JP7355577B2 - Method for producing sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells - Google Patents

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Description

本発明は、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物を作製するための方法、当該方法により作成されたシート状物、当該シート状物を作製するためのキットおよび当該シート状物を適用する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sheet containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, a sheet produced by the method, a kit for producing the sheet, and a sheet Concerning how to apply things.

近年、損傷した組織などの修復のために、種々の細胞を移植する試みが行われている。例えば、狭心症、心筋梗塞などの虚血性心疾患により損傷した心筋組織の修復のために、胎児心筋細胞、骨格筋芽細胞、間葉系幹細胞、心臓幹細胞、ES細胞、iPS細胞などの利用が試みられている(非特許文献1)。 In recent years, attempts have been made to transplant various cells to repair damaged tissues. For example, use of fetal cardiomyocytes, skeletal myoblasts, mesenchymal stem cells, cardiac stem cells, ES cells, iPS cells, etc. to repair myocardial tissue damaged by ischemic heart diseases such as angina pectoris and myocardial infarction. has been attempted (Non-Patent Document 1).

このような試みの一例として、スキャフォールドを利用して形成した細胞構造物(特許文献1)や、細胞をシート状に成形したシート状細胞培養物(非特許文献2)などの移植を目的とした細胞調製物が開発されており、それらの一部は臨床応用の段階に入っている。
このような細胞調製物の作製において、様々な目的のために、ゲルが用いられている。例えば、シート状細胞培養物の上にゲル積層し、操作性を向上させたもの(特許文献2)や、心筋細胞、平滑筋および線維芽細胞をヒドロゲルに包埋後、培養することにより作製されたCardiopatch(非特許文献3)などがある。
Examples of such attempts include cell structures formed using scaffolds (Patent Document 1) and sheet-shaped cell cultures in which cells are formed into sheets (Non-Patent Document 2) for the purpose of transplantation. cell preparations have been developed, some of which have entered the stage of clinical application.
Gels have been used for various purposes in the production of such cell preparations. For example, a gel layer is layered on a sheet-shaped cell culture to improve operability (Patent Document 2), and a cell culture layer is prepared by embedding cardiomyocytes, smooth muscles, and fibroblasts in a hydrogel and then culturing the cells. Cardiopatch (Non-Patent Document 3), etc.

特許第4943844号公報Patent No. 4943844 特開2016-52272号公報JP 2016-52272 Publication

Haraguchi et al., Stem Cells Trans1 Med. 2012 Feb;1(2):136-41Haraguchi et al., Stem Cells Trans1 Med. 2012 Feb;1(2):136-41 Sawa et al., Surg Today. 2012 Jan;42(2):181-4Sawa et al., Surg Today. 2012 Jan;42(2):181-4 Ilya Y. Shadrin et al., Nature Communications 8: 1825, 2017Ilya Y. Shadrin et al., Nature Communications 8: 1825, 2017

本発明は、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物を作製するための方法、当該方法により作製されたシート状物、当該シート状物を作製するためのキットおよび当該シート状物を適用する方法を提供することを目的とした。 The present invention relates to a method for producing a sheet containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, a sheet produced by the method, a kit for producing the sheet, and a sheet. The purpose was to provide a method for applying objects.

シート状細胞培養物を作製する際に、細胞を凍結させる操作や解凍する操作が行われるが、これらの操作によって細胞の接着能が低下することがある。これら以外にも原因が不明のまま細胞の接着能が低下することがある。従来のシート状細胞培養物を作製する方法にこのような接着能の低い状態にある細胞を用いた場合には、細胞は凝集塊の形成や細胞剥離をしてしまい、細胞間での均一な細胞間接着は形成されず、シート状の細胞培養物を得ることができない。
本発明者らは、このような接着能の低い状態にある細胞によっても、細胞を含有するシートを作製することができることを見出し、かかる知見に基づき、さらに研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
When producing a sheet-shaped cell culture, cells are frozen and thawed, but these operations may reduce the adhesion ability of cells. In addition to these, cell adhesion ability may decrease for unknown reasons. When cells with low adhesion ability are used in the conventional method of producing sheet-like cell cultures, the cells tend to form aggregates or detach, resulting in the cells not being evenly distributed between cells. Cell-cell adhesion is not formed and sheet-like cell cultures cannot be obtained.
The present inventors discovered that a cell-containing sheet can be produced even from cells with low adhesion ability, and based on this knowledge, as a result of further research, the present invention was completed. I ended up letting it happen.

すなわち、本発明は以下に関する。
[1]多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物を作製するための方法であって、以下:
細胞を基材上に間隙を介して配置するステップ、
該細胞間の間隙をゲルで埋めてシート状にするステップ、
を含む、前記方法。
[2]細胞を基材と接着させるステップをさらに含む、[1]に記載の方法。
[3]細胞が、細胞塊の形態である、[1]または[2]に記載の方法。
[4]多能性幹細胞が、ヒトiPS細胞である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の方法。
[5]ゲルが、フィブリンゲル、ゼラチンまたはコラーゲンを含有する、[1]~[4]のいずれか1つに記載の方法。
[6]ゲルが、2液を混合することによりゲル化が生じるものである、[1]~[5]のいずれか1つに記載の方法。
[7]基材が、刺激応答性材料を有する基材である、[1]~[6]のいずれか1つに記載の方法。
[8][1]~[7]のいずれか一つに記載の方法により作製された、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物。
[9][8]に記載の多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物を作製するためのキットであって、
多能性幹細胞由来の分化誘導細胞、該細胞を配置するための基材、および該細胞をシート状にするためのゲルを含む、前記キット。
[10]多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物の適用により改善される疾患を処置する方法であって、[1]~[7]のいずれか1つに記載の方法により作製されたシート状物を、それを必要とする対象に適用することを含む、前記方法。
That is, the present invention relates to the following.
[1] A method for producing a sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, comprising the following steps:
disposing the cells on the substrate with a gap therebetween;
filling the gaps between the cells with gel to form a sheet;
The method described above.
[2] The method according to [1], further comprising the step of adhering the cells to the substrate.
[3] The method according to [1] or [2], wherein the cells are in the form of cell clusters.
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the pluripotent stem cells are human iPS cells.
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the gel contains fibrin gel, gelatin, or collagen.
[6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the gel is gelled by mixing two liquids.
[7] The method according to any one of [1] to [6], wherein the substrate is a substrate containing a stimulus-responsive material.
[8] A sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, produced by the method described in any one of [1] to [7].
[9] A kit for producing a sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells according to [8],
The above-described kit includes differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, a substrate for placing the cells, and a gel for forming the cells into a sheet.
[10] A method for treating a disease that is improved by applying a sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, the method comprising: The method described above includes applying the produced sheet-like product to a subject in need of it.

本発明の方法によれば、接着能の低い状態にある細胞からであっても、シート状物を得ることができる。非特許文献2に記載のCardiopatchにおいては、細胞がパッチの内部に入り込んでいるものであるところ、本発明に係るシート状物においては、細胞を基材上に配置させた後にゲルによりシートを形成させているため、細胞がシート状物の一面に局在し、その一面において露出している。したがって、本発明によるシート状物においては、細胞は露出している面から酸素や栄養などを摂取することができ、またそれらの細胞から産生されるサイトカインは、ゲルに妨げられることなく、シート状物を適用した部位の周辺の細胞に直接的に、および/または間接的に作用することができる。
加えて、本発明に係るシート状物は、従来のシート状細胞培養物と異なり、剥離後に収縮しないため、作製に使用した基材と同じ大きさのシート状物が得られ、同じ大きさの基材で作製されたシート状細胞培養物よりも大きなシートが得られる。
According to the method of the present invention, a sheet-like material can be obtained even from cells with low adhesive ability. In Cardiopatch described in Non-Patent Document 2, cells are embedded inside the patch, but in the sheet-like product according to the present invention, cells are placed on a base material and then a sheet is formed with gel. As a result, cells are localized on one side of the sheet-like material and exposed on that side. Therefore, in the sheet-like material according to the present invention, the cells can take in oxygen, nutrients, etc. from the exposed surface, and the cytokines produced by those cells are not hindered by the gel, and the cells can take in oxygen and nutrients from the exposed surface. It can act directly and/or indirectly on cells surrounding the site of application.
In addition, unlike conventional sheet-like cell cultures, the sheet-like material according to the present invention does not shrink after peeling, so a sheet-like material of the same size as the substrate used for production can be obtained, and a sheet-like material of the same size can be obtained. Larger sheets are obtained than sheet-like cell cultures made with substrates.

図1は、シート状物1の写真である。FIG. 1 is a photograph of the sheet-like material 1. 図2は、フィブリンゲルとシート状細胞培養物との積層体の写真である。FIG. 2 is a photograph of a laminate of fibrin gel and sheet-like cell culture. 図3は、シート状物1の断面図である。破線で囲まれた部分に細胞が局在し、一点鎖線で囲まれた部分にゲルが存在している。FIG. 3 is a cross-sectional view of the sheet-like material 1. As shown in FIG. Cells are localized in the area surrounded by the broken line, and gel is present in the area surrounded by the dashed-dotted line. 図4は、シート状物2の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the sheet-like material 2. As shown in FIG.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一側面は、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物を作製するための方法であって、細胞を基材上に間隙を介して配置するステップ、該細胞間の間隙をゲルで埋めてシート状にするステップ、を含む方法に関する。
The present invention will be explained in detail below.
One aspect of the present invention is a method for producing a sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, which includes a step of arranging cells on a substrate with gaps between the cells. The present invention relates to a method including the step of filling gaps with gel to form a sheet.

本発明において、「シート状物」とは、細胞がシート状に成形された物を指す。本発明の一態様において、シート状物は、細胞とゲルとを含み、好ましくはゲル以外のスキャフォールド(支持体)を含まない。スキャフォールドは、その表面上および/またはその内部に細胞を付着させ、シート状物の物理的一体性を維持するために当該技術分野において用いられることがあり、例えば、ポリビニリデンジフルオリド(PVDF)製の膜等が知られている。本発明のシート状物は、かかるスキャフォールドがなくともその物理的一体性を維持することができる。 In the present invention, the term "sheet-like material" refers to a material in which cells are formed into a sheet-like shape. In one embodiment of the present invention, the sheet-like material contains cells and gel, and preferably does not contain any scaffold other than gel. Scaffolds may be used in the art to attach cells onto and/or within their surfaces and maintain the physical integrity of the sheet, such as polyvinylidene difluoride (PVDF). Membranes made from the above are known. The sheet-like article of the present invention can maintain its physical integrity even without such a scaffold.

