JPS63105674A - 動物細胞の増殖方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は動物細胞の増殖方法に関する。

動物細胞を増殖させることにより、医薬品などに有用な
物質（例えば、インターフェロン）を大量に生産するこ
とができる。

従来の技術 従来、動物細胞を培養する際には、細胞の性質上、血清
、細胞増殖因子などを培地に添加することが必要である
。しかし、これらの成分は高価である為又はこれら成分
のロット差よる細胞増殖のばらつきをなくす為に無血清
培地の開発が行われている。

しかし、現在、全ての動物細胞を無血清培地で培養する
ことはできない。一方、動物細胞の効率的な培養法とし
て高密度培養法の開発が行われており、種々の形式の灌
流培養法が知られている（大石道夫監修：動物細胞大量
培養と有用物質生産９発行所＠３ＣＭＣ１１９８６年１
月２４日発行）。

該方法は、細胞の増殖と共に減少して行く糖、アミノ酸
などの栄養分、溶存酸素を補給し、逆に増加してゆく阻
害要因である乳酸、アンモニア、高分子成育阻害物質な
どがあるため新鮮な培地を潅流することによって生育環
境を改善しながら培養する方法である。該方法によって
、通常の回分培養法の５倍から５０倍の細胞数を得るこ
とができる。

発明が解決しようとする問題点 従来、血清培地を用いて動物細胞を培養する際には、大
量の血清や細胞増殖因子が必要である。

少量の血清又は細胞増殖因子を培地に添加し、動物細胞
を大量に増殖させる方法の開発が望まれている。

問題点を解決するための手段 本発明方法によると、動物細胞を用いる清流培養法にお
いて、隔壁で隔てた一方において、血清又は細胞増殖因
子を含む培地に動物細胞を培養し、他方に血清又は細胞
増殖因子を含まない培地を入れて灌流培養することによ
り、少量の血清又は細胞増殖因子で動物細胞を効率よく
大量に増殖させることができる。

本発明に用いる動物細胞としては、リンパ球、リンパ芽
球、ハイブリドーマ、上皮細胞、線維芽細胞等があげら
れる。具体的には、マウスＴ細胞（リンパ球）由来０Ｃ
ＴＬＬ−２（ＡＴＣＣＴｌＢ２１４　）　、ヒトリンパ
芽球細胞のナマルバ細胞（八ＴＣＣＣＲＬ　１４３２）
があげられる。血清としては人、牛、馬血清等があげら
れる。

本発明に用いる培地としては、次のものがあげられる。

動物細胞を含む方の培地としては血清又は細胞増殖因子
及び基礎培地（アミノ酸、ビタミン、無機塩、糖類、核
酸関連物質等を含む培地）からなる培地が用いられる。

動物細胞を含まない方の培地としては、基礎培地が用い
られる。

細胞増殖因子としては、タンパク性又はペプチド性細胞
増殖因子、例えば、上皮細胞成長因子、線維芽細胞成長
因子、インターロイキン２、血小板由来成長因子、癌細
胞由来成長因子α及びβ、ソマトメジン等があげられる
。

アミノ酸としては、アルギニン、システィン、グルタミ
ン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メ
チオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトフ
ァン、チロシン、バリン等があげられる。

ビタミンとしては、ビタミンΔ、チアミン、リボフラビ
ン、ニコチンアミド、パントテン酸、ピリドキサーノペ
ビオチン、コリン等があげられる。

無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化
カルシウム、塩化マグネシウム、リン酸二水素ナトリウ
ム、リン酸二水素カリウム、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸亜鉛
、炭酸水素ナトリウム等があげられる。

糖類としては、グルコース、フラクトース、ガラクトー
ス、ジュークロース等があげられる。

核酸関連物質としては、５′−イノシン酸、５′−グア
ニル酸、イノシン等があげられる。

その他、必要に応じて培地に抗生物質（ストレプトマイ
シン、ペニシリン等）、重曹、インスリン、ピルビン酸
、亜セレン酸、界面活性剤等を加えてもよい。

本発明に用いられる隔壁としては、動物細胞や高分子物
質である血清及び細胞増殖因子を通過させず、アミノ酸
、ビタミン、無機塩、糖類、核酸関連物質等の低分子物
質を通過させるものであればいずれも用いられる。その
例としては、隔膜、多孔質板、マイクロカプセル等があ
げられる。

具体的な隔膜としては、分子ｆｆ１３．０００〜１００
．０００　、好ましくは６．０００〜３０．０００の合
成樹脂膜、例えばナイロン６６、セルローストリアセテ
ート、混合セルロースエステル、再生セルロース、ニト
ロセルロース、アクリルニトリル、塩化ビニル、ポリプ
ロピレン、テフロン等の膜がアケられる。

