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特許7434359胃がん及び胆嚢・胆管がん初代細胞を培養する方法及び補助試薬
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-09
(45)【発行日】2024-02-20
(54)【発明の名称】胃がん及び胆嚢・胆管がん初代細胞を培養する方法及び補助試薬
(51)【国際特許分類】
   C12N 5/09 20100101AFI20240213BHJP
   C12M 1/00 20060101ALI20240213BHJP
【FI】
C12N5/09
C12M1/00 A
【請求項の数】 19
(21)【出願番号】P 2021559639
(86)(22)【出願日】2019-11-04
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-23
(86)【国際出願番号】 CN2019115306
(87)【国際公開番号】W WO2020206999
(87)【国際公開日】2020-10-15
【審査請求日】2022-08-09
(31)【優先権主張番号】201910289073.X
(32)【優先日】2019-04-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】201910289074.4
(32)【優先日】2019-04-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】520492695
【氏名又は名称】北京基石生命科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】GENEX HEALTH CO.,LTD
【住所又は居所原語表記】201-C11 West, E-Park, No.65 Xingshikou Rd., Haidian District, Beijing 100195, China
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】▲いん▼申意
(72)【発明者】
【氏名】張函▲すうえ▼
【審査官】福澤 洋光
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-227088(JP,A)
【文献】特表2014-516562(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第108624561(CN,A)
【文献】Acta Medica et Biologica,1986年,Vol.34, No.2,pp.39-45
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N 1/00-15/90
C12M 1/00- 3/10
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
PubMed
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための培地であって、
該培地は、3成分抗菌抗真菌剤、HEPES、L-アラニル-L-グルタミン、非必須アミノ酸、ヒト組換えタンパク質EGF、ヒト組換えタンパク質bFGF、ヒト組換えタンパク質HGF、ヒト組換えタンパク質FGF-10、ヒト組換えタンパク質Wnt-3a、ヒト組換えタンパク質Noggin、SB202190、A83-01、プリモシン(Primocin)、N-アセチル-L-システイン、ニコチンアミド、N2サプリメント(N2Supplement)、コルチゾール、B27(商標)サプリメント(50X)、minus vitamin Aインスリン、トランスフェリン、セレン、エタノールアミン溶液(ITS-X、ガストリン、Y-27632、Dulbecco’s Modified Eagle Medium/Ham’s F-12培地からなり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるペニシリンの最終濃度が100-200U/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるストレプトマイシンの最終濃度が100-200μg/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるアムホテリシンBの最終濃度が250-250ng/mLであり、前記HEPESの最終濃度が8-12mMであり、前記L-アラニル-L-グルタミンの最終濃度が0.8-1.2%(体積パーセント含有量)であり、前記非必須アミノ酸でグリシンの濃度が80-120μMであり、前記非必須アミノ酸におけるL-アラニンの濃度が80-120μMであり、前記非必須アミノ酸におけるL-アスパラギンの濃度が80-120μMであり、前記非必須アミノ酸におけるL-アスパラギン酸の濃度が80-120μMであり、前記非必須アミノ酸におけるL-グルタミン酸の濃度が80-120μMであり、前記非必須アミノ酸におけるL-プロリンの濃度が80-120μMであり、前記非必須アミノ酸におけるL-セリンの濃度が80-120μMであり、前記ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度が10-100ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度が10-50ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度が5-25ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度が5-25ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度が200-300ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度が100-200ng/mLであり、前記SB202190の最終濃度が5-10μMであり、前記A83-01の最終濃度が0.25-1.25μMであり、前記プリモシン(Primocin)の最終濃度が1%(体積パーセント含有量)であり、前記N-アセチル-L-システインの最終濃度が0.5-2mMであり、前記ニコチンアミドの最終濃度が5-10mMであり、前記N2サプリメント(N2Supplement)の最終濃度が1%(体積パーセント含有量)であり、前記コルチゾールの最終濃度が20-50ng/mLであり、前記B27(商標)サプリメント(50X)、minus vitamin Aの最終濃度が1.5-2.5%(体積パーセント含有量)であり、前記インスリン、トランスフェリン、セレン、エタノールアミン溶液(ITS-Xの最終濃度が0.8-1.2%(体積パーセント含有量)であり、前記ガストリンの最終濃度が8-12nMであり、前記Y-27632の最終濃度が5-20μMであり、残部はDulbecco’s Modified Eagle Medium/Ham’s F-12培地である、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための培地。
【請求項2】
胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための補助試薬であって、以下の(A1)~(A4):
(A1)請求項1に記載の培地と、サンプル解離液、サンプル保存液及びサンプル洗浄液のうちの全て又は一部とからなり、
前記サンプル解離液がコラゲナーゼI、コラゲナーゼII、コラゲナーゼIV、PBSからなり、前記コラゲナーゼIの最終濃度が150-250U/mLであり、前記コラゲナーゼIIの最終濃度が150-250U/mLであり、前記コラゲナーゼIVの最終濃度が50-150U/mLであり、残部はPBSであり、
前記サンプル保存液がウシ胎児血清、3成分抗菌抗真菌剤、HEPES、HBSSからなり、前記ウシ胎児血清の最終濃度が1-5%(体積パーセント含有量)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるペニシリンの最終濃度が100-200U/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるストレプトマイシンの最終濃度が100-200μg/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるアムホテリシンBの最終濃度が250-500ng/mLであり、前記HEPESの最終濃度が8-12mMであり、残部はHBSSであり、
前記サンプル洗浄液が3成分抗菌抗真菌剤、PBSからなり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるペニシリンの最終濃度が100-200U/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるストレプトマイシンの最終濃度が100-200μg/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるアムホテリシンBの最終濃度が250-500ng/mLであり、残部はPBSであるもの、
(A2)請求項1に記載の培地と、細胞分離緩衝液とからなり、
前記細胞分離緩衝液が2成分抗生物質P/S、ヘパリンナトリウム、PBSからなり、前記2成分抗生物質P/Sにおけるペニシリンの最終濃度が100-200U/mLであり、前記2成分抗生物質P/Sにおけるストレプトマイシンの最終濃度が100-200μg/mLであり、前記ヘパリンナトリウムの最終濃度が10IU/mLであり、残部はPBSであるもの、
(A3) (A1)と、細胞消化液、消化停止液及び細胞凍結液のうちの全て又は一部の試薬とからなるもの、
(A4) (A2)と、細胞消化液、消化停止液及び細胞凍結液のうちの全て又は一部の試薬とからなるもの
から選択されるいずれかであって、
前記細胞消化液は、10mLの前記細胞消化液当たり4-6mLのアキュターゼ(Accutase)と、最終濃度5mMのEDTAと、1.5-2.5mLのTrypLE(商標)Express Enzyme(1X)no phenol redとを含有し、残部はPBSであるように構成され、
前記消化停止液はウシ胎児血清、3成分抗菌抗真菌剤、DMEM培地からなり、前記ウシ胎児血清の最終濃度が8-12%(体積パーセント含有量)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるペニシリンの最終濃度が100-200U/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるストレプトマイシンの最終濃度が100-200μg/mLであり、前記3成分抗菌抗真菌剤におけるアムホテリシンBの最終濃度が250-500ng/mLであり、残部はDMEM培地であり、
前記細胞凍結液はDulbecco’s Modified Eagle Medium/Ham’s F-12培地、DMSO、1%メチルセルロース溶液からなり、前記Dulbecco’s Modified Eagle Medium/Ham’s F-12培地と前記DMSOと前記1%メチルセルロース溶液の体積比は20:2:(0.8-1.2)であり、前記1%メチルセルロース溶液は濃度1g/100mLのメチルセルロース水溶液である、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための補助試薬。
【請求項3】
(B1)胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための請求項1に記載の培地の使用、
(B2)胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を培養するための請求項2の(A1)又は(A3)に記載の補助試薬の使用、及び
(B3)胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を培養するための請求項2の(A2)又は(A4)に記載の補助試薬の使用、
から選択されるいずれかの使用。
【請求項4】
胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞の培養方法であって、
(a1)請求項2に記載のサンプル解離液により胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離処理を行って、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を得るステップと、
(a2)請求項1に記載の培地でステップ(a1)の解離で得られた胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を懸濁培養するステップと
を含む、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞の培養方法である方法A;又は
(b1)胆嚢・胆管がん胆汁サンプルから胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を分離するステップと、
(b2)請求項1に記載の培地により、ステップ(b1)で分離された胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を懸濁培養するステップと
を含む、胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞の培養方法である方法B
である、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞の培養方法。
【請求項5】
ステップ(a1)では、1mgの組織当たり0.1-0.3mLの前記サンプル解離液の使用量で、切断された前記及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織を予め37℃に加熱した前記サンプル解離液により処理し、37℃でサンプル解離を行い、解離時間は15分-3時間であるステップを含む方法によって、前記サンプル解離液により前記及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離を行い、
ステップ(b1)では、請求項2に記載の細胞分離緩衝液により胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル中の細胞を懸濁させ、その後、密度勾配遠心分離により胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を得るステップを含む方法によって、胆嚢・胆管がんの胆汁サンプルから胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を分離する、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
ステップ(a2)では、細胞培養容器Mにおいて、前記培地で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を懸濁培養し、37℃と5%COの条件下で培養し、2-4日ごとに培地を交換するステップを含む方法によって、前記培地で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を懸濁培養し、
ステップ(b2)では、細胞培養容器Mにおいて、前記培地で前記胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を懸濁培養し、37℃と5%COの条件下で培養し、2-4日ごとに培地を交換するステップを含む方法によって、前記培地で前記胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を懸濁培養し、
前記細胞培養容器Mは、
(I)ポリスチレン製の細胞培養容器、ポリカーボネート製の細胞培養容器、ポリメチルメタクリレート製の細胞培養容器、COC樹脂製の細胞培養容器、シクロオレフィンポリマー製の細胞培養容器もしくは低接着表面細胞培養容器、
(II) (I)の細胞培養容器にペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマー修飾を行った細胞培養容器
から選択されるいずれかである、請求項4又は5に記載の方法。
【請求項7】
前記(II)として、前記(I)の細胞培養容器に純酸素エッチングを行うステップであって、エッチング条件は出力20Wで、エッチング時間は3分であるステップと、その後、1%ペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマー溶液で前記細胞培養容器表面を覆い、前記1%ペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマー溶液を乾燥させたらペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマー修飾が完了するステップとを含む方法により、前記(I)の細胞培養容器にペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマー修飾を行い、
前記1%ペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマー溶液は、100mLの前記1%ペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマー溶液当たり1mLのペルフルオロ(1-ブテニルビニルエーテル)ポリマーを含有し、残部はフッ素系オイルであるように構成される、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
ステップ(a1)の前に、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離前処理を行うステップをさらに含み、前記解離前処理には、体積パーセント含有量70-75%のエタノールにより胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルの表面を洗浄すること、請求項2に記載のサンプル洗浄液、次に無菌のPBS溶液により前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルを洗浄することを含む、請求項4~7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項9】
前記解離前処理が行われる前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルの生体外での時間は2時間以内であり、且つ前記解離前処理を行われるまでは請求項2に記載のサンプル保存液に保存されている、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
