JP7137883B2 - 自家血小板由来の血小板溶解物 - Google Patents

自家血小板由来の血小板溶解物 Download PDF

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Description

本開示は、血小板溶解物を用いた細胞培養、およびこれに関連する技術に関する。
中枢神経疾患(脳梗塞、脳出血、頭部外傷、パーキンソン病等)に対する新たな治療法として再生医療が注目されており、複数の細胞医薬の開発が進められている。本発明者らは、以前、脳内に細胞を直接送り込む直接移植による治療を開発し、高い治療成績が得られた(非特許文献1)。
Shichinohe, Kawabori et al. Research on advanced intervention using novel bone marrOW stem cell (RAINBOW): a study protocol for a phase I, open-label, uncontrolled, dose-response trial of autologous bone marrow stromal cell transplantation in patients with acute ischemic stroke BMC Neurol. 2017 Sep 8;17(1):179
移植される細胞を調製するためには、長い時間と労力を要するものであったため、本発明者らは、鋭意検討した結果、高い効率で培養でき、かつ安全性の高い培養培地および培養方法を見出した。具体的には、本発明者らは、培養培地として使用される血小板溶解物(PL)を特定の調製条件を使用することによって、高い効率で細胞を培養することができることを見出した。
本開示は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
個体から得られた細胞の培養において使用される血小板溶解物を調製するための方法であって、該方法は、
該個体から得られた血小板またはその同等物を凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程を含み、該方法が非動化する工程を含まない、方法。
(項目2)
個体から得られた細胞を培養する、または個体から得られた細胞を培養して細胞製品を得るための方法であって、
A)個体から該細胞を得る工程、
B)該個体から血小板またはその同等物を得る工程、
C)該血小板またはその同等物を、非動化せずに凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、および
D)該細胞を該血小板溶解物の存在下で培養する工程
を含む、方法。
(項目3)
前記血小板またはその同等物が2回以上凍結解凍される、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
前記血小板またはその同等物が3回凍結解凍される、項目3に記載の方法。
(項目5)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-20℃を下回る温度で凍結される、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-30℃以下の温度で凍結される、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃以下の温度で凍結される、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃~-196℃の温度で凍結される、項目1~7のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃の温度で凍結される、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記細胞が、幹細胞、神経細胞、角膜細胞、上皮細胞および肝細胞からなる群から選択される、項目1~9のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記細胞が幹細胞である、項目10に記載の方法。
(項目12)
前記幹細胞が、間葉系幹細胞である、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記間葉系幹細胞が、骨髄、脂肪組織、胎盤組織、滑膜組織、臍帯組織(例えば、臍帯血)、歯髄、または羊膜由来の間葉系幹細胞幹細胞、あるいは、ES細胞またはiPS細胞から分化させた間葉系幹細胞である、項目12に記載の方法。
(項目14)
前記間葉系幹細胞が、骨髄由来間葉系幹細胞である、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記細胞が、細胞注入療法および創薬研究において使用される細胞であって、該細胞注入療法を受ける被験体から得られた細胞である、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
前記血小板が、前記被験体から得られた血小板である、項目15に記載の方法。
(項目17)
項目1~16のいずれか一項に記載の方法に従って調製された血小板溶解物。
(項目18)
個体から得られた細胞の培養のための血小板溶解物を含む製剤であって、該血小板溶解物は、該個体から得られた血小板またはその同等物から調製された血小板溶解物であり、該血小板溶解物は、非動化されていない、製剤。
(項目1A)
個体から得られた細胞を培養するための方法であって、該方法は
A)個体から該細胞を得る工程、
B)該個体から血小板またはその同等物を得る工程、
C)該血小板またはその同等物を、非動化せずに凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、および
D)該細胞を該血小板溶解物の存在下で培養する工程を含む
方法。
(項目2A)
個体から得られた細胞を培養して細胞製品を得るための方法であって、
A)個体から該細胞を得る工程、
B)該個体から血小板またはその同等物を得る工程、
C)該血小板またはその同等物を、非動化せずに凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、および、
D)該細胞を該血小板溶解物の存在下で培養し、必要に応じて得られた細胞を細胞製品とする工程を含む、方法。
(項目3A)
前記血小板またはその同等物が2回以上凍結解凍される、項目1Aまたは2Aに記載の方法。
(項目4A)
前記血小板またはその同等物が3回凍結解凍される、項目3Aに記載の方法。
(項目5A)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-20℃を下回る温度で凍結される、項目1A~4Aのいずれか一項に記載の方法。
(項目6A)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-30℃以下の温度で凍結される、項目1A~5Aのいずれか一項に記載の方法。
(項目7A)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃以下の温度で凍結される、項目1A~6Aのいずれか一項に記載の方法。
(項目8A)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃~-196℃の温度で凍結される、項目1A~7Aのいずれか一項に記載の方法。
(項目9A)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃の温度で凍結される、項目1A~8Aのいずれか一項に記載の方法。
(項目10A)
前記細胞が、幹細胞、神経細胞、角膜細胞、上皮細胞および肝細胞からなる群から選択される、項目1~9のいずれか一項に記載の方法。
(項目11A)
前記細胞が幹細胞である、項目10Aに記載の方法。
(項目12A)
前記幹細胞が、間葉系幹細胞である、項目11Aに記載の方法。
(項目13A)
前記間葉系幹細胞が、骨髄、脂肪組織、胎盤組織、滑膜組織、臍帯組織(例えば、臍帯血)、歯髄、または羊膜由来の間葉系幹細胞幹細胞、あるいは、ES細胞またはiPS細胞から分化させた間葉系幹細胞である、項目12Aに記載の方法。
(項目14A)
前記間葉系幹細胞が、骨髄由来間葉系幹細胞である、項目13Aに記載の方法。
(項目15A)
前記細胞が、細胞注入療法および創薬研究において使用される細胞であって、該細胞注入療法を受ける被験体から得られた細胞である、項目1A~14Aのいずれか一項に記載の方法。
(項目16A)
前記血小板が、前記被験体から得られた血小板である、項目15Aに記載の方法。
(項目1B)
それを必要とする個体において細胞注入療法を行う方法であって、該方法は、
該個体から得られた血小板またはその同等物を非動化せずに凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、
該個体からの細胞を、該血小板溶解物を培養する工程、および
該培養された細胞の有効量を、該個体に注入する工程
を包含する方法。
(項目2B)
前記血小板またはその同等物が2回以上凍結解凍される、項目1Bに記載の方法。
(項目3B)
前記血小板またはその同等物が3回凍結解凍される、項目1Bまたは2Bに記載の方法。
(項目4B)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-20℃を下回る温度で凍結される、項目1B~3Bのいずれか一項に記載の方法。
(項目5B)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-30℃以下の温度で凍結される、項目1B~4Bのいずれか一項に記載の方法。
(項目6B)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃以下の温度で凍結される、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目7B)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃~-196℃の温度で凍結される、項目1B~6Bのいずれか一項に記載の方法。
(項目8B)
前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃の温度で凍結される、項目1B~7Bのいずれか一項に記載の方法。
(項目9B)
前記細胞が、幹細胞、神経細胞、角膜細胞、上皮細胞および肝細胞からなる群から選択される、項目1B~8Bのいずれか一項に記載の方法。
(項目10B)
前記細胞が幹細胞である、項目9Bに記載の方法。
(項目11B)
前記幹細胞が、間葉系幹細胞である、項目10Bに記載の方法。
