WO2023282337A1 - 角膜内皮代替細胞を含有する治療用組成物 - Google Patents
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Definitions
- corneal endothelial transplantation for example, the supply source of the transplant material is still the corneal endothelium itself, and considering that the number of corneal donors is limited, there is a problem of shortage of donors, as with penetrating corneal transplantation. Points cannot be overcome. Furthermore, corneal endothelial cells are difficult to culture, and it takes a lot of time and money to prepare a sufficient number of cultured cells for transplantation.
- the disease is one selected from the group consisting of bullous keratopathy, keratoconus, keratitis, corneal chemical burn, corneal stromal dystrophy, corneal edema, and corneal vitiligo, [23] to [ 25].
- treating a disease requiring corneal endothelium transplantation comprising transplanting an effective amount of a therapeutic composition containing corneal endothelial substitute cells having a CD24-positive phenotype into the anterior chamber of a patient in need thereof; Method of treatment.
- iPS cells include, for example, cells that have acquired pluripotency similar to ES cells, obtained by introducing a plurality of genes into somatic cells such as skin cells, such as Oct3/4 genes, iPS cells obtained by introducing Klf4 gene, C-Myc gene and Sox2 gene, iPS cells obtained by introducing Oct3/4 gene, Klf4 gene and Sox2 gene (Nat Biotechnol 2008; 26: 101-106) etc.
- a method that further reduced transgenes (Nature. 2008 Jul 31;454(7204):646-50), a method using low-molecular-weight compounds (Cell Stem Cell. 2009 Jan 9;4(1):16 -9, Cell Stem Cell.
- the therapeutic composition of the present invention is provided in the form of a cell suspension, preferably a spheroid suspension, of cultured corneal endothelial cells or corneal endothelial substitute cells.
- concentration of the cultured corneal endothelial cells or corneal endothelial substitute cells in the therapeutic composition is usually 0.5-10 ⁇ 10 6 cells/mL, preferably 1.0-5 ⁇ 10 6 cells/mL. When the cell concentration is too high or too low, the engraftment efficiency of the cells at the transplanted site is reduced.
- the "undifferentiated cell residual rate” means the ratio of undifferentiated cells to the total cells contained in the therapeutic composition of the present invention.
- the undifferentiated cell ratio is 0%, all the cells in the therapeutic composition of the present invention are corneal endothelial substitute cells, and when the undifferentiated cell ratio is 100%, the therapeutic composition of the present invention. It means that all of the cells in the product are undifferentiated cells.
- the undifferentiated cell survival rate is less than 1%, 0.1% or less, and 0.01% or less, it is less than 1%, 0.1% or less, and 0.01%, respectively, of the total cells in the therapeutic composition of the present invention. 01% or less are undifferentiated cells.
- the cryoprotectant is not particularly limited as long as the purpose of preventing frost damage is achieved, but examples include cell-permeable cryoprotectants and cell-impermeable cryoprotectants.
- dimethylsulfoxide DMSO
- ethylene glycol carboxylated polylysine, glycerol, propylene glycol, sericin, propanediol, dextran, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, hydroxyethyl starch, chondroitin sulfate, polyethylene glycol, formamide, acetamide, adonitol, perseitol. , raffinose, lactose, trehalose, sucrose, mannitol and the like.
- the cryoprotectant may be used alone or in combination of two or more. DMSO, which is commonly used, is preferred.
- the substrate for transplantation is not particularly limited as long as it is a solution suitable for intraocular administration, particularly intracameral administration. .
- the same culture medium as that used to culture the cultured corneal endothelial cells or corneal endothelial substitute cells is used.
- the substrate for transplantation can contain various components as necessary.
- the component is not particularly limited as long as it is useful for the cultured corneal endothelial cells or corneal endothelial substitute cells administered (implanted) into the anterior chamber to differentiate into the corneal endothelial cell layer without shedding. Addition of insulin or insulin-like growth factors is preferred. Retinoic acid, EGF and bFGF are also preferred ingredients to add.
- Example 1 Verification of Storage Conditions for Spheroidized Corneal Endothelial Substitute Cells
- CECSi cells were induced from iPS cells in the same manner as in Example 4 of Patent Document 3, and Accutase (Nacalai Tesque #12679-54) was applied on day 14. and suspended in a cryopreservation medium Bambanker (registered trademark) hRM (Nippon Genetics #CS-07-001; containing 10% DMSO) at a cell concentration of 1 ⁇ 10 7 cells/mL -80 It was cryopreserved in a deep freezer at °C.
- Bambanker registered trademark
- hRM Nippon Genetics #CS-07-001; containing 10% DMSO
- Fig. 4 shows a tissue photograph of a typical teratoma by spike rate
- Fig. 5 shows a Kaplan-Meier curve.
- the Ff-I01s04 undifferentiated iPS cell spike rate 100% (ie, undifferentiated iPS cells only) group had a survival rate of 0% by 9 weeks.
- the undifferentiated iPS cell spike rate 1% group had a survival rate of 16.7% by 16 weeks.
- the spike rate groups of 0.1% and 0.01% teratoma formation was not confirmed even in the final pathological diagnosis, so the survival rate was 100%.
- the cryopreserved corneal endothelial substitute cells were thawed, immediately suspended in the spheroid formation medium described below, and placed in a large spheroid formation bag (Toyo Seikan, Wellback) at 1.2 ⁇ 10 8 cells. and added a medium for spheroid formation to a final volume of about 400 mL. By culturing this in a 37° C. incubator for one day, CECSi cell spheroids (cell aggregates) were formed. The CECSi cell spheroids were washed and concentrated with the CTS Rotea Counterflow Centrifugation System (Thermo Fisher).
- the number of spheroids having an equivalent area diameter (particle area and diameter of a circle having the same area as the particle) of 30 ⁇ m or more was measured.
- the results are shown in FIG.
- the spheroid diameter (area-equivalent diameter of the spheroid) was about 30 to 150 ⁇ m, and more than 90% of them were cell populations in the range of about 30 to 90 ⁇ m. If the spheroid diameter is within this range, the engraftment effect of the therapeutic composition can be maintained.