ステップ(a1)で、前記サンプル解離液により前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離処理を行った後、請求項2に記載の消化停止液で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集するステップ、前記細胞懸濁液を濾過して、組織残片と接着細胞を除去するステップ、遠心分離して無菌のPBSで細胞を再懸濁させるステップ、再び遠心分離し、その後、請求項1に記載の培地で細胞ペレットを再懸濁させるステップをさらに含む、請求項4~9のいずれか1項に記載の方法。
【請求項11】
ステップ(a2)で、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞が直径50-80μmの塊を形成したら、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を継代させるステップをさらに含み、
ステップ(b2)で、前記胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞が直径50-80μmの塊を形成したら、前記胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を継代させるステップをさらに含む、請求項4~10のいずれか1項に記載の方法。
【請求項12】
前記継代を行う時に使用する細胞消化液が、請求項2に記載の細胞消化液である、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記継代を行う時に使用する消化停止液が、請求項2に記載の消化停止液である、請求項11又は12に記載の方法。
【請求項14】
2-3回の継代増殖を経た前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞又は前記胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を凍結保存し且つ/又は蘇生させるステップをさらに含み、
前記凍結保存を行う時に使用する細胞凍結液が、請求項2に記載の細胞凍結液であり、
前記蘇生させるステップが、
蘇生対象である細胞の入った凍結保存管を液体窒素から取り出して、37-39℃の無菌水で細胞を融解し、800-1000g室温下で5-10分間遠心分離した後、請求項1に記載の培地で細胞ペレットを再懸濁させ、その後、細胞培養容器Mにおいて細胞を懸濁培養し(初期播種密度は10 個/cm 容器底面積)、各管の細胞(10 個)を蘇生させて3.5cm培養皿に移し、培養条件は37℃、5%CO2であること
を含む、請求項4~13のいずれか1項に記載の方法。
【請求項15】
(E)生体から単離したばかりの胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織を請求項2に記載のサンプル保存液に入れて保存し、保存時間は2時間以内であるステップを含む胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の保存方法、
(E)請求項4~14のいずれか1項に記載のステップ(b1)を含む胆嚢・胆管がんの胆汁サンプルから胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を分離する方法、
のいずれかの方法。
【請求項16】
前記胃がんは原発性胃がんであり、前記胆嚢・胆管がんは原発性胆嚢・胆管がんである、請求項1に記載の培
【請求項17】
前記胃がんは胃がん転移病巣であり、前記胆嚢・胆管がんは胆嚢・胆管がん転移病巣である、請求項1に記載の培
【請求項18】
前記胃がん初代細胞は胃がん固形腫瘍初代細胞であり、前記胆嚢・胆管がん初代細胞は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞又は胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞である、請求項1に記載の培
【請求項19】
前記胃がん初代細胞は胃がん患者の手術サンプルから分離されたものであり、前記胆嚢・胆管がん初代細胞は胆嚢・胆管がん患者の手術サンプル、穿刺サンプル又は胆汁サンプルから分離されたものである、請求項1に記載の培
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はバイオ技術の分野に関し、具体的には胃がん及び胆嚢・胆管がん初代細胞を培養する方法及び補助試薬(Supporting reagents)に関する。
【背景技術】
【0002】
胃がんは、人間の健康を脅かす最も一般的な悪性腫瘍の1つである。中国は胃がんの高発生国で、胃がんの発生数は全世界の発生数の42.6%を、死亡数は全世界の死亡数の45%を占めている。中国では胃がんの発生率が11.8%で、全ての悪性腫瘍で4位である。胃がんの死亡率は22.0%で、全ての悪性腫瘍で5位である。経済の発展、生活水準の向上とライフスタイルの移り変わりに伴って、これからも胃がんの発生率が上がっていくと予想される。さらに、胃がんの再発と転移のリスクが高く、胃がん患者の50%以上には、程度の差があっても根治的治療後の数ヶ月から数年以内に再発と転移が起こってしまう。
【0003】
胆嚢・胆管がんは胆嚢、胆管、肝内胆管に発生する一般的な消化器系悪性腫瘍で、胆嚢がん、胆管細胞がんなどを含む。中国では胆嚢胆管関連性悪性腫瘍の総発生率は約3%で、そのうち胆管がんが2%で、消化管悪性腫瘍全体で5位である。その発生率が高くはないが、胆嚢胆管関連性がんは悪性度が極めて高く、胆管がんは肝がんの中でも最難関のような存在で、最悪のがんとして知られる。切除不能な胆嚢がんの場合は、生存期間中央値がわずか8ヶ月である。
【0004】
世界各国の科学研究と医療機関は胃がんと胆嚢・胆管がんの病因及び発生と進行の研究に大きな力を入れているにも関わらず、当該疾患への認識はまだ浅い。胃がんも胆嚢・胆管がんも複雑な疾患で、その発生、進行は動的な過程で、多くのシグナル分子の相互作用が関与していることで、複雑な分子制御ネットワークが形成され、外部環境要因からも影響を受けている。胃がんと胆嚢・胆管がんの病因と発生、進行に個体差が大きいため、一概には言えない。そのため、胃がんと胆嚢・胆管がん初代細胞培養物をモデルとして個別化した的確な研究は、胃がんと胆嚢・胆管がんの研究分野、そして胃がん診断治療分野で一般的に行われるようになる。
【0005】
従来の初代腫瘍細胞の培養技術は主に2D培養、3D培養、リプログラミング培養などのいくつかがあり、これらの方法は程度の差こそあれ、いずれも培養期間が極めて長く、培養成功率が低く、不要な細胞は除去しにくいなどの問題を抱えている。
【発明の概要】
【0006】
本発明は上記の技術的課題を効果的に解決するためになされたもので、新規な胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養する方法及び補助試薬を提供する。当該技術を要約すると、
(1)温和な細胞解離試薬で胃がんや胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織を処理して、組織におけるがん細胞の生存性を最大限に保証し、温和な方法で胆汁サンプルから胆嚢がん・胆管がん初代腫瘍細胞を分離して、がん細胞の生存性を最大限に保証し、
(2)特殊な無血清培地を調製し、懸濁培養系を用いて胃がんや胆嚢・胆管がん由来の腫瘍細胞の体外培養を行って、がん細胞の正常な増殖を保証するとともに正常な細胞の干渉を最大限に排除する。
【0007】
本発明の第1態様は、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための培地に関する。
【0008】
本発明に係る胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための培地は、3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)、HEPES、GlutaMax、非必須アミノ酸(Non-essential amino acids)、ヒト組換えタンパク質EGF、ヒト組換えタンパク質bFGF、ヒト組換えタンパク質HGF、ヒト組換えタンパク質FGF-10、ヒト組換えタンパク質Wnt-3a、ヒト組換えタンパク質Noggin、SB202190(4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-ヒドロキシフェニル)-5-(4-ピリジル)-1H-イミダゾール)、A83-01(3-(6-メチル-2-ピリジニル)-N-フェニル-4-(4-キノリニル)-1H-ピラゾール-1-カルボチオアミド(3-(6-Methyl-2-pyridinyl)-N-phenyl-4-(4-quinolinyl)-1H-pyrazole-1-carbothioamide))、プリモシン(Primocin)(商標)、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)、ニコチンアミド(Nicotinamide)、N2サプリメント(N2Supplement)、コルチゾール、B27、ITS-X(インスリン(Insulin)、トランスフェリン(Transferrin)、セレン(Selenium)、エタノールアミン溶液(Ethanolamine Solution))、ガストリン(Gastin1)、Y-27632、Advanced DMEM/F12培地から構成される。前記3成分抗菌抗真菌剤でペニシリンの最終濃度は100-200U/mL(例えば、100U/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤でストレプトマイシンの最終濃度は100-200μg/mL(例えば、100μg/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤でアムホテリシンBの最終濃度は250-250ng/mL(例えば、250ng/mL)であり、前記HEPESの最終濃度は8-12mM(例えば、10mM)であり、前記GlutaMaxの最終濃度は0.8-1.2%(例えば、1%、%は体積パーセントパーセント含有量)であり、前記非必須アミノ酸でグリシンの濃度は80-120μMであり、前記非必須アミノ酸でL-アラニンの濃度は80-120μM(例えば、100μM)であり、前記非必須アミノ酸でL-アスパラギンの濃度は80-120μM(例えば、100μM)であり、前記非必須アミノ酸でL-アスパラギン酸の濃度は80-120μM(例えば、100μM)であり、前記非必須アミノ酸でL-グルタミン酸の濃度は80-120μM(例えば、100μM)であり、前記非必須アミノ酸でL-プロリンの濃度は80-120μM(例えば、100μM)であり、前記非必須アミノ酸でL-セリンの濃度は80-120μM(例えば、100μM)であり、前記ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は10-100ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は10-50ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は5-25ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は5-25ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は200-300ng/mLであり、前記ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100-200ng/mLであり、前記SB202190の最終濃度は5-10μMであり、前記A83-01の最終濃度は0.25-1.25μMであり、前記プリモシン(Primocin)の最終濃度は1%(体積パーセント含有量)であり、前記N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は0.5-2mMであり、前記ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は5-10mMであり、前記N2サプリメント(N2Supplement)の最終濃度は1%(体積パーセント含有量)であり、前記コルチゾールの最終濃度は20-50ng/mLであり、前記B27の最終濃度は1.5-2.5%(例えば、2%、%は体積パーセント含有量)であり、前記ITS-Xの最終濃度は0.8-1.2%(例えば、1%、%は体積パーセント含有量)であり、前記ガストリン(Gastrin1)の最終濃度は8-12nM(例えば、10nM)であり、前記Y-27632の最終濃度は5-20μMであり、残部はAdvanced DMEM/F12培地だけである。
【0009】
さらに、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)の組成は次のとおりである。1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含む。前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)は「Antibiotic-Antimycotic、100X」(例えば、Gibco#15240062、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「Antibiotic-Antimycotic、100X」は1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含み、0.85%生理食塩水に溶解したペニシリンG(ナトリウム塩)、硫酸ストレプトマイシン及びアムホテリシンBをファンギゾン(Fungizone)(登録商標)抗真菌剤として用いる。前記GlutaMAXは「GlutaMAX(商標)サプリメント」(例えば、Gibco#35050061、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「GlutaMAX(商標)サプリメント」の成分はL-アラニル-L-グルタミン(L-alanyl-L-glutamine)で、L-グルタミン(L-glutamine)の代替物であり、濃度は200nMで、溶媒は0.85%NaCl溶液である。前記非必須アミノ酸の組成は次のとおりである。前記非必須アミノ酸は1ミリリットル当たり750μgのグリシンと、890μgのL-アラニンと、1320μgのL-アスパラギンと、1330μgのL-アスパラギン酸と、1470μgのL-グルタミン酸と、1150μgのL-プロリンと、1050μgのL-セリンとを含み、溶媒は水である(1ミリリットルの前記非必須アミノ酸当たりで前記各アミノ酸の濃度がいずれも10mMである)。前記プリモシン(Primocin)は初代細胞用抗菌剤(例えば、Invivogene#ant-pm-1、又はそれと同じ組成の別の製品)であり、初代細胞を微生物の汚染から保護するための抗生物質であり、グラム陽性菌、グラム陰性菌、マイコプラズマ及び真菌のいずれにも殺傷効果がある。前記N2サプリメント(N2Supplement)は「N2サプリメント(N2Supplement)(100X)」(例えば、Gibco#17502001、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「N2サプリメント(N2Supplement)(100X)」は最終濃度1mMのヒト由来トランスフェリン(ホロ)(Human Transferrin (Holo))、500mg/Lの組換えインスリン全鎖(Insulin Recombinant Full Chain)、0.63mg/Lのプロゲステロン(Progesterone)、10mMのプトレシン(Putrescine)、0.52mg/Lの亜セレン酸塩(Selenite)を含有する。前記B27は「B-27(商標)サプリメント(50X)、minus vitamin A」(例えば、Gibco#12587010、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「B-27(商標)サプリメント(50X)、minus vitamin A」はビオチン(Biotin)、DL-α-トコフェロールアセテート(DL Alpha Tocopherol Acetate)、DL-α-トコフェロール(DL Alpha-Tocopherol)、BSA(fatty acid free Fraction V)、カタラーゼ(Catalase)、ヒト組換えインスリン(Human Recombinant Insulin)、ヒトトランスフェリン(Human Transferrin)、スーパーオキサイドジスムターゼ(Superoxide Dismutase)、コルチコステロン(Corticosterone)、D-ガラクトース(D-Galactose)、エタノールアミン塩酸塩(Ethanolamine HCl)、還元型グルタチオン(Glutathione(reduced))、左旋性カルニチン塩酸塩(L-Carnitine HCl)、リノール酸(Linoleic Acid)、リノレン酸(Linolenic Acid)、プロゲステロン(Progesterone)、プトレシン(Putrescine 2HCl)、亜セレン酸ナトリウム(Sodium Selenite)、トリヨードチロニン(T3(triodo-I-thyronine))を含有する。前記ITS-Xの溶媒はEBSS溶液(Earle’s平衡塩溶液)で、溶質と濃度は次のとおりである。インスリンが1g/L、トランスフェリンが0.55g/L、亜セレン酸ナトリウムが0.00067g/L、エタノールアミンが0.2g/Lである。前記GlutaMAXは高級な細胞培養用添加剤で、細胞培地中のL-グルタミンの代わりとして用いられる。前記GlutaMAXは「GlutaMAX(商標)サプリメント」(例えば、Gibco#35050061、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記Y-27632は「Y-27632の二塩酸塩(dihydrochloride)(ATP競合的なROCK-IとROCK-II阻害剤で、Kiがそれぞれ220nM、300nM)である」(例えば、MCE#129830-38-2、又はそれと同じ組成の別の製品である)。
【0010】