(項目12B)
前記間葉系幹細胞が、骨髄、脂肪組織、胎盤組織、滑膜組織、臍帯組織(例えば、臍帯血)、歯髄、または羊膜由来の間葉系幹細胞幹細胞、あるいは、ES細胞またはiPS細胞から分化させた間葉系幹細胞である、項目11Bに記載の方法。
(項目13B)
前記間葉系幹細胞が、骨髄由来間葉系幹細胞である、項目12Bに記載の方法。
(項目14B)
前記細胞が、細胞注入療法および創薬研究において使用される細胞であって、該細胞注入療法を受ける被験体から得られた細胞である、項目1B~13Bのいずれか一項に記載の方法。
(項目15B)
前記血小板が、前記被験体から得られた血小板である、項目14Bに記載の方法。
本開示において、上記1または複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供されうることが意図される。本開示のさらなる実施形態および利点は、必要に応じて以下の詳細な説明を読んで理解すれば、当業者に認識される。
図1は、凍結解凍の回数によるPDGF値を比較するためのグラフを示す。縦軸は、PDGF(mg/ml)を示す。 図2は、凍結温度によるPDGF値を比較するためのグラフを示す。縦軸は、「解凍のみ」に対する相対値を示す。 図3は、凍結解凍の回数によるBDNF値を比較するためのグラフを示す。縦軸は、BDNF(mg/ml)を示す。 図4は、凍結温度によるBDNF値を比較するためのグラフを示す。縦軸は、「解凍のみ」に対する相対値を示す。 図5は、凍結解凍の回数によるTGF-β1値を比較するためのグラフを示す。縦軸は、TGF-β1(mg/ml)を示す。 図6は、図4は、凍結温度によるTGF-β1値を比較するためのグラフを示す。縦軸は、「解凍のみ」に対する相対値を示す。 図7は、非動化の有無によるPDGF発現量を比較するためのグラフを示す。縦軸は、非動化ありに対する相対値を示す。 図8は、非動化の有無によるBDNF発現量を比較するためのグラフを示す。縦軸は、非動化ありに対する相対値を示す。 図9は、非動化の有無によるTGF-β1発現量を比較するためのグラフを示す。縦軸は、非動化ありに対する相対値を示す。 図10は、実施例3の結果の概要を示す。 図11は、実施例4の他家従来法および自家-80℃新法によるHGF測定値、HGF測定値/細胞数、β-NGF測定値、およびβ-NGF測定値/細胞数の結果を示す。 図12は、実施例4の他家従来法および自家-80℃新法による培養4日および7日後の細胞数のグラフを示す。 図13は、実施例5において培養した細胞の観察像を示す 図14は、種々の凍結温度によるPDGF-BBの量を比較するグラフを示す。90分、120分、180分、240分のそれぞれの結果における各バーは、左から、-10℃、-20℃、-30℃、-80℃、および-196℃を示す。 図15は、種々の凍結温度によるBDNFの量を比較するグラフを示す。90分、120分、180分、240分のそれぞれの結果における各バーは、左から、-10℃、-20℃、-30℃、-80℃、および-196℃を示す。 図16は、種々の凍結温度によるTGF-β1の量を比較するグラフを示す。90分、120分、180分、240分のそれぞれの結果における各バーは、左から、-10℃、-20℃、-30℃、-80℃、および-196℃を示す。 図17は、種々の解凍温度によるPDGF-BB、T-BDNFおよびTGF-β1の量を比較するグラフを示す。 図18は、種々の解凍温度によるPDGF-BBの量を比較するグラフを示す。 図19は、種々の解凍温度によるT-BDNFの量を比較するグラフを示す。 図20は、種々の解凍温度によるTGF-β1の量を比較するグラフを示す。 図21は、PL作製法による増殖因子の量を比較するグラフを示す。 図22は、培養された細胞の観察像を示す。 図23は、種々の解凍温度による増殖曲線を比較するグラフを示す。 図24は、凍結解凍の回数によるPDGF-BBの量の比較をするグラフを示す。 図25は、間葉系幹細胞から分化させた脂肪細胞、骨細胞および軟骨細胞の顕微鏡画像を示す。 図26は、本開示の血小板溶解物で培養した間葉系幹細胞の1細胞あたりのエクソソーム量のグラフを示す。 図27は、CD73、CD90、CD105、CD34、CD14、HLA-DR、CD79a、CD19、CD45およびCD11bについての本開示の血小板溶解物で培養した間葉系幹細胞のFACSの結果を示す。
以下、本開示を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての専門用語および科学技術用語は、本開示の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。本明細書において、「約」とは、後に続く値の±10%を意味する。
(定義)
本明細書において「個体」とは、任意の個別の生物実体をいい、遺伝学的に等価な個体は別個体であっても本開示の趣旨においては同一個体と判断する。
本明細書において「個体から得られた細胞」とは、いわゆる初代細胞のほか、初代細胞を継代培養して得られる細胞を含む。
本明細書において「個体から得られた血小板」とは、いわゆる初代細胞たる血小板のほか、その同等物、すなわち、初代細胞血小板を継代培養して得られる血小板や当該個体から得られた前駆細胞から誘導して得られる血小板、あるいは、その個体から生成したiPS細胞から誘導した血小板など、遺伝学的にその個体と等価な血小板を含む。
本明細書において「血小板溶解物」とは、血小板を溶解することで放出された血小板に含有される増殖因子の組み合わせを指す。これは、化学的手段(例えば、CaCl)、浸透圧手段(例えば、蒸留されたHOの使用)、超音波破砕、膜通過剪断法、または凍結融解によって得ることができる。
本明細書において「非動化」とは、血清中の補体成分を失活させるために行う操作を指し、例えば、加熱処理(例えば、約58℃で1時間)により達成される。
本明細書において「間葉系幹細胞」とは、間葉系間質細胞ともいい、骨芽細胞、脂肪細胞、筋細胞、軟骨細胞など、間葉系に属する細胞への分化能をもつ幹細胞を指す。間葉系幹細胞は、骨髄、脂肪組織、胎盤組織、滑膜組織、臍帯組織(例えば、臍帯血)、歯髄、または羊膜由来の間葉系幹細胞幹細胞、あるいは、ES細胞またはiPS細胞から分化させた間葉系幹細胞を包含し得る。
本明細書において「凍結解凍」は「凍結融解」と同義であり、細胞などの材料を、凍結し、その後解凍または融解することをいう。凍結および解凍または融解は本明細書において他の個所において詳述される。
本明細書において「試料」とは、対象として使う物質や生物をいい、血小板などを含みうる。
本明細書において「Ready-to-Use製剤」とは、保存後の細胞をさらに培養することなくそのまま使用可能な製剤を指す。
(好ましい実施形態)
以下に好ましい実施形態の説明を記載するが、この実施形態は本開示の例示であり、本発明の範囲はそのような好ましい実施形態に限定されないことが理解されるべきである。当業者はまた、以下のような好ましい実施例を参考にして、本開示の範囲内にある改変、変更などを容易に行うことができることが理解されるべきである。これらの実施形態について、当業者は適宜、任意の実施形態を組み合わせ得る。
(血小板溶解物調製方法)
一つの局面において、本開示は、個体から得られた細胞の培養において使用される血小板溶解物を調製するための方法であって、該方法は、該個体から得られた血小板またはその同等物を凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程を含み、該方法が非動化する工程を含まない、方法を提供する。
別の局面において、本開示は、個体から得られた細胞を培養する、または個体から得られた細胞を培養して細胞製品を得るための方法であって、A)個体から該細胞を得る工程、B)該個体から血小板またはその同等物を得る工程、C)該血小板またはその同等物を、非動化せずに凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、および、D)該細胞を該血小板溶解物の存在下で培養する工程を含む、方法を提供する。
いくつかの実施形態において、培養された細胞を細胞製品とする工程をさらに含み得る。いくつかの実施形態において、得られた細胞製品を使用時まで凍結または非凍結で保存する工程をさらに含み得る。得られた細胞製品は、すぐに使用可能な(ready-to-use)製剤であり得る。培養された細胞を細胞製品とする工程は、培養された細胞を保存液とともに容器に収容することを含み得る。
いくつかの実施形態において、細胞が収容される容器としては、例えば、チューブ、バイアル瓶、シリンジ、ディッシュ、プレート(12、24、48または96ウェルプレート)等が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、血小板またはその同等物は、1回または複数回凍結解凍され得る。血小板の栄養因子をより多く抽出するために、複数回凍結解凍することが好ましく、2回以上、例えば、2回、3回、4回、5回、6回、またはそれより多く凍結解凍され得る。特定の実施形態において、血小板またはその同等物は、3回凍結解凍され得る。
いくつかの実施形態において、血小板またはその同等物は、少なくとも1回約-20℃またはそれを下回る温度で凍結され得る。いくつかの実施形態において、血小板またはその同等物は、少なくとも1回約-20℃以下、約-30℃以下、約-40℃以下、約-50℃以下、約-60℃以下、約-70℃以下、または約-80℃以下の温度で凍結され得る。複数回凍結される場合は、異なる温度で凍結されても同じ温度で凍結されてもよい。特定の実施形態において、血小板を含む試料は、約-80℃~約-196℃の温度で凍結され得る。約-196℃で凍結する場合は、液体窒素を使用して凍結してもよい。本明細書においては、液体窒素での凍結は、約-196℃での凍結を意味する。特定の実施形態において、血小板またはその同等物は、少なくとも1回-80℃の温度で凍結され得る。
本開示の方法において調製される血小板溶解物は、任意の細胞を培養するために使用される。培養される細胞としては、例えば、幹細胞、神経細胞、角膜細胞、上皮細胞、および肝細胞等が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、細胞は幹細胞であり得る。特定の実施形態において、幹細胞は、間葉系幹細胞(間葉系間質細胞)であり得る。さらに特定の実施形態において、間葉系幹細胞は、骨髄、脂肪組織、胎盤組織、滑膜組織、臍帯組織(例えば、臍帯血)、歯髄、または羊膜由来の間葉系幹細胞幹細胞、あるいは、ES細胞またはiPS細胞から分化させた間葉系幹細胞であり得る。好ましい実施形態において、細胞は、骨髄由来間葉系幹細胞であり得る。
