JP2002536109A - プロテオグリカンを減少させた柔組織異種移植片 - Google Patents

プロテオグリカンを減少させた柔組織異種移植片

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Abstract

(57)【要約】 本発明によれば、人間に移植するための実質的に非免疫原生の柔組織異種移植片を含む製造物品が提供される。本発明によれば更に、人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去することにより異種移植片を提供し、異種移植片を塩水及びアルコール中で洗浄し、細胞破壊処理し、プロテオグリカン除去因子及びあるいはグリコシダーゼを使用して消化処理し、随意的には、キャッピング処理を使用して柔組織異種移植片を調製するための方法が提供される。本発明によれば上述の方法で製造した製造物品も提供される。本発明によれば、更に、人間に移植するための呪詛式異種移植片であって、人間以外の動物から採取した柔組織の一部分を含み、該一部分が細胞外成分と、実質的に死んだばかりの細胞とを含む柔組織異種移植片が提供される。細胞外成分は、プロテオグリカン分子が減少される。本発明の各異種移植片は実質的に非免疫原生であり、実質的に天然柔組織のそれと同じ機械特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は人体の膝関節欠損処置の分野に関し、詳しくは、不具合を生じたある
いは損傷を受けた人体の膝関節の柔組織を、人体以外の動物の実質的に免疫学的
に適合する柔組織を使用して交換及び補修することに関する。
【0002】 (従来の技術) 本明細書中で、“柔組織”とは、関節間軟骨(以下、メニスカスとも称する)
や関節軟骨、前方膝十字靱帯のような靱帯、腱、心臓弁といった軟骨性構造に対
して参照されるものとする。 関節間軟骨: 特に、中間及び側方の軟骨性のメニスカス柔組織を介して脛骨の表面プラトー
と関節で連結された大腿部関節顆及びこれら構造部分の全ては様々の靱帯により
然るべく保持される。中間及び側方の各メニスカス柔組織は、繊維軟骨細胞と呼
ばれる細胞、コラーゲン繊維や弾性繊維の細胞間マトリクス、のみならず、様々
なプロテオグリカンから成り立っている。損傷を受けていないメニスカスは、通
常の活動中に反復性の圧縮負荷を日常的に受ける膝関節内での相互作用する骨表
面での適正な力配分、安定化、潤滑を確実化し、膝における衝撃を吸収する。中
間及び側方の各メニスカスの衝撃吸収機能の大半は軟骨に固有の弾性特性により
得られる。メニスカスが傷、病気あるいは炎症等により損傷を受けると関節炎性
の変化が膝関節に生じ、結局、膝関節の機能が失われる。
【0003】 成人の関節間軟骨は破壊されると有意程度には自然再生しないことから、損傷
を受けた成人のメニスカスは歴史的に様々な外科的介入を使用して処置されてき
ている。損傷を受けたメニスカスは除去され人工補装具と交換される。剛性プラ
スチック製の大腿部部材と金属製の脛骨部材とを有する人工膝関節が米国特許第
4,034,418号に記載される。米国特許第4,344,193号や同第4
,502,161号に示されるような、シリコーンゴムあるいは天然ゴムのよう
な弾性材料を用いる数多くのメニスカス人工補装具が考案された。米国特許第5
,092,894号、同第5,171,322号には、メニスカス人工補装具の
ための更に別の、変形性の、可撓性の弾性材料、例えば、コラーゲン、腱、ある
いは繊維軟骨等が開示される。米国特許第5,358,525号には、小型のボ
ールベアリングあるいはゼラチン状流体を充填したポリエチレンプラスチックで
構成される軟骨代替具が記載される。しかしながら、既知の人工補装具は弾性に
乏しく、従って、本来のメニスカスの特性である衝撃吸収性が低く、それ故、損
