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WO2025143240A1 - Method for producing cell structure - Google Patents

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WO2025143240A1
WO2025143240A1 PCT/JP2024/046444 JP2024046444W WO2025143240A1 WO 2025143240 A1 WO2025143240 A1 WO 2025143240A1 JP 2024046444 W JP2024046444 W JP 2024046444W WO 2025143240 A1 WO2025143240 A1 WO 2025143240A1
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WO
WIPO (PCT)
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cells
cell
less
extracellular matrix
containing liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/046444
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
靖之 平岡
光一 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Holdings Inc
Original Assignee
Toppan Holdings Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Holdings Inc filed Critical Toppan Holdings Inc
Publication of WO2025143240A1 publication Critical patent/WO2025143240A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a cell structure.
  • the inventors have developed a method for constructing a cell structure with a vascular structure by embedding cells in a gel (hydrogel) and culturing them (Patent Document 1).
  • the inventors have newly discovered an issue with this conventional cell structure, in that even if the tissue is created using the same method and on the same day, there may be variation in the blood vessel formation ability (instability of blood vessel formation ability).
  • the present invention aims to provide a method for producing a cell structure that can suppress variation in blood vessel formation ability.
  • An embodiment of the present invention is as follows.
  • a method for producing a cell structure having a vascular structure comprising the steps of: a gelling step of gelling a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells to form a gel containing the cells; A culturing step of culturing the cells in the gel, The method, wherein the cell-containing gel is formed by contacting a plurality of gelling agents with a gelation promoter.
  • the cell-containing fluid further contains extracellular matrix components and polyelectrolytes.
  • the extracellular matrix component comprises collagen.
  • a method for producing a cell structure having a vascular structure comprising the steps of: A step of mixing cells including vascular endothelial cells, extracellular matrix components, and polymer electrolytes to obtain a mixed solution; obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture; Obtaining a cell-containing liquid containing the precipitate and a gelation promoter; forming a gel by injecting the cell-containing liquid into a droplet of a reaction liquid containing multiple types of gelling agents; A culturing step of culturing the cells in the gel, The concentration of the polyelectrolyte is more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid; The concentration of the extracellular matrix component is more than 0 mg/mL and 1.5 mg/mL or less based on the total amount of the cell-containing liquid, the plurality of gelling agents includes fibrinogen and sodium al
  • a method for producing a cell structure having a vascular structure comprising the steps of: A step of mixing cells including vascular endothelial cells, extracellular matrix components, and polymer electrolytes to obtain a mixed solution; obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture; Obtaining a cell-containing liquid containing the precipitate and a gelation promoter; forming a gel by injecting the cell-containing liquid into a droplet of a reaction liquid containing multiple types of gelling agents; A culturing step of culturing the cells in the gel, the polyelectrolyte comprises heparin; The concentration of the polyelectrolyte is more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid; the extracellular matrix component comprises collagen; The concentration of the extracellular matrix component is more than 0 mg/mL and 1.5 mg/mL or less based on the total
  • the present invention provides a method for producing a cell structure that can suppress variation in blood vessel formation ability.
  • 13 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 1.
  • 13 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 2.
  • 13 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 3.
  • 13 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 4.
  • 13 is an image showing the observation results of a cell structure prepared by the method of Test Example 5.
  • 13 is an image showing the observation results of a cell structure prepared by the method of Test Example 6.
  • 13 is an image showing the observation results of a cell structure prepared by the method of Test Example 7.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a method for producing a cell structure, in which (a) shows a gel containing cells that are precursors of the cell structure, and (b) shows a cell structure obtained by culturing the gel containing the cells in a culture medium.
  • the method according to the present embodiment is a method for producing a cell structure having a vascular structure, and includes a gelling step of gelling a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells to form a gel containing the cells, and a culturing step of culturing the cells in the gel, and the gel containing the cells is formed by contacting a plurality of gelling agents with a gelling promoter.
  • the method according to the present embodiment may further include a preparation step of preparing a cell-containing liquid prior to the gelling step.
  • cell structure refers to a cell aggregate (agglomerated cell mass) in which multiple cells are arranged three-dimensionally, and is an aggregate artificially created by cell culture.
  • the cell structure may contain only one type of cell, or may contain two or more types of cells.
  • Figure 8 is a schematic diagram for explaining one embodiment of a method for producing a cell structure including a gelling step and a culture step.
  • (a) shows a gel containing cells after the gelling step and before the culture step.
  • (b) shows a cell structure formed by culturing the gel containing the cells shown in (a) in a medium.
  • the cell structure contains a cell aggregate composed of multiple cells, and the cell aggregate is embedded in a gel.
  • a part of the cell aggregate is in contact with the bottom surface of the culture vessel, and a gel is formed so as to cover the cell aggregate.
  • a "cell structure having a vascular structure” refers to a cell structure having a tubular structure formed by vascular endothelial cells. Blood vessels can be confirmed, for example, by immunohistochemical staining, microscopic observation using vascular endothelial cells expressing fluorescent proteins, etc. Having a vascular structure may mean, for example, that when the cell structure is observed from above with a microscope, blood vessels are formed to the extent that they are observed to have multiple branching points and form a mesh structure.
  • the shape of the cell structure is not particularly limited, and examples include a sphere, an approximately sphere, an ellipsoid, an approximately ellipsoid, a hemisphere, an approximately hemisphere, a semicircle, an approximately semicircle, a rectangular parallelepiped, an approximately rectangular parallelepiped, and the like.
  • biological tissue includes sweat glands, lymphatic vessels, sebaceous glands, and the like, and has a more complex structure than a cell structure. Therefore, cell structures and biological tissues can be easily distinguished.
  • gelling agent refers to a material that forms a gel (hydrogel) by reacting with a gelling accelerator, and refers to a material that has not yet formed a gel.
  • gelling accelerator refers to a component that gels a liquid that contains a gelling agent by reacting with the gelling agent.
  • the gelling agent and gelling accelerator may each be a chemical substance or an enzyme.
  • combinations of gelling agents and gelling promoters include a combination of fibrinogen and thrombin, a combination of sodium alginate and calcium ions, a combination of collagen and sodium chloride, and a combination of pectin and calcium sulfate.
  • the multiple gelling agents include at least a first gelling agent and a second gelling agent different from the first gelling agent.
  • the first gelling agent and the second gelling agent may be a combination of gelling agents having different solidification speeds and elastic moduli after gelation when used alone at a predetermined concentration. For example, when two types of gelling agents with different solidification speeds are used, it is possible to compensate for the solidification speed that is insufficient when a single gelling agent having an appropriate parameter for elastic modulus is used. Alternatively, when gelling agents with different elastic moduli are used, it is possible to compensate for the elastic modulus that is insufficient when a single gelling agent having an appropriate parameter for solidification speed is used.
  • the gelling agents may be two or more types, for example, five or less, four or less, or three or less types, and two types are preferable.
  • the amount of droplets during gel formation can be increased. This suppresses the diffusion and aggregation of cells in the gel, and stabilizes the blood vessel formation ability in the method for producing a cell structure.
  • multiple types of gelling agents are included, the shape retention of the cell structure produced is improved compared to when it is produced under conditions containing one type of gelling agent.
  • the ratio of the mass of the second gelling agent to the mass of the first gelling agent can be adjusted appropriately depending on the type of gelling agent.
  • the ratio of the mass of the second gelling agent to the mass of the first gelling agent may be, for example, 5 or more, or 10 or more, or 10 or less, or 5 or less.
  • the gelation accelerator may include at least a first gelation accelerator that reacts with the first gelling agent to accelerate the gelation reaction, and a second gelation accelerator that reacts with the second gelling agent to accelerate the gelation reaction.
  • the ratio of the mass of the second gelation accelerator to the mass of the first gelling accelerator can be adjusted appropriately depending on the type of gelation accelerator.
  • the ratio of the mass of the second gelation accelerator to the mass of the first gelling accelerator may be, for example, 1 or more, or 2 or more, and may be 10 or less, or 5 or less.
  • the multiple gelling agents may include fibrinogen and sodium alginate.
  • the gelling promoter may include thrombin and calcium ions.
  • a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells is prepared.
  • the aqueous medium containing a cationic substance may be, for example, a cationic buffer solution such as Tris-hydrochloric acid buffer, Tris-maleic acid buffer, Bis-Tris buffer, or HEPES (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid), or may be a medium containing water and a cationic compound such as ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, polyvinylamine, polyallylamine, polylysine, polyhistidine, or polyarginine as a cationic substance.
  • a culture medium may be used as the aqueous medium. Examples of the culture medium include liquid culture media such as Dulbecco's Modified Eagle medium (DMEM) and hepatocyte-specific medium (HCM).
  • the liquid medium may be a mixed medium in which two types of culture media are mixed.

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Abstract

The present invention relates to a method for producing a cell structure having a blood vessel structure, the method comprising: a gelation step in which a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells is gelled to form a gel containing the cells; and a culture step in which the cells are cultured in the gel, wherein the gel containing the cells is formed by bringing multiple types of gelling agents into contact with a gelling promoter.

Description

細胞構造体を製造する方法Method for producing a cell structure

 本発明は、細胞構造体を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a cell structure.

 製薬過程において医薬品等の化合物がもつ血管への毒性を評価する際、多くの場合において平面培養した細胞、又はマウス等の動物が利用されている。しかし、血管への毒性といった副作用の発生機序は複雑かつ多岐にわたるため平面培養した細胞を用いての毒性評価手法では化合物の毒性を正確に評価することが困難である。マウスを用いた動物試験も生物種差及び動物保護等の社会的情勢の観点からリスク評価に用いることが難しい場合がある。こういった課題を解決するため、現在、ヒト由来細胞を用いた血管構造を有する人工組織の開発が進められている(例えば、特許文献1)。 When evaluating the toxicity of compounds such as pharmaceuticals to blood vessels during the pharmaceutical manufacturing process, plate-cultured cells or animals such as mice are often used. However, because the mechanisms of side effects such as toxicity to blood vessels are complex and diverse, it is difficult to accurately evaluate the toxicity of compounds using toxicity evaluation methods using plate-cultured cells. Animal tests using mice can also be difficult to use for risk assessment due to differences between species and social circumstances such as animal protection. To solve these problems, efforts are currently underway to develop artificial tissues with vascular structures using human-derived cells (for example, Patent Document 1).

国際公開2021-100709号International Publication No. 2021-100709

 本発明者らはゲル(ハイドロゲル)中に細胞を包埋後、培養することで血管構造を有する細胞構造体を構築する手法を開発してきた(特許文献1)。本発明者らは、この従来の細胞構造体において、組織の作製手法及び作製日が同一でも血管形成能にばらつきが生じる場合があるという課題(血管形成能の不安定性)を新たに見出した。 The inventors have developed a method for constructing a cell structure with a vascular structure by embedding cells in a gel (hydrogel) and culturing them (Patent Document 1). The inventors have newly discovered an issue with this conventional cell structure, in that even if the tissue is created using the same method and on the same day, there may be variation in the blood vessel formation ability (instability of blood vessel formation ability).

 本発明は、血管形成能のばらつきを抑制可能な細胞構造体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for producing a cell structure that can suppress variation in blood vessel formation ability.

 本発明の一実施形態は下記のとおりである。
[1]
 血管構造を有する細胞構造体を製造する方法であって、
 血管内皮細胞を含む細胞を含有する細胞含有液をゲル化して前記細胞を含むゲルを形成するゲル化工程と、
 前記ゲル中で前記細胞を培養する培養工程と、を含み、
 前記細胞を含むゲルが、複数種のゲル化剤をゲル化促進剤と接触させることにより形成される、方法。
[2]
 前記細胞含有液が細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を更に含む、[1]に記載の方法。
[3]
 前記細胞外マトリックス成分がコラーゲンを含む、[2]に記載の方法。
[4]
 前記高分子電解質がヘパリンを含む、[2]に記載の方法。
[5]
 前記複数種のゲル化剤がフィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含む、[1]~[4]のいずれかに記載の方法。
[6]
 前記ゲル化促進剤がトロンビン及び塩化カルシウムを含む、[1]~[5]のいずれかに記載の方法。
[7]
 前記ゲル化工程が、前記複数種のゲル化剤を含む反応液の液滴に、前記細胞及び前記ゲル化促進剤を含む前記細胞含有液を注入することで前記ゲルを形成する工程である、[1]~[6]のいずれかに記載の方法。
[8]
 前記細胞含有液の注入量に対する前記反応液の液滴量の体積比が2~10である、[7]に記載の方法。
[9]
 前記ゲル化工程の前に、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を混合して混合液を得る工程を含む、[2]~[4]のいずれかに記載の方法。
[10]
 前記ゲル化工程の前に、前記混合液を遠心することによって、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を含む沈殿物を得る工程を含む、[9]に記載の方法。
[11]
 前記高分子電解質の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下である、[2]~[4]及び[9]~[10]のいずれかに記載の方法。
[12]
 前記細胞外マトリックス成分の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下である、[2]~[4]及び[9]~[11]のいずれかに記載の方法。
[13]
 前記細胞が、肝細胞を更に含む、[1]~[12]のいずれかに記載の方法。
[14]
 前記細胞が、肝星細胞を更に含む、[1]~[13]のいずれかに記載の方法。
[15]
 細胞の総数に対する、血管内皮細胞の数の比率が5%以上50%以下である、[1]~[14]のいずれかに記載の方法。
[16]
 血管構造を有する細胞構造体を製造する方法であって、
 血管内皮細胞を含む細胞、細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を混合して混合液を得る工程と、
 前記混合液を遠心することによって、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を含む沈殿物を得る工程と、
 前記沈殿物及びゲル化促進剤を含む細胞含有液を得る工程と、
 複数種のゲル化剤を含む反応液の液滴に前記細胞含有液を注入することでゲルを形成する工程と、
 前記ゲル中で前記細胞を培養する培養工程と、を含み、
 前記高分子電解質の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記細胞外マトリックス成分の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記複数種のゲル化剤がフィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含み、
 前記フィブリノゲンの含有量が、前記反応液の全量基準で、1mg/ml~10mg/mlであり、
 前記アルギン酸ナトリウムの含有量が前記反応液の全量を基準として0.01質量%~2質量%であり、
 前記ゲル化促進剤がトロンビン及びカルシウムイオンを含み、
 前記トロンビンの含有量が、前記細胞含有液の全量基準で、10unit/ml~30unit/mlであり、
 前記カルシウムイオンの含有量が、前記細胞含有液の全量を基準として1mM~10mMであり、
 前記細胞含有液の注入量に対する前記反応液の液滴量の体積比が2~10である、方法。
[17]
 血管構造を有する細胞構造体を製造する方法であって、
 血管内皮細胞を含む細胞、細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を混合して混合液を得る工程と、
 前記混合液を遠心することによって、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を含む沈殿物を得る工程と、
 前記沈殿物及びゲル化促進剤を含む細胞含有液を得る工程と、
 複数種のゲル化剤を含む反応液の液滴に前記細胞含有液を注入することでゲルを形成する工程と、
 前記ゲル中で前記細胞を培養する培養工程と、を含み、
 前記高分子電解質がヘパリンを含み、
 前記高分子電解質の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記細胞外マトリックス成分がコラーゲンを含み、
 前記細胞外マトリックス成分の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記複数種のゲル化剤がフィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含み、
 前記ゲル化促進剤がトロンビン及びカルシウムイオンを含む、方法。
An embodiment of the present invention is as follows.
[1]
A method for producing a cell structure having a vascular structure, comprising the steps of:
a gelling step of gelling a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells to form a gel containing the cells;
A culturing step of culturing the cells in the gel,
The method, wherein the cell-containing gel is formed by contacting a plurality of gelling agents with a gelation promoter.
[2]
The method according to [1], wherein the cell-containing fluid further contains extracellular matrix components and polyelectrolytes.
[3]
The method according to [2], wherein the extracellular matrix component comprises collagen.
[4]
The method according to [2], wherein the polyelectrolyte comprises heparin.
[5]
The method according to any one of [1] to [4], wherein the multiple gelling agents include fibrinogen and sodium alginate.
[6]
The method according to any one of [1] to [5], wherein the gelation accelerator comprises thrombin and calcium chloride.
[7]
The method according to any one of [1] to [6], wherein the gelation step is a step of forming the gel by injecting the cell-containing liquid containing the cells and the gelation promoter into a droplet of a reaction liquid containing the multiple types of gelling agents.
[8]
The method according to [7], wherein the volume ratio of the droplet volume of the reaction liquid to the injection volume of the cell-containing liquid is 2 to 10.
[9]
The method according to any one of [2] to [4], comprising, prior to the gelation step, a step of mixing the cells, the extracellular matrix components, and the polymer electrolyte to obtain a mixed solution.
[10]
The method according to [9], further comprising a step of obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture prior to the gelation step.
[11]
The method according to any one of [2] to [4] and [9] to [10], wherein the concentration of the polyelectrolyte is more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid.
[12]
The method according to any one of [2] to [4] and [9] to [11], wherein the concentration of the extracellular matrix component is greater than 0 mg/mL and less than or equal to 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid.
[13]
The method according to any one of [1] to [12], wherein the cells further comprise hepatocytes.
[14]
The method according to any one of [1] to [13], wherein the cells further comprise hepatic stellate cells.
[15]
The method according to any one of [1] to [14], wherein the ratio of the number of vascular endothelial cells to the total number of cells is 5% or more and 50% or less.
[16]
A method for producing a cell structure having a vascular structure, comprising the steps of:
A step of mixing cells including vascular endothelial cells, extracellular matrix components, and polymer electrolytes to obtain a mixed solution;
obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture;
Obtaining a cell-containing liquid containing the precipitate and a gelation promoter;
forming a gel by injecting the cell-containing liquid into a droplet of a reaction liquid containing multiple types of gelling agents;
A culturing step of culturing the cells in the gel,
The concentration of the polyelectrolyte is more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid;
The concentration of the extracellular matrix component is more than 0 mg/mL and 1.5 mg/mL or less based on the total amount of the cell-containing liquid,
the plurality of gelling agents includes fibrinogen and sodium alginate;
The fibrinogen content is 1 mg/ml to 10 mg/ml based on the total amount of the reaction solution;
The content of the sodium alginate is 0.01% by mass to 2% by mass based on the total amount of the reaction solution,
the gelation promoter comprises thrombin and calcium ions;
the content of the thrombin is 10 units/ml to 30 units/ml based on the total volume of the cell-containing liquid;
the calcium ion content is 1 mM to 10 mM based on the total amount of the cell-containing liquid;
The volume ratio of the droplet volume of the reaction liquid to the injection volume of the cell-containing liquid is 2 to 10.
[17]
A method for producing a cell structure having a vascular structure, comprising the steps of:
A step of mixing cells including vascular endothelial cells, extracellular matrix components, and polymer electrolytes to obtain a mixed solution;
obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture;
Obtaining a cell-containing liquid containing the precipitate and a gelation promoter;
forming a gel by injecting the cell-containing liquid into a droplet of a reaction liquid containing multiple types of gelling agents;
A culturing step of culturing the cells in the gel,
the polyelectrolyte comprises heparin;
The concentration of the polyelectrolyte is more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid;
the extracellular matrix component comprises collagen;
The concentration of the extracellular matrix component is more than 0 mg/mL and 1.5 mg/mL or less based on the total amount of the cell-containing liquid,
the plurality of gelling agents includes fibrinogen and sodium alginate;
The method, wherein the gelation promoter comprises thrombin and calcium ions.