本発明の特定の実施例において、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)のカタログ番号はGibco#15240062であり、前記HEPESのカタログ番号はGibco#15630080であり、前記GlutaMAXのカタログ番号はGibco#35050061であり、前記非必須アミノ酸のカタログ番号はGibco#11140050であり、前記ヒト組換えタンパク質EGFのカタログ番号はPeprotech#AF-100-15-100であり、前記ヒト組換えタンパク質bFGFのカタログ番号はPeprotech#AF-100-18B-50であり、前記ヒト組換えタンパク質HGFのカタログ番号はPeprotech#AF-100-39-100であり、前記ヒト組換えタンパク質FGF-10のカタログ番号はPeprotech#AF-100-26-100であり、前記ヒト組換えタンパク質Wnt-3aのカタログ番号はR&D#5036-WN-500であり、前記ヒト組換えタンパク質Nogginのカタログ番号はNovoprotein#C018であり、前記SB202190のカタログ番号はSigma#S7067であり、前記A83-01のカタログ番号はTocris#2939であり、前記プリモシン(Primocin)(商標)のカタログ番号はInvivogene#ant-pm-1であり、前記N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)のカタログ番号はSigma#A9165であり、前記ニコチンアミド(Nicotinamide)のカタログ番号はSigma#N0636であり、前記N2サプリメント(N2Supplement)のカタログ番号はGibco#17502001であり、前記コルチゾールのカタログ番号はSigma#H0888であり、前記B27のカタログ番号はGibco#12587010であり、前記ITS-Xのカタログ番号はGibco#51500056であり、前記ガストリンのカタログ番号はNJPeptide#Pep12307であり、前記Y-27632のカタログ番号はMCE#129830-38-2であり、前記Advanced DMEM/F12培地のカタログ番号はGibco#12634010である。
【0011】
さらに、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための培地の存在形態は次の2つである。
1つは、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための培地が前記3成分抗菌抗真菌剤、前記HEPES、前記GlutaMax、前記非必須アミノ酸、前記ヒト組換えタンパク質EGF、前記ヒト組換えタンパク質bFGF、前記ヒト組換えタンパク質HGF、前記ヒト組換えタンパク質FGF-10、前記ヒト組換えタンパク質Wnt-3a、前記ヒト組換えタンパク質Noggin、前記SB202190、前記A83-01、前記プリモシン(Primocin)(商標)、前記N-アセチル-L-システイン、前記ニコチンアミド、前記N2サプリメント(N2Supplement)、前記コルチゾール、前記B27、前記ITS-X、前記ガストリン、前記Y-27632及び前記Advanced DMEM/F12培地を含有する溶液である。
【0012】
前記培地は調製後に0.22μmシリンジフィルター(Millipore SLGP033RS)で濾過して除菌する必要があり、4℃で2週間保存することができる。
【0013】
もう1つは、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための培地の各成分が単独で存在し、使用時は配合に従って調製する。
【0014】
さらに、そのなかのヒト組換えタンパク質EGF、ヒト組換えタンパク質bFGF、ヒト組換えタンパク質HGF、ヒト組換えタンパク質FGF-10、ヒト組換えタンパク質Wnt-3a、ヒト組換えタンパク質Nogginは原液(母液)の形態で存在してもよく(-80℃で長期保存)、具体的には1000倍原液(母液)であってもよい。SB202190、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)、ニコチンアミド(Nicotinamide)、コルチゾール、ガストリン、Y-27632は原液(母液)の形態で存在してもよく(-20℃で長期保存)、具体的には1000倍原液(母液)であってもよい。A83-01は原液(母液)の形態で存在してもよく(-20℃で長期保存)、具体的には100000倍原液(母液)であってもよい。
【0015】
1000×ヒト組換えタンパク質EGF原液はヒト組換えタンパク質EGF、BSA、PBSから構成され、前記ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は20μg/mLで、前記BSAの最終濃度は0.01g/mLであり、残部はPBSだけである。
【0016】
1000×ヒト組換えタンパク質bFGF原液はヒト組換えタンパク質bFGF、BSA、PBSから構成され、前記ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20μg/mLであり、前記BSAの最終濃度は0.01g/mLであり、残部はPBSだけである。
【0017】
1000×ヒト組換えタンパク質HGF原液はヒト組換えタンパク質HGF、BSA、PBSから構成され、前記ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20μg/mLであり、前記BSAの最終濃度は0.01g/mLであり、残部はPBSだけである。
【0018】
1000×ヒト組換えタンパク質FGF-10原液はヒト組換えタンパク質FGF-10、BSA、PBSから構成され、前記ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20μg/mLであり、前記BSAの最終濃度は0.01g/mLであり、残部はPBSだけである。
【0019】
1000×ヒト組換えタンパク質Wnt-3a原液はヒト組換えタンパク質Wnt-3a、BSA、PBSから構成され、前記ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は200μg/mLであり、前記BSAの最終濃度は0.01g/mLであり、残部はPBSだけである。
【0020】
1000×ヒト組換えタンパク質Noggin原液はヒト組換えタンパク質Noggin、BSAとPBSから構成され、前記ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100μg/mLであり、前記BSAの最終濃度は0.01g/mLであり、残部はPBSだけである。
【0021】
上記の6種の1000倍原液で、前記BSAは100倍原液(母液)の形態で存在してもよく(直前調製)、具体的にはBSAとPBSから構成され、BSA(Sigma#A1933)の最終濃度は0.1g/mLで、残部はPBSだけである。
【0022】
また、1000×SB202190原液はSB202190とDMSOから構成され、前記SB202190の最終濃度は10mMで、残部はDMSOだけである。
【0023】
100000×A83-01原液はA83-01とDMSOから構成され、前記A83-01の濃度は25mMで、残部はDMSOだけである。
【0024】
1000×N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)原液はN-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)、超純水から構成され、前記N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の濃度は0.5Mで、残部は超純水だけである。
【0025】
1000×ニコチンアミド(Nicotinamide)原液はニコチンアミド(Nicotinamide)と超純水から構成され、前記ニコチンアミド(Nicotinamide)の濃度は5Mで、残部は超純水だけである。
【0026】
1000×コルチゾール原液はコルチゾール、無水エタノールと超純水から構成され、前記コルチゾールの最終濃度は25μg/mLであり、前記無水エタノールの最終濃度は5%(体積パーセント含有量)であり、残部は超純水だけである。
【0027】
1000×ガストリン原液はガストリンと超純水から構成され、ガストリンの濃度は10μMで、残部は超純水だけである。
【0028】
1000×Y-27632原液はY-27632と超純水から構成され、Y-27632の最終濃度は10mMで、残部は超純水だけである。
【0029】
本発明の第2態様は、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための補助試薬の保護に関する。
【0030】
本発明に係る補助試薬は次のいずれかであり得る:
(A1)上記の第1態様に記載の培地と、サンプル解離液、サンプル保存液及びサンプル洗浄液のうちの全て又は一部とから構成される。
(A2)上記の第1態様に記載の培地と、細胞分離緩衝液とから構成される。
(A3) (A1)と、細胞消化液、消化停止液及び細胞凍結液のうちの全て又は一部の試薬とから構成される。
(A4) (A2)と、細胞消化液、消化停止液及び細胞凍結液のうちの全て又は一部の試薬とから構成される。
【0031】
前記サンプル解離液はコラゲナーゼI、コラゲナーゼII、コラゲナーゼIVおよびPBSから構成され、前記コラゲナーゼIの最終濃度は150-250U/mL(例えば、200U/mL)であり、前記コラゲナーゼIIの最終濃度は150-250U/mL(例えば、200U/mL)であり、前記コラゲナーゼIVの最終濃度は50-150U/mL(例えば、100U/mL)であり、残部はPBSだけである。
【0032】
なお、プロテアーゼの酵素活性でコラゲナーゼ(前記コラゲナーゼI、前記コラゲナーゼII又は前記コラゲナーゼIV)の単位Uを定義する。即ち、37℃とpH7.5の条件下で、1Uのプロテアーゼでコラゲナーゼ(前記コラゲナーゼI、前記コラゲナーゼII又は前記コラゲナーゼIV)を5時間処理すると、1μmolのL-ロイシンが放出される。
【0033】
本発明の特定の実施例において、前記コラゲナーゼIのカタログ番号はGibco#17100-017であり、前記コラゲナーゼIIのカタログ番号はGibco#17101-015であり、前記コラゲナーゼIVのカタログ番号はGibco#17104-019であり、前記PBSのカタログ番号はGibco#21-040-CVRである。
【0034】
前記サンプル保存液はウシ胎児血清、3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)、HEPES、HBSS(Hank’s平衡塩溶液)から構成され、前記ウシ胎児血清の最終濃度は1-5%(例えば、2%、%は体積パーセント含有量)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるペニシリンの最終濃度は100-200U/mL(例えば、100U/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるストレプトマイシンの最終濃度は100-200μg/mL(例えば、100μg/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるアムホテリシンBの最終濃度は250-500ng/mL(例えば、250ng/mL)であり、前記HEPESの最終濃度は8-12mM(例えば、10mM)であり、残部はHBSSだけである。
【0035】
さらに、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)の組成は次のとおりである。1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含む。前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)は「Antibiotic-Antimycotic、100X」(例えば、Gibco#15240062、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「Antibiotic-Antimycotic、100X」は1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含み、0.85%生理食塩水に溶解したペニシリンG(ナトリウム塩)、硫酸ストレプトマイシン及びアムホテリシンBをファンギゾン(Fungizone)(登録商標)抗真菌剤として用いる。
【0036】
本発明の特定の実施例において、前記ウシ胎児血清のカタログ番号はGibco#16000-044であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)のカタログ番号はGibco#15240062であり、前記HEPESのカタログ番号はGibco#15630080であり、前記HBSSのカタログ番号はGibco#14170161である。
【0037】
前記サンプル洗浄液は3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)、PBSから構成され、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるペニシリンの最終濃度は100-200U/mL(例えば、100U/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるストレプトマイシンの最終濃度は100-200μg/mL(例えば、100μg/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるアムホテリシンBの最終濃度は250-500ng/mL(例えば、250ng/mL)であり、残部はPBSだけである。
【0038】
さらに、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)の組成は次のとおりである。1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含む。前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)は「Antibiotic-Antimycotic、100X」(例えば、Gibco#15240062、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「Antibiotic-Antimycotic、100X」は1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含み、0.85%生理食塩水に溶解したペニシリンG(ナトリウム塩)、硫酸ストレプトマイシン及びアムホテリシンBをファンギゾン(Fungizone)(登録商標)抗真菌剤として用いる。
【0039】
本発明の特定の実施例において、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)のカタログ番号はGibco#15240062であり、前記PBSのカタログ番号はGibco#21-040-CVRである。
【0040】
前記細胞分離緩衝液は2成分抗生物質P/S(ペニシリン-ストレプトマイシン)、ヘパリンナトリウム、およびPBSから構成され、前記2成分抗生物質P/S(ペニシリン-ストレプトマイシン)におけるペニシリンの最終濃度は100-200U/mL(例えば、100U/mL)であり、前記2成分抗生物質P/S(ペニシリン-ストレプトマイシン)におけるストレプトマイシンの最終濃度は100-200μg/mL(例えば、100μg/mL)であり、前記ヘパリンナトリウムの最終濃度は10IU/mLであり、残部はPBSだけである。
【0041】
本発明の特定の実施例において、前記2成分抗生物質P/S(ペニシリン-ストレプトマイシン)のカタログ番号はGibco#15140122であり、前記ヘパリンナトリウムのカタログ番号はSolarbio#H8270であり、前記PBSのカタログ番号はGibco#21-040-CVRである。
【0042】
前記細胞消化液の組成は次のとおりである。前記細胞消化液は10mL当たり4-6mL(例えば、5mL)のアキュターゼ(Accutase)、最終濃度5mMのEDTA(即ち0.5MのEDTA10μL)、1.5-2.5mL(例えば、2mL)のTrypLE Expressを含有し、残部はPBSである。
【0043】
さらに、前記アキュターゼ(Accutase)は「StemPro(商標) Accutase(商標)細胞解離試薬」(例えば、Gibco#A11105-01、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記アキュターゼ(Accutase)は単一成分の酵素であり、D-PBS、0.5mMのEDTA溶液に溶解する。前記TrypLE Expressは「TrypLE(商標)Express Enzyme(1X)、フェノールレッド不含(no phenol red)」(例えば、Gibco#12604013、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「TrypLE(商標)Express Enzyme(1X)、フェノールレッド不含(no phenol red)」は200mg/LのKCl、200mg/LのKHPO、8000mg/LのNaCl、2160mg/LのNaHPO・7HO、457.6mg/LのEDTAを含有し、組換プロテアーゼをさらに含有する。
【0044】
本発明の特定の実施例において、前記アキュターゼ(Accutase)のカタログ番号はGibco#A11105-01であり、前記0.5MのEDTAのカタログ番号はInvitrogen#AM9261であり、前記TrypLE Expressのカタログ番号はGibco#12604013であり、前記PBSのカタログ番号はGibco#21-040-CVRである。
【0045】
前記消化停止液はウシ胎児血清、3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)およびDMEM培地から構成され、前記ウシ胎児血清の最終濃度は8-12%(例えば、10%、%は体積パーセント含有量)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるペニシリンの最終濃度は100-200U/mL(例えば、100U/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるストレプトマイシンの最終濃度は100-200μg/mL(例えば、100μg/mL)であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)におけるアムホテリシンBの最終濃度は250-500ng/mL(例えば、250ng/mL)であり、残部はDMEM培地だけである。
【0046】