本発明において、「細胞を基材上に間隙を介して配置する」とは、細胞同士が間隙を有している状態で、細胞を基材上の底表面に接触または接着している状態にすることを指す。細胞同士は、一部において間隙を有していればよく、細胞同士が接触していないことを意味するものではない。本発明において、細胞を基材上に間隙を介して配置された状態は、例えば、基材上に島状の細胞集団が複数存在し、その島状の細胞集団同士の間に間隙を有している状態も含まれる。本発明において、基材一面が細胞によって連続的には覆われている状態は、細胞を基材上に間隙を介して配置された状態には含まれない。
一態様において、細胞の基材上への配置は、細胞の播種後、細胞を自然沈降させることによってなされる。自然沈降は、例えば、1分~24時間静置すること、好ましくは、5分~6時間、より好ましくは、5分~1時間静置することによってなされる。
一態様において、細胞の基材上への配置は、細胞の播種後、遠心分離することによってなされる。遠心分離は、遠心分離機を用いて、遠心力、遠心にかける時間、遠心分離機の機内温度を適宜設定して行われる。遠心力は、例えば、10G~1000G、好ましくは、50G~1000G、より好ましくは、50G~400Gに設定される。遠心にかける時間は、例えば、10秒~2時間、好ましくは、1分~60分、より好ましくは、1~15分、さらに好ましくは、1分~10分に設定される。機内温度は、例えば、0℃~42℃、好ましくは、4℃~37℃に設定される。
In the present invention, "arranging cells on a substrate with gaps between them" refers to a state in which the cells are in contact with or adhered to the bottom surface of the substrate with gaps between the cells. refers to doing. It is only necessary that the cells have a gap in some part, and this does not mean that the cells are not in contact with each other. In the present invention, the state in which cells are arranged on a substrate with gaps between them means, for example, that a plurality of island-shaped cell populations exist on the substrate, and there are gaps between the island-shaped cell populations. It also includes the state of being. In the present invention, a state where the entire surface of the base material is continuously covered with cells does not include a state where the cells are arranged on the base material with gaps between them.
In one embodiment, the cells are placed on the substrate by allowing the cells to settle naturally after seeding the cells. Natural sedimentation is carried out, for example, by allowing the mixture to stand for 1 minute to 24 hours, preferably for 5 minutes to 6 hours, and more preferably for 5 minutes to 1 hour.
In one embodiment, the cells are placed on the substrate by centrifugation after seeding the cells. Centrifugation is performed using a centrifugal separator by appropriately setting centrifugal force, centrifugation time, and internal temperature of the centrifugal separator. The centrifugal force is set to, for example, 10G to 1000G, preferably 50G to 1000G, more preferably 50G to 400G. The time for centrifugation is set to, for example, 10 seconds to 2 hours, preferably 1 minute to 60 minutes, more preferably 1 to 15 minutes, and still more preferably 1 minute to 10 minutes. The temperature inside the machine is set to, for example, 0°C to 42°C, preferably 4°C to 37°C.

一態様において、配置された細胞は、基材に接触している。本発明において、細胞が基材に接触している状態とは、細胞が基材に接している状態であるが、細胞と基材は、細胞により産出された細胞外マトリックスを介した接合をしていない状態を指す。
本発明において、細胞と基材との接触は、種々の条件によるが、例えば、細胞の播種後、5分~24時間、例えば、約5分、約10分、約20分、約30分、約40分、約50分、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、約9時間、約10時間、約11時間、約12時間、約18時間、約24時間培養することにより生じる。
別の態様において、配置された細胞は、基材に接着している。本発明において、細胞が基材に接着している状態とは、細胞と基材が、細胞により産出された細胞外マトリックスを介して接合している状態を指す。
本発明の方法は、一態様において、細胞を基材と接着させるステップをさらに含む。
本発明において、細胞と基材との接着は、種々の条件によるが、例えば、細胞の播種後、24時間以上、例えば、24時間、30時間、36時間、42時間、48時間、54時間、60時間、66時間、72時間、培養することにより生じる。
In one embodiment, the disposed cells are in contact with the substrate. In the present invention, the state in which the cells are in contact with the base material refers to the state in which the cells are in contact with the base material, but the cells and the base material are bonded via the extracellular matrix produced by the cells. Refers to the state where it is not done.
In the present invention, the contact between the cells and the substrate depends on various conditions, for example, after seeding the cells, for 5 minutes to 24 hours, for example, about 5 minutes, about 10 minutes, about 20 minutes, about 30 minutes, Approximately 40 minutes, approximately 50 minutes, approximately 1 hour, approximately 2 hours, approximately 3 hours, approximately 4 hours, approximately 5 hours, approximately 6 hours, approximately 7 hours, approximately 8 hours, approximately 9 hours, approximately 10 hours, approximately 11 This occurs by culturing for about 12 hours, about 18 hours, or about 24 hours.
In another embodiment, the disposed cells are adherent to the substrate. In the present invention, the state in which cells are adhered to a substrate refers to a state in which the cells and the substrate are bonded via an extracellular matrix produced by the cells.
The method of the invention, in one embodiment, further includes the step of adhering the cells to the substrate.
In the present invention, adhesion between cells and the substrate depends on various conditions, but for example, after seeding the cells, for 24 hours or more, for example, 24 hours, 30 hours, 36 hours, 42 hours, 48 hours, 54 hours, It is produced by culturing for 60 hours, 66 hours, or 72 hours.

培養に用いるための培地は、細胞を培養するために用いられる任意の既知のものであって良い。このような培地としては、これらに限定されるものではないが、例えば、DMEM、MEM、F12、DME、RPMI1640、MCDB(MCDB102、104、107、120、131、153、199など)、L15、SkBM、RITC80-7、DMEM/F12などが挙げられる。 The medium for use in culture may be any known medium used for culturing cells. Examples of such a medium include, but are not limited to, DMEM, MEM, F12, DME, RPMI1640, MCDB (MCDB102, 104, 107, 120, 131, 153, 199, etc.), L15, SkBM. , RITC80-7, DMEM/F12, etc.

本発明の態様において、細胞は細胞塊の形態である。本発明において、「細胞塊」とは、2個以上の細胞が、密に接着し、塊状になっているものを指す。本発明において、細胞塊の大きさは、例えば、直径が10μm~1000μmである。好ましくは、直径50μm~500μm、より好ましくは、直径100μm~300μmである。一態様において、細胞塊の大きさは、均一でなくてもよい。本発明において、細胞塊の大きさが均一であるとは、例えば、セルアナライザーなどによって測定された細胞塊の個々の大きさに対する相対標準偏差が40%未満、好ましくは、30%未満、より好ましくは20%未満であることを指し、細胞塊の大きさが均一でないとは、当該相対標準偏差が60%以上、好ましくは、50%以上、より好ましくは45%以上であることを指す。細胞塊はスフェロイドとも称される。
本発明の一側面において、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物を作製するための方法であって、以下:細胞塊を基材上に間隙を介して配置するステップ、該細胞塊間の間隙をゲルで埋めてシート状にするステップ、
を含む、前記方法に関する。
一態様において、本発明に係る方法は、細胞塊を基材上に間隙を介して配置するステップの前に、細胞を培養し、細胞塊を形成させるステップをさらに含む。
細胞塊を形成させる方法は、任意の既知の方法を用いることができ、これに限定されるものではないが、例えば、内面が細胞接着抑制剤に被膜され、基材表面に複数の窪み部を有し、該窪み部の間が非平坦である基材を用いて培養する方法(特願2012-533946号)がある。
細胞塊を播種した場合には、横から見た細胞部分の厚さに最小10μmから最大100μmまでといった差が生じるが、その差はゲルによって埋められてシート化される。したがって、シート自体の厚さは細胞部分の厚さによることなく均一であり、細胞塊から形成した場合においても、そのシート状物は容易に取り扱うことができる。
In embodiments of the invention, the cells are in the form of cell clusters. In the present invention, the term "cell cluster" refers to two or more cells closely adhered to form a cluster. In the present invention, the size of the cell cluster is, for example, 10 μm to 1000 μm in diameter. Preferably, the diameter is 50 μm to 500 μm, more preferably 100 μm to 300 μm. In one embodiment, the size of the cell clusters may not be uniform. In the present invention, when the size of the cell cluster is uniform, for example, the relative standard deviation of the individual size of the cell cluster measured by a cell analyzer or the like is less than 40%, preferably less than 30%, more preferably is less than 20%, and the expression that the size of the cell cluster is not uniform means that the relative standard deviation is 60% or more, preferably 50% or more, and more preferably 45% or more. Cell clusters are also called spheroids.
In one aspect of the present invention, there is provided a method for producing a sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, comprising: a step of arranging a cell mass on a base material with a gap therebetween; filling the gaps between cell clusters with gel to form a sheet;
The method includes:
In one embodiment, the method according to the present invention further includes the step of culturing the cells to form a cell mass before the step of disposing the cell mass on the substrate with a gap therebetween.
Any known method can be used to form cell clusters, but is not limited thereto. For example, the inner surface is coated with a cell adhesion inhibitor and a plurality of depressions are formed on the surface of the base material. There is a method (Japanese Patent Application No. 2012-533946) in which culture is performed using a substrate having an uneven surface between the depressions.
When cell clusters are seeded, the thickness of the cell portion seen from the side varies from a minimum of 10 μm to a maximum of 100 μm, but this difference is filled by the gel and formed into a sheet. Therefore, the thickness of the sheet itself is uniform regardless of the thickness of the cell portion, and even when formed from cell aggregates, the sheet-like material can be easily handled.

本発明において、シート状物に含まれる細胞は、多能性幹細胞から分化誘導された細胞であって、シート状物を形成し得るものであれば特に限定されず、例えば、接着細胞(付着性細胞)を含む。接着細胞は、例えば、接着性の体細胞(例えば、心筋細胞、線維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、膵細胞、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞、滑膜細胞、軟骨細胞など)および幹細胞(例えば、筋芽細胞、心臓幹細胞などの組織幹細胞、間葉系幹細胞等)などを含む。体細胞は、幹細胞、特にiPS細胞から分化させたもの(iPS細胞由来接着細胞)であってもよい。シート状物を形成し得る細胞の非限定例としては、例えば、iPS細胞由来の心筋細胞、線維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、膵細胞、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞、滑膜細胞、軟骨細胞などが挙げられる。中でも回収率や生残率が移植片の品質に直接影響し得る心筋細胞が好ましい。 In the present invention, the cells contained in the sheet-like material are not particularly limited as long as they are cells induced to differentiate from pluripotent stem cells and can form a sheet-like material. cells). Adherent cells include, for example, adherent somatic cells (e.g., cardiomyocytes, fibroblasts, epithelial cells, endothelial cells, hepatocytes, pancreatic cells, renal cells, adrenal gland cells, periodontal ligament cells, gingival cells, periosteal cells, skin cells, synovial cells, chondrocytes, etc.) and stem cells (for example, myoblasts, tissue stem cells such as cardiac stem cells, mesenchymal stem cells, etc.). The somatic cells may be stem cells, particularly those differentiated from iPS cells (iPS cell-derived adherent cells). Non-limiting examples of cells that can form sheet-like materials include iPS cell-derived cardiomyocytes, fibroblasts, epithelial cells, endothelial cells, hepatocytes, pancreatic cells, renal cells, adrenal gland cells, periodontal ligament cells, Examples include gingival cells, periosteal cells, skin cells, synovial cells, and cartilage cells. Among these, cardiomyocytes, whose recovery rate and survival rate can directly affect the quality of the graft, are preferred.

