本發(fā)明涉及在水凝膠中培養(yǎng)的間充質(zhì)干細(xì)胞組合物,更詳細(xì)地,涉及人脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠組合物及其制備方法,更具體地,在水凝膠中培養(yǎng)間充質(zhì)干細(xì)胞后,進(jìn)行清洗并向注射器填充,從而可以隨即進(jìn)行給藥,在最終移植細(xì)胞準(zhǔn)備過(guò)程中,無(wú)需進(jìn)行酶處理,且無(wú)需進(jìn)行利用離心分離等的清洗步驟,而是以水凝膠狀態(tài)進(jìn)行清洗,因此,無(wú)細(xì)胞損失,而且生理活性物質(zhì)插入在水凝膠孔(pore)內(nèi),從而具有從給藥到個(gè)體之后開(kāi)始呈現(xiàn)治療效果的優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù):
在利用通過(guò)胰蛋白酶或分散酶等蛋白酶處理來(lái)取得得的所分離的細(xì)胞對(duì)蛋白酶進(jìn)行處理的過(guò)程中,以往的第一代干細(xì)胞治療劑非選擇性地對(duì)暴露于細(xì)胞膜的所有蛋白質(zhì)進(jìn)行分解,因此,幾乎無(wú)法維持細(xì)胞間結(jié)合和基底膜蛋白質(zhì)等。并且,為了使蛋白酶非活性化,添加胎牛血清(fbs)等動(dòng)物來(lái)源物質(zhì),并為了去除胎牛血清而執(zhí)行數(shù)次清洗-離心分離過(guò)程,通常在進(jìn)行一次清洗-離心分離過(guò)程發(fā)生5~10%左右的細(xì)胞被損失。因此,使用蛋白酶的細(xì)胞收集過(guò)程為非常低效的方法。
并且,若將所分離的單細(xì)胞移植于疾病部位,則通過(guò)擴(kuò)散及吸收等而從目標(biāo)部位流出,因此,細(xì)胞的停留率低。此外,由于間充質(zhì)干細(xì)胞為附著性強(qiáng)的細(xì)胞,當(dāng)被分離為單細(xì)胞時(shí),存在會(huì)在6~24小時(shí)內(nèi)被死滅且生存率非常低的缺點(diǎn)。
在wo2006/004951號(hào)中公開(kāi)了從生物相容性支架內(nèi)的成體間充質(zhì)干細(xì)胞(msc)對(duì)規(guī)定形態(tài)和規(guī)模的軟組織重新(denovo)進(jìn)行體內(nèi)(invivo)合成的方法及通過(guò)該方法制備的組合物。在上述文獻(xiàn)中提出了利用生物相容性支架使用水凝膠聚合物的方法,更具體地,使用聚乙二醇二丙烯酸酯的方法。但是,上述組合物用于修復(fù)軟組織的結(jié)合,在將聚乙二醇二丙烯酸酯作為支架來(lái)使用的情況下,僅預(yù)測(cè)到需要使直徑幾乎無(wú)變化,但對(duì)于在培養(yǎng)后填充于注射器并及時(shí)進(jìn)行給藥的制備過(guò)程,沒(méi)有公開(kāi)或暗示。
韓國(guó)授權(quán)專利第1289834號(hào)中公開(kāi)了包含羊水來(lái)源干細(xì)胞的括約肌再生細(xì)胞治療劑,若上述細(xì)胞治療劑注入于水凝膠復(fù)合體,具體地,注入于藻酸鹽/pf-127/透明質(zhì)酸,則其效果會(huì)增大。但是,在上述文獻(xiàn)中,并沒(méi)有公開(kāi)可通過(guò)改善收集干細(xì)胞的過(guò)程本身來(lái)提高取得率。
韓國(guó)授權(quán)專利684940號(hào)中公開(kāi)了將間充質(zhì)干細(xì)胞分化為軟骨細(xì)胞的方法,更具體地,公開(kāi)了通過(guò)將間充質(zhì)干細(xì)胞固定于包含作為生物降解性高分子的纖維蛋白/ha的混合支撐體來(lái)進(jìn)行培養(yǎng)的方法。但是,在上述文獻(xiàn)中,僅公開(kāi)了在將纖維蛋白/ha作為支撐體來(lái)使用的情況下,無(wú)需添加為了以往的細(xì)胞分化而添加的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(tgf-beta),也可以促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞分化為軟骨細(xì)胞。
在以往的方法的情況下,在最終移植細(xì)胞準(zhǔn)備過(guò)程中,進(jìn)行酶處理,因此會(huì)對(duì)細(xì)胞間結(jié)合和基底膜蛋白質(zhì)造成損傷,在細(xì)胞收集、清洗、小瓶填充步驟以及從小瓶重新填充至注射器的各步驟中,會(huì)發(fā)生細(xì)胞損失,并且存在如下的問(wèn)題,即,進(jìn)行酶處理后,僅收集單細(xì)胞并進(jìn)行注射,因此,在細(xì)胞培養(yǎng)期間所合成的如膠原蛋白的大部分活性物質(zhì)被去除。
