JPS6021453A - 細胞内容物を分泌する細胞を判別するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タンパク質および／又［ｉタンパク質、ホル
モン或６は発育因子を分泌する細胞内容物を分泌する細
胞をこれらの細胞および同種同族の細胞を含む培養液か
ら判別する方法および装置に関する。

生物学上、薬学上および医学上の領域における多くの適
用例にあって、同種同族の細胞から細胞内容物を分泌す
る細胞を判別する必要が生じる。

即ち、例えば刺激されたリンパ細胞を刺激されたリンパ
細胞と刺激されていないリンパ芦とを含んで込る懸濁液
から判別することはモノクローナル抗体を形成するのに
極めて重要である。

一定のリンパ細胞は有機体内の異種物質に対して、例え
ば血管中に注射されている異種タンパク質に対して抗体
（糖タンパク質）を形成する。このような抗体を形成し
かつ生産を行うように刺激されたリンパ細胞を骨髄腫瘍
細胞のような腫瘍細胞と融合させた場合、二つの両親細
胞の性質を備えたいわゆる融合細胞が形成される機会が
得られる。この細胞は抗体、しかも特に当該異種物質に
対してのみの抗体（いわゆるモノクローナル抗体）を生
産する。この細胞は実際に不死であり、通常の分離され
た細胞、例えばリンパ細胞とは異り培養液内で永久に増
殖する。

しかし、リンパ流内に存在するリンパ細胞の多数のもの
のうち極めて僅かな数を刺激し、しかも可能な限り刺激
されたリンパ細胞のみを融合に使用するようにせねばな
らないので、刺激されたリンパ細胞を刺激されていない
リンパ細胞から選択方法で分離しなければならない。し
かし、この場合刺激され、リンパ細胞を認知することだ
けでも困難である。なぜなら、この細胞は顕微鏡下にお
いて刺激されていないリンパ細胞から判別し得るｔｌど
、きわだっていないからである。

更に、他の例として掲げられるのは、若干の微生物は、
成る細胞内容物（主として糖タンパク質）からの分離に
よ磁化きた培養酵素をリジン化することが可能である。

この青米を「酵母致死因子Ｊと称している。［キラー酵
母ｊはビール製造の際諸種の難点を産む、僅かな汚染度
合で早や、この酵母はビールの醗酵と品質を変える。

致死反応の現出と作用は、醸造酵母、ブドウ酒酵母、パ
ン酵母においても、また例えばハンゼニュラ、ピヒア、
デベリオミュツエス、クルイグエロミュツエス、カンジ
ダおよびトルログシスのような同族細胞の異る種類のも
のにおいても確認できる。

上記の場合および他の多くの場合、先ず他の処置を案出
するために分泌作用を行う細胞を認知することが重要で
ある。この処置は、例えば刺激されたリンパ細胞Ω場合
、この細胞を引続き分離することである。中２−酵母細
胞の場合は、このような細胞の認知は先ず醗酵工程の監
視に役立つ。このことはまた汚染を回避するための処置
を案出することに至らしめる。

本発明の課題は、タンパク質および糖タンパク質、ホル
モン或いは発育因子のよ５な細胞内容物質を分泌する細
胞を同種同族の細胞を含んでいる懸濁液から判別するこ
とを可能にする方法を造ることである。

更に本発明の課題は、この方法を実施するための方法を
造ることである。

上記の課題は本発明により、細胞を可変な回転速度を持
つ電気的な回転界磁力の作用の下におき、細胞内容物を
分泌する細胞を残余の細胞と異るその回転挙動によシこ
れら残余の細胞から分離することによって解決される。

本発明による方法の基礎となっていることは、タンパク
質および／又は糖タンパク質、ホルモン或いは発育を司
さどる物質（ｔＡわゆる１発育因子”もしくは６グロー
スーフアクダ）のような細胞内容物を分泌する細胞が電
気的な回転磁界において同種同族の分泌作用を行わない
細胞と異る回転挙動を示す−これは細胞内容物の浸入に
よる膜の変化に帰されるーことを発見したことにある。

