JPWO2017077985A1 - Method for producing laminated cell sheet composition, laminated cell sheet composition produced thereby and apparatus for producing the same - Google Patents

Method for producing laminated cell sheet composition, laminated cell sheet composition produced thereby and apparatus for producing the same Download PDF

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Abstract

本発明は、シート状細胞群の上面に培養細胞移動治具を接触させ、第1細胞シートを前記培養細胞移動治具に付着する工程、第2シート状細胞群の上面、及び/又は、前記培養細胞移動治具に付着した前記第1細胞シートの下面、に細胞接着性物質を塗布する工程、前記培養細胞移動治具に付着した前記第1細胞シートの下面を、前記第2シート状細胞群の上面に接触させ、第2細胞シートを前記第1細胞シートに接着させる工程、を含む、積層化細胞シート組成物を製造する方法を提供する。また、本発明は、その方法により得られる積層化細胞シート組成物を提供する。また、本発明は、積層化細胞シート組成物の製造装置を提供する。  The present invention includes a step of bringing a cultured cell migration jig into contact with an upper surface of a sheet-like cell group, and attaching a first cell sheet to the cultured cell migration jig, an upper surface of a second sheet-like cell group, and / or the above-mentioned A step of applying a cell-adhesive substance to the lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell transfer jig, and the lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell transfer jig to the second sheet-like cell A method of producing a laminated cell sheet composition comprising the steps of contacting a top surface of a group and adhering a second cell sheet to the first cell sheet. The present invention also provides a laminated cell sheet composition obtained by the method. The present invention also provides an apparatus for producing a laminated cell sheet composition.

Description

本発明は、積層化細胞シート組成物を製造する方法及びその装置に関する。本出願は、2015年11月5日に提出された日本出願(特願2015−217784)を基礎とする優先権主張出願である。   The present invention relates to a method and an apparatus for producing a laminated cell sheet composition. This application is a priority claim application based on the Japanese application (Japanese Patent Application No. 2015-217784) filed on November 5, 2015.

近年、再生医療や薬物応答組織モデルへ利用することを目的として、細胞を用いた三次元的な組織、臓器を作製する技術が開発されている。従来、接着性細胞の多くは生体外では二次元的(平面)にしか培養できなかった。しかし、生体の多く組織は、細胞が三次元的に積みあがることで構築されたものであり、より生体内の状態に近づけるためには、細胞を三次元的に構築する技術が求められていた。   In recent years, techniques for producing three-dimensional tissues and organs using cells have been developed for the purpose of use in regenerative medicine and drug-responsive tissue models. Conventionally, many adherent cells could only be cultured two-dimensionally (planar) in vitro. However, many tissues in the living body are constructed by three-dimensional accumulation of cells, and in order to get closer to the state in the living body, a technique for constructing the cells in three dimensions has been required. .

細胞を三次元的に構築する試みとしては、例えば、細胞をスキャフォールドと呼ばれる足場に播種して三次元的に組織を構築して移植する方法や、臓器・組織を脱細胞化し、残存したマトリックスを足場として細胞を播種して三次元化する方法、シート状に剥離した細胞シートを三次元的に積層して組織を構築する方法などが開発されている。これらはいずれも再生医療分野や創薬分野での応用が期待される技術であり、早期の実用化が待ち望まれている。   Examples of attempts to construct cells three-dimensionally include, for example, a method in which cells are seeded on a scaffold called scaffold to construct a three-dimensional tissue and transplant, or a decellularized organ / tissue and a remaining matrix A method has been developed in which cells are seeded to form a three-dimensional structure using the scaffold as a scaffold, a method for constructing a tissue by three-dimensionally laminating cell sheets separated in a sheet shape, and the like. These are all technologies that are expected to be applied in the fields of regenerative medicine and drug discovery, and are expected to be put to practical use at an early stage.

上述の細胞シートを作製するために、水に対する上限若しくは下限臨界溶解温度が0〜80℃であるポリマーを培養基材表面に被覆した細胞培養皿(温度応答性培養皿)が開発された(特許文献1)。当該細胞培養皿を用いて、培養皿表面に被覆されたポリマーの上限臨界溶解温度未満又は下限臨界溶解温度以上にて細胞培養し、細胞がコンフルエントになる状態まで培養した後に上限臨界溶解温度以下又は下限臨界溶解温度未満にすると、細胞をシート状かつ非侵襲的に回収することができる。   In order to produce the above-mentioned cell sheet, a cell culture dish (temperature-responsive culture dish) was developed in which the surface of the culture substrate was coated with a polymer having an upper or lower critical solution temperature in water of 0 to 80 ° C. (patent) Reference 1). Using the cell culture dish, cell culture is performed at a temperature below the upper critical solution temperature of the polymer coated on the surface of the culture dish or above the lower critical solution temperature, and after culturing until the cells become confluent, When the temperature is lower than the lower critical solution temperature, the cells can be collected in a sheet-like manner and noninvasively.

従来、接着性の細胞を培養皿から回収するためにはトリプシンやディスパーゼ等のタンパク質分解酵素を用いなければならず、細胞表面に発現しているマトリックスタンパク質や、細胞と細胞とを結合するギャップジャンクションを構成するタンパク質を分解しなければ回収することができなかった。こうした細胞の接着に必要なタンパク質を分解していたため、細胞がバラバラの状態で回収されることとなり、その結果、移植した場合は組織へ生着しにくい状態となっていた。一方、温度応答性培養皿により得られる細胞シートは、細胞表面のタンパク質がほとんど損傷を受けておらず、表面に残存した接着タンパク質の存在により、患部へ速やかに生着できるという従来には無い優れた特徴を有している。これにより細胞移植の効果を最大限高めることが可能となり、細胞移植技術を飛躍的に発展させた。   Conventionally, in order to recover adherent cells from culture dishes, proteolytic enzymes such as trypsin and dispase must be used. Matrix proteins expressed on the cell surface and gap junctions that connect cells to each other It was not possible to recover the protein unless the protein constituting it was decomposed. Since the proteins necessary for cell adhesion were decomposed, the cells were collected in a disassembled state. As a result, when transplanted, the cells were difficult to engraft in the tissue. On the other hand, the cell sheet obtained by the temperature-responsive culture dish is superior in the past that the protein on the cell surface is hardly damaged and can be quickly engrafted in the affected area due to the presence of the adhesion protein remaining on the surface. It has the characteristics. As a result, the effect of cell transplantation can be maximized, and the cell transplantation technology has been greatly developed.

細胞シート工学が確立されたことにより、細胞治療の技術は劇的に変化を遂げたが、細胞移植では治療効果を示さないと考えられる重篤な患者に対しては、依然として臓器移植が有効な治療手段である。ところが、臓器移植を必要とする患者の数に対して、供給される臓器の数は圧倒的に少なく、臓器又は組織を構築し、供給する技術の開発が求められている状況である。こうした課題に対しても細胞シート工学の技術が応用されており、細胞シートを積層することで厚みをもった生体組織を構築する試みが行われている(特許文献2)。また、細胞シートを効率的に積層するための細胞移動治具(特許文献3)や、細胞シートを大量に作製するための細胞培養処理装置(特許文献4)も開発されている。   With the establishment of cell sheet engineering, cell therapy technology has undergone dramatic changes, but organ transplantation is still effective for severe patients who do not believe that cell transplantation will be therapeutic. It is a therapeutic tool. However, the number of organs to be supplied is overwhelmingly smaller than the number of patients requiring organ transplantation, and there is a demand for development of a technique for constructing and supplying organs or tissues. The technology of cell sheet engineering is applied also to such a subject, and the trial which builds the biological tissue with thickness by laminating | stacking a cell sheet is performed (patent document 2). In addition, a cell moving jig (Patent Document 3) for efficiently laminating cell sheets and a cell culture treatment apparatus (Patent Document 4) for producing a large number of cell sheets have been developed.

特開平02−211865号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-21865 国際公開第02/008387号International Publication No. 02/008387 特開2005−176812号公報JP 2005-176812 A 国際公開第12/098931号International Publication No. 12/098931

上述のように、細胞シートを効率的に積層するための方法や装置が開発されているが、細胞シートを1回積層するためには、少なくとも30分程度の時間を要し、ある程度の厚みをもった組織を作製するためには数回〜数十回積層を繰り返す必要があり、一つの組織を作製するのに多大なる時間を要するという問題があった。従って、本発明は、細胞シートを積層するために必要な時間を短縮し、効率的に積層化細胞シート組成物を製造する方法を提供することを目的とする。   As described above, methods and apparatuses for efficiently laminating cell sheets have been developed, but it takes at least about 30 minutes to laminate cell sheets once, and has a certain thickness. In order to produce a textured structure, it is necessary to repeat lamination several times to several tens of times, and there is a problem that it takes a lot of time to produce one structure. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a laminated cell sheet composition by shortening the time required for laminating cell sheets.

本発明者らは、上記課題を解決するために、種々の角度から検討を加えて研究開発を行ってきた。その結果、驚くべきことに、細胞移動治具に接着させた細胞シートを、積層される細胞シートに接触させる前に、細胞接着性物質を塗布して接触させたところ、細胞シートを積層するために必要な時間が大幅に削減されることを見出した。また、細胞移動治具に接着させた細胞シートを、積層される細胞シートに接触させる前に、細胞接着性物質を塗布して、荷重をかけながら接触させたところ、細胞シートを積層するために必要な時間が大幅に削減されることを見出した。すなわち、本発明は、以下のとおりである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted research and development by adding studies from various angles. As a result, surprisingly, when the cell sheet adhered to the cell transfer jig was applied and contacted before contacting the cell sheet to be laminated, the cell sheet was laminated. It has been found that the time required for is greatly reduced. In addition, before the cell sheet adhered to the cell migration jig is brought into contact with the laminated cell sheet, a cell adhesive substance is applied and contacted while applying a load. It has been found that the time required is greatly reduced. That is, the present invention is as follows.

[1] (1)刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群の上面に、培養細胞移動治具を接触させ、該刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群を剥離させる刺激を与えて、剥離した第1細胞シートを該培養細胞移動治具に付着させる工程、
(2)刺激応答性培養基材上の第2シート状細胞群の上面、及び/又は、該培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面、に細胞接着性物質を塗布する工程、
(3)該培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面を、該第2シート状細胞群の上面に接触させ、該第2シート状細胞群が該刺激応答性培養基材から剥離する刺激を与え、剥離した第2細胞シートを該第1細胞シートの下面に接着させる工程、を含む、積層化細胞シート組成物を製造する方法。
[1] (1) A cultured cell moving jig is brought into contact with the upper surface of the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate, and the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate is peeled off. Applying a stimulus to attach the peeled first cell sheet to the cultured cell moving jig,
(2) A step of applying a cell adhesive substance to the upper surface of the second sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and / or the lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell moving jig. ,
(3) The lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell migration jig is brought into contact with the upper surface of the second sheet-like cell group, and the second sheet-like cell group is separated from the stimulus-responsive culture substrate. A method for producing a laminated cell sheet composition, comprising a step of applying a stimulus for peeling and adhering the peeled second cell sheet to the lower surface of the first cell sheet.

[2] 該工程(3)の該刺激を与える時に、さらに同時に荷重する、[1]に記載の方法。   [2] The method according to [1], wherein when applying the stimulus of the step (3), further loading is performed simultaneously.

[3] 該工程(3)で得られた、該培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物に対し、さらに、
(4)刺激応答性培養基材上の第3シート状細胞群の上面、及び/又は、該工程(3)で得られた該培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物の下面、に細胞接着性物質を塗布する工程、
(5)該培養細胞移動治具に付着した該積層化細胞シート組成物の下面を、該第3シート状細胞群の上面に接触させ、該第3シート状細胞群が該刺激応答性培養基材から剥離する刺激を与え、剥離した第3細胞シートを該積層化細胞シート組成物の下面に接着させる工程、
(6)該工程(4)〜(5)を任意の回数繰り返す工程、
を含む、[1]又は[2]に記載の方法。
[3] For the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell migration jig obtained in the step (3),
(4) The upper surface of the third sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and / or the lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell moving jig obtained in the step (3) Applying a cell adhesive substance to
(5) The lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell transfer jig is brought into contact with the upper surface of the third sheet-like cell group, and the third sheet-like cell group is in contact with the stimulus-responsive culture medium. Providing a stimulus for peeling from the material, and bonding the peeled third cell sheet to the lower surface of the laminated cell sheet composition;
(6) A step of repeating the steps (4) to (5) any number of times,
The method according to [1] or [2], comprising:

[4] 該細胞接着性物質が、細胞接着性タンパク質、細胞接着性ペプチド及び/又は細胞接着性多糖類である、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の方法。   [4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the cell adhesive substance is a cell adhesive protein, a cell adhesive peptide, and / or a cell adhesive polysaccharide.

[5] 該細胞接着性物質が、ポリリジン、コラーゲン、ビトロネクチン、フィブリン、フィブリノーゲン及びトロンビンの混合物、フィブロネクチン、トロンボスポンジン、ゼラチン、ラミニン、キトサン系接着剤、アルギン酸系接着剤からなる群から選択される1又は2以上の物質である、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の方法。   [5] The cell adhesive substance is selected from the group consisting of polylysine, collagen, vitronectin, fibrin, a mixture of fibrinogen and thrombin, fibronectin, thrombospondin, gelatin, laminin, chitosan adhesive, and alginate adhesive. The method according to any one of [1] to [3], which is one or more substances.

[6] 該工程(2)が、
刺激応答性培養基材上の第2シート状細胞群の上面、及び、該培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面、に細胞接着性物質を塗布する工程であって、
該第2シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲン、及び、該第1細胞シートの下面に塗布する細胞接着性物質がトロンビンである、或いは、
該第2シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がトロンビン、及び、該第1細胞シートの下面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲンである、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の方法。
[6] The step (2)
Applying a cell adhesive substance to the upper surface of the second sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and the lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell transfer jig,
The cell adhesive substance applied to the upper surface of the second sheet-like cell group is fibrinogen and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the first cell sheet is thrombin, or
Any of [1] to [5], wherein the cell adhesive substance applied to the upper surface of the second sheet-like cell group is thrombin, and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the first cell sheet is fibrinogen. 2. The method according to item 1.

[7] 該工程(4)が、
刺激応答性培養基材上の第3シート状細胞群の上面、及び、該工程(3)で得られた該培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物の下面、に細胞接着性物質を塗布する工程であって、
該第3シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲン、及び、該積層化細胞シート組成物の下面に塗布する細胞接着性物質がトロンビンである、或いは、
該第3シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がトロンビン、及び、該積層化細胞シート組成物の下面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲンである、[3]〜[6]のいずれか1項に記載の方法。
[7] The step (4)
Cell adhesion to the upper surface of the third sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and the lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell transfer jig obtained in the step (3) A process of applying a substance,
The cell adhesive substance applied to the upper surface of the third sheet-like cell group is fibrinogen, and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the laminated cell sheet composition is thrombin, or
[3] to [6], wherein the cell adhesive substance applied to the upper surface of the third sheet-like cell group is thrombin, and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the laminated cell sheet composition is fibrinogen. The method according to any one of the above.

[8] 該刺激応答性培養基材が、温度応答性培養基材であって、該刺激が、下限臨界溶解温度以下又は上限臨界溶解温度以上の温度である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の方法。   [8] The stimuli-responsive culture substrate is a temperature-responsive culture substrate, and the stimulus is a temperature not higher than the lower critical solution temperature or higher than the upper critical solution temperature. [1] to [7] The method according to any one of the above.

[9] 該刺激応答性培養基材が、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミドが少なくともその培養面の一部に被覆された培養基材である、[1]〜[8]のいずれか1項に記載の方法。   [9] The stimulation responsive culture substrate according to any one of [1] to [8], wherein the culture substrate is a culture substrate in which poly-N-isopropylacrylamide is coated on at least a part of the culture surface. the method of.

[10] 該培養細胞移動治具が、細胞接着性タンパク質、細胞接着性ペプチド又は親水性ポリマーの1種又は2種以上からなる細胞付着部を有する培養細胞移動治具である、[1]〜[9]のいずれか1項に記載の方法。   [10] The cultured cell migration jig is a cultured cell migration jig having a cell adhesion part composed of one or more of cell adhesion protein, cell adhesion peptide, or hydrophilic polymer. [9] The method according to any one of [9].

[11] 該積層化細胞シート組成物が、心筋細胞、肝細胞、線維芽細胞、筋芽細胞、膵細胞、腎細胞、血管内皮細胞、上皮細胞からなる群から選択される1又は2以上の細胞を含む、[1]〜[10]のいずれか1項に記載の方法。   [11] The laminated cell sheet composition is one or more selected from the group consisting of cardiomyocytes, hepatocytes, fibroblasts, myoblasts, pancreatic cells, kidney cells, vascular endothelial cells, and epithelial cells. The method according to any one of [1] to [10], comprising a cell.

[12] [1]〜[11]のいずれか1項に記載の方法により得られる積層化細胞シート組成物。
[13] 前記積層化細胞シート組成物の平均の厚さが、80μm以上である[12]に記載の積層化細胞シート組成物。
[12] A laminated cell sheet composition obtained by the method according to any one of [1] to [11].
[13] The laminated cell sheet composition according to [12], wherein the average thickness of the laminated cell sheet composition is 80 μm or more.

[14] [1]〜[11]のいずれか1項に記載の方法を実施するための積層化細胞シート組成物の製造装置。   [14] An apparatus for producing a laminated cell sheet composition for carrying out the method according to any one of [1] to [11].

[15] 刺激応答性培養基材に刺激を与え、該刺激応答性培養基材から細胞シートを剥離させるための刺激手段を具備した載置台と、
該細胞シートを付着させるための培養細胞移動治具と、
該培養細胞移動治具を取り付けて、該培養細胞移動治具に荷重をかけるためのアームと、
該刺激応答性培養基材上の該細胞シートに細胞接着性物質を塗布する細胞接着性物質塗布手段と、を備えた、積層化細胞シート組成物の製造装置。
[15] A mounting table provided with stimulation means for stimulating the stimulus-responsive culture substrate and peeling the cell sheet from the stimulus-responsive culture substrate;
A cultured cell transfer jig for attaching the cell sheet;
An arm for attaching the cultured cell moving jig and applying a load to the cultured cell moving jig;
An apparatus for producing a laminated cell sheet composition, comprising: a cell adhesive substance applying means for applying a cell adhesive substance to the cell sheet on the stimulus-responsive culture substrate.

