JP5230042B2 - 動物の細胞または臓器の保存剤およびその保存方法。 - Google Patents
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Description
ところが、未だに満足できるものでなく臓器の生存能力(viability)を長時間にわたり温存でき、より優れた臓器保存効果が期待できる保存液の開発が強く望まれている。
具体的には、正常有用細胞の増殖を制御でき凍結させず長期間保存し、細胞の増殖分裂に大きく関与しているフリーラジカルを制御することで、細胞の増殖・分裂を自由自在に制御する。
本願発明のポリフェノールは、緑茶フェノールの主成分であるカテキン類およびタンニン酸などが挙げられる。
しかし、化合物の中心部は必ずしも葡萄糖に限られたものでなく、セルローズ系の化合物であってもよく、タンニン酸を加水分解して得られる没食子酸のジデブシドなども使用することができる。
本発明に使用される培養液や臓器保存用保存液は公知のものが使用され、例えばユーロコリンズ液(Euro−Collins液、Squifflet、J.P.,et al.,Transplant Proc.,13,693,1981)、UW液等が使用可能である。
L−929 線維芽細胞をイーグル社MEM(カナマイシン 60mg/l 含有、Eagle’s MEM containing kanamycin)と10%のウシ胎児血清(fetal bovine serum;FBS、M.A.Bioproduct,Marylard,USA)中で培養した。細胞増殖テストを1.76×105cells/mlの細胞密度で行い、コントロール(比較例1)として血清培養(serum medium)のみ、そしてポリフェノール(5mg/ml濃度)を、他の培養系に添加した(実施例1)。その結果、コントロール群では、2日後から増殖が急激に起こり、5日後では2.5×106cellに増えていたが、ポリフェノール添加系では1週間後、全く増殖が認められなかった。しかし、そこで培養液(medium)を入れ換え、ポリフェノール無添加のserum mediumのみ(比較例1)にすると、増殖が再開され、その1週間後4.5×106cell/mlにも増えた。また、この睡眠が3ヶ月も持続することも確認した。
ブタの肝細胞をタイプ I(type I)コラーゲンでコートした培養血に2.1×105cells播種し培養した。コントロール(比較例2)は3日に1回ダルベッコ改質イーグル培養(ウシ胎児血清100mg/l,ペニシリン50000unit/l,ストレプトマイシン100mg/l,EGF0.5mg/ml,インシュリン0.25mg/l含有。Dulbecco’s modified Eagle’s medium;DMEM,containing bovine serum 100mg/l,Penicilin50000unit/l,stereptomycin100mg/l,EGF0.5mg/ml,insulin0.25mg/l)を交換し、一方ポリフェノール5mg/ml添加系(実施例2)との肝細胞増殖能を比較した。コントロール(比較例2)の場合4日目まで徐々に増殖したが、その後、急激に増殖し、1週間後では5.4×106cellsにも増えた。一方、ポリフェノール添加系(実施例2)では、線維芽細胞の場合と同じく、1週間全く変化がなく、その後mediumを交換すると増殖を再開した。肝細胞機能としてD−グルコース(D−glucose)とリドカイン排除(Lidocaine clearance)をチェックした結果、ポリフェノールを添加して睡眠させ1週間後覚醒させた肝細胞(実施例2)は通常肝細胞と同程度の肝機能を示すことを確認した。
ウィスター系ラット(体重380g)の膵臓からランゲルハンス島(ラ氏島)を約2000個播種し、その一部200個を培養した。培養液としては、RPMI培養1640(Lグルタミン含有、グルコース無添加、RPMI Medium1640、Gibco BRL,ロットNo.1019650,with L−glutamine,without glucose,LIFE TECHNOLOGIES 社製)を使用し、それにFetal Bovine Serum(ロット #29110643,CASERAINTERNATIONAL INC.CANADA社製)10%のグルコース(glucose)100mg/dl,およびアンチバイオティック−アンチミコチック(Antibiotic−Antimycotic ロット No.1013807,LIFETECHNOLOGIES社製)をそれぞれ添加した系を用いた。本発明の実施例3では、この培養液に2%濃度になるようポリフェノールを添加し、また比較対照としてポリフェノール無添加系で1週間37℃で培養した。比較例3のポリフェノール無添加系では2日後で既に50%のラ氏島が破壊し、4日後では100%のラ氏島が死滅していた。これに対して、本発明のポリフェノール添加系では、1週間経過後でも全くラ氏島の破壊が認められず、100%冬眠していた。一方,ラ氏島の冬眠後の機能チェックの為、約2000個のラ氏島を上記の方法で、RPMI Medium 1640中にポリフェノールを添加することによりラ氏島を冬眠処理し、1週間冬眠させた後、ポリフェノールを除去し、インシュリン測定用テスト(Insulin−EIA TEST GLAZYME,和光純薬工業株式会社)を用い、ワンステップ酵素免疫測定法にてインシュリン処理機能をチェックしたところ、ラット膵臓から播種直後のラ氏島と同程度の正常な機能を示した。
麻酔下でラット(ウィスタ一系、380g)の腎臓を摘出し、保存効果を比較検討した。比較例4としては、腎摘出時にUW液にて洗浄後48時間冷却保存した。これに対して、本発明実施例4ではそのUW液に更にポリフェノール(10mg/ml)を添加した保存液で腎摘出時の洗浄を行い、同じく48時間冷却保存した。その後、単離腎灌流装置で90分間の持続灌流を行い、灌流量と尿量及びクレアチニンクリアランスを比較した。その結果、比較対照として用いたUW液のみの保存腎に比べて、本発明のポリフェノール添加系では、腎障害が顕著に軽減していた。
