CN101370531A - 采用rhPDGF-BB和生物相容性基质的颌面骨增高 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于颌面骨增高，尤其是牙槽嵴增高的组合物的有效新型方法和用途，其没有与现有技术方法相关的那些问题。在一种实施方式中，这些材料包含人类重组血小板源生长因子(rhPDGF－BB)和生物相容性基质。在另一实施方式中，这些材料包含rhPDGF－BB、去蛋白骨块或磷酸钙和可生物再吸收膜。这些材料在本发明方法中的使用可有效地再生颌面骨并有助于实现稳定的骨整合种植体。下颌骨和上颌骨是优选的用于增高的骨骼，并且对牙槽嵴的改善是本发明的优选实施方式。

Description

采用rhPDGF-BB和生物相容性基质的颌面骨增高

技术领域

本发明包括用于颌面骨增高的组合物和方法，所述方法采用了含有PDGF溶液和生物相容性基质的组合物，所述组合物任选地包含生物相容性粘合剂。

背景技术

在许多情况下需要颌面骨增高，包括牙槽嵴增高(包括在牙槽骨中，在上颌窦的骨壁中的骨臼和缺损的修复中的水平和垂直嵴增高)。

受引导的骨再生(GBR)是源自于受引导的组织再生的围绕天然牙的再生过程，其可用于骨融合种植体植入前或者与骨融合种植体植入联合使用的嵴增高。最初，受引导的组织再生的生物原理由Nyman和Karring于1980年代早期所发现。该外科技术涉及细胞闭合屏障膜的植入以保护血凝块并包围骨缺损形成隔离空间，以允许骨再生而没有来自于其它组织的竞争。

Schenk等(Int.J.Oral Maxillofac.Implants 1994；9(1)；13-29)描述了：在通过非常类似于正常骨骼生长发育方式的一系列生物步骤的程序性步骤中，新再生的骨是如何发展的。这些发现已由Simion等利用使用了聚四氟乙烯(ePTFE)肽强化膜的相同犬类模型进行证实(Clin.OralImplants Res.1999；10(2)：73-84)。获得自临床研究的证据也表明：再生骨能够经受住功能矫形力所施加的咬合面荷载，并因此长时间稳定(Mayfield等(Clin.Oral Implants Res.1998；9(5)297-302))。

GBR已被很好地记录，研究阐述了其在水平和垂直嵴增高过程中的高效性和可预见性。被认为是所有GBR技术中技术要求最高的该最终过程首先由Simion等于1994年提出(Int.J.Periodontic Restorative Dent.1994；14(6)：496：511)。它指出当骨高度对于种植体植入而言不足时，长期稳定性，或者当修复时将导致过长的牙冠和不利的种植体/牙冠比。

当应用GBR原理时，多种材料可供用于骨替代物和膜。人类临床研究已显示了采用e-PTFE膜和填充材料(自生骨(Tinti等，Int.J.Periodontics Restorative Dent.1996；16(3)：220-9，Tinti等，Int.J.Periodontics Restorative Dent.1998；18(5)：434-43))和脱钙冻干骨移植物(DFDBA)的成功垂直骨增高的可能性(Simion等，Int.J.PeriodonticsRestorative Dent.1998；18(1)：8-23))。

关于牙槽嵴增高过程的主要问题之一是由于软组织开裂造成的过早膜暴露，从而导致局部感染和不完全的骨再生，危及最终结果。为了克服这些问题，在GBR中使用的材料和采用的外科技术经常被修改和适应性改变(Simion等，Int.J.Periodontics Restorative Dent.1994；14(2)：166-80，Simion et al，J.Clin.Periodontol.1995；22(4)；321-31).

对于上下颌骨均需要垂直嵴增高。因此，人们需要：没有与现有技术方法相关的这些问题，并能有效地增高骨骼，尤其是增高颌面骨，并尤其是牙槽脊的新型方法和材料，从而可以获得稳定的骨融合种植体

发明内容

本发明提供了用于在所希望的颌面位置增高骨骼的组合物的用途。本发明提供了用于骨增高(bone augmentation)，尤其是颌面骨增高的有效新型方法和组合物，所述有效新型方法和组合物没有现有技术方法相关的那些问题。这些方法包括但不局限于在上颌骨或下颌骨上的骨增高。这些骨增高位点可包括但不局限于牙槽嵴增高，牙槽骨修复，窦内提升和与上颌窦相邻的上颌骨中的缺损。牙槽嵴增高是本发明的一种实施方式，其包括水平(横向)和垂直嵴增高。

在这些方法中使用的组合物包含血小板源生长因子(PDGF)，诸如重组人类血小板源生长因子(rhPDGF)，生物相容性基质以及任选的(optionally)可再吸收的膜。在本发明中使用这些组合物可有效地再生骨骼并有助于形成稳定的骨融合种植体。尽管可以利用本发明增高任何骨骼，但下颌骨和上颌骨是优选的用于增高的骨骼。下颌骨和/或上颌骨中的牙槽嵴的增高是本发明的一种优选实施方式。

在一方面，由本发明提供的用于促进骨增高的组合物包含含有PDGF的溶液和生物相容性基质，其中溶液分散在生物相容性基质中。在一些实施方式中，PDGF以约0.01mg/ml～约10mg/ml，约0.05mg/ml～约5mg/ml，约0.1mg/ml～约1.0mg/ml的浓度存在于溶液中。在所述溶液中的PDGF的浓度可以在上述的任意浓度范围里。

在本发明的一些实施方式中，PDGF包括PDGF同二聚体和异二聚体，包括PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC、PDGF-DD及其混合物和衍生物。在一种实施方式中，PDGF包括PDGF-BB。在另一种实施方式中，PDGF包括重组人类(rh)PDGF诸如rhPDGF-BB。

在本发明的一些实施方式中，PDGF包括PDGF片段。在一种实施方式中，rhPDGF-B包括以下片段：整个B链的氨基酸序列1～31、1～32、33～108、33～109和/或1～108。PDGF的B链的完整氨基酸序列(1～109)在美国专利5,516,896的图15中提供。应当理解：本发明的rhPDGF组合物可包括完整的rhPDGF-B(1～109)及其片段的组合。可以采用其它PDGF片段，诸如在美国专利5,516,896中所公开的那些。根据一种优选实施方式，rhPDGF-BB包括rhPDGF-B(1～109)的整个氨基酸序列的至少65％。

根据本发明的一些实施方式，生物相容性基质包含骨棚架(scaffolding)材料，诸如骨块(bone block)。在一些实施方式中，骨块可以是脱钙的。在一些实施方式中，骨棚架材料包括磷酸钙(calciumphosphate)。在一种实施方式中，磷酸钙包括β-磷酸三钙(β-tricalciumphosphate)。

在另一方面，本发明提供了用于促进骨增高的组合物，所述组合物包含分散在生物相容性基质中的PDGF溶液，其中生物相容性基质包含骨块和生物相容性粘合剂。PDGF溶液可具有如以上所述的PDGF浓度。在一些实施方式中，骨棚架材料包括磷酸钙。在一种实施方式中，磷酸钙包括β-磷酸三钙。

此外，根据本发明的一些实施方式，生物相容性粘合剂包括蛋白质、多糖、核酸、烃类、合成聚合物或其混合物。在一种实施方式中，生物相容性粘合剂包括胶原质。在另一种实施方式中，生物相容性基质包括透明质酸。

在另一方面，本发明提供了试剂盒，所述试剂盒包括在第一包装中的生物相容性基质和在第二包装中的含有PDGF的溶液。在一些实施方式中，所述溶液含有预定浓度的PDGF。PDGF的浓度可根据进行的外科过程而预先确定。此外，在一些实施方式中，生物相容性基质可以以预定量存在于试剂盒中。由试剂盒提供的生物相容性基质的量取决于所进行的外科过程。在一些实施方式中，装有PDGF溶液的第二包装包括注射器。注射器能有助于将PDGF溶液分散在生物相容性基质中以施用在外科位点，诸如在骨增高过程中的骨融合位点。在一些实施方式中，试剂盒装有可用在本发明的方法中的可再吸收膜。

本发明另外提供了制备用在骨增高过程中的组合物的方法，以及进行骨增高过程的方法。在一种实施方式中，制备组合物的方法包括：提供含有PDGF的溶液，提供生物相容性基质，并将所述溶液分散在生物相容性基质中。

