(57)【要約】【課題】  ヒト及び動物の疾病、傷病の治療に用いる細胞培養物の移植操作において、従来の支持体や運搬投与器具に代わる簡便な操作性を有する器具および該器具を用いた移植方法を提供する。【解決手段】  液体中に遊離した移植片を保持するための器具であって、該移植片を載置可能な疎水性表面を有する保持部と、該保持部に連結したハンドル部とを備える、前記器具および該器具を用いた移植方法の提供により、細胞培養物の移植操作を極めて簡便、迅速、かつ確実に行うことを可能とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に遊離した移植片を保持するための器具であって、該移植片を載置可能な疎水性表面を有する保持部と、該保持部に連結したハンドル部とを備える、前記器具。
【請求項２】
疎水性表面が、８８°より大きい接触角を有する、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
疎水性表面が、１１８°以上の接触角を有する、請求項１または２に記載の器具。
【請求項４】
疎水性表面が、２．３３未満の静止摩擦係数を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の器具。
【請求項５】
保持した移植片を標的部位に送達し、該移植片を該標的部位に接触させ、滑動により移植片から離脱可能な、請求項１〜４のいずれかに記載の器具。
【請求項６】
保持部が、略平面状である、請求項１〜５のいずれかに記載の器具。
【請求項７】
保持部とハンドル部とが、略平面状になるように連結されてなる、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
移植片を回収および送達する方法であって、
（ｉ）請求項１〜７のいずれかに記載の器具の保持部に、移植片を載置可能なステップ
（ｉｉ）保持部に載置した移植片を、標的部位に送達するステップ
（ｉｉｉ）移植片を標的部位に接触させ、滑動により前記器具を移植片から離脱するステップ
を含む、前記方法。
【請求項９】
移植片が、シート状である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
移植片が、細胞培養物および／またはその産生物である、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
細胞が、骨格筋芽細胞である、請求項１０に記載の方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養物、特にヒト及び動物の疾病、傷病の治療に用いる細胞培養物の移植操作を、簡便に行うことができる器具、および、同器具を用いた細胞培養物の送達のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の心臓病に対する治療の革新的進歩にかかわらず、重症心不全に対する治療体系は未だ確立されていない。心不全の治療法としては、βブロッカーやＡＣＥ阻害剤による内科治療が行われるが、これらの治療が奏功しないほど重症化した心不全には、補助人工心臓や心臓移植などの置換型治療、つまり外科治療が行われる。
【０００３】
このような外科治療の対象となる重症心不全には、進行した弁膜症や高度の心筋虚血に起因するもの、急性心筋梗塞やその合併症、急性心筋炎、虚血性心筋症（ＩＣＭ）、拡張型心筋症（ＤＣＭ）などによる慢性心不全やその急性憎悪など、多種多様の原因がある。
これらの原因と重症度に応じて弁形成術や置換術、冠動脈バイパス術、左室形成術、機械的補助循環などが適用される。
【０００４】
この中で、ＩＣＭやＤＣＭによる高度の左室機能低下から心不全を来たしたものについては、心臓移植や人工心臓による置換型治療のみが有効な治療法とされてきた。しかしながら、これら重症心不全患者に対する置換型治療は、慢性的なドナー不足、継続的な免疫抑制の必要性、合併症の発症など解決すべき問題が多く、すべての重症心不全に対する普遍的な治療法とは言い難い。
【０００５】
