JP2002500930A - 生体適合性移植組織のための組成物及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移植片を移植された哺乳動物における免疫応答を阻止するための方法及び組成物。組成物は、点在する脂肪基を有する非免疫原性芳香鎖を有する。このような組成物は、免疫認識に対して保護する重合体コーティングとして有益である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】

本発明は、重合体化学、免疫学及び移植に関し、特に、外来の細胞及び生物学
的物質の移植及び植込みに関連して使用するための物質の分野に関する。

【０００２】

【発明の背景】

移植により、損傷または疾患組織を置換することは、医学の長年の目標であり、
この目標へ向かって、多大の進歩がなされた。拒絶を制御し、一方、免疫抑制因
子の副作用を回避することは、移植の成功に重要である。拒絶は、キラーＴリン
パ球の血管周囲湿潤を特徴とし、これにより、これが阻止されない場合、細胞壊
死が発生する。早期拒絶は無症状であることもあるので、壊死が発生する前に拒
絶を検出することが重要である。周囲血液内の、活性化されたＴリンパ球を免疫
学的に監視することにより、拒絶プロセスのタイミングを解明することが可能で
あるが、このような監視は、抗拒絶治療をサポートするのに充分なほど信頼性が
高くない。

【０００３】 免疫抑制治療法は、種々異なるが、通常、シクロスポリン、アザチオプリン、
及びプレドニゾンによる治療を含む。しかし、これらの薬品には副作用がある。
このようにして、副作用の慎重な監視が、非常に重要である。このような副作用
は、腎毒性、骨髄抑圧、及び日和見感染症を含む。

【０００４】 同種移植片の使用を制限する最も重大な問題は、免疫学的な問題である。同種
移植片の細胞成分は、同種移植片の表面に、宿主内に欠如する、多数の遺伝的に
決定された異種抗原を発現するので、同種移植片は、病原性微生物により刺激さ
れた防御型の反応に類似の防御型の反応を誘発する。これにより、一過性の初期
の見掛けの良好な状態の後、しばしば、移植片内に機能劣化が発生し、これに伴
い、進行性破壊が発生する。同種移植片拒絶として知られる宿主応答は様々なタ
イプの細胞毒性抗体及びエフェクターリンパ球を含む、様々な推定的な免疫学的
エフェクターとなって現れる。破壊の進行は、関与する同種移植片のタイプと、
ドナーとレシピエントとの間の抗原不同性の程度とに応じて、僅かに異なる。例
えば、腎臓の超急性拒絶は、抗体により仲介され、急性拒絶は、リンパ球により
仲介されるプロセスである。

【０００５】 従って、哺乳動物系は、バクテリア、ウイルス、貫通物または外科的移植物、
または異種移植片組織などの異物物質を認識する。これらの異物体上の部位に結
合すると、免疫細胞に、このような物質を包囲し、細胞毒性物質を放出し、異物
物質を隔離するためにフィブリン沈殿を刺激するように伝達する、一連のイベン
トが、発生する。

【０００６】 細胞表面のほぼすべての結合は、共有結合またはイオン結合の形成により発生
するものではなく、むしろ、双極子モーメントによる吸引及び水素結合形成によ
るものである。イオン結合形成及び共有結合形成と異なり、双極子モーメント及
び水素結合形成は、比較的僅かなエネルギーしか必要としない。反対の電荷の部
分、または電子ドナー及び電子アクセプター原子に密に接近すると、このような
吸引力は、細胞表面上の蛋白質が、相互作用するのに充分である。このような相
互作用が発生するのを阻止することにより、リンパ球、マクロファージ、または
好中球などの免疫細胞は、外来物質に結合することができなくなる。このような
結合がないと、外来物質は、外来物質として認識されない。フィブリンなどの結
合組織蛋白質は、カルボニル基の負電荷(電子供与)酸素原子に正電荷(電子受容)
原子が結合することにより、最初の付着を形成する。これにより、双極子モーメ
ントまたは水素結合相互作用により、外来物質を隔離する手段が得られる。

【０００７】 すべての蛋白質は、各アミノ酸の一部分として、電子受容アミン基及び電子供
与カルボニル基を有する。このようにして、電子受容基(アミン、水素、または 他のカチオン種)を有する重合体コーティングは、細胞表面及び結合組織カルボ ニル基双方への付着を形成する。ハロゲンまたは酸素などの負モーメントを有す
る露出基を含む、アクリレート、ポリエステル、ポリエチレングリコール、ポリ
フッ化ビニリデン(polyviylidene fluoride）などの重合体コーティングは、細 胞表面にある正のアミン基を吸引する。同様に、ポリアミドなどの正電荷基を含
む重合体コーティングは、ハロゲン、酸素、スルホン、硫酸塩及び他の基の陽極
モーメントを吸引する。

