KR20010072553A - A Living Chimeric Skin Replacement - Google Patents

A Living Chimeric Skin Replacement Download PDF

Info

Publication number
KR20010072553A
KR20010072553A KR1020007009299A KR20007009299A KR20010072553A KR 20010072553 A KR20010072553 A KR 20010072553A KR 1020007009299 A KR1020007009299 A KR 1020007009299A KR 20007009299 A KR20007009299 A KR 20007009299A KR 20010072553 A KR20010072553 A KR 20010072553A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cells
self
dermal
epithelial cells
skin substitute
Prior art date
Application number
KR1020007009299A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
게일 케이. 나우톤
알.엠메트 피니
조나단 엔. 만스브리지
Original Assignee
나우톤 질 케이.
어드밴스드 티슈 사이언스, 인코퍼레이티드
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 나우톤 질 케이., 어드밴스드 티슈 사이언스, 인코퍼레이티드 filed Critical 나우톤 질 케이.
Publication of KR20010072553A publication Critical patent/KR20010072553A/en

Links

Classifications

    • 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
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • 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
    • C12N5/0697Artificial constructs associating cells of different lineages, e.g. tissue equivalents
    • C12N5/0698Skin equivalents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/60Materials for use in artificial skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • 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
    • C12N2502/00Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/09Coculture with; Conditioned medium produced by epidermal cells, skin cells, oral mucosa cells
    • C12N2502/094Coculture with; Conditioned medium produced by epidermal cells, skin cells, oral mucosa cells keratinocytes
    • 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
    • C12N2502/00Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/13Coculture with; Conditioned medium produced by connective tissue cells; generic mesenchyme cells, e.g. so-called "embryonic fibroblasts"
    • C12N2502/1323Adult fibroblasts

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 상처 치료를 향상시키기 위한 피부 대체물을 포함한다. 한 실시 태양에 따르면, 이 피부 치환은 키메릭성으로서, 환자로부터 자가 인식 상피 세포를 수득한 후 이 상피 세포를 시험관 내 배양된 이인자성 상피 세포가 함유된 생체적합성 기질에 접종하는 것을 포함한다. 상기의 살아있는 키메릭 피부 대체물은 상처 부위에 이미 이식된 영구 피부 대체물 상에 이식될 수 있다. 다른 실시 태양에서, 피부 대체물은 (a) 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 기초 물질로서 갖는 생체적합성 진피 구조체를 포함하는 내부 구성 요소; (b) 상피 세포를 포함하는 중간 구성 요소; 및 (c) 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 기초 물질로서 갖는 진피 부가 포함된 진피 구조체 상에서 시험관 내 배양된 상피 세포를 포함하는 외부 구성 요소를 포함한다. 본 발명은 본 발명에 따른 여러 피부 대체물을 제조하고 이식하는 방법도 포함한다.The present invention includes skin substitutes to enhance wound healing. According to one embodiment, this skin replacement is chimeric, comprising obtaining self-recognized epithelial cells from a patient and then inoculating the epithelial cells into a biocompatible substrate containing in vitro cultured dimeric epithelial cells. Such live chimeric skin substitutes may be implanted on permanent skin substitutes that have already been implanted at the wound site. In another embodiment, a skin substitute may comprise (a) an internal component comprising a biocompatible dermal structure having a biodegradable or removable backbone as the base material; (b) an intermediate component comprising epithelial cells; And (c) an external component comprising epithelial cells cultured in vitro on a dermal construct comprising a dermal addition comprising a biodegradable or removable backbone as a base material. The present invention also encompasses methods of making and implanting the various skin substitutes according to the present invention.

Description

살아있는 키메릭 피부 대체물{A Living Chimeric Skin Replacement}Living Chimeric Skin Replacement

본 발명은 상처 치료를 개선하기 위한 살아있는(生) 키메릭 피부 대체물에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명의 조성물 및 방법에 따르면 상처를 메우기 위해 사용될 수 있는 시험관 내에서 배양된 이인자형 상피 세포 뿐만 아니라 즉시 이식될 수 있는 자가 인식 상피 세포를 포함한 영구 대체 피부가 제공된다. 본 발명은 상처를 완전히 덮을 수 있는 세포의 공급원을 제공하고 환자 자신의 케라틴 형성 세포도 제공한다.The present invention relates to live chimeric skin substitutes for improving wound healing. More specifically, the compositions and methods of the present invention provide a permanent replacement skin comprising in vitro cultured two-factor epithelial cells that can be used to fill a wound, as well as self-recognized epithelial cells that can be implanted immediately. The present invention provides a source of cells that can completely cover a wound and also provides the patient's own keratinocytes.

파상, 화상, 천자 및 피부 궤양 등을 원인으로 하는 여러 피부 상처는 종종 임상학적 치료가 필요하다. 그러나, 이러한 상처에 대한 통상적인 처치법의 경우 만족스럽지 못한 결과를 내는 경우가 있다. 미국에서는 1년에 약 1 만명이 심한 화상으로 인한 피부 상처로 인하여 사망하고 있다.Many skin wounds that cause breaks, burns, punctures and skin ulcers often require clinical treatment. However, conventional treatments for such wounds may yield unsatisfactory results. In the United States, about 10,000 people a year die from skin injuries from severe burns.

생명을 위협하는 심한 화상은 병역 활동 그리고 기타 각종 사회 활동 중에 상당히 빈번하게 발생한다. 그래서 화상과 같이 심한 피부 상처를 입은 환자를 더 많이 생존시키고 더 잘 보호해주기 위한 임상학적 필요성이 있다.Life-threatening severe burns occur quite frequently during military service and other social activities. Thus, there is a clinical need to better survive and protect patients with severe skin wounds such as burns.

피부는 표피 조직과 진피 조직으로 구성된다. 표피는 산(生) 층과 죽은(死)층으로 구성된다. 기저층과 극상(棘狀)층은 말피기층으로 불리우기도 하는데, 최외곽의 죽은 층, 즉 피부 각질층을 만드는 기능을 한다. 표피는 심부의 기저층으로부터 자라난다. 이 컬럼 형태의 단일 층 사이에는 케라틴 형성 세포(keratinocyte), 멜라닌 형성 세포(melanocyte)로 불리우는 색소 생성 세포 및 골수로부터 만들어져 피부의 면역 기능에 중요한 역할을 하는 랑게르한스 세포가 흩어져 있다. 세포는 기저층 및 유극층(또는 극상층)의 하부에서 증식되어 표면을 향하여 연속적으로 밀려 나온다.The skin is composed of epidermal and dermal tissue. The epidermis is composed of acid and dead layers. The basal layer and the superficial layer, also called the maldermal layer, function to make the outermost dead layer, the stratum corneum. The epidermis grows from the basal layer of the core. Between these columnar monolayers are scattered keratinocytes, pigment-producing cells called melanocytes, and Langerhans cells, which are made from the bone marrow and play an important role in the immune function of the skin. The cells proliferate at the bottom of the basal layer and the pole layer (or the superstrate layer) and push out continuously towards the surface.

표피 세포는 피부 표면을 향해 이동하면서 점점 얇아지고, 탈수되고, 경화되고 케라틴화(일명, 분화 과정)된다. 극상층은 실질적으로 여러 세포층으로 이루어져 있다. 세포는 유극층으로부터 일반적으로 세포 2 내지 3개 정도의 두께를 갖는 과립층으로 이동한다. 시간이 지남에 따라 세포는 과립층으로부터 케라틴화가 일어나는 구역인 투명층으로 이동하는데, 여기서 시스테인 잔기 사이에 이황화 가교가 형성됨으로써 막 구조가 안정화된다. 완전 형성되어 납짝해지고 경화된 표피 세포는 각질층으로 들어간다.Epidermal cells migrate toward the skin surface, becoming thinner, dehydrated, cured and keratinized (aka, differentiation process). The upper layer consists of several cell layers substantially. Cells migrate from the pore layer to granule layers, typically two to three cells thick. Over time, the cells migrate from the granular layer to the transparent layer, a region where keratinization occurs, where the disulfide bridges form between cysteine residues to stabilize the membrane structure. Fully formed, flattened and hardened epidermal cells enter the stratum corneum.

진피는 혈관과 신경 분지가 포함된 섬유 조직을 포함하는 지지성 결합조직으로 주로 이루어진다. 또한 세포외 매트릭스 단백질(예: 콜라겐, 피브로넥틴, 엘라스틴 등)과 같은 결합 조직의 구성 요소를 형성하는 섬유아세포(fibroblast)를 포함한다. 이들 매트릭스 단백질은 피부의 강도와 유연성을 제공하게 된다. 진피는 부분적이기는 하지만 기저막에 의하여 표피에 부착된다. 피부는 모낭과 한선(汗腺)과 같은 부속 기관들도 포함한다. 상처가 심한 정도에 따라서는 상기한 피부구성 요소들 중 일부 또는 전부가 손상을 입거나 손실될 수 있다.The dermis consists primarily of supportive connective tissue, including fibrous tissue containing blood vessels and nerve branches. It also includes fibroblasts that form components of connective tissue such as extracellular matrix proteins (eg, collagen, fibronectin, elastin, etc.). These matrix proteins provide skin strength and flexibility. The dermis is partially but attached to the epidermis by the basement membrane. The skin also contains appendages such as hair follicles and sweat glands. Depending on the severity of the wound, some or all of the above skin components may be damaged or lost.

현재 미국에서는 광범위한 화상을 입은 환자의 경우 화상 상처를 외과 수술로써 제거하여 치료하거나, 환자로부터 얻은 화상을 입지 않은 피부를 자가 이식하여 치료한다. 상처를 적절히 덮고 신속하게 처리하기 위해 메쉬 조직 이식과 같은 기술이 사용된다. 이 기술은 슬릿을 잘라 식피(skin graft)로 만들고 이것을 상처 부분에 펴지도록 하여 상처를 덮도록 하는 것이다. 그런데, 건강한 피부를 얻기가 곤란하므로 공급 부위에서 재수득을 해야 할 필요가 있기도 하다. 그러나, 이는 혈액 손실, 감염 우려의 문제 및 치료가 늦어지는 등의 복잡한 문제를 야기할 수 있다. 즉, 괴상의 화상을 입은 환자의 치료를 위해, 공급 부위로부터 상처를 완전히 덮을 수 있을 정도의 자가 이식체를 재수득할 수 있으려면 최소한 수개월이 지나야만 하는 심각한 문제가 있다. 따라서, 보통은 치료 기간을 줄이기 위해 식피를 메쉬로 처리하여 신장시켜서 광범위한 상처 부분을 덮는다. 그러나 이러한 메쉬 처리 후 신장시키는 방법은 상처가 영구히 남게 되고 나아가 치유된 피부에 바람직스럽지 못한 메쉬 형태가 광범위하고 과다하게 남는 문제가 있다. 또한, 외과 수술에 의해 피부를 재구성하는 방법의 경우도 수년의 기간이 소요되는 문제가 있다.Currently, in the United States, patients with extensive burns are treated with surgical removal of the wound or by autografting unburned skin obtained from the patient. Techniques such as mesh tissue transplantation are used to properly cover and promptly treat the wound. This technique cuts the slit into a skin graft that spreads over the wound to cover the wound. However, it is difficult to obtain healthy skin, so it may be necessary to reacquire it at the supply site. However, this can lead to complex problems such as blood loss, infection concerns and delayed treatment. In other words, for the treatment of patients suffering from ectopic burns, there is a serious problem that at least several months must pass before the autologous implant can be regained enough to completely cover the wound from the supply site. Therefore, the cuticles are usually meshed and stretched to cover a wide range of wounds in order to reduce the duration of treatment. However, the method of stretching after such a mesh treatment has a problem that the wound remains permanently and furthermore, an undesirable mesh form is left in a wide and excessive amount in the cured skin. In addition, the method of reconstructing the skin by a surgical operation also has a problem that takes several years.

화상을 입지 않은 식피를 조금만 얻어낼 수 있는 경우, 시체 피부(냉동 저장된 것이거나 신선한 것임)의 이인자형 이식(allograft; 異因子型移植)법이 화상 부위를 도려낸 부분을 엎기 위한 생물학적 표준 드레싱으로 현재 사용되고 있다(아트닙 및 부르케, 1983, Curr, Prob. Surg. 20: 623-86; 푸루이트 및 레빈, 1984,Arch. Surg. 119: 312-22; 한스부르그, 1987, 인 보스윅 제이, The Art and Science of Burn Care, 록빌, 매릴랜드: 아스펜 출판사, 57-63 참조).If only a small amount of unburned skin can be obtained, the two-dimensional graft of the body skin (frozen or fresh) may be used as a biological standard dressing to dislodge the cutout. Currently used (Atnip and Burke, 1983, Curr, Prob. Surg. 20: 623-86; Furut and Levin, 1984, Arch. Surg. 119: 312-22; Hansburg, 1987, In Boswick Jay, The Art and Science of Burn Care, Rockville, MD: Aspen Press, 57-63).

