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JPH078273A - 接着性動物細胞の無血清培養法 - Google Patents

接着性動物細胞の無血清培養法

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JPH078273A
JPH078273A JP5141984A JP14198493A JPH078273A JP H078273 A JPH078273 A JP H078273A JP 5141984 A JP5141984 A JP 5141984A JP 14198493 A JP14198493 A JP 14198493A JP H078273 A JPH078273 A JP H078273A
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JP
Japan
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serum
cells
cell
culture
polymer compound
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JP5141984A
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English (en)
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Mitsuyuki Katsu
進 勝圓
Kunihiro Oshima
邦裕 大島
Ryohei Yamamoto
良平 山本
Toyokazu Nishino
豊和 西野
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
Original Assignee
Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着性動物細胞、特に血管内皮細胞の接着性
と増殖性を効果的に促進する接着性動物細胞の無血清培
養法を提供する。 【構成】 細胞接着活性を有する1または2以上の高分
子化合物を細胞培養用担体の表面の少なくとも一部に存
在させ、血清を含有せず、少なくとも血清アルブミンを
含有する動物細胞培養用培地で接着性動物細胞を培養す
ることを特徴とする接着性動物細胞の無血清培養法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は接着性動物細胞、特に血
管内皮細胞を無血清条件下で培養する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】血管内皮細胞は血管新生や動脈硬化など
の血管病変の際に主要な役割を演ずる細胞であり、その
増殖や分化の研究は盛んに行われている。また、血管内
皮細胞が産生する生理活性物質であるエンドセリン、イ
ンターロイキン類、コロニー刺激因子、プロスタグラン
ジン類等も盛んに研究されている。このような研究のた
めには当該細胞をイン・ビトロで培養することが不可欠
である。
【0003】しかしながら血管内皮細胞などの接着性動
物細胞は、培養容器の器壁等、担体表面への接着がない
と増殖しないため、該細胞の培養には通常牛胎児血清あ
るいは仔牛血清等の血清を10%程度含有する培地を用
いる。血清は様々な成分の混合物であるが、その一つと
して細胞を接着させる性質を有する成分(ビトロネクチ
ン)が含まれており、この成分の作用によって培養液中
の接着性動物細胞は培養容器の器壁等へ接着して伸展
し、増殖する。
【0004】血清は大量生産ができず、非常に高価であ
る。また、その組成は個体差(ロット差)が大きく、1
ロットの量が限られているため、ロットを変更するたび
にロットチェック、培養条件の調整や管理等に煩雑な操
作を必要とするという問題がある。さらに血清は、血液
細胞あるいは血管内皮細胞等の細胞の生産する生理活性
物質等を含む数多くの物質の混合物であるために、血清
添加培地で培養した培養細胞の産生物を分析あるいは利
用する場合には高度の精製操作を必要とするという問題
もある。このような問題を解消するために、接着性動物
細胞の無血清培養法が望まれている。
【0005】従来から、幾つかの血管内皮細胞の無血清
培養法が提案されている。例えば、血管内皮細胞を、培