これらの細胞は、細胞注入療法および創薬研究において使用される細胞であり得る。細胞注入療法において、細胞は、被験体から得られた細胞であっても、異なる被験体から得られた細胞であってもよい。血小板は、被験体から得られた血小板であってもよく、異なる被験体から得られた血小板であってもよい。培養される細胞と血小板は、同じ由来(すなわち、自家)であっても、異なる由来(すなわち他家)であってもよい。好ましい実施形態において、血小板は、自家であり得る。
本開示の血小板溶解物は、iPS細胞から特定の細胞群(例えば骨とか)に分化させてそれを効率良く培養させるために使用し得る(例えば、iPSの創薬研究において)。
(血小板溶解物および製剤)
一つの局面において、本開示は、上記方法に従って調製された血小板溶解物を提供する。本開示の血小板溶解物は、高い効率で細胞を培養することができ有利である。
さらなる局面において、本開示は、個体から得られた細胞の培養のための血小板溶解物を含む製剤であって、該血小板溶解物は、該個体から得られた血小板またはその同等物から調製された血小板溶解物であり、該血小板溶解物は、非動化されていない、製剤を提供する。
(細胞培養・細胞製品製造)
別の局面において、本開示は、個体から得られた細胞を培養するための方法であって、A)個体から該細胞を得る工程、B)該個体から血小板またはその同等物を得る工程、C)該血小板を、非動化せずに凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、およびD)該細胞を該血小板溶解物の存在下で培養する工程を含む、方法を提供する。
本開示の技術によって得られる細胞または細胞培養において、従来の技術に比べて顕著な効果を奏する。
例えば、細胞増殖において、本開示の血小板溶解物の存在は、血小板溶解物を使用しない方法、例えば、ウシ血清(Fetal bovine serum、10%)の存在と比較して、約2~約40倍、約2~約20倍、約5~約20倍、例えば、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約12倍、約14倍、約16倍、約18倍、約20倍の増殖効率(所望の細胞数を達成するのに要する時間)の改善がみられ、ウシ血清無添加かつ血小板溶解物無添加と比較して、約20~約200倍、約20~約100倍、約50~約100倍、例えば、約20倍、約30倍、約40倍、約50倍、約60倍、約70倍、約80倍、約90倍、約100倍の増殖効率(所望の細胞数を達成するのに要する時間)の改善がみられる(Rauch et al., ALTEX. 2011;28(4):305-16. doi: 10.14573/altex.2011.4.305.)。また、本開示の血小板溶解物の存在は、従来の血小板溶解物(例えば、他家血小板由来、非動化あり、凍結解凍1回のみ)と比べた場合に、存在させると、約2~約20倍、約2~約10倍、約5~約10倍、例えば、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍の増殖効率(所望の細胞数を達成するのに要する時間)の改善がみられる。
得られた細胞は、従来の血小板溶解物で培養した細胞と同等の品質が担保されているにもかかわらず、培養効率が顕著に向上しており、有利である。
本開示の方法において、所望の細胞数は、約200万~約20億個であり得る。約200万~約20億個であれば、例えば、脳梗塞の治療のための細胞注入に十分であるからである。好ましい実施形態では、所望の細胞数は、約2000万~約2億であり得る。
別の局面において、本開示は、個体から得られた細胞を培養して細胞製品を得るための方法であって、A)個体から該細胞を得る工程、B)該個体から血小板またはその同等物を得る工程、C)該血小板を、非動化せずに凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、および、D)該細胞を該血小板溶解物の存在下で培養し、必要に応じて得られた細胞を細胞製品とする工程を含む、方法を提供する。
細胞製品の製造において、従来の血小板溶解物(例えば、他家血小板由来、非動化あり、凍結解凍1回のみ)を使用した場合と比べて、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、または少なくとも約50%の製品製造期間の短縮がみられる。例えば、実施例3の結果によれば、非動化なし、凍結解凍3回により作製された血小板溶解物は、非動化あり、凍結解凍1回により作製された血小板溶解物と比べて、8倍量の細胞が取得できた。細胞分裂速度を36時間(骨髄幹細胞の分裂周期は概ね24~48時間)と仮定するとこれは既定の細胞数にするためには例えば21日かかるところを16日で増殖させることが出来ることになり、培養時間の23%短縮が得られる。また、細胞製品の製造において、従来の血小板溶解物(他家血小板由来、非動化あり、凍結解凍1回)に比べた場合に、存在させると、約2~約20倍、約2~約10倍、約5~約10倍、例えば、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍の増殖効率(所望の細胞数を達成するのに要する時間)の改善がみられる。
得られた細胞製品は、従来の血小板溶解物で培養した細胞と同等の品質が担保されているにもかかわらず、培養効率が顕著に向上しており、有利である。
いくつかの実施形態において、血小板溶解物は、典型的には、以下のように調製され得る。当業者であれば、使用する試薬の量および凍結/解凍温度、回数などの条件を適宜変更することができる。
1.使用する濃厚血小板のドナーの採血後70日検査で、パルボウイルスが陰性であることを確認する
2.凍結してある濃厚血小板3名分を超低温フリーザーから取り出し、パスボックスを経由して調製室内に持ち込む
3.凍結バッグをキャニスターから取り出し、COインキュベータ内に静置する
4.凍結バッグは時々裏返したり位置をずらしながら完全に解凍する
5.バイオハザード対策用キャビネット内で、凍結バッグのポートに操作アダプターを刺入する
6.18G注射針を付けた30mlシリンジ(ロック付)で解凍濃厚血小板を抜き取り、225ml遠心チューブに偶数本になるよう分注する
7.5.の遠心チューブに10ml針付シリンジでヘパリンを血小板40mlあたり1ml添加し、50mlピペットでよく混和する
8.BART=6,2000×g,20分間,20℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
9.50mlピペットで上清を新しい225ml遠心チューブに回収する(偶数本)
10.BART=6,2000×g,20分間,20℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
11.50mlピペットで上清を新しい50ml遠心チューブに回収する(偶数本)
12.58℃に温めたeサーモ恒温槽のヒートブロックに10.の遠心チューブを入れ、1時間静置して非動化する
13.BART=2,500×g,5分間,20℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
14.50mlピペットで上清を新しい225ml遠心チューブに回収する(偶数本)
15.BART=6,500×g,5分間,20℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
16.50mlピペットで上清を1000mlボトルにまとめてよく混和する
17.10mlピペットで約7mlを抜き取り50ml遠心チューブに入れ、予め定められたロット番号を付与する。約2ml(ELISA用)を抜き取り5mlチューブに入れ、PL製造番号を付与する。
18.50ml遠心チューブに45mlずつ分注し、1本ずつにラベルを貼付して冷凍庫付薬用保冷庫の冷凍部分に保管する。
いくつかの実施形態において、細胞培養液は、典型的には、以下のように調製され得る。当業者であれば、使用する試薬の量および凍結/解凍温度、回数などの条件を適宜変更することができる。
1.PLを37℃のe-サーモ恒温槽で解凍する
2.α-MEM1本(500ml)に対して抗生物質0.5mlを1ml針付シリンジで添加する
3.2.のα-MEM1本に対してPL50mlを50mlピペットで添加する
4.フィルターユニットと吸引ポンプを吸引用チューブでつなぐ
5.3.の培養液を50mlピペットでフィルターユニットの上部に注ぎ、吸引ポンプを作動させる
6.注いだ培養液がすべてフィルターを通過したら新たな培養液を注ぐ
7.吸引速度が著しく低下した場合はいったんポンプを止め、吸引用チューブをフィルターからはずして、ボトルトップフィルターを新しいものに取り替える
8.フィルターユニット下部の保存ボトルに濾過済みの培養液が約500mlたまったらポンプを止め、吸引用チューブをフィルターからはずす
9.ボトルトップフィルターを保存用キャップに取り換える
10.3.の培養液をすべて濾過するまで4~9を繰り返す
11.濾過済みの培養液ボトルに培養液番号を記載したラベルを貼付する
12.各培養液ボトルから約5ml(外注用)を抜き取り、50ml遠心チューブに入れ、あらかじめ定められたロット番号を付与する。
いくつかの実施形態において、細胞は個体の骨髄液から採取され得る。骨髄液からの細胞は、典型的には、以下のとおり採取され得る。当業者であれば、使用する試薬の量および凍結/解凍温度、回数などの条件を適宜変更することができる。
1.受入試験の外観試験およびドナースクリーニングの結果を確認する
2.受入規格を満たしていればCPCへ持ち込む
3.アイソレーターが生産状態にあるか確認し、なっていない場合はアイソレーターマニュアルに従い生産開始の状態にする
4.以降の操作はアイソレーター内で行い、アイソレーターへの原料・試薬・資材の搬入出はアイソレーターマニュアルに従って実施する
5.骨髄液の総量(1)を確認する(小数点以下第一位まで)
6.225ml遠心チューブに骨髄液をすべて入れてピペットでよく混和する
7.受入試験用検体7mlを50mlチューブ(2)に、保管用検体1mlを0.5mlずつクライオチューブ2本(3)(4)に抜き取る。
8.受入試験用検体に検体番号ラベルを貼付し、保管用検体はチューブに検体番号/製造番号ラベルを貼付する
9.受入試験用検体を品質担当者に引き渡す
10.以下の計算式に従い、比重分離液を分注する本数を決定する
検体抜取り総量(5)=(2)+(3)+(4)
分注本数(6)=(骨髄液総量(1)-(5))×2÷20
分注本数(7)=(骨髄液総量(1)-(5))×2÷25
分注本数(本):(6)と(7)の間の整数
11.10.で決定した本数分のリューコセップに、10mlピペットで比重分離液を15mlずつ分注する
12.BART=3,970×g,30秒間,22℃,アクセルfast,ブレーキfastで遠心する
13.以下の計算式に従い、骨髄液を希釈する細胞培養液とヘパリンの量を求める
細胞培養液(ml)=((1)-(5))×0.9
ヘパリン(ml)=((1)-(5))×0.1