[16] 該載置台に載置された刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群の上面に、該培養細胞移動治具を接触させ、該刺激手段によって該刺激応答性培養基材上の該第1シート状細胞群が剥離される刺激を与えて、得られる第1細胞シートを該培養細胞移動治具に付着させ、
該載置台に載置された第2シート状細胞群の上面、及び/又は、該第1細胞シートの下面に、該細胞接着性物質塗布手段によって供給される該細胞接着性物質を塗布し、
該培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面を、該第2シート状細胞群の上面に接触させ、該刺激手段によって該刺激応答性培養基材上の該第2シート状細胞群が剥離される刺激を与えると同時に、該培養細胞移動治具に荷重をかけて、得られる第2細胞シートを該第1細胞シートに迅速に積層することを特徴とする、[15]に記載の積層化細胞シート組成物の製造装置。
[16] The cultured cell moving jig is brought into contact with the upper surface of the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate placed on the mounting table, and the stimulus-responsive culture substrate is stimulated by the stimulation means. Giving a stimulus that exfoliates the first sheet-like cell group on the top, and adheres the obtained first cell sheet to the cultured cell migration jig,
Applying the cell adhesive substance supplied by the cell adhesive substance applying means to the upper surface of the second sheet-like cell group mounted on the mounting table and / or the lower surface of the first cell sheet;
The lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell transfer jig is brought into contact with the upper surface of the second sheet-like cell group, and the second sheet-like cell on the stimulus-responsive culture substrate is stimulated by the stimulating means. [15], characterized in that a stimulus is applied to the group, and at the same time a load is applied to the cultured cell moving jig, and the obtained second cell sheet is quickly laminated on the first cell sheet. The manufacturing apparatus of the laminated cell sheet composition of description.

本発明によれば、細胞シートを積層する時間が大幅に削減され、細胞シートを積層するときに受けていた細胞のダメージが軽減される。また、これまで積層することが難しかった細胞種を用いた場合でも、細胞シートを積層することができ、厚みをもった積層化細胞シート組成物を簡便かつ再現良く得ることが可能となる。さらに、本発明によれば、一度に大量の細胞を移植可能な積層化細胞シート組成物を提供可能となる。   According to the present invention, the time for laminating the cell sheets is greatly reduced, and the damage to the cells received when laminating the cell sheets is reduced. Moreover, even when a cell type that has been difficult to be laminated is used, the cell sheet can be laminated, and a laminated cell sheet composition having a thickness can be easily and reproducibly obtained. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a laminated cell sheet composition capable of transplanting a large amount of cells at once.

図1は、本発明のスタンプ積層技術を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the stamp lamination technique of the present invention. 図2は、本発明の細胞シート積層法を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing the cell sheet laminating method of the present invention. 図3は、本発明の細胞シート積層法により作製した積層化細胞シートを示す図である。(A)積層化細胞シート(10枚)の外観写真である。(B)積層化細胞シートの断面を示す模式図である。(C)積層化細胞シート(10枚)をHE染色した図である。(D)積層化細胞シート(10枚)を免疫染色した図である。(E)積層化細胞シート(15枚)をHE染色した図である。(F)積層化細胞シート(15枚)を免疫染色した図である。(C〜F)青:核(DAPI)、緑:心筋細胞(cTnT)を示す。FIG. 3 is a view showing a laminated cell sheet produced by the cell sheet laminating method of the present invention. (A) Appearance photograph of laminated cell sheets (10 sheets). (B) It is a schematic diagram which shows the cross section of a laminated cell sheet. (C) It is the figure which HE dye | stained the laminated cell sheet (10 sheets). (D) It is the figure which immunostained the laminated cell sheet (10 sheets). (E) HE-stained layered cell sheet (15 sheets). (F) It is the figure which immunostained the laminated cell sheet (15 sheets). (CF) Blue: nucleus (DAPI), green: cardiomyocytes (cTnT). 図4、本発明の細胞シート積層法(左)と従来方法(右)で細胞シートを積層した時の細胞生存率を示す(n=3)。FIG. 4 shows the cell viability when the cell sheets are laminated by the cell sheet lamination method (left) and the conventional method (right) of the present invention (n = 3). 図5は、本発明の細胞シート積層法により作製した積層化心筋シートの拍動の様子を示す図である。1〜5は時系列(約0.1秒間隔)の観察画像を示し、緑部分は心筋細胞が拍動している部分を示す。FIG. 5 is a view showing the pulsation of the laminated myocardial sheet produced by the cell sheet lamination method of the present invention. 1 to 5 indicate time-series (approximately 0.1 second interval) observation images, and the green portion indicates a portion where the cardiac muscle cells are beating. 図6は、本発明により得られた心筋細胞シートの拍動電位を示す図である。(A)本発明の心筋細胞シートと電位測定点A,Bの位置を示す。(B)電位測定点A(上段)、電位測定点B(下段)の拍動電位を示すグラフである。FIG. 6 is a diagram showing the pulsatile potential of the cardiomyocyte sheet obtained by the present invention. (A) The cardiomyocyte sheet of the present invention and potential measurement points A and B are shown. (B) It is a graph which shows the pulsatile potential of the electric potential measurement point A (upper stage) and the electric potential measurement point B (lower stage). 図7は、本発明の細胞シート積層法により作製した積層化細胞シート内の血管網形態を示す図である。(A)以下B〜Dの写真の状態を示した模式図である。(B)培養皿上における細胞シート内の血管網を示す図である。(C)本発明の方法を用いて2枚積層した細胞シート内の血管網を示す図である。緑:CD31陽性細胞、青:核(DAPI)を示す。(D)本発明の方法を用いず、細胞シートを細胞培養皿より剥離した状態で観察した血管網を示す図である。血管網は緑(GFP)で表す。FIG. 7 is a view showing a vascular network form in a laminated cell sheet produced by the cell sheet laminating method of the present invention. (A) It is the schematic diagram which showed the state of the photograph of BD below. (B) It is a figure which shows the vascular network in the cell sheet on a culture dish. (C) It is a figure which shows the vascular network in the cell sheet laminated | stacked two sheets using the method of this invention. Green: CD31 positive cells, blue: nucleus (DAPI). (D) It is a figure which shows the blood-vessel network observed in the state which peeled the cell sheet from the cell culture dish, without using the method of this invention. The vascular network is represented in green (GFP). 図8は、本発明の方法又は従来方法で作製した心筋細胞シートをヌードラット背中の皮下に移植した様子を示す図である。(A)心筋細胞シートをヌードラットの背中の皮下に移植後、2週間後の様子を示す図である。点線部左の※Bは本発明の方法により作製した心筋細胞シート、点線部右の※Cは従来方法で作製した心筋細胞シートの移植部を示す。(B)(A)の※B部の拡大図である。(C)(A)の※C部の拡大部である。FIG. 8 is a view showing a state in which a cardiomyocyte sheet produced by the method of the present invention or the conventional method is implanted subcutaneously on the back of a nude rat. (A) It is a figure which shows the mode two weeks after transplanting a myocardial cell sheet subcutaneously on the back of a nude rat. * B on the left of the dotted line indicates a cardiomyocyte sheet prepared by the method of the present invention, and * C on the right of the dotted line indicates a transplanted part of the cardiomyocyte sheet prepared by the conventional method. (B) It is an enlarged view of * B part of (A). (C) It is an enlarged part of * C part of (A). 図9は、本発明の方法で作製した心筋細胞シートが移植部位に定着しているか確認した図である。(A)従来方法で作製した心筋細胞シートを移植した部位のアザン染色の図である。(B)従来方法で作製した心筋細胞シートを移植した部位の細胞核(青、Hoechst)及び心筋トロポニンT(緑、cTnT)発現の位置を示す図である。(C)本発明の方法で作製した心筋細胞シートを移植した部位のアザン染色の図である。(D)本発明の方法で作製した心筋細胞シートを移植した部位の細胞核(青、Hoechst)及び心筋トロポニンT(緑、cTnT)発現の位置を示す図である。(E)移植組織の定着面積を定量化したグラフである。FIG. 9 is a view in which it is confirmed whether the cardiomyocyte sheet produced by the method of the present invention is fixed at the transplant site. (A) It is a figure of the Azan staining of the site | part which transplanted the myocardial cell sheet produced by the conventional method. (B) It is a figure which shows the position of the cell nucleus (blue, Hoechst) and cardiac muscle troponin T (green, cTnT) expression of the site | part which transplanted the myocardial cell sheet produced by the conventional method. (C) Azan staining of a site transplanted with a cardiomyocyte sheet produced by the method of the present invention. (D) It is a figure which shows the position of the cell nucleus (blue, Hoechst) and cardiac muscle troponin T (green, cTnT) expression of the site | part which transplanted the cardiac muscle cell sheet produced by the method of this invention. (E) It is the graph which quantified the fixed area of the transplanted tissue. 図10は、本発明の方法又は従来方法で作製したGFP発現心筋細胞シートをヌードラット背中の皮下に移植した様子を示す図である。(A)本発明の方法で作製した細胞シートを移植した部分のGFP発現の様子(緑)である。(B)従来方法で作製した細胞シートを移植した部分のGFP発現の様子(緑)である。(C)(A)及び(B)のGFP発現領域を定量化した、移植後の定着面積(mm)を示すグラフである。FIG. 10 is a view showing a state in which a GFP-expressing cardiomyocyte sheet produced by the method of the present invention or a conventional method is transplanted subcutaneously on the back of a nude rat. (A) The state of GFP expression (green) in the part transplanted with the cell sheet produced by the method of the present invention. (B) GFP expression in a part transplanted with a cell sheet prepared by a conventional method (green). (C) It is a graph which shows the fixed area (mm < 2 >) after transplant which quantified the GFP expression area of (A) and (B). 図11は、本発明の細胞シート積層法により作製した積層化肝細胞シート示す図である。(A、B)HepG2積層化細胞シート(10層)のHE染色した図を示す(A:低倍率、B:高倍率)。(C、D)HepG2積層化細胞シート(15層)のHE染色した図を示す(C:低倍率、D:高倍率)。FIG. 11 is a view showing a laminated hepatocyte sheet produced by the cell sheet laminating method of the present invention. (A, B) The HE-stained figure of HepG2 laminated cell sheet (10 layers) is shown (A: low magnification, B: high magnification). (C, D) HE-stained diagrams of HepG2 laminated cell sheet (15 layers) are shown (C: low magnification, D: high magnification). 図12は、本発明の製造方法を実施可能な積層化細胞シート組成物の製造装置の一例を示す図である。FIG. 12 is a view showing an example of an apparatus for producing a laminated cell sheet composition capable of performing the production method of the present invention. 図13は、本発明の細胞シート積層法により作製した積層化細胞シート(10層)をラットへ移植して2週間後の組織像を示す図である。本発明の方法で作製した心筋細胞シートを移植した部位の細胞核(青、Hoechst)、心筋トロポニンT(緑、cTnT)及びCD31(赤)発現の位置を示す図である。CD31陽性細胞は血管内皮細胞を示す。FIG. 13 is a view showing a tissue image two weeks after transplantation of a laminated cell sheet (10 layers) produced by the cell sheet laminating method of the present invention into a rat. It is a figure which shows the position of the cell nucleus (blue, Hoechst), cardiac muscle troponin T (green, cTnT), and CD31 (red) expression of the site | part which transplanted the myocardial cell sheet produced by the method of this invention. CD31 positive cells represent vascular endothelial cells.

本発明は、積層化細胞シート組成物を製造する方法に関するものである。本発明における「細胞シート」とは、細胞培養基材上で培養し、細胞培養基材上から剥離することで得られる1層又は複数層の細胞群をいう。本明細書において、細胞培養基材上に接着した状態の細胞群を「シート状細胞群」、該シート状細胞群を細胞培養基材から剥離して得られる細胞群を「細胞シート」と区別する。積層化細胞シート組成物とは、複数の該細胞シートが積層されたものを含む。   The present invention relates to a method for producing a laminated cell sheet composition. The “cell sheet” in the present invention refers to a cell group of one layer or plural layers obtained by culturing on a cell culture substrate and peeling off from the cell culture substrate. In this specification, a cell group adhered to a cell culture substrate is referred to as a “sheet cell group”, and a cell group obtained by detaching the sheet cell group from the cell culture substrate is distinguished from a “cell sheet”. To do. The laminated cell sheet composition includes a laminate of a plurality of the cell sheets.

本発明は、積層化細胞シート組成物の製造方法を提供し、一実施形態において、以下の工程を含んでいる:
(1)刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群の上面に、培養細胞移動治具を接触させ、該刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群を剥離させる刺激を与えて、剥離した第1細胞シートを該培養細胞移動治具に付着させる工程、
(2)刺激応答性培養基材上の第2シート状細胞群の上面、及び/又は、該培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面、に細胞接着性物質を塗布する工程、
(3)該培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面を、該第2シート状細胞群の上面に接触させ、該第2シート状細胞群が該刺激応答性培養基材から剥離する刺激を与え、剥離した第2細胞シートを該第1細胞シートの下面に接着させる工程。
The present invention provides a method for producing a laminated cell sheet composition, which in one embodiment includes the following steps:
(1) A stimulus for bringing the cultured cell moving jig into contact with the upper surface of the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and peeling the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate. Giving and attaching the peeled first cell sheet to the cultured cell moving jig,
(2) A step of applying a cell adhesive substance to the upper surface of the second sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and / or the lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell moving jig. ,
(3) The lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell migration jig is brought into contact with the upper surface of the second sheet-like cell group, and the second sheet-like cell group is separated from the stimulus-responsive culture substrate. The process of giving the irritation | stimulation to peel and adhere | attaching the peeled 2nd cell sheet on the lower surface of this 1st cell sheet.

本発明の方法によれば、積層化細胞シート組成物を製造する時間が大幅に削減され、かつ、積層化細胞シートを製造するときに受けていた細胞のダメージが軽減される。また、これまで積層することが難しかった細胞種を用いた場合でも、簡便かつ再現良く、積層化細胞シート組成物を製造することが可能となる。   According to the method of the present invention, the time for producing the laminated cell sheet composition is greatly reduced, and the damage to the cells received when producing the laminated cell sheet is reduced. Moreover, even when a cell type that has been difficult to be laminated so far is used, a laminated cell sheet composition can be produced easily and reproducibly.

また、本発明の方法は、上記の工程(3)の該刺激を与える時に、さらに同時に荷重する工程を有する。これにより、一度に大量の細胞を移植可能な積層化細胞シート組成物を製造することができる。   In addition, the method of the present invention further includes a step of simultaneously loading the stimulus in the above step (3). Thereby, the laminated cell sheet composition which can transplant a lot of cells at once can be manufactured.

また、本発明の方法は、上記の工程(3)で得られた、該培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物に対し、さらに、
(4)刺激応答性培養基材上の第3シート状細胞群の上面、及び/又は、該工程(3)で得られた該培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物の下面、に細胞接着性物質を塗布する工程、
(5)該培養細胞移動治具に付着した該積層化細胞シート組成物の下面を、該第3シート状細胞群の上面に接触させ、該第3シート状細胞群が該刺激応答性培養基材から剥離する刺激を与え、剥離した第3細胞シートを該積層化細胞シート組成物の下面に接着させる工程、
(6)該工程(4)〜(5)を任意の回数繰り返す工程、
を含んでいる。
In addition, the method of the present invention further provides a layered cell sheet composition attached to the cultured cell transfer jig obtained in the above step (3).
(4) The upper surface of the third sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and / or the lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell moving jig obtained in the step (3) Applying a cell adhesive substance to
(5) The lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell transfer jig is brought into contact with the upper surface of the third sheet-like cell group, and the third sheet-like cell group is in contact with the stimulus-responsive culture medium. Providing a stimulus for peeling from the material, and bonding the peeled third cell sheet to the lower surface of the laminated cell sheet composition;
(6) A step of repeating the steps (4) to (5) any number of times,
Is included.

これにより、任意の枚数積層化された積層化細胞シート組成物を、簡便かつ再現良く得ることが可能となる。   Thereby, it becomes possible to obtain a laminated cell sheet composition in which any number of sheets is laminated easily and with good reproducibility.

本発明に用いられる細胞の動物種の由来は、特に制約されるものではないが、例えば、ヒト、ラット、マウス、モルモット、マーモセット、ウサギ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、サル、チンパンジーあるいはそれらの免疫不全動物などの哺乳類動物、鳥類、爬虫類、両生類、両生類、魚類、昆虫等が挙げられる。本発明の組成物をヒトの治療に用いる場合はヒト、ブタの治療に用いる場合はブタ、サルの治療に用いる場合はサル、チンパンジーの治療に用いる場合はチンパンジー由来の細胞を用いる方が望ましい。また、治療を行うのがヒトである場合、患者本人から採取した細胞であってもよく(自家細胞)、他人の細胞から採取した細胞を用いてもよく(他家細胞)、市販の細胞株であってもよい。   The origin of the animal species of the cells used in the present invention is not particularly limited, but for example, human, rat, mouse, guinea pig, marmoset, rabbit, dog, cat, sheep, pig, goat, monkey, chimpanzee or Examples thereof include mammal animals such as immunodeficient animals, birds, reptiles, amphibians, amphibians, fish, and insects. When the composition of the present invention is used for human treatment, it is desirable to use human, swine for pig treatment, monkey for monkey treatment, and chimpanzee-derived cells for chimpanzee treatment. In addition, when the treatment is performed by a human, cells collected from the patient himself (autologous cells), cells collected from other people's cells (transgenic cells), or commercially available cell lines may be used. It may be.