地中にヘパリンや細胞増殖因子を添加した無血清培地中
で培養する方法(特開平1−187083号公報参
照)、血管内皮細胞を亜鉛または銅塩を添加した無血清
培地中で培養する方法(特開平2−97379号公報参
照)等が報告されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、接着性動物
細胞、特に血管内皮細胞の接着性と増殖性を効果的に促
進する接着性動物細胞の無血清培養法を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は細胞接
着活性を有する1または2以上の高分子化合物を細胞培
養用担体の少なくとも一部に存在させ、血清を含有せ
ず、少なくとも血清アルブミンを含有する動物細胞培養
用培地で接着性動物細胞を培養することを特徴とする接
着性動物細胞の無血清培養法に関する。
【0008】本発明の培養法において使用できる細胞接
着活性を有する高分子化合物は、細胞を接着させる活性
を有するものであれば天然高分子化合物および合成高分
子化合物のいずれであってもよい。または両者の混合物
であっても良い。
【0009】天然高分子化合物としては、コラーゲン、
ゼラチン、ケラチン、ファイブロネクチン、ビトロネク
チンおよびラミニン等が好適に用いられる。これらの天
然高分子化合物は細胞外マトリックス成分から得られる
ものであり、いずれも細胞接着活性を有することが知ら
れている。これらの化合物はそれぞれ接着特性が異なる
ため、被培養細胞の由来する動物種、臓器や血管の部位
等によって選択すればよい。例えばヒト臍帯静脈血管内
皮細胞の場合にはコラーゲンタイプIが好適に用いられ
る。
【0010】合成高分子化合物としては、細胞接着活性
を有するペプチドで化学修飾した合成高分子化合物、正
電荷を有する高分子化合物等が挙げられる。このうちで
も特に細胞接着性ペプチドで化学修飾した高分子化合
物、特に水不溶性高分子化合物が好適に用いられる。
【0011】細胞接着活性を有するペプチドはフィブロ
ネクチンやラミニン等の細胞接着活性を有する蛋白質の
活性部位の解析から、多くのものが知られるようになっ
た。本発明に用いられるペプチドは細胞接着活性を有す
るものであればよく、既に知られているものを目的とす
る細胞によって選択すればよい。
【0012】好ましいペプチドとしては、RGDV(A
rg−Gly−Asp−Val)、RGDS(Arg−
Gly−Asp−Ser)、RGDN(Arg−Gly
−Asp−Asn)、DGEA(Asp−Gly−Gl
u−Ala)およびYIGSR(Tyr−Ile−Gl
y−Ser−Arg)が挙げられる。これらのペプチド
は通常の方法で各アミノ酸より合成すればよい。
【0013】なお、本明細書においてはアミノ酸、ペプ
チドおよび保護基等の記載を簡略化するため、以下に示
す略号を用いる: Ala:アラニン Glu:グルタミン酸 Arg:アルギニン Gly:グリシン Asn:アスパラギン Ser:セリン Asp:アスパラギン酸 Tyr:チロシン Ile:イソロイシン Val:バリン Boc:t−ブチルオキシカルボニル OcHex:シクロヘキシル OBzl:ベンジル Tos:トシル
【0014】細胞接着性ペプチドで化学修飾した高分子
化合物は、例えば該ペプチドを、これと反応性を有する
適当な重合性モノマーと反応させて調製されるペプチド
修飾モノマーを他の重合性モノマーと反応させることに
よって得られる。
【0015】細胞接着性ペプチドと反応させる重合性モ
ノマーとしては(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル
アミド、グリシジル(メタ)アクリレート、N−(メ
タ)アクリロイルオキシスクシンイミド等が例示され
る。また細胞接着性ペプチドで化学修飾したモノマーと
共重合させる他の重合性モノマーとしては、親水性モノ
マー、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリン
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)
アクリレート、オリゴエチレングリコール(メタ)アク
リレート、オリゴプロピレングリコール(メタ)アクリ
レート、およびこれらの混合物等、疎水性モノマー、例
えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アク
リレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプ
ロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アク
リレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチ
ル(メタ)アクリレートおよびこれらの混合物等、等が
例示される。なお、本明細書において「(メタ)アクリ
レート」という語は「アクリレート」および「メタアク
リレート」を意味する。
【0016】細胞接着性ペプチドで化学修飾した高分子
化合物中、細胞接着性ペプチドは2μg/mg以上導入
されるのが好ましい。細胞接着性ペプチドの量が2μg
/mg未満である場合には細胞培養用担体の表面に被覆
しても被培養細胞の接着性を十分増加させることができ
ず、該細胞の効果的な増殖は期待できない。
【0017】なお、上記ペプチド類の細胞接着能は、そ
の種類によってある程度選択性があるので、例えば血管
内皮細胞を培養する場合に混入してくる血管の平滑筋細
胞を除くことができる。
【0018】本発明の培養方法においては、上記のごと
き天然高分子化合物または合成高分子化合物を単独で用
いてもまたは2またはそれ以上を混合して用いてもよ
い。両者混合して細胞培養用担体の表面に被覆すること
によって、より良好な接着性および増殖性を得ることが
できる。両者の混合比は1:9〜9:1とすることが好
ましく、特に1:1で混合するのが好ましい。
【0019】高分子化合物を細胞培養用担体の表面上に
存在させるには、上記の天然もしくは合成高分子化合物
1または2以上を適当な溶媒に溶解、または懸濁させた
溶液または懸濁液を用いて、担体に塗布、噴霧または浸
漬等して被覆するのが好ましい。該溶液または懸濁液の
濃度は特に限定的ではないが、通常は0.0001%
(1μg/ml)〜0.1%(1mg/ml)、好ましく
は0.0001〜0.01%で十分である。溶媒は蒸発除
去する。特に好適な溶媒は低級アルコールあるいは低級
アルコールと水との混合溶媒である。特に好ましい低級
アルコールは、炭素原子数1から4のアルコールまたは
これらのアルコールと水との混合溶媒、例えば50〜9
0%含水メタノール、エタノール、プロパノール等であ
る。殺菌作用のある低級アルコールを用いることによ
り、比較的広範囲の材質からなる容器を用いることがで
き、被覆後の付加的な滅菌処理が不要となり、取り扱い
も簡単になる。
【0020】低級アルコール水溶液を用いる細胞培養用
担体の好ましい被覆方法の一例としては、高分子化合物
を0.01%(100μg/ml:合計量)含有する70
%のエタノール溶液として細胞培養用担体、例えば35
mmディッシュに1ml加えてこの底面が覆われるよう
にし、その後クリーンベンチ内で乾燥させ、完全にエタ
ノールを蒸発させる方法が挙げられる。
【0021】高分子化合物が低級アルコールに不溶の場
合には、ベンゼン、ジオキサンまたはN,N−ジメチル
ホルムアミド等の有機溶媒に懸濁あるいは溶解した溶液
を細胞培養用担体に塗布し、該溶媒を蒸発除去した後、
該担体をオートクレーブ滅菌あるいはガンマ線滅菌によ
り滅菌処理に付してもよい。この場合には、耐溶媒性あ
るいは耐熱性の高分子化合物および担体を使用する。
【0022】特に天然高分子化合物を被覆する場合に
は、分解や変性によってその細胞接着活性が消失するこ
とのないよう、溶媒および滅菌方法を選択する必要があ
る。例えばフィブロネクチンを被覆する場合、PBS
(−)(Ca2+、Mg2+を含まないリン酸緩衝溶液)で所
定濃度に調製した後、ポアサイズが0.20〜0.45μ
mのメンブレンフィルターで濾過滅菌し、直ちに培養容
器に添加して37℃、15分間以上放置する。これは使
用直前にPBS(−)で洗浄して使用する。
【0023】細胞培養用担体としてはガラス製、ポリス
チレン製、ポリカーボネート製、ポリエチレン製または
ポリプロピレン製等のマルチトレイ、ディッシュまたは
ボトル等の通常使用されている培養容器を用いればよ
い。常法によって予め滅菌処理に付された培養容器の内
壁面を、前述の細胞接着活性を有する高分子化合物で被
覆する。樹脂製培養容器はプラズマ処理に付し、親水化
したものを用いるのが好ましい。
【0024】本発明の血管内皮細胞の無血清培養法にお
いては、細胞培養を上述の細胞接着活性を有する高分子
化合物で被覆した担体を存在させた無血清培地中で行っ