雑誌「Ｎａｔｕｒｆｏｒｇｃｈｕｎｇ　Ｊ　３７　Ｃ，
９０８−９１５頁（１９８２）所載のｌ”’　ＲＯｔａ
ｔｉｎｇ　Ｆｉｅｌｌｌ−１ｎｄｕｃｅｃｌＲｏｔａｔ
ｉｏｎ　ａｎｔ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｌｎｔ　ｏｆ　Ｍ
ｅｍｂｒａｎｅＯａｐａｃ４ｔａｎｃｅ　ｏｆ　Ｓｉｎ
ｇｌｅ　Ｍｅｓｏｐｙｌｌ　００１１ｇ　（＋ｆＡｖｅ
ｎａ　５ａｔｉｖａ　Ｊと云う表題の下でのＷ、Ｍ、Ａ
ｒｎｏｌｌ−（１およびＵ、Ｚｉｍｍθｒｍａｎｎの論
文から、個々の細胞−ここでは細胞体−を例えばそれぞ
れ９０°位置ずれして設けられた四つの電極から発する
電気的な回転磁界において回転運動させることができる
ことが公知である。更に、一定の細胞種の個々の細胞に
回転磁場の一定の周波数（いわゆる特性周波数）にあっ
て最大の回転速度を与えることが可能であることも公知
である。

一定の細胞種にとって特性周波数は他のパラメータ、即
ち電気的な回転磁界および細胞のための環境条件、細胞
が存在している培養液の導Ｔａ性および培養液の温度に
依存する。しかし、判別測定には判別すべき細胞の異る
回転挙動のみが、即ち例えば内容物質を分泌する細胞お
よび同種同族の残余細胞の異る特性周波数のみが重要で
あるに過ぎない。特に、５〜５００　Ｘ　１０’８Ｘｔ
１ｍ’の領域、特に５〜５０Ｘ１０−８ＸｃＩＩＬ−’
ノ領域内に存在している培養液の導電性はしたがって細
胞の判別にとって二次的な意味を有しているに過ぎない
。培養液の温度も第一に、一方において細胞を傷めない
ように、他方では判別すべき細胞内容物の形成および分
泌が可能であるように調節される。

本発明による方法の有利な実施形は以下の点にある。即
ち、分泌作用を行う細胞を電気的な回転磁場の所定の培
養液内でのこの細胞にとって測定基準となる周波数にあ
ってこの細胞の最高回転速度を調節することによって残
余細胞から判別することである。

この場合、懸濁液内に存在している細胞はその回転挙動
を顕微鏡下で観察され、その際回転磁界の周波数領域が
変った際、どの周波数にあって細胞の大多数が、即ち残
余の細胞がその最大の回転速度で回転しているかを最も
容易に観察できる。回転磁界の周波数を他に変えかつ分
泌作用を行う細胞の特性周波数を調節することによって
、この細胞を一般に慣れた目で残余の細胞から容易に判
別できる。この際、専問家が実際にあって分泌作用を行
う細胞と残余の細胞の周波数の特性周波数を認知でき、
したがってこれにより細胞の判別が容易になると云うこ
とを前提とする。たとえ−すべての生物学的固体群にお
けると同様に一細胞の性質の自然の分散幅（Ｚｔｒｅｕ
ｔ）ｒｅｉｔθ）が存在し、したがってこの分散幅が細
胞の回転挙動にあっても確認できるけれども、これは粒
子の判別にとって一般に妨げとならない。

少くとも三つの電極を備え、これらの電極が自己の間に
細胞を含んでいる室あるいは容器のための中間空間を形
成するように或いは細胞を収容するために設けられた室
内に突出するように、室空間もしくは容器空間が電極か
ら発せられる電気的な回転磁場の作用を受けるように設
けられていることおよび可変の回転周波数を持つ回転磁
場を造るための装置を備えていることを特徴とする装置
が本発明による方法を実施するのに適している。

この場合、回転磁場の強度も可変であるのが有利である
。この際この強度は室内において約１〜１０００’Ｖ／
ｃＩｒＬの出力が達せられるような範囲に存在していな
ければならない。この周波数領域はＩ　Ｈ２と１　（）
Ｈｚの範囲内に存在していなければならない。本発明に
よる方法を実施するには、処理すべき細胞にとっての電
気的な破壊電圧以下にある強度が選択される。

明らかＫなったところによると、回転磁界を造る電気的
な電圧が正弦形であるのが有利である。しかし、回転磁
界を方形の電圧或いはパルス様式で与えられる電圧或い
は他の様式の電圧によって発生させることも可能である
。

以下に添付図に図示した実施形につき本発明を詳説する
。

この装置には四つの電極が設けられている。

これらの電極は非導電性の材料から成る図示していない
基板上に、細胞を収容するために設けられた室にの側壁
を形成するように設けられている。これらの電極は室の
角隅において互いにかつ基板において電気絶縁処理され
ｆＣ，接着剤で接着し合されている。電極の長さ、即ち
室の側壁の長さは１　ｍ＋１１であシ、電極の高さは０
．２都である。したがって、方形で上方が開いている室
には１１Ｉ＋ＩＩの側方寸法と０．２闘の高さを有して
いる。白金箔から成る電極は図面から見られるような順
序でジェネレータＧの増幅器Ｖと結合されている。これ
らの増幅器から出る電圧は一同様に図面から見られるよ
うに−それぞれ９００ずつ相推移しておシ、これによっ
て室内に電気的な回転磁場が生じる。