本発明に用いる細胞種、細胞数、含まれる細胞の割合等については、用途に応じて適宜選択、又は調整すればよい。例えば、心筋組織の再生、又は心筋機能を評価する方法を目的とした場合、使用する細胞としては心筋細胞、心筋芽細胞、筋芽細胞、間葉系幹細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、線維芽細胞、骨髄由来細胞、脂肪由来細胞のいずれか1種、又は2種以上の細胞が混合したもの等が挙げられる。   What is necessary is just to select or adjust suitably according to a use about the cell type used for this invention, the number of cells, the ratio of the cell contained. For example, in the case of a method for evaluating myocardial tissue regeneration or myocardial function, the cells used are cardiomyocytes, myocardial blasts, myoblasts, mesenchymal stem cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, Examples thereof include any one of fibroblasts, bone marrow-derived cells and fat-derived cells, or a mixture of two or more cells.

肝組織の再生、肝組織を模擬した人工肝臓の作製、又は肝組織の機能を評価する方法等を目的とした場合、例えば、使用する細胞としては、肝実質細胞(肝細胞ともいう)、類洞内皮細胞、クッパー細胞、星細胞、ピット細胞、胆管上皮細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、線維芽細胞、骨髄由来細胞、脂肪由来細胞、間葉系幹細胞のいずれか1種、又は2種以上の細胞が混合したもの等が挙げられる。   For the purpose of regeneration of liver tissue, production of an artificial liver simulating liver tissue, or a method for evaluating the function of liver tissue, for example, the cells used include liver parenchymal cells (also called liver cells), Sinus endothelial cells, Kupffer cells, stellate cells, pit cells, bile duct epithelial cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, fibroblasts, bone marrow derived cells, adipose derived cells, mesenchymal stem cells, or 2 The thing etc. which the cell of the seed | species or more mixed are mentioned.

腎組織の再生、腎組織を模擬した人工腎臓の作製、又は腎機能を評価する方法を目的とした場合、例えば、使用する細胞としては、腎細胞、顆粒細胞、集合管上皮細胞、壁側上皮細胞、足細胞、メサンギウム細胞、平滑筋細胞、尿細管細胞、間在細胞、糸球体細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、線維芽細胞、骨髄由来細胞、脂肪由来細胞、間葉系幹細胞のいずれか1種、又は2種以上の細胞が混合したもの等が挙げられる。   For the purpose of regeneration of kidney tissue, production of an artificial kidney simulating kidney tissue, or a method for evaluating kidney function, for example, kidney cells, granule cells, collecting duct epithelial cells, wall side epithelium are used. Cells, podocytes, mesangial cells, smooth muscle cells, tubule cells, interstitial cells, glomerular cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial precursor cells, fibroblasts, bone marrow-derived cells, adipose-derived cells, mesenchymal stem cells Any one or a mixture of two or more types of cells may be used.

副腎組織の再生、副腎を模擬した人工副腎の作製、又は副腎機能を評価する方法を目的とした場合、例えば、使用する細胞としては、副腎髄質細胞、副腎皮質細胞、球状層細胞、束状層細胞、網上層細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、線維芽細胞、骨髄由来細胞、脂肪由来細胞、間葉系幹細胞のいずれか1種、又は2種以上の細胞が混合したもの等が挙げられる。   For the purpose of regeneration of adrenal tissue, production of an artificial adrenal that simulates the adrenal gland, or a method for evaluating adrenal function, for example, the cells used include adrenal medullary cells, adrenal cortical cells, spherical layer cells, bundled layers Examples include cells, reticuloendothelial cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, fibroblasts, bone marrow-derived cells, adipose-derived cells, mesenchymal stem cells, or a mixture of two or more cells. It is done.

皮膚の再生、又は皮膚機能を評価する方法を目的とした場合、例えば、使用する細胞としては、表皮角化細胞、メラノサイト、立毛筋細胞、毛包細胞、血管内皮細胞、血管内皮前駆細胞、線維芽細胞、骨髄由来細胞、脂肪由来細胞、間葉系幹細胞のいずれか1種、又は2種以上の細胞が混合したもの等が挙げられる。   For the purpose of evaluating skin regeneration or skin function, for example, cells used include epidermal keratinocytes, melanocytes, napped muscle cells, hair follicle cells, vascular endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, fibers Examples include blast cells, bone marrow-derived cells, fat-derived cells, mesenchymal stem cells, or a mixture of two or more cells.

粘膜組織の再生、又は粘膜組織の機能を評価する方法を目的とした場合、例えば、使用する細胞としては、粘膜を構成する組織から採取される細胞を使用すればよい。粘膜の種類としては、頬側粘膜、胃粘膜、腸管粘膜、嗅上皮、口腔粘膜、子宮粘膜などが挙げられる。粘膜組織から採取される細胞のうち、いずれか1種、又は2種以上の細胞が混合したもの等が挙げられ、その種類については何ら制約されるものではない。   In the case of aiming at the regeneration of mucosal tissue or the method of evaluating the function of mucosal tissue, for example, as the cells to be used, cells collected from the tissue constituting the mucous membrane may be used. Examples of the mucosa include buccal mucosa, gastric mucosa, intestinal mucosa, olfactory epithelium, oral mucosa and uterine mucosa. Among the cells collected from the mucosal tissue, any one type or a mixture of two or more types of cells can be mentioned, and the type is not limited at all.

膵臓の再生、膵臓を模擬した人工膵臓の作製、糖尿病の治療又は膵臓の機能を評価する方法等を目的とした場合、使用する細胞としては、例えば、膵臓を構成するα細胞、β細胞、δ細胞、PP細胞、膵腺房細胞(総称して、膵細胞という)を使用すればよい。   For the purpose of regeneration of the pancreas, production of an artificial pancreas simulating the pancreas, treatment of diabetes or evaluation of pancreatic function, the cells used include, for example, α cells, β cells, δ constituting the pancreas Cells, PP cells, and pancreatic acinar cells (collectively referred to as pancreatic cells) may be used.

また、これらの細胞はES細胞、iPS細胞、Muse細胞、間葉系幹細胞などから分化誘導された細胞であってもよい。   These cells may be cells derived from ES cells, iPS cells, Muse cells, mesenchymal stem cells, and the like.

本発明において用いられる細胞は、生体組織をミンス(mince)することにより得られる細胞を用いることもできる。この場合、生体組織由来の細胞には、多種類の細胞が混在することになる。例えば、後述する本発明の実施例では、ラットの心臓組織をミンスし、そこに含まれる心筋細胞を用いて細胞シートを作製するが、当該細胞シートには、心筋細胞以外に心臓組織由来の線維芽細胞、壁細胞、血管内皮細胞等を含んでいる。そのため、目的に応じて不要な細胞を除くためにセルソーターや抗体を用いたり、逆に必要な細胞を加えることができる。本明細書の実施例中の「心筋細胞シート」は、上述の心筋細胞以外に線維芽細胞、壁細胞、血管内皮細胞等を含むものをいう。   As the cells used in the present invention, cells obtained by mincing a living tissue can also be used. In this case, many types of cells are mixed in cells derived from living tissue. For example, in an embodiment of the present invention described later, a rat heart tissue is minced and a cell sheet is prepared using cardiomyocytes contained therein, and the cell sheet includes fibers derived from heart tissue in addition to cardiomyocytes. It includes blast cells, mural cells, vascular endothelial cells and the like. Therefore, a cell sorter or an antibody can be used to remove unnecessary cells depending on the purpose, or conversely, necessary cells can be added. The “cardiomyocyte sheet” in the examples of the present specification refers to a sheet containing fibroblasts, wall cells, vascular endothelial cells and the like in addition to the above-described cardiomyocytes.

細胞シートを得る方法としては、例えば、温度、pH、光等の刺激によって分子構造が変化する高分子を被覆した刺激応答性培養基材上で細胞を培養し、温度、pH、光等の刺激の条件を変えて刺激応答性培養基材表面を変化させることで、細胞同士の接着状態は維持しつつ、刺激応答性培養基材から細胞をシート状に剥離する方法や、任意の培養基材にて細胞を培養し、細胞培養基材の端部から物理的にピンセット等により剥離する方法等が挙げられる。好ましい形態としては、刺激応答性培養基材として、0〜80℃の温度範囲で水和力が変化するポリマーを表面に被覆した温度応答性培養基材を用いる方法である。温度応答性培養基材上で、ポリマーの水和力が弱い温度域で細胞を培養し、その後、培養液をポリマーの水和力が強い状態となる温度に変化させることで細胞を培養し、細胞をシート状に剥離して回収する方法である。その際、細胞は0〜80℃の温度範囲で水和力が変化するポリマーを表面に被覆した細胞培養基材上で、ポリマーの水和力の弱い温度域で培養される。その温度域とは通常、細胞を培養する温度、例えば33℃〜40℃であることが好ましい。本発明に用いる温度応答性高分子はホモポリマー、コポリマーのいずれであってもよい。このような高分子としては、例えば、特開平2−211865号公報に記載されているポリマーが挙げられる。   As a method for obtaining a cell sheet, for example, cells are cultured on a stimulus-responsive culture substrate coated with a polymer whose molecular structure is changed by stimulation of temperature, pH, light, etc., and stimulation of temperature, pH, light, etc. By changing the surface conditions of the stimulus-responsive culture substrate and changing the surface conditions, the cells can be detached from the stimulus-responsive culture substrate while maintaining the adhesion state between the cells, or any culture substrate And the like, and a method of physically detaching the cells from the end of the cell culture substrate with tweezers or the like. A preferred form is a method in which a temperature-responsive culture substrate having a surface coated with a polymer whose hydration power changes in a temperature range of 0 to 80 ° C. is used as the stimulus-responsive culture substrate. Culturing the cells on a temperature-responsive culture substrate in a temperature range where the polymer hydration power is weak, and then culturing the cells by changing the culture solution to a temperature at which the polymer hydration power is strong, In this method, cells are detached and collected in a sheet form. At that time, the cells are cultured in a temperature range in which the hydration power of the polymer is weak on a cell culture substrate having a surface coated with a polymer whose hydration power changes in a temperature range of 0 to 80 ° C. The temperature range is usually preferably a temperature for culturing cells, for example, 33 ° C to 40 ° C. The temperature-responsive polymer used in the present invention may be either a homopolymer or a copolymer. Examples of such a polymer include polymers described in JP-A-2-21865.

細胞の種類によっては、細胞培養基材上に接着しにくい細胞があり、そのような場合は、例えば、コラーゲン、ラミニン、ラミニン5、フィブロネクチン、マトリゲル等の細胞接着性タンパク質を単独又は2種以上の混合物を予め被覆した細胞培養基材上で細胞を培養することができる。これらの細胞接着性タンパク質の被覆方法は常法に従えば良く、例えば、細胞接着性タンパク質を含む水溶液を細胞培養基材表面に塗布し、その後その水溶液を除去し、リンスする方法等が挙げられる。   Depending on the type of cell, there are cells that are difficult to adhere on the cell culture substrate. In such a case, for example, a cell adhesion protein such as collagen, laminin, laminin 5, fibronectin, or matrigel may be used alone or in combination of two or more. Cells can be cultured on cell culture substrates that have been pre-coated with the mixture. These cell adhesion protein coating methods may be in accordance with conventional methods, for example, a method in which an aqueous solution containing the cell adhesion protein is applied to the surface of the cell culture substrate, and then the aqueous solution is removed and rinsed. .

本発明において、細胞シートを作製するために播種する細胞数は動物種や細胞種によって異なるが、例えば、0.3×104〜10×106個/cm2であってもよく、0.5×104〜8×106個/cm2であってもよく、0.7×104〜5×106個/cm2であってもよい。本発明においては、細胞シートを温度応答性培養基材から剥離して回収するためには、細胞が付着し、コンフルエント又はサブコンフルエント状態となった培養基材の温度を、被覆ポリマーの上限臨界溶解温度以上若しくは下限臨界溶解温度以下にすることによって剥離させることで得られる。その際、細胞シートの作製は、培養液中において行うことも、その他の等張液中において行うことも可能であり、目的に合わせて選択することができる。細胞シートをより早く、高効率に剥離、回収するために、培養基材を軽くたたいたり揺らしたりする方法、ピペットを用いて培地を撹拌する方法、ピンセットを用いる方法等を単独又は併用して用いてもよい。温度以外の培養条件は常法に従えばよい。例えば、使用する培地については公知のウシ胎児血清(FBS)等の血清が添加されている培地でもよく、無血清培地を用いてもよい。本明細書において、細胞シートの「下面」とは、細胞シートとして剥離する前に刺激応答性培養基材に接していた側の面を意味する。本明細書において、細胞シートの「上面」とは、細胞シートとして剥離する前に刺激応答性培養基材に接していなかった側の面、つまり、細胞シートの下面の反対側の面を意味する。In the present invention, the number of cells seeded to produce a cell sheet varies depending on the animal species and cell types, but may be, for example, 0.3 × 10 4 to 10 × 10 6 cells / cm 2 . 5 × 10 4 ~8 × 10 may be a six / cm 2, may be 0.7 × 10 4 ~5 × 10 6 cells / cm 2. In the present invention, in order to peel and recover the cell sheet from the temperature-responsive culture substrate, the temperature of the culture substrate to which the cells have adhered and become confluent or sub-confluent is determined by the upper critical solution of the coating polymer. It can be obtained by peeling the film by setting it to a temperature higher than or lower than the lower critical solution temperature. At that time, the production of the cell sheet can be performed in a culture solution or in another isotonic solution, and can be selected according to the purpose. In order to detach and collect the cell sheet more quickly and efficiently, a method of tapping or shaking the culture substrate, a method of stirring the medium using a pipette, a method of using tweezers, etc. alone or in combination It may be used. Culture conditions other than temperature may follow conventional methods. For example, the medium to be used may be a medium to which serum such as known fetal bovine serum (FBS) is added, or a serum-free medium may be used. In the present specification, the “lower surface” of the cell sheet means the surface on the side that is in contact with the stimulus-responsive culture substrate before peeling as a cell sheet. In the present specification, the “upper surface” of the cell sheet means the surface that is not in contact with the stimulus-responsive culture substrate before peeling as the cell sheet, that is, the surface opposite to the lower surface of the cell sheet. .

刺激応答性高分子、特に温度応答性高分子としてポリ−N−イソプロピルアクリルアミド(PIPAAm)を用いた場合を例に説明する。ポリ−N−イソプロピルアクリルアミドは31℃に下限臨界溶解温度を有するポリマーとして知られ、遊離状態であれば、水中で31℃以上の温度で脱水和を起こしポリマー鎖が凝集して白濁する。逆に31℃以下の温度ではポリマー鎖は水和し、水に溶解した状態となる。本発明では、このポリマーがシャーレなどの基材表面に被覆されて固定されたものである。したがって、31℃以上の温度であれば、培養基材表面のポリマーも同じように脱水和するが、ポリマー鎖が培養基材表面に固定されているため、培養基材表面が疎水性を示すようになる。逆に、31℃以下の温度では、培養基材表面のポリマーは水和するが、ポリマー鎖が培養基材表面に被覆されているため、培養基材表面が親水性を示すようになる。このときの疎水的な表面は細胞が付着し、増殖できる適度な表面であり、また、親水的な表面は細胞が付着できない表面となる。そのため、該基材を31℃以下に冷却すると、細胞が基材表面から剥離する。細胞が培養面一面にコンフルエントになるまで培養されていれば、該基材を31℃以下に冷却することによって細胞シートが回収できる。   A case where poly-N-isopropylacrylamide (PIPAAm) is used as a stimulus-responsive polymer, particularly a temperature-responsive polymer will be described as an example. Poly-N-isopropylacrylamide is known as a polymer having a lower critical solution temperature at 31 ° C. In the free state, dehydration occurs in water at a temperature of 31 ° C. or higher, and polymer chains aggregate and become cloudy. Conversely, at a temperature of 31 ° C. or lower, the polymer chain is hydrated and dissolved in water. In the present invention, this polymer is coated and fixed on the surface of a substrate such as a petri dish. Therefore, when the temperature is 31 ° C. or higher, the polymer on the surface of the culture substrate is similarly dehydrated. However, since the polymer chain is fixed on the surface of the culture substrate, the surface of the culture substrate is hydrophobic. become. Conversely, at a temperature of 31 ° C. or lower, the polymer on the surface of the culture substrate is hydrated, but since the polymer chain is coated on the surface of the culture substrate, the surface of the culture substrate becomes hydrophilic. At this time, the hydrophobic surface is an appropriate surface on which cells can adhere and grow, and the hydrophilic surface is a surface on which cells cannot adhere. Therefore, when the substrate is cooled to 31 ° C. or lower, the cells are detached from the substrate surface. If the cells are cultured until they are confluent on the entire culture surface, the cell sheet can be recovered by cooling the substrate to 31 ° C. or lower.

本発明に用いられる細胞シート作製用の細胞培養基材の形状は、例えば、ディッシュ、マルチプレート、フラスコ、又は平膜状などの形状のものを用いることができる。細胞培養基材の材料としては、通常、細胞培養に用いられるガラス、改質ガラス、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート等の化合物や、一般に形態付与が可能である物質、例えば、上記以外の高分子化合物、セラミックス類などが挙げられる。   As the shape of the cell culture substrate for cell sheet preparation used in the present invention, for example, a dish, a multiplate, a flask, or a flat membrane can be used. As the material for the cell culture substrate, compounds such as glass, modified glass, polystyrene, polymethyl methacrylate, polycarbonate, etc., which are usually used for cell culture, and substances that can generally be given form, such as polymers other than those described above, are used. Examples thereof include compounds and ceramics.