傷を受けたメニスカス治療のためには不満足なものであった。更には、既知の人
工補装具は日常的な膝関節機能に固有の力に耐え得ないことが分かった。
【0004】 本願発明の発明者の一人は、初期の特許(米国特許第4,880,429号、
道第5,007,934号、同第5,116,374号、同第5,158,57
4号)において幾つかの改良型のメニスカス人工補装具を提供した。これらの特
許では、グリコサミノグリカン分子を随意的に含む再生交差コラーゲンのような
加工天然繊維の乾燥多孔質マトリクス構成としたメニスカス人工補装具が一般に
開示される。一般に、こうしたメニスカス人工補装具のためのコラーゲンは動物
のアキレス腱あるいは皮膚から採取されたものである。再生プロセスにより、元
の組織に追加的な弾性を授け得る、グリコプロテイン、プロテオグリカン、脂質
、天然グリコサミノグリカンその他のような非コラーゲン材料が除去されてしま
う。
【0005】 関節軟骨: 関節軟骨柔組織は、人間及び動物の関節を構成する結着部を構成する全ての骨
の端部を被覆する。関節軟骨は繊維軟骨と、コラーゲン繊維の細胞外マトリクス
のみならず様々なプロテオグリカンから成り立っている。軟骨は関節内で力を配
分するための機構として、また、骨どうしの接触領域の潤滑体として作用する。
関節軟骨がないと関節を容易には動かせなくなるほどの応力集中や摩擦が生じる
。関節軟骨が失われると通常は疼痛性の関節炎を生じ、関節の動きが悪くなる。 成人の場合、損傷を受けた関節軟骨は、補修、交換を含む様々な外科的介入若
しくは切除により伝統的に処置されてきている。補修あるいは切除によれば、通
常は一時的であって関節での平常的な力に耐えるには不十分ではあるものの、組
織は再生され得る。
【0006】 関節軟骨は、通常は、骨膜移植(Engkvist(1979)Scan J
. Plast. Reconstr. Suro.13: 361−369;
Rubak(1982)Acta Orthop. Scan.53:181
−186)による同種移植片の移植(Sengupta他の、(1974)J.
Bone Suro.56B(1):167−177;Rodrigo他の、(
1978)Clin Orth 134:342−349)あるいは、金属製及
びあるいはプラスチック製の構成部品(Rubash他の、(1991)年版、
Clin. Orth. Rel. Res/ 271:2−96)を使用して
交換される。死んだ軟骨組織の同種移植は長年試みられてきているが成功例はご
く少ない。この方策は、移植片に対するホストの免疫学的反応、低温保存プロセ
スの失敗、付着部位の破損が生じることで、長い間、部分的においてのみ成功を
収めてきたに過ぎない。関節面全体を金属製及びプラスチック製の構成部品と交
換する方法は、年輩の、体をそれほど動かさない患者に対しては非常にうまく行
くが、運動性の活動上生じる衝撃を許容するためには一般に不十分であると考え
られ、それ故、通常の関節機構が修復することが示されたことはない。
【0007】 従来の別の方策では関節軟骨は骨及びあるいは人工材料からなる人工補装具を
使用して交換される。例えば、米国特許第4,627,853号には、脱塩した
同種あるいは外因性の骨セグメントが交換部品として使用される。こうした交換
部品が正しく機能するか否かは骨セグメントの脱塩差に基づく。米国特許第4,
846,835号には、繊維軟骨を移植して損傷した関節軟骨の回復を促進する
ための移植技法が記載される。米国特許第4,642,120号には、胎生の繊
維軟骨を含むゲル様組成物の使用が記載される。米国特許第5,306,311
号には、生体内での外形を本来の関節軟骨と実質的に同じにさせた乾燥多孔質の
体積マトリクスを含む関節軟骨人工補装具が記載される。
【0008】 これらの考案があるにも拘わらず、関節軟骨の柔組織を恒久的な人工材料製の
構造物と交換する処置は一般に満足と言えるものではなく、関節軟骨として好適
