JP2022509053A - 血小板放出物を調製するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、前記第1収容空間(1’)が、
- 第2容器(2)の第2収容空間(2’)に含まれるある量(Qbc)の多血小板血液組成物を受け取るように構成されていて、
- ある量(Qgp)のガラス粒子(3)を保持し、かつ、
- ある量(Qcc) の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持するか、第3容器(5)の第3収容空間(5’)によって保持されたある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を受け取るように構成されている。
ここで、比Qgp:Qbcは、前記試料1 mlあたり0.010~0.60 gであり、かつ比Qcc:Qbcは、前記試料1 mlあたり1.0~12.0 μmolである。
- 第2容器(2)の第2収容空間(2’)の開口部に接続するように構成された第2開口部、及び
- 第4容器の第4収容空間の開口部に接続するように構成された第3開口部(ここで、前記第4収容空間は、前記システムを用いて調製された血小板放出物を受け取る及び/または保持するように構成されている)。
を含む、態様2~4のいずれか1つによるシステム。
- 近位端が前記第1収容空間(1’)中の前記第2開口部によって保持され、遠位端が前記第2収容空間(2’)に接続可能である、第2チューブ(ここで、前記第2チューブは、前記第1容器(1)を前記第2容器(2)に接続し、かつ第1収容空間(1’)を第2収容空間(2’)と流体連絡するように配置するように構成されている。)、
- 近位端が前記第1収容空間(1’)中の前記第3開口部によって保持され、遠位端が第4容器の第4収容空間に接続可能である、第3チューブ(ここで、前記チューブは、前記第1容器(1)を前記第4容器に接続し、かつ前記第1収容空間(1’)を前記第4収容空間と流体連絡するように配置するように構成されている。)、及び
- 任意選択で、前記第1収容空間(1’)中の前記第3開口部と前記第4収容空間との間に位置する濾過手段(7)。
a)前記試料を、該試料1 mlあたり0.010 g~0.60 gのガラス粒子及び該試料1 mlあたり1.0 μmol~12.0 μmolの1つまたは複数の水溶性カルシウム塩と接触させ、それにより混合物を得る工程;
b)工程a)で得られた混合物を凝固させ、それにより凝固物及び血小板放出物を得る工程、及び、
c)工程b)で得られた血小板放出物を前記混合物から回収する工程。
(A)30%(v/v)血漿を含む血小板濃縮物(PC)のCaCl2との単独またはガラスビーズとの組み合わせによる凝固。(B)15 mM CaCl2と40 ml PCを組み合わせて得られた凝固物(左パネル)、または10 gガラスビーズ、4 mM CaCl2、及び40 ml PCを組み合わせて得られた凝固物(右パネル)。
ヒト血小板放出物(hPR)を調製するための閉鎖型システム。(A)PCは、PCバッグ(2)の収容空間(2’)から、ガラスビーズ(3)とCaCl2(4)を含む移送バッグ(1)の収容空間(1’)に移される。該PCを収容空間(1’)に移した後、該溶液を凝固させる。凝固後に得られた血小板放出物を該ガラスビーズや該凝固物から、そして場合によって、破片や粒子状物質から分離するため、該移送バッグを濾過手段(7)に結合してもよい。該移送バッグを受取部(6)に溶出させてもよい。(B)PCは、PCバッグ(2)の収容空間(2’)から、ガラスビーズ(3)を含む移送バッグ(1)の収容空間(1’)に移される。該移送バッグ(1)の収容空間(1’)は、分離弁によって密封されたCaCl2(4)を含むポーチ(5)の収容空間(5’)に連結されている。該PCと該ガラスビーズを含む移送バッグ(1)の収容空間(1’)にCaCl2を移動した後、該溶液を凝固させる。凝固後に得られた血小板放出物をガラスビーズや凝固物から、そして場合によって、破片や粒子状物質から分離するため、該移送バッグを濾過手段(7)に結合してもよい。該移送バッグを受取部(6)に溶出させてもよい。
本明細書で教示される方法で得られた凝固物:(A)移送バッグ中のもの、及び(B)該バッグから取り出されたもの。
様々な重量のガラスビーズ及び様々な濃度のCa2+の場合における収縮速度。
(A)様々な重量のガラスビーズ及び様々な濃度のCa2+で凝固されたPC(40 ml)における放出物の収率。(B)PC 1 mlあたり15 mM CaCl2またはPC 1 mlあたり4 mM CaCl2及び0.20 gのガラスビーズで凝固されたPC(350 ml)における放出物の収率。
凝固が完了した後の、得られた血小板におけるCa2+の残留濃度。これは、Ca2+イオン選択性電極を使用するガス分析装置で測定した血液中の結果である。
ダルベッコ改良イーグル(DMEM)細胞培養培地へ、ガラスビーズを含まない15 mM CaCl2を使用した65%血小板添加剤溶液を含む血小板濃縮液から得られた10%(v/v)ヒト血小板放出物を添加した効果(左パネル)またはウシ胎児血清(FBS)を添加した効果(右パネル)。