本発明において、「多能性幹細胞」は、当該技術分野で周知の用語であり、三胚葉、すなわち内胚葉、中胚葉および外胚葉に属する全ての系列の細胞に分化することができる能力を有する細胞を意味する。多能性幹細胞の非限定例としては、例えば、胚性幹細胞(ES細胞)、核移植胚性幹細胞(ntES細胞)、人工多能性幹細胞(iPS細胞)などが挙げられる。人工多能性幹細胞(iPS細胞)は遺伝子を導入して誘導された細胞である。通常多能性幹細胞を特定の細胞に分化誘導する際には、まず多能性幹細胞を浮遊培養して、上記三胚葉のいずれかの細胞の凝集体を形成し、その後凝集体を形成する細胞を目的とする特定の細胞に分化誘導させる。 In the present invention, "pluripotent stem cell" is a term well known in the art and has the ability to differentiate into cells of all lineages belonging to the three germ layers: endoderm, mesoderm and ectoderm. means cell. Non-limiting examples of pluripotent stem cells include, for example, embryonic stem cells (ES cells), nuclear transfer embryonic stem cells (ntES cells), induced pluripotent stem cells (iPS cells), and the like. Induced pluripotent stem cells (iPS cells) are cells induced by introducing genes. Normally, when inducing differentiation of pluripotent stem cells into specific cells, the pluripotent stem cells are first cultured in suspension to form aggregates of cells from any of the three germ layers, and then the cells that form the aggregates are induce differentiation into specific cells of interest.

本発明において、「多能性幹細胞由来の分化誘導細胞」は、多能性幹細胞から特定の種類の細胞に分化するように分化誘導処理された任意の細胞を意味する。分化誘導細胞の非限定例は、心筋細胞、骨格筋芽細胞などの筋肉系の細胞、ニューロン細胞、オリゴデンドロサイト、ドーパミン産生細胞などの神経系の細胞、網膜色素上皮細胞などの網膜細胞、血球細胞、骨髄細胞などの造血系の細胞、T細胞、NK細胞、NKT細胞、樹状細胞、B細胞などの免疫関連の細胞、肝細胞、膵β細胞、腎細胞などの臓器を構成する細胞、軟骨細胞、生殖細胞などの他、これらの細胞に分化する前駆細胞や体性幹細胞などを含む。かかる前駆細胞や体性幹細胞の典型例としては、例えば心筋細胞における間葉系幹細胞、多分化性心臓前駆細胞、単能性心臓前駆細胞、神経系の細胞における神経幹細胞、造血系の細胞や免疫関連の細胞における造血幹細胞およびリンパ系幹細胞などが挙げられる。多能性幹細胞の分化誘導は、既知の任意の手法を用いて行うことができる。所望の細胞として、iPS由来心筋細胞等の多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を用いる場合、分化誘導後に未分化細胞の除去処理を行ってもよい。未分化細胞の除去処理は、当該技術分野において知られており、例えばWO2017/038562、WO2016/072519およびWO2007/088874等に記載された方法を用いることができる。 In the present invention, a "differentiation-induced cell derived from a pluripotent stem cell" means any cell that has been subjected to differentiation-inducing treatment so that it differentiates into a specific type of cell from a pluripotent stem cell. Non-limiting examples of differentiation-induced cells include muscle cells such as cardiomyocytes and skeletal myoblasts, nervous system cells such as neuron cells, oligodendrocytes, and dopamine-producing cells, retinal cells such as retinal pigment epithelial cells, and blood cells. cells, hematopoietic cells such as bone marrow cells, immune-related cells such as T cells, NK cells, NKT cells, dendritic cells, and B cells, cells constituting organs such as hepatocytes, pancreatic β cells, and kidney cells; In addition to chondrocytes and reproductive cells, it includes progenitor cells and somatic stem cells that differentiate into these cells. Typical examples of such progenitor cells and somatic stem cells include mesenchymal stem cells in cardiomyocytes, multipotent cardiac progenitor cells, unipotent cardiac progenitor cells, neural stem cells in nervous system cells, hematopoietic system cells, and immune cells. Related cells include hematopoietic stem cells and lymphoid stem cells. Induction of differentiation of pluripotent stem cells can be performed using any known method. When using differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells such as iPS-derived cardiomyocytes as the desired cells, undifferentiated cells may be removed after differentiation induction. Treatment for removing undifferentiated cells is known in the art, and methods described in WO2017/038562, WO2016/072519, WO2007/088874, etc. can be used, for example.

また分化誘導細胞は、リプログラミングのための遺伝子以外の任意の有用な遺伝子が導入されたiPS細胞から誘導された細胞であってもよい。かかる細胞の非限定例としては、例えば、Themeli M. et al. Nature Biotechnology, vol. 31, no. 10, pp. 928-933, 2013に記載のキメラ抗原受容体の遺伝子が導入されたiPS細胞から誘導されるT細胞などが挙げられる。また、多能性幹細胞から分化誘導された後、任意の有用な遺伝子が導入された細胞もまた、本発明の分化誘導細胞に包含される。
一態様において、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞は、iPS細胞由来の心筋細胞である。iPS細胞由来の心筋細胞は、iPS細胞から心筋細胞を誘導すること、すなわち、iPS細胞を心筋細胞誘導処理に供することによって得ることができる。iPS細胞から心筋細胞を誘導する様々な手法が知られている(例えば、Burridge et al., Cell Stem Cell. 2012 Jan 6;10(1):16-28)。かかる誘導法の非限定例としては、例えば、胚様体形成による方法、単層分化培養による方法、強制凝集による方法などが挙げられる。一態様において、本発明のiPS細胞に由来する心筋細胞を含有するシート状物は、心筋細胞のほかに血管内皮細胞、壁細胞、線維芽細胞等を含んでいてもよい。本発明のシート状物に含まれる細胞の構成比は、例えば、心筋細胞約30~70%、血管内皮細胞0.1%~約20%、壁細胞約1%~約40%、および線維芽細胞約1%~約40%であってもよい。iPS細胞由来の心筋細胞は、誘導後に精製し、純度を高めることができる。精製方法としては、心筋細胞に特異的なマーカー(例えば、細胞表面マーカーなど)を用いた種々の分離法、例えば、磁気細胞分離法(MACS)、フローサイトメトリー法、アフィニティ分離法や、特異的プロモーターにより選択マーカー(例えば、抗生物質耐性遺伝子など)を発現させる方法、さらにはこれらの方法の組合せなどが挙げられる(例えば、上記Burridge et al.など参照)。心筋細胞に特異的な細胞表面マーカーとしては、例えば、CD172a(別名SIRPAまたはSHPS-1)、KDR(別名CD309、FLK1またはVEGFR2)、PDGFRA、EMILIN2、VCAMなどが挙げられる。また、心筋細胞に特異的なプロモーターとしては、例えば、NKX2-5、MYH6、MLC2V、ISL1などが挙げられる。
Further, the differentiation-induced cells may be cells derived from iPS cells into which any useful genes other than genes for reprogramming have been introduced. Non-limiting examples of such cells include, for example, iPS cells into which the chimeric antigen receptor gene described in Themeli M. et al. Nature Biotechnology, vol. 31, no. 10, pp. 928-933, 2013 has been introduced. Examples include T cells derived from. Furthermore, cells into which any useful gene has been introduced after being induced to differentiate from pluripotent stem cells are also included in the differentiation-induced cells of the present invention.
In one embodiment, the differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells are cardiomyocytes derived from iPS cells. iPS cell-derived cardiomyocytes can be obtained by inducing cardiomyocytes from iPS cells, that is, by subjecting iPS cells to cardiomyocyte induction treatment. Various techniques for inducing cardiomyocytes from iPS cells are known (eg, Burridge et al., Cell Stem Cell. 2012 Jan 6;10(1):16-28). Non-limiting examples of such induction methods include, for example, a method using embryoid body formation, a method using monolayer differentiation culture, and a method using forced aggregation. In one embodiment, the sheet material containing cardiomyocytes derived from iPS cells of the present invention may contain vascular endothelial cells, parietal cells, fibroblasts, etc. in addition to cardiomyocytes. The composition ratio of cells contained in the sheet-like material of the present invention is, for example, about 30 to 70% myocardial cells, 0.1% to about 20% vascular endothelial cells, about 1% to about 40% parietal cells, and fibroblasts. It may be about 1% to about 40% of the cells. Cardiomyocytes derived from iPS cells can be purified after induction to increase purity. Purification methods include various separation methods using markers specific to cardiomyocytes (e.g., cell surface markers), such as magnetic cell separation (MACS), flow cytometry, affinity separation, and specific Examples include a method of expressing a selectable marker (for example, an antibiotic resistance gene, etc.) using a promoter, and a combination of these methods (see, for example, Burridge et al. mentioned above). Examples of cell surface markers specific to cardiomyocytes include CD172a (also known as SIRPA or SHPS-1), KDR (also known as CD309, FLK1 or VEGFR2), PDGFRA, EMILIN2, VCAM, and the like. Furthermore, examples of promoters specific to cardiomyocytes include NKX2-5, MYH6, MLC2V, and ISL1.

シート状物を構成する細胞は、任意の生物に由来することができ、かかる生物は、これらに限定されるものではないが、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、げっ歯目動物(例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモットなど)、ウサギなどを含む。また、シート状物に含有される細胞の種類の数は特に限定されず、1種類のみの細胞であってもよいが、2種類以上の細胞を用いたものであってもよい。シート状物に含有される細胞が2種類以上ある場合、最も多い細胞の含有比率(純度)は、シート状物作製終了時において、60%以上、好ましくは、70%以上、より好ましくは75%以上である。 The cells constituting the sheet-like material can be derived from any organism, including, but not limited to, humans, non-human primates, dogs, cats, pigs, horses, goats, Includes sheep, rodents (eg, mice, rats, hamsters, guinea pigs, etc.), rabbits, and the like. Further, the number of types of cells contained in the sheet-like material is not particularly limited, and the sheet may contain only one type of cells, or may contain two or more types of cells. When there are two or more types of cells contained in the sheet-like article, the content ratio (purity) of the largest number of cells is 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% at the end of sheet-like article production. That's all.