- Example 5 Examination of DMSO Concentration of Spheroidized Corneal Endothelial Substitute Cells
- CECSi cells were induced from iPS cells in the same manner as described in Patent Document 3 using the corneal endothelial substitute cell induction medium described in Table 2.
- cells were collected using Accutase (Innovative Cell Technologies #AT104-100ML) and transferred to cell preservation medium Bambanker (registered trademark) hRM (Japan Genetics #CS-07-001 containing 10% DMSO). The cells were suspended at a cell concentration of 1 ⁇ 10 7 cells/mL and cryopreserved in a deep freezer at -80°C.
- a therapeutic composition that can be cryopreserved, does not damage cells due to thawing, and can be directly administered to patients without additional processes such as washing and centrifugation of thawed cells. It becomes possible to provide products, particularly compositions for transplantation therapy.
- the therapeutic composition of the present invention is useful for the transplantation of corneal endothelial substitute cells for bullous keratopathy, which accounts for about 50% of cases worldwide for which corneal transplantation is indicated.
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Abstract
Description
例えば、iPS細胞あるいはES細胞から角膜内皮細胞の代替となる細胞を誘導する方法が報告されている。iPS細胞あるいはES細胞から角膜内皮細胞(実際は、角膜内皮細胞に特異的な表面マーカー等が今のところ確立されていないため、角膜内皮細胞に近い性質の細胞、いわゆる角膜内皮様細胞(Corneal endothelial like cell))への誘導法・細胞培養法に関しては、非特許文献1に総説されている。また、本発明者らは、これまでに角膜内皮細胞と同等の機能を有する、角膜内皮細胞の代替となる細胞の製造方法を確立し(特許文献1~3)、当該方法によって得られた角膜内皮様細胞を「角膜内皮代替細胞」と命名している。iPS細胞由来角膜内皮代替細胞の水疱性角膜症に対する臨床研究も始まっている。
移植用の細胞の安定な保存・輸送を可能にする手段として細胞や細胞塊、あるいはその細胞加工物を凍結保存液に懸濁し凍結保存する方法が挙げられる。凍結保存液には、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の凍結保護剤が含まれている。一般的に凍結保護剤の存在は細胞やそれを投与する生体に影響を与える。従って、治療のために細胞や細胞塊、あるいは細胞加工物を用いる際には、解凍後、凍結保護剤の洗浄/除去が必要となる。凍結保護剤の洗浄/除去工程の実施は、時間及びコスト的に望ましいものではなく、また、細胞へのダメージが大きい。
従って、本発明は、凍結保存可能で、解凍による細胞へのダメージがなく、さらに、解凍後の細胞に対し洗浄や遠心分離等の追加のプロセスを経ることなくそのまま患者に投与可能な治療用組成物、特に移植治療用組成物を提供することを目的とする。
角膜内皮代替細胞は、多能性幹細胞、特に人工多能性幹細胞を分化・誘導することによって調製される。しかしながら、全ての多能性幹細胞に対して目的とする角膜内皮代替細胞へと誘導することは難しく、一部に由来となる幹細胞や、角膜内皮代替細胞への分化・誘導途上にある未分化細胞が残存することがある。このような未分化細胞は、増殖活性を有し、角膜内皮代替細胞以外の細胞に分化し、また、生体内に移植された場合、奇形腫を形成する恐れがある。従って、本発明で用いる角膜内皮代替細胞を含有する細胞集団は、できるだけ未分化細胞の割合が低減されたものであることが好ましい。
さらに、本発明者らは、幹細胞由来の角膜内皮代替細胞を含有する治療用医薬組成物において、未分化細胞の割合(以下、未分化細胞残存率とも称する)を調べ、医薬上許容し得る未分化細胞残存率を見出した。
[1]CD24陽性表現型を有する角膜内皮代替細胞、及び所望によりフェノールフタレイン誘導体をさらに含む、治療用組成物。
[2]さらに、凍結保護剤を含む、上記[1]記載の組成物。
[3]凍結保護剤が、ジメチルスルホキシド(DMSO)である、上記[2]記載の組成物。
[4]組成物中のDMSO濃度が1~10%である、上記[3]記載の組成物。
[5]フェノールフタレイン誘導体が、フェノールスルホンフタレイン(フェノールレッド)、フェノールフタレイン、ブロモフェノールブルー、イソバレリルフェノールフタレイン、アセチルフェノールフタレイン、フェノールフタレインジブチレート、フェノールフタレインジホスフェート、フェノールフタレインジスルフェート、フェノールフタレイングルクロン酸、フェノールフタレインモノ-β-グルコシドウロン酸、フェノールフタレインモノ-β-グルクロン酸、フェノールフタレインモノ-ホスフェート、およびクレゾールレッドからなる群より選択される、上記[1]~[4]のいずれかに記載の組成物。
[6]フェノールフタレイン誘導体が、フェノールレッドである、上記[1]~[4]のいずれかに記載の組成物。
[7]組成物中のフェノールレッド濃度が1~20mg/Lである、上記[6]記載の組成物。