 本発明によれば、血管形成能のばらつきを抑制可能な細胞構造体の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a method for producing a cell structure that can suppress variation in blood vessel formation ability.

試験例1の方法で作製した細胞構造体における血管形成を評価した結果を示す画像である。1 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 1. 試験例2の方法で作製した細胞構造体における血管形成を評価した結果を示す画像である。13 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 2. 試験例3の方法で作製した細胞構造体における血管形成を評価した結果を示す画像である。13 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 3. 試験例4の方法で作製した細胞構造体における血管形成を評価した結果を示す画像である。13 is an image showing the results of evaluating blood vessel formation in a cell structure prepared by the method of Test Example 4. 試験例5の方法で作製した細胞構造体の観察結果を示す画像である。13 is an image showing the observation results of a cell structure prepared by the method of Test Example 5. 試験例6の方法で作製した細胞構造体の観察結果を示す画像である。13 is an image showing the observation results of a cell structure prepared by the method of Test Example 6. 試験例7の方法で作製した細胞構造体の観察結果を示す画像である。13 is an image showing the observation results of a cell structure prepared by the method of Test Example 7. 細胞構造体の製造方法の一実施形態を説明するための模式図であり、(a)は細胞構造体の前駆体である細胞を含むゲルを示し、(b)は細胞を含むゲルを培地中で培養して得られる細胞構造体を示す。1 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a method for producing a cell structure, in which (a) shows a gel containing cells that are precursors of the cell structure, and (b) shows a cell structure obtained by culturing the gel containing the cells in a culture medium.

 以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Below, we will explain in detail the form for implementing the present invention. However, the present invention is not limited to the following embodiment.

〔細胞構造体の製造方法〕
 本実施形態に係る方法は、血管構造を有する細胞構造体を製造する方法であって、血管内皮細胞を含む細胞を含有する細胞含有液をゲル化して細胞を含むゲルを形成するゲル化工程と、ゲル中で細胞を培養する培養工程と、を含み、細胞を含むゲルは、複数種のゲル化剤をゲル化促進剤と接触させることにより形成される。本実施形態に係る方法は、ゲル化工程の前に細胞含有液を調製する準備工程を更に含んでいてよい。
[Method for producing cell structures]
The method according to the present embodiment is a method for producing a cell structure having a vascular structure, and includes a gelling step of gelling a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells to form a gel containing the cells, and a culturing step of culturing the cells in the gel, and the gel containing the cells is formed by contacting a plurality of gelling agents with a gelling promoter. The method according to the present embodiment may further include a preparation step of preparing a cell-containing liquid prior to the gelling step.

 本明細書において「細胞構造体」とは、複数の細胞が三次元的に配置されている細胞の集合体(塊状の細胞集団)であって、細胞培養によって人工的に作られる集合体を意味する。細胞構造体に含まれる細胞は、1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。図8はゲル化工程及び培養工程を含む細胞構造体の製造方法の一実施形態を説明するための模式図である。図8中、(a)は、ゲル化工程後かつ培養工程前の細胞を含むゲルを示す。図8中、(b)は、(a)に示す細胞を含むゲルを培地中で培養することによって形成される細胞構造体を示す。図8(b)に示すように、細胞構造体は、複数の細胞から構成されている細胞の集合体を含み、当該細胞の集合体がゲルで包埋されている。図8(b)に示すように、細胞構造体は、培養容器の底面に細胞の集合体の一部が接しており、細胞の集合体を覆うようにゲルが形成されている。 In this specification, the term "cell structure" refers to a cell aggregate (agglomerated cell mass) in which multiple cells are arranged three-dimensionally, and is an aggregate artificially created by cell culture. The cell structure may contain only one type of cell, or may contain two or more types of cells. Figure 8 is a schematic diagram for explaining one embodiment of a method for producing a cell structure including a gelling step and a culture step. In Figure 8, (a) shows a gel containing cells after the gelling step and before the culture step. In Figure 8, (b) shows a cell structure formed by culturing the gel containing the cells shown in (a) in a medium. As shown in Figure 8(b), the cell structure contains a cell aggregate composed of multiple cells, and the cell aggregate is embedded in a gel. As shown in Figure 8(b), in the cell structure, a part of the cell aggregate is in contact with the bottom surface of the culture vessel, and a gel is formed so as to cover the cell aggregate.

 本明細書において「血管構造を有する細胞構造体」とは、血管内皮細胞によって形成された管状構造を有している細胞構造体を意味する。血管は、例えば、免疫組織染色、蛍光タンパク質を発現する血管内皮細胞を用いた顕微鏡観察等によって確認することができる。血管構造を有することは、例えば、細胞構造体を上面から顕微鏡観察したときに、分岐点を複数有し、網目構造になっていることが観察される程度に、血管が形成されていることであってもよい。 In this specification, a "cell structure having a vascular structure" refers to a cell structure having a tubular structure formed by vascular endothelial cells. Blood vessels can be confirmed, for example, by immunohistochemical staining, microscopic observation using vascular endothelial cells expressing fluorescent proteins, etc. Having a vascular structure may mean, for example, that when the cell structure is observed from above with a microscope, blood vessels are formed to the extent that they are observed to have multiple branching points and form a mesh structure.

 細胞構造体の形状は特に制限はなく、例えば、球体状、略球体状、楕円体状、略楕円体状、半球状、略半球状、半円状、略半円状、直方体状、略直方体状等が挙げられる。ここで、生体組織は、汗腺、リンパ管、脂腺等を含み、構成が細胞構造体より複雑である。そのため、細胞構造体と生体組織とは容易に区別可能である。 The shape of the cell structure is not particularly limited, and examples include a sphere, an approximately sphere, an ellipsoid, an approximately ellipsoid, a hemisphere, an approximately hemisphere, a semicircle, an approximately semicircle, a rectangular parallelepiped, an approximately rectangular parallelepiped, and the like. Here, biological tissue includes sweat glands, lymphatic vessels, sebaceous glands, and the like, and has a more complex structure than a cell structure. Therefore, cell structures and biological tissues can be easily distinguished.

 本明細書において「ゲル化剤」はゲル化促進剤との反応によってゲル(ハイドロゲル)を形成する材料であって、ゲルを形成していない状態の材料を意味する。本明細書において「ゲル化促進剤」はゲル化剤と反応することによってゲル化剤を含む液体をゲル化する成分を意味する。ゲル化剤及びゲル化促進剤は細胞を内部に含むゲルを形成可能な材料であれば、特に制限されない。ゲル化剤及びゲル化促進剤はそれぞれ化学物質又は酵素であってよい。 In this specification, the term "gelling agent" refers to a material that forms a gel (hydrogel) by reacting with a gelling accelerator, and refers to a material that has not yet formed a gel. In this specification, the term "gelling accelerator" refers to a component that gels a liquid that contains a gelling agent by reacting with the gelling agent. There are no particular limitations on the gelling agent and gelling accelerator, so long as they are materials that can form a gel that contains cells inside. The gelling agent and gelling accelerator may each be a chemical substance or an enzyme.

 ゲル化剤及びゲル化促進剤の組み合わせとしては、例えば、フィブリノゲン及びトロンビンの組み合わせ、アルギン酸ナトリウム及びカルシウムイオンの組み合わせ、コラーゲン及び塩化ナトリウムの組み合わせ、並びに、ペクチン及び硫酸カルシウムの組み合わせが挙げられる。 Examples of combinations of gelling agents and gelling promoters include a combination of fibrinogen and thrombin, a combination of sodium alginate and calcium ions, a combination of collagen and sodium chloride, and a combination of pectin and calcium sulfate.

 複数種のゲル化剤は、第1のゲル化剤と、第1のゲル化剤とは異なる第2のゲル化剤とを少なくとも含む。第1のゲル化剤及び第2のゲル化剤は、それぞれ単独で所定濃度にて用いた場合の固化速度やゲル化後の弾性率が異なるゲル化剤の組み合わせであってよい。例えば固化速度の異なる2種類のゲル化剤を用いた場合は、弾性率においては適切なパラメータを有する単独のゲル化剤では不十分であった固化速度を補うことができる可能性がある。あるいは、弾性率が異なるゲル化剤を用いた場合は、固化速度においては適切なパラメータを有する単独のゲル化剤では不十分であった弾性率を補うことができる可能性がある。ゲル化剤は、2種以上であり、例えば、5種以下、4種以下、又は3種以下であってよく、2種であることが好ましい。複数種のゲル化剤を含むことで、ゲル形成時の液滴量を増加させることができる。これによって、ゲル中での細胞の拡散及び凝集が抑制され、細胞構造体を製造する方法において血管形成能が安定化される。複数種のゲル化剤を含む場合、1種のゲル化剤を含む条件で作製された場合と比べて、製造される細胞構造体の保形性が向上する。 The multiple gelling agents include at least a first gelling agent and a second gelling agent different from the first gelling agent. The first gelling agent and the second gelling agent may be a combination of gelling agents having different solidification speeds and elastic moduli after gelation when used alone at a predetermined concentration. For example, when two types of gelling agents with different solidification speeds are used, it is possible to compensate for the solidification speed that is insufficient when a single gelling agent having an appropriate parameter for elastic modulus is used. Alternatively, when gelling agents with different elastic moduli are used, it is possible to compensate for the elastic modulus that is insufficient when a single gelling agent having an appropriate parameter for solidification speed is used. The gelling agents may be two or more types, for example, five or less, four or less, or three or less types, and two types are preferable. By including multiple types of gelling agents, the amount of droplets during gel formation can be increased. This suppresses the diffusion and aggregation of cells in the gel, and stabilizes the blood vessel formation ability in the method for producing a cell structure. When multiple types of gelling agents are included, the shape retention of the cell structure produced is improved compared to when it is produced under conditions containing one type of gelling agent.

 第1のゲル化剤の質量に対する、第2のゲル化剤の質量の比は、ゲル化剤の種類に応じて適宜調整することができる。第1のゲル化剤の質量に対する、第2のゲル化剤の質量の比は、例えば、5以上、又は10以上であってよく、10以下、又は5以下であってよい。 The ratio of the mass of the second gelling agent to the mass of the first gelling agent can be adjusted appropriately depending on the type of gelling agent. The ratio of the mass of the second gelling agent to the mass of the first gelling agent may be, for example, 5 or more, or 10 or more, or 10 or less, or 5 or less.

 ゲル化促進剤は、第1のゲル化剤と反応することによってゲル化反応を促進する第1のゲル化促進剤、及び、第2のゲル化剤と反応することによってゲル化反応を促進する第2のゲル化促進剤を少なくとも含んでいてよい。第1のゲル化促進剤の質量に対する、第2のゲル化促進剤の質量の比は、ゲル化促進剤の種類に応じて適宜調整することができる。第1のゲル化促進剤の質量に対する、第2のゲル化促進剤の質量の比は、例えば、1以上、又は2以上であってよく、10以下、又は5以下であってよい。 The gelation accelerator may include at least a first gelation accelerator that reacts with the first gelling agent to accelerate the gelation reaction, and a second gelation accelerator that reacts with the second gelling agent to accelerate the gelation reaction. The ratio of the mass of the second gelation accelerator to the mass of the first gelling accelerator can be adjusted appropriately depending on the type of gelation accelerator. The ratio of the mass of the second gelation accelerator to the mass of the first gelling accelerator may be, for example, 1 or more, or 2 or more, and may be 10 or less, or 5 or less.

 細胞毒性及び安定性等の観点から、複数種のゲル化剤は、フィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含んでいてよい。この場合、ゲル化促進剤はトロンビン及びカルシウムイオンを含んでいてよい。 In terms of cytotoxicity and stability, the multiple gelling agents may include fibrinogen and sodium alginate. In this case, the gelling promoter may include thrombin and calcium ions.

 以下、準備工程、ゲル化工程及び培養工程を含む血管構造を有する細胞構造体を製造する方法の一例について説明する。 Below, an example of a method for producing a cell structure having a vascular structure, including a preparation process, a gelation process, and a culture process, is described.

<準備工程>
 準備工程では、血管内皮細胞を含む細胞を含有する細胞含有液を調製する。
<Preparation process>
In the preparation step, a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells is prepared.

 細胞含有液は、ゲル化促進剤を2種以上、又はゲル化剤を2種以上含んでいてよい。ゲル化促進剤を2種以上含む場合、細胞含有液は、例えば、トロンビン及びカルシウムイオンを含んでいてよい。ゲル化剤を2種以上含む場合、細胞含有液は、例えば、フィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含んでいてよい。細胞含有液は、第1のゲル化剤と、第2のゲル化促進剤(第1のゲル化剤と反応してゲルを形成しない第2のゲル化促進剤)と、を含んでいてよい。この場合、細胞含有液は、トロンビン及びアルギン酸ナトリウム、又はフィブリノゲン及びカルシウムイオンを含んでいてよい。 The cell-containing liquid may contain two or more gelation promoters, or two or more gelling agents. When the cell-containing liquid contains two or more gelation promoters, the cell-containing liquid may contain, for example, thrombin and calcium ions. When the cell-containing liquid contains two or more gelling agents, the cell-containing liquid may contain, for example, fibrinogen and sodium alginate. The cell-containing liquid may contain a first gelling agent and a second gelling agent (a second gelling agent that does not react with the first gelling agent to form a gel). In this case, the cell-containing liquid may contain thrombin and sodium alginate, or fibrinogen and calcium ions.