本発明に用いられる細胞シート作製用の細胞培養基材は、細胞が接着する領域と細胞が接着しない領域の両方とを同一培養面上に備えた細胞培養基材を用いてもよく、例えば、複数の円形の細胞接着領域と、それ以外の細胞を接着しない領域とを同一培養面に備えた細胞培養基材を用いることで一度に複数の細胞シートを作製することが可能である。この場合、細胞接着領域の形状は円形、正方形、三角形、長方形等、目的に応じて所望の形状であってよく、その大きさも適宜変更することができる。細胞が接着しない領域を設ける方法としては特に限定されないが、例えば細胞と親和性の低い細胞非付着性高分子である、ポリ−N−アクリロイルモルホリン、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリエチレングリコール、セルロース等の親水性高分子、又はシリコーン高分子、フッ素高分子等の強疎水性高分子等を被覆する方法等が挙げられる。   The cell culture substrate for cell sheet preparation used in the present invention may be a cell culture substrate provided with both a region to which cells adhere and a region to which cells do not adhere on the same culture surface. It is possible to produce a plurality of cell sheets at a time by using a cell culture substrate provided with a plurality of circular cell adhesion regions and a region where other cells do not adhere on the same culture surface. In this case, the shape of the cell adhesion region may be a desired shape according to the purpose, such as a circle, a square, a triangle, a rectangle, or the like, and the size can be changed as appropriate. A method for providing a region to which cells do not adhere is not particularly limited. For example, poly-N-acryloylmorpholine, polyacrylamide, polydimethylacrylamide, polyethylene glycol, cellulose and the like, which are non-cell-adhesive polymers with low affinity to cells. And a method of coating a hydrophilic polymer, or a strongly hydrophobic polymer such as a silicone polymer or a fluorine polymer.

本発明における細胞シートは、従来、接着性細胞を回収する際に用いられるディスパーゼ、トリプシン等のタンパク質分解酵素を用いないため、細胞表面に発現するタンパク質に損傷をほとんど受けていない。そのため、細胞培養基材から剥離された細胞シートの下面(細胞培養基材と接触していた側の面)は、損傷を受けていない接着性タンパク質を豊富に有しており、また、細胞−細胞間のデスモゾーム構造が保持されている。このような構造を有していることにより、細胞シートは生体患部に貼付したり、細胞シートを積層することに適している。タンパク質分解酵素であるディスパーゼは、細胞−細胞間のデスモソーム構造を10〜40%保持した状態で細胞を剥離させることができることで知られているが、細胞−培養基材間に存在する基底膜様タンパク質等も同時に破壊してしまう。これに対して、本発明に用いられる細胞シートは、デスモゾーム構造及び基底膜様タンパク質の両者を60%以上残存された状態で剥離・回収可能であり、上述したような種々の効果を得ることができる。   Since the cell sheet in the present invention does not use a proteolytic enzyme such as dispase and trypsin conventionally used for collecting adherent cells, the protein expressed on the cell surface is hardly damaged. For this reason, the lower surface of the cell sheet peeled from the cell culture substrate (the surface on the side in contact with the cell culture substrate) is rich in undamaged adhesive protein, and the cell − The desmosome structure between cells is retained. By having such a structure, the cell sheet is suitable for sticking to a living body affected part or laminating cell sheets. Dispase, a proteolytic enzyme, is known to be able to detach cells in a state where 10-40% of the cell-cell desmosome structure is retained. Proteins are destroyed at the same time. On the other hand, the cell sheet used in the present invention can be peeled and collected in a state where both the desmosome structure and the basement membrane-like protein remain in 60% or more, and can obtain various effects as described above. it can.

積層化細胞シートを製造する方法としてはピペット等によって培養液中に浮かんでいる細胞シートを培養液ごと吸い取り、別の培養皿の細胞シート上に放出し、液体培地の流れによって積層する方法、細胞移動治具を用いて積層する方法等が挙げられる。本発明の積層化細胞シート組成物を製造する方法では、細胞移動治具を用いる方法の方が、細胞シートを損傷させることなく積層することが可能となるため、好ましい。細胞移動治具は、細胞シートを捕捉できる機能を有するものであればよく、例えば、材料としては、ポリビニリデンジフルオライド(PVDF)、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール、ウレタン、セルロース及びその誘導体、キチン、キトサン、コラーゲン、ゼラチン、フィブリンゲル等を用いることができる。細胞移動治具の形状としては、例えば、スタンプ型、膜状、多孔膜状、不織布状、織布状の形状で使用される。本発明の実施形態では、細胞移動治具は細胞シートを破損することなく回収し、別の細胞シートに積層する機能を有していればよく、細胞接着性タンパク質、細胞接着性ペプチド、又は親水性ポリマーの1種、若しくは2種以上からなる細胞付着部を有する培養細胞移動治具であることが好ましい。例えば、特開2005−176812号公報には細胞付着部を有したスタンプ型の培養細胞移動治具を開示している。該スタンプ型の培養細胞移動治具は、その細胞付着部によって細胞シートを破損することを防止したり、細胞シートが培養皿から剥離するときに起こる細胞シートの縮みを防止しながら回収を可能とする。該細胞移動治具により、細胞シートを別の細胞シート上に容易に移動させつつ、細胞シートを縮ませることなく積層することができる。細胞シートを縮ませずに積層することにより、細胞シート同士が隙間なく積層され、高密度な三次元構造を有する積層化細胞シートを得ることができる。   As a method for producing a laminated cell sheet, a cell sheet floating in a culture solution is sucked together with a culture solution by a pipette or the like, discharged onto a cell sheet of another culture dish, and laminated by a flow of a liquid medium, cells The method of laminating | stacking using a moving jig is mentioned. In the method for producing a laminated cell sheet composition of the present invention, the method using a cell migration jig is preferable because it can be laminated without damaging the cell sheet. The cell migration jig only needs to have a function of capturing a cell sheet. Examples of the material include polyvinylidene difluoride (PVDF), silicone resin, polyvinyl alcohol, urethane, cellulose and derivatives thereof, chitin, Chitosan, collagen, gelatin, fibrin gel and the like can be used. Examples of the shape of the cell migration jig include a stamp shape, a membrane shape, a porous membrane shape, a nonwoven fabric shape, and a woven fabric shape. In the embodiment of the present invention, the cell migration jig only needs to have a function of collecting a cell sheet without damaging it and laminating it on another cell sheet, such as a cell adhesive protein, a cell adhesive peptide, or a hydrophilic substance. It is preferable that it is a cultured cell movement jig which has a cell adhesion part which consists of 1 type or 2 types or more of a property polymer. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-176812 discloses a stamp-type cultured cell moving jig having a cell attachment portion. The stamp-type cultured cell transfer jig can be recovered while preventing the cell sheet from being damaged by the cell attachment portion, and preventing the cell sheet from shrinking when the cell sheet peels from the culture dish. To do. The cell sheet can be stacked without shrinking the cell sheet while easily moving the cell sheet onto another cell sheet. By stacking the cell sheets without shrinking, the cell sheets are stacked without any gap, and a stacked cell sheet having a high-density three-dimensional structure can be obtained.

本発明に用いられる細胞接着性物質とは、細胞シートと細胞シートとを付着させる機能を有する物質であれば特に限定されず、例えば細胞接着性タンパク質、細胞接着性ペプチド又は細胞接着性多糖類、その他医療用接着剤等を含んでいる。例えば、細胞接着性タンパク質としてはコラーゲン、ビトロネクチン、フィブリン(フィブリノーゲン及びトロンビンの混合物を含む)、フィブロネクチン、トロンボスポンジン、ゼラチン、ラミニン等が挙げられる。細胞接着性ペプチドとしては、ポリリジン等が挙げられる。細胞接着性の多糖類としては、キトサン系接着剤、アルギン酸系接着剤(アルギン酸ナトリウム水溶液とMg2+又はCa2+との混合物を含む)等が挙げられる。その他医療用接着剤は、市販されているものが利用可能である。その中でも、フィブリンは、生体において血液の凝固に関わる繊維状のタンパク質であって、傷などが原因となって血小板と重合して血餅を形成して止血効果を生じるため、外科手術等においても傷を塞ぐためにしばしば用いられることが知られている。フィブリンは、その前駆物質であるフィビリノーゲンが、セリンプロテアーゼの一種であるトロンビンによってフィブリンへと変換されることで得られ、網目構造を有する細胞接着性タンパク質のゲルである。その他、ポリリジン、コラーゲン、ビトロネクチン、フィブロネクチン、トロンボスポンジン、ゼラチン又はラミニン、キトサン系接着剤、アルギン酸系接着剤、その他医療用接着剤として用いられる物質等も同様に細胞接着性作用を有する。これらの細胞接着性物質は、細胞シートと細胞シートとの間に塗布されることで、細胞シート同士が接着するまでの間、一時的に両者の付着を補助することができるようになる。The cell adhesive substance used in the present invention is not particularly limited as long as it has a function of attaching the cell sheet to the cell sheet. For example, a cell adhesive protein, a cell adhesive peptide, a cell adhesive polysaccharide, Other medical adhesives are included. For example, cell adhesion proteins include collagen, vitronectin, fibrin (including a mixture of fibrinogen and thrombin), fibronectin, thrombospondin, gelatin, laminin and the like. Examples of the cell adhesion peptide include polylysine. Examples of the cell-adhesive polysaccharide include chitosan-based adhesives and alginic acid-based adhesives (including a mixture of an aqueous sodium alginate solution and Mg 2+ or Ca 2+ ). Other medical adhesives that are commercially available can be used. Among them, fibrin is a fibrous protein involved in blood coagulation in the living body, and because it causes a hemostasis effect by forming a blood clot by polymerizing with platelets due to wounds, etc. It is known to be often used to close wounds. Fibrin is a cell adhesion protein gel having a network structure obtained by converting fibrinogen, which is a precursor thereof, into fibrin by thrombin, a kind of serine protease. In addition, polylysine, collagen, vitronectin, fibronectin, thrombospondin, gelatin or laminin, chitosan-based adhesives, alginic acid-based adhesives, and other substances used as medical adhesives also have a cell-adhesive action. By applying these cell adhesive substances between the cell sheets, the adhesion between them can be temporarily supported until the cell sheets adhere to each other.

従来、細胞シートを別の細胞シートの上に積層し、2枚の細胞シートが剥離しないようになるまでには、30分以上の時間を要していた。このように時間を要するのは、上層の細胞シート下面の細胞外マトリックスが、下層の細胞シート上面と密着して、上層の細胞シート下面の細胞外マトリックスによって接着するまでに30分以上の時間が必要であるからと考えられている。そのため、細胞シートを1回積層するごとに30分以上の時間が必要となり、積層枚数が増えるほど、膨大な時間を要していた。これにより、積層化細胞シート組成物が得られるまでに時間がかかってしまい、細胞にストレスを与えていた。本発明の実施態様のように、細胞シートと細胞シートの間に細胞接着性物質を塗布することで、細胞シート同士が接着するまでに要する時間を大幅に短縮させることが可能となり、細胞に与えるストレスが小さくなった。細胞接着性物質は、細胞シートと細胞シートの間の接着性を増強させる効果があれば限定されないが、特にトロンビン及びフィブリノーゲンの両者を使用することが好ましい。トロンビン及びフィブリノーゲンは、それら自体は細胞接着性を有さないが、トロンビンとフィブリノーゲンが反応することで初めて細胞接着性が生じる。そのため、トロンビン及びフィブリノーゲンをそれぞれ別々の細胞シートの積層面に塗布することで、積層したときに初めてフィブリノーゲンがフィブリンゲルへと変換され、接着力を生じるようになり、操作性の点から好ましい。細胞シートに塗布する直前にトロンビンとフィブリノーゲンを混合した溶液を塗布してもよい。これによって、細胞シート間の一時的な接着性が向上し、大幅に細胞シートの積層に要する時間を短縮することが可能となる。塗布する量は、細胞接着性物質の種類、又は細胞の量若しくは種類等によって適宜調節すればよいが、細胞シート同士の密着性、機能性を阻害しない量にすることが好ましい。例えば、積層する細胞シートが心筋細胞を含む細胞シートである場合、上下の細胞シートが電気的な繋がりを損なわない程度の塗布量にとどめておくことが好ましい。塗布する方法は、細胞表面に細胞接着性物質が含まれる溶液を積層面全体に塗ってもよく、スプレー状に吹き付けてもよく、予めゲルを細胞接着性物質含む溶液に細胞シートを付着させた細胞移動治具を浸漬して塗布してもよい。   Conventionally, it took 30 minutes or more to laminate a cell sheet on another cell sheet and to prevent the two cell sheets from peeling off. The time required for this is that it takes 30 minutes or more for the extracellular matrix on the lower surface of the upper cell sheet to adhere to the upper surface of the lower cell sheet and adhere to the extracellular matrix on the lower surface of the upper cell sheet. It is thought that it is necessary. For this reason, a time of 30 minutes or more is required every time the cell sheets are laminated, and the more time is required as the number of laminated sheets increases. As a result, it took time until a laminated cell sheet composition was obtained, and stressed the cells. As in the embodiment of the present invention, by applying a cell adhesive substance between the cell sheets, the time required for the cell sheets to adhere to each other can be greatly shortened and given to the cells. The stress has been reduced. The cell adhesive substance is not limited as long as it has an effect of enhancing the adhesion between the cell sheets, and it is particularly preferable to use both thrombin and fibrinogen. Although thrombin and fibrinogen themselves do not have cell adhesion, cell adhesion occurs only when thrombin and fibrinogen react. Therefore, it is preferable from the viewpoint of operability that thrombin and fibrinogen are applied to the laminated surfaces of different cell sheets, and fibrinogen is converted into fibrin gel only when laminated to produce fibrin gel. A solution in which thrombin and fibrinogen are mixed may be applied immediately before application to the cell sheet. As a result, the temporary adhesion between the cell sheets is improved, and the time required for stacking the cell sheets can be greatly shortened. The amount to be applied may be appropriately adjusted depending on the type of cell adhesive substance, the amount or type of cells, etc., but it is preferable to adjust the amount so as not to inhibit the adhesion and functionality between cell sheets. For example, when the cell sheet to be laminated is a cell sheet containing cardiomyocytes, it is preferable to keep the coating amount so that the upper and lower cell sheets do not impair electrical connection. As a method of applying, a solution containing a cell adhesive substance on the cell surface may be applied to the entire laminated surface or sprayed, or a cell sheet is attached to a solution containing a cell adhesive substance in advance. The cell migration jig may be dipped and applied.

細胞シートと細胞シートの間に塗布する細胞接着性物質に、さらに血管新生を誘導する因子を添加してもよい。血管新生を誘導する因子としては、例えば、血管内皮増殖因子(VEGF)、線維芽細胞増殖因子(FGF)、アンジオポエチン、血小板由来増殖因子(PDGF)、トランスフォーミング増殖因子−β(TGF−β)、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、VE−カドヘリン、エフリン、プラスミノーゲンアクチベータ、誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)、シクロオキシゲナーゼ−2(COX−2)、胎盤成長因子(PlGF)等である。これらが細胞シートと細胞シートの間に添加されることによって、積層化細胞シート組成物内での血管新生が促進される。また、移植部位における血管新生もより促進されることとなる。   A factor that induces angiogenesis may be further added to the cell adhesive substance applied between the cell sheets. Examples of factors that induce angiogenesis include vascular endothelial growth factor (VEGF), fibroblast growth factor (FGF), angiopoietin, platelet-derived growth factor (PDGF), transforming growth factor-β (TGF-β), Matrix metalloproteases (MMP), VE-cadherin, ephrin, plasminogen activator, inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2), placental growth factor (PlGF) and the like. By adding these between the cell sheets, angiogenesis in the laminated cell sheet composition is promoted. In addition, angiogenesis at the transplant site is further promoted.

細胞シートを積層する際、細胞シートに荷重をかけることによって積層した細胞シート同士を密着させることが好ましい。これにより、細胞シートと細胞シートとの間の隙間が減り、より細胞シートと細胞シートとの間の結合が密になる。また、荷重をかけることによって、細胞シートを積層するために必要とされる時間が短縮されるため、好ましい。荷重は、使用する細胞の種類や、使用する細胞接着性物質の種類等によって異なるが、例えば、1g/cm2以上、2g/cm2以上、3g/cm2以上、4g/cm2以上、5g/cm2以上、6g/cm2以上、7g/cm2以上、8g/cm2以上、9g/cm2以上、10g/cm2以上、11g/cm2以上、12g/cm2以上、13g/cm2以上、14g/cm2以上、15g/cm2以上で荷重することが好ましい。また、荷重の上限は、細胞へダメージ最小限にする、若しくは、細胞移動治具の細胞付着部にダメージを与えない範囲に留めておいた方がよく、その上限値は細胞の種類等によって異なるが、例えば、50g/cm2以下、45g/cm2以下、40g/cm2以下、39g/cm2以下、38g/cm2以下、37g/cm2以下、36g/cm2以下、35g/cm2以下、34g/cm2以下、33g/cm2以下、32g/cm2以下、31g/cm2以下、30g/cm2以下であることが好ましい。荷重が50g/cm2を超えると、細胞に負荷がかかりすぎてしまい、細胞がダメージを受けるために好ましくない。荷重をかける方法については、スタンプ型デバイスの自重によって荷重する方法であってもよく、機械的に荷重をかける機構によって荷重する方法であってもよい。When stacking cell sheets, it is preferable that the stacked cell sheets are brought into close contact with each other by applying a load to the cell sheets. Thereby, the clearance gap between a cell sheet and a cell sheet reduces, and the coupling | bonding between a cell sheet and a cell sheet becomes closer. Moreover, since the time required in order to laminate | stack a cell sheet is shortened by applying a load, it is preferable. The load varies depending on the type of cell used and the type of cell adhesive substance used, but for example, 1 g / cm 2 or more, 2 g / cm 2 or more, 3 g / cm 2 or more, 4 g / cm 2 or more, 5 g / Cm 2 or more, 6 g / cm 2 or more, 7 g / cm 2 or more, 8 g / cm 2 or more, 9 g / cm 2 or more, 10 g / cm 2 or more, 11 g / cm 2 or more, 12 g / cm 2 or more, 13 g / cm The load is preferably 2 or more, 14 g / cm 2 or more, and 15 g / cm 2 or more. In addition, the upper limit of the load should be kept to the extent that damage to the cell is minimized or the cell attachment part of the cell movement jig is not damaged, and the upper limit varies depending on the cell type and the like Is, for example, 50 g / cm 2 or less, 45 g / cm 2 or less, 40 g / cm 2 or less, 39 g / cm 2 or less, 38 g / cm 2 or less, 37 g / cm 2 or less, 36 g / cm 2 or less, 35 g / cm 2 Hereinafter, it is preferably 34 g / cm 2 or less, 33 g / cm 2 or less, 32 g / cm 2 or less, 31 g / cm 2 or less, or 30 g / cm 2 or less. When the load exceeds 50 g / cm 2 , the cell is excessively loaded and the cell is damaged, which is not preferable. The method of applying a load may be a method of applying a load by the weight of the stamp type device, or a method of applying a load by a mechanically applying mechanism.