細胞は異種由来細胞であっても同種由来細胞であってもよい。ここで「異種由来細胞」は、細胞培養物が移植に用いられる場合、そのレシピエントとは異なる種の生物に由来する細胞を意味する。例えば、レシピエントがヒトである場合、サルやブタに由来する細胞などが異種由来細胞に該当する。また、「同種由来細胞」は、レシピエントと同一の種の生物に由来する細胞を意味する。例えば、レシピエントがヒトである場合、ヒト細胞が同種由来細胞に該当する。同種由来細胞は、自己由来細胞(自己細胞または自家細胞ともいう)、すなわち、レシピエントに由来する細胞と、同種非自己由来細胞(他家細胞ともいう)を含む。自己由来細胞は、移植しても拒絶反応が生じないため、臨床応用の観点から好ましい。しかしながら、異種由来細胞や同種非自己由来細胞を利用することも可能である。異種由来細胞や同種非自己由来細胞を利用する場合は、拒絶反応を抑制するため、免疫抑制処置が必要となることがある。なお、本明細書中で、自己由来細胞以外の細胞、すなわち、異種由来細胞と同種非自己由来細胞を非自己由来細胞と総称することもある。一態様において、細胞は自家細胞または他家細胞である。一態様において、細胞は自家細胞である。別の態様において、細胞は他家細胞である。 The cells may be of xenogeneic origin or allogeneic origin. Here, "xeno-derived cells" means cells derived from a different species of organism than the recipient when the cell culture is used for transplantation. For example, when the recipient is a human, cells derived from monkeys or pigs correspond to xenogeneic cells. Moreover, "cells derived from the same species" means cells derived from the same species of organism as the recipient. For example, when the recipient is a human, human cells correspond to allogeneic cells. Allogeneic cells include autologous cells (also referred to as autologous cells or autologous cells), that is, cells derived from the recipient, and allogeneic non-autologous cells (also referred to as allogeneic cells). Autologous cells are preferable from the viewpoint of clinical application because they do not cause rejection reactions even when transplanted. However, it is also possible to utilize cells of xenogeneic origin or allogeneic non-autologous cells. When using xenogeneic cells or allogeneic non-autologous cells, immunosuppressive treatment may be required to suppress rejection reactions. In this specification, cells other than autologous cells, that is, xenogeneic cells and allogeneic non-autologous cells may be collectively referred to as non-autologous cells. In one embodiment, the cells are autologous or allogeneic. In one embodiment, the cells are autologous cells. In another embodiment, the cell is an allogeneic cell.

一態様において、本発明に供される細胞を得るための播種は、約1.0×10個/cm~約5.0×10個/cm、約3.0×10個/cm~約5.0×10個/cm、約3.5×10個/cm~約5.0×10個/cm、約1.0×10個/cm~約5.0×10個/cm、約1.0×10個/cm~約3.4×10個/cm、約3.0×10個/cm~約3.4×10個/cm、約3.5×10個/cm~約3.4×10個/cm、約1.0×10個/cm~約3.4×10個/cm、約3.0×10個/cm~約1.7×10個/cm、約3.5×10個/cm~約1.7×10個/cm、約1.0×10個/cm~約1.7×10個/cmなどの密度で行うことができる。 In one embodiment, the seeding to obtain the cells provided in the present invention is about 1.0×10 5 cells/cm 2 to about 5.0×10 7 cells/cm 2 , about 3.0×10 5 cells/cm 2 . /cm 2 to about 5.0×10 7 pieces/cm 2 , about 3.5×10 5 pieces/cm 2 to about 5.0×10 7 pieces/cm 2 , about 1.0×10 6 pieces/cm 2 to about 5.0×10 7 pieces/cm 2 , about 1.0×10 5 pieces/cm 2 to about 3.4×10 6 pieces/cm 2 , about 3.0×10 5 pieces/cm 2 to Approximately 3.4×10 6 pieces/cm 2 , about 3.5×10 5 pieces/cm 2 to about 3.4×10 6 pieces/cm 2 , about 1.0×10 6 pieces/cm 2 to about 3 .4×10 6 pieces/cm 2 , about 3.0×10 5 pieces/cm 2 to about 1.7×10 6 pieces/cm 2 , about 3.5×10 5 pieces/cm 2 to about 1.7 It can be carried out at a density of x10 6 pieces/cm 2 , about 1.0 x 10 6 pieces/cm 2 to about 1.7 x 10 6 pieces/cm 2 .

本発明において、シート状物を形成するために用いられるゲルは、生体に悪影響を与えないものであれば、任意のものを使用することができる。生体に悪影響を及ぼさないゲルとしては、これらに限定されるものではないが、例えば、フィブリンゲル、ゼラチン、コラーゲンおよびアルギン酸ナトリウムなどが挙げられる。一態様において、ゲルは生体内分解性ゲルであり、生体内において分解し、体内へ吸収され、代謝、排泄される。
一態様において、ゲルは2液を混合することによりゲル化が生じるものである。一態様において、ゲルは室温付近で固化状態にあるものである。一態様において、ゲルは温度による可逆性を示さない。このようなゲルとしては、これらに限定されないが、フィブリノゲン液とトロンビン液を混合させてなるフィブリンゲル、NHS化CMデキストリンおよびトレハロース水溶液と炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム水溶液を混合させてなる癒着防止剤などが挙げられる。これらは、例えばボルヒール(登録商標)組織接着用(帝人ファーマ社製)、ベリプラスト(登録商標)組織接着用(CSLベーリング社製)、アドスプレー(登録商標)(テルモ社製)として商業的に入手可能であり、本発明において使用することができる。本発明において、ゲルは好ましくは、フィブリンゲル、ゼラチンまたはコラーゲンであり、より好ましくはフィブリンゲルである。
本発明において、ゲルはシート状物を基材から剥離させる際、およびシート状物を適用のために移動させる際に、シート状物の破損を防ぐ支持体の役目を担っていてもよい。
In the present invention, any gel can be used to form the sheet-like material as long as it does not have an adverse effect on living organisms. Examples of gels that do not adversely affect living bodies include, but are not limited to, fibrin gel, gelatin, collagen, and sodium alginate. In one embodiment, the gel is a biodegradable gel that is degraded in vivo, absorbed into the body, metabolized, and excreted.
In one embodiment, the gel is one in which gelation occurs by mixing two liquids. In one embodiment, the gel is in a solidified state near room temperature. In one embodiment, the gel does not exhibit temperature reversibility. Examples of such gels include, but are not limited to, fibrin gel made by mixing fibrinogen solution and thrombin solution, adhesion prevention agents made by mixing NHS-modified CM dextrin and trehalose aqueous solution, and sodium carbonate, sodium bicarbonate aqueous solution, etc. can be mentioned. These are commercially available as, for example, Volheal (registered trademark) for tissue adhesion (manufactured by Teijin Pharma), Veriplast (registered trademark) for tissue adhesion (manufactured by CSL Behring), and Adspray (registered trademark) (manufactured by Terumo Corporation). possible and can be used in the present invention. In the present invention, the gel is preferably fibrin gel, gelatin or collagen, more preferably fibrin gel.
In the present invention, the gel may serve as a support to prevent damage to the sheet when the sheet is peeled off from the substrate and when the sheet is moved for application.

本発明において、シート状物の厚さは、例えば10μm~2000μmである。好ましくは、10μm~500μm、より好ましくは50μm~200μmである。 In the present invention, the thickness of the sheet-like material is, for example, 10 μm to 2000 μm. Preferably, it is 10 μm to 500 μm, more preferably 50 μm to 200 μm.

本発明において、該細胞間の間隙をゲルで埋めてシート状にするステップは、例えば、細胞がその表面に配置されている基材上に、ゲルを静かに添加することにより行われる。添加される量は、任意の量であってよいが、好ましくはシート状物が上記の厚さになる量である。一態様において、ゲルは2液を混合することによりゲル化が生じるものであり、このようなゲルを用いてゲル化する方法は、任意の既知の方法を用いることができる。かかる方法として、例えば、フィブリノゲン液とトロンビン液を同時に添加する方法や、フィブリノゲン液を細胞上に滴下し、その後トロンビン液を噴霧することによりフィブリンゲルを形成する方法(特許第6495603号公報)を用いることができる。
このステップにおいて、配置時に存在していた間隙(孔)はゲルで埋められ、シート状物の細胞が局在する一面において、細胞はゲルを介して存在しており、一面にわたって連続して存在していない。
In the present invention, the step of filling the intercellular spaces with gel to form a sheet is performed, for example, by gently adding the gel onto the substrate on which the cells are disposed. Although the amount added may be arbitrary, it is preferably an amount that gives the sheet-like material the above-mentioned thickness. In one embodiment, the gel is gelled by mixing two liquids, and any known method can be used for gelling using such a gel. Examples of such methods include a method in which fibrinogen solution and thrombin solution are added simultaneously, and a method in which a fibrinogen solution is dropped onto cells and then a thrombin solution is sprayed to form a fibrin gel (Japanese Patent No. 6495603). be able to.
In this step, the gaps (pores) that existed at the time of placement are filled with gel, and on one side of the sheet where cells are localized, the cells exist through the gel and continue to exist over the entire surface. Not yet.

