組織に含まれる毛乳頭様構造は、生体から採取される毛包に含まれる毛乳頭と異なり、毛細血管を含まない。 Also, ciliary tissue does not contain capillaries. That is, for example, a dermal papilla-like structure contained in a hair-like tissue does not contain capillaries, unlike a dermal papilla contained in a hair follicle collected from a living body.

毛様移植片の長さは、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、200μm以上であることとしてもよく、400μm以上であることが好ましく、600μm以上であることがより好ましく、800μm以上であることがより一層好ましく、1000μm以上であることが特に好ましい。 The length of the hair-like graft is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. , more preferably 800 μm or more, and particularly preferably 1000 μm or more.

さらに、毛様移植片の長さは、例えば、2mm以上であることが好ましく、4mm以上であることがより好ましく、6mm以上であることがより一層好ましく、8m以上であることが特に好ましい。 Furthermore, the length of the hair-like graft is, for example, preferably 2 mm or longer, more preferably 4 mm or longer, even more preferably 6 mm or longer, and particularly preferably 8 m or longer.

また、毛様移植片の長さは、例えば、100mm以下であってもよく、50mm以下であることが好ましく、30mm以下であることがより好ましく、20mm以下であることが特に好ましい。毛様移植片の長さは、上述した上限値の一つと、上述した下限値の一つとを任意に組み合わせて特定されてもよい。 Also, the length of the hair-like graft may be, for example, 100 mm or less, preferably 50 mm or less, more preferably 30 mm or less, and particularly preferably 20 mm or less. The length of the hair-like graft may be specified by any combination of one of the above upper limits and one of the above lower limits.

本実施形態に係る方法は、生体への移植のために回収した毛様移植片を冷却保存することを含んでもよい。この場合、例えば、毛様移植片を、生体に移植されるまでの間、冷却保存する。具体的に、例えば、培養容器から回収された毛様移植片を、当該培養容器とは別の容器に移して冷却保存する。 A method according to this embodiment may include cold storage of the harvested hair-like graft for implantation into the living body. In this case, for example, the hair-like graft is stored in a cold state until it is transplanted into a living body. Specifically, for example, the hair-like graft collected from the culture container is transferred to a container different from the culture container and stored in a cold state.

毛様移植片を冷却保存する温度は、本発明の効果が得られれば特に限られないが、例えば、10℃以下(0℃超、10℃以下)であることが好ましく、7℃以下であることがより好ましく、5℃以下であることが特に好ましい。 The temperature for cold storage of the hair-like graft is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but for example, it is preferably 10°C or less (greater than 0°C and 10°C or less), and is 7°C or less. is more preferable, and 5° C. or less is particularly preferable.

本実施形態に係る毛髪再生方法は、上述のようにしてin vitroで製造された毛様移植片を生体に移植することを含む。毛様移植片の生体への移植は、移植後の当該毛様移植片の構造が、生体の毛包の構造に類似するように実施する。 The hair regeneration method according to this embodiment includes transplanting the hair-like graft produced in vitro as described above into a living body. The hair-like graft is transplanted into the living body so that the structure of the hair-like graft after transplantation resembles the structure of the hair follicle in the living body.

すなわち、生体の毛包においては、毛乳頭が当該生体の内部側に配置され、毛幹の自由端が当該生体の外側に配置される。このため、移植後の毛様移植片の毛乳頭様構造を含む一方の先端部分が生体の内部側となるように、当該毛様移植片を当該生体に移植する。また、移植後の生体において、毛様移植片の毛乳頭様構造を含まない他方の先端部分が自由端となるように、当該毛様移植片を当該生体に移植することが好ましい。 That is, in the hair follicle of a living body, the dermal papilla is arranged inside the living body, and the free end of the hair shaft is arranged outside the living body. For this reason, the hair-like graft is transplanted into the living body such that one tip portion including the dermal papilla-like structure of the hair-like graft after transplantation is on the inside of the living body. Moreover, it is preferable to transplant the hair-like graft into the living body so that the other tip portion of the hair-like graft that does not contain the dermal papilla-like structure becomes a free end in the living body after transplantation.

毛様移植片を移植する生体は、ヒトであってもよいし、非ヒト動物であってもよいが、ヒトであることが好ましい。毛様移植片の生体への移植は、当該生体の皮膚への移植であることが好ましく、当該生体の頭皮への移植であることが特に好ましい。 The living body to which the hair-like graft is to be transplanted may be a human or a non-human animal, but is preferably a human. The hair-like graft is transplanted into the living body preferably into the skin of the living body, and particularly preferably into the scalp of the living body.

毛様移植片の生体への移植は、医学的用途であってもよいし、研究用途であってもよい。毛様移植片の生体への移植は、脱毛を伴う疾患の治療又は予防のためであることが好ましい。すなわち、毛様移植片の生体への移植は、脱毛を伴う疾患を患っている又は患う可能性のあるヒト患者への移植であることが好ましい。したがって、本実施形態に係る毛髪再生方法は、脱毛を伴う疾患の治療又は予防方法であることが好ましい。 Implantation of the hair-like graft into a living body may be for medical or research purposes. Transplantation of the hair-like graft into a living body is preferably for the treatment or prevention of a disease associated with hair loss. That is, transplantation of the hair-like graft into a living body is preferably transplantation into a human patient suffering from or potentially suffering from a disease associated with hair loss. Therefore, the hair regeneration method according to this embodiment is preferably a method for treating or preventing a disease associated with hair loss.

脱毛を伴う疾患は、特に限られないが、例えば、男性型脱毛症(Androgenetic Alopecia:AGA)、女子男性型脱毛症(Female Androgenetic Alopecia:FAGA)、分娩後脱毛症、びまん性脱毛症、脂漏性脱毛症、粃糠性脱毛症、牽引性脱毛症、代謝異常性脱毛症、圧迫性脱毛症、円形脱毛症、神経性脱毛症、抜毛症、全身性脱毛症、及び症候性脱毛症からなる群より選択される1以上であることとしてもよい。 Diseases associated with hair loss are not particularly limited, but for example, androgenetic alopecia (AGA), female androgenetic alopecia (FAGA), postpartum alopecia, diffuse alopecia, seborrhea Composed of alopecia areata, alopecia pityriasis, traction alopecia, metabolic alopecia, alopecia areata compressive, alopecia areata, alopecia areata, alopecia nervosa, trichotillomania, alopecia generalis, and symptomatic alopecia It may be one or more selected from the group.

また、in vitroで製造された毛様移植片は、例えば、脱毛を伴う疾患の治療又は予防に使用され得る物質の探索、当該疾患に関与する物質の探索、当該疾患のメカニズムに関する研究のために用いてもよい。 In addition, in vitro-produced hair-like grafts can be used, for example, to search for substances that can be used for the treatment or prevention of diseases associated with hair loss, to search for substances involved in the diseases, and to study the mechanisms of the diseases. may be used.

次に、本実施形態に係る具体的な実施例について説明する。 Next, specific examples according to this embodiment will be described.

[上皮系細胞及び間葉系細胞の採取]
胎齢18日のC57BL/6マウス胎児より背部の皮膚組織を採取し、ディスパーゼ処理を4℃で1時間、20~30rpm振とう条件で行い、当該皮膚組織の上皮層と間葉層とを分離した。その後、上皮層に100U/mLのコラゲナーゼ処理を80分施し、さらにトリプシン処理を10分施すことで、上皮系細胞を単離した。また、間葉層に100U/mLのコラゲナーゼ処理を80分施すことで間葉系細胞を単離した。
[Collection of epithelial cells and mesenchymal cells]
A dorsal skin tissue was collected from a C57BL/6 mouse embryo of 18 days of embryonic age, and subjected to dispase treatment at 4° C. for 1 hour under shaking conditions of 20 to 30 rpm to separate the epithelial layer and the mesenchymal layer of the skin tissue. . Thereafter, the epithelial layer was treated with 100 U/mL collagenase for 80 minutes and then treated with trypsin for 10 minutes to isolate epithelial cells. In addition, mesenchymal cells were isolated by treating the mesenchymal layer with 100 U/mL collagenase for 80 minutes.

[細胞凝集塊の製造]
まずDMEM/F12培地(Advanced Dulbecco‘s Modified Eagle Medium/Ham’s F-12、GIBCO(登録商標))に1%GultaMax Supplement(GIBCO(登録商標))及び0.2%Normоcin(InvivoGen)を添加して基本培地を調製した。
[Production of cell aggregates]
First, 1% GultaMax Supplement (GIBCO (registered trademark)) and 0.2% Normocin (InvivoGen) were added to DMEM/F12 medium (Advanced Dulbecco's Modified Eagle Medium/Ham's F-12, GIBCO (registered trademark)). to prepare the basal medium.

次いで、4℃に冷却した基本培地に、4℃に冷却したI型コラーゲン原液(Cellmatrix(登録商標) Type I-A、I型コラーゲン濃度2.4mg/mL、新田ゼラチン株式会社)を、終濃度が2.4μg/mL、24μg/mL、120μg/mL、240μg/mL、360μg/mL、又は480μg/mLとなるように添加し、I型コラーゲン濃度が異なる6種類の培養液を調製した。 Next, type I collagen undiluted solution (Cellmatrix (registered trademark) Type IA, type I collagen concentration 2.4 mg/mL, Nitta Gelatin Co., Ltd.) cooled to 4°C was added to the basal medium cooled to 4°C. It was added to concentrations of 2.4 μg/mL, 24 μg/mL, 120 μg/mL, 240 μg/mL, 360 μg/mL, or 480 μg/mL to prepare six culture solutions with different concentrations of type I collagen.

その後、4℃の各培養液に、それぞれの細胞密度が5×10cells/mLとなる量(総細胞密度が1×10cells/mLとなる量)の上皮系細胞及び間葉系細胞を懸濁し、細胞懸濁液(すなわち、上皮系細胞及び間葉系細胞が分散され、且つ、2.4μg/mL、24μg/mL、120μg/mL、240μg/mL、360μg/mL、又は480μg/mLの濃度でI型コラーゲンが分散されたマトリックス処理用培養液)を調製した。そして、4℃の細胞懸濁液を96ウェルプレートの各ウェルに200μLずつ注ぐことで、1×10cells/ウェルの上皮系細胞及び1×10cells/ウェルの間葉系細胞を播種した。 Then, to each culture solution at 4°C, the amount of epithelial cells and mesenchymal cells that each cell density becomes 5 × 10 4 cells / mL (the total cell density becomes 1 × 10 5 cells / mL) was suspended and a cell suspension (i.e., epithelial and mesenchymal cells dispersed and 2.4 μg/mL, 24 μg/mL, 120 μg/mL, 240 μg/mL, 360 μg/mL, or 480 μg/mL A culture medium for matrix treatment in which type I collagen was dispersed at a concentration of mL was prepared. Then, 200 μL of the cell suspension at 4° C. was poured into each well of a 96-well plate to seed 1×10 4 cells/well of epithelial cells and 1×10 4 cells/well of mesenchymal cells. .

播種後、96ウェルプレートを4℃の冷蔵庫内で30分静置して、細胞をウェルの底面上に沈降させ、堆積させた。その後、96ウェルプレートを37℃のインキュベータに移し、共培養(浮遊培養)を開始した。 After seeding, the 96-well plate was placed in a refrigerator at 4° C. for 30 minutes to allow the cells to settle and deposit on the bottom of the wells. After that, the 96-well plate was transferred to a 37° C. incubator to initiate co-culture (suspension culture).

8日間の共培養期間中、2日に一度、培養液の交換を行った。培養液の交換は、各ウェルの培養液の半量(100μL)を除去し、その後、I型コラーゲンを添加していない培養液(基本培地)100μLを添加することにより行った。なお、全ての条件において、培養期間を通じて、ウェル内の培養液は、全体として流動性を維持していた。 During the co-cultivation period of 8 days, the culture solution was exchanged once every two days. The culture medium was exchanged by removing half of the culture medium (100 μL) from each well and then adding 100 μL of the culture medium to which type I collagen was not added (basic medium). Under all conditions, the culture medium in the wells maintained fluidity as a whole throughout the culture period.