本発明の方法は、上述の細胞シートを積層化する方法を所望の回数繰り返すことにより、所望の厚さを有する積層化細胞シート組成物を得ることが可能となる。特に、本発明は従来の細胞シート積層化法と比較して、1回あたりの積層化時間を1/6程度に短縮することが可能であり、積層化する回数が増加すれば短縮効果がより顕著になる。積層化する回数は、目的に応じ適宜変更することができ、例えば、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、15回、20回、25回、30回、35回、40回、45回、50回、60回、70回、80回、90回、100回、またはそれ以上の回数を繰り返すことができる。また、1回の積層につき1層ずつ細胞シートを積層してもよく、1回につき2層以上積層してもよく、限定されない。1回につき2層以上の細胞シートを積層することにより、さらに積層する時間を短縮することが可能となる。   The method of the present invention makes it possible to obtain a laminated cell sheet composition having a desired thickness by repeating the above-described method for laminating cell sheets a desired number of times. In particular, the present invention can reduce the lamination time per one time to about 1/6 as compared with the conventional cell sheet lamination method, and the effect of shortening is more effective if the number of times of lamination increases. Become prominent. The number of times of lamination can be appropriately changed according to the purpose. For example, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15 and 20 times. 25 times, 30 times, 35 times, 40 times, 45 times, 50 times, 60 times, 70 times, 80 times, 90 times, 100 times, or more. Further, the cell sheets may be laminated one layer at a time, or two or more layers may be laminated at one time, and there is no limitation. By laminating two or more cell sheets at a time, it is possible to further shorten the lamination time.

本発明は、細胞シートと細胞シートの間に細胞接着性物質を有することにより、従来の方法では得られない厚さを有する積層化細胞シート組成物を提供する。また、本発明は、各細胞シート層同士が密着した形態の積層化細胞シート組成物を提供する。従来の積層された細胞シートは、生体に移植する場合、その厚さが理由で、細胞シートの内部に栄養や酸素が到達できず、壊死することがあった。そのため、1度に移植できる細胞シートの厚さは、80μm未満であった。80μm以上の厚さの細胞シートを移植するためには、複数回の移植操作が必要であり、移植する度に手術が必要となり、被験体に負担を強いるものであった。一方、本発明の積層化細胞シートは、1度の移植で80μm以上の厚さを有する細胞シートを移植することが可能であり、被験体の負担を大幅に軽減することが出来る。   The present invention provides a laminated cell sheet composition having a thickness that cannot be obtained by a conventional method by having a cell adhesive substance between the cell sheets. Moreover, this invention provides the laminated cell sheet composition of the form which each cell sheet layer contact | adhered. When a conventional laminated cell sheet is transplanted into a living body, due to its thickness, no nutrients or oxygen can reach the inside of the cell sheet, resulting in necrosis. Therefore, the thickness of the cell sheet that can be transplanted at one time was less than 80 μm. In order to transplant a cell sheet having a thickness of 80 μm or more, a plurality of transplantation operations are required, and an operation is required each time the transplantation is performed, which places a burden on the subject. On the other hand, the laminated cell sheet of the present invention can be transplanted with a cell sheet having a thickness of 80 μm or more by one transplantation, and can greatly reduce the burden on the subject.

本発明において、積層化細胞シート組成物の厚さとは、平均の厚さを意味し、細胞シート積層化物の少なくとも2カ所の厚さを測定して得られる値である。本発明の積層化細胞シート組成物の厚さを測定する方法は特に限定されないが、例えば、積層化細胞シート組成物の切片標本を作製し、その顕微鏡画像から取得することが可能である。   In the present invention, the thickness of the laminated cell sheet composition means an average thickness, and is a value obtained by measuring the thickness of at least two places of the laminated cell sheet. The method for measuring the thickness of the laminated cell sheet composition of the present invention is not particularly limited. For example, a section specimen of the laminated cell sheet composition can be prepared and obtained from a microscopic image thereof.

本発明の積層化細胞シート組成物の平均の厚さは、80μm以上が好ましく、例えば、85μm以上、90μm以上、95μm以上、100μm以上、110μm以上、120μm以上、130μm以上、140μm以上、150μm以上、160μm以上、170μm以上、180μm以上、190μm以上、200μm以上、210μm以上、220μm以上、230μm以上、240μm以上、250μm以上、260μm以上、270μm以上、280μm以上、290μm以上、300μm以上、400μm以上、500μm以上、600μm以上、700μm以上、800μm以上、900μm以上、1000μm以上、又はそれ以上の厚さを有していても良い。上限については特に限定されない。   The average thickness of the laminated cell sheet composition of the present invention is preferably 80 μm or more, for example, 85 μm or more, 90 μm or more, 95 μm or more, 100 μm or more, 110 μm or more, 120 μm or more, 130 μm or more, 140 μm or more, 150 μm or more, 160 μm or more, 170 μm or more, 180 μm or more, 190 μm or more, 200 μm or more, 210 μm or more, 220 μm or more, 240 μm or more, 250 μm or more, 260 μm or more, 270 μm or more, 280 μm or more, 290 μm or more, 300 μm or more, 400 μm or more, 500 μm or more , 600 μm or more, 700 μm or more, 800 μm or more, 900 μm or more, 1000 μm or more, or more. The upper limit is not particularly limited.

また、本発明の積層化細胞シート組成物の平均の厚さは、例えば、80μm〜1000μm、80μm〜800μm、80μm〜600μm、80μm〜500μm、80μm〜300μm、90μm〜1000μm、90μm〜800μm、90μm〜600μm、90μm〜500μm、90μm〜300μm、100μm〜1000μm、100μm〜800μm、100μm〜600μm、100μm〜500μm、100μm〜300μmであってもよく、これに限定されない。   The average thickness of the laminated cell sheet composition of the present invention is, for example, 80 μm to 1000 μm, 80 μm to 800 μm, 80 μm to 600 μm, 80 μm to 500 μm, 80 μm to 300 μm, 90 μm to 1000 μm, 90 μm to 800 μm, 90 μm to 90 μm It may be 600 μm, 90 μm to 500 μm, 90 μm to 300 μm, 100 μm to 1000 μm, 100 μm to 800 μm, 100 μm to 600 μm, 100 μm to 500 μm, 100 μm to 300 μm, but is not limited thereto.

本発明の方法は、積層化細胞シート組成物を自動で作製する装置によって具現化されるものであってもよい。刺激応答性培養基材が温度応答性培養基材である場合、温度応答性培養基材の細胞接着面上に形成した薄いシート状の細胞は、温度を変える(低下させる)ことによって該温度応答性培養基材から剥離する。そのため、該温度応答性培養基材の温度をクーラ(ペルチェ)等によって低下させて細胞シートを得て、これを、ロボットやアクチュエータによって複数枚を重ね合わせることで積層化細胞シート組成物を得ることができる。細胞シートを重ね合わせる際、当該細胞シートと細胞シートの間に、細胞接着性物質を塗布する手段をさらに有している。これにより、従来の細胞シート積層化装置に比べて迅速に細胞シートを積層化することができる。   The method of the present invention may be embodied by an apparatus for automatically producing a laminated cell sheet composition. When the stimulus-responsive culture substrate is a temperature-responsive culture substrate, the thin sheet-like cells formed on the cell-adhesive surface of the temperature-responsive culture substrate change the temperature response by decreasing (decreasing) the temperature. Peel from the sex culture substrate. Therefore, a cell sheet is obtained by lowering the temperature of the temperature-responsive culture substrate with a cooler (Peltier) or the like, and a laminated cell sheet composition is obtained by superimposing a plurality of sheets with a robot or an actuator. Can do. When the cell sheets are stacked, the cell sheet further includes means for applying a cell adhesive substance between the cell sheets. Thereby, a cell sheet can be laminated | stacked rapidly compared with the conventional cell sheet | seat lamination | stacking apparatus.

このような装置の構成としては、例えば、
刺激応答性培養基材に刺激を与え、該刺激応答性培養基材から細胞シートを剥離させるための刺激手段を具備した載置台と、
該細胞シートを付着させるための培養細胞移動治具と、
該培養細胞移動治具を取り付けて、該培養細胞移植治具に荷重をかけるためのアームと、
該刺激応答性培養基材上の該細胞シートに細胞接着性物質を塗布する細胞接着性物質塗布手段と、を備え、
該載置台に載置された刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群の上面に、該培養細胞移動治具を接触させ、該刺激手段によって該刺激応答性培養基材上の該第1シート状細胞群が剥離される刺激を与えて、得られる第1細胞シートを該培養細胞移動治具に付着させ、
該載置台に載置された第2シート状細胞群の上面、及び/又は、該第1細胞シートの下面に、該細胞接着性物質塗布手段によって供給される該細胞接着性物質を塗布し、
該培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面を、該第2シート状細胞群の上面に接触させ、該刺激手段によって該刺激応答性培養基材上の該第2シート状細胞群が剥離される刺激を与えると同時に、該細胞移動治具に荷重をかけて、得られる第2細胞シートを該第1の細胞シートに迅速に積層することを特徴とする積層化細胞シート組成物の製造装置、が挙げられる。
As a configuration of such a device, for example,
A mounting table provided with stimulation means for stimulating the stimulus-responsive culture substrate and peeling the cell sheet from the stimulus-responsive culture substrate;
A cultured cell transfer jig for attaching the cell sheet;
An arm for attaching the cultured cell moving jig and applying a load to the cultured cell transplanting jig;
Cell adhesive substance applying means for applying a cell adhesive substance to the cell sheet on the stimulus-responsive culture substrate,
The cultured cell moving jig is brought into contact with the upper surface of the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate placed on the mounting table, and the stimulus-responsive culture substrate on the stimulus-responsive culture substrate is contacted by the stimulation means. Giving a stimulus to peel off the first sheet-like cell group, and attaching the obtained first cell sheet to the cultured cell moving jig;
Applying the cell adhesive substance supplied by the cell adhesive substance applying means to the upper surface of the second sheet-like cell group mounted on the mounting table and / or the lower surface of the first cell sheet;
The lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell transfer jig is brought into contact with the upper surface of the second sheet-like cell group, and the second sheet-like cell on the stimulus-responsive culture substrate is stimulated by the stimulating means. A laminated cell sheet composition characterized by applying a load to the cell movement jig and rapidly laminating the obtained second cell sheet on the first cell sheet simultaneously with giving a stimulus for detaching the group Apparatus for manufacturing a product.

上記装置の構成は、本発明の一実施形態であって、本発明の方法が具現化され、同一の効果を有する構成であれば特に限定されない。   The configuration of the above apparatus is an embodiment of the present invention, and is not particularly limited as long as the method of the present invention is embodied and has the same effect.

本発明の方法によって得られる積層化細胞シート組成物は、最終的には、細胞移動治具から分離される。細胞移植治具から分離する方法としては限定されないが、例えば、物理的に細胞移動治具から引き剥がす方法や、細胞付着部に含まれる物質を溶解又は融解することによって得る方法などがある。例えば、細胞付着部がゼラチンを含むゲルからなる場合は、37℃で保温することによって細胞付着部分が溶解し、積層化細胞シート組成物のみを回収することができる。   The laminated cell sheet composition obtained by the method of the present invention is finally separated from the cell migration jig. The method of separating from the cell transplantation jig is not limited, and examples thereof include a method of physically peeling it from the cell transfer jig and a method of obtaining by dissolving or melting a substance contained in the cell attachment part. For example, when the cell adhesion part is made of a gel containing gelatin, the cell adhesion part is dissolved by keeping the temperature at 37 ° C., and only the laminated cell sheet composition can be recovered.

以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。なお、本実施例における実験は、早稲田大学並びに東京女子医科大学の生物実験安全管理規程施行細則に従い、両大学に設置された動物実験審査委員会において承認された。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but these do not limit the present invention in any way. The experiment in this example was approved by the animal experiment screening committees established at both universities in accordance with the detailed regulations for the biological experiment safety management regulations of Waseda University and Tokyo Women's Medical University.

<使用した動物、細胞、試薬等>
本実施例において、別途特別に表記が無い限り、以下の動物、細胞、試薬等を使用した。
・ラット(生後1日、日本医科学動物資材研究所社、Hsd:Sprague Dawley SD(系統名))
・HepG2(ATCC社、HB−8065)
・温度応答性培養皿(UpCell(登録商標))(セルシード社)
・ラット心筋細胞培養液(medium199 40%+HANKS balanced salt Solution 54%+FBS6%+penicillin−streptomycin solution1%+166mmol/L NaCl、1.0 mmol/L NaHPO、0.8 mmol/L MgSO、26.2mmol/L NaHCO、0.9mmol/L CaCl、5mmol/L glucose)
・HepG2細胞培養液(DMEM+FBS10%+penicillin−streptomycin solution1%)
・FBS(ジャパンバイオシーラム社、S1650−500)
・ハンクス平衡塩溶液(ナカライテスク社、17460−15)
・DMEM(SIGMA、D6429)
・penicillin−streptomycin solution(Life Technologies、15140−122)
・4%パラホルムアルデヒド固定液(武藤化学社、3311−1)
・50%水酸化ナトリウム溶液(和光純薬工業社、197−12375)
・抗ラット心筋トロポニンT(サーモフィッシャーサイエンティフィック社、MS−295−P1)
・CD31抗体 mouse anti ratPECAM−1[CD31](ミリポア社、MAB1393)
・2次染色抗体 Alexa Fluor488 goat anti−mouse(Life technolodies、A11017)
・2次染色抗体 Alexa Fluor594 goat anti−rabbit(Life technolodies、A11037)
・核染色ProLong Gold antifade reagent with DAPI(Life technolodies、P36935)
・Anti−fibronectin抗体(abcam、ab2413)
・フィブリンゲル(フィブリノーゲン+トロンビン)(帝人ファーマ社、ボルヒール組織接着用)
・コラーゲン溶液(高研社、コラーゲン酸性溶液I−AC 5mg/mL)
・ゼラチン(SIGMA社、G1890−100G)
<使用した機器>
・スタンプデバイス(参考:Ngo T.X.et al.Endothelial cell behavior inside myoblast sheets with different thickness.Biotechnol Lett(2013) 35:1001-1008)
・顕微鏡(ニコン社、ECLIPSE,E800)
・共焦点顕微鏡(オリンパス社、FV1200)
・光干渉断層撮影装置(OCT、パナソニックヘルスケア社、参考:Kobayashi M.,et al.,Real−time,noninvasive optical coherence tomography of cross−sectional living cell−sheets in vitro and in vivo. JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH B: APPLIED BIOMATERIALS vol.103(6),1267−1273,Aug.2015)
<Used animals, cells, reagents, etc.>
In this example, the following animals, cells, reagents and the like were used unless otherwise indicated.
・ Rat (1 day after birth, Nippon Medical Science Animal Materials Laboratory, Hsd: Sprague Dawley SD (strain name))
・ HepG2 (ATCC, HB-8065)
-Temperature-responsive culture dish (UpCell (registered trademark)) (Cellseed)
-Rat cardiomyocyte culture solution (medium 199 40% + HANKS balanced salt solution 54% + FBS 6% + penicillin-streptomycin solution 1% +166 mmol / L NaCl, 1.0 mmol / L NaH 2 PO 4 , 0.8 mmol / L MgSO 4 2 mmol / L NaHCO 3 , 0.9 mmol / L CaCl 2 , 5 mmol / L glucose)
-HepG2 cell culture solution (DMEM + FBS 10% + penicillin-streptomycin solution 1%)
・ FBS (Japan Bioseam, S1650-500)
・ Hanks balanced salt solution (Nacalai Tesque, 17460-15)
・ DMEM (SIGMA, D6429)
-Penicillin-streptomycin solution (Life Technologies, 15140-122)
・ 4% paraformaldehyde fixative (Muto Chemical Co., 3311-1)
・ 50% sodium hydroxide solution (Wako Pure Chemical Industries, 197-12375)
Anti-rat myocardial troponin T (Thermo Fisher Scientific, MS-295-P1)
CD31 antibody mouse anti rat PECAM-1 [CD31] (Millipore, MAB 1393)
Secondary staining antibody Alexa Fluor 488 goat anti-mouse (Life technologies, A11017)
Secondary staining antibody Alexa Fluor 594 goat anti-rabbit (Life technologies, A11037)
・ Nuclear staining ProLong Antifade reagent with DAPI (Life technologies, P36935)
Anti-fibrotic antibody (abcam, ab2413)
・ Fibrin gel (fibrinogen + thrombin) (Teijin Pharma Limited for bonding Bolheel tissue)
Collagen solution (Kokensha, collagen acidic solution I-AC 5 mg / mL)
Gelatin (SIGMA, G1890-100G)
<Devices used>
・ Stamp device (Reference: Ngo TX, et al. Endothelial cell behavior in myoblast sheets with differential thickness. Biotechnol Lett (2013) 35: 1001-1008)
・ Microscope (Nikon, ECLIPSE, E800)
・ Confocal microscope (Olympus, FV1200)
・ Optical coherence tomography (OCT, Panasonic Healthcare, Reference: Kobayashi M., et al., Real-time, non-innovative optical coherence of the cross-slection of the biotechnology-in-the-life RESEARCH B: APPLIED BIOMATERIALS vol.103 (6), 1267-1273, Aug.2015)

<心筋細胞シートの作製方法>
心筋細胞シートは、Sakaguchiらの方法(Sakaguchi K.et al.,In Vitro Engineering of Vascularized Tissue Surrogates,Scientific Reports,3,1316,2013.)に従って作製した。具体的には、生後1日の仔ラットより回収した心臓をミンス(mince)して心筋細胞を回収した。回収した細胞をバッファー(HANKSとFBSを1:1で混合したもの)で洗浄し、ラット心筋培養液に懸濁した。心筋細胞は、温度応答性の24wellプレート培養皿(UpCell(登録商標)、セルシード社)に90万cells/wellの濃度で播種し、0.5mLのラット心筋培地中で4日間、5%CO2、飽和水蒸気下の37℃インキュベーターで培養した。その後、20℃で保温することとで、細胞シートとして回収した。
<Method for producing cardiomyocyte sheet>
The myocardial cell sheet was prepared according to the method of Sakaguchi et al. (Sakaguchi K. et al., In Vitro Engineering of Viscosified Tissue Surrogates, Scientific Reports, 3, 1316, 2013.). Specifically, the heart collected from a 1-day-old pup rat was minced to collect cardiomyocytes. The collected cells were washed with a buffer (a mixture of HANKS and FBS at 1: 1) and suspended in a rat myocardial culture medium. Cardiomyocytes were seeded in a temperature-responsive 24-well plate culture dish (UpCell (registered trademark), Cellseed) at a concentration of 900,000 cells / well, and 5% CO 2 in 0.5 mL of rat myocardial medium for 4 days. The cells were cultured in a 37 ° C. incubator under saturated steam. Then, it collect | recovered as a cell sheet | seat by heat-retaining at 20 degreeC.