本発明において、「基材」は、細胞がその上で細胞培養物を形成し得るものであれば特に限定されず、例えば、種々の材質の容器、容器中の固形もしくは半固形の表面などを含む。容器は、培養液などの液体を透過させない構造・材料が好ましい。かかる材料としては、限定することなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン(登録商標)、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ナイロン6,6、ポリビニルアルコール、セルロース、シリコン、ポリスチレン、ガラス、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、金属(例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮)等が挙げられる。また、容器は、少なくとも1つの平坦な面を有することが好ましい。かかる容器の例としては、限定することなく、例えば、細胞培養皿、細胞培養ボトルなどが挙げられる。また、容器は、その内部に固形もしくは半固形の表面を有してもよい。固形の表面としては、上記のごとき種々の材料のプレートや容器などが、半固形の表面としては、ゲル、軟質のポリマーマトリックスなどが挙げられる。基材は、上記材料を用いて作製してもよいし、市販のものを利用してもよい。好ましい基材としては、限定することなく、例えば、シート状物の形成に適した、接着性の表面を有する基材が挙げられる。具体的には、親水性の表面を有する基材、例えば、コロナ放電処理したポリスチレン、コラーゲンゲルや親水性ポリマーなどの親水性化合物を該表面にコーティングした基材、さらには、コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチン、プロテオグリカン、グリコサミノグリカンなどの細胞外マトリックスや、カドヘリンファミリー、セレクチンファミリー、インテグリンファミリーなどの細胞接着因子などを表面にコーティングした基材などが挙げられる。また、かかる基材は市販されている(例えば、Corning(商標)TC-Treated Culture Dish、Corningなど)。 In the present invention, the "substrate" is not particularly limited as long as cells can form a cell culture thereon, and includes, for example, containers made of various materials, solid or semi-solid surfaces in containers, etc. include. The container preferably has a structure and material that do not allow liquid such as culture solution to pass through. Such materials include, without limitation, polyethylene, polypropylene, Teflon (registered trademark), polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, nylon 6,6, polyvinyl alcohol, cellulose, silicone, polystyrene, glass, polyacrylamide, polydimethyl Examples include acrylamide, metals (eg, iron, stainless steel, aluminum, copper, brass), and the like. It is also preferred that the container has at least one flat surface. Examples of such containers include, without limitation, cell culture dishes, cell culture bottles, and the like. The container may also have a solid or semi-solid surface within it. Examples of solid surfaces include plates and containers made of the various materials listed above, and examples of semi-solid surfaces include gels, soft polymer matrices, and the like. The base material may be produced using the above-mentioned materials, or a commercially available material may be used. Preferred substrates include, without limitation, for example, substrates with adhesive surfaces suitable for forming sheet-like articles. Specifically, substrates having a hydrophilic surface, such as polystyrene treated with corona discharge, substrates coated with a hydrophilic compound such as collagen gel or a hydrophilic polymer, and furthermore, collagen, fibronectin, laminin, etc. Examples include substrates whose surfaces are coated with extracellular matrices such as vitronectin, proteoglycans, and glycosaminoglycans, and cell adhesion factors such as the cadherin family, selectin family, and integrin family. Additionally, such substrates are commercially available (eg, Corning™ TC-Treated Culture Dish, Corning, etc.).

基材は、刺激、例えば、温度や光に応答して物性が変化する材料で表面が被覆されていてもよい。かかる材料としては、限定されずに、例えば、(メタ)アクリルアミド化合物、N-アルキル置換(メタ)アクリルアミド誘導体(例えば、N-エチルアクリルアミド、N-n-プロピルアクリルアミド、N-n-プロピルメタクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、N-シクロプロピルアクリルアミド、N-シクロプロピルメタクリルアミド、N-エトキシエチルアクリルアミド、N-エトキシエチルメタクリルアミド、N-テトラヒドロフルフリルアクリルアミド、N-テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド等)、N,N-ジアルキル置換(メタ)アクリルアミド誘導体(例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-エチルメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド等)、環状基を有する(メタ)アクリルアミド誘導体(例えば、1-(1-オキソ-2-プロペニル)-ピロリジン、1-(1-オキソ-2-プロペニル)-ピペリジン、4-(1-オキソ-2-プロペニル)-モルホリン、1-(1-オキソ-2-メチル-2-プロペニル)-ピロリジン、1-(1-オキソ-2-メチル-2-プロペニル)-ピペリジン、4-(1-オキソ-2-メチル-2-プロペニル)-モルホリン等)、またはビニルエーテル誘導体(例えば、メチルビニルエーテル)のホモポリマーまたはコポリマーからなる温度応答性材料、アゾベンゼン基を有する光吸収性高分子、トリフェニルメタンロイコハイドロオキシドのビニル誘導体とアクリルアミド系単量体との共重合体、および、スピロベンゾピランを含むN-イソプロピルアクリルアミドゲル等の光応答性材料などの公知のものを用いることができる(例えば、特開平2-211865、特開2003-33177参照)。これらの材料に所定の刺激を与えることによりその物性、例えば、親水性や疎水性を変化させ、同材料上に付着した細胞培養物の剥離を促進することができる。温度応答性材料で被覆された培養皿は市販されており(例えば、株式会社セルシードのUpCell(登録商標)やDIC株式会社のCepallet(登録商標))、これらを本発明において使用することができる。 The surface of the base material may be coated with a material whose physical properties change in response to a stimulus, such as temperature or light. Such materials include, but are not limited to, (meth)acrylamide compounds, N-alkyl-substituted (meth)acrylamide derivatives (for example, N-ethylacrylamide, Nn-propylacrylamide, Nn-propylmethacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, N-cyclopropylacrylamide, N-cyclopropylmethacrylamide, N-ethoxyethylacrylamide, N-ethoxyethylmethacrylamide, N-tetrahydrofurfurylacrylamide, N-tetrahydrofurfurylmethacrylamide amide, etc.), N,N-dialkyl-substituted (meth)acrylamide derivatives (e.g., N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-ethylmethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, etc.), having a cyclic group ( meth)acrylamide derivatives (e.g. 1-(1-oxo-2-propenyl)-pyrrolidine, 1-(1-oxo-2-propenyl)-piperidine, 4-(1-oxo-2-propenyl)-morpholine, 1 -(1-oxo-2-methyl-2-propenyl)-pyrrolidine, 1-(1-oxo-2-methyl-2-propenyl)-piperidine, 4-(1-oxo-2-methyl-2-propenyl) temperature-responsive materials consisting of homopolymers or copolymers of vinyl ether derivatives (e.g., methyl vinyl ether), light-absorbing polymers having azobenzene groups, vinyl derivatives of triphenylmethane leucohydroxide, and acrylamide monomers. Known materials such as photoresponsive materials such as copolymers with spirobenzopyran and N-isopropylacrylamide gels containing spirobenzopyran can be used (for example, see JP-A-2-211865 and JP-A-2003-33177). ). By applying a predetermined stimulus to these materials, their physical properties, for example, hydrophilicity or hydrophobicity, can be changed and the detachment of cell cultures attached to the materials can be promoted. Culture dishes coated with temperature-responsive materials are commercially available (eg, UpCell® from Cellseed Corporation and Cepallet® from DIC Corporation) and can be used in the present invention.

基材は、種々の形状であってもよいが、平坦であることが好ましい。また、その面積は特に限定されないが、典型的には、約1cm~約200cm、好ましくは約2cm~約100cm、より好ましくは約3cm~約50cmである。 The base material may have various shapes, but is preferably flat. Although the area is not particularly limited, it is typically about 1 cm 2 to about 200 cm 2 , preferably about 2 cm 2 to about 100 cm 2 , and more preferably about 3 cm 2 to about 50 cm 2 .

基材は、血清でコート(被覆またはコーティング)されていてもよい。「血清でコートされている」とは、基材の表面に血清成分が付着している状態を意味する。かかる状態は、限定されずに、例えば、基材を血清で処理することにより得ることができる。血清による処理は、血清を基材に接触させること、および、必要に応じて所定期間インキュベートすることを含む。 The substrate may be coated with serum. "Coated with serum" means that serum components are attached to the surface of the base material. Such a state can be obtained, for example, without limitation, by treating the substrate with serum. Treatment with serum includes contacting the substrate with serum and optionally incubating for a predetermined period of time.

血清としては、異種血清および同種血清を用いることができる。異種血清は、シート状物を移植に用いる場合、そのレシピエントとは異なる種の生物に由来する血清を意味する。例えば、レシピエントがヒトである場合、ウシやウマに由来する血清、例えば、ウシ胎仔血清(FBS、FCS)、仔ウシ血清(CS)、ウマ血清(HS)などが異種血清に該当する。また、「同種血清」は、レシピエントと同一の種の生物に由来する血清を意味する。例えば、レシピエントがヒトである場合、ヒト血清が同種血清に該当する。同種血清は、自己血清(自家血清ともいう)、すなわち、レシピエントに由来する血清、およびレシピエント以外の同種個体に由来する同種他家血清を含む。なお、本明細書中で、自己血清以外の血清、すなわち、異種血清と同種他家血清を非自己血清と総称することもある。 As the serum, heterologous serum and homologous serum can be used. Heterologous serum means serum derived from an organism of a different species than the recipient when the sheet-like material is used for transplantation. For example, when the recipient is a human, serum derived from a cow or horse, such as fetal bovine serum (FBS, FCS), calf serum (CS), or horse serum (HS), corresponds to the xenogeneic serum. Moreover, "allogeneic serum" means serum derived from the same species of organism as the recipient. For example, when the recipient is a human, human serum corresponds to allogeneic serum. Allogeneic serum includes autologous serum (also referred to as autologous serum), that is, serum derived from the recipient, and allogeneic allogeneic serum derived from a conspecific individual other than the recipient. Note that herein, serum other than autologous serum, that is, xenogeneic serum and allogeneic allogeneic serum may be collectively referred to as non-autologous serum.

基材をコートするための血清は、市販されているか、または、所望の生物から採取した血液から定法により調製することができる。具体的には、例えば、採取した血液を室温で約20分~約60分程度放置して凝固させ、これを約1000G~約1200G程度で遠心分離し、上清を採取する方法などが挙げられる。 Serum for coating the substrate is commercially available, or can be prepared by conventional methods from blood collected from the desired organism. Specifically, for example, there is a method in which collected blood is allowed to stand at room temperature for about 20 minutes to about 60 minutes to coagulate, and then centrifuged at about 1000 G to about 1200 G to collect the supernatant. .

基材上でインキュベートする場合、血清は原液で用いても、希釈して用いてもよい。希釈は、任意の媒体、例えば、限定することなく、水、生理食塩水、種々の緩衝液(例えば、PBS、HBSSなど)、種々の液体培地(例えば、DMEM、MEM、F12、DME、RPMI1640、MCDB(MCDB102、104、107、120、131、153、199など)、L15、SkBM、RITC80-7、DMEM/F12など)等で行うことができる。希釈濃度は、血清成分が基材上に付着することができれば特に限定されず、例えば、約0.5%~約100%(v/v)、好ましくは約1%~約60%(v/v)、より好ましくは約5%~約40%(v/v)である。 When incubating on the substrate, the serum may be used neat or diluted. Dilution can be performed in any medium such as, without limitation, water, saline, various buffers (e.g., PBS, HBSS, etc.), various liquid media (e.g., DMEM, MEM, F12, DME, RPMI1640, This can be done with MCDB (MCDB102, 104, 107, 120, 131, 153, 199, etc.), L15, SkBM, RITC80-7, DMEM/F12, etc.). The dilution concentration is not particularly limited as long as the serum component can be deposited on the substrate, for example, about 0.5% to about 100% (v/v), preferably about 1% to about 60% (v/v). v), more preferably about 5% to about 40% (v/v).