で、天然の、あるいは天然のそれと類似する、再吸収性の材料からなる構造物は
開発されていない。ほ乳類の関節部の対向する関節軟骨は脆く、従来の人工関節
移植によって結局生じる研磨性のインターフェースばかりか、通常状態からのコ
ンプライアンス変動にも耐え得ない。更にまた、関節部の力は体重の倍数であり
、膝と臀部の場合ではそうした力の発生は代表的には年間当たり百万サイクルを
上回る。故に、従来の恒久的人工関節は本来の関節軟骨の特性を有する材料から
構成されないばかりか、そうした日常的な力に充分耐えるべくしっかりと位置決
めされ得るようにはなっていない。
【0009】 靱帯: 前方膝十字靱帯柔組織(以下、ACLとも称する)は、全ての屈曲位置におい
て、脛骨の大腿部からの前方偏倚に抵抗する機能がある。ACLには、脛骨の内
外への回転中における完全に伸びた膝の過伸展に抵抗して回転安定性に寄与する
機能の他に固有受容性における約割もある。ACLは細胞、水、コラーゲン、プ
オロテオグリカン、フィブロネクチン、エラスチン、その他のグリコプロテイン
から成る結着組織構造から構成される(Cyril Frank,M.D.他の
Normal Ligament: Structure, Function
, and Composition. Injury and Repair
of the Musculoskeletal Soft Tissues
, 2:45−101)。構造上、ACLは、脛骨の側方大腿部顆の前方の顆間
隆起の、後方から上方に向けて中央壁に延伸する凹部に取り付けられる。
【0010】 損傷を受けたACLの好ましい処置方法は、骨−靱帯−骨の自己移植を使用す
る靱帯再生である。膝十字靱帯再生には安定化を直ちに得られるという利益があ
り、機能回復が迅速且つ活発化する可能性がある。しかしながら、ACL再生に
は重大な欠点がある。そうした欠点は、例えば、膝蓋腱あるいは膝腱を再生に使
用する場合には通常の解剖が妨害を受ける;関節内ハードウェアを配置して腱を
固定する必要がある;前方膝が頻繁に痛むことである。しかも、最近の調査によ
れば、関節内ACL再生を使用した多数の患者グループでの前方膝十字靱帯再生
において、変形性関節症の恐れが増大することが示された。
【0011】 損傷ACLの“一次ACL補修”と称される第2の処置方法には、裂けた構造
部分を元の場所に縫合することが含まれる。この一次ACL補修には、関節鏡を
限定量接近させることができる;通常の解剖上の妨害が最小である;局所麻酔下
での外来患者手順である;といった潜在的利益がある。一次ACL補修に欠点が
あるとすれば、長期に渡るACL補修において充分な数の患者に安定性が提供さ
れず、いずれ再度の再生が必要になるという認識があることである。前方膝十字
靱帯の補修成功率は一般に60〜70%の範囲を推移している。
【0012】 心臓弁: 心臓弁は、繊維軟骨と、コラーゲン及び弾性繊維の細胞外マトリクスとのみな
らず様々なプロテオグリカンから成り立っている。心臓弁代替物を形成するため
に人工及び組織ベースの様々な材料(後者は受容生体あるいは同種内での異生体
の何れかからのもの)が使用されてきており、各材料には長所も短所もある。 人工心臓弁の場合、モノマー及びあるいは人工ポリマーの反応条件を変えてや
ることで、心臓弁の特性を有益に改変することが恐らく可能である。しかしなが
ら人工心臓弁は血栓塞栓症や機械的故障を生じ得る。
【0013】 組織ベースの心臓弁は人工心臓弁に対して優れた血液接触特性を実証すること
ができる。しかしながら、組織ベースの心臓弁もまた生体内での下位安定性に関
わり得る。米国特許第4,755、593号を参照されたい。 心膜異種移植組織の弁が、上述した人工及び組織ベースの各心臓弁の代替物と
して導入された。Inescu,M.I.他の、Heart Valve Re