14.200ml遠心チューブに、13.で求めた量の細胞培養液(25mlピペット使用)とヘパリン(10ml針付シリンジ使用)を入れる
15.25mlピペットで骨髄希釈液をよく混和し、比重分離液入リューコセップに20~25mlずつ注入する
16.BART=3,970×g,10分間,22℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
17.中間の単核球層の上約5mmを残して、上層の血漿部分を10mlピペットを用いて除去する
18.単核球層を、10mlピペットで50ml遠心チューブに約20mlずつ回収する
19.回収した単核球に、10mlピペットで同量程度の生理食塩液を加える
20.BART=3,800×g,5分間,15℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
21.25mlピペットを用いて上清を静かに除去する
22.ペレットに生理食塩液を加えて懸濁し、1本の遠心チューブにまとめる
23.BART=3,800×g,5分間,15℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
24.25mlピペットを用いて上清を静かに除去する
25.ペレットに細胞培養液を10ml加えて懸濁し、総液量を確認する
26.細胞懸濁液から約0.1mlを5mlチューブに取り、検体をチャック付袋に入れ、品質担当者に連絡して、出荷用パスボックスから検体を引き渡す
28.品質担当者より試験結果を入手する(総細胞数(8))
29.以下の計算式に従って播種するフラスコの枚数を決定するが、少なくとも2枚以上になるようにする
枚数(9)=総細胞数(8)/0.5×10
枚数(10)=総細胞数(8)/2×10
播種枚数:(9)と(10)の間の整数または2枚の多い方
30.細胞懸濁液が以下の計算式で求めた液量になるよう、25mlピペットで細胞培養液を添加する
添加培養液量=(175cmフラスコ枚数×5)-細胞液量
31.細胞培養液を25mlピペットで175cmフラスコに20mlずつ注入する
32.30.の細胞懸濁液を10mlピペットで175cmフラスコに5mlずつ添加する
33.細胞が均一になるようにフラスコを傾けてよく混和する
34.フラスコをCOインキュベータに入れ、37±1℃、炭酸ガス濃度5±1%にて培養する。
いくつかの実施形態において、細胞の継代培養は、典型的には、以下のように行われ得る。当業者であれば、使用する試薬の量および凍結/解凍温度、回数などの条件を適宜変更することができる。
1.アイソレーターが生産状態にあるか確認し、なっていない場合はアイソレーターマニュアルに従い生産開始の状態にする
2.以降の操作はアイソレーター内で行い、アイソレーターへの原料・試薬・資材の搬入出はアイソレーターマニュアルに従って実施する
3.フラスコをCOインキュベータから取り出す
4.少なくともフラスコ1枚を観察モジュールで観察し、写真を撮影する
5.175cmフラスコは10mlピペットで、5段フラスコはデカンタで、フラスコ内の培養液を廃棄する
6.10mlピペットでTrypLE Selectを以下の量添加して、フラスコ底面全体に広げる
175cmフラスコ 4ml
5段フラスコ 20ml
7.フラスコをCOインキュベータ内に5分静置する
8.フラスコ側面を叩くなどして付着細胞を十分にはがす
9.10mlピペットでTrypLE Selectを50ml遠心チューブに回収する10.10mlピペットで生理食塩液を以下の量添加する
175cmフラスコ 4ml
5段フラスコ 20ml
11.ピペッティングしてフラスコ底面をよくリンスし、9.の50ml遠心チューブに回収する
12.BART=3,800×g,5分間,15℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
13.10mlピペットを用いて上清を静かに除去する
14.10mlピペットでペレットに生理食塩液を10ml加えて懸濁する
15.BART=3,800×g,5分間,15℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
16.10mlピペットを用いて上清を静かに除去する
17.10mlピペットでペレットに培養液を10ml加えて懸濁する
18.細胞懸濁液から約0.1mlを5mlチューブに取る
19.品質担当者に連絡し、出荷用パスボックスから検体を引き渡す
20.品質担当者より試験結果を入手する(総細胞数(1))
21.以下の計算式に従って播種するフラスコの枚数を決定する
面数(2)=総細胞数(1)/5×10
計算5段フラスコ数(3)=((2)-175cmフラスコ枚数)/5
播種5段フラスコ数(4)=(3)を四捨五入
※175cmフラスコは、観察用として少なくとも1枚、最後の継代時には工程管理試験用としてもう2枚(計3枚)播種する
22.細胞懸濁液が以下の計算式で求めた液量になるよう、10mlピペットで細胞培養液を添加する
添加培養液量=(175cmフラスコ枚数+5段フラスコ枚数×5)-細胞液量
23.細胞培養液を50mlピペットで175cmフラスコに24mlずつ、5段フラスコに120mlずつ注入する
24.22.の細胞懸濁液を10mlピペットで175cmフラスコに1mlずつ、5段フラスコに5mlずつ添加する
25.細胞が均一になるようにフラスコを傾けてよく混和する
26.フラスコをCOインキュベータに入れ37±1℃、炭酸ガス濃度5±1%にて培養する。
いくつかの実施形態において、培養細胞の回収および洗浄は、典型的には、以下のように行われ得る。当業者であれば、使用する試薬の量および凍結/解凍温度、回数などの条件を適宜変更することができる。
1.アイソレーターが生産状態にあるか確認し、なっていない場合はアイソレーターマニュアルに従い生産開始の状態にする
2.以降の操作はアイソレーター内で行い、アイソレーターへの原料・試薬・資材の搬入出はアイソレーターマニュアルに従って実施する
3.フラスコをCOインキュベータから取り出す
4.少なくともフラスコ1枚を観察モジュールで観察し、写真を撮影する
5.175cmフラスコは10mlピペットで、5段フラスコはデカンタで、フラスコ内の培養液を廃棄する
6.10mlピペットでTrypLE Selectを以下の量添加して、フラスコ底面全体に広げる
175cmフラスコ 4ml
5段フラスコ 20ml
7.フラスコをCOインキュベータ内に5分静置する
8.フラスコ側面を叩くなどして付着細胞を十分にはがす
9.10mlピペットでTrypLE Selectを50ml遠心チューブに回収する
10.10mlピペットで生理食塩液を以下の量添加する
175cmフラスコ 4ml
5段フラスコ 20ml
11.ピペッティングしてフラスコ底面をよくリンスし、9.の50ml遠心チューブに回収する
12.BART=3,800×g,5分間,15℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
13.10mlピペットを用いて上清を静かに除去する
14.10mlピペットを用いてペレットを生理食塩液30mlで懸濁し、1本のチューブにまとめる
15.BART=3,800×g,5分間,15℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
16.遠心中に10ml針付シリンジでアートセレブを抜き取り、50ml遠心チューブに移しておく
17.10mlピペットを用いて新たな50mlチューブに上清を静かに除去する
18.10mlピペットでペレットにアートセレブを4ml加えて懸濁する
19.細胞懸濁液から約0.1mlを5mlチューブに取り、規格試験(細胞数・生存率)用検体としてラベルを貼付する
20.17の上清から、以下の検体を抜き取る
・50mlチューブ3本に5mlずつ(a,b,c)
・50mlチューブに5.3ml(d)
・クライオチューブ2本に1mlずつ(e,f)
21.20の各チューブにラベルを貼付する
22.19.の検体および21.のa,b,cの検体を、それぞれ別のチャック付袋に入れ、出荷用パスボックスから品質担当者に引き渡す
a:迅速品質試験の無菌試験用
b:迅速品質試験のエンドトキシン試験用
c:規格試験の無菌・エンドトキシン試験用
23.品質担当者より試験結果を入手する(細胞濃度(1))
24.チューブdに加える細胞液量を計算する
試験用液量(μl)=(5.3×10/細胞濃度(1))×1000
25.マイクロピペットで、24.で計算した液量の細胞懸濁液を抜き取り、21.のチューブdに添加する
26.チューブdからクライオチューブ2本に100μlずつ抜き取って保管用検体としてラベルを貼付し、残りは規格試験(マイコプラズマ否定試験)用検体とする
27.投与に必要な細胞懸濁液量(2)を計算する
高用量群:細胞液量(ml)=5×107/細胞濃度(1)
低用量群:細胞液量(ml)=2×107/細胞濃度(1)
28.27.で計算した液量の細胞懸濁液をマイクロピペットで5mlチューブに抜き取る
29.BART=5,800×g,5分間,15℃,アクセルfast,ブレーキslowで遠心する
30.最終液量が高用量群は1ml、低用量群は0.4ml
になるよう上清除去量を計算する
高用量群(μL)=(懸濁液量(2)-1.0)×1000
低用量群(μL)=(懸濁液量(2)-0.4)×1000
31.30.で計算した液量の上清をマイクロピペットで抜き取る
32.ペレットを十分に懸濁する
33.外観試験担当者に引き渡す
34.26.の規格試験(マイコプラズマ否定試験)用検体は、チャック付袋に入れて出荷用パスボックスから品質担当者に引き渡す
35.21.のチューブe,fおよび26.のクライオチューブ2本は保管用検体として細胞保存室の-150℃フリーザーに保管する。
(培養された細胞の遺伝子発現プロファイルの確認)
いくつかの実施形態において、培養された細胞における遺伝子プロファイルを確認してもよい。特定の実施形態において、細胞は、幹細胞(例えば、骨髄由来間葉系幹細胞)であり得、例えば、実施例4に従って、遺伝子プロファイルが確認され得る。いくつかの実施形態において、培養された細胞において、例えば、以下
1. Protein localization to cytoskeleton
2. Regulation of mitotic metaphase/anaphase transition
3. Cell cycle checkpoint
4. Chromosome segregation
5. Extracellular matrix organization
6. Wound healing
7. Cell division
8. Mitotic Cell Cycle process
9. Tissue development
10. Animal organ development