インキュベート時間も、血清成分が基材上に付着することができれば特に限定されず、例えば、約1時間~約72時間、好ましくは約4時間~約48時間、より好ましくは約5時間~約24時間、さらに好ましくは約6時間~約12時間である。インキュベート温度も、血清成分が基材上に付着することができれば特に限定されず、例えば、約0℃~約60℃、好ましくは約4℃~約45℃、より好ましくは室温~約40℃である。 The incubation time is also not particularly limited as long as the serum component can adhere to the substrate, for example, about 1 hour to about 72 hours, preferably about 4 hours to about 48 hours, more preferably about 5 hours to about 24 hours. time, more preferably about 6 hours to about 12 hours. The incubation temperature is also not particularly limited as long as the serum components can adhere to the substrate, for example, about 0°C to about 60°C, preferably about 4°C to about 45°C, more preferably room temperature to about 40°C. be.

インキュベート後に血清を廃棄してもよい。血清の廃棄手法としては、ピペットなどによる吸引や、デカンテーションなどの慣用の液体廃棄手法を用いることができる。本発明の好ましい態様においては、血清廃棄後に、基材を無血清洗浄液で洗浄してもよい。無血清洗浄液としては、血清を含まず、基材に付着した血清成分に悪影響を与えない液体媒体であれば特に限定されず、例えば、限定することなく、水、生理食塩水、種々の緩衝液(例えば、PBS、HBSSなど)、種々の液体培地(例えば、DMEM、MEM、F12、DMEM/F12、DME、RPMI1640、MCDB(MCDB102、104、107、120、131、153、199など)、L15、SkBM、RITC80-7など)等で行うことができる。洗浄手法としては、慣用の基材洗浄手法、例えば、限定することなく、基材上に無血清洗浄液を加えて所定時間(例えば、約5秒~約60秒間)撹拌後、廃棄する手法などを用いることができる。 The serum may be discarded after incubation. As a method for disposing of serum, conventional liquid disposal methods such as suction with a pipette or decantation can be used. In a preferred embodiment of the invention, after serum disposal, the substrate may be washed with a serum-free washing solution. The serum-free cleaning solution is not particularly limited as long as it is a liquid medium that does not contain serum and does not have an adverse effect on serum components attached to the substrate, such as, without limitation, water, physiological saline, and various buffer solutions. (e.g., PBS, HBSS, etc.), various liquid media (e.g., DMEM, MEM, F12, DMEM/F12, DME, RPMI1640, MCDB (MCDB102, 104, 107, 120, 131, 153, 199, etc.), L15, SkBM, RITC80-7, etc.). The cleaning method may be a conventional substrate cleaning method, such as, but not limited to, a method in which a serum-free cleaning solution is added onto the substrate, stirred for a predetermined period of time (for example, about 5 seconds to about 60 seconds), and then discarded. Can be used.

本発明において、基材を、成長因子でコートしてもよい。ここで、「成長因子」は、細胞の増殖を、それがない場合に比べて促進する任意の物質を意味し、例えば、上皮細胞成長因子(EGF)、血管内皮成長因子(VEGF)、線維芽細胞成長因子(FGF)などを含む。成長因子による基材のコート手法、廃棄手法および洗浄手法は、インキュベーション時の希釈濃度が、例えば、約0.0001μg/mL~約1μg/mL、好ましくは約0.0005μg/mL~約0.05μg/mL、より好ましくは約0.001μg/mL~約0.01μg/mLである以外は、基本的に血清と同じである。 In the present invention, the substrate may be coated with a growth factor. Here, "growth factor" means any substance that promotes cell proliferation compared to its absence, such as epidermal growth factor (EGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), fibroblast growth factor, etc. Contains cell growth factors (FGF), etc. The method of coating a substrate with a growth factor, the method of discarding the method, and the method of washing are such that the dilution concentration during incubation is, for example, about 0.0001 μg/mL to about 1 μg/mL, preferably about 0.0005 μg/mL to about 0.05 μg. It is basically the same as serum except that it is more preferably about 0.001 μg/mL to about 0.01 μg/mL.

本発明において、基材を、ステロイド剤でコートしてもよい。ここで「ステロイド剤」は、ステロイド核を有する化合物のうち、生体に、副腎皮質機能不全、クッシング症候群などの悪影響を及ぼし得るものをいう。かかる化合物としては、限定されずに、例えば、コルチゾール、プレドニゾロン、トリアムシノロン、デキサメタゾン、ベタメタゾン等が含まれる。ステロイド剤による基材のコート手法、廃棄手法および洗浄手法は、インキュベーション時の希釈濃度が、デキサメタゾンとして、例えば、約0.1μg/mL~約100μg/mL、好ましくは約0.4μg/mL~約40μg/mL、より好ましくは約1μg/mL~約10μg/mLである以外は、基本的に血清と同じである。 In the present invention, the substrate may be coated with a steroid agent. The term "steroidal agent" as used herein refers to compounds having a steroid core that can have adverse effects on living bodies, such as adrenal cortex insufficiency and Cushing's syndrome. Such compounds include, without limitation, for example, cortisol, prednisolone, triamcinolone, dexamethasone, betamethasone, and the like. The method of coating, discarding, and washing the substrate with a steroid agent is such that the dilution concentration during incubation is, for example, about 0.1 μg/mL to about 100 μg/mL, preferably about 0.4 μg/mL to about 100 μg/mL, as dexamethasone. It is basically the same as serum except that it is 40 μg/mL, more preferably about 1 μg/mL to about 10 μg/mL.

基材は、血清、成長因子およびステロイド剤のいずれか1つでコートしても、これらの任意の組合わせ、すなわち、血清と成長因子、血清とステロイド剤、血清と成長因子とステロイド剤、または、成長因子とステロイド剤の組合わせでコートしてもよい。複数の成分でコートする場合、これらの成分を混合して同時にコートしてもよいし、別々のステップでコートしてもよい。 The substrate may be coated with any one of serum, growth factors, and steroids, or any combination thereof, i.e., serum and growth factors, serum and steroids, serum, growth factors, and steroids, or , may be coated with a combination of growth factors and steroids. When coating with multiple components, these components may be mixed and coated simultaneously or may be coated in separate steps.

基材は、血清等でコートした後直ちに細胞を播種してもよいし、コートした後に保存しておき、その後細胞を播種することもできる。コートした基材は、例えば約4℃以下、好ましくは約-20℃以下、より好ましくは約-80℃以下に保つことにより長期間保存することができる。 The substrate may be coated with serum or the like and then immediately seeded with cells, or it may be stored after coating and then seeded with cells. The coated substrate can be stored for a long period of time by keeping it at, for example, about 4°C or less, preferably about -20°C or less, more preferably about -80°C or less.

基材への細胞の播種は、既知の任意の手法および条件で行うことができる。基材への細胞の播種は、例えば、細胞を培養液に懸濁した細胞懸濁液を基材(培養容器)に注入することにより行ってもよい。細胞懸濁液の注入には、スポイトやピペットなど、細胞懸濁液の注入操作に適した器具を用いることができる。 Cells can be seeded onto the substrate using any known method and conditions. The cells may be seeded onto the substrate, for example, by injecting a cell suspension in which cells are suspended in a culture solution into the substrate (culture container). For injecting the cell suspension, an instrument suitable for injecting the cell suspension, such as a dropper or pipette, can be used.

一態様において、基材上に配置した細胞にゲルを添加する前に、培地を除去してもよい。さらなる態様において、培地を除去したあと、基材と接着した細胞を洗浄液で洗浄してもよい。一態様において、洗浄液としては、細胞と基材との接着を破壊しない任意のものを使用してもよい。細胞と基材との接着を破壊しない洗浄液としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ハンクス平衡塩緩衝液、HEPES、DMEM、RPMIおよびHam’s F-12などが挙げられる。
一態様において、本発明に係るシート状物を作製するための方法は、細胞を培養するための既知の任意のステップをさらに含めることができる。このようなステップの例として、これらに限定されるものではないが、凍結細胞を融解するステップ、融解した細胞に洗浄液を添加するステップ、洗浄液を添加した細胞を遠心分離にかけるステップ、などが挙げられる。
In one embodiment, the medium may be removed before adding the gel to the cells placed on the substrate. In further embodiments, after removing the medium, the cells adhered to the substrate may be washed with a washing solution. In one embodiment, any washing solution that does not disrupt adhesion between cells and substrate may be used. Examples of washing solutions that do not disrupt cell-substrate adhesion include, but are not limited to, Hank's balanced salt buffer, HEPES, DMEM, RPMI, and Ham's F-12.
In one aspect, the method for producing a sheet-like article according to the present invention can further include any known step for culturing cells. Examples of such steps include, but are not limited to, thawing frozen cells, adding a wash solution to the thawed cells, and centrifuging the cells with the wash solution. It will be done.

本発明の別の側面は、細胞を基材上に間隙を介して配置するステップ、該細胞の間隙をゲルで埋めてシート状にするステップ、を含む方法により作製された、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物に関する。本発明において、該シート状物をシート状にするためのゲルは、好ましくは、フィブリンゲル、ゼラチンおよびコラーゲンであり、より好ましくはフィブリンゲルである。本発明において、細胞を配置するための基材は、好ましくは、刺激応答性材料を有する基材、より好ましくは、温度応答性材料を有する基材である。本発明の一態様において、細胞は、細胞塊の形態である。 Another aspect of the present invention is a pluripotent stem cell-derived cell prepared by a method comprising the steps of: arranging cells on a substrate with gaps therebetween; and filling the gaps between the cells with a gel to form a sheet. The present invention relates to a sheet-like material containing differentiation-induced cells. In the present invention, the gel for forming the sheet-like material is preferably fibrin gel, gelatin, and collagen, and more preferably fibrin gel. In the present invention, the substrate on which the cells are placed is preferably a substrate comprising a stimuli-responsive material, more preferably a substrate comprising a temperature-responsive material. In one aspect of the invention, the cells are in the form of cell clusters.

