JPH0638733A - 細胞培養用成型品 - Google Patents

細胞培養用成型品

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JPH0638733A
JPH0638733A JP3089218A JP8921891A JPH0638733A JP H0638733 A JPH0638733 A JP H0638733A JP 3089218 A JP3089218 A JP 3089218A JP 8921891 A JP8921891 A JP 8921891A JP H0638733 A JPH0638733 A JP H0638733A
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JP
Japan
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molded product
cell culture
insoluble carrier
cytokine
present
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JP3089218A
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English (en)
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Kazuo Teramoto
和雄 寺本
Takayoshi Ogawa
恭喜 小川
Noriko Nakamura
紀子 中村
Tetsuhisa Sudo
哲央 須藤
Emiko Sano
恵海子 佐野
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BIO MATERIAL KENKYUSHO KK
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BIO MATERIAL KENKYUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 不溶性担体の表面にN−アシルノイラミン酸
をアミド結合で固定化して成る細胞培養用成型品、及び
組織系細胞を当該細胞培養用成型品と接触させることを
特徴とするインターロイキン−6等のサイトカインの製
造方法。不溶性担体は、スチレンまたはα−メチルスチ
レンを主体とするビニル重合体成型品の表面にアミノメ
チル基を導入したものを使用する。 【効果】 血管内皮細胞の培養などに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、組織系細胞に作用して
有用物質を産生させ得る細胞培養用成型品に関する。
【0002】
【従来の技術】生理活性物質を不溶性担体に固定化した
ものはアフイニテイークロマトグラフ用吸着剤、治療用
血液処理剤、細胞培養用機材、抗菌性材料、その他、分
析用試薬などとして広く利用されており、今後さらに幅
広い応用が期待される重要な物質である。
【0003】線維芽細胞、血管内皮細胞、皮膚ケラチン
細胞等で代表される組織系細胞はインターフエロン、イ
ンターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−
6(IL−6)などの有用なサイトカインを産生するこ
とでしられている。特に血管内皮細胞は血管の血液接触
部に存在する細胞であるが、組織プラスミノーゲンアク
チベータ、プロスタサイクリン、アンジオテンシンI
I、レニン、IL−1、IL−6などの有用物質を産生
することが知られており、生体外での血管内皮細胞の培
養は、人口血管の製造のほか、これら有用物質の生産を
可能にする意味で、近年、とりわけ注目されている。
【0004】ヒトのさい帯静脈や皮膚毛細血管をマトリ
ゲルを添加したコラーゲン上で培養すると、管形成の起
きることが知られている{ヤスオ クボタほか、ジヤー
ナルオブ セル バイオロジー,107 1589(1
988)}。また、体外での血管内皮細胞の培養液に、
IL−1{マリナ シロニほか、ザ ジヤーナルオブ
イミユノロジー,142,549(1989)}やリポ