【０００８】 従って、移植及び他の用途において免疫応答を惹起しない重合体コーティング
が必要とされる。

【０００９】

【発明の概要】

哺乳動物において、移植における免疫応答を阻止するための組成物及び方法が
提供される。本組成物は、点在する脂肪基を有する非免疫原性、非結合芳香鎖を
有する。本組成物は、内生蛋白質の免疫認識または結合を阻止する重合体コーテ
ィングとして有益である。本組成物は、生きているまたは生きていない組織双方
を含む人工器官または他の移植片のためのコーティングとして有益である。

【００１０】

【図面の簡単な説明】

図１Ａは、重合体により被覆されている生物的人工神経の側面図である。 図１Ｂは、重合体により被覆されている生物的人工神経の横断面図である。

【００１１】

【詳細な説明】

蛋白質結合及び、移植片の一部として免疫細胞を認識することを阻止するのに
使用できる化学構造を有する組成物と、前記化学構造を形成及び利用する方法と
が提供される。この化学構造は、点在する脂肪基を有する非免疫原性芳香鎖を有
する。本組成物は、哺乳動物内への長期移植に適する、生体適合性免疫隔離的ビ
ヒクル(媒介体)を提供する。

【００１２】 前述のように、本発明の組成物は、非免疫原性非結合重合体を提供する。重合
体に関与する基本的化学単位は、芳香環である。非置換芳香環は、極性結合に対
して耐性を有する、何故ならば、大量のエネルギーまたは触媒の使用なしには、
求電子性または求核性中心が存在しないからである。芳香環に付着されている極
性基の欠如は、このようにして、極性蛋白質基の双極子モーメントまたは水素結
合を阻止する。

【００１３】 本発明の化学的重合体は、非置換芳香環を有し、芳香環は、付着極性基を有し
ない。このような芳香基は、ベンゼンまたはベンゼン誘導体、ナフタレンまたは
ナフタレン誘導体など、またはそれらの組合せを含む。

【００１４】 本発明の化学的重合体の例は、下記の一般的化学式を含む。

【化７】 ただし、Ｍは、ＣＨ₂、Ｃ_nＨ_2n、ＣＨ＝ＣＨ，Ｃ（ＣＨ₃）₂など、ＣＯ、ＮＨ、
ＳＨなど及びそれらの組合せなどの任意の脂肪基であり、ｎ及びｎ’は、正整数
である。好ましくは、ｎは約１〜約８である。 ｎ’の値は、重合体分子のサイズまたは長さに依存して変化することもある。

【００１５】 ナフタレン誘導体が、本発明の方法で利用されることが可能であることも分か
った。このような重合体は、下記の一般的化学式を有する。

【化８】 ただし、Ｍは、ＣＨ₂、Ｃ_nＨ_2n、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ（ＣＨ₃）₂など、ＣＯ、ＮＨ、
ＳＨなど及びそれらの組合せなどの任意の脂肪基であり、ｎ及びｎ’は正の整数
であり、ｎは好ましくは約１〜約８である。

【００１６】 前述のように、ｎ’は、重合体のサイズに依存して変化しうる。 誘導体バックボーンの様々な組合せ、改変及び結合が使用されることが可能で
あることが分かる。例えば、重合体は、ベンゼンとナフタレン誘導体との混合物
を有することもある。前述の例は、例示的に提供されるにすぎない。このような
改変及び組合せは、本発明の範囲内にある。

【００１７】 米国特許第５６１４２０５号明細書は、ポリ−パラ−キシリレンの重合体物質
を提供する。Ｅｎｃｅｌｌｅに譲渡されたこの特許は、生物的人工膵臓に関する
ものであり、この膵臓は、ポリ−パラ−キシリレン、ポリ−モノクロロ−キシリ
レン、及びポリ−ジクロロ−キシリレンから選択される重合体物質内に被包され
ている。従って、本種類の被包する重合体物質は、ポリ−パラ−キシリレン、ポ
リ−モノクロロ−キシリレン、及びポリ−ジクロロ−キシリレンを除く。米国特
許第５６１４２０５号明細書の教示から、重合体コーティングの免疫保護特性の
ための基礎は知られていないことが分かる。本発明では、保護特性は米国特許第
５６１４２０５号明細書に開示されている重合体に制限されず、蛋白質結合及び
免疫細胞認識を阻止するのに使用できる化学的重合体を構築するための一般式に
よって表現される重合体を含むものと理解される。本発明により初めて、保護コ
ーティングの基礎となるメカニズムが解明された。