자가 이식 피부를 얻을 수 없는 경우, 도려낸 상처를 덮는 데에 신선한 시체 피부를 이인자 이식하는 방법이 보다 낫지만, 신선한 피부의 공급이 제한적이라는 문제가 있다. 시체 피부의 이인자 이식법은 화상이 너무 심하여 화상에 버금갈 정도로 면역이 크게 억제된 환자를 보다 오래 살 수 있게는 하지만 이식 후 수 주일 이내에 면역 거부 반응이 유발된다는 단점이 있다(니네만 등, 1978, Transplantation 25: 69-72). 이인자 이식된 피부의 거부 반응이 일어나면 시술을 다시 해야 한다. 이러한 거부 반응은 세균 콜로니 및 상처의 감염을 수반할 수 있는데, 이렇게 되면 나중에 이인자 피부나 자가 인식 피부 어느 것도 이식할 수 없게 된다. 또한, 나중에 이인자 이식을 하더라도 이미 면역 시스템이 감작된 결과 거부가 더 촉진되기도 한다. 광범위한 화상을 입은 환자를 치료하는 것은 생명을 위협하는 감염 등을 비롯하여 기타 복잡한 문제가 발생하기 이전에 적절하게 이식하여야 하는 바, 이는 시간과의 싸움이 된다.If autologous skin cannot be obtained, it is better to transplant a fresh body skin to cover the cut out, but there is a problem that the supply of fresh skin is limited. Two-factor transplantation of carcass skin allows longer lived patients whose immunity is significantly suppressed to the extent that burns are severe, but has the disadvantage of causing an immune rejection response within a few weeks after transplantation (Ninemann et al., 1978, Transplantation 25: 69-72). If rejection of the factor transplanted skin occurs, the procedure should be repeated. Such rejection reactions can involve infection of bacterial colonies and wounds, which later prevents transplantation of either two-factor skin or self-recognized skin. In addition, later transplantation may further facilitate rejection as a result of sensitization of the immune system. Treating patients with extensive burns requires timely transplantation before life-threatening infections and other complex problems occur, which is a battle against time.

1983년 배양된 이인자 이식체를 사용할 수 있다고 보고(헤프톤 등, Lancet 11: 428, 1983)된 이후, 그 임상적인 사용에 대한 시도가 계속 되어 왔다. 초창기의 일부 학자들은 배양된 이식체가 생존 기간도 길고 면역적으로도 유리하다고 주장하였었다. 그러나, 이들 연구는 두께가 균일하지 못한 상처에 대하여 수행된 것이어서, 진피 구성 요소, 예를 들면 모낭 등으로부터 상피가 형성되었을 수도 있다는 가능성을 배제할 수는 없다. 또한, 최근의 한 연구 결과(필립스, 티.제이.Transplantation 44:106; 1987 참조)는 배양된 케라틴 형성 세포 이인자 이식체는 영구적으로 생존할 수 없는 것으로 제시하였다. [HLA I 분석법(기엘렌 등, Dermatologia 175:166(1987)), DNA 휭거프린트법(드 루카 등, Burns 15:303(1989)) 및 Y-염색체 분석법(Burt 등, Br. Med. J. 298:915(1989); 브레인 등, Br. Med. J. 298:917(1989))는 수용체 케라틴 형성 세포에 의해 이인자 이식된 대체물에 대한 증명 문헌들이다]Since 1983 reported the use of cultured two-factor implants (Hefton et al., Lancet 11: 428, 1983), attempts have been made for clinical use. Some early scholars argued that cultured implants have long survival and immune benefits. However, these studies have been performed on wounds of non-uniform thickness, and cannot exclude the possibility that epithelium may have formed from dermal components such as hair follicles and the like. In addition, a recent study (see Philips, T. J. Transplantation 44: 106; 1987) suggested that cultured keratinocyte-forming bifactor implants could not survive permanently. HLA I assay (Giellen et al., Dermatologia 175: 166 (1987)), DNA Muggerprint method (Druka et al., Burns 15: 303 (1989)) and Y-chromosome assay (Burt et al., Br. Med. J. 298: 915 (1989); Brain et al., Br. Med. J. 298: 917 (1989) are proof documents for a bifactor implanted replacement by receptor keratinocytes.]

이식 가능 조직을 보다 많이 얻기 위한 또 다른 접근 방법은 환자로부터 손상되지 않은 피부 단편을 얻어 생검(biopsy) 중에 존재하는 상피 세포를 시험관 내 조직 배양법으로 성장시키게 하는 것이다. 예를 들면, 그린 및 라인왈드의 미국 특허 제4,016,036호는 사람의 표피 세포(케라틴 형성 세포 등)를 연속 배양하는 기술에 관하여 개시하고 있는데, 여기서는 케라틴 형성 세포의 1차 배양을 사람 피부의 전체 두께에 대한 생검(잘게 썰어 트립신으로 처리하여 세포를 분리시킴)으로부터 얻어진 단세포 현탁액으로 시작한다. 세포 현탁액을 여러 성장 인자들이 포함된 배양 배지가 담긴 배양 접시에 옮긴다. 방사선 처리로써 증식을 방지시킨 쥐의 섬유아세포 층 위에 이 세포 현탁액을 붓는다. 더 많은 케라틴 형성 세포를 얻기 위해, 배양액을 트립신으로 처리하고 이로부터 얻은 분리된 세포를 여러 접시에 통과시켜 2차 배양을 개시한다. 케라틴 형성 세포 콜로니는 인접한 콜로니들과 합쳐져서 케라틴 형성 세포로 된 융합 시트를 만들 때까지 증식시킨다.Another approach to obtaining more implantable tissue is to obtain intact skin fragments from the patient and allow epithelial cells present in biopsy to be grown in in vitro tissue culture. For example, US Pat. No. 4,016,036 to Green and Rheinwald discloses a technique for continuous culturing of human epidermal cells (keratin forming cells, etc.), wherein primary culture of keratinocytes is performed on the total thickness of human skin. Start with a single cell suspension obtained from a biopsy (chopped and trypsin isolated to separate cells). The cell suspension is transferred to a petri dish containing a culture medium containing several growth factors. This cell suspension is poured onto a layer of fibroblasts in rats which prevented proliferation by radiation treatment. To obtain more keratinocytes, secondary cultures are initiated by treating the culture with trypsin and passing the isolated cells from them through several dishes. Keratin forming cell colonies are combined with adjacent colonies to grow until a fusion sheet of keratin forming cells is made.

그린 및 케힌드의 미국 특허 제4,304,866호는 배양 접시로부터 배양된 자가 인식 케라틴 형성 세포를 떼어내는 기술에 관하여 개시하고 있다. 이 문헌에 의하면, 세포-세포간의 부착에 관계된 단백질은 그대로 두면서 세포-플라스틱 접시간의 부착에 관계된 단백질은 분해하는 단백 분해 효소인 디스파아제(Dispase)로 배양액을 처리함으로써 배양된 세포를 배양 접시로부터 떼어낸다. 그러나, 피부 이식에 적합한 자가 인식 세포의 시트를 형성하는 데에는 약 3 내지 4주가 소요되는 바,상처 치유가 상당히 늦어지는 중대한 단점이 있다.US Pat. No. 4,304,866 to Green and Keihin discloses a technique for detaching cultured self-recognizing keratinocytes from culture dishes. According to this document, the cultured cells were removed from the culture dish by treating the culture medium with dispase, a proteolytic enzyme that decomposes the protein related to the cell-plastic plate attachment while leaving the protein related to the cell-cell adhesion intact. Remove it. However, it takes about three to four weeks to form a sheet of self-recognized cells suitable for skin transplantation, which has the significant disadvantage that the wound healing is considerably slower.

또한, 자가 인식 배양의 장기간 성공율은 50% 미만인 것으로 보고된 바 있다. 이렇게 성공율이 낮은 요인들 중의 하나는 세포를 배양 접시로부터 제거하기 위해 세포 표면 부착 수용체를 손상시키는 중성 단백 분해 효소(디스파아제라고 함)를 사용한다는 점이다(레네칸프 등, J. Surgical Res. 62: 228-295(1996)).In addition, long-term success of self-aware cultures has been reported to be less than 50%. One such low success factor is the use of neutral proteolytic enzymes (called dispases) that damage cell surface adhesion receptors to remove cells from culture dishes (Renekanf et al., J. Surgical Res. 62: 228-295 (1996).

피텔쿠로 및 스코트, Mayo Clin. Proc. 61:771-777(1986)는 광범위 화상을 입은 환자에게 자가 이식하기 위한 2 상 시스템에 관하여 개시하고 있다. 제1 상은 작은 피부 샘플을 수득하여 무혈청 배지에서 배양하여 케라틴 형성 세포 배양를 얻어내는 것이고, 제2 상은 케라틴 형성 세포를 늘리고 이식에 적합한 분화된 케라틴 형성 세포의 시트를 형성하도록 분화를 유도하는 것이다. 그러나 이는 약 3주의 기간이 소요된다. 또한, 세포를 막 상에서 배양하는 것이 아니고, 이식하기에 앞서 상피 시트를 다스파아제를 사용하여 효소적으로 제거하고 트립신 처리를 하여야만 한다.Pittel Curro and Scott, Mayo Clin. Proc. 61: 771-777 (1986) discloses a phase 2 system for autografting to a patient with extensive burns. The first phase is to obtain small skin samples and incubate in serum-free medium to obtain keratinocyte cell cultures, and the second phase is to induce differentiation to increase keratinocytes and form sheets of differentiated keratinocytes suitable for transplantation. However, this takes about three weeks. In addition, rather than culturing the cells on the membrane, epithelial sheets must be enzymatically removed and trypsinized using daspase prior to transplantation.

아이싱어의 미국 특허 제4,299,819호는 진피로부터 표피를 분리하고, 표피를 표피 세포로 분해하여, 이 표피 세포를 pH 약 5.6 내지 5.9의 조직 배양액 내에서 진피의 구성 요소들 부존재하에 배양시키는, 화상 환자 치료 방법에 관하여 최초로개시하고 있다. 여기서는 표피 시트를 화상 환자의 상처 부위에 적용한다.Icinger's US Pat. No. 4,299,819 discloses a burn patient, which separates the epidermis from the dermis, breaks down the epidermis into epidermal cells, and incubates the epidermal cells in the absence of components of the dermis in tissue culture at a pH of about 5.6 to 5.9. It is the first to disclose the treatment method. The epidermal sheet is applied here to the wound site of the burn patient.

갈리코 등, New England Journal of Medicine 311(7):448-451(1984)는 작은 피부-생검 샘플을 배양하여 얻은 자가 인식 상피 시트를 사용한 피부 대체물을 이식하는 것에 관하여 개시하고 있다. 여기서 자가 인식 세포는 시험관 내에서 성장시키고 시체 피부 이인자 이식체 또는 콜라겐-글리코스아미노글리칸-실라틱 시트를 화상 환자가 먼저 수여받도록 하는 다수의 조작들을 수반한다. 자가 인식 피부는 자라는 데에 수 주일의 기간이 소요되고 자가 인식 세포의 시트는 이식하기에 앞서 디스파아제를 사용하여 배양 플라스크로부터 방출시켜야 한다. 또한, 자가 인식 배양체를 이식하기에 앞서 이인자 이식체가 제거되어야 한다. 이 기술은 체온이 감소되고 이인자 이식체 제거시 혈액 손실이 따른다는 문제점도 있다.Gallico et al., New England Journal of Medicine 311 (7): 448-451 (1984), disclose the implantation of skin substitutes using self-recognized epithelial sheets obtained by culturing small skin-biopsy samples. Wherein the self-recognizing cells grow in vitro and involve a number of manipulations that allow the burn patient to be first given a carcass skin double factor implant or collagen-glycosaminoglycan-siltic sheet. Self-recognized skin takes several weeks to grow and sheets of self-recognized cells must be released from the culture flasks using dispase prior to transplantation. In addition, two factor implants should be removed prior to transplanting a self-aware culture. This technique also has the problem of a decrease in body temperature and blood loss following removal of the two factor implant.

벨의 미국 특허 제4,485,096호는 숙주 수용체로부터 이미 생검된 표피 세포로 접종하고 콜라겐 격자 내에 섬유아세포를 함유한 쥐 모델에 있어서의 피부 이식에 관하여 개시하고 있다. 이식체는 시험관 내에서 배양되어 상처 부위에 이식된다.Bell's US Pat. No. 4,485,096 discloses skin transplantation in a mouse model inoculated with epidermal cells already biopsied from the host receptor and containing fibroblasts in the collagen lattice. The implant is cultured in vitro and implanted at the wound site.

피부 이식의 성공율이 낮은 데에는 여러 가지 이유가 있다. 그 이유들 중의 한 예를 들자면, 새로 생성된 상피 시트를 조직 배양 플레이트로부터 제거하기 위해 사용되는 효소에 의해 세포의 표면 분자가 변형되거나 손상될 수 있고, 이에 따라 배양 세포 상호간의 부착능 또는 배양 세포의 상처 부위에 대한 부착능이 영향받을 수 있다는 점이다. 또한, 다층의 배양 표피 세포가 증식 단계로부터 분화 단계로 변화될 수 있다는 점도 그 이유가 된다. 세포의 분화에는 특정 세포 부착 분자가 발현되지 않는 일이 수반되고, 그 결과 상기한 바와 같이 세포 상호간의 부착능 및 세포와 상처 부위간의 부착능이 변화되어 상처를 덮지 못하게 된다.There are many reasons for the low success rate of skin grafts. For example, the surface molecules of cells may be modified or damaged by enzymes used to remove freshly produced epithelial sheets from tissue culture plates, thereby adhering to or incubating culture cells. Adhesion to the wound may be affected. It is also the reason that multiple cultured epidermal cells can be changed from the proliferation stage to the differentiation stage. Differentiation of cells involves not expressing a specific cell adhesion molecule. As a result, as described above, the adhesion between cells and the adhesion between cells and the wound site are changed so that the wound cannot be covered.

