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細胞接着阻止剤コート処理による三次元細胞培養法

岩手医科大学 薬学部

微生物薬品創薬学講座教授 上原至雅

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研究背景

がん細胞の「足場非依存性増殖」は、微小環境への特異な適応と考えられる。

「足場非依存性増殖」は、抗がん剤開発の標的として有望である。

がん細胞の簡便・迅速な「足場非依存性増殖」の培養法が求められていた。

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足場依存増殖と非依存増殖

正常細胞

がん細胞

増殖する

増殖する 増殖する

増殖しない

プラスチック上

（単層培養）

軟寒天内

（三次元培養）接着の足場あり足場なし

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軟寒天培養によるコロニー形成

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細胞の基質への接着を阻止するための器材表面コート試薬

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軟寒天内培養 polyHEMAフィルムコート上培養

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（三次元培養）

がん遺伝子発現細胞の増殖

3Y1：ラット繊維芽細胞

（単層培養）

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がん遺伝子発現細胞の増殖形態polyHEMA（三次元培養）

プラスチック上（単層培養）

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ヒトがん細胞のpolyHEMA増殖

三次元増殖対二次元増殖の比

ヌードマウスでの腫瘍倍加時間が長い

ヌードマウスへの生着確認

★ ヌードマウスに生着しない

★ ★ ★

★

平均値0.41

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標的：がん細胞の足場非依存性増殖

正常細胞 がん細胞

プラスチック上（単層培養）

軟寒天内またはpolyHEMA上（三次元培養）

• 細胞周期停止• アポトーシス（死）

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抗がん剤創薬の方法論が新しい

正常細胞 がん細胞

従来の抗がん剤探索→単層培養間での比較

本細胞培養ツール→単層培養と三次元培養間での比較

• 細胞周期停止• アポトーシス（死）

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単層培養

三次元培養

(polyHEM

A)

HBC4 乳がん細胞

対照 U0126Adriamycin

例：MEK阻害剤は三次元増殖を特異的に阻害する

がん化シグナル抑制物質

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従来技術とその問題点

既に実用化されているものに、SCIVAX社によるNanoCulture3次元培養法等があるが、特殊な加工技術が使われているため、

価格が極めて高価等の問題があり、広く利用されるまでには至っていない。

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新技術の特徴・従来技術との比較

• 本技術の適用により、特殊な加工技術が不要なため、生産コストが大幅に削減されることが期待される。

製品例 規格 容量 1枚/単価

NanoCulture Plate NCP-LS96-2 2枚 ￥15,000Nunc培養プレート 96well 50枚 ￥460polyHEMAコート処理 ￥50

96wellマイクロプレートの例

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想定される用途

• 抗がん剤創薬スクリーニング• 薬物代謝酵素誘導評価系• 初代がん細胞培養

• がん幹細胞増殖の向上

• 生体内により近い形態の保持

• ES細胞の多能性維持

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想定される業界

創薬研究支援• 利用者・対象医薬品開発製造メーカー、大学、研究所等の創薬研究者等

• 市場規模

セルカルチャーウェア：83億円（2009年）

98億円（2020年予測）

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実用化に向けた課題

• 今後、他メーカーの低接着性細胞培養器との性能の比較について実験データを取得していく。

• 現在、polyHEMAコート処理について実験室レベルでは実施済みであるが、大量処理の点が未解決である。

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企業への期待

• 未解決の大量生産については、既存メーカーの製作技術により克服できると考えている。

• 培養器生産の技術を持つ、企業との共同研究を希望。

• また、がん幹細胞を標的とした抗がん剤開発を目指す企業、再生医療分野への展開を考えている企業には、本技術の導入が有効と思われる。

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本技術に関する知的財産権（登録情報）

・発明の名称：細胞培養多ウェルプレート、細

胞の培養方法および定量方法

・特許番号 ：特許第3731921号（平17.10.21）

・出願番号 ：特願平7-161517（平7.6.5）

・特許権者 ：学校法人岩手医科大学

・発明者 ：上原至雅、深澤秀輔、水野左敏

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お問い合わせ先

岩手医科大学 知的財産本部リエゾンセンター

・佐々木 建二（ささき けんじ）

・早川 信（はやかわ しん）

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