[結果]
図1には、培養8日目の顕微鏡写真を示す。図1に示すように、播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度(すなわち、マトリックス処理におけるI型コラーゲン濃度)が異なる6つの培養系の全てにおいて、上皮系細胞及び間葉系細胞が凝集し、各ウェルに1つずつ細胞凝集塊が形成された。
[result]
FIG. 1 shows micrographs on day 8 of culture. As shown in FIG. 1, epithelial cells and mesenchymal cells aggregated in all six culture systems with different concentrations of type I collagen in the culture medium at the time of seeding (that is, the concentration of type I collagen in the matrix treatment). , cell clumps were formed, one in each well.

また、播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が24μg/mL、120μg/mL、240μg/mL又は360μg/mLであった4つの培養系において、毛様組織(図1に含まれる4つの写真のそれぞれにおいて矢印で示す部分)を有する細胞凝集塊の形成が確認された。 In addition, in four culture systems in which the concentration of type I collagen in the culture medium at the time of seeding was 24 μg/mL, 120 μg/mL, 240 μg/mL or 360 μg/mL, hairy tissue (four photographs included in FIG. In each case, the formation of cell aggregates having a portion indicated by an arrow) was confirmed.

すなわち、これら4つの培養系においては、まず浮遊培養の開始後、上皮系細胞及び間葉系細胞が凝集し始め、培養1日目には細胞凝集塊が形成された。その後、培養4日目から6日目には細胞凝集塊の表面に毛様組織が形成され始めた。細胞凝集塊の毛様組織は、培養時間の経過に伴って伸長した。 That is, in these four culture systems, after starting suspension culture, epithelial cells and mesenchymal cells began to aggregate, and cell aggregates were formed on the first day of culture. Thereafter, on the 4th to 6th days of culture, hairy tissue began to form on the surface of the cell aggregates. The hair-like tissue of cell aggregates elongated with the passage of culture time.

図2には、播種時(マトリックス処理時)の培養液中のI型コラーゲン濃度と、培養8日目の細胞凝集塊における毛様組織の形成効率とを対応させて示す。図2に示すように、I型コラーゲン濃度が24μg/mL、120μg/mL又は240μg/mLであった培養系では、全ての細胞凝集塊において毛様組織が形成された(毛様組織の形成効率100%)。また、I型コラーゲン濃度が360μg/mLであった培養系では、6個の細胞凝集塊のうち3個において毛様組織が形成された(毛様組織の形成効率50%)。一方、I型コラーゲン濃度が2.4μg/mL及び480μg/mLであった培養系では、全ての細胞凝集塊において毛様組織は形成されなかった(毛様組織の形成効率0%)。 FIG. 2 shows the relationship between the concentration of type I collagen in the culture solution at the time of seeding (at the time of matrix treatment) and the formation efficiency of hairy tissue in cell aggregates on day 8 of culture. As shown in FIG. 2, in culture systems where the type I collagen concentration was 24 μg/mL, 120 μg/mL or 240 μg/mL, hairy tissue was formed in all cell aggregates (hairy tissue formation efficiency 100%). In addition, in the culture system in which the type I collagen concentration was 360 μg/mL, hairy tissue was formed in 3 out of 6 cell aggregates (hairy tissue formation efficiency: 50%). On the other hand, in culture systems with type I collagen concentrations of 2.4 μg/mL and 480 μg/mL, no hairy tissue was formed in any of the cell aggregates (hairy tissue formation efficiency 0%).

図3には、播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度と、培養8日目において1つの細胞凝集塊あたりに形成されていた毛様組織の本数との関係を示す。すなわち、図3において横軸は播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度を示し、縦軸は細胞凝集塊に形成された毛様組織の総数を当該細胞凝集塊の個数で除して得られた算術平均値を示す。 FIG. 3 shows the relationship between the type I collagen concentration in the culture solution at the time of seeding and the number of hair-like tissues formed per cell aggregate on day 8 of culture. That is, in FIG. 3, the horizontal axis indicates the type I collagen concentration in the culture medium at the time of seeding, and the vertical axis indicates the total number of hairy tissue formed in the cell aggregates divided by the number of the cell aggregates. The arithmetic mean value is shown.

図3に示すように、I型コラーゲン濃度が24μg/mL、120μg/mL又は240μg/mLであった培養系では、1つの細胞凝集塊に平均して3~5本の毛様組織が形成された。 As shown in FIG. 3, in culture systems with type I collagen concentrations of 24 μg/mL, 120 μg/mL, or 240 μg/mL, an average of 3 to 5 hair-like tissues were formed in one cell aggregate. rice field.

図4には、播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系における培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す。図4の写真(ii)には、写真(i)に示す四角の枠内の部分を拡大して示す。 FIG. 4 shows a micrograph of cell aggregates on day 8 of culture in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture solution at the time of seeding was 120 μg/mL. Photograph (ii) in FIG. 4 shows an enlarged portion of the square frame shown in photograph (i).

図4の写真(i)において矢印で示すように、1つの細胞凝集塊に少なくとも4本の毛様組織が形成されているのが確認された。また、図4の写真(ii)において矢頭で示すように、細胞凝集塊から伸び出た毛様組織の自由端である先端部分には、膨らみのある構造が観察された。 As indicated by arrows in photograph (i) of FIG. 4, it was confirmed that at least four hair-like tissues were formed in one cell aggregate. In addition, as indicated by arrowheads in photograph (ii) of FIG. 4, a bulging structure was observed at the tip, which is the free end of the hairy tissue extending from the cell aggregate.

図5には、播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系における培養8日目の細胞凝集塊の切片をHE染色した結果を示す。図5の写真(ii)には、写真(i)に示す四角の枠内の部分を拡大して示す。 FIG. 5 shows the results of HE staining of sections of cell aggregates on day 8 of culture in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture solution at the time of seeding was 120 μg/mL. Photograph (ii) in FIG. 5 shows an enlarged portion of the square frame shown in photograph (i).

図5の写真(i)において黒色矢印で示すように、この切片において2本の毛様組織が確認された。さらに、写真(ii)において白色矢印で示すように、毛様組織の先端には、生体の毛乳頭に類似した毛乳頭様構造と、当該毛乳頭様構造の近傍に形成され、生体の毛幹に類似した黒色の毛幹様構造の一部とが確認された。 As indicated by black arrows in photograph (i) of FIG. 5, two hairy tissues were confirmed in this section. Furthermore, as indicated by the white arrow in photograph (ii), at the tip of the hair-like tissue, there is a dermal papilla-like structure similar to the dermal papilla of the living body, and a dermal papilla-like structure formed in the vicinity of the dermal papilla-like structure. A part of a black hair shaft-like structure similar to

また、写真(i)において白色矢印で示すように、細胞凝集塊の中央部分には、ピンク色に染色された、cyst(嚢胞)様構造が確認された。このcyst様構造は、細胞核を有しない構造であった。また、cyst様構造の外周は、細胞核を有する細胞によって覆われていた。 In addition, as indicated by the white arrow in photograph (i), a pink-stained cyst-like structure was confirmed in the central portion of the cell aggregate. This cyst-like structure was a structure without a cell nucleus. In addition, the periphery of the cyst-like structure was covered by cells with cell nuclei.

図6には、播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の切片においてVersicanを蛍光染色した結果を示す。図6の写真(ii)には、写真(i)に示す四角の枠内の部分を拡大して示す。写真(ii)において白色の点線で囲んだ部分は毛幹様構造を示す。 FIG. 6 shows the results of fluorescent staining of Versican on sections of cell aggregates formed on day 8 of culture in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture solution at the time of seeding was 120 μg/mL. Photograph (ii) in FIG. 6 shows an enlarged portion of the square frame shown in photograph (i). The part enclosed by the white dotted line in photograph (ii) shows the hair shaft-like structure.

図6に示すように、細胞凝集塊に形成された毛様組織は、その先端部分にVersican陽性細胞の凝集塊、すなわち毛乳頭細胞の凝集塊(毛乳頭様構造)を有していることが確認された。 As shown in FIG. 6, the hair-like tissue formed in the cell aggregates has Versican-positive cell aggregates, ie, dermal papilla cell aggregates (dermal papilla-like structure) at its tip. confirmed.

図7には、播種時の培養液中のI型コラーゲン濃度が120μg/mLであった培養系で形成された培養8日目の細胞凝集塊の切片においてCD34を蛍光染色した結果を示す。図7において白色の点線で囲んだ部分は毛様組織の先端部分を示す。 FIG. 7 shows the results of fluorescent staining of CD34 on sections of cell aggregates on day 8 of culture formed in a culture system in which the concentration of type I collagen in the culture solution at the time of seeding was 120 μg/mL. In FIG. 7, the portion surrounded by the white dotted line indicates the tip portion of the ciliary tissue.

図7に示すように、毛様組織の先端部分においては、毛幹様構造の毛乳頭様構造に近い部分の外周にCD34陽性細胞、すなわち毛包上皮幹細胞が含まれていることが確認された。 As shown in FIG. 7, it was confirmed that CD34-positive cells, i.e., hair follicle epithelial stem cells, were contained in the periphery of the hair shaft-like structure close to the dermal papilla-like structure at the tip of the hair-like tissue. .

図8には、上述した観察結果に基づき、本実施例で得られた、毛様組織を有する細胞凝集塊を模式的に示す。なお、図8は、あくまでも模式図であり、細胞凝集塊、毛様組織及びこれらに含まれる細胞や構造の大きさや配置は、本発明に係る細胞凝集塊を何ら限定するものではない。 FIG. 8 schematically shows a cell aggregate having a hairy tissue obtained in this example based on the observation results described above. Note that FIG. 8 is only a schematic diagram, and the size and arrangement of the cell aggregates, the hairy tissue, and the cells and structures contained therein do not limit the cell aggregates according to the present invention.

図8に示すように、本実施例において上皮系細胞と間葉系細胞との共培養により形成された細胞凝集塊は、その中央部にcyst様構造を有していた。また、細胞凝集塊は、その表面に1以上の毛様組織を有していた。この毛様組織は、その自由端である先端部分に形成された毛乳頭様構造(Versican陽性細胞の凝集塊)と、当該毛乳頭様構造の近傍から当該毛様組織の根元部分まで伸びた毛幹様構造とを有していた。また、毛様組織は、毛幹様構造の毛乳頭様構造に近い部分の外周に毛包上皮幹細胞(CD34陽性細胞)を含んでいた。 As shown in FIG. 8, the cell aggregates formed by co-culturing epithelial cells and mesenchymal cells in this Example had a cyst-like structure in the center. Also, the cell clumps had one or more hair-like tissue on their surface. This hair-like tissue consists of a dermal papilla-like structure (agglomerate of Versican-positive cells) formed at the tip, which is the free end, and hair extending from the vicinity of the dermal papilla-like structure to the root of the hair-like tissue. It had a stem-like structure. In addition, the hair-like tissue contained hair follicle epithelial stem cells (CD34-positive cells) around the periphery of the portion of the hair shaft-like structure close to the dermal papilla-like structure.

[細胞凝集塊の製造]
終濃度が12μg/mLとなるようにI型コラーゲンを添加した培養液を用いたこと以外は上述の実施例1と同様にして、96ウェルプレートの各ウェルに、1×10cells/ウェルの上皮系細胞及び1×10cells/ウェルの間葉系細胞を播種した。
[Production of cell aggregates]
1×10 4 cells/well were added to each well of a 96-well plate in the same manner as in Example 1 above, except that the culture solution to which type I collagen was added to a final concentration of 12 μg/mL was used. Epithelial cells and 1×10 4 cells/well of mesenchymal cells were seeded.

播種後、96ウェルプレートを4℃の冷蔵庫内で30分静置して、細胞をウェルの底面上に沈降させ、堆積させた。その後、96ウェルプレートを37℃のインキュベータに移し、共培養(浮遊培養)を開始した。 After seeding, the 96-well plate was placed in a refrigerator at 4° C. for 30 minutes to allow the cells to settle and deposit on the bottom of the wells. After that, the 96-well plate was transferred to a 37° C. incubator to initiate co-culture (suspension culture).