 ゲル化剤及び/又はゲル化促進剤の使用量は、ゲル化剤及びゲル化促進剤の種類等に応じて適宜設定することができる。細胞含有液中のゲル化剤及び/又はゲル化促進剤の総含有量は、細胞含有液の全量を基準として、0.1mg/mL以上、0.5mg/mL以上、1mg/mL以上、2mg/mL以上、3mg/mL以上、4mg/mL以上、又は5mg/mL以上であってよく、100mg/mL以下、90mg/mL以下、80mg/mL以下、70mg/mL以下、60mg/mL以下、又は50mg/mL以下であってよい。 The amount of gelling agent and/or gelling promoter used can be appropriately set depending on the type of gelling agent and gelling promoter, etc. The total content of gelling agent and/or gelling promoter in the cell-containing liquid may be 0.1 mg/mL or more, 0.5 mg/mL or more, 1 mg/mL or more, 2 mg/mL or more, 3 mg/mL or more, 4 mg/mL or more, or 5 mg/mL or more, based on the total amount of the cell-containing liquid, and may be 100 mg/mL or less, 90 mg/mL or less, 80 mg/mL or less, 70 mg/mL or less, 60 mg/mL or less, or 50 mg/mL or less.

 細胞含有液がフィブリノゲンを含む場合、フィブリノゲン濃度は、細胞含有液の全量基準で、0.1mg/ml以上、0.5mg/ml以上、1.0mg/ml以上、1.5mg/ml以上、2.0mg/ml以上、2.5mg/ml以上、3.0mg/ml以上、3.5mg/ml以上、4.0mg/ml以上、又は4.5mg/ml以上であってよい。細胞含有液がフィブリノゲンを含む場合、フィブリノゲン濃度は、細胞含有液の全量基準で、100mg/ml以下、90mg/ml以下、80mg/ml以下、70mg/ml以下、60mg/ml以下、50mg/ml以下、40mg/ml以下、30mg/ml以下、20mg/ml以下、10mg/ml以下、9.0mg/ml以下、8.0mg/ml以下、7.0mg/ml以下、6.0mg/ml以下、又は5.5mg/ml以下であってよい。細胞含有液がフィブリノゲンを含む場合、フィブリノゲン濃度は、細胞含有液の全量基準で、0.1mg/ml~100mg/ml、0.5mg/ml~50mg/ml、1mg/ml~20mg/ml、2mg/ml~10mg/ml、3mg/ml~8mg/ml、又は4~6mg/ml(例えば5mg/ml)であってよい。フィブリノゲン濃度が上述した範囲内である場合、組織作成後の細胞構造体の三次元構造の安定性がより優れたものとなる。 When the cell-containing fluid contains fibrinogen, the fibrinogen concentration, based on the total volume of the cell-containing fluid, may be 0.1 mg/ml or more, 0.5 mg/ml or more, 1.0 mg/ml or more, 1.5 mg/ml or more, 2.0 mg/ml or more, 2.5 mg/ml or more, 3.0 mg/ml or more, 3.5 mg/ml or more, 4.0 mg/ml or more, or 4.5 mg/ml or more. When the cell-containing fluid contains fibrinogen, the fibrinogen concentration may be, based on the total volume of the cell-containing fluid, 100 mg/ml or less, 90 mg/ml or less, 80 mg/ml or less, 70 mg/ml or less, 60 mg/ml or less, 50 mg/ml or less, 40 mg/ml or less, 30 mg/ml or less, 20 mg/ml or less, 10 mg/ml or less, 9.0 mg/ml or less, 8.0 mg/ml or less, 7.0 mg/ml or less, 6.0 mg/ml or less, or 5.5 mg/ml or less. When the cell-containing fluid contains fibrinogen, the fibrinogen concentration may be, based on the total volume of the cell-containing fluid, 0.1 mg/ml to 100 mg/ml, 0.5 mg/ml to 50 mg/ml, 1 mg/ml to 20 mg/ml, 2 mg/ml to 10 mg/ml, 3 mg/ml to 8 mg/ml, or 4 to 6 mg/ml (e.g., 5 mg/ml). When the fibrinogen concentration is within the above-mentioned range, the three-dimensional structure of the cell structure after tissue creation is more stable.

 細胞含有液がトロンビンを含む場合、トロンビン濃度は、細胞含有液の全量基準で、1unit/ml以上、2unit/ml以上、4unit/ml以上、6unit/ml以上、8unit/ml以上、10unit/ml以上、12unit/ml以上、14unit/ml以上、16unit/ml以上、18unit/ml以上、19unit/ml以上、又は19.5unit/ml以上であってよい。細胞含有液がトロンビンを含む場合、トロンビン濃度は、細胞含有液の全量基準で、1000unit/ml以下、800unit/ml以下、600unit/ml以下、400unit/ml以下、200unit/ml以下、100unit/ml以下、80unit/ml以下、60unit/ml以下、40unit/ml以下、30unit/ml以下、又は25unit/ml以下であってよい。細胞含有液がトロンビンを含む場合、トロンビン濃度は、細胞含有液の全量基準で、1unit/ml~1000unit/ml、2unit/ml~500unit/ml、5unit/ml~100unit/ml、10unit/ml~50unit/ml、又は15unit/ml~30unit/ml(例えば20unit/ml)であってよい。トロンビン濃度が上述した範囲内である場合、フィブリノゲンとの反応開始後ゲルが形成されるまでの時間がより安定し、その後に培地を添加してもゲルの損壊リスクがより小さい安定した細胞構造体を作成することができる。 When the cell-containing liquid contains thrombin, the thrombin concentration, based on the total volume of the cell-containing liquid, may be 1 unit/ml or more, 2 units/ml or more, 4 units/ml or more, 6 units/ml or more, 8 units/ml or more, 10 units/ml or more, 12 units/ml or more, 14 units/ml or more, 16 units/ml or more, 18 units/ml or more, 19 units/ml or more, or 19.5 units/ml or more. When the cell-containing liquid contains thrombin, the thrombin concentration, based on the total volume of the cell-containing liquid, may be 1000 units/ml or less, 800 units/ml or less, 600 units/ml or less, 400 units/ml or less, 200 units/ml or less, 100 units/ml or less, 80 units/ml or less, 60 units/ml or less, 40 units/ml or less, 30 units/ml or less, or 25 units/ml or less. When the cell-containing liquid contains thrombin, the thrombin concentration may be 1 unit/ml to 1000 unit/ml, 2 unit/ml to 500 unit/ml, 5 unit/ml to 100 unit/ml, 10 unit/ml to 50 unit/ml, or 15 unit/ml to 30 unit/ml (e.g., 20 unit/ml) based on the total volume of the cell-containing liquid. When the thrombin concentration is within the above-mentioned range, the time from the start of the reaction with fibrinogen to the formation of a gel is more stable, and a stable cell structure can be created with less risk of damage to the gel even if culture medium is added thereafter.

 細胞含有液がアルギン酸ナトリウムを含む場合、アルギン酸ナトリウムの含有量は、細胞含有液の全量を基準として0.01質量%以上、0.02質量%以上、0.03質量%以上、又は0.04質量%以上であってよい。細胞含有液がアルギン酸ナトリウムを含む場合、アルギン酸ナトリウムの含有量は、細胞含有液の全量を基準として2.0質量%以下、1.5質量%以下、1.0質量%以下、0.50質量%以下、0.10質量%以下、0.08質量%以下、又は0.06質量%以下であってよい。細胞含有液がアルギン酸ナトリウムを含む場合、アルギン酸ナトリウムの含有量は、細胞含有液の全量を基準として0.01質量%~2質量%、0.01質量%~1.5質量%、0.02質量%~1.0質量%、0.02質量%~0.50質量%、0.03質量%~0.10質量%、又は0.03質量%~0.08質量%(例えば、0.05質量%)であってよい。アルギン酸ナトリウムの含有量が上述した範囲内である場合、カルシウムイオンとの反応開始後ゲルが形成されるまでの時間がより安定し、その後に培地を添加してもゲルの損壊リスクがより小さい安定した細胞構造体を作成することができる。 When the cell-containing liquid contains sodium alginate, the content of sodium alginate may be 0.01 mass% or more, 0.02 mass% or more, 0.03 mass% or more, or 0.04 mass% or more based on the total amount of the cell-containing liquid. When the cell-containing liquid contains sodium alginate, the content of sodium alginate may be 2.0 mass% or less, 1.5 mass% or less, 1.0 mass% or less, 0.50 mass% or less, 0.10 mass% or less, 0.08 mass% or less, or 0.06 mass% or less based on the total amount of the cell-containing liquid. When the cell-containing liquid contains sodium alginate, the content of sodium alginate may be 0.01% to 2% by mass, 0.01% to 1.5% by mass, 0.02% to 1.0% by mass, 0.02% to 0.50% by mass, 0.03% to 0.10% by mass, or 0.03% to 0.08% by mass (e.g., 0.05% by mass) based on the total amount of the cell-containing liquid. When the content of sodium alginate is within the above-mentioned range, the time from the start of the reaction with calcium ions until the formation of a gel is more stable, and a stable cell structure can be created with less risk of damage to the gel even if a culture medium is added thereafter.

 細胞含有液がカルシウムイオンを含む場合、カルシウムイオン濃度は、細胞含有液の全量を基準として、1.0mM以上、2.0mM以上、3.0mM以上、4.0mM以上、4.5mM以上、又は5.0mM以上であってよい。細胞含有液がカルシウムイオンを含む場合、カルシウムイオン濃度は、細胞含有液の全量を基準として、200mM以下、150mM以下、100mM以下、80mM以下、60mM以下、40mM以下、20mM以下、10mM以下、8mM以下、又は6mM以下であってよい。細胞含有液がカルシウムイオンを含む場合、カルシウムイオン濃度は、細胞含有液の全量を基準として、1mM~200mM、1mM~150mM、2mM~100mM、2mM~50mM、5mM~20mM、又は5mM~10mMであってよい。カルシウムイオンを含む細胞含有液は、塩化カルシウム等のカルシウム塩を細胞含有液に含有させることによって調製することができる。カルシウムイオン濃度が上述した範囲内である場合、アルギン酸ナトリウムとの反応開始後ゲルが形成されるまでの時間がより安定し、その後に培地を添加してもゲルの損壊リスクがより小さい安定した細胞構造体を作製することができる。 When the cell-containing liquid contains calcium ions, the calcium ion concentration may be 1.0 mM or more, 2.0 mM or more, 3.0 mM or more, 4.0 mM or more, 4.5 mM or more, or 5.0 mM or more, based on the total amount of the cell-containing liquid. When the cell-containing liquid contains calcium ions, the calcium ion concentration may be 200 mM or less, 150 mM or less, 100 mM or less, 80 mM or less, 60 mM or less, 40 mM or less, 20 mM or less, 10 mM or less, 8 mM or less, or 6 mM or less, based on the total amount of the cell-containing liquid. When the cell-containing liquid contains calcium ions, the calcium ion concentration may be 1 mM to 200 mM, 1 mM to 150 mM, 2 mM to 100 mM, 2 mM to 50 mM, 5 mM to 20 mM, or 5 mM to 10 mM, based on the total amount of the cell-containing liquid. A cell-containing liquid containing calcium ions can be prepared by adding a calcium salt, such as calcium chloride, to the cell-containing liquid. When the calcium ion concentration is within the above-mentioned range, the time from the start of the reaction with sodium alginate until the formation of a gel is more stable, and a stable cell structure can be produced with less risk of damage to the gel even if a culture medium is added thereafter.

(細胞)
 細胞は、血管内皮細胞を少なくとも含む。血管内皮細胞は、血管内腔の表面を構成する扁平状の細胞を意味する。培養工程における血管内皮細胞は、例えば、類洞内皮細胞、ヒト臍帯静脈由来血管内皮細胞(HUVEC)等であってよい。類洞内皮細胞は、肝非実質細胞(肝臓を構成する細胞のうちの肝細胞以外の細胞)であり、細胞質に多数の小孔集合(篩板構造)を有し、基底膜を欠くなど他の血管内皮細胞と異なる特徴的な形態を有する細胞である。培養工程における血管内皮細胞としては、動物(例えばヒト)の肝臓から採取された初代細胞(初代血管内皮細胞)であってもよく、初代細胞を培養した細胞であってもよく、初代細胞を株化した培養細胞株であってもよく、幹細胞から人工的に分化させた細胞であってもよい。培養細胞株は遺伝子導入を行い樹立したものでもよく、具体的にはhTERTやSV40LT等の不死化誘引遺伝子等を導入した培養細胞株であってもよい。初代血管内皮細胞としては、例えば、Sciencell社製の製品型番5000等の初代類洞内皮細胞が挙げられる。初代類洞内皮細胞に遺伝子導入を行い不死化した培養細胞株を用いた場合、血管形成に関与する成長因子による血管形成・維持効果がより向上することが期待される。培養細胞株としては、例えば、Applied Biological Materials社製の製品型番T0056の培養細胞株が挙げられる。分化させる幹細胞としては、胚性幹細胞(ES細胞)、誘導多能性幹細胞(iPS細胞)等が挙げられる。培養工程における血管内皮細胞は、非がん性細胞であってよい。
(cell)
The cells include at least vascular endothelial cells. Vascular endothelial cells refer to flat cells that constitute the surface of the vascular lumen. The vascular endothelial cells in the culture step may be, for example, sinusoidal endothelial cells, human umbilical vein-derived vascular endothelial cells (HUVEC), etc. Sinusoidal endothelial cells are non-parenchymal hepatic cells (cells that constitute the liver other than hepatic cells), and have a characteristic morphology different from other vascular endothelial cells, such as a large number of small pores (sieve plate structure) in the cytoplasm and lacking a basement membrane. The vascular endothelial cells in the culture step may be primary cells (primary vascular endothelial cells) collected from the liver of an animal (e.g., human), cells cultured from primary cells, cultured cell lines established from primary cells, or cells artificially differentiated from stem cells. The cultured cell lines may be those established by gene transfer, specifically cultured cell lines into which immortalization-inducing genes such as hTERT and SV40LT have been introduced. Examples of primary vascular endothelial cells include primary sinusoidal endothelial cells, such as product number 5000 manufactured by Sciencell. When a cultured cell line immortalized by gene transfer into primary sinusoidal endothelial cells is used, it is expected that the effect of forming and maintaining blood vessels by growth factors involved in blood vessel formation will be further improved. Examples of cultured cell lines include the cultured cell line, product number T0056 manufactured by Applied Biological Materials. Examples of stem cells to be differentiated include embryonic stem cells (ES cells), induced pluripotent stem cells (iPS cells), etc. The vascular endothelial cells in the culture step may be non-cancerous cells.

 細胞は上皮細胞を更に含んでいてよい。上皮細胞は、皮膚、消化器、血管等に存在する上皮組織を形成する細胞である。上皮細胞としては、例えば、肝細胞、表皮角化細胞、腎上皮細胞、血管上皮細胞、肺胞上皮細胞、腸上皮細胞、網膜上皮細胞、神経上皮細胞、歯肉上皮細胞、胆管上皮細胞、胸腺上皮細胞等が挙げられる。 The cells may further include epithelial cells. Epithelial cells are cells that form epithelial tissues present in the skin, digestive tract, blood vessels, etc. Examples of epithelial cells include liver cells, epidermal keratinocytes, renal epithelial cells, vascular epithelial cells, alveolar epithelial cells, intestinal epithelial cells, retinal epithelial cells, neuroepithelial cells, gingival epithelial cells, bile duct epithelial cells, thymic epithelial cells, etc.

 細胞は肝細胞を含むことが好ましい。肝細胞は、肝実質細胞とも称され、例えば、胆汁の分泌、血漿タンパク質の分泌等の機能を有する細胞である。細胞構造体を構成する肝細胞としては、動物の肝臓から採取された初代肝細胞であってもよく、初代肝細胞を培養した細胞であってもよく、初代肝細胞を株化した培養細胞株であってもよく、幹細胞から人工的に分化させた肝芽細胞であってもよい。初代肝細胞としては、凍結初代肝細胞や、PXB Cell(登録商標)やHepaSH(登録商標)の様な、マウス等の動物の肝臓に初代ヒト肝細胞を移植したヒト肝細胞キメラ動物から採取された初代肝細胞などが挙げられる。培養細胞株としては、HepG2の様な不活化された肝がん細胞由来の細胞株が挙げられる。肝芽細胞へ分化させる幹細胞としては、胚性幹細胞(ES細胞)、誘導多能性幹細胞(iPS細胞)、間葉系幹細胞等が挙げられる。肝細胞としては、初代肝細胞及び肝芽細胞のように、非がん性細胞であることが好ましく、扱いの簡便性からPXB Cellがより好ましい。肝細胞は、機能的に正常且つ成熟した肝細胞を用いた場合、細胞構造体が本来の生体に類似した高い肝機能を発揮することが可能となるため好ましく、具体的には初代肝細胞、HepaRG(登録商標)、及び幹細胞から高度に分化された肝細胞を用いることができる。一般的に、このような機能的に成熟した肝細胞を用いて血管内皮細胞を含む細胞構造体内で共培養した場合は、血管内皮細胞の組織内での血管網化及びその維持がしづらくなる傾向があるが、本発明の一態様になる方法によれば、血管網の形成および維持も可能となる。 The cells preferably include hepatocytes. Hepatocytes are also called hepatocytes, and are cells that have functions such as secreting bile and plasma proteins. The hepatocytes constituting the cell structure may be primary hepatocytes collected from the liver of an animal, cultured cells of primary hepatocytes, cultured cell lines of primary hepatocytes, or hepatoblasts artificially differentiated from stem cells. Examples of primary hepatocytes include frozen primary hepatocytes, and primary hepatocytes such as PXB Cell (registered trademark) and HepaSH (registered trademark) collected from human hepatocyte chimera animals in which primary human hepatocytes are transplanted into the liver of an animal such as a mouse. Examples of cultured cell lines include cell lines derived from inactivated hepatoma cells such as HepG2. Examples of stem cells to be differentiated into hepatoblasts include embryonic stem cells (ES cells), induced pluripotent stem cells (iPS cells), and mesenchymal stem cells. As the hepatocytes, non-cancerous cells such as primary hepatocytes and hepatoblasts are preferred, and PXB cells are more preferred due to their ease of handling. When functionally normal and mature hepatocytes are used, the cell structure is able to exhibit high liver function similar to that of the original living body, and thus is preferred. Specifically, primary hepatocytes, HepaRG (registered trademark), and hepatocytes highly differentiated from stem cells can be used. In general, when such functionally mature hepatocytes are co-cultured in a cell structure containing vascular endothelial cells, it tends to be difficult for the vascular endothelial cells to form and maintain a vascular network in the tissue, but according to the method of one aspect of the present invention, it is also possible to form and maintain a vascular network.