さらに、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)の組成は次のとおりである。1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含む。前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)は「Antibiotic-Antimycotic、100X」(例えば、Gibco#15240062、又はそれと同じ組成の別の製品)である。前記「Antibiotic-Antimycotic、100X」は1ミリリットル当たり10000単位のペニシリン(塩基)と、10000μgのストレプトマイシン(塩基)と、25μgのアムホテリシンBとを含み、0.85%生理食塩水に溶解したペニシリンG(ナトリウム塩)、硫酸ストレプトマイシン及びアムホテリシンBをファンギゾン(Fungizone)(登録商標)抗真菌剤として用いる。
【0047】
本発明の特定の実施例において、前記ウシ胎児血清のカタログ番号はGibco#16000-044であり、前記3成分抗菌抗真菌剤(ペニシリン-ストレプトマイシン-アムホテリシンB)のカタログ番号はGibco#15240062であり、前記DMEM培地のカタログ番号はGibco#11965-092である。
【0048】
前記細胞凍結液はAdvanced DMEM/F12培地、DMSO、および1%メチルセルロース溶液から構成され、前記Advanced DMEM/F12培地と前記DMSOと前記1%メチルセルロース溶液の体積比は20:2:(0.8-1.2)で、例えば、20:2:1であり、前記1%メチルセルロース溶液は濃度1g/100mLのメチルセルロース水溶液である。
【0049】
本発明の特定の実施例において、前記Advanced DMEM/F12培地のカタログ番号はGibco#12634010であり、前記DMSOのカタログ番号はSigma#D2438であり、前記メチルセルロースのカタログ番号はSigma#M7027である。
【0050】
前記サンプル保存液は生体から単離したサンプルの一時的な保存に用いられ、生体から単離したサンプルに対して、サンプル中の細胞の生存性を短時間に保持することができる。前記サンプル保存液は調製後に4℃で1ヶ月保存することができる。
【0051】
前記サンプル洗浄液はサンプルの洗浄と消毒に用いられる。前記サンプル洗浄液は直前調製する必要がある。
【0052】
前記サンプル解離液はサンプルの解離に用いられ、サンプル中の胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を組織から解離することができる。前記サンプル解離液は直前調製する必要があり、なお、コラゲナーゼI、コラゲナーゼII及びコラゲナーゼIVは原液(母液)の形態として-20℃で長期保存することができ、具体的には10又は20倍原液(母液)であってもよい。10×コラゲナーゼI原液は前記コラゲナーゼIとPBSから構成され、前記コラゲナーゼIの最終濃度は2000U/mLであり、10×コラゲナーゼII原液は前記コラゲナーゼIIとPBSから構成され、前記コラゲナーゼIIの最終濃度は2000U/mLであり、残部はPBSだけであり、20×コラゲナーゼIV原液は前記コラゲナーゼIVとPBSから構成され、前記コラゲナーゼIVの最終濃度は2000U/mLであり、残部はPBSだけである。前記コラゲナーゼI、コラゲナーゼII及び前記コラゲナーゼIVの酵素活性の定義は上記を参照。
【0053】
前記細胞分離緩衝液は、胆汁サンプル中の細胞を懸濁させるためものである。前記細胞分離緩衝液は調製された後、4℃で1ヶ月保存することができる。
【0054】
前記細胞消化液は細胞塊の消化と継代に用いられ、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん腫瘍塊を消化して単細胞を得ることができる。前記細胞消化液は直前調製する必要がある。
【0055】
前記消化停止液はサンプル解離又は細胞消化を停止させるために用いられる。前記消化停止液は調製した後、4℃で1ヶ月保存することができる。
【0056】
前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞培地は胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞の培養に用いられる。
【0057】
前記細胞凍結液は直前調製する必要がある。前記1%メチルセルロース溶液は4℃で長期保存することができる。
【0058】
本発明の第3態様は、次のいずれかの使用に関する:
(B1)胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するための上記の第1態様に記載の培地の使用、
(B2)胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を培養するための上記の第2態様の(A1)又は(A3)に記載の補助試薬の使用、
(B3)胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を培養するための上記の第2態様の(A2)又は(A4)に記載の補助試薬の使用。
【0059】
本発明の第4態様は、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞の培養方法に関する。
【0060】
本発明に関する胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん初代細胞の培養方法は、方法A又は方法Bであってもよい。
方法Aの胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞の培養方法は、
(a1)上記の第2態様に記載のサンプル解離液で胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離処理を行って、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を得るステップと、
(a2)上記の第1態様に記載の培地でステップ(a1)で解離された胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を懸濁培養するステップとを含む。
【0061】
方法Bの胆嚢がん及び/又は胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞の培養方法は、
(b1)胆嚢がん及び/又は胆管がんの胆汁サンプルから胆嚢がん及び/又は胆管がん胆汁サンプルの初代腫瘍細胞を分離するステップと、
(b2)上記の第1態様に記載の培地で、ステップ(b1)で分離した胆嚢がん及び/又は胆管がん胆汁サンプルの初代腫瘍細胞を懸濁培養するステップとを含む。
【0062】
さらに、ステップ(a1)では、1mgの組織当たり0.1-0.3mL(例えば、0.1mL)の前記サンプル解離液の使用量で、切断された前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織(例えば、0.8-1.2mmに切断された小片)を予め37℃に加熱した前記サンプル解離液で処理し、37℃でサンプル解離を行い、解離時間は15分-3時間であるステップを含む方法で、前記サンプル解離液で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離を行ってもよい。多くの単細胞が観察されるまで、15分ごとに顕微鏡でサンプルの解離状況を観察し続ける。
【0063】
さらに、ステップ(b1)では、上記の第2態様に記載の細胞分離緩衝液で胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル中の細胞を懸濁させ、その後、密度勾配遠心分離(Ficollリンパ球分離液を使用)により胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を得るステップを含む方法で、胆嚢・胆管がん胆汁サンプルから胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を分離してもよい。
【0064】
さらに、ステップ(a2)では、細胞培養容器Mにおいて、前記培地で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を懸濁培養し、37℃と5%COの条件下で培養し、2-4日(例えば、3日)ごとに培地を交換し、細胞が直径50-80μm(例えば、80μm)の塊を形成するまでこれを続けるステップを含む方法で、前記培地で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を懸濁培養してもよい。
【0065】
さらに、ステップ(b2)では、細胞培養容器Mにおいて、前記培地で前記胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を懸濁培養し、37℃と5%COの条件下で培養し、2-4日(例えば、3日)ごとに培地を交換し、細胞が直径50-80μm(例えば、80μm)の塊を形成するまでこれを続けるステップを含む方法で、前記培地で前記胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を懸濁培養してもよい。
【0066】
なお、初期播種密度は容器の底面積1cm当たり10個/であってもよく、例えば、6ウェルプレートの場合は、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種する。
【0067】
なお、前記細胞培養容器Mは次のいずれかであってもよい:
(I)ポリスチレン製の細胞培養容器、ポリカーボネート製の細胞培養容器、ポリメチルメタクリレート製の細胞培養容器、COC樹脂製の細胞培養容器、シクロオレフィンポリマー製の細胞培養容器又は低接着表面細胞培養容器、
(II) (I)の細胞培養容器にCYTOP修飾を行った細胞培養容器。
【0068】
さらに、前記細胞培養容器は細胞培養皿、細胞培養ウェルプレート又は細胞培養用マイクロプレートチップである。
【0069】
前記(II)としては、前記(I)の細胞培養容器に純酸素エッチングを行うステップであって、エッチング条件は電力20Wで、エッチング時間は3分であるステップと、その後、1%CYTOP溶液で前記細胞培養容器表面を覆い、前記1%CYTOP溶液を乾燥させてからCYTOP修飾が完了するステップとを含む方法で、前記(I)の細胞培養容器にCYTOP修飾を行ってもよい。
【0070】
なお、前記1%CYTOP溶液の組成は次のとおりである。前記1%CYTOP溶液は100mL当たり1mLのCYTOPを含有し、残部はフッ素系オイルである。
【0071】
さらに、ステップ(a1)の前に、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離前処理を行うステップをさらに含んでもよい。このステップには、体積パーセント含有量70-75%のエタノールで胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルの表面を洗浄すること、上記の第2態様に記載のサンプル洗浄液で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルを10-20回(例えば、10回)洗浄し、無菌のPBS溶液で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルを5-10回(例えば、5回)洗浄すること、その後、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルから不純物、結合組織、脂肪組織、壊死組織などの初代細胞の培養に影響を与える成分を除去することを含む。
【0072】
前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離前処理を行うステップは氷上で操作する必要があり、ステップの全体の操作は10分以内に完了する必要がある。
【0073】
さらに、前記解離前処理が行われる前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプルの生体外にある時間は2時間以内であり、且つ前記解離前処理を行われるまでは上記の第2態様に記載のサンプル保存液に保存されている。
【0074】
さらに、ステップ(a1)では、前記サンプル解離液で前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の解離処理を行った後は、8-15倍(例えば10倍)の体積の上記の第2態様に記載の消化停止液で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集するステップ、100μm又は40μmの無菌のセルストレーナーで前記細胞懸濁液を濾過して、組織残片と接着細胞を除去するステップ、800-1000g(例えば800g)で室温下で10-15分(例えば10分)遠心分離して、上澄みを廃棄するステップ、その後、3-5mL(例えば、5mL)の無菌のPBSで細胞を再懸濁させるステップ、800-1000g(例えば、800g)で室温下で10-15分(例えば10分)遠心分離して、上澄みを廃棄するステップ、その後、上記の第1態様に記載の培地で細胞ペレットを再懸濁させて、顕微鏡で細胞の状態を観察し、細胞の数をカウントするステップをさらに含む。
【0075】
さらに、ステップ(b1)の前に、胆嚢・胆管がんの胆汁サンプルの分離前処理を行うステップであって、胆嚢・胆管がんの胆汁サンプルから不純物、血餅などの細胞密度勾配分離に影響を与える成分を除去するステップをさらに含む。
【0076】
さらに、ステップ(a2)では、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞が直径50-80μm(例えば80μm)の塊を形成したら、前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を継代させるステップをさらに含んでもよい。
【0077】
さらに、ステップ(b2)では、前記胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞が直径50-80μm(例えば80μm)の塊を形成したら、前記胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を継代させるステップをさらに含んでもよい。
【0078】
なお、前記継代を行う時に使用する細胞消化液は、上記の第2態様に記載の細胞消化液である。
【0079】
なお、前記継代を行う時に使用する消化停止液は、上記の第2態様に記載の消化停止液である。
【0080】
さらに、前記継代を行う時、消化温度は37℃である。
【0081】
より具体的には、前記継代は、継代対象細胞塊を収集し、遠心分離して無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄して、再び遠心分離し、その後、前記細胞消化液で細胞塊を再懸濁させ、37℃で、細胞塊が単細胞になるまで消化し、前記消化停止液(使用量は5-10倍の体積、例えば10倍であり得る)で消化反応を停止させて、細胞懸濁液を収集するステップと、遠心分離して上記の第1態様に記載の培地で細胞ペレットを再懸濁させて、計数し、その後、上記の細胞培養容器Mにおいて細胞を懸濁培養し(初期播種密度は容器の底面積1cm当たり10個であってもよく、例えば、6ウェルプレートの場合、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種する)、培養条件は37℃と5%COであるステップとにより行われる。上記の継代ステップにおける遠心分離はいずれも、具体的には800-1000g(例えば、800g)で室温下で10-20分間(例えば、10分間)遠心分離することであってもよい。
【0082】
さらに、前記方法は2-3回の継代増殖を経た前記胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞又は前記胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞を凍結保存し且つ/又は蘇生させるステップをさらに含んでもよい。
【0083】
前記凍結保存を行う時に使用する細胞凍結液は上記の第2態様に記載の細胞凍結液である。
【0084】
さらに、前記凍結保存は具体的には、凍結保存対象である細胞塊を収集し、遠心分離して無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄し、再び遠心分離し、その後、前記細胞消化液で細胞塊を再懸濁させ、37℃で、細胞塊が単細胞になるまで消化し、前記消化停止液(使用量は体積の5-10倍、例えば10倍であり得る)で消化反応を停止させて、細胞懸濁液を収集するステップと、遠心分離して前記細胞凍結液により、0.5-2×10/mL(例えば10/mL)の密度で細胞ペレットを再懸濁させて、勾配冷却ボックスで一晩凍結保存した後、液体窒素に移して長期保存するステップとで行われる。上記の凍結保存ステップにおける遠心分離はいずれも、具体的には800-1000g(例えば800g)で室温下で10-20分間(例えば10分間)遠心分離することであってもよい。
【0085】
さらに、前記蘇生の具体的なステップは次のとおりである。蘇生対象である細胞の入った凍結保存管を液体窒素から取り出して、37-39℃(例えば37℃)の無菌水で細胞を迅速に融解し、遠心分離(例えば800-1000g、例えば800gで室温下で5-10分間、例えば10分間、遠心分離)した後、上記の第1態様に記載の培地で細胞ペレットを再懸濁させ、その後、上記の細胞培養容器Mにおいて細胞を懸濁培養し(初期播種密度は容器の底面積1cm当たり10個であってもよい)、各チューブの細胞(10個)を蘇生させて3.5cm培養皿に移し、培養条件は37℃と5%COである。
【0086】
本発明の第5態様は、次のいずれかの試薬に関する:
(C1)上記の第2態様に記載のサンプル解離液である胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプル解離液、
(C2)上記の第2態様に記載のサンプル保存液である胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織サンプル保存液、
(C3)上記の第2態様に記載の細胞分離緩衝液である胆嚢・胆管がん胆汁サンプル分離緩衝液。
【0087】
本発明の第6態様は、次のいずれかの使用に関する:
(D1)胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織から胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を解離するための上記の第5態様の(C1)に記載のサンプル解離液の使用、
(D2)胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織を保存するための上記の第5態様の(C2)に記載のサンプル保存液の使用、
(D3)胆嚢・胆管がん胆汁サンプルから胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を分離するための上記の第5態様の(C3)に記載の細胞分離緩衝液の使用。