對(duì)此,在本發(fā)明中,提供在水凝膠中細(xì)胞后,進(jìn)行清洗并可向注射器填充來(lái)及時(shí)進(jìn)行給藥的形態(tài)的組合物,從而在最終移植細(xì)胞準(zhǔn)備過(guò)程中,無(wú)需進(jìn)行酶處理,且無(wú)需進(jìn)行利用離心分離等的清洗步驟,而是以水凝膠狀態(tài)進(jìn)行清洗,因此,幾乎無(wú)細(xì)胞損失,而且生理活性物質(zhì)插入在水凝膠孔內(nèi),從而從給藥到個(gè)體之后開(kāi)始呈現(xiàn)治療效果,通過(guò)在如上所述的方面重新推究來(lái)完成了本發(fā)明。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
wo2006/004951號(hào)
韓國(guó)授權(quán)專利第1289834號(hào)
韓國(guó)授權(quán)專利684940號(hào)。
非專利文獻(xiàn)
wux,renj,lij.,cytotheray,2012may;14(5):555-62
liaoht.etal.,j.trauma.,2011jan;70(1):228-37
wangk.etal.,tissueengparta.,2012dec;18(23-24):2507-17
fangh.etal.,jhuazhongunivscitechnologmedsci.,2004;24(3):272-4
inokkimetal.,tissueengparta.,2013;19(21-22):2373-81.
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于,提供如下的細(xì)胞組合物的制備方法及由此獲得的組合物,即,為了將從人的脂肪組織分離的間充質(zhì)干細(xì)胞使用于疾病治愈,而最大限度得到改善的方法:1)在充分培養(yǎng)細(xì)胞后收集的過(guò)程中,防止細(xì)胞的損失,2)防止因蛋白酶處理等而發(fā)生的細(xì)胞損失,3)在目標(biāo)部位使細(xì)胞損失最小化。并且,向注射器填充通過(guò)已改善的方法制備的細(xì)胞組合物,從而便于使用。通過(guò)本發(fā)明制備的所填充的細(xì)胞-水凝膠可適用為能夠利用20~25標(biāo)準(zhǔn)尺寸的針來(lái)進(jìn)行局部給藥的所有疾病的治療劑。
解決問(wèn)題的方案
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供在水凝膠中培養(yǎng)脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞后利用注射器收集干細(xì)胞-水凝膠的方法。
在本發(fā)明的疾病治療用組合物中,間充質(zhì)干細(xì)胞可以為對(duì)cd29、cd44、cd73、cd90等呈陽(yáng)性且對(duì)cd34及cd45呈陰性的自身或同種來(lái)源細(xì)胞。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式,水凝膠可選自由纖維蛋白膠、透明質(zhì)酸或其衍生物、明膠、膠原蛋白、褐藻酸、纖維素及果膠組成的組中,此時(shí),形成纖維蛋白膠的纖維蛋白原的濃度可以為0.4mg/ml至1.8mg/ml,更具體地,可以為0.9mg/ml至1.6mg/ml。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式,將100000~2000000個(gè)干細(xì)胞與1ml的水凝膠相混合并向12~24孔板中添加1ml~2ml來(lái)制備凝膠后,添加培養(yǎng)基培養(yǎng)3~6天來(lái)制備。培養(yǎng)基可以為(用于治療瘺孔的自身及同種的脂肪來(lái)源基質(zhì)干細(xì)胞組合物,授權(quán)號(hào):1,328,604)在現(xiàn)有的專利中提出的包含10%的胎牛血清(fbs)及堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bfgf)或表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(egf)的達(dá)爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基(dmem)或者包含1~10%的人血清白蛋白和通過(guò)現(xiàn)有專利(包含高濃度的細(xì)胞生長(zhǎng)因子的間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)液的制備方法及由此獲得的組合物)來(lái)制備的1~50%的組合物的達(dá)爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基。