[8]組成物中の細胞の濃度が0.5~10×106細胞/mLである、上記[1]~[7]のいずれかに記載の組成物。
[9]細胞のスフェロイド懸濁液の剤形である、上記[1]~[8]のいずれかに記載の組成物。
[10]組成物中に含まれる細胞集団が、面積相当径が30μm以上のスフェロイドを含み、当該スフェロイドのうち50%以上が面積相当径30~90μmである、上記[9]記載の組成物。
[12]幹細胞が多能性幹細胞である、上記[11]記載の組成物。
[13]多能性幹細胞がiPS細胞(遺伝子編集あるいは遺伝子導入により追加機能を付与した細胞を含む)由来である、上記[12]記載の組成物。
[14]ヒト角膜内皮細胞または培養内皮細胞よりもB2M発現量が低い上記[13]記載の組成物。
[15]移植用である、上記[1]~[14]のいずれかに記載の組成物。
[16]前房内への移植用である、上記[15]記載の組成物。
[17]角膜内皮の移植が必要な疾患の治療用である、上記[16]記載の組成物。
[18]該疾患が、水疱性角膜症、円錐角膜、角膜炎、角膜の化学熱傷、角膜実質ジストロフィー、角膜浮腫及び角膜白斑からなる群より選択される1種である、上記[17]記載の組成物。
[19]角膜内皮の移植が必要な疾患の治療用組成物を製造する為の、CD24陽性表現型を有する角膜内皮代替細胞の使用。
[20]該治療用組成物が、所望によりフェノールフタレイン誘導体を含む、上記[19]記載の使用。
[22]該疾患が、水疱性角膜症、円錐角膜、角膜炎、角膜の化学熱傷、角膜実質ジストロフィー、角膜浮腫及び角膜白斑からなる群より選択される1種である、上記[19]~[21]のいずれかに記載の使用。
[23]角膜内皮の移植が必要な疾患の治療に使用する為の、CD24陽性表現型を有する角膜内皮代替細胞を含む治療用組成物。
[24]所望によりフェノールフタレイン誘導体を含む、上記[23]記載の組成物。
[25]さらに凍結保護剤を含む、上記[23]又は[24]に記載の組成物。
[26]該疾患が、水疱性角膜症、円錐角膜、角膜炎、角膜の化学熱傷、角膜実質ジストロフィー、角膜浮腫及び角膜白斑からなる群より選択される1種である、上記[23]~[25]のいずれかに記載の組成物。
[27]CD24陽性表現型を有する角膜内皮代替細胞を含む治療用組成物の有効量を、それを必要とする患者の前房内へ移植することを含む、角膜内皮の移植が必要な疾患の治療方法。
[28]該治療用組成物が、所望によりフェノールフタレイン誘導体を含む、上記[27]記載の治療方法。
[29]該治療用組成物が、さらに凍結保護剤を含む、上記[27]記載の治療方法。
[30]該疾患が、水疱性角膜症、円錐角膜、角膜炎、角膜の化学熱傷、角膜実質ジストロフィー、角膜浮腫及び角膜白斑からなる群より選択される1種である、上記[27]~[29]のいずれかに記載の治療方法。
[31]凍結保護剤の存在下、-20℃以下で凍結された角膜内皮代替細胞の細胞懸濁液あるいは細胞スフェロイド懸濁液にフェノールフタレイン誘導体を含む移植用基材を添加することを含む、治療用組成物の製造方法。
[32]該角膜内皮代替細胞がCD24陽性表現型を有する、上記[31]記載の方法。
[33]幹細胞由来の角膜内皮代替細胞を含有する治療用組成物であって、未分化細胞残存率が1%未満であることを特徴とする組成物。
[34]該角膜内皮代替細胞がCD24陽性表現型を有する、上記[33]記載の組成物。
[35]未分化細胞残存率が0.1%以下である、上記[33]又は[34]に記載の組成物。
[36]幹細胞が多能性幹細胞である、上記[33]~[35]のいずれかに記載の組成物。
[37]多能性幹細胞がiPS細胞(遺伝子編集あるいは遺伝子導入により追加機能を付与した細胞を含む)由来である、上記[36]記載の組成物。
[38]ヒト角膜内皮細胞または培養内皮細胞よりもB2M発現量が低い上記[33]~[37]のいずれかに記載の組成物。
[39]未分化細胞残存率が未分化細胞マーカーの発現プロファイルによって評価される、上記[33]~[38]のいずれかに記載の組成物。
[40]移植用である、上記[33]~[39]のいずれかに記載の組成物。
[41]前房内への移植用である、上記[40]記載の組成物。
本発明によれば、治療用組成物、特に移植用組成物においてその未分化細胞残存率を確認することで副作用のない移植が可能になる。
本発明は、培養角膜内皮細胞又は角膜内皮代替細胞、及びフェノールフタレイン誘導体を含有する治療用組成物、特に移植治療用組成物を提供する。好ましくは角膜内皮代替細胞及びフェノールフタレイン誘導体を含有する治療用組成物、好ましくは移植治療用組成物である。本発明は、また、幹細胞由来の角膜内皮代替細胞を含有する治療用組成物であって、未分化細胞残存率が1%未満であることを特徴とする組成物を提供する。本明細書中、これらを総称して本発明の治療用組成物と略記する場合がある。当該治療用組成物は、角膜内皮代替細胞あるいは培養角膜内皮細胞を眼内に移植、特に前房内に移植するのに好適に用いられる。
本発明の治療用組成物には、培養角膜内皮細胞又は角膜内皮代替細胞、好ましくは角膜内皮代替細胞、より好ましくはiPS細胞由来の角膜内皮代替細胞が用いられる。
幹細胞は、インビトロにおいて培養することが可能で、かつ、生体を構成する複数系列の細胞に分化し得る細胞をいい、具体的には胚性幹細胞(ES細胞)、胎児の始原生殖細胞由来の多能性幹細胞(EG細胞)、精巣由来の多能性幹細胞(GS細胞)、体細胞由来人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cells;iPS細胞)、ヒトの体性幹細胞(組織幹細胞)が挙げられる。iPS細胞としては、任意の温血動物、好ましくは哺乳動物に由来する細胞を使用できる。哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ヤギ、サル、ヒト等が挙げられる。好ましくはヒトに由来するものが使用できる。
(i)細胞間接着がN-Cadherinで構成されている。
(ii)細胞間にタイトジャンクション(tight junction)が形成されている。
(iii)細胞膜上にNa,K-ATPase α1 subunitを発現する。
(iv)細胞核に転写因子PITX2の発現が観察される。
細胞間接着がN-Cadherinで構成されているか否かは、N-Cadherinに対する免疫染色で確認することができる。
細胞間にtight junctionが形成されているか否かは、tight junctionを構成するタンパク質であるZO-1の存在を、ZO-1に対する免疫染色で観察することにより確認することができる。また、電子顕微鏡により直接構造を観察することによって確認することもできる。