DMEM細胞培養培地にヒト血小板放出物を添加した効果。(A)15 mM CaCl2で調製した10%(v/v)hPRを含む増殖培地;(B)hPRを含まない増殖培地;(C)カルシウムなしで調製した10%(v/v)hPRを含む増殖培地;(D)4 mM CaCl2及び0.20 g/mlガラスビーズで調製した10%(v/v)hPRを含む増殖培地;(E)5 mM CaCl2及び0.20 g/mlガラスビーズで調製した10%(v/v)hPRを含む増殖培地。
様々な種類のhPRを10%(v/v)で添加したDMEM増殖培地で培養した脂肪組織由来間葉系幹細胞(MSC)の細胞倍増時間。「標準」hPRは、2回の凍結融解サイクルとそれに続く遠心分離によって産生した。「CaCl2+ガラス」hPRは、PC 1 mlあたり5 mM CaCl2と0.2 gのソーダライムガラスビーズで調製した。3つの商用競合他社が含まれ、FBSがゴールド標準として含まれていた。
(A)ガラスビーズを含まない15 mM CaCl2で調製した10%(v/v)hPR、及び(B)4 mM CaCl2及び0.20 gガラスビーズ/ml PCで調製した10%(v/v)hPLを添加したDMEM増殖培地で培養されたMSCの顕微鏡画像。
実施例8の実験条件の概略図及び結果。上の行には様々な濃度のCaCl2が示され、左の列には様々な重量と濃度のガラス粒子が示されている。3時間未満で収縮がないことは
で示され、3時間未満で収縮が成功したことは
で示されている。
実施例9の実験条件の概略図及び結果。上の行には様々な濃度のCaCl2が示され、左の列には様々な重量と濃度のガラス粒子が示されている。収縮がないことは
で示され、3時間未満で収縮が成功したことは
で示されている。◎は、3時間~21時間の間の血餅収縮を示す。
引用された先行技術に従って調製された血小板放出物中のCa2+(イオン化カルシウム)の濃度。対での実験において、本法(TReC)または先行技術文献による方法で添加剤溶液(PAS-血漿)または純粋な血漿(血漿)中の血小板濃縮物を処理した。
組織培養培地におけるカルシウム(Ca2+)との化学リン酸塩(PO4 3-)複合体の沈殿。
- 2.0~4.0 g/L、好ましくは2.90~3.20 g/LのNa3-クエン酸塩2H2O、
- 3.0~5.0 g/L、好ましくは4.0~4.50 g/Lの酢酸ナトリウム3H2O、
- 3.0~8.0 g/L、好ましくは4.0~7.0 g/LのNaCl、
また任意選択で
- 9.0~12.0 g/L、好ましくは1.0~1.10 g/LのNaH2PO42H2O、
- 2.90~3.20 g/L、好ましくは3.0~3.10 g/LのNa2HPO4、
- 0.30~0.45 g/L、好ましくは0.350~0.40 g/LのKCl、及び/または
- 0.250~0.350 g/L、好ましくは0.290~0.310 g/LのMgCl26H2O。
例えば、前記血小板添加剤溶液は、SSP+(Macopharma)またはT-PAS+(TerumoBCT,Inc.)である。
- (i)前記第1収容空間(1’)は、ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)をさらに保持し、または、
- (ii)前記第1収容空間(1’)は、第3容器(5)の第3収容空間(5’)によって保持されたある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を受け取るように構成されていて、好ましくは、前記第1収容空間(1’)は、ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持する第3容器(5)の第3収容空間(5’)に接続するように構成されていて、より好ましくは、前記第1空間を含む(1’)は、ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持する第3容器(5)の第3収容空間(5’)の開口部に接続するように構成された第1開口部、好ましくは密封可能な開口部を含む。
ここで、(i)または(ii)のいずれにおいても、比Qcc:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり1.0~12.0 μmolである。
- 前記第1容器(1)は、第1収容空間(1’)を含む。該第1収容空間(1’)が、ある量(Qgp)のガラス粒子(3)及び1つ以上の水溶性カルシウム塩(4)を保持し、第2容器(2)の第2収容空間(2’)によって保持されたある量(Qbc)の多血小板血液組成物を受け取るように構成されている。ここで、前記第1収容空間が、第2容器(2)の第2収容空間(2’)の開口部に接続するように構成された第1開口部、好ましくは密封可能な開口部を含む。また、
- 前記第1チューブの近位端が、前記第1収容空間(1’)における第1開口部によって保持され、その遠位端が、前記第2収容空間(2’)における開口部に接続するように構成されている。ここで、前記第1チューブが、前記第1収容空間(1’)を前記第2収容空間(2’)と流体連絡(例えば、溶接で)するように配置するように構成されている。
ここで、比Qgp:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり0.010~0.60 gであり、かつ比Qcc:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり1.0~12.0 μmolである。