このような心臓移植の厳しい状況から、一時期、バチスタ手術などの他の外科治療が試みられるようになり、心臓移植の代替治療として大いに注目されるようになったが、最近ではこれらの手術の限界も次第に明らかにされるようになり、手術法の改良や適応の確立に努力が続けられている。
【０００６】
その一方、最近、重症心不全治療の解決策として新しい再生型治療法の展開が不可欠と考えられている。
重症心筋梗塞等においては、心筋細胞が機能不全に陥り、さらに線維芽細胞の増殖、間質の線維化が進行し心不全を呈するようになる。心不全の進行に伴い、心筋細胞は傷害されてアポトーシスに陥るが、心筋細胞は殆ど細胞分裂をおこさないため、心筋細胞数は減少し心機能の低下もさらに進む。
このような重症心不全患者に対する心機能回復には細胞移植法が有用とされ、既に自己骨格筋芽細胞による臨床応用が欧米で開始されている。
【０００７】
しかし、実際に細胞移植法により臨床的に心機能を十分に向上させるためには、直接心筋内注入による方法では移植細胞の７０〜８０％が失われその効果を十分に発揮できない点や、不整脈等の副作用の問題、大量且つ安全な細胞源の確保などの問題点の解決が不可欠であるうえ、細胞注入局所へ炎症を惹起するとともに局所的な細胞移植しか行えないため、例えば拡張型心筋症のように心臓全体の心機能が低下した場合に限界がある。
【０００８】
近年、これらの問題に対し、組織工学を応用した温度応答性培養皿を用いることによって、成体の心筋以外の部分に由来する細胞を含む心臓に適用可能な三次元に構成された細胞培養物と、その製造方法が提供された（特許文献１）。
【０００９】
このような細胞培養物を、目的とする患部（移植部位）に移植するには、例えば、細胞培養物の端部をピンセット等で摘んで、細胞培養物を包装容器から取り出し、患部まで移送し、その患部に移植（貼付）するといった一連の操作が必要となるが、細胞培養物は、絶対的な物理的強度が低く、皺、破れ、破損などが生じ易いことから、この一連の操作には高度な技術が要求され、かつ細心の注意を払う必要がある。
【００１０】
細胞培養物の強度を補うため、親水性ＰＶＤＦ膜、ニトロセルロース膜を用いた支持体やヒトフィブリノゲン等を足場とした支持体が知られ、さらに細胞培養物を対象とした移動治具や運搬投与器具が提供されており、前述の温度応答性培養皿に対応した細胞培養物のための支持体（Cell ShifterTM、セルシード製）が市販されている。
【００１１】
例えば、特許文献２には、細胞付着部を有する培養細胞移動治具を用い、細胞接着性タンパク質、細胞接着性ポリマー、親水性ポリマーなどからなる細胞付着部に細胞培養基材上の培養細胞を付着させることで培養細胞を細胞培養基材上から剥離させ、その後、その培養細胞移動治具の細胞付着部と培養細胞との付着力を弱めることで、剥離させた培養細胞を特定の場所へ再び付着させることが記載されている。
しかし、培養細胞移動治具の細胞付着部の表面上に存在する細胞接着性タンパク質（例えばフィブリン）に接着した培養細胞をそこから剥離させることは容易ではない。培養細胞を適用しようとする部位と培養細胞の接着がより強くなければ細胞接着性タンパク質から培養細胞は剥離しないと考えられる。前記特許文献２において培養細胞移動治具の細胞付着部から培養細胞を剥離するためには、細胞付着部と培養細胞との付着力を弱めるとの課題が示されたのみで、この課題を具体的に解決する手段は明示されていない。したがって、この細胞培養移動治具は細胞付着部に接着した培養細胞を剥離することが難しく、操作性という点で問題があった。
【００１２】
また、特許文献３には、細胞培養物を、目的とする患部に移植する際に用いる運搬投与器具が記載されている。この運搬投与器具は、内部に供給される流体圧の変化によって、平面状の展開形状と筒状の収納形状への変形動作と、基端部の曲げ動作とを行わせる治療用器具であり、具体的には、細胞培養物を患部に移植する際に細胞培養物を保持し、患部まで移送し、その患部に貼り付ける。しかし、この運搬投与器具は、その構造上、シート支持体の内部に微細な流体流路を設け、かつ流体の流路を厳密に管理する必要があり、その駆動時の信頼性と簡便性という点で問題があった。