細胞膜上にNa,K-ATPase α1 subunit(ATP1A1)を発現しているか否かは、ZO-1とNa,K-ATPase α1 subunitに対する免疫染色により、両者が共染色されることで確認することができる。
細胞核に転写因子PITX2が発現しているか否かは、PITX2に対する免疫染色で確認することができる。
CD24陽性表現型の有無は、細胞表面上に発現するCD24抗原に対する免疫染色で確認することができる。
該スフェロイドは、例えば、直径または面積相当径が10~200μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは30~150μmの範囲であり、特に好ましくは30~100μmの範囲であり、いっそう好ましくは30~90μmの範囲であり、さらにいっそう好ましくは40~80μmの範囲である。スフェロイドが大きすぎても生着にムラが生じて一様に生着せず、小さすぎても沈着しにくく生着効率が低減するが、スフェロイドの大きさがこの範囲であれば、移植部において細胞が効率的に生着する。「面積相当径」とは、粒子(本願の場合スフェロイド)の投影面積と等しい円の直径を意味し、ヘイウッド径又は円相当径とも称される。すなわち、略球形の形状のスフェロイドの投影面積と等しい面積を有する円の直径である。
治療用組成物中の培養角膜内皮細胞又は角膜内皮代替細胞の濃度は、通常、0.5~10×106細胞/mL、好ましくは、1.0~5×106細胞/mLである。細胞濃度が高すぎても低すぎでも細胞の移植部における生着効率が低減する。
細胞濃度の決定は、本発明の治療用組成物の剤形が細胞懸濁液の場合は細胞懸濁液の一部をサンプリングし、当該サンプル中の細胞数を計測し;剤形がスフェロイド懸濁液の場合はスフェロイド懸濁液の一部をサンプリングし、当該サンプル中のスフェロイドを酵素処理して細胞を1個ずつばらばらにして細胞数を計測し、その結果を用いて行う。
剤形がスフェロイド懸濁液の場合、本発明の治療用組成物中に含まれる細胞集団は、面積相当径が30μm以上のスフェロイドを含む。スフェロイド懸濁液において含まれるスフェロイドのうち50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上が、直径または面積相当径の中央値±30μmの範囲に含まれる。一スフェロイドの直径または面積相当径のバラつきが少ない方が、効率的かつ均一に生着面を覆うことができる。実施態様として、スフェロイドの50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上は直径または面積相当径30~90μmの大きさである。
本発明の治療用組成物は、上記細胞に加え、フェノールフタレイン誘導体を含むことを特徴とする。フェノールフタレイン誘導体は、下記式で表される基本骨格を有すれば所望の効果が得られる限り特に限定されない。
好ましくは-X-は-SO2-である。環Ar1及び環Ar2は同一又は異なって、1~3個、好ましくは1又は2個の置換基(例、メチル、イソプロピル、臭素原子)を有していてもよいベンゼンである。
当該フェノールフタレイン誘導体は、その塩又はそのエステルであってもよい。あるいは酸付加物であってもよい。
本発明の治療用組成物の投与量としては、投与対象の体重や年齢、症状などにより一概に規定されるものではないが、例えば体重25~300Kg、年齢16~100歳、症状が水疱性角膜症であるヒトであれば一眼あたり50~200μL、が前房内に注射で投与される。本発明の、凍結保護剤、移植用基材および細胞又は細胞スフェロイドを含む治療用組成物の前房内注射において、眼圧の上昇や著しい炎症などの副作用は生じず、安全である。
本発明は、また、治療用組成物の有効量を、それを必要とする患者の前房内へ移植することを含む、角膜内皮の移植が必要な疾患の治療方法を提供し得る。ここで、適応疾患、投与量としては、上述のものが挙げられる。
本発明の治療用組成物は、例えば、上記した培養角膜内皮細胞又は角膜内皮代替細胞、好ましくは角膜内皮代替細胞、より好ましくはCECSi細胞を、スフェロイド化した後、凍結保存液に懸濁し凍結し、一定期間保存した後、フェノールフタレイン誘導体存在下で解凍、希釈することで調製することができる。
細胞をスフェロイド化する方法としては、ハンギングドロップ法、旋回培養法、低付着性培養容器による培養等が知られている。低付着性培養容器による培養法は、操作が簡便な事から好ましく用いられる方法である。通常の培養容器で増殖した付着性の細胞は、低付着性の容器で培養すると、細胞自身が持つ性質により、細胞同士が付着してスフェロイドを形成する。例えば、EZSphere(登録商標、AGCテクノグラス)、ウェルバッグ(東洋製罐)などの容器内で浮遊培養することにより細胞をスフェロイド化することができる。スフェロイド化には好ましくはスフェロイド形成培地を使用する。スフェロイド形成培地としては、例えば実施例に記載される培地が挙げられるが、それに限定されない。スフェロイド形成培地にはフェノールフタレイン誘導体を含まないことにより、より多くのスフェロイドが形成しやすい。
本発明において、細胞又はスフェロイド化した細胞を凍結する方法及び保存する方法は特に限定されず、細胞の凍結保存で通常実施される方法で行うことができる。好ましくは-70℃以下、より好ましくは-80℃以下で凍結し、保存する。保存期間は特に限定されないが、通常、数週間~半年、好ましくは2週間~6か月、より好ましくは4か月の保存期間が挙げられ、解凍後の生存率を損なうことなく保存することができる。
フェノールフタレイン誘導体は、移植用基材のみ、あるいは凍結保存液及び移植用基材の両方に含めることができるが、好ましくは、移植用基材のみに含まれる。
特許文献3の実施例4と同様の方法でiPS細胞からCECSi細胞を誘導し、14日目にAccutase(ナカライテスク #12679-54)を用いて細胞を回収し、凍結保存液バンバンカー(登録商標)hRM(日本ジェネティクス #CS-07-001;10%DMSO含有)に1×107細胞/mLの細胞濃度で懸濁し-80℃のディープフリーザーで凍結保存した。7カ月後に凍結保存した細胞を解凍し、スフェロイド形成バック(東洋製罐、ウェルバッグ)を用いて培養することにより、CECSi細胞をスフェロイド化した。