發(fā)明的效果
在包含本發(fā)明的脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠的組合物的制備方法中,在水凝膠中細(xì)胞后,進(jìn)行清洗并隨即向注射器填充來(lái)使用,從而在最終移植細(xì)胞準(zhǔn)備過(guò)程中,無(wú)需進(jìn)行酶處理,且無(wú)需進(jìn)行利用離心分離等的清洗步驟,而是以水凝膠狀態(tài)進(jìn)行清洗,因此,幾乎無(wú)細(xì)胞損失,而且生理活性物質(zhì)插入在水凝膠孔內(nèi),從而從給藥到個(gè)體之后開(kāi)始呈現(xiàn)治療效果,因此非常有用。
更具體地說(shuō)明,在包含本發(fā)明的脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠的組合物的制備方法中,無(wú)需進(jìn)行利用蛋白酶的隔離(篩選)步驟,防止因以往的細(xì)胞收集過(guò)程而發(fā)生的細(xì)胞損失,從而可有效取得細(xì)胞。并且,可將通過(guò)如上所述的方法取得的干細(xì)胞以高活性狀態(tài)給藥到疾病部位,被給藥的細(xì)胞停留在目標(biāo)部位直到水凝膠被分解而全部被吸收為止,從而可持續(xù)呈現(xiàn)治療效果。而且,在培養(yǎng)步驟中,從間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的如膠原蛋白、層粘連蛋白、纖維連接蛋白、彈性蛋白的細(xì)胞外基質(zhì)以完整地插入水凝膠的方式來(lái)存在,從而相比于以往的治療劑,呈現(xiàn)治療能力明顯有效、可縮短治療期間的有益的效果。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示,在本發(fā)明的脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠中,干細(xì)胞在水凝膠中生存一周以上并維持成纖維細(xì)胞形態(tài),因此相比于以往的干細(xì)胞治療劑,生存期間明顯增加,并且,在一周期間持續(xù)分泌促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)及血管形成的多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子,并不僅分泌大量的多種細(xì)胞外基質(zhì),而且分泌出的細(xì)胞外基質(zhì)停留在水凝膠中,當(dāng)被接種到體內(nèi)時(shí),提供多種基質(zhì),從而可容易進(jìn)行傷口治愈。并且,不引發(fā)免疫反應(yīng),并抑制反而在被激活的免疫細(xì)胞中分泌出的作為炎癥引發(fā)物質(zhì)的腫瘤壞死因子α(tnf-alpha),來(lái)緩解炎癥,從而具有可有助于傷口治愈的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為人脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠照片,圖1的a部分為培養(yǎng)后形成細(xì)胞-水凝膠的狀態(tài),圖1的b部分為向注射器填充圖1的a部分的細(xì)胞-水凝膠后的照片,圖1的c部分和d部分用照片示出將填充于注射器的細(xì)胞-水凝膠通過(guò)針注射的過(guò)程及注射后維持凝膠的原形態(tài)。
圖2a為利用光學(xué)顯微鏡觀察向注射器填充將纖維蛋白原及凝血酶溶液與分階段進(jìn)行稀釋而制成的纖維蛋白凝膠相混合來(lái)培養(yǎng)的人脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞并及時(shí)通過(guò)23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針注射的干細(xì)胞-水凝膠的照片(100倍率)。最后,對(duì)在水凝膠中的纖維蛋白原和凝血酶的稀釋倍數(shù)及濃度進(jìn)行標(biāo)記。
圖2b在與體內(nèi)溫度相同的37℃保管填充于注射器的細(xì)胞-水凝膠24小時(shí)后通過(guò)23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針注射后利用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察的照片(100倍率)。最后,對(duì)在水凝膠中的纖維蛋白原和凝血酶的稀釋倍數(shù)及濃度進(jìn)行標(biāo)記。