【００１８】 非置換芳香環は、極性結合に対して耐性を有し、したがって移植片での使用の
ための保護コーティングを提供することが分かった。重合体は、免疫原性因子が
通過するのを阻止する。芳香環上に極性基が欠如することにより、免疫認識が阻
止され、このような重合体内に被包されている基質の生物付着（生物汚損）(bio
fouling)が阻止される。すなわち、本発明の重合体コーティングは、生物的過成
長及び付着（汚損）を阻止する。本発明のこのような重合体膜は生体適合性を有
し、宿主内における炎症性応答を誘発しない。

【００１９】 本発明の生物的コーティングすなわち膜は、フェニルを主成分とする重合体を
特徴とする。重合体のフェニル基は、点在する脂肪基を有する。このような脂肪
基は、炭素を主成分とする置換のメンバー、ＣＨ₂、Ｃ_nＨ_2n、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ（
ＣＨ₃）₂などと、ＣＯ、ＮＨ、ＳＨなど、そして、これらの任意の組合せを含む
が、これらに制限されない。極性電荷が非常に弱いので、炭素を主成分とする置
換が好ましい。従って、このような実施例では、移植後、免疫認識あるいは蛋白
質結合を回避することができる。その結果の重合体は、宿主結合からの保護を提
供する芳香環を有し、一方、点在する脂肪基は、例えば外側コーティングなどの
既存の構造体への結合を提供する。

【００２０】 本発明の重合体コーティングは、半透過性の膜すなわち包囲表面を提供し、こ
れにより、細胞部分及び他の移植片が、患者または哺乳動物の免疫系から保護さ
れ、一方、細胞栄養素、細胞生産のための化学信号、及びこれにより生産される
化学部分(chemical moiety)は膜を通過することが可能である。

【００２１】 化学部分(chemical moiety)は、ホルモン、細胞栄養素、薬品などを含む。 膜の有孔性は多様であることが可能である。重合体鎖と重合体鎖との間の領域
を増加して、より大きい分子のための有孔性を提供するために、低減された極性
および／または低減された電荷量類似性を有する脂肪族連結体、例えばＣＨ₂を 利用することが可能である。同様に、フェニル環とフェニル環とを連結する脂肪
基の数を増加させることにより、重合体により下部構造への結合のための部位が
増加するが、線維性蛋白質付着からの保護は低下する。さらに、脂肪族連結基の
数を増加すると、重合体コーティングの可撓性が、芳香環の回転自由性が高めら
れることにより、高められる。本発明の目的のために、脂肪基連結体の任意の組
合せを利用することが可能である。すなわち、芳香部分と芳香部分との間の連結
体すなわち結合は、同一の脂肪基または複数の基の任意の配列を有することが可
能である。

【００２２】 最大孔径は、約４００００〜約５０００００の分子量を有する免疫グロブリン
及び抗体の通過を阻止するように選択される。最小孔径は、前述のように、所望
の化学部分(chemical moiety)及び栄養素分子が通過するのを可能にするように 選択される。このようにして、最小孔径は、放出される前記部分の分子量に依存
して変化することが可能である。

【００２３】 前述のように、連結体(Ｍ)の長さは、膜の有孔性及び可撓性に関連する。一般
的に、連結体は、約１〜約８の脂肪基、好ましくは、約１〜約５の脂肪基、より
好ましくは、約１〜約４の脂肪基を有する。本発明の重合体膜が有する有孔性に
より、細胞部分または移植片のためと、移植片により産生されるホルモン、ペプ
チド、酵素、蛋白質などのためとの有効栄養素が、重合体膜を通過することが可
能となることが分かった。

【００２４】 ３、３’ジフェニルアルケン誘導体は、化学量論的に、蛋白質結合からの最大
の保護を提供する。しかし、３、４’ジフェニルアルケン及び４、４’ジフェニ
ルアルケン及びそれらの誘導体は、免疫認識からの適切な保護を提供する。