てもよい。この実施態様によれば、細胞が接着する面積
を大幅に増大させることができるので、比較的小さな体
積の無血清培地による細胞の大量培養が可能となる。
【0025】このような目的に使用する担体としてはガ
ラス製、各種合成樹脂製またはセラミックス製等の微粒
子や薄片等が例示される。この種の担体の形状や大きさ
は、培養方法や培養規模によって左右され特に限定的で
はないが、例えば懸濁培養する場合には培養液のゆるや
かな撹拌や還流によって担体が浮遊状態を維持出来るよ
うに大きさや比重等を選定すべきである。
【0026】微粒子状担体としては、前述のペプチドで
化学修飾した重合性モノマーと他の重合性モノマーとを
懸濁重合して得られる水不溶性高分子粒子を用いても良
い。この種の高分子粒子の大きさは、通常100μm〜
5mm、好ましくは100μm〜250μmである。
【0027】本発明の無血清培養法においては、動物細
胞の培養に用いられる一般的な基礎培地に少なくとも血
清アルブミンを添加した培地を用いる。
【0028】接着性動物細胞が血管内皮細胞である場合
について説明すると、動物細胞培養用の基礎培地として
は具体的にはBME、D−MEM、MEMアルファ、イ
ーグルMEM、M199、F−10、F−12、RPM
I1641(「細胞培養マニュアル」宗村庚修編、講談
社、第110〜115頁(1982年5月)参照)、M
CDB107(極東製薬社カタログ参照)、MCDB1
31(Knedler, A andHam, R. G. In Vitro Cellular &
Developmental Biology 23 7:481〜481
(1987年)参照)、MCDB152、MCDB15
3(Growth and Differentiation of Mammary Epitheli
al cells in Culture; Japan ScientificSocieties Pre
ss 第72〜73頁(1987年)参照)、E−BM
(倉敷紡績社カタログ参照)等、およびこれらの培地を
適宜混合したものが用いられる。基礎培地は細胞が由来
する動物の種類、血管の部位によって適宜選択すればよ
い。
【0029】血清アルブミンは血清中に存在するタンパ
ク質であり、無血清培養でのアルブミンの添加が動物細
胞の増殖を刺激したり、繊維芽細胞の長期継代培養での
成績を改善することが報告されている(Nilausen, S:
J. Cell Physiol. 96:1〜14(1978年))。
この血清アルブミンは長鎖不飽和脂肪酸の担体として脂
肪酸の細胞への供給を制御することにより増殖促進的に
働くことが知られている。
【0030】本発明の培養法において、血清アルブミン
としては例えばウシ、ウマ、ヒト等の血清より得られる
ものがいずれも好適に用いられる。価格、ウイルス等に
よる感染の危険性等を考慮すればウシ血清アルブミン
(BSA)を用いるのが特に有利である。
【0031】本発明の方法を血管内皮細胞に用いる場合
には、血清アルブミンは動物の種類あるいは血管の部位
によっても異なるが、例えばヒト臍帯静脈血管内皮細胞
を培養する場合には培地中に血清アルブミンを1〜10
00μg/ml、好ましくは100μg/ml添加す
る。血清アルブミンが1μg/ml以下であると細胞の
増殖率が低下し、培養細胞を維持することが困難とな
る。また1000μg/mlを越えると、培養後に細胞
の分泌する成分を単離するような場合にタンパク質であ
る血清アルブミンの除去に手間がかかり、好ましくな
い。
【0032】本発明の無血清培養方法においては、好ま
しくは基礎培地にさらにトランスフェリンを添加する。
トランスフェリンはFe3+運搬糖タンパクであり、Fe
を効率良く細胞に与えることによって細胞成長促進作用
を増加させる働きをする。トランスフェリンの添加量は
1〜1000μg/ml、好ましくは1〜100μg/
mlである。トランスフェリンが1μg/ml以下であ
ると、細胞の増殖率は低下し、培養細胞を維持すること
が困難となる。1000μg/ml以上となるとトラン
スフェリンが高価である上に、培養後に細胞の分泌する
成分を単離するような場合、除去に手間がかかるため好
ましくない。
【0033】本発明の無血清培養法において、動物細胞
培養用の基礎培地には、さらに通常の細胞培養に用いら
れる抗生物質および各種成長因子やホルモン等を適宜添
加してもよい。
【0034】抗生物質としてはゲンタマイシン、アンフ
ォテリシン、アンピシリン、ミノマイシン、カナマイシ