 細胞は1種又は2種以上の上皮細胞を含んでいてよい。細胞は、例えば、肝機能に関与するタンパク質の遺伝子型が異なる複数の肝細胞を含んでいてもよい。細胞に含まれる全ての肝細胞が肝機能に関与するタンパク質の遺伝子型が同一であってもよい。肝機能に関与するタンパク質としては、例えば、薬物代謝酵素が挙げられる。 The cells may include one or more types of epithelial cells. The cells may include, for example, a plurality of hepatocytes having different genotypes for a protein involved in liver function. All hepatocytes contained in the cells may have the same genotype for a protein involved in liver function. Examples of proteins involved in liver function include drug metabolizing enzymes.

 細胞は肝星細胞を更に含んでいてよい。肝星細胞は、肝非実質細胞(肝臓を構成する細胞のうちの肝細胞以外の細胞)であり、ビタミンAを貯蔵する機能等を有し、肝臓における肝細胞と類洞の間の領域であるディッセ腔に存在する。肝星細胞は、肝臓から採取された初代肝星細胞であってもよく、初代肝星細胞培養した細胞であってもよい。肝星細胞は、初代細胞を株化した細胞、又は幹細胞から人工的に分化させた肝星細胞であってもよい。肝星細胞としては、例えばLX2などの肝星細胞株が上げられる。 The cells may further include hepatic stellate cells. Hepatic stellate cells are non-parenchymal hepatic cells (cells other than hepatocytes among the cells that make up the liver), have functions such as storing vitamin A, and are present in the space of Disse, which is the area between hepatocytes and sinusoids in the liver. The hepatic stellate cells may be primary hepatic stellate cells extracted from the liver, or may be cells cultured from primary hepatic stellate cells. The hepatic stellate cells may be a cell line established from primary cells, or hepatic stellate cells artificially differentiated from stem cells. Examples of hepatic stellate cells include hepatic stellate cell lines such as LX2.

 細胞は、上皮細胞、血管内皮細胞及び肝星細胞以外の他の細胞を更に含んでいてもよい。他の細胞は、例えば、成熟した体細胞であってよく、幹細胞のような未分化な細胞であってもよい。体細胞の具体例としては、例えば、神経細胞、樹状細胞、免疫細胞、リンパ管内皮細胞、線維芽細胞、心筋細胞、膵島細胞、平滑筋細胞、骨細胞、脾臓細胞等が挙げられる。幹細胞としては、ES細胞、iPS細胞、間葉系幹細胞等が挙げられる。他の細胞は、正常細胞であってもよく、がん細胞のようにいずれかの細胞機能が亢進又は抑制されている細胞であってもよい。「がん細胞」とは、体細胞から派生して無限の増殖能を獲得した細胞である。 The cells may further include other cells other than epithelial cells, vascular endothelial cells, and hepatic stellate cells. The other cells may be, for example, mature somatic cells, or undifferentiated cells such as stem cells. Specific examples of somatic cells include, for example, nerve cells, dendritic cells, immune cells, lymphatic endothelial cells, fibroblasts, cardiac myocytes, pancreatic islet cells, smooth muscle cells, bone cells, and spleen cells. Examples of stem cells include ES cells, iPS cells, and mesenchymal stem cells. The other cells may be normal cells, or may be cells such as cancer cells in which any cell function is enhanced or suppressed. A "cancer cell" is a cell that is derived from a somatic cell and has acquired the ability to proliferate indefinitely.

 細胞の由来は、特に限定されないが、例えば、ヒト、サル、イヌ、ネコ、ウサギ、ブタ、ウシ、マウス、ラット等の哺乳類動物に由来する細胞であってよい。 The origin of the cells is not particularly limited, but may be, for example, cells derived from mammals such as humans, monkeys, dogs, cats, rabbits, pigs, cows, mice, and rats.

 細胞の総数(X0)は、特に限定されるものではなく、構築する細胞構造体の厚み、形状、構築に使用する細胞培養容器の大きさ等を考慮して適宜決定される。細胞の総数(X0)は、1×10cells以上、1×10cells以上、1×10cells以上、又は1×10cells以上であってもよい。細胞の総数(X0)は、1×10cells以下、1×10cells以下、又は1×10cellsであってもよい。 The total number of cells (X0) is not particularly limited and is appropriately determined taking into consideration the thickness and shape of the cell structure to be constructed, the size of the cell culture vessel to be used for construction, etc. The total number of cells (X0) may be 1 x 10 3 cells or more, 1 x 10 4 cells or more, 1 x 10 5 cells or more, or 1 x 10 6 cells or more. The total number of cells (X0) may be 1 x 10 9 cells or less, 1 x 10 7 cells or less, or 1 x 10 5 cells.

 細胞の総数(X0)に対する、血管内皮細胞の数(X1)の比率(X1/X0×100)は、血管を有する細胞構造体としてより一層好適である観点から、5%以上、10%以上、15%以上、又は20%以上であってよく、50%以下、45%以下、40%以下、35%以下、又は30%以下であってよい。細胞の総数に対する、血管内皮細胞の数の比率は、血管を有する細胞構造体としてより一層好適である観点から、20%以上30%以下であることが好ましい。 The ratio (X1/X0 x 100) of the number of vascular endothelial cells (X1) to the total number of cells (X0) may be 5% or more, 10% or more, 15% or more, or 20% or more, and may be 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, or 30% or less, from the viewpoint of being even more suitable as a cell structure having blood vessels. The ratio of the number of vascular endothelial cells to the total number of cells is preferably 20% or more and 30% or less, from the viewpoint of being even more suitable as a cell structure having blood vessels.

 細胞の総数(X0)に対する、上皮細胞の数(X2)の比率(X2/X0×100)は、上皮細胞を含む細胞構造体としてより一層好適である観点から、5%以上、10%以上、15%以上、20%以上、25%以上、30%以上、35%以上、40%以上、45%以上、50%以上、55%以上、60%以上、又は65%以上であってよく、95%以下、90%以下、80%以下、75%以下、又は70%以下であってよい。細胞の総数に対する、上皮細胞の数の比率は、上皮細胞を含む細胞構造体としてより一層好適である観点から、60%以上80%以下であることが好ましい。上皮細胞が肝細胞である場合、肝細胞の比率は生体に近い条件である50%以上であることが望ましい。 The ratio (X2/X0 x 100) of the number of epithelial cells (X2) to the total number of cells (X0) may be 5% or more, 10% or more, 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, 40% or more, 45% or more, 50% or more, 55% or more, 60% or more, or 65% or more, and may be 95% or less, 90% or less, 80% or less, 75% or less, or 70% or less, from the viewpoint of being more suitable as a cell structure containing epithelial cells. The ratio of the number of epithelial cells to the total number of cells is preferably 60% or more and 80% or less, from the viewpoint of being more suitable as a cell structure containing epithelial cells. When the epithelial cells are hepatic cells, it is desirable that the ratio of hepatic cells is 50% or more, which is a condition close to that of a living body.

 細胞の総数(X0)に対する、肝星細胞の数(X3)の比率(X3/X0×100)は、肝星細胞を含む細胞構造体としてより一層好適である観点から、1%以上、3%以上、5%以上、8%以上、又は10%以上であってよく、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、又は10%以下であってよい。細胞の総数に対する、肝星細胞の数の比率は、肝星細胞を含む細胞構造体としてより一層好適である観点から、5%以上15%以下であることが好ましい。 The ratio (X3/X0 x 100) of the number of hepatic stellate cells (X3) to the total number of cells (X0) may be 1% or more, 3% or more, 5% or more, 8% or more, or 10% or more, and may be 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, or 10% or less, from the viewpoint of being even more suitable as a cell structure containing hepatic stellate cells. From the viewpoint of being even more suitable as a cell structure containing hepatic stellate cells, the ratio of the number of hepatic stellate cells to the total number of cells is preferably 5% or more and 15% or less.

(細胞外マトリックス成分)
 細胞含有液は、細胞外マトリックス成分を更に含有していてよい。細胞含有液が細胞外マトリックス成分を含む場合、細胞の集積が促進される。これによって、血管内皮細胞同士の接着が促進され、血管形成能のばらつきが更に抑制されやすくなる。
(Extracellular matrix components)
The cell-containing liquid may further contain an extracellular matrix component. When the cell-containing liquid contains an extracellular matrix component, the accumulation of cells is promoted. This promotes adhesion between vascular endothelial cells, and makes it easier to further suppress the variation in angiogenesis ability.

 本明細書において「細胞外マトリックス成分」とは、複数の細胞外マトリックス分子によって形成されている細胞外マトリックス分子の集合体である。細胞外マトリックス分子とは、生物において細胞の外に存在する物質を意味する。細胞外マトリックスとしては、細胞の生育及び細胞集合体の形成に悪影響を及ぼさない限り、適切な物質を用いることができる。細胞外マトリックス分子の具体例としては、コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカン、フィブロネクチン、ヒアルロン酸、ラミニン、ビトロネクチン、テネイシン、エンタクチン、フィブリリン及びカドヘリン等が挙げられるが、これらに限定されない。細胞外マトリックス成分は、これらの1種単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。 As used herein, the term "extracellular matrix component" refers to an assembly of extracellular matrix molecules formed by multiple extracellular matrix molecules. An extracellular matrix molecule refers to a substance that exists outside cells in an organism. Any appropriate substance can be used as the extracellular matrix as long as it does not adversely affect cell growth and the formation of cell aggregates. Specific examples of extracellular matrix molecules include, but are not limited to, collagen, elastin, proteoglycan, fibronectin, hyaluronic acid, laminin, vitronectin, tenascin, entactin, fibrillin, and cadherin. The extracellular matrix component may be used alone or in combination.

 細胞外マトリックスは、細胞の生育及び細胞集合体の形成に悪影響を及ぼさない限り、上述の細胞外マトリックスの改変体及びバリアントであってもよく、化学合成ペプチド等のポリペプチドであってもよい。細胞外マトリックスは、コラーゲンに特徴的なGly-X-Yで表される配列の繰り返しを有するものであってよい。ここで、Glyはグリシン残基を表し、X及びYはそれぞれ独立に適切なアミノ酸残基を表す。複数のGly-XYは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。Gly-X-Yで示される配列の繰り返しを有することによって、分子鎖の配置への束縛が少なくなるため、例えば、細胞培養の際の足場材料としての機能がより一層優れたものとなる。Gly-X-Yで示される配列の繰り返しを有する細胞外マトリックスにおいて、Gly-X-Yで示される配列の割合は、全アミノ酸配列のうち、80%以上であってよく、好ましくは95%以上である。また、細胞外マトリックスは、RGD配列を有するポリペプチドであってもよい。RGD配列とは、Arg-Gly-Asp(アルギニン残基-グリシン残基-アスパラギン酸残基)で表される配列をいう。RGD配列を有することによって、細胞接着がより一層促進されるため、例えば、細胞培養の際の足場材料としてより一層好適なものとなる。Gly-X-Yで表される配列と、RGD配列とを含む細胞外マトリックスとしては、コラーゲン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン、カドヘリン等が挙げられる。 The extracellular matrix may be a modified or variant of the above-mentioned extracellular matrix, or may be a polypeptide such as a chemically synthesized peptide, so long as it does not adversely affect cell growth and cell aggregate formation. The extracellular matrix may have a repeat of a sequence represented by Gly-X-Y, which is characteristic of collagen. Here, Gly represents a glycine residue, and X and Y each independently represent an appropriate amino acid residue. The multiple Gly-XYs may be the same or different. By having a repeat of the sequence represented by Gly-X-Y, there is less restriction on the arrangement of the molecular chain, so that, for example, the function as a scaffold material during cell culture is further improved. In the extracellular matrix having a repeat of the sequence represented by Gly-X-Y, the ratio of the sequence represented by Gly-X-Y may be 80% or more, preferably 95% or more, of the total amino acid sequence. The extracellular matrix may also be a polypeptide having an RGD sequence. The RGD sequence is a sequence represented by Arg-Gly-Asp (arginine residue-glycine residue-aspartic acid residue). Having the RGD sequence further promotes cell adhesion, making it even more suitable as a scaffolding material for cell culture, for example. Examples of extracellular matrices that contain the sequence represented by Gly-X-Y and the RGD sequence include collagen, fibronectin, vitronectin, laminin, cadherin, etc.

 コラーゲンとしては、例えば、繊維性コラーゲン及び非繊維性コラーゲンが挙げられる。繊維性コラーゲンとは、コラーゲン繊維の主成分となるコラーゲンを意味し、具体的には、I型コラーゲン、II型コラーゲン、III型コラーゲン等が挙げられる。非繊維性コラーゲンとしては、例えば、IV型コラーゲンが挙げられる。 Examples of collagen include fibrous collagen and non-fibrous collagen. Fibrous collagen refers to collagen that is the main component of collagen fibers, and specific examples include type I collagen, type II collagen, and type III collagen. Examples of non-fibrous collagen include type IV collagen.

 プロテオグリカンとして、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン、ケラタン硫酸プロテオグリカン、デルマタン硫酸プロテオグリカンが挙げられるが、これらに限定されない。 Proteoglycans include, but are not limited to, chondroitin sulfate proteoglycans, heparan sulfate proteoglycans, keratan sulfate proteoglycans, and dermatan sulfate proteoglycans.

 細胞外マトリックス成分の形状としては、例えば、線維状が挙げられる。線維状とは、糸状の細胞外マトリックス成分で構成される形状、又は糸状の細胞外マトリックス成分が分子間で架橋して構成される形状を意味する。細胞外マトリックス成分の少なくとも一部は、線維状であってよい。細胞外マトリックス成分の形状は、顕微鏡観察した際に観察されるひとかたまりの細胞外マトリックス成分(細胞外マトリックス成分の集合体)の形状であり、細胞外マトリックス成分は、好適には後述する平均径及び/又は平均長の大きさを有するものである。繊維状の細胞外マトリックス成分には、複数の糸状細胞外マトリックス分子が集合して形成された細い糸状物(細線維)、細線維が更に集合して形成される糸状物、これらの糸状物を解繊したもの等が含まれる。形状が線維状である細胞外マトリックス成分を含むと、線維状の細胞外マトリックス成分ではRGD配列が破壊されることなく保存されており、細胞接着のための足場材としてより一層効果的に機能することができる。 The shape of the extracellular matrix component may be, for example, fibrous. Fibrous means a shape composed of thread-like extracellular matrix components, or a shape composed of thread-like extracellular matrix components cross-linked with each other. At least a part of the extracellular matrix component may be fibrous. The shape of the extracellular matrix component is the shape of a mass of extracellular matrix components (aggregates of extracellular matrix components) observed under a microscope, and the extracellular matrix components preferably have an average diameter and/or average length as described below. Fibrous extracellular matrix components include thin threads (fibers) formed by the aggregation of multiple thread-like extracellular matrix molecules, threads formed by further aggregation of filaments, and defibrillated versions of these threads. When the extracellular matrix component has a fibrous shape, the RGD sequence is preserved without being destroyed in the fibrous extracellular matrix component, and the fibrous extracellular matrix component can function more effectively as a scaffold for cell adhesion.