からなる群から選択される1つまたは複数に関連する遺伝子の発現が亢進され得る。好ましくは、細胞分裂に関連する上記2,3,7、および組織修復に関連する上記6からなる群から選択される1つまたは複数に関連する遺伝子の発現が亢進され得る。
いくつかの実施形態において、培養された細胞において、以下
1. Histone dephosphorylation
2. Very-low-density lipoprotein particle clearance
3. regulation of cardioblast proliferation
4. Chylomicron remnant clearance
5. pharyngeal system development
6. artery morphogenesis
7. regulation of bone mineralization
8. Response to cAMP
9. negative regulation of small molecule metabolic process
10. Regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT
11. Negative regulation of neuron apoptotic process
12. Extracellular matrix organization
13. Positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation
14. Response to reactive oxygen species
15. Positive regulation of stress-activated MAPK cascade
16. Positive regulation of protein kinase B signaling
17. Regulation of JNK cascade
18. Striated muscle tissue development
19. Regulation of epithelial cell proliferation
20. Regulation of ERK1 and ERK2 cascade
21. Regulation of MAP kinase activity
22. Positive regulation of protein serine/threonine kinase activity
23. Response to acid chemical
24. Muscle structure development
25. Cytokine-mediated signaling pathway
26. Cellular response to hormone stimulus
27. Response to lipid
28. Cellular response to growth factor stimulus
29. Enzyme linked receptor protein signaling pathway
30. Regulation of cell adhesion
31. Positive regulation of cell differentiation
32. Positive regulation of cell death
33. Regulation of cell migration
32. Anatomical structure formation involved in morphogenesis
33. Positive regulation of cell population proliferation
34. Cellular response to oxygen-containing compound
35. Animal organ morphogenesis
36. Cell migration
37. Positive regulation of multicellular organismal process
38. Regulation of cell cycle
39. Positive regulation of transcription, DNA-templated
40. Regulation of immune system process
41. Cell differentiation
からなる群から選択される1つまたは複数に関連する遺伝子の発現が低下され得る。好ましくは、細胞分化促進に関連する上記6,7,18,19,24,32,37,41および細胞死の促進に関連する上記32からなる群から選択される1つまたは複数に関連する遺伝子の発現が低下され得る。
(治療法・治療技術)
別の局面において、本開示は、それを必要とする個体において細胞注入療法を行う方法であって、該方法は、該個体から得られた血小板またはその同等物を凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、該個体からの細胞を、該血小板溶解物を非動化せずに用いて培養する工程、および該培養された細胞の有効量を、該個体に注入する工程を包含する方法を提供する。
(脳梗塞の治療における使用)
典型的には、調製された細胞は、脳梗塞患者において以下のように使用され得る。
(1)対象患者
脳梗塞急性期(発症早期)の患者であって、同意取得時における年齢が20歳以上、80歳未満である;同意取得時において脳梗塞発症後14日以内である;内頚動脈灌流域に生じた脳梗塞である;脳梗塞発症前のmRSが0又は1である;脳梗塞による中等~重度の神経症状(NIHSS(National Institutes of Health Stroke Scale):≧6)を有する(ただしNIHSSの「5.上肢の運動」と「6.下肢の運動」項目において総計6点以上であること)という5つの基準を満たし、所定の除外基準に抵触せず、かつ本研究に同意が得られた患者を対象とする。
(2)骨髄幹細胞の調製及び投与
症例登録後、速やかに患者の骨髄を採取し、北海道大学病院臨床研究開発センター細胞プロセッシング室において細胞培養および骨髄幹細胞の調製を施行した。調製した骨髄幹細胞(2000万個又は5000万個/患者)を、骨髄採取の3~5週後に患者の脳内に直接投与する。
以上、本開示を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本開示を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本開示を限定する目的で提供したのではない。従って、本開示の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
以下、実施例に基づいて本開示をより具体的に説明する。
(実施例1:凍結解凍の回数と栄養因子抽出の違い)
(材料および方法)
液体の状態で採取された血小板濃厚液(日赤作成)を凍結用バック(ニプロ社のフローズバッグF-100;カタログ番号89-100、50ml)に入れ替え、-80℃で保管した。その後、4℃の冷蔵庫で一晩かけて解凍した(「解凍のみ」)。これを-20℃もしくは-80℃で一晩かけて凍結させ、再び4℃で解凍した(「解凍+1回凍結」)。同様の手順をおこなったものを「解凍+2回凍結」、さらにもう1回凍結解凍したものを「解凍+3回凍結」で示す。得られた血小板溶解物(10ml)にヘパリン0.25ml混和し、複数回の遠心の後に、MEMα100mlに混ぜて、フィルター(0.45μm)に通した。その後ELISAを行った。
(結果)
-20℃も-80℃も区別しない結果を以下の(A/B/C-1)に示し、-20℃と-80℃とを比較した結果を(A/B/C-2)に示す。
(A-1)血小板由来増殖因子(PDGF)
表1に、各試料中の血小板由来増殖因子(PDGF)の量をまとめた。図1は、表1をグラフに表したものである。表1に示されるように、凍結解凍を繰り返すことで、溶液中のPDGFが増加した。FBSに含まれるPDGFは非常に少なかった。市販PLと「解凍のみ」は同程度であった。凍結した試料では、PDGFが多く含まれており、「解凍+凍結3回」が最も多かった。市販PLは、PURE:HELIOS UltraGRO-PURE、PURE GMP:HELIOS UltraGRO-PURE(GMP Grade)、およびAdvanced GMP:HELIOS UltraGRO-Advanced(GMP Grade)の混合物として使用された。
Figure 0007137883000001
(A-2)PDGF
表2は、-20℃と-80℃で凍結した試料の比較を示す。図2は、表2をグラフに表したものである。凍結解凍を-20℃もしくは-80℃で繰り返すことで、PDGFが増加し(「解凍のみ」に比較し-80℃で凍結した「解凍+3回凍結」は2.2倍)、凍結3回目で-80℃の方が-20℃よりも多くPDGFが抽出された。
Figure 0007137883000002
(B-1)脳由来神経栄養因子(BDNF)
表3に、各試料中の脳由来神経栄養因子(BDNF)の量をまとめた。図3は、表3をグラフに表したものである。PDGFと同様に、凍結解凍を繰り返すことで、溶液中のBDNFが増加した(表3)。FBSにBDNFはほとんど含まれていなかった。BDNF量は「解凍のみ」よりも市販品で多かったが、凍結解凍1~3回の試料でこれらよりもさらに多かった。「解凍+凍結1回」よりも「解凍+凍結2回」および「解凍+凍結3回」の方が多く、「解凍+凍結2回」および「解凍+凍結3回」におけるBDNF量は同程度であった。
Figure 0007137883000003
(B-2)BDNF
表4は、-20℃と-80℃で凍結した試料の比較を示す。図4は、表4をグラフに表したものである。凍結解凍を-20℃もしくは-80℃で繰り返すことで、BDNFが増加した(「解凍のみ」に比較して-80℃で凍結した「解凍+3回凍結」で1.8倍)。「解凍+3回凍結」では-80℃で凍結した方が-20℃よりもBDNFが多く抽出された。
Figure 0007137883000004
(C-1)トランスフォーミング増殖因子β1(TGFβ1)
表5に、各試料中のトランスフォーミング増殖因子β1(TGFβ1)の量をまとめた。図5は、表5をグラフに表したものである。凍結解凍を繰り返すことで、溶液中のTGFβ1が増加した。FBSにTGFβ1はほとんど含まれていなかった。TGFβ1量は「解凍のみ」よりも市販品で高かったが、凍結解凍1~3回の試料でこれらよりもさらに多かった。「解凍+凍結1回」よりも「解凍+凍結2回」および「解凍+凍結3回」の方が多く、「解凍+凍結2回」および「解凍+凍結3回」におけるTGFβ1量は同程度であった。
Figure 0007137883000005
(C-2)TGFβ1