4日間の共培養期間中、培養液の交換は、上述の実施例1と同様に行った。培養4日目の時点で、各ウェルに1つずつ細胞凝集塊が形成されていた。ただし、培養4日目の細胞凝集塊において毛様組織の形成は確認されなかった。 During the 4-day co-cultivation period, the culture solution was exchanged in the same manner as in Example 1 above. On day 4 of culture, one cell aggregate was formed in each well. However, formation of hairy tissue was not confirmed in the cell aggregates on day 4 of culture.

次いで、培養4日目の毛様組織を有しない細胞凝集塊7個を、容積15mLの遠沈管に回収し、当該遠沈管から培養液を可能な限り除去した。その後、遠沈管にI型コラーゲン原液(Cellmatrix(登録商標) Type I-A、I型コラーゲン濃度:2.4mg/mL、新田ゼラチン製)を添加し、当該I型コラーゲン原液に細胞凝集塊を懸濁した。 Next, 7 cell aggregates without hairy tissue on the 4th day of culture were collected in a centrifuge tube with a volume of 15 mL, and the culture medium was removed from the centrifuge tube as much as possible. Then, a type I collagen stock solution (Cellmatrix (registered trademark) Type IA, type I collagen concentration: 2.4 mg/mL, manufactured by Nitta Gelatin) was added to the centrifuge tube, and cell aggregates were added to the type I collagen stock solution. Suspended.

その後、細胞凝集塊及びI型コラーゲンを含むハイドロゲル形成用溶液0.4mLを6ウェルプレートの1つのウェルに滴下し、37℃のインキュベーターで20分間保持することにより、I型コラーゲンをゲル化した。この結果、ウェル内の溶液の全体がゲル化し、流動性を有しないハイドロゲルが形成された。また、ハイドロゲル内において、7つの細胞凝集塊は3次元的に分散され、互いに離れた状態で包埋された。 Thereafter, 0.4 mL of a hydrogel-forming solution containing cell aggregates and type I collagen was dropped into one well of a 6-well plate and held in an incubator at 37°C for 20 minutes to gel type I collagen. . As a result, the entire solution in the well gelled to form a hydrogel having no fluidity. Moreover, in the hydrogel, the seven cell aggregates were three-dimensionally dispersed and embedded separately from each other.

その後、ウェル内のハイドロゲル上に基本培地を2mL添加し、当該ハイドロゲル内で、細胞凝集塊の包埋培養をさらに23日間行った。すなわち、合計で27日間の共培養を行った。 After that, 2 mL of basal medium was added onto the hydrogel in the well, and cell aggregates were embedded and cultured in the hydrogel for an additional 23 days. That is, a total of 27 days of co-culture was performed.

[結果]
図9には、ハイドロゲル内に包埋された1つの細胞凝集塊について、培養8日目(ハイドロゲル包埋培養を開始してから4日目)、12日目、18日目、22日目及び27日目に撮影された顕微鏡写真を示す。図10には、図9に含まれる5つの写真のそれぞれにおいて点線の四角で囲まれた部分(毛様組織)を拡大して示す。図11には、図9及び図10に示す毛様組織の長さの経時変化を示す。図11において横軸は培養日数(日)を示し、縦軸は毛様組織の長さ(μm)を示す。
[result]
FIG. 9 shows one cell aggregate embedded in the hydrogel on day 8 of culture (day 4 after starting hydrogel embedding culture), day 12, day 18, and day 22. Photomicrographs taken on day 27 and day 27 are shown. FIG. 10 shows an enlarged portion (ciliary tissue) surrounded by a dotted box in each of the five photographs included in FIG. FIG. 11 shows changes over time in the length of the hair-like tissue shown in FIGS. In FIG. 11, the horizontal axis indicates the number of culture days (days), and the vertical axis indicates the length of the hairy tissue (μm).

図9~図11より、培養8日目から培養22日目までのハイドロゲル包埋培養においては、培養時間の経過に伴って、細胞凝集塊の表面の毛様組織が伸長してその長さが増加した。毛様組織の長さは、培養22日目で約2mm(2000μm)に達した。 9 to 11, in the hydrogel-embedded culture from the 8th day of the culture to the 22nd day of the culture, the hair-like tissue on the surface of the cell aggregates elongated with the passage of the culture time. increased. The length of the ciliary tissue reached approximately 2 mm (2000 μm) on day 22 of culture.

一方、培養22日目から27日目にかけては、毛様組織が退縮してその長さが減少した。このような毛様組織の変化は、マウスの1回目の毛成長周期(3週間から4週間)と整合するものであった。なお、ハイドロゲル包埋培養においては、当該ハイドロゲル包埋培養の2日目(細胞の播種から6日目)に、細胞凝集塊の表面に毛様組織が形成され始めた。 On the other hand, from the 22nd day to the 27th day of culture, the hairy tissue retracted and its length decreased. Such changes in ciliary tissue were consistent with the first hair growth cycle (3 to 4 weeks) in mice. In the hydrogel-embedded culture, on the second day of the hydrogel-embedded culture (six days after cell seeding), hairy tissue began to form on the surface of the cell aggregates.

[細胞凝集塊の製造]
I型コラーゲンに代えて、フィブロネクチン原液(フィブロネクチン溶液(ヒト血漿由来)、富士フィルム和光純薬株式会社製)を、終濃度が6μg/mL、12μg/mL、25μg/mL、50μg/mL又は100μg/mLとなるように基本培地に添加して調製した培養液を使用したこと以外は上述の実施例1と同様にして、96ウェルプレートの各ウェルに、1×10cells/ウェルの上皮系細胞及び1×10cells/ウェルの間葉系細胞を播種した。
[Production of cell aggregates]
Instead of type I collagen, fibronectin undiluted solution (fibronectin solution (derived from human plasma), manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with a final concentration of 6 μg / mL, 12 μg / mL, 25 μg / mL, 50 μg / mL or 100 μg / In each well of a 96-well plate, 1×10 4 cells/well of epithelial cells were added in the same manner as in Example 1 above, except that the culture solution prepared by adding to the basal medium was used so as to make the volume of mL. and 1×10 4 cells/well of mesenchymal cells were seeded.

播種後、96ウェルプレートを4℃の冷蔵庫内で30分静置して、細胞をウェルの底面上に沈降させ、堆積させた。その後、96ウェルプレートを37℃のインキュベータに移し、共培養(浮遊培養)を開始した。 After seeding, the 96-well plate was placed in a refrigerator at 4° C. for 30 minutes to allow the cells to settle and deposit on the bottom of the wells. After that, the 96-well plate was transferred to a 37° C. incubator to initiate co-culture (suspension culture).

8日間の共培養期間中、培養液の交換は、上述の実施例1と同様に行った。なお、全ての条件において、培養期間を通じて、ウェル内の培養液は、全体として流動性を維持していた。 During the 8-day co-cultivation period, the medium was exchanged in the same manner as in Example 1 above. Under all conditions, the culture medium in the wells maintained fluidity as a whole throughout the culture period.

[結果]
図12には、培養8日目の顕微鏡写真を示す。図12に示すように、播種時の培養液中のフィブロネクチン濃度が異なる5つの培養系の全てにおいて、上皮系細胞及び間葉系細胞が凝集し、各ウェルに1つずつ細胞凝集塊が形成された。
[result]
FIG. 12 shows micrographs on day 8 of culture. As shown in FIG. 12, epithelial cells and mesenchymal cells were aggregated in all five culture systems with different fibronectin concentrations in the culture medium at the time of seeding, and one cell aggregate was formed in each well. rice field.

また、播種時(マトリックス処理時)の培養液中のフィブロネクチン濃度が6μg/mL、12μg/mL、25μg/mL、50μg/mL又は100μg/mLであった5つの培養系の全てにおいて、毛様組織(図12に含まれる5つの写真のそれぞれにおいて矢印で示す部分)を有する細胞凝集塊の形成が確認された。 In addition, in all five culture systems in which the fibronectin concentration in the culture medium at the time of seeding (at the time of matrix treatment) was 6 μg/mL, 12 μg/mL, 25 μg/mL, 50 μg/mL or 100 μg/mL, hairy tissue Formation of cell aggregates having (indicated by arrows in each of the five photographs included in FIG. 12) was confirmed.

すなわち、これら5つの培養系においては、まず浮遊培養の開始後、上皮系細胞及び間葉系細胞が凝集し始め、培養1日目には細胞凝集塊が形成された。その後、培養4日目から6日目には細胞凝集塊の表面に毛様組織が形成され始めた。細胞凝集塊の毛様組織は、培養時間の経過に伴って伸長した。 That is, in these five culture systems, epithelial cells and mesenchymal cells began to aggregate after starting suspension culture, and cell aggregates were formed on the first day of culture. Thereafter, on the 4th to 6th days of culture, hairy tissue began to form on the surface of the cell aggregates. The hair-like tissue of cell aggregates elongated with the passage of culture time.

図13には、播種時の培養液中のフィブロネクチン濃度と、培養8日目の細胞凝集塊における毛様組織の形成効率とを対応させて示す。図13に示すように、毛様組織の形成効率は、40%~70%であった。 FIG. 13 shows the relationship between the fibronectin concentration in the culture solution at the time of seeding and the formation efficiency of hairy tissue in cell aggregates on day 8 of culture. As shown in FIG. 13, the formation efficiency of hair-like tissue was 40% to 70%.

図14には、播種時の培養液中のフィブロネクチン濃度と、培養8日目において1つの細胞凝集塊あたりに形成されていた毛様組織の本数との関係を示す。図14に示すように、1つの細胞凝集塊あたり平均して1~3本の毛様組織が形成された。 FIG. 14 shows the relationship between the fibronectin concentration in the culture solution at the time of seeding and the number of hairy tissues formed per cell aggregate on day 8 of culture. As shown in FIG. 14, 1 to 3 hair-like tissues were formed on average per cell aggregate.

図15には、播種時の培養液中のフィブロネクチンが100μg/mLであった培養系における培養8日目の細胞凝集塊の切片をHE染色した結果を示す。図15において矢印で示すように、この切片において2本の毛様組織が確認された。また、毛様組織の先端部分には毛乳頭様構造が確認された。一方、細胞凝集塊の中央部分には、cyst様構造が確認された。 FIG. 15 shows the results of HE staining of sections of cell aggregates on day 8 of culture in a culture system in which fibronectin in the culture medium at the time of seeding was 100 μg/mL. As indicated by arrows in FIG. 15, two strands of hairy tissue were identified in this section. In addition, a dermal papilla-like structure was confirmed at the tip of the hair-like tissue. On the other hand, a cyst-like structure was confirmed in the central portion of the cell aggregate.

[細胞凝集塊の製造]
I型コラーゲンを添加するタイミングが互いに異なる6つの培養系(I型コラーゲンの添加タイミング:細胞の播種から0時間(例4-1)、6時間(例4-2)、12時間(例4-3)、24時間(例4-4)、36時間(例4-5)又は48時間(例4-6)が経過した時点)において、上述の実施例1と同様に、上皮系細胞と間葉系細胞との共培養を行った。
[Production of cell aggregates]
Six culture systems with different timings of adding type I collagen (timing of adding type I collagen: 0 hours (Example 4-1), 6 hours (Example 4-2), 12 hours (Example 4-2) after cell seeding 3), after 24 hours (Example 4-4), 36 hours (Example 4-5) or 48 hours (Example 4-6)), in the same manner as in Example 1 above, between epithelial cells and Co-culture with leaf lineage cells was performed.

まず上述の実施例1と同様にして、I型コラーゲンが添加されていない基本培地を調製した。次いで、4℃に冷却した基本培地に、それぞれの細胞密度が1×10cells/mLとなる量(総細胞密度が2×10cells/mLとなる量)の上皮系細胞及び間葉系細胞を懸濁し、細胞懸濁液を調製した。一方、4℃に冷却した基本培地に、4℃に冷却したI型コラーゲン原液を添加して、I型コラーゲンを240μg/mLの濃度で含む培養液を調製した。 First, a basal medium to which type I collagen was not added was prepared in the same manner as in Example 1 described above. Then, in a basal medium cooled to 4°C, epithelial cells and mesenchymal cells were added in an amount that each gave a cell density of 1 x 10 5 cells/mL (an amount that gave a total cell density of 2 x 10 5 cells/mL). Cells were suspended to prepare a cell suspension. On the other hand, a culture solution containing type I collagen at a concentration of 240 μg/mL was prepared by adding type I collagen undiluted solution cooled to 4° C. to a basal medium cooled to 4° C.