- 前記第1容器(1)が、第1収容空間(1’)を含む。該第1収容空間(1’)が、第2容器(2)の第2収容空間(2’)によって保持されたある量(Qbc)の多血小板血液組成物を受け取るように構成されたある量(Qgp)のガラス粒子(3)を保持する。ここで、前記第1収容空間が、第3容器(5)の第3収容空間(5’)の開口部に接続するように構成された第1開口部、好ましくは密封可能な開口部を含む。
- 前記第3容器(5)が、ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持する第3収容空間(5’)を有する。また、
- 前記第1チューブの近位端が、前記第1収容空間(1’)の第1開口部によって保持されていて、その遠位端が、前記第3収容空間(5’)の開口部によって保持されている。ここで、該第1チューブは、前記第1容器(1)を前記第3容器(5)に、好ましくは漏れのない方法で接続し、前記第1収容空間(1’)を前記第3収容空間(5’)と流体連絡するように配置するように構成されている。
ここで、比Qgp:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり0.010~0.60 gであり、かつ比Qcc:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり1.0~12.0 μmolである。
無菌溶接装置は、切断及び溶接中の無菌性を維持しながら、少なくとも2つのチューブ端部を接続または切断することを可能にする。特定の実施形態では、無菌溶接で少なくとも2つのチューブ端部を切断する場合、該2つのチューブは通常永久に密封され、切断及び/または溶接によってのみ再び開くことができる。
- ある量(Qgp)のガラス粒子(3)を保持し、第2容器(2)の第2収容空間(2’)によって保持されたある量(Qbc)の多血小板血液組成物を受け取るように構成された第1収容空間(1’)を有する第1容器(1);ここで、該第1収容空間は、以下を含む。
- 第3容器(5)の第3収容空間(5’)の開口部に接続するように構成された第1開口部、好ましくは密封可能な開口部。
- 第2容器(2)の第2収容空間(2’)の開口部に接続するように構成された第2開口部、好ましくは密封可能な開口部。
- 第4容器の第4収容空間の開口部に接続するように構成された第3開口部、好ましくは密封可能な開口部。
- ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持する第3収容空間(5’)を有する第3容器(5)。
- 近位端が前記第1収容空間(1’)における第1開口部によって保持され、遠位端が前記第3収容空間(5’)における開口部によって保持された第1チューブ;ここで、該チューブが、好ましくは漏れのない方法で、前記第1容器(1)を前記第3容器(5)に接続し、前記第1収容空間(1’)を前記第3収容空間(5’)と流体連絡するように配置するように構成されている。
- 近位端が前記第1収容空間(1’)における第2開口部によって保持され、遠位端が前記第2収容空間(2’)に接続可能である第2チューブ;ここで、該第2チューブが、好ましくは漏れのない方法で、前記第1容器(1)を前記第2容器(2)に接続し、前記第1収容空間(1’)を前記第2収容空間(2’)と流体連絡するように配置するように構成されている。
- 近位端が前記第1収容空間(1’)における第3開口部によって保持され、遠位端が第4容器の第4収容空間に接続可能な第3チューブ;ここで、該チューブが、好ましくは漏れのない方法で、前記第1容器(1)を前記第4容器に接続し、前記第1収容空間(1’)を前記第4収容空間と流体連絡するように配置するように構成されている。また、
- 任意選択で、前記第1収容空間(1’)における第3開口部と前記第4収容空間との間に位置する濾過手段(7)。
ここで、比Qgp:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり0.010~0.60 gであり、かつ比Qcc:Qbcは、多血小板血液組成物1 mlあたり1.0~12.0 μmolである。
a)前記試料を、前記試料1 mlあたり0.010 g~0.60 gのガラス粒子及び前記試料1 mlあたり0.10 μmol~20.0 μmolの1つまたは複数の水溶性カルシウム塩と接触させ、それにより混合物を得る工程。
b)工程a)で得られた混合物を凝固させ、それにより凝固物及び血小板放出物を得る工程、及び
c)工程b)で得られた血小板放出物を前記混合物から回収する工程。
(登録商標) GF Plusフィルター(Sartorius stedim biotech)、及びSartopure
(登録商標)PP3 フィルター(Sartorius stedim biotech)等。
- 第1容器(1)の第1収容空間(1’)及び第2容器(2)の第2収容空間(2’)を流体連絡に配置する工程;ここで、前記第1収容空間(1’)は、(i)第2容器(2)の第2収容空間(2’)によって保持されたある量(Qbc)の多血小板血液組成物を受け取るように構成されていて;(ii)ある量(Qgp)のガラス粒子(3)及びある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持している。ここで、前記第2収容空間(2’)は、ある量(Qbc)の多血小板血液組成物を保持している。