 細胞外マトリックス成分は、コラーゲン、ラミニン及びフィブロネクチンからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてよく、コラーゲンを含むことが好ましい。コラーゲンは好ましくは繊維性コラーゲンであり、より好ましくはI型コラーゲンである。繊維性コラーゲンは、市販されているコラーゲンを用いてもよく、その具体例としては、日本ハム株式会社製のブタ皮膚由来I型コラーゲンが挙げられる。 The extracellular matrix component may contain at least one selected from the group consisting of collagen, laminin, and fibronectin, and preferably contains collagen. The collagen is preferably fibrous collagen, and more preferably type I collagen. As the fibrous collagen, commercially available collagen may be used, and a specific example thereof is type I collagen derived from pig skin manufactured by Nippon Ham Ltd.

 細胞外マトリックス成分は、動物由来の細胞外マトリックス成分であってよい。細胞外マトリックス成分の由来となる動物種として、例えば、ヒト、ブタ、ウシ等が挙げられるが、これらに限定されない。細胞外マトリックス成分は、一種類の動物に由来する成分を用いてもよいし、複数種の動物に由来する成分を併用して用いてもよい。 The extracellular matrix components may be derived from animals. Examples of animal species from which the extracellular matrix components are derived include, but are not limited to, humans, pigs, and cows. The extracellular matrix components may be derived from a single type of animal, or may be a combination of components derived from multiple types of animals.

 細胞外マトリックス成分の含有量は、目的とする細胞構造体の形状、厚さ等に応じて適宜決定できる。細胞外マトリックス成分の含有量は、例えば、細胞含有液の全量を基準として、0.005mg/mL以上、0.01mg/mL以上、0.025mg/mL以上、0.05mg/mL以上、0.10mg/mL以上、0.15mg/mL以上、0.20mg/mL、0.25mg/mL、0.30mg/mL以上、0.35mg/mL以上、0.40mg/mL以上、又は0.45mg/mL以上であってよく、1.5mg/mL以下、1.25mg/mL以下、1.0mg/mL以下、0.8mg/mL以下、又は0.6mg/mL以下であってよい。細胞外マトリックス成分の含有量が上述した範囲内である場合、細胞間での接着をより促進しやすく、三次元構造がより安定化し、血管網形成もより安定化する。 The content of the extracellular matrix components can be appropriately determined depending on the shape, thickness, etc. of the target cell structure. The content of the extracellular matrix components may be, for example, 0.005 mg/mL or more, 0.01 mg/mL or more, 0.025 mg/mL or more, 0.05 mg/mL or more, 0.10 mg/mL or more, 0.15 mg/mL or more, 0.20 mg/mL, 0.25 mg/mL, 0.30 mg/mL or more, 0.35 mg/mL or more, 0.40 mg/mL or more, or 0.45 mg/mL or more, and may be 1.5 mg/mL or less, 1.25 mg/mL or less, 1.0 mg/mL or less, 0.8 mg/mL or less, or 0.6 mg/mL or less, based on the total amount of the cell-containing liquid. When the content of the extracellular matrix components is within the above-mentioned range, adhesion between cells is more easily promoted, the three-dimensional structure is more stabilized, and the formation of the vascular network is also more stabilized.

(高分子電解質)
 細胞含有液は、高分子電解質を更に含有していてよい。高分子電解質は、電解質の性質を有する高分子化合物である。細胞含有液が高分子電解質を含む場合、細胞の集積が促進される。これによって、血管内皮細胞同士の接着が促進され、血管形成能のばらつきが更に抑制されやすくなる。
(polymer electrolyte)
The cell-containing liquid may further contain a polyelectrolyte. The polyelectrolyte is a polymer compound having electrolytic properties. When the cell-containing liquid contains a polyelectrolyte, the accumulation of cells is promoted. This promotes adhesion between vascular endothelial cells, and makes it easier to further suppress the variation in blood vessel formation ability.

 高分子電解質としては、ヘパリン、コンドロイチン硫酸(例えば、コンドロイチン4-硫酸、コンドロイチン6-硫酸)、ヘパラン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、ヒアルロン酸等のグリコサミノグリカン;デキストラン硫酸、ラムナン硫酸、フコイダン、カラギナン、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、及びポリアクリル酸、又はこれらの誘導体等が挙げられるが、これらに限定されない。高分子電解質は、上述したもの1種からなるものであってよく、2種以上を組み合わせて含むものであってもよい。 Polyelectrolytes include, but are not limited to, glycosaminoglycans such as heparin, chondroitin sulfate (e.g., chondroitin 4-sulfate, chondroitin 6-sulfate), heparan sulfate, dermatan sulfate, keratan sulfate, and hyaluronic acid; dextran sulfate, rhamnan sulfate, fucoidan, carrageenan, polystyrene sulfonic acid, polyacrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, and polyacrylic acid, or derivatives thereof. The polyelectrolyte may consist of one of the above-mentioned types, or may contain a combination of two or more types.

 高分子電解質はグリコサミノグリカンが好ましく、ヘパリン、デキストラン硫酸、コンドロイチン硫酸、及びデルマタン硫酸からなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、ヘパリンを含むことが更に好ましい。 The polymer electrolyte is preferably a glycosaminoglycan, more preferably contains at least one selected from the group consisting of heparin, dextran sulfate, chondroitin sulfate, and dermatan sulfate, and even more preferably contains heparin.

 細胞含有液中の高分子電解質の濃度は、細胞の生育及び細胞構造体の形成に悪影響を及ぼさない限り、特に限定されない。高分子電解質の濃度は、例えば、細胞含有液の全量を基準として、0mg/mL超1.5mg/mL以下であってよい。高分子電解質の濃度は、細胞含有液の全量を基準として、0.005mg/mL以上、0.01mg/mL以上、0.02mg/mL以上、0.03mg/mL以上、又は0.04mg/mL以上であってよく、1.5mg/mL以下、1.0mg/mL以下、0.1mg/mL以下、0.08mg/mL以下、又は0.06mg/mL以下であってよい。高分子電解質の濃度は、例えば、細胞含有液の全量を基準として、0.025mg/mL、0.05mg/mL、0.075mg/mL、又は0.1mg/mLであってよい。高分子電解質の濃度が上述した範囲内である場合、細胞同士の過剰な凝集を抑えつつ細胞間での接着をより促進しやすく、三次元構造が安定化し、血管網形成も安定化する。 The concentration of the polyelectrolyte in the cell-containing liquid is not particularly limited as long as it does not adversely affect cell growth and the formation of cell structures. The concentration of the polyelectrolyte may be, for example, more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid. The concentration of the polyelectrolyte may be 0.005 mg/mL or more, 0.01 mg/mL or more, 0.02 mg/mL or more, 0.03 mg/mL or more, or 0.04 mg/mL or more based on the total amount of the cell-containing liquid, and may be 1.5 mg/mL or less, 1.0 mg/mL or less, 0.1 mg/mL or less, 0.08 mg/mL or less, or 0.06 mg/mL or less. The concentration of the polyelectrolyte may be, for example, 0.025 mg/mL, 0.05 mg/mL, 0.075 mg/mL, or 0.1 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid. When the concentration of the polyelectrolyte is within the above-mentioned range, it is easier to promote adhesion between cells while suppressing excessive aggregation between cells, stabilizing the three-dimensional structure and stabilizing the formation of a vascular network.

 細胞外マトリックス成分の質量C1に対する、高分子電解質の質量C2の比(C2/C1)は、1/100~100/1、1/10~10/1、1/5~5/1又は1/2~2/1であってよく、1/1.5~1.5/1であってよい。細胞外マトリックス成分の質量C1に対する、高分子電解質の質量C2の比(C2/C1)が上述した範囲内である場合、血管内皮細胞同士の接着をより促進しやすく、血管形成能のばらつきをより抑制しやすくなる。 The ratio of the mass C2 of the polymer electrolyte to the mass C1 of the extracellular matrix components (C2/C1) may be 1/100 to 100/1, 1/10 to 10/1, 1/5 to 5/1, or 1/2 to 2/1, or may be 1/1.5 to 1.5/1. When the ratio of the mass C2 of the polymer electrolyte to the mass C1 of the extracellular matrix components (C2/C1) is within the above-mentioned range, adhesion between vascular endothelial cells is more easily promoted, and variation in blood vessel formation ability is more easily suppressed.

(水性媒体)
 細胞含有液は水性媒体を含む。「水性媒体」とは、水を必須構成成分とする液体を意味する。水性媒体としては、例えば、カチオン性物質を含む水性媒体であってよい。カチオン性物質を含む水性媒体は、例えば、トリス-塩酸緩衝液、トリス-マレイン酸緩衝液、ビス-トリス-緩衝液、又はHEPES(4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸)等のカチオン性緩衝液であってよく、カチオン性物質としてエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリリシン、ポリヒスチジン、ポリアルギニン等のカチオン性化合物と水とを含む媒体であってもよい。また、上記水性媒体としては、培地を用いることもできる。培地としては、例えばDulbecco’s Modified Eagle培地(DMEM)、肝細胞専用培地(HCM)等の液体培地が挙げられる。液体培地は、二種類の培地を混合した混合培地であってもよい。
(aqueous medium)
The cell-containing liquid includes an aqueous medium. The term "aqueous medium" means a liquid containing water as an essential component. The aqueous medium may be, for example, an aqueous medium containing a cationic substance. The aqueous medium containing a cationic substance may be, for example, a cationic buffer solution such as Tris-hydrochloric acid buffer, Tris-maleic acid buffer, Bis-Tris buffer, or HEPES (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid), or may be a medium containing water and a cationic compound such as ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, polyvinylamine, polyallylamine, polylysine, polyhistidine, or polyarginine as a cationic substance. In addition, a culture medium may be used as the aqueous medium. Examples of the culture medium include liquid culture media such as Dulbecco's Modified Eagle medium (DMEM) and hepatocyte-specific medium (HCM). The liquid medium may be a mixed medium in which two types of culture media are mixed.

 カチオン性物質を含む水性媒体におけるカチオン性物質(例えば、トリス-塩酸緩衝液におけるトリス)の濃度及びpHは、細胞の生育及び細胞構造体の構築に悪影響を及ぼさない限り、特に限定されない。例えば、カチオン性物質の濃度は、カチオン性物質を含む水性媒体の全量を基準として、10~100mM、20~80mM又は40~70mM、又は40~60mMであってよく、50mMであってよい。水性媒体(例えば、カチオン性緩衝液)のpHは、6.0~8.0、6.8~7.8、又は7.2~7.6であってよい。 The concentration and pH of the cationic substance (e.g., Tris in Tris-HCl buffer) in the aqueous medium containing the cationic substance are not particularly limited, so long as they do not adversely affect cell growth and the construction of cell structures. For example, the concentration of the cationic substance may be 10 to 100 mM, 20 to 80 mM, or 40 to 70 mM, or 40 to 60 mM, or 50 mM, based on the total amount of the aqueous medium containing the cationic substance. The pH of the aqueous medium (e.g., cationic buffer) may be 6.0 to 8.0, 6.8 to 7.8, or 7.2 to 7.6.

(細胞含有液の製造方法)
 細胞含有液は、細胞と、複数種のゲル化剤と、水性媒体と、必要に応じて、細胞外マトリックス成分及び高分子電解質と、を混合することを含む方法によって得ることができる。混合順序は特に制限されない。細胞含有液を製造する方法は、必要に応じて、混合液を遠心処理することを含んでいてよい。細胞含有液の製造方法の具体例として、細胞、細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を混合して混合液を得る工程と、混合液を遠心することによって、細胞、細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を含む沈殿物を得る工程と、沈殿物に複数種のゲル化剤を混合して細胞含有液を得る工程を含む方法が挙げられる。
(Method for producing cell-containing liquid)
The cell-containing liquid can be obtained by a method including mixing cells, multiple types of gelling agents, an aqueous medium, and, if necessary, an extracellular matrix component and a polymer electrolyte. The order of mixing is not particularly limited. The method for producing the cell-containing liquid may include centrifuging the mixture, if necessary. A specific example of the method for producing the cell-containing liquid includes a step of mixing cells, an extracellular matrix component, and a polymer electrolyte to obtain a mixture, a step of centrifuging the mixture to obtain a precipitate containing the cells, the extracellular matrix component, and the polymer electrolyte, and a step of mixing the precipitate with multiple types of gelling agents to obtain the cell-containing liquid.

<ゲル化工程>
 ゲル化工程では、細胞を含有する細胞含有液をゲル化して細胞を含むゲルを形成する。ゲル化は、細胞含有液と、水性媒体、並びにゲル化剤及び/又はゲル化促進剤を含有する反応液との接触によって行われてよい。反応液中のゲル化剤及び/又はゲル化促進剤の種類は細胞含有液中のゲル化剤及び/又はゲル化促進剤の種類に応じて決定される。水性媒体は上述したとおりであってよい。
<Gelling step>
In the gelation step, the cell-containing liquid containing the cells is gelled to form a gel containing the cells. The gelation may be performed by contacting the cell-containing liquid with a reaction liquid containing an aqueous medium and a gelling agent and/or a gelling promoter. The type of the gelling agent and/or the gelling promoter in the reaction liquid is determined according to the type of the gelling agent and/or the gelling promoter in the cell-containing liquid. The aqueous medium may be as described above.

 細胞含有液のゲル化において使用されるゲル化剤及び/又はゲル化促進剤の使用量は、ゲル化剤及びゲル化促進剤の種類等に応じて適宜設定することができる。反応液中のゲル化剤及び/又はゲル化促進剤の総含有量は、反応液の全量を基準として、0.1mg/mL以上、0.5mg/mL以上、1mg/mL以上、2mg/mL以上、3mg/mL以上、4mg/mL以上、又は5mg/mL以上であってよく、100mg/mL以下、90mg/mL以下、80mg/mL以下、70mg/mL以下、60mg/mL以下、又は50mg/mL以下であってよい。 The amount of gelling agent and/or gelling promoter used in gelling the cell-containing liquid can be appropriately set depending on the type of gelling agent and gelling promoter, etc. The total content of gelling agent and/or gelling promoter in the reaction liquid may be 0.1 mg/mL or more, 0.5 mg/mL or more, 1 mg/mL or more, 2 mg/mL or more, 3 mg/mL or more, 4 mg/mL or more, or 5 mg/mL or more, based on the total amount of the reaction liquid, and may be 100 mg/mL or less, 90 mg/mL or less, 80 mg/mL or less, 70 mg/mL or less, 60 mg/mL or less, or 50 mg/mL or less.

 反応液がフィブリノゲンを含む場合、フィブリノゲン濃度は、反応液の全量基準で、0.1mg/ml以上、0.5mg/ml以上、1.0mg/ml以上、1.5mg/ml以上、2.0mg/ml以上、2.5mg/ml以上、3.0mg/ml以上、3.5mg/ml以上、4.0mg/ml以上、又は4.5mg/ml以上であってよい。反応液がフィブリノゲンを含む場合、フィブリノゲン濃度は、反応液の全量基準で、100mg/ml以下、90mg/ml以下、80mg/ml以下、70mg/ml以下、60mg/ml以下、50mg/ml以下、40mg/ml以下、30mg/ml以下、20mg/ml以下、10mg/ml以下、9.0mg/ml以下、8.0mg/ml以下、7.0mg/ml以下、6.0mg/ml以下、又は5.5mg/ml以下であってよい。反応液がフィブリノゲンを含む場合、フィブリノゲン濃度は、反応液の全量基準で、0.1mg/ml~100mg/ml、0.5mg/ml~50mg/ml、1mg/ml~20mg/ml、2mg/ml~10mg/ml、3mg/ml~8mg/ml、又は4~6mg/ml(例えば5mg/ml)であってよい。フィブリノゲン濃度が上述した範囲内である場合、組織作成後の細胞構造体の三次元構造の安定性がより優れたものとなる。 If the reaction solution contains fibrinogen, the fibrinogen concentration, based on the total volume of the reaction solution, may be 0.1 mg/ml or more, 0.5 mg/ml or more, 1.0 mg/ml or more, 1.5 mg/ml or more, 2.0 mg/ml or more, 2.5 mg/ml or more, 3.0 mg/ml or more, 3.5 mg/ml or more, 4.0 mg/ml or more, or 4.5 mg/ml or more. When the reaction solution contains fibrinogen, the fibrinogen concentration may be 100 mg/ml or less, 90 mg/ml or less, 80 mg/ml or less, 70 mg/ml or less, 60 mg/ml or less, 50 mg/ml or less, 40 mg/ml or less, 30 mg/ml or less, 20 mg/ml or less, 10 mg/ml or less, 9.0 mg/ml or less, 8.0 mg/ml or less, 7.0 mg/ml or less, 6.0 mg/ml or less, or 5.5 mg/ml or less based on the total amount of the reaction solution. When the reaction solution contains fibrinogen, the fibrinogen concentration may be 0.1 mg/ml to 100 mg/ml, 0.5 mg/ml to 50 mg/ml, 1 mg/ml to 20 mg/ml, 2 mg/ml to 10 mg/ml, 3 mg/ml to 8 mg/ml, or 4 to 6 mg/ml (e.g., 5 mg/ml) based on the total amount of the reaction solution. When the fibrinogen concentration is within the above-mentioned range, the three-dimensional structure of the cell structure after tissue creation is more stable.

