JPH09107955A - 動物細胞培養用培地 - Google Patents

動物細胞培養用培地

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JPH09107955A
JPH09107955A JP7275690A JP27569095A JPH09107955A JP H09107955 A JPH09107955 A JP H09107955A JP 7275690 A JP7275690 A JP 7275690A JP 27569095 A JP27569095 A JP 27569095A JP H09107955 A JPH09107955 A JP H09107955A
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JP
Japan
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medium
cells
cell
sugar chain
culture
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JP7275690A
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Mitsuo Sato
光男 佐藤
Hiroyuki Biou
宏之 美王
Tatsuya Tamaoki
達也 玉沖
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KH Neochem Co Ltd
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Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動物細胞培養において生ずる培養細胞の生理
的な機能低下を抑制する。 【解決手段】 動物細胞培養において生ずる培養細胞の
生理的な機能低下を抑制する、糖鎖合成阻害剤を含有す
る動物細胞培養用培地を提供する。 【効果】 生体内の細胞はそれぞれの分化の段階に応じ
て生理的な機能的役割を異にしている。動物細胞培養に
おいて、該細胞が担った生理的な機能を保持したまま培
養できることが望ましいが、通常培養を続けるに従いし
ばしば生理的な機能の低下が認められる。本願発明の糖
鎖合成阻害剤を含有する動物細胞培養用培地を用いるこ
とにより、細胞の有する生理的な機能の低下を抑制する
ことのできる培養を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】生体内の細胞はそれぞれの分
化の段階に応じて生理的な機能に関する役割を異にして
いる。動物細胞培養においては、それぞれの細胞が担っ
た生理的な機能を保持したまま培養できることが望まし
いが、通常培養を続けるに従いしばしば生理的な機能低
下が認められる。本願発明の培地を用いることにより、
動物細胞の有する生理的な機能の低下を抑制して動物細
胞を培養することができる。該培養を行うことができる
ことにより、本願発明は、該細胞の有する生理的な機能
の解明、その生理的な機能の障害に起因した各種疾患の
治療、該細胞の分泌する有用物質の医薬品としての利
用、該細胞を支持細胞として共培養した血球細胞を用い
た養子免疫療法または遺伝子治療法等に有用である。
【0002】
【従来の技術】動物細胞の培養法としては、高密度維持
培養法、無血清大量培養法、マイクロキャリア培養法、
神経細胞培養法、気管上皮細胞培養法、肝細胞培養法、
腎細胞培養法、膵ランゲルハンス島培養法、乳腺上皮細
胞培養法、血管内皮細胞培養法、筋肉細胞培養法、軟骨
細胞培養法、骨髄細胞培養法等が知られている〔朝倉邦
造、組織培養の技術(第二版)、朝倉書店(198
8)〕。
【0003】これらの培養法を用いた動物細胞培養にお
いては、それぞれの細胞が担った生理的な機能を保持し
たまま培養できることが望ましいが、通常長期継代培養
を行うと、細胞の生理的な機能低下が認められることが
多い。特に、生体組織から採取した細胞においては、初
代細胞はよく増殖するが、継代とともに次第に生理的な
機能低下が認められ、やがて増殖を停止して死滅する。
例えば、造血幹細胞においては、Dexterらの開発した長
期骨髄細胞培養法〔J. Cell. Physiol., 91, 335(197
7)〕に準じて培養が行われるが、造血幹細胞を維持する
には限界が認められ、維持期間を延ばすために、さい帯
血中(umbilical cord blood)に含まれる間質細胞〔Pr
oc. Natl. Acad. Sci. USA., 91, 12140(1994) 〕、bFG
F(basic Fibloblast Growth Factor)で刺激した骨髄間
質細胞〔Blood, 177, 954(1991)〕、マウス骨髄ストロ
ーマ細胞株MS-5〔マウス骨髄ストローマ細胞株を用いた
さい帯血幹細胞の長期培養,日本免疫学会学術集会記
録,24(H-06), 283(1994)〕あるいはマウス頭蓋冠間質
細胞株MC3T3-G2/PA6〔J. Cell. Physiol., 118, 89(198
4)〕等を支持細胞(フィーダー細胞)とした、共培養が
行われている。しかし、この共培養においても、約3ヵ
月間造血幹細胞を維持するのが限界である。その原因の
一つとして、支持細胞自身の生理的な機能の低下があげ
られている〔J. Exp. Med., 176, 351(1992)〕。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、動物
