JP4958554B2 - リンパ球増殖抑制因子の吸着材及び処理方法 - Google Patents
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Description
また、本発明は、上記多孔質体を容器内に含んでなるリンパ球培養においてリンパ球増殖を促進する処理用デバイスに関する。
さらに、本発明は、リンパ球の増殖方法;哺乳動物のリンパ球の生産方法;医薬組成物の製造方法;リンパ球培養時に培養液に添加する添加用体液;体外で活性化させた哺乳動物のリンパ球を体内にもどすことにより治療効果がある疾患の処置方法;リンパ球培養においてリンパ球増殖を促進する体液処理用の多孔質体を製造するための、活性炭または水の接触角が40°から98°の範囲内にある高分子化合物の使用に関する。
本発明の多孔質体は、水の接触角が40°から98°の範囲内にある高分子化合物を含んでなる、リンパ球培養においてリンパ球増殖を促進する体液処理用の多孔質体である。
なお、本発明においては、後述の実施例で記載の方法により、接触角を測定した。
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体は、上記スチレン化合物を、所望により置換されてもよいm−、o−またはp−ジビニルベンゼンで架橋させて得ることができる。
また、上記高分子化合物は、他の化合物が固定されていないものであることが好ましい。他の化合物としては、上記高分子化合物以外であれば特に限定されず、例えばアミン類、アルコール類、グリシジルエーテル類、カルボン酸類とその誘導体、酸ハロゲン化物、ハロゲン化物、ハロゲン化シラン類、チオール類、アルデヒド類、抗体等が挙げられる。
本発明において、多孔質体は水不溶性であることが好ましい。
多孔質体に含有させることのできる、水の接触角が40°から98°である上記高分子化合物以外の成分としては、例えば、ポリビニルアルコール(接触角36°)、ポリ(メタクリル酸ヒドロキシエチル)(同13°)、パラフィン(同105−106°)等が挙げられる。
なお、水の接触角が40°から98°である上記高分子化合物を2種以上併用することや、水の接触角が40°から98°である上記高分子化合物を主原料とし、上記高分子化合物以外の成分を副原料として配合すること等により、得られる多孔質体の水の接触角を調節することができる。
また、多孔質体の水の接触角も、上記高分子化合物の水の接触角の範囲内であることが好ましい。つまり、多孔質体の水の接触角は、好ましくは40°から98°、より好ましくは60°を超えて96°以下、さらに好ましくは約70°から94°、特に好ましくは約75°から91°である。
多孔質体中の細孔の大きさに関して、ポリスチレンビーズを用いた水不溶性多孔質体の排除限界分子量は、好ましくは1.5×105以下である。より好ましくは1.4×105以下のものが用いられる。排除限界分子量が1.5×105より大きくなると非特異吸着が大きくなったり、体液中の有用蛋白質の損失が起こったり、リンパ球の増殖性が低くなり易い傾向がある。リンパ球の高い増殖率を維持しつつ、非特異吸着の影響をより少なくするためには、排除限界分子量は1.3×105以下であることがさらに好ましい。特に好ましくは1.2×105以下、最も好ましくは1.0×105以下である。
排除限界分子量の調節は、例えば、多孔質体作製時に、多孔質体を構成する主たる上記高分子化合物の含量を調節することにより、容易に制御可能である。すなわち、上記高分子化合物含量が多くなれば、排除限界分子量は小さくなり、上記高分子化合物含量が少なくなれば、排除限界分子量は大きくなる。
なお、排除限界分子量とは、クロマトグラフィーにおいて細孔内に侵入できない(排除される)分子のうち、最も小さい分子量をもつものの分子量をいう。
多孔質体が球状または粒状である場合、その平均粒径は、約5μm〜1000μmが好ましく、より好ましくは約20〜800μm、さらに好ましくは約30〜600μmである。
平均粒径の測定は、以下のようにして行うことができる。湿潤状態で、多孔質体をシャーレに展開し、CCDカメラにて数十粒を写真撮影する。次に、取り込んだ画像を、粒径測定ソフト(Image−Pro plus、Medical Cybernetics,Inc.製)を用いて、平均粒径を算出する。
活性炭としては、例えば、フェノール系繊維状活性炭等の繊維状活性炭;ヤシ殻系活性炭、石油ピッチ系活性炭、ピート系活性炭、木炭系活性炭等の粒状活性炭等を使用することが出来る。