- 前記多血小板血液組成物が、前記第2収容空間(2’)から前記第1収容空間(1’)に流れるようにする工程;
- 任意選択で、前記第2収容空間(2’)と前記第1収容空間(1’)の間の流体連絡を遮断する工程;
- 前記多血小板血液組成物、前記ガラス粒子(3)、及び前記1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を混合し、それにより混合物を得る工程。
- 得られた該混合物を凝固させ、それにより凝固物及び血小板放出物を得る工程;
- 前記第1容器(1)の第1収容空間(1’)及び第4容器の第4収容空間を流体連絡に配置する工程;ここで、前記第4収容空間は、前記システムを用いて調製された血小板放出物を受け取る及び/または保持するように構成されている。
- 前記混合物から、工程b)で得られた血小板放出物を回収する工程;及び、
- 任意選択で、前記第4収容空間と前記第1収容空間(1’)の間の流体連絡を遮断する工程。
- -第1容器(1)の第1収容空間(1’)を、第2容器(2)の第2収容空間(2’)と流体連絡するように配置する工程;ここで、前記第2収容空間(2’)は、ある量(Qbc)の多血小板血液組成物を保持している;ここで、前記第1収容空間(1’)は、(i)第2容器(2)の第2収容空間(2’)に含まれるある量(Qbc)の多血小板血液組成物を受け取るように構成されていて;(ii)ある量(Qgp)のガラス粒子(3)を保持し;また、(iii)第3容器(5)の第3収容空間(5’)の開口部に接続するように構成された第1開口部を含む。ここで、前記第3収容空間(5’)は、ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を含む;
- 前記多血小板血液組成物が、前記第2収容空間(2’)から前記第1収容空間(1’)に流れることを可能にする工程;
- 任意選択で、前記第1収容空間(1’)と前記第2収容空間(2’)の間の流体連絡を遮断する工程;
- ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持する前記第3容器(5)の第3収容空間(5’)を、前記第1収容空間(1’)と流体連絡するように配置し、該1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)が、前記第3収容空間(5’)から前記第1収容空間(1’)に流れることを可能にし;また任意選択で、前記第3収容空間(5’)と前記第1収容空間(1’)の間の流体連絡を遮断する工程。
- 前記多血小板血液組成物、前記ガラス粒子、及び前記1つまたは複数の水溶性カルシウム塩を混合し、それにより混合物を得る工程。
- 得られた前記混合物を凝固させ、それにより凝固物及び血小板放出物を得る工程。
- 前記第1容器(1)の第1収容空間(1’)及び第4容器の第4収容空間を流体連絡に配置する工程。
- 前記混合物から、工程b)で得られた血小板放出物を回収する工程;及び
- 任意選択で、前記第4収容空間と前記第1収容空間(1’)の間の流体連絡を遮断する工程。
血小板濃縮物
ヒト血小板放出物(hPR)の調製に、有効期限が切れた、輸血のために調製され、承認された血小板濃縮物(PC)を使用した。フランダース(ベルギー)では、PCは、提供後5日以内に輸血されない場合、その有効期限が切れる。
調製方法
PC(約62.5%(v/v)の血小板添加剤溶液を含むもの)、CaCl2、及び/またはソーダライムガラスビーズの4つの異なる組み合わせを調製した。
- 50 mlプラスチックチューブの中で、15 mM CaCl2を40 mlのPCに加えた(組み合わせ1)、
- 50 mlのプラスチックチューブの中で、4 mM CaCl2を40 mlのPCに加えた(組み合わせ2)、
- 50 mlのプラスチックチューブの中で、10 gのガラスビーズを40 mlのPCに加えた(組み合わせ3)、及び
- 50 mlのプラスチックチューブの中で、10 gのガラスビーズ及び4 mM CaCl2を40 mlのPCに加えた(組み合わせ4)。
該4つの組み合わせを全て室温で3時間凝固させた。
前記ソーダライムガラスビーズの直径は3 mmであった。
組み合わせ1及び4のみが収縮した凝固物を形成し、血小板放出物が得られた(図1A-B)。組み合わせ2及び3では、凝固は観察されず、血小板放出物は得られなかった(図1A)。
これは、ソーダライムガラスビーズとCaCl2の組み合わせにより、低濃度のCaCl2(即ち、4 mM)で血小板放出物を調製できることを示している。