임상학적 경험에 의해 화상이 깊은 경우 순수 이인자 상피 이식체는 내성이 약하다고 보고되고 있으나, 이는 주로 외래성 조직에 대한 숙주의 면역 반응에 기인한다. 피부에 존재하는 랑게르한스 세포 및 상피 세포는 숙주 면역 반응의 목표가 되는 것으로 알려져 있다. 그러나, 면역 반응은 일반적으로 즉각적으로 일어나지 않고 화상과 같이 상처가 심한 경우에는 상당히 늦게 일어날 수 있다. 랑게르한스 세포 및 다른 세포들에 대항하여 일어나는 면역 반응은 상처 주위의 손상된 조직 때문에 완화될 수 있다.Clinical experience has shown that pure double factor epithelial implants are poorly tolerated in cases of deep burns, but are primarily due to the host's immune response to foreign tissues. Langerhans cells and epithelial cells present in the skin are known to be targets of the host immune response. However, the immune response generally does not occur immediately and may occur quite late in severe wounds such as burns. The immune response that occurs against Langerhans cells and other cells can be alleviated due to damaged tissue around the wound.

지금까지 키메릭 피부 이식에 대한 시도도 다수 있었다. 아우거 등의 WO 94/17179 및 미국 특허 제5,610,007호는 시험관 내에서 키메릭 상피를 제조하는 것에 관하여 개시하고 있다. 여기서는, 쥐의 케라틴 형성 세포 Balb/c와 C3H/HeN의 50:50 및 25:75 혼합물을 동시 배양한 후 디스파아제를 사용하여 플라스크 표면으로부터 세포를 효소적으로 분리해 낸다. 연구자들은 통상적인 이식 가능 세포 시트를 형성하는 데에 소요되는 기간인 3 내지 5 주의 약 1/2 기간에 키메릭 이식체가 형성된다고 추정하였다. 마찬가지로, 스즈끼 등, Transplantation 59(9):1236-1241(1995)는 동인자(자가 인식) 및 이인자 쥐 케라틴 형성 세포의 이식 가능성을 시험하기 위하여 쥐의 케라틴 형성 세포 C3H/HeN와 Balb/c를 동시 배양하는 기술에 관하여 개시하고 있다. 역시 이인자 세포 및 자가 인식 세포를 시험관 내에서 동시 배양하고 나서 디스파아제를 사용하여 배양 접시로부터 분리해 낸다.There have been a number of attempts to transplant chimeric skin. WO 94/17179 and US Pat. No. 5,610,007 to Auger et al. Disclose the preparation of chimeric epithelium in vitro. Here, co-cultivation of a 50:50 and 25:75 mixture of rat keratinocytes Balb / c and C3H / HeN is followed by enzymatic separation of cells from the flask surface using dispase. The investigators estimated that chimeric implants formed in about one-half of three to five weeks, the time required to form conventional implantable cell sheets. Similarly, Suzuki et al., Transplantation 59 (9): 1236-1241 (1995), examined the keratinocytes of rat keratinocytes C3H / HeN and Balb / c to test the potential for transplantation of cofactor (self-recognition) and two-factor rat keratinocytes. Disclosed is a technique for co-culture. Two factor cells and self-recognizing cells are also co-cultured in vitro and then separated from the culture dish using dispase.

이인자성 미세 피부 이식체와 자가 인식성 미세 피부 이식체의 혼합물(10:1)을 이식하여 바이오브레인(BIOBRANE)으로 모델 쥐의 피부 상처 전체 두께 위에 놓았다(린 등, Burns 20(1):30-35(1994) 참조). 스타크 및 카이저 등, Burns 20(1):534-538(1994)는 피부의 일부 또는 전부에 깊은 화상을 입은 환자의 피부 생검으로부터 얻은 자가 인식 케라틴 형성 세포를 시험관 내에서 배양하여 이를 상처를 입은지 17일 및 25일 후 피브린 글루 내에 현탁된 비융합성 단세포로서 이식하는 기술에 관하여 개시하고 있다. 일부 상처의 경우, 피브린 현탁액을 사용하여 글리세롤화된 이인자형 단편 피부 이식체를 추가적으로 부착시켰다. 이식에 앞서서 이렇게 자가 인식 세포를 배양하게 되면 이식이 지연되고, 따라서 상처의 치료도 그만큼 지연된다.A mixture of two-factor microdermal grafts and self-recognized microdermal grafts (10: 1) was implanted and placed over the entire thickness of the skin wounds of model rats with BIOBRANE (Lin et al., Burns 20 (1): 30). -35 (1994). Burns 20 (1): 534-538 (1994), such as Stark and Kaiser, reported that in vitro incubation of self-recognized keratinocytes from skin biopsies of patients with deep or partial burns on skin Techniques for implanting as non-fused single cells suspended in fibrin glue after 17 and 25 days are disclosed. For some wounds, fibrin suspensions were used to additionally attach glycerolated bifactorial cutaneous skin implants. The culturing of self-recognizing cells prior to transplantation delays transplantation, thus delaying the healing of wounds.

상기한 대부분의 방법들은 배양된 세포를 분리해 내기 위해 효소 처리가 필요한데, 이 효소 처리는 세포 부착에 필요한 세포 표면 분자에 부정적인 영향을 끼친다. 이는 바람직한 피부 이식체를 제공하고자 하는 상기 방법들의 원래 목적과는 거리가 멀다.Most of the methods described above require enzyme treatment to isolate cultured cells, which have a negative effect on cell surface molecules required for cell attachment. This is far from the original purpose of the above methods for providing preferred skin implants.

마지막으로, 한스브루그의 미국 특허 제5,693,332호는 친수성 막 상에서 케라틴 형성 세포를 1 내지 약 7일 동안 배양한 후 케라틴 형성 세포가 함유된 막을 상처와 접촉시킴으로써 이식을 위한 자가 인식성 케라틴 형성 세포의 배양에 필요한 시간을 단축시키는 방법에 관하여 개시하고 있다.Finally, US Patent No. 5,693,332 to Hansbrug cultivates keratinocytes on hydrophilic membranes for 1 to about 7 days and then cultures self-recognizing keratinocytes for transplantation by contacting the membrane containing keratinocytes with a wound. A method for shortening the time required for the disclosure is disclosed.

상기한 바와 같은 종래 기술상의 문제점에 비추어 볼 때, 피부가 손상된 환자의 치료를 위해서는 보다 우수한 피부 대체물이 여전히 필요하다고 여겨진다.이상적인 피부 대체물은 상처에 신속하게 그리고 재생가능하게 부착하고, 거부 반응없이 장기간 부착되어야 하며 용이하게 다량으로 확보될 수 있어야 할 것이다.In view of the prior art problems described above, it is believed that a better skin substitute is still needed for the treatment of a patient with damaged skin. An ideal skin substitute can be quickly and reproducibly attached to a wound and prolonged without rejection. It should be attached and easily secured in large quantities.

본 발명은 상처 치료의 개선을 위한 피부 대체물에 관한 것이다.The present invention relates to skin substitutes for improving wound healing.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 파상, 피부 궤양 및 화상 등을 포함한 각종 원인에 의한 피부 상처를 입은 환자를 치료함에 있어서 필요한 살아있는(living) 키메릭 피부 대체물, 그 제조 방법 및 사용 방법을 제공한다. 또한 본 발명은 상처 치료를 위한 신규의 복합 피부 대체물도 제공한다.DETAILED DESCRIPTION The present invention provides living chimeric skin substitutes, methods for making and using the same, which are necessary for treating patients with skin wounds due to various causes including fractures, skin ulcers and burns. The present invention also provides novel complex skin substitutes for the treatment of wounds.

본 발명은 막 또는 기타 생체적합성 기질 상에서 시험관 내 배양된 이인자형 상피 세포(예: 케라틴 형성 세포)을 이식함에 있어서, 자가 인식 상피 세포가 이인자형 세포와 동시에 이식될 수 있도록 상기의 이식과 동시에 또는 거의 비슷한 시기에 비교적 소량의 자가 인식 상피 세포를 이인자형 세포-기질 구조체에 첨가하면 상처 치유가 보다 개선된다는 출원인의 획기적인 발견에 일부 기초한다. 자가 인식 세포로서는 케라틴 형성 세포가 바람직하고, 이는 이식하기 직전에 배양 이인자형 세포 상에 접종한다. 또한 자가 인식 세포는 상처 부위(바람직하게는 진피 대체 구조체의 상부에)에 직접 접종할 수 있고, 이인자형 세포-기질 구조체는 이인자형 세포가 상처와 마주하도록 자가 인식 세포의 상부에 위치시킬 수 있다.In the present invention, in transplanting in vitro cultured bifactorial epithelial cells (e.g., keratinocytes) onto a membrane or other biocompatible substrate, the present invention may be performed simultaneously with the transplantation such that the self-recognized epithelial cells may be simultaneously transplanted with the bifactorial cells. Partly based on Applicant's breakthrough finding that adding relatively small amounts of self-recognizing epithelial cells to bifactorial cell-substrate constructs at about the same time improves wound healing more. As self-recognizing cells, keratinocytes are preferred, which are seeded on cultured bifactorial cells just prior to transplantation. Self-recognizing cells can also be inoculated directly to the wound site (preferably on top of the dermal replacement construct), and the two-factor cell-substrate construct can be placed on top of the self-recognizing cells so that the two-factor cells face the wound. .

한 실시 태양에 따르면, 신선한 이식체를 용이하게 공급하기 위해 이인자형 세포는 막 또는 기타 생체적합성 기질 상에서 시험관 내 배양하거나 냉동 저장한다. 이인자형 세포는 생체적합성, 생분해성 막(가역적으로 수화 가능한 막) 상에서 배양하는 것이 바람직하다.According to one embodiment, the bifactorial cells are cultured in vitro or frozen on membranes or other biocompatible substrates for easy supply of fresh implants. Bifactorial cells are preferably cultured on biocompatible, biodegradable membranes (reversibly hydrated membranes).

다른 실시 태양에 따르면, 자가 인식 세포는 이식 물질 1 제곱 센티미터당 약 104개 정도가 되는 농도로 이인자형 이식체에 첨가한다.According to another embodiment, self-recognizing cells are added to a two-factor implant at a concentration of about 10 4 per square centimeter of implant material.

다른 실시 태양에 따르면, 상기 키메릭 이식체는 깊은 상처의 전체 두께를 치료함에 있어서 더마그래프트(DERMAGRAFT; 캘리포니아주 라 졸라 어드밴스드 티슈 사이언스사 제품)의 동등물과 함께 사용할 수 있다. 더마그래프트는 기질 세포 및 부착된 기질 세포에 의해 천연적으로 분비되는 결합 조직 단배질을 포함하고 생체적합성 프레임 또는 골격을 실질적으로 둘러싸고 있는 3 차원 기질 조직으로 이루어진 살아있는 진피 대체물이다. 더마그래프트에 관한 자세한 내용은 미국 특허 제4,963,489호에 기재되어 있으며, 이 문헌은 본 명세서의 참고문헌에 포함되어 있다.According to another embodiment, the chimeric implant can be used with the equivalent of DERMAGRAFT (La Jolla Advanced Tissue Science, Calif.) In treating the full thickness of a deep wound. Dermagraft is a living dermal replacement consisting of three-dimensional stromal tissue that comprises connective tissue proteins naturally secreted by stromal cells and attached stromal cells and substantially surrounds the biocompatible frame or backbone. Details of dermagraft are described in US Pat. No. 4,963,489, which is incorporated by reference herein.

또 다른 실시 태양에 따르면, 본 발명의 방법에는 복합 피부 대체물이 사용된다. 즉, 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격으로 된 생체적합성 진피 구조체(예: 더마그래프트)를 상처 위에 위치시키고, 환자로부터 얻은 자가 인식 세포를 이 진피 구조체의 상부에 놓고(진피 구조체가 혈관화됨과 동시 또는 혈관화된 직후), 진피 구성 요소(바이오브레인 막과 같은 이행성 덮개와 함께 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격으로 된 생체적합성 진피 구조체를 포함함) 상에서 배양된 이인자형 상피 세포를 포함하는 외부 구성 요소를 자가 세포의 상부에 위치시킨다. 이 복합 피부 대체물의 또 다른 실시 태양에 따르면, 복합대체물의 중앙 또는 외부 구성 요소에 이인자형 세포, 자가 인식 세포 또는 이들의 조합물이 사용된다.According to another embodiment, a complex skin substitute is used in the method of the present invention. That is, a biocompatible dermal construct (e.g., Dermagraft) with a biodegradable or removable skeleton as a base material is placed over the wound, and self-recognized cells obtained from the patient are placed on top of the dermal construct (the dermal construct is vascularized and Concurrent or immediately after vascularization), including bifactorial epithelial cells cultured on dermal components (including biocompatible dermal constructs in the biodegradable or removable skeleton as a base material with transitional coverings such as biobrain membranes) An external component is placed on top of the autologous cell. According to another embodiment of this composite skin substitute, dimorphic cells, self-recognizing cells or combinations thereof are used in the central or external component of the composite replacement.