ン、ペニシリン、ストレプトマイシン、ゲンタシン、タ
イロシン、オーレオマイシン等、通常の動物細胞の培養
に用いられるものが好適に用いられる。抗生物質は培地
中に0.1μg/ml〜100μg/ml、より好まし
くは0.25μg/ml〜50μg/ml添加する。
【0035】成長因子またはホルモンとしては、従来よ
り血管内皮細胞やその他の動物細胞の培養において使用
されるものが挙げられる。具体的にはサイクリックAM
P(cAMP)、軟骨由来成長因子(CDGF)、内皮
細胞成長因子(ECGF)、内皮細胞増殖因子(ECG
F)、眼由来成長因子(EDGF)、上皮成長因子(E
GF)、酸性繊維芽細胞増殖因子(acidic FGF)、
塩基性繊維芽細胞増殖因子(basic FGF)、脳由来繊
維芽細胞増殖因子(brain FGF)、インスリン様成長
因子−I(IGF−I)、インターロイキン−1(IL
−1)、マクロファージ由来成長因子(MDGF)、血
小板由来内皮細胞マイトジェン(PDECM)、腫瘍血
管新生因子(TAF)、血小板由来血管内皮細胞増殖因
子(45K−GF)、ウシ脳抽出液(BBE)、ウシ脳
下垂体抽出液(BPE)、ヒト血清由来トロンビン、イ
ンスリン、糖質コーチコイド(ハイドロコーチゾン、コ
ーチゾン、コーチコステロン、デキサメサゾン、トリア
ムシノロン、プレドニゾロン等)、コレステロール、ヘ
パリン、ヘパラン硫酸、高密度リポタンパク(HL
D)、各種ビタミン等である。これらは単独であるいは
適宜混合して添加する。
【0036】これらの成長因子等の種類および添加量は
動物の種類あるいは血管の部位によって異なるが、例え
ばヒト臍帯静脈血管内皮細胞を培養する場合には、基礎
培地に血清アルブミンとトランスフェリンの他にEG
F、ハイドロコーチゾン、インスリンおよびBBEを添
加するのが好ましい。場合によってはさらにα−トコフ
ェロールやコレステロール等を添加してもよい。
【0037】本発明の無血清培養法により培養される血
管内皮細胞としては、広範囲の動物種の様々な部位の血
管より単離される血管内皮細胞が対象となり、特に限定
的ではない。上記培養条件については血管内皮細胞につ
いて説明したが、他の接着性動物細胞、例えば線維芽細
胞、表皮角化細胞、気管支上皮細胞、血管平滑筋細胞、
神経細胞、グリア細胞、乳腺上皮細胞、肝実質細胞、角
膜上皮細胞等の正常細胞、神経膠腫細胞、神経膠芽腫細
胞、線維肉腫細胞等の癌細胞ならびに株化細胞などの培
養についても基本的に同様の条件を採用すればよい。但
し基礎培地についてはそれぞれ好適な培地が知られてい
るので、それに基づいて培養条件を選定すればよい。
【0038】本発明の無血清培養法においては、細胞接
着活性を有する高分子化合物、特に水不溶性高分子化合
物で被覆した培養器中にて無血清状態で接着性動物細胞
を培養する。被培養細胞は低血清状態での2次培養細
胞、あるいは動物より単離した直後の細胞でも、直接無
血清の環境下で培養することができる。このため、血清
量を少しずつ減少させていく「慣らし」の過程が不必要
となる。すなわち、通常の血清含有培地で培養している
細胞株あるいは正常細胞を最初から無血清培地へ播種し
ても正常な増殖が見られる。本発明の方法で無血清培養
した接着性動物細胞は血清を添加した場合と同程度の増
殖性を示すだけでなく、細胞の諸機能をそのまま維持す
ることができる。
【0039】
【実施例】本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明す
る。細胞接着性ペプチドの合成 RGDV(Arg−Gly−Asp−Val)、DGE
A(Asp−Gly−Glu−Ala)およびYIGS
R(Tyr−Ile−Gly−Ser−Arg)ペプチ
ドを通常の液相法を用いて合成した。RGDVペプチド
の合成スキームを表1に示す。
【0040】
【表1】
【0041】RGDVペプチドのC末端となるValの
カルボキシル基をベンジル基で保護したものと、アミノ
基をBocで、側鎖のカルボキシル基をOcHexで保
護したAspをWSCI−HOBt法により縮合した。
その後、トリフルオロ酢酸(TFA)を用いてBoc基
を脱保護した。同様にしてN末端側にGly、Argと
つなげ、最後にすべての保護基をフッ酸(HF)処理す
ることにより外してRGDVペプチドを得た。さらにD
GEAおよびYIGSRペプチドを、RGDVペプチド
と同様にして各構成アミノ酸より合成した。