350 mlのPCを含むPCバッグ(約62.5%(v/v)の血小板添加剤溶液を含むもの)を、一次移送バッグが70 gのソーダライムガラスビーズ(直径3 mm)を含むバッグシステムに溶接し(図2A)、1 mlあたり0.2 gのソーダライムガラスビーズと3.5 mLの404 mM CaCl2水溶液を得た(オートクレーブにより蒸留及び滅菌)。続いて、前記空のPCバッグを溶接で切り離した。該PC、CaCl2、及びビーズを穏やかに回転/攪拌して混合した。該PC、ガラスビーズ及びCaCl2を含むバッグシステムを、室温でラベルを下にしてテーブル上に放置し、3時間凝固させた。このプロセスにおいて、血小板は凝固中のトロンビン生成によって活性化され、従って顆粒エキソサイトーシスによって増殖因子を放出した。該凝固物は最終的に収縮し、その時点で流体が凝固物内部から排出され、形成中の血餅から追加の増殖因子が放出された(データは示さず)。従って血小板放出物を得た。血餅収縮が完了すると、通常、長さ9 cm、幅6 cmの安定した凝固物が残され、ガラスビーズと血小板の残骸の両方が閉じ込められた。次に、該バッグシステムを、さらに使用するまでに-80℃で少なくとも24時間保管できる。融解後に血小板溶解物が得られる。
350 mlのPCを含むPCバッグ(約62.5%(v/v)の血小板添加剤溶液を含むもの)を、一次移送バッグが70 gのソーダライムガラスビーズ(直径3 mm)を含むバッグシステムに溶接し(図2B)、1 mlあたり0.2 gのソーダライムガラスビーズを得た。次に、3.5 mLの404 mM CaCl2水溶液(オートクレーブにより蒸留及び滅菌)を含む溶接サテライトバッグの分離カニューレ弁を開いて、該PC及びガラスビーズを含む移送バッグに内容物を放出した(図2B)。続いて、前記空のPCバッグ及び前記サテライトバッグを溶接で切り離した。該PC、CaCl2、及びビーズを穏やかに回転/攪拌して混合した。該PC、ガラスビーズ及びCaCl2を含むバッグシステムを、室温でラベルを下にしてテーブル上に放置し、3時間凝固させた。このプロセスにおいて、血小板は凝固中のトロンビン生成によって活性化され、従って顆粒エキソサイトーシスによって増殖因子を放出した。該凝固物は最終的に収縮し、その時点で流体が凝固物内部から排出され、形成中の血餅から追加の増殖因子が放出された(図3A)。従って血小板放出物を得た。説明のため、該凝固物を前記バッグから取り出し、図3Bに示した。血餅収縮が完了すると、通常、長さ9 cm、幅6 cmの安定した凝固物が残され、ガラスビーズと血小板の残骸の両方が閉じ込められた。次に、該バッグシステムを、さらに使用するまでに-80℃で少なくとも24時間保管できる。融解後に血小板溶解物が得られる。
図5Aに示す結果のために、PC(約62.5%(v/v)の血小板添加剤溶液を含むもの)、CaCl2、及び/またはソーダライムガラスビーズの8つの異なる組み合わせを調製した。
- 40 mlのPCに5 mM CaCl2及び2.5 g(組み合わせ1)、5 g(組み合わせ2)、7.5 g(組み合わせ3)、または10 g(組み合わせ4)のガラスビーズを加えた。
- 40 mlのPCに4 mM CaCl2及び2.5 g(組み合わせ5)、5 g(組み合わせ6)、7.5 g(組み合わせ7)、または10 g(組み合わせ8)のガラスビーズを加えた。
該8つの組み合わせを全て穏やかに反転させて混合し、室温で5時間凝固させた。
図5Bに示す結果のために、次の方法でhPRを調製した。
- 350 mlのPC(約62.5%の血小板添加剤溶液を含むもの)にPC 1 mlあたり15 mM CaCl2(ガラスビーズなし)を添加、または、
- 350 mlのPC(約62.5%の血小板添加剤溶液を含むもの)にPC 1 mlあたり4 mM CaCl2及びPC 1 mlあたり0.20 gのガラスビーズを添加。
前記ソーダライムガラスビーズの直径は3 mmであった。
収縮開始までの時間(図4)は、混合から凝固物がフラスコの端から効果的に離れる瞬間までの時間(分単位)を計測することで測定した。容積収率は、凝固前後の液体画分の容積測定により測定した。凝固後の容積を初期容積で割り、100を掛け、該放出物の収率を計算した。
該血小板放出物におけるCa2+(即ち、カルシウムイオン)の濃度を、内蔵のイオン選択性電極を用いる血液ガス分析(RapidPoint 500、Siemens Healthcare、エアランゲン、ドイツ)により測定した。
2つの低濃度のCa2+イオン(即ち、5 mMまたは4 mM CaCl2)を添加した場合、ガラスビーズの量を増やすことで、凝固物が収縮するまでの時間が大幅に短縮される(図4)。
放出物の収率については、試験した組み合わせ間で違いはない(図5A)。ガラスビーズを含まない高濃度のCa2+イオン(即ち、15 mM CaCl2)と比べて、ガラスビーズと組み合わせた低濃度のCa2+イオン(即ち、4 mM CaCl2)の間で放出物の収率に違いはない(図5B)。
凝固後の残留Ca2+濃度は、5 mM Ca2+との全ての組み合わせと比べて、4 mM CaCl2との全ての組み合わせで得られた血小板放出物の方が低くなっている(図6)。また、図6は、該血小板放出物における残留Ca2+濃度が、使用されたガラスビーズの量の関数ではないことを示している。
増殖培地の調製
次のいずれかをダルベッコ改良イーグル培地(DMEM、サーモフィッシャーサイエンティフィック)に補充した。
- 10%(v/v)hPR。ここで、該hPRは、ガラスビーズなし、15 mM CaCl2で調製した。(増殖培地1、陽性対照)
- 0%(v/v)hPR。(増殖培地5、培地(hPRなし));
- 10%(v/v)ヒト血小板溶解物(hPL)。ここで、該hPLは、標準的な凍結融解サイクル(増殖培地2、凝固なし)で調製した。または、