ポリサツカライド{フランク R.ジリクほか、ザ ジ
ヤーナル オブ イミユノロジー,142,144(1
989)}を加えることによつて、IL−6の産生が促
進されることが知られている。しかし、これらには、添
加するものが高価な蛋白質であつたり、あるいは、構造
の複雑な有毒物質であつたりする欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようする課題】本発明らは、かかる従来
技術の問題点に鑑み、毒性のない低分子化合物を不溶性
担体に固定化し、これを血管内皮細胞と接触させること
によつて有用なサイトカイン等を産生させられないか検
討した結果、動物細胞中に広く分布するN−アセチルノ
イラミン酸を固定化したものが血管内皮細胞にインター
ロイキン−6等のサイトカインを産生させることを見出
し、本発明に到達した。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の(1)
〜(6)の技術的手段から構成される。
【0007】(1)不溶性担体の表面にアシルノイラミ
ン酸をアミド結合で固定化して成る細胞培養用成型品。
【0008】(2)不溶性担体の形状が、シヤーレ、び
ん、膜、繊維、中空糸、粒状物またはこれ等を用いた組
み立て品であることを特徴とする請求項1記載の細胞培
養用成型品。
【0009】(3)組織系組織系細胞を請求項1記載の
細胞培養用成型品と接触させることを特徴とするサイト
カインの製造方法。
【0010】(4)サイトカインが、インターロイキン
−6であることを特徴とする請求項3記載のサイトカイ
ンの製造方法。 (5)不溶性担体がスチレンまたはα−メチルスチレン
を主体とするビニル重合体成型品の表面にアミノメチル
基を導入したものであることを特徴とする請求項1記載
の細胞培養用成型品。
【0011】本発明でいう不溶性担体とは、実質上不溶
性で、第1級または第2級アミノ基を有し、N−アシル
ノイラミン酸をアミド結合で固定することのできる担体
を意味する。該不溶性担体の形状はシヤーレ、びん、
管、膜、繊維、中空糸、粒状物またはこれ等を用いた組
み立て品のいずれでもよいが、とりわけ、これ等に光透
過性があると細胞の観察が容易にでき、細胞の管理がし
やすいので好ましい。
【0012】本発明でいう不溶性担体の具体例をあげる
と、 スチレンまたはα−メチルスチレンの単独重合体もし
くはこれらを主成分とする芳香族ビニル系共重合体をシ
ヤーレ、試験管、管、フイルム、びん、注射筒、カテー
テルなどに成型したものの表面にアミノメチル基を導入
したもの、スチレン/エチレン・ブチレンのABAブ
ロツクポリマの膜にアミノメチル基を導入したもの、
ポリプロピレン補強ポリスチレン繊維の表面にアミノメ
チル基を導入したもの、ポリスチレンまたはスチレン
・ジビニルベンゼン共重合体ビーズに、アミノメチル基
を芳香核置換基として導入したもの、アミノプロピル
化ガラスビーズなどがあげられるが、これ等に限定され
るものではない。また、これらのなかでも、とが光
透過性が高く、且つ、取り扱いやすいので、特に、好ま
しく用いられる。
【0013】の場合、成型品の厚みには特に制限はな
いが、実用に耐える強度を維持するためには、通常、1
00ミクロン以上の厚みを持つものが好ましく用いられ
る。また、その光透過性に関しては該成型品の底面また
は側面の反対側に存在する物質の形を確認可能にするに
十分な光透過性を有することが望ましい。該成型品の光
透過性は主として表面での散乱によつて決まるので、表
面が完全に平滑でなければならない。該成型品の場合、
500〜700ナノメーターの波長の光に対する吸光度
が3以下であることが必要である。この吸光度が小さい
ほど該成型品の光透過性が良く、吸光度が1以下であれ
ばさらに好ましい。
【0014】本発明でいうN−アシルノイラミン酸と
は、ノイラミン酸のアミノ基をホルミル基、アセチル
基、グリコリル基、プロピオニル基、ブチリル基等で代
表されるアシル基で置換したものを意味する。アシル基
がアセチル基およびグリコリル基であるN−アシルノイ
ラミン酸は動物界に広く存在し、抽出・単離されてい
る。また、有機合成の手段でも得ることができる。水酸
基をカルボン酸エステルにしたものも細胞が分泌する加
水分解酵素によつて容易に脱エステル化されるので、同