多孔質板としては、金属焼結板、セラミック板等があげ
られる。

隔壁で隔てた一方が培養槽で他方が透析槽の場合の培養
を以下に説明する。

培養槽に入れる動物細胞の濃度としては、１０３〜１０
９個／ｍＡ、好ましくは１０４〜１０６個／ｍβの範囲
である。培養槽の培養は３０〜３８℃、１０〜１５０ｒ
ｐｍ　、好ましくは３０〜５ｏｒｐｍの範囲で行う。

動物細胞を入れない透析槽の培養は３０〜３８℃、１０
〜１５０ｒｐｍ　、好ましくは３０〜５Ｑｒｐｍで行い
、液交換は細胞数や代謝速度に合せた速度で行なう。

培地交換速度は、細胞数が１０６個７ｍ１ｌとなってか
ら培養量７日から細胞数の増加に合せ直線的に上昇させ
、２〜５×培養量／日とするのが一般的である。さらに
、適時、グルコースなどの糖類、アミノ酸類等を添加し
、酸素通気しても良い。このように交換する培地には、
血清や細胞増殖因子を添加しなくとも、隔膜によって仕
切られた上部培養槽の血清濃度は変化せず、細胞に吸着
されることによって培地より減少する血清量あるいは代
謝される量のみを添加すれば良い。細胞増殖因子を添加
する場合は細胞数の増加によって消費される量を追加す
る。この方法によって、通常行なわれている回分培養に
用いる血清や細胞増殖因子添加量と同じ量を用い１０倍
程度の細胞数を得ることができる。

隔壁がマイクロカプセルの場合を以下に説明する。

動物細胞及び血清又は細胞増殖因子を含む培地をマイク
ロカプセル化する為に用いる原料としてはアガロース、
アルギン酸ソーダ、キト酸、カッパーカラギーナン等が
用いられる。

アガロースの場合は、２．５〜１０％アガロースを用い
４０℃で３７℃で培養されていた細胞５×１０５〜６×
１０６個／ｍＲとまぜ、１．２５〜５％ゲルとなるよう
に混合した後、パラフィン溶液内に滴下し、攪拌しなが
ら冷却すると、細胞は、球状のアガロース粒子内に包括
される。アルギン酸ソーダの場合は最終濃度１〜４％と
なるようにして細胞と混合し５０ｍＭの塩化カルシウム
液内に滴下してマイクロカプセル化する。

カッパーカラギーナンの場合は、最終濃度１〜４％とな
るようにして細胞と混合し、２％塩化カリウム中に滴下
してマイクロカプセル化する。

前記の如く動物細胞を包括した粒子は、透過性を改善す
るためにポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、
ポリビニルアミン、ポリリジンなどのポリカチオンで洗
浄して用いることもある。

粒子は無菌的に濾過し、血清や細胞増殖因子を含まない
培地で洗浄後、無血清培地を用い灌流培養することで、
ゲル内に高密度の細胞を増殖させることができる。

培養は前記と同様、３０〜３８℃、１０〜１５０ｒｐｍ
、好ましくは３０〜７０ｒｐｍで攪拌しながら行い、液
交換は細胞数や代謝速度に合せた速度で行なう。

以下に実施例を示す。

実施例１ 第１図に示した透析培養装置を用いて、マウスＴ細胞由
来のＣＴＬＩ、−２（ＡＴＣＣＴｌＢ２１４＞の透析培
養を行った。培養装置は、分子量１２．０００〜１４．
０００の透析膜（スペクトラ／ポア２；家田貿易）を境
に上に培簀槽、下に透析槽と二つの槽からなるものを用
いた。培養量は、培養槽５００ｍｊｌ！に２００ｍ１透
析槽は３００ｍｊｌ！とじた。

培地として、Ｉ（ＰＭＩ−１６１１０培地（日永製薬社
製）に１０％ｖ／ｖ牛脂児血清、４ｍＭグルタミン、２
５μｇ／ｍ＋ｊ！ストレプトマイシン、２５０／ｍβペ
ニシリン、ｌＱｍＭへペス緩衝液、０．１９％ｗ／ｖ重
曹を加え、インターロイキン２．１２５００／ｍｆｆを
添加し、培養液とした。透析液として、前記培地より、
牛胎児血清及びインターロイキン２を除き、インスリン
３μｇ７ｍｌ、ピルビン酸５ｍＭ、亜セレン酸１．２５
　Ｘ　１０−７Ｍ　、ガラクトースｌｎ＋ｇ／ｍ、ｉ！
、ペポール８８（東邦千葉化学工業（＋１）０．１％を
添加した無血清培地を用いた。

培養槽ニＣＴＬＬ−２を６Ｘ１０’個７ｍＡとなるよう
に播種した。この時の生存率は９３．８％であった。

培養開始後、２日間は透析槽培地の交換をせず、回転数
５Ｏｒｐｍ、３７℃で攪拌培養を行い、その後、透析を
行いながら培養を継続した。３日目より５００ｍｊｌ’
／日、４〜５日は７５０＋ｎｊ！／日、そめ後１ｊ２／
日の流速で透析した。

通気は、３０目まで５％ＣＯ□、その後ＰＨの低下のた
め４日目まで１％ＣＤ□、５日目以後は０．５％ＣＤ２
　とした。ＣＴＩ、Ｌ−２は、５日でＩ　ＸＩＯ’個７
ｍ１ｌにまで生育した。

実施例２ ヒ）ＩＪンパ芽球細胞であるナマルバ細胞（ＡＴＣＣＣ
ＲＬ１４３２）をＩ’ｌＰＭＩ−１ｆｉ４０培地（日永
製薬社製）に１０％牛脂児血清、４ｍＭグルタミン、２
５μｇ／＋ｎｊ！ストレプトマイシン、２５μｇ、／ｌ
ｔ＃ｌペニシリン、１６ｍＭヘペス緩衝液、０．０１％
ｗ／ｖ重曹を用い３７℃、５Ｏｒｐｍで２日間培養した
。

前記培養細胞を６．．０×１０５個／ｍｌｌとなるよう
に２％アルギン酸ソーダを含む前記培地に分散し注射筒
に入れて２％塩化カルシウムを含む生理食塩水中に滴下
した。この操作により細胞は６００μｍの径を持ったア
ルギン酸ソーダの球状カプセル（マイクロカプセル）内
に包括された。この時のカプセル内の生存細胞密度は、
５．　Ｉ　ＸＩＯ３個／ｍ１であった。カプセル内には
、血清も同時に封入された。

５００ｍＡの逆円錐型、高密度培養装置（柴田バリオ社
製）に４００ｍＡの無血清上記培地を入れ、これにカプ
セル内容ｉ＜ｏｍｚの０，１％Ｗ／ＶポリーＬ−リジン
（シグマ社製）で洗浄したマイクロカプセル化した細胞
を接種した。接種１日後より無血清培地により４００ｍ
Ａ／日の速度で潅流した。４日後、流速を８００ｍＡ／
日とし１０日まで培養すると培養後の細胞は２．　Ｉ　
ＸｌＯ７個／ｍ１に達した。なお、培養は３７℃、攪拌
速度は・５０ｒｐｍ１通気量は２　（ｉ　／ｈｒとした
。

発明の効果 本発明方法により動物細胞を大量に増殖することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いる透析培養装置の一例を示す
。 １・・・通気ライン（入口）、２・・・通気ライン（出
口）、３・・・無菌フィルター、４・・・接種口、５・
・・攪拌子、６・・・培養槽、７・・・隔　膜、訃・・
透析槽、９・・・攪拌子、１０・・・透析培地入口、１
１・・・透析培地出口、１２・・・スターシー、１３・
・・センサー、１４・・・サンプリングライン。 第１図 手続袖市占 昭和６２年６月２ｂ日 昭和６１年特許願第２５００１４号 ２、発明の名称 動物細胞の増殖方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 郵便番号　１００ 住所　　東京都千代田区大手町−丁目６番１号名称　（
１０２）協和醗酵工業株式会社訂正する。 （２）同書第１１頁下３と２行の間に次の文章を加入す
る。 ［実施例３ 第１図に示した透析培養装置を用いて、ヒト正常リンパ
球の透析培養を行った。培養装置には、分子量１２．０
００−１／Ｉ、　０００の透析膜く家出貿易社製）を使
用した５００ｍ１の培養槽に２００ｍ１の培養量で培養
した。 透析槽は３００ｍ１とした。培養用培地として、１０％
ヒト血漿、４ｍＭグルタミン、１０　μｇ　／ｍ　］ゲ
ンクミシン、０．２％重曹及び２１１／ｍｌ　ＩＬ−２
（代用製薬製）を加えたＲＩ’ＭＩ−１６４０培地を用
いた。 透析用培地としては、血漿とＩＬ−２を含まない上記培
地を用いた。 健常人末梢血］、Ｘ１０’個／ｍ　］を」二記ｊ）ζ養
用培地に浮遊させ、５％炭酸ガスを供給しｐｌ＋６．８
−７．２に調節しながら、５０ｒｐｍの撹拌回転数、３
７℃下で培養した。透析培地は、５００ｍ１／日で開始
し、２．５００ｍ１　／日まで徐々に上げながら２０日
間培養した。ＩＬ−２は、２日ごとに２ＬＩ／ｍｌとな
るように添加した。その結果１６日後には、１．９７Ｘ
１０７個／ｍ　］まで増加し、３０日目抜で維持するこ
とができた。」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 動物細胞を用いる灌流培養法において、隔壁で隔てた一
   方において、血清又は細胞増殖因子を含む培地に動物細
   胞を培養し、他方に血清又は細胞増殖因子を含まない培
   地を入れて灌流培養することを特徴とする動物細胞の増
   殖方法。