在另一实施方式中，进行骨增高过程的方法包括：提供含有分散在生物相容性基质中的PDGF溶液的组合物，并将所述组合物施用于希望骨增高的至少一个位点。在一些实施方式中，所述方法包括下颌骨或上颌骨的牙槽嵴的增高。随后将增高的牙槽脊准备好以接受骨融合种植体。

因此，本发明的一个目的是提供含有处于生物相容性基质中的PDGF的组合物的用途，所述组合物可用于促进骨增高，尤其是颌面骨增高。

本发明的一个目的是提供含有在生物相容性基质中的PDGF的组合物在药物制备中的用途，所述药物可用于促进骨增高，尤其是颌面骨增高。

本发明的一个目的是提供含有在生物相容性基质中的PDGF的组合物，所述组合物可用于促进骨增高。

本发明的一个目的是提供含有在生物相容性基质中的PDGF的组合物，所述组合物可用于促进颌面骨增高。

本发明的另一个目的是提供含有在生物相容性基质中的PDGF的组合物，所述组合物可用于促进在上颌骨或下颌骨中的骨增高。

本发明的再一个目的是提供含有在生物相容性基质中的PDGF的组合物，所述组合物可用于促进在上颌骨或下颌骨中的骨增高从而可以将种植体插入到上颌骨或下颌骨中。

本发明的另一个目的是提供含有在生物相容性基质中的PDGF的组合物，所述组合物可用于促进在上颌骨或下颌骨中的牙槽嵴增高从而可以将种植体稳定地插入上颌骨或下颌骨。

本发明的另一个目的是提供垂直或者水平的骨增高，尤其是在上颌骨和/或下颌骨中。

本发明的再另一个目标是提供用于增高上颌骨或下颌骨中牙槽嵴的方法。

本发明另一个目标是提供装有PDGF和生物相容性基质，任选地包括可再吸收膜的试剂盒。

以下详细描述将对本发明的这些以及其它实施方式进行更详细的描述。在审读以下所公开的实施方式和权利要求的详细描述之后可清楚地看到本发明的这些以及其它目的、特征和优势。

附图说明

图1显示了在接受不含PDGF的去蛋白牛骨块的3只对照动物中的X-光结果(radiographic results)，其中骨块覆盖有可再吸收胶原质膜。白色的射线密集的肽种植体(10)放置在下颌骨(20)中。肽种植体之间的区域(30)是射线透明的并显示出很少或者没有骨生长。附近的牙(40)被示出。

图2显示了在接受含有PDGF的去蛋白牛骨块的4只试验动物中的X-光结果。白色的射线密集的肽种植体(10)放置在下颌骨(20)中。肽种植体之间的区域(30)是相对射线密集的并显示出骨生长。附近的牙(40)被示出。

图3显示了在接受含有PDGF的去蛋白牛骨块的4只试验动物中的X-光结果，其中骨块覆盖有可再吸收胶原质膜。白色的射线密集的肽种植体(10)放置在下颌骨(20)中。肽种植体之间的区域(30)是相对射线密集的并显示出骨生长。附近的牙(40)被示出。

具体发明内容

本发明提供了含有分散于生物相容性基质中的PDGF溶液的组合物在所希望的颌面骨位置增高骨骼中的用途。任选地，采用可生物再吸收膜与本发明联合使用。本发明的这些用途进一步包括含有生物相容性粘合剂诸如胶原质的组合物。本发明的这些用途包括含有分散在生物相容性基质中的PDGF溶液的组合物，进一步包括生物活性剂。本发明的这些用途包括但不限于：在所希望的位置诸如牙槽嵴、骨缺损、上颌窦壁或牙槽骨的颌面骨增高。本发明的组合物可用在用于在所希望的位置的颌面骨增高的药物制备中。

本发明提供了用于骨增高，尤其是颌面骨增高的有效新型方法和组合物，所述有效新型方法和组合物没有与现有技术方法相关的那些问题。这些方法包括但不局限于在上颌骨或下颌骨上的骨增高。这些骨增高位点可包括但不局限于牙槽嵴增高，牙槽骨修复，窦内提升和与上颌窦相邻的上颌骨中的缺损。牙槽嵴增高是本发明的一种优选实施方式，其包括水平(横向)和垂直嵴增高。术语水平嵴等同于横向嵴，其包括颊嵴、舌嵴和颚嵴。术语垂直嵴包括下颌和上颌垂直牙槽嵴。

在一种实施方式中，用于骨增高的组合物包含含有PDGF的溶液和生物相容性基质，其中溶液分散在生物相容性基质中。在另一实施方式中，组合物含有分散在生物相容性基质中的PDGF溶液，其中生物相容性基质包含骨棚架材料和生物相容性粘合剂。在一种实施方式中，PDGF是在乙酸盐溶液中的rhPDGF-BB。

本发明也提供了试剂盒，所述试剂盒包括在第一包装中的生物相容性基质和在可用作分散手段的第二包装中的含有PDGF的溶液。在一些实施方式中，溶液含有预定浓度的PDGF。在一些实施方式中，PDGF的浓度与本文提供的值一致。PDGF的浓度可根据进行的外科过程而预先确定。此外，在一些实施方式中，生物相容性基质可以以预定量存在于试剂盒中。由试剂盒提供的生物相容性基质的量取决于所进行的外科过程。在具体实施方式中，生物相容性基质是骨块或β-磷酸三钙。在一些实施方式中，装有PDGF溶液的第二包装包括分散手段，诸如注射器。注射器能有助于将PDGF溶液分散在生物相容性基质中以施用在外科位点，诸如所希望的骨增高位置。在另一实施方式中，试剂盒在另一容器中还装有可再吸收膜。

现在开始介绍可被包括进本发明的各种实施方式中的组成部分，本发明的组合物包含含有PDGF的溶液。

PDGF

PDGF在调控细胞生长和分裂方面扮演着重要角色。PDGF，如同其它生长因子一样，其可操作地与受体酪氨酸激酶的细胞外区域相结合。PDGF与这些跨膜蛋白的结合激活了它们位于所述膜的细胞质一侧的催化区域的激酶活性。通过磷酸化目标蛋白的酪氨酸残基，所述激酶诱发多种细胞过程，包括细胞生长和细胞外基质形成。

在一个方面，本发明提供的组合物包含含有PDGF的溶液和生物相容性基质，其中溶液分散在生物相容性基质中。在一些实施方式中，PDGF以约0.01mg/ml～约10mg/ml，约0.05mg/ml～约5mg/ml，约0.1mg/ml～约1.0mg/ml的浓度存在于溶液中。在溶液中的PDGF的浓度可以在上述的任意浓度范围里。在其它一些实施方式中，PDGF以任何以下浓度存在于溶液中：约0.05mg/ml；约0.1mg/ml；约0.15mg/ml；约0.2mg/ml；约0.25mg/ml；约0.3mg/ml；约0.35mg/ml；约0.4mg/ml；约0.45mg/ml；约0.5mg/ml；约0.55mg/ml；约0.6mg/ml；约0.65mg/ml；约0.7mg/ml；约0.75mg/ml；约0.8mg/ml；约0.85mg/ml；约0.9mg/ml；约0.95mg/ml；或约1.0mg/ml。应当理解：这些浓度是具体实施方式的简单例子，而PDGF的浓度可在上述的任意浓度范围里。

在本发明的组合物中可以使用不同量的PDGF。能采用的PDGF的量包括在如下范围内的量：1μg～约50mg，约10μg～约25mg，约100μg～约10mg和约250μg～约5mg。应当理解：可联合使用PDGF和其它骨骼刺激因子和/或药物，例如用于破骨细胞活性抑制的二膦酸盐。

在本发明的实施方式中的PDGF或其它生长因子的浓度可采用本领域技术人员已知的方法进行测定，例如通过在美国专利6,221,625，5,747,273和5,290,708中描述的酶联免疫检测。在本领域中已知的其它检测也可用于测定PDGF浓度。当此处提供时，PDGF的摩尔浓度根据PDGF二聚体(例如PDGF-BB，MW约25kDa)的分子量(MW)测定。

在本发明的实施方式中，PDGF包括PDGF同二聚体和异二聚体，包括PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC、PDGF-DD，及其混合物和衍生物。在一种实施方式中，PDGF包括PDGF-BB。在另一种实施方式中，PDGF包括重组人类(rh)PDGF诸如rhPDGF-BB。