<細胞シートの積層方法(ピペッティング法)>
ピペッティング法による細胞シートの積層は、Haraguchiらの方法(Haraguchi Y.et al.,Fabrication of functional three−dimensional tissues by stacking cell sheets in vitro,Nature Protocol,7,850,2012.)に従って実施した。具体的には、培養液に浮遊させた細胞シートを、細胞培養液ごとピペットで吸引し、別の細胞シート上に吸引した培養液を排出することで細胞シートを積層した。
<Cell sheet stacking method (pipetting method)>
Cell sheet stacking by pipetting was performed according to the method of Haraguchi et al. (Haraguchi Y. et al., Fabrication of functional three-dimensional tissues by stacking cell sheets in vitro, 50, Nature 7 Proto. Specifically, the cell sheets suspended in the culture solution were sucked together with the cell culture solution with a pipette, and the sucked culture solution was discharged onto another cell sheet to stack the cell sheets.

<細胞シートの積層方法(スタンプ法)>
スタンプ法による細胞シートの積層は、基本的にはHaraguchiらの方法(Haraguchi Y.et al.,Fabrication of functional three−dimensional tissues by stacking cell sheets in vitro,Nature Protocol,7,850,2012.)に従い、一部改変して行った(図1及び図2)。具体的には、粉末状のゼラチンを65mg/mlの濃度でハンクス平衡塩溶液に溶かし、pHを7.4付近になるように50%水酸化ナトリウム溶液を加えた。pH調整をしたゼラチン溶液をスタンプデバイスの型に気泡が入らないようにゆっくりと流し込み、4℃で30分間静置することでゼラチンゲル付きスタンプデバイスを完成させた。完成したスタンプデバイスを、培養液を抜いた24wellプレート培養皿上のシート状細胞群に乗せ、上からスタンプデバイスと合わせて合計30gの荷重がかかるようにおもりを乗せ、30分間氷上で静置した。1枚目のシート状細胞群とゼラチンを接着させたら、2枚目以降はゼラチンに付着した細胞シート側にトロンビン2μLを、24wellプレート培養皿上のシート状細胞群側にフィブリノーゲン2μLをピペットマンにより添加し、1枚目と同様に上から合計30gの荷重をかけて積層させた。目的の枚数まで積層が完了したら、スカルペルを使用してゼラチンゲルごとスタンプデバイスから細胞シートを切り出し、積層組織を回収した。
<Cell sheet stacking method (stamp method)>
Stacking of cell sheets by the stamp method is basically performed according to the method of Haraguchi et al. (Haraguchi Y. et al., Fabrication of functional three-dimensional tissues by stacking cell sheets in vitro, Prot. , Partially modified (FIGS. 1 and 2). Specifically, powdery gelatin was dissolved in Hank's balanced salt solution at a concentration of 65 mg / ml, and 50% sodium hydroxide solution was added so that the pH was around 7.4. The gelatin solution adjusted for pH was poured slowly into the stamp device mold so that no bubbles would enter, and was allowed to stand at 4 ° C. for 30 minutes to complete the stamp device with gelatin gel. The completed stamp device was placed on a sheet-like cell group on a 24-well plate culture dish from which the culture solution was removed, and a weight was placed so that a total load of 30 g was applied together with the stamp device from above, and left on ice for 30 minutes. . After the first sheet-like cell group and gelatin are adhered, 2 μL of thrombin is added to the cell sheet side adhered to the gelatin after the second sheet, and 2 μL of fibrinogen is added to the sheet-like cell group side on the 24-well plate culture dish by Pipetman Then, similarly to the first sheet, a total of 30 g of load was applied from the top and laminated. When the lamination to the desired number of sheets was completed, the cell sheet was cut out from the stamp device together with the gelatin gel using Scalpel, and the laminated tissue was collected.

積層条件の検討方法として、荷重、フィブリンゲル量、接着時間、ゼラチン濃度の4つを検討項目として設定し、その条件を変えることでラット心筋細胞シート10枚を短時間に安定して積層可能な積層条件を探索した。なお、荷重とゼラチンゲル濃度に関しては、Kikuchiらの研究(Kikuchi T.et al.,Automatic fabrication of 3−dimensional tissues using cell sheet manipulator technique.Biomaterials.35(2014)2428−2435)を参考に、検討を行った。具体的な検討値は、荷重が10、20、30g、ゼラチン濃度が60、65又は75mg/mL、接着時間が3分又は5分、フィブリンゲル量が4μL又は6μLで行った。   As the examination method of lamination conditions, load, fibrin gel amount, adhesion time, gelatin concentration are set as examination items, and 10 rat cardiomyocyte sheets can be laminated stably in a short time by changing the conditions The lamination conditions were searched. Regarding the load and gelatin gel concentration, refer to the study by Kikuchi et al. (Kikuchi T. et al., Automatic fabrication of 3-dimensional tissue use cell sheet manipulator technique. Biomaterials. Went. Specific examination values were carried out at a load of 10, 20, 30 g, a gelatin concentration of 60, 65 or 75 mg / mL, an adhesion time of 3 or 5 minutes, and a fibrin gel amount of 4 μL or 6 μL.

<ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色、免疫染色>
回収した組織をパラフィン固定し5μmの厚さで薄切した後、HE染色や免疫染色をすることで積層組織の形態を評価した。
<Hematoxylin and eosin (HE) staining, immunostaining>
The collected tissue was fixed in paraffin, sliced at a thickness of 5 μm, and then the morphology of the laminated tissue was evaluated by HE staining or immunostaining.

<HepG2細胞の積層化細胞シートの作製方法>
塩酸でpH3に調整した塩酸水を用いてコラーゲン溶液を10倍希釈した後、温度応答性24wellプレート培養皿に300μL加え30分間静置した。その後、コラーゲン溶液を除去して2時間風乾させ、コラーゲンコーティングを施した。その後、そこにHepG2細胞を20万cells/wellの濃度で播種して3日間37℃インキュベーターで培養する。なお培養液にはDMEM(1%penicillin−streptomycin solution、10%FBSを含む)を使用した。スタンプ積層に関しては前述の心筋細胞シートの積層と同様の方法で行った。
<Method for producing laminated cell sheet of HepG2 cells>
After diluting the collagen solution 10-fold with hydrochloric acid water adjusted to pH 3 with hydrochloric acid, 300 μL was added to a temperature-responsive 24-well plate culture dish and allowed to stand for 30 minutes. Thereafter, the collagen solution was removed and air-dried for 2 hours to give a collagen coating. Thereafter, HepG2 cells are seeded there at a concentration of 200,000 cells / well and cultured in a 37 ° C. incubator for 3 days. Note that DMEM (containing 1% penicillin-streptomycin solution and 10% FBS) was used as the culture solution. The stamp lamination was performed in the same manner as the lamination of the cardiomyocyte sheets described above.

<実施例1>
(フィブリンゲルを用いたスタンプ積層条件の検討)
スタンプデバイスとフィブリンゲルを用いた細胞シート積層化方法の条件を検討した結果、検討したいずれの条件(荷重:10、20、30g、ゼラチン濃度:60、65又は75mg/mL、フィブリンゲル量:4μL又は6μL、接着時間:3分又は5分)においても、従来の方法では30分以上を必要としていた積層化時間を短縮することが可能であった。その中でも、表1に示した条件が最も再現よく心筋細胞シートを積層化することが可能であった。本発明によって、これまで、2層目以降の細胞シートの積層時間が30分以上必要であったが、5分以下に短縮可能となった。
<Example 1>
(Examination of stamp lamination conditions using fibrin gel)
As a result of examining the conditions of the cell sheet lamination method using a stamp device and fibrin gel, any of the examined conditions (load: 10, 20, 30 g, gelatin concentration: 60, 65 or 75 mg / mL, fibrin gel amount: 4 μL) Or 6 μL, adhesion time: 3 minutes or 5 minutes), it was possible to shorten the lamination time which required 30 minutes or more in the conventional method. Among them, it was possible to laminate the cardiomyocyte sheets with the most reproducible conditions shown in Table 1. According to the present invention, the stacking time of the second and subsequent cell sheets has been required to be 30 minutes or longer, but can be shortened to 5 minutes or shorter.

本手法により構築した積層細胞組織から組織切片を作製した結果が図3(C)〜(F)である。図3(C)及び(E)から細胞が密な厚みのある細胞組織が構築できていることが分かる。また、図3(D)及び(E)の免疫染色の結果から心筋細胞の存在も確認できた。以上の結果から、本手法により細胞シート1枚あたりの積層時間を従来の1/6に短縮できるのみならず、かつ従来のスタンプ積層法では厚い積層が不可能であった心筋細胞シートの積層ができるようになった。   The result of producing a tissue section from the laminated cell tissue constructed by this method is shown in FIGS. 3 (C) and 3 (E), it can be seen that a cell tissue having a dense cell thickness can be constructed. The presence of cardiomyocytes could also be confirmed from the results of immunostaining in FIGS. 3 (D) and 3 (E). From the above results, it is possible not only to reduce the stacking time per cell sheet to 1/6 of the conventional method, but also to stack the myocardial cell sheets that cannot be thickly stacked by the conventional stamp stacking method. I can do it now.

<実施例2>
(細胞生存率の評価)
生後1日の仔ラットの心臓から回収した細胞を90万cells/wellの濃度で温度応答性培養皿(24well)に播種し、37℃ CO2インキュベーターで4日間培養した。その後、ゼラチンを形成したスタンプデバイスを、培養液を抜いた細胞の上に置き、30gの荷重をかけながら30分静置させ、1枚目の細胞をスタンプデバイスに接着させた。2枚目の積層は、従来の30分かけて積層する方法と、間にフィブリンゲルを加えることで接着時間を5分にする本発明の積層方法により、準備した。2つの方法で2層の積層が完了した後、ゼラチンごと2層の細胞シートを60mm dishに移動させ、5分 37℃インキュベーターで培養することでゼラチンゲルを溶解して取り除いた。2層の細胞シートを回収した後、トリプシン酵素処理を行って細胞シートを個々の細胞へとバラバラにし、トリパンブルー染色を使用して死細胞、生細胞をカウントした。コントロールには、積層前の細胞を準備し、同様の処理をした後に死細胞、生細胞をそれぞれカウントした。
細胞の生存率は、以下の式で算出した(図4)。
<Example 2>
(Evaluation of cell viability)
Cells collected from the hearts of 1-day-old pups were seeded in a temperature-responsive culture dish (24 wells) at a concentration of 900,000 cells / well and cultured in a 37 ° C. CO 2 incubator for 4 days. Thereafter, the stamp device on which gelatin was formed was placed on the cells from which the culture solution had been removed, and allowed to stand for 30 minutes while applying a load of 30 g, thereby allowing the first cell to adhere to the stamp device. The second lamination was prepared by the conventional lamination method over 30 minutes and the lamination method of the present invention in which the adhesion time was 5 minutes by adding fibrin gel in between. After the two layers were completed by two methods, the gelatin sheet was dissolved and removed by moving the cell sheet of two layers together with gelatin to a 60 mm dish and culturing in a 37 ° C. incubator for 5 minutes. After collecting two layers of cell sheets, trypsin enzyme treatment was performed to separate the cell sheets into individual cells, and dead cells and living cells were counted using trypan blue staining. For control, cells before stacking were prepared, and after the same treatment, dead cells and live cells were counted.
The cell viability was calculated by the following formula (FIG. 4).

結果を図4に示す。この図からも明らかであるように、本発明の方法による細胞シートの積層法と従来の積層化法との間には、細胞の生存率に差が無いことが示唆された。   The results are shown in FIG. As is clear from this figure, it was suggested that there is no difference in cell viability between the cell sheet laminating method according to the method of the present invention and the conventional laminating method.

<実施例3>
(積層心筋組織の拍動同期評価)
心筋細胞シートは拍動していることが知られ、また積層させることで2枚の心筋細胞シートの拍動が同期することも確認されている。そこで、本手法により構築した立体心筋組織が拍動を行っているか、また拍動が同期するのかをOCTと明視野顕微鏡による観察により確かめた(図5)。
<Example 3>
(Pulse synchronization evaluation of laminated myocardial tissue)
It is known that the cardiomyocyte sheets are pulsating, and it has also been confirmed that the pulsations of the two cardiomyocyte sheets are synchronized by laminating them. Therefore, it was confirmed by observation with an OCT and a bright field microscope whether the solid myocardial tissue constructed by this method is pulsating or whether the pulsation is synchronized (FIG. 5).

本発明により5枚の心筋細胞シートを積層した組織をφ60mmディッシュに接着させ、ゼラチンゲルを溶解させるため飽和水蒸気下の37℃インキュベーターで5分間静置した。その後、37℃に温めたラット心筋培地で1回洗浄後、培養液を抜いてOCTにより観察した。   A tissue in which five cardiomyocyte sheets were laminated according to the present invention was adhered to a φ60 mm dish and allowed to stand in a 37 ° C. incubator under saturated steam for 5 minutes in order to dissolve the gelatin gel. Then, after washing once with a rat myocardial medium warmed to 37 ° C., the culture solution was removed and observed by OCT.

本発明の方法で5枚スタンプ積層した組織を回収した後、OCT(光干渉断層撮影装置)により拍動を観察した結果が図5である。図5を見ると一カ所の発火点から拍動が組織全体に伝搬していることが分かる。このことから細胞シート間にフィブリンゲルを挟んでいても心筋細胞同士の拍動が同期し、心筋組織としての機能を有していることが示唆された。   FIG. 5 shows the result of observation of pulsation by OCT (optical coherence tomography apparatus) after recovering the tissue laminated with five stamps by the method of the present invention. It can be seen from FIG. 5 that the pulsation is propagated throughout the tissue from one ignition point. This suggests that even when fibrin gel is sandwiched between the cell sheets, the pulsations of the cardiomyocytes are synchronized and have a function as a myocardial tissue.

<実施例4>
(積層心筋組織の拍動電位の同期評価)
フィブリンゲル用いて積層した心筋細胞シート間において、拍動電位が同期するかどうかを確認した。生後1日の仔ラットの心臓から回収した細胞を90万cells/wellの濃度で温度応答性培養皿(24well)に播種し、37℃ CO2インキュベーターで4日間培養した。その後、ゼラチンを形成したスタンプデバイスを、培養液を抜いた細胞の上に置き、30gの荷重をかけながら30分間静置させ、1枚目の細胞をスタンプデバイスに接着させた。この方法で2層の心筋細胞シートを積層させたものを2セット作製したら、1セット目を電位測定用の特殊な培養皿に接着させ、37℃ CO2インキュベーターで5分間培養し、ゼラチンを溶解させて取り除いた。次に2セット目の積層化細胞シートを1セット目の積層化細胞シートに一部が重なるように接着させた(図6(A))。なお、この際に2つの積層化細胞シートの間には4μLのフィブリンゲルを挟み込んだ。37℃ CO2インキュベーターで5分間培養し、ゼラチンを溶解させて取り除いた後、拍動電位の測定を行った。なお、電位測定はMatsuuraらの方法(Matsuura K.et al.,Creation of mouse embryonic stem cell−derived cardiac cell sheets,Biomaterials 32(2011)7355-7362.)と同様の方法で行った。
<Example 4>
(Synchronous evaluation of pulsatile potential of laminated myocardial tissue)
It was confirmed whether or not the pulsatile potential was synchronized between the cardiomyocyte sheets laminated with fibrin gel. Cells collected from the hearts of 1-day-old pups were seeded in a temperature-responsive culture dish (24 wells) at a concentration of 900,000 cells / well and cultured in a 37 ° C. CO 2 incubator for 4 days. Thereafter, the stamp device on which gelatin was formed was placed on the cells from which the culture solution had been removed, and allowed to stand for 30 minutes while applying a load of 30 g to adhere the first cell to the stamp device. When two sets of two cardiomyocyte sheets laminated by this method are prepared, the first set is adhered to a special culture dish for potential measurement, and cultured in a 37 ° C. CO 2 incubator for 5 minutes to dissolve gelatin. Removed. Next, the second set of laminated cell sheets was adhered so as to partially overlap the first set of laminated cell sheets (FIG. 6A). At this time, 4 μL of fibrin gel was sandwiched between the two laminated cell sheets. After culturing in a 37 ° C. CO 2 incubator for 5 minutes to dissolve and remove gelatin, the pulsatile potential was measured. The potential was measured by the method of Matsuura et al. (Matsuura K. et al., Creation of mouse embryonic stem cell-derived cardiac cell sheets, Biomaterials 32 (2011) 7355-7362.).

その結果、電位測定箇所の異なるA点とB点の2点の拍動電位が同期している様子が確認できた(図6(B))。このことから、フィブリンゲルの存在下であっても、心筋細胞シート間の電気的同期は問題なく維持されることが示唆された。   As a result, it was confirmed that the pulsatile potentials at two points A and B having different potential measurement locations were synchronized (FIG. 6B). This suggests that electrical synchronization between cardiomyocyte sheets is maintained without problems even in the presence of fibrin gel.