【００２５】 本発明の重合体の厚さは、真空蒸着を使用して、約５〜約１０オングストロー
ムに制御されることが可能である。芳香バックボーン重合体の二量体は、熱分解
され、次いで、蒸発され、最後に、真空チャンバ内で構造または移植片に沈着さ
れることができる。沈着物の厚さは、真空内の滞在時間の長さを変化することに
より、芳香重合体のうちの任意のものにおいて変化されることが可能である。そ
れ自体として、その結果の重合体の厚さは、制御されることが可能であり、これ
により、重合体分子量に基づいてある化学部分は通過させ、他の部分は除外され
るように、制御することができる。

【００２６】 約１００〜約７５００オングストローム、好ましくは約１５００〜約５０００
オングストローム、より好ましくは約２５００〜約３５００オングストロームの
厚さを有する膜が、生物的人工器官のための所望の有孔性を提供する。

【００２７】 生きていない組織または構造、例えば微孔性キャリヤーなどは、約５０〜約５
００オングストローム、好ましくは約１００〜約２００オングストロームの被覆
物質により被覆され、これにより、本明細書記載の非極性芳香重合体への線維性
付着への線維性付着が阻止される。被覆された有孔性キャリヤー内の任意の物質
は、キャリヤーが植込められた宿主の体内に拡散することが可能である。同様に
、宿主からの物質または基質は、植込められたキャリヤー内へ拡散するこもある
。下限は、前記厚さにより膜強度が不充分とならないかがり、前述の下限に比し
て大幅に低いことが分かった。膜コーティングの厚さは、変化することもあるが
、前記厚さが、膜バリヤーの両側のそれぞれの側の細胞および／または物質の間
の直接的接触を阻止するのに充分であるかぎり、支障ない。膜の厚さは、一般的
に、約４〜約２００ミクロン、好ましくは約１０〜約１００ミクロン、より好ま
しくは約５〜約５０ミクロンの間で変化する。

【００２８】 さらに、物質の移動または拡散が望まれない場合、より厚いコーティングが適
用されることが可能であることが分かった。約２０００オングストロームより厚
い厚さを有するコーティングは、約２００００〜約６００００分子量の分子量が
、重合体を通過して移動することを、いかなる場合でも実質的に阻止するが、物
質が、被覆された構造物に付着するのを阻止する。このようにして、芳香線維が
、線維性付着を回避するあるいは細胞が付着するのを回避することが望まれる場
合、移植のための構造物、管、装置などに使用されることが可能である。このよ
な構造物は、肝動脈ステントなどのステント、管移植片、中心静脈または動脈カ
テーテルなどのカテーテル、透析シャント、静脈内カテーテルまたは他の構造的
サポートを含む。

【００２９】 本発明の重合体コーティングの使用により阻止されることが可能であり、最小
化される免疫学的攻撃のタイプは、小食細胞、好中球、細胞免疫応答(例えば天 然キラー細胞及び抗体依存性でありＴ細胞により仲介される細胞融解)、及び体 液性応答(例えば抗体依存性であり補体により仲介される細胞融解)による攻撃を
含む。

【００３０】 膜の形成及び移植片上への沈殿のための方法は、当技術分野において使用可能
である。例えば、引用することにより本明細書の一部を成すものとする米国特許
第５６１４２０５号明細書を参照されたい。一般的に膜は、従来の真空蒸着によ
り形成され、選択的膜が確実に形成されることが可能であるように正確に制御さ
れることが可能である有孔性を有する。前述のように、芳香コーティングは、芳
香鎖構造も供給するIndianapolis, IndianaのSpecialty Coatings System社また
はAliso Vjejo, CaliforniaのPara Tech Coating, Inc.社から入手可能である従
来の装置を使用して適用されることが可能である。本装置は、厳格な仕様に応じ
てコーティングを適用することが可能である様々な構造形態で使用可能である。