在一些实施方式中，PDGF可获得自天然来源。在其它一些实施方式中，PDGF可由重组DNA技术制得。在其它一些实施方式中，PDGF或其片段可使用本领域技术人员已知的肽合成技术制得，诸如固相肽合成。当获得自天然来源时，PDGF可源自于生物体液。根据一些实施方式，生物体液包括与活体组织包括血相关的经处理或未经处理的体液。

在其它一些实施方式中，生物体液也可以包括血液成分包括浓缩血小板(PC)、经成分分离的(apheresed)血小板、富含血小板的血浆(PRP)、血浆、血清、新鲜冰冻血浆(FFP)和血沉棕黄层(BC)。在更多其它实施方式中，体液可以包括分离自血浆并再悬浮于生理液中的血小板。

当通过重组DNA技术制造时，在一些实施方式中，编码单一单体(例如PDGF B-链或A-链)的DNA序列可插入到培养的原核或真核细胞中进行表达，以随后制造同二聚体(例如PDGF-BB或PDGF-AA)。在其它一些实施方式中，PDGF异二聚体可通过以下过程制造，即，将编码异二聚体的两个单元的DNA序列插入到培养的原核或真核细胞中，并允许翻译的单体单元经细胞处理从而制造异二聚体(例如PDGF-AB)。商售可得的GMP重组PDGF-BB可通过商业途径获得自Chiron Corporation(Emeryville，CA)。科研级rhPDGF-BB可从多种来源获得，包括R&DSystems，Inc.(Minneapolis，MN)，BD Biosciences(San Jose，CA)和Chemicon，International(Temecula，CA)。

在本发明的一些实施方式中，PDGF包括PDGF片段。在一种实施方式中，rhPDGF-B包括以下片段：整个B链的氨基酸序列1～31、1～32、33～108、33～109和/或1～108。PDGF的B链的完整氨基酸序列(1～109)在美国专利5,516,896的图15中提供。应当理解：本发明的rhPDGF组合物可包括完整的rhPDGF-B(1～109)及其片段的组合。可以采用其它PDGF片段，诸如在美国专利5,516,896中所公开的那些。根据优选实施方式，rhPDGF-BB包括rhPDGF-B(1～109)的整个氨基酸序列的至少65％。

在本发明的一些实施方式中，PDGF可被纯化。在加入到本发明的溶液中之前，在此使用时，经纯化的PDGF包括含有超过约95重量％的PDGF的组合物。溶液可以是任何可药用的溶液。在其它一些实施方式中，PDGF可基本上经纯化。在加入到本发明的溶液中之前，基本上经纯化的PDGF，如本文所使用的，包括含有约5重量％～约95重量％的PDGF的组合物。在一种实施方式中，在加入到本发明的溶液中之前，基本上经纯化的PDGF包括含有约65重量％～约95重量％的PDGF。在其它实施方式中，在加入到本发明的溶液中之前，基本上经纯化的PDGF包括含有约70重量％～约95重量％，约75％～约95％，约80％～约95％，约85％～约95％，或约90％～约95％的PDGF。经纯化的PDGF和基本上经纯化的PDGF可加入到棚架和粘合剂中。

在另一实施方式中，PDGF可经部分纯化。经部分纯化的PDGF，如本文所使用的，包括在富含血小板的血浆(PRP)、新鲜冷冻血浆(FFP)，或者任何其它需要收集和分离以制造PDGF的血产品的内容物中含有PDGF的组合物。本发明的实施方式包括：本文提供的任何PDGF亚型(包括同二聚体和异二聚体)可以是被纯化的或部分纯化的。含有PDGF混合物的本发明的组合物可含有占部分纯化比例的PDGF亚型或PDGF片段。在一些实施方式中，可按照美国专利申请10/965,319和11/159,533(公开号：20060084602)中的描述，来制备部分纯化的和纯化的PDGF。

在一些实施方式中，通过将PDGF溶解在一种或多种缓冲液中，来形成含有PDGF的溶液。适用于本发明的PDGF溶液的缓冲剂包括但不限于：碳酸盐、磷酸盐(例如磷酸盐缓冲盐水)、组氨酸、乙酸盐(例如乙酸钠)、酸性缓冲剂诸如乙酸和HCl和有机缓冲剂诸如赖氨酸、Tris缓冲剂(例如三(羟甲基)氨基乙烷)、N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸(HEPES)和3-(N-吗啉)丙磺酸(MOPS)。根据与PDGF的生物相容性和缓冲剂的阻止不希望的蛋白修饰的能力来选择缓冲剂。另外可根据与宿主组织的相容性选择缓冲剂。在一种优选实施方式中，使用了乙酸钠缓冲剂。缓冲液可以以不同摩尔浓度使用，例如约0.1mM～约100mM，约1mM～约50mM，约5mM～约40mM，约10mM～约30mM，或约15mM～约25mM，或者在这些范围内的任何摩尔浓度。在一种实施方式中，使用摩尔浓度约20mM的乙酸盐缓冲液。

在另一实施方式中，通过将冻干的PDGF溶解在水中形成含有PDGF的溶液，其中在溶解前，PDGF冻干自合适的缓冲液。

根据本发明的实施方式，含有PDGF的溶液可具有约3.0～约8.0的pH。在一种实施方式中，含有PDGF的溶液具有约5.0～约8.0的pH，更优选为约5.5～约7.0，最优选为约5.5～约6.5，或者在这些范围内的任意值。在一些实施方式中，含有PDGF的溶液的pH能相容于PDGF或任何其它生物活性剂的延长的稳定性和效率。PDGF通常在酸性环境中更稳定。因此，根据一种实施方式，本发明包括PDGF溶液的酸性保存制剂。根据该实施方式，PDGF溶液优选具有约3.0～约7.0的pH，并更优选为约4.0～约6.5。然而，PDGF的生物活性在具有中性pH范围的溶液中最适宜。因此，在另一实施方式中，本发明包括PDGF溶液的中性pH制剂。根据该实施方式，PDGF溶液优选具有约5.0～约8.0的pH，更优选为约5.5～约7.0，最优选为约5.5～约6.5。根据本发明的方法，酸性PDGF溶液重新配制为中性pH组合物，其中该组合物随后用于处理骨骼以促进生长。根据本发明的优选实施方式，在溶液中使用的PDGF是rhPDGF-BB。

在一些实施方式中，含有PDGF的溶液的pH可通过此处叙述的缓冲液进行控制。不同蛋白质显示出不同的它们在其中能稳定的pH范围。蛋白质稳定性主要通过等电点和蛋白质上的电荷来反映。pH范围能影响蛋白质的构象结构和蛋白质对蛋白水解降解、水解、氧化和其它能导致蛋白质的结构和/或生物活性发生变化的过程的易感性(susceptibility)。

在一些实施方式中，含有PDGF的溶液能进一步包含其它成分。在其它一些实施方式中，含有PDGF的溶液可进一步含有细胞培养介质、其它稳定蛋白诸如白蛋白、抗菌剂、蛋白酶抑制剂(例如EDTA、EGTA、抑肽酶、EACA等)和/或其它生长因子诸如FGF、EGF、TGF、KGF、IGF、BMP，或其它PDGF包括PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC和/或PDGF-DD。

除含有PDGF的溶液之外，本发明的组合物也包含生物相容性基质，其中分散有PDGF溶液，并且也可包含生物相容性粘合剂加入或者不加入生物相容性基质。

生物相容性基质

骨棚架材料

根据本发明的实施方式，生物相容性材料包括骨棚架材料。骨棚架材料提供了新骨和组织出现生长时的框架或棚架。

在一些实施方式中，骨棚架材料包括骨块。骨块可从不同来源获得。在一种实施方式中，使用去蛋白牛骨块(Bio-Oss Block，Geistlichbiomaterials)。去蛋白牛骨是经处理去除有机成分的异种材料。其在长期稳定性方面的功效已在牙周和植入文献中得以很好的描述(Sarton等，Clin Oral implants Res.2003 Jun：14(3)：369-72)。去蛋白骨也可获得自其它物种，包括但不局限于人，并用在本发明中。

其它基质材料也可以使用在本发明中，诸如具有0.1mm～100mm平均直径的自源皮层、多孔和皮层多孔骨块和颗粒移植物(particulategraft)。此外，具有0.1mm～100mm的平均直径的异源、异种、皮层、多孔和皮层多孔骨块和骨片也可以用在本发明中。