スフェロイド化したCECSi細胞を回収し、凍結保存液バンバンカー(登録商標)hRM(日本ジェネティクス #CS-07-001;10%DMSO含有)に6×106細胞/mLの細胞濃度で懸濁し-80℃のディープフリーザーで凍結保存した(冷凍保管)。7日後に凍結保存した細胞は、4倍容量のフェノールレッド含有移植用基材(8.1mg/Lのフェノールレッド含有)を添加して解凍し、スフェロイドの形状を確認した。移植用基材としては、特許文献3の実施例4で用いたCECSi細胞誘導用(+T)培地を用いた。また、同様にiPS細胞から誘導したCECSi細胞をスフェロイド化後、4℃で冷蔵保存し(冷蔵保管)、保存後1日目及び2日目にスフェロイドの形状を確認した。結果を図1に示す。
冷蔵保管では保存後2日目で既にほとんどのスフェロイドは、分散していたが、凍結保存した細胞は、7日間の冷凍保管後も解凍後殆どのスフェロイドにおいて形状の維持が確認された。
これらの結果より、凍結保存によりスフェロイド化した角膜内皮代替細胞を長期間保存できることが確認された。
さらに、解凍後のスフェロイド化した角膜内皮代替細胞を培養容器へ播種し、角膜内皮代替細胞の角膜内皮様の機能が維持されているか調べた。
角膜内皮代替細胞の重要な機能の一つであるバリア機能をタイトジャンクションの形成能を指標に評価した。
凍結保存前、あるいは7日間の冷凍保管後のスフェロイド化した角膜内皮代替細胞を48ウェルプレートに播種し、細胞をプレートに接着させた。24時間後、ウェル上の細胞を、培地を除去し氷冷した4%パラホルムアルデヒドで固定した。PBSで2回ウェルを洗ったのち、ブロッキング溶液(Normal Donkey Serumを10%含むPBST(10%NDS/PBST))を添加し30分間ブロッキングを行った。その後、下記の抗体量で1次抗体反応を室温で1時間行った。
Rabbit anti human ZO-1;Invitrogen, 40-2200, 1:500, 0.4μL/well
ブロッキング溶液(10%NDS/PBST), 0.20mL/well
次に、ウェルをPBSで2回洗ったのち、下記の抗体量で2次抗体反応を室温で1時間行った。
Donkey anti-rabbit Cy-3, Jackson, 711-165-152, 1:200, 1.00μL/well
DAPI, 1:1000, 0.20μL/well
ブロッキング溶液(10%NDS/PBST), 0.20mL/well
その後、PBSで2回洗浄後、マウント剤を滴下し、蛍光顕微鏡で観察した。
結果を図2に示す。凍結保存後のスフェロイドにおいても凍結前と同様に細胞の境界にZO-1の発現が確認された。以上の結果より、凍結保存後の角膜内皮代替細胞が凍結保存後もそのバリア機能を維持していることが確認された。
実施例1でスフェロイド化した角膜内皮代替細胞の凍結保存が可能であり、解凍後も角膜内皮機能を維持していることが確認された。しかしながら、凍結保存には、凍結保存液を使用している。その凍結保存液には、凍結保護剤としてDMSOが含まれているため、前房内投与前に洗浄が必要となる。本実施例では、解凍後に洗浄操作等を必要としない方法を検討した。
洗浄ではなく移植用基材を用いて希釈することにより、凍結保存液の影響を受けず角膜内皮代替細胞の機能を維持するかを検証するため、タイトジャンクションの形成能を指標に実施例1と同様にしてバリア機能を評価した。その結果、移植用基材で5倍以上希釈することにより、角膜内皮機能を維持した状態で角膜内皮代替細胞が得られることがわかった。さらに動物試験を実施し、前房内へ安全に投与可能であることを確認する。
(方法)
本発明の角膜内皮代替細胞を含有する治療用組成物中に残っていても良い未分化細胞の割合(「未分化細胞残存率」とも称する)の許容範囲を定めるため、iPS細胞スパイク試験を下記の方法で実施した。
方法:ヒト線維芽細胞に未分化iPS細胞株Ff-I01s04(継代回数P=20)を下記の個数で混合し、iPS細胞用培地AK03NにY27632(ROCK阻害剤)10μMを含んだ培地と混合し、この懸濁液をマトリゲルと1:1混合して、ヌードラット眼前房内に1×106細胞/匹で移植した。なお、栄養細胞としてのヒト線維芽細胞、iPS細胞用培地、及びマトリゲルとともに移植することで、混合された未分化iPS細胞の造腫瘍性を増幅させた。これにより、より厳しく安全性の高い閾値設定を求めた。
未分化Ff-I01s04細胞移植数(スパイク率)
1×106 個(100%)
1×104 個(1%)
1×103 個(0.1%)
1×102 個(0.01%)
(判定基準)
観察期間中;
以下の2つの項目を共に満たした場合に「肉眼的造腫瘍性あり」と判定し、その個体について安楽死後、移植眼を摘出、病理組織診断にて確定診断を行った。
i.明らかな左右差をもって、移植眼が腫大化している。
ii.移植眼の前房内が固形組織で充満している。
観察期間終了後;
全個体を安楽死後、移植眼を摘出、HE染色を用いた病理組織診断を行った。
(結果)
判定基準i、iiに基づき、病理組織診断で前房内の奇形種形成が確認されたものを「死亡」とみなした。スパイク率による代表的な奇形種の組織写真を図4、Kaplan-Meier曲線を図5に示す。
Ff-I01s04未分化iPS細胞スパイク率100%(即ち、未分化iPS細胞のみ)群は9週までに生存率0%であった。未分化iPS細胞スパイク率1%群は16週までで生存率16.7%であった。
一方、スパイク率0.1%、0.01%群では最終的な病理診断でも奇形種形成は確認されなかったため、生存率は100%であった。
1.未分化細胞残存率の評価方法
ヌードラットにおける単回前房内投与造腫瘍性試験に用いるiPS細胞由来角膜内皮代替細胞(CECSi細胞)の未分化細胞残存率を既報(Stem Cell Res. 2021 Aug;55:102497.)に従って評価した。要すれば以下の通り。
未分化iPS細胞株(Ff-I01s04及びQHJI01s04)をB4G12細胞にいくつかの濃度で混合(スパイク)し、OCT4の発現レベルを解析した。そのデータを尺度とし、各クローンに残存する未分化iPSC集団を定量化した(図3)。CECSi細胞におけるOCT4の発現量をqPCRにより測定した(day11)。スパイクテストのスケールを用いて、Ff-I01s04-あるいはQHJI01s04-由来のCECSi細胞における残存未分化細胞が0.1%以下であることを確認した(図3)。
2.造腫瘍性試験
iPS細胞由来角膜内皮代替細胞を含有する治療用組成物(未分化細胞残存率0.1%以下)をヌードラット(F344/NJcl-rnu/rnu;4週齢;日本クレア)に単回前房内(右眼)投与(2.5×104細胞/5μL/眼)して、造腫瘍性を調べた。
移植用基材:DMEM/F12、ITS supplement(1×)、IGF1(10ng/mL)、Y27632(100μM)
試験群構成は下記の通り。
<造腫瘍性の判断基準>
1)明らかな左右差をもって、右眼が腫大化している.