【００３１】 １つの特定の機械構造形態は、Ｒｉｌｅｙによる米国特許第４６８３１４３号
明細書に開示されている。基本的に、すべてのこのようなシステムでは、蒸発器
が熱分解器に接続され、熱分解器は、真空チャンバに接続され、真空チャンバは
、真空ポンプにより保護されているコールドトラップにより排気される。真空及
び熱下で、芳香構造が、蒸発器内で蒸発され、次いで、熱分解器に供給され、熱
分解器で、芳香鎖は、熱的に切断されて単量体となり、単量体は、雰囲気温度で
、長鎖重合体として、真空チャンバ内の装置上に共形的に沈着される。良く知ら
れているように、被覆された部分上のコーティングの厚さは、コーティングプロ
セスの間にコーティング装置内に平面的目撃プレートを配置することにより、求
めることが可能である。チャンバ全体、固定具及び部品が、ほぼ均一なコーティ
ングを得るかぎり、目撃プレートが、除去され、従来の厚さ測定装置により試験
され、これにより、被覆された部品上の厚さを求めることができる。これは、以
下の実施例のいくつかで説明されるように、予備成形薄膜のための好都合な手順
である。しかし、コーティングが、以下の他の実施例で説明されるように、ヒド
ロゲル基質表面全体にわたり適用される場合、基質の冷却が、液体のガス抜きに
より生じ、これにより、目撃プレートと、適用された膜との間の厚さの変動が生
じ、この変動は、目撃プレートと適用された膜との間の色の変動を基礎として観
察可能であり、パラレンは、厚さに対して特有の色スペクトルを有する。現在、
本出願人は、これらの条件下で、膜厚を直接に測定することが可能である厚さ測
定装置を知らない。しかし、本発明の膜装置の特定の特性は、ｉｎ ｖｉｔｒｏ
での機能試験により求められることが可能であり、この場合、以下に説明される
ように、所要の基本パラメータによる補足が、行われる。

【００３２】 本発明では、最大孔径は、４０，０００〜約５００，０００の分子量を有する
免疫グロブリン及び抗体の通過を阻止するように選択される。最小孔径は、グル
コース、電解質及び水などの栄養素分子が、移植片内に入るまたはから出ること
が可能であり、所望の生物学的産物が本装置から放出されることが可能であるよ
うに選択される。従って、当業者には自明なように、前述の最大有孔性は、放出
される生物学的産物に依存する。例えば、生物的人工膵臓装置は、インスリンが
通過することが可能となるように、少なくとも５６００の分子量のカットオフを
必要とし、脳細胞から単離された黒質細胞を含むパーキンソン病の治療装置は、
ドーパミン及び関連化合物が通過することを可能とするように、少なくとも１０
００の分子量のカットオフを必要とし、一方、単離された甲状腺組織により治療
される甲状腺機能低下症の治療は、甲状腺ホルモンが通過することを可能とする
ためには、僅か５００の分子量のカットオフを必要とするにすぎない。このよう
にして、孔径は、移植片の使用と、放出される生物学的産物とに基づいて設定さ
れる。

【００３３】 本発明の重合体コーティングは、広範囲の用途を有する。重合体コーティング
は、免疫学的攻撃から、移植細胞、組織、あるいは他の物質を保護するのに有益
である。同様に、本コーティングは、生きていない組織を不動態化するのに使用
され、このような構造を、免疫系による再編成から遮蔽するのに使用される。さ
らに、重合体コーティングは、高分子産物を含む広範囲の細胞産物を、このよう
な細胞産物を必要とする個体に送達する、および／または、有害物質の除去など
の個体に必要な代謝機能に適するのに有益である。前述の膜を使用して送達され
ることが可能である産物は、例えば糖尿病患者におけるインスリン、パーキンソ
ン病患者におけるドーパミン、Ａ型血友病患者における第８因子などの、様々な
器官または組織により通常分泌される様々な因子を含む。

【００３４】 従って、本発明の重合体コーティングは、任意の移植片に使用できる。移植片
とは、哺乳動物内への移植のための細胞、組織、または他の生きているものまた
は生きていない装置のことである。本発明の移植片は、同種移植片、人工器官、
細胞移植及び、糖尿病、甲状腺欠乏症、成長ホルモン欠乏症、先天性副腎皮質過
形成、パーキンソン病などを患う欠乏症患者内にホルモン産生移植または組織産
生移植を行う他の用途を含む。同様に、重合体コーティングは、中枢神経系疾患
及び他の慢性疾患の治療のための生物学的活性産物及び遺伝子治療産物のための
移植可能な送達系から利益を得る治療条件を含む移植片のために有益である。よ
り詳細には、前述の装置及び基質は、変性コリン作用ニューロンの損失を阻止す
るための細胞分泌ヒト神経成長因子、心筋再生のための随伴細胞、ハンチントン
病のための線条体脳細胞、肝臓細胞、骨髄細胞、アルツハイマー病のためのコリ
ン作用に富む神経系、中枢神経系に鎮痛薬を送達する副腎クロム親和性細胞、皮
膚移植片のための培養された上皮、及び筋萎縮性側索硬化症のための細胞放出毛
様体神経向性因子などを含むが、これらに制限されない、様々な移植治療で使用
される。移植片が、ホルモンまたは他の因子の産生のための細胞を有する場合、
細胞は、カプセルまたは内に収容されている。例えば、生物的人工内分泌装置を
開示する米国特許第５６１４２０５号明細書を参照されたい。このような装置は
、同一の方法で、他の細胞を収容するのに利用されることが可能である。このよ
うな開示は、引用することにより本明細書の一部を成すものとする。