また、活性炭の平均粒径は特に限定されないが、約5μm〜1000μmが好ましく、より好ましくは約20〜800μm、さらに好ましくは約30〜600μmである。
形態は、球、コンテナ、バッグ、チューブ、カラム等、任意の形態であってよい。好ましい具体例としては、例えば、容量約0.1〜400ml程度、直径約0.1〜10cm程度の透明または半透明の筒状容器等が挙げられる。
非反応性ポリマーとしては、アクリロニトリルブタジエンスチレンターポリマー等のアクリロニトリルポリマー;ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンのコポリマー、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化ポリマー;ポリアミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロリドアクリルコポリマー、ポリカーボネートアクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。
容器の材料として有用な金属材料は、ステンレス鋼、チタン、白金、タンタル、金、およびそれらの合金、並びに金メッキ合金鉄、白金メッキ合金鉄、コバルトクロミウム合金、窒化チタン被覆ステンレス鋼等が挙げられる。
特に好ましくは耐滅菌性を有する素材であるが、具体的には、シリコンコートされたガラス、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。
前記流出防止具としては、メッシュ、不織布、綿栓等のフィルターが挙げられる。
本発明のリンパ球の増殖方法は、上記多孔質体を体液と接触させること、および該多孔質体と接触させた体液を用いてリンパ球を培養することを含んでなる方法である。
(2)については、予め多孔質体が入ったバッグに直接体液を採取して、一定時間接触させる方法や;血液を遠心分離等で血漿または血清に調製後、これをバッグ内に注入して、多孔質体と一定時間接触させる方法等がある。接触時間は、約1分間以上接触させることが好ましく、吸着性能の面から、より好ましくは10分間から10時間、さらに好ましくは約15分間から6時間である。十分な吸着性能と細胞処理効率の面から、特に好ましくは約30分間から3時間の接触が好ましい。また、その他の方法として、患者血漿を添加した培養液でリンパ球を培養している系に、直接該多孔質体を添加、共存させて、所定時間後に、多孔質体は通過しないフィルターにて多孔質体とリンパ球を濾別することもできる。
上記(1)、(2)記載の多孔質体と体液を接触させる時の温度は、任意の温度を選択し得るが、好ましくは約4℃〜50℃、より好ましくは約10℃〜45℃である。
(3)については、リンパ球培養容器中にリンパ球と共に多孔質体を共存させ、培地交換時あるいは培養終了時に、多孔質体とリンパ球を濾別する。接触時間は、最長でリンパ球の培養が終了するまで、多孔質体の添加量は、リンパ球の増殖が物理的に抑制されない程度のスペースを確保できる程度が好ましい。
抗凝固剤としては、ヘパリン、低分子量ヘパリン、メシル酸ナファモスタット、メシル酸ガベキサート、アルガトロバン、アシッド・シトレート・デキストロース液(ACD液)やシトレート・フォスフェート・デキストロース液(CPD液)等のクエン酸含有抗凝固剤等、いずれを用いてもよい。なかでもヘパリンは、一般的に最も好ましく用いられる抗凝固剤として挙げることができる。
また、血清を調製する場合等は、上記抗凝固剤を含まなくてもよい。
本発明の目的のため、簡便には、血液を対象から採取し、所望により遠心分離等の手段によって血球フラクションと分別し、血漿を調製した後に使用する。さらに、血清調製後、使用してもよい。
該体液は、採血後すぐに使用することも可能であるが、冷蔵保存、凍結保存後の血液類についても使用できる。また、吸着材で該体液を処理した後に、冷蔵、凍結保存し、必要に応じて解凍後使用することもできるが、これらに限定されるものではない。
なお、リンパ球培養の際に、リンパ球を活性化させるために抗体等を使用することもできる。当該抗体としては、例えば抗CD3抗体(OKT3)等が挙げられる。
また、リンパ球増殖率とは、多孔質体で処理した患者体液、あるいは多孔質体未処理の健常人体液を、培養液中に0.1%(V/V)〜20%(V/V)添加した培養液を用いて、リンパ球を37℃で1週間培養した時の増殖率(7日後の細胞数/播種細胞数)をいう。
製薬的に許容される添加剤としては、例えば、抗凝固剤、ビタミン類等の栄養源、抗生物質等が挙げられる。