【0088】
本発明の第7態様は、次のいずれかの方法に関する:
(E1)上記の第4態様に記載の方法のステップ(a1)を含む、胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織から胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞を解離する方法、
(E2)生体から単離したばかりの胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織を上記の第2態様に記載のサンプル保存液に入れて保存し、保存時間は2時間以内であるステップを含む胃がん及び/又は胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織の保存方法、
(E3)上記の第4態様に記載の方法のステップ(b1)を含む、胆嚢・胆管がん胆汁サンプルから胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞を分離する方法。
【0089】
上記の各態様において、前記胃がんは原発性胃がんであってもよく、前記胆嚢・胆管がんは原発性胆嚢・胆管がんであってもよい。
【0090】
上記の各態様において、前記胃がんは胃がん転移病巣であってもよく、前記胆嚢・胆管がんは胆嚢・胆管がん転移病巣であってもよい。
【0091】
上記の各態様において、前記胃がん初代細胞は胃がん固形腫瘍初代細胞であってもよく、前記胆嚢・胆管がん初代細胞は胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞又は胆嚢・胆管がん胆汁サンプル初代腫瘍細胞であってもよい。
【0092】
上記の各態様において、前記胃がん初代細胞は胃がん患者の手術サンプルから分離されたものであってもよく、前記胆嚢・胆管がん初代細胞は胆嚢・胆管がん患者の手術サンプル(固形腫瘍サンプル)、穿刺サンプル(固形腫瘍サンプル)又は胆汁サンプルから分離されたものであってもよい。
【0093】
上記の各態様において、前記胃がんの臨床病期分類はII期、III期又はIV期(TNM分類適用)である。手術サンプルは重量が20mgを超えているサンプルである。
【0094】
上記の各態様において、前記胆嚢・胆管がんの臨床病期分類はII期、III期又はIV期(TNM分類適用)である。手術サンプルとして得られた胆嚢・胆管がん固形腫瘍組織標本は重量が20mgを超えているのが好ましい。胆汁サンプルは10mL以上が好ましい。穿刺サンプルは4件以上である。
【0095】
本発明において、前記PBSはいずれも1×PBSで、pHが7.3-7.5であってもよい。その具体的な組成は次のとおりである。溶媒は水で、溶質と濃度はKHPOが144mg/L、NaClが9000mg/L、NaHPO・7HOが795mg/Lである。
【図面の簡単な説明】
【0096】
図1】胃がん組織を処理して得た単細胞を示す。スケールバーは100μmで、100倍拡大である。
図2】胃がん組織の初代培養で得た細胞塊を示す。スケールバーは100μmで、100倍拡大である。
図3】胃がん組織の初代培養で得た胃がん細胞塊の切片のHE染色図を示す。スケールバーは100μmで、200倍拡大である。
図4】胃がん組織の初代培養で得たがん細胞塊の免疫蛍光染色図を示す。スケールバーは50μmで、200倍拡大である。
図5】配列決定結果に基づいてコピー数変異解析(CNV)を行い、各世代の胃がん初代細胞培養物(P1、P2、P3、P4、P5)が、原発胃がん腫瘍組織(Tumor)のコピー数変異状況と非常に一致することを示す。
図6】本発明で培養した初代胃がん細胞の体外薬物感受性試験結果を示す。
図7】胆管がん組織を処理して得た単細胞を示す。スケールバーは100μmで、100倍拡大である。
図8】胆管がん組織の初代培養で得た細胞塊を示す。スケールバーは100μmで、100倍拡大である。
図9】胆管がん組織の初代培養で得た胆管がん細胞塊の切片のHE染色図を示す。スケールバーは100μmで、200倍拡大である。
図10】胆管がん組織の初代培養で得たがん細胞塊のパラフィン切片の免疫組織化学染色図を示す。スケールバーは100μmで、200倍拡大である。
図11】胆管がん胆汁サンプルを処理して得た単細胞を示す。スケールバーは100μmで、100倍拡大である。
図12】胆管がん胆汁サンプルの初代培養で得た細胞塊を示す。スケールバーは100μmで、100倍拡大である。
図13】胆管がん胆汁サンプルの初代培養で得た胆管がん細胞塊の切片のHE染色図を示す。スケールバーは100μmで、100倍拡大である。
図14】胆管がん胆汁サンプルの初代培養で得たがん細胞塊のパラフィン切片の免疫組織化学染色図を示す。スケールバーは50μmで、100倍拡大である。
図15】本発明のマイクロプレートチップの設計図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0097】
下記の実施例は本発明を一層理解させるためのもので、本発明を限定するものではない。以下の実施例に記載の実験方法は、特に明記されていない限り、一般的な方法である。以下の実施例で使用する試験材料は、特に明記されていない限り、生化学試薬店で購入した通常のものである。以下の実施例で定量試験はいずれも3回繰り返され、結果はその平均値である。
【実施例
【0098】
実施例1:胃がん初代細胞の培養用試薬の調製
1.サンプル保存液(100mL)
サンプル保存液(100mL)の配合の詳細は表1に示すとおりである。
サンプル保存液を調製した後、15mL遠心管に分注して、各管は5mLであった。分注後は4℃で1ヶ月保存することができる。
【0099】
2.サンプル洗浄液(100mL)
サンプル洗浄液(100mL)の配合の詳細は表2に示すとおりである。
サンプル洗浄液は直前に調製する必要がある。
【0100】
注:サンプル解離液は直前調製。
【0101】
表3におけるコラゲナーゼ原液の調製は表4-表6に示すとおりである。
10×コラゲナーゼI原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注して、各管は1mLであった。当該原液は-20℃で長期保存することができる。
10×コラゲナーゼII原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注して、各管は1mLであった。当該原液は-20℃で長期保存することができる。
20×コラゲナーゼIV原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注して、各管は1mLであった。当該原液は-20℃で長期保存することができる。
【0102】
表4、表5及び表6において、プロテアーゼの酵素活性によってコラゲナーゼ(前記コラゲナーゼI又は前記コラゲナーゼIV)の単位Uを定義する。即ち、37℃とpH7.5の条件下で、1Uのプロテアーゼでコラゲナーゼ(前記コラゲナーゼI又は前記コラゲナーゼIV)を5時間処理すると、1μmolのL-ロイシンが放出される。
【0103】
4.細胞消化液(10mL)
細胞消化液(10mL)の配合の詳細は表7に示すとおりである。
細胞消化液は直前調製。
【0104】
5.消化停止液(100mL)
消化停止液(100mL)の配合の詳細は表8に示すとおりである。
調製した消化停止液は、4℃で1ヶ月保存することができる。
【0105】
6.胃がん固形腫瘍初代細胞培地(100mL)
胃がん固形腫瘍初代細胞培地(100mL)の配合の詳細は表9に示すとおりである。
【0106】
胃がん固形腫瘍初代細胞培地を調製した後、0.22μmシリンジフィルター(Millipore SLGP033RS)で濾過して除菌すると、4℃で2週間保存することができる。
【0107】
表9におけるヒト組換えタンパク質原液の調製は表11-表16、SB202190原液の調製は表17、A83-01原液の調製は表18、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)原液の調製は表19、ニコチンアミド(Nicotinamide)原液の調製は表20、コルチゾール原液の調製は表21、ガストリン原液の調製は表22、Y-27632原液の調製は表23に示すとおりである。前記原液の調製に使用する100×BSA溶液の調製は表10に示すとおりである。
100×BSA溶液は直前調製。
1000×ヒト組換えタンパク質EGF原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-80℃で長期保存することができる。
1000×ヒト組換えタンパク質bFGF原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-80℃で長期保存することができる。
1000×ヒト組換えタンパク質HGF原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-80℃で長期保存することができる。
1000×ヒト組換えタンパク質FGF-10原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-80℃で長期保存することができる。
1000×ヒト組換えタンパク質Wnt-3a原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-80℃で長期保存することができる。
1000×ヒト組換えタンパク質Noggin原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-80℃で長期保存することができる。
1000×SB202190原液を調製した後、0.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-20℃で長期保存することができる。
1000×A83-01原液を調製した後、0.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-20℃で長期保存することができる。
1000×N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)原液を調製した後、0.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-20℃で長期保存することができる。
1000×ニコチンアミド(Nicotinamide)原液を調製した後、0.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-20℃で長期保存することができる。
1000×コルチゾール原液を調製した後、1.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-20℃で長期保存することができる。
1000×ガストリン原液を調製した後、0.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-20℃で長期保存することができる。
1000×Y-27632原液を調製した後、0.5mL無菌遠心管に分注し、当該原液は-20℃で長期保存することができる。
【0108】
7.細胞凍結液
細胞凍結液の配合の詳細は表24に示すとおりである。
細胞凍結液は直前調製。
【0109】
表24において、1%メチルセルロース溶液の調製は表25に示すとおりである。
調製した1%メチルセルロース溶液を4℃で長期保存することができる。
【0110】
8. 1%CYTOP溶液
調製した1%CYTOP溶液は、常温下で長期保存することができる。
【0111】
実施例2:胃がんの手術後標本の取得
1.医学倫理審査を受けた上、三甲医院(中国で最高クラスの病院)から協力をいただいた。
2.主治医は医療ガイドラインに規定された臨床適応症に基づいて患者を選択して群に組み入れ、手術中の臨床適応症に基づいて体外培養用の適切なサンプルを選択し、サンプルの選択基準は次のとおりである。病理学的病期分類がII期、III期又はIV期の原発性胃がん、病理学的分類上の様々な胃がん又は胃がん転移病巣であり、かつ胃がん手術標本の重量が20mgを超えているサンプルであった。
3.主治医は患者の性別、年齢、病歴、家族歴、喫煙歴、病理学的病期と分類、臨床診断などの基本的な臨床情報を提供した。患者の氏名、身分証番号など患者のプライバシーに関連する情報は提供せず、所定仕様の実験番号を代用し、実験番号の命名規則は採取サンプルの8桁数字日付+患者入院番号の後4桁であった。例えば、2018年1月1日に提供したサンプルで、患者の入院番号がT001512765の場合は、サンプル実験番号は201801012765であった。
4.手術中に外科医は、手術室の無菌環境で新鮮な標本を採取して、予め用意しておいたサンプル保存液(実施例1参照)に入れた。サンプルは生体から単離した後、氷上で一時保存し、2時間以内に実験室に送って次の操作を行う。
【0112】
実施例3:胃がん組織サンプルの解離前処理
以下のステップの操作は氷上で行い、10分以内に完了する必要がある。
以下の操作で使用する手術器具は、全ては予め高温と高圧下で滅菌し、熱風乾燥した上で使用する。
【0113】
1.サンプルを秤量した。
2.75%(体積パーセント含有量)エタノールにより、サンプルの表面を10-30秒間洗浄した。
3.サンプル洗浄液でサンプルを10回洗浄し、無菌のPBS溶液でサンプルを5回洗浄した。
4.眼科用ハサミ、眼科用ピンセット、メスなどの器具を用いて、入念にサンプルから脂肪組織、結合組織、壊死組織を剥離した。
【0114】
実施例4:胃がん組織サンプルの解離
以下の実施例で使用する手術器具は、全ては予め高温と高圧下で滅菌し、熱風乾燥した上で使用する。
【0115】
1.眼科用ハサミで組織を切断して1mm程度の小片を得た。
2.1mgの組織当たり0.1mLのサンプル解離液(実施例1参照)の使用量で、予め37℃に加熱したサンプル解離液で切断された組織サンプルを処理し、37℃でサンプル解離を行い、解離時間は15分-3時間であった。15分ごとに顕微鏡でサンプルの解離状況を観察し、多くの単細胞が観察されるまでこれを続けた。
3.10倍の体積の消化停止液(実施例1参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集した。
4.40μmの無菌のセルストレーナーで細胞懸濁液を濾過して、組織残片と接着細胞を除去した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.5mLの無菌のPBSで細胞を再懸濁させ、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
7.胃がん固形腫瘍初代細胞培地(実施例1参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、顕微鏡で細胞の状態を観察し、細胞を計数した。
【0116】
図1に示すように、解離して得た単細胞懸濁液には、腫瘍細胞の他に、様々な種類の細胞、例えば、赤血球、リンパ球、線維細胞などが多く混在していた。本方法の1つの利点は、後続の培養過程で、大量に増殖するのはがん細胞だけで、他の細胞の比率が徐々に低減しあるいは消失することで、最終的に純度の高い胃がん初代腫瘍細胞を得ることである。
【0117】
実施例5:胃がん初代細胞培養
1.低接着表面(low-attachment-surface)を利用して胃がん初代細胞を懸濁培養し、使用する培地は実施例1の胃がん固形腫瘍初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は250ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は0.5μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)であり、例えば、6ウェルプレートの場合は、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
2.毎日に細胞の状態を観察し、3日ごとに培地を交換し、細胞が直径80μmほどの塊を形成するまでこれを続けた。
【0118】
図2に示すように、3-10日間の培養後、がん細胞が大量に増殖して直径80μmの細胞塊を形成し、腫瘍細胞の総数は10を超えており、他の種類の細胞の数は明らかに低減しあるいは消失していた。本方法は大量のサンプルで検証したところ、胃がん初代腫瘍細胞の体外培養の成功率が80%に達していた。
【0119】
実施例6:胃がん初代細胞の継代
1.培養皿から細胞塊を収集し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
2.無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
3.細胞消化液(実施例1参照)で細胞塊を再懸濁させて、37℃で消化した。5分ごとに顕微鏡で細胞塊の消化の状況を観察し、細胞塊が単細胞になるまで消化した。
4.10倍の体積の消化停止液(実施例1参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.胃がん固形腫瘍初代細胞培地で細胞ペレットを再懸濁させて、細胞の数をカウントした。
7.低接着表面(low-attachment-surface)を利用して胃がん初代細胞を培養し、使用する培地は実施例1の胃がん固形腫瘍初代細胞培地であり、例えば、6ウェルプレートの場合は、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
【0120】
実施例7:胃がん初代細胞の凍結保存
懸濁培養した胃がん初代細胞は2-3回の継代増殖された後、凍結保存を行うことができる。
1.培養皿から細胞塊を収集し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
2.無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
3.細胞消化液(実施例1参照)で細胞塊を再懸濁させて、37℃で消化した。15分ごとに顕微鏡で細胞塊の消化の状況を観察し、細胞塊が単細胞になるまで消化した。
4.10倍の体積の消化停止液(実施例1参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集し、細胞を計数した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.細胞凍結液(実施例1参照)で、10/mLの密度で細胞ペレットを再懸濁させ、2mL凍結保存管に各管1mLで細胞懸濁液を移して、勾配冷却ボックスで一晩凍結保存した後、液体窒素に移して長期保存しておいた。
【0121】
実施例8:胃がん初代細胞の蘇生
液体窒素に保存していた胃がん初代細胞を蘇生させることができる。
1.予め5分前に37℃の無菌水を用意した。
2.凍結保存管を液体窒素から取り出して、37℃の無菌水において細胞を迅速に融解した。