様に用いることができる。
【0015】本発明細胞培養用成型品の製造は、不溶性
担体をN−アシルノイラミン酸とカルボジイミドの混合
溶液に加えるか、N−ヒドロキシスクシンイミドエステ
ルで代表される活性エステルの溶液中に浸漬することに
より容易に達成される。本発明でいうサイトカインと
は、組織プラスミノーゲンアクチベータ、プロスタサイ
クリン、アンジオテンシンII、レニン、IL−1、I
L−6等を意味する。IL−6はマクロフアージ、T細
胞、血管内皮細胞、皮膚ケラチン細胞等が産生する物質
で、最初はB細胞分化因子として見出されたが、最近で
は他にいろいろな作用のあることが知られており、特に
血小板に対する造血促進作用があることで注目されてい
る。{実験医学 7(15)(増刊)90−95(19
89)}。
【0016】血管内皮細胞を本発明の成型品と接触させ
ながら培養すると、血管内皮細胞は活性化されて、実施
例に示すような高濃度のIL−6のほか、同様にして組
織プラスミノーゲンアクチベータ、プロスタサイクリ
ン、アンジオテンシンII、レニン、IL−1等のサイ
トカインを高濃度で産生することが確認された。
【0017】産生されたサイトカインのうち、例えば、
IL−6はin vivoおよびin vitroでの
白血球増加剤として利用できる。本発明の成型品の利用
として細胞培養用器具、人口血管等への利用があげられ
る。
【0018】以下、実施例により本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例中の評価方法は、以下に従つ
た。 1.芳香族ビニル系重合体成型品の化学的解析 成型品を塩化メチレンでソツクスレー抽出すると不溶性
の膜状物が得られるので、これを真空乾燥し、重量を量
り、赤外線吸収スペクトル測定等を行つた。 2.赤外線吸収スペクトル 島津フーリエ変換赤外分光光度計FTIR−4300を
用いKBr錠剤法で測定した。 3.成型品の光透過性の測定 島津分光光度系UV2100を用い、500ナノメータ
ーで板状成型品に垂直方向の吸光度を測定した。対照と
して同じ厚さのポリスチレン板状成型品の吸光度を測定
し、両者の差をA500 とした。従つて、その値が小さい
ほど成型品の光透過性が高いことになる。 4.シアル酸の定量 シアル酸の定量法(生化学実験法 23 糖蛋白質実験
法 17頁 学会出版センター)に基づいて、蛍光標識
1,2−ジアミノ−4,5−メチレンジオキシベンゼン
を反応させ、島津高速液体クロマトグラフイーLC−7
Aで定量した。 5.サイトカインの定量 インターロイキン−6はRアンドDシステムズ社(ミネ
アポリス、USA)のクウオンテイカイン・ヒト・IL
−6・ELISAキツトにより定量した。
【0019】
【実施例1】1−ニトロプロパン500mlと硫酸27
2mlの混合溶液を0℃に冷却し、20.4gのN−メ
チロール−α−クロルアセトアミドを加え、0〜10℃
で溶解した。
【0020】この溶液を10℃に昇温したのち、φ3.
5cm×1.2mmHのポリスチレン製培養皿(厚み1
mm)に7mlずつ入れ、室温で1hr反応させた。反
応液を捨て、培養皿を零下20℃のメタノールに浸し、
さらにメタノーおよび水で洗つた後、真空乾燥して、内
部表面だけクロルアセトアミドメチル化された成型品A
を得た。この成型品のA500 は0.030であつた。
【0021】上記で得た成型品A1個を、塩化メチレン
でソツクスレー抽出したところ、薄膜状の不溶物3.1
mgが得られた。培養皿の反応面は表面積は約25cm
2 であるので、反応部の厚みは大体1.2μと考えられ
る。また、この不溶物の赤外線吸収スペクトルでは、1
659cm-1(アミド−I)、1529cm-1(アミド
−II)および3297cm-1(N−H)にアミド基の
強い吸収が認められたことからその構造を確認した。
【0022】上記で得た成型品A40個を、2000m
lの10%ジメチルアミノエタノール・ジメチルスルホ
キサイド溶液中に浸し、室温で18hr静置した後、2
000mlの10%ジメチルアミノエタノール水溶液
中、70℃で2hr加熱した。成型品を水洗後、乾燥し
てアミノメチル化成型品Bを得た。この成型品のA500
は0.05であつた。
【0023】上記本発明の成型品B1個を、塩化メチレ
ンでソツクスレー抽出したところ、薄膜状の不溶物2.