2)右眼の前房内が固形組織で充満している.
上記治療用組成物(未分化細胞残存率0.1%以下)をヌードラット前房内に移植し、26匹を最長26週まで経過観察した。
移植後12週以降より、前眼部写真で4週間以上前房内に細胞が観察されない場合は細胞の消失と判定し、移植後16週以降で細胞が消失したと判定された場合(図6a)、消失判定の翌日に剖検を実施した。
前房内に細胞が残存している動物は26週まで観察し、観察期間終了の翌日に剖検を実施した。図6b~eに示すように、経過中、前房内の細胞塊の大きさに変化はなく造腫瘍性は認められなかった。
1.iPS細胞拡大培養(解凍)
iPS細胞用培地AK03N(味の素)にY-27632(wako/039-24591)を10μMの濃度で添加した(以下AK03N+Y培地とする)。
T12.5フラスコ(コーニング/353107)をiMatrix511(マトリクソーム/892005)、6μg/mLの濃度でコーティングした。iPS細胞(FF-I01s04株)を8.0×103細胞/cm2の細胞濃度でAK03N+Y培地に懸濁し、得られた細胞懸濁液をこのT12.5フラスコへ播種した。37℃のCO2インキュベーターで培養を開始し、翌日、Y-27632を含まないAK03N培地に培地交換した。中2日を空けたあと2日連続で培地交換を行い、培養6日目に継代を行った。
T25フラスコ(住友ベークライト/MS-23050)をiMatrix511(マトリクソーム/892005)、6μg/mLの濃度でコーティングした。iPS細胞を2.2×103細胞/cm2の細胞濃度でAK03N+Y培地に懸濁し、得られた細胞懸濁液をこのT25フラスコへ播種した。37℃のCO2インキュベーターで培養を開始し、翌日、Y-27632を含まないAK03N培地に培地交換した。中2日を空けたあと2日連続で培地交換を行い、培養6日目に継代を行った。
基礎培地としてDMEM/F12 non phenol red(サーモフィッシャー/11039-021)を用いた。基礎培地500mLに、添加物として、ITS-Supplement(Ventria/777ITS091)、IGF1(オーファンパシフィック;ソマゾン注/858100075、1mg/mL)、LIF(富士フイルム和光純薬/125-06661)、IL-6(ミルテニーバイオテク/170-076-161)、IL-11(Pepro tech/AF-200-11)、TNFα(ミルテニーバイオテク/170-076-178)、水溶性ハイドロコートン注射液(日医工/620002208)を添加した。
表2に記載の角膜内皮代替細胞誘導用培地を用い、特許文献3に記載の方法と同様にしてiPS細胞からCECSi細胞を誘導した。誘導後14日目にAccutase(イノベーティブ セル テクノロジーズ #AT104-100ML)を用いて細胞を回収し、細胞保存液バンバンカー(登録商標)hRM(日本ジェネティクス #CS-07-001)に1×107細胞/mLの細胞濃度で懸濁し-80℃のディープフリーザーで凍結保存した。凍結保存した角膜内皮代替細胞を解凍し、直後に下記に記載のスフェロイド形成用培地で懸濁した後、大型スフェロイド形成バッグ(東洋製罐、ウェルバック)に1.2×108個の細胞数で播種し、最終的に約400mLになるようにスフェロイド形成用培地を追加した。これを37℃インキュベーターで一日培養することにより、CECSi細胞のスフェロイド(細胞塊)を形成させた。このCECSi細胞スフェロイドをCTS Rotea Counterflow Centrifugation System(サーモフィッシャー)で洗浄濃縮した。濃縮した一部をサンプリングし、スフェロイドをAccumax(イノベーティブ セル テクノロジーズ #AM105)で酵素処理して細胞数を計測した。この計測結果を用いて細胞数が7.5×106細胞/mLになるようにスフェロイドを細胞保存液バンバンカー(登録商標)hRMに懸濁し、40μLずつ分注して-70℃以下で凍結保存した。解凍後、移植用基材の基礎培地として使用しているDMEM/F12 (サーモフィッシャー/11330-032)で5倍希釈し(最終的な細胞濃度は1.5×106細胞/mL)、iSpect DIA-10(島津製作所)を用いて面積相当径(粒子の面積と、粒子と同じ面積の円の直径)が30μm以上のスフェロイドの個数を測定した。結果を図7に示す。解析の結果、スフェロイド径(スフェロイドの面積相当径)は約30~150μm、そのうち90%以上は約30~90μmの範囲の細胞集団だった。スフェロイド径がこの範囲内であれば、治療用組成物としての生着効果を維持できる。
表2に記載の角膜内皮代替細胞誘導用培地を用い、特許文献3に記載の方法と同様にしてiPS細胞からCECSi細胞を誘導した。誘導後14日目にAccutase(イノベーティブ セル テクノロジーズ #AT104-100ML)を用いて細胞を回収し、細胞保存液バンバンカー(登録商標)hRM(日本ジェネティクス #CS-07-001 10%DMSO含有)に1×107細胞/mLの細胞濃度で懸濁し-80℃のディープフリーザーで凍結保存した。凍結保存した角膜内皮代替細胞を解凍し、直後に下記に記載のスフェロイド形成用培地で懸濁し、大型スフェロイド形成バッグ(東洋製罐,ウェルバッグ)上に1.2×108細胞/バッグの細胞数で播種した。これを37℃インキュベーターで一日培養することにより、CECSi細胞のスフェロイドを形成させた。スフェロイド形成バッグよりスフェロイド化したCECSi細胞を回収洗浄後、細胞保存液バンバンカー(登録商標)hRM(日本ジェネティクス #CS-07-001 10%DMSO含有)を用いて、7.5×106細胞/mLの細胞濃度に調製する。調製したスフェロイド懸濁液を一次容器に3×105細胞/40μLの細胞濃度で分注し、-70℃以下で凍結保存する。
基礎培地としてDMEM/F12 (サーモフィッシャー/11330-032)またはDMEM/F12 no pheol red(サーモフィッシャー/21041-025)を用いた。基礎培地40mLに、添加物として、ITS-Supplement(Ventria/777ITS091)、Y-27632(富士フイルム和光純薬/039-24591)、IGF1(オーファンパシフィック;ソマゾン注/858100075、1mg/mL)を添加した。
・Rabbit anti human ZO-1;Invitrogen, 40-2200, 1:500, 0.5μL/well
・Mouse anti human Na,K-ATPaseα1; Novus, NB300-146, 1:500, 0.5μL/well
・ブロッキング溶液(10%NDS/PBST), 0.25mL/well
次に、ウェルをDPBSで2回洗ったのち、下記の抗体量で2次抗体反応を室温で1時間行った。
・Donkey anti-rabbit Cy-3, Jackson, 711-165-152, 1:200, 1.25μL/well
・Donkey anti-mouse Alexa flour 488, Invitrogen, A21202, 1.67μL/well
・DAPI, 1:1000, 0.25μL/well