そして、4℃の細胞懸濁液を96ウェルプレートの各ウェルに100μLずつ注ぐことで、1×10cells/ウェルの上皮系細胞及び1×10cells/ウェルの間葉系細胞を播種した。 Then, 100 μL of the cell suspension at 4° C. was poured into each well of a 96-well plate to seed 1×10 4 cells/well of epithelial cells and 1×10 4 cells/well of mesenchymal cells. .

例4-1のウェルには、播種直後に(播種から0時間で)、I型コラーゲンを240μg/mLの濃度で含み4℃に冷却した培養液を100μL添加した。この結果、例4-1のウェル内では、I型コラーゲンが120μg/mLの濃度で分散されたマトリックス処理用培養液中に上皮系細胞及び間葉系細胞が保持された。 To the wells of Example 4-1, 100 μL of a culture solution containing type I collagen at a concentration of 240 μg/mL and cooled to 4° C. was added immediately after seeding (0 hours after seeding). As a result, in the wells of Example 4-1, epithelial cells and mesenchymal cells were retained in the matrix treatment culture medium in which type I collagen was dispersed at a concentration of 120 μg/mL.

次いで、96ウェルプレートを4℃の冷蔵庫内で30分静置して、細胞をウェルの底面上に沈降させ、堆積させた。その後、96ウェルプレートを37℃のインキュベータに移し、共培養(浮遊培養)を開始した。 The 96-well plate was then placed in a refrigerator at 4° C. for 30 minutes to allow the cells to settle and deposit on the bottom of the wells. After that, the 96-well plate was transferred to a 37° C. incubator to initiate co-culture (suspension culture).

細胞の播種から5時間40分が経過した時点で、96ウェルプレートを4℃の冷蔵庫内に移して20分静置し、ウェル内の細胞を含む培養液を冷却した。20分の冷却後、すなわち細胞の播種から6時間が経過した時点で、例4-2のウェルに、I型コラーゲンを240μg/mLの濃度で含み4℃に冷却した培養液を100μL添加した。この結果、例4-2のウェル内では、I型コラーゲンが120μg/mLの濃度で分散されたマトリックス処理用培養液中に上皮系細胞及び間葉系細胞が保持された。 When 5 hours and 40 minutes had passed since the cells were seeded, the 96-well plate was transferred to a refrigerator at 4° C. and allowed to stand for 20 minutes to cool the culture medium containing the cells in the wells. After cooling for 20 minutes, that is, when 6 hours had passed since seeding the cells, 100 μL of the culture medium containing type I collagen at a concentration of 240 μg/mL and cooled to 4° C. was added to the wells of Example 4-2. As a result, in the wells of Example 4-2, epithelial cells and mesenchymal cells were retained in the matrix treatment medium in which type I collagen was dispersed at a concentration of 120 μg/mL.

例4-2のウェルに対するI型コラーゲンの添加後、96ウェルプレートを4℃の冷蔵庫内で20分間振とうした。その後、96ウェルプレートを37℃のインキュベータに移し、共培養(浮遊培養)を継続した。 After addition of type I collagen to the wells of Example 4-2, the 96-well plate was shaken in a refrigerator at 4°C for 20 minutes. After that, the 96-well plate was transferred to a 37° C. incubator to continue co-cultivation (suspension culture).

同様にして、細胞の播種から12時間が経過した時点、24時間が経過した時点、36時間が経過した時点、及び48時間が経過した時点で、それぞれ例4-3、例4-4、例4-5及び例4-6のウェルにI型コラーゲンを添加してマトリックス処理を開始した。また、全てのウェルにおいて、培養3日目に初めて培養液の交換を行い、その後は2日に一度、培養液の交換を行った。培養液の交換は、上述の実施例1と同様に行った。 Similarly, at 12 hours, 24 hours, 36 hours, and 48 hours after seeding the cells, Example 4-3, Example 4-4, and Example Matrix treatment was initiated by adding type I collagen to the wells of Examples 4-5 and 4-6. In addition, in all the wells, the culture solution was changed for the first time on the third day of culture, and thereafter, the culture solution was changed once every two days. Exchange of the culture solution was performed in the same manner as in Example 1 above.

[結果]
図16には、培養8日目の顕微鏡写真を示す。図16に示すように、I型コラーゲンの添加タイミングが異なる6つの培養系の全てにおいて、上皮系細胞及び間葉系細胞が凝集し、各ウェルに1つずつ細胞凝集塊が形成された。
[result]
FIG. 16 shows micrographs on day 8 of culture. As shown in FIG. 16, epithelial cells and mesenchymal cells aggregated to form one cell aggregate in each well in all of the six culture systems with different addition timings of type I collagen.

また、I型コラーゲンの添加タイミングが異なる6つの培養系の全てにおいて、その表面に毛様組織(図16に含まれる6つの写真のそれぞれにおいて矢印で示す部分)が形成された細胞凝集塊が得られた。 In addition, in all of the six culture systems in which type I collagen was added at different timings, cell aggregates with hair-like tissue formed on the surface (indicated by arrows in each of the six photographs included in FIG. 16) were obtained. was taken.

図17には、I型コラーゲンの添加タイミング(細胞の播種からI型コラーゲン添加までの時間)と、培養8日目の細胞凝集塊における毛様組織の形成効率とを対応させて示す。図17に示すように、細胞の播種直後(0時間)にI型コラーゲンを添加した培養系では、12個の細胞凝集塊のうち9個の細胞凝集塊において毛様組織が形成された(毛様組織の形成効率75%)。また、細胞の播種から6時間、12時間、24時間、36時間、及び48時間が経過した時点でI型コラーゲンを添加した培養系における毛様組織の形成効率は、それぞれ58%、58%、50%、33%、及び25%であった。すなわち、I型コラーゲンを添加するタイミングが遅くなるにつれて、毛様組織の形成効率は低下する傾向が確認された。 FIG. 17 shows the timing of addition of type I collagen (time from seeding of cells to addition of type I collagen) in correspondence with the formation efficiency of hairy tissue in cell aggregates on day 8 of culture. As shown in FIG. 17, in the culture system to which type I collagen was added immediately after seeding the cells (time 0), hairy tissue was formed in 9 out of 12 cell aggregates (hair formation efficiency of like tissue 75%). In addition, at 6 hours, 12 hours, 24 hours, 36 hours, and 48 hours after seeding the cells, the formation efficiencies of hairy tissue in the culture system to which type I collagen was added were 58%, 58%, and 58%, respectively. 50%, 33% and 25%. That is, it was confirmed that the efficiency of hair-like tissue formation tends to decrease as the timing of adding type I collagen is delayed.

図18には、I型コラーゲンの添加タイミングと、培養8日目において1つの細胞凝集塊あたり形成されていた毛様組織の本数との関係を示す。図18に示すように、I型コラーゲンを添加するタイミングが遅くなるにつれて、1つの細胞凝集塊に形成される毛様組織の数は減少する傾向が確認された。 FIG. 18 shows the relationship between the timing of addition of type I collagen and the number of hair-like tissues formed per cell aggregate on day 8 of culture. As shown in FIG. 18, it was confirmed that as the timing of adding type I collagen was delayed, the number of hair-like tissues formed in one cell aggregate tended to decrease.

図19には、細胞の播種直後にI型コラーゲンを添加した培養系における培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す。図19の写真(ii)には、写真(i)に示す四角の枠内の部分を拡大して示す。図19に示すように、細胞凝集塊の表面に突出した毛様組織の自由端である先端部分には、膨らみのある構造が観察された。 FIG. 19 shows micrographs of cell aggregates on day 8 of culture in a culture system in which type I collagen was added immediately after cell seeding. Photograph (ii) in FIG. 19 shows an enlarged portion of the square frame shown in photograph (i). As shown in FIG. 19, a swollen structure was observed at the tip, which is the free end of the hair-like tissue protruding from the surface of the cell aggregate.

図20には、細胞の播種直後にI型コラーゲンを添加した培養系における培養8日目の細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織の拡大写真を示す。図20において白色の点線で囲まれた部分が毛様組織である。図20に示すように、毛様組織の自由端である先端部分には、膨らみのある構造が観察され、且つ、当該膨らみのある構造から当該毛様組織の根元に向けて伸びる黒色の毛幹様構造が観察された。 FIG. 20 shows enlarged photographs of hairy tissue formed on the surface of cell aggregates on day 8 of culture in a culture system in which type I collagen was added immediately after cell seeding. The portion surrounded by the white dotted line in FIG. 20 is the ciliary tissue. As shown in FIG. 20, a bulging structure is observed at the tip portion, which is the free end of the hairy tissue, and a black hair shaft extending from the bulging structure toward the root of the hairy tissue. A similar structure was observed.

[細胞凝集塊の製造]
例5-1として、終濃度が120μg/mLとなるようにI型コラーゲンを添加した培養液を用い、上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を開始した。
[Production of cell aggregates]
As Example 5-1, a culture medium to which type I collagen was added to a final concentration of 120 μg/mL was used, and in the same manner as in Example 1 above, epithelial cells and mesenchymal cells were co-cultured (suspended culture) was started.

また、例5-2として、I型コラーゲンが添加されていない培養液(基本培地)を用いたこと以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を開始した。 In addition, as Example 5-2, co-culture of epithelial cells and mesenchymal cells ( Floating culture) was started.

[結果]
例5-1及び例5-2のいずれにおいても、培養2日目の時点において、毛様組織を有しない細胞凝集塊が形成されていた。培養2日目に回収された細胞凝集塊からRNeasy mini-kit(QIAGEN)を用いてRNAを抽出し、Mouse Genome 430 2.0 Array (Applied Biosystems)を用いたマイクロアレイ解析を行った。
[result]
In both Examples 5-1 and 5-2, cell aggregates without hairy tissue were formed on the second day of culture. RNA was extracted from the cell aggregates collected on day 2 of culture using RNeasy mini-kit (QIAGEN) and subjected to microarray analysis using Mouse Genome 430 2.0 Array (Applied Biosystems).

図21には、例5-1においてI型コラーゲンが分散された培養液を用いて形成された細胞凝集塊と、例5-2においてI型コラーゲンが分散されていない培養液を用いて形成された細胞凝集塊とについて、マイクロアレイを用いたGO(Gene Ontology)解析を行った結果を示す。すなわち、図21には、例5-1の細胞凝集塊において、例5-2の細胞凝集塊に比べて有意(Fold change>2)に増加した遺伝子群(すなわち、例5-1の細胞凝集塊において、発現量が例5-2の細胞凝集塊の2倍以上であった遺伝子群)を示す。 FIG. 21 shows cell aggregates formed using a culture solution in which type I collagen is dispersed in Example 5-1, and cell aggregates formed using a culture solution in which type I collagen is not dispersed in Example 5-2. The results of GO (Gene Ontology) analysis using a microarray are shown for the cell aggregates obtained. That is, in FIG. 21, in the cell aggregate of Example 5-1, the gene group significantly increased (Fold change>2) compared to the cell aggregate of Example 5-2 (i.e., the cell aggregate of Example 5-1 Gene groups whose expression levels in clumps were at least twice that of cell clumps in Example 5-2).

図21に示すように、例5-1の細胞凝集塊において優位に増加した遺伝子群の上位10個に、発毛関連遺伝子のGO Termが5つ抽出された(hair cycle、skin development、epidermis development、hair follicle development及びhair cycle process)。 As shown in FIG. 21, five GO terms of hair growth-related genes were extracted from the top 10 gene groups that increased significantly in the cell aggregates of Example 5-1 (hair cycle, skin development, epidermis development , hair follicle development and hair cycle process).

すなわち、I型コラーゲンを用いたマトリックス処理を含む共培養により形成された例5-1の細胞凝集塊においては、当該マトリックス処理を含まない共培養により形成された例5-2の細胞凝集塊に比べて、発毛関連遺伝子の発現量が有意に増加していることが確認された。 That is, in the cell aggregates of Example 5-1 formed by co-culture including matrix treatment using type I collagen, the cell aggregates of Example 5-2 formed by co-culture without the matrix treatment In comparison, it was confirmed that the expression levels of hair growth-related genes were significantly increased.