本発明のまた別の側面は、細胞、該細胞を配置するための基材、および該細胞をシート状にするためのゲルを含む、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物を作製するためのキットに関する。
本発明におけるキットは、これらに限定されるものではないが、例えば、培地、洗浄液、緩衝液、チューブ、細胞培養に使用する器具、輸送容器、使用方法に関する指示などをさらに含んでもよい。
Another aspect of the present invention is a sheet-like article containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, which includes cells, a substrate for arranging the cells, and a gel for forming the cells into a sheet-like form. This invention relates to a kit for producing.
The kit of the present invention may further include, but is not limited to, a medium, a washing solution, a buffer solution, a tube, an instrument used for cell culture, a transportation container, instructions regarding how to use the kit, and the like.

細胞培養に使用する器具としては、例えば、ピペット、セルストレーナー、セルスクレーバーなどが挙げられる。
使用方法に関する指示としては、例えば、使用説明書、製造方法や使用方法に関する情報を記録した媒体、例えば、フレキシブルディスク、CD、DVD、ブルーレイディスク、メモリーカード、USBメモリーなどが挙げられる。
Examples of instruments used for cell culture include pipettes, cell strainers, cell scrapers, and the like.
Examples of instructions regarding how to use include a usage manual, a medium on which information regarding the manufacturing method and usage method is recorded, such as a flexible disk, CD, DVD, Blu-ray disc, memory card, and USB memory.

本発明のさらに別の側面は、多能性幹細胞由来の分化誘導細胞を含有するシート状物の適用により改善される疾患を処置する方法であって、本発明に係る方法を用いて作製したシート状物を、それを必要とする対象に適用することを含む方法に関する。 Yet another aspect of the present invention is a method for treating a disease that is improved by applying a sheet-like material containing differentiation-induced cells derived from pluripotent stem cells, the sheet produced using the method according to the present invention. The present invention relates to a method comprising applying a substance to a subject in need thereof.

以下の実施例において、多能性幹細胞として、京都大学iPS細胞研究所(CiRA)で樹立された臨床用ヒトiPS細胞を用いた。M. Nakagawa et al., Scientific Reports, 4:3594 (2014)を参考に、ヒトiPS細胞をフィーダーフリー法で維持した。次いで、Miki et al., Cell Stem Cell 16, 699-711, June 4, 2015やWO2014/185358およびWO2017/038562の記載を参考にして、ヒトiPS細胞を心筋細胞へと分化誘導して胚様体を得た。具体的には、フィーダー細胞を含まない培養液で維持培養したヒトiPS細胞を、EZSPERE(登録商標)(AGCテクノグラス社製)上で10μMのY27632(和光純薬)を含有するStemFit AK03培地(味の素)中で1日培養し、得られた胚様体をアクチビンA、骨形成タンパク質(BMP)4および塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)を含有する培養液中で培養し、さらにWnt阻害剤(IWP3)およびBMP4阻害剤(Dorsomorphin)およびTGFβ阻害剤(SB431542)を含む培養液中で培養し、その後VEGFおよびbFGFを含む培養液中で培養を行うことで、iPS細胞由来のヒト心筋細胞を得た。得られた細胞における心筋細胞の割合は50%~90%であった。 In the following examples, clinical human iPS cells established at Kyoto University iPS Cell Research Institute (CiRA) were used as pluripotent stem cells. Human iPS cells were maintained using a feeder-free method with reference to M. Nakagawa et al., Scientific Reports, 4:3594 (2014). Next, human iPS cells were induced to differentiate into cardiomyocytes to form embryoid bodies, with reference to the descriptions in Miki et al., Cell Stem Cell 16, 699-711, June 4, 2015, WO2014/185358, and WO2017/038562. I got it. Specifically, human iPS cells maintained and cultured in a culture solution containing no feeder cells were cultured in StemFit AK03 medium containing 10 μM Y27632 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) on EZSPERE (registered trademark) (manufactured by AGC Techno Glass). The embryoid bodies obtained were cultured in a culture medium containing activin A, bone morphogenetic protein (BMP) 4, and basic fibroblast growth factor (bFGF), and further treated with Wnt inhibition. Human cardiomyocytes derived from iPS cells are cultured in a culture solution containing a drug (IWP3), a BMP4 inhibitor (Dorsomorphin), and a TGFβ inhibitor (SB431542), and then cultured in a culture solution containing VEGF and bFGF. I got it. The percentage of cardiomyocytes in the obtained cells was 50% to 90%.

例1.シート状物の作製
細胞保存用保存液(10%DMSO含有MCDB培地)中で凍結保存したヒトiPS細胞由来心筋細胞を37℃で解凍し、10%FBS/DMEMで希釈後、遠心分離し、上清を除去したのち、細胞を2×10細胞/cmの密度で、10mLのヒト血清20%含有DMEM培地(Gibco社製)に懸濁し、直径6cmの温度応答性基材(UpCell(登録商標)、6cmディッシュ、CS3006、セルシード社製)に播種した。播種後、細胞集団を37℃、5%COに設定したインキュベーター(BNA-121D、エスペック社製)内で72時間培養した。培養後、基材をインキュベーターから取り出し、細胞が基材に接着していることを確認し、培地を廃棄した。播種した細胞は完全なシート状細胞培養物を形成せず、間隙(孔)を有した状態であることが観察された。
培地の廃棄後、基材上に、100μlのフィブリノゲン液(ベリプラスト(登録商標)組織接着用(CSLベーリング社製)のバイアル1の内容物(フィブリノゲン凍結乾燥粉末)をバイアル2の内容物(フィブリノゲン溶解液)で溶解したもの、フィブリノゲン濃度80mg/mL)と、100μlのトロンビン液(ベリプラスト(登録商標)組織接着用(CSLベーリング社製)のバイアル3の内容物(トロンビン凍結乾燥粉末)をバイアル4の内容物(トロンビン溶解液)で溶解したもの、トロンビン濃度300単位/mL)とを滴下し、約5分静置して、フィブリンゲルを形成した。
フィブリンゲル形成後に、1mLのハンクス平衡塩溶液(HBSS(+)、Cat No.14025、Life Technologies社製)を加えて、3回洗浄し、未反応のフィブリノゲンおよびトロンビンを除去した。その後、温度応答性材料の温度処理のため室温(20~25℃)で5~30分間静置し、ピペッティングにより、シート状物を基材から剥離させ、シート状物を回収した(シート状物1)。
例2.シート状物の作製(比較例)
比較例として、基材上に細胞を配置させることなく、播種後ただちに上記シート状物1と同様の操作によりフィブリンゲルによりシート状に成形したシート状物2を作製した。
Example 1. Preparation of sheet-like material Human iPS cell-derived cardiomyocytes cryopreserved in cell preservation solution (MCDB medium containing 10% DMSO) were thawed at 37°C, diluted with 10% FBS/DMEM, centrifuged, and then After removing the supernatant, the cells were suspended at a density of 2 x 10 6 cells/cm 2 in 10 mL of DMEM medium containing 20% human serum (manufactured by Gibco) and placed on a temperature-responsive substrate (UpCell (registered)) with a diameter of 6 cm. Trademark), 6 cm dish, CS3006, manufactured by Cell Seed Co., Ltd.). After seeding, the cell population was cultured for 72 hours in an incubator (BNA-121D, manufactured by ESPEC) set at 37° C. and 5% CO 2 . After culturing, the substrate was removed from the incubator, it was confirmed that the cells were attached to the substrate, and the medium was discarded. It was observed that the seeded cells did not form a complete sheet-like cell culture, but had gaps (pores).
After discarding the medium, transfer the contents of vial 1 (fibrinogen lyophilized powder) of 100 μl of fibrinogen solution (Beriplast® for tissue adhesion (CSL Behring)) to the contents of vial 2 (fibrinogen dissolution). The contents of vial 3 (freeze-dried thrombin powder) of 100 μl of thrombin solution (Veriplast® tissue adhesion (manufactured by CSL Behring)) were dissolved in vial 4 (freeze-dried thrombin powder). The contents (thrombin dissolution solution) (thrombin concentration: 300 units/mL) were added dropwise and allowed to stand for about 5 minutes to form a fibrin gel.
After the fibrin gel was formed, 1 mL of Hank's balanced salt solution (HBSS (+), Cat No. 14025, manufactured by Life Technologies) was added and washed three times to remove unreacted fibrinogen and thrombin. Thereafter, the temperature-responsive material was allowed to stand for 5 to 30 minutes at room temperature (20 to 25°C) for temperature treatment, and the sheet-like material was peeled off from the base material by pipetting, and the sheet-like material was recovered (sheet-like Item 1).
Example 2. Preparation of sheet-like material (comparative example)
As a comparative example, sheet-like material 2 was prepared by forming a sheet-like material from fibrin gel in the same manner as sheet-like material 1 described above immediately after seeding without disposing cells on the base material.

例3.フィブリンゲルとシート状細胞培養物との積層体の作製
細胞保存用保存液(10%DMSO含有MCDB培地)中で凍結保存したヒトiPS細胞由来心筋細胞を37℃で解凍し、0.5%血清アルブミンを含む生理緩衝液(Gibco社製)を用いて2回洗浄した。洗浄した細胞6.0×10個を、10mLのヒト血清20%含有DMEM培地(Gibco社製)に懸濁させ、直径10cmの基材(UpCell(登録商標)、10cmディッシュ、CS3005、セルシード社製)に播種した。播種後、細胞を37℃、5%COに設定したインキュベーター内で1日間培養した。培養後、基材をインキュベーターから取り出し、温度応答性材料の温度処理のため室温(20~25℃)で5~30分間静置し、その後ピペッティングにより、シート状細胞培養物を基材から剥離させ、回収した。
Example 3. Preparation of a laminate of fibrin gel and sheet-shaped cell culture Human iPS cell-derived cardiomyocytes cryopreserved in a storage solution for cell preservation (MCDB medium containing 10% DMSO) were thawed at 37°C, and 0.5% serum It was washed twice using a physiological buffer containing albumin (manufactured by Gibco). 6.0 × 10 7 washed cells were suspended in 10 mL of DMEM medium containing 20% human serum (manufactured by Gibco), and suspended in a substrate with a diameter of 10 cm (UpCell (registered trademark), 10 cm dish, CS3005, CellSeed). The seeds were sown in After seeding, cells were cultured for 1 day in an incubator set at 37°C and 5% CO2 . After culturing, remove the substrate from the incubator and leave it at room temperature (20-25°C) for 5-30 minutes for temperature treatment of the temperature-responsive material, then peel the sheet-like cell culture from the substrate by pipetting. and collected it.

