日本語AIでPubMedを検索
ヒト間葉系間葉系間質細胞をベースとした治療法の進歩 - 生物学的・工学的アプローチの統合を目指して
Advances in human mesenchymal stromal cell-based therapies - Towards an integrated biological and engineering approach.
PMID: 32688331 DOI: 10.1016/j.scr.2020.101888.
抄録
最近の臨床試験における幹細胞を用いた治療法の進歩により、増加する需要に対応するために臨床的に適切な量を供給できる大規模な製造プラットフォームの必要性が高まってきている。ヒト間葉系間葉系幹細胞（hMSC）をマイクロキャリア（MC）上で懸濁培養した撹拌槽型バイオリアクターを用いた有望な結果が報告されているが、マイクロキャリア-細胞凝集体の形成はまだ質量移動を制限し、hMSCの不均一な分布を決定する可能性がある。応力を最小限に抑えながら良好な懸濁状態を確保するというトレードオフを克服する試みとして、様々なMC、バイオリアクター-インペラ構成、および撹拌条件が確立されてきた。バイオリアクターの流体環境を理解し、制御することは、当初はあまり知られていなかったが、近年、異なるスケールで理想的な培養環境を提供するという使命の中で人気を博している。このレビュー記事では、厳密な工学的特性化研究が生物学的プロセスの開発とスケールアップの取り組みの成果をどのように改善したかについて、包括的な概要を提供することを目的としています。将来の同種細胞治療のために、様々なスケールで増殖環境を改善したバイオプロセスソリューションを提案するためには、この2つの分野を融合させることが極めて重要である。
Recent advances of stem cell-based therapies in clinical trials have raised the need for large-scale manufacturing platforms that can supply clinically relevant doses to meet an increasing demand. Promising results have been reported using stirred-tank bioreactors, where human Mesenchymal Stromal Cells (hMSCs) were cultured in suspension on microcarriers (MCs), although the formation of microcarrier-cell-aggregates might still limit mass transfer and determine a heterogeneous distribution of hMSCs. A variety of MCs, bioreactor-impeller configurations, and agitation conditions have been established in an attempt to overcome the trade-off of ensuring good suspension while keeping the stresses to a minimum. While understanding and controlling the fluid flow environment of bioreactors has been initially under-appreciated, it has recently gained in popularity in the mission of providing ideal culture environments across different scales. This review article aims to provide a comprehensive overview of how rigorous engineering characterisation studies improved the outcome of biological process development and scale-up efforts. Reconciling these two disciplines is crucial to propose tailored bioprocessing solutions that can provide improved growth environments across a range of scales for the allogeneic cell therapies of the future.
Copyright © 2020 The Authors. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.