【００３５】 本発明の重合体コーティングは、保護コーティングまたは包囲膜を供給するこ
とにより、移植片を生体適合性にする。先天性とは、移植片が、生体の様々な保
護系への悪影響を回避し、かなり長い時間期間にわたり機能的であり続けること
である。免疫系からの保護応答または異物線維症応答を回避することに加え、生
体適合性は、移植片またはその内容の所望の機能を邪魔する、いかなる特異的な
望ましくない細胞毒性または全身性効果も、移植片及びその内容により誘発され
ることがないことも意味する。

【００３６】 コーティングは、免疫隔離も提供する。すなわち、重合体コーティングは、患
者の生体の有害物質が移植片に入ることを阻止し、隔離された部分と、個体の免
疫系との間の有害な免疫学的接触を阻止するのに充分な物理的バリヤーを提供す
ることにより、移植片が植込められた個体の免疫系から、移植片を保護すること
を可能にする。

【００３７】 本発明の重合体コーティングは、線維性蛋白質結合を阻止することを必要とす
る用途、及び、電気信号の、必要とされる伝達にも使用されることが可能である
。このような用途は、生体適合性センサまたは生物的人工神経で適用されること
が可能である。生物的人工神経において、有孔性管が、内面に沿って神経成長を
容易にするために被覆されることが可能であり、約５００〜５０００オングスト
ロームの芳香族化合物を主成分とする重合体により、表面全体にわたり被覆され
ることが可能である。この場合、神経組織は、重合体ウィンドウを通過しての拡
散により栄養補給され、被覆された管の外面に沿って、神経組織の電気信号を伝
達することが可能である。例えば図１を参照されたい。この用途は、可能である
、何故ならば、芳香族化合物を主成分とする重合体は、芳香環の電子雲に起因し
て、電気信号を伝達するユニークな能力を有するからである。本発明人は、ポリ
パラ−キシリレンＮが、有孔性で非導電性Ｄｅｌｒｉｎサポートの表面全体にわ
たり被覆される場合、走査電子顕微鏡により、パリレンＮが、ビームの反射に起
因して白色となる非導電性Ｄｅｌｒｉｎに比して、(黒色である)電子ビームを伝
達することが見出されることを発見した。

【００３８】

【実験】

【例1】 ３．２７１オングストロームの厚さを有するポリ−パラ−キシレンＮの膜が、
円筒形スリーブ上に取付けられ、蒸留水内に部分的に浸漬された。異なる分子量
の成分を含む液体が、膜の上面上に置かれた。次いで、水の標本が、ＳＤＳ−Ｐ
ＡＧＥゲルに適用され、電気泳動にかけられて、分子量に従って標本が分離され
た。グルコース、インスリン及び細胞栄養素に相当する低分子量が、同定された
。高分子量成分、すなわち、２６０００より大きいものは、除外された。

【００３９】 より詳細には、移植可能な生物的人工膵臓装置において、細胞部分(cellular
moiety)は、複数のインスリン産生島(inlet)を含む。島は、従来の方法で、膠原
性消化及びフィコール密度勾配遠心法を利用して、ヒト及び動物双方のドナー膵
臓器官から得られる。島は、従来のＲＰＭＩ培養基と混合されて、１マイクロリ
ットル当り約１０〜５０の島の濃度の基質が形成される。

【００４０】 シリンダチャンバの寸法及び形状は、ハンドリング、コーティング及び移植、
及び、レシピエントが必要とす治療的インスリン産生の要因を考慮して変化され
ることが可能である。

【００４１】 移植物の生体適合性のために、シリンダは、医療級ステンレススチールなどの
適切な物質から成り、または、好ましくは、ポリ−パラ−キシレンによる共形コ
ーティングにより形成され、このコーティングの圧さは、特に重要ではないが、
約０．５ミクロンのコーティング厚が好ましい。このコーティングは、従来技術
に従って、制御された厚さで正確に適用することが可能である。コーティング及
び膜の材料は、ヒトへの移植のための非免疫原性基体として認識されている。材
料は、線維素、または、線維芽細胞または血小板などの細胞などの血漿因子と相
互作用しない。従って、装置及び膜の孔は、詰まらず、宿主組織成長の機能とし
てのインスリン放出を損なわない。