3.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
4.胃がん固形腫瘍初代細胞培地(実施例1参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、低接着表面を利用して胃がん初代細胞を培養し、各管の細胞を蘇生させて3.5cm培養皿に移し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
【0122】
実施例9:胃がん初代細胞のHE染色同定
以下の実施例で使用する試薬の説明である。
HE染色キット(北京索莱宝生物科技有限公司#G1120)、
カチオン脱落防止スライドガラス(北京中杉金橋生物科技有限公司)、
キシレン、メタノール、アセトン(北京化学試薬公司、分析用純度)、
中性樹脂接着剤(北京益利精細化学品有限公司)。
【0123】
1.800gで遠心分離して、実施例1の胃がん固形腫瘍初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は200ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は5μM、A83-01の最終濃度は1μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)で培養した胃がん固形腫瘍初代細胞塊を収集して、4%パラホルムアルデヒドで固定した。細胞ペレットをパラフィンで包埋して切片にし、切片の厚さは5μmであった。
2.パラフィン切片をキシレン溶液に浸漬して室温下で5分間インキュベートして脱蝋し、これを3回繰り返した後、脱イオン水で切片を2回洗い流した。
3.切片を無水エタノールに浸漬して室温下で10分間インキュベートし、これを2回繰り返した。
4.切片を95%エタノールに浸漬して室温下で10分間インキュベートして、これを2回繰り返した後、脱イオン水で切片を2回洗い流した。
5.スライドガラス上の水分が少し減ったら100μLのヘマトキシリン染色液を加えて1分間染色した。
6.ヘマトキシリン染色液を吸い取って、水道水でスライドガラスを3回洗浄した。
7.100μLの分化液を滴加して1分間、分化させた。
8.分化液を吸い取って、水道水でスライドガラスを2回、蒸留水でスライドガラスを1回洗浄した。
9.スライドガラスの表面の水分を吸い取って、200μLのエオシン染色液を滴加して40秒間染色した。
10.エオシン染色液を吸い取って、それぞれ75%、80%、90%、100%のエタノールでリンスして、それぞれ20秒間、20秒間、40秒間、40秒間脱水した。
11.エタノールを乾燥させた後、50μLのキシレンを滴加して細胞を透過化させた。
12.キシレンを完全に乾燥させた後、1滴の中性樹脂接着剤を滴加して、カバーガラスで封止し、顕微鏡で観察、撮影した。
【0124】
図3は体外で培養した胃がん初代腫瘍細胞のHE染色の効果図を示している。これらの細胞はほとんど核細胞質比が高く、核が濃く染まり、核内にクロマチンが凝集しており、多核の形態で、細胞の大きさが不均一であるなどのがん細胞の特徴を有し、数十から数百の腫瘍細胞が凝集して一定の立体構造を有する腫瘍細胞塊を形成していることが示された。
【0125】
実施例10:胃がん初代細胞の免疫蛍光染色同定
以下の実施例で使用する試薬の説明である。
パラホルムアルデヒド(北京化学試薬公司、分析用純度)(超純水でパラホルムアルデヒド粉末を溶解して、4%(4g/100mL)パラホルムアルデヒド溶液を調製した。)、
メタノール、ジメチルスルホキシド(北京化学試薬公司、分析用純度)、
過酸化水素水(北京化学試薬公司、35%)、
メタノール、ジメチルスルホキシド、35%過酸化水素水を4:4:1(体積比)で混合して調製したDANCLANリンス液、
ウシ血清アルブミン(Sigma#A1933)(PBS溶液でウシ血清アルブミンを溶解して、3%(3g/100mL)BSA溶液を調製した。)、
免疫蛍光一次抗体(Abcam#ab17139)、
免疫蛍光二次抗体(CST#4408)、
Hoechst染色液(北京索莱宝生物科技有限公司#C0021)。
【0126】
次の手順で、実施例1の胃がん固形腫瘍初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は300ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は200ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は0.5μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μMである)で培養した胃がん細胞塊に免疫蛍光染色を行って、一次抗体がCK8+CK18で、これによって上皮由来の細胞を特徴づけていた。
【0127】
1.培養皿から細胞塊を収集し、PBSで1回洗浄した後、4%パラホルムアルデヒドで細胞ペレットを再懸濁させて、4℃で一晩固定した。
2.800gで遠心分離して上澄みを廃棄し、予め冷却したメタノール溶液で細胞ペレットを再懸濁させて、氷上で1時間静置した。
3.800gで遠心分離して上澄みを廃棄し、DANCLANリンス液で細胞ペレットを再懸濁させて、室温下で2時間静置した。
4.800gで遠心分離して上澄みを廃棄し、それぞれ75%、50%、25%(体積パーセント含有量)のPBS希釈メタノール溶液で細胞を洗浄し、各回は10分であった。
5.800gで遠心分離して上澄みを廃棄し、3%BSA溶液で細胞ペレットを懸濁させて、室温下で2時間ブロッキングした。
6.1:500の比率に3%BSA溶液で一次抗体を希釈し、抗体希釈液(3%BSA溶液)で細胞ペレットを再懸濁させて、4℃で一次抗体に一晩保持していた。
7.800gで遠心分離して上澄みを廃棄し、PBS溶液で細胞ペレットを5回洗浄し、各回は20分であった。
8.1:2000の比率に3%BSA溶液で二次抗体を希釈し、抗体希釈液(3%BSA溶液)で細胞ペレットを再懸濁させて、室温下で二次抗体に2時間保持していた。
9.800gで遠心分離して上澄みを廃棄し、PBS溶液で細胞ペレットを5回洗浄し、各回は20分であった。
10.1:100の体積比で100×Hoechst染色液を加えて、室温下で20分間染色した。
11.PBS溶液で細胞ペレットを2回洗浄し、各回は10分であった。共焦点レーザー顕微鏡を用いて細胞塊の染色状況を観察した。
【0128】
図4は体外培養した胃がん初代腫瘍細胞塊の免疫蛍光染色の効果図を示している。細胞塊を形成している細胞がすべてCK8/CK18陽性で、上皮に由来していることから、本方法の培養により得たのは純度の高い腫瘍細胞であることが証明された。20個の胃がんサンプル初代培養物の免疫蛍光染色同定を行ったところ、本方法で得た胃がん初代細胞において、腫瘍細胞の比率が70-93%に達しているという統計結果であった(表27)。
胃がんサンプル初代培養物の免疫蛍光染色同定
【0129】
実施例11:胃がん初代細胞培養物と原発腫瘍組織
以下の実施例に記載のDNA抽出手順は天根生化科技(北京)有限公司による血液/組織/細胞ゲノム抽出キット(DP304)によって行われた。
以下の実施例に記載の文庫構築手順はNEB DNA配列決定文庫構築キット(E7645)によって行われた。
以下の実施例に記載のハイスループット配列決定プロセスは、Illumina HiSeq X-tenシーケンスプラットフォームによって行われた。
【0130】
1.胃がん固形腫瘍サンプルを採取し、体外培養を行う前に胃がん固形腫瘍サンプルを10mg採取してDNA抽出、文庫構築及び全ゲノムハイスループット配列決定(WGS)を行い、配列決定深さは300×で、残りの固形腫瘍サンプルは胃がん初代細胞の体外培養に用いた。
2.胃がん組織を処理した後、実施例1の胃がん固形腫瘍初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は250ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は1μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は8mM;コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は8μM)で一定時間培養して、直径100μm以上の細胞塊を得てP0世代細胞とし、以後は継代の回数でP1、P2、…、Pnとした。P1、P2、P3、P4、P5世代の胃がん初代腫瘍細胞培養物からそれぞれ10個の細胞を採取して、DNA抽出、文庫構築及び全ゲノムハイスループット配列決定(WGS)を行い、配列決定深さは300×であった。
3.各配列決定結果はそれぞれコピー数変異分析(CNV)を行って、原発胃がん腫瘍組織と各世代の胃がん初代細胞培養物のコピー数変異を比較し、例えば、図5に示すように、各世代の胃がん初代細胞培養物(P1、P2、P3、P4、P5)が原発胃がん腫瘍組織(Tumor)のコピー数変異状況と非常に一致し、したがって本方法で得た胃がん初代細胞は患者における原発腫瘍の実際の状況を反映している。
【0131】
実施例12:異なる初代細胞培地による胃がん初代細胞培養の成功率の比較
本実施例ですべてのサンプルの初代培養の操作方法は、培地の配合が異なること以外に、手順が同じ(上記の内容を参照)であった。試験対象となる各初代細胞培地は表28を参照。構成Dは本発明で用いた配合であり、詳細は表9を参照(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は250ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は1μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は8mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は8μMであった)。
【0132】
【0133】
初代細胞培地を調製した後、0.22μmシリンジフィルター(Millipore SLGP033RS)で濾過して除菌すると、4℃で2週間保存することができる。
【0134】
4つの構成の初代細胞培地によって、それぞれ20例のサンプルを処理し、実施例3、4、5に記載の方法でサンプルの処理及び培養操作を行い、10日間の培養後、胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率を統計し、表29に示す。
【0135】
初代細胞培地が胃がん初代細胞培養の成功率に大きな影響を与え、本発明で使用する胃がん固形腫瘍初代細胞培地(表9)は胃がん固形腫瘍組織サンプル中のがん細胞の増殖を最大限に促進して、胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率を高められることが示された。
【0136】
実施例13:異なるサンプル保存液による胃がん初代細胞培養の成功率の比較
本実施例ですべてのサンプル初代培養の操作方法は、サンプル保存液の配合が異なること以外に、手順が同じ(上記の内容を参照)であった。試験対象となる各サンプル保存液は表30を参照。構成Eは本発明で用いた配合であり、詳細は表1を参照。
【0137】
上表の各サンプル保存液を調製した後、15mL遠心管に分注して、各管は5mLであった。分注後は4℃で1ヶ月保存することができる。
【0138】
5つの構成のサンプル保存液によって、それぞれ20例のサンプルを処理し、サンプルは生体から単離した後にサンプル保存液において4℃で一時保存し、生体から2時間単離した後、実施例3、4、5に記載の方法に従ってサンプルの処理及び培養操作を行い、10日間の培養後、胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率を統計し、表31に示す。
【0139】
サンプル保存液の配合が胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率に大きな影響を与え、本発明で使用するサンプル保存液(表1)は胃がん固形腫瘍組織サンプル中のがん細胞の生存性を最大限に保証して、培養の成功率を高められることが示された。
【0140】
実施例14:異なるサンプル解離液による胃がん初代細胞培養の成功率の比較
本実施例でサンプル初代培養の操作方法は、サンプル解離液の配合が異なること以外に、手順が同じ(上記の内容を参照)であった。試験対象となる各サンプル解離液は表32を参照。構成Dは本発明で用いた配合であり、詳細は表3を参照。
サンプル解離液は直前調製。
【0141】
サンプルとして重量が100mgを超えている胃がん固形腫瘍組織塊を20例選択して、均等に4つに分けて、それぞれは前記4種のサンプル解離液を用いて、実施例3、4、5に記載の方法に従ってサンプルの処理及び培養操作を行った。10日間の培養後、胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率を統計し、表33に示す。
【0142】
サンプル解離液の配合が胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率に大きな影響を与え、本発明で使用するサンプル解離液(表3)は胃がん固形腫瘍組織中のがん細胞を最大限に分離して、胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率を高められることが示された。
【0143】
実施例15:異なる細胞消化液による胃がん初代細胞継代の成功率の比較
本実施例でサンプル初代細胞継代の操作方法は、細胞消化液の配合が異なること以外に、手順が同じ(上記の内容を参照)であった。試験対象となる各サンプル解離液は表34を参照。構成Dは本発明で用いた配合であり、詳細は表7を参照。
細胞消化液は直前調製。
【0144】
培養が成功した胃がんサンプルを20例選択して、培養した胃がん固形腫瘍初代細胞に対してそれぞれ前記4種の細胞消化液により、実施例6に記載の方法に従って連続継代を行った。がん細胞が増幅して直径100μmの細胞塊を形成するたびに継代を行い(10回まで)、最大継代回数を記録した。結果の統計は表35に示すとおりである。
【0145】
上表から明らかなように、細胞消化液の配合が胃がん固形腫瘍初代細胞継代の成功率に大きな影響を与え、本発明で使用する細胞消化液(表7)は、細胞塊中のがん細胞を温和に解離できるため、胃がん固形腫瘍初代細胞の生存性が損なわれずサンプルの連続継代が可能であった。
【0146】
実施例16:異なる材質の細胞培養器具による胃がん初代腫瘍細胞の培養
本実施例でサンプル初代培養の操作方法は、細胞培養器具の材質(未修飾)が異なること以外に、手順が同じ(上記の内容を参照)であった(表36)。
注:ポリスチレン(Polystyrene、略号PS)、ポリカーボネート(Polycarbonate、略号PC)、ポリメチルメタクリレート(poly-methyl methacrylate、略号PMMA)、COC樹脂、シクロオレフィンポリマー(Cyclo Olefin Polymer、略号COP)、低接着表面(low-attachment-surface、略号LAS)。
【0147】
表36から明らかなように、異なる材質の培養器具が胃がん固形腫瘍初代細胞培養の成功率にある程度は影響を与えており、低接着表面(LAS)による培養の成功率が最も高かった。
【0148】
実施例17:CYTOP修飾した細胞培養器具による胃がん初代腫瘍細胞の培養
本実施例でサンプル初代培養の操作方法はいずれも手順が同じで(上記の内容を参照)、CYTOP修飾の手順はいずれも同じで、細胞培養器具の材質が異なるだけであった(表37)。
【0149】
CYTOP修飾の手順は次のとおりである。まず細胞培養容器に対して純酸素エッチングを行って、エッチング条件は電力20Wで、エッチング時間は3分であった。その後、適量(例えば、96ウェルプレートの場合は1ウェル当たり20μLであり、適量とは培養皿の底部を完全に覆うことである)の1%CYTOP溶液で、培養皿又は細胞培養プレートの表面を覆い、CYTOP溶液が完全に乾燥したら使用できる。
【0150】
表37から、CYTOP修飾は、各種の材料による培養の成功率を効果的に上昇可能なことが示された。
【0151】
実施例18:胃がん初代腫瘍細胞による薬物感受性試験
本実施例で使用する化学療法薬、イリノテカン(Irinotecan)、5-フルオロウラシル(5-Fluorouracil)、オキサリプラチン(Oxaliplatin)はSelleck製であった。
本実施例で使用するCelltiter-Glo細胞生存性検出キットはPromega製であった。
【0152】
本発明で培養した初代胃がん細胞を用いて体外薬物感受性試験を行った。標準サイズの96ウェル低接着細胞培養プレートに、10/ウェルの密度で初代細胞を播種し、各薬物は5つの薬物濃度勾配を設け、n=3とした。薬物を加えた後は37℃と5%COの条件下で細胞を7日間インキュベートした。薬物が作用した後、Celltiter-Glo細胞生存性検出キットで各ウェルの細胞生存性を検出した。実験結果を図6に示す。当該結果は、本方法で得た初代胃がん細胞は体外薬物感受性検出に利用できることを示している。
【0153】
実施例19:胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞の培養用試薬の調製
1.サンプル保存液(100mL)
サンプル保存液(100mL)の配合の詳細(表1)及び調製方法は、実施例1のステップ1を参照。
2.サンプル洗浄液(100mL)
サンプル洗浄液(100mL)の配合の詳細(表2)及び調製方法は、実施例1のステップ2を参照。
3.サンプル解離液(10mL)
サンプル解離液(10mL)の配合の詳細(表3)及び調製方法は、実施例1のステップ3を参照。
4.細胞消化液(10mL)
細胞消化液(10mL)の配合の詳細(表7)及び調製方法は、実施例1のステップ4を参照。
5.消化停止液(100mL)
消化停止液(100mL)の配合の詳細(表8)及び調製方法は、実施例1のステップ5を参照。
6.胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞培地(100mL)
胆嚢・胆管がん固形腫瘍初代細胞培地(100mL)の配合の詳細(表9)及び調製方法は、実施例1のステップ6を参照。
7.細胞凍結液
細胞凍結液の配合の詳細(表24)及び調製方法は、実施例1のステップ7を参照。
8. 1%CYTOP溶液
1%CYTOP溶液の配合の詳細(表26)及び調製方法は、実施例1のステップ8を参照。
【0154】
実施例20:胆嚢がん、胆管がん術後標本/生検穿刺標本の取得
1.医学倫理審査を受けた上、三甲医院から協力をいただいた。