 反応液がトロンビンを含む場合、トロンビン濃度は、反応液の全量基準で、1unit/ml以上、2unit/ml以上、4unit/ml以上、6unit/ml以上、8unit/ml以上、10unit/ml以上、12unit/ml以上、14unit/ml以上、16unit/ml以上、18unit/ml以上、19unit/ml以上、又は19.5unit/ml以上であってよい。反応液がトロンビンを含む場合、トロンビン濃度は、反応液の全量基準で、1000unit/ml以下、800unit/ml以下、600unit/ml以下、400unit/ml以下、200unit/ml以下、100unit/ml以下、80unit/ml以下、60unit/ml以下、40unit/ml以下、30unit/ml以下、又は25unit/ml以下であってよい。反応液がトロンビンを含む場合、トロンビン濃度は、反応液の全量基準で、1unit/ml~1000unit/ml、2unit/ml~500unit/ml、5unit/ml~100unit/ml、10unit/ml~50unit/ml、又は15unit/ml~30unit/ml(例えば20unit/ml)であってよい。トロンビン濃度が上述した範囲内である場合、フィブリノゲンとの反応開始後ゲルが形成されるまでの時間がより安定し、その後に培地を添加してもゲルの損壊リスクがより小さい安定した細胞構造体を作成することができる。 When the reaction solution contains thrombin, the thrombin concentration, based on the total volume of the reaction solution, may be 1 unit/ml or more, 2 units/ml or more, 4 units/ml or more, 6 units/ml or more, 8 units/ml or more, 10 units/ml or more, 12 units/ml or more, 14 units/ml or more, 16 units/ml or more, 18 units/ml or more, 19 units/ml or more, or 19.5 units/ml or more. When the reaction solution contains thrombin, the thrombin concentration may be 1000 units/ml or less, 800 units/ml or less, 600 units/ml or less, 400 units/ml or less, 200 units/ml or less, 100 units/ml or less, 80 units/ml or less, 60 units/ml or less, 40 units/ml or less, 30 units/ml or less, or 25 units/ml or less, based on the total volume of the reaction solution. When the reaction solution contains thrombin, the thrombin concentration may be 1 unit/ml to 1000 units/ml, 2 units/ml to 500 units/ml, 5 units/ml to 100 units/ml, 10 units/ml to 50 units/ml, or 15 units/ml to 30 units/ml (e.g., 20 units/ml), based on the total volume of the reaction solution. When the thrombin concentration is within the above-mentioned range, the time from the start of the reaction with fibrinogen until the formation of a gel is more stable, and a stable cell structure can be created with less risk of the gel being damaged even if culture medium is added thereafter.

 反応液がアルギン酸ナトリウムを含む場合、アルギン酸ナトリウムの含有量は、反応液の全量を基準として、0.01質量%以上、0.02質量%以上、0.03質量%以上、又は0.04質量%以上であってよい。反応液がアルギン酸ナトリウムを含む場合、アルギン酸ナトリウムの含有量は、反応液の全量を基準として、2.0質量%以下、1.5質量%以下、1.0質量%以下、0.50質量%以下、0.10質量%以下、0.08質量%以下、又は0.06質量%以下であってよい。反応液がアルギン酸ナトリウムを含む場合、アルギン酸ナトリウムの含有量は、反応液の全量を基準として0.01質量%~2質量%、0.01質量%~1.5質量%、0.02質量%~1.0質量%、0.02質量%~0.50質量%、0.03質量%~0.10質量%、又は0.03質量%~0.08質量%(例えば、0.05質量%)であってよい。アルギン酸ナトリウムの含有量が上述した範囲内である場合、アルギン酸ナトリウムとの反応開始後ゲルが形成されるまでの時間がより安定し、その後に培地を添加してもゲルの損壊リスクがより小さい安定した細胞構造体を作成することができる。 When the reaction liquid contains sodium alginate, the content of sodium alginate may be 0.01 mass% or more, 0.02 mass% or more, 0.03 mass% or more, or 0.04 mass% or more, based on the total amount of the reaction liquid. When the reaction liquid contains sodium alginate, the content of sodium alginate may be 2.0 mass% or less, 1.5 mass% or less, 1.0 mass% or less, 0.50 mass% or less, 0.10 mass% or less, 0.08 mass% or less, or 0.06 mass% or less, based on the total amount of the reaction liquid. When the reaction solution contains sodium alginate, the content of sodium alginate may be 0.01% to 2% by mass, 0.01% to 1.5% by mass, 0.02% to 1.0% by mass, 0.02% to 0.50% by mass, 0.03% to 0.10% by mass, or 0.03% to 0.08% by mass (e.g., 0.05% by mass) based on the total amount of the reaction solution. When the content of sodium alginate is within the above-mentioned range, the time from the start of the reaction with sodium alginate until the formation of a gel is more stable, and a stable cell structure can be created with less risk of damage to the gel even if a culture medium is added thereafter.

 反応液がカルシウムイオンを含む場合、カルシウムイオン濃度は、反応液の全量を基準として、1.0mM以上、2.0mM以上、3.0mM以上、4.0mM以上、4.5mM以上、又は5.0mM以上であってよい。反応液がカルシウムイオンを含む場合、カルシウムイオン濃度は、反応液の全量を基準として、200mM以下、150mM以下、100mM以下、80mM以下、60mM以下、40mM以下、20mM以下、10mM以下、8mM以下、又は6mM以下であってよい。反応液がカルシウムイオンを含む場合、カルシウムイオン濃度は、反応液の全量を基準として、1mM~200mM、1mM~150mM、2mM~100mM、2mM~50mM、5mM~20mM、又は5mM~10mMであってよい。カルシウムイオンを含む反応液は、塩化カルシウム等のカルシウム塩を反応液に含有させることによって調製することができる。カルシウムイオン濃度が上述した範囲内である場合、アルギン酸ナトリウムとの反応開始後ゲルが形成されるまでの時間がより安定し、その後に培地を添加してもゲルの損壊リスクが小さいより安定した細胞構造体を作成することができる。 When the reaction solution contains calcium ions, the calcium ion concentration may be 1.0 mM or more, 2.0 mM or more, 3.0 mM or more, 4.0 mM or more, 4.5 mM or more, or 5.0 mM or more, based on the total volume of the reaction solution. When the reaction solution contains calcium ions, the calcium ion concentration may be 200 mM or less, 150 mM or less, 100 mM or less, 80 mM or less, 60 mM or less, 40 mM or less, 20 mM or less, 10 mM or less, 8 mM or less, or 6 mM or less, based on the total volume of the reaction solution. When the reaction solution contains calcium ions, the calcium ion concentration may be 1 mM to 200 mM, 1 mM to 150 mM, 2 mM to 100 mM, 2 mM to 50 mM, 5 mM to 20 mM, or 5 mM to 10 mM, based on the total volume of the reaction solution. A reaction solution containing calcium ions can be prepared by adding a calcium salt, such as calcium chloride, to the reaction solution. When the calcium ion concentration is within the above-mentioned range, the time from the start of the reaction with sodium alginate until the formation of a gel is more stable, and a more stable cell structure can be created with less risk of the gel being damaged even if a culture medium is added thereafter.

 ゲル化が、細胞含有液と、反応液との接触によって行われる場合、ゲル化工程は、細胞含有液及び反応液のいずれか一方の液(細胞含有液又は反応液)の液滴に他方の液(注入液)を注入することによって行われてよく、細胞を内包するゲルがより容易に形成されることから、反応液の液滴に細胞含有液を注入することによって行われてよい。注入方法は特に制限されず、通常の注入方法を用いることができる。 When gelation is performed by contacting the cell-containing liquid with the reaction liquid, the gelation step may be performed by injecting the cell-containing liquid or the reaction liquid (injection liquid) into a droplet of the other liquid (cell-containing liquid or reaction liquid), and may be performed by injecting the cell-containing liquid into a droplet of the reaction liquid, since this makes it easier to form a gel containing cells. There are no particular limitations on the injection method, and a typical injection method may be used.

 上記一方の液(細胞含有液又は反応液)の液滴量は、取り扱い性の観点及び血管形成能のばらつき抑制効果が更に向上する観点から、2μL以上、5μL以上、8μL以上、又は10μL以上であってよく、30μL以下、25μL以下、20μL以下、15μL以下、又は10μL以下であってよい。上記他方の液(注入液)の注入量に対する上記一方の液の液滴量の体積比(液滴量(μL)/注入量(μL))は、血管形成能のばらつき抑制効果が更に向上する観点から、2以上、3以上、又は4以上であってよく、10以下、9以下、8以下、7以下、又は6以下であってよい。 The droplet volume of one of the liquids (cell-containing liquid or reaction liquid) may be 2 μL or more, 5 μL or more, 8 μL or more, or 10 μL or more, and may be 30 μL or less, 25 μL or less, 20 μL or less, 15 μL or less, or 10 μL or less, from the viewpoint of ease of handling and from the viewpoint of further improving the effect of suppressing variation in blood vessel formation ability. The volume ratio of the droplet volume of one of the liquids to the injection volume of the other liquid (injection liquid) (droplet volume (μL)/injection volume (μL)) may be 2 or more, 3 or more, or 4 or more, and may be 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, or 6 or less, from the viewpoint of further improving the effect of suppressing variation in blood vessel formation ability.

 ゲル化工程は、基材上に形成された、細胞含有液及び反応液のうち一方の液の液滴に他方の液を注入することにより行われてよい。基材は培養容器として通常されているものを用いることができる。基材は、ゲルを形成し得る表面を有し、かつ、培地を収容可能な容器であってよい。基材表面の材質、基材表面の形状等は特に制限されない。基材としては、例えば、ディッシュ、ウェルインサート、及び、U字、V字等の底面形状を有するプレートであってよい。基材は表面処理が施されていてよい。表面処理の方法、表面処理に使用され得るコーティング剤については特に制限されない。組織作製の簡便性の観点から、基材は、平坦な底面を有する培養容器であることが好ましい。 The gelation step may be performed by injecting one of the cell-containing liquid and the reaction liquid into a droplet of the other liquid formed on the substrate. The substrate may be a container that has a surface capable of forming a gel and is capable of accommodating a culture medium. There are no particular limitations on the material or shape of the substrate surface. The substrate may be, for example, a dish, a well insert, or a plate having a bottom shape such as a U-shape or V-shape. The substrate may be surface-treated. There are no particular limitations on the method of surface treatment or the coating agent that may be used for the surface treatment. From the viewpoint of ease of tissue preparation, it is preferable that the substrate is a culture vessel having a flat bottom.

 細胞又は細胞集団を内包するゲルをより容易に形成できることから、ゲル化工程は、反応液の液滴に細胞含有液を注入することでゲルを形成する工程であることが好ましい。細胞含有液の注入量に対する反応液の液滴量の体積比が上述した範囲であることが好ましい。 Since a gel containing cells or a cell population can be more easily formed, the gelation step is preferably a step of forming a gel by injecting a cell-containing liquid into a droplet of reaction liquid. It is preferable that the volume ratio of the amount of the reaction liquid droplet to the amount of the cell-containing liquid injected is within the above-mentioned range.

 ゲル化工程では、複数種のゲル化剤をゲル化促進剤と接触させた後に一定時間インキュベート(ゲル化培養)することを含んでいてよい。インキュベートは反応を進めるためサンプルを静置する処理をいう。インキュベート温度(ゲル化培養温度)は、例えば、20℃~40℃、又は30℃~37℃であってもよい。インキュベート時間(ゲル化培養時間)は、10分以上、20分以上、又は30分以上であってよく、60分以下、50分以下、又は40分以下であってよい。従来の方法では、ゲル化後におけるインキュベート時間によって、製造される細胞構造体の血管形成能にばらつきが生じる場合がある。一方、本実施形態に係る方法によれば、インキュベート時間による細胞構造体の血管形成能のばらつきが抑制されている。 The gelation process may include incubating (gelation culture) for a certain period of time after contacting multiple types of gelling agents with a gelation accelerator. Incubation refers to a process of leaving a sample stationary to promote a reaction. The incubation temperature (gelation culture temperature) may be, for example, 20°C to 40°C, or 30°C to 37°C. The incubation time (gelation culture time) may be 10 minutes or more, 20 minutes or more, or 30 minutes or more, and may be 60 minutes or less, 50 minutes or less, or 40 minutes or less. In conventional methods, the incubation time after gelation may cause variation in the angiogenic ability of the manufactured cell structure. On the other hand, according to the method of this embodiment, variation in the angiogenic ability of the cell structure due to the incubation time is suppressed.

<培養工程>
 培養工程では、ゲル中で細胞を培養する。培養工程は、細胞を含むゲルが配置された培養基材内に培地を添加した後に行うことができる。本明細書において「細胞を培養する」とは、培地中の細胞を、死滅又は減退しないような条件で保持することを意味する。細胞を培養することには、細胞の増殖を伴っていてもよく、伴っていなくてもよい。
<Culture process>
In the culturing step, cells are cultured in the gel. The culturing step can be performed after adding a medium to the culture substrate in which the gel containing the cells is placed. As used herein, "culturing cells" means maintaining the cells in the medium under conditions that do not cause the cells to die or decline. Culturing cells may or may not involve cell proliferation.

 培地は、培養する細胞の種類に応じて好適な培地を選択できる。当該培地としては、例えば、Eagle’s MEM培地、DMEM、Modified Eagle培地(MEM)、Minimum Essential培地、RPMI、GlutaMax培地、及び肝細胞用培地(例えば、HCM培地(ロンザ社製))等が挙げられる。培地は、血清を添加した培地であってもよいし、無血清培地であってもよい。更に、培地は二種類以上の培地を混合した混合培地であってもよい。その他、培地には必要に応じて添加因子を所定の濃度に希釈して加えてもよい。添加因子は、例えば、VEGF-AやVEGF-Aといった個別の成長因子や、そのような添加因子のカクテルであってもよく、Matrigel(登録商標)などの生物試料から採取された抽出物であってもよい。 The medium can be selected from a variety of media depending on the type of cells to be cultured. Examples of such media include Eagle's MEM medium, DMEM, Modified Eagle Medium (MEM), Minimum Essential Medium, RPMI, GlutaMax medium, and hepatocyte medium (e.g., HCM medium (Lonza)). The medium may be a medium containing serum or a serum-free medium. Furthermore, the medium may be a mixed medium containing two or more types of media. In addition, supplemental factors may be added to the medium as necessary by diluting them to a predetermined concentration. The supplemental factors may be, for example, individual growth factors such as VEGF-A or VEGF-A, a cocktail of such supplemental factors, or an extract collected from a biological sample such as Matrigel (registered trademark).

 培養工程における細胞の培養条件は、細胞の種類に応じて、好適な培養条件を設定することができる。例えば、培養温度は20℃~40℃であってもよく、30℃~37℃であってもよい。培地のpHは、6~8であってもよく、7.2~7.4であってもよい。培養時間は、1日~2週間であってもよく、1週間~2週間であってもよい。 The culture conditions for the cells in the culture process can be set to suitable conditions depending on the type of cells. For example, the culture temperature may be 20°C to 40°C, or 30°C to 37°C. The pH of the medium may be 6 to 8, or 7.2 to 7.4. The culture time may be 1 day to 2 weeks, or 1 week to 2 weeks.

 本実施形態に係る方法によって製造される細胞構造体は、血管形成能のばらつきが抑制されている。更に、本実施形態に係る方法では、ゲル化中に生じる液体成分の蒸発及び培養工程における培地添加時のゲル損壊が抑制されている。加えて、本実施形態に係る方法は組織作製に特殊な装置を使用することなく、手作業での細胞構造体の作製も可能であることから、本実施形態に係る方法によれば、血管形成能のばらつきが抑制された細胞構造体を容易に製造することができる。 The cell structures produced by the method according to this embodiment have reduced variation in blood vessel formation ability. Furthermore, the method according to this embodiment reduces the evaporation of liquid components that occurs during gelation and the damage to the gel when culture medium is added during the culture process. In addition, the method according to this embodiment does not require the use of special equipment for tissue production, and it is possible to produce cell structures manually. Therefore, the method according to this embodiment can easily produce cell structures with reduced variation in blood vessel formation ability.

