JP6844260B2 - 培養容器、及び培養容器の製造方法 - Google Patents
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Description
このような状況において、ガス透過性フィルムから形成された培養容器に細胞と培養液を封入して、閉鎖系で自動的に細胞を大量培養することが行われている。
ところで、培養容器に溶液状の抗CD3抗体が少量しか入っていない場合には、リンパ球への刺激が不十分となり、活性化を十分に行うことができない。一方、培養容器に溶液状の抗CD3抗体が多量に入っている場合には、細胞の防御機構によって細胞膜に存在するCD3抗原が脱落し、リンパ球の活性化は阻害される。
このように、溶液中に遊離する抗体を用いてリンパ球の活性化を適切に制御することは難しく、従来は、一般的に培養容器の底内面に抗CD3抗体を固相化し、このような培養容器を用いてリンパ球を適度に刺激することで、リンパ球を活性化することが広く行われていた。
その結果、驚くべきことに、抗体濃度が活性化バッグの製造に用いる程度の比較的高濃度の場合には、リンパ球の活性化が抑制されるものの、ある一定範囲の低濃度の場合には、反対にリンパ球の活性化が促進されることが見いだされた。
すなわち、活性化バッグに抗CD3抗体を固相化すると共に、低濃度の遊離抗体を封入することで、活性化バッグによるリンパ球の活性化を促進することができ、その結果、リンパ球の増殖効率をより一層向上できることが判明した。
一方、特許文献1には、リンパ球の活性化効率をより向上させるために、抗CD3抗体を固相化した活性化バッグに一定範囲の低濃度の遊離抗体を封入することについては、記載も示唆もされていない。
図1,2に示すように、本発明の実施形態に係る培養容器10は、上下に対向する容器壁を有している。そして、容器内面の一方が、抗体12を固相化した固相化面11(図1,2の容器内の底面)となっており、この固相化面11が培養面として用いられる。また、培養容器10内には、抗体12が遊離する抗体溶液13が封入されている。
なお、培養容器10には、チューブ14を接続可能なポートが備えられ、これによって培養容器10内へのリンパ球と培養液の封入、及び培養したリンパ球と培養液の回収が行われる。図1,2の例では一つのチューブ14が培養容器10に接続されているが、2本以上接続されていても良い。
固相化面11における抗体12の固相化の密度は、10〜300ng/cm2とすることが好ましく、10〜40ng/cm2とすることがより好ましい。
抗体12の固相化の密度を10ng/cm2以上とすれば、リンパ球を効果的に活性化させることができる。また、固相化面11における抗CD3抗体の最密充填密度は、300ng/cm2であるため、抗体12をこの密度範囲まで固相化することによって、リンパ球を好適に活性化させることが可能である。さらに、抗体12の固相化の密度を10〜40ng/cm2とすれば、リンパ球の増殖効率を特に大きく向上させることが可能である。
このような観点から、溶液状の抗体12を、培養面1cm2当たり0.5〜300ng且つ0.1〜600μlの量で封入することがより好ましく、1〜200ng且つ0.1〜400μlの量で封入することがさらに好ましく、1〜200ng且つ0.1〜200μlの量で封入することがより一層好ましい。
図3は、このような活性化培養の様子を模式的に示したものであり、培養容器10の底内面に抗体12が固相化されると共に、抗体12が培養液30において低濃度で遊離している。そして、リンパ球20が固相化された抗体12と遊離している抗体12とによって、活性化されるようになっている。
すなわち、対向面が、抗体12が固相化されていない非固相化面である場合、例えば保管時や輸送時に溶液中の遊離抗体が非固相化面に吸着すると、培養容器における遊離抗体の濃度が低下するため、その濃度制御が困難になる。
本実施形態の培養容器10は、例えば以下のように製造することができる。
まず、プラスチック押出成形装置を用いて低密度ポリエチレンを押出成形し、フィルムを形成する。そして、インパルスシーラーを用いて、このフィルムからバッグ型の培養容器10を製造する。また、チューブ14を培養容器10にポートを介して接続する。
このとき、固相化面11に固相化する抗体12として抗CD3抗体を用い、前述したように、固相化面11における抗体12の固相化の密度は、10〜300ng/cm2とすることが好ましく、10〜40ng/cm2とすることがより好ましい。
このとき、抗CD3抗体を固相化面11の0.01〜0.9倍程度の密度により固相化することが好ましい。
[培養容器の作製]
ラボプラストミル(東洋精機製作所製)を用いて低密度ポリエチレンを押出成形して厚み100μmのフィルムを成形し、インパルスシーラーで11cm×20.5cm(約225cm2)のバッグを作製した。