- 10%(v/v)hPR。ここで、該hPRは、5 mMまたは4 mM CaCl2及び0.2 gガラスビーズ/mL PCで調製した。(増殖培地3及び4、5 mM CaCl2及び4 mM CaCl2)
増殖培地1は沈殿物を含んでいたが(図8A)、増殖培地5は沈殿物を含まなかった(図8B)。
増殖培地2は沈殿物を含まなかった(図8C)。しかし、増殖培地2は、細胞培養中に培地全体の凝固を引き起こす。カルシウムが添加されていないため、hPLの調製中に凝固は発生しない。その結果、該hPLが増殖培地(Ca2+イオンを含むもの)に添加されると、細胞培養中に自発的な凝固が起こる。増殖培地は、残りの液体ではなく、ゲルとして細胞培養フラスコの底に付着する。従って、その理由は、ほとんどの増殖培地が、37℃及び5%CO2での凝固を可能にするのに十分な濃度のカルシウムを含むためである。
増殖培地3及び4は沈殿物を含まず(図8D-E)、本明細書で教示される方法で調製されたhPRが、標準的な方法によって調製されたhPRを標準的な増殖培地に添加するときに通常観察されるカルシウム依存性の沈殿の問題を克服することを示す。また、本明細書で教示される方法で調製されたhPRは、標準的な方法で調製されたhPLまたはhPRを標準的な増殖培地に添加するときに通常観察される培地調製後の凝固の問題を克服する。
標準的な増殖培地(即ち、DMEM)、及び外部から添加されたCaCl2(表1)と組み合わせた血小板添加剤溶液(即ち、SSP+)の組成物から、カルシウム沈殿に潜在的な役割を果たすイオンを選択した。
表1.
ガラスビーズなし、15 mM CaCl2で調製したhPRでは、凝固後に1.5 mMの残留Ca2+濃度が測定された。hPRが調製された多血小板組成物が70%(v/v)のSSP+を含むと仮定すると、hPRにおける選択されたイオンの濃度の理論値は次のようになる。
4 mM HCO3 -
19.7 mM PO4 3-
1.5 mM Ca2+
増殖培地が90%(v/v)のDMEM及び10%(v/v)のhPRから構成されると仮定すると、増殖培地+hPRにおける選択されたイオンの濃度の理論値は次のようになる。
90% (v/v) DMEM + 10% (v/v) hPR:
・39.6 + 0.4 = 40.0 mM HCO3 -
・0.8 + 2.82 = 3.6 mM PO4 3-
・1.62 + 0.15 = 1.77 mM Ca2+
細胞培養の条件(5%CO2及び37℃)で最小のイオン組成物における沈殿を検出するために実験を行った。以下に示すように水中でイオン組成物を調製し、細胞恒温器内でインキュベートした。明視野顕微鏡を用いた視覚的制御で沈殿を検出した。
1. Ca2+及び HCO3 - ?
・44 mM NaHCO3
・2 mM CaCl2
沈殿は観察されなかった。
2. Ca2+及びH2PO4 - ?
・3.73 mM NaH2PO4
・2 mM CaCl2
沈殿は観察されなかった。
3. Ca2+、HCO3 -及びH2PO4 - ?
・44 mM NaHCO3
・3.73 mM NaH2PO4
・2 mM CaCl2
沈殿は観察された。
本データは、上記で試験した物理的及び化学的条件において、不溶性カルシウム塩の沈殿には、少なくともリン酸陰イオンと重炭酸陰イオンの両方の存在が必要であることを示している。本データはまた、これらの陰イオンが沈殿を引き起こすのに十分であることを示唆し、これらの陰イオンを含む(少なくとも試験した濃度で)市販の培地は、ガラスビーズなし、15 mM以上のCaCl2で調製した10%(v/v)のhPRを使用すると、不溶性のカルシウム塩が沈殿することを示している。
10%(v/v)の様々な種類のhPRまたはhPLまたは10%(v/v)のFBSを補充したDMEM増殖培地の中で脂肪組織由来間葉系幹細胞(MSC)を培養した。該様々な種類のhPRまたはhPLには次のものが含まれる。
- 2サイクルの凍結融解とその後の遠心分離で調製したhPL(「標準」)、
- 5 mM CaCl2とPC 1 mlあたり0.2 gのガラスビーズで調製したhPR(「CaCl2 +ガラス」)、
- Cook Regentec社(「競合他社1」)のhPL(nLiven PRTM)、
- EMD Merck Millipore社(「競合他社2」)のhPL(PLTMaxTM; SCM141)、及び
- Macopharma社(「競合他社3」)のhPR(複数の範囲、参照番号BC0190020 /BC0190030)。
血球計数器(Malassezタイプ)で細胞数をカウントし、培養時間の関数として、MSCの細胞倍増時間を測定した。
図9は、「CaCl2 +ガラス」の細胞倍増時間がFBSと比べて約2.4倍速いことを示している。さらに、「CaCl2 +ガラス」の細胞倍増時間は、「標準」hPR及び3つの競合他社のhPRの細胞倍増時間とほぼ同じである。
ガラスビーズなし、15 mM CaCl2で調製した10%(v/v)のhPR、または4 mM CaCl2及び0.20 gのガラスビーズ/ml PCで調製した10%(v/v)のhPRを補充したDMEM増殖培地の中で脂肪組織由来間葉系幹細胞(MSC)を培養した。
顕微鏡で細胞ストレス及び細胞死への影響を測定した。