<実施例5>
(積層心筋組織内における血管網評価)
これまでの研究から立体細胞組織を生体外で培養するためには、血管網の構築が必要不可欠であることが分かっている。そこで本手法により構築した積層組織内における血管網の様子を血管内皮細胞特異的な抗原であるCD31を用いて抗体免疫染色することで確かめた。本発明により2枚スタンプ積層したラット心筋細胞シートを4%パラホルムアルデヒドで15分間固定した後、PBSで10%希釈したヤギ血清で2時間ブロッキングをした。その後PBSで100:1に希釈したCD31抗体で4℃オーバーナイトして反応させた後、PBSで100:1に希釈した2次染色抗体 Alexa Fluor488 goat anti−mouse(Life technolodies、A11017)を1時間、室温で反応させた。最後に細胞核をPBSで300:1に希釈したHoechst33258で15分間染色し、共焦点顕微鏡により観察した。
<Example 5>
(Vessel network evaluation in laminated myocardial tissue)
Previous studies have shown that vascular network construction is indispensable for culturing three-dimensional cell tissues in vitro. Therefore, the state of the vascular network in the laminated tissue constructed by this method was confirmed by antibody immunostaining using CD31, which is a vascular endothelial cell-specific antigen. A rat cardiomyocyte sheet laminated with two stamps according to the present invention was fixed with 4% paraformaldehyde for 15 minutes and then blocked with goat serum diluted 10% with PBS for 2 hours. Thereafter, the CD31 antibody diluted 100: 1 with PBS was allowed to react overnight at 4 ° C., and then the secondary staining antibody Alexa Fluor 488 goat anti-mouse (Life technologies, A11017) diluted 100: 1 with PBS was used for 1 hour. And reacted at room temperature. Finally, the cell nuclei were stained with Hoechst 33258 diluted 300: 1 with PBS for 15 minutes and observed with a confocal microscope.

温度応答性培養皿で4日間培養したラット心臓由来細胞内における血管網と、新規スタンプ積層技術により2枚積層した積層化細胞シート内の血管網をCD31による免疫抗体染色により確認した結果が図7である。図7(C)の結果から2枚スタンプ積層した細胞シート内には積層直後なのにも関わらず血管網がそのまま維持された状態が確認できた。一方、スタンプを使用せずに剥離して作製された細胞シートは、血管内皮細胞のネットワークが維持されていなかった(図7(D))。これらの結果からピペッティング積層技術により積層したラット心筋細胞組織より、新規スタンプ積層技術により積層したラット心筋細胞組織の方が血管網の状態が良く、生体外における培養、または移植組織として利用した際には、より厚い組織が構築できる可能性が示唆された。   FIG. 7 shows the result of confirming the vascular network in rat heart-derived cells cultured in a temperature-responsive culture dish for 4 days and the vascular network in the laminated cell sheet laminated by the novel stamp laminating technique by immunoantibody staining with CD31. It is. From the result shown in FIG. 7C, it was confirmed that the vascular network was maintained as it was in the cell sheet obtained by stacking two stamps even though it was just stacked. On the other hand, in the cell sheet prepared by peeling without using a stamp, the network of vascular endothelial cells was not maintained (FIG. 7D). From these results, the rat cardiomyocyte tissue laminated by the new stamp lamination technique has a better vascular network state than the rat cardiomyocyte tissue laminated by the pipetting lamination technique, and is used when cultured or transplanted in vitro. Suggested that a thicker tissue could be constructed.

<実施例6>
(高速スタンプ積層組織の移植評価)
生後1日の仔ラットの心臓から回収した細胞を90万cells/wellの濃度で温度応答性培養皿(UpCell(登録商標)、24well)に播種し、37℃ CO2インキュベーターで4日間培養した。その後、ゼラチンを形成したスタンプデバイスを、培養液を抜いた細胞の上に置き、30gの荷重をかけながら30分間静置させ、1枚目の細胞をスタンプデバイスに接着させた。2枚目以降の積層からは、再び30分間かけて積層する方法と、細胞シートと細胞シートとの間にフィブリンゲルを加えることで接着時間を5分間にして積層する方法によって積層化細胞シートを準備した。2つの方法で5層まで積層を行った。なお、2つの方法で5層積層した細胞シートの完成時間が同時になるように、積層の始める時間を調整した。積層が完了したら、直ちに8〜12週齢の麻酔(イソフルラン)をかけたヌードラット(系統名:F344/NJcl−rnu/rnu、日本クレア社)の背中を開き、皮下側に2つの積層化細胞シートをゼラチンゲルごと切り離して置くようにして移植した。その後、移植した部位が特定できるように、移植した組織の上からシリコンシート(アズワン社、6−611−01)を被せ、開いた背中を閉じて2週間飼育した(図8、図9)。移植2週間後同様に背中を開き、移植した部位を回収し、4%パラホルムアルデヒドに24時間浸けて組織を固定した。組織を固定後、1×PBSで洗浄し最後にパラフィン置換してパラフィンブロックを作製した。パラフィンブロックを作製後、ミクロトームを用いて5μmの厚さで薄切し、組織切片を作製した。組織切片を作製したら慣例的な方法によりアザン染色をして形態評価を行った。また、組織切片をキシレンとエタノールを使って脱パラフィン処理を行い、賦活化(Target Retrieval Solution 10×concentrate(Dako、S1699))溶液にて処理を行った後、室温で1時間のNormal Goat Serum(アバカム社、ab7481)にてブロッキング処理、PBSで200倍に希釈した1次抗体(anti−cardiac ToroponinT)で4℃オーバーナイト、PBSで200倍に希釈した2次抗体(Alexafluor488)で2時間室温反応、Hoechst33258で15分室温反応させ封入剤で封入することで、抗体免疫染色切片を作製して共焦点顕微鏡により観察した。
<Example 6>
(Transplantation evaluation of high-speed stamp laminated tissue)
Cells collected from the hearts of 1-day-old pups were seeded in a temperature-responsive culture dish (UpCell (registered trademark), 24 well) at a concentration of 900,000 cells / well and cultured in a 37 ° C. CO 2 incubator for 4 days. Thereafter, the stamp device on which gelatin was formed was placed on the cells from which the culture solution had been removed, and allowed to stand for 30 minutes while applying a load of 30 g to adhere the first cell to the stamp device. From the second and subsequent laminations, the laminated cell sheet is obtained by a method of laminating again for 30 minutes, and a method of laminating by adding fibrin gel between the cell sheet and the adhesion time of 5 minutes. Got ready. Up to 5 layers were stacked by two methods. In addition, the start time of lamination was adjusted so that the completion time of the cell sheet laminated | stacked five layers by two methods became simultaneous. When the lamination was completed, the back of a nude rat (strain name: F344 / NJcl-rnu / rnu, Claire Japan, Inc.) immediately subjected to anesthesia (isoflurane) 8 to 12 weeks old was opened, and two laminated cells were subcutaneously applied. The sheet was transplanted with the gelatin gel separated. Thereafter, a silicon sheet (As One, 6-611-01) was placed on the transplanted tissue so that the transplanted site could be identified, and the open back was closed and reared for 2 weeks (FIGS. 8 and 9). Two weeks after transplantation, the back was opened in the same manner, and the transplanted site was collected and immersed in 4% paraformaldehyde for 24 hours to fix the tissue. After the tissue was fixed, it was washed with 1 × PBS, and finally paraffin substitution was performed to prepare a paraffin block. After preparing the paraffin block, it was sliced to a thickness of 5 μm using a microtome to prepare a tissue section. When tissue sections were prepared, morphological evaluation was performed by Azan staining by a conventional method. In addition, the tissue sections were deparaffinized using xylene and ethanol, treated with an activation (Target Retrieval Solution 10 × concentrate (Dako, S1699)) solution, and then Normal Goat Serum (for 1 hour at room temperature). Abaqam, ab7481) Blocking treatment, overnight at 4 ° C. with primary antibody (anti-cardiac Toroponin T) diluted 200-fold with PBS, and 2 hour room temperature reaction with secondary antibody (Alexafluor 488) diluted 200-fold with PBS The antibody immunostained section was prepared by reacting with Hoechst 33258 at room temperature for 15 minutes and encapsulating with an encapsulant, and observed with a confocal microscope.

また、移植組織の定着面積を抗体免疫染色画像から定量化した。1つの組織から300〜400μm間隔で4枚の切り口の切片を作製し、免疫染色後、心筋トロポニンT陽性になっている部分をimageJ(フリーソフト、参考:http://rsb.info.nih.gov/ij/index.html)を使って定量化した(図9(E))。   In addition, the fixed area of the transplanted tissue was quantified from antibody immunostained images. Four cut sections were prepared from one tissue at intervals of 300 to 400 μm, and after immunostaining, the portion that was positive for cardiac troponin T was imageJ (free software, reference: http: //rsb.info.nih. gov / ij / index.html) (FIG. 9E).

その結果、本発明の方法により作製した心筋細胞シートを移植した部位は、従来技術で作製した心筋細胞シートを移植した部位に比べて、より血管新生が誘導されている様子が確認された(図8)。このことは、本発明により作製された心筋細胞シートが、移植後の血管誘導効果を高め、治療効果が高いことを示唆するものである。また、本発明の方法で作製された細胞シートは、従来方法で作製された細胞シートと比較して、移植後により定着することも明らかとなった。   As a result, it was confirmed that the site where the cardiomyocyte sheet prepared by the method of the present invention was transplanted was more angiogenic than the site where the cardiomyocyte sheet prepared by the conventional technique was transplanted (Fig. 8). This suggests that the cardiomyocyte sheet produced according to the present invention enhances the blood vessel induction effect after transplantation and has a high therapeutic effect. It was also revealed that the cell sheet produced by the method of the present invention is more firmly established after transplantation than the cell sheet produced by the conventional method.

GFP陽性SDラット(SD−Tg(CAG−EGFP)(三共ラボサービス))を用いて、図8及び図9と同様、本発明の方法及び従来方法にて積層心筋細胞シートを作製し、ヌードラットへ移植する実験を行った(図10)。移植2週間後、ラットに正着している移植細胞シートの定着割合を、GFP陽性面積の割合から算出した(算出方法は図9で行った方法と同一)。図8及び図9で確認された結果と同様、本発明で作製した積層化細胞シートは、従来方法で作製した細胞シートと比較して、移植後の定着面積が大きく、また、より多くの血管が誘導されていることが確認された(図10)。   Using a GFP positive SD rat (SD-Tg (CAG-EGFP) (Sankyo Lab Service)), a laminated cardiomyocyte sheet was prepared by the method of the present invention and the conventional method in the same manner as in FIGS. An experiment for transplantation was performed (FIG. 10). Two weeks after transplantation, the percentage of transplanted cell sheet colonies attached to rats was calculated from the ratio of GFP positive area (the calculation method is the same as the method performed in FIG. 9). Similar to the results confirmed in FIGS. 8 and 9, the laminated cell sheet produced by the present invention has a larger fixed area after transplantation and more blood vessels than the cell sheet produced by the conventional method. Was confirmed to be induced (FIG. 10).

<実施例7>
(スタンプ積層技術によるHepG2細胞シートの積層化)
フィブリンゲルを用いた新規スタンプ積層技術の検討は全てラット心臓由来細胞シートを用いて行われた。そこで他細胞種の細胞シートにも本手法が適用可能かを検討するためHepG2細胞シート(ヒト肝癌由来細胞)を用いてラット心筋細胞シートと同様に積層実験を行い、組織切片を作製し形態を評価した。コラーゲンコーティングした温度応答性培養皿にHepG2細胞を播種して3日間培養することでHepG2細胞シートを作製し、新規スタンプ積層技術により積層した結果を図7に示した。図7の結果から厚みのあるHepG2細胞組織が構築されている様子が確認でき、他細胞種においても本発明の積層技術が適用できる可能性が示唆された。
<Example 7>
(Lamination of HepG2 cell sheet by stamp lamination technology)
All studies on the new stamp lamination technique using fibrin gel were performed using rat heart-derived cell sheets. Therefore, in order to investigate whether this method can be applied to cell sheets of other cell types, a stacking experiment was performed in the same manner as the rat cardiomyocyte sheet using a HepG2 cell sheet (human liver cancer-derived cell), and a tissue section was prepared and the morphology was determined. evaluated. A HepG2 cell sheet was prepared by seeding HepG2 cells in a collagen-coated temperature-responsive culture dish and culturing for 3 days, and the results of lamination using a new stamp lamination technique are shown in FIG. From the result of FIG. 7, it was confirmed that a thick HepG2 cell tissue was constructed, and it was suggested that the layering technique of the present invention can be applied to other cell types.

<実施例8>
(積層化細胞シート組成物(10層)の移植評価)
実施例6と同様、フィブリンゲルを使用した方法によって、生後1日の仔ラットの心臓から回収した細胞を用いて10層の積層化細胞シートを作製した。また、得られた積層化細胞シートを実施例6と同様の方法でヌードラットへ移植した。移植2週間後の移植部位周辺より組織切片を作製し、免疫染色法によって心筋トロポニンT(緑、心筋細胞の位置を示す)及びCD31(赤、血管内皮細胞の位置を示す)を染色し、同時にHoechst33258にて細胞核を染色した。得られた組織切片を共焦点顕微鏡で観察した(図13)。
<Example 8>
(Transplantation evaluation of laminated cell sheet composition (10 layers))
Similar to Example 6, a 10-layer laminated cell sheet was prepared using cells collected from the heart of a 1-day-old pup rat by a method using fibrin gel. The obtained laminated cell sheet was transplanted to nude rats in the same manner as in Example 6. Tissue sections were prepared from around the transplant site 2 weeks after transplantation, and myocardial troponin T (green, indicating the position of cardiomyocytes) and CD31 (red, indicating the position of vascular endothelial cells) were stained by immunostaining. Cell nuclei were stained with Hoechst 33258. The obtained tissue section was observed with a confocal microscope (FIG. 13).

従来の方法によって作製された積層化細胞シートでは、一度に移植できる細胞シートの厚さが80μm未満であり、それを超えた厚さの積層化細胞シートを移植する場合は、複数回の移植操作を繰り返す必要があった。しかし、本発明の積層化細胞シートは、200μm以上の厚さを有する10層の積層化細胞シートであっても、壊死することなく生体内に生着することが可能であった。移植した積層化細胞シートには血管構造も認められた。すなわち、本発明の方法によって得られた積層化細胞シートは、80μmを超える厚さを有する細胞シートであっても、移植後に壊死することなく生着可能であるという優れた効果を発揮した。   In the laminated cell sheet produced by the conventional method, the thickness of the cell sheet that can be transplanted at one time is less than 80 μm. When transplanting a laminated cell sheet with a thickness exceeding that, multiple transplantation operations are performed. It was necessary to repeat. However, even if the laminated cell sheet of the present invention is a 10-layer laminated cell sheet having a thickness of 200 μm or more, it can be engrafted in vivo without necrosis. Vascular structures were also observed in the transplanted laminated cell sheet. That is, the laminated cell sheet obtained by the method of the present invention exhibited an excellent effect that even a cell sheet having a thickness exceeding 80 μm can be engrafted without necrosis after transplantation.

<細胞シート積層化装置>
本発明の積層化細胞シート組成物を製造するための装置を例示する。図12は、本発明の細胞シート積層化装置1を示す斜視図である。10は、細胞シートを保持する培養細胞移動治具10である。この培養細胞移動治具10は、アーム11先端下部に着脱可能である。培養細胞移動治具10の細胞シートと接触する細胞付着には、細胞シートを捕捉できる機能を有するものであればよく、例えば、材料としては、ポリビニリデンジフルオライド(PVDF)、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール、ウレタン、セルロース及びその誘導体、キチン、キトサン、コラーゲン、ゼラチン、フィブリンゲル等を用いることができる。これにより、細胞シートを貼り付けて持ち上げることができる。アーム11は、(四角柱形状の)基部材の上部に垂直平面内で揺動可能に取り付けられている。アーム11の揺動回転軸12を挟んで図中左側には培養細胞移動治具10と、図中右側には押圧力(重さ)を計測する押圧力測定手段13を備える。基部材15の下部は蛇腹シール14でシールされている。その基部材の下部には、基部材15を水平面内のX方向及びY方向に移動可能にする(図示しない)駆動手段と基部材をZ方向に昇降動作させる昇降駆動手段を備える。
<Cell sheet laminating device>
The apparatus for manufacturing the laminated | stacked cell sheet composition of this invention is illustrated. FIG. 12 is a perspective view showing the cell sheet laminating apparatus 1 of the present invention. Reference numeral 10 denotes a cultured cell moving jig 10 that holds a cell sheet. The cultured cell moving jig 10 can be attached to and detached from the lower end of the arm 11. The cell attachment that contacts the cell sheet of the cultured cell transfer jig 10 may have any function that can capture the cell sheet. For example, the material may be polyvinylidene difluoride (PVDF), silicone resin, polyvinyl Alcohol, urethane, cellulose and derivatives thereof, chitin, chitosan, collagen, gelatin, fibrin gel and the like can be used. Thereby, a cell sheet can be stuck and lifted. The arm 11 is attached to an upper portion of a base member (in the shape of a quadrangular prism) so as to be swingable within a vertical plane. A cultured cell moving jig 10 is provided on the left side of the figure across the swing rotation shaft 12 of the arm 11, and a pressing force measuring means 13 for measuring the pressing force (weight) is provided on the right side of the figure. A lower portion of the base member 15 is sealed with a bellows seal 14. Below the base member, there are provided drive means (not shown) that allows the base member 15 to move in the X and Y directions in the horizontal plane and lift drive means that moves the base member up and down in the Z direction.

17は、細胞培養基材20上で培養されたシート状細胞群に細胞接着性物質を塗布する細胞接着性物質塗布手段である。この細胞接着性物質塗布手段17から細胞接着性物質を含む溶液が供給され、細胞培養基材20上の細胞の上面に塗布される。なお、細胞接着性物質塗布手段17は2以上設けられてもよく、この場合、細胞接着性物質塗布手段17からは、混合することでゲル状になる物質(例えば、トロンビンとフィブリノーゲン、アルギン酸ナトリウム溶液とカルシウムイオン溶液、等)を別々に供給するものであってもよく、束ねられて、塗布する直前で混合する構成であってもよい。塗布する手段としては、液体を滴下する手段であってもよく、スプレー状で塗布する手段であってもよい。   Reference numeral 17 denotes a cell adhesive substance applying means for applying a cell adhesive substance to a sheet-like cell group cultured on the cell culture substrate 20. A solution containing the cell adhesive substance is supplied from the cell adhesive substance applying means 17 and applied to the upper surface of the cells on the cell culture substrate 20. Two or more cell adhesive substance applying means 17 may be provided. In this case, the cell adhesive substance applying means 17 is a substance that forms a gel by mixing (for example, thrombin, fibrinogen, sodium alginate solution). And calcium ion solution, etc.) may be supplied separately, or may be bundled and mixed immediately before application. The means for applying may be a means for dropping a liquid or a means for applying in a spray form.