この問題を改善すべく、特許文献４の運搬投与器具が提供されたが、その構造は、円筒状の外筒と、該外筒内に軸線方向へ摺動可能に支持されたスライド部材と、シート状の治療用物質を支持してスライド部材の先端部に設けられ、外筒の先端部から突出された自由状態では平面状の展開形状に保たれ、スライド部材の摺動移動に応じて外筒の内部方向に移動されたときに該外筒の先端部に当接して筒状に変形しながら外筒内に収納されるシート支持部材とを有するもので、未だ複雑であり、簡便な操作性を有する移植用器具とは言い難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００７−５２８７５５号公報
【特許文献２】特開２００５−１７６８１２号公報
【特許文献３】特開２００８−１７３３３３号公報
【特許文献４】特開２００９−５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、ヒト及び動物の疾病、傷病の治療に用いる細胞培養物の移植操作などにおいて、従来の支持体や運搬投与器具に代わる、簡便な操作性を有する移送器具の提供を課題とし、簡易な構成で、容易、迅速かつ確実に、細胞培養物を移植（貼付）することができる移送器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねる中で、移植片を載置可能な疎水性表面を有する保持部と、該保持部に連結したハンドル部とを備える器具を用いることで、液体中に遊離した細胞培養物を容易に目的部位に移植することができることを見出し、さらに研究を進めた結果、本発明を完成させるに至った。
【００１６】
すなわち本発明は、液体中に遊離した移植片を保持するための器具であって、該移植片を載置可能な疎水性表面を有する保持部と、該保持部に連結したハンドル部とを備える、前記器具に関する。
本発明はさらに、疎水性表面が、８８°より大きい接触角を有する、上記の器具に関する。
本発明はまた、疎水性表面が、１１８°以上の接触角を有する、上記の器具に関する。
本発明はまた、疎水性表面が、２．３３未満の静止摩擦係数を有する、上記の器具に関する。
本発明はさらに、保持した移植片を標的部位に送達し、該移植片を該標的部位に接触させ、滑動により移植片から離脱可能な、上記の器具に関する。
【００１７】
また、本発明は、保持部が、略平面状である、上記の器具に関する。
さらに、本発明は、保持部とハンドル部とが、略平面状になるように連結されてなる、上記の器具に関する。
さらにまた、本発明は、移植片を回収および送達する方法であって、
（ｉ）上記の器具の保持部に、移植片を載置可能なステップ
（ｉｉ）保持部に載置した移植片を、標的部位に送達するステップ
（ｉｉｉ）移植片を標的部位に接触させ、滑動により前記器具を移植片から離脱するステップ
を含む、前記方法に関する。
【００１８】
本発明はまた、移植片が、シート状である、上記の方法に関する。
本発明はさらに、移植片が、細胞培養物である、上記の方法に関する。
本発明はさらにまた、細胞が、骨格筋芽細胞である、上記の方法に関する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、移植片を保持部に載置した状態で過剰の水分を流出させることで、表面張力の作用により、移植片を疎水性表面に吸着することができる。さらに、載置して吸着した移植片を、標的部位に接触させ、本発明の器具を滑動することにより、該器具が移植片より容易に離脱し、移植片を目的部位に移植することができる。本発明の滑動して移植片から離脱することにより、離脱の際に移植片が移植部位からずれたりめくれあがったりしてしまうことを防ぐことができ、容易、迅速かつ確実に移植片を標的部位に移植することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の器具の一態様の上面図および側面図を図示したものである。
【図２】図２は、本発明の器具を用いた、移植片の移植方法の一態様を図解したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、液体中に遊離した移植片を保持するための器具であって、該移植片を載置可能な疎水性表面を有する保持部と、該保持部に連結したハンドル部とを備える、前記器具に関する。本発明における移植片は、典型的には培養した細胞および／またはその産生物で構成されるが、生体の所定部（例えば患部等）を補填および／または支持するための各種の材料（補填材料や支持材料）なども含む。移植片は、典型的には哺乳動物、例えば、ヒトや家畜等の疾病、傷病の治療等に用いられるものであるが、これに限定されるものではない。この移植片は液体中に遊離した状態、すなわち、浸漬液や洗浄液等の中に遊離しており、基材表面に付着していない。移植片の形状は特に限定されず、保持部に載置可能な形状であればシート状、塊状、柱状等の種々の形状であってよい。
【００２２】
本発明の器具は、移植片を保持する保持部とハンドル部とを少なくとも備えている。保持部は、移植片を載置して保持する部位であり、その表面が疎水性を有している。
本発明の器具は、保持した移植片を標的部位へ送達し、該移植片を該標的部位に接触させ、滑動により移植片から離脱可能である。滑動により移植片から離脱することにより、移植片を簡便、迅速かつ的確に標的部位へと移植することができる。
【００２３】
保持部の疎水性表面は、好ましくは２．３３未満、より好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．７３以下の静止摩擦係数を有する。静止摩擦係数の数値は、ＩＳＯ８２９５による試験方法によって測定される数値を表す。静止摩擦係数が大きすぎると、本発明の器具を滑動して離脱することが困難となり、その結果移植片をうまく移植できなくなる。また、静止摩擦係数は小さいほどよいが、０．３０より小さいと移植片を載置しにくくなることがある。
保持部の疎水性表面は、好ましくは接触角が８８°より大きく、より好ましくは１０５°以上、さらに好ましくは１１８°以上である撥水性を有する。撥水性が低すぎると、保持部の疎水性表面と移植片との吸着力が強くなりすぎるため、やはり器具を滑動して離脱することが困難となる。また、接触角は大きいほどよいが１３０°より大きいとやはり移植片を載置しにくくなることがある。
【００２４】
本発明の器具の保持部は、保持部そのものが疎水性材料でできていてもよいし、保持部の表面部分のみが、例えばコーティングなどにより、疎水性を有するように処理されていてもよい。表面のみが疎水性処理を施されている場合、保持部の材質は疎水性処理が可能なものであれば何でもよく、これに限定するものではないが、例えばガラスなどが挙げられる。保持部の形状は、移植片を載置可能な形状であれば平面状、曲面状、棒状など何でもよいが、好ましくは略平面状である。略平面状であることにより、より移植片を載置しやすく、また移植片との接触面積も拡がるため、保持が容易となる。
【００２５】
ハンドル部は、保持部と連結されており、異なる部材であってもよいし、保持部と一体成型されていてもよい。ハンドル部の形状は、いかなる形状であってもよい。好ましくは、保持部とハンドル部が略平面状になるように連結されている。保持部とハンドル部が略平面状になるように連結されることで、移植片から本発明の器具を滑動により離脱する際に離脱しやすくなる。
【００２６】
本発明の器具は、移植片を回収および送達する目的で使用される器具であり、したがって本発明の器具を用いた、移植片を回収および送達する方法も本発明に包含される。本発明に包含される移植片を回収および送達する方法は、
（ｉ）本発明の器具の保持部に移植片を載置するステップ
（ｉｉ）保持部に載置した移植片を標的部位に送達するステップ、および
（ｉｉｉ）移植片を標的部位に接触させ、滑動により前記器具を移植片から離脱するステップ
を含む。
【００２７】
本発明の器具は、保持部の表面が疎水性であるため、移植片を保持部に載置した際に保持部表面から過剰な水分が流出することとなる。これにより、保持部と移植片との間に適度な吸着力が生じることとなる。そのため、移植片を容易に標的部位に送達することが可能となる。さらに標的部位に送達した移植片を、直接標的部位と接触させる。移植片と標的部位が接触することにより、移植片と標的部位との間にも吸着力が生じることとなる。本発明の器具はその保持部の表面が疎水性であるため、標的部位と移植片との間の吸着力は、保持部と移植片との吸着力よりも大きくなる。さらに、本発明の器具は、その保持部の表面が好ましくは適度な静止摩擦係数を有しているため、移植片と標的部位が接触した状態で本発明の器具を滑動させることにより、本発明の器具を移植片から容易に離脱し、移植片を標的部位にきれいに移植することが可能となる。
【００２８】
上述のように、移植片の形状は、保持部に載置可能な形状であれば何でもよい。吸着によって保持する観点から、好ましくは移植片と保持部との接触面積が大きく、滑動によって離脱するため、滑動の際に移植片にせん断力が加わりづらい形状であることが好ましい。したがって、好ましくは移植片はシート状である。
【００２９】
上述のように移植片は、好ましくは哺乳動物の疾病、傷病の治療等に用いられるものであり、係る移植片としては例えば細胞培養物および／またはその産生物、タンパク質の凝集体などが挙げられる。疾病、傷病の治療のための移植という観点から、より好ましくは細胞培養物および／またはその産生物である。
【００３０】
細胞培養物は、通常、可撓性（柔軟性）を有しているが、これに限らず、例えば、やや硬質なものであってもよい。細胞培養物はいわゆる温度応答性培養皿（例えば、特開平２−２１１８６５参照）上で培養されて培養皿から剥離されたものでもよいが、これ以外の手法で得られたものであってもよい。細胞培養物は、任意の細胞種、例えば、限定されずに、筋芽細胞（例えば、骨格筋芽細胞）、心筋細胞、線維芽細胞、滑膜細胞、上皮細胞、内皮細胞などに由来してもよい。本発明においては、治療上の有用性や、慣用の技法によるハンドリングの難しさなどの観点から、例えば骨格筋芽細胞からなる細胞培養物が好ましい。細胞培養物を構成する細胞が由来する動物も特に限定されず、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジなどが含まれる。
【００３１】
以下、本態様の器具を添付図面に示す好適な実施形態例を基に詳細に説明するが、本発明はかかる例に限定されない。
【実施例】
【００３２】
〔実施例１〕
接触角が与える影響
接触角の異なるサンプルとして、それぞれ４０ｍｍ×１５０ｍｍのガラス板（コート無し）、ポリエチレン平板、フッ素樹脂ＦＥＰ平板、ガラス板（撥水コート）を用意し、接触角を測定した。接触角は各サンプル表面に純水を滴下し、株式会社テックサイエンス製の接触角測定装置VCA-Optimaを用いて測定した。前記各サンプルを器具の保持部として用いて骨格筋芽細胞シートを摘出心臓表面に移植し、接触角が細胞シート移植におよぼす影響を検証した。
【００３３】
結果
結果を表１に示す。
【表１】
2011110367.tif 000003
【００３４】
接触角が８８°以下の場合は、器具を滑動により離脱する際にうまく滑らず移植片シートがきれいに移植できなかったが、接触角が１１８°以上の場合はうまく滑動し、移植片シートをきれいに移植することができた。
【００３５】
〔実施例２〕
表面の滑りやすさが与える影響
実施例１において移植に問題の無かった４０ｍｍ×１５０ｍｍのフッ素樹脂ＦＥＰ平板（接触角１１８°）の表面をヤスリで荒らして素材の表面に細かい傷を作成し、摩擦係数の異なる４種類のサンプルを作成した。各サンプルの摩擦係数はＩＳＯ８２９５に準拠した実験手法を用い、新東科学株式会社製の表面性試験機器トライボギアを用いて測定した。前記各サンプルを用いて骨格筋芽細胞シートを摘出心臓表面に移植する事で、摩擦係数が細胞シート移植におよぼす影響を検証した。
【００３６】
結果
結果を表２に示す。
【表２】
2011110367.tif 000004
【００３７】
静止摩擦係数が２．３３の場合、器具を滑動により離脱する際にうまく滑らず移植片シートがきれいに移植できなかったが、静止摩擦係数が１．７３以下の場合はうまく滑動し、移植片シートをきれいに移植することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明の器具によれば、移植片の吸着（採取、回収）、保持、患部への移送、患部への貼付（移植）等の一連の各操作を、極めて簡便、迅速、かつ確実に行うことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  保持部
２  ハンドル部
【図１】
2011110367.tif 000005
【図２】
2011110367.tif 000006