次いで、回収したシート状細胞培養物上に100μlのフィブリノゲン液(ベリプラスト(登録商標)組織接着用(CSLベーリング社製)のバイアル1の内容物(フィブリノゲン凍結乾燥粉末)をバイアル2の内容物(フィブリノゲン溶解液)で溶解したもの、フィブリノゲン濃度80mg/mL)と、100μlのトロンビン液(ベリプラスト(登録商標)組織接着用(CSLベーリング社製)のバイアル3の内容物(トロンビン凍結乾燥粉末)をバイアル4の内容物(トロンビン溶解液)で溶解したもの、トロンビン濃度300単位/mL)とを滴下し、約5分静置して、フィブリンゲルを形成した。フィブリンゲル形成後に、1mLのハンクス平衡塩溶液(HBSS(+)、Cat No.14025、Life Technologies社製)を用いて、3回洗浄し、未反応のフィブリノゲンおよびトロンビンを除去し、フィブリンゲルとシート状細胞培養物との積層体を得た。 Next, the contents of vial 1 (fibrinogen lyophilized powder) of 100 μl of fibrinogen solution (Beriplast® tissue adhesion (manufactured by CSL Behring)) were added to the collected sheet-like cell culture. The contents of vial 3 (thrombin lyophilized powder) of 100 μl of thrombin solution (Beriplast® tissue adhesion (manufactured by CSL Behring)) were added to vial 4. (Thrombin concentration: 300 units/mL) was added dropwise to the solution and left to stand for about 5 minutes to form a fibrin gel. After the fibrin gel was formed, it was washed three times with 1 mL of Hank's balanced salt solution (HBSS (+), Cat No. 14025, manufactured by Life Technologies) to remove unreacted fibrinogen and thrombin, and the fibrin gel and sheet A laminate with a cell culture was obtained.

例4.シート状物の評価
(1)シート状物1および積層体のサイズの評価
例1において作製したシート状物1と例3において作製した積層体とをそれぞれ10cmシャーレに移し替え、大きさを比較した。
図1にシート状物1の写真を、図2に積層体の写真を示す。シート状物1は収縮せずにその大きさは、作製したシャーレの大きさと同じく直径6cmであった。積層体は剥離後に収縮し、積層体の大きさは、直径2.5cmであった。
Example 4. Evaluation of sheet materials
(1) Evaluation of size of sheet-like material 1 and laminate The sheet-like material 1 produced in Example 1 and the laminate produced in Example 3 were each transferred to a 10 cm Petri dish and compared in size.
FIG. 1 shows a photograph of the sheet-like material 1, and FIG. 2 shows a photograph of the laminate. The sheet-like material 1 did not shrink and its size was 6 cm in diameter, which was the same as the size of the prepared Petri dish. The laminate shrank after peeling, and the size of the laminate was 2.5 cm in diameter.

(2)シート状物1およびシート状物2の断面図の評価
例1で作製したシート状物1および例2で作製したシート状物2を、それぞれ4%パラホルムアルデヒド(和光純薬)に浸し、一晩固定化し、次いでシート状物をそれぞれ30%スクロース/PBSに浸した。その後、シート状物をそれぞれティシュー・テック(登録商標)O.C.T.コンパウンド(サクラファインテックジャパン)に浸し、凍結処理を行い、凍結切片を作製した。作製した凍結切片について、ヘマトキシリン・エオジン染色により、細胞核をヘマトキシリンで青紫色に、その他構造物をエオジンで種々の濃さの紅色に染色し、顕微鏡(100倍)で観察を行った。
図3にシート状物1の断面図を、図4にシート状物2の断面図を示す。シート状物1においては、細胞を配置した際に存在した間隙(孔)はゲルで埋められ、細胞は一面(破線で囲まれた部分)に局在し、ゲル部分(一点鎖線で囲まれた部分)とは分かれて存在していた。これに対して、シート状物2においては、細胞がシート状物中に満遍なく散在していた。
(2) Evaluation of cross-sectional views of sheet-like material 1 and sheet-like material 2 Sheet-like material 1 produced in Example 1 and sheet-like material 2 produced in Example 2 were soaked in 4% paraformaldehyde (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), respectively. , overnight fixation, and then each sheet was soaked in 30% sucrose/PBS. Thereafter, the sheet-like materials were each coated with Tissue Tech (registered trademark) O. C. T. It was immersed in a compound (Sakura Finetech Japan) and subjected to freezing treatment to prepare frozen sections. The prepared frozen sections were stained with hematoxylin and eosin to stain cell nuclei in bluish purple with hematoxylin and other structures in various shades of red with eosin, and observed under a microscope (100x magnification).
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the sheet-like material 1, and FIG. 4 shows a cross-sectional view of the sheet-like material 2. In sheet-like material 1, the gaps (pores) that existed when the cells were placed are filled with gel, and the cells are localized on one side (the area surrounded by the dashed line), and the cells are localized on one side (the area surrounded by the dashed line), and the cells are localized on one side (the area surrounded by the dashed line). It existed separately from the other parts. On the other hand, in sheet-like material 2, cells were evenly scattered throughout the sheet-like material.

Claims (11)

ヒトiPS細胞由来の心筋細胞を含有するシート状物を作製するための方法であって、以下:
細胞塊を島状に、間隙を有するようにして基材上に配置するステップ、
該細胞塊間の間隙をフィブリンゲルで埋めてシート状にするステップ
を含み、
ここで前記ゲルが、シート状物を基材から剥離させる際、またはシート状物を適用のために移動させる際、シート状物の破損を防ぐ支持体の役目を担っている、前記方法。
A method for producing a sheet-like material containing human iPS cell-derived cardiomyocytes, the method comprising:
arranging the cell clusters in an island shape with gaps on the substrate;
Filling the gaps between the cell clusters with fibrin gel to form a sheet,
The method described above, wherein the gel serves as a support to prevent damage to the sheet when it is peeled off from the substrate or when the sheet is moved for application.
前記ゲルの厚さが、10μm~500μmの範囲にある、請求項1に記載の方法。 A method according to claim 1, wherein the thickness of the gel is in the range of 10 μm to 500 μm . 細胞塊を島状に、間隙を有するようにして基材上に配置するステップの前に、以下:Prior to the step of arranging the cell clusters in islands with gaps on the substrate:
(i)ヒトiPS細胞由来の心筋細胞を培養基材に播種して接着させるステップ、および(i) Seeding human iPS cell-derived cardiomyocytes onto a culture substrate and allowing them to adhere;
(ii)完全なシート状細胞培養物ではなく、細胞塊間に間隙を有した状態のシート状細胞培養物を形成し得るステップ(ii) A step capable of forming a sheet-like cell culture with gaps between cell clusters rather than a complete sheet-like cell culture
をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。3. The method of claim 1 or 2, further comprising:
前記ゲルが、室温付近で固化状態にある、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the gel is in a solidified state at around room temperature. 前記ゲルが、フィブリノゲン濃度80mg/mLのフィブリノゲン溶解液と、トロンビン濃度300単位/mLとから形成される、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the gel is formed from a fibrinogen lysate with a fibrinogen concentration of 80 mg/mL and a thrombin concentration of 300 units/mL. トiPS細胞由来の心筋細胞およびフィブリンゲルを含有するシート状物であって、
細胞塊が島状に、間隙を有するようにしてシート底表面に配置されており、かつ
該細胞塊間の間隙がフィブリンゲルで埋められてシート状になっており、
ここでフィブリンゲルが、シート状物を適用のために移動させる際、シート状物の破損を防ぐ支持体の役目を担っている、前記シート状物
A sheet-like material containing human iPS cell-derived cardiomyocytes and fibrin gel ,
The cell clusters are arranged in an island shape with gaps on the bottom surface of the sheet, and
The gaps between the cell clusters are filled with fibrin gel to form a sheet shape,
Here, the fibrin gel serves as a support to prevent breakage of the sheet when the sheet is moved for application.
シート状物が、塊状の細胞塊および細胞塊と細胞塊との間の間隙を埋めるフィブリンゲルからなる、請求項6に記載のシート状物。7. The sheet-like material according to claim 6, wherein the sheet-like material is made of a lump-like cell mass and a fibrin gel that fills a gap between the cell mass. 請求項6または7に記載のヒトiPS細胞由来の心筋細胞を含有するシート状物を作製するためのキットであって、
ヒトiPS細胞由来の心筋細胞、該細胞を配置するための基材、および該細胞をシート状にするための前記ゲルを含む、前記キット。
A kit for producing a sheet containing the human iPS cell-derived cardiomyocytes according to claim 6 or 7 ,
The kit comprising human iPS cell-derived cardiomyocytes, a substrate for placing the cells, and the gel for forming the cells into a sheet.
ヒトiPS細胞由来の心筋細胞を含有するシート状物の適用により改善される疾患を処置するための、請求項6または7に記載のシート状物。 The sheet-like material according to claim 6 or 7, which is used to treat a disease that is improved by application of the sheet-like material containing cardiomyocytes derived from human iPS cells. ヒトiPS細胞由来の心筋細胞を含有するシート状物を作製するための方法であって、以下:
細胞を基材上に配置するステップ、ここで基材上に配置された細胞は、完全なシート状細胞培養物を形成しておらず、間隙(孔)を有した状態である;
基材上に配置した細胞をフィブリンゲルによりシート状に成形することでシート状物を作製するステップ
を含み、
ここで細胞が、シート状物の一面に局在し、その一面において露出されており、ならびに
ここで前記ゲルが、シート状物を基材から剥離させる際、またはシート状物を適用のために移動させる際、シート状物の破損を防ぐ支持体の役目を担っている、前記方法。
A method for producing a sheet-like material containing human iPS cell-derived cardiomyocytes, the method comprising:
placing cells on a substrate, where the cells placed on the substrate do not form a complete sheet-like cell culture, but have gaps (pores);
A step of producing a sheet-like object by molding the cells placed on the base material into a sheet-like form using fibrin gel,
Here, cells are localized on one side of the sheet-like material, exposed on one side, and
The method described above, wherein the gel serves as a support to prevent damage to the sheet when it is peeled off from the substrate or when the sheet is moved for application.
その作製直後から適用されるまでの間に収縮することのない、ヒトiPS細胞由来の心筋細胞およびフィブリンゲルを含有するシート状物であって、
細胞が、シート状物の一面にフィブリンゲルを介して存在しているが、その一面にわたって連続しては存在しておらず
ィブリンゲルが、シート状物の破損を防ぐ支持体の役目を担っており、シート状物の物理的一体性を維持している、
記シート状物。
A sheet-like material containing human iPS cell-derived cardiomyocytes and fibrin gel that does not contract immediately after its preparation until it is applied ,
Cells exist on one side of the sheet-like material via fibrin gel, but they do not exist continuously over the entire surface,
The fibrin gel acts as a support to prevent the sheet from breaking, and maintains the physical integrity of the sheet.
The sheet- like material.
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