図10に示されているように、ガラスビーズなし、15 mM CaCl2で調製した10%(v/v)のhPRを補充したDMEM増殖培地の中で培養されたMSCが細胞ストレス、さらには細胞死に苦しんでいる(図10A)。一方、4 mM CaCl2及び0.20 gのガラスビーズ/ml PCで調製した10%(v/v)のhPRを補充したDMEM増殖培地の中で培養されたMSCが健康に見える(図10B)。
0.20 g/ml、0.15 g/ml、または0.10 g/mlのホウケイ酸ガラスビーズを含むバッグに対でのPC(350 mL、約62.5%(v/v)の血小板添加剤溶液を含む)を加えた。6 mM、5 mM、または4 mMのCaCl2をPCとガラスビーズの混合物に加えた。収縮を完了するまでの時間を記録した。記録から3時間以上が必要な場合、該PCを「収縮せず」と見なした(図11に「X」で示す)。収縮が成功した場合、図11に「V」で示す。
本データに示されているように、ホウケイ酸ガラスの存在下では、3時間未満で完全に収縮するには4 mMを超えるCaCl2が必要である。一方、該条件下でソーダライムガラスを使用した場合は、前記20のPC全てでは3時間未満で収縮が成功した。5 mM CaCl2の条件下では、PCの収縮が成功したと見られたが、等量のソーダライムガラスの存在下(平均2時間30分)よりも時間がかかった(平均3時間)。
血小板添加剤溶液を添加せずに、100%(v/v)の血漿中で血小板濃縮物を調製した。50 mLのファルコンチューブ内で、0.25 g/ml、0.15 g/ml、または0.05 g/mlのソーダライムガラスビーズ及び10 mM、8 mM、6 mM、4 mM、または2 mMのCaCl2を40 mlのPCに加えた。凝固収縮時間を21時間監視した。記録から21時間以上が必要な場合、該PCを「収縮せず」と見なした(図12に「X」で示す)。3時間未満で収縮が成功した場合は、図12に「V」で示す。3時間~21時間での血餅収縮は、図12に白丸で示す。
本データは、約35%(v/v)の血漿及び約65%(v/v)の添加剤溶液中で調製された従来のPC試料と比べて、100%(v/v)の血漿の存在下での血餅収縮が、有意に速くないことを示している。
引用された先行技術に従って調製された血小板放出物におけるCa2+(イオン化カルシウム)の濃度
対での実験では、本法(TReC)または先行技術文献(Ming-Li Chouら, 2014, PLOS ONE vol. 9(6), 19 June 2014, page e99145 (D1), WO2013/003356 (D2)及びMartina Bernardiら, 2017, J. of Translatioal Medicine, vol. 15(1) (D3))の方法で、添加剤溶液(PAS-血漿)または純粋な血漿(血漿)中の血小板濃縮物を処理した。それぞれのCa2+初期濃度(即ち、添加されたカルシウムの量)は凡例に示されている。得られた最終生成物について、Ca2+濃度を測定し、図13に示す。黒いバーで示されているように、Ca2+濃度は、競合の方法D1~D3と比べて、本法の方が大幅に低くなっている。点線は、典型的な組織培養培地組成物中のリン酸カルシウム複合体の沈殿を防ぐために許容される純粋な血小板放出物におけるCa2+の最大濃度を表す。
Ming-Li Chouら(2014)の高カルシウムの方法と比べて、本発明の方法は、図14の比較に示されているように、細胞培養培地で使用された場合にリン酸カルシウムの沈殿を起こしにくい血小板放出物をもたらす。組織培養培地中のカルシウム(Ca2+)との化学リン酸塩(HPO4 2-、H2PO4 -及びPO4 3-)複合体の沈殿。組織培養培地(事前にCa2+が添加されたDMEM)に、リン酸塩陰イオンの供給源として添加剤溶液を含む血小板濃縮物から調製された10%の血小板放出物を補充した。血小板放出物の調製には、2つの異なる方法を用いた:我々の低Ca2+法(A)または先行技術D1の高Ca2+法(B)。37℃及びCO2(pCO2 5%)で24時間インキュベートした後、Bの条件のみにおいて、明視野顕微鏡(200X)を用いてリン酸カルシウム複合体が見えた。該培地におけるイオンCa2+(黒棒)及びPO4 3-(白棒)の残留濃度をグラフ(下のパネル)に示す。点線は、pH7.4及び理想的な熱力学的条件下でのPO4 3-とのCa2+の溶解度の理論値を表している。
本データは、本発明の、血小板放出物の調製方法を使用することの有益な効果を明白に示している。該方法を用いることで、細胞培養培地中で沈殿を得るリスクが低減され、細胞損傷が回避され、また、例えばシグナル伝達経路に対するカルシウムイオンの影響が回避される。
Claims (17)
- 被験者から得られた多血小板血液組成物の試料から血小板放出物を調製するための、ある量の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩及びある量のガラス粒子の使用であって、ここで、前記1つまたは複数の水溶性カルシウム塩の量は、前記試料1 mlあたり1.0 μmol~12.0 μmolであり、また、前記ガラス粒子の量は、前記試料1 mlあたり0.010 g~0.60 gである、使用。
- 第1収容空間(1’)を有する第1容器(1)を含む血小板放出物を調製するためのシステムであって、ここで、前記第1収容空間(1’)が、
