JPWO2020013247A1 - 多能性幹細胞の分散体、多能性幹細胞製品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
(1)多能性幹細胞を未分化維持培地中で培養する工程、
(2)工程(1)で培養した多能性幹細胞を、ROCK阻害剤を含む第1の細胞懸濁用媒体に懸濁する工程、
(3)工程(2)で得られた懸濁液の細胞懸濁用媒体を凍結保存用媒体に交換し、凍結保存用媒体と該凍結保存用媒体に分散された多能性幹細胞とからなる細胞分散液を得る工程、及び
(4)工程(3)で得られた細胞分散液を気密容器に気密状態になるよう充填する工程
を含む、多能性幹細胞製品の製造方法。
[2]
工程(2)が、ROCK阻害剤を含む第1の細胞懸濁用媒体に懸濁することによって得られた懸濁液の前記第1の細胞懸濁用媒体を除去した後、ROCK阻害剤を含まない第2の細胞懸濁用媒体を添加し、細胞を懸濁することをさらに含む、[1]の製造方法。
[3]
工程(2)のROCK阻害剤がY−27632である[1]又は[2]の製造方法。
[4]
工程(2)の第1の細胞懸濁用媒体におけるY−27632の濃度が、100ng/mL〜100μg/mLである[3]の製造方法。
[5]
分散媒体と、該媒体に分散された多能性幹細胞及びROCK阻害剤とからなる細胞分散体であって、気密容器に収容されている、細胞分散体。
[6]
ROCK阻害剤がY−27632である[5]の細胞分散体。
[7]
細胞分散体におけるY−27632の濃度が、0.01ng/mL〜10ng/mLである[6]の細胞分散体。
[8]
凍結状態である、[5]〜[7]のいずれかの細胞分散体。
[9]
気密容器の気密性は、無菌試験法において、菌の増殖が認められないとの基準を満たす気密性である、[5]〜[8]のいずれかの細胞分散体。
[10]
無菌試験法が、プロセスシミュレーションにより実施する無菌試験法である、[9]の細胞分散体。
[11]
気密容器の気密性は、トルク測定装置による測定値が6.0〜16.9in・ozであるとの基準を満たす気密性である、[5]〜[10]のいずれかの細胞分散体。
[12]
単位体積の細胞分散体当たりの多能性幹細胞の濃度が1×102細胞/μL〜1×104細胞/μLである、[5]〜[11]のいずれかの細胞分散体。
[13]
気密容器当たりの多能性幹細胞の細胞数が2×104個〜2×107個であり、気密容器当たりの細胞分散体の体積が200μL〜2000μLである、[5]〜[12]のいずれかの細胞分散体。
[14]
多能性幹細胞が、ヒト人工多能性幹細胞(ヒトiPS細胞)又はヒト胚性幹細胞(ヒトES細胞)である、[5]〜[13]のいずれかの細胞分散体。
[15]
凍結状態の細胞分散体中の多能性幹細胞を解凍した場合、多能性幹細胞の生存率が少なくとも80%である、[5]〜[14]のいずれかの細胞分散体。
[16]
気密容器と、該気密容器内に収容されている[5]〜[15]のいずれかの細胞分散体とからなる多能性幹細胞製品。
本発明に係る細胞分散体の一実施形態は、分散媒体と、該媒体に分散された多能性幹細胞及びROCK阻害剤とからなる細胞分散体であって、気密容器に収容されている、細胞分散体である。
本明細書における多能性幹細胞は、三胚葉(外胚葉、中胚葉、内胚葉)及び/又は胚体外組織に属する細胞系譜に分化可能である多能性を有し、かつ、増殖能をも併せもつ幹細胞であれば、特に限定されない。
本明細書おいて多能性幹細胞の培養に用いられる培地は、動物細胞の培養に通常用いられる培地を基礎培地として調製することができる。基礎培地としては、例えば、BME培地、BGJb培地、CMRL 1066培地、Glasgow’s Minimal Essential Medium(GMEM)培地、Improved MEM Zinc Option培地、IMDM培地、Medium 199培地、Eagle MEM培地、αMEM培地、DMEM培地、F−12培地、DMEM/F12培地、IMDM/F12培地、ハム培地、RPMI 1640培地、Fischer’s培地、Neurobasal培地及びこれらの混合培地を挙げることができる。