具体的に、例えば、例5-1の細胞凝集塊は、毛包発生に関連するマーカー遺伝子であるTgfb2、Sox21、Lgr5、Lhx2、Edaradd、Pdgfa、及びLgr4の発現量がいずれも、例5-2の細胞凝集塊の2倍以上であった。 Specifically, for example, in the cell aggregates of Example 5-1, the expression levels of Tgfb2, Sox21, Lgr5, Lhx2, Edaradd, Pdgfa, and Lgr4, which are marker genes related to hair follicle development, are all It was more than double that of 2 cell clumps.

したがって、I型コラーゲンを用いたマトリックス処理を含む共培養により形成された例5-1の細胞凝集塊は、当該マトリックス処理を含まない共培養により形成された例5-2の細胞凝集塊に比べて、毛髪再生能が顕著に向上していると考えられた。 Therefore, the cell aggregates of Example 5-1 formed by co-culture including the matrix treatment using type I collagen were compared to the cell aggregates of Example 5-2 formed by co-culture without the matrix treatment. Therefore, it was considered that the hair regrowth ability was remarkably improved.

[細胞凝集塊の製造]
例6-1として、終濃度が120μg/mLとなるようにI型コラーゲンを添加した培養液を用い、上述の実施例1と同様にして、96ウェルプレートの各ウェルに、1×10cells/ウェルの上皮系細胞及び1×10cells/ウェルの間葉系細胞を播種した。
[Production of cell aggregates]
As Example 6-1, a culture medium to which type I collagen was added to a final concentration of 120 μg/mL was used, and 1×10 4 cells were added to each well of a 96-well plate in the same manner as in Example 1 above. Epithelial cells/well and 1×10 4 cells/well of mesenchymal cells were seeded.

播種後、96ウェルプレートを4℃の冷蔵庫内で30分静置して、細胞をウェルの底面上に沈降させ、堆積させた。その後、96ウェルプレートを37℃のインキュベータに移し、共培養(浮遊培養)を開始した。 After seeding, the 96-well plate was placed in a refrigerator at 4° C. for 30 minutes to allow the cells to settle and deposit on the bottom of the wells. After that, the 96-well plate was transferred to a 37° C. incubator to initiate co-culture (suspension culture).

例6-2として、I型コラーゲンに代えて、終濃度が2v/v%となる量のマトリゲル原液(Matrigel(登録商標) Basement Membrane Matrix、CORNING(登録商標))を添加した培養液を用いた以外は上述の例6-1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を開始した。 As Example 6-2, instead of type I collagen, a culture medium containing a Matrigel undiluted solution (Matrigel (registered trademark) Basement Membrane Matrix, CORNING (registered trademark)) at a final concentration of 2 v/v% was used. Co-culture (suspension culture) of epithelial cells and mesenchymal cells was started in the same manner as in Example 6-1 except for the above.

なお、マトリゲル原液は、EHS(Engelbreth-Holm-Swarm)マウス腫瘍から抽出された可溶性基底膜マトリクスを10.6mg/mL(Lowry法で測定されるタンパク質量)含み、当該基底膜マトリクスにおける組成比率は、ラミニンが56%、エンタクチンが8%、及びIV型コラーゲンが31%であった。 The Matrigel undiluted solution contains 10.6 mg/mL (protein amount measured by the Lowry method) of soluble basement membrane matrix extracted from EHS (Engelbreth-Holm-Swarm) mouse tumor, and the composition ratio in the basement membrane matrix is , 56% laminin, 8% entactin, and 31% type IV collagen.

よって、終濃度が2v/v%となる量のマトリゲル原液が添加された培養液は、118μg/mLのラミニン、16μg/mLのエンタクチン、及び66μg/mLのIV型コラーゲンを含有していたと算出される。 Therefore, it was calculated that the culture solution to which the Matrigel stock solution was added in an amount to give a final concentration of 2 v/v% contained 118 μg/mL laminin, 16 μg/mL entactin, and 66 μg/mL type IV collagen. be.

例6-3として、I型コラーゲン及びマトリゲルのいずれも添加されていない培養液(基本培地)を用いたこと以外は上述の例6-1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を開始した。 As Example 6-3, epithelial cells and mesenchymal cells were obtained in the same manner as in Example 6-1 above, except that a culture medium (basic medium) to which neither type I collagen nor Matrigel was added was used. Co-culture (suspension culture) was started.

[細胞凝集塊の移植]
例6-1、例6-2及び例6-3のいずれの培養系においても、培養3日目の時点で、毛様組織を有しない細胞凝集塊が形成されていた。例6-1、例6-2及び例6-3のそれぞれの培養系から、培養3日目の細胞凝集塊を回収し、当該細胞凝集塊を、パッチ法にて、5週齢のSCID-nuマウスの皮膚に移植した。具体的に、マウスの皮膚の真皮又は筋膜の付近に形成した互いに離れた3つの移植部位に、例6-1の細胞凝集塊を10個、例6-2の細胞凝集塊を50個、及び例6-3の細胞凝集塊を50個、それぞれ注入した。
[Transplantation of cell aggregates]
In any of the culture systems of Examples 6-1, 6-2 and 6-3, cell aggregates without hairy tissue were formed on day 3 of culture. From each of the culture systems of Examples 6-1, 6-2, and 6-3, cell aggregates on day 3 of culture were collected, and the cell aggregates were applied to 5-week-old SCID- by a patch method. Implanted on the skin of nu mice. Specifically, 10 cell aggregates of Example 6-1, 50 cell aggregates of Example 6-2, and 50 cell aggregates of Example 6-2 were placed in three separate transplant sites formed near the dermis or fascia of mouse skin. and 50 cell aggregates of Example 6-3, respectively.

[結果]
図22には、移植から4週間後に、マウスの各移植部位において再生していた毛髪の本数を目視にてカウントした結果を示す。図22に示すように、I型コラーゲンもマトリゲルも分散されていない培養液(基本培地)を用いた条件(図中の「マトリクスなし」)で形成された50個の細胞凝集塊の移植部位において再生した毛髪は128本であった。すなわち、移植された細胞凝集塊1個あたりの再生毛髪数は、2.6本であった。
[result]
FIG. 22 shows the results of visually counting the number of regenerated hairs at each transplantation site of the mouse 4 weeks after transplantation. As shown in FIG. 22, at the transplantation site of 50 cell aggregates formed under conditions using a culture solution (basal medium) in which neither type I collagen nor Matrigel was dispersed (“no matrix” in the figure). 128 hairs were regenerated. That is, the number of regenerated hairs per transplanted cell aggregate was 2.6.

また、マトリゲルが分散された培養液を用いた条件(図中の「マトリゲル」)で形成された50個の細胞凝集塊の移植部位において再生した毛髪は285本であった。すなわち、移植された細胞凝集塊1個あたりの再生毛髪数は、5.7本であった。マトリゲルを用いて形成された細胞凝集塊1個あたりの再生毛髪数は、I型コラーゲン及びマトリゲルを用いることなく形成された細胞凝集塊のそれの2.2倍であった。 In addition, 285 hairs were regenerated at the transplanted site of 50 cell aggregates formed under the conditions using the culture solution in which Matrigel was dispersed ("Matrigel" in the figure). That is, the number of regenerated hairs per transplanted cell aggregate was 5.7. The number of regenerated hairs per cell aggregate formed using Matrigel was 2.2 times that of the cell aggregate formed without type I collagen and Matrigel.

また、I型コラーゲンが分散された培養液を用いた条件(図中の「コラーゲン」)で形成された10個の細胞凝集塊の移植部位において再生した毛髪は208本であった。すなわち、移植された細胞凝集塊1個あたりの再生毛髪数は、20.8本であった。 In addition, 208 hairs were regenerated at the transplanted site of 10 cell aggregates formed under the conditions using the culture solution in which type I collagen was dispersed (“collagen” in the figure). That is, the number of regenerated hairs per transplanted cell aggregate was 20.8.

すなわち、I型コラーゲンを用いて形成された細胞凝集塊1個あたりの再生毛髪数は、I型コラーゲン及びマトリゲルを用いることなく形成された細胞凝集塊のそれの8倍であり、マトリゲルを用いて形成された細胞凝集塊のそれの3.6倍であった。 That is, the number of regenerated hairs per cell aggregate formed using type I collagen was 8 times that of cell aggregates formed without using type I collagen and Matrigel, and the number of regenerated hairs using Matrigel was 8 times that of cell aggregates formed without using type I collagen and Matrigel. 3.6 times that of the formed cell clumps.

[細胞凝集塊の製造]
上述の実施例2と同様に、まず終濃度が12μg/mLとなるようにI型コラーゲンを添加した培養液を用いて、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を4日間行った。次いで、培養4日目の毛様組織を有しない細胞凝集塊を回収してI型コラーゲンのハイドロゲルに包埋し、当該細胞凝集塊のハイドロゲル包埋培養を行った。
[Production of cell aggregates]
In the same manner as in Example 2 above, first, coculture (suspension culture) of epithelial cells and mesenchymal cells was carried out for 4 days using a culture solution to which type I collagen was added so that the final concentration was 12 μg/mL. gone. Next, cell aggregates without hairy tissue on day 4 of culture were collected and embedded in type I collagen hydrogel, and hydrogel embedding culture of the cell aggregates was performed.

[毛様組織の回収]
培養14日目(ハイドロゲル包埋培養10日目)の時点において、細胞凝集塊の表面に毛様組織が形成されていることが確認された。培養14日目のハイドロゲル内に包埋された細胞凝集塊の毛様組織の根元部分をハサミで切断し、切断された当該毛様組織を回収した。
[Recovery of ciliary tissue]
On the 14th day of culture (10th day of hydrogel-embedded culture), it was confirmed that a hairy tissue was formed on the surface of the cell aggregate. The root portion of the hairy tissue of the cell aggregate embedded in the hydrogel on the 14th day of culture was cut with scissors, and the cut hairy tissue was recovered.

[結果]
図23には、上述のようにして細胞凝集塊から切断され回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す。図23に示す3つの毛様組織のそれぞれについて、白色の矢頭は、細胞凝集塊から切断される前から自由端であった一方の先端部分を示し、黒色の矢頭は、当該切断によって形成された他方の先端部分(当該切断前は細胞凝集塊と結合していた根本部分)を示す。図23に示すように、細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織は、当該細胞凝集塊から切り離して回収することができた。
[result]
FIG. 23 shows a photomicrograph of the ciliary tissue cut and collected from the cell aggregates as described above. For each of the three hairy tissues shown in FIG. 23, the white arrowhead indicates one tip portion that was free before being cut from the cell clump, and the black arrowhead was formed by the cutting. The other tip portion (the root portion that was bound to the cell clump before the cutting) is shown. As shown in FIG. 23, the hair-like tissue formed on the surface of the cell aggregate could be separated from the cell aggregate and collected.

[細胞凝集塊の製造]
例8-1として、I型コラーゲンに代えて、終濃度が2v/v%となる量(ラミニン終濃度が118μg/mL、エンタクチン終濃度が16μg/mL、及びIV型コラーゲンの終濃度が66μg/mLとなる量)のマトリゲル原液を添加した培養液を用いた以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を行った。
[Production of cell aggregates]
As Example 8-1, in place of type I collagen, the final concentration is 2 v / v% (laminin final concentration is 118 μg / mL, entactin final concentration is 16 μg / mL, and type IV collagen final concentration is 66 μg / Epithelial cells and mesenchymal cells were co-cultured (suspension culture) in the same manner as in Example 1 above, except that the culture medium to which Matrigel undiluted solution was added was used.

