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JPH07108233B2 - Toxicity test method using cultured cells - Google Patents

Toxicity test method using cultured cells

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Publication number
JPH07108233B2
JPH07108233B2 JP26473291A JP26473291A JPH07108233B2 JP H07108233 B2 JPH07108233 B2 JP H07108233B2 JP 26473291 A JP26473291 A JP 26473291A JP 26473291 A JP26473291 A JP 26473291A JP H07108233 B2 JPH07108233 B2 JP H07108233B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
neutral red
cultured
toxicity test
medium
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26473291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05103694A (en
Inventor
久 鳥島
良平 山本
豊和 西野
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.)
Kurashiki Spinning Co Ltd
Original Assignee
Kurashiki Spinning Co Ltd
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 Kurashiki Spinning Co Ltd filed Critical Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority to JP26473291A priority Critical patent/JPH07108233B2/en
Publication of JPH05103694A publication Critical patent/JPH05103694A/en
Publication of JPH07108233B2 publication Critical patent/JPH07108233B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、培養細胞を用いる毒
性試験法、特に、ドレイズ眼粘膜刺激性試験の代替法と
して有用なインビトロ毒性試験法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toxicity test method using cultured cells, and more particularly to an in vitro toxicity test method useful as an alternative method to the Draize eye mucous membrane irritation test.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、医薬、化粧品、農薬および医
療用材料等の分野においては、安全性の確保等のため
に、動物を使った毒性試験が広くおこなわれている。し
かしながら、このような毒性試験には多大な労力、時間
および費用等を必要とするという経済的な理由だけでな
く、動物愛護の観点や試験結果の客観的な信頼性等の見
地から、このような動物実験に代替し得る毒性試験法の
開発が要請されるようになっている。
2. Description of the Related Art In the fields of medicine, cosmetics, agricultural chemicals, medical materials and the like, toxicity tests using animals have been widely conducted so far in order to ensure safety. However, this toxicity test is not only economically because it requires a lot of labor, time and cost, but also from the viewpoint of animal welfare and the objective reliability of test results. The development of toxicity test methods that can be substituted for various animal experiments has been demanded.

【0003】例えば、ウサギの眼に被験物質を滴下し、
経時的に角膜、虹彩および結膜等の眼組織の変化の度合
を視覚的に調べ、総合的に被験物質の刺激性を評価する
ドレイズ試験の場合には、刺激性の評価には客観的な信
頼性がなく、判定に高度の技能を必要とするだけでな
く、試験部位が眼であるために、残虐性は特に強く、そ
の代替法の開発は焦眉の急とされている(例えば、「トキ
シコロジーフォーラム、第10巻、第2号、第137頁
〜第143頁(1987年参照))。
For example, a test substance was dropped on the eyes of a rabbit,
In the case of the Draize test, which visually evaluates the degree of changes in ocular tissues such as the cornea, iris, and conjunctiva over time, and comprehensively evaluates the irritancy of the test substance, objective reliance is placed on the irritation evaluation. It is particularly cruel, not only because it is non-specific and requires a high degree of skill in the determination, but also because the test site is the eye, the development of alternatives is urgently needed (e.g., toxicology). Forum, Vol. 10, No. 2, pp. 137-143 (1987)).

【0004】このため、ドレイズ法に代替し得る可能性
のある方法として、ウサギの眼の角膜由来細胞のコロニ
ー形成能に及ぼす被験物質の影響を調べる毒性試験法が
既に提案されている(上記の文献参照)。しかしながら、
この試験法の場合には、被培養細胞の前処理が煩雑で、
判定に必要なコロニーを形成させるのに比較的長い培養
時間を必要とし、さらに、形成されるコロニー数をその
都度カウントしなけれぱならず、非能率的である。
Therefore, as a method that may be an alternative to the Draize method, a toxicity test method for examining the effect of a test substance on the colony-forming ability of corneal cells of rabbit eyes has already been proposed (see above). References). However,
In the case of this test method, pretreatment of cultured cells is complicated,
A relatively long culture time is required to form the colonies necessary for the determination, and the number of colonies formed must be counted each time, which is inefficient.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な培養細胞を用いる毒性試験法にさらに改良を加え、客
観的に信頼性のある判定結果を、比較的短時間のうちに
再現性良く、簡易に得ることのできる毒性試験法、特
に、ドレイズ法の代替法として有用なインビトロ毒性試
験法を提供するためになされたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention further improves the toxicity test method using such cultured cells to obtain objectively reliable determination results with good reproducibility in a relatively short time. , An in vitro toxicity test method useful as an alternative to the Draize method, which can be easily obtained.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】即ちこの発明は、(i)塩
化カルシウム<0.1mMおよびメチオニン8.0〜1
4.0mg/l含有することを特徴とする無血清培地中に
おいて、ウサギ角膜上皮細胞を培養し、(ii)該培地中の
塩化カルシウム濃度を0.1mM以上、好ましくは0.
1〜10mMに高めた後、該細胞の培養を続行し、(iii)
さらに、該細胞を被検物質の存在下で引き続き培養し、
(iv)次いで、ニュートラルレッドを培養系に添加し、生
細胞によるニュートラルレッドの取込量を測定する、こ
とを特徴とする培養細胞を用いる毒性試験法に関する。
That is, the present invention provides (i) calcium chloride <0.1 mM and methionine 8.0-1.
Rabbit corneal epithelial cells were cultured in a serum-free medium characterized by containing 4.0 mg / l, and (ii) the concentration of calcium chloride in the medium was 0.1 mM or more, preferably 0.
After increasing to 1 to 10 mM, culturing the cells is continued, (iii)
Furthermore, the cells are continuously cultured in the presence of the test substance,
(iv) Next, the present invention relates to a toxicity test method using cultured cells, which comprises adding neutral red to a culture system and measuring the amount of neutral red taken up by living cells.