在一些实施方式中，骨棚架材料包括多孔结构。根据一些实施方式，多孔骨棚架材料可包括直径为约1μm～约1mm的孔。在一种实施方式中，骨棚架材料包括直径为约100μm～约1mm的大孔。在另一实施方式中，骨棚架材料包括直径为约10μm～约100μm的中孔。在另一实施方式中，骨棚架材料包括直径小于约10μm的小孔。本发明的实施方式设想了包括大孔、中孔和小孔或其任意组合的骨棚架材料。

在一种实施方式中，多孔骨棚架材料具有超过约25％的孔隙率。在另一实施方式中，多孔骨棚架材料具有超过约50％的孔隙率。在另一实施方式中，多孔骨棚架材料具有超过约90％的孔隙率。

在一些实施方式中，骨棚架材料包括至少一种磷酸钙。在其它实施方式中，骨棚架材料包括多种磷酸钙。在本发明的实施方式中，适用作骨棚架材料的磷酸钙具有0.5～2.0的钙磷原子比。

适用作骨棚架材料的磷酸钙的非限制性例子包括无定形磷酸钙、一水合磷酸一钙(MCPM)、无水磷酸一钙(MCPA)、二水合磷酸二钙(DCPD)、无水磷酸二钙(DCPA)、磷酸八钙(OCP)、α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、羟基磷灰石(OHAp)、较差结晶羟基磷灰石、磷酸四钙(TTCP)、十磷酸七钙、偏磷酸钙、二水合焦磷酸钙、焦磷酸钙、碳酸化磷酸钙或其混合物。

在一些实施方式中，骨棚架材料包括多种颗粒。例如，骨棚架材料可包括多种磷酸钙颗粒。在一种实施方式中，骨棚架颗粒具有约1μm～约5mm的平均直径。在一种实施方式中，骨棚架颗粒具有约1μm～约2mm的平均直径。在其它实施方式中，颗粒具有约250μm～约1000μm的平均直径。在其它实施方式中，颗粒具有约250μm～约750μm的平均直径。在另一实施方式中，骨棚架颗粒具有约100μm～约300μm的平均直径。在另一实施方式中，骨棚架颗粒具有约100μm～约400μm的平均直径。在其它一种实施方式中，所述颗粒具有约75μm～约300μm的平均直径。在更多实施方式中，骨棚架颗粒具有约1μm的平均直径以及在一些情况下，小于约1mm的平均直径。

根据一些实施方式，骨棚架材料能以适用于植入的形状提供(例如，球形、柱形或块状)。在其它一些实施方式中，骨棚架材料是可模压的。可模压骨棚架材料能有助于将本发明的组合物有效地放置在骨骼中的目标位点及其附近。在一些实施方式中，可用刮刀或类同的设备将可模压骨棚架材料施用到所希望的骨增高位点。在一些实施方式中，骨棚架材料是可流动的。在一些实施方式中，可通过注射器和针头或者套管将可流动骨棚架材料施用在骨融合位点。在一些实施方式中，骨棚架材料在体内硬化。

在一些实施方式中，骨棚架材料是可生物再吸收的。在一种实施方式中，骨棚架材料可体内植入一年内被再吸收。在另一实施方式中，骨棚架材料可体内植入1、3、6或9个月内被再吸收。可生物再吸收性取决于：(1)基质材料的性质(即，其化学组成，物理结构和尺寸)；(2)基质在体内放置的位置；(3)基质材料的使用量；(4)患者的代谢状态(糖尿病/非糖尿病、骨质疏松、吸烟者、老龄、服用类固醇等)；(5)所治疗的损伤的程度和/或类型；和(6)除基质之外其它材料的使用，诸如其它骨合成代谢、分解代谢和抗分解代谢因子。

含有β-磷酸三钙的骨棚架

用作生物相容性基质的骨棚架材料可包含β-磷酸三钙(β-TCP)。根据一些实施方式，β-TCP包括具有不同直径的多方向的相互连通的孔的多孔结构。在一种实施方式中，β-TCP的多孔结构包括直径为约100μm～约1mm的大孔、直径为约10μm～约100μm的中孔和直径小于约10μm的小孔。β-TCP的大孔和小孔可有助于骨诱导和骨传导，同时大孔、中孔和小孔能允许穿透过β-TCP生物相容性基质的流体交流和营养运输以支持骨再生长。

在一些实施方式中，包括多孔结构的β-TCP能具有超过25％的孔隙率。在其它一些实施方式中，β-TCP能具有超过50％的孔隙率。在另一实施方式中，β-TCP能具有超过90％的孔隙率。

在一些实施方式中，骨棚架材料包括β-TCP颗粒。在一种实施方式中，β-TCP颗粒具有约1μm～约5mm的平均直径。在一种实施方式中，β-TCP颗粒具有约1μm～约2mm的平均直径。在一种实施方式中，β-TCP颗粒具有约1mm～约2mm的平均直径。在其它一些实施方式中，β-TCP颗粒具有约250μm～约1000μm的平均直径。在其它一些实施方式中，β-TCP颗粒具有约250μm～约750μm的平均直径。在另一实施方式中，β-TCP颗粒具有约100μm～约400μm的平均直径。在另一实施方式中，β-TCP颗粒具有约100μm～约300μm的平均直径。在另一实施方式中，β-TCP颗粒具有约75μm～约300μm的平均直径。在更多的实施方式中，β-TCP颗粒具有小于25μm的平均直径，以及在一些情况下，小于1mm的平均直径。在更多的实施方式中，β-TCP颗粒具有小于1μm的平均直径，以及在一些情况下，小于1mm的平均直径。

在一些实施方式中，含有β-TCP骨棚架材料的生物相容性基质可以以适用于植入的形状提供(例如，球形、柱形或块状)。在其它一些实施方式中，骨棚架材料可以是可模压的，因此有助于将本发明的组合物放置在所希望的骨增高位点诸如上颌骨或下颌骨。可通过注射器、管子或刮刀施用可流动的基质。

根据一些实施方式，β-TCP骨棚架材料是可生物再吸收的。在一种实施方式中，β-TCP骨棚架材料可在体内植入后一年内被再吸收至少75％。在另一实施方式中，β-TCP骨棚架材料可在体内植入后一年内被再吸收超过90％。

骨棚架材料和生物相容性粘合剂

在另一实施方式中，生物相容性基质包含骨棚架材料和生物相容性粘合剂。在进一步包含生物相容性粘合剂的生物相容性基质的实施方式中的骨棚架材料与以上提供的那些相一致。

根据一些实施方式，生物相容性粘合剂可包括能可操作地促进相结合的物质之间的结合的材料。例如，生物相容性粘合剂可促进在生物相容性基质形成中骨棚架材料颗粒之间的粘合。在某些实施方式中，如果相同材料能发挥作用促进相结合的物质之间的结合并且提供发生新骨生长所需的框架，则该材料可同时用作棚架材料和粘合剂。

在一些实施方式中，生物相容性粘合剂可包括胶原质、不同交联程度的胶原质、多糖、核酸、烃类、蛋白质、多肽、聚(α-羟基酸)、聚(内酯)、聚(氨基酸)、聚(酸酐)、聚(原酸酯)、聚(酸酐-共-亚胺)、聚(原碳酸酯)、聚(α-羟基链烷酸酯)、聚(对二氧环己酮)、聚(磷酸酯)、聚乳酸、聚(L-丙交酯)(PLLA)、聚(D，L-丙交酯)(PDLLA)、聚乙交酯(PGA)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)、聚(L-丙交酯-共-D，L-丙交酯)、聚(D，L-丙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚(ε-己内酯)、聚(δ-戊内酯)、聚(γ-丁内酯)、聚(己内酯)、聚丙烯酸、聚羧酸、聚(烯丙基氯化铵)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚(乙撑亚胺)、聚富马酸丙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳纤维、聚(乙二醇)、聚(氧乙烯)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚(乙基唑啉)、聚(氧乙烯)-共-聚(氧丙烯)嵌段共聚物、聚(对苯二甲酸二乙酯)聚酰胺及其共聚物和混合物。

在其它一些实施方式中，生物相容性粘合剂可包括褐藻酸、阿拉伯胶、瓜尔胶、黄原胶、白明胶、壳质、壳聚糖、壳聚糖乙酸酯、壳聚糖乳酸酯、壳聚糖硫酸酯、卵磷脂、N，O-羧基甲基壳聚糖、磷脂酰胆碱衍生物、右旋糖酐(例如，α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或硫酸葡聚糖钠)、纤维蛋白胶、甘油、透明质酸、透明质酸钠、纤维素(例如，甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素)、葡糖胺、蛋白聚糖、淀粉(例如，羟乙基淀粉或可溶性淀粉)、乳酸、普罗尼克酸(pluronicacid)、甘油磷酸钠、肝糖、角蛋白、丝，及其衍生物和混合物以及本领域技术人员已知的用于整形外科用途的粘合剂。