다른 실시 태양에 따르면, 이인자형 상피 세포와 자가 인식 상피 세포를 동시에 기질에 접종하고 세포가 기질에 부착할 수 있는 충분한 시간 동안 배양한 후 세포가 상처와 마주하도록 상처 부위에 이식한다.According to another embodiment, two-factor epithelial cells and self-recognized epithelial cells are inoculated simultaneously into the substrate and incubated for sufficient time for the cells to adhere to the substrate and then transplanted into the wound site so that the cells face the wound.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

본 발명은 살아있는 키메릭 피부 대체물에 관한 것이다. 본 발명의 피부 대체물은 이인자형 세포 및 자가 인식 상피 세포가 포함된 키메릭 구조체를 포함한다. 이인자형 상피 세포는 생체적합성 막, 진피 구조체, 글루 또는 겔과 같은 기질 상에서 시험관 내 배양된 후 대부분의 경우에는 냉동 저장된다. 이어서 이인자형 세포-기질 구조체를 (냉동 저장한 경우라면) 해동시킨 후, 자가 인식 상피 세포(예: 케라틴 형성 세포), 기계적으로 분쇄된 피부 또는 미세피부 조각과 함께 상처 부위 위에 얹는다(여기서 자가 인식 세포는 바람직하게는 이식 직전에 생검된 것임). 상처가 깊은 경우라면 필요에 따라서는 상피 대체물을 영구 진피 대체물로 이식할 수도 있다.The present invention relates to live chimeric skin substitutes. Dermal substitutes of the invention include chimeric constructs that include bifactorial cells and self-recognizing epithelial cells. Bifactorial epithelial cells are cultured in vitro on substrates such as biocompatible membranes, dermal constructs, glues or gels and in most cases are stored frozen. After thawing the bifactorial cell-substrate construct (if frozen), it is placed on the wound site with self-recognized epithelial cells (e.g., keratin-forming cells), mechanically crushed skin or microdermal pieces (where self-recognition). Cells are preferably biopsied immediately prior to transplantation). If the wound is deep, the epithelial replacement can be implanted as a permanent dermal replacement if necessary.

본 발명은 막이나 진피 구조체와 같은 기질 상에서 시험관 내 배양된 이인자형 세포로 된 피부 덮개를 건강한 자가 인식 상피 세포와 함께 상처 부위에 적용함으로써 상처 치료를 앞당기는 개선된 피부 대체물을 제공한다. 자가 인식 세포 대 이인자형 세포의 비율은 1:5 내지 1:50의 범위에 있을 수 있다. 이인자형 세포는 상처 부위에서 면역 반응이 일어나기 전에 덮개로서 충분한 역할을 한다. 그러나,자가 인식 상피 세포는 상처 부위에 대하여 생리적으로는 물론 면역적으로도 유리한 점이 있으므로 결국에는 이인자형 세포를 대신하게 된다. 자가 인식 세포의 사용량은 상처 부위에서 면역 반응이 상당 정도 일어나기 전에 자가 인식 세포 덮개에 의하여 상처가 치유될 수 있는 양이다. 그러므로, 본 발명은 자가 인식 세포를 첨가함에 의해 심각한 면역 거부 반응이 발생되지 않는, 즉석에서 사용가능한 영구 피부 이식체를 제공한다는 이점이 있다.The present invention provides an improved skin substitute that accelerates wound healing by applying a skin covering of bifactorial cells cultured in vitro on substrates such as membranes or dermal structures along with healthy self-recognized epithelial cells to the wound site. The ratio of autologous cells to dimorphic cells may range from 1: 5 to 1:50. Bifactorial cells serve as a covering before an immune response occurs at the wound site. However, self-recognized epithelial cells have advantages both physiologically and immunologically in relation to the wound site and eventually replace the two-factor cells. The amount of self-recognized cells is the amount that the wound can be healed by the self-recognized cell sheath before a significant immune response occurs at the wound site. Therefore, the present invention has the advantage of providing a permanent skin implant that can be used on the fly, whereby a severe immune rejection reaction does not occur by adding self-recognizing cells.

한 실시 태양에 따르면, 시체 피부로부터 얻은 이인자 이식 세포를 숙주 자가 인식 세포에 접종한 후 상처 부위에 이식한다. 자가 인식 세포는 증식을 하게 되고, 이 증식된 자가 인식 세포는 계속 자라나 시체 조직에 대한 숙주의 면역 거부 반응이 일어날 때 즈음에 이인자형 조직을 점차적으로 대신하게 된다.According to one embodiment, the two factor transplanted cells obtained from the body skin are inoculated into host self-recognized cells and then transplanted to the wound site. The self-recognizing cells multiply, and these multiplying self-recognizing cells continue to grow and gradually replace the two-factor tissue as the host's immune response to body tissues occurs.

이인자형 상피 세포는 즉석 이식이 가능하도록 시험관 내에서 배양되기도 한다. 이인자형 상피 세포는 생체적합성, 바람직하게는 생분해성 기질 상에서 배양된다.Bifactorial epithelial cells may be cultured in vitro to allow for immediate transplantation. Bifactorial epithelial cells are cultured on biocompatible, preferably biodegradable substrates.

살아있는 키메릭 피부 대체물은 다음과 같이 제조될 수 있다(이러한 제조 방법은 하나의 예에 불과한 것으로서 이에 제한되는 것은 아니다).Live chimeric skin substitutes can be prepared as follows (this method of preparation is only one example and is not limited thereto).

(a) 이인자형 상피 세포를 생분해성, 생체적합성 기질 위에 위치시켜 약 25-90%의 융합성에 이를 때까지 자라게 하고;(a) placing bifactorial epithelial cells on a biodegradable, biocompatible substrate to grow to about 25-90% confluence;

(b) 상기 이인자형 세포와 기질을 사용하기 전까지 냉동 저장하며;(b) frozen storage of the bifactorial cells and substrate until use;

(c) 이식 직전에 해동시키고;(c) thaw immediately prior to transplantation;

(d) 자가 인식 상피 세포를 수득하여 이를 약 104/cm2의 농도로 이인자형 세포 위에 접종한 후 상처 부위에 이식하고;(d) obtaining self-recognized epithelial cells and inoculating them onto the bifactorial cells at a concentration of about 10 4 / cm 2 and transplanting them to the wound site;

(e) 외부로부터 기계적 힘을 받거나 감염되는 것을 방지하기 위해 상기 키메릭 피부 이식체를 적절히 고정할 수 있는 드레싱으로 덮는다.(e) The chimeric skin implant is covered with a dressing that can be appropriately fixed to prevent mechanical forces or infection from the outside.

(단, 상기 (b) 및 (c)는 임의적인 단계이다)(Wherein (b) and (c) are optional steps)

깊은 상처의 경우, 키메릭 피부 이식체를 사용하기 전에 진피 대체물을 상처 부위에 추가적으로 사용한다. 상황에 따라서는, 키메릭 이식체는 상처 부위에 이식하기 전에 진피 대체물 위에서 수일간 배양하는 것이 바람직하기도 하다. 진피 대체물을 사용하면 케라틴 형성 세포가 부착하고 증식하기에 적합한 환경을 제공받는다. 상피 대체물의 경우, 심한 상처 부위에 이식하기 위한 진피 기초물을 적절히 얻을 수 있는가 하는 점이 중요한 문제이다. 즉, 진피 기재가 용이하게 얻어진다면 최적일 것이다. 이에 본 발명의 한 실시 태양에서는 케라틴 형성 세포의 부착과 증식을 위한 더마그래프트(캘리포니아주 라 조라 소재 어드밴스드 티슈 사이언스사의 제품)와 같은 배양된 진피 대체물을 사용한다. 예를 들어, 더마그래프트는 생분해성 폴리글락틴에서 배양된 이인자형 신생 섬유아세포이고 이는 영구 진피 대체물이다. 이 섬유아세포에 대해서는 면역 반응이 거의 일어나지 않기 때문에 더마그래프트는 면역 반응이 거의 일어나지 않는다.For deep wounds, dermal substitutes are additionally used at the wound site prior to using the chimeric skin implant. Depending on the situation, it may be desirable for the chimeric implant to be cultured on the dermal replacement for several days prior to implantation at the wound site. The use of dermal replacement provides a suitable environment for keratinocytes to attach and proliferate. In the case of epithelial substitutes, it is important to derive the dermal foundation for transplantation into severe wounds. That is, it would be optimal if the dermal substrate was readily obtained. Thus, one embodiment of the present invention uses cultured dermal substitutes, such as DermaGraft (Advanced Tissue Science, La Jolla, Calif.) For attachment and proliferation of keratinocytes. For example, dermagraft is a bifactorial neoplastic fibroblast cultured in biodegradable polyglactin and is a permanent dermal replacement. Since the immune response rarely occurs in these fibroblasts, dermagraft rarely produces an immune response.

깊은 상처에 3 차원 키메릭 피부 이식체를 다음과 같이 제공할 수 있다(이러한 제조 방법은 하나의 예에 불과한 것으로서 이에 제한되는 것은 아니다).Three-dimensional chimeric skin implants can be provided in deep wounds (this method of manufacture is only one example and is not limited to this).

(a) 이인자형 상피 세포를 생분해성, 생체적합성 기질 위에 위치시켜 약 25-90%의 융합성에 이를 때까지 자라게 하고;(a) placing bifactorial epithelial cells on a biodegradable, biocompatible substrate to grow to about 25-90% confluence;

(b) 상기 이인자형 세포와 기질을 사용하기 전까지 냉동 저장하며;(b) frozen storage of the bifactorial cells and substrate until use;

(c) 3 차원 진피 등가물을 얻고 상처 부위에 놓고;(c) obtaining three-dimensional dermal equivalents and placing them on the wound site;

(d) 생체적합성 기질 위에 상기 이인자형 세포를 놓고 상기한 바와 같이 해동시키고;(d) placing the bifactorial cells on a biocompatible substrate and thawing as described above;

(e) 자가 인식 상피 세포를 수득하고 이인자형 세포 위에 접종하고;(e) obtaining self-recognized epithelial cells and seeding over bifactorial cells;

(f) 상기 이식체를 상기 진피 등가물 위에 놓아 키메릭 피부 이식체를 상처 부위에 부착시키고;(f) placing the implant on the dermal equivalent to attach a chimeric skin implant to the wound site;

(g) 외부로부터 기계적 힘을 받거나 감염되는 것을 방지하기 위해 상기 키메릭 피부 이식체를 적절히 고정할 수 있는 드레싱으로 덮는다.(g) The chimeric skin implant is covered with a dressing that can be appropriately fixed to prevent mechanical forces or infection from the outside.

한 실시 태양에 따르면, 다음 3 가지 구성 요소를 포함하는 키메릭 피부 대체물이 사용된다. 즉, (1) 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 생체적합성 진피 구조체로 이루어진 내부 구성 요소; (2) 환자 또는 자가 인식성 공급자로부터 얻은 자가 인식 상피 세포(예: 케라틴 형성 세포 또는 기계적으로 분쇄한 피부)를 포함하는 중간 구성 요소; (3) 바이오브레인(BIOBRANE) 막과 같은 이행성 덮개와 함께 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 생체적합성 진피 부분이 포함된 진피 구조체 상에서 배양된 이인자형 상피 세포(예: 케라틴 형성 세포)를 포함하는 외부 구성 요소.According to one embodiment, a chimeric skin substitute is used comprising the following three components. That is, (1) an internal component consisting of a biocompatible dermal structure having a biodegradable or removable backbone as the base material; (2) intermediate components, including self-recognized epithelial cells (eg, keratinocytes or mechanically ground skin) obtained from a patient or self-recognized provider; (3) bifactorial epithelial cells (e.g., keratin forming cells) cultured on dermal constructs comprising biocompatible dermal parts having a biodegradable or removable backbone as a base material with a transmissive sheath such as a BIOBRANE membrane External components, including.

바람직한 실시 태양에 따르면, 이인자형 세포는 외부 구성 요소의 진피 부분상에서 자라나서 진피 부분에 부착하고(막 덮개과 반대편), 외부 구성 요소의 진피 쪽은 중간 구성 요소의 자가 인식 세포 쪽을 향해 내접하고 있다.According to a preferred embodiment, the bifactorial cells grow on the dermal part of the outer component and attach to the dermal part (opposite the membrane sheath) and the dermal side of the outer component is inscribed toward the self-recognizing cell side of the intermediate component. .

상기 복합 피부 대체물은 시험관 내에서 만들어진 후 화상과 같은 상처의 치료에 사용될 수도 있다. 또는, 이 복합물은 이식과 동시에 만들어질 수도 있다. 즉, 내부 진피 구조체 구성 요소를 상처 부위 위에 놓고, (진피 구성 요소가 혈관화된 즉시 또는 혈관화된 후) 자가 인식 세포를 진피 구성 요소의 상부에 놓은 후, 진피 쪽이 내부로 향하고 있으며 이인자형 세포가 포함된 외부 구성 요소를 자가 인식 세포의 상부에 놓는다. 따라서, 복합 피부 대체물의 외부로부터 최내부 층을 향하면서, 외부 구성 요소의 최외부층 막, 이인자형 세포가 포함된 외부 구성 요소의 진피 부분, 자가 인식성 내부 층, 최내부 진피 대체층의 순서를 이룬다.The complex skin substitute may be used in the treatment of wounds such as burns after being made in vitro. Alternatively, the complex may be made at the same time as the transplant. That is, after placing the internal dermal construct component on the wound site and placing self-recognizing cells on top of the dermal component (immediately or immediately after vascularization), the dermis is directed inward and is two-factor The external component containing the cells is placed on top of the self-recognizing cells. Thus, in order from the outside of the complex skin substitute to the innermost layer, the outermost layer membrane of the outer component, the dermal portion of the outer component containing the bifactorial cells, the self-recognizing inner layer, the innermost dermal replacement layer To achieve.