【0042】細胞接着性合成高分子化合物[I]の合成 先に合成したRGDVペプチド0.5gおよびN−メタ
クリロイルオキシスクシンイミド0.5gを2.5mlの
N,N'−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、室
温で一晩撹拌した。ここへ2−ヒドロキシエチルメタク
リレート1.0g、n−ブチルメタクリレート0.5gお
よびDMF1mlを加えた。開始剤としてα,α'−アゾ
ビスイソブチロニトリル20mgを添加し、窒素気流
下、65℃で15時間加熱した。続いて反応溶液を激し
く撹拌した5リットルの蒸留水に滴下し、白色粘調な高
分子化合物を得た。
【0043】この高分子化合物をメタノールに溶解し、
再度激しく撹拌した5リットルの蒸留水に滴下する操作
を3度繰り返し、最後に吸引濾過、続いて40℃にて真
空乾燥を行い粉末状の結晶である細胞接着性合成高分子
化合物[I]を得た。
【0044】この化合物の一部を166℃で30分間、
6Nの塩酸で酸加水分解した後、アミノ酸分析をおこな
ったところ、RGDVペプチドが高分子化合物1mgに
つき17.9μg導入されていた。平均分子量は500
00であった。
【0045】細胞接着性高分子化合物[II]の合成 [I]のRGDVペプチドを0.1gとする以外は[I]
と同様にして細胞接着性合成高分子化合物[II]を得
た。アミノ酸分析の結果、高分子化合物[II]1mg中
にRGDVペプチドが2.1μg導入されていることを
確認した。
【0046】細胞接着性高分子化合物[III]の合成 [I]のRGDVペプチドをDGEAペプチド0.1gと
する以外は[I]と同様にして粉末状の細胞接着性合成
高分子化合物[III]を得た。アミノ酸分析の結果、化
合物[III]1mg中にDGEAペプチドが3.0μg導
入されていることを確認した。また平均分子量は590
00であった。
【0047】細胞接着性合成高分子化合物[IV]の合成 [I]のRGDVペプチドをYIGSRペプチド0.1g
とする以外は、[I]と同様にして粉末状の細胞接着性
合成高分子化合物[IV]を得た。アミノ酸分析の結果、
高分子化合物[IV]1mg中にはYIGSRペプチドが
2.4μg導入されていることを確認した。
【0048】細胞培養 ディッシュの調製 (i) 合成高分子化合物[I]を70%(v/v)エタノー
ルに溶解して0.01%(w/v)(100μg/m
l)溶液を調製した。市販のポリスチレン製細胞培養用
35mmディッシュ(細胞培養用シャーレ(親水化処理
ずみ):住友ベークライト社製)に1ml添加し、クリ
ーンベンチ内で一晩放置して乾燥させ、合成高分子化合
物[I]で被覆したディッシュ(a)を得た。
【0049】(ii) コラーゲンタイプI(Cellmatrix
-IC:新田ゼラチン製)を70%エタノールに溶解して
0.01%(w/v)の溶液を調製した。得られた溶液
を(i)と同様にして培養容器に被覆し、コラーゲンタ
イプIで被覆したディッシュ(b)を得た。
【0050】(iii) 上記(i)および(ii)で得ら
れた合成高分子化合物IとコラーゲンタイプIのエタノ
ール溶液を1:1で混合した。得られた混合溶液を
(i)と同様にして細胞培養用ディッシュに被覆し、合
成高分子化合物[I]とコラーゲンタイプIの混合物で
被覆したディッシュ(c)を得た。
【0051】(iv) (i)と同様にして合成高分子化
合物[II]〜[IV]を70%エタノールに溶解した0.
01%溶液を調製した。この溶液と(ii)で得られたコ
ラーゲンタイプIの溶液を1:1で混合し、(i)と同
様にして培養容器に被覆し、合成高分子化合物[II]〜
[IV]のそれぞれとコラーゲンタイプIの混合物で被覆
したディッシュ(d)〜(f)を得た。
【0052】(v) コントロールとしてノンコートの
ディッシュ(g)を用いた。
【0053】実施例1 細胞 HUVECは低血清血管内皮細胞増殖培地(E−GM
UV:倉敷紡績社製)で2次培養された正常ヒト臍帯静
脈血管内皮細胞培養キット(エンドセル、倉敷紡績社
製)を用いた。なおE−GM UVは血管内皮細胞基礎
培地(E−BM)にEGF(10ng/ml)、ハイド
ロコーチゾン(1μG/ML)、抗菌剤(ゲンタマイシ
ン:50μg/ml、アンフォテリシンB:0.25μ
g/ml)BBE(0.4%v/v)およびウシ胎児血
清(2%(v/v))を添加したものである。
【0054】無血清培地 基礎培地としてMCDB131培地(Knedler, A and H