医薬組成物の製造は、許容される薬学的手法に従って、好適なガレヌス形態(例えば、輸血用、点滴用、注射用等)の組成物にもたらすことができる。
当該添加用体液は、例えば、リンパ球を体外で活性化させた後に体内にもどすことにより治療効果がある疾患に罹患した、または罹患しない哺乳動物の体液と、上記多孔質体を接触させることにより調製することができる。
また、活性化とは、リンパ球数の増加、増殖にともなうリンパ球ポピュレーションの変化、リンパ球本来の機能を向上させること等を含む。
(1)水の接触角
高分子化合物の試料を、高圧で圧縮して平滑なフィルムを作製した。得られた平滑な平板試片を、水平に置き、その上へ微量注射器を用いて水滴を作った。水滴の大きさは、接触径が約1〜2mmになるようにした。水滴を、固体表面に対して前進させるときに形成される角度を、測角器のついた読みとり顕微鏡(倍率20倍程度)を用いて、室温(20℃)で測定した。
(2)排除限界分子量
粒子径の異なるポリスチレンビーズを、多孔質体が充填されたカラムに流し、流出してきたポリスチレンビーズの流出曲線により、孔のサイズを求めた。次に、直径と分子量がわかっている球状蛋白質のデキストランへ、上記孔のサイズを外挿することにより、デキストラン換算の分子量を求め、排除限界分子量とした。
(3)平均粒径
湿潤状態で、多孔質体をシャーレに展開し、CCDカメラにて数十粒を写真撮影した。次に、取り込んだ画像を、粒径測定ソフト(Image−Pro plus、Medical Cybernetics,Inc.製)を用いて、平均粒径を算出した。
(1)リンパ球の調製
翼付静注針に上記アダプターを接続し、アダプターのもう一端にホルダーを接続した。注射針を健常人上腕部に穿刺した後、リンパ球分離用チューブ(バクティナーチューブ(ベクトンディッキンソン製))に血液を約7.5ml採取した。採血後、バクティナーチューブを速やかに3000rpm,20min,室温にて遠心分離した。リンパ球層を回収し、生理食塩液を40ml加え、1500rpm,5min,4℃で遠心分離した。本操作を数回繰り返すことにより、リンパ球の洗浄を行い、KBM400培地(コージンバイオ製)に再懸濁し、所定濃度のリンパ球懸濁液を調製した。
(2)OKT3固相化プレートの調製
OKT3(大日本製薬製)を生理食塩液にて5μg/mlの濃度に調製し、24穴ポリスチレンマイクロプレート(住友ベークライト製)に500μlずつ注入した。室温で約2時間静置した後に、OKT3溶液を除去し、等量の生理食塩液で2回洗浄を行うことにより、OKT3固相化プレートを調製した。
工業用ジビニルベンゼン(ジビニルベンゼンの含有量57%)100重量部、トルエン100重量部、イソアミルアルコール60重量部、過酸化ベンゾイル(含有量75%)1重量部からなるモノマー混合物を、水572重量部、塩化ナトリウム23重量部、ポリビニルアルコール1重量部、亜硝酸ナトリウム0.03重量部からなる水溶液に添加し、モノマー混合液の液滴が分散懸濁するよう撹拌を行いつつ、窒素雰囲気下、80℃で5時間、重合を行った。生成した重合体粒子を濾過、水洗の後、溶媒、モノマー、開始剤等の残存物をアセトンで抽出除去し、再度水および熱水でよく洗浄して、体積平均粒子径が約400μmの多孔質スチレン−ジビニルベンゼン共重合体ビーズを得た(排除限界分子量が約8×104、水の接触角約85°)。
(4)血漿処理
該多孔質スチレン−ジビニルベンゼン共重合体ビーズを生理食塩液にて十分洗浄を行った後に、クライオチューブ内に0.17ml計量した。該多孔質ビーズ中から生理食塩液を十分に除去し、癌患者血漿を1ml添加し、37℃で2時間、MIXローター上で撹拌(40rpm)しながらインキュベートした。
上記方法にて処理を行った血漿を、リンパ球培養液KBM400(コージンバイオ製)に9%(V/V)になるように添加した。該培養液を用い、リンパ球数が1.0×105cells/mlになるように調製し、先に調製したOKT3固相化プレートに444μl/wellづつ播種した(n=3穴)。
培養7日目にリンパ球を回収し、血球計算盤にて細胞数をカウントし、リンパ球増殖倍数を下式1)にて求めた。
増殖倍数=培養7日後のリンパ球数/播種時リンパ球数 1)
その結果、癌患者血漿を吸着材で処理した場合のリンパ球数は、播種時細胞数の16.7倍(増殖倍数)まで上昇した。
吸着材を多孔質スチレン−ジビニルベンゼン共重合体ビーズから粒径約500μmの石油ピッチ系活性炭に変えた他は、実施例1と同様の方法で、リンパ球増殖倍数を求めた。その結果、リンパ球数は、播種時細胞数の10.6倍(増殖倍数)まで上昇した。