押圧力測定手段13によって押圧力を測定することにより、基部材15を昇降手段の作動により降下して、細胞培養基材20内の細胞シートに培養細胞移動治具10を押しあてる力を調節することが可能となる。そのとき、アーム11先端に取り付けられた培養細胞移動治具10(力点)が揺動回転軸(支点)を中心に揺動して、押圧力測定手段13(作用点)を押しつける。押圧力測定手段13は、たとえば、ロードセル等である。   By measuring the pressing force by the pressing force measuring means 13, the base member 15 is lowered by the operation of the elevating means, and the force for pressing the cultured cell moving jig 10 against the cell sheet in the cell culture substrate 20 is adjusted. It becomes possible. At that time, the cultured cell moving jig 10 (power point) attached to the tip of the arm 11 swings about the swinging rotation axis (fulcrum) and presses the pressing force measuring means 13 (working point). The pressing force measuring means 13 is, for example, a load cell.

16は、細胞培養基材20等を複数載置できる載置台である。この載置台16には、回転軸16aを備えている。この回転軸16aは、Oリング等でシールされており、基台30下部に回転駆動手段の作動により回転駆動することができる。また、載置台16の細胞培養基材20を載置する部位は、細胞培養基材20に刺激を与える刺激供与手段18を備えている。刺激供与手段18は、例えば、細胞培養基材20が温度応答性培養皿である場合は、温度を変化させる手段(クーラ等、例えば、ペルチェ)であり、細胞培養基材20が光応答性の培養皿である場合は、例えば光刺激を与える光源(例えばLED)等である。   Reference numeral 16 denotes a mounting table on which a plurality of cell culture substrates 20 and the like can be mounted. The mounting table 16 includes a rotation shaft 16a. The rotary shaft 16a is sealed with an O-ring or the like, and can be driven to rotate at the lower part of the base 30 by the operation of a rotary drive means. Further, the part of the mounting table 16 on which the cell culture substrate 20 is placed is provided with a stimulus providing means 18 that gives a stimulus to the cell culture substrate 20. For example, when the cell culture substrate 20 is a temperature-responsive culture dish, the stimulus providing unit 18 is a unit that changes the temperature (cooler or the like, for example, Peltier), and the cell culture substrate 20 is light-responsive. In the case of a culture dish, for example, it is a light source (for example, LED) that gives a light stimulus.

本装置を用いることで本発明の細胞シート積層体の製造方法を実施し、効率的かつ再現よく積層化細胞シート組成物を作製することが可能となる。具体的な手順としては、昇降駆動手段によって基部材15を降下させ、基部材15と繋がっているアーム11及び培養細胞移動治具10を降下させ、予め培養液が吸引された細胞培養基材20上のシート状細胞群の上面に培養細胞移動治具10を接触させる。この状態で、載置台16の細胞培養基材20の下部に備えられた刺激供与手段によって刺激を与え、細胞培養基材20よりシート状細胞群を細胞シートとして剥離させ、培養細胞移動治具10に貼り付ける。その後、昇降駆動手段を上昇させ、細胞シートを付着した培養細胞移動治具10の直下に、別のシート状細胞群が培養された細胞培養基材20が位置するように載置台16を、回転軸16aを中心として回転させる。細胞接着性物質塗布手段17から細胞接着性物質を含む溶液が供給され、細胞培養基材20上の細胞の上面に塗布する。その後、昇降駆動手段によって基部材15を降下させて再び培養細胞移動治具10を降下させ、細胞培養基材20上のシート状細胞群の上面に培養細胞移動治具10を接触させる。この状態で、載置台16の細胞培養基材20の下部に備えられた刺激供与手段によって刺激を与え、細胞培養基材20よりシート状細胞群を細胞シートとして剥離させ、培養細胞移動治具10に貼り付ける。この作業を繰り返すことによって、積層化細胞シート組成物を作製することが可能となる。   By using this apparatus, it is possible to carry out the method for producing a cell sheet laminate of the present invention and to produce a laminated cell sheet composition efficiently and reproducibly. As a specific procedure, the base member 15 is lowered by the raising / lowering driving means, the arm 11 and the cultured cell moving jig 10 connected to the base member 15 are lowered, and the cell culture substrate 20 from which the culture solution has been sucked in advance. The cultured cell moving jig 10 is brought into contact with the upper surface of the upper sheet-like cell group. In this state, stimulation is applied by a stimulus providing means provided at the lower part of the cell culture substrate 20 of the mounting table 16, and the sheet-like cell group is peeled off as a cell sheet from the cell culture substrate 20, and the cultured cell moving jig 10 Paste to. Thereafter, the lifting drive means is raised, and the mounting table 16 is rotated so that the cell culture substrate 20 on which another sheet-like cell group is cultured is positioned directly below the cultured cell moving jig 10 to which the cell sheet is attached. Rotate around the axis 16a. A solution containing a cell adhesive substance is supplied from the cell adhesive substance applying means 17 and applied to the upper surface of the cells on the cell culture substrate 20. Thereafter, the base member 15 is lowered by the lift driving means to lower the cultured cell moving jig 10 again, and the cultured cell moving jig 10 is brought into contact with the upper surface of the sheet-like cell group on the cell culture substrate 20. In this state, stimulation is applied by a stimulus providing means provided at the lower part of the cell culture substrate 20 of the mounting table 16, and the sheet-like cell group is peeled off as a cell sheet from the cell culture substrate 20, and the cultured cell moving jig 10 Paste to. By repeating this operation, a laminated cell sheet composition can be produced.

なお、本実施態様は単なる例示であり、本発明の製造方法を実施できる構成であれば、いずれも適用可能であり、何ら構成を限定するものではない。また、国際公開第2012/098931号に開示される発明の全ての構成も本発明の範囲に取り入れられ、本明細書の一部を構成する。   Note that this embodiment is merely an example, and any configuration can be applied as long as the manufacturing method of the present invention can be implemented, and the configuration is not limited at all. Moreover, all the structures of the invention disclosed in International Publication No. 2012/098931 are also included in the scope of the present invention, and constitute a part of this specification.

本発明に示される製造方法であれば、厚みのある積層化細胞シート組成物を簡便かつ高速に作製することができるようになる。このような厚みのある細胞組成物は、生体様組織として、さまざまな組織・臓器の再生医療に有用なものであると同時に、治療を目的とする薬剤の効果を評価するモデルとしても有用である。   If it is the manufacturing method shown by this invention, a thick laminated cell sheet composition can be produced now simply and at high speed. Such a thick cell composition is useful as a living body-like tissue for regenerative medicine of various tissues and organs, and at the same time, as a model for evaluating the effect of a drug intended for treatment. .

1 細胞シート積層化装置
10 培養細胞移動治具
11 アーム
12 揺動回転軸
13 横圧力測定手段
14 蛇腹シール
15 基部材
16 載置台
16a 回転軸
17 細胞接着性物質塗布手段
18 刺激供与手段
20 細胞培養基材
30 基台
31 搬出入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cell sheet | seat lamination | stacking apparatus 10 Cultured cell moving jig | tool 11 Arm 12 Oscillating rotating shaft 13 Lateral pressure measuring means 14 Bellows seal 15 Base member 16 Mounting base 16a Rotating shaft 17 Cell adhesive substance application means 18 Stimulation donating means 20 Cell culture Base material 30 Base 31 Carry-in / out entrance

Claims (15)

(1)刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群の上面に、培養細胞移動治具を接触させ、前記刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群を剥離させる刺激を与えて、剥離した第1細胞シートを前記培養細胞移動治具に付着させる工程、
(2)刺激応答性培養基材上の第2シート状細胞群の上面、及び/又は、前記培養細胞移動治具に付着した前記第1細胞シートの下面、に細胞接着性物質を塗布する工程、
(3)前記培養細胞移動治具に付着した前記第1細胞シートの下面を、前記第2シート状細胞群の上面に接触させ、前記第2シート状細胞群が前記刺激応答性培養基材から剥離する刺激を与え、剥離した第2細胞シートを前記第1細胞シートの下面に接着させる工程、
を含む、積層化細胞シート組成物を製造する方法。
(1) A stimulus for bringing a cultured cell moving jig into contact with the upper surface of the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and peeling the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate. Giving and attaching the peeled first cell sheet to the cultured cell moving jig,
(2) A step of applying a cell adhesive substance to the upper surface of the second sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and / or the lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell moving jig. ,
(3) The lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell moving jig is brought into contact with the upper surface of the second sheet-like cell group, and the second sheet-like cell group is separated from the stimulus-responsive culture substrate. Providing a stimulus for peeling, and bonding the peeled second cell sheet to the lower surface of the first cell sheet;
A method for producing a laminated cell sheet composition.
前記工程(3)の前記刺激を与える時に、さらに同時に荷重する、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein when applying the stimulus of the step (3), further loading is performed simultaneously. 前記工程(3)で得られた、前記培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物に対し、
さらに、
(4)刺激応答性培養基材上の第3シート状細胞群の上面、及び/又は、前記工程(3)で得られた前記培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物の下面、に細胞接着性物質を塗布する工程、
(5)前記培養細胞移動治具に付着した前記積層化細胞シート組成物の下面を、前記第3シート状細胞群の上面に接触させ、前記第3シート状細胞群が前記刺激応答性培養基材から剥離する刺激を与え、剥離した第3細胞シートを前記積層化細胞シート組成物の下面に接着させる工程、
(6)前記工程(4)〜(5)を任意の回数繰り返す工程、
を含む、請求項1又は2に記載の方法。
For the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell transfer jig obtained in the step (3),
further,
(4) The upper surface of the third sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and / or the lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell moving jig obtained in the step (3). Applying a cell adhesive substance to
(5) The lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell transfer jig is brought into contact with the upper surface of the third sheet-like cell group, and the third sheet-like cell group becomes the stimulus-responsive culture medium. Providing a stimulus for peeling from the material, and bonding the peeled third cell sheet to the lower surface of the laminated cell sheet composition;
(6) A step of repeating the steps (4) to (5) any number of times,
The method according to claim 1, comprising:
前記細胞接着性物質が、細胞接着性タンパク質、細胞接着性ペプチド及び/又は細胞接着性多糖類である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the cell adhesive substance is a cell adhesive protein, a cell adhesive peptide and / or a cell adhesive polysaccharide. 前記細胞接着性物質が、ポリリジン、コラーゲン、ビトロネクチン、フィブリン、フィブリノーゲン及びトロンビンの混合物、フィブロネクチン、トロンボスポンジン、ゼラチン、ラミニン、キトサン系接着剤、アルギン酸系接着剤からなる群から選択される1又は2以上の物質である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。   1 or 2 wherein the cell adhesive substance is selected from the group consisting of polylysine, collagen, vitronectin, fibrin, fibrinogen and thrombin, fibronectin, thrombospondin, gelatin, laminin, chitosan adhesive, alginate adhesive The method of any one of Claims 1-3 which is the above substance. 前記工程(2)が、
刺激応答性培養基材上の第2シート状細胞群の上面、及び、前記培養細胞移動治具に付着した前記第1細胞シートの下面、に細胞接着性物質を塗布する工程であって、
前記第2シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲン、及び、前記第1細胞シートの下面に塗布する細胞接着性物質がトロンビンである、或いは、
前記第2シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がトロンビン、及び、前記第1細胞シートの下面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲンである、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
The step (2)
Applying the cell adhesive substance to the upper surface of the second sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and the lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell transfer jig,
The cell adhesive substance applied to the upper surface of the second sheet-like cell group is fibrinogen, and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the first cell sheet is thrombin, or
The cell adhesive substance applied to the upper surface of the second sheet-like cell group is thrombin, and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the first cell sheet is fibrinogen.
The method of any one of claims 1-5.
前記工程(4)が、
刺激応答性培養基材上の第3シート状細胞群の上面、及び、前記工程(3)で得られた前記培養細胞移動治具に付着した積層化細胞シート組成物の下面、に細胞接着性物質を塗布する工程であって、
前記第3シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲン、及び、前記積層化細胞シート組成物の下面に塗布する細胞接着性物質がトロンビンである、或いは、
前記第3シート状細胞群の上面に塗布する細胞接着性物質がトロンビン、及び、前記積層化細胞シート組成物の下面に塗布する細胞接着性物質がフィブリノーゲンである、
請求項3〜6のいずれか1項に記載の方法。
The step (4)
Cell adhesion to the upper surface of the third sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate and the lower surface of the laminated cell sheet composition attached to the cultured cell transfer jig obtained in the step (3) A process of applying a substance,
The cell adhesive substance applied to the upper surface of the third sheet-like cell group is fibrinogen, and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the laminated cell sheet composition is thrombin, or
The cell adhesive substance applied to the upper surface of the third sheet cell group is thrombin, and the cell adhesive substance applied to the lower surface of the laminated cell sheet composition is fibrinogen.
The method according to any one of claims 3 to 6.
前記刺激応答性培養基材が、温度応答性培養基材であって、前記刺激が、下限臨界溶解温度以下又は上限臨界溶解温度以上の温度である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。   The said stimulus responsive culture base material is a temperature responsive culture base material, The said stimulus is the temperature below the lower critical solution temperature or higher than the upper critical solution temperature. The method described. 前記刺激応答性培養基材が、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミドが少なくともその培養面の一部に被覆された培養基材である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the stimulus-responsive culture substrate is a culture substrate in which poly-N-isopropylacrylamide is coated on at least a part of the culture surface. 前記培養細胞移動治具が、細胞接着性タンパク質、細胞接着性ペプチド又は親水性ポリマーの1種又は2種以上からなる細胞付着部を有する培養細胞移動治具である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。   The culture cell migration jig according to any one of claims 1 to 9, wherein the culture cell migration jig is a culture cell migration jig having a cell attachment part composed of one or more of cell adhesion protein, cell adhesion peptide, and hydrophilic polymer. The method according to claim 1. 前記積層化細胞シート組成物が、心筋細胞、肝細胞、線維芽細胞、筋芽細胞、膵細胞、腎細胞、血管内皮細胞、上皮細胞からなる群から選択される1又は2以上の細胞を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。   The laminated cell sheet composition includes one or more cells selected from the group consisting of cardiomyocytes, hepatocytes, fibroblasts, myoblasts, pancreatic cells, kidney cells, vascular endothelial cells, and epithelial cells. The method of any one of Claims 1-10. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法により得られる積層化細胞シート組成物。   The laminated cell sheet composition obtained by the method of any one of Claims 1-11. 前記積層化細胞シート組成物の平均の厚さが、80μm以上である請求項12に記載の積層化細胞シート組成物。   The laminated cell sheet composition according to claim 12, wherein an average thickness of the laminated cell sheet composition is 80 µm or more. 刺激応答性培養基材に刺激を与え、前記刺激応答性培養基材から細胞シートを剥離させるための刺激手段を具備した載置台と、
前記細胞シートを付着させるための培養細胞移動治具と、
前記培養細胞移動治具を取り付けて、前記培養細胞移動治具に荷重をかけるためのアームと、
前記刺激応答性培養基材上の該細胞シートに細胞接着性物質を塗布する細胞接着性物質塗布手段と、を備えた、積層化細胞シート組成物の製造装置。
A mounting table provided with stimulation means for stimulating the stimulus-responsive culture substrate and peeling the cell sheet from the stimulus-responsive culture substrate;
A cultured cell transfer jig for attaching the cell sheet;
An arm for attaching the cultured cell moving jig and applying a load to the cultured cell moving jig;
An apparatus for producing a laminated cell sheet composition, comprising: a cell adhesive substance applying means for applying a cell adhesive substance to the cell sheet on the stimulus-responsive culture substrate.
前記載置台に載置された前記刺激応答性培養基材上の第1シート状細胞群の上面に、前記培養細胞移動治具を接触させ、前記刺激手段によって前記刺激応答性培養基材上の該第1シート状細胞群が剥離される刺激を与えて、得られる第1細胞シートを前記培養細胞移動治具に付着させ、
前記載置台に載置された第2シート状細胞群の上面、及び/又は、前記第1細胞シートの下面に、前記細胞接着性物質塗布手段によって供給される前記細胞接着性物質を塗布し、
前記培養細胞移動治具に付着した該第1細胞シートの下面を、前記第2シート状細胞群の上面に接触させ、前記刺激手段によって前記刺激応答性培養基材上の前記第2シート状細胞群が剥離される刺激を与えると同時に、前記培養細胞移動治具に荷重をかけて、得られる第2細胞シートを前記第1細胞シートに迅速に積層することを特徴とする、請求項14に記載の積層化細胞シート組成物の製造装置。
The cultured cell moving jig is brought into contact with the upper surface of the first sheet-like cell group on the stimulus-responsive culture substrate placed on the mounting table, and the stimulus-responsive culture substrate is placed on the stimulus-responsive culture substrate by the stimulation means. Giving a stimulus to peel off the first sheet-like cell group, and attaching the obtained first cell sheet to the cultured cell moving jig;
Applying the cell adhesive substance supplied by the cell adhesive substance applying means to the upper surface of the second sheet-like cell group placed on the mounting table and / or the lower surface of the first cell sheet,
The lower surface of the first cell sheet attached to the cultured cell moving jig is brought into contact with the upper surface of the second sheet-like cell group, and the second sheet-like cell on the stimulus-responsive culture substrate by the stimulating means. 15. The method according to claim 14, wherein the second cell sheet obtained is quickly laminated on the first cell sheet by applying a load to the cultured cell moving jig at the same time as applying a stimulus for detaching the group. The manufacturing apparatus of the laminated cell sheet composition of description.
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