〔細胞構造体〕
 本実施形態に係る細胞構造体は、血管内皮細胞を含む細胞と、細胞を内包する複数種のゲルと、を含む。ゲルは、上述したゲル化剤とゲル化促進剤との反応によって形成されるゲルであってよく、例えば、フィブリンゲル及びアルギン酸ゲルを含んでいてよい。本実施形態に係る細胞構造体は、細胞外マトリックス成分を含んでいてもよく、更に高分子電解質を含んでいてもよい。本実施形態に係る細胞構造体は、例えば、上述の方法により得ることができる。
[Cell structure]
The cell structure according to this embodiment includes cells including vascular endothelial cells, and multiple types of gels encapsulating the cells. The gels may be gels formed by the reaction of the gelling agent and the gelation promoter described above, and may include, for example, fibrin gel and alginate gel. The cell structure according to this embodiment may include an extracellular matrix component, and may further include a polyelectrolyte. The cell structure according to this embodiment may be obtained, for example, by the method described above.

 本実施形態に係る細胞構造体が、細胞外マトリックス成分を含む場合、細胞構造体における細胞外マトリックス成分の含有量は、細胞構造体の乾燥重量を基準として、0.01質量%以上、0.05質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上、2質量%以上、3質量%以上、4質量%以上、5質量%以上、6質量%以上、7質量%以上、8質量%以上、9質量%以上、10質量%、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、又は30質量%以上であってよく、90質量%以下、80質量%以下、70質量%以下、60質量%以下、50質量%以下、30質量%以下、20質量%以下、又は15質量%以下であってよい。細胞構造体における細胞外マトリックス成分の含有量は、細胞構造体の乾燥重量を基準として、0.01~90質量%であってよく、10~90質量%、10~80質量%、10~70質量%、10~60質量%、1~50質量%、10~50質量%、10~30質量%、又は20~30質量%であってよい。 When the cell structure of this embodiment contains extracellular matrix components, the content of the extracellular matrix components in the cell structure may be, based on the dry weight of the cell structure, 0.01% by mass or more, 0.05% by mass or more, 0.1% by mass or more, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, 2% by mass or more, 3% by mass or more, 4% by mass or more, 5% by mass or more, 6% by mass or more, 7% by mass or more, 8% by mass or more, 9% by mass or more, 10% by mass or more, 15% by mass or more, 20% by mass or more, 25% by mass or more, or 30% by mass or more, and may be 90% by mass or less, 80% by mass or less, 70% by mass or less, 60% by mass or less, 50% by mass or less, 30% by mass or less, 20% by mass or less, or 15% by mass or less. The content of extracellular matrix components in the cell structure may be 0.01-90% by mass, 10-90% by mass, 10-80% by mass, 10-70% by mass, 10-60% by mass, 1-50% by mass, 10-50% by mass, 10-30% by mass, or 20-30% by mass, based on the dry weight of the cell structure.

 本実施形態に係る細胞構造体を上面から顕微鏡観察したときの顕微鏡画像における最大長さは、1000μm以上、又は2000μm以上であってよく、4000μm以下、又は3000μm以下であってよい。最大長さは、細胞構造体の立体保形性を維持する観点から2000μm~3000μmが望ましい。 The maximum length in a microscopic image of the cell structure according to this embodiment when observed from above with a microscope may be 1000 μm or more, or 2000 μm or more, and may be 4000 μm or less, or 3000 μm or less. From the viewpoint of maintaining the three-dimensional shape retention of the cell structure, the maximum length is preferably 2000 μm to 3000 μm.

 以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below based on examples. However, the present invention is not limited to these.

 次に示す細胞を使用した。
肝細胞(PXB Cells(登録商標)、フェニックスバイオ社製)
肝星細胞(LX2、sigma-aldrich社製)
血管内皮細胞(GFP-HUVEC、ANGIO-PROTEOMIE社製)
The following cells were used:
Hepatocytes (PXB Cells (registered trademark), Phoenix Bio)
Hepatic stellate cells (LX2, Sigma-Aldrich)
Vascular endothelial cells (GFP-HUVEC, manufactured by ANGIO-PROTEOMIE)

<試験例1>
 メーカープロトコルに基づきLX2及びGFP-HUVECを起眠及び前培養した。LX2及びGFP-HUVECを0.05% Trypsin/EDTAを用いて剥離した。PXB Cellsを0.25% Trypsin/EDTAを用いて剥離した。剥離後、LX2及びGFP-HUVECは10%FBS含有DMEM培地で、PXB cellはHCGM培地でそれぞれ懸濁した。懸濁液の一部をトリパンブルーと混合し、Countess(登録商標)II FL(Invitrogen社)を用いて細胞濃度を測定した。測定後、作製するウェル数を考慮した上で、1ウェルあたりの細胞播種量についてPXB Cellsが19,500cells、GFP-HUVECが7,500cells、LX2が3,000cellsになるように必要な各細胞量を分取し、3種類の細胞を混合した。得られた混合液を1200rpmの条件下で5分間遠心し、上清を丁寧に除去した後、ヘパリンコラーゲン溶液で細胞を懸濁した。ヘパリンコラーゲン溶液は、100mMトリス緩衝液に溶解した1.0mg/mlヘパリン溶液と0.6mg/mlコラーゲン溶液とを等量混合することで調製した。懸濁後、細胞懸濁液を室温で3分間静置し、400Gで2分間遠心した。その後、丁寧に上清を除去し、ECGSを添加したHCM培地(以下、単に「HCM培地」という。)に溶解した20U/mlトロンビン溶液で、30,000cells/2μLとなるように細胞を懸濁した。これによって、細胞と、ゲル化促進剤としてトロンビンと、を含む、試験例1の細胞含有液を調製した。
<Test Example 1>
LX2 and GFP-HUVEC were awakened and pre-cultured according to the manufacturer's protocol. LX2 and GFP-HUVEC were detached using 0.05% Trypsin/EDTA. PXB cells were detached using 0.25% Trypsin/EDTA. After detachment, LX2 and GFP-HUVEC were suspended in 10% FBS-containing DMEM medium, and PXB cells were suspended in HCGM medium. A portion of the suspension was mixed with trypan blue, and the cell concentration was measured using Countess (registered trademark) II FL (Invitrogen). After the measurement, taking into consideration the number of wells to be prepared, the amount of cells required for seeding per well was divided into 19,500 PXB cells, 7,500 GFP-HUVEC cells, and 3,000 LX2 cells, and the three types of cells were mixed. The resulting mixture was centrifuged at 1200 rpm for 5 minutes, the supernatant was carefully removed, and the cells were suspended in a heparin collagen solution. The heparin collagen solution was prepared by mixing equal amounts of a 1.0 mg/ml heparin solution and a 0.6 mg/ml collagen solution dissolved in 100 mM Tris buffer. After suspension, the cell suspension was left at room temperature for 3 minutes and centrifuged at 400 G for 2 minutes. Thereafter, the supernatant was carefully removed, and the cells were suspended in 20 U/ml thrombin solution dissolved in HCM medium supplemented with ECGS (hereinafter simply referred to as "HCM medium") to a concentration of 30,000 cells/2 μL. In this way, a cell-containing solution of Test Example 1 containing cells and thrombin as a gelation promoter was prepared.

 48wellプレート上に5mg/mlフィブリノゲン溶液を滴下して、ゲル化剤としてフィブリノゲンを含む液滴を形成した。フィブリノゲン溶液の液滴量は、2μLとした。トロンビンを含む試験例1の細胞含有液を、フィブリノゲンを含む液滴(反応液)に注入するように滴下した。細胞含有液の注入量は、2μLとした。すなわち、フィブリノゲンを含む液滴(反応液)の液滴量に対する細胞含有液の注入量の体積比は1:1とした。トロンビンとフィブリノゲンとの反応によるゲル化を進行させるため、細胞含有液を注入した反応液の液滴を37℃の条件でCOインキュベーターで培養した。この際のゲル化培養時間を30分、60分、及び90分にそれぞれ設定した。インキュベート終了後、HCM培地を培養基材内に500μL添加し、7日間培養した。 A 5 mg/ml fibrinogen solution was dropped onto a 48-well plate to form droplets containing fibrinogen as a gelling agent. The volume of the fibrinogen solution droplets was 2 μL. The cell-containing solution of Test Example 1 containing thrombin was dropped so as to be injected into the droplets containing fibrinogen (reaction solution). The volume of the cell-containing solution injected was 2 μL. That is, the volume ratio of the cell-containing solution injected to the volume of the droplets containing fibrinogen (reaction solution) was 1:1. In order to promote gelation due to the reaction between thrombin and fibrinogen, the droplets of the reaction solution into which the cell-containing solution was injected were cultured in a CO 2 incubator at 37° C. The gelation culture time at this time was set to 30 minutes, 60 minutes, and 90 minutes, respectively. After the incubation was completed, 500 μL of HCM medium was added to the culture substrate and cultured for 7 days.

 図1はそれぞれのゲル化培養時間での血管形成能をGFP-HUVECを蛍光観察することで検証した結果である。図1からインキュベート時間が長いほど血管形成能が低下していることが分かる。 Figure 1 shows the results of verifying the blood vessel formation ability at each gelation culture time by fluorescent observation of GFP-HUVEC. It can be seen from Figure 1 that the longer the incubation time, the lower the blood vessel formation ability.

<試験例2>
 試験例1におけるフィブリノゲン溶液の液滴量を10μLに変更したこと(フィブリノゲンを含む液滴(反応液)の液滴量に対する細胞含有液の注入量の体積比を5:1としたこと)以外は、試験例1と同様の手法で、細胞構造体を作製した。尚、ゲル化培養時間を30分に設定した結果を図2に示す。
<Test Example 2>
Except for changing the droplet volume of the fibrinogen solution in Test Example 1 to 10 μL (the volume ratio of the injected volume of the cell-containing liquid to the droplet volume of the fibrinogen-containing droplet (reaction liquid) was set to 5:1), a cell structure was prepared in the same manner as in Test Example 1. The results when the gelation culture time was set to 30 minutes are shown in Figure 2.

 図2からゲル化剤を1種のみ用いた場合、フィブリノゲン溶液の液滴量を増加させた場合には、注入した細胞が液滴全体に広がり、三次元構造が崩れてしまい、血管構造が観察されないことが分かる。 Figure 2 shows that when only one type of gelling agent is used and the amount of fibrinogen solution droplet is increased, the injected cells spread throughout the entire droplet, the three-dimensional structure collapses, and the vascular structure is not observed.

<試験例3>
 HCM培地に溶解した20U/mlトロンビン溶液に代えて、5mMとなるように塩化カルシウムをHCM培地に溶解して調製したカルシウム水溶液を用いたこと以外は試験例1と同様にして、細胞と、ゲル化促進剤としてカルシウムイオンと、を含む、試験例3の細胞含有液を調製した。
<Test Example 3>
A cell-containing solution of Test Example 3 containing cells and calcium ions as a gelation promoter was prepared in the same manner as Test Example 1, except that an aqueous calcium solution prepared by dissolving calcium chloride in HCM medium to a concentration of 5 mM was used instead of the 20 U/ml thrombin solution dissolved in HCM medium.

 48wellプレート上に、濃度0.05質量%となるようにアルギン酸ナトリウムをHCM培地に溶解して調製した0.05質量%アルギン酸ナトリウム水溶液を滴下して、ゲル化剤としてアルギン酸ナトリウムを含む液滴を形成した。アルギン酸ナトリウムを含む溶液の液滴量は10μLとした。カルシウムイオンを含む試験例3の細胞含有液を、アルギン酸ナトリウムを含む液滴(反応液)に注入するように滴下した。細胞含有液の注入量は、2μLとした。すなわち、反応液の液滴量に対する細胞含有液の注入量の体積比は5:1とした。ゲル化を進行させるため、細胞含有液を注入した反応液の液滴を37℃の条件でCOインキュベーターで培養した。この際のゲル化培養時間を30分に設定した。その後の工程は試験例1と同様にして、細胞構造体を作製した。結果を図3に示す。 A 0.05% by mass aqueous solution of sodium alginate prepared by dissolving sodium alginate in HCM medium to a concentration of 0.05% by mass was dropped onto a 48-well plate to form droplets containing sodium alginate as a gelling agent. The droplet volume of the solution containing sodium alginate was 10 μL. The cell-containing solution of Test Example 3 containing calcium ions was dropped so as to be injected into the droplets (reaction solution) containing sodium alginate. The injection volume of the cell-containing solution was 2 μL. That is, the volume ratio of the injection volume of the cell-containing solution to the droplet volume of the reaction solution was 5:1. In order to advance gelation, the droplets of the reaction solution into which the cell-containing solution was injected were cultured in a CO 2 incubator under conditions of 37 ° C. The gelation culture time at this time was set to 30 minutes. The subsequent process was performed in the same manner as in Test Example 1 to prepare a cell structure. The results are shown in FIG. 3.

 図3から、ゲル化剤を1種のみ用いた他の条件では、細胞が過度に凝集してしまい、これも血管が形成されなくなることが分かる。 Figure 3 shows that under other conditions, when only one type of gelling agent was used, the cells aggregated excessively, again preventing blood vessels from forming.

<試験例4>
 HCM培地に溶解した20U/mlトロンビン溶液に代えて、トロンビン及びカルシウムイオンを含む混合溶液を用いたこと以外は、試験例1と同様にして、ゲル化促進剤としてトロンビン及びカルシウムイオンを含む、試験例4の細胞含有液を調製した。混合溶液中のカルシウムイオン濃度は、混合溶液(細胞含有液)の全量を基準として、5mMとした。混合溶液中のトロンビン濃度は、混合溶液(細胞含有液)の全量を基準として、20U/mlとした。
<Test Example 4>
A cell-containing solution of Test Example 4 containing thrombin and calcium ions as gelation promoters was prepared in the same manner as Test Example 1, except that a mixed solution containing thrombin and calcium ions was used instead of the 20 U/ml thrombin solution dissolved in HCM medium. The calcium ion concentration in the mixed solution was 5 mM based on the total amount of the mixed solution (cell-containing solution). The thrombin concentration in the mixed solution was 20 U/ml based on the total amount of the mixed solution (cell-containing solution).

 48wellプレート上に、アルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンをHCM培地に溶解して調製したアルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンの混合溶液を滴下して、ゲル化剤としてアルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンを含む液滴を形成した。混合液中のアルギン酸ナトリウムの含有量は混合液(反応液)全量を基準として0.05質量%とした。混合液中のフィブリノゲン濃度は混合液全量を基準として5mg/mlとした。アルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンを含む溶液(反応液)の液滴量は10μLとした。トロンビン及びカルシウムイオンを含む、試験例4の細胞含有液を、アルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンを含む液滴(反応液)に注入するように滴下した。細胞含有液の注入量は、2μLとした。反応液の液滴量に対する細胞含有液の注入量の体積比は5:1とした。ゲル化を進行させるため、細胞含有液を注入した反応液の液滴を37℃の条件でCOインキュベーターで培養した。この際のゲル化培養時間を30分、60分及び90分に設定した。その後の工程は試験例1と同様にして、細胞構造体を作製した。結果を図4に示す。 A mixed solution of sodium alginate and fibrinogen prepared by dissolving sodium alginate and fibrinogen in HCM medium was dropped onto a 48-well plate to form droplets containing sodium alginate and fibrinogen as gelling agents. The content of sodium alginate in the mixed solution was 0.05% by mass based on the total volume of the mixed solution (reaction solution). The concentration of fibrinogen in the mixed solution was 5 mg/ml based on the total volume of the mixed solution. The droplet volume of the solution (reaction solution) containing sodium alginate and fibrinogen was 10 μL. The cell-containing solution of Test Example 4 containing thrombin and calcium ions was dropped so as to be injected into the droplets (reaction solution) containing sodium alginate and fibrinogen. The injection volume of the cell-containing solution was 2 μL. The volume ratio of the injection volume of the cell-containing solution to the droplet volume of the reaction solution was 5:1. To promote gelation, the droplets of the reaction solution into which the cell-containing solution was injected were cultured in a CO2 incubator at 37°C. The gelation culture time was set to 30, 60, and 90 minutes. The subsequent steps were the same as in Test Example 1 to prepare a cell structure. The results are shown in Figure 4.