・ブロッキング溶液(10%NDS/PBST), 0.25 mL/well
その後、PBSで2回洗浄後、マウント剤を添加し、蛍光顕微鏡で観察した。移植の際のDMSO濃度が5%以下であれば、生着能とタイトジャンクション形成能があることを確認できた。
Human Cell Surface Marker Screening Panel(Lyoplate)を用いて、CECSi細胞における細胞表面抗原の発現をフローサイトメーター(BD Biosciences、BD LSRFortessaTM X-20)で解析し、スクリーニングを実施した。データ解析はBD FACSDivaソフトウェアver.8.0.1(ベクトンディッキンソン)を使用した。
CECSi細胞は、3ロット用意し(Lot.2020F1, Lot.2020G01, Lot.2020I24)、それぞれ所定の抗体反応を行い、FCM測定直前に7-AAD(BD Biosciences #559925)を適量添加して細胞を染色した。AF647(Alexa Fluor 647)が80%以上検出されたものを強陽性)(◎)、10%以上80%未満で検出されたものを陽性(○)、5%以上10%未満で検出されたものを弱陽性とした。
その結果、CECSi細胞に特徴的な細胞表面マーカーとしてCD24を見出した。
DNAマイクロアレイによる、海外ドナー研究用角膜から採取した本物のヒト角膜内皮細胞、iPS細胞(Ff-I01s04)、CECSi細胞を用い、アジレントテクノロジー社製DNAマイクロアレイ解析(SurePrint G3 Human GE マイクロアレイ 8x60K Ver. 3.0)を行い、遺伝子プロファイルを網羅的に解析し、その結果の中から、Human Leukocyte Antigen(HLA)を構成する因子の一つであるbeta-2 microglobulin(B2M)の発現量を比較した。iPS細胞およびCECSi細胞のB2M発現量は、ヒト角膜内皮細胞と比較し、相対的に低いことが示された(図3)。よって、他家移植の際、CECSi細胞はヒト角膜内皮細胞よりも拒絶反応を起こしにくい特徴を有する。
スフェロイド形成培地を充填した中型スフェロイド形成バッグ(東洋製罐,ウェルバッグ、容量20mL)上に2.5×106細胞/バッグの細胞数で播種した。これを37℃インキュベーターで一日培養することにより、CECSi細胞のスフェロイドを形成させた。このCECSi細胞スフェロイドを15mL遠心管(住友ベークライト #MS-90150)に集め、遠心分離(条件:200g,5min,25℃)による回収後に顕微鏡による観察(図9)と全生細胞数(表5)を測定した。その結果、基礎培地としてDMEM/F12 no phenol redを基礎培地としたスフェロイド形成培地により、スフェロイド形成させた方がスフェロイド生成数、全生細胞数ともに多かった。フェノールレッドを含まない培地を使用するか、またはフェノールレッドを取り除く工程を追加することでスフェロイドを形成しやすくすることができる。
Claims (27)
- CD24陽性表現型を有する角膜内皮代替細胞、及び所望によりフェノールフタレイン誘導体をさらに含む、治療用組成物。
- さらに、凍結保護剤を含む、請求項1記載の組成物。
- 凍結保護剤が、ジメチルスルホキシド(DMSO)である、請求項2記載の組成物。
- 組成物中のDMSO濃度が1~10%である、請求項3記載の組成物。
- フェノールフタレイン誘導体が、フェノールスルホンフタレイン(フェノールレッド)、フェノールフタレイン、ブロモフェノールブルー、イソバレリルフェノールフタレイン、アセチルフェノールフタレイン、フェノールフタレインジブチレート、フェノールフタレインジホスフェート、フェノールフタレインジスルフェート、フェノールフタレイングルクロン酸、フェノールフタレインモノ-β-グルコシドウロン酸、フェノールフタレインモノ-β-グルクロン酸、フェノールフタレインモノ-ホスフェート、およびクレゾールレッドからなる群より選択される、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。
- フェノールフタレイン誘導体が、フェノールレッドである、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。
- 組成物中のフェノールレッド濃度が1~20mg/Lである、請求項6記載の組成物。
- 組成物中の細胞の濃度が0.5~10×106細胞/mLである、請求項1~7のいずれか1項に記載の組成物。
- 細胞のスフェロイド懸濁液の剤形である、請求項1~8のいずれか1項に記載の組成物。
- 組成物中に含まれる細胞集団が、面積相当径が30μm以上のスフェロイドを含み、当該スフェロイドのうち50%以上が面積相当径30~90μmである、請求項9記載の組成物。
- 角膜内皮代替細胞が幹細胞由来である、請求項1~10のいずれか1項に記載の組成物。
- 幹細胞が多能性幹細胞である、請求項11記載の組成物。
- 多能性幹細胞がiPS細胞(遺伝子編集あるいは遺伝子導入により追加機能を付与した細胞を含む)由来である、請求項12記載の組成物。
- ヒト角膜内皮細胞または培養内皮細胞よりもB2M発現量が低い請求項13記載の組成物。
- 移植用である、請求項1~14のいずれか1項に記載の組成物。
- 前房内への移植用である、請求項15記載の組成物。
- 凍結保護剤の存在下、-20℃以下で凍結された角膜内皮代替細胞の細胞懸濁液あるいは細胞スフェロイド懸濁液にフェノールフタレイン誘導体を含む移植用基材を添加することを含む、治療用組成物の製造方法。
- 該角膜内皮代替細胞がCD24陽性表現型を有する、請求項17記載の方法。
- 幹細胞由来の角膜内皮代替細胞を含有する治療用組成物であって、未分化細胞残存率が1%未満であることを特徴とする組成物。
- 該角膜内皮代替細胞がCD24陽性表現型を有する、請求項19記載の組成物。
- 未分化細胞残存率が0.1%以下である、請求項19又は20に記載の組成物。
- 幹細胞が多能性幹細胞である、請求項19~21のいずれか1項に記載の組成物。
- 多能性幹細胞がiPS細胞(遺伝子編集あるいは遺伝子導入により追加機能を付与した細胞を含む)由来である、請求項22記載の組成物。
- ヒト角膜内皮細胞または培養内皮細胞よりもB2M発現量が低い請求項19~23のいずれか1項に記載の組成物。
- 未分化細胞残存率が未分化細胞マーカーの発現プロファイルによって評価される、請求項19~24のいずれか1項に記載の組成物。
- 移植用である、請求項19~25のいずれか1項に記載の組成物。
- 前房内への移植用である、請求項26記載の組成物。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025047921A1 (ja) * | 2023-09-01 | 2025-03-06 | 株式会社セル―ジョン | 拒絶反応に対する回避方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019510509A (ja) | 2016-02-15 | 2019-04-18 | 京都府公立大学法人 | ヒト機能性角膜内皮細胞およびその応用 |