圖3為示出在對(duì)根據(jù)以往的技術(shù)第二次培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行收集、清洗、小瓶填充以及注射器填充的各步驟中的細(xì)胞回收率和在對(duì)水凝膠中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行收集、清洗、向小瓶填充以及向注射器填充的步驟中的細(xì)胞回收率的曲線圖。
圖4為將根據(jù)以往的技術(shù)第二次培養(yǎng)并向小瓶填充的細(xì)胞(比較例1)和在水凝膠中培養(yǎng)并向注射器填充的細(xì)胞-水凝膠(實(shí)施例3)的存活率利用吖啶橙/溴化乙錠(ao/etbr)進(jìn)行染色來(lái)示出的照片。
圖5為利用酶聯(lián)免疫吸附分析法對(duì)作為包含在根據(jù)以往的技術(shù)進(jìn)行第二次培養(yǎng)、收集、清洗、填充的細(xì)胞懸浮液(比較例1)和在水凝膠中進(jìn)行培養(yǎng)、清洗、填充于注射器的細(xì)胞-水凝膠(實(shí)施例3)的細(xì)胞外基質(zhì)的膠原蛋白ⅰ型的量進(jìn)行定量來(lái)示出的曲線圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供包含脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠的組合物的制備方法,在使用本發(fā)明的制備方法的情況下,在水凝膠中細(xì)胞后,進(jìn)行清洗并及時(shí)向注射器填充來(lái)使用,從而在最終移植細(xì)胞準(zhǔn)備過(guò)程中,無(wú)需進(jìn)行酶處理,且無(wú)需進(jìn)行利用離心分離等的清洗步驟,而是以水凝膠狀態(tài)進(jìn)行清洗,因此,幾乎無(wú)細(xì)胞損失,而且生理活性物質(zhì)插入在水凝膠孔內(nèi),從而從給藥到個(gè)體之后開(kāi)始呈現(xiàn)治療效果,因此非常有用。
以下,更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明涉及間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠組合物的制備方法,包括步驟(a),培養(yǎng)脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞;步驟(b),對(duì)所培養(yǎng)的上述脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞和水凝膠進(jìn)行混合來(lái)形成凝膠;以及步驟(c),培養(yǎng)上述凝膠。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中,作為水凝膠,可使用選自由纖維蛋白膠、透明質(zhì)酸、明膠、膠原蛋白、褐藻酸、甲殼質(zhì)、纖維素、果膠、甲基丙烯酸2-羥基乙酯衍生物及其共聚物、聚氧化乙烯以及聚乙烯醇組成的水凝膠組中的一種或兩種以上的復(fù)合體,更具體地,作為水凝膠,可使用選自由纖維蛋白膠、透明質(zhì)酸、明膠、膠原蛋白、褐藻酸、纖維素及果膠組成的組中的一種或兩種以上的復(fù)合體,更具體地,可使用纖維蛋白膠。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中,上述纖維蛋白膠可包含濃度為0.4mg/ml至1.8mg/ml的纖維蛋白原,更具體地,可包含濃度為0.9mg/ml至1.6mg/ml的纖維蛋白原。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示,在纖維蛋白膠的最終濃度超過(guò)上述范圍的情況下,不利于細(xì)胞增殖或者發(fā)生細(xì)胞和水凝膠分離現(xiàn)象。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中,纖維蛋白膠可包含濃度為1i.u./ml至300i.u./ml的凝血酶,具體地,可包含濃度為5i.u./ml至30i.u./ml的凝血酶,更具體地,可包含濃度為10i.u./ml至15i.u./ml的凝血酶。在上述范圍內(nèi),在細(xì)胞的增殖及細(xì)胞-水凝膠附著性方面上不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中,在步驟(c)之后,還可包括向安瓶、小瓶或注射器填充間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠組合物的步驟(d)??墒褂?0~25標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針對(duì)通過(guò)上述本發(fā)明的制備方法來(lái)制備的脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠組合物進(jìn)行局部給藥。