2.主治医は医療指針に規定された臨床適応症に基づいて患者を選択して群に組み入れ、手術中の臨床適応症に基づいて体外培養用の適切なサンプルを選択した。手術サンプルの選択基準は次のとおりである。原発性胆嚢・胆管がんで、病理学的病期分類がII期、III期又はIV期の原発性胆嚢がん又は胆管がん、病理学的分類上の様々な胆嚢がん又は胆管がん転移病巣であり、手術標本の重量が20mgを超えているサンプルであった。生検穿刺サンプルの選択基準は次のとおりである。原発性胆嚢がんまたは胆管がんで、病理学的病期分類がII期、III期又はIV期、病理学的分類上の様々な胆嚢がん又は胆管がん転移病巣であり、穿刺標本が4件の以上サンプルであった。
3.主治医は患者の性別、年齢、病歴、家族歴、喫煙歴、病理学的病期と分類、臨床診断などの基本的な臨床情報を提供した。患者の氏名、身分証番号など患者のプライバシーに関連する情報は提供せず、所定仕様の実験番号を代用し、実験番号の命名規則は採取サンプルの8桁数字日付+患者入院番号の後4桁であった。例えば、2018年1月1日に提供したサンプルであり、患者の入院番号がT001512765の場合は、サンプル実験番号は201801012765であった。
4.手術中に外科医は、手術室の無菌環境で新鮮な手術標本を採取して、予め用意しておいたサンプル保存液(実施例19を参照)に入れた。サンプルは生体から単離した後、氷上で一時保存し、2時間以内に実験室に送って次の操作を行った。
5.穿刺実施者は、穿刺手術室の無菌環境で新鮮な穿刺標本を採取して、予め用意しておいたサンプル保存液(実施例19参照)に入れた。サンプルは生体から単離した後、氷上で一時保存し、2時間以内に実験室に送って次の操作を行った。
【0155】
実施例21:胆嚢がん又は胆管がんサンプル解離前処理
以下のステップの操作は氷上で行い、10分以内に完了する必要がある。
以下の操作で使用する手術器具は、全ては予め高温と高圧下で滅菌し、熱風乾燥した上で使用する。
1.サンプルを秤量した。
2.75%(体積パーセント含有量)エタノールでサンプルの表面を10-30秒間洗浄した。
3.サンプル洗浄液でサンプルを10回洗浄し、無菌のPBS溶液でサンプルを5回洗浄した。
4.眼科用ハサミ、眼科用ピンセット、メスなどの器具を用いて、入念にサンプルから脂肪組織、結合組織、壊死組織を剥離した。
【0156】
実施例22:胆嚢がん又は胆管がん組織サンプルの解離
以下の実施例で使用する手術器具は、全ては予め高温と高圧下で滅菌し、熱風乾燥した上で使用する。
1.眼科用ハサミで組織を切断して1mmほどの小片を得た。
2.1mgの組織当たり0.1mLのサンプル解離液(実施例19参照)の使用量で、予め37℃に加熱したサンプル解離液で切断された組織サンプルを処理し、37℃でサンプル解離を行い、解離時間は15分-3時間であった。15分ごとに顕微鏡でサンプルの解離状況を観察し、多くの単細胞が観察されるまでこれを続けた。
3.10倍の体積の消化停止液(実施例19参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集した。
4.40μmの無菌のセルストレーナーで細胞懸濁液を濾過して、組織残片と接着細胞を除去した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.5mLの無菌のPBSで細胞を再懸濁させ、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
7.胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞培地(実施例19参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、顕微鏡で細胞の状態を観察し、細胞を計数した。
【0157】
図7に示すように、解離して得た単細胞懸濁液には、腫瘍細胞の他に、様々な種類の細胞、例えば、赤血球、リンパ球、線維細胞などが多く混在していた。本方法の1つの利点は後続の培養過程で、大量に増殖するのはがん細胞だけで、他の細胞の比率が徐々に低減しあるいは消失したため、最終的に純度の高い胆嚢がん、胆管がん初代腫瘍細胞を得ることである。
【0158】
実施例23:胆嚢がん、胆管がん初代細胞培養
1.低接着表面(low-attachment-surface)を利用して胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞を懸濁培養し、使用する培地は実施例19の胆嚢がん、胆管がん初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は250ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は0.5μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)であり、例えば、6ウェルプレートの場合は、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
2.毎日に細胞の状態を観察し、3日ごとに培地を交換し、細胞が直径80μmほどの塊を形成するまでこれを続けた。
【0159】
図8に示すように、3-10日間の培養後、がん細胞が大量に増幅して直径80μmの細胞塊を形成し、腫瘍細胞の総数は10を超えており、他の種類の細胞の数は明らかに低減しあるいは消失していた。本方法は大量のサンプルで検証したところ、胆嚢がん、胆管がん初代腫瘍細胞の体外培養の成功率が80%に達していた。
【0160】
実施例24:胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞の継代
1.培養皿から細胞塊を収集し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
2.無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
3.細胞消化液(実施例19参照)で細胞塊を再懸濁させて、37℃で消化した。5分ごとに顕微鏡で細胞塊の消化の状況を観察し、細胞塊が単細胞になるまで消化した。
4.10倍の体積の消化停止液(実施例19参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.胆嚢がん、胆管がん初代細胞培地で細胞ペレットを再懸濁させて、細胞を計数した。
7.低接着表面(low-attachment-surface)を利用して胆嚢がん、胆管がん初代細胞を培養し、使用する培地は、実施例19の胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞培地であり、例えば、6ウェルプレートの場合は、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
【0161】
実施例25:胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞の凍結保存
懸濁培養した胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞については、2-3回の継代増殖をした後、凍結保存を行うことができる。
1.培養皿から細胞塊を収集し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
2.無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
3.細胞消化液(実施例19参照)で細胞塊を再懸濁させて、37℃で消化した。15分ごとに顕微鏡で細胞塊の消化の状況を観察し、細胞塊が単細胞になるまで消化した。
4.10倍の体積の消化停止液(実施例19参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集し、細胞を計数した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.細胞凍結液(実施例19参照)で、10/mLの密度で細胞ペレットを再懸濁させ、2mL凍結保存管に各管1mLで細胞懸濁液を移して、勾配冷却ボックスで一晩凍結保存した後、液体窒素に移して長期保存しておいた。
【0162】
実施例26:胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞の蘇生
液体窒素に保存していた胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞を蘇生させることができる。
1.予め5分前に37℃の無菌水を用意した。
2.凍結保存管を液体窒素から取り出して、37℃の無菌水において細胞を迅速に融解した。
3.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
4.胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞培地(実施例19参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、低接着表面を利用して胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞を培養し、各管の細胞を蘇生させて3.5cm培養皿に移し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
【0163】
実施例27:胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞のHE染色同定
以下の実施例で使用した試薬を説明する。
HE染色キット(北京索莱宝生物科技有限公司#G1120)、
カチオン脱落防止スライドガラス(北京中杉金橋生物科技有限公司)、
キシレン、メタノール、アセトン(北京化学試薬公司、分析用純度)、
中性樹脂接着剤(北京益利精細化学品有限公司)。
【0164】
1.800gで遠心分離して、実施例19の胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は200ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は5μM、A83-01の最終濃度は1μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)で培養した胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞塊を収集して、4%パラホルムアルデヒドで固定した。細胞ペレットをパラフィンで包埋して切片し、切片の厚さは5μmであった。
2.パラフィン切片をキシレン溶液に浸漬して室温下で5分間インキュベートして脱蝋し、これを3回繰り返した後、脱イオン水で切片を2回洗い流した。
3.切片を無水エタノールに浸漬して室温下で10分間インキュベートし、これを2回繰り返した。
4.切片を95%エタノールに浸漬して室温下で10分間インキュベートして、これを2回繰り返した後、脱イオン水で切片を2回洗い流した。
5.スライドガラス上の水分が少し減ったら100μLのヘマトキシリン染色液を加えて1分間染色した。
6.ヘマトキシリン染色液を吸い取って、水道水でスライドガラスを3回洗浄した。
7.100μLの分化液を滴加して1分間、分化させた。
8.分化液を吸い取って、水道水でスライドガラスを2回、蒸留水でスライドガラスを1回洗浄した。
9.スライドガラスの表面の水分を吸い取って、200μLのエオシン染色液を滴加して40秒間染色した。
10.エオシン染色液を吸い取って、それぞれ75%、80%、90%、100%のエタノールでリンスして、それぞれ20秒間、20秒間、40秒間、40秒間脱水した。
11.エタノールを乾燥させた後、50μLのキシレンを滴加して細胞を透過化させた。
12.キシレンを完全に乾燥させた後、1滴の中性樹脂接着剤を滴加して、カバーガラスで封止し、顕微鏡で観察、撮影した。
【0165】
図9は、体外培養した胆管がん初代腫瘍細胞のHE染色の効果図を示している。これらの細胞はほとんど核細胞質比が高く、核が濃く染まり、核内にクロマチンが凝集しており、多核の形態で、細胞の大きさが不均一であるなどのがん細胞の特徴を有し、数十から数百の腫瘍細胞が凝集して一定の立体構造を有する腫瘍細胞塊を形成していることが示された。
【0166】
実施例28:胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞の免疫組織化学染色同定
以下の実施例で使用した試薬を説明する。
パラホルムアルデヒド(北京化学試薬公司、分析用純度)(超純水でパラホルムアルデヒド粉末を溶解して、4%(4g/100mL)パラホルムアルデヒド溶液を調製した。)、
過酸化水素水(北京化学試薬公司、35%)、
ブロッキング用正常ヤギ血清(Solarbio#SL038)、
免疫組織化学一次抗体(Abcam#ab215838)、
免疫組織化学二次抗体(Abcam#ab205719)、
EDTA修復液(Abcam#ab93684)、
DAB発色液(SignalStain(登録商標)DAB Substrate Kit、8059S)。
【0167】
実施例19の胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は300ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は200ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は0.5μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)で培養した胆嚢がん、胆管がん細胞塊を収集してパラフィン切片を作製し、次の手順で、pan-CK抗体によって上皮由来の細胞を特徴づけていた。
【0168】
1.切片をキシレンIに10分間、そしてキシレンIIに10分間、浸漬した。
2.次に、無水エタノールI(5分)-無水エタノールII(5分)-95%アルコール(5分)-80%アルコール(5分)-70%アルコール(5分)の順に浸漬し、その後、脱イオン水で2回洗い流し、各回は2分であった。
3.組織切片を修復キットに入れ、その後、適量の希釈済みのEDTA修復液(pH9.0)を加え、液面は組織を超えていた。
4.中程度のマイクロ波をかけて10分間修復を行い(液体が沸騰したら計時を開始)、過程中は組織が乾かないよう注意する。
5.修復キットを電子レンジから取り出して、自然に冷却させ、修復液が室温に下がるとスライドガラスを取り出し、PBS(pH7.4)で3回洗い流し、各回は3分であった(洗い流す間、組織が破損しないようにする)。
6.調製した3%過酸化水素(脱イオン水で30%過酸化水素を希釈したもの)を切片組織に滴加して内因性ペルオキシダーゼを遮断し、室温下で15分間インキュベートし、PBSで3回洗い流し、各回は3分であった。
7.吸取紙でPBSを吸い取って、スライドガラスに10%ヤギ血清(二次抗体と同じ又は類似する種に由来)を滴加し、37℃で60分間ブロッキングした。
8.吸取紙でスライドガラス上の組織の周囲の液体を拭き取り、油性ペンを使って組織の周囲に円を描き、その後、希釈済みの一次抗体を滴加して、湿潤箱において4℃で一晩インキュベートした。
9. PBSで切片を3回洗い流し、各回は3分とし、吸取紙で切片を拭き取って西洋ワサビペルオキシダーゼ標識二次抗体を滴加して、室温下で60分間インキュベートした。
10. PBSで切片を3回洗い流し、各回は3分とし、PBS液体を振り切って吸取紙で切片を拭き取り、各切片に調製したばかりのDAB発色液を滴加して、顕微鏡で観察し、陽性シグナルが出たら水道水で切片を洗い流して発色を停止させた。
11.改めてヘマトキシリンで1分間染色し、水洗して酸性エタノール分化液で分化させ、また水道水で洗い流して青色に戻した。
12.切片を水に入れて洗い流した後、70%アルコール-80%アルコール-90%アルコール-95%アルコール-無水エタノールI-無水エタノールII-キシレンI-キシレンIIの順に切片を浸漬して脱水して透明化させ、各試薬には2分間静置し、最後にドラフトチャンバーにおいて切片を通風乾燥させた。
13.中性樹脂接着剤で封止して、カバーガラスをかけた。ドラフトチャンバーに入れて乾燥させた。
14.乾燥させた切片は顕微鏡で観察又は撮影した。
【0169】
図10は体外培養した胆管がん初代腫瘍細胞塊の免疫組織化学染色の効果図を示している。細胞塊を形成している細胞がすべてpan-CK陽性で、上皮に由来していることから、本方法の培養で得たのは純度の高い腫瘍細胞であることが証明された。5つの胆嚢がん、胆管がんサンプル初代培養物の免疫組織化学染色同定を行ったところ、本方法で得た胆嚢がん、胆管がん初代細胞で、腫瘍細胞の比率が84-95%に達しているという統計結果であった(表38)。
【0170】
実施例29:CYTOP修飾した細胞培養器具による胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代腫瘍細胞の培養
本実施例でサンプル初代培養の操作方法はいずれも手順が同じで(上記の内容を参照)、CYTOP修飾の手順はいずれも同じで、細胞培養器具の材質が異なるだけであった(表39)。
【0171】
CYTOP修飾の手順は次のとおりである。まず細胞培養容器に対して純酸素エッチングを行って、エッチング条件は出力20Wで、エッチング時間は3分であった。その後、適量(例えば、96ウェルプレートの場合は1ウェル当たり20μLであり、適量とは培養皿の底部を完全に覆うことである)の1%CYTOP溶液で培養皿又は細胞培養プレートの表面を覆い、CYTOP溶液が完全に乾燥したら使用できる。
【0172】
注:ポリスチレン(Polystyrene、略号PS)。
【0173】
表39から、CYTOP修飾はサンプル培養の成功率を大幅に高められることが示された。
【0174】
実施例30:胆嚢・胆管がんの胆汁サンプル初代細胞の培養用試薬の調製
1.細胞分離緩衝液(100mL)
細胞分離緩衝液(100mL)の配合の詳細は表40に示すとおりである。
細胞分離緩衝液は調製した後、4℃で1ヶ月保存することができる。
【0175】
表40におけるヘパリンナトリウム溶液の調製は表41に示すとおりである。
1000×ヘパリンナトリウム溶液は直前調製。
【0176】
2.細胞消化液(10mL)
細胞消化液(10mL)の配合の詳細(表7)及び調製方法は実施例1のステップ4を参照。
【0177】
3.消化停止液(100mL)
消化停止液(100mL)の配合の詳細(表8)及び調製方法は実施例1のステップ5を参照。
【0178】
4.胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルの初代細胞培地(100mL)
胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルの初代細胞培地(100mL)の配合の詳細(表9)及び調製方法は実施例1のステップ6を参照。
【0179】
5.細胞凍結液
細胞凍結液の配合の詳細(表24)及び調製方法は実施例1のステップ7を参照。
【0180】
実施例31:胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルの取得
1.医学倫理審査を受けた上、三甲医院から協力をいただいた。