このバッグにエアー約250mlを封入し、20μgの抗CD3抗体(タカラバイオ株式会社製)を溶解したリン酸緩衝液(抗体溶液,ライフテクノロジーズジャパン株式会社製)2mlを封入した。そして、バッグを揺動して、液滴を10m/分の速度で、2.5分間バッグ内面上で移動させた。次いで、抗体溶液を排出した後、リン酸緩衝液2mlを封入して、10m/分の速度で2.5分間バッグ内面上で移動させ、排出することによって洗浄し、バッグ内面から遊離抗体を除去した。固相化された抗体量をBCA法にて測定した結果、37ng/cm2の固相化量であった。
抗体を固相化したバッグをインパルスシーラーで5cm×5cmにリサイズし、活性化培養試験に用いるためのバッグを作製した。次に、培養時の遊離抗体の濃度が、それぞれ10ng/ml、50ng/ml、100ng/ml、200ng/ml、500ng/mlとなるように、抗CD3抗体を溶解したリン酸緩衝液(各々1μg/ml、5μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、50μg/ml)50μlを活性化試験用バッグに封入した。また、対照実験として、抗CD3抗体を溶解したリン酸緩衝液を封入しないバッグを準備した。
リンパ球の一種であるヒト末梢血単核球(Cell Applications,INC.製)8.2×105個を2%ウシ胎児血清(ライフテクノロジーズジャパン株式会社製)入りのALyS505N−7(株式会社細胞科学研究所)培地に懸濁して、細胞懸濁液を準備した。そして、細胞懸濁液5mlをそれぞれ活性化培養試験用バッグに封入した。
同図に示されるように、リンパ球の増殖倍率は、対照実験(固相化のみ)が4.30倍であり、遊離抗体濃度10ng/mlが5.24倍、同50ng/mlが5.20倍、同100ng/mlが4.88倍、同200ng/mlが3.77倍、同500ng/mlが3.18倍であった。
これに対して、遊離抗体濃度が200ng/ml以上の場合には、固相化された抗体のみにより活性化する場合よりも、増殖効率が低下していることが分かる。
このように、遊離抗体濃度が上記一定範囲の低濃度の場合には、リンパ球の増殖効率をより向上することができている。一方、遊離抗体濃度がより大きい場合には、リンパ球の活性化が阻害されて、増殖効率が低減したと考えられる。
培養容器における遊離抗体濃度が10ng/mlよりも小さい場合のリンパ球の増殖効率を確認するための実験を行った。培養容器の作製、及び抗体の固相化については、実験1と同様にして行った。
抗体を固相化したバッグをインパルスシーラーで5cm×5cmにリサイズし、活性化培養試験に用いるためのバッグを作製した。次に、培養時の遊離抗体の濃度が、それぞれ5ng/ml、10ng/mlとなるように、抗CD3抗体を溶解したリン酸緩衝液(各々0.5μg/ml、1μg/ml)50μlを活性化試験用バッグに封入した。また、対照実験として、抗CD3抗体を溶解したリン酸緩衝液を封入しないバッグを準備した。
リンパ球の一種であるヒト末梢血単核球(Cell Applications,INC.製)8.6×105個を2%ウシ胎児血清(ライフテクノロジーズジャパン株式会社製)入りのALyS505N−7(株式会社細胞科学研究所)培地に懸濁して、細胞懸濁液を準備した。そして、細胞懸濁液5mlをそれぞれ活性化培養試験用バッグに封入した。
そして、これらのバッグを37℃で122時間静置培養することで、リンパ球の活性化を行った。
同図に示されるように、リンパ球の増殖倍率は、対照実験(固相化のみ)が73倍であり、遊離抗体濃度5ng/mlが125倍、同10ng/mlが103倍であった。
すなわち、遊離抗体濃度が5ng/ml及び10ng/mlの場合は、いずれも固相化された抗体のみにより活性化する場合よりも、増殖効率が大きく向上していることが分かる。
例えば、培養容器の大きさ、リンパ球の種類、及び培地を実施例とは異なるものにするなど適宜変更することが可能である。
11 固相化面
12 抗体
13 抗体溶液
14 チューブ
20 リンパ球
30 培養液
Claims (5)
- リンパ球を活性化させるための軟包材からなる袋状の培養容器であって、対向する容器内面の片面に抗CD3抗体が10〜300ng/cm2の密度で固相化された培養面を有しており、且つ、培養時に、前記培養容器内の遊離した抗CD3抗体の濃度が5〜100ng/mlとなるように遊離した抗CD3抗体が封入されていることを特徴とする培養容器。
- 前記対向する容器内面の片面に前記抗CD3抗体が10〜40ng/cm2の密度で固相化されていることを特徴とする請求項1記載の培養容器。
- 前記培養面に対向する容器内面に抗CD3抗体が前記培養面における密度よりも小さい密度で固相化されていることを特徴とする請求項1又は2記載の培養容器。
- リンパ球を活性化させるための軟包材からなる袋状の培養容器の製造方法であって、
対向する容器内面の片面に抗CD3抗体を10〜300ng/cm2の密度で固相化し、
培養時に、前記培養容器内の遊離した抗CD3抗体の濃度が5〜100ng/mlとなるように遊離した抗CD3抗体を封入する
ことを特徴とする培養容器の製造方法。 - 前記対向する容器内面の片面に前記抗CD3抗体が10〜40ng/cm2の密度で固相化されることを特徴とする請求項4記載の培養容器の製造方法。
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