placement With The Inescu−Shiley Per
icardial Xenograft,J. Thrac. Cardiov
as. Surg. 73; 31−42(1977)を参照されたい。しかし
ながら、そうした弁にはカルシウム沈着及び耐久性上の問題がある。Morse
,D,ed. Guide To Prosthetic Heart Val
ves, Springer−Verlag,NewYork, 225−23
2(1985)を参照されたい。 従って、血液接触性を有し及び生体内安定性があり、機械的耐久性のある柔軟
な心臓弁代替物に対する要望が存在する。
【0014】 異種移植片: 柔組織の大半の構造並びにその多くの特性は、異種移植片材料、即ち、移植片
の受容者とは別の種から取り出した移植片材料を使用する移植の場合は維持され
る。例えば、米国特許第4,400,833号では、牛その他のほ乳類から採取
した腱あるいは靱帯が人工メッシュで被覆された後に異種宿主に移植される。こ
の米国特許には豚の心膜のような平坦組織も異種移植に好適である旨も記載され
る。米国特許第4,755,593号には、人工心臓弁、人工血管、やけどその
他の傷当てに好適な医用生体材料に加工された牛の腹膜が記載される。WO84
/03036号には牛、羊、あるいは豚の血管異種移植片が開示される。しかし
ながらそれらの何れにも、柔組織交換のために異種移植片を使用する点に関する
記載は含まれない。
【0015】 移植された異種移植片は、移植片の慢性及び激症の拒絶反応のような免疫反応
を誘発する。ここで“慢性拒絶反応”とは、異種移植片に対する受容者個人の免
疫反応に対して参照される。代表的には、慢性拒絶反応は異種移植片の受容者個
人の血清中の免疫グロブリンG天然抗体と、細胞上に表出した炭水化物部分と、
及びあるいは、細胞マトリクス及びあるいは異種移植片の細胞外成分との相互作
用により媒介される。例えば、非霊長類哺乳動物(例えば、豚あるいは牛原産の
)柔組織軟骨異種移植片の人間への移植は、主に人間の血清中の免疫グロブリン
G天然Gal抗体が、異種移植片に表出した炭水化物構造Galα1−3Gal
β1−4GlcNAc−R(α−ガラクトシルあるいはα−galエピトープ)
と相互作用することによって妨げられる(K.R.Stone他のPorcin
e and bovine cartilage transplants i
n cymomolgus monkey: I.A model for c
hronic xenograft rejection, 63 Trans
plantation 640−645(1997); U.Galili他の
、Procine and bovine cartilage transp
lants in cynomolgus monkey;II.Change
s in anti−Gal response during chroni
c rejection,63 Transplantation 646−6
51(1997))。
【0016】 ここで、対比的に使用される“慢性拒絶反応”及び“激症拒絶反応”とは、天
然抗体異種移植片に対する受容者個人における、代表的には異種移植片の受容者
個人の血清中の免疫グロブリンMと、細胞上に表出する炭水化物部分とが相互作
用することにより媒介される免疫反応に対して参照される。この相互作用により
補完システムが働くと血管床が溶解し、受容者個人の血流は数分〜2、3時間の
内に停止する。 ここで、“細胞外成分”とは、柔組織中に存在する、細胞外水分、コラーゲン
及び弾性繊維、プロテオグリカン、フィブロネクチン、エラスチンソノタノグリ
コプロテインに対して参照される。
【0017】 異種移植片材料は、移植片受容者に移植するに先立って免疫原生を低下させる
べく化学的に処置することができる。例えば、グルタルアルデヒドを異種移植片
に架橋させるあるいは“なめす(tan)”ことで抗原性を低下させることが米