다른 실시 태양에 따르면, 중간 구성 요소는 이인자성 공급원으로부터 얻은 세포, 또는 자가 인식성 공급원 및 이인자성 공급원의 조합으로부터 얻은 세포로 구성되기도 한다. 또한, 중간 구성 요소의 세포느 단세포 현탁액, 미세피부 조각, 분쇄되거나 분산된 피부 또는 시트 형태의 피부일 수 있다. 또다른 실시 태양에 따르면, 외부 구성 요소 상에서 배양된 세포는 자가 인식성 세포, 또는 자가 인식성 세포와 이인자성 세포의 조합물일 수 있으며, 자가 인식성 단백질, 이인자성 단백질 또는 이들의 조합물이 존재하는 환경 또는 존재하지 않는 환경에서 배양할 수 있다.According to another embodiment, the intermediate component may be composed of cells obtained from a bifactorial source or from a combination of a self-recognizing source and a bifactorial source. In addition, the cells of the intermediate component may be unicellular suspensions, microdermal pieces, ground or dispersed skin or skin in the form of sheets. According to another embodiment, the cells cultured on the external component can be self-recognized cells or a combination of self-recognized cells and divalent cells, wherein a self-recognized protein, a dimeric protein or a combination thereof is present. It can be cultured in an environment that does not exist or in the absence of.

바람직한 실시 태양에 따르면, 상기 외부 구성 요소는 더마그래프트-티씨[일명, 트랜스사이트(TRANSCYTE)]의 변형물이다. 더마그래프트-티씨는 (미국 특허제5,460,939호에 개시된) 바이오브레인과 같은 시알라스틱(sialastic) 막 위에 부착된 죽은 진피 구성 요소를 포함하는 진피 대체 구조체이다. 본 발명에 따르면, 이 트랜스사이트라는 변형물은 세포성 첨가체 또는 단백질 첨가체를 포함한다. 더 구체적으로는, 상기 진피 대체 구조체는 구조체 상에서 자라고 있는 이인자성 상피 세포를 포함한다. 그리고, 여기에는 그 세포의 성장 및 증식을 돕는 단백 성분들이 추가적으로 포함되어 있을 수도 없을 수도 있다.According to a preferred embodiment, the external component is a variant of Dermagraft-TC (aka TRANSCYTE). Dermagraft-TC is a dermal replacement construct that includes dead dermal components attached to a sialastic membrane, such as biobrain (disclosed in US Pat. No. 5,460,939). According to the invention, this variant called transsite comprises a cellular additive or a protein additive. More specifically, the dermal replacement constructs comprise dimeric epithelial cells growing on the constructs. And, it may or may not additionally contain protein components that help the growth and proliferation of the cells.

상기 외부 구성 요소는 몇 가지 역할을 한다. 즉, 수분 손실 및 감염 방어를 조절하는 장벽으로서 역할하고, 다른 구성 요소들을 제자리에 있게 함으로써 세포가 최적으로 성장할 수 있는 환경에서 상처 부위에 가장 좋게 부착되도록 하는 역할도 한다. 또한, 외부 구성 요소는 투명하므로 치료 과정 동안에 육안으로 관찰도 가능하다.The external component plays several roles. In other words, it serves as a barrier to control water loss and infection defenses, and keeps other components in place to best attach to the wound in an environment where cells can grow optimally. In addition, the external components are transparent and therefore visible to the naked eye during the course of treatment.

내부 구성 요소 및 외부 구성 요소 모두 시험관 내에서 자라거나 형성되어 생체에 적용되기 전에 냉동 저장될 수 있다. 바람직한 실시 태양에 따르면, 환자로부터 얻어서 기계적으로 분산 또는 분쇄시킨 자가 인식 피부 위에 죽은 더마그래프트를 놓고, 이인자성 케라틴 형성 세포를 배양하여 변형시킨 트랜스사이트로 (바람직하게는 상처와 마주하는 면에) 덮고/덮거나 단백질성 용액으로 코팅한다. 환자의 피부 세포가 내부 더마그래프트의 상부에 융합될 때까지 자라게 되면 외부 구성 요소는 마침내 제거되거나 허물이 벗겨지게 된다.Both internal and external components can be grown or formed in vitro and frozen and stored before being applied to a living body. According to a preferred embodiment, a dead dermagraft is obtained from a patient, mechanically dispersed or crushed, on a self-recognized skin, covered with transsite (preferably on the side facing the wound), incubated with bimodal keratinocytes and modified. Cover or coat with proteinaceous solution. When the patient's skin cells grow until they fuse to the top of the inner dermagraph, the external components are finally removed or sloughed off.

본 발명은 하기와 같이 보다 구체적으로 기술될 수 있다. 그러나, 하기의 기술 내용은 본 발명을 설명하고자 하는 목적일 뿐 본 발명을 이에 한정하려는 것은 아니다. 하기의 방법과 기술과 유사한 것들도 역시 본 발명에 응용가능하다.The invention can be described in more detail as follows. However, the following description is for the purpose of describing the present invention, but is not intended to limit the invention. Similar to the following methods and techniques are also applicable to the present invention.

이인자형 세포의 시험관 내 배양을 위하여 사용되는 기질Substrates used for in vitro culture of bifactorial cells

기질은 생체적합하여야 함은 물론 시간이 지남에 따라 분해되어 나중에는 제거할 필요가 없을 정도로 생체에서 분해될 수 있어야 한다. 또한, 막과 같은 기질은 삼출물이 상처 부위에 축적외는 것을 방지하기 위하여 삼출물을 흡착하고/하거나 방출할 수 있도록 가역적으로 수화될 수 있어야 한다. 막은 상처 부위에 대한 세균 감염을 줄이거나 방지할 수 있도록 동공 크기는 작은 것이 바람직하다. 기질은 상처에 용이하게 부착되거나, 또는 상피 세포를 손상시키거나 막의 수증기 투과성을 변화시키지는 않으면서 상처에 부착될 수 있도록 생물성 접착제로 처리될 수 있어야 한다. 기질은 여러 형태의 상처 표면에 맞을 수 있도록 적당히 유연하여야 한다.Substrates must be biocompatible as well as capable of degradation in vivo so that they degrade over time and do not need to be removed later. In addition, the substrate, such as a membrane, should be reversibly hydrated to adsorb and / or release the exudate to prevent the exudate from accumulating at the wound site. It is desirable for the membrane to have a small pupil size to reduce or prevent bacterial infection on the wound site. The substrate should be able to be attached to the wound or treated with a bioadhesive so that it can adhere to the wound without damaging epithelial cells or changing the water vapor permeability of the membrane. The substrate should be moderately flexible to accommodate various types of wound surfaces.

한 실시 태양에 따르면, 이인자형 상피 세포는 친수성 합성 폴리우레탄 막 드레싱, 예컨대 댈라스 소재 윌셔 메디칼 사 제품인 하이드로덤 또는 덴버 소재 폴리메디아사 제품인 스피로필름 상에서 증식될 수 있다. 이들 두 필름은 수증기 투과성이 매우 크고 또한 다양하며, 그 표면의 일부에는 생체적합성 접착제 코팅으로 덮혀 있다. 폴리우레탄 막이 젖게 되면 수증기 투과도가 매우 증가한다. 하이드로덤의 수증기 투과도는 막 습식도의 함수이다. 피부는 통상적으로 수증기 투과도가 200 내지 2000 g-m-2-d-1. 손상을 입거나 화상을 입은 피부의 경우에는 수증기투과도가 3000 내지 5000 g-m-2-d-1에 이른다. 평형 수분 함량이 1% 미만인 통상적인 소수성 폴리우레탄 필름의 경우 수증기 투과도가 1500 내지 2000 g-m-2-d-1이다. 그러나, 통상적인 의용 접착제로 코팅되는 경우에는 이 접착제가 수증기 투과를 막게 되어 수증기 투과도는 500 내지 100 g-m-2-d-1으로 떨어진다. 수증기 투과도는 조직이 물에 담가져 채널링이 일어나고 누출 형상이 일어나며 감염이 일어날 수 있는 값이어서는 안된다.According to one embodiment, the bifactorial epithelial cells can be propagated on a hydrophilic synthetic polyurethane membrane dressing, such as Spirofilm, a hydroderm from Wilshire Medical, Dallas or Polymedia, Denver. These two films are very large and varying in water vapor permeability, and part of their surface is covered with a biocompatible adhesive coating. Wetness of the polyurethane membrane increases the water vapor permeability significantly. The water vapor permeability of hydroderm is a function of membrane wetness. Skin typically has a water vapor transmission rate of 200 to 2000 gm −2 −d −1 . In the case of damaged or burned skin, the water vapor transmission ranges from 3000 to 5000 gm −2 −d −1 . Water vapor permeability is between 1500 and 2000 gm −2 −d −1 for conventional hydrophobic polyurethane films with an equilibrium moisture content of less than 1%. However, when coated with a conventional medical adhesive, the adhesive prevents water vapor permeation so that the water vapor permeability drops to 500 to 100 gm −2 −d −1 . The water vapor permeability should not be such that the tissue can be immersed in water, channeling, leaking, and infection.

친수성 막으로서 가능한 또 다른 것으로는 골덴 소재 폴리메디아 인더스트리사 제품인 미트라플렉스의 외막 필름이다. 이는 수증기는 투과하되 다른 액체나 미생물은 투과하지 않는 유연하고 투명한 폴리우레탄 막이다(리드, J. Biomet. Appl. 6:26-31(1990)).Another possible hydrophilic membrane is the outer film of Mithraplex, a product of Golden Media, Inc., of Goldden. It is a flexible, transparent polyurethane membrane that permeates water vapor but does not permeate other liquids or microorganisms (Lead, J. Biomet. Appl. 6: 26-31 (1990)).

배양된 이인자형 상피 세포는 예를 들어 막으로부터 세포를 효소적으로 떼어 낼 필요없이 상처 부위에 뒤집어서 가할 수도 있다. 이들 막에서 배양된 케라틴 형성 세포는 상처 치료 과정에 관여하는 인테그린을 많이 발현하는 것으로 나타났다.Cultured bifactorial epithelial cells may be added upside down to the wound site, for example, without the need to enzymatically detach the cells from the membrane. Keratin-forming cells cultured on these membranes have been shown to express a lot of integrins involved in the wound healing process.

케라틴 형성 세포를 배양하는 데에는 힐라루론산 막도 사용할 수 있다. 힐라루론산은 생체적합하고 그 항원성은 낮은 것으로 알려져 있다(코르티보 등 Biomaterials 12: 727(1991)). 에틸기 또는 벤질기로 힐라루론산을 부분적으로 내지는 전부 에스테르화시키면 생체적합성이 높아지고 반감기가 매우 길거나 중간 정도인 물질이 얻어진다. 예를 들면, 이탈리아 아바노 테르메 소재 피디아 어드밴스드 바이오코폴리머사 제품인 레이저스킨은 본 발명의 배양된 이인자형 케라틴 형성 세포의 운반체 시스템 역할을 할 수 있다. 이 200 마이크로미터 두께의 막은 40 내지 60 마이크로미터 지름의 미세구멍을 갖는 것으로서, 이를 통해서는 증기가 통과될 뿐만 아니라 세포가 이동될 수도 있다.Hilaruronic acid membranes can also be used to culture keratinocytes. Hilaruronic acid is known to be biocompatible and its antigenicity is low (Cortibo et al. Biomaterials 12: 727 (1991)). Partial or wholly esterification of hilaluronic acid with an ethyl or benzyl group results in a material having high biocompatibility and a very long or medium half life. For example, LaserSkin, a product of Fidia Advanced Biocopolymer, Abano Terme, Italy, can serve as a carrier system of the cultured bifactorial keratin forming cells of the present invention. This 200 micrometer thick membrane has micropores 40 to 60 micrometers in diameter through which not only steam can pass, but also cells can migrate.

본 발명의 다른 실시 태양에 따르면, 피브로넥틴 매트가 사용된다. 에짐 등은 케라틴 형성 세포의 시험관 내 지지체로서 피브로넥틴 매트를 사용하는 것에 관하여 보고한 바 있다(Biomaterials 14:742(1993) 참조). 피브로노넥틴 매트 상에서 배양된 케라틴 형성 세포는 상처를 치료함에 있어서 인테그린 α5β1, αvβ5와같은 인테그린의 발현을 증가시킨다(프라자파티 등, 5th Annual Meeting of the European Tissue Repair Society, 이탈리아 파도바 1995 8/9월 참조).According to another embodiment of the present invention, fibronectin mat is used. Ezim et al. Have reported on the use of fibronectin mat as an in vitro support of keratinocytes (see Biomaterials 14: 742 (1993)). Keratin-forming cells cultured on fibrononectin mat increase the expression of integrins such as integrins α5β1 and αvβ5 in treating wounds (Plazapati et al., 5th Annual Meeting of the European Tissue Repair Society, Padua 1995, Italy 8/9 See month).

이인자형 세포의 배양을 위한 또 다른 기질로서는 바이오브레인과 같은 이행성 덮개와 함께 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 생체적합성 피부 부분을 포함하는 진피 구조체이다. 이인자형 세포는 진피 구조체의 양면 중 어느 면에도 가해질 수 있다. 그러나, 피부 면에 가하는 것이 바람직하기는 하다. 이인자형 세포는 피부 구조체에 추가적인 단백질 인자들이 존재하거나 부존재하에 배양될 수 있다.Another substrate for the culturing of bifactorial cells is a dermal construct comprising a biocompatible skin portion having a biodegradable or removable backbone as the base material along with a transitional cover such as biobrain. Bifactorial cells may be added to either side of the dermal construct. However, it is desirable to add to the skin side. Bifactorial cells may be cultured with or without additional protein factors in the skin construct.