細胞培養において生ずる培養細胞の生理的な機能低下を
抑制する培地を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、動物細胞培養
において生ずる培養細胞の生理的な機能低下を抑制する
培地として、糖鎖合成阻害剤を含有する動物細胞培養用
培地を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明において用いられる細胞は、動物細胞であればい
ずれも用いることができるが、好ましくは支持細胞をあ
げることができる。支持細胞とは、単独では極めて生存
・増殖しにくい細胞と共培養することにより、該細胞に
栄養分や特殊な成長因子等を補給したり、該細胞にとっ
て有毒な代謝成分の蓄積物を解毒する等の機能を有する
細胞のことを言う。支持細胞の具体例として、さい帯血
中に含まれる間質細胞、bFGFで刺激した骨髄間質細胞、
マウス骨髄ストローマ細胞株MS-5、マウス頭蓋冠間質細
胞株MC3T3-G2/PA6をあげることができる。
【0007】本発明の動物細胞培養用培地は、動物細胞
培養に用いられる培地を基礎培地として、これに糖鎖合
成阻害剤を添加し、調製することができる。基礎培地と
しては、Eagle MEM培地〔Science, 130, 432(1959)〕、
Alpha MEM培地〔Nature New Biology, 230, 52(197
1)〕、Dulbecco MEM培地〔Virology, 8, 396(1959)〕、
ハム培地〔Cell Res., 29, 515(1963)〕、RPMI 1640培
地〔J. A. M. A., 199, 519(1967)〕、Fischer's培地
〔Methods in Med. Res., 10(1964)〕、McCoy's培地〔
Proc. Soc. Exper. Biol.Med., 100, 115(1959)〕、ウ
イリアムスE培地〔Exp. Cell Res., 69, 106(1971)〕お
よびこれらの混合培地など、動物細胞培養に用いること
のできる培地であればいずれも用いることができる。更
に、これらの基礎培地に、血清または血清代替物として
の各種増殖因子を添加した培地、あるいは無蛋白培地で
あっても動物細胞を増殖させうるものであればいずれも
用いることができる。
【0008】本発明の動物細胞培養用培地に添加する糖
鎖合成阻害剤としては、動物細胞の糖鎖の合成を阻害す
る薬剤であればいずれも用いることができるが、好まし
くは、フラノース環またはピラノース環を有する糖鎖合
成阻害剤を挙げることができる。具体的には、ベンジル
2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−ガラクト
ピラノシド(Benzyl 2-Acetamide-2-Deoxy-α-D-Galact
opyranoside)、p−ニトロフェニル β−D−キシロ
ピラノシド(p-Nitrophenyl β-D-Xylopyranoside)を
挙げることができる。糖鎖合成阻害剤の基礎培地への添
加量は0.01〜10mM、好ましくは0.1〜2mM
である。糖鎖合成阻害剤は一種類だけ培地に添加しても
よいが、上記濃度の範囲内で二種類以上を組み合わせて
添加してもよい。
【0009】本発明の培養法としては、用いる動物細胞
に適した培養法であればいずれも用いることができ、高
密度維持培養法、無血清大量培養法、マイクロキャリア
培養法、神経細胞培養法、気管上皮細胞培養法、肝細胞
培養法、腎細胞培養法、膵ランゲルハンス島培養法、乳
腺上皮細胞培養法、血管内皮細胞培養法、筋肉細胞培養
法、軟骨細胞培養法、骨髄細胞培養法等をあげることが
できる。
【0010】支持細胞の具体的な培養方法を以下に示
す。動物細胞培養用培地(例えばAlpha MEM培地に0.
22%の炭酸水素ナトリウムおよび10%牛胎児血清を
加えた培地)に糖鎖合成阻害剤(例えば、ベンジル2−
アセトアミド−2−デオキシ−α−D−ガラクトピラノ
シド、p−ニトロフェニル β−D−キシロピラノシド
等)を0.01〜10mM、好ましくは0.1〜2mM
添加した培地に支持細胞を0.5〜5x104個/ml
の濃度で加える。得られた該細胞液10mlを25cm
2細胞培養用フラスコに加え、37℃で5%の二酸化炭
素を通気したCO2インキュベーターにて3〜10日培
養する。
【0011】また、支持細胞を用いた造血幹肝細胞の具
体的な培養法を以下に示す。BDF1マウス尾静脈に5−フ
ルオロウラシルを体重1kgあたり150mgの割合で
投与する。2日経過後、骨髄より造血幹細胞を含む骨髄
細胞を取り出す。支持細胞の培養で用いた培地と同じ組
成の糖鎖合成阻害剤を含む培地にさらに10%馬血清を
添加した培地に、該造血幹肝細胞を0.5〜5x105
個/mlの濃度で加える。得られた該細胞液10ml
を、ほぼコンフルエント状態にまで細胞培養用フラスコ
中で培養した支持細胞上に加え、37℃で5%の二酸化
炭素を通気したCO2インキュベーターにて培養する。
【0012】以下に本発明の実施例を示す。
【0013】
【実施例】
実施例1 蒸留水1,000mlに、第1表に示したAlpha
MEM培地(極東製薬工業社製)、炭酸水素ナトリウム
2.2gおよび牛胎児血清を最終濃度10%となるよう
に加え溶解し、A培地を調製した。該A培地にp−ニト
ロフェニル β−D−キシロピラノシド(シグマ社製)
を1.0mM添加したB培地またはベンジル 2−アセ
トアミド−2−デオキシ−α−D−ガラクトピラノシド
(シグマ社製)を1.0mM添加したC培地を調製し
た。各培地は濾過滅菌し、動物細胞培養用培地として用