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中,在步驟(d)中制備的在填充于安瓶、小瓶或注射器的間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠中計(jì)數(shù)而得的細(xì)胞數(shù)可以為對(duì)在步驟(c)中取得的間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)而得的細(xì)胞數(shù)的70%以上,更具體地,可以為80%以上。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示,在使用以往的方法的情況下,在填充于注射器的狀態(tài)下測(cè)定的結(jié)果,約70%以上的細(xì)胞被損失,相反地,在使用本發(fā)明的制備方法的情況下,只有不到20%左右的細(xì)胞被損失,因此,相比于以往的方法,使用本發(fā)明的制備方法則明顯降低細(xì)胞的損失率。
本發(fā)明提供包含通過(guò)上述方法來(lái)制備的間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠組合物作為有效成分的細(xì)胞治療劑。
在本發(fā)明中,術(shù)語(yǔ)“細(xì)胞治療劑”是指從人分離、培養(yǎng)及通過(guò)特殊操作來(lái)制備的細(xì)胞及組織,作為治療、診斷及預(yù)防的目的來(lái)使用的醫(yī)藥品。尤其,是指為了修復(fù)細(xì)胞或組織的功能而通過(guò)在體外對(duì)自身、同種或異種細(xì)胞進(jìn)行增殖篩選或者利用其他方法來(lái)使細(xì)胞的生物學(xué)特性發(fā)生變化等一系列行為,作為治療、診斷及預(yù)防的目的來(lái)使用的醫(yī)藥品。根據(jù)細(xì)胞的分化程度,將細(xì)胞治療劑分為體細(xì)胞治療劑、干細(xì)胞治療劑,更具體地,本發(fā)明涉及脂肪來(lái)源干細(xì)胞治療劑。
在本發(fā)明中,“個(gè)體”是指可通過(guò)給藥本發(fā)明的細(xì)胞治療劑來(lái)預(yù)防或治療的疾病已發(fā)病或者可能會(huì)發(fā)病的、包括人在內(nèi)的所有動(dòng)物。
以下,通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。但是下述實(shí)施例僅用于容易地理解本發(fā)明,本發(fā)明的要求保護(hù)范圍并不限定于此。
實(shí)施例1.人脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)方法
通常,可通過(guò)抽脂手術(shù)來(lái)取得脂肪組織,但并不限定于此。
從通過(guò)抽脂來(lái)取得的脂肪組織通過(guò)如下的方法分離脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞。為了去除血液而利用與脂肪組織體積相同的體積的磷酸緩沖鹽溶液(pbs)對(duì)脂肪組織進(jìn)行3~4次清洗。放入與脂肪組織體積相同的體積的膠原酶溶液,在37℃的水浴中進(jìn)行反應(yīng)。將脂肪組織移動(dòng)至離心分離用管中,在20℃、1500rpm下,進(jìn)行離心分離10分鐘。去除作為上層液的脂肪層,小心平穩(wěn)地分離下層的膠原酶溶液。放入基質(zhì)培養(yǎng)進(jìn)行懸浮后,在在20℃、1200rpm下,進(jìn)行離心分離5分鐘。此時(shí),沉淀下來(lái)的是基質(zhì)-血管組分,并去除了上層液。使基質(zhì)-血管組分懸浮于基質(zhì)培養(yǎng)基并接種于培養(yǎng)容器,在37℃、5%的co2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)24小時(shí)。去除培養(yǎng)液后,利用磷酸鹽緩沖液進(jìn)行清洗,利用基質(zhì)培養(yǎng)基或者在基質(zhì)培養(yǎng)基中以1ng/ml的濃度包含的堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子的增殖培養(yǎng)基或者在基質(zhì)培養(yǎng)基中以5ng/ml的濃度包含的表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子的培養(yǎng)基進(jìn)行增殖。若脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞生長(zhǎng)至培養(yǎng)容器的80~90%左右,則通過(guò)進(jìn)行胰蛋白酶處理并分離為單細(xì)胞來(lái)取得。