본 발명의 이인자형 상피 세포의 배양을 위한 또다른 기질은 피브린 글루(glue) 또는 콜라겐 겔이다. 본 발명에는 배양된 상피 세포의 성장을 지지할 수 있는 막이나 기질이면 어느 것이나 사용될 수 있다. 바람직하기로는 막 또는 기질에서 배양된 세포는 효소적으로 제거해내지 않아도 된다.Another substrate for culturing bifactorial epithelial cells of the invention is fibrin glue or collagen gel. In the present invention, any film or substrate capable of supporting the growth of cultured epithelial cells can be used. Preferably, cells cultured on the membrane or substrate do not have to be enzymatically removed.

막과 같은 기질에서 세포를 배양하는 경우 막은 세포가 막 상에서 성장할 때 주름지거나 수축되지 않고 팽팽히 유지되어야 한다.When culturing cells in a substrate, such as a membrane, the membrane must remain taut without wrinkles or shrinkage as the cells grow on the membrane.

또 다른 기질로 들 수 있는 것은 하이드로겔이다. 이는 바람직하게는 친수성 중합체로부터 제조된 중합체 조성물로서, 천연 또는 합성 중합체가 광중합을 통하여 가교 결합되어 3 차원 격자 구조를 형성함으로써 물 분자를 끌어당겨 겔을 형성한 것이다. 하이드로겔을 형성하는 데에 유용한 중합체에는 아르기네이트, 폴리포스파진, 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 옥사이드와 같은 다당류 또는 탄수화물이 포함된다. 본 발명에서는 하이드로겔이 이인자형 세포에 첨가되기 전에 중합되는 것이 바람직하다. 하이드로겔의 제조 과정에 관한 보다 상세한 사항은 1997.5.23자 출원된 미국 특허 출원 제08/862,740호에 기재되어 있고, 이는 본 발명의 참고문헌에 포함되어 있다.Another substrate is a hydrogel. It is preferably a polymer composition made from a hydrophilic polymer, in which a natural or synthetic polymer is crosslinked via photopolymerization to form a three-dimensional lattice structure to attract water molecules to form a gel. Polymers useful for forming hydrogels include polysaccharides or carbohydrates such as arginate, polyphosphazine, polyethylene glycol or polyethylene oxide. In the present invention, it is preferable that the hydrogel is polymerized before being added to the dimorphic cells. Further details regarding the preparation of the hydrogel are described in US patent application Ser. No. 08 / 862,740, filed May 25, 1997, which is incorporated herein by reference.

케라틴 형성 세포를 배양하는 데에 적합한 여러 기질에 대한 총론에 대해서는 레네캠프 등, J. Surgical Research 62:288-295(1996)을 참조하면 될 것이다.See Renecamp et al., J. Surgical Research 62: 288-295 (1996) for a general overview of the various substrates suitable for culturing keratinocytes.

기질 상에서의 이인자형 세포의 형성Formation of Dimorphic Cells on the Matrix

이인자형 상피 세포는 당업계에 공지된 적당한 방법(도일, 에이. 그리피스, 제이.비. 및 뉴웰, 디.지. "Cell & Tissue Culture: Laboratory Procedures", 윌리 출판사 (1995) 참조)에 의하여 본 발명의 막과 기질 상에서 배양할 수 있다.Two-factor epithelial cells were viewed by suitable methods known in the art (see Doyle, A. Griffith, J. B. and Newell, D., "Cell & Tissue Culture: Laboratory Procedures", Willie Press (1995)). It can be cultured on the membrane and the substrate of the invention.

예를 들면, 케라틴 형성 세포 및 멜라닌 형성 세포를 다음과 같이 분리할 수 있다. (그러나, 하기의 방법에 한정되지는 않는다) 조직 샘플(예: 포피)를 전체표면이 쉽게 항체에 노출될 수 있도록 잘 정돈한다. 예를 들어, 피하 조직을 멸균 가위로 잘라내고 칼슘이온, 마그네슘이온이 들어 있는 약 10 밀리리터의 PBS를 첨가하고 세포 찌꺼기를 세척하였다. 조직을 농축 항체 용액으로 세척한 후 5 분간 방치하였다. 조직을 0.25% 트립신/EDTA에 옮기고, 외과용 메스나 가위를 사용하여 이를 길이 방향으로 잘라 약 3 밀리미터 폭의 긴 조각 또는 사각 조각으로 만들었다. 트립신에 담긴 절단된 조직을 온도 37℃, 이산화탄소 5%, 습도 90%인 이산화탄소 인큐베이터에서 2.5 내지 3 시간동안 두었다. 조직 조각들을 트립신 용액으로부터 제거해 내고, 굽은 핀셋을 사용하여 진피로부터 표피를 분리하였다. 이 표피를 칼슘-마그네슘가 없는 PBS(트립신 약 0.15%)가 들어있는 원추형 튜브에 두어 단세포 현탁액으로 조직을 분해하는 데에 사용할 수 잇다. 이 과정을 용이하게 하기 위해 샘플을 파스테르 피팻으로 샘플을 반복적으로 아스퍼레이션시켰다. 샘플이 단세포 현탁액으로 보일 때, 약 10분간 300x g로 원심분리시키고 이렇게 얻어진 세포 펠렛은 원심 튜브의 밑바닥을 가볍게 두들겨서 재현탁시켰다. 약 1 밀리리터의 케라틴 형성 세포 완전 배양 배지(KCCM)을 세포에 가하고 튜브를 가볍게 두들겨 펠렛을 재현탁시켰다. 5 밀리리터의 KCCM을 여기에 다시 가하고 이 세포 현탁액이 균질해질 때까지 위 아래로 수차례 피펫팅하였다. 그 후 세포를 배양기(예: T150 플라스크)로 옮기고 세포가 균등하게 분포되도록 플라스크를 회전하였다. 세포가 유사분열되도록 플라스크를 온도 37℃, 이산화탄소 5%, 습도 90%인 이산화탄소 인큐베이터에 두었다.For example, keratinocytes and melanocytes can be separated as follows. (However, not limited to the following method) Tissue samples (e.g., foreskin) are well arranged so that the entire surface is easily exposed to the antibody. For example, subcutaneous tissue was cut out with sterile scissors and about 10 milliliters of PBS containing calcium ions and magnesium ions were added and cell debris was washed. The tissues were washed with concentrated antibody solution and left for 5 minutes. The tissue was transferred to 0.25% trypsin / EDTA and cut longitudinally using surgical scalpels or scissors to make long or square pieces about 3 millimeters wide. The cut tissue contained in the trypsin was placed in a carbon dioxide incubator at 37 ° C., 5% carbon dioxide, 90% humidity for 2.5 to 3 hours. Tissue pieces were removed from the trypsin solution and the cuticle was separated from the dermis using curved tweezers. The epidermis can be placed in a conical tube containing calcium-magnesium-free PBS (about 0.15% trypsin) and used to break down tissues into single cell suspensions. To facilitate this process, the samples were repeatedly asperated with Paster pipat. When the sample appeared to be a single cell suspension, it was centrifuged at 300 × g for about 10 minutes and the cell pellet thus obtained was resuspended by tapping the bottom of the centrifuge tube lightly. About 1 milliliter of keratin forming cell complete culture medium (KCCM) was added to the cells and the tube was lightly beaten to resuspend the pellet. Five milliliters of KCCM was added back here and pipetted up and down several times until the cell suspension became homogeneous. The cells were then transferred to an incubator (eg T150 flask) and the flask was rotated to distribute the cells evenly. The flask was placed in a carbon dioxide incubator at 37 ° C., 5% carbon dioxide, 90% humidity to allow for mitosis of cells.

이들 이인자형 상피 세포를 페트리 접시 내의 기질(예: 막)에 첨가하고 온도37℃, 이산화탄소 5%, 습도 90%에서 증식시켰다. 적절한 융합 단계, 바람직하게는 약 25 내지 90%, 더 바람직하게는 약 70-80%의 융합도에 도달하게 되면, 세포를 냉동 저장하거나 이식에 직접 사용하였다. 배양된 상피 시트의 냉동 저장은 당업계에 공지된 방법(튜보 등의 미국 특허 제5,145,770호 참조)에 의해 수행하였다. 그 후 적당한 시점(일반적으로는 이식 직전)에서 기질 상의 이인자형 세포를 해동하였다.These bifactorial epithelial cells were added to substrates (eg membranes) in Petri dishes and grown at a temperature of 37 ° C., 5% carbon dioxide, and 90% humidity. Once the appropriate fusion step has been reached, preferably about 25-90%, more preferably about 70-80%, the cells were either stored frozen or used directly for transplantation. Frozen storage of cultured epithelial sheets was performed by methods known in the art (see US Pat. No. 5,145,770 to Tubo et al.). Then, at appropriate time points (generally just before transplantation), thawed dimorphic cells on the stroma were thawed.

다른 실시 태양에 따르면, 이식된 이인자형 세포에 대한 면역 반응을 촉진시키는 요인들의 발현을 녹아웃(knock out)시키기 위하여 배양하기에 앞서 이인자형 세포를 유전공학적으로 조작할 수 있다. 목적 유전자의 발현량 또는 목적 유전자 산물의 활성을 저하시키기 위한 네가티브 변형 기술에 대해서는 후술될 것이다. 여기서 사용되는 용어인 "네가티브 변형"은 변형 조작이 없었을 경우보다 변형 조작을 하였을 경우의 목적 유전자 산물의 양 및/또는 활성이 더 감소되는 변형을 의미한다. 여러 가지 방법에 의해 이인자형 세포의 유전자 발현을 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 표준 유사 재조합 기술을 사요하여 유전자를 완전히 불활성화시킬 수 있다(통상적으로는 "녹아웃"이라고 함). 일반적으로, 단백질의 중요 부분을 코딩하는 엑손(또는 그 영역의 5' 엑손)을 양성 선별 표지(예: neo)에 의해 중단시켜, 목적 유전자로부터 mRNA의 생산을 방지함으로써 그 유전자를 불활성화시킨다. 유전자의 일부를 결실시켜 불활성화시킬 수도 있다. 게놈 내에서 멀리 떨어진 목적 유전자와 상동성이 있는 2 영역을 갖는 구조체를 사용하여 이 2 영역 사이에 게재된 서열을 결실시킬 수도 있다(몸바에르츠 등, 1991, Proc. Acad. Sci. U.S.A.88:3084-3087 참조).According to another embodiment, the bifactorial cells can be genetically engineered prior to culturing to knock out expression of factors that promote an immune response against the transplanted bifactorial cells. Negative modification techniques for lowering the expression level of the gene or the activity of the gene of interest will be described later. As used herein, the term "negative modification" refers to a modification in which the amount and / or activity of the target gene product is further reduced when the modification is performed than when there is no modification. There are several ways to reduce gene expression of bifactorial cells. For example, a standard similar recombination technique can be used to completely inactivate a gene (commonly referred to as "knockout"). In general, exons (or 5 ′ exons of that region) encoding an important portion of a protein are stopped by positive selection labels (eg neo) to inactivate the gene by preventing the production of mRNA from the gene of interest. Part of the gene can also be deleted to inactivate it. Constructs with two regions homologous to the target gene distant in the genome can also be used to delete sequences published between these two regions (Mömbertz et al., 1991, Proc. Acad. Sci. USA 88: 3084-3087).

목적 유전자의 활성을 감소시키기 위하여 목적 유전자의 발현을 억제하는 안티센스 및 리보자임 분자를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 조직 적합성 유전자 컴플렉스(HLA)의 발현을 억제하는 안티센스 RNA 분자는 면역 반응과 관련하여 가장 쓸모있는 것으로 나타났다. 또한, 적절한 리보자임 분자도 하셀오프 등, 1988, Nature 334:585-591; 자우그 등, 1984, Science 224:574-578; 자우그 및 세쉬, 1986, Science 231:470-475에 기재된 방법에 따라 제작할 수도 있다. 또한 삼중 나선 분자를 사용하여 목적 유전자의 활성을 낮출 수도 있다. 이들 방법에 관한 보다 상세한 사항은 엘.지. 데이비스 등 Basic Methods in Molecular Biology, 2판, 아펠톤 & 랑지(1994)를 참조하면 될 것이다.Antisense and ribozyme molecules that inhibit the expression of the gene of interest may be used to reduce the activity of the gene of interest. For example, antisense RNA molecules that inhibit the expression of histocompatibility gene complex (HLA) have been shown to be most useful in relation to immune responses. Suitable ribozyme molecules can also be found in Hasseloff et al., 1988, Nature 334: 585-591; Sauug et al., 1984, Science 224: 574-578; It may also be prepared according to the method described in Sauug and Sesch, 1986, Science 231: 470-475. Triple-helix molecules can also be used to lower the activity of the gene of interest. More details on these methods can be found in L.G. See Davis et al. Basic Methods in Molecular Biology, 2nd Edition, Apelton & Lange (1994).

상기한 기술들 중 하나를 사용하여, 키메릭 이식체의 거부 반응 위험성을 낮추기 위하여 본 발명의 이인자형 세포에 있어서 MHC II군 분자의 발현을 조절할 수 있다.One of the techniques described above can be used to modulate the expression of MHC II group molecules in the bifactorial cells of the present invention to lower the risk of rejection of chimeric implants.

예를 들어, 바람직하지 않은 MHC 항원을 녹아웃시킨 후, 1 이상의 수용체 적합성 HLA 항원을 코딩하는 1 이상의 유전자가 이인자형 세포에 형질도입시킨 다음 이식한다면 이식된 이인자형 세포의 조직 적합성을 증진 또는 향상시킬 수 있다.For example, after knocking out an undesirable MHC antigen, one or more genes encoding one or more receptor compatible HLA antigens may be transduced and then transplanted into a two-factor cell to enhance or enhance histocompatibility of the transplanted two-factor cell. Can be.