- 第2容器(2)の第2収容空間(2’)に含まれるある量(Qbc)の多血小板血液組成物を受け取るように構成されていて、
- ある量(Qgp)のガラス粒子(3)を保持し、かつ、
- ある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を保持するか、第3容器(5)の第3収容空間(5’)によって保持されるある量(Qcc)の1つまたは複数の水溶性カルシウム塩(4)を受け取るように構成されている。
ここで、比Qgp:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり0.010~0.60 gであり、かつ比Qcc:Qbcは、前記多血小板血液組成物1 mlあたり1.0~12.0 μmolである、システム。 - 前記比Qgp:Qbcが、0.10~0.40であり、かつ前記比Qcc:Qbcが、3.0~8.0である、請求項2に記載のシステム。
- 請求項2または3に記載のシステムの、血小板放出物または血小板溶解物を産生するための使用。
- 被験者から得られた多血小板血液組成物の試料から血小板放出物を調製するための方法であって、
a)前記試料を、該試料1 mlあたり0.010 g~0.60 gのガラス粒子及び該試料1 mlあたり1.0 μmol~12.0 μmolの1つまたは複数の水溶性カルシウム塩と接触させ、それにより混合物を得る工程、
b)工程a)で得られた混合物を凝固させ、それにより凝固物及び血小板放出物を得る工程、及び
c)前記混合物から工程b)で得られた血小板放出物を回収する工程
を含む、方法。 - 前記試料を、該試料1 mlあたり0.10 g~0.40 gのガラス粒子及び該試料1 mlあたり3.0 μmol~8.0 μmolの1つまたは複数の水溶性カルシウム塩と接触させる、請求項1に記載の使用または請求項5に記載の方法。
- 前記ガラス粒子が、1.0 mm~5.0 mm、好ましくは2.0 mm~4.0 mmの平均直径を有する、請求項1または6に記載の使用、請求項2または3に記載のシステム、または請求項5または6に記載の方法。
- 前記ガラス粒子が、シリカベースのガラス粒子、好ましくはソーダライムシリカまたはソーダライムガラス粒子、ホウケイ酸ナトリウムガラス粒子、アルミノケイ酸ガラス粒子、酸化鉛ガラス粒子または溶融シリカガラス粒子である、請求項1、6または7のいずれかに記載の使用、請求項2、3または7のいずれかに記載のシステム、または請求項5~7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の水溶性カルシウム塩が、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、酢酸カルシウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、塩素酸カルシウム、過塩素酸カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、乳酸カルシウム、グルビオン酸カルシウム、グルセプト酸カルシウム及びグルコン酸カルシウムまたはそれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは塩化カルシウムである、請求項1または6~8のいずれか1項に記載の使用、請求項2、3、7または8のいずれか1項に記載のシステム、または請求項5~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記多血小板血液組成物が、血小板濃縮物、血漿及び全血から選択され、好ましくは血小板濃縮物である、請求項1または6~9のいずれか1項に記載の使用または請求項5~9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記得られた凝固物中に存在する血小板及び/または工程b)で得られた血小板放出物を溶解し、それにより血小板溶解物を得る工程をさらに含む、請求項5~10のいずれか1項に記載の方法。
- 1 mM未満のCa2+イオンを含む、請求項5~10のいずれか1項に記載の方法で得られた、血小板放出物。
- 1 mM未満のCa2+イオンを含む、請求項11に記載の方法で得られた、血小板溶解物。
- 請求項12に記載の血小板放出物または請求項13に記載の血小板溶解物を含む、医薬組成物または美容組成物。
- 被験者に有効量の前記血小板放出物、血小板溶解物、または医薬組成物を投与することを含む、医療に使用するための、好ましくは、硬組織及び軟組織損傷、炎症性疾患、骨疾患、変性関節疾患、変性椎間板疾患、皮膚状態、円形脱毛症、子宮内膜症、膣萎縮、眼表面疾患、手根チューブ症候群、神経変性障害、末梢動脈疾患、及び疼痛の治療に使用するための、請求項12に記載の血小板放出物、または請求項13に記載の血小板溶解物、または請求項14に記載の医薬組成物。
- 請求項12に記載の血小板放出物、請求項13に記載の血小板溶解物、または請求項14に記載の美容組成物の、皮膚及び/または毛髪の外観を改善するための使用。
- 請求項12に記載の血小板放出物または請求項13に記載の血小板溶解物の、細胞培養または組織培養における使用。
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