β−D−ガラクトシターゼ溶液にポリフェノール10mg/mlを添加し(実施例5)、30℃で4週間インキュベート後の420nmの吸光度を測定した。ポリフェノール無添加の比較例 5では、その吸光度は10%程度であったが、添加系では90%以上の吸光度を保持した。
ヒト血液2mlに、あらかじめ生理食塩水にポリフェノールを10mg/ml溶解させた溶液500μl添加した(実施例6)。48時間後に自動血球計数機にて顆粒数を測定したところ、ポリフェノールを添加しない比較例6では顆粒数が30%程度減少したが、ポリフェノール添加系では殆ど減少せず、採血直後の顆粒数と同程度であった。
ヒト血液を遠心分離して多血小板血漿(PRP)を得た。このPRP100mlに、あらかじめ生理食塩水にポリフェノールを10mg/ml溶解させた溶液10ml加え22℃で3日間保存した(実施例7)。ポリフェノール無添加PRP(比較例7)中の3日後の血小板は形状が膨化し凝集能が低下していたが、ポリフェノール添加系ではそれらの現象が見られず、初期のPRP形状と凝集能が同程度であった。
臓器移植後の臓器障害等を予防、治療、改善する保存剤として検討するため、ラット血中へのポリフェノール水溶液の投与を試みた。ウィスター系雄ラット(体重350g)の尾静脈にポリフェノール(10mg/ml)を添加した生理食塩水2mlを毎日1回、1週間連続で注射により投与した。その1週間はもちろん、その後3ヶ月間、何ら異常なく正常に生存した。
結論として本願発明においては、種々の動物細胞の増殖を自由自在に制御することにより、細胞増殖機構を解明するとともに臓器移植のための種々の臓器保存や血液保存に際して、従来の保存可能時間を少なくとも2倍以上に延長させる。具体的には、正常有用細胞の増殖を制御でき凍結させず長期間保存し、細胞の増殖分裂に大きく関与しているフリーラジカルを制御することで、細胞の増殖・分裂を自由自在に制御できる。また、本発明の保存剤を市販のものと比較すると、適用温度が比較的高温で冷凍を必要とせず、さらに耐用時間が比較的長時間であり、臓器の移植・手術への適応が優れている。
Claims (14)
- エピガロカテキンガレート(EGCg)を主要成分とするカテキン類からなるポリフェノール0.1〜2重量%と、
(1) UW液、(2) RPMI培養液1640、(3) MEM及び(4) ダルベッコ改質イーグル培養(DMEM)からなる群より選ばれる保存液とからなり、動物又はヒトの組織から単離されうる細胞、または、動物又はヒトの組織または臓器を浸漬することで、細胞の増殖・分裂を休眠させ、この後、ポリフェノールを除去することで休眠状態から回復させて保存するのに用いる保存液。
- エピガロカテキンガレート(EGCg)を主要成分とするカテキン類からなるポリフェノール0.1〜2重量%と、
RPMI培養液1640、MEM及びダルベッコ改質イーグル培養(DMEM)からなる群より選ばれる保存液とからなり、動物又はヒトの組織から単離されうる細胞または組織を浸漬することで、細胞の増殖・分裂を休眠させ、この後、ポリフェノールを除去することで休眠状態から回復させて保存するのに用いる保存液。
- エピガロカテキンガレート(EGCg)を主要成分とするカテキン類からなるポリフェノール0.1〜2重量%と、
UW液からなる保存液とからなり、動物又はヒトの臓器を浸漬することで、細胞の増殖・分裂を休眠させ、この後、ポリフェノールを除去することで休眠状態から回復させて保存するのに用いる保存液。
- 前記動物又はヒトの細胞が、ヒトまたは動物の組織から単離した幹細胞、皮膚細胞、粘膜細胞、肝細胞、膵島細胞、神経細胞、軟骨細胞、内皮細胞、上皮細胞、骨細胞または筋細胞であることを特徴とする請求項1または2に記載の保存液。
- 前記臓器が、皮膚、血管、角膜、腎臓、心臓、肝臓、臍帯、腸、神経、肺、胎盤または膵臓であることを特徴とする請求項1または3に記載の保存液。
- 前記動物又はヒトの細胞または組織が、線維芽細胞、肝細胞またはランゲルハンス島である請求項2に記載の保存液。
- 前記組織がランゲルハンス島であり、前記の組織培養液がRPMI培養液1640であることを特徴とする請求項6に記載の保存液。
- 前記細胞または組織を1週間以上非凍結状態にてインビトロで保存可能であることを特徴とする請求項6または7に記載の保存液。
- 前記臓器が腎臓であることを特徴とする請求項3に記載の保存液。
- 前記臓器を2日以上非凍結状態にてインビトロで保存可能であることを特徴とする請求項9に記載の保存液。
- 前記ポリフェノールの濃度が、0.5〜2重量%であることを特徴とする請求項4〜9のいずれかに記載の保存液。
- 前記ポリフェノールの濃度が、1〜2重量%であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の保存液。
- エピガロカテキンガレート(EGCg)を主要成分とするカテキン類からなるポリフェノール0.1〜2重量%と、
UW液、RPMI培養液1640、MEM、及びダルベッコ改質イーグル培養(DMEM)からなる群より選ばれる液とからなる保存液に、動物又はヒトの組織から単離されうる細胞、組織または臓器を浸漬することで、細胞の増殖・分裂を休眠させる工程と、
非凍結状態にて保存する工程と、
保存期間の終了後に、前記ポリフェノールを除去することで休眠状態から回復させる工程とを含む医療用材料としての細胞、組織または臓器の保存方法。
- 前記ポリフェノールの濃度が、0.5〜2重量%であることを特徴とする請求項13に記載の医療用材料としての細胞、組織または臓器の保存方法。
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