国特許第4,755,593号に詳しく説明される。脂肪族及び芳香族の各ジア
ミン配合物のようなその他の架橋剤は、コラーゲンポリペプチドのアスパラギン
酸及びグルタミン酸の残滓からなる側鎖カルボキシ基群を介して追加的な架橋を
提供することができる。グルタルアルデヒドおよびジアミンによるなめし加工に
よっても異種移植組織の安定性を高めることができる。。
【0018】 移植の準備上、異種移植片組織は様々な物理処置にもかけられる。例えば、米
国特許第4,755,593号には、異種移植片を引張して機械適応力を受けさ
せ、ずっと薄く且つ強靱な医用生体材料とすることが記載される。例えば、米国
特許第5,071,741号、同第5,131,850号、同第5,160,3
13号、同第5,171,660号に記載されるように、同種移植のための組織
は、通常は低温保存されることで貯蔵期間中の細胞生存度が最適化される。米国
特許第5,071,741号には、組織を冷凍すると細胞外あるいは細胞内での
氷晶形成及び浸透性の脱水により細胞に機械的損傷が生じることが記載される。
【0019】 (解決しようとする課題) 柔組織の補修あるいは交換を必要とする人体に移植するための、実質的に非免
疫原生の柔組織異種移植片を提供することである。 免疫原生の小さい、しかし、人体用の異種移植片のための実質的に自然な弾性
及び負荷支承能力を有する異種移植用柔組織の加工方法を提供することである。
【0020】 (課題を解決するための手段) 本発明によれば、柔組織の補修あるいは交換を必要とする人体に移植するため
の、実質的に非免疫原生の柔組織異種移植片が提供される。本発明によれば、免
疫原生の低い、しかし、人体用の異種移植片のための実質的に自然な弾性及び負
荷支承能力を有する異種移植用柔組織を加工するための方法も提供される。 ここで、“異種移植”とは、ある種の動物から別の種の動物に移行される移植
組織に対して参照される(Stedman’s Medical Dictio
nary,Williamn & Wilkins, Baltimore,
MD(1995))。 ここで、“外因性の”、例えば、外因性柔組織とは、ある種の動物から他の種
の動物に移行される柔組織に対して参照される(同典拠)。
【0021】 本発明の方法には、放射線、1サイクル以上の冷凍及び解凍を使用した処理、
化学的架橋剤を使用した処置、アルコールあるいはオゾン化を使用する処理の何
れかあるいは組み合わせたものが含まれる。これらの方法に加えてあるいはそれ
らに代わる本発明の方法には、細胞破壊処理、異種移植片の炭水化物部分のグリ
コシダーゼ消化、あるいは、プロテオグリカン除去因子を使用した処理、の何れ
かあるいは組み合わせたものが含まれる。随意的にではあるが、グリコシダーゼ
消化、あるいは、プロテオグリカン除去因子を使用した処理に引き続き、それ以
降の処理、例えば、キャッピング分子を使用しての異種移植片の炭水化物部分の
処理を行うことができる。本発明の方法によれば、上述のプロセス処理段階の1
つ以上を実施した後、天然の柔組織と実質的に同じ機械的特性を持った異種移植
片が提供される。
【0022】 ここで、“細胞破壊”、例えば細胞破壊処理とは、細胞を殺すための処理に対
して参照される。 ここで、“キャッピング分子”とは、異種移植片がその受容者の免疫システム
上もはや異物としては認識されないように、炭水化物鎖と架橋する単数あるいは
複数の分子に対して参照される。 ここで、“キャップ”するあるいは“キャッピング”とは、単位量炭水化物の
如きキャッピング分子を、例えば、異種移植片の表面炭水化物部分に共有結着さ
せる場合のように、炭水化物鎖の端部に結着することに対して参照される。 本発明の1実施例によれば、人体に移植するための、実質的に非免疫原生の柔
組織異種移植片を含む物品の製造方法が提供される。