【0007】段階(i)において使用する無血清培地とし
ては、本件出願人による先の出願に係わる動物細胞培養
用無血清培地を用いればよい(特願平3−34150号
明細書参照)。この場合、塩化カルシウムとメチオニン
の濃度が上記範囲外になると、ウサギ角膜上皮細胞の効
率的な増殖効果は得難くなる。好適な無血清培地として
は、以下の培地I〜IIIが例示される。
As the serum-free medium used in step (i), the serum-free medium for animal cell culture according to the previous application by the present applicant may be used (see Japanese Patent Application No. 3-34150). In this case, if the concentrations of calcium chloride and methionine are out of the above ranges, it becomes difficult to obtain an effective effect of proliferating rabbit corneal epithelial cells. Examples of suitable serum-free medium include the following mediums I to III.

【0008】培地I (特に明示しない限り、単位はmg/lである) 成分 含有量 アラニン 8.91 アルギニン 210.67 アスパラギン一水和物 15.01 アスパラギン酸 8.52 システイン塩酸塩一水和物 38.64 グルタミン酸 14.70 グルタミン 511.5 グリシン 7.51 ヒスチジン塩酸塩一水和物 44.02 イソロイシン 51.16 ロイシン 39.35 リジン塩酸塩 23.74 メチオニン 11.19 フェニルアラニン 12.39 プロリン 23.03 セリン 36.78 スレオニン 7.74 トリプトファン 6.54 チロシン 9.06 バリン 19.92 ビオチン 0.020 葉酸 1.06 リポ酸 0.21 ニコチン酸アミド 0.330 パントテン酸カルシウム 0.620 ピリドキシン塩酸塩 0.140 リボフラビン 0.207 チアミン塩酸塩 0.675 ビタミンB12 0.922 アデニン 12.16 塩化コリン 6.98 グルコース 1082 イノシトール 10.81 ヒポキサンチン 2.04 プテリシン二塩酸塩 0.0805 ピルビン酸ナトリウム 55.0 チミジン 0.727 塩化カルシウム二水和物 0.03mM 塩化カリウム 201.29 塩化マグネシウム六水和物 124.0 塩化ナトリウム 7597.2 燐酸二水素ナトリウム七水和物 294.8 燐酸二水素カリウム 42.19 硫酸銅五水和物 0.0025 硫酸鉄七水和物 1.11 セレンナトリウム 0.001934 硫酸マンガン五水和物 0.000065 ケイ酸ナトリウム九水和物 0.0711 モリブデン酸アンモニウム四水和物 0.000618 アンモニアバナジウム 0.000293 塩化ニッケル六水和物 0.000059 塩化スズ二水和物 0.000056 塩化亜鉛七水和物 0.2157 ヘペス 3336.2 炭酸水素ナトリウム 1176 フェノールレッドナトリウム塩 1.242 インスリン 5μg/ml ハイドロコーチゾン 0.5μg/ml EGF 10ng/ml BPE 0.4%(w/w) Medium I (units are mg / l unless otherwise stated) Component Content Alanine 8.91 Arginine 210.67 Asparagine monohydrate 15.01 Aspartic acid 8.52 Cysteine hydrochloride monohydrate 38.64 Glutamic acid 14.70 Glutamine 511.5 Glycine 7.51 Histidine hydrochloride monohydrate 44.02 Isoleucine 51.16 Leucine 39.35 Lysine hydrochloride 23.74 Methionine 11.19 Phenylalanine 12.39 Proline 23. 03 Serine 36.78 Threonine 7.74 Tryptophan 6.54 Tyrosine 9.06 Valine 19.92 Biotin 0.020 Folic acid 1.06 Lipoic acid 0.21 Nicotinic acid amide 0.330 Calcium pantothenate 0.620 Pyridoxine hydrochloride 0 .140 Lvov Rabin 0.207 Thiamine hydrochloride 0.675 Vitamin B 12 0.922 Adenine 12.16 Choline chloride 6.98 Glucose 1082 Inositol 10.81 Hypoxanthine 2.04 Ptericin dihydrochloride 0.0805 Sodium pyruvate 55.0 Thymidine 0.727 Calcium chloride dihydrate 0.03 mM Potassium chloride 201.29 Magnesium chloride hexahydrate 124.0 Sodium chloride 7597.2 Sodium dihydrogen phosphate heptahydrate 294.8 Potassium dihydrogen phosphate 42.19 Sulfuric acid Copper pentahydrate 0.0025 Iron sulfate heptahydrate 1.1 1 Sodium selenium 0.001934 Manganese sulfate pentahydrate 0.000065 Sodium silicate nonahydrate 0.0711 Ammonium molybdate tetrahydrate 0.1 000618 Ammonia Vanaji Mu 0.000293 Nickel chloride hexahydrate 0.000059 Tin chloride dihydrate 0.000056 Zinc chloride heptahydrate 0.2157 Hepes 3336.2 Sodium hydrogen carbonate 1176 Phenol red sodium salt 1.242 Insulin 5 μg / ml Hydrocortisone 0.5 μg / ml EGF 10 ng / ml BPE 0.4% (w / w)