am, R. G. In Vitro Cellular & Developmental Biolog
y 23 7:481〜481(1987)に従って調製
した)を用いた。ここへ添加物としてEGF(10ng
/ml)(倉敷紡績社製)、ハイドロコーチゾン(1μ
g/ml)(倉敷紡績社製)、抗菌剤(ゲンタマイシ
ン:50μg/ml、アンフォテリシンB:0.25μ
g/ml(倉敷紡績社製)、BBE(0.4%(v/
v))(倉敷紡績社製)およびインスリン(10μg/
ml)(シグマ社製)を添加した。さらに表2に示す各
濃度のウシ血清アルブミン(BSA)(シグマ社製)と
トランスフェリン(シグマ社製)を添加して無血清培地
A〜Dを調製した。
【0055】
【表2】
【0056】培養 上記方法で調製した(a)、(b)および(c)のディ
ッシュおよびコントロールのノンコートディッシュ
(g)に表2に示したA〜Dの無血清培地を各2mlず
つ添加し、37℃に設定した炭酸ガスインキュベーター
で2時間以上インキュベートした。MCDB131培地
に4.6×105個/mlの濃度に懸濁したHUVECを
各ディッシュに100μlずつ添加し、各ディッシュに
細胞が5000個/cmとなるように播種した。3時
間炭酸ガスインキュベーターで37℃にて培養した後に
位相差顕微鏡で細胞の形態を観察し、接着している細胞
数をカウントして初期接着率を求めた。初期接着率は以
下の式: 初期接着率(%)=(接着細胞数/播種細胞数)×10
0 により求めた。結果を表3に示す。
【0057】
【表3】
【0058】(a)〜(c)の被覆処理を施したディッ
シュを用いれば、BSAおよびトランスフェリンを添加
した無血清培地A〜Cのいずれを用いた場合であっても
HUVECの初期接着率は各ディッシュともほぼ同じく
100%に近い値を示した。一方、BSAおよびトラン
スフェリンを添加していない無血清培地Dを用いた場合
にはHUVECの初期接着率がかなり低く、本発明の培
養法においてはBSAおよびトランスフェリンの培地へ
の添加必須であることを示す。またノンコートディッシ
ュでは無血清培地での培養による初期接着率は非常に低
かった。
【0059】位相差顕微鏡で観察したところ、被覆処理
を施した各ディッシュとも細胞が接着し、伸展している
のが観察できた。しかし、ノンコートディッシュの無血
清培養においては細胞の接着率が低いばかりでなく、細
胞がディッシュの中央部に集まっている傾向を示した。
これは細胞とディッシュの間の接着がノンコートのディ
ッシュにおいては細胞同士の接着より弱いためであると
考えられる。細胞接着活性を有する天然高分子化合物お
よび/または天然高分子化合物の被覆によって細胞のデ
ィッシュ表面への接着性および伸展性が向上したことが
わかる。
【0060】実施例2 実施例1と同様の方法でHUVECを5日間培養し、生
存細胞数を計数した。結果を表4に示す。
【0061】
【表4】
【0062】BSAおよびトランスフェリンを含有する
無血清培地を用い、合成高分子化合物あるいはコラーゲ
ンタイプIで被覆した容器を用いればHUVECは少な
くとも数日間は維持することができた。また、コラーゲ
ンと合成高分子化合物を混合して被覆したディッシュ
(c)では顕著な増殖が認められた。
【0063】一方BSAおよびトランスフェリンを含有
しない培地では、HUVECの増殖が認められなかっ
た。実施例1および2の結果から本発明の血管内皮細胞
の無血清培養法においては血清アルブミンおよびトラン
スフェリンの培地中への添加が必須であることが示され
る。
【0064】実施例3 無血清培地 基礎培地としてMCDB131およびMCDB107
(極東製薬工業社製)を用い、これにEGF(10ng
/ml)、ハイドロコーチゾン(1μg/ml)、抗菌
剤(ゲンタマイシン:50μg/ml、アンフォテリシ
ンB:0.25μg/ml)、BBE(0.4%v/
v)、インスリン(10μg/ml)およびトランスフ
ェリン(10μg/ml)を添加し、さらに各濃度のウ
シ血清アルブミン(BSA)を添加した無血清培地を調
製した。
【0065】培養 実施例1と同様にして(a)〜(c)の各ディッシュを
用いてHUVECを培養し、5日後の細胞数を計数し
た。結果を表5に示した。
【0066】
【表5】
【0067】BSAを添加した無血清培地中では細胞の
増殖が認められた。特にBSAが1μg/ml以上、好
ましくは100μg/ml以上の添加により飛躍的な増