자가 인식 상피 세포의 수득Obtaining Self-Recognized Epithelial Cells

자가 인식 상피 세포를 하기의 방법에 의하여 분리하였다(분리는 이식 직전에 하는 것이 바람직하다). 자가 인식 공급자로부터 얻은 건강한 조직을 70% 에탄올, 차가운 프로비오딘, 다시 70% 에탄올로 세척하였다. 세척한 조직을 잘게 잘라 진피층으로부터 표피층을 잘라냈다. 그 후 표피층을 차가운 인산염으로 완충된 식염수(PBS)로 세척하고 2.5mg/ml의 디스파아제가 들어 있는 0.25% 트립신-EDTA 용액에 현탁시킨 뒤 실온에서 10분 동안 기계적으로 분쇄하였다. 상피 펠렛을 적절한 농도의 PBS에 재현탁시켰다. 자가 인식 세포를 상기한 바와 같은 기질의 표면 상에 있는 배양된 이인자형 세포에 첨가하였다. 또는 상처 부위에 직접 이식하기도 하였다. 그 후, 상기한 바와 같이 세포가 상처와 마주하도록 이인자형 세포-기질 구조체로 덮었다.Self-recognized epithelial cells were isolated by the following method (preferably separation is performed immediately before transplantation). Healthy tissue from the self-recognition provider was washed with 70% ethanol, cold probiodine, again 70% ethanol. The washed tissue was chopped to cut the epidermal layer from the dermal layer. The epidermal layer was then washed with cold phosphate buffered saline (PBS) and suspended in 0.25% trypsin-EDTA solution containing 2.5 mg / ml of dispase and mechanically ground for 10 minutes at room temperature. Epithelial pellets were resuspended in appropriate concentrations of PBS. Self-recognition cells were added to cultured bifactorial cells on the surface of the substrate as described above. Or implanted directly into the wound. Thereafter, the cells were covered with a bifactorial cell-substrate construct so as to face the wound as described above.

살아있는 키메릭 피부 이식체의 이식Transplantation of Living Chimeric Skin Implants

본 발명의 한 실시 태양에 따르면, 더마그래프트와 같은 배양된 피부 대체물을 상처 부위에 얹을 수 있다. 더마그래프트는 사용하기 전에 냉동 저장 후 해동될 수 있다. 이 경우 염화나트륨 용액(0.9% 식염수)로 세척한다. 상처 부위는 이식하기 전에 멸균 용액(0.75% 적정가능한 요오드와 같은 외과용 요오드 또는 0.9% 염화나트륨 용액)으로 문지르거나 세척하여 깨끗하게 하는 것이 바람직하다. 상처에 더마그래프트를 얹은 후(임의적으로는 상처 부위를 봉합할 수도 있음) 상기한 바와 같은 생체적합성 기질에서 배양한 이인자형 세포를 상기한 바와 같이 자가 인식 공급자로부터 수득한 자가 인식 상피 세포와 함께 접종한다. 자가 인식 세포는 이인자형 세포-기질 구조체의 표면에 부착하고(즉, 세포는 이인자형 세포를 함유한 구조체의 표면에 부착됨) 구조체를 뒤집어서 상처 부위에 얹는다(즉, 세포는 상처와접하고 더마그래프트를 향함). 그 후 상처 부위는 보호용 드레싱으로 감싸거나 덮은 후 봉합선으로 봉합한다.According to one embodiment of the present invention, a cultured skin substitute, such as dermagraft, can be placed on the wound site. Dermagraf can be thawed after freezing storage before use. In this case, wash with sodium chloride solution (0.9% saline). The wound is preferably cleaned by rubbing or washing with sterile solution (surgical iodine such as 0.75% titrateable iodine or 0.9% sodium chloride solution) prior to implantation. After dermagraft on the wound (optionally sutured to the wound), two-factor cells cultured on a biocompatible substrate as described above are inoculated with a self-recognized epithelial cell obtained from a self-recognition provider as described above. do. Self-recognizing cells attach to the surface of the bifactorial cell-substrate construct (ie, cells attach to the surface of the construct containing the bifactorial cells) and invert the construct onto the wound site (i.e., the cells contact the wound and dermagraft). Facing). The wound is then wrapped or covered with a protective dressing and then sutured with sutures.

Claims (50)

환자로부터 자가 인식 상피 세포를 수득하고 이 상피 세포를 시험관 내에서 배양된 이인자성 상피 세포가 함유된 생체적합성 기질에 접종하는 것을 포함하는 방법에 의하여 제조된 살아있는 키메릭 피부 대체물.A live chimeric skin substitute prepared by a method comprising obtaining a self-recognized epithelial cell from a patient and inoculating the epithelial cell into a biocompatible substrate containing a bifactorial epithelial cell cultured in vitro. 제1항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 케라틴 형성 세포 및/또는 멜라닌 형성 세포를 포함하는 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the dimeric cells comprise keratinocytes and / or melanin forming cells. 제1항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 융합성을 가지는 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the dimeric cells are confluent. 제1항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 약 25 내지 90%의 융합성을 가지는 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the dimeric cells have a confluence of about 25 to 90%. 제1항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 유전공학적으로 조작된 세포인 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the dimeric cells are genetically engineered cells. 제1항에 있어서, 상기 자가 인식 세포가 케라틴 형성 세포 및/또는 멜라닌 형성 세포를 포함하는 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the self-recognizing cells comprise keratinocytes and / or melanocytes. 제1항에 있어서, 상기 기질이 생분해성 기질인 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the substrate is a biodegradable substrate. 제7항에 있어서, 상기 기질이 친수성 합성 폴리우레판 막, 히알루론산 막, 피브로넥틴 매트, 피브린 글루, 콜라겐 겔 또는 하이드로겔인 것인 피부 대체물.8. The skin substitute of claim 7, wherein the substrate is a hydrophilic synthetic polyurepan membrane, hyaluronic acid membrane, fibronectin mat, fibrin glue, collagen gel or hydrogel. 제1항에 있어서, 상기 자가 인식 세포가 약 104/cm2의 농도로 접종되는 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the self-recognizing cells are inoculated at a concentration of about 10 4 / cm 2 . 제1항에 있어서, 상기 자가 인식 세포 대 이인자성 세포의 비율이 1:5 내지 1:50인 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein the ratio of self-recognized cells to dimeric cells is from 1: 5 to 1:50. 제1항에 있어서, 자가 인식 세포로 접종하기 전에 시험관 내 배양된 이인자성 세포가 함유된 상기 생체적합성 기질을 냉동 저장한 후 해동하는 것인 피부 대체물.The skin substitute of claim 1, wherein said biocompatible substrate containing in vitro cultured dipotent cells is frozen and thawed prior to inoculation with self-recognized cells. (a) 환자로부터 자가 인식 상피 세포를 수득하고, (b) 수득된 자가 인식 세포를 시험관 내에서 배양된 이인자성 상피 세포가 함유된 생체적합성 기질 상에 접종하는 것을 포함하는 살아있는 키메릭 피부 대체물의 제조 방법.A live chimeric skin substitute comprising (a) obtaining self-recognized epithelial cells from a patient, and (b) inoculating the obtained self-recognized cells on a biocompatible substrate containing bigenic epithelial cells cultured in vitro. Manufacturing method. (a) 환자로부터 자가 인식 상피 세포를 수득하고, (b) 수득된 자가 인식 세포를 시험관 내에서 배양된 이인자성 상피 세포가 함유된 생체적합성 기질 상에 접종하여 키메릭 피부 대체물을 만든 후, (c) 세포가 상처 부위와 마주하도록 상기 피부 대체물을 뒤집어서 상처 부위에 이식하는 것을 포함하는 살아있는 키메릭 피부 대체물을 상처 부위에 이식하는 방법.(a) obtaining self-recognized epithelial cells from the patient, (b) inoculating the obtained self-recognized cells on a biocompatible substrate containing bifactorial epithelial cells cultured in vitro to make a chimeric skin substitute, ( c) A method of implanting a live chimeric skin substitute into a wound site comprising inverting the skin substitute and implanting the wound site so that cells face the wound site. (a) 환자로부터 자가 인식 상피 세포를 수득하고, (b) 수득된 자가 인식 상피 세포를 상처 부위에 접종한 후, (c) 이인자성 세포가 자가 인식 세포를 향해 안으로 마주하도록 생체적합성 기질(시험관 내에서 배양된 이인자성 상피 세포가 함유되어 있음)을 뒤집어서 상처 부위에 이식하는 것을 포함하는 살아있는 키메릭 피부 대체물을 상처 부위에 이식하는 방법.(a) obtaining self-recognized epithelial cells from the patient, (b) inoculating the obtained self-recognized epithelial cells at the wound site, and (c) having a biocompatible substrate (in vitro) so that the bifactorial cells face inward toward the self-recognized cells A live chimeric skin substitute in the wound site, comprising inverting and transplanting the wound into a wound site. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 케라틴 형성 세포 및/또는 멜라닌 형성 세포를 포함하는 것인 방법.The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the dimeric cells comprise keratinocytes and / or melanin forming cells. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 융합성을 가지는 것인 방법.The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the dimeric cells are confluent. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 약 25 내지 90%의 융합성을 가지는 것인 방법.15. The method of any one of claims 12-14, wherein said dimeric cells have a confluence of about 25-90%. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이인자성 세포가 유전공학적으로 조작된 세포인 것인 방법.15. The method of any one of claims 12-14, wherein said dimeric cells are genetically engineered cells. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자가 인식 세포가 케라틴 형성 세포 및/또는 멜라닌 형성 세포를 포함하는 것인 방법.The method of claim 12, wherein the self-recognizing cells comprise keratinocytes and / or melanin forming cells. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기질이 생분해성 기질인 방법.The method of claim 12, wherein the substrate is a biodegradable substrate. 제20항에 있어서, 상기 기질이 친수성 합성 폴리우레판 막, 히알루론산 막, 피브로넥틴 매트, 피브린 글루, 콜라겐 겔 또는 하이드로겔인 것인 방법.21. The method of claim 20, wherein the substrate is a hydrophilic synthetic polyurepan membrane, hyaluronic acid membrane, fibronectin mat, fibrin glue, collagen gel or hydrogel. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자가 인식 세포가 약 104/cm2의 농도로 접종되는 것인 방법.The method of claim 12, wherein the self-recognizing cells are inoculated at a concentration of about 10 4 / cm 2 . 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자가 인식 세포 대 이인자성 세포의 비율이 1:5 내지 1:50인 것인 방법.15. The method of any one of claims 12-14, wherein the ratio of self-recognized cells to dimeric cells is from 1: 5 to 1:50. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자가 인식 세포로 접종하기 전에 시험관 내 배양된 이인자성 세포가 함유된 상기 생체적합성 기질을 냉동 저장한 후 해동하는 것인 방법.The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the biocompatible substrates containing in vitro cultured dipotent cells are frozen and thawed before inoculation into the self-recognizing cells. 제13항에 있어서, 상기 수득된 자가 인식 세포의 접종을 배양된 이인자성 상피 세포가 함유된 생체적합성 기질 상에 이식할 때와 거의 비슷한 시기에 수행하는 것인 방법.The method of claim 13, wherein the inoculation of the obtained self-recognized cells is carried out at about the same time as when transplanted onto a biocompatible substrate containing cultured bifactorial epithelial cells. 제13항에 있어서, 상기 접종된 자가 인식 세포를 이인자성 상피 세포가 함유된 생체적합성 기질 상에서 시험관 내 배양한 후에 이식하는 방법.The method of claim 13, wherein the inoculated self-recognized cells are transplanted after in vitro culture on a biocompatible substrate containing dimeric epithelial cells. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 상처 부위가 깊은 상처이거나 매우 두꺼운 상처인 것인 방법.The method of claim 13 or 14, wherein the wound site is a deep wound or a very thick wound. 제27항에 있어서, 상기 키메릭 피부 대체물을 이식하기 전에 진피 대체물을 상처 부위에 이식하는 것을 더 포함하는 방법(키메릭 대체물은 키메릭 대체물의 세포가 진피 대체물을 향해 안으로 마주하도록 삽입됨).The method of claim 27, further comprising implanting a dermal replacement in the wound site prior to implanting the chimeric skin replacement, wherein the chimeric replacement is inserted such that the cells of the chimeric replacement face inward towards the dermal replacement. (a) 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 생체적합성 진피 구조체를 포함하는 내부 구성 요소; (b) 상피 세포를 포함하는 중간 구성 요소;및 (c) 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 진피 부가 포함된 진피 구조체 상에서 시험관 내 배양된 상피 세포를 포함하는 외부 구성 요소(상기 진피 부분은 이행성 덮개와 결합되고 상피 세포의 중간 구성 요소를 향해 안으로 마주하고 있음)를 포함하는 복합 피부 대체물.(a) an internal component comprising a biocompatible dermal structure having a biodegradable or removable backbone as a base material; (b) an intermediate component comprising epithelial cells; and (c) an external component comprising epithelial cells cultured in vitro on a dermal construct comprising a dermal appendage having a biodegradable or removable backbone as the base material (the dermal portion). Complex skin substitutes, which are associated with the transitional cover and face inward towards the intermediate components of the epithelial cells. 제29항에 있어서, 상기 내부 구성 요소의 진피 구조체가 메센키말 스템 세포를 포함하는 것인 복합 피부 대체물.30. The complex skin substitute of claim 29, wherein the dermal construct of the internal component comprises mesenchymal stem cells. 제29항에 있어서, 상기 외부 구성 요소의 상피 세포를 구조체의 진피 부분 위에서 시험관 내 배양한 것인 복합 피부 대체물.The complex skin substitute of claim 29, wherein the epithelial cells of the external component are in vitro cultured on the dermal portion of the construct. 제29항에 있어서, 상기 외부 구성 요소의 이행성 덮개가 막으로 된 것인 복합 피부 대체물.30. The complex skin substitute of claim 29, wherein the transitional covering of the external component is a membrane. 제32항에 있어서, 상기 막이 시알라스틱 막인 것인 복합 피부 대체물.33. The complex skin substitute of claim 32, wherein the membrane is a sialic membrane. 제29항에 있어서, 상기 외부 구성 요소의 상피 세포가 자가 인식 세포, 이인자성 세포 또는 이들의 조합물인 것인 복합 피부 대체물.30. The complex skin substitute of claim 29, wherein the epithelial cells of the external component are self-recognizing cells, dimeric cells or combinations thereof. 제34항에 있어서, 상기 외부 구성 요소가 자가 인식 단백질, 이인자성 단백질 또는 이들의 조합물의 첨가에 의해 더 변형된 것인 복합 피부 대체물.35. The complex skin substitute of claim 34, wherein the external component is further modified by the addition of a self-recognizing protein, a dimeric protein or a combination thereof. 제29항에 있어서, 상기 중간 구성 요소의 상피 세포가 시트, 단일 세포 현탁액, 미세 피부 조각, 또는 분쇄 또는 분산된 피부의 형태인 것인 복합 피부 대체물.30. The complex skin substitute of claim 29, wherein the epithelial cells of the intermediate component are in the form of sheets, single cell suspensions, fine skin pieces, or ground or dispersed skin. 제29항에 있어서, 상기 중간 구성 요소의 상피 세포가 자가 인식 세포, 이인자성 세포 또는 이들의 조합물인 것인 복합 피부 대체물.30. The complex skin substitute of claim 29, wherein the epithelial cells of the intermediate component are self-recognizing cells, dimeric cells or combinations thereof. 제29항, 제34항 및 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상피 세포가 케라틴 형성 세포 및/또는 멜라닌 형성 세포인 것인 복합 피부 대체물.38. The complex skin substitute according to any one of claims 29, 34 and 37, wherein said epithelial cells are keratinocytes and / or melanin forming cells. 제29항, 제34항 및 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상피 세포가 유전공학적으로 조작된 것인 복합 피부 대체물.38. The complex skin substitute according to any one of claims 29, 34 and 37, wherein said epithelial cells are genetically engineered. (a) 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 생체적합성 진피 구조체를 포함하는 내부 구성 요소; (b) 상피 세포를 포함하는 중간 구성 요소; 및 (c) 이행성 덮개와 함께 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 진피 부가 포함된 진피 구조체 상에서 시험관 내 배양된 상피 세포를 포함하는 외부 구성 요소(상기 진피 부는 상피 세포의 중간 구성 요소를 향해 안으로 마주하고 있음)를 포함하는 복합 피부 대체물을 내부 구성 요소 (a)가 상처의 심부와 직접 접촉하고 외부 구성 요소 (c)가 상처의 최외곽부에 인접하도록 상처 부위에 이식시키는 방법.(a) an internal component comprising a biocompatible dermal structure having a biodegradable or removable backbone as a base material; (b) an intermediate component comprising epithelial cells; And (c) an external component comprising epithelial cells cultured in vitro on a dermal construct comprising a dermal appendage having a biodegradable or removable backbone as a base material with a transitional sheath, wherein the dermal portion comprises an intermediate component of the epithelial cell. Face-to-face), wherein the complex skin substitute is implanted into the wound site such that the internal component (a) is in direct contact with the core of the wound and the external component (c) is adjacent to the outermost portion of the wound. (a) 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 기초 물질로서 갖는 생체적합성 제1 내부 진피 구조체를 상처 부위에 이식하고; (b) 환자로부터 자가 인식 상피 세포를 수득하고; (c) 수득된 자가 인식 상피 세포를 상처 부위 내의 내부 진피 구조체의 상부에 접종하고; (d) 시험관 내에서 배양된 상피 세포를 가지고, 이행성 덮개와 함께 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 가지는 진피 부가 포함된 제2 외부 진피 구조체를 외부 진피 구조체의 상피 세포가 상처 부위와 마주하도록 상기 자가 인식 세포의 상부에 이식하는 것을 포함하는, 상처 부위에서의 복합 피부 대체물의 생체 내 제조 방법.(a) implanting a biocompatible first internal dermal construct having a biodegradable or removable backbone as a base material at the wound site; (b) obtaining self-recognizing epithelial cells from the patient; (c) inoculating the obtained self-recognizing epithelial cells on top of the internal dermal structures in the wound site; (d) a second outer dermal construct having epithelial cells cultured in vitro and comprising a dermal appendage with a transitional covering and a biodegradable or removable skeleton as a base material, wherein the epithelial cells of the outer dermal construct face the wound site A method for in vivo preparation of a complex skin substitute at a wound site comprising implanting on top of the self-recognizing cells. (a) 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 생체적합성 제1 진피 구조체 상에 상피 세포를 접종하고, (b) 배양된 상피 세포를 가지고, 이행성 덮개와 함께 기초 물질로서 생분해가능하거나 제거가능한 골격을 갖는 진피 부가 포함된 제2 진피 구조체를 제2 진피 구조체의 세포가 제1 진피 구조체의 세포와 마주하도록 제1 진피 구조체 위에 위치시키는것을 포함하는, 복합 피부 대체물의 시험관 내 제조 방법.(a) inoculating epithelial cells on a biocompatible first dermal construct having a biodegradable or removable backbone as the base material, (b) having the cultured epithelial cells and biodegradable or removed as the base material with transitional covering A method of in vitro preparation of a complex skin substitute comprising placing a second dermal construct comprising a dermal appendage with a possible backbone over the first dermal construct such that cells of the second dermal construct face cells of the first dermal construct. 제41항에 있어서, 상기 외부 진피 구조체의 상피 세포가 자가 인식 세포, 이인자성 세포 또는 이들의 조합물인 것인 방법.42. The method of claim 41, wherein the epithelial cells of the outer dermal construct are self-recognizing cells, dimeric cells or combinations thereof. 제42항에 있어서, 상기 제1 진피 구조체의 상피 세포가 자가 인식 세포, 이인자성 세포 또는 이들의 조합물인 것인 방법.43. The method of claim 42, wherein the epithelial cells of the first dermal construct are self-recognizing cells, dimeric cells or combinations thereof. 제42항에 있어서, 상기 제2 진피 구조체의 상피 세포가 자가 인식 세포, 이인자성 세포 또는 이들의 조합물인 것인 방법.The method of claim 42, wherein the epithelial cells of the second dermal construct are self-recognizing cells, dimeric cells, or a combination thereof. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상피 세포가 케라틴 형성 세포 및/또는 멜라닌 형성 세포인 것인 방법.43. The method of any one of claims 40-42, wherein said epithelial cells are keratinocytes and / or melanin forming cells. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상피 세포가 유전공학적으로 조작된 것인 방법.43. The method of any one of claims 40-42, wherein said epithelial cells are genetically engineered. 제41항 또는 제42항에 있어서, 상기 제2 진피 구조체의 상피 세포가 그 진피 부 상에서 시험관 내 배양된 것인 방법.43. The method of claim 41 or 42, wherein the epithelial cells of the second dermal construct are cultured in vitro on the dermal section. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이행성 덮개가 막으로 된 것인 방법.43. The method of any one of claims 40-42, wherein the transitional cover is made of a membrane. 제49항에 있어서, 상기 막이 시알라스틱 막인 것인 방법.The method of claim 49, wherein the membrane is a sialic membrane.
KR1020007009299A 1998-02-24 1999-02-23 A Living Chimeric Skin Replacement KR20010072553A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7570498P 1998-02-24 1998-02-24
US60/075,704 1998-02-24
PCT/US1999/003859 WO1999043787A2 (en) 1998-02-24 1999-02-23 A living chimeric skin replacement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010072553A true KR20010072553A (en) 2001-07-31