在一些实施方式中，生物相容性粘合剂是水溶性的。在生物相容性基质植入后的短时间内，水溶性粘合剂可从中溶解，从而使生物相容性基质具有大孔性。本文所讨论的大孔性能通过改善通过性而提高植入材料的骨传导性，因此提高植入位点处的破骨细胞和成骨细胞的重塑活性。

在一些实施方式中，在生物相容性基质中，生物相容性粘合剂能以基质的约5重量％～约50重量％的量存在。在其它一些实施方式中，生物相容性粘合剂能以生物相容性基质的约10重量％～约40重量％的量存在。在另一实施方式中，生物相容性粘合剂能以生物相容性基质的约15重量％～约35重量％的量存在。在另一实施方式中，生物相容性粘合剂能以生物相容性基质的约20重量％的量存在。

根据一些实施方式，含有骨棚架材料和生物相容性粘合剂的生物相容性基质可以是可流动的、可模压的和/或可挤出的。在这样的实施方式中，生物相容性基质可以为糊状或腻子状形式。在一种实施方式中，为糊状或腻子状形式的生物相容性基质可以包含通过生物相容性粘合剂相互粘合的骨棚架材料。

为糊状或腻子状形式的生物相容性基质可成型为所希望的种植体形状或者成型为植入位点的轮廓。在一种实施方式中，为糊状或腻子状形式的生物相容性基质可用注射器或套管注入到植入位点。

在一些实施方式中，为糊状或腻子状形式的生物相容性基质在植入后不硬化并保持可流动和可模压形式。在另一实施方式中，糊状物或腻子状物在植入后硬化，因此降低基质的可流动性和可模压性。

在一些实施方式中，包含骨棚架材料和生物相容性粘合剂的生物相容性基质也可以以预定形状提供，包括块状、球状或圆柱状或任何所希望的形状，例如由模具或施用位点所确定的形状。

在一些实施方式中，包含骨棚架材料和生物相容性粘合剂的生物相容性基质是可生物再吸收的。在这些实施方式中，生物相容性基质可在体内植入一年内被再吸收。在另一实施方式中，包含骨棚架材料和生物相容性粘合剂的生物相容性基质可在体内植入1、3、6或9个月内被再吸收。可生物再吸收性取决于：(1)基质材料的性质(即，其化学组成，物理结构和尺寸)；(2)基质在体内放置的位置；(3)基质材料的使用量；(4)患者的代谢状态(糖尿病/非糖尿病、骨质疏松、吸烟者、老龄、服用类固醇等)；(5)所治疗的损伤的程度和/或类型；和(6)除基质之外其它材料的使用，所述材料例如其它骨合成代谢、分解代谢和抗分解代谢因子。

含有β-TCP和胶原质的生物相容性基质

在一些实施方式中，生物相容性基质可包含β-TCP骨棚架材料和生物相容性胶原质粘合剂。适于与胶原质粘合剂相结合的β-TCP骨棚架材料与上文提供的相一致。

在一些实施方式中，胶原质粘合剂包括任何类型的胶原质，包括I型、II型和III型胶原质。所使用的胶原质也可不同程度的交联。在一种实施方式中，胶原质粘合剂包括胶原质混合物，诸如I型和II型胶原质的混合物。在其它实施方式中，胶原质粘合剂在生理条件下可溶。可以采用在骨骼或肌骨骼组织中存在的其它胶原质。在本发明中也可以使用重组、合成和天然形式的胶原质。

根据一些实施方式，生物相容性基质可包含利用胶原质粘合剂相互粘合的大量β-TCP颗粒。在一种实施方式中，适于与胶原质粘合剂相结合的β-TCP颗粒具有以上所述的平均直径。

在一些实施方式中，β-TCP颗粒可通过胶原质粘合剂相互粘合以制得具有多孔结构的生物相容性基质。在一些实施方式中，包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质可包括直径为约1μm～约1mm的孔。包括β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质可包括直径为约100μm～约1mm的大孔，直径为约10μm～100μm的中孔和直径小于约10μm的直径的小孔。

包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质可具有大于约25％的孔隙率。在另一实施方式中，生物相容性基质可具有大于约50％的孔隙率。在另一实施方式中，生物相容性基质可具有大于约90％的孔隙率。

在一些实施方式中，包含β-TCP颗粒的生物相容性基质可含有占基质的约5重量％～约50重量％的量的胶原质粘合剂。在另一实施方式中，胶原质粘合剂可以以生物相容性基质的约10重量％～约40重量％的量存在。在另一实施方式中，胶原质粘合剂可以以生物相容性基质的约15重量％～约35重量％的量存在。在另一实施方式中，胶原质粘合剂可以以生物相容性基质的约20重量％的量存在。

根据一些实施方式，包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质可以是可流动的、可模压的和/或可挤出的。在这样的实施方式中，生物相容性基质可以为糊状或腻子状形式。糊状物或腻子状物可被成型为所希望的种植体形状或者成型为植入位点的轮廓。在一种实施方式中，为糊状或腻子状形式的包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质可以用注射器或套管注入到植入位点。

在一些实施方式中，为糊状或腻子状形式的包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质在植入时保持可流动和可模压形式。在另一实施方式中，所述糊状物或腻子状物在植入后硬化，因此降低基质的可流动性和可模压性。

在一些实施方式中，包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质也可以以预定形状提供，诸如块状、球状或圆柱状。

包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质可以是可再吸收的。在一种实施方式中，包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质在活体内植入后一年可被再吸收至少75％。在另一种实施方式中，包含β-TCP颗粒和胶原质粘合剂的生物相容性基质在活体内植入后一年可被再吸收超过90％。

根据本发明，含有PDGF的溶液可分散在生物相容性基质中制得组合物用以促进骨增高，尤其是垂直牙槽嵴的骨增高。

可再吸收膜

为提高GBR过程的治疗结果和可预测性，应减少或消除在此过程中遇到的复杂因素。可出现的能观察到的最危险的负面结果之一是早期膜暴露细菌感染导致GBR过程的失败或不完全的成功(Simion等，Int.J.Periodontics Restorative Dent.1994；14(2)：166-80，Simion等，J.ClinPeriodentol.1995；22(4)：321-31，Simion等，Clin.Oral Implants Res.1997；8(1)：23-31)。当使用非可再吸收膜例如GORE-

时，这尤其明显。使用这些膜的主要优势在于可以在所需要的时间段里将其在保持在原处以使治疗过程进行。例如，也可以使用由天然或合成聚合物诸如胶原质或聚丙交酯和/或聚乙交酯制成的可再吸收膜。这些膜具有能随时间逐渐吸收并因此不需要外科手术将其移除的优点。在实施例1中所描述的研究中，使用了胶原质膜。这些膜必须被润湿以准确地贴合所述外科手术位点。在实施例1中的结果显示接受含有PDGF的牛骨块的动物和接受含有PDGF的牛骨块和所述胶原质可再吸收膜的动物之间，围绕所述钛种植体的骨增高没有差别。因此，在本发明的实践中可以任选地采用可再吸收膜。

将PDGF溶液分散在生物相容性基质中

本发明提供了制备用于增高过程中的组合物的方法。在一种实施方式中，制备用于促进骨融合的组合物的方法包括：提供含有PDGF的溶液，提供生物相容性基质，并将所述溶液分散在生物相容性基质中。适用于组合物的PDGF溶液和生物相容性基质与以上描述的那些相一致。

在一种实施方式中，通过将生物相容性基质浸在PDGF溶液中从而将PDGF溶液分散在生物相容性基质中。在另一实施方式中，可通过将PDGF溶液注射入生物相容性基质，从而将PDGF溶液分散在生物相容性基质中。在一些实施方式中，注射PDGF溶液可包括：将PDGF溶液装入注射器并将PDGF溶液推入生物相容性基质，直至使生物相容性基质饱和。

根据一些实施方式，在接收PDGF溶液之前，生物相容性基质可以为预定形状，诸如块状或圆柱形。在接收PDGF溶液之后，生物相容性基质可以具有可流动的、可挤出的和/或可注射的糊状或腻子状形式。在其它实施方式中，生物相容性基质在接收含有PDGF的溶液之前已经表现为可流动的糊状或腻子状形式。