【0009】培地II (特に明示しない限り、単位はmg/lである) 成分 含有量 アラニン 7.13 アルギニン 189.5 アスパラギン一水和物 12.10 アスパラギン酸 7.51 システイン塩酸塩一水和物 35.13 グルタミン酸 14.70 グルタミン 400.0 グリシン 6.06 ヒスチジン塩酸塩一水和物 11.93 イソロイシン 51.16 ロイシン 39.35 リジン塩酸塩 20.09 メチオニン 9.00 フェニルアラニン 9.81 プロリン 23.03 セリン 33.00 スレオニン 5.96 トリプトファン 6.13 チロシン 7.25 バリン 19.92 ビオチン 0.020 葉酸 1.06 リポ酸 0.21 ニコチン酸アミド 0.330 パントテン酸カルシウム 0.620 ピリドキシン塩酸塩 0.140 リボフラビン 0.207 チアミン塩酸塩 0.675 ビタミンB12 0.922 アデニン 12.16 塩化コリン 6.98 グルコース 1082 イノシトール 10.81 ヒポキサンチン 2.04 プテリシン二塩酸塩 0.0805 ピルビン酸ナトリウム 55.0 チミジン 0.727 塩化カルシウム二水和物 0.03mM 塩化カリウム 201.29 塩化マグネシウム六水和物 124.0 塩化ナトリウム 7597.2 燐酸二水素ナトリウム七水和物 294.8 燐酸二水素カリウム 42.19 硫酸銅五水和物 0.0025 硫酸鉄七水和物 1.11 セレンナトリウム 0.001934 硫酸マンガン五水和物 0.000065 ケイ酸ナトリウム九水和物 0.0711 モリブデン酸アンモニウム四水和物 0.000618 アンモニアバナジウム 0.000293 塩化ニッケル六水和物 0.000059 塩化スズ二水和物 0.000056 塩化亜鉛七水和物 0.2157 ヘペス 3336.2 炭酸水素ナトリウム 1176 フェノールレッドナトリウム塩 1.242 インスリン 5μg/ml ハイドロコーチゾン 0.5μg/ml EGF 10ng/ml BPE 0.4%(w/w) Medium II (units are mg / l unless otherwise stated) Component content Alanine 7.13 Arginine 189.5 Asparagine monohydrate 12.10 Aspartic acid 7.51 Cysteine hydrochloride monohydrate 35.13 Glutamic acid 14.70 Glutamine 400.0 Glycine 6.06 Histidine hydrochloride monohydrate 11.93 Isoleucine 51.16 Leucine 39.35 Lysine hydrochloride 20.09 Methionine 9.00 Phenylalanine 9.81 Proline 23. 03 Serine 33.00 Threonine 5.96 Tryptophan 6.13 Tyrosine 7.25 Valine 19.92 Biotin 0.020 Folic acid 1.06 Lipoic acid 0.21 Nicotinic acid amide 0.330 Calcium pantothenate 0.620 Pyridoxine hydrochloride 0 .140 Riboflavi 0.207 Thiamine hydrochloride 0.675 Vitamin B 12 0.922 Adenine 12.16 Choline chloride 6.98 Glucose 1082 Inositol 10.81 Hypoxanthine 2.04 Ptericin dihydrochloride 0.0805 Sodium pyruvate 55.0 Thymidine 0.727 Calcium chloride dihydrate 0.03 mM Potassium chloride 201.29 Magnesium chloride hexahydrate 124.0 Sodium chloride 7597.2 Sodium dihydrogen phosphate heptahydrate 294.8 Potassium dihydrogen phosphate 42.19 Sulfuric acid Copper pentahydrate 0.0025 Iron sulfate heptahydrate 1.1 1 Sodium selenium 0.001934 Manganese sulfate pentahydrate 0.000065 Sodium silicate nonahydrate 0.0711 Ammonium molybdate tetrahydrate 0.1 000618 Ammonia vanadium 000293 Nickel chloride hexahydrate 0.000059 Tin chloride dihydrate 0.000056 Zinc chloride heptahydrate 0.2157 Hepes 3336.2 Sodium hydrogen carbonate 1176 Phenol red sodium salt 1.242 Insulin 5 μg / ml Hydrocortisone 0.5 μg / ml EGF 10 ng / ml BPE 0.4% (w / w)