實(shí)施例2.纖維蛋白膠水凝膠的濃度決定
向在上述實(shí)施例1取得的5×105個(gè)/ml的脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞中以1:10、1:20、1:40的比例添加凝血酶溶液(400~600i.u.)。將纖維蛋白原(71.5~126.5mg/ml)分別以1:20、1:40、1:80的比例進(jìn)行稀釋來(lái)準(zhǔn)備。利用雙筒注射器系統(tǒng)向12孔板的各孔(well)中分別添加500~700μl的包含纖維蛋白原和凝血酶的細(xì)胞懸浮液。若凝膠完全凝固,則添加包含10%的胎牛血清、1ng/ml的堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子的培養(yǎng)基后,在37℃、5%的co2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)5天。利用達(dá)爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基清洗3次后添加包含1ng/ml的堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子的達(dá)爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基,在37℃、5%的co2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)約12小時(shí)。去除上層液,利用1ml的注射器收集細(xì)胞-水凝膠。將23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針連接在注射器,將細(xì)胞-水凝膠推入皿后,利用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察。
圖1的a部分為將在12孔中培養(yǎng)的細(xì)胞-水凝膠移動(dòng)至皿后進(jìn)行觀察的照片,示出形成水凝膠后在培養(yǎng)期間維持原狀態(tài)。
圖1的b部分示出向注射器填充細(xì)胞-水凝膠,細(xì)胞-水凝膠填充于注射器之后也維持凝膠的原狀態(tài)。
圖1的c部分為在填充有細(xì)胞-水凝膠的注射器連接23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針后注射細(xì)胞-水凝膠的過(guò)程,可從圖1的d部分看出,通過(guò)23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針注射的細(xì)胞-水凝膠仍然維持水凝膠的原形態(tài)。
圖2a為向注射器填充以各比例制備的細(xì)胞-水凝膠并通過(guò)23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針向孔板注射后利用光學(xué)顯微鏡觀察的照片。圖2a示出,纖維蛋白膠的稀釋濃度越低,細(xì)胞的增殖越優(yōu)秀,在纖維蛋白膠的最終濃度為0.9~1.6mg/ml或0.4~0.8mg/ml的情況下,細(xì)胞的增殖優(yōu)秀,且細(xì)胞和纖維蛋白膠水凝膠很好地融合在一起。沒(méi)有觀察到基于凝血酶濃度的顯著差異。
圖2b為向注射器填充以各比例制備的細(xì)胞-水凝膠并通過(guò)在37℃放置24小時(shí)的23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針向孔板注射后利用光學(xué)顯微鏡觀察的照片。圖2b示出,在纖維蛋白原的最終濃度為1.8~3.2mg/ml和0.4~0.8mg/ml的情況下,細(xì)胞和水凝膠幾乎分離,但當(dāng)纖維蛋白原的最終濃度為0.9~1.6mg/ml時(shí),細(xì)胞很好地融合在水溶膠內(nèi)直到經(jīng)過(guò)24小時(shí)。沒(méi)有觀察到基于凝血酶濃度的顯著差異。
實(shí)施例3.細(xì)胞-水凝膠培養(yǎng)液的制備
向在上述實(shí)施例1取得的5×105個(gè)/ml脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞中以1:20的比例添加凝血酶溶液,將纖維蛋白原以1:40的比例進(jìn)行稀釋來(lái)準(zhǔn)備后,按照實(shí)施例2進(jìn)行培養(yǎng),進(jìn)行清洗后,向注射器填充。
比較例1.使用以往細(xì)胞治療劑的培養(yǎng)法的制備