还包含生物活性剂的组合物

根据一些实施方式，用于促进和/或有助于骨增高的组合物除PDGF之外可进一步含有一种或多种生物活性剂。除PDGF之外可以加入到本发明的组合物中的生物活性剂包括：有机分子、无机材料、蛋白质、多肽、核酸(例如，基因、基因片段、基因调控序列和反义分子)、核蛋白质、多糖(或肝磷脂)、糖蛋白和脂蛋白。能加入到本发明的组合物中的生物活性化合物的非限制性例子包括例如，抗癌剂、抗生素、止痛剂、消炎剂、免疫抑制剂、酶抑制剂、抗组胺剂、激素、肌肉松弛剂、前列腺素、营养因子、骨诱导蛋白、生长因子和疫苗，均在美国专利申请10/965,319和11/159,533(公开号：20060084602)中得以描述。能加入到本发明的组合物中的优选生物活性化合物包括骨诱导因子诸如胰岛素类生长因子、纤维原细胞生长因子或其它PDGF。根据其它实施方式，能加入到本发明的组合物中的生物活性化合物优选包括骨诱导和骨刺激因子诸如骨形态生成蛋白(BMP)、BMP模拟物、降血钙素、降血钙素模拟物、他汀、他汀衍生物，或副甲状腺激素。优选的因子也包括蛋白酶抑制剂，以及能降低骨骼再吸收的骨质疏松治疗包括二膦酸盐，和NF-kB配体(RANK)配体的受体激活剂的抑制剂。

输送其它生物活性剂的标准方案和疗法是本领域内已知的。其它生物活性剂可以以能允许输送合适剂量的试剂至植入位点的量加入到本发明的组合物中。在大多数情况下，根据从业者所已知的准则确定剂量，并可适用于正在讨论中的具体试剂。在本发明的组合物中所包括的其它生物活性剂的量取决于以下变数诸如病症的类型和程度，具体患者的整体健康状况，生物活性剂的制剂，释放机制和生物相容性基质的可生物再吸收性。可以采用标准临床试验以对任何具体的其它生物活性剂的剂量和用药频率进行最优化。

根据一些实施方式，用于促进骨增高的组合物可进一步包括加入其它含有PDGF的骨移植材料包括自体骨髓、自体血小板提取物和合成骨基质材料。

进行骨增高过程的方法

本发明也提供了进行骨增高过程的方法。在一种实施方式中，进行骨增高过程的方法包括：提供含有分散在生物相容性基质中的PDGF溶液和任选地含有生物相容性粘合剂的组合物，并将组合物施用在至少一个希望骨增高的位点。在一些实施方式中，进行骨增高过程的方法包括：将组合物施用至上颌骨或下颌骨中的至少一个希望骨增高的位点。例如，含有分散在生物相容性基质中的PDGF溶液的组合物可被压实入在上颌骨或下颌骨中至少一个希望骨增高的位点。在另一实施方式中，在将含有分散在生物相容性基质中的PDGF溶液的组合物放置入种植位点之前，以及任选地之后，将PDGF溶液施用于种植位点。通过增强在上颌骨和下颌骨中的骨沉积，可提高牙槽嵴从而随后能接受种植体。这样的种植体可用于各种目的，包括牙齿或其它牙装置的支撑体，以及可用于各种口腔和颌面骨用途，包括牙槽骨、窦内提升和嵴增高。

试剂盒

本发明也提供了试剂盒，所述试剂盒包括在第一包装中的生物相容性基质和在可用作分散手段的第二包装中的含有PDGF的溶液。在一些实施方式中，溶液含有预定浓度的PDGF。在一些实施方式中，PDGF的浓度与此处提供的值相一致。PDGF的浓度可根据进行的外科过程而预先确定。此外，在一些实施方式中，生物相容性基质可以以预定量存在于试剂盒中。在试剂盒中提供的生物相容性基质的量取决于所进行的外科过程。在一些实施方式中，装有PDGF溶液的第二包装包括分散手段，诸如注射器。注射器能有助于将PDGF溶液分散在生物相容性基质中以施用在外科位点，诸如所希望的骨增高位置。在另一实施方式中，试剂盒在另一容器中还装有可再吸收膜。在一种实施方式中，可生物再吸收膜包括胶原质可生物再吸收膜。

在一种实施方式中，所述试剂盒包含装有生物相容性基质的第一容器。在一种实施方式中，生物相容性基质是磷酸钙。在优选实施方式中，生物相容性基质是β-磷酸三钙。在另一优选实施方式中，生物相容性基质是骨块，例如异种、自体、皮层、多孔和皮层多孔骨块。可以如同先前在本申请中所描述的那样对这些骨块进行去钙化。放置在第一容器中的异源、异种、皮层、多孔和皮层多孔骨块和骨片可具有0.1mm～100mm的平均直径。在试剂盒中的骨块的具体尺寸其具有具体用途。

所述试剂盒包含装有PDGF的第二容器。在一种实施方式中，PDGF可以以干燥形式存在，例如以所选定的适宜用于增高骨骼的量的粉末或冻干形式。当PDGF以干燥形式存在时，在试剂盒中可存在另一容器装有用于在施用至生物相容性基质之前溶解PDGF的溶液。在另一实施方式中，PDGF可存在于如同先前在本申请中所描述的溶液。该第二容器可采用分散容器的形式，诸如注射器或可压缩管，以助于将溶液中的PDGF输送至生物相容性基质。虽然PDGF可以是任何PDGF，如先前在本申请中所描述，在优选实施方式中，PDGF是PDGF-BB。在另一优选实施方式中，PDGF-BB是rhPDGF-BB。在优选实施方式中，第二容器装有在约15mM～约25mM，优选为约20mM的乙酸盐溶液中的rhPDGF-BB，pH为约5.5～6.5。

在第二容器中的PDGF的量可根据预期的用途而变化。在第二容器中的PDGF的总量可以为约1μg～约50mg，约10μg～约25mg，约100μg～约10mg，和约250μg～约5mg，或者在这些范围内的任意具体量。在一些实施方式中，PDGF以约0.01mg/ml～约10mg/ml，约0.05mg/ml～约5mg/ml，或约0.1mg/ml～约1.0mg/ml的浓度范围，或者在这些范围内的任意具体浓度存在于溶液中。在其它一些实施方式中，PDGF以任一以下浓度存在于溶液中：约0.05mg/ml；约0.1mg/ml；约0.15mg/ml；约0.2mg/ml；约0.25mg/ml；约0.3mg/ml；约0.35mg/ml；约0.4mg/ml；约0.45mg/ml；约0.5mg/ml；约0.55mg/ml；约0.6mg/ml；约0.65mg/ml；约0.7mg/ml；约0.75mg/ml；约0.8mg/ml；约0.85mg/ml；约0.9mg/ml；约0.95mg/ml；或约1.0mg/ml。

以下实施例将用于进一步描述本发明，然而同时并不构成任何限制。相反，应当清楚地理解：在阅读此处的描述之后，本领域技术人员可设想出各种实施方式及其修改和等同物，而不背离本发明的精神。实施例1描述了在狗的下颌骨中垂直嵴增高的研究。实施例2描述了在人类上颌骨中垂直嵴增高的研究。

实施例

实施例1

单独使用rhPDGF-BB和去蛋白牛骨块或者联合使用可再吸收膜在狗体内进行垂直嵴增高的方法

该研究的主要目的是：1)从临床角度和放射学角度来评价采用rhPDGF-BB和去蛋白牛骨块联合可再吸收膜在垂直嵴增高中的作用潜力；2)从临床角度和组织学角度评价可再吸收膜在由rhPDGF-BB介导的骨再生中的角色；3)从临床角度、放射学角度和组织学角度来评价在没有膜的情况下使用rhPDGF和骨块治疗垂直骨缺损在生物相容性、骨传导性、降解性和替代性方面的安全性和疗效；4)从组织学角度分析在测试位置的愈合方式；和5)评价在不同种植表面上再生骨的骨与种植体的接触(BIC)。

这是采用左右半口方法的开放的、前瞻性的、可控的研究，在相同动物中，比较了在人工造成的骨槽缺损嵴上垂直嵴增高的临床的、放射学的和组织学的结果。测试位置分为不同的三组，相互进行比较。