殖が認められた。一方、BSAを添加しない培地では増
殖率が劣り、培養細胞を維持することができない場合も
認められた。
【0068】実施例4 無血清培地 基礎培地として実施例1と同じMCDB131培地を用
いた。ここへEGF(10ng/ml)、ハイドロコー
チゾン(1μg/ml)、抗菌剤(ゲンタマイシン:5
0μg/ml、アンフォテリシンB:0.25μg/m
l)、BBE(0.4%v/v)、インスリン(10μ
g/ml)、トランスフェリン(10μg/ml)、お
よびBSA(100μg/ml)を添加して無血清培地
を調製した。
【0069】培養 コラーゲンタイプIで被覆したディッシュ(b)および
合成高分子化合物[I]〜[IV]とコラーゲンタイプI
の混合物で被覆したディッシュ(c)〜(g)を用い、
実施例1と同様にしてHUVECを培養した。5日間培
養後の細胞数をカウントした。結果を表6に示す。
【0070】
【表6】
【0071】合成高分子化合物[I]〜[IV]のいずれ
かとコラーゲンタイプIの混合物の被覆により、コラー
ゲンタイプIを単独で被覆した場合よりもHUVECの
増殖性が有意に増加した。
【0072】実施例5 本発明の方法により無血清培養した正常ヒト臍帯静脈血
管内皮細胞のエンドセリン産生能を調べた。実施例4で
用いた無血清培地を用いてHUVECを5日間培養した
後、培地の全量を新しい培地と交換し、更に24時間培
養した。培養上清を採取し、培養上清中のエンドセリン
量を測定した。比較例として2%のウシ胎児血清を含有
する低血清培地であるE−GM UV培地を用いて培養
を行ったHUVECのエンドセリン産生能を同様にして
測定した。測定はエンドセリン−1測定用キット(国際
試薬社製)を用いて行った。結果を表7に示す。
【0073】
【表7】
【0074】本発明の無血清培養法で培養した血管内皮
細胞は、その細胞当たりのエンドセリン産生能が血清を
含有する培地で培養した場合と同程度の細胞当たりのエ
ンドセリン産生能を維持してる。
【0075】
【発明の効果】本発明の方法により、従来困難であった
接着性動物細胞、特に血管内皮細胞の無血清培養を容易
に行うことができる。本発明の方法によって培養された
細胞は血清を含有する培地で培養された場合と同等の機
能を維持している。
フロントページの続き (72)発明者 西野 豊和 大阪府寝屋川市下木田町14番5号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 細胞接着活性を有する1または2以上の
    高分子化合物を細胞培養用担体の表面の少なくとも一部
    に存在させ、血清を含有せず、少なくとも血清アルブミ
    ンを含有する動物細胞培養用培地で接着性動物細胞を培
    養することを特徴とする接着性動物細胞の無血清培養
    法。
  2. 【請求項2】 動物細胞培養用培地にさらにトランスフ
    ェリンを含有する請求項1記載の無血清培養法。
  3. 【請求項3】 細胞接着活性を有する1または2以上の
    高分子化合物が、コラーゲン、ゼラチン、ケラチン、フ
    ァイブロネクチン、ビトロネクチンおよびラミニンから
    なる群より選択される天然高分子化合物を含有する請求
    項1または2記載の無血清培養法。
  4. 【請求項4】 細胞接着活性を有する1または2以上の
    高分子化合物が細胞接着活性を有するペプチドで修飾し
    た合成高分子化合物である請求項1または2記載の無血
    清培養法。
  5. 【請求項5】 細胞接着活性を有するペプチドが、RG
    DV(Arg−Gly−Asp−Val)、RGDS
    (Arg−Gly−Asp−Ser)、RGDN(Ar
    g−Gly−Asp−Asn)、DGEA(Asp−G
    ly−Glu−Ala)およびYIGSR(Tyr−I
    le−Gly−Ser−Arg)からなる群から選択さ
    れるペプチドである請求項4記載の無血清培養法。
  6. 【請求項6】 細胞接着活性を有する高分子化合物が天
    然高分子化合物と細胞接着活性を有するペプチドで修飾
    した合成高分子化合物の混合物である請求項1または2
    記載の無血清培養法。
  7. 【請求項7】 接着性動物細胞が血管内皮細胞である請
    求項1〜6のいずれかに記載の無血清培養法。
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