作為以往的細(xì)胞治療劑培養(yǎng)法,使用如下的方法。
在培養(yǎng)容器中培養(yǎng)脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞后,當(dāng)填至80%左后時(shí),添加胰蛋白酶-乙二胺四乙酸分離為單細(xì)胞后,利用包含胎牛血清的達(dá)爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基使酶非活性化,收集至離心分離用管后,以1500rpm進(jìn)行離心分離。去除上層液后,為了去除胎牛血清而添加達(dá)爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基來(lái)使細(xì)胞懸浮后,再以1500rpm進(jìn)行離心分離,去除上層液。供清洗3次,在最后步驟中,將細(xì)胞懸浮為適當(dāng)體積的細(xì)胞懸浮劑后,向小瓶填充。將所填充的細(xì)胞移動(dòng)至連接有23標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的針的1ml的注射器。
實(shí)驗(yàn)例1.細(xì)胞回收率測(cè)定試驗(yàn)
在上述實(shí)施例3的各步驟中,添加tryple表達(dá)酶使纖維蛋白膠溶解后,測(cè)定細(xì)胞數(shù)。同樣,在比較例1的各步驟中,測(cè)定細(xì)胞數(shù)。
圖3a為當(dāng)按照以往的制備方法(比較例1)制備細(xì)胞治療劑時(shí),將在各步驟中的細(xì)胞回收率與最初收集步驟(胰蛋白酶-乙二胺四乙酸非活性化)進(jìn)行比較來(lái)示出的曲線圖,圖3a示出,在各步驟中減少了10~25%,最終,在向注射器填充之后,相對(duì)于最初收集步驟,僅回收了約30%的細(xì)胞。
圖3b為當(dāng)按照本發(fā)明的制備方法(實(shí)施例3)制備細(xì)胞治療劑時(shí),將在各步驟中的細(xì)胞回收率與最初收集步驟(結(jié)束培養(yǎng)后)進(jìn)行比較來(lái)示出的曲線圖,圖3b示出,在各步驟中細(xì)胞減少了1~5%,最終,至向注射器填充的步驟,回收了約80%以上的細(xì)胞。
實(shí)驗(yàn)例2.在細(xì)胞-水凝膠中培養(yǎng)的細(xì)胞的存活率及細(xì)胞形態(tài)
按照上述實(shí)施例3在水凝膠中培養(yǎng)并向1ml的注射器填充后,在常溫下進(jìn)行保管,在0、24、48小時(shí)及7天后,利用吖啶橙/溴化乙錠(acridinorange/etidiumbromide)進(jìn)行染色來(lái)測(cè)定細(xì)胞存活率。作為對(duì)照組,利用在上述實(shí)施例3中按照以往的方法來(lái)制備并向小瓶填充的細(xì)胞。
如圖4所示,通過(guò)以往的方法來(lái)制備并向小瓶填充的細(xì)胞在0小時(shí)維持95%以上的高存活率,但在第24小時(shí)細(xì)胞開(kāi)始被死滅且細(xì)胞膜被破壞而無(wú)法維持細(xì)胞形態(tài)或者凝結(jié),在第72小時(shí)幾乎所有細(xì)胞被死滅而沒(méi)有被觀察。相反,在細(xì)胞-水凝膠中培養(yǎng)的細(xì)胞一直生存至第7天,而且維持成纖維細(xì)胞的原形態(tài)。
實(shí)驗(yàn)例3.包含在細(xì)胞-水凝膠的細(xì)胞外基質(zhì)
對(duì)按照上述實(shí)施例3在水凝膠中培養(yǎng)并填充于1ml的注射器的細(xì)胞-水凝膠進(jìn)行酶處理并使其溶解后,利用酶聯(lián)免疫吸附分析法(elisa)對(duì)膠原蛋白i型的量進(jìn)行分析。作為對(duì)照組,利用按照上述實(shí)施例3的以往的方法進(jìn)行培養(yǎng)后填充于1ml的注射器細(xì)胞懸浮液。
如圖5所示,按照以往的細(xì)胞治療劑制備方法來(lái)培養(yǎng)的細(xì)胞懸浮液中幾乎不含有膠原蛋白,但在細(xì)胞-水凝膠含有3μg/ml以上的膠原蛋白。
產(chǎn)業(yè)上可利用性
在包含本發(fā)明的脂肪來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞-水凝膠的組合物中,在水凝膠中細(xì)胞后,進(jìn)行清洗并及時(shí)向注射器填充來(lái)使用,從而在最終移植細(xì)胞準(zhǔn)備過(guò)程中,無(wú)需進(jìn)行酶處理,且無(wú)需進(jìn)行利用離心分離等的清洗步驟,而是以水凝膠狀態(tài)進(jìn)行清洗,因此,幾乎無(wú)細(xì)胞損失,而且生理活性物質(zhì)插入在水凝膠孔內(nèi),從而從給藥到個(gè)體之后開(kāi)始呈現(xiàn)治療效果,因此在產(chǎn)業(yè)上非常有用。