表6は、-20℃と-80℃で凍結した試料の比較を示す。図6は、表6をグラフに表したものである。凍結解凍を-20℃もしくは-80℃で繰り返すことで、TGFβ1が増加した(「解凍のみ」に比較して-80℃で凍結した「解凍+3回凍結」で1.4倍)。「解凍+3回凍結」では-80℃で凍結した方が-20℃よりもTGFβ1が多く抽出された。
Figure 0007137883000006
(考察)
以上の結果から、凍結解凍を複数回、特に3回繰り返すことにより、血小板溶解物中の栄養因子が増加することが明らかになり、このような血小板溶解物を有利に細胞培養に使用し得ることが示唆される。また、凍結温度を-80℃とすることにより、多くの栄養因子が分泌された。-80℃で凍結することにより、凍結時間も短縮され、細胞培養も効率的に行われることが示唆されるため、有利である。したがって、凍結解凍は、2回以上行うことが好ましく、-20℃よりも低い温度(例えば、-80℃)で行うことがより好ましいと考えられる。
(実施例2:凍結解凍後の非動化の有無による栄養因子抽出の違い)
(材料および方法)
液体の状態で採取された血小板濃厚液(日赤作成)を凍結用バック(ニプロ社のフローズバッグF-100;カタログ番号89-100、50ml)に入れ替え、-80℃で保管した。その後、4℃の冷蔵庫で一晩かけて解凍した(「解凍のみ」)。様々な方法で凍結解凍を行い、得られた血小板溶解物(10ml)にヘパリン0.25ml混和し、複数回の遠心をした。その後作成した血小板溶解物を、非動化(58℃で1時間)するものと非動化しない(「非動化なし」)ものに分けて処理を行った。その後MEMα100mlに混ぜて、フィルター(0.45μm)を通した(詰まった場合にはフィルターを交換)。その後ELISAを行った。
(結果)
非動化をしないことでPDGFは20%、BDNFは10%ほど増えたが、TGFβ1に変化はなかった。非動化をしないことでフィルターが詰まって交換する工程は大幅に削減された(1/10程度)。
(A)PDGF
表7に、非動化した試料および非動化していない試料におけるPDGFの量をまとめる。図7は、表7をグラフで表したものである。
Figure 0007137883000007
(B)BDNF
表8に、非動化した試料および非動化していない試料におけるBDNFの量をまとめる。図8は、表8をグラフで表したものである。
Figure 0007137883000008
(C)TGFβ1
表9に、非動化した試料および非動化していない試料におけるTGFβ1の量をまとめる。図9は、表9をグラフで表したものである。
Figure 0007137883000009
(実施例3:細胞培養速度の違い)
(材料および方法)
表10に示すように、骨髄幹細胞(n=3)を非動化の有無と凍結解凍2回(すでに凍結されたものを使用するため、合計で3回の凍結解凍)の有無に分けて、4つの方法(非動化〇凍結解凍×、非動化×凍結解凍×、非動化〇凍結解凍〇、非動化×凍結解凍〇)で培養した。
Figure 0007137883000010
新鮮な骨髄液を採取し、以下の3つの工程で細胞数をカウント、Aを基準として何倍多く増えていたかを計算した。
工程1:25cmのフラスコに1x10個の単核球を播種し培養、8日後にカウント工程2:工程1の細胞を採取、全細胞のうち45000個を再播種、1週後カウント
工程3:工程2の細胞を採取、全細胞のうち45000個を再播種、1週後カウント
(結果)
3回の凍結解凍と非動化を行わないことによって、同じ時間内で作ることが出来る細胞数は約8倍ほど増加した(図10)。また興味深いことに3回の凍結解凍と無-非動化はともに栄養因子が増加したが、予想外にも相乗効果的に細胞増殖が早まっていた。自分のPL(骨髄液を採取した被験体から得られたPL、すなわち自家PL)と他人のPL(他家PL)で無非動化により培養速度に違いは見られなかった。
(実施例4:幹細胞の品質)
(栄養因子分泌力)
(材料および方法)
培養上清の栄養因子(bNGF,HGF)をELISAで検出した。試料はP3の培養上清を使用し、以下の方法で培養した。培養上清を用いるため、結果を出す際には細胞数で除することで1細胞あたりの濃度を計算し、比較した。
他家従来法:実施例1に従って、1回解凍のみの他家血小板溶解物を使用してヒトBMSC(骨髄由来間葉系幹細胞)を培養した。
自家-80℃新法:実施例3に従って、3回-80°で凍結解凍し、かつ非動化していない自家血小板溶解物を使用してヒトBMSCを培養した。
(結果)
結果を図11に示す。培養液中の全HGF量は自家-80℃新法で上がっていたが、自家-80℃新法は細胞数が多くなっているため細胞数で割るとわずかに少ない結果(有意差無し)であった。またbNGFは一つの細胞当たり同じ程度の分泌量であった。よってまとめると培養速度は速くなったが出来た細胞が分泌する栄養因子の量は変わらない(同じ程度)であり、粗悪な細胞が作成されたというわけではなかった。
さらに、図12に、1500個/cmで培養して4日後および7日後の細胞数の結果を示す。示されるように、自家-80℃新法で作製されたPLは、従来法と比較して顕著に細胞数が増加していた(図12)。
(遺伝子発現)
(材料および方法)
1回解凍のみの他家PLで作成したヒトBMSC(n=4)(以下従来法)と3回凍結解凍&無-非動化した自家PLで作成したヒトBMSC(n=3)(以下自家-80℃新法)をマイクロアレー(Affymetrix, GeneChip WT PLUS Reagent Kit)で解析した。結果をTranscriptome Viewer(Kurabo)を用いて、従来法をコントロールに自家-80℃新法で発現が亢進している遺伝子(p<0.05or0.01、かつLog ratio>1or3(発現比2or8倍以上))、もしくは低下(p<0.05or0.01、かつ、Log ratio<-1or-3(発現比1/2or1/8倍以下))の遺伝子を抽出した。
(結果)
厳しく判定すると20000個の遺伝子のうち、100個が明らかに発現亢進していて、100個が明らかに発現低下していた。それらをGO termで関係性を調べたところ、発現亢進には細胞分裂(2,3,7)に関係するもの、組織修復(6)に関係するものがあった。一方、低下しているものは細胞分化促進(6,7,18,19,24,32,37,41→つまり未分化がキープされる)や細胞死を促す因子(32、つまり生存率上昇)であった。
Figure 0007137883000011
その中で、一番厳しい亢進しているDをPanther GO analysisで分析すると
1. Protein localization to cytoskeleton
2. Regulation of mitotic metaphase/anaphase transition
3. Cell cycle checkpoint
4. Chromosome segregation
5. Extracellular matrix organization
6. Wound healing
7. Cell division
8. Mitotic Cell Cycle process
9. Tissue development
10. Animal organ development
に関係する遺伝子の発現が亢進していた。
また同様に一番厳しいHをPanther GO analysisで分析すると
1. Histone dephosphorylation
2. Very-low-density lipoprotein particle clearance
3. regulation of cardioblast proliferation
4. Chylomicron remnant clearance
5. pharyngeal system development
6. artery morphogenesis
7. regulation of bone mineralization
8. Response to cAMP
9. negative regulation of small molecule metabolic process
10. Regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT
11. Negative regulation of neuron apoptotic process
12. Extracellular matrix organization
13. Positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation
14. Response to reactive oxygen species
15. Positive regulation of stress-activated MAPK cascade
16. Positive regulation of protein kinase B signaling
17. Regulation of JNK cascade
18. Striated muscle tissue development
19. Regulation of epithelial cell proliferation
20. Regulation of ERK1 and ERK2 cascade
21. Regulation of MAP kinase activity
22. Positive regulation of protein serine/threonine kinase activity
23. Response to acid chemical
24. Muscle structure development
25. Cytokine-mediated signaling pathway
26. Cellular response to hormone stimulus
27. Response to lipid
28. Cellular response to growth factor stimulus
29. Enzyme linked receptor protein signaling pathway
30. Regulation of cell adhesion
31. Positive regulation of cell differentiation
32. Positive regulation of cell death
33. Regulation of cell migration
32. Anatomical structure formation involved in morphogenesis
33. Positive regulation of cell population proliferation
34. Cellular response to oxygen-containing compound
35. Animal organ morphogenesis
36. Cell migration