| WO2019142833A1 (ja) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 学校法人慶應義塾 | iPS細胞から角膜内皮代替細胞を誘導する方法 |
| JP2021052661A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 国立大学法人大阪大学 | 多能性幹細胞を含む凍結保存細胞の希釈用緩衝液 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10501725B2 (en) * | 2014-12-11 | 2019-12-10 | Keio University | Method for producing therapeutic corneal endothelial substitute cell sphere |
-
2022
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019510509A (ja) | 2016-02-15 | 2019-04-18 | 京都府公立大学法人 | ヒト機能性角膜内皮細胞およびその応用 |
| JP2020073602A (ja) | 2016-02-15 | 2020-05-14 | 京都府公立大学法人 | ヒト機能性角膜内皮細胞およびその応用 |
| WO2019142833A1 (ja) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 学校法人慶應義塾 | iPS細胞から角膜内皮代替細胞を誘導する方法 |
| JP2021052661A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 国立大学法人大阪大学 | 多能性幹細胞を含む凍結保存細胞の希釈用緩衝液 |
Non-Patent Citations (13)
| Title |
|---|
| CELL STEM CELL, vol. 4, no. 1, 9 January 2009 (2009-01-09), pages 16 - 9 |
| CELL STEM CELL, vol. 4, no. 5, 8 May 2009 (2009-05-08), pages 381 - 4 |
| CELL STEM CELL, vol. 5, no. 5, 6 November 2009 (2009-11-06), pages 491 - 503 |
| HATO, SHIN: "iPSC-derived corneal endothelial cell substitute cells and transplantation method aimed at regenerative medicine for bullous keratopathy", KIKAN GANKA SHUJUTSU - JAPANESE SOCIETY OF OPHTHALMIC SURGEONS.JOURNAL, MEDIKARU AOI SHUPPAN, TOKYO, JP, vol. 32, no. Suppl. 1, 1 January 2018 (2018-01-01), JP , pages 98, XP009542509, ISSN: 0914-6806 * |
| HATOU SHIN, SAYANO TOMOKO, HIGA KAZUNARI, INAGAKI EMI, OKANO YUJI, SATO YASUNORI, OKANO HIDEYUKI, TSUBOTA KAZUO, SHIMMURA SHIGETO: "Transplantation of iPSC-derived corneal endothelial substitutes in a monkey corneal edema model", STEM CELL RESEARCH, ELSEVIER, NL, vol. 55, 9 August 2021 (2021-08-09), NL , pages 102497, XP055939733, ISSN: 1873-5061, DOI: 10.1016/j.scr.2021.102497 * |
| HATOU SHIN, SHIMMURA SHIGETO: "Review: corneal endothelial cell derivation methods from ES/iPS cells", INFLAMMATION AND REGENERATION, vol. 39, no. 1, 1 December 2019 (2019-12-01), XP055858361, DOI: 10.1186/s41232-019-0108-y * |
| HATOU SSHIMMURA S, INFLAMM REGEN, vol. 39, 2019, pages 19 |
| NAT BIOTECHNOL, vol. 26, 2008, pages 101 - 106 |
| NATURE, vol. 454, no. 7204, 31 July 2008 (2008-07-31), pages 646 - 50 |
| NUMA, KOSAKU ET AL.: "O02 Function of Cultured Human Corneal Endothelial Cell and Plasticity of Energy Metabolism", PROGRAMS AND ABSTRACTS OF GENERAL CONFERENCE OF THE 43RD JAPAN CORNEA SOCIETY AND THE 35TH ANNUAL MEETING OF THE KERATOPLASTY SOCIETY OF JAPAN 2019; FEBRUARY 7-9, 2019, JAPAN CORNEA SOCIETY, KERATOPLASTY SOCIETY OF JAPAN, JP, vol. 43rd-35th, 1 January 2019 (2019-01-01) - 9 February 2019 (2019-02-09), JP, pages 50, XP009543203 * |
| See also references of EP4368190A4 |
| STEM CELL RES, vol. 55, August 2021 (2021-08-01), pages 102497 |
| STEM CELL RESEARCH, vol. 55, 2021, pages 102497 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025047921A1 (ja) * | 2023-09-01 | 2025-03-06 | 株式会社セル―ジョン | 拒絶反応に対する回避方法 |
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