 図4に示す結果と図1に示す結果とを比較すると、複数種のゲル化剤を用いる条件では、インキュベート時間(ゲル化培養時間)が長くなっても血管形成能に大きな変化がないことが分かる。図2及び図3のように単一のゲル化剤を利用してゲルを大きくしても血管が形成されなかった一方で、図4のように複数種のゲル化剤を利用したとき血管が形成されたことから、複数種のゲル化剤を利用することで、液滴を大きくしても血管を形成することが可能である。図4に示すように、試験例4の方法によって製造される細胞構造体は、血管形成能がインキュベート時間に影響されなかった。 Comparing the results shown in Figure 4 with those shown in Figure 1, it can be seen that when multiple types of gelling agents are used, there is no significant change in blood vessel formation ability even when the incubation time (gelling culture time) is longer. As shown in Figures 2 and 3, blood vessels were not formed when a single gelling agent was used to enlarge the gel, whereas blood vessels were formed when multiple types of gelling agents were used as shown in Figure 4. This shows that by using multiple types of gelling agents, it is possible to form blood vessels even when the droplets are enlarged. As shown in Figure 4, the blood vessel formation ability of the cell structure produced by the method of Test Example 4 was not affected by the incubation time.

<試験例5>
 肝細胞のみを用いたこと以外は試験例1と同様の手法で細胞構造体を作製した。尚、ゲル化培養時間を30分に設定した。結果を図5に示す。図5に示す顕微鏡写真中のスケールバーは1mmを示す。
<Test Example 5>
A cell structure was prepared in the same manner as in Test Example 1, except that only hepatocytes were used. The gelation culture time was set to 30 minutes. The results are shown in Figure 5. The scale bar in the micrograph shown in Figure 5 indicates 1 mm.

 図5から1種のゲル化剤(フィブリノゲンのみ)を利用し、さらにゲルの液量が小さいとき培地添加時の衝撃でゲルが損壊し、細胞が漏出してしまう様子が観察される。図5中の矢印は、ゲルが損壊し細胞が漏出している領域を示す。 In Figure 5, when one type of gelling agent (only fibrinogen) is used and the amount of gel is small, it can be observed that the gel is damaged by the impact of adding the medium, causing cells to leak out. The arrows in Figure 5 indicate the areas where the gel is damaged and cells are leaking out.

<試験例6>
 フィブリノゲンとアルギン酸ナトリウムで構成された10μLのゲル化剤を利用したことと、細胞含有液が5mMのカルシウムイオンを含むこと以外は試験例5と同様の手法、すなわち、肝細胞のみを用いたこと以外は試験例4と同様の手法で組織作製を行った。結果を図6に示す。図6に示す顕微鏡写真中のスケールバーは1mmを示す。
<Test Example 6>
Tissue preparation was performed in the same manner as in Test Example 5, except that 10 μL of a gelling agent composed of fibrinogen and sodium alginate was used and that the cell-containing liquid contained 5 mM calcium ions, that is, in the same manner as in Test Example 4, except that only hepatocytes were used. The results are shown in Figure 6. The scale bar in the micrograph shown in Figure 6 indicates 1 mm.

 図6から、複数種のゲル化剤を利用することで組織の損壊が発生しなくなり、細胞が適切に凝集している様子も観察できる。 As can be seen from Figure 6, the use of multiple types of gelling agents prevents tissue damage and also shows that cells are properly aggregated.

<試験例7>
 肝細胞(PXB Cells)及び、類洞内皮細胞(SEC、Sciencell社製)に対してレンチウイルスを用いた一般的な遺伝子組み換え手法によりGFPを導入したGFP-SECを使用したこと、並びにLX2は使用しなかったこと以外は、試験例4と同様にして、ゲル化促進剤として、20U/mlトロンビン及び5mMカルシウムイオンを含む細胞含有液を調製した。
<Test Example 7>
A cell-containing solution containing 20 U/ml thrombin and 5 mM calcium ions as a gelation promoter was prepared in the same manner as in Test Example 4, except that GFP-SEC, in which GFP was introduced into hepatocytes (PXB Cells) and sinusoidal endothelial cells (SEC, Sciencell) by a general genetic recombination method using lentivirus, was used, and LX2 was not used.

 24wellトランズウェルインサート上に、アルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンをHCM培地に溶解して調製したアルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンの混合溶液を滴下して、ゲル化剤として、アルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンを含む液滴を形成した。混合液中のアルギン酸ナトリウムの含有量は混合液(反応液)全量を基準として0.05質量%とした。混合液中のフィブリノゲン濃度は混合液全量を基準として5mg/mlとした。アルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンを含む溶液(反応液)の液滴量は20μLとした。トロンビン及びカルシウムイオンを含む、試験例4の細胞含有液を、アルギン酸ナトリウム及びフィブリノゲンを含む液滴(反応液)に注入するように滴下した。細胞含有液の注入量は、2μLとした。反応液の液滴量に対する細胞含有液の注入量の体積比は10:1とした。ゲル化を進行させるため、細胞含有液を注入した反応液の液滴を37℃の条件でCOインキュベーターで培養した。この際のゲル化培養時間を30分に設定した。また、インキュベート終了後、HCM培地を培養基材内に500μL添加した後は、14日間の培養を行った。 A mixed solution of sodium alginate and fibrinogen prepared by dissolving sodium alginate and fibrinogen in HCM medium was dropped onto a 24-well Transwell insert to form droplets containing sodium alginate and fibrinogen as gelling agents. The content of sodium alginate in the mixed solution was 0.05% by mass based on the total volume of the mixed solution (reaction solution). The concentration of fibrinogen in the mixed solution was 5 mg/ml based on the total volume of the mixed solution. The droplet volume of the solution (reaction solution) containing sodium alginate and fibrinogen was 20 μL. The cell-containing solution of Test Example 4 containing thrombin and calcium ions was dropped so as to be injected into the droplet (reaction solution) containing sodium alginate and fibrinogen. The injection volume of the cell-containing solution was 2 μL. The volume ratio of the injection volume of the cell-containing solution to the droplet volume of the reaction solution was 10:1. In order to promote gelation, the droplets of the reaction solution into which the cell-containing solution was injected were cultured in a CO2 incubator at 37°C. The gelation culture time was set to 30 minutes. After the incubation, 500 μL of HCM medium was added to the culture substrate, and the culture was continued for 14 days.

 図7のGFP-SECの画像(3試行分)は、Day14時点の血管形成能をGFP-SEを蛍光観察することで検証した結果である。図7のGFP-SEC画像から、Day14時点でも血管網が十分に形成・維持されており、三次元構造が崩れることなく形成できており、且つ過度な凝集を起こしていないことが分かる。 The GFP-SEC images in Figure 7 (from three trials) are the results of verifying blood vessel formation ability on Day 14 by fluorescent observation of GFP-SE. From the GFP-SEC images in Figure 7, it can be seen that even on Day 14, the vascular network was sufficiently formed and maintained, the three-dimensional structure was formed without collapse, and there was no excessive aggregation.

 14日間培養した後、10%中性緩衝ホルマリン液によって細胞構造体を固定処理した。マウス由来抗MRP2抗体およびラビット由来抗アルブミン抗体によって処理した後、Alexa647標識抗マウスIgG二次抗体及びAlexa546標識抗ラビットIgG二次抗体による免疫染色を行い、共焦点顕微鏡によりMRP2およびアルブミンの発現評価を行った。MRP2は成熟した機能を有する肝細胞間に形成される毛細胆管上に発現するトランスポーターであり、アルブミンは肝細胞内で産生される肝細胞のマーカーとなるタンパク質である。 After culturing for 14 days, the cell structures were fixed with 10% neutral buffered formalin. After treatment with mouse anti-MRP2 antibody and rabbit anti-albumin antibody, immunostaining was performed with Alexa647-labeled anti-mouse IgG secondary antibody and Alexa546-labeled anti-rabbit IgG secondary antibody, and the expression of MRP2 and albumin was evaluated using a confocal microscope. MRP2 is a transporter expressed on the bile canaliculi that form between functionally mature hepatocytes, and albumin is a protein produced within hepatocytes that serves as a marker for hepatocytes.

 図7のMRP2とAlbuminはそれぞれの抗体により染色された細胞構造体の画像を示す。図7の画像から、肝細胞は細胞構造内で過剰な凝集を行うことなく集積しており、肝細胞間にはMRP2の染色像によって示される毛細胆管の形成が明瞭且つ緻密に確認された。以上の結果から、本発明の一態様になる手法により類洞内皮細胞を用いて細胞構造体を形成した場合にも、肝細胞の形質に悪影響を及ぼすことなく、三次元構造を適切に保たれ血管網が維持されていることが分かる。 In Figure 7, MRP2 and Albumin are images of cell structures stained with the respective antibodies. From the image in Figure 7, the hepatocytes are accumulated within the cell structure without excessive aggregation, and the formation of bile canaliculi between the hepatocytes, as indicated by the MRP2 staining image, is clearly and precisely confirmed. From the above results, it can be seen that even when a cell structure is formed using sinusoidal endothelial cells by the method according to one aspect of the present invention, the three-dimensional structure is appropriately maintained and the vascular network is maintained without adversely affecting the characteristics of the hepatocytes.

Claims (17)

 血管構造を有する細胞構造体を製造する方法であって、
 血管内皮細胞を含む細胞を含有する細胞含有液をゲル化して前記細胞を含むゲルを形成するゲル化工程と、
 前記ゲル中で前記細胞を培養する培養工程と、を含み、
 前記細胞を含むゲルが、複数種のゲル化剤をゲル化促進剤と接触させることにより形成される、方法。
A method for producing a cell structure having a vascular structure, comprising the steps of:
a gelling step of gelling a cell-containing liquid containing cells including vascular endothelial cells to form a gel containing the cells;
A culturing step of culturing the cells in the gel,
The method, wherein the cell-containing gel is formed by contacting a plurality of gelling agents with a gelation promoter.
 前記細胞含有液が細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を更に含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the cell-containing fluid further comprises extracellular matrix components and polyelectrolytes.  前記細胞外マトリックス成分がコラーゲンを含む、請求項2に記載の方法。 The method of claim 2, wherein the extracellular matrix component comprises collagen.  前記高分子電解質がヘパリンを含む、請求項2に記載の方法。 The method of claim 2, wherein the polyelectrolyte comprises heparin.  前記複数種のゲル化剤がフィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the multiple gelling agents include fibrinogen and sodium alginate.  前記ゲル化促進剤がトロンビン及び塩化カルシウムを含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the gelation promoter comprises thrombin and calcium chloride.  前記ゲル化工程が、前記複数種のゲル化剤を含む反応液の液滴に、前記細胞及び前記ゲル化促進剤を含む前記細胞含有液を注入することで前記ゲルを形成する工程である、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the gelation step is a step of forming the gel by injecting the cell-containing liquid containing the cells and the gelation promoter into a droplet of a reaction liquid containing the multiple types of gelling agents.  前記細胞含有液の注入量に対する前記反応液の液滴量の体積比が2~10である、請求項7に記載の方法。 The method according to claim 7, wherein the volume ratio of the droplet volume of the reaction liquid to the injected volume of the cell-containing liquid is 2 to 10.  前記ゲル化工程の前に、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を混合して混合液を得る工程を含む、請求項2~4のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 2 to 4, further comprising a step of mixing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolyte to obtain a mixed solution prior to the gelling step.  前記ゲル化工程の前に、前記混合液を遠心することによって、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を含む沈殿物を得る工程を含む、請求項9に記載の方法。 The method according to claim 9, further comprising a step of obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture before the gelation step.  前記高分子電解質の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下である、請求項2~4のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 2 to 4, wherein the concentration of the polyelectrolyte is greater than 0 mg/mL and less than or equal to 1.5 mg/mL based on the total volume of the cell-containing liquid.  前記細胞外マトリックス成分の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下である、請求項2~4のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 2 to 4, wherein the concentration of the extracellular matrix component is greater than 0 mg/mL and less than or equal to 1.5 mg/mL based on the total volume of the cell-containing liquid.  前記細胞が、肝細胞を更に含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the cells further comprise hepatocytes.  前記細胞が、肝星細胞を更に含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 The method of any one of claims 1 to 6, wherein the cells further comprise hepatic stellate cells.  細胞の総数に対する、血管内皮細胞の数の比率が5%以上50%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the ratio of the number of vascular endothelial cells to the total number of cells is 5% or more and 50% or less.  血管構造を有する細胞構造体を製造する方法であって、
 血管内皮細胞を含む細胞、細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を混合して混合液を得る工程と、
 前記混合液を遠心することによって、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を含む沈殿物を得る工程と、
 前記沈殿物及びゲル化促進剤を含む細胞含有液を得る工程と、
 複数種のゲル化剤を含む反応液の液滴に前記細胞含有液を注入することでゲルを形成する工程と、
 前記ゲル中で前記細胞を培養する培養工程と、を含み、
 前記高分子電解質の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記細胞外マトリックス成分の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記複数種のゲル化剤がフィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含み、
 前記フィブリノゲンの含有量が、前記反応液の全量基準で、1mg/ml~10mg/mlであり、
 前記アルギン酸ナトリウムの含有量が前記反応液の全量を基準として0.01質量%~2質量%であり、
 前記ゲル化促進剤がトロンビン及びカルシウムイオンを含み、
 前記トロンビンの含有量が、前記細胞含有液の全量基準で、10unit/ml~30unit/mlであり、
 前記カルシウムイオンの含有量が、前記細胞含有液の全量を基準として1mM~10mMであり、
 前記細胞含有液の注入量に対する前記反応液の液滴量の体積比が2~10である、方法。
A method for producing a cell structure having a vascular structure, comprising the steps of:
A step of mixing cells including vascular endothelial cells, extracellular matrix components, and polymer electrolytes to obtain a mixed solution;
obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture;
Obtaining a cell-containing liquid containing the precipitate and a gelation promoter;
forming a gel by injecting the cell-containing liquid into a droplet of a reaction liquid containing multiple types of gelling agents;
A culturing step of culturing the cells in the gel,
The concentration of the polyelectrolyte is more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid;
The concentration of the extracellular matrix component is more than 0 mg/mL and 1.5 mg/mL or less based on the total amount of the cell-containing liquid,
the plurality of gelling agents includes fibrinogen and sodium alginate;
The fibrinogen content is 1 mg/ml to 10 mg/ml based on the total amount of the reaction solution;
The content of the sodium alginate is 0.01% by mass to 2% by mass based on the total amount of the reaction solution,
the gelation promoter comprises thrombin and calcium ions;
the content of the thrombin is 10 units/ml to 30 units/ml based on the total volume of the cell-containing liquid;
the calcium ion content is 1 mM to 10 mM based on the total amount of the cell-containing liquid;
The volume ratio of the droplet volume of the reaction liquid to the injection volume of the cell-containing liquid is 2 to 10.
 血管構造を有する細胞構造体を製造する方法であって、
 血管内皮細胞を含む細胞、細胞外マトリックス成分及び高分子電解質を混合して混合液を得る工程と、
 前記混合液を遠心することによって、前記細胞、前記細胞外マトリックス成分及び前記高分子電解質を含む沈殿物を得る工程と、
 前記沈殿物及びゲル化促進剤を含む細胞含有液を得る工程と、
 複数種のゲル化剤を含む反応液の液滴に前記細胞含有液を注入することでゲルを形成する工程と、
 前記ゲル中で前記細胞を培養する培養工程と、を含み、
 前記高分子電解質がヘパリンを含み、
 前記高分子電解質の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記細胞外マトリックス成分がコラーゲンを含み、
 前記細胞外マトリックス成分の濃度が前記細胞含有液の全量を基準として0mg/mL超1.5mg/mL以下であり、
 前記複数種のゲル化剤がフィブリノゲン及びアルギン酸ナトリウムを含み、
 前記ゲル化促進剤がトロンビン及びカルシウムイオンを含む、方法。
A method for producing a cell structure having a vascular structure, comprising the steps of:
A step of mixing cells including vascular endothelial cells, extracellular matrix components, and polymer electrolytes to obtain a mixed solution;
obtaining a precipitate containing the cells, the extracellular matrix components, and the polyelectrolytes by centrifuging the mixture;
Obtaining a cell-containing liquid containing the precipitate and a gelation promoter;
forming a gel by injecting the cell-containing liquid into a droplet of a reaction liquid containing multiple types of gelling agents;
A culturing step of culturing the cells in the gel,
the polyelectrolyte comprises heparin;
The concentration of the polyelectrolyte is more than 0 mg/mL and not more than 1.5 mg/mL based on the total amount of the cell-containing liquid;
the extracellular matrix component comprises collagen;
The concentration of the extracellular matrix component is more than 0 mg/mL and 1.5 mg/mL or less based on the total amount of the cell-containing liquid,
the plurality of gelling agents includes fibrinogen and sodium alginate;
The method, wherein the gelation promoter comprises thrombin and calcium ions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VORWALD, C. E. ET AL.: "Tunable fibrin-alginate interpenetrating network hydrogels to support cell spreading and network formation", ACTA BIOMATER., vol. 108, 2020, pages 142 - 152, XP086152602, DOI: 10.1016/j.actbio.2020.03.014 *

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