组1：接受去蛋白牛骨块(Bio-Oss Block，Geistlich biomaterials)、rhPDGF-BB(BioMimetic Therapeutics)和可再吸收膜(Bio-Gide，Geistlich biomaterials)组合的4个位置(图1)

组2：接受去蛋白牛骨块和rhPDGF-BB的4个位置(图2)。

组3：接受去蛋白牛骨块和可再吸收膜的组合的4个位置(图3)。

此外，在所有位置中的基线(baseline)插入(向中线地和远端地)两个钛种植体(Nobel Biocare，MKIII，3.3×10mm)。两个种植体的表面特征不同，为经加工的和Ti-Unite。在手术后4个月，插入的植入体以及周围组织的活组织切片经提取用于检测。

在预备过程、基线(baseline)和再入手术(re-entry surgery)时通过放射学评价的方式对测试位置进行监测。

动物随机化法：为了使对每个测试组进行评价的次数与其它组相同，应用了以下组合。在每种条件下对两条狗进行评价。

表1

在动物中测试的组合

T1：Bio block+PDGF+Bio gide

T2：Bio block+PDGF

T3：Bio Block+Bio gide

两条狗接受：T1对比T2，两条狗接受：T1对比T3，和两条狗接受：T2对比T3。

动物包括标准：在本研究中包括总共6条满足以下包括标准的狗：1)最小8～9个月的年龄以达到正确的骨成熟度；2)无乳牙和3)在基线(baseline)时体重>25kg。

试验过程

预备过程。在基线(baseline)之前两个星期和在试验过程之前两个星期进行采用手动和超声仪器的口腔预防。

在麻醉之后进行以下基线(baseline)测量：1.缺损区域的口腔内照片(任选的)；2.骨缺损的近-远、颊-舌和apico-冠尺寸；和3.在插入时，种植体肩部至骨嵴的距离。

外科过程(B1)

基线(Baseline)过程；拔牙和缺损的形成

在完成全身和局部麻醉之后，进行放射学评价。沿着第一双尖牙至第一磨牙，在左右两侧的下颌后部区域切出龈沟内(intrasulcular)切口。从中部至第一双尖牙切出中部释放切口。从中部至第一磨牙切出末端释放切口。提起全厚度的组织瓣(flap)并取出四颗前磨牙。在相同区域，通过金刚砂钻针沿着下颌骨的后部区域人工形成垂直缺损以模拟有缺损的牙槽嵴。所述缺损具有以下：在远-近(disto-mesial)方向为30mm和在apico-冠方向为7mm。高度取决于下牙槽神经的形貌。宽度(颊-舌)为下颌的全宽，并因此某种程度上根据动物的下颌的天生宽度而变化。用断续4/0缝合丝线将组织瓣覆盖在牙槽嵴上进行缝合。向动物施用标准术后感染控制剂(阿莫维酸钾2gm/天，以及尼美舒利每12小时100mg，持续三天)。在第二次外科手术前需要三个月的康复期。

第二外科过程/测试过程；T1(4个位置)

在完成全身和局部麻醉之后，进行放射学评价。由中部向末端切出顶部切口，延伸末端至第一磨牙。面颊和舌/上颚组织瓣被全厚度地提起以暴露出牙槽嵴。多余的软连接组织弃去。用2mm直径的金刚砂圆形钻针进行皮层穿孔以暴露髓腔并使之流血。然后进行术中测量。加入rhPDGF-BB(以液体形式提供)，抽吸至牛骨块从而使骨块因为其多孔特性而被浸湿。这是如下进行的，将牛骨块放置在50ml的塑料无菌注射器中，在压力下含有液体rhPDGF-BB使能被浸透的的骨块被浸湿。骨块留在充满rhPDGF的注射器中大约10分钟。

在本研究中，在使用大孔注射器进行抽吸下，将尺寸2cm×1cm×1cm的骨块浸在浓度为0.3mg/ml的rhPDGF溶液中。骨块的理论空体积经计算为1.56ml。使用染料时骨块的实际饱和为1.67ml。因此，在骨块中的rhPDGF总量为约(0.3mg/ml)(1.67ml)＝0.501mg。在外科手术中，这些骨块经修整，以适应放在骨缺损里，因此在与最初尺寸相比较时，最终尺寸可变化多至约30％。

在本研究中，使用胶原质膜。这些膜必须被润湿，以准确地贴合外科位置。在该研究中，种植入外科手术位置之前，用含有0.3mg/ml的rhPDGF溶液饱和胶原质膜。

在残留骨缺损的区域，将骨放置在牙槽骨上，并通过两个钛种植体的方式进行稳定，种植体首先在骨块上穿孔，其次在皮层下颌骨上穿孔。两个钛种植体(Nobel Biocare，MKIII 3.3×10mm，machined and Ti Unite)依照标准Branemark方案插入在末端和中部位置使得二者之间最小距离10mm。其次，加入浸在rhPDGF溶液中的可再吸收膜(Bio Gide，30×40mm)覆盖填充材料和种植体。

应当理解：也可以采用本领域普通技术人员普遍已知的其它附着手段。在另一实施方式中，当骨块挤压装入容纳空间时不需要附着手段。

在断续缝合之前用内水平褥式缝合将组织瓣封闭以确保组织的主要被动封闭。如果没有完成封闭，没有面颊组织瓣的进一步活动，则面颊组织瓣将进一步通过骨膜切口在顶部方向上延伸。使用5-0 Gore-Tex缝合线。除放射学评价之外，随着组织瓣封闭的完成拍摄面颊和舌的照片。

测试过程：T2(4个位置)

除了省略可再吸收膜之外，所采用的外科技术与以上所描述(T1)的相同

测试过程；T3(4个位置)

除了省略rhPDGF-BB之外，所采用的外科技术与以上所描述(T1)相同。

处死动物：(B2)

在测试(第二)外科过程后允许进行康复过程4个月后，六只动物被杀掉。拍摄口腔和舌部照片。再入过程；测试和对照位置的近-远活组织切片；(6只狗)。在完成全身和局部麻醉之后，进行放射学评价。取出一整块部分的下颌骨，放入盛有10％福尔马林的无菌容器中并进行组织学评价。

时间线

结果

当与没有rhPDGF的其它测试组相比较时，接受rhPDGF的两组均表现出更好的软组织和硬组织愈合。在接受PDGF的8个位置中有7处出现临床上和放射学上的明显量的垂直嵴增高，然而，在没有PDGF的情况下，4个位置中仅有1处具有明显的骨再生。(图1～3提供了由三组治疗组获得的放射学结果的总结。)在接受PDGF的位置中除一个位置之外所有其它位置中软组织顺利地愈合。相反，在没有PDGF的情况下，除一个位置之外所有其它位置均出现软组织开裂和感染。膜的存在似乎未能改善该结果。即，即使在没有膜的情况下，PDGF仍能表现出有益作用。因此，使用PDGF似乎排除了进行GBR的需求。

rhPDGF和去蛋白骨块的组合，以及存在或者不存在可再吸收膜可用于治疗骨骼中尤其是下颌骨或上颌骨中的缺损，并且提供了增高垂直嵴的方法以插入金属种植体。

实施例2

窦内提升以刺激上颌骨缺损中的骨生成

本研究的目的是评价根据标准临床实践(包括辅助骨增高材料的使用)，rhPDGF-BB联合β-TCP或其它经批准的骨空隙填充基质对于在上颌骨或下颌骨中的空隙或缝隙(对于骨结构的稳定性而言并非固有的)的临床效用。

施用剂量和方法：所有治疗试剂盒装有0.25gm的β-TCP(250～1000微米颗粒尺寸)和或者含有0.3mg/mL rhPDGF-BB(组I)或者含有1.0mg/mL rhPDGF-BB(组II)的0.5mL乙酸钠缓冲溶液。在对手术位置进行合适的准备之后，为接受PDGF增强基质，在无菌容器中溶液与β-TCP或其它经批准的骨空隙填充物混合，因此移植材料完全饱和。含水的移植物小心地填装入骨缺损。在一些情况下，所被填充的缺损用可再吸收胶原质隔离膜，正如在牙周手术中通常进行的。然后替换组织瓣并用齿间缝合固定以实现手术位置的完全覆盖。

安全结果总结：在研究中没有出现与装置相关的不利事件或严重的不利事件。由于不依从，一个受试对象在研究中中止。没有受试对象因为不利事件而中止参与。对于任何浓度的rhPDGF-BB和任何经批准的基质，安全分析没有发现任何增加的安全风险。