排除限界分子量が1×104以下、粒径約400μmのポリスチレン(水の接触角約85°)多孔質ビーズを用いた以外は、実施例1と同様の方法で、リンパ球増殖倍数を求めた。その結果、リンパ球数は、播種時細胞数の11.5倍(増殖倍数)まで上昇した。
多孔質体の調製:粘度約1000cPのセルロース溶液に、振動数約20000Hzの振動を直接加えながら、均一液滴として気相中に噴出させた。液滴が球形になる飛行距離以上飛行させた後に、凝固浴に捕捉し、脱溶剤し、洗浄することにより、粒径約400μmのセルロース多孔質粒子を得た(排除限界分子量3×104以下、水の接触角約50°)。
該多孔質粒子を用いた以外は実施例1と同様の方法で、リンパ球増殖倍数を求めた。その結果、リンパ球数は、播種時細胞数の6.9倍(増殖倍数)まで上昇した。
排除限界分子量が6×104以下、粒径約400μmのセルロース(水の接触角約40°)多孔質ビーズを用いた以外は、実施例1と同様の方法で、リンパ球増殖倍数を求めた。その結果、リンパ球数は、播種時細胞数の5.7倍(増殖倍数)まで上昇した。
吸着材と接触させていない患者血漿を使用した以外は、実施例1と同様の方法で、リンパ球増殖倍数を求めた。その結果、リンパ球数は、播種時細胞数の3.9倍(増殖倍数)であった。
実施例4で使用した多孔質粒子に、デキストラン硫酸をエピクロルヒドリンにて結合した(排除限界分子量3×104以下、水の接触角約35°)以外は、実施例1と同様の方法で、リンパ球増殖倍数を求めた。その結果、リンパ球数は、播種時細胞数の3.6倍(増殖倍数)であった。
実施例5で使用した多孔質粒子に、デキストラン硫酸をエピクロルヒドリンにて結合した(排除限界分子量3×104以下、水の接触角約30°)以外は、実施例1と同様の方法で、リンパ球増殖倍数を求めた。その結果、リンパ球数は、播種時細胞数の3.2倍(増殖倍数)であった。
Claims (13)
- 水の接触角が40°から98°の範囲内にあり、
排除限界分子量が1.5×10 5 以下である、
ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体または活性炭からなる高分子化合物を含んでなる、リンパ球の体外培養においてリンパ球増殖を促進する体液処理用の多孔質体。 - 高分子化合物の水との接触角が75°から91°の範囲内にあり、
排除限界分子量が1.0×10 5 以下である、
請求項1に記載の多孔質体。 - 高分子化合物の平均粒径が5μm〜1000μmである、
請求項1または2に記載の多孔質体。 - 高分子化合物がアミン残基を結合していないものである、請求項1から3のいずれかに記載の多孔質体。
- 高分子化合物に他の化合物が固定されていないものである、請求項1から3のいずれかに記載の多孔質体。
- 請求項1から5のいずれかに記載の多孔質体を容器内に含んでなる、リンパ球培養においてリンパ球増殖を促進する処理用デバイス。
- 該容器が液の入口および出口を有してなるものである、請求項6に記載のデバイス。
- 請求項1から5のいずれかに記載の多孔質体を体液と接触させること、および該多孔質体と接触させた体液を用いてリンパ球を培養することを含んでなる、リンパ球の増殖方法。
- 該体液が哺乳動物の自己体液であり、かつ、該哺乳動物がリンパ球増殖不良を生じているものである、請求項8記載のリンパ球の増殖方法。
- 哺乳動物の体液を請求項1から5のいずれかに記載の多孔質体と接触させること、該多孔質体と接触させた体液を用いてリンパ球を培養すること、および生産されたリンパ球を回収することを含んでなる、哺乳動物のリンパ球の生産方法。
- 請求項10に記載の生産方法にしたがってリンパ球を生産すること、および、該リンパ球を製薬的に許容される添加剤と混合することを含んでなる、医薬組成物の製造方法。
- 哺乳動物の体液を、請求項1から5のいずれかに記載の多孔質体と接触させることにより得られてなる、リンパ球培養時に培養液に添加する添加用体液。
- リンパ球の体外培養においてリンパ球増殖を促進する体液処理用の多孔質体を製造するための、活性炭、または水の接触角が40°から98°の範囲内にあり、排除限界分子量が1.5×10 5 以下である、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体または活性炭からなる高分子化合物の使用。
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