2.主治医は医療指針に規定された臨床適応症に基づいて患者を選択して群に組み入れ、手術中の臨床適応症に基づいて体外培養用の適切なサンプルを選択した。手術サンプルの選択基準は次のとおりである。原発性胆嚢がん、胆管がんで、病理学的病期分類がII期、III期又はIV期であり、胆汁サンプルの体積が20mLを超えているサンプルであった。
3.主治医は患者の性別、年齢、病歴、家族歴、喫煙歴、病理学的病期と分類、臨床診断などの基本的な臨床情報を提供した。患者の氏名、身分証番号など患者のプライバシーに関連する情報は提供せず、所定仕様の実験番号を代用し、実験番号の命名規則は採取サンプルの8桁数字日付+患者入院番号の後4桁であった。例えば、2018年1月1日に提供したサンプルで、患者の入院番号がT001512765の場合は、サンプル実験番号は201801012765であった。
4.患者の担当医師が無菌器具を使用して10mL以上の新鮮な胆汁標本を採取した。サンプルを氷上で一時保存し、48時間以内に実験室に送って次の操作を行う。
【0181】
実施例32:胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルの前処理
以下のステップの操作は氷上で行い、10分以内に完了する必要がある。
1.胆汁サンプルを氷上で約30分間静置し、サンプル中の血餅と大型の不溶固体をサンプル管の底部に沈降させた。
2.入念に上澄みを50mL無菌遠心管に移して、等体積の予め冷却したPBSを加えて均一に混合した。
3.2000gで4℃で5分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
4.細胞分離緩衝液(実施例30参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、2000gで4℃で5分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
5.細胞分離緩衝液(実施例30参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、細胞の濃度を10/mLに調整した。
【0182】
実施例33:胆嚢・胆管がんの胆汁サンプルの密度勾配遠心分離
1.50mL無菌遠心管に細胞懸濁液と等体積のFicoll細胞分離液(MP#50494)を取った。
2.入念に細胞懸濁液を細胞分離液の上層に加え、両者の間に明確な界面が形成された。
3.横型遠心分離機において、2000gで常温下で20分間遠心分離した。
4.中間の白い膜状物を吸引して、新しい管に移した。
5.20mLの無菌のPBSで細胞ペレットを再懸濁させて、1500gで常温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルの初代細胞培地(実施例30参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、顕微鏡で細胞の状態を観察し、細胞を計数した。
【0183】
図11に示すように、分離して得た単細胞懸濁液には、腫瘍細胞の他に、様々な種類の細胞、例えば、赤血球、リンパ球、線維細胞などが多く混在していた。本方法の1つの利点は後続の培養過程で、大量に増幅するのはがん細胞だけで、他の細胞の比率が徐々に低減しあるいは消失することで、最終的に純度の高い胆嚢がん、胆管がん初代腫瘍細胞を得ることである。
【0184】
実施例34:胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルの初代細胞の培養
1.低接着表面(low-attachment-surface)を利用して胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞を懸濁培養し、使用された培地は実施例30の胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は250ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は0.5μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)であり、例えば、6ウェルプレートの場合は、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
2.毎日に細胞の状態を観察し、3日ごとに培地を交換し、細胞が直径80μmほどの塊を形成するまでこれを続けた。
【0185】
図12に示すように、3-10日間培養した後、がん細胞が大量に増幅して直径80μmの細胞塊を形成し、腫瘍細胞の総数は10を超えており、他の種類の細胞の数は明らかに低減しあるいは消失していた。本方法は大量のサンプルで検証したところ、胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞の体外培養の成功率が70%に達していた。
【0186】
実施例35:胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルの初代細胞の継代
1.培養皿から細胞塊を収集し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
2.無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
3.細胞消化液(実施例30参照)で細胞塊を再懸濁させて、37℃で消化した。5分ごとに顕微鏡で細胞塊の消化の状況を観察し、細胞塊が単細胞になるまで消化した。
4.10倍の体積の消化停止液(実施例30参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.胆嚢がん、胆管がんの初代細胞培地で細胞ペレットを再懸濁させて、細胞を計数した。
7.低接着表面(low-attachment-surface)を利用して胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞を培養し、使用された培地は実施例30の胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞培地であり、例えば、6ウェルプレートの場合は、1ウェル当たり10個の細胞の密度で播種し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
【0187】
実施例36:胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞の凍結保存
懸濁培養した胆嚢がん、胆管がん胆汁サンプル初代細胞は2-3回の継代増殖した後、凍結保存を行うことができる。
1.培養皿から細胞塊を収集し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
2.無菌のPBS溶液で細胞塊を洗浄し、800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
3.細胞消化液(実施例30参照)で細胞塊を再懸濁させて、37℃で消化した。15分ごとに顕微鏡で細胞塊の消化の状況を観察し、細胞塊が単細胞になるまで消化した。
4.10倍の体積の消化停止液(実施例30参照)で解離反応を停止させて、細胞懸濁液を収集し、細胞を計数した。
5.800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
6.細胞凍結液(実施例30参照)で、10/mLの密度で細胞ペレットを再懸濁させ、2mL凍結保存管に各管で1mL細胞懸濁液を移して、勾配冷却ボックスで一晩凍結保存した後、液体窒素に移して長期保存しておいた。
【0188】
実施例37:胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞の蘇生
液体窒素に保存していた胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞を蘇生させることができる。
1.予め5分前に37℃の無菌水を用意した。
2.凍結保存管を液体窒素から取り出して、37℃の無菌水において細胞を迅速に融解した。
3. 800gで室温下で10分間遠心分離して、上澄みを廃棄した。
4.胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞培地(実施例30参照)で細胞ペレットを再懸濁させて、低接着表面を利用して胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞を培養し、各管の細胞を蘇生させて3.5cm培養皿に移し、37℃と5%COの条件下で細胞培養インキュベータにおいて培養した。
【0189】
実施例38:胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞のHE染色同定
以下の実施例で使用された試薬および器具を説明する。
HE染色キット(北京索莱宝生物科技有限公司#G1120)、
カチオン脱落防止スライドガラス(北京中杉金橋生物科技有限公司)、
キシレン、メタノール、アセトン(北京化学試薬公司、分析用純度)、
中性樹脂接着剤(北京益利精細化学品有限公司)。
【0190】
1. 800gで遠心分離して、実施例30の胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞培地(そのなか、ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は20ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は200ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は100ng/mL、SB202190の最終濃度は5μM、A83-01の最終濃度は1μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)で培養した胆嚢がん、胆管がん固形腫瘍初代細胞塊を収集して、4%パラホルムアルデヒドで固定した。細胞ペレットをパラフィンで包埋して切片し、切片の厚さは5μmであった。
2.パラフィン切片をキシレン溶液に浸漬して室温下で5分間インキュベートして脱蝋し、これを3回繰り返した後、脱イオン水で切片を2回洗い流した。
3.切片を無水エタノールに浸漬して室温下で10分間インキュベートし、これを2回繰り返した。
4.切片を95%エタノールに浸漬して室温下で10分間インキュベートして、これを2回繰り返した後、脱イオン水で切片を2回洗い流した。
5.スライドガラス上の水分が少し減ったら100μLのヘマトキシリン染色液を加えて1分間染色した。
6.ヘマトキシリン染色液を吸い取って、水道水でスライドガラスを3回洗浄した。
7.100μLの分化液を滴加して1分間分化させた。
8.分化液を吸い取って、水道水でスライドガラスを2回、蒸留水でスライドガラスを1回洗浄した。
9.スライドガラスの表面の水分を吸い取って、200μLのエオシン染色液を滴加して40秒間染色した。
10.エオシン染色液を吸い取って、それぞれ75%、80%、90%、100%のエタノールでリンスして、それぞれ20秒間、20秒間、40秒間、40秒間脱水した。
11.エタノールを乾燥させた後、50μLのキシレンを滴加して細胞を透過化させた。
12.キシレンを完全に乾燥させた後、1滴の中性樹脂接着剤を滴加して、カバーガラスで封止し、顕微鏡で観察、撮影した。
【0191】
図13は体外培養した胆管がんの胆汁サンプル初代腫瘍細胞のHE染色の効果図を示している。これらの細胞はほとんど核細胞質比が高く、核が濃く染まり、核内にクロマチンが凝集しており、多核の形態で、細胞の大きさが不均一であるなどのがん細胞の特徴を有し、数十から数百の腫瘍細胞が凝集して一定の立体構造を有する腫瘍細胞塊を形成していることが示された。
【0192】
実施例39:胆嚢がん、胆管がん胆汁サンプル初代細胞の免疫組織化学染色同定
以下の実施例で使用された試薬を説明する。
パラホルムアルデヒド(北京化学試薬公司、分析用純度)(超純水でパラホルムアルデヒド粉末を溶解して、4%(4g/100mL)パラホルムアルデヒド溶液を調製した。)、
過酸化水素水(北京化学試薬公司、35%)、
ブロッキング用正常ヤギ血清(Solarbio#SL038)、
免疫組織化学一次抗体(Abcam#ab215838)、
免疫組織化学二次抗体(Abcam#ab205719)、
EDTA修復液(Abcam#ab93684)、
DAB発色液(SignalStain(登録商標)DAB Substrate Kit、8059S)。
【0193】
実施例30の胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプル初代細胞培地(ヒト組換えタンパク質EGFの最終濃度は50ng/mL、ヒト組換えタンパク質bFGFの最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質HGFの最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質FGF-10の最終濃度は25ng/mL、ヒト組換えタンパク質Wnt-3aの最終濃度は300ng/mL、ヒト組換えタンパク質Nogginの最終濃度は200ng/mL、SB202190の最終濃度は10μM、A83-01の最終濃度は0.5μM、N-アセチル-L-システイン(N-acetyl-L-cysteine)の最終濃度は1mM、ニコチンアミド(Nicotinamide)の最終濃度は10mM、コルチゾールの最終濃度は25ng/mL、Y-27632の最終濃度は10μM)で培養した胆嚢がん、胆管がん胆汁サンプル初代細胞塊を収集してパラフィン切片を作製し、次の手順で、pan-CK抗体によって上皮由来の細胞を特徴づけていた。
【0194】
1.切片をキシレンIに10分間、そしてキシレンIIに10分間浸漬した。
2.次に、無水エタノールI(5分)-無水エタノールII(5分)-95%アルコール(5分)-80%アルコール(5分)-70%アルコール(5分)の順に浸漬し、その後、脱イオン水で2回洗い流し、各回は2分であった。
3.組織切片を修復キットに入れ、その後、適量の希釈済みのEDTA修復液(pH9.0)を加え、液面は組織を超えていた。
4.中程度のマイクロ波をかけて10分間修復を行い(液体が沸騰すると計時開始)、過程中は組織が乾かないよう注意する。
5.修復キットを電子レンジから取り出して、自然に冷却させ、修復液が室温に下がるとスライドガラスを取り出し、PBS(pH7.4)で3回洗い流し、各回は3分であった(洗い流す間、組織が破損しないようにする)。
6.調製した3%過酸化水素(脱イオン水で30%過酸化水素を希釈したもの)を切片組織に滴加して内因性ペルオキシダーゼを遮断し、室温下で15分間インキュベートし、PBSで3回洗い流し、各回は3分であった。
7.吸取紙でPBSを吸い取って、スライドガラスに10%ヤギ血清(二次抗体と同じ又は類似する種に由来)を滴加し、37℃で60分間ブロッキングした。
8.吸取紙でスライドガラス上の組織の周囲の液体を拭き取り、油性ペンを使って組織の周囲に円を描き、その後、希釈済みの一次抗体を滴加して、湿潤箱において4℃で一晩インキュベートした。
9.PBSで切片を3回洗い流し、各回は3分とし、吸取紙で切片を拭き取って西洋ワサビペルオキシダーゼ標識二次抗体を滴加して、室温下で60分間インキュベートした。
10.PBSで切片を3回洗い流し、各回は3分とし、PBS液体を振り切って吸取紙で切片を拭き取り、各切片に調製したばかりのDAB発色液を滴加して、顕微鏡で観察し、陽性シグナルが出たら水道水で切片を洗い流して発色を停止させた。
11.改めてヘマトキシリンで1分間染色し、水洗して酸性エタノール分化液で分化させ、また水道水で洗い流して青色に戻した。
12.切片を水に入れて洗い流した後、70%アルコール-80%アルコール-90%アルコール-95%アルコール-無水エタノールII-無水エタノールII-キシレンI-キシレンIIの順に切片を浸漬して脱水して透明化させ、各試薬には2分間静置し、最後にドラフトチャンバーにおいて切片を通風乾燥させた。
13.中性樹脂接着剤で封止して、カバーガラスをかけた。ドラフトチャンバーに入れて乾燥させた。
14.乾燥させた切片は顕微鏡で観察又は撮影した。
【0195】
図14は体外培養した胆管がん初代腫瘍細胞塊の免疫組織化学染色の効果図を示ししている。細胞塊を形成している細胞がすべてpan-CK陽性で、上皮に由来していることから、本方法の培養で得たのは純度の高い腫瘍細胞であることが証明された。5つの胆嚢がん、胆管がんサンプル初代培養物の免疫組織化学染色同定を行ったところ、本方法で得た胆嚢がん、胆管がん胆汁サンプル初代細胞で、腫瘍細胞の比率が64-80%に達しているという統計結果であった(表42)。
【0196】
実施例40:マイクロプレートチップの加工
本実施例では、射出成形加工プロセスを用いて、PMMA(又はPS、PC、COC、COP、LASなどの)材料を加工して本発明の胃がん、胆嚢・胆管がん初代細胞を培養するためのマイクロプレートチップを得た。当該チップは胃がん又は胆嚢・胆管がん初代細胞の培養及び体外薬物感受性検出実験に用いることができる。マイクロプレートチップの設計図面を図15に示す。
【0197】
実際の使用として、具体的にはPMMA(又はPS、PC、COC、COP、LASなどの)材料を用いて図15の図面に示すようなマイクロプレートチップの構造を作製し、その後、上記のCYTOP修飾プロセス(実施例29参照)によりその表面にCYTOP修飾を行うと、前記胃がん又は胆嚢・胆管がん初代細胞培養に用いるマイクロプレートチップが得られた。
【産業上の利用可能性】
【0198】
本発明は新鮮な胃がん手術サンプル、胆嚢・胆管がん手術サンプルもしくは生検穿刺組織サンプル又は胆嚢がん、胆管がんの胆汁サンプルから、胃がん、胆嚢・胆管がん初代腫瘍細胞を抽出して培養する方法及び補助試薬を提供し、当該方法は次の利点を有する。組織サンプルの使用量が少なく、約20mgの手術サンプル又は約10-20mLの胆汁サンプルだけを使用する。胃がん、胆嚢・胆管がん原発腫瘍初代腫瘍細胞の培養、又は胃がん、胆嚢・胆管がん転移病巣初代腫瘍細胞の培養に用いることができる。培養期間が短く、3-10日間だけで10-10単位で初代腫瘍細胞を得られる。培養の安定性が高く、本方法を用いて適格のサンプルを体外培養したところ70%の高い成功率であった。細胞の純度が高く、本方法で得た胃がん、胆嚢・胆管がん初代細胞培養物において、がん細胞の比率が60-95%に達しており、不要な細胞の干渉が少ない。本発明の方法で得た胃がん、胆嚢・胆管がん初代細胞培養物は様々な細胞レベルの体外実験、二世代配列決定、動物モデルの構築、細胞株の構築などに利用することができる。当該培養方法は胃がん、胆嚢・胆管がんの研究及び臨床診断治療分野で幅広く利用されることが予想される。
図1
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