37. Positive regulation of multicellular organismal process
38. Regulation of cell cycle
39. Positive regulation of transcription, DNA-templated
40. Regulation of immune system process
41. Cell differentiation
に関係する遺伝子の発現が低下していた。
(実施例5:無-非動化によって作られたPLでは他種(ラット)の細胞は育たない)
(材料および方法)
ラットBMSCを採取し、P2-4を培養に使用した。使う培地はヒトPLで無-非動化のものと、非動化したものを使用した。
非動化したものは細胞が通常通り生着・分裂したが、無-非動化では細胞は全く生存できなかった(図13)。非動化することによって除去される未知の成分が除去されないことによって、ラットの細胞は育つことが出来無かったと考えられる。実施例3において示されたように、ヒトであれば他人のPLでも無-非動化で非動化と同様に育つことが出来たが、今回の結果を考えると、他人のPLでヒト幹細胞を育てた場合にも免疫駆除されたりするリスクがあることを意味しており、自家PLを使用することが安全性が高いと考えられる。
(実施例6:凍結解凍の温度)
(材料および方法)
実験(1)
血小板の凍結温度(-10,-20,-30,-80,-196℃)及び凍結時間(0,90,120,180,240min)別増殖因子の変化
実験(2)
-80℃凍結血小板における解凍温度別(4(一晩),20(一晩),37(1時間)℃)増殖因子の変化
実験(3)
-80℃と-196℃(液体窒素)凍結での増殖因子の確認とそのPLを用いたH-BMSCの培養増殖確認
いずれの実験も日赤濃厚血小板製剤譲渡分を使用した。ELISA Kit(R&D社)使用して、PDGF-BB Total-BDNF TGF-β1を測定した。
実験(1)および(2)は、全て-80℃新法にてPL作製
実験(3)は、-80℃凍結は治験法及び-80℃新法、-196℃凍結は-180℃新法にてPL作製した。
培養液はMEM-α+ペニシリンストレプトマイシン混合液+各PL10%を使用した。
用語の説明
治験法(従来法):-80℃で凍結されているものを解凍してそのまま使用。非動化(60℃30分)あり。その後フィルターで除菌するのだが、フィルターがすぐ詰まるため交換(10回ほど)必要。
-80℃新法:-80℃で凍結されているものを解凍、もしくは新鮮な血小板を、その後任意の回数(1-6回)-80℃で凍結し、解凍(色々な温度)を繰り返す。非動化(60℃30分)は無し。フィルターで除菌するが、フィルターがほとんど詰まらなくなった。
-180℃新法:-80℃で凍結されているものを解凍して、その後任意の回数(1-6回)-180℃で凍結し、解凍(色々な温度)を繰り返す。非動化(60℃30分)は無し。フィルターで除菌あり。
(結果)
実験(1)
図14~16に結果を示す。いずれも液体窒素での凍結で有意に上昇した。凍結時間は特に大差は無いと思われる。
実験(2)
結果を図17~20に示す。4℃での解凍が一番増殖因子の放出が多かった。図17~20は、2つの血小板(血小板aおよび血小板b)の結果を示す。
実験(3)
結果を図21~23に示す。
(実施例7:凍結解凍の回数)
本実施例では、凍結解凍の最適回数を検討した。本実施例は、実施例1の方法に準じて実施した。凍結解凍の回数を1~6回とした。
(結果)
-80℃では、凍結解凍3回目以降は、ほとんど栄養因子の上昇は認められなかった。-196℃で凍結解凍した場合は、5回目以降わずかに上昇していた。-80℃および-196℃の凍結解凍のどちらの場合でも、3回目でほぼプラトーに達していると言える。以上から、効率的な栄養因子の抽出のための凍結解凍の最小限の回数は、3回であることが示唆された(図24)。
(実施例7:分化能の確認)
本実施例では、本開示の血小板溶解物を用いて培養した幹細胞が正常な分化能を有しているかどうかを確認した。3回凍結融解を繰り返し、非動化をせずに作製した血小板溶解物を用いて培養した間葉系幹細胞(MSC)を使用した。
(脂肪細胞への分化)
(材料)
・12ウェルプレート(CORNING)
・脂肪細胞分化誘導培地(Gibco, StemProTM Adipogenesis Differentiation Kit)
・通常培地(MEM-α+5%PL+PS)
・Oil Red O(Cayman):4℃保存(使用時に試薬と蒸留水と6:4の割合で希釈し、0.45μmフィルターでろ過した)
・4%パラホルムアルデヒドリン酸緩衝液:4℃保存
(方法)
(1)BMSCの播種
12ウェルプレートに10000/cmの濃度で通常培地1mlを用いて播種した。1ウェルあたり10000×4cm(ウェル底面積)=40000個の細胞を播種した。
(2)BMSCの培養
80%コンフルエントになるまで培養した(2~3日程度)。
(3)培地を除去し、脂肪細胞分化誘導培地を900μL入れた。
分化しないコントロールには通常培地900μLを入れた。
(4)3~4日ごとに培地を交換した(全量)。
(5)分化開始から14日間培養した。
(6)Oil Red O染色を開始し、培地を除去した。
(7)PBS1.6mlを入れ、洗浄した。
(8)4%パラホルムアルデヒドリン酸緩衝液0.8mlを入れ、5分間室温で固定した。
(9)固定液を除去した。
(10)PBS1.6mlを入れ、洗浄を2回行った。
(11)Oil Red O染色液0.8mlを入れ、室温で振とうしながら15分間染色した。
(12)染色液を除去した。
(13)PBS1.6mlで洗浄を3回行った(染色の強度に応じて洗浄時間、洗浄回数を適宜変更する)。
(14)PBS0.8mlを入れ、顕微鏡で観察した。
(骨細胞への分化)
(材料)
・コラーゲンがコーティングされた12ウェルプレート(CORNING)
・骨細胞分化誘導培地(Gibco, StemProTM Osteogenesis Differentiation Kit)
・通常培地(MEM-α+5%PL+PS)
・Alizarin Red S(Sigma):室温保存
1%溶液を調製して保存した。
(i)1gをMilliQ95mlにスターラーで撹拌しながら溶解した。
(ii)0.1N HClでpH4.2に合わせた。
(iii)100mlにメスアップし、0.8μmフィルターでろ過した。
・4%パラホルムアルデヒドリン酸緩衝液:4℃保存
(方法)
(1)BMSCの播種
コラーゲンでコーティングされた12ウェルプレートに10000/cmの濃度で通常培地1mlを用いて播種した。1ウェルあたり10000×4cm(ウェルの底面積)=40000個の細胞を播種した。
(2)BMSCの培養(1日間)
(3)培地を除去し、脂肪細胞分化誘導培地を800μL入れた。
分化しないコントロールには通常培地800μLを入れた。
(4)3~4日ごとに培地を交換した。
初回の培地交換のみ全量交換した。2回目以降の交換はピペットで200μLほどを残して古い培地を除去し、新しい培地を800μL、壁を伝わらせてゆっくり入れた(細胞が剥がれやすいので注意する)。
(5)分化開始から21~28日間培養した。
(6)AlizarinRedでの染色を開始し、培地を除去した。
(7)PBS1.6mlを入れ、洗浄した。
(8)4%パラホルムアルデヒドリン酸緩衝液0.8mlを入れ、5分間室温で固定した。
(9)固定液を除去した。
(10)PBS1.6mlを入れ、洗浄を2回行った。
(11)AlizarinRed染色液0.8mlを入れ、室温で振とうしながら15分間染色した。
(12)染色液を除去した。
(13)MilliQ1mlで3分間振とう洗浄を5回行った(強く染まることが多いので場合によっては回数を増やす)。
(14)MilliQ1mlを入れ、顕微鏡で観察した。
(軟骨細胞への分化)
(材料)
・24ウェルプレート(CORNING)
・軟骨細胞分化誘導培地(Gibco, StemProTM Chondrogenesis Differentiation Kit)
・通常培地(MEM-α+5%PL+PS)
・AlucianBlue(Sigma):室温保存
1%溶液を調製して保存
(i)50mlチューブを用い、0.2gを0.1N HCl20mlに転倒混和もしくは振とうしながら40分間溶解した。
(ii)0.8μmフィルターでろ過した。
・4%パラホルムアルデヒドリン酸緩衝液:4℃保存
(1)BMSCの播種
BMSCを1.6×10/μLに調製し、24ウェルプレートに1ウェルにつき5μL=8×10をウェルの中央に入れた(micro mass culture)。
(2)BMSCの培養(60分間)
(3)培地を除去し、脂肪細胞分化誘導培地を400μL入れた。
分化しないコントロールには通常培地400μLを入れた。
(4)3~4日ごとに培地を交換した。
軟骨が塊状になっていたので、剥がしたり除去の際に失ったりしないよう注意した。
(5)分化開始から14日間培養した。
(6)Alucian blueでの染色を開始し、培地を除去した。
(7)PBS0.4mlを入れ、洗浄を3回行った。
(8)4%パラホルムアルデヒドリン酸緩衝液0.4mlを入れ、30分間室温で固定した。
(9)固定液を除去した。
(10)MilliQ0.4mlを入れ、洗浄、除去を行った。
(11)Alucian blue染色液0.4mlを入れ、室温で振とうしながら30分間染色した。
(12)染色液を除去した。
(13)MilliQ1mlで洗浄を5回行った。
(14)MilliQ1mlを入れ、顕微鏡で観察した。
(結果)
結果を図25に示す。本開示の血小板溶解物を用いて培養した幹細胞は、脂肪細胞、骨細胞、および軟骨細胞に分化する能力を有しており、正常な分化能を有していることが示された。
(実施例8:エクソソーム分泌能力の確認)
本実施例では、本開示の血小板溶解物を用いて培養した幹細胞のエクソソーム分泌能力を確認した。
・治験法(従来法)(実施例6を参照のこと)で作製した血小板溶解物を用いた培地(5%PL+MEM-α)
・新法(実施例6を参照のこと、凍結回数は3回で作製した血小板溶解物を用いた培地(5%PL+MEM-α)
この2種類の培地を使用してhBMSCを培養し、その培養上清におけるエクソソームの変化を観察した。
(方法)
(培養上清の回収)
(1)hBMSCを用意した
6ウェルプレートに培養した。(1500/cm、底面積が9cmのため1ウェルあたり13500細胞が必要)。1つの培地につき3ウェル培養した(Triplicate)。1ウェルにつき2mlの培地で培養した。3日に1回培地を交換した。
(2)大体80~90%コンフルエントになったら、培地を全量除去し、PBSで2回洗浄した。
(3)PLの入っていない基礎培地(MEM-α)を2ml加え、48h培養した。
(4)培地をファルコンチューブに回収した。
(5)回収した培地を0.2μmフィルターでフィルタリングし、測定サンプルとした。