性能结果总结：GEM 2/S疗法的有效性和安全结果由研究者的临床效用评估所确认。牙周手术6月后，在两组治疗组中均观察到临床结合水平、牙周探诊深度(PD)和骨填充(>3mm)的改善。研究结果发现在两组rhPDGF-BB治疗组中100％的患者均表现出“优异”的结果。总而言之，rhPDGF-BB联合经批准的骨空隙填充基质已表现出，在用于治疗所有类型的缺损包括：牙周骨缺损、上颌牙槽嵴高度不足、与种植体和牙槽骨相关的骨缺损的外科手术之后六个月，患者中实现临床和放射学有效性。辅助骨移植材料的使用并不改变rhPDGF+β-TCP(也称为GEM21S(Biomimetic Therapeutics，Inc.，Franklin，TN))装置的益处。

结论：从该研究可以得出下述结论：对于在上颌骨或下颌骨中的空隙或缝隙(对于骨结构的稳定性而言并非固有的)，rhPDGF-BB与β-TCP或其它经批准的骨空隙填充基质联合使用是对于各种口腔和颌面骨应用，包括牙槽骨、窦内提升和嵴增高而言安全和临床有效的治疗形式。

讨论和总体结论：rhPDGF-BB(0.3或1.0mg/ml)与β-TCP的联合在患有普通骨缺损的受试对象的盲法桥连临床试验(病例系列)中显示出是安全的和临床有用的。所述治疗形式的临床益处在所有类型的缺损中观察到，包括一个、两个和三个壁缺损，以及周向缺损。此外，在所述研究中使用的材料经描述为在牙槽骨、窦内提升、嵴增高和种植体周围缺损中是临床有用的。研究结果描述：rhPDGF-BB(0.3或1.0mg/ml)与β-TCP的联合在牙周骨缺损、窦内提升、种植体和牙槽骨的治疗中再生骨骼和软组织。没有与所述研究装置相关的不利事件，并且所述装置是安全的。

从该研究可以得出下述结论：对于宽泛的口腔和颌面骨应用，包括牙槽骨、窦内提升和嵴增高来说，rhPDGF-BB(0.3或1.0mg/ml)与β-TCP的联合是安全的临床有益的治疗形式。此外，rhPDGF-BB(0.3或1.0mg/ml)显示出与移植材料诸如异种移植物、同种异体移植物和/或可生物再吸收引导组织再生(GTR)膜的的相容性。

窦内提升研究

使用左后上颌骨中的窦内增高过程对受试对象10-06进行牙槽嵴高度不足的治疗。采用侧窗法放置在冷冻干燥的骨同种异体移植物(FDBA)和异种移植物(BioOss颗粒材料)中的0.3mg/ml rhPDGF-BB的移植物。在移植物的放置后，将胶原质隔离膜放置在侧面窗上。主要用缝合线将软组织瓣封闭，在治疗位置内的研究药物包容和软组织封闭由研究人评价为优异。在所有后续追踪访问中软组织愈合被评价为优异。在外科手术后拆除缝合。在外科手术后2个月和6个月的X-光片描述了正常愈合而没有病理迹象。此外，在外科手术后6个月，在种植手术时获得骨核心样品的组织学评价描述了新骨中的移植颗粒具有与移植颗粒桥连的外延骨样的新骨。在外科手术后6个月，在效用、安全和整体评价方面，研究人对治疗结果的临床效果评估为优异；患者依从和患者接受度评价为良好。

在后上颌骨对受试对象10-09进行牙槽嵴高度(两面)不足的治疗。治疗由使用在FDBA和异种移植物中的0.3mg/ml rhPDGF-BB的窦底增高构成。在组织瓣封闭之前，胶原质隔离膜经放置覆盖所述窦“窗口”。研究人将切口内的研究药物包容和软组织封闭评价为优异。在6个月的观察期内，软组织愈合起初被评价为良好，并在外科手术后一个月被评价为优异。在手术后2周拆除缝合。对于左侧，在外科手术后立即获得X-光片，以及在外科手术后3个月获得X-光片，所述X-光片描述了窦底的提高的垂直骨高度。该受试对象未能进行后续追踪访问6和7(手术后18周和24周)，并且未能完成该研究；因此，治疗结果的临床效果评估未被评价。

在后上颌骨对受试对象10-05进行垂直牙高度不足(靠近所述窦的气腔)的治疗。治疗由采用侧面窦方法的窦内提升过程构成。用在FDBA和异种移植物中的1.0mg/ml rhPDGF-BB对缺损的嵴进行增高。在组织瓣封闭之前，用胶原质隔离膜覆盖侧面窗。研究人将切口内的研究药物包容评价为优异，软组织封闭评价为良好。在后续追踪访问中软组织愈合被评价为优异，只有第3次就诊被评价为良好。在外科手术后1周和3周拆除缝合。在外科手术后3、4和6个月得到的X-光片描述了增高的窦底的垂直高度而没有病理迹象。此外，观察到在移植位置内的增高的骨皱褶，并且是移植区域内的骨成熟的指示。在种植手术时获得自移植位置的骨核显示出遍及位置的新骨形成，移植的颗粒被新骨和骨样所包围。在增高位置中也观察到骨骼和/或骨样对颗粒的桥连。外科手术后六个月，在效用、安全、患者接受度和整体评估方面，治疗结果的临床效果评估被评价为优异；患者依从评价为良好。

以上引用的所有专利、公报和摘要以引用的方式整体并入本文。应当理解：前述内容仅仅涉及本发明的优选实施方式，可以做出大量的改进和变化，而不背离在以下权利要求中所界定的本发明的精神和范围。

Claims (24)

1.包含PDGF溶液和生物相容性基质的组合物的用途，用于在所希望的位置进行颌面骨增高。

2.如权利要求1所述的用途，其中所希望的位置包括牙槽嵴、骨缺损、上颌窦壁或牙槽骨。

3.如权利要求1所述的用途，其中所希望的位置是下颌骨或上颌骨。

4.如权利要求1所述的用途，其中所述组合物进一步包含生物相容性粘合剂。

5.如权利要求4所述的用途，其中所述生物相容性粘合剂是胶原质。

6.如前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述生物相容性基质包含磷酸钙或骨块。

7.如权利要求1～5中任一项所述的用途，其中所述PDGF是PDGF的同二聚体、PDGF的异二聚体、PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC、PDGF-DD，或其片段，或其重组形式及其混合物和衍生物。

8.如权利要求7所述的用途，其中所述PDGF片段选自由PDGF的整个B链的氨基酸序列1～31、1～32、33～108、33～109和1～108所组成的组。

9.如权利要求1所述的用途，其中所述PDGF是重组人类PDGF-BB。

10.如权利要求1所述的用途，其中所述PDGF以约0.01mg/ml～约10mg/ml的浓度存在于溶液之中。

11.如权利要求1所述的用途，其中所述PDGF以约0.3mg/ml～约1.0mg/ml的浓度存在于溶液之中。

12.试剂盒，所述试剂盒包括：

含有生物相容性基质的第一容器；和，

含有PDGF的第二容器。

13.如权利要求12所述的试剂盒，进一步包括含有可生物再吸收膜的第三容器。

14.如权利要求12所述的试剂盒，其中所述第二容器含有处于缓冲溶液中的PDGF。

15.如权利要求14所述的试剂盒，其中所述PDGF是rhPDGF-BB，所述缓冲剂是乙酸盐缓冲剂。

16.如权利要求12所述的试剂盒，其中所述生物相容性基质进一步包含生物相容性粘合剂。

17.如权利要求12所述的试剂盒，其中所述生物相容性粘合剂包含胶原质。

18.如权利要求12所述的试剂盒，其中所述生物相容性基质包含磷酸钙或骨块。

19.包含分散于生物相容性基质中的PDGF溶液的组合物，其中所述生物相容性基质包含磷酸钙或骨块。

20.如权利要求19所述的组合物，进一步包含生物相容性粘合剂。

21.如权利要求20所述的组合物，其中所述生物相容性粘合剂包含胶原质。

22.如权利要求19所述的组合物，其中所述PDGF是PDGF-BB。

23.如权利要求22所述的组合物，其中所述PDGF-BB是重组人类PDGF-BB。

24.如权利要求19所述的组合物，其中在所述溶液中的PDGF的浓度为约0.01mg/ml～约10.0mg/ml。

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