いた。
【0014】
【表1】
【0015】実施例2 実施例1で調製したA培地、B培地またはC培地を用い
て、造血幹細胞を培養する際に用いる支持細胞の継代培
養を行い、継代培養後の支持細胞の造血幹細胞維持能力
を測定することにより、各培地における支持細胞の生理
的な機能の変化を調べた。支持細胞としてはマウス頭蓋
冠間質細胞株MC3T3−G2/PA6を用いた。
【0016】凍結保存しておいたMC3T3−G2/P
A6細胞を急速解凍後、該細胞をA培地、B培地または
C培地を用いて約1.5x104個/mlの細胞懸濁液
を調製した。該細胞懸濁液10mlを25cm2細胞培
養用フラスコ(C. A. Greinerund Sohne GmbH & KG, N
urtingen, Germany)に加え、37℃で5%の二酸化炭
素を通気したCO2インキュベーターにて7日間培養し
た。培養後コンフルエントになった細胞(培養用フラス
コ中で一つ一つの細胞が区別できない状態にまで増殖し
た細胞)を10μg/mlアクチナーゼE(ナカライテ
スク社製)を含む0.02%EDTA溶液を用いて剥離
し、再び同じ組成の培地を用い約1.5x104個/m
lに調製し、同条件で培養することにより継代培養を行
った。継代培養は2、9または16回繰り返した。
【0017】支持細胞の造血幹細胞維持能の測定は、Ko
damaらによって報告されているin vitro長期骨髄細胞培
養法〔Kodama, H., Y. Amagai, H. Koyama, & S. Kasa
i. J. Cell. Physiol., 112, 89 (1982) 〕を応用して
行った。即ち、BDF1マウス尾静脈より5−フルオロウラ
シル(ナカライテスク社製)を体重1kgあたり150
mgの割合で投与し、2日経過後、骨髄より造血幹細胞
を含む骨髄細胞液を取り出し、MC3T3−G2/PA
6細胞の継代培養で用いた培地と同じ組成の培地にさら
に10%馬血清を添加した培地を用いて1x10 5個/
mlの濃度の造血幹細胞懸濁液を調製した。継代後4日
間培養し、ほぼコンフルエント状態になったMC3T3
−G2/PA6細胞上に、該造血幹細胞懸濁液を10m
l加え、10日培養後に出現する骨髄の造血幹細胞由来
の細胞数を血球計算盤にて計数することによってMC3
T3−G2/PA6細胞の造血幹細胞維持能を評価し
た。
【0018】2、9および16回継代培養後のMC3T
3−G2/PA6細胞の造血幹細胞維持能の測定結果を
第2表に示した。
【0019】
【表2】
【0020】第2表に示すように、糖鎖合成阻害剤、p
−ニトロフェニル β−D−キシロピラノシドあるいは
ベンジル 2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−
ガラクトピラノシドを含む本発明培地で継代培養を行っ
たMC3T3−G2/PA6細胞は、糖鎖合成阻害剤を
含まない培地で継代培養した細胞と比較し、造血幹細胞
増殖支持能が強化されたのみならず、継代培養による造
血幹細胞増殖支持能の低下はほとんど認められなかっ
た。
【0021】
【発明の効果】本発明の糖鎖合成阻害剤を含有する動物
細胞培養用培地を用いることにより、動物細胞の有する
生理的な機能を低下させることなく培養を行うことがで
きる。該培養が可能となることにより、該培養細胞の有
する生理的な機能の解明、その生理的な機能の障害に起
因した各種疾患の治療、該培養細胞の分泌する有用物質
の医薬品としての利用、該培養細胞を支持細胞として共
培養した血球細胞を用いた養子免疫療法または遺伝子治
療法等に用いることができる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 糖鎖合成阻害剤を含有する動物細胞培養
    用培地。
  2. 【請求項2】 糖鎖合成阻害剤がフラノース環またはピ
    ラノース環を有する糖鎖合成阻害剤である請求項1記載
    の培地。
  3. 【請求項3】 糖鎖合成阻害剤がベンジル 2−アセト
    アミド−2−デオキシ−α−D−ガラクトピラノシドま
    たはp−ニトロフェニル β−D−キシロピラノシドで
    ある請求項2記載の培地。
  4. 【請求項4】 動物細胞が支持細胞である請求項1、2
    または請求項3記載の培養用培地。
  5. 【請求項5】 糖鎖合成阻害剤を含有する動物細胞培養
    用培地を用いることを特徴とする動物細胞の培養方法。
  6. 【請求項6】 糖鎖合成阻害剤がフラノース環またはピ
    ラノース環を有する糖鎖合成阻害剤である請求項5記載
    の培養方法。
  7. 【請求項7】 糖鎖合成阻害剤がベンジル 2−アセト
    アミド−2−デオキシ−α−D−ガラクトピラノシドま
    たはp−ニトロフェニル β−D−キシロピラノシドで
    ある請求項6記載の培養方法。
  8. 【請求項8】 動物細胞が支持細胞である請求項5、6
    または7記載の培養方法。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の培養方法で得られる支持
    細胞を用いる造血幹細胞の培養方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT409379B (de) * 1999-06-02 2002-07-25 Baxter Ag Medium zur protein- und serumfreien kultivierung von zellen
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