例8-2として、I型コラーゲンに代えて、増殖因子の含有量が低減されたマトリゲル原液(Matrigel(登録商標) Basement Membrane Matrix(Growth Factor Reduced)、CORNING(登録商標))を、終濃度が1v/v%となる量で添加した培養液を用いた以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を行った。 As Example 8-2, in place of type I collagen, Matrigel undiluted solution (Matrigel (registered trademark) Basement Membrane Matrix (Growth Factor Reduced), CORNING (registered trademark)) with reduced growth factor content was added to a final concentration of Co-culture (suspension culture) of epithelial cells and mesenchymal cells was carried out in the same manner as in Example 1 above, except that the culture solution added in an amount of 1 v/v % was used.

なお、増殖因子の含有量が低減されたマトリゲル原液(GFR)は、EHSマウス腫瘍から抽出された可溶性基底膜マトリクスを8~12mg/mL(Lowry法で測定されるタンパク質量)含み、当該基底膜マトリクスにおける組成比率は、ラミニンが61%、エンタクチンが7%、及びIV型コラーゲンが30%であった。よって、終濃度が1v/v%となる量のマトリゲル原液(GFR)が添加された培養液は、49~73μg/mLのラミニン、6~8μg/mLのエンタクチン、及び24~36μg/mLのIV型コラーゲンを含有していたと算出される。 The matrigel undiluted solution (GFR) with reduced growth factor content contains 8 to 12 mg/mL (protein amount measured by the Lowry method) of soluble basement membrane matrix extracted from EHS mouse tumor, and the basement membrane The composition ratio in the matrix was 61% laminin, 7% entactin, and 30% type IV collagen. Therefore, the culture medium to which Matrigel stock solution (GFR) was added in an amount to give a final concentration of 1 v / v% was 49-73 μg / mL laminin, 6-8 μg / mL entactin, and 24-36 μg / mL IV It is calculated that it contained type collagen.

例8-3として、I型コラーゲンに代えて、終濃度が1v/v%となる量の高濃度ラミニン/エンタクチン複合体原液(HIGH CONCENTRATION LAMININ/ENTACTIN COMPLEX、CORNING(登録商標))を添加した培養液を用いた以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を行った。 As Example 8-3, instead of type I collagen, a culture supplemented with a high-concentration laminin/entactin complex undiluted solution (HIGH CONCENTRATION LAMININ/ENTACTIN COMPLEX, CORNING (registered trademark)) at a final concentration of 1 v/v%. Co-culture (suspension culture) of epithelial cells and mesenchymal cells was carried out in the same manner as in Example 1 above, except that the liquid was used.

なお、高濃度ラミニン/エンタクチン複合体原液は、EHSマウス腫瘍から抽出された可溶性基底膜マトリクスを15.2mg/mL含み、SDS-PAGEによる純度90%以上でラミニン/エンタクチン複合体を含み、ラミニンとエンタクチンとは等モル比で含まれていた。よって、終濃度が1v/v%となる量の高濃度ラミニン/エンタクチン複合体原液が添加された培養液は、137~152μg/mLのラミニン/エンタクチン複合体(すなわち、それぞれ68~76μg/mLのラミニン及びエンタクチンを)を含有していたと算出される。 The high-concentration laminin/entactin complex stock solution contains 15.2 mg/mL of soluble basement membrane matrix extracted from EHS mouse tumor, contains laminin/entactin complex with a purity of 90% or more by SDS-PAGE, and contains laminin and Entactin was included in an equimolar ratio. Therefore, the culture medium to which the high-concentration laminin/entactin complex stock solution was added at a final concentration of 1 v/v% contained 137 to 152 μg/mL laminin/entactin complex (that is, 68 to 76 μg/mL, respectively). laminin and entactin).

例8-4として、I型コラーゲンに代えて、終濃度が1v/v%となる量のIV型コラーゲン原液(COLLAGEN IV,MOUSE、CORNING(登録商標))を添加した培養液を用いた以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を行った。 As Example 8-4, instead of type I collagen, a culture medium containing type IV collagen undiluted solution (COLLAGEN IV, MOUSE, CORNING (registered trademark)) at a final concentration of 1 v/v% was used. Epithelial cells and mesenchymal cells were co-cultured (suspension culture) in the same manner as in Example 1 described above.

なお、IV型コラーゲン原液は、EHSマウス腫瘍から抽出された可溶性基底膜マトリクスを1.25mg/mL含み、SDS-PAGEによる純度90%以上でIV型コラーゲンを含んでいた。よって、終濃度が1v/v%となる量のIV型コラーゲン原液が添加された培養液は、11~13μg/mLのIV型コラーゲンを含有していたと算出される。 The type IV collagen stock solution contained 1.25 mg/mL of the soluble basement membrane matrix extracted from the EHS mouse tumor, and contained type IV collagen with a purity of 90% or higher by SDS-PAGE. Therefore, it is calculated that the culture medium to which the type IV collagen stock solution was added in such an amount that the final concentration was 1 v/v %, contained 11 to 13 μg/mL of type IV collagen.

例8-5として、I型コラーゲンに代えて、終濃度が1v/v%となる量の高濃度ラミニン/エンタクチン複合体原液と、終濃度が1v/v%となる量のIV型コラーゲン原液とを添加した培養液を用いた以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を行った。なお、全ての条件において、培養期間を通じて、ウェル内の培養液は、全体として流動性を維持していた。 As Example 8-5, instead of type I collagen, a high-concentration laminin/entactin complex stock solution with a final concentration of 1 v/v% and a type IV collagen stock solution with a final concentration of 1 v/v%. Co-culture (suspension culture) of epithelial cells and mesenchymal cells was carried out in the same manner as in Example 1 above, except that a culture solution containing was used. Under all conditions, the culture medium in the wells maintained fluidity as a whole throughout the culture period.

[結果]
図24には、培養8日目の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す。図24に示すように、マトリゲルが分散された培養液を用いた例8-1、増殖因子の含有量が低減されたマトリゲルが分散された培養液を用いた例8-2、ラミニン/エンタクチン複合体が分散された培養液を用いた例8-3、IV型コラーゲンが分散された培養液を用いた例8-4、及び、ラミニン/エンタクチン複合体及びIV型コラーゲンが分散された培養液を用いた例8-5の培養系の全てにおいて、培養8日目の時点で、各ウェルに1つずつ、毛様組織を有する細胞凝集塊が形成されていた。なお、図24に含まれる5つの写真のそれぞれにおいて、矢印は細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織を示す。
[result]
FIG. 24 shows micrographs of cell aggregates on day 8 of culture. As shown in FIG. 24, Example 8-1 using a culture medium in which Matrigel was dispersed, Example 8-2 using a culture medium in which Matrigel with a reduced growth factor content was dispersed, and laminin/entactin complex Example 8-3 using a culture medium in which body was dispersed, Example 8-4 using a culture medium in which type IV collagen was dispersed, and culture medium in which a laminin/entactin complex and type IV collagen were dispersed were used. In all of the culture systems of Example 8-5 used, one cell aggregate with hairy tissue was formed in each well after 8 days of culture. In addition, in each of the five photographs included in FIG. 24, the arrows indicate the ciliary tissue formed on the surface of the cell aggregates.

図25には、マトリゲルが分散された培養液を用いて形成された細胞凝集塊に含まれる細胞の核を蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察した結果を示す。図25に示されるように、細胞凝集塊の表面に形成された複数の毛様組織も含め、当該細胞凝集塊の全体が染色された。 FIG. 25 shows the results of fluorescent staining of the nuclei of cells contained in cell aggregates formed using the culture medium in which Matrigel was dispersed and observation with a confocal microscope. As shown in FIG. 25, the entire cell aggregate including multiple hair-like tissues formed on the surface of the cell aggregate was stained.

図26には、マトリゲルが分散された培養液を用いて形成された細胞凝集塊のHE染色及び蛍光染色による観察結果を示す。図26において、写真(i)はHE染色画像を示し、写真(ii)には当該写真(i)において点線で囲んだ部分を拡大して示す。図26の写真(i)(ii)に示されるように、細胞凝集塊に形成された毛様組織は、その自由端である先端部分に形成された毛乳頭様構造と、当該毛乳頭様構造の近傍から当該毛様組織の根元部分まで伸びる毛幹様構造とを有していた。 FIG. 26 shows the results of observation by HE staining and fluorescent staining of cell aggregates formed using the culture medium in which Matrigel was dispersed. In FIG. 26, photograph (i) shows an HE-stained image, and photograph (ii) shows an enlarged portion surrounded by a dotted line in the photograph (i). As shown in photographs (i) and (ii) of FIG. 26, the hair-like tissue formed in the cell aggregate consists of a dermal papilla-like structure formed at the free end of the dermal papilla-like structure and the dermal papilla-like structure. It had a hair shaft-like structure extending from the vicinity of the hair tissue to the root of the hair tissue.

図26において、写真(iii)はCD34を蛍光染色した細胞凝集塊の蛍光顕微鏡画像を示し、写真(iv)には当該写真(iii)において点線で囲んだ部分を拡大して示す。図26の写真(iii)(iv)に示されるように、細胞凝集塊の毛幹様構造の外周に沿ってCD34陽性細胞(すなわち毛包上皮幹細胞)が観察された。 In FIG. 26, photograph (iii) shows a fluorescence microscope image of a cell aggregate fluorescently stained with CD34, and photograph (iv) shows an enlarged portion surrounded by a dotted line in the photograph (iii). As shown in photographs (iii) and (iv) of FIG. 26, CD34-positive cells (ie, hair follicle epithelial stem cells) were observed along the periphery of the hair shaft-like structure of the cell aggregates.

図26において、写真(v)は毛乳頭細胞のマーカーであるVersicanを蛍光染色した細胞凝集塊の蛍光顕微鏡画像を示し、写真(vi)には当該写真(v)において点線で囲んだ部分を拡大して示す。図26の写真(v)(vi)に示されるように、細胞凝集塊の毛様組織の自由端である先端部分には、Versican陽性細胞(すなわち毛乳頭細胞)の凝集塊(毛乳頭様構造)が観察された。 In FIG. 26, photograph (v) shows a fluorescence microscope image of cell aggregates fluorescently stained with Versican, a marker for dermal papilla cells, and photograph (vi) shows an enlarged portion surrounded by a dotted line in the photograph (v). shown as As shown in photographs (v) and (vi) of FIG. 26, at the tip, which is the free end of the hair-like tissue of the cell aggregate, there is an aggregate (dermal papilla-like structure) of Versican-positive cells (that is, dermal papilla cells). ) was observed.

図26において、写真(vii)は色素細胞のマーカーであるGp100を蛍光染色した細胞凝集塊の蛍光顕微鏡画像を示し、写真(viii)には当該写真(vii)において点線で囲んだ部分を拡大して示す。図26の写真(vii)(viii)に示されるように、細胞凝集塊の毛様組織の自由端である先端部分には、毛乳頭様構造の周囲にGp100陽性細胞(すなわち色素細胞)が観察された。 In FIG. 26, photograph (vii) shows a fluorescent microscopic image of cell aggregates fluorescently stained with Gp100, a pigment cell marker, and photograph (viii) is an enlarged portion surrounded by a dotted line in photograph (vii). is shown. As shown in photographs (vii) and (viii) in FIG. 26, Gp100-positive cells (i.e., pigment cells) were observed around the dermal papilla-like structure at the tip, which is the free end of the hair-like tissue of the cell aggregate. was done.

図27には、マトリゲルが分散された培養液を用いて形成された細胞凝集塊の毛様組織を観察した結果を示す。図27の写真(i)は、細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織の根元部分を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した画像である。この写真(i)に示されるように、毛様組織に含まれる毛幹様構造は、キューティクル構造を有していることが確認された。 FIG. 27 shows the results of observing the hair-like tissue of cell aggregates formed using the culture medium in which Matrigel was dispersed. Photograph (i) in FIG. 27 is an image of the root portion of the hair-like tissue formed on the surface of the cell aggregate, taken with a scanning electron microscope (SEM). As shown in this photograph (i), it was confirmed that the hair shaft-like structure contained in the hair-like tissue has a cuticle structure.