(6)上清を回収したプレートの細胞数をカウントした。
(エクソソームの回収)
(1)培地を2000G、10分遠心し、死細胞などを沈殿させた。
(2)上清を回収した。
(3)10000G、30分、4℃で遠心し、オルガネラ等を沈殿させた。
(4)上清を回収した。ここで回収した上清は超遠心用のチューブに移した。
(5)1,000,000G(28500rpm)、70分、4℃で超遠心した。
(6)沈殿物を回収した。チューブを逆さまにしてキムワイプで完全に上清を除いた。キムワイプはピンセットを用いてチューブ内に入れて拭き取った。
(7)ペレットをPBS等で懸濁し、ナノパーティクルアナライザーにかけた。ウェスタンブロットを実施した(Sample Buffer)。
(結果)
MSCから分泌されるエクソソームは神経機能改善効果など種々の臓器改善効果を有するため、MSCの品質の指標として確認した。結果を図26にしめす。エクソソーム分泌量は従来法で作製された血小板溶解物と大きな差はなかった。栄養因子の分泌量が、従来法の血小板溶解物で培養した細胞と本開示の血小板溶解物で培養した細胞とで同程度であったことを示した実施例4の結果も考慮すれば、本開示の血小板溶解物で培養した細胞は、従来法に劣らない品質であることが実証された。
(実施例9:細胞表面マーカーの確認)
本実施例では、本開示の血小板溶解物を用いて培養した間葉系幹細胞が、細胞表面マーカーの基準を満たしているかどうか確認した。間葉系幹細胞の定義として、一般的にはプラスチックフラスコ底面に接着能を有する線維芽細胞様の細胞であることが挙げられ、国際細胞治療学会は「細胞表面マーカーのCD105、CD73、CD90が陽性、かつ、CD45、CD34、CD14、CD11b、CD79α、CD19、HLA-DRが陰性」という条件を示しているため、これらの細胞表面マーカーの発現を確認した。
(材料)
・FACSBuffer(2%FBS加PBS(-))
PBS(-)300mlに対してFBS6mlを加えた。
(方法)
(1)細胞を準備した。
1本あたり3×10~1×10になるように調製した。適量FACS Bufferで洗浄した。
(2)Fcブロッカーでブロッキングを行った。
1×10につき100μLのFACS Bufferに懸濁し、5μLのHuman BD FcBlockを加えた(3×10の場合500μLのFACS Buffer、25μLのFcBlock)。室温、10分間遮光でインキュベートした。洗浄せずに次の工程に進んだ。
(3)細胞を3等分(無染色、染色A、染色B)した。
(4)抗体で染色した。
各抗体を以下の容量で加えた(1×10までは以下の量で染色出来る)。
染色A:CD79a-PE 1μL
CD73-BV421 1μL
CD90-APC 1μL
CD19-APC-H7 1μL
CD34-FITC 1μL
CD45-V500 1μL
染色B:CD11b-PE 1μL
CD105-BV421 1μL
HLA-DR-APC 1μL
CD14-APC-H7 1μL(全てBDの抗体)
等分した細胞浮遊液にそれぞれ加え、4℃、遮光で30分間インキュベートした。
(5)洗浄
FACS Buffer2mlで洗浄を2回行った(250G、5分間)。
(6)測定前準備
洗浄した細胞を500μLのFACS Bufferで懸濁した。セルストレーナーキャップ付チューブ(BD,352235)に入れた(フィルターを通す)。測定まで4℃暗所で保存した。測定直前に7-AADを5μL加えた(最終濃度:0.25μg/ml)。
(結果)
結果を図27に示す。CD73、CD90およびCD105が陽性であり、かつ、D45、CD34、CD14、CD11b、CD79α、CD19、HLA-DRは陰性であり、間葉系幹細胞の細胞表面マーカーの基準を満たしていた。
以上より、本開示の血小板溶解物により、細胞増殖を促進することができ、培養された間葉系幹細胞は、正常な品質が保たれていた。
以上のように、本開示の好ましい実施形態を用いて本開示を例示してきたが、本開示は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本出願は、令和2年7月31日に出願された特願2020-130744の優先権の利益を請求し、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
高い効率で細胞を培養することができる培養培地として使用される血小板溶解物(PL)またはその製造方法が提供される。培養された細胞は細胞注入療法に使用されるため、製薬等の分野において利用可能である。

Claims (16)

  1. 単一個体における細胞注入療法において使用される自家細胞の培養において使用される血小板溶解物を調製するための方法であって、該方法は、
    該単一個体から得られた血小板またはその同等物を3回以上凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程を含み、該方法が非動化する工程を含まない、方法。
  2. 単一個体における細胞注入療法において使用される自家細胞を培養するための方法であって、該方法は、
    C)該単一個体から得られた血小板またはその同等物を、非動化せずに3回以上凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、および
    D)該単一個体から得られた細胞を該血小板溶解物の存在下で培養する工程を含む
    方法。
  3. 単一個体における細胞注入療法において使用される自家細胞を培養して細胞製品を得るための方法であって、該方法は、
    C)該単一個体から得られた血小板またはその同等物を、非動化せずに3回以上凍結解凍して、血小板溶解物を得る工程、および、
    D)該単一個体から得られた細胞を該血小板溶解物の存在下で培養し、必要に応じて得られた細胞を細胞製品とする工程を含む、方法。
  4. 前記血小板またはその同等物が3回凍結解凍される、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-20℃を下回る温度で凍結される、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-30℃以下の温度で凍結される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃以下の温度で凍結される、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃~-196℃の温度で凍結される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記血小板またはその同等物が、少なくとも1回-80℃の温度で凍結される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記細胞が、幹細胞、神経細胞、角膜細胞、上皮細胞および肝細胞からなる群から選択される、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記細胞が幹細胞である、請求項10に記載の方法。
  12. 前記幹細胞が、間葉系幹細胞である、請求項10に記載の方法。
  13. 前記間葉系幹細胞が、骨髄、脂肪組織、胎盤組織、滑膜組織、臍帯組織(例えば、臍帯血)、歯髄、または羊膜由来の間葉系幹細胞幹細胞、あるいは、ES細胞またはiPS細胞から分化させた間葉系幹細胞である、請求項12に記載の方法。
  14. 前記間葉系幹細胞が、骨髄由来間葉系幹細胞である、請求項13に記載の方法。
  15. 請求項1に記載の方法、または請求項4~14のいずれか一項のうち請求項1を引用する部分に記載の方法に従って調製された血小板溶解物。
  16. 単一個体における細胞注入療法において使用される自家細胞の培養のための血小板溶解物を含む製剤であって、該血小板溶解物は、該単一個体から得られた血小板またはその同等物から調製された血小板溶解物であり、該血小板溶解物は、該単一個体から得られた血小板またはその同等物を非動化せずに3回以上凍結融解することによって調製される、製剤。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011529706A (ja) 2008-08-04 2011-12-15 アローキュア インコーポレイテッド 間充織間質細胞集団、ならびにそれを単離および使用する方法
JP2014522833A (ja) 2011-06-27 2014-09-08 エモリー ユニバーシティ 血小板溶解物の組成物、用途および調製
JP2016529283A (ja) 2013-08-27 2016-09-23 クック・ジェネラル・バイオテクノロジー・エルエルシー 濃厚血小板から誘導可能な生理活性組成物並びにその調製方法及び使用方法
JP2018517771A (ja) 2015-05-29 2018-07-05 ジャディ セル エルエルシー 粒状の凍結乾燥血小板溶解物組成物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6184971B2 (ja) * 2011-11-23 2017-08-23 セル セラピー リミテッドCell Therapy Limited 血小板溶解物ゲル
BR112016009753B1 (pt) * 2013-11-04 2023-11-28 Isopogen Pty Ltd Métodos in vitro de cultura de amostras de células estromais mesenquimais e para a preparação de células estromais mesenquimais
TWI744300B (zh) * 2016-03-23 2021-11-01 里爾中央醫學中心 改良性熱處理的血小板顆粒裂解液在製備用於治療神經系統疾病的組合物的用途
JP6958578B2 (ja) 2019-02-21 2021-11-02 花王株式会社 肌状態計測装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011529706A (ja) 2008-08-04 2011-12-15 アローキュア インコーポレイテッド 間充織間質細胞集団、ならびにそれを単離および使用する方法
JP2014522833A (ja) 2011-06-27 2014-09-08 エモリー ユニバーシティ 血小板溶解物の組成物、用途および調製
JP2016529283A (ja) 2013-08-27 2016-09-23 クック・ジェネラル・バイオテクノロジー・エルエルシー 濃厚血小板から誘導可能な生理活性組成物並びにその調製方法及び使用方法
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