【００４２】

【例２】 約３１００オングストロームの厚さのポリ−パラ−キシレンＮの膜を、円筒形
スリング上に取付け、部分的に、媒体すなわち蒸留水内に浸漬した。成長した豚
の７５の島細胞を、膜の上面上のＰＲＭＩ培養基内に置いた。培養基は、周期的
に、標本採集され、標本採集の後、交換された。２つのアリコートが、第４及び
ｄ５日に、培養基から抽出された。アリコートは、Ｉ¹²⁴インスリンＲＩＡ(Ｖｅ
ｎｔｒｅｘ）での複製により試験した。第４日からの標本におけるインスリンレ
ベルは、７０＋１４９uＵ／ｍｌであり、第６日からの標本におけるインスリン レベルは、２３５＋１５０uＵ／ｍｌであり、これにより、島細胞から分泌され たインスリンが、膜を透過したことが分かった。線維素またはリンパ活動の付着
物は、発生しなかった。

【００４３】

【例３】 下記の化学式のポリ(ｍ−フェニレンイソフタルアミド)の膜を、円筒形スリー
ブに取付け、部分的に、媒体すなわち蒸留水内に浸漬した。

【化９】

【００４４】 膜は、約２０００オングストロームの厚さで適用された。成長した豚の７５の
島細胞を、膜の上面上のＰＲＭＩ培養基内に置いた。培養基は、周期的に、標本
採集され、標本採集の後、交換された。２つのアリコートが、第４日及び第６日
に培養基から抽出され、これにより、島細胞からのインスリン分泌物が膜を透過
したことが分かった。線維素またはリンパ活動の付着物は見られなかった。

【００４５】

【例４】 下記の化学式のポリ(ｐ−フェニレンテレフタルアミド)ｎ膜を、円筒形スリー
ブに取付け、部分的に、媒体すなわち蒸留水内に浸漬した。

【化１０】 膜は、約５０〜約３５００オングストロームの厚さで適用された。７５頭の成
長した豚の島細胞が、膜の上面上のＰＲＭＩ培養基内に置かれた。膜は、周期的
に、標本採集され、標本採集の後、交換された。アリコートが、第４日及び第６
日に培養基から抽出され、測定された。測定により、インスリンが、島細胞から
分泌され、膜を透過することが分かった。免疫学的活動は、見られなかった。

【例５】 下記の化学式のポリ(ｐ−フェニレンテレフタルアミド)の膜が、円筒形スリー
ブに取付けられ、部分的に、媒体すなわち蒸留水内に浸漬された。

【化１１】 膜は、約５０〜約３５００の厚さで適用された。７５頭の豚の島細胞が、膜の
上面上のＰＲＭＩ培養基内に置かれた。膜は、周期的に、標本採集され、標本採
集の後、交換された。アリコートが、第４日及び第６日に培養基から抽出され、
測定された。測定により、インスリンが島細胞から分泌され、膜を透過すること
が分かった。免疫学的活動は、見られなかった。

【００４６】

【例６】 下記の化学式のポリ(ｐ−フェニレンテレフタルアミド)の膜を、円筒形スリー
ブに取付け、部分的に、媒体すなわち蒸留水内に浸漬した。

【００４７】

【化１２】 膜は、約５０〜約３５００オングストロームの厚さで適用した。成長した豚の
７５の島細胞を、膜の上面上のＰＲＭＩ培養基内に置いた。膜は、周期的に、標
本採集され、標本採集の後、交換された。アリコートを、第４日及び第６日に培
養基から抽出し、測定した。測定により、インスリンが、島細胞から分泌され、
膜を透過することが分かった。免疫学的活動は見られなかった。

【００４８】 前述の被包化は、甲状腺欠乏症、成長ホルモン欠乏症、先天性副腎皮質過形成
などの疾患を有する欠乏症の個体内へのホルモン産生移植及び組織産生移植のた
めの他の用途に、効果的に利用されることが可能である。

【００４９】 本明細書に記載のすべての刊行物及び特許明細書は、本発明がかかわる当業者
のレベルを示す。

【００５０】 すべての刊行物及び特許明細書は、あたかも、各個々の刊行物または特許明細
書が、引用することにより本明細書の一部を成すものと特異的かつ個別的に支持
されているごとくである場合と同一の程度で、引用することにより本明細書の一
部を成すものとする。