本明細書において多能性幹細胞を分散するための分散媒体として、多能性幹細胞の分散に適した媒体であれば特に限定されず、凍結保存に適した凍結保存用媒体であることが好ましい。
凍結保存用媒体とは、多能性幹細胞の凍結保存に適した分散媒体である。凍結保存用媒体としては、細胞の凍結保存に適した媒体であればよく、例えば、それぞれ後述する凍結保護物質が添加された、生理食塩水、PBS、EBSSもしくはHBSSなどの緩衝液、DMEM、GMEMもしくはRPMIなどの培地、血清、血清代替物(Knock Out Serum Replacement:Invitrogen社)、又はこれらの混合物などの媒体が挙げられる。
分散によって誘導される細胞死(特に、ヒト多能性幹細胞の細胞死)を抑制するために、細胞分散体には、Rho−associated coiled−coilキナーゼ(ROCK)の阻害剤(ROCK阻害剤)が含まれることが好ましい。また、細胞分散体を凍結保存する場合、ROCK阻害剤が含まれることによって、解凍時における多能性幹細胞の回収率及び生存率を向上させると考えられる。ROCK阻害剤としては、市販のROCK阻害剤を使用することができる。例えばY−27632(WAKO)、Fasudil(HA1077)、H−1152、Thiazovivin、GSK269962などが挙げられ、特にY−27632が好ましく用いられる。なお、本明細書におけるROCK阻害剤は、それぞれフリー体、塩等を共に含む。例えば、Y−27632は、Y−27632のフリー体及びその塩酸塩であるY−27632 dihydrochloride等を包含する。
本明細書における気密容器は、気密性を有する細胞保存容器、すなわち、通常の取扱い、運搬又は保存状態において、固形又は液体の異物の混入が認められない容器であって、当該容器中の媒体及び細胞の損失又は蒸発を防止できる容器であれば、特に限定されない。気密容器は、外部からの菌の混入を防止できる容器であることが好ましい。媒体及び細胞の損失又は蒸発を防止できる容器とは、容器から媒体などが液体として漏出せず、蒸発による容器からの漏出が媒体などの重量の1%未満、好ましくは0.5%未満、0.3%未満、又は0.1%未満である容器を意味する。例えば、ガスケット付きキャップを有するバイアル、クライオチューブ(商品名:Nunc(商標)Coded Cryobank Vial Systems、サーモフィッシャー社製)などが挙げられ、NALGENE(ナルゲン)S100クライオバイアルなども用いられる。
本発明に係る多能性幹細胞製品の一実施形態は、気密容器と、該気密容器内に収容されている上記の細胞分散体とからなる。多能性幹細胞製品は、医薬品製造原料となり得、下記の方法によって製造することができる。多能性幹細胞製品は、例えば−80℃以下又は−150℃以下にて凍結保存されることが好ましい。液体窒素(気相含む)やディープフリーザーなどにより凍結保存することができる。
本発明に係る多能性幹細胞製品の製造方法の一実施形態は、下記の工程(1)〜工程(4)を含む。
(1)多能性幹細胞を未分化維持培地中で培養する工程、
(2)工程(1)で培養した多能性幹細胞を、ROCK阻害剤を含む第1の細胞懸濁用媒体に懸濁する工程、
(3)工程(2)で得られた懸濁液の細胞懸濁用媒体を凍結保存用媒体に交換し、凍結保存用媒体と該凍結保存用媒体に分散された多能性幹細胞とからなる細胞分散液を得る工程、及び
(4)工程(3)で得られた細胞分散液を気密容器に気密状態になるよう充填する工程。
細胞懸濁用媒体は、多能性幹細胞の保存前に、多能性幹細胞の洗浄又は細胞数測定などの操作を行う際に、多能性幹細胞を懸濁させる媒体として用いられる。本明細書において細胞懸濁用媒体としては、多能性幹細胞の懸濁に適した媒体であれば特に限定されない。細胞懸濁用媒体としては、例えば、生理食塩水、PBS、EBSS、HBSSなどの緩衝液やDMEM、GMEM、RPMIなどの培地、血清、血清代替物(Knock Out Serum Replacement:Invitrogen社)、又は、これらの混合物などが挙げられ、凍結保護物質が含まれていてもよい。
ここで培養は、増殖及び継代を含む。培養に供するための多能性幹細胞は、細胞株を用いる場合は通常凍結保存されている。したがって、培養する前に、凍結保存されている多能性幹細胞を解凍する。解凍は、37℃で0.5〜2分間保温することで解凍し、未分化維持培地に懸濁後、遠心などにより回収するなどして、培養容器に播種すればよい。多能性幹細胞は、解凍から凍結保存まで、1〜3回継代して増殖させる。
工程(2)は、上述した細胞を洗浄するための工程であり、工程(1)で得られた多能性幹細胞を、遠心分離などにより多能性幹細胞を沈殿させ、上清(未分化維持培地)を除去した後、ROCK阻害剤を含む第1の細胞懸濁用媒体を添加し、細胞を懸濁させる。ROCK阻害剤を含む第1の細胞懸濁用媒体に多能性幹細胞を懸濁することによって、細胞の分散によって誘導される多能性幹細胞の細胞死(アポトーシス)を抑制することができる。ROCK阻害剤は、上記のとおりであり、Y−27632であることが好ましい。
凍結保存用媒体は、上記のとおりである。工程(2)で得られた懸濁液中の細胞懸濁用媒体の凍結保存用媒体への交換は、当業者にとってルーチンな操作であり、例えば遠心分離などにより多能性幹細胞を回収し、回収した多能性幹細胞に適量の凍結保存用媒体を添加し、所望の細胞濃度となるよう分散させることによって行うことができる。
工程(3)で得られた細胞分散液はすぐに気密容器に充填することが好ましい。気密状態になるよう充填することとは、上述した容器に細胞分散液を充填し、事前に気密性を確認した範囲内のトルク値になるようにキャップを閉めることをいう。
多能性幹細胞製品の製造方法は、必要に応じて工程(5)、すなわち、工程(4)で得られた気密性容器に充填された細胞分散液を凍結する工程がさらに含んでもよい。凍結方法は特に限定されないが、ガラス化方法又は緩慢法のいずれも用いられる。ガラス化法は、例えば凍結保存液に懸濁した細胞を入れたチューブを直接液体窒素に浸して行われる。緩慢法は、例えば、凍結保存液に懸濁した細胞を入れたチューブをプログラムフリーザーやディープフリーザーで−1℃/分で−80℃まで冷却して行われる。
iPS細胞としては、京都大学から分譲を受けたFf−I01株を用いた。各操作は、使用する機器は、安全キャビネット、インキュベーター、顕微鏡、遠心分離機などであった。
実施例1で得られた細胞分散液を、安全キャビネット内で、2mLのクライオバイアルに、250μL/チューブ、500μL/チューブ、及び1000μL/チューブとなるように充填した。充填した後、プログラムフリーザーにて凍結保存した。
実施例2で凍結保存したiPS細胞を実施例1と同様に解凍した。解凍後の生細胞数を計数し、回収細胞数とし、回収率を計算し、さらに回収細胞中の生存率を計算した。解凍した細胞を6ウェルプレートに6.5×104細胞/ウェルとなるよう播種し、未分化維持培地(最初の24hのみROCK阻害剤Y−27632 10μM入りで4日間培養し、回収細胞数を計数し、生存率を計算した。結果は表1及び表2に示す。
細胞分散液の代わりに無菌試験用培地を用い、解凍から充填までの作業のうち比較的リスクの高い作業、すなわち、解凍、継代、培地交換2及び充填を模擬的に実施し、製造工程の無菌性を確認した。なお、一定の想定される下記の負荷シナリオも各工程に追加して実施した。この試験は2回行った。
[負荷シナリオ]
解凍:チューブを床に落とした後、アクトリルで清拭後、安全キャビネットに戻した。
継代:チューブを床に落とした後、アクトリルで清拭後、安全キャビネットに戻した。補助者が安全キャビネット内に深く手を入れた。