【0010】培地III (特に明示しない限り、単位はmg/lである) 成分 含有量 アラニン 4.46 アルギニン 168.54 アスパラギン一水和物 7.51 アスパラギン酸 8.52 システイン塩酸塩一水和物 36.88 グルタミン酸 14.70 グルタミン 550.0 グリシン 3.75 ヒスチジン塩酸塩一水和物 54.50 イソロイシン 77.40 ロイシン 59.03 リジン塩酸塩 23.74 メチオニン 13.00 フェニルアラニン 14.00 プロリン 17.27 セリン 31.53 スレオニン 10.00 トリプトファン 11.23 チロシン 11.00 バリン 41.00 ビオチン 0.0075 葉酸 0.88 リポ酸 0.10 ニコチン酸アミド 0.513 パントテン酸カルシウム 0.762 ピリドキシン塩酸塩 0.514 リボフラビン 0.075 チアミン塩酸塩 0.675 ビタミンB12 0.205 アデニン 12.16 塩化コリン 6.98 グルコース 1045 イノシトール 21.62 プテリシン二塩酸塩 0.08 チミジン 0.36 塩化カルシウム二水和物 0.03mM 塩化カリウム 260.9 塩化マグネシウム六水和物 61.0 塩化ナトリウム 7597.2 燐酸二水素ナトリウム七水和物 141.96 硫酸銅五水和物 0.0025 硫酸鉄七水和物 0.70 セレンナトリウム 0.001934 硫酸マンガン五水和物 0.000121 ケイ酸ナトリウム九水和物 0.0711 モリブデン酸アンモニウム四水和物 0.000618 アンモニアバナジウム 0.000293 塩化ニッケル六水和物 0.000059 塩化スズ二水和物 0.000056 塩化亜鉛七水和物 0.072 ヘペス 3336.2 炭酸水素ナトリウム 1176 フェノールレッドナトリウム塩 1.13 インスリン 5μg/ml ハイドロコーチゾン 0.5μg/ml EGF 10ng/ml BPE 0.4%(w/w) Medium III (unless otherwise indicated units are mg / l) Component Content Alanine 4.46 Arginine 168.54 Asparagine monohydrate 7.51 Aspartic acid 8.52 Cysteine hydrochloride monohydrate 36.88 Glutamic acid 14.70 Glutamine 550.0 Glycine 3.75 Histidine hydrochloride monohydrate 54.50 Isoleucine 77.40 Leucine 59.03 Lysine hydrochloride 23.74 Methionine 13.00 Phenylalanine 14.00 Proline 17. 27 Serine 31.53 Threonine 10.00 Tryptophan 11.23 Tyrosine 11.00 Valine 41.00 Biotin 0.0075 Folic acid 0.88 Lipoic acid 0.10 Nicotinic acid amide 0.513 Calcium pantothenate 0.762 Pyridoxine hydrochloride 0 .5 4 Riboflavin 0.075 Thiamine hydrochloride 0.675 Vitamin B 12 0.205 adenine 12.16 choline chloride 6.98 glucose 1045 inositol 21.62 Puterishin dihydrochloride 0.08 thymidine 0.36 Calcium chloride dihydrate 0 0.03 mM potassium chloride 260.9 magnesium chloride hexahydrate 61.0 sodium chloride 7597.2 sodium dihydrogen phosphate heptahydrate 141.96 copper sulfate pentahydrate 0.0025 iron sulfate heptahydrate 0.70 Sodium selenium 0.001934 Manganese sulphate pentahydrate 0.000121 Sodium silicate nonahydrate 0.0711 Ammonium molybdate tetrahydrate 0.000618 Ammonia vanadium 0.000293 Nickel chloride hexahydrate 0.000059 Tin chloride Dihydrate 0.0 00056 Zinc chloride heptahydrate 0.072 Hepes 3336.2 Sodium hydrogen carbonate 1176 Phenol red sodium salt 1.13 Insulin 5 μg / ml Hydrocortisone 0.5 μg / ml EGF 10 ng / ml BPE 0.4% (w / w)

【0011】ウサギ角膜上皮細胞は、ウサギの眼球から
分離採取したものをそのまま、または、適当な処理液、
例えば、培地I〜IIIを用いて培養した後、使用に供
すればよい。本発明においては、少量の細胞試料を用い
ても、客観的な試験結果が再現性良く得られるので、犠
牲にされるウサギの数は著しく低減する。例えば、ドレ
イズ法によって、1種の被験物に関し、1種の濃度につ
いての毒性を判定評価するのには3羽のウサギが必要と
されているのに対し、本発明によれば、1羽のウサギか
ら採取される角膜上皮細胞を使用することによって、1
00種の被験物に関し、4種の濃度についての毒性を調
べることが可能となる。
Rabbit corneal epithelial cells are obtained by separating and collecting rabbit eyeballs as they are, or by using an appropriate treatment solution,
For example, the culture may be performed using the media I to III and then used. In the present invention, the number of rabbits to be sacrificed is significantly reduced because objective test results can be reproducibly obtained using a small amount of cell sample. For example, according to the present invention, three rabbits are required to judge and evaluate the toxicity of one concentration for one test substance by the Draize method. By using corneal epithelial cells harvested from rabbits,
It is possible to examine the toxicity of four test substances for four test substances.

【0012】上記の無血清培地中におけるウサギ角膜上
皮細胞の段階(i)における培養条件は特に限定的ではな
いが、通常は35〜38℃、好ましくは37℃で、細胞
植え込み数が4000個/cm2の場合、4〜7日間で
あり、また、培養雰囲気としては、炭酸ガスを3〜7
%、好ましくは5%含有する空気を用いるのが一般的で
ある。
The culture conditions for the step (i) of rabbit corneal epithelial cells in the above serum-free medium are not particularly limited, but are usually 35 to 38 ° C., preferably 37 ° C., and the number of cells implanted is 4000 / cm 2 is 4 to 7 days, and the culture atmosphere is carbon dioxide gas of 3 to 7
%, Preferably 5% air is generally used.

【0013】段階(ii)においては、上記の無血清培地に
塩化カルシウムを添加し、その濃度を0.1mM以上、
好ましくは0.1〜10mMに高めた後、ウサギ角膜上
皮細胞をさらに、35〜38℃、好ましくは37℃で、
細胞植え込み数が4000個/cm2の場合、4〜7日
間培養する。培養雰囲気は(i)の場合と同様である。こ
の培養段階(ii)における塩化カルシウムの濃度が0.1
mMよりも低いと、図1に示すように、十分な量のニュ
ートラルレッドが細胞に取り込まれないために、測定精
度が低下し、毒性試験の信頼性が悪くなる。なお、図1
において、横軸は無血清培地中の塩化カルシウムの濃度
(mM)を示し、縦軸は540nmにおけるニュートラルレ
ッドの吸光度(A540×105)を示す。
In step (ii), calcium chloride is added to the above serum-free medium and the concentration thereof is 0.1 mM or more,
After raising to preferably 0.1 to 10 mM, the rabbit corneal epithelial cells are further subjected to 35 to 38 ° C., preferably 37 ° C.,
When the number of cells implanted is 4000 / cm 2 , the cells are cultured for 4 to 7 days. The culture atmosphere is the same as in (i). The concentration of calcium chloride in this culture step (ii) was 0.1
If it is lower than mM, as shown in FIG. 1, a sufficient amount of neutral red is not taken up by cells, so that the measurement accuracy is lowered and the toxicity test becomes unreliable. Note that FIG.
In the figure, the horizontal axis is the concentration of calcium chloride in serum-free medium.
(mM), and the vertical axis represents the absorbance of neutral red at 540 nm (A 540 × 10 5 ).

【0014】段階(iii)においては、上記のようにして
培養したウサギ角膜上皮細胞を被験物質の存在下で引き
続き培養する。培養条件は、通常は35〜38℃、好ま
しくは37℃で、細胞植え込み数が4000個/cm2
の場合、4〜7日間であり、培養雰囲気は(i)の場合と
同様である。被験物質としては、医薬や農薬および化粧
品等に配合される各種の有効成分や補助成分等が例示さ
れる。これらの被験物質は、通常は適当な溶媒、例え
ば、10mM燐酸緩衝液(pH7.0)、エタノール、該燐
酸緩衝液とエタノールとの1:1混合液等に溶解させ、
該溶液を濾過滅菌処理に付した後、段階(ii)で使用する
培地を用いて所望の濃度に適宜希釈した後、段階(ii)で
得られる培養細胞含有培地に適量添加する。
In step (iii), the rabbit corneal epithelial cells cultured as described above are continuously cultured in the presence of the test substance. The culture conditions are usually 35 to 38 ° C., preferably 37 ° C., and the number of cells implanted is 4000 cells / cm 2.
In the case of, the period is 4 to 7 days, and the culture atmosphere is the same as in the case of (i). Examples of the test substance include various active ingredients, auxiliary ingredients, and the like, which are added to medicines, agricultural chemicals, cosmetics and the like. These test substances are usually dissolved in a suitable solvent, for example, 10 mM phosphate buffer (pH 7.0), ethanol, a 1: 1 mixture of the phosphate buffer and ethanol,
After subjecting the solution to filter sterilization treatment, the medium used in step (ii) is appropriately diluted to a desired concentration, and then added in an appropriate amount to the culture cell-containing medium obtained in step (ii).

【0015】段階(iv)においては、ニュートラルレッド
をさらに添加し、生細胞によるニュートラルレッドの取
込量を測定する。この場合、通常は、ニュートラルレッ
ドを、段階(ii)で使用する培地を用いて0〜200mg/
lに希釈した後、培養培地に添加し、次いで、培養系を
上記の培養条件下で2〜3時間保持した後、ニュートラ
ルレッドの取込量を測定する。該取込量を測定するため
には、通常は、培養系を次の後処理に付す。即ち、培養
系の上清を除去後、塩化カルシウム含有ホルマリン溶液
(例えば、塩化カルシウム1%含有1%ホルマリン溶液)
を添加して培養細胞を固定させ、さらに上清を除去する
ことによって、細胞に取り込まれないニュートラルレッ
ドを除去し、次いで、酢酸含有エタノール溶液(例え
ば、酢酸1%含有50%エタノール溶液)を添加するこ
とによって、生細胞に取り込まれたニュートラルレッド
を抽出する。該抽出液中に含まれるニュートラルレッド
の量は常法、例えば、比色法や分光光度法等によって測
定すればよいが、分光光度計を用いて吸光度、例えば、
540nmにおける吸光度を測定する方法が簡便である。
In step (iv), neutral red is further added, and the amount of neutral red taken up by living cells is measured. In this case, usually, neutral red is added in an amount of 0 to 200 mg / medium using the medium used in step (ii).
After diluting to l, it is added to the culture medium, and then the culture system is kept under the above-mentioned culture conditions for 2 to 3 hours, and then the uptake amount of neutral red is measured. In order to measure the uptake, the culture system is usually subjected to the following post-treatment. That is, after removing the culture supernatant, the calcium chloride-containing formalin solution
(For example, 1% formalin solution containing 1% calcium chloride)
To fix the cultured cells and remove the supernatant to remove neutral red that is not taken up by the cells, and then add an acetic acid-containing ethanol solution (eg, 1% acetic acid-containing 50% ethanol solution). By doing so, the neutral red incorporated into the living cells is extracted. The amount of neutral red contained in the extract may be measured by a conventional method, for example, a colorimetric method or a spectrophotometric method, and the absorbance using a spectrophotometer, for example,
The method of measuring the absorbance at 540 nm is convenient.

【0016】上記の毒性試験法においては、被験物質の
毒性が強い程、ニュートラルレッドの取込量は少なくな
るので、該取込量を測定することによって、被験物質の
毒性を判定することが可能となる。以下の実施例におい
て例証するように、本発明による毒性試験法の判定結果
は、従来から常用されているドレイズ眼粘膜刺激性試験
法の判定結果と良好な相関性を示す。
In the above toxicity test method, the stronger the toxicity of the test substance, the smaller the amount of neutral red taken up. Therefore, the toxicity of the test substance can be determined by measuring the amount of neutral red taken up. Becomes As illustrated in the following examples, the determination result of the toxicity test method according to the present invention shows a good correlation with the determination result of the conventionally used Draize eye mucous membrane irritation test method.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。実施例1 1.ウサギの眼球から分離した角膜上皮細胞を前記の培
地Iを用いて37℃、5%CO2インキュベーターで5
日間培養する。 2.次に、培地Iに塩化カルシウムを添加し、0.15
mMにした培地I’で細胞を培養プレート(96ウエル)
に接種し(1ウエルあたり0.1ml(細胞数2,500
個)、37℃で3日間培養した。 3.各ウエルに評価薬物を0.1ml加え、さらに2日間
培養する。評価薬物としては表1で示した界面活性剤1
1種類、防腐剤1種類をそれぞれの溶媒に溶解し、濾過
滅菌後、培地I’で希釈して使用した。 4.0.1mlのニュートラルレッド15μgを含む培地
を加え、37℃、5%CO2インキュベーターに3時間
入れる。細胞に取り込まれていないニュートラルレッド
を除いた後、1%塩化カルシウムを含む1%ホルマリン
溶液を0.2ml入れて細胞をプレートに固定した。 5.上清を除去後、1%エタノールを含む50%エタノ
ール溶液を0.1ml入れて、生細胞の取り込まれたニ
ュートラルレッドを抽出する。20分後、540nmの吸
光度をマイクロプレートリーダーで測定した。 6.評価薬物無添加の細胞のニュートラルレッド取込量
に対する評価薬物で処理した細胞のニュートラルレッド
取込量の百分率を計算した。それぞれの評価薬物濃度と
その百分率の値よりニュートラルレッド取込量が50%
になる評価薬物濃度NR50(w/w% x105)を求めた。
その結果を表2に示す。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 1. Corneal epithelial cells isolated from the eyeballs of rabbits were cultured in the above medium I at 37 ° C. in a 5% CO 2 incubator for 5 minutes.
Incubate for a day. 2. Next, calcium chloride was added to medium I to give 0.15
Plate cells in 96 mM culture medium I '
Inoculate (0.1 ml per well (cell number 2,500
Cells) and cultured at 37 ° C. for 3 days. 3. 0.1 ml of the evaluation drug is added to each well, and the culture is continued for 2 days. As the evaluation drug, the surfactant 1 shown in Table 1 was used.
One kind and one kind of preservative were dissolved in each solvent, sterilized by filtration, and then diluted with the medium I ′ for use. 4. Add medium containing 0.1 ml of Neutral Red 15 μg and place in 37 ° C., 5% CO 2 incubator for 3 hours. After removing the neutral red that had not been taken up by the cells, 0.2 ml of a 1% formalin solution containing 1% calcium chloride was added to fix the cells to the plate. 5. After removing the supernatant, 0.1 ml of a 50% ethanol solution containing 1% ethanol is added to extract neutral red into which live cells are incorporated. After 20 minutes, the absorbance at 540 nm was measured with a microplate reader. 6. The percentage of the neutral red uptake of cells treated with the evaluation drug to the amount of neutral red uptake of cells without the evaluation drug was calculated. Neutral red uptake is 50% from each evaluated drug concentration and its percentage value
The evaluation drug concentration NR 50 (w / w% × 10 5 ) was calculated.
The results are shown in Table 2.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】[0019]

【表2】 [Table 2]

【0020】比較例1 約2kgの健康な日本白ウサギの左眼に試験試料の水溶液
(1%、10%、50%w/w濃度)を100μlずつ滴下
し、洗浄せずそのまま飼育した。その後、経時的(1,
3,6,24時間および4,7日)に眼の損傷度を判定し
た。その結果より、ドレイズ評価点20点を与える薬物
濃度DS20(w/w%)を求めた。その結果を表2に示す。
Comparative Example 1 An aqueous solution of a test sample was applied to the left eye of a healthy Japanese white rabbit weighing approximately 2 kg.
(1%, 10%, 50% w / w concentration) was added dropwise by 100 μl, and the animals were kept as they were without washing. After that, over time (1,
The degree of eye damage was evaluated at 3, 6, 24 hours and 4 and 7 days). From the results, a drug concentration DS 20 (w / w%) giving a Draize evaluation point of 20 was determined. The results are shown in Table 2.

【0021】表2に示す結果を用いて、ドレイズ眼粘膜
刺激性試験とウサギ角膜上皮細胞を用いた毒性試験の相
関性を調べるために、X軸に評価薬物それぞれのドレイ
ズ眼粘膜刺激性のDS20(w/w%)の対数値、Y軸に評価
薬物それぞれのウサギ角膜上皮細胞を用いた毒性試験N
50(w/w% x105)の対数値になるようにプロットし
た(図2参照)。その結果、回帰式Y=1.4 52X+
0.765、相関係数0.711となり、良好な相関性
が認められた。
Using the results shown in Table 2, in order to examine the correlation between the Draize eye mucous membrane irritation test and the toxicity test using rabbit corneal epithelial cells, the DS of Draize eye mucous membrane irritation of each of the evaluated drugs was plotted on the X axis. Toxicity test using rabbit corneal epithelial cells for each drug evaluated on the Y-axis, the logarithmic value of 20 (w / w%) N
It was plotted so as to have a logarithmic value of R 50 (w / w% × 10 5 ) (see FIG. 2). As a result, the regression equation Y = 1.4 52X +
The correlation was 0.765 and the correlation coefficient was 0.711, indicating good correlation.

【0022】実施例2 ウサギの眼球から分離した角膜上皮細胞を前記の培地I
を用いて37℃で5日間培養した。細胞を培養プレート
(96ウエル)に1ウエルあたり0.1ml(細胞数2,50
0個)接種する。この接種細胞をさらに、培地I中の塩
化カルシウム濃度を0.15mMに高めた培地で5日間
培養した。その結果、細胞を血球計算盤にて数えると2
2,500個になっていた。一方、この測定を生細胞の
ニュートラルレッドの取込量でおこなったところ、54
0nmの吸光度で0.80を得た。
Example 2 Corneal epithelial cells isolated from the eyeball of rabbit were treated with the above-mentioned medium I.
Was cultured for 5 days at 37 ° C. Cell culture plate
(96 wells) 0.1 ml per well (2,50 cells)
(0) inoculate. The inoculated cells were further cultured for 5 days in a medium in which the concentration of calcium chloride in medium I was increased to 0.15 mM. As a result, when the cells are counted on the hemocytometer, 2
It was 2,500. On the other hand, when this measurement was carried out by the amount of neutral red uptake of live cells,
An absorbance of 0 nm gave 0.80.

【0023】実施例3 実施例2と同様に培地Iを用いて角膜上皮細胞を37℃
で5日間培養した。細胞を培養プレート(96ウエル)に
1ウエルあたり0.1ml(細胞数2,500個)接種す
る。この接種細胞をさらに塩化カルシウム濃度を0.5
mMにした培地で5日間培養した。その結果、細胞を血
球計算盤にて数えると25,000個になっていた。一
方、この測定を生細胞のニュートラルレッドの取込量で
おこなったところ、540nmの吸光度で0.85を得
た。
Example 3 Corneal epithelial cells were cultured at 37 ° C. using the medium I as in Example 2.
The cells were cultured for 5 days. The cells are inoculated into a culture plate (96 wells) in an amount of 0.1 ml per well (2,500 cells). The inoculated cells were further adjusted to a calcium chloride concentration of 0.5.
It was cultured for 5 days in a medium adjusted to mM. As a result, the number of cells was 25,000 when counted on a hemocytometer. On the other hand, when this measurement was carried out with the amount of neutral red taken up by living cells, the absorbance at 540 nm was 0.85.

【0024】比較例2 実施例2と同様に培地Iを用いて角膜上皮細胞を37℃
で5日間培養した。細胞を培養プレート(96ウエル)に
1ウエルあたり0.1ml(細胞数2,500個)接種す
る。この接種細胞をさらに培地Iで5日間培養した。そ
の結果、細胞を血球計算盤にて数えると17,400個
になっていた。一方、この測定を生細胞のニュートラル
レッドの取込量でおこなったところ、540nmの吸光度
で0.21を得た。
Comparative Example 2 Corneal epithelial cells were cultured at 37 ° C. in the same manner as in Example 2 except that the medium I was used.
The cells were cultured for 5 days. The cells are inoculated into a culture plate (96 wells) in an amount of 0.1 ml per well (2,500 cells). The inoculated cells were further cultured in medium I for 5 days. As a result, when the cells were counted on a hemocytometer, the number was 17,400. On the other hand, when this measurement was carried out with the amount of neutral red uptake of living cells, 0.21 was obtained at an absorbance of 540 nm.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明による培養細胞を用いる毒性試験
法は、少量のウサギ角膜上皮細胞を用いて、客観的に信
頼性のある毒性の判定結果を、比較的短時間のうちに再
現性良く、簡易に得ることができるので、多大な労力、
時間および費用等を必要とすることなく実施することが
でき、また、ドレイズ法に比べて、犠牲となるウサギの
数を激減させることができるだけでなく、ドレイズ法に
よる毒性の判定結果と良好な相関性を示すので、特にド
レイズ法の代替法として有用である。従って、本発明に
よる毒性試験法は、例えば、農薬、化粧品原料の界面活
性剤、防腐剤、点眼剤やコンタクトレンズ用湿潤溶液な
どの眼科用液剤もしくはコンタクトレンズ、眼内レンズ
または人工角膜などの眼科医用材料等の毒性試験法とし
て特に有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The toxicity test method using the cultured cells according to the present invention provides an objectively reliable toxicity determination result with good reproducibility in a relatively short time using a small amount of rabbit corneal epithelial cells. , Because it can be easily obtained,
It can be performed without requiring time and cost, and it can drastically reduce the number of sacrificed rabbits as compared with the Draize method, and has a good correlation with the toxicity determination result by the Draize method. Therefore, it is particularly useful as an alternative method to the Draize method. Therefore, the toxicity test method according to the present invention includes, for example, pesticides, surfactants for cosmetic raw materials, preservatives, ophthalmic solutions such as eye drops and wetting solutions for contact lenses, or ophthalmic solutions such as contact lenses, intraocular lenses or artificial corneas. It is particularly useful as a toxicity test method for medical materials and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に用いる無血清培地中の塩化カルシウ
ムの濃度と細胞1個あたりのニュートラルレッドの取込
量との関係を示す図である。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the concentration of calcium chloride in a serum-free medium used in the present invention and the amount of neutral red uptake per cell.

【図2】 本発明による毒性試験の結果(実施例1)とド
レイズ眼粘膜刺激性試験の結果との相関性を示すグラフ
である。
FIG. 2 is a graph showing the correlation between the result of the toxicity test according to the present invention (Example 1) and the result of the Draize eye mucous membrane irritation test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 POE−LE 2 POE−ST 3 CFAD 4 PEG−MO 5 SLGL 6 SGCS 7 SLS 8 ST 9 BC 10 DMAC 11 STAC 12 SB 1 POE-LE 2 POE-ST 3 CFAD 4 PEG-MO 5 SLGL 6 SGCS 7 SLS 8 ST 9 BC 10 DMAC 11 STAC 12 SB

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (i)塩化カルシウム<0.1mMおよびメ
チオニン8.0〜14.0mg/l含有することを特徴と
する無血清培地中において、ウサギ角膜上皮細胞を培養
し、(ii)該培地中の塩化カルシウム濃度を0.1mM以
上、好ましくは0.1〜10mMに高めた後、該細胞の
培養を続行し、(iii)さらに、該細胞を被検物質の存在
下で引き続き培養し、(iv)次いで、ニュートラルレッド
を培養系に添加し、生細胞によるニュートラルレッドの
取込量を測定する、ことを特徴とする培養細胞を用いる
毒性試験法。
1. (i) Rabbit corneal epithelial cells are cultured in a serum-free medium characterized by containing calcium chloride <0.1 mM and methionine 8.0-14.0 mg / l, (ii) After increasing the concentration of calcium chloride in the medium to 0.1 mM or more, preferably 0.1 to 10 mM, culturing the cells is continued, and (iii) further culturing the cells in the presence of the test substance. (Iv) Next, neutral red is added to the culture system, and the uptake amount of neutral red by living cells is measured, and a toxicity test method using cultured cells.
【請求項2】 被検物質を燐酸緩衝液および/またはエ
タノールで溶解して培養系に添加する請求項1記載の毒
性試験法。
2. The toxicity test method according to claim 1, wherein the test substance is dissolved in a phosphate buffer and / or ethanol and added to the culture system.
【請求項3】 ニュートラルレッドの取込量を、分光光
度計を用いて、540nmにおける吸光度を測定すること
によって決定する請求項1記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the amount of neutral red uptake is determined by measuring the absorbance at 540 nm using a spectrophotometer.
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