写真27の写真(ii)は、細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織の自由端である先端部分を顕微鏡の明視野で撮影した画像である。この写真(ii)に示されるように、毛様組織は、その先端部分に毛乳頭様構造を有し、当該毛乳頭様構造の近傍から、当該毛様組織の根元部分に向けて毛幹様構造が伸びていることが確認された。なお、上皮系細胞はメラニンを取り込むため、顕微鏡下で黒い細胞として観察されるが、毛乳頭細胞はメラニンを取り込まないため、顕微鏡下で黒くない細胞として特定される。 Photograph (ii) of Photograph 27 is an image of the tip portion, which is the free end of the hairy tissue formed on the surface of the cell aggregate, taken in a bright field of a microscope. As shown in this photograph (ii), the hair-like tissue has a dermal papilla-like structure at its tip, and from the vicinity of the dermal papilla-like structure to the root portion of the hair-like tissue, there is a hair shaft-like structure. It was confirmed that the structure was stretched. Since epithelial cells take up melanin, they are observed as black cells under a microscope, but dermal papilla cells do not take up melanin, so they are identified as non-black cells under a microscope.

図28には、マトリゲルが分散された培養液を用いて形成された細胞凝集塊の毛様組織と、マウスの体毛とを透過型顕微鏡(TEM)にて観察した結果を示す。図28に示すように、細胞凝集塊において形成された毛様組織は、マウスの体毛の毛幹に類似した毛幹様構造、マウスの体毛と同様のメラノソーム及びキューティクル構造を有することが確認された。 FIG. 28 shows the results of observation by a transmission microscope (TEM) of hair-like tissue of cell aggregates formed using the culture solution in which Matrigel was dispersed and mouse body hair. As shown in FIG. 28, the hair-like tissue formed in the cell aggregates was confirmed to have a hair shaft-like structure similar to the hair shaft of mouse hair, and a melanosome and cuticle structure similar to mouse hair. .

[細胞凝集塊の製造]
例9-1として、I型コラーゲンに代えて、終濃度が2v/v%となる量(ラミニン終濃度が118μg/mL、エンタクチン終濃度が16μg/mL、及びIV型コラーゲンの終濃度が66μg/mLとなる量)のマトリゲル原液を添加した培養液を用いた以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を行った。例9-1の浮遊培養においては、培養4日目から6日目に細胞凝集塊の表面に毛様組織が形成され始めた。その後、細胞凝集塊の毛様組織の長さは経時的に増加した。
[Production of cell aggregates]
As Example 9-1, in place of type I collagen, the final concentration is 2 v / v% (laminin final concentration is 118 μg / mL, entactin final concentration is 16 μg / mL, and type IV collagen final concentration is 66 μg / Epithelial cells and mesenchymal cells were co-cultured (suspension culture) in the same manner as in Example 1 above, except that the culture medium to which Matrigel undiluted solution was added was used. In the suspension culture of Example 9-1, hairy tissue began to form on the surface of the cell aggregates from day 4 to day 6 of culture. After that, the length of the ciliary tissue of the cell clumps increased over time.

例9-2においては、まず上述の例9-1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を開始した。次いで、培養1日目の毛様組織を有しない細胞凝集塊を遠沈管に回収し、当該遠沈管から培養液を可能な限り除去した。その後、遠沈管にマトリゲル原液を添加し、当該マトリゲル原液に細胞凝集塊を懸濁した。 In Example 9-2, co-culture (suspension culture) of epithelial cells and mesenchymal cells was first started in the same manner as in Example 9-1 above. Next, the cell aggregates without hairy tissue on the first day of culture were collected in a centrifuge tube, and as much of the culture medium as possible was removed from the centrifuge tube. After that, Matrigel undiluted solution was added to the centrifuge tube, and cell aggregates were suspended in the Matrigel undiluted solution.

その後、細胞凝集塊及びマトリゲルを含む溶液0.4mLを6ウェルプレートのウェルに滴下し、37℃のインキュベーターで30分間保持することにより、マトリゲルをゲル化した。この結果、ウェル内の溶液の全体がゲル化し、流動性を有しないハイドロゲルが形成された。また、ハイドロゲル内において、細胞凝集塊は3次元的に分散され、互いに離れた状態で包埋された。 After that, 0.4 mL of a solution containing cell aggregates and Matrigel was dropped into wells of a 6-well plate and held in an incubator at 37°C for 30 minutes to gel Matrigel. As a result, the entire solution in the well gelled to form a hydrogel having no fluidity. Moreover, in the hydrogel, the cell aggregates were three-dimensionally dispersed and embedded in a state separated from each other.

その後、ウェル内のハイドロゲル上に基本培地を2mL添加し、細胞凝集塊のハイドロゲル包埋培養を開始した。例9-2のハイドロゲル包埋培養においては、培養4日目から6日目(ハイドロゲル包埋培養の開始から3日目から5日目)に細胞凝集塊の表面に毛様組織が形成され始めた。その後、細胞凝集塊の毛様組織の長さは経時的に増加した。 After that, 2 mL of basal medium was added onto the hydrogel in the well to initiate hydrogel-embedded culture of cell aggregates. In the hydrogel-embedded culture of Example 9-2, hairy tissue was formed on the surface of the cell aggregates on the 4th to 6th days of the culture (3rd to 5th days from the start of the hydrogel-embedded culture). began to be After that, the length of the ciliary tissue of the cell clumps increased over time.

[毛様組織の回収]
例9-1においては、培養14日目の培養液中に浮遊する細胞凝集塊の毛様組織の根元部分をハサミで切断し、切断された当該毛様組織を回収した。例9-2においては、培養12日目(ハイドロゲル包埋培養11日目)及び培養22日目(ハイドロゲル包埋培養21日目)の細胞凝集塊の毛様組織の根元部分をハサミで切断し、切断された当該毛様組織を回収した。
[Recovery of ciliary tissue]
In Example 9-1, the root portion of the hairy tissue of the cell aggregates floating in the culture medium on day 14 of culture was cut with scissors, and the cut hairy tissue was collected. In Example 9-2, the root portion of the hairy tissue of the cell aggregates on day 12 of culture (day 11 of hydrogel-embedded culture) and day 22 of culture (day 21 of hydrogel-embedded culture) was cut with scissors. The cut hairy tissue was collected.

[結果]
図29には、例9-1の培養14日目の細胞凝集塊から切断され回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す。図29の写真(i)に示す2つの毛様組織、及び写真(ii)に示す2つの毛様組織のそれぞれについて、白色の矢頭は、細胞凝集塊から切断される前から自由端であった一方の先端部分を示し、黒色の矢頭は、当該切断によって形成された他方の先端部分(当該切断前は細胞凝集塊と結合していた根本部分)を示す。
[result]
FIG. 29 shows a photomicrograph of the ciliary tissue cut and recovered from the cell aggregate on day 14 of culture in Example 9-1. For each of the two hair-like tissues shown in photograph (i) and the two hair-like tissues shown in photograph (ii) of FIG. 29, the white arrowheads were free ends before being cut from the cell clump. One tip portion is shown, and the black arrowhead indicates the other tip portion formed by the cutting (the root portion that was bound to the cell aggregate before the cutting).

図30には、例9-2の培養12日目(写真(i))及び22日目(写真(ii))の細胞凝集塊から回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す。図30の写真(i)に示す1つの毛様組織、及び写真(ii)に示す3つの毛様組織のそれぞれについて、白色の矢頭は、細胞凝集塊から切断される前から自由端であった一方の先端部分を示し、黒色の矢頭は、当該切断によって形成された他方の先端部分(当該切断前は細胞凝集塊と結合していた根本部分)を示す。図29及び図30に示すように、細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織は、当該細胞凝集塊から切り離して回収することができた。 FIG. 30 shows micrographs of ciliary tissues collected from cell aggregates on day 12 (photograph (i)) and day 22 (photograph (ii)) of culture in Example 9-2. For each of the one hairy tissue shown in photograph (i) of FIG. 30 and the three hairy tissues shown in photograph (ii), the white arrowheads were free ends before being cut from the cell clumps. One tip portion is shown, and the black arrowhead indicates the other tip portion formed by the cutting (the root portion that was bound to the cell aggregate before the cutting). As shown in FIGS. 29 and 30, the hairy tissue formed on the surface of the cell aggregates could be separated from the cell aggregates and recovered.

図31には、例9-2における培養23日目(ハイドロゲル包埋培養22日目)の細胞凝集塊の顕微鏡写真を示す。図31に示すように、細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織の1つは、その長さが約4cmに達していた。この毛様組織は、培養30日目には、その長さが5cmを超えた。 FIG. 31 shows a micrograph of cell aggregates on day 23 of culture (day 22 of hydrogel-embedded culture) in Example 9-2. As shown in FIG. 31, one of the hair-like tissues formed on the surface of the cell aggregate reached about 4 cm in length. This hairy tissue exceeded 5 cm in length on day 30 of culture.

図31において、部分写真(i)は、毛様組織の自由端である先端部分(黒い四角で囲まれた部分)を拡大して示す。この部分写真(i)に示すように、毛様組織は、その先端部分に膨らんだ構造を有し、当該先端部分から根元にかけて伸びる毛幹様構造を有していた。 In FIG. 31, a partial photograph (i) shows an enlarged tip portion (portion surrounded by a black square), which is the free end of the ciliary tissue. As shown in this partial photograph (i), the hair-like tissue had a swollen structure at the tip and a shaft-like structure extending from the tip to the root.

図31において、部分写真(ii)は、細胞凝集塊の表面に形成された小さな突起(白い四角で囲まれた部分)を拡大して示す。この部分写真(ii)に示すように、細胞凝集塊の表面には、長く伸びた2つの毛様組織に加えて、さらに新たな毛様組織が形成されつつあった。 In FIG. 31, partial photograph (ii) shows an enlarged view of small projections (parts surrounded by white squares) formed on the surface of the cell aggregates. As shown in this partial photograph (ii), in addition to the two elongated hair-like tissues, a new hair-like tissue was being formed on the surface of the cell aggregate.

[細胞凝集塊の製造]
上述の例9-2と同様にして、マトリゲルを含むハイドロゲル内で細胞凝集塊の包埋培養を行った。培養6日目(ハイドロゲル包埋培養の開始から5日目)の細胞凝集塊において毛様組織の形成が確認された。その後、細胞凝集塊の毛様組織の長さは経時的に増加した。
[Production of cell aggregates]
In the same manner as in Example 9-2 above, cell aggregates were embedded and cultured in hydrogels containing Matrigel. Formation of hairy tissue was confirmed in the cell aggregates on day 6 of culture (fifth day from the start of hydrogel-embedded culture). After that, the length of the ciliary tissue of the cell clumps increased over time.

[毛様組織の回収]
培養15日目(ハイドロゲル包埋培養14日目)のハイドロゲル内に包埋されている細胞凝集塊の表面に形成された毛様組織の根元部分をハサミで切断し、切断された当該毛様組織を回収した。
[Recovery of ciliary tissue]
The root portion of the hair-like tissue formed on the surface of the cell aggregate embedded in the hydrogel on the 15th day of the culture (the 14th day of the hydrogel-embedded culture) was cut with scissors, and the cut hair was obtained. Similar tissues were collected.

[結果]
図32には、細胞凝集塊から回収された毛様組織の顕微鏡写真を示す。図32の写真(i)は、回収された毛様組織の明視野顕微鏡写真である。図32の写真(ii)は、写真(i)に示す毛様組織をCalcein-AM染色し、蛍光顕微鏡で観察した結果を示す。図32の2つの写真(i)(ii)のそれぞれにおいて、白色の矢頭は、細胞凝集塊から切断される前から自由端であった一方の先端部分を示し、黒色の矢頭は、当該切断によって形成された他方の先端部分(当該切断前は細胞凝集塊と結合していた根本部分)を示す。
[result]
FIG. 32 shows micrographs of ciliary tissue recovered from cell clumps. Photograph (i) of FIG. 32 is a bright field micrograph of the recovered ciliary tissue. Photograph (ii) in FIG. 32 shows the result of Calcein-AM staining of the hairy tissue shown in photograph (i) and observation with a fluorescence microscope. In each of the two photographs (i) and (ii) in FIG. 32 , the white arrowhead indicates one tip portion that was free before being cut from the cell aggregate, and the black arrowhead indicates the The other tip portion that was formed (the root portion that was bound to the cell clump before the cutting) is shown.