3mgが得られた。この不溶物の赤外線吸収スペクトル
では、成型品Aで認められた1659cm-1(アミド−
I)および1529cm-1(アミド−II)の第一級ア
ミド基の強い吸収cm-1が完全に消失していたことから
その構造を確認した。
【0024】上記本発明の成型品B10個を500ml
の水に浸し、N/100−塩酸でpH5〜6に調整した
後、成型品Bの内部に0.2mg/mlのN−アセチル
ノイラミン酸水溶液4mlと1−エチル−3−(3−ジ
メチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩8mgを
加え、室温で48hr静置した。反応液を捨て、水洗し
て、本発明細胞培養用成型品である成型品Cを得た。母
液中のN−アセチルノイラミン酸の濃度から0.022
mg固定化されたことが確認された。また、成型品上の
N−アセチルノイラミン酸はN/40−NaOHで洗浄
しても溶出の無いことを確認した。
【0025】
【実施例2】正常ヒトさい帯血管内皮細胞(倉敷紡績
(株))を1.2×104 個/mlの濃度でウシ脳抽出
液含有低血清血管内皮細胞増殖培地(EGM−UV:倉
敷紡績(株))を含む細胞液2mlを、実施例1で得た
本発明成型品C(紫外線照射滅菌)に入れて、インキユ
ベーター中(37℃、5%CO2 )で24hr培養し
た。
【0026】比較として、実施例1で得た成型品B、お
よび成型品Bに3−デオキシ−D−マンノ−2−オクチ
ユロソン酸(KDO)を固定したもの(紫外線照射滅
菌)および市販の細胞培養用皿MS−1035R(住友
ベークライド(株))で同様に培養した。
【0027】各培養上清を取つてその中のIL−6を調
べたところ、N−アセチルノイラミン酸を固定化した本
発明の皿では100pg/皿であつたのに対し、成型品
Bでは0pg/皿、KDOを固定化した皿では34pg
/皿、MS−1035Rでは15pg/皿であつた。ま
た、4日後の、細胞数を数えてみたところ、本発明の皿
では1.3×105 個、KDOを固定化した皿では1.
2×105 個、MS−1035Rでは1.5×105 個
で、それぞれ5、5、および、6倍に増えていることが
わかつた。
【0028】この結果から、細胞の増殖支持能は3者で
ほとんど差がないが、IL−6産生誘導能は本発明の成
型品が著しく優れていることがわかる。また、成型品B
では6.4×103 個と生育阻害が起きていることがわ
かつた。
【0029】
【実施例3】正常ヒトさい帯血管内皮細胞(倉敷紡績
(株))を1.3×104 個/mlの濃度でウシ脳抽出
液含有低血清血管内皮細胞増殖培地(EGM−UV:倉
敷紡績(株))を含む細胞液2mlを、実施例1で得た
本発明成型品C(紫外線照射滅菌)に入れて、インキユ
ベーター中(37℃、5%CO2 )で30hr培養し
た。上清を採取し、2mlのEGM−UVをいれて培養
を続けた。培地は2または3日毎に交換した。
【0030】各培養上清中のIL−6の濃度を定量した
ところ、30hr後、3日後、6日後、9日後、12日
後、15日後のもので、それぞれ、240,175,2
15,200,300,260pg/mlとIL−6産
生誘導能が持続されることがわかつた。
【発明の効果】本発明の細胞培養用成型品は、血管内
皮細胞の培養に用いることができ、有用なサイトカイン
生産に用いることができること、化学的に安定なアミ
ド結合で固定化されているので、溶出の心配がないこ
と、万一、溶出しても無毒な化合物であること、固
定化されているので、分解されることなく、長期に細胞
を活性化できること等の利点を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C12N 11/08 H A 15/19 (C12P 21/00 C12R 1:91) (72)発明者 須藤 哲央 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 株式会 社バイオマテリアル研究所内 (72)発明者 佐野 恵海子 神奈川県横浜市旭区希望ケ丘212−21

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不溶性担体の表面にN−アシルノイラミ
    ン酸をアミド結合で固定化して成る細胞培養用成型品。
  2. 【請求項2】 不溶性担体の形状が、シヤーレ、びん、
    膜、繊維、中空糸、粒状物またはこれ等を用いた組み立
    て品であることを特徴とする請求項1記載の細胞培養用
    成型品。
  3. 【請求項3】 組織系細胞を請求項1記載の細胞培養用
    成型品と接触させることを特徴とするサイトカインの製
    造方法。
  4. 【請求項4】 サイトカインが、インターロイキン−6
    であることを特徴とする請求項3記載のサイトカインの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 不溶性担体がスチレンまたはα−メチル
    スチレンを主体とするビニル重合体成型品の表面にアミ
    ノメチル基を導入したものであることを特徴とする請求
    項1記載の細胞培養用成型品。
JP3089218A 1991-03-29 1991-03-29 細胞培養用成型品 Pending JPH0638733A (ja)

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