【００５１】 前述の発明は、分かり易くするために、ある程度詳細に、説明されたが、ある
変化または改変が、添付の請求の範囲内で実施されることが可能であることは自
明である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合体膜内に被包された移植片であって、前記膜が点在する
   脂肪基を有する芳香環バックボーンを有し、前記膜がポリ−パラ−キシリレン、
   ポリ−モノクロロ−キシリレン、及びポリ−ジクロロ−キシリレンではない、移
   植片。
2. 【請求項２】 前記重合体膜が、下記化学式、 【化１】 【化２】 から成る群から選択される構造を有し、ただし、Ｍは脂肪基であり、ｎ及びｎ’
   は正の整数である、請求項１に記載の移植片。
3. 【請求項３】 前記脂肪基が、ＣＨ₂、ＮＨ、ＣＯ、ＳＨから選択される、 請求項１に記載の移植片。
4. 【請求項４】 前記脂肪基が、ＣＨ₂、ＮＨ、ＣＯ、及びＳＨから成る群か ら選択される、請求項２に記載の移植片。
5. 【請求項５】 前記膜が、栄養素及び関心生物学的産物が通過することを可
   能にする有孔性を有する、請求項１に記載の移植片。
6. 【請求項６】 前記膜が、栄養素及び関心生物学的産物が通過することを可
   能にする有孔性を有する、請求項２に記載の移植片。
7. 【請求項７】 前記生物学的産物が、インスリン、ドーパミン、及び甲状腺
   ホルモンから成る群から選択される、請求項６に記載の移植片。
8. 【請求項８】 ｎが、１〜８の数である、請求項２に記載の移植片。
9. 【請求項９】 前記膜が、部分細胞栄養素の通過を許すが、免疫原性因子の
   通過を阻止する有孔性を有する、請求項１に記載の移植片。
10. 【請求項１０】 重合体膜により被覆され、前記膜が点在する脂肪基を有す
    る芳香環バックボーンを有し、前記膜がポリ−パラ−キシリレン、ポリ−モノク
    ロロ−キシリレン、及びポリ−ジクロロ−キシリレンではない、移植用の人工器
    官。
11. 【請求項１１】 前記重合体膜が、下記化学式、 【化３】 【化４】 から成る群から選択される構造を有し、ただし、Ｍが脂肪基であり、ｎ及びｎ’
    が正の整数である、請求項８に記載の人工器官。
12. 【請求項１２】 前記脂肪基がＣＨ₂、ＮＨ、ＣＯ、及びＳＨから成る群か ら選択される、請求項１０に記載の人工器官。
13. 【請求項１３】 前記脂肪基が、ＣＨ₂、ＮＨ、ＣＯ、及びＳＨから成る群 から選択される、請求項１１に記載の人工器官。
14. 【請求項１４】 前記膜が、栄養素及び所望の生物学的産物の通過を許す有
    孔性を有する、請求項１１に記載の人工器官。
15. 【請求項１５】 前記生物学的産物が、インスリン、ドーパミン、及び甲状
    腺ホルモンから成る群から選択される、請求項１４に記載の人工器官。
16. 【請求項１６】 ｎが、１〜８の数である、請求項１に記載の人工器官。
17. 【請求項１７】 重合体膜により前記移植片を被覆することを含み、前記膜
    が点在する脂肪基を有する芳香環バックボーンを有し、前記膜がポリ−パラ−キ
    シリレン、ポリ−モノクロロ−キシリレン、及びポリ−ジクロロ−キシリレンで
    はない、移植片の生物付着に対する保護方法。
18. 【請求項１８】 前記重合体膜が、下記化学式、 【化５】 【化６】 から成る群から選択される構造を有し、ただし、Ｍは、脂肪基であり、ｎ及びｎ
    ’は、正の整数である、請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記脂肪基が、ＣＨ₂、ＮＨ、ＣＯ、及びＳＨから成る群 から選択される、請求項１８に記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記脂肪基が、ＣＨ₂、ＮＨ、ＣＯ、及びＳＨから成る群 から選択される、請求項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】 前記膜が、栄養素及び所望の生物学的産物の通過を許す有
    孔性を有する、請求項１９に記載の方法。
22. 【請求項２２】 前記生物学的産物が、インスリン、ドーパミン、及び甲状
    腺ホルモンから成る群から選択される、請求項２１に記載の方法。