以下に本発明による方法を実施例につき説明する。

マウスを羊のエリ赤白球で感染させて刺激されたＢ−リ
ンパ細胞を造った。マウスから採取【またリンパ細胞フ
ラクションは刺激されないリンパ細胞と共に刺激された
リンパ細胞を含んでいる。

リンパ細胞フラクションを羊の赤白球の層に入れ、後に
刺激された、即ち抗体を分泌するリンパ細胞をマイクロ
ピペットで再び取出した。

この場合、刺激されたリンパ細胞は、これを取す囲んで
いる一群のリジン化された赤白球が形成されていること
によって認知できた （　［Ａｎｎａｌｅｓ　ｏｆ工ｎ５ｔｉｔｕｔｅ　Ｐａ
５ｔｅｕｒ　Ｊに所載の（Ｚａｇｕｒｙ　）とその協動
研究者共著による方法による）。

このようにして、羊の赤白球に対して抗体を分泌する刺
激されたリンパ細胞が得られた。この刺激されたリンパ
細胞の一部分を、同様に赤血球層からマイクロピペット
で採取した少くとも同量の刺激されていないリンパ細胞
と混合した。

このリンパ細胞混合物を回転室Ｋに入れる前に、三度僅
かに導電性の（電解液として痕跡量の塩化ナトリウムを
含む０．３Ｍのマンニトールを含む）培養液で洗った。

実施例　１ リンパ細胞混合物を含有する約１０μｔの懸濁液を回転
容器Ｋに入れた。この懸濁液の導電性は１　Ｂ、４　ｘ
　１０　’　８７ｃｍ　’であり、温度は３５℃である
。

この懸濁液を約１００Ｖ／薗の強度の電気的な回転磁場
の作用下においた。

刺激されたリンパ細胞は約３８±５　ＫＨｚの回転周波
数にあってその高い回転速度が顕微鏡下で認知でき、約
２５±５　ＫＨ２の回転周波数にあって最高の回転数に
もたらされる残余のリンパ細胞から判別できた。

その回転挙動によシ刺激され喪リンパ細胞と認知された
リンパ細胞をマイクロピペットで回転室から取出し、調
整するために再び羊−赤白球の層内に入れた。調整検査
で、刺激されたリンパ細胞であることが確認された。

実施例　２ 第１の実施例に記載し念ように、刺激されたリンパ細胞
と刺激されていないリンパ細胞との混合物を回転磁界の
作用下においた。リンパ細胞を含んでいる懸濁液の導電
性は５．２Ｘ１０’Ｓ／ｃＴＬ　である。

この場合も、刺激されたリンパ細胞の最大の回転速度を
認知した。相応する回転周波数は約１２±５　ＫＨｚで
ある。刺激されていないリンパ細胞が最も早く回転した
際の回転周波数は約７±２　ＫＨｚであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するための細胞を収容
するための室。 第２図は本発明による方法を実施するための装置のジェ
ネレータの増幅器の配列を示す図。 図中符号は、 Ｋ・・・容器 代理人江崎光好 代理人江崎九史 第　１目 第　２目 −９（ｌ（−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　タンパク質および／又は糖タンパク質、ホルモン
   或いはいわゆる発育因子のような細胞内容物を分泌する
   細胞をこの細胞および同種同族の細胞から判別するため
   の方法において、細胞を可変の回転速度を備える回転界
   磁力の作用下におき、細胞内容物を分泌する細胞を残余
   の細胞と異る回転挙動をもとにこの残余の細胞から判別
   することを特徴とする上記方法。 ２、　分泌作用を行う細胞を電気的な回転磁界のこの細
   胞にとって測定基準となる培養液中の特性ある周波数で
   の最大の回転速度を調節することにより残余の細胞から
   判別する、前記特許請求の範囲第１項に記載の方法。 工　細胞内容物を分泌する細胞を判別するための装置に
   おいて、少なくとも三つの電極を有し、これらの電極が
   自己の間に細胞を含んでいる室のための中間空間或いは
   容器を形成するように、或いは細胞を収容するために設
   けられた室内に突出するように、室空間もしくは容器空
   間（Ｋ）が電極から発する電気的な回転磁界の作用を受
   けるように設けられておシ、かつ可変の周波数を有する
   回転磁界を発生させるための装置が電極に接続して設け
   られていることを特徴とする、上記装置。 ４　回転磁界の強度が可変である、前記特許請求の範囲
   第３項に記載の装置。 ５、回転磁界を発生する電圧が正弦形である、前記特許
   請求の範囲第３項或いは第４項に記載の装置。