Family

ID=22127475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007009299A KR20010072553A (en) 1998-02-24 1999-02-23 A Living Chimeric Skin Replacement

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1062322A2 (en)
JP (1) JP2002504412A (en)
KR (1) KR20010072553A (en)
AU (1) AU760470B2 (en)
CA (1) CA2324452A1 (en)
NZ (1) NZ506510A (en)
WO (1) WO1999043787A2 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964869B2 (en) 1998-07-13 2005-11-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and composition for skin grafts
DE19949290A1 (en) * 1999-10-12 2001-04-26 Albrecht Bettermann Particulate construct for use in transplantation medicine
DE10109136A1 (en) 2001-02-26 2002-09-12 Cytotools Gmbh Using inhibitor of thrombospondin-1 interaction for promoting wound healing, also for treating living skin replacements, inhibits apoptosis of wound-repair cells
ES2291470T3 (en) * 2001-04-24 2008-03-01 Wisconsin Alumni Research Foundation METHOD AND COMPOSITION FOR SKIN GRAFTING.
US20050095228A1 (en) 2001-12-07 2005-05-05 Fraser John K. Methods of using regenerative cells in the treatment of peripheral vascular disease and related disorders
US7771716B2 (en) 2001-12-07 2010-08-10 Cytori Therapeutics, Inc. Methods of using regenerative cells in the treatment of musculoskeletal disorders
US20050048035A1 (en) 2001-12-07 2005-03-03 Fraser John K. Methods of using regenerative cells in the treatment of stroke and related diseases and disorders
US9597395B2 (en) 2001-12-07 2017-03-21 Cytori Therapeutics, Inc. Methods of using adipose tissue-derived cells in the treatment of cardiovascular conditions
US7741116B2 (en) 2002-03-06 2010-06-22 University Of Cincinnati Surgical device for skin therapy or testing
GB0305976D0 (en) * 2003-03-14 2003-04-23 Wild Andrew M Surgical clip
WO2007061058A1 (en) * 2005-11-24 2007-05-31 Osaka University Stimuli-responsive degradable gel
US20090130756A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Pioneer Surgical Orthobiologics,Inc. Cryopreservation of cells using cross-linked bioactive hydrogel matrix particles
WO2010021993A1 (en) 2008-08-19 2010-02-25 Cytori Therapeutics, Inc. Methods of using adipose tissue-derived cells in the treatment of the lymphatic system and malignant disease
JP7303612B2 (en) * 2014-10-03 2023-07-05 サイトリ・セラピューティクス株式会社 Use of regenerative cells in slowing burn injury progression and improving skin graft uptake and healing
WO2017074896A1 (en) * 2015-10-29 2017-05-04 Glaxosmithkline Consumer Healthcare Holdings (Us) Llc Novel occlusive formulations

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5460939A (en) * 1986-04-18 1995-10-24 Advanced Tissue Sciences, Inc. Temporary living skin replacement
US5610007A (en) * 1993-01-21 1997-03-11 Universite Laval Chimeric sheets of epithelial cells
US5693332C1 (en) * 1995-08-11 2001-01-09 Univ California Human keratinocytes supported on a hydrophilic membrane and methods of using same to effect wound closure
EP0846162A1 (en) * 1995-08-25 1998-06-10 Lifecell Corporation Reconstituted skin

Also Published As

Publication number Publication date
NZ506510A (en) 2003-03-28
AU760470B2 (en) 2003-05-15
AU3307799A (en) 1999-09-15
WO1999043787A3 (en) 1999-11-25
EP1062322A2 (en) 2000-12-27
WO1999043787A2 (en) 1999-09-02
CA2324452A1 (en) 1999-09-02
JP2002504412A (en) 2002-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3728750B2 (en) Cultured skin and method for producing the same
EP0822839B1 (en) Artificial skin containing as support biocompatible materials based on hyaluronic acid derivatives
JPH0747043B2 (en) Synthetic living skin equivalent
NO334974B1 (en) Keratinocytes, product, method of preservation of keratinocytes, and use of keratinocytes
KR20010072553A (en) A Living Chimeric Skin Replacement
EP1709160B1 (en) Preparation of fibroblast-populated connective tissue substitute
Shukla et al. Acellular dermis as a dermal matrix of tissue engineered skin substitute for burns treatment
EP0980270B1 (en) Dermal sheath tissue in wound healing
KR20080071656A (en) Method for culturing human hair follicle component cells, method for manufacturing bioartificial skin, and method for in vitro induction of hair structure using the cultured hair follicle component cells
US20040247573A1 (en) Dermal replacement prepared from mesenchymal cells of hair follicle
Phillips Keratinocyte grafts for wound healing
KR100377784B1 (en) Bioartificial skin prepared from mesenchymal cells of hair follicle
Boschi et al. Cutaneous tissue engineering and lower extremity wounds (part 1)
JP2004121419A (en) Cultured skin containing umbilical cord epitheliocyte
US20100040665A1 (en) Method for obtaining three-dimensional structures for tissue engineering
Donati et al. Development and clinical application of keratinocytes cultured on a hyaluronic ester membrane in burn patients
AU632693C (en) Composite living skin equivalents
DONATI et al. Development and clinical application of keratinocytes cultured on
VERONESI L. DONATI, L. ANDREASSI, L. CASINI, S. GARBIN, AM VERONESI, M. MARAZZI, MN ORDANINI and P. TADDEUCCI Institute of Plastic Reconstructive Surgery, University of Milan and Institute of Dermatology, University of Siena, Italy
Pellegrini et al. In vitro reconstitution of differentiated human epithelia

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid