WO2005115141A1 - 希少糖を利用した細胞・組織・臓器保存液及び該液を用いる保存方法 - Google Patents

希少糖を利用した細胞・組織・臓器保存液及び該液を用いる保存方法 Download PDF

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cryopreservation
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Masaaki Tokuda
Masaaki Ueki
Rikiya Taoka
Yoshiyuki Kakehi
Ken Izumori
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National University Corporation Kagawa University
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0205Chemical aspects
    • A01N1/021Preservation or perfusion media, liquids, solids or gases used in the preservation of cells, tissue, organs or bodily fluids
    • A01N1/0221Freeze-process protecting agents, i.e. substances protecting cells from effects of the physical process, e.g. cryoprotectants, osmolarity regulators like oncotic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts

Definitions

  • the present invention provides a commercially feasible and effective preservation solution that enables extended preservation of tissues or cells of animal or human organs, animals and plants by rare sugar D-allose at low temperature, and
  • the present invention relates to a storage method using a liquid.
  • organ transplantation is performed in which the donor's organ is transplanted into a recipient and treated.
  • Donors can be living or dead, and dead donors include heart deaths and brain deaths.
  • the removal of an organ requires the donor to express his or her intention.
  • our country of life and death which is rooted in Islam, even in the case of heart death, there are very few donors who indicate their intention to donate organs before birth, and the number of donors is smaller than that of recipients. The situation is overwhelmingly small.
  • EPC_K L-ascorbic acid DL-potassium ferrophosphate diester potassium
  • the former organ preservative has to adjust the molecular weight and degree of substitution of hydroxyethyl starch, a synthetic substance, to a very limited range, which makes it difficult to prepare the formulation and maintain homeostasis. is there.
  • EPC-K used in the latter organ preservative has low solubility in water and has various pharmacological actions. Therefore, depending on the circumstances of the recipient, the amount of EPC-K may be reduced. It may be necessary to lower or, in some cases, forgo the use itself.
  • Patent Document 1 JP-A-6-40801
  • Patent Document 2 JP-A-6-166624
  • Patent Document 3 JP-A-7-215801
  • Patent Document 4 JP-A-7-330501
  • Kidney, liver, heart, lung, pancreas, and intestinal organ transplants are currently available.
  • the transplanted organ Upon repair, the transplanted organ is flushed with preservative solution through its vasculature.
  • This solution is designed to facilitate organ temperature reduction, prevent cell swelling, remove oxygen free radicals, control pH, reduce ischemic damage and extend safe time Therefore, the organ can be preserved outside the body, and the repair of the organ can be promoted by reperfusion.
  • Important storage solutions were introduced by Venoreza I in 1967 and Corinth in 1969, and were subsequently refined by Euro-Collins (EC), Marshall (1976), Brett Schneider (see Ismar et al. 1998).
  • UW solution University of Wisconsin solution
  • the present invention is to experimentally support that (1) the UW solution can be improved as a preservation solution suitable for a specific organ (kidney) using D-arose. And (2) a commercially viable and effective preservation solution that enables extended storage of animal or human organs, animal or plant tissues or cells at low temperatures (15 to 20 ° C.), To provide a commercially viable and effective storage solution that allows for extended storage of animals or human organs, animal or plant tissues or cells at low temperatures (196 ° C from the temperature at which freezing begins). Aim.
  • the present invention relates to rare sugars (particularly, rare sugars having an antioxidant effect among D -Arose) to improve the cryopreservation or cryopreservation solution of sperm and / or eggs and / or fertilized eggs.
  • the gist of the present invention is a preservation solution for low-temperature preservation of animal or human organs and animal or plant tissues or cells described in the following (1) to (8).
  • a preservation solution for cryopreservation of animal or human organs and animal or plant tissues or cells wherein the solution contains a rare saccharide, preferably D- ⁇ -rose.
  • the preservation solution according to the above (2) which is a preservation solution for preserving a human kidney at a low temperature.
  • the preservation solution according to (2) above which is a preservation solution for cryopreservation of animal or human cells.
  • the preservation solution according to (6) which is a preservation solution for cryopreservation of animal or human cells.
  • the preservation solution according to (7) above which is a preservation solution for cryopreservation of human or animal sperm and / or eggs and / or fertilized eggs.
  • the gist of the present invention is a method for cryopreserving animal or human organs and animal or plant tissues or cells described in the following (9) to (: 12).
  • a method for cryopreserving animal or human organs and animal or plant tissues or cells at a low temperature comprising: (a) a preservation solution and a viscera containing a rare saccharide, preferably D-aroose for cryopreservation; Or refluxing or immersing the tissue, mixing the cells, and (b) cooling the organ or tissue or cells to a low temperature between 5 and 20 ° C.
  • a low-temperature preservation method of human or animal sperm and / or ovum and / or fertilized egg at low temperature comprising: (a) a preservation solution containing a rare sugar, preferably D- ⁇ -rose, for preservation at low temperature; Mixing said sperm and / or egg and / or fertilized egg; and (b)
  • a method for preserving animal or human cells at a low temperature comprising: (a) refluxing or immersing an organ or tissue with a preservation solution containing a rare sugar, preferably D- ⁇ -rose, for cryopreservation; Mixing the cells, and (b) cooling the organ or tissue or cells to a low temperature between the temperature at which freezing begins and 1196 ° C.
  • a method for preserving human or animal sperm and / or egg and / or fertilized egg at low temperature comprising: (a) a preservation solution containing a rare saccharide, preferably D-allose, for storing at low temperature; And / or mixing the eggs and / or fertilized eggs; (b) cooling the cells to a low temperature between the temperature at which freezing begins and 1196 ° C. [0012] 1)
  • the UW solution by D-Arose can be improved as a preservative solution suitable for the kidney.
  • a commercially viable and effective preservation solution that allows extended storage of animal or human organs and animal or plant tissues or cells at low temperatures (from the temperature at which freezing begins-196 ° C). Can be provided.
  • the present invention can provide a cryopreservation solution or a cryopreservation solution that improves the survival rate and sperm motility of sperm and / or ovum and / or fertilized egg, and a method of preservation using those solutions.
  • Rare sugars can be defined as monosaccharides that are present in trace amounts in nature. There are seven types of monosaccharides that are abundant in nature: D-glucose, D-fructose, D-galactose, D-mannose, D-ribose, D-xylose, and L-arabinose. Has a low abundance and can be classified as a rare sugar. In addition, sugar alcohols have the ability to reduce monosaccharides, but D-sorbitol and D-mannitol are relatively large in the natural world. Is defined as Although these rare sugars have been difficult to obtain until now, methods for producing rare sugars from monosaccharides that are present in large amounts in nature are being developed, and the technology can be used to produce rare sugars.
  • the linking diagram connecting all monosaccharides having 4 to 6 carbon atoms is the overall diagram of izmoring. That is, it can be understood from FIG. 17 that the monosaccharide has all 4, 5, and 6 carbon atoms connected.
  • FIG. 17 shows that the connections in Ismolling C6, the connections in Ismolling C5, the connections in Ismolling C4, and that C4, C5, and C6 are all connected. This notion is important. Fermentation is mainly used to reduce the carbon number. It is also characterized by a large coordination diagram that connects all monosaccharides with different carbon numbers.
  • the izmolling of a monosaccharide having six carbon atoms has a total of 34 types of monosaccharides (hexose) and 16 types of aldoses. , 8 types of ketose and 10 types of sugar alcohols. It is known in studies including the studies of the present inventors that these sugars can be converted by a reaction of an oxidoreductase, a reaction of an aldose isomerase, or a reaction of an aldose reductase.
  • D-Dulcose Dextrose
  • D-fructose D-fructose
  • this DTE is an enzyme that has been cut so far and connects between D-tagatose and D-sorbose. And even more surprisingly, this DTE is an enzyme that epoxidizes the 3rd position of all ketoses, and D-flatatose and D-psicose, L-sorbose and L-tagatose, D- It was found to be a unique enzyme with very broad substrate specificity, acting on tagatose and D-sorbose, and on L-psicose and L-fructose. With the discovery of this DTE, all monosaccharides were connected in a ring, and the structure of knowledge of monosaccharides was completed, which was named Izumoring.
  • DTE The discovery of DTE has made it possible to produce D-fructose and D-psicose from D-glucose, and also to produce D-alose, aritol, and D-talitol.
  • D-Arose is a rare sugar that has been found to have various physiological activities, particularly in rare sugar research.
  • D-Arose (D-mouth hexose) is a D-form of arose classified as aldose (Aldohexose) and has a melting point of 178. It is a hexacarbon sugar of C (C6H1206).
  • Examples of the method for producing this D-aloose include a method of reducing ratatatone D-aronate with sodium amalgam, and a method of “Journal of Funmentation and” Bioengineering by Hossein-Phyan et al. Ring, Vol. 85, pp.
  • L-rhamnose isomerase an enzyme that can produce D-alose from D-psicose. Is preferred. L-rhamnose isomerase is disclosed in the Journal of Fermentation and Bioengineering, Vol. 85, pp. 539-541 (1998). It is an enzyme. It is an enzyme that catalyzes the isomerization reaction of L-rhamnose to L-rhamnulose and the isomerization of L-rhamnulose to L-rhamnose. L-rhamnose isomerase is an enzyme that can produce D-alose from D-psicose because it also acts on isomerization between D-alose and D-psicose.
  • the preservation solution of the present invention even in the form of the rare sugar D-alose alone, contains the rare sugar D-alose and other components such as glucose, manoletose, sucrose, ratatose, rafinose, trehalose, and mannitol.
  • Carbohydrates such as hydroxyethyl starch, pullulan, gluconic acid, lactic acid, acetic acid, propionic acid, organic acids such as hydroxybutyric acid, citric acid, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, dihydrogen phosphate Electrolytes such as sodium, potassium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, sodium carbonate and potassium carbonate; vitamins such as L-ascorbic acid and vitamin E; glycine , Glutamic acid, amino acids such as lysine, antidiuretic hormone, insulin Which hormones, anticoagulants such as citrate, citrate, heparin, sodium edetate, antihypertensives such as calcium antagonists, adrenergic receptor antagonists, angiotensin converting enzyme inhibitors, adenosine phosphate, etc.
  • Organic acids such as hydroxybutyric acid, cit
  • Nucleic acid bases such as antifreeze protein (hereinafter referred to as “AFP”), active oxygen scavengers, cell activators, antibiotics, antiplatelet factors, liver injury inhibitors, excipients, binders, Organ preservation such as disintegrants, dispersants, viscosity agents, reabsorption promoters, surfactants, solubilizers, preservatives, preservatives, emulsifiers, isotonic agents, stabilizers, buffers, pH adjusters, etc. It may be in the form of a composition with one or more of the components usually blended in an agent.
  • AFP antifreeze protein
  • the preservation solution of the present invention is usually prepared in the form of a liquid preparation, but if necessary, prepared into a solid preparation such as a powder, granules, tablets or capsules. , Distilled water for injection, sterile purified water, physiological saline, or any of these and a hydrophilic organic solvent Can be dissolved, suspended or emulsified in an aqueous medium such as a mixed solution of the above. Further, when the D-aroose used in the preservation solution of the present invention is used by mixing it with known organ preservation solutions such as Eurocollins solution and UW solution, their organ preservation ability can be improved. .
  • the amount of the rare sugar D-allose in the preservation solution of the present invention is usually 0.0001% (w / w) or more, preferably 0.001% (w) depending on the use and the form of the preparation. / w)
  • the preservation solution of the present invention can be used in the same manner as a conventionally known preservation solution for animal or human organs and animal or plant tissues or cells.
  • the so-called “simple cooling preservation method” and “low-temperature continuous perfusion preservation method” can be applied by combining with a known organ preservation container or known flow device. It can be used as the initial perfusate for the organ immediately after, the immersion preservation solution after the initial perfusion and the preservation solution, and the rinse solution before the blood is reperformed.
  • the osmotic pressure when immersing or flowing an organ is in the range of 250 to 500 mOsm / l, preferably 300 to 450 mOsm / l, and the pH is 3 to 10, preferably 6.5 to 800.
  • the concentration of the rare sugar D-alose at the time of use is usually 0.1 OlmM or more, preferably in the range of 0.1 to 200 mM. Therefore, depending on the form of the organ preservation solution, it is appropriately dissolved and diluted to such a concentration before use.
  • the temperature at which the organ is immersed or immersed and stored depends on the type of the organ, the state at the time of excision and the storage time, but is usually a temperature lower than the body temperature, preferably _5 to 20 ° C, more preferably Is set between _3 and 15 ° C.
  • the animal or human organs and animal or plant tissues or cells of the present invention include human and animal tissues such as external tissues such as skin tissue and mucosal tissue, liver, kidney, spleen, and spleen.
  • human and animal tissues such as external tissues such as skin tissue and mucosal tissue, liver, kidney, spleen, and spleen.
  • Digestive organs such as the lungs, intestinal tract and stomach, urinary organs such as the bladder, abdominal and thoracic visceral tissues such as the uterus and testis, genital organs such as the cervix, head and neck tissues, bones, joints, ligaments, muscles, blood vessels, and nerves And the like, which are in a state ex vivo such as for organ transplantation.
  • the purpose of the present invention is to preserve general organs on the premise of transplantation.
  • the organs referred to in the present invention are limited to, for example, organs in a narrow sense such as kidney, liver, knee, lung and heart. It should also include other tissues that should not, for example, bone marrow, eye, cornea, bone, skin, blood vessels, heart valves and parathyroid glands.
  • the cells include animal cells and plant cells, as well as established cultured cells. Examples of the cells include blood cells, sperm, ova, various stem cells, and commercially available cultured cells for research.
  • the organ preservation solution of the present invention does not ask about the genetic classification and anatomical classification of organ transplantation. However, anatomical orthotopic transplantation and ectopic transplantation may or may not be correct.
  • Cells are functional building blocks of all living organisms except viruses.
  • Cells have a structure interrupted by the outside world and a single membrane (cell membrane), and proliferate by division. They are classified into unicellular organisms consisting of one cell and multicellular organisms consisting of multiple cells. Humans are multicellular organisms that consist of about 70 trillion cells. The inside of the cell contains the nucleus, mitochondria, Golgi apparatus, centrosome, and the like. Plant cells also contain chloroplasts, developed vacuoles, and have a different structure from animal cells. They are basically similar to animal cells.
  • cells gather to form a tissue
  • a plurality of tissues gather to form an organ or an organ
  • an aggregate of a plurality of organs or organs becomes an animal or plant individual. Therefore, those that well preserve cells can be considered to have the potential to preserve tissues and organs / organs well.
  • Hela human cervical cancer
  • OVCAR-3 human ovarian cancer
  • HuH_7 human liver cancer
  • HaCaT human skin keratinocytes
  • HFB human fibroblasts
  • NIH3T3 human fibroblasts
  • a saccharide such as D-allose was added to each cell at a concentration of 25 or 50 mM on a culture medium, a Cell Bunker (a commercial storage solution), and DMSO.
  • Monosaccharides used were D-glucose, D-fructose, D-mannose, and D-galactose, which are naturally present in large amounts, and rare sugars such as D-alose, D-psicose, D-altrose, and aritol.
  • D-talitol and L-sorbose were used.
  • Trehalose a disaccharide, was also used. Cells were stored frozen at -80 ° C for 24 hours.
  • D-Alose has the effect of cryopreservation of cells supplemented with rare sugars such as D-Arose, so that D-Alose will be able to develop an effective preservation solution for preserving cells and organs for a long time.
  • Example 1 was investigated at concentrations as low as 50 mM, but the inventors found that higher concentrations were more effective, and confirmed this in this example.
  • [0028] [Method] 1. Cells used: Hela (human cervical cancer), OVCAR-3 (human ovarian cancer), HaCaT (human skin keratinocyte), HFB (human fibroblast), NIH3T3 (mouse fibroblast).
  • a saccharide such as D-allose was added to each cell at a concentration of 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, or 1 M on a culture medium, a Cell Banker (a commercial storage solution), and DMSO.
  • Monosaccharides used were D-glucose, D-fructose, man-mannose, D-galactose, which are naturally present in large amounts, and D-allose, D-alt rose, D-psicose, L- psicose, D-sorbose, L-sorbose, D-tagatose, L-tagatos, and fruct ose were used.
  • the disaccharide trehalose was also used.
  • D-allose-frozen cells were stored frozen at -80 ° C and liquid nitrogen for 24 hours, 1 week, and 4 weeks.
  • Cell proliferation The cells were frozen and stored at the optimal concentrations of D_allose and trehalose for 24 hours, and after thawing, the cells were seeded on a 96-well plate at 0.5-1 ⁇ 10 4 /well/0.1 ml. After a certain time, cell proliferation was measured by MTTassay.
  • D-ailose'a medium was preserved in ell Banker cells, and cells stored in medium and trehalose's medium were stained with trypan blue. Cells that look white are live cells, and cells that look black are dead cells that have taken up trypan blue. Compared to Medium alone, more cells survived when stored in D-a Hose-containing medi thighs. This was comparable to trehalose-containing preservatives, which are often used in the literature ( Figure 7).
  • D_allose was added to 10% DMSO (dimethytrisulfoxide) and Cell Banker, which are commonly used for cryopreservation of cells, and the effect on the storage capacity was compared and examined. Compared to DMSO and Cell Banker alone, higher concentrations of D-allose reduced cell viability.
  • D-allose showed a strong cell preservation effect.
  • the growth ability of cells after thawing was higher in those stored in the presence of D-allose than in those not.
  • D-allose may reduce the amount of DMSO cryopreservation solution that is harmful to cells.
  • the optimal storage temperature for D-allose cryopreservative is 180 ° C.
  • D_allose Since cells added with rare sugars such as D-allose have a cryopreservation effect, D_allose will be able to develop an effective preservation solution for preserving cells and organs for a long time.
  • ATP degrades in the vascular endothelium, produces calcium and reactive oxygen species (ROS), activates neutrophils, and expresses adhesion factors such as ICAM-1.
  • ROS reactive oxygen species
  • macrophages are activated, and TNF (Tumor necrosis factor) and ROS are released.As a result, neutrophils are activated and accumulated by the expressed adhesion factors, enter the tissues from the vascular endothelium, and elastase. Releases tissue-fusing enzymes such as these, leading to tissue damage.
  • various anti-cytokine preparations and inhibition of adhesion factors such as ICAM-1 have been attempted.
  • Control group UW solution only
  • D-Aloose group Add D-Aloose to UW solution to a concentration of 5 mg / ml.
  • Target Male rats weighing around 200-250 g
  • Renal ischemia model Right kidney extirpation, left kidney vessel clamped for 45 minutes
  • D-allose group 400 mg / kg is administered intravenously 30 minutes before renal ischemia.
  • the control will be saline.
  • Figure 10 shows the effect of the UW solution containing arose on the expression of ICAM-lmRNA.
  • ICAM-lmRNA expression during kidney preservation gradually increased in the control group and reached a maximum after 24 hours. It has become.
  • D-allose group on the other hand, its expression is reduced. This is especially evident at 12 and 24 hours.
  • FIG. 11 shows the effect of the solution supplemented with allose on the expression of EGF mRNA.
  • EGF mRNA in the control group decreased with the storage time, indicating a decrease in regenerative factors, while the expression was maintained at 48 and 72 hours in the D-aroose group.
  • D-Arose has been shown to have an antioxidant effect (Murata et al. J. Bioengineering and Bioscience, 2003). It has been shown that this action is effective for preserving cultured cells and sperm. Although it was sufficiently considered that such an effect would protect the transplanted kidney against dysfunction, it was also confirmed that the above effect was also confirmed, and it could be used as a more effective preservative solution.
  • D-allose In the future, it is necessary to examine the amount of D-allose added, confirm the effectiveness of ICAM-1 and EGF at the protein level, and evaluate renal function after transplantation using BUN, Cr, etc.
  • the present inventors have already demonstrated that pre-administration of D-allose inhibits neutrophil activation and migration and reduces renal dysfunction after renal ischemia-reperfusion in rats (WO 03/097820). ).
  • the present inventors used a rare sugar, D-allose, which has an antioxidant effect, to improve the cryopreservation solution of sperm, and examined the effect.
  • Semen was collected manually after 3-5 days of abstinence, liquefied at room temperature, and then washed and concentrated by 80% Percoll solution stirring density gradient method. An equal amount of the obtained sperm turbid solution (0.2 ml) and the cryopreservation solution are mixed, filled into a freezing tube (Sumitomo Bakelite, serum tube), frozen by liquid nitrogen vapor freezing, and then placed in a liquid nitrogen tank. saved.
  • the cryopreservation solution see Fig.
  • Figure 15 shows the sperm freezing method.
  • the liquefied sperm is subjected to a stirring density gradient method using 80% Percoll solution to obtain washed concentrated sperm.
  • the mixture was mixed with a sperm preservation solution, and the stored sperm was frozen by a liquid nitrogen vapor freezing method, and then stored for one month in a liquid nitrogen tank.
  • the mixture was diluted with Hanks' solution, and the preservation solution was removed and concentrated again using an 80% Percoll solution by a stirring density gradient method.
  • Example 6 As observed in Example 2, it has been verified that the cell cryopreservation effect is high in the high concentration region of D-aloose.sperm preservation also requires analysis using high concentrations of D- arose. Industrial applicability
  • the kidney is one of the most oxidatively stressed organs of the body.
  • Acute renal failure The importance of radical injury involving active oxygen and free radicals in the development and development of various renal diseases such as drug-induced nephropathy, glomerulonephritis, diabetic nephropathy, chronic renal failure, and renal transplantation has been pointed out for a long time. Have been. However, the effects of antioxidants on renal disease have not been fully elucidated so far, and in the prevention and treatment of various renal diseases and preservation of the organs, treatment and prevention of renal diseases and organ preservatives.
  • rare sugars have an active oxygen production inhibitory effect and an active oxygen scavenging effect, and are considered to be effective for countermeasures against active oxygen that occurs when cells and organs are stored for a long time under ischemic conditions. Utilizing this property, there is a possibility of developing an effective preservation solution for cells, and a new renal transplantation system using D-aroose may be established.
  • the present inventors have already observed the protective effect of ischemic injury in other organs such as the liver, heart and skin. The application of D-Arose as a preservative for many organs, not just the kidney, can be expected.
  • cryopreservation of not only sperm but also eggs or fertilized eggs has become important. There is a possibility of developing an effective preservation solution for these subjects.
  • FIG. 1 is a drawing showing a comparison of survival rates after thawing HFB cells.
  • FIG. 2 is a drawing showing a comparison of proliferation ability after thawing HFB cells.
  • FIG. 3 is a drawing showing a comparison of proliferation ability after thawing NIH 3T3 cells.
  • FIG. 4 is a drawing showing a comparison of proliferation ability after thawing HFB cells.
  • FIG. 5 is a drawing showing a comparison of proliferation ability after thawing OVCAR-3 cells.
  • FIG. 6 is a drawing showing the relationship between D_allose concentration and cell viability.
  • FIG. 7 shows the determination of cell survival by trypan blue staining.
  • FIG. 9 is a drawing showing the examination of the cell viability of the combination of D-allose and low concentration DMSO.
  • FIG. 10 A drawing showing the effect of Caro UW solution with arose on ICAM-lmRNA expression.
  • FIG. 11 is a graph showing the effect of arose-containing caro UW solution on EGF mRNA expression.
  • FIG. 12 A drawing showing the effect of a UW solution containing arose on the expression level of CINC-1.
  • En 13 It is a drawing showing the effect of arose-added UW solution on leukocyte accumulation in the kidney
  • FIG. 14 is a view showing the composition of a KS-II sperm stock solution (D-gnorecose was replaced by D-arose). .
  • FIG. 16 A drawing showing the freezing and thawing sperm motility of a cryopreservation solution using D_Arose.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of an ismolling C6 shown in a lower part of FIG. 19.
  • FIG. 19 is an Izumoring cooperation diagram.

Abstract

【課題】 希少糖を利用した細胞・組織・臓器保存液及び該液を用いる保存方法の提供。 【解決手段】 動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保存のための保存液であって、前記液が希少糖D-アロースを含有する保存液。前記低温保存が-5乃至20°Cの間で行われるヒト腎臓、動物またはヒト由来の細胞、またはヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保存のための保存液。前記低温保存が凍結が始まる温度から-196°Cまでの間の温度で行われる、動物またはヒト由来の細胞、またはヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保存のための保存液。(a)希少糖D-アロースを含む低温保存のための保存液と臓器または組織を還流または浸漬すること、また細胞を混合すること、および (b)-5乃至20°Cの間の低温に該臓器または組織または細胞を冷やすこと、を具備する低温での動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保存方法。

Description

明 細 書
希少糖を利用した細胞 ·組織 · S蔵器保存液及び該液を用レ、る保存方法 技術分野
[0001] 本発明は、希少糖 D -アロースによる動物またはヒト臓器、動植物の組織または細胞 を低温保存で延長保存することを可能にする、商業的に実施可能で有効な保存液、 及び、該液を用いる保存方法に関する。
背景技術
[0002] 人間の肺臓、心臓、肝臓、腎臓、膝臓等の臓器の臨床移植治療は、既に実用化さ れ、 日常化されているが、年々増加する移植待機患者に対するドナー不足の問題が 深刻化し、手術迄の待機時間が延長している。また、臓器移植のドナーが出現しても 、血液のように長期間の保存や供給体制の整備が十分なされていないのが現状であ る。
特に、移植臓器にあっては、低温保存が主流であり、約 4〜24時間が保存限界であ るため、早急な保存、蘇生技術の確立が要望されている。実際には、 University of W isconsin Solution(UW液)を使用したラット、うさぎ、ひひの摘出心臓の低温保存およ び蘇生にあっても、 6〜18時間が限度である。また、この UW液とパーフルォロカーボ ン媒体とを組合せて用い、ラットの心臓を保存し、移植に成功したのは、 24時間 (5匹 全部)から 48時間 (5匹中 4匹)である。この理由は、摘出心臓力 4°Cの低温ゃ虚血傷害 に曝されると、細胞膜に損害が与えられるため、組織細胞が蘇生できないことによる。
[0003] 傷病者における臓器の障害が甚だ大きぐ通常の治療による回復が見込めない場 合には、提供者の臓器を被提供者に移植して治療する臓器移植が行なわれる。提 供者は生者の場合と死者の場合があり、死者の提供者には、心臓死による死者と脳 死者がある。現行法(平成 9年 10月 16日に施行の「臓器の移植に関する法律」)のも とでは、いずれの場合であっても、臓器の摘出は提供者本人の意思表示を必要とす るところ、仏教思想に根ざす死生観の我国にあっては、心臓死の場合であっても、生 前に臓器提供の意思表示をする提供者が甚だ少なく、提供者の数が被提供者に比 ベて圧倒的に少ない状況にある。 [0004] 臓器は、生体から摘出されたり、提供者が死亡すると、急速に生存能力を失う。生 存能力に劣る臓器を移植すると、たとえ、組織適合性のよい臓器であっても、被提供 者の体内で所期の機能を発揮することなく死滅することとなる。したがって、組織適合 性の問題を別にすれば、臓器移植が成功するかどうかは、臓器の摘出から移植する までの時間をいかに短縮できるかに掛かっていると言っても過言ではなレ、。提供者そ のものが甚だ少ない現状においては、提供者が被提供者に近接して居住するケース は希有である。それ故に、臓器移植の現場においては、提供者に関する情報を日頃 力 緊密に交換し合うとか、摘出した臓器をヘリコプターやジェット機で空輸すること により、臓器の摘出から移植するまでの時間を極力短縮する努力がなされている。し 力しながら、輸送時間に依存するこのような方法に限界があることは全く明らかであり 、その限界を克服すベぐこれまで、臓器を低温保存するための多種多様の保存剤 が考案されてきた。
[0005] 実用化されている臓器保存剤としては、グルコースと諸種の電解質を含んでなるュ 一口コリンズ液と、不浸透成分、膠質浸透圧成分、エネルギー代謝促進成分及びホ ルモンをそれぞれ含んでなるウィスコンシン液がよく知られている。し力 ながら、ユー ロコリンズ液は生存能力の高い腎臓には有効であるが、腎臓以外の臓器に対しては 、組織 ·細胞に対する保護効果が充分でないと言われており、また、 UW液は製剤とし て不安定であり、調製後は低温保存しなければならない欠点があると言われている。 斯かる欠点のない臓器保存剤として、特許文献 1においては、トレハロース、ヒドロ キシェチル 粉及び諸種の電解質を含んでなる臓器保存剤が提案され、また、特許 文献 2〜4においては、合成物質である L—ァスコルビン酸 DL—ひ一トコフェローノレ 燐酸ジエステルカリウム(以下、「EPC_K」と略記する。)を含んでなる臓器保存剤が 提案されている。し力 ながら、前者の臓器保存剤は、合成物質であるヒドロキシェチ ル澱粉の分子量と置換度をごく限られた範囲に調整しなければならないので、製剤 の調製と恒常性の維持が難しいという問題がある。また、後者の臓器保存剤で用いら れる EPC— Kは、水に対する溶解度が低レ、うえに、諸種の薬理作用も具備するので 、被提供者の事情によっては、 EPC— Kの配合量を下げたり、場合によっては、使用 そのものを見合わせざるを得ない場合がある。 [0006] 特許文献 1 :特開平 6— 40801号公報
特許文献 2:特開平 6— 166624号公報
特許文献 3 :特開平 7— 215801号公報
特許文献 4 :特開平 7— 330501号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 腎臓、肝臓、心臓、肺、すい臓、及び腸の臓器移植が現在利用できる。修復時に、 移植器官はその脈管構造を通して保存溶液で洗い流される。この溶液は器官の温 度の整復を容易にし、細胞の膨張を防ぎ、酸素遊離基を除去し、 pHを制御し、虚血 性損傷を減らし、安全な時間を拡大するようにデザインされているので、器官を体外 に出したままで保存でき、器官の修復を再灌流で促進することができる。重要な保存 溶液は、 1967年にベノレザ一、 1969年にコリンス、により導入され、その後ユーロ一コ リンズ(EC)、マーシャル(1976)、ブレットシュナイダー(1998年のィズマーら参照) により改良された。 全ての溶液中、最も成功したウィスコンシン大学溶液 (UW液)は ベルザ一とその同僚たちにより 1988年に導入された。しかし、高品質の移植が直ち に機能を改善し、機能的移植寿命をより長くすることは明らかであり、該保存溶液の 改良の必要性は未だ残っているといえる。
[0008] 一方で現在、挙児を希望する夫婦の 10%〜15%が不妊であり、最近の補助生殖技 術( Assisted Reproductive Technology: ART )の導入は、従来絶対不妊と考えられ ていた夫婦にも挙児をもたらし、患者の QOL向上の一助となっている。その中でも生 殖年齢にある男子が抗癌化学療法、精巣除去術を受ける場合、将来の挙児希望に 備えての長期の精子凍結保存が施行されるケースが増加しており、更なる保存液の 改良が求められている。同様にまだ受精していない卵子を回収してこれを凍結保存 することも行われている。何らかの事情でタイミングよく精子との間に受精を起こせな い場合や、放射線療法や化学療法のような治療により卵巣組織にも影響が及び卵子 数が減少することが考えられ時に行われてレ、る。また受精卵の凍結保存も行われて いる。
[0009] 非常に多くの研究者たちが改良された溶液の開発、及び特に多数の添加物を含 む比較的簡易な溶液の開発に向かっている。異なる器官には非常に広範な異なる 条件があるので、単一の万能な保存溶液を得ることを目的とすること合理的でないこ とは明らかであるが、本発明者は、特定の器官(腎臓)に適する保存溶液の基礎とな る必須成分を探索すること、並びに、該保存溶液が単一の万能な保存溶液になり得 ることを実験的に裏付けようとするものである。
具体的には、本発明は、(1) D-ァロースを用いて UW液を特定の器官(腎臓)に適 する保存溶液として改良することができることを実験的に裏付けようとするものである。 また、(2)動物またはヒト臓器、動植物の組織または細胞を低温保存(一 5乃至 20°C )で延長保存することを可能にする、商業的に実施可能で有効な保存溶液、(3)動 物またはヒト臓器、動植物の組織または細胞を低温保存 (凍結が始まる温度から 1 96°C)で延長保存することを可能にする、商業的に実施可能で有効な保存溶液を提 供することを目的とする。
さらに、(4)最近、精子または卵子の機能異常に Oxidative stressが原因であるとす る報告が散見されるところ、本発明は、希少糖 (特に、希少糖のうち抗酸化作用を有 する D-ァロース)を用いて精子および/または卵子および/または受精卵の低温保 存液または凍結保存液の改良を行うことを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、以下の(1)〜(8)の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または 細胞の低温保存のための保存液を要旨とする。
(1)動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保存のための保 存液であって、前記液が希少糖、好ましくは D-ァロースを含有する保存液。
(2)上記(1)記載の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保 存のための保存液であって、前記低温保存が 5乃至 20°Cの間で行われる保存液
(3)ヒト腎臓の低温保存のための保存液である上記(2)の保存液。
(4)動物またはヒト由来の細胞の低温保存のための保存液である上記(2)の保存液
(5)ヒトまたは動物動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保存 のための保存液である上記(4)の保存液。
(6)上記(1)記載の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保 存のための保存液であって、前記低温保存が凍結が始まる温度から— 196°Cまでの 間の温度で行われる保存液。
(7)動物またはヒト由来の細胞の低温保存のための保存液である上記(6)の保存液
(8)ヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保存のた めの保存液である上記(7)の保存液。
本発明は、以下の(9)〜(: 12)の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または 細胞の低温保存方法を要旨とする。
(9)低温での動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保存方 法であって、(a)希少糖、好ましくは D-ァロースを含む低温保存のための保存液と臓 器または組織を還流または浸漬すること、また細胞を混合すること、および(b)— 5乃 至 20°Cの間の低温に該臓器または組織または細胞を冷やすこと、を具備する方法。
(10)低温でのヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低 温保存方法であって、(a)希少糖、好ましくは D-ァロースを含む低温保存のための保 存液と該精子および/または卵子および/または受精卵を混合すること、および(b
)一 5乃至 20°Cの間の低温に細胞を冷やすこと、を具備する方法。
(11)低温で動物またはヒト細胞の低温保存方法であって、(a)希少糖、好ましくは D- ァロースを含む低温保存のための保存液と臓器または組織を還流または浸漬するこ と、また細胞を混合すること、(b)凍結が始まる温度から一 196°Cまでの温度の間の 低温に該臓器または組織または細胞を冷やすこと、を具備する方法。
(12)低温でヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温 保存方法であって、(a)希少糖、好ましくは D -アロースを含む低温保存のための保存 液と該精子および/または卵子および/または受精卵を混合すること、 (b)凍結が始 まる温度から一 196°Cまでの温度の間の低温に細胞を冷やすこと、を具備する方法 発明の効果 [0012] 1) D-ァロースによる UW液を腎臓に適する保存液として改良することができる。
2)動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞を低温保存(一 5乃至 20 °C)で延長保存することを可能にする、商業的に実施可能で有効な保存溶液を提供 すること力 Sできる。
3)動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞を低温保存 (凍結が始ま る温度から— 196°C)で延長保存することを可能にする、商業的に実施可能で有効 な保存溶液を提供することができる。
4)最近、精子または卵子の機能異常に Oxidative stressが原因であるとする報告が 散見されるところ、本発明は、希少糖のうち抗酸化作用を有する希少糖 (特に、 D-ァ ロース)を用いて精子および/または卵子および/または受精卵の生存率、精子の 運動率を向上する低温保存液または凍結保存液、並びに、それらの液を用いた保存 方法を提供することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 次に、本発明で用いた希少糖、好ましくは D -アロースについて説明する。 「希少糖」 とは、自然界に微量にしか存在しない単糖と定義づけることができる。 自然界に多量 に存在する単糖は、 D-グルコース、 D-フラクトース、 D-ガラクトース、 D-マンノース、 D -リボース、 D -キシロース、 L-ァラビノースの 7種類あり、それ以外の単糖は、自然界 における存在量が少なく希少糖に分類することができる。また、糖アルコールは単糖 を還元してできる力 自然界には D -ソルビトールおよび D-マンニトールが比較的多 レ、が、それ以外のものは量的には少ないので、これらも本発明に従う希少糖と定義さ れる。これらの希少糖は、これまで入手が困難であつたが、 自然界に多量に存在する 単糖から希少糖を生産する方法が開発されつつあり、その技術を利用して製造する こと力 Sできる。
以下、これらの単糖の関係を一層容易に理解するために提案されたィズモリング (I zumoring,登録商標、以下省略)に基づき説明をカ卩える (WO 03/097820参照)。 図 17で示される生産過程と分子構造 (D型、 L型)により、炭素数 4から 6の単糖全て をつないだ連携図がィズモリング (Izumoring)の全体図である。すなわち、図 17から理 解できることは、単糖は、炭素数 4、 5、 6全てがつながつているということである。全体 図は、ィズモリング C6の中でのつながりと、ィズモリング C5の中でのつながりと、ィズ モリング C4の中でのつながりと、 C4、 C5、 C6が全てつながっていることである。この考 え方は重要である。炭素数を減少させるには主に発酵法を用いる。炭素数の異なる 単糖全てをつなぐという大きな連携図であることも特徴である。
炭素数が 6つの単糖(へキソース)のィズモリングは、図 18の下段および図 19に示 すように、炭素数力 つの単糖(へキソース)は全部で 34種類あり、アルドースが 16種 類、ケトースが 8種類、糖アルコールが 10種類ある。これらの糖は、酸化還元酵素の 反応、アルドース異性化酵素の反応、アルドース還元酵素の反応で変換できることは 、本発明者らの研究を含めた研究で知られている。
しかしながら、これまでの研究では上のグループ、真ん中のグループ、下のグルー プは酵素反応でつながっていなかった。つまり、上のグループに属している D-ダルコ ース(ブドウ糖)や D-フラクトースは自然界に多量に存在する糖であり安価であるが、 これらから希少糖を合成することができなかった。ところ力 本発明者らの研究の過程 で、これを結ぶ酵素が発見された。それはガラクチトールから D-タガトースを合成す る酵素を持つ菌の培養液中に、全く予期しなかった D-ソルボースが発見されたことに 端を発する。その原因を調べた結果、この菌が D-タガトース 3ェピメラーゼ (DTE)とい う酵素を産生してレ、ることを発見した。
図 18の下段および図 19に示すように、この DTEはこれまで切れてレ、た D -タガトース と D-ソルボースの間をつなぐ酵素であることがわかる。そしてさらに驚くことに、この D TEは全てのケトースの 3位をェピ化する酵素であり、これまで合成接続できなかった D -フラタトースと D-プシコース、 L -ソルボースと L -タガトース、 D -タガトースと D-ソルボ ース、 L-プシコースと L-フラクトース、に作用するという非常に幅広い基質特異性を 有するユニークな酵素であることが分かった。この DTEの発見によって、すべての単 糖がリング状につながり、単糖の知識の構造ィ匕が完成し、ィズモリング(Izumoring)と 名付けた。
この図 19をよく見てみると、左側に L型、右側に D型、真ん中に DL型があり、しかもリ ングの中央(星印)を中心として L型と D型が点対称になっていることもわかる。例えば 、 D-グルコースとレグルコースは、中央の点を基準として点対称になっている。しかも ィズモリング (Izumoring)の価値は、全ての単糖の生産の設計図にもなつていることで ある。先の例で、 D-グルコースを出発点として L-グルコースを生産しようと思えば、 D- グルコースを異性化→ェピ化→還元→酸化→ェピ化→異性化すると L-グルコースが 作れることを示してレ、る。
炭素数が 6つの単糖 (へキソース)のィズモリング (Izumoring)を使って、 自然界に多量 に存在する糖と微量にしか存在しない希少糖との関係が示されている。 D-ダルコ一 ス、 D-フラクトース、 D-マンノースと、牛乳中の乳糖から生産できる D-ガラクトースは、 自然界に多く存在し、それ以外のものは微量にしか存在しない希少糖と分類される。
DTEの発見によって、 D-グルコースから D-フラクトース、 D-プシコースを製造し、さら に D-ァロース、ァリトール、 D-タリトールを製造することができるようになった。
炭素数が 6つの単糖 (へキソース)のィズモリング (Izumoring)の意義をまとめると、生 産過程と分子構造 (D型、 L型)により、すべての単糖が構造的に整理され (知識の構 造化)、単糖の全体像が把握できること、研究の効果的、効率的なアプローチが選択 できること、最適な生産経路が設計できること、欠落部分について予見できること、が 挙げられる。
次に、 D-ァロースについて説明する。 D-ァロースは、希少糖研究の中で特に各種 生理活性を有することが判明してきた希少糖である。 D-ァロース(D-ァ口へキソース) は、アルドース(アルドへキソース)に分類されるァロースの D体であり、融点が 178。C の六炭糖(C6H1206)である。この D-ァロースの製法としては、 D-ァロン酸ラタトンを ナトリウムアマルガムで還元する方法による製法や、また、シェイクワット 'ホセイン-プ ィヤン等による「ジャーナル ·ォブ ·ファンメンテーシヨン ·アンド'バイオエンジニアリン グ」第 85卷、 539ないし 541頁(1993年)において記載されている、 L-ラムノース'イソメ ラーゼを用いて D-プシコースから合成する製法がある。さらに近年では、特開 2002-1 7392号公報に記載されている。 D-プシコースを含有する溶液に D-キシロース'イソメ ラーゼを作用させて、 D -プシコースから D -アロースを生成する製法が発明されている 。特開 2002-17392号公報に記載されている製法によれば、 D-ァロースを生成する場 合には、未反応の D -プシコースと共に、新たに生成した D -アロースを含有している 酵素反応液として得られる。 D-ァロースに変換可能な基質を酵素反応で D-ァロースに変換する際に用いる酵 素の種類は限定されないが、 D-プシコースから D-ァロースを生産することができる酵 素「L -ラムノースイソメラーゼ」を好ましレ、ものとして例示される。 L-ラムノースイソメラ ーゼは、「ジャーナル'ォブ ·ファーメンテーシヨン 'アンド'バイオエンジニアリング(Jou rnal of Fermentation and Bioengineering)」第 85卷、 539乃至 541頁(1998年)で発表さ れた公知酵素である。 L-ラムノースから L-ラムニュロースへの異性化反応ならびに L- ラムニュロースから L-ラムノースへの異性化を触媒する酵素である。 L-ラムノースイソ メラーゼは、 D-ァロースと D-プシコースの間の異性化にも作用するので、 D-プシコ一 スから D-ァロースを生産することができる酵素である。
[0016] 本発明の保存液は、希少糖 D-ァロース単独の形態であっても、希少糖 D-ァロース とそれ以外の、例えば、グルコース、マノレトース、シユークロース、ラタトース、ラフイノ ース、トレハロース、マンニトール、ヒドロキシェチル澱粉、プルランなどの糖質、グル コン酸、乳酸、酢酸、プロピオン酸、 —ヒドロキシ酪酸、クェン酸などの有機酸、塩 化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、燐酸二水素ナトリウ ム、燐酸二水素カリウム、燐酸水素ニナトリウム、燐酸水素二カリウム、炭酸水素ナトリ ゥム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの電解質、 L—ァスコルビ ン酸、ビタミン Eなどのビタミン、グリシン、グルタミン酸、リジンなどのアミノ酸、抗利尿 ホルモン、インスリンなどのホルモン、クェン酸、クェン酸塩、へパリン、ェデト酸ナトリ ゥムなどの抗凝固剤、カルシウム拮抗剤、アドレナリン 受容体拮抗剤、アンギオテ ンシン変換酵素阻害剤などの降圧剤、アデノシン酸燐酸などの核酸塩基、凍結防止 蛋白質 (以下、「AFP」と言う。)などの凍結防止剤、活性酸素消去剤、細胞賦活剤、 抗生物質、抗血小板因子、肝障害抑制剤、賦形剤、結合剤、崩壊剤、分散剤、粘性 剤、再吸収促進剤、界面活性剤、溶解補助剤、保存剤、防腐剤、乳化剤、等張化剤 、安定化剤、緩衝剤、 pH調整剤などの、臓器保存剤に通常一般に配合される成分 の 1又は複数との組成物としての形態であってもよい。
[0017] 本発明の保存液は、通常、液剤の形態に調製されるが、必要に応じて、散剤、顆粒 剤、錠剤又はカプセル剤などの固形剤に調製し、使用に際して、例えば、精製水、 注射用蒸留水、滅菌精製水、生理食塩水又はこれらのいずれかと親水性有機溶剤 の混液などの水性媒体に溶解、懸濁又は乳化して用いることもできる。また、本発明 の保存液に用いている D-ァロースを、例えば、ユーロコリンズ液ゃ UW液などの公知 の臓器保存液に配合して用いるときには、それらの臓器保存能を改善することができ る。用途と製剤としての形態にもよるが、本発明の保存液における希少糖 D -アロース の配合量としては、通常、 0. 0001 % (w/w)以上、望ましくは、 0. 001% (w/w) 以上とする。
[0018] 本発明による保存液の使用方法について説明する。
本発明の保存液は従来公知の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または 細胞の保存液と同様にして用いることができる。臓器保存液として用いる場合は、公 知の臓器保存容器や権流装置と組合せることによって、いわゆる、「単純冷却保存法 」及び「低温持続灌流保存法」を適用することができ、例えば、摘出直後の臓器の初 期灌流液、初期灌流後の浸漬保存液及び権流保存液、さらには、血液を再権流さ せる前のリンス液として用いることができる。臓器を浸漬又は権流するときの浸透圧は 250乃至 500m〇sm/l、望ましくは、 300乃至 450mOsm/lの範囲に、また、 pH は 3乃至 10、望ましくは、 6. 5乃至 8· 0の範囲にそれぞれ設定すればよい。使用時 における希少糖 D-ァロースの濃度は、通常、 0. OlmM以上、望ましくは、 0. 1乃至 200mMの範囲とする。したがって、臓器保存液の形態によっては、使用に先立って 、斯カる濃度になるように適宜溶解 ·希釈する。また、臓器を浸漬又は浸漬して保存 する温度は、臓器の種類、摘出時の状態及び保存時間にもよるが、通常、体温を下 回る温度、望ましくは、 _ 5乃至 20°C、さらに望ましくは、 _ 3乃至 15°Cに設定する。
[0019] ヒト精子の場合には 3〜5日間禁欲後、用手採取する。採取された精液は、無菌的 に精子を分離後本保存液と混合し、速やかに液体窒素中で保存する。卵子の場合 には、卵巣力 採取したものに対して本保存液と混合し、速やかに液体窒素中で保 存する。
[0020] 本発明の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞としては、ヒト、動 物の、例えば、皮膚組織、粘膜組織などの生体の外部の組織、肝臓、腎臓、脾臓、 瞎臓、肺、腸管や胃などの消化器官、膀胱などの泌尿器、子宮や精巣などの生殖器 官などの腹部や胸部の内臓組織、頭頸部の組織、骨、関節、靱帯、筋、血管、神経 などの組織が挙げられ、これらは臓器移植用などのように生体外にある状態である。 本発明は移植を前提とする臓器一般の保存を目的とするものであり、したがって、本 発明でいう臓器は、例えば、腎臓、肝臓、膝臓、肺臓及び心臓などの狭義の臓器に 限定されるべきではなぐそれ以外の、例えば、骨髄、眼球、角膜、骨、皮膚、血管、 心臓弁及び上皮小体などの組織をも包含する。また、細胞としては、動物細胞および 植物細胞を問わず、また株化された培養細胞も包含する。細胞の例としては、血液 細胞、精子、卵子、各種幹細胞をはじめ、市販されている研究用培養細胞などを広く 包含する。また、本発明の臓器の保存液は、臓器移植の遺伝学的分類や解剖学的 分類を問うものでなぐ移植が遺伝学的に自己移植、異種移植及び同種移植のいず れであっても、解剖学的に同所性移植及び異所性移植のレ、ずれであっても構わな い。
[0021] 細胞とはウィルスを除くすべての生物体の機能的な構成単位である。細胞は、外界 と一枚の膜(細胞膜)でさえぎられた構造をもち、分裂によって増殖する。一個の細 胞からなる単細胞生物と複数個の細胞からなる多細胞生物に分類される。人間は、 およそ 70兆個の細胞からなる多細胞生物である。細胞の内部には、核、ミトコンドリア 、ゴルジ体、中心体などが含まれている。植物細胞は、さらに葉緑体、発達した液胞 を含み、動物細胞とは異なる構造をしている力 基本的には動物細胞と似ている。多 細胞生物においては、細胞が集まり組織をなし、複数の組織が集まり器官あるいは 臓器をなし、さらに複数の器官あるいは臓器の集合体が動植物の個体となる。従って 、細胞をよく保存するものは、組織や器官 ·臓器をよく保存するポテンシャルを有する と考えてよい。
[0022] 本願発明の詳細を実施例で説明する。本願発明はこれら実施例によって何ら限定 されるものではない。
実施例 1
[0023] 培養細胞を用いて、その冷凍保存に対する希少糖の効果を解析した。細胞の生存 率、生存した細胞の増殖率などについて検討した。
[0024] [方法]
1.使用した細胞: Hela (ヒト子宮頸癌)、 OVCAR-3 (ヒト卵巣癌)、 HuH_7(ヒト肝臓癌) 、 HaCaT (ヒト皮膚角化細胞)、 HFB (ヒト繊維芽細胞)、 NIH3T3(マウス繊維芽細胞)であ る。 2.凍結保存
培地、 Cell Bunker (巿販保存液)、 DMSOの上で各細胞に D -アロースなど糖類を 25, 50mMの濃度で添加し用いた。単糖類として用いたのは、自然に多量に存在する D- グルコース、 D-フラクトース、 D-マンノース、 D-ガラクトースと、希少糖として D-アロー ス、 D-プシコース、 D-アルトロース、ァリトール、 D-タリトール、 L-ソルボースを使用し た。また二糖類であるトレハロース(Trehalose)も用いた。細胞は- 80°C凍結で 24時間 保存した。
3.測定
1)細胞生存率:一日後、細胞を解凍し、トリパンブルー染色法で生存率を判定した。
2)細胞増殖:一日後、細胞を解凍し、細胞を 0.25 X 104/well/O. lml - 2 x 104/well/0 • lmlとなるように 96wellプレートにいた。一定の時間後で、 MTT assayにより、細胞增 殖を測定した。
[結果]
1)培養液単独での細胞解凍後の生存率については、より多くの HFB細胞力 希少 糖添カ卩により生き残ることを明らかにした (図 1)。一般的に自然に多量に存在する D- グルコース、 D-フラクトース、 D-マンノース、 D-ガラクトースに比べ、希少糖類を添カロ したものにおいて生存率が高かった。
2)冷凍細胞の機能を見る実験として、細胞解凍後の増殖を調べたところ、 D -アロー スなどの希少糖を添加により保存した HFB細胞では、そうでないものに比べて増殖速 度が速ぐ機能的にも傷害を受けていないことが判った (図 2)。文献的にもよく使用さ れているトレハロースと比較した力 ほぼ同様の効果が得られた。 NIH3T3細胞を用い て同様の実験を行ったが、同じ結果が得られた。
3)次に細胞の冷凍保存に汎用されている Cell Bankerに希少糖を添カ卩し、保存能力 に対する効果を比較検討した。 Cell Bankerに希少糖を加えた保存液で凍結保存し た HFB細胞および NIH3T3細胞は、 Cell Bankerのみに比べて、より強い増殖力がある ことが認められた (図 3、 NIH3T3の場合)。トレハロースと比較した力 ほぼ同様の効果 が得られた。 4) DMSO (dimethy卜 sulfoxide)も通常 10%を培養液に添加して冷凍保存に用いられて レ、るので DMSOの系においても希少糖の作用を検討した。 10%の DMSOを用いた系で は、希少糖の効果の差がでにくいので、 DMSOの濃度を 1%に落とし sub-optimalな条 件での細胞保存効果を比較検討した。細胞としては NIH3T3、 OVCAR_3、 HaCaT、 H FB細胞などを用いた。 DMSOによる保存効果力 D-ァロースの添カ卩により改善するこ とが認められた (図 4、 NIH3T3細胞の場合、図 5、 OVCAR-3細胞の場合)。
[0026] [考察]
1) D-ァロースなどの希少糖は、 D-グルコースなどの天然型単糖に比べて生存率の 向上において細胞保存効果が強い傾向が認められた。またその後の細胞の増殖を 調べたところ、希少糖 (D-ァロース)存在下で保存したものは、そうでないものに比べ て高かった。
2)上記効果は、細胞保存効果があるとの報告(Biol Reprod. 2003 Oct;69 (4): 1245- 50. Epub 2003 Jun 11.など)があるトレハロースとの比較検討で、少なくとも同程度の 効果があることが判明した。
3) D-ァロースなど希少糖を添カ卩した細胞の冷凍保存効果があることから、 D-アロー スは細胞や臓器を長時間保存する有効な保存液を開発することが可能となるであろ
5。
4)今後は、これまでの研究を継続し、通常用いている冷凍保存液に各種糖を添加し た保存液を作製し、マイナス 80度冷凍庫または液体窒素中に保存し、細胞の生存率 および機能に対する影響を検討する。
5)糖類の種類、濃度、希少糖の組み合わせ、保存期間をさまざまに変えて有効率を 検討し、最良の条件を明らかにしていく。
実施例 2
[0027] 培養細胞を用いて、その冷凍保存に対する希少糖の効果を解析した。細胞の生存 率、生存した細胞の増殖率などについて検討した。実施例 1は 50mM程度の薄い濃 度で調べたが、本発明者らは、もっと高い濃度でより有効であることを見出し、本実施 例でそれを裏付けた。
[0028] [方法] 1. 使用した細胞: Hela (ヒト子宮頸癌)、 OVCAR-3 (ヒト卵巣癌)、 HaCaT (ヒト皮膚角 化細胞)、 HFB (ヒト繊維芽細胞)、 NIH3T3 (マウス繊維芽細胞)である。
2. 凍結保存
培地、 Cell Banker (巿販保存液)、 DMSOの上で各細胞に D-alloseなど糖類を 0.2, 0. 4, 0.6,0.8, 1Mの濃度で添カ卩し用いた。単糖類として用いたのは、 自然に多量に存在 する D— glucose, D— fructose, ϋ— mannose, D— galactoseと、 少糖とし飞 D— allose, D—alt rose, D-psicose, L-psicose, D - sorbose, L - sorbose, D-tagatose, L-tagatos,し - fruct oseを使用した。また二糖類である trehaloseも用いた。 D-allose冷凍の細胞は- 80°C及 び液体窒素で 24時間、 1週間、 4週間で凍結保存した。
3.測定
1)細胞生存率:細胞を解凍し、トリパンブルー染色法で生存率を判定した。
2)細胞増殖: D_allose、 trehaloseの最適濃度で細胞を 24時間冷凍保存し、解凍後、 細胞を 0.5— 1 X 104/well/0.1mlとなるように 96 wellプレートにまいた。 一定の時間後 で、 MTTassayにより、細胞増殖を測定した。
[結果]
1)培養液単独の上で D-allose添カ卩した時の解凍後の細胞の生存効果については、 各細胞での D-alloseの最適濃度は 0.4M-0.6Mである。その際の細胞生存率は約 AO- Timであることが判った (図 6)。
2)解凍後の細胞生存率についてほかの希少糖及び一般的に自然に多量に存在す る糖 (0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1M)との比較対照は現在進行中ではあるが、 D- alloseを添 加したものにおいてはほかの希少糖と比べると生存率が一番高い傾向がある。
3) D-ailose'a ¾ medium^し ell Banker細胞保 欲、 mediumの 、 trehalose's ¾ medm mで保存した細胞のトリパンブルー染色を行った。 白く見える細胞が生細胞であり、黒 く見える細胞がトリパンブルーを取り込んだ死細胞である。 Mediumのみと比べると D-a Hose含有 medi腿で保存した場合に生き残った細胞が多 これは文献的にもよく使 用されている trehalose含有保存液と程度のものであった (図 7)。
4)冷凍細胞の機能を見る実験として、 D-alloseを添カ卩し保存した細胞は、そうでない ものに比べて増殖速度が速ぐ機能的にも通常用いている市販の Cell Banker細胞保 存液と比べて障害をあまり受けていないことが判った。 trehaloseとも比較した力 ほぼ 同様の効果が得られた (図 8)。
5)細胞の冷凍保存に汎用されてレ、る 10%DMSO (dimethy卜 sulfoxide)及び Cell Banke rに D_alloseを添加し、保存能力に対する効果を比較検討した。 DMSOと Cell Banker のみに比べて、 D-alloseの濃度が高いほど細胞の生存率が下がった。
6) DMSOの濃度を 1、 2, 3%に落とし sub-optimalな条件での細胞保存効果を比較検討 した。細胞としては OVCAR-3、 HaCaT、 HDF細胞を用いた。 DMSOによる保存効果 力 D-alloseの添加により 1, 2% DMSO使用しても生存率は約 70%以上になることが認 められた(図 9)。
7)冷凍保存の時間が 1ヶ月ほど伸びても細胞の生存率はあまり変わらな力つた。
8)冷凍保存の温度については液体窒素より一 80°Cでの生存率力 ずっとよ力つた。
[考察]
1)今までの研究において、 D-alloseの使用濃度は 50mMであった力 余り大幅な改 善効果が得られな力 た。 D-alloseの保存剤としての有効性を高めるためには D-allo seの使用濃度は 0.4— 0.6Mが最適だった。
2) D-alloseは細胞保存効果が強い傾向が認められた。また、解凍後の細胞の増殖 能力について、 D-allose存在下で保存したものは、そうでないものに比べて高かった
3)上記効果は、細胞保存効果があるとの報告(Biol Reprod. 2003 Oct;69 (4): 1245- 50. Epub 2003 Jun 11.など)がある trehaloseとの比較検討でも、同様の効果があるこ とが判明した。
4) D-alloseは細胞に傷害性がある冷凍保存液 DMSOの使用量を減少することができ ると思われる。
5) D-allose冷凍保存剤としての保存温度は、一 80°Cで保存するのが最適である。
6) D-alloseなど希少糖を添加した細胞には冷凍保存効果があることから、 D_alloseは 細胞や臓器を長時間保存するのに有効な保存液を開発することが可能となるであろ う。
7)今後は、これまでの研究を継続し、希少糖の種類、濃度、冷凍保存液の組み合わ せなど変えて細胞の生存率および機能に対する影響を検討し、最良の条件を明らか にしていく。
実施例 3
実験課題: D-ァロースを用いた UW液の改良
[はじめに]
腎移植後の腎の生着率は UW液の開発とともに、飛躍的に改善した。しかし、移植 腎の虚血は移植腎の急性拒絶反応や機能低下を引き起こし、生着率に大きく関与し ている。
腎虚血時、血管内皮では ATPが枯渴し、カルシウムや活性酸素(reactive oxygen s pecies : ROS)が産生され、好中球活性化と ICAM-1などの接着因子が発現する。また 血球系ではマクロファージが活性化し、 TNF(Tumor necrosis factor)や ROSが放出さ れ、その結果、好中球が活性化され、発現した接着因子により集積し、血管内皮から 組織中に入り込み、エラスターゼなどの組織融解酵素を放出し、組織障害へと進展 する。腎移植後の移植腎の機能障害および拒絶反応の予防には、各種の抗サイト力 イン製剤、 ICAM- 1などの接着因子の阻害などが試みられてレ、る。
一方、虚血性腎不全からの尿細管細胞の再生には Epidermal Growth Factor(EGF) 、 Hepatocyte Growth Factor (HGF)等の成長因子が関与している。これらの成長因 子を虚血後に投与することで、腎障害を抑制し、腎の回復を促進するといわれている 今まで以上に、保存液中の腎の障害性因子の産生を抑え、再生因子の産生を維 持し、または増加させる働きのある腎保存液を改良することで、腎の保存時間の延長 や移植腎の拒絶反応や機能障害を軽減することが可能となり、移植腎の生着が飛躍 的に改善されることが期待される。
腎移植時には、(1)保存液中の腎の障害性因子の産生を抑え、再生因子の産生を 維持または増加させる作用のもつ腎保存液への改良、および(2)移植後に組織障害 の原因となる好中球の活性化および集積を抑制、の 2点が腎の保存時間の延長や移 植腎の拒絶反応や機能障害を軽減することが可能となり、移植腎の生着が飛躍的に 改善されることが期待される。 そこで、本実施例では、
1. D -アロースの UW保存液への添加による腎での白血球接着因子である ICAM-1 と再生因子である EGFに及ぼす影響、 2. D-ァロースの腎虚血再灌流後の白血球の 活性化因子である CINC-1および白血球の集積 (MPO)に及ぼす影響を検討した。
[0032] [方 法] 対象: 200g〜280g、雄 ラット
実験準備:実験 12時間前に絶食。ラットをネンブタールの腹腔内投与で麻酔後、腹を 電気力ミソリで剃毛し、エーテルで拭き、開腹する。腎動脈上の腹部大動脈をクラン プする。腎動脈下の腹部大動脈から UW液を灌流できるようにする。
グループ分け:対照群 : UW液のみ、 D-ァロース群: UW液に D-ァロースを 5mg/ml の濃度になるよう添加する。
実験方法:対照群、 D-アロース群はそれぞれの UW液で灌流後に腎臓を取り出し、 対照群、 D-ァロース群それぞれの UW液に入れ、 pre, 12、 24、 48、 72時間、 4°Cで 保存する。
評価:障害因子 ICAM-1および、再生因子 EGFの mRNAの発現をノーザンブロットに て検討した。
2.
対象:体重 200〜250g前後の雄性ラット
実験方法:ラットをネンブタールで麻酔後に腎虚血モデルを作製。
腎虚血モデル:右腎摘出後、左腎血管を 45分間クランプ
D-アロース群は腎虚血 30分前に 400mg/kgを静脈内投与する。対照は生食投与とす る。
評価:虚血再灌流後の CINC-1蛋白量, 白血球の集積の指標である MPOの経時変 化
[0033] [結 果]
1.ァロース添加 UW液による ICAM-lmRNA発現に及ぼす影響を図 10に示す。 腎保存中の ICAM-lmRNAの発現は、対照群では徐々に増加し 24時間後に最高 となっている。一方 D -アロース群では、その発現は軽減している。特に 12時間、 24 時間で明らかである。
アロース添カ 液による EGFmRNA発現に及ぼす影響を図 11に示す。
対照群の EGF mRNAの発現は保存時間とともに低下しており再生因子の減少を示 しているが、 D-ァロース群では 48時間、 72時間でも発現が維持されている。
2.虚血再灌流後の CINC-1蛋白量は 2時間をピークとなり以後減少するが、ァロース の前投与で有意に減少させることができた。 (図 12)
白血球の集積の指標である MPOは再灌流 6時間後にピークとなる力 ァロースにより 抑制された。 (図 13)
[考 察]
上記の結果から、 D-ァロースを UW液に添カ卩すること腎移植後の移植腎の機能障 害の原因となる接着因子である ICAM-1の発現を抑制し、腎の再生に作用する EGF の発現を保持している可能性が示唆された。さらに移植後と同じ状態である虚血再 灌流後の CINC-1を産生を抑制し、 MPOの抑制から腎への白血球の集積を減少する ことできる可能性が示唆された。
D-ァロースには、抗酸化作用があることが証明されている(Murata et al. J. Bioengi neering and Bioscience, 2003)。この作用は培養細胞の保存や、精子などの保存に 有効であるという成績も得られている。こうした作用が移植腎の機能障害に対する保 護作用につながることは十分に考えられたが、それに加えて上記作用が確認された わけであり、より有効な保存液として使用できる可能性がある。
今後は、 D -アロースの添加量の検討、 ICAM-1や EGFの蛋白レベルでの有効性の 確認と移植後の腎機能を BUN、 Crなどで評価する必要がある。すでに、本発明者ら は D -アロースの前投与でラット腎虚血再灌流後に好中球の活性化、遊走が阻害され 、腎機能障害が軽減されることを証明している (WO 03/097820)。
これらの結果とともに、最終的には腎移植時の保存液の改良のみならず、移植腎を 取り出す前から、 D-ァロースを投与し、その後腎臓を取り出し、 D-ァロース添加保存 液で腎臓を保存することが考えられる。さらに移植後も D-ァロースを継続投与するこ とで、移植後の腎機能障害および拒絶反応を予防できる可能性が示唆された。この ような D-ァロースによる新しい腎移植システムの確立を目指していく。
腎臓で観察されたこの D -アロースの効果は、他の臓器 (肝臓、心臓、肺臓など)に おいても同様に有効であることが想定される。
実施例 4
[0035] 現在、挙児を希望する夫婦の 10%〜15%が不妊であり、最近の補助生殖技術 (Ass isted Reproductive Technology: ART)の導入は、従来絶対不妊と考えられていた夫 婦にも挙児をもたらし、患者の QOL向上の一助となっている。その中でも生殖年齢に ある男子が抗癌化学療法、精巣除去術を受ける場合、将来の挙児希望に備えての 長期の精子凍結保存が施行されるケースが増加しており、更なる保存液の改良が求 められている。
最近、 Oxidative stressが精子の生存率、運動率に影響を与えるとする報告が散見 され、注目されている。
本実施例では、本発明者らは、希少糖のうち抗酸化作用を有する D -アロースを用 レ、て精子凍結保存液の改良を行い、その効果を検討した。
[0036] [方法]
正常精液所見を示す 24〜44歳 (mean:29.9)の健常男子 10名の精液を対象とした。 すべての被検者から承諾を得るとともに、精子採取法の均一化を図った。
精液は 3〜5日間の禁欲後に用手的に採取し、室温で液化させた後、 80%Percoll 液攪拌密度勾配法で洗浄濃縮した。得られた精子混濁液 (0.2ml)と凍結保存液を等 量混合して凍結用チューブ (住友ベークライト、セラムチューブ)に充填し、液体窒素 蒸気凍結法にて凍結した後、液体窒素タンク内で保存した。凍結保存液(図 14参照 )は KS-II精子保存液内の糖モル数は変化させずに D-ァロースと D-ダルコースとの 添加配分を変化させ (A群 =1 :0 B群 =3: 1 C群 = 1 : 1 D群 = 1 :3 E群 = 0: 1)使用した。 1力 月後、凍結精子の融解は微温湯中 (30°C)で振盪して行い、更に凍結保存液の除去 および再濃縮の目的で密度勾配遠心法を行い作製した精子浮遊液を検討に供した 検討法として、精子運動率は Makler Counting Chamberによる目視法と C-IMAGIN G SYSTEMSとで計測し、生存率は 0.5%Eosin Y染色により算定した。 図 15に精子凍結法を示した。まず液状化精子を 80%パーコール液を用いて攪拌 密度勾配法を施行し洗浄濃縮精子を得る。次に精子保存液と混合、液体窒素蒸気 凍結法にて保存精子を凍結した後、液体窒素タンク内にて 1ヶ月保存した。解凍後す ぐにハンクス液で希釈、 80%パーコール液を用いて攪拌密度勾配法による保存液除 去と再濃縮を行った。
[0037] [結果]
D C-IMAGING SYSTEMSによる計測は精子の密度、不純物、温度等の影響をうけ、 再現性を欠いたため、今回は目視法による結果を供覧した。
2) 10検体の内、 食体はセラムチューブの破損により結果を得られなかった。
3) D-ァロースのみ用いた凍結保存液は、グルコースのみ用いた既存 KS-II保存液と 比べ、 9例中 8例で融解精子運動率が高かった。(P=0.0469、 Mann-Whitney U_test、 図 16参照)
4) D-ァロースを用いた凍結保存液は、生存率においては、はっきりとした効果を示さ なかった。 (図 17参照)
[0038] [考察]
1) D-ァロースの持つ生理活性が融解精子の運動率の向上に有益に働いている可 能性が高い。
2) D-ァロースが持つ生理活性と精子に対する作用機序を今後検討してレ、く必要が ある。
3)まず、 D -アロースを用いた精子培養液を用いて、精子運動率の経時的変化を観 察する実験系を確立、施行していく。
4)卵子にっレ、ても同様の実験を検討する。
5)動物の精子、卵子、受精卵を用いて保存実験を行う。
6)実施例 2で認められたように、 D-ァロースの高濃度領域において、細胞冷凍保存 効果が高いことが検証されている。精子の保存においても、高濃度の D-ァロースを 用いた解析が必要である。 産業上の利用可能性
[0039] 腎臓は、生体にぉレ、て最も酸化的ストレスの高レ、臓器の一つである。急性腎不全、 薬剤惹起性腎障害、糸球体腎炎、糖尿病性腎症、慢性腎不全、腎移植など各種腎 疾患の成立、進展機序に活性酸素、フリーラジカルが関与したラジカル傷害の重要 性が古くより指摘されてきた。しかしながら、これまで腎疾患に対する抗酸化剤の効 果はレ、まだ十分には解明されておらず、各種腎疾患の予防および治療ならびに臓 器保存において、腎疾患の治療、予防上あるいは臓器保存剤として有用な化合物が 求められている。一方、希少糖には活性酸素産生抑制作用および活性酸素消去作 用があり、細胞や臓器を虚血状態で長期保存した時に発生する活性酸素対策に有 効であると思われる。この性質を利用すれば、細胞の有効な保存液の開発の可能性 があり、また、 D-ァロースによる新しい腎移植システムが確立される可能性がある。 また本発明者らはすでに虚血障害保護作用を、肝臓、心臓、皮膚など他の臓器に おいても観察している。腎臓のみならず多くの臓器の保存剤への D-ァロースの応用 が期待できる。
[0040] 現在挙児を希望する夫婦の 10%〜15%が不妊であり、最近の補助生殖技術 (Assis ted Reproductive Technology: ART)の導入は、従来絶対不妊と考えられていた夫婦 にも挙児をもたらし、患者の QOL向上の一助となっている。この治療において、精子 あるいは卵子の凍結保存は不可欠であり、よりょく機能を保持したままで長期間凍結 保存できる方法の開発は、これらの治療に大きなメリットを及ぼすと考えられる。また 動物では、特に牛などの家畜や魚類において精子、卵子、受精卵の凍結保存は一 般に広く行われているので、この分野においても重要な方法となり得る。
さらに精子のみならず、卵子あるいは受精卵の冷凍保存も重要になってきている。 これらの対象に対しても有効な保存液の開発の可能性がある。
図面の簡単な説明
[0041] [図 1]HFB cells解凍後生存率の比較を示す図面である。
[図 2]HFB cells解凍後の増殖能の比較を示す図面である。
[図 3]NIH 3T3 cells解凍後の増殖能の比較を示す図面である。
[図 4]HFB cells解凍後の増殖能の比較を示す図面である。
[図 5]OVCAR-3 cells解凍後の増殖能の比較を示す図面である。
[図 6]D_allose濃度と細胞生存率との関係を示す図面である。 園 7]トリパンブルー染色法で細胞生存の判定を示す図面である。
園 8]細胞解凍後の増殖能の比較を示す図面である。
[図 9]D-alloseと低い濃度 DMSOの組み合わせの細胞生存率の検討を示す図面であ る。
[図 10]ァロース添カロ UW液による ICAM-lmRNA発現に及ぼす影響を示す図面である
[図 11]ァロース添カロ UW液による EGFmRNA発現に及ぼす影響を示す図面である。
[図 12]ァロース添加 UW液による CINC-1発現量に及ぼす影響を示す図面である。 園 13]ァロース添加 UW液による腎への白血球集積に及ぼす影響を示す図面である
[図 14]KS— II精子保存液の組成(D -グノレコースを D-ァロースに置換した)を示す図 面である。。
園 15]精子凍結法を示した図面である
園 16]D_ァロースを用いた凍結保存液による凍結融解精子運動率を示す図面であ る。
園 17]D_ァロースを用いた凍結保存液による凍結融解精子生存率を示す図面であ る。
[図 18]図 19の下段のィズモリング C6の説明図である。
[図 19]ィズモリング(Izumoring)連携図である。

Claims

請求の範囲
[I] 動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保存のための保存 液であって、前記液が希少糖を含有する保存液。
[2] 希少糖が D-ァロースである請求項 1の保存液。
[3] 請求項 1または 2記載の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の 低温保存のための保存液であって、前記低温保存が 5乃至 20°Cの間で行われる 保存液。
[4] ヒト腎臓の低温保存のための保存液である請求項 3の保存液。
[5] 動物またはヒト由来の細胞の低温保存のための保存液である請求項 3の保存液。
[6] ヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保存のため の保存液である請求項 5の保存液。
[7] 請求項 1または 2記載の動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の 低温保存のための保存液であって、前記低温保存が凍結が始まる温度から一 196 でまでの間の温度で行われる保存液。
[8] 動物またはヒト由来の細胞の低温保存のための保存液である請求項 7の保存液。
[9] ヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保存のため の保存液である請求項 8の保存液。
[10] 低温での動物またはヒト臓器、および、動植物の組織または細胞の低温保存方法 であって、(a)希少糖を含む低温保存のための保存液と臓器または組織を還流また は浸漬すること、また細胞を混合すること、および(b) _ 5乃至 20°Cの間の低温に該 臓器または組織または細胞を冷やすこと、を具備する方法。
[I I] 低温でのヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保 存方法であって、(a)希少糖を含む低温保存のための保存液と該精子および/また は卵子および/または受精卵を混合すること、および(b)— 5乃至 20°Cの間の低温 に細胞を冷やすこと、を具備する方法。
[12] 低温で動物またはヒト細胞の低温保存方法であって、(a)希少糖を含む低温保存 のための保存液と臓器または組織を還流または浸漬すること、また細胞を混合するこ と、(b)凍結が始まる温度から— 196°Cまでの温度の間の低温に該臓器または組織 または細胞を冷やすこと、を具備する方法。
[13] 低温でヒトまたは動物精子および/または卵子および/または受精卵の低温保存 方法であって、(a)希少糖を含む低温保存のための保存液と該精子および/または 卵子および Zまたは受精卵を混合すること、 (b)凍結が始まる温度から— 196°Cまで の温度の間の低温に細胞を冷やすこと、を具備する方法。
[14] 希少糖力 ¾ -ァロースである請求項 10ないし 13のいずれかの方法。
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