培地交換:作業者が新たに細胞調製室に入った。作業者を交替した。
充填:60分以上かけて作業を実施した。
大日本住友製薬株式会社内において、iPS細胞樹立株を明細書に記載の常法により製造した。当該iPS細胞を、Y−27632(10μM)を含む培地(AK03N:味の素株式会社)を用いて1回洗浄を実施し、Y−27632を含まない培地(AK03N:味の素株式会社)によりさらに1回洗浄を実施した。洗浄後、iPS細胞をセルバンクとして凍結保存した。上記により製造したセルバンク2ロットから各1本ずつを検体として、凍結iPS細胞の上清に含まれるY−27632を定量した。試料は遠心後、上清をサンプリングした。0.0400〜20.0ng/mLのY−27632溶液を検量線試料に用いて、LC/MS/MS法により測定した。その結果、検体1は0.819ng/mL、検体2は0.864ng/mLのY−27632を含むことが分かった。
Claims (16)
- (1)多能性幹細胞を未分化維持培地中で培養する工程、
(2)工程(1)で培養した多能性幹細胞を、ROCK阻害剤を含む第1の細胞懸濁用媒体に懸濁する工程、
(3)工程(2)で得られた懸濁液の細胞懸濁用媒体を凍結保存用媒体に交換し、凍結保存用媒体と該凍結保存用媒体に分散された多能性幹細胞とからなる細胞分散液を得る工程、及び
(4)工程(3)で得られた細胞分散液を気密容器に気密状態になるよう充填する工程
を含む、多能性幹細胞製品の製造方法。 - 工程(2)が、ROCK阻害剤を含む第1の細胞懸濁用媒体に懸濁することによって得られた懸濁液の前記第1の細胞懸濁用媒体を除去した後、ROCK阻害剤を含まない第2の細胞懸濁用媒体を添加し、細胞を懸濁することをさらに含む、請求項1に記載の製造方法。
- 工程(2)のROCK阻害剤がY−27632である請求項1又は2に記載の製造方法。
- 工程(2)の第1の細胞懸濁用媒体におけるY−27632の濃度が、100ng/mL〜100μg/mLである、請求項3に記載の製造方法。
- 分散媒体と、該媒体に分散された多能性幹細胞及びROCK阻害剤とからなる細胞分散体であって、気密容器に収容されている、細胞分散体。
- ROCK阻害剤がY−27632である、請求項5に記載の細胞分散体。
- 細胞分散体におけるY−27632の濃度が、0.01ng/mL〜10ng/mLである、請求項6に記載の細胞分散体。
- 凍結状態である、請求項5〜7のいずれか一項に記載の細胞分散体。
- 気密容器の気密性は、無菌試験法において、菌の増殖が認められないとの基準を満たす気密性である、請求項5〜8のいずれか一項に記載の細胞分散体。
- 無菌試験法が、プロセスシミュレーションにより実施する無菌試験法である、請求項9に記載の細胞分散体。
- 気密容器の気密性は、トルク測定装置による測定値が6.0〜16.9in・ozであるとの基準を満たす気密性である、請求項5〜10のいずれか一項に記載の細胞分散体。
- 単位体積の細胞分散体当たりの多能性幹細胞の濃度が1×102細胞/μL〜1×104細胞/μLである、請求項5〜11のいずれか一項に記載の細胞分散体。
- 気密容器当たりの多能性幹細胞の細胞数が2×104個〜2×107個であり、気密容器当たりの細胞分散体の体積が200μL〜2000μLである、請求項5〜12のいずれか一項に記載の細胞分散体。
- 多能性幹細胞が、ヒト人工多能性幹細胞(ヒトiPS細胞)又はヒト胚性幹細胞(ヒトES細胞)である、請求項5〜13のいずれか一項に記載の細胞分散体。
- 凍結状態の細胞分散体中の多能性幹細胞を解凍した場合、多能性幹細胞の生存率が少なくとも80%である、請求項5〜14のいずれか一項に記載の細胞分散体。
- 気密容器と、該気密容器内に収容されている請求項5〜15のいずれか一項に記載の細胞分散体とからなる多能性幹細胞製品。
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