この写真(ii)に示されるように、回収された毛様組織(毛様移植片)を構成する細胞はCalcein-AM染色され、生存していることが確認された。 As shown in this photograph (ii), the cells composing the collected hairy tissue (hairy graft) were stained with Calcein-AM and confirmed to be viable.

[細胞凝集塊の製造]
I型コラーゲンに代えて、終濃度が2v/v%となる量(ラミニン終濃度が118μg/mL、エンタクチン終濃度が16μg/mL、及びIV型コラーゲンの終濃度が66μg/mLとなる量)のマトリゲル原液を添加した培養液を用いた以外は上述の実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養(浮遊培養)を行った。
[Production of cell aggregates]
Instead of type I collagen, the final concentration is 2 v / v% (laminin final concentration is 118 μg / mL, entactin final concentration is 16 μg / mL, and type IV collagen final concentration is 66 μg / mL). Co-culture (suspension culture) of epithelial cells and mesenchymal cells was carried out in the same manner as in Example 1 above, except that the culture medium to which Matrigel undiluted solution was added was used.

次いで、培養1日目の毛様組織を有しない細胞凝集塊を遠沈管に回収し、当該遠沈管から培養液を可能な限り除去した。その後、遠沈管にマトリゲル原液を添加し、当該マトリゲル原液に細胞凝集塊を懸濁した。 Next, the cell aggregates without hairy tissue on the first day of culture were collected in a centrifuge tube, and as much of the culture medium as possible was removed from the centrifuge tube. After that, Matrigel undiluted solution was added to the centrifuge tube, and cell aggregates were suspended in the Matrigel undiluted solution.

その後、細胞凝集塊及びマトリゲルを含む溶液0.4mLを6ウェルプレートのウェルに滴下し、37℃のインキュベーターで30分間保持することにより、マトリゲルをゲル化した。この結果、ウェル内の溶液の全体がゲル化し、流動性を有しないハイドロゲルが形成された。また、ハイドロゲル内において、細胞凝集塊は3次元的に分散され、互いに離れた状態で包埋された。 After that, 0.4 mL of a solution containing cell aggregates and Matrigel was dropped into wells of a 6-well plate and held in an incubator at 37°C for 30 minutes to gel Matrigel. As a result, the entire solution in the well gelled to form a hydrogel having no fluidity. Moreover, in the hydrogel, the cell aggregates were three-dimensionally dispersed and embedded in a state separated from each other.

その後、ウェル内のハイドロゲル上に基本培地を2mL添加し、細胞凝集塊のハイドロゲル包埋培養を開始した。ハイドロゲル包埋培養においては、培養4日目から6日目(ハイドロゲル包埋培養の開始から3日目から5日目)に細胞凝集塊の表面に毛様組織が形成され始めた。その後、細胞凝集塊の毛様組織の長さは経時的に増加した。 After that, 2 mL of basal medium was added onto the hydrogel in the well to initiate hydrogel-embedded culture of cell aggregates. In the hydrogel-embedded culture, hairy tissue began to form on the surface of the cell aggregates on the 4th to 6th days of the culture (3rd to 5th days from the start of the hydrogel-embedded culture). After that, the length of the ciliary tissue of the cell clumps increased over time.

[毛様組織の回収]
培養14日目(ハイドロゲル包埋培養10日目)の細胞凝集塊の毛様組織の根元部分をハサミで切断し、切断された当該毛様組織を回収した。
[Recovery of ciliary tissue]
The root portion of the hairy tissue of the cell aggregate on day 14 of culture (day 10 of hydrogel-embedded culture) was cut with scissors, and the cut hairy tissue was collected.

[毛様移植片のハイドロゲル包埋培養]
上述のようにして回収された毛様組織(毛様移植片)をマトリゲル原液に添加し、当該毛様移植片及びマトリゲルを含む溶液0.4mLを6ウェルプレートのウェルに滴下し、37℃のインキュベーターで30分間保持することにより、マトリゲルをゲル化した。この結果、ウェル内の溶液の全体がゲル化し、流動性を有しないハイドロゲルが形成された。その後、ウェル内のハイドロゲル上に基本培地を2mL添加し、毛様移植片のハイドロゲル包埋培養を開始した。なお、毛様移植片を包埋したハイドロゲルは、当該毛様移植片を移植する生体の組織を模した人工組織として用いた。
[Hydrogel-embedded culture of hair-like grafts]
The hairy tissue (hairy graft) collected as described above was added to the Matrigel undiluted solution, 0.4 mL of the solution containing the hairy graft and Matrigel was added dropwise to the wells of a 6-well plate, and heated at 37°C. Matrigel was gelled by holding in an incubator for 30 minutes. As a result, the entire solution in the well gelled to form a hydrogel having no fluidity. Thereafter, 2 mL of basal medium was added onto the hydrogel in the well to initiate hydrogel embedding culture of the hair-like explant. The hydrogel in which the hair-like graft was embedded was used as an artificial tissue simulating the tissue of a living body into which the hair-like graft was to be implanted.

[結果]
図33には、ハイドロゲル包埋培養された毛様移植片の顕微鏡写真を示す。図33の写真(i)にはハイドロゲル包埋培養の開始直後(d0)、写真(ii)にはハイドロゲル包埋培養1日目(d1)、写真(iii)にはハイドロゲル包埋培養2日目(d2)、写真(iv)にはハイドロゲル包埋培養3日目(d3)、写真(v)にはハイドロゲル包埋培養5日目(d5)、写真(vi)にはハイドロゲル包埋培養7日目(d7)、及び写真(vii)にはハイドロゲル包埋培養8日目(d8)における毛様移植片をそれぞれ示す。
[result]
FIG. 33 shows micrographs of hydrogel-embedded cultured hair-like explants. In the photograph (i) of FIG. 33, immediately after the start of the hydrogel embedding culture (d0), in the photograph (ii), the first day of the hydrogel embedding culture (d1), in the photograph (iii), the hydrogel embedding culture On day 2 (d2), in photo (iv) on day 3 of hydrogel embedding culture (d3), in photo (v) on day 5 of hydrogel embedding culture (d5), in photo (vi) Photo (vii) shows hairy explants on day 7 of gel-embedded culture (d7) and on day 8 of hydrogel-embedded culture (d8), respectively.

図33において、白色の矢頭は、細胞凝集塊から切断される前から自由端であった一方の先端部分を示し、黒色の矢頭は、当該切断によって形成された他方の先端部分(当該切断前は細胞凝集塊と結合していた根本部分)を示す。 In FIG. 33, the white arrowhead indicates one tip portion that was free before being cut from the cell aggregate, and the black arrowhead indicates the other tip portion formed by the cutting (before cutting The root portion that was associated with cell clumps) is shown.

図33に示すように、毛様移植片は、細胞凝集塊から切断された後も生存し、当該毛様移植片の長さ(特に当該毛様移植片に含まれる毛幹様構造の長さ)は経時的に増加した。この結果は、細胞凝集塊から切断された毛様組織の毛様移植片としての有用性を裏付けるものであった。

As shown in FIG. 33, the hair graft survives after being cut from the cell clump, and the length of the hair graft (especially the length of the shaft-like structure contained in the hair graft) ) increased over time. This result supported the usefulness of hair-like tissue cut from cell clumps as a hair-like graft.

Claims (15)

細胞培養を行って、その表面に毛様組織が形成された細胞凝集塊を得ること、及び、
前記毛様組織を、生体に移植するために、前記細胞凝集塊から切断して回収すること、
を含む、移植用毛様組織の製造方法。
performing cell culture to obtain a cell aggregate having a hair-like tissue formed on its surface; and
cutting and recovering the ciliary tissue from the cell aggregate for transplantation into a living body;
A method for producing hairy tissue for transplantation, comprising:
前記毛様組織は、毛幹様構造を有する、
請求項1に記載の移植用毛様組織の製造方法。
The hair-like tissue has a hair shaft-like structure,
The method for producing a hair-like tissue for transplantation according to claim 1.
前記細胞凝集塊の毛様組織は、自由端である先端部分に毛乳頭様構造を有する、
請求項1又は2に記載の移植用毛様組織の製造方法。
The hair-like tissue of the cell aggregate has a dermal papilla-like structure at the tip, which is a free end,
The method for producing a hair-like tissue for transplantation according to claim 1 or 2.
前記毛様組織は、毛細血管を含まない、
請求項1乃至3のいずれかに記載の移植用毛様組織の製造方法。
the ciliary tissue does not contain capillaries;
A method for producing a hair-like tissue for transplantation according to any one of claims 1 to 3.
前記細胞凝集塊は、立毛筋構造及び/又は皮脂腺構造を含まない、
請求項1乃至4のいずれかに記載の移植用毛様組織の製造方法。
The cell aggregate does not contain arrector pili structure and/or sebaceous gland structure,
A method for producing a hair-like tissue for transplantation according to any one of claims 1 to 4.
前記細胞凝集塊から切断され回収された前記毛様組織は、切断面を有しない一方の先端部分と、切断面を有する他方の先端部分とを有する、
請求項1乃至5のいずれかに記載の移植用毛様組織の製造方法。
The ciliary tissue cut and collected from the cell aggregate has one tip portion that does not have a cut surface and the other tip portion that has a cut surface,
A method for producing a hair-like tissue for transplantation according to any one of claims 1 to 5.
前記細胞培養は、上皮系細胞及び間葉系細胞を播種することを含む、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の共培養である、
請求項1乃至6のいずれかに記載の移植用毛様組織の製造方法。
The cell culture is a co-culture of the epithelial cells and the mesenchymal cells, comprising seeding the epithelial cells and the mesenchymal cells.
A method for producing a hair-like tissue for transplantation according to any one of claims 1 to 6.
前記共培養は、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を、I型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン及びエンタクチン、又はIV型コラーゲンが分散された培養液中で保持するマトリックス処理を含む、
請求項7に記載の移植用毛様組織の製造方法。
The co-culturing includes matrix treatment in which the epithelial cells and the mesenchymal cells are maintained in a culture medium in which type I collagen, fibronectin, laminin and entactin, or type IV collagen is dispersed,
The method for producing a hair-like tissue for transplantation according to claim 7.
前記マトリックス処理において、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を、I型コラーゲンが分散された培養液中で保持する、
請求項8に記載の移植用毛様組織の製造方法。
In the matrix treatment, the epithelial cells and the mesenchymal cells are held in a culture medium in which type I collagen is dispersed.
The method for producing a hair-like tissue for transplantation according to claim 8.
前記共培養は、
前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の浮遊培養を行って、細胞凝集塊を形成すること、及び、
前記浮遊培養により形成された細胞凝集塊をハイドロゲル中に包埋してさらに培養すること、
を含む、請求項7乃至9のいずれかに記載の細胞凝集塊の製造方法。
The co-culture is
performing suspension culture of the epithelial cells and the mesenchymal cells to form cell aggregates;
Embedding the cell aggregate formed by the suspension culture in a hydrogel and further culturing it;
The method for producing a cell aggregate according to any one of claims 7 to 9, comprising
自由端である一方の先端部分及び他方の先端部分を有し、
上皮系細胞及び間葉系細胞を含み、
毛細血管を含まない、
移植用毛様組織。
Having one tip portion and the other tip portion that are free ends,
including epithelial cells and mesenchymal cells,
does not contain capillaries,
Hairy tissue for transplantation.
毛幹様構造を有する、
請求項11に記載の移植用毛様組織。
having a hair shaft-like structure,
Hair-like tissue for transplantation according to claim 11.
前記一方の先端部分に毛乳頭様構造を有する、
請求項11又は12に記載の移植用毛様組織。
Having a dermal papilla-like structure at the one tip portion,
Hair-like tissue for transplantation according to claim 11 or 12.
切断面を有しない前記一方の先端部分と、切断面を有する前記他方の先端部分とを有する、
請求項11乃至13のいずれかに記載の移植用毛様組織。
Having said one tip portion without a cutting surface and said other tip portion having a cutting surface,
Hair-like tissue for transplantation according to any one of claims 11 to 13.
請求項11乃至14のいずれかに記載の毛様組織を生体に移植することを含む、
毛髪再生方法。
Transplanting the hairy tissue according to any one of claims 11 to 14 into a living body,
Hair regrowth method.
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