【0023】 本発明の他の実施例によれば、人体に移植するための柔組織異種移植片の調製
方法が提供され、本調製方法には、人間以外の動物から採取した柔組織の少なく
とも一部分を除去して異種移植片を提供すること、異種移植片を水及びアルコー
ル中で洗浄すること、異種移植片を、紫外放射線への曝露、アルコール浸漬、オ
ゾン化、凍結/解凍サイクル、の処理群から選択した少なくとも1つの処理に掛
け、かくして異種移植片の機械的特性を天然の柔組織の相当部分のそれと実質的
に同一化することが含まれる。
【0024】 ここで、“部分”、例えば、柔組織、第2表面炭水化物部分あるいはプロテオ
グリカンの一部分とは、柔組織、第2表面炭水化物部分あるいはプロテオグリカ
ンの全て若しくは全てではない部分に対して参照される。 本発明の他の実施例によれば、人体に移植するための柔組織異種移植片の調製
方法が提供される。この調製方法によれば、人間以外の動物から採取した柔組織
の少なくとも一部分を除去して異種移植片を提供すること、異種移植片を水及び
アルコール中で洗浄すること、異種移植片を、細胞破壊処理、異種移植片をグリ
コシダーゼを使用して消化し、第1表面炭水化物部分を除去し、かくして異種移
植片の特性を天然の柔組織の相当部分のそれと実質的に同一化することが含まれ
る。
【0025】 ここで、“第1表面炭水化物部分(単数あるいは複数の)”とは、炭水化物鎖
の非還元末端位置での終末α−ガラクトシル糖に対して参照される。 本発明の更に他の方法実施例には追加的段階、例えば、異種移植片上の第2表
面炭水化物部分をキャッピング分子を使用して少なくとも一部分キャッピングし
、かくして異種移植片を実質的に非免疫原生のものとすることが含まれ得る。 ここで、“第2表面炭水化物部分”とは、炭水化物鎖の非還元末端位置でのN
−アセチルアクトサミン残滓であって、本来、あるいはα−ガラクトシル糖エピ
トープの前分裂の何れかによりキャッピングされていない残滓に対して参照され
る。
【0026】 更に他の実施例によれば、人体に移植するための柔組織異種移植片の調製方法
が提供される。この調製方法によれば、人間以外の動物から採取した柔組織の少
なくとも一部分を除去して異種移植片を提供すること、異種移植片を水及びアル
コール中で洗浄すること、異種移植片を細胞破壊処理に掛けること、異種移植片
をプロテオグリカン除去因子で消化して異種移植片からプロテオグリカンの少な
くとも一部分を除去し、かくして、異種移植片の機械的特性を天然の且つ実質的
に非免疫原生の柔組織の相当部分のそれと実質的に同一化することが含まれる。
【0027】 本発明の更に他の実施例によれば、上述の1つ以上の方法により創出される、
人間に移植するための、実質的に非免疫原生の柔組織異種移植片を含む製造物品
が提供される。 更に他の実施例によれば、人間に移植するための柔組織異種移植片であって、
人間以外の動物から採取した柔組織の一部分を含み、この一部分が、グリコシダ
ーゼ消化されやすい表面炭水化物部分を実質的に含まず、かくして、実質的に天
然の柔組織の相当部分と同じ機械的特性を有する柔組織異種移植片が提供される
【0028】 更に他の実施例によれば、人間以外の動物から採取した柔組織の一部分を含み
、この一部分が、実質的に細胞外成分と、死んだばかりの細胞とを含み、これら
の細胞外成分及び死んだ細胞が実質的に表面αガラクトシル成分を有さず且つ表
面炭水化物部分の少なくとも一部分と結着したキャッピング分子を有する、人体
に移植するための柔組織異種移植片が提供される。柔組織の一部分は実質的に非
免疫原生であり且つ実質的に天然の柔組織と同じ機械的特性を有する。
【0029】 更に他の実施例によれば、人間に移植するための柔組織異種移植片であって、
人間以外の動物から採取した柔組織の一部分を含み、この一部分には細胞外成分
と、実質的に死んだばかりの細胞とが含まれ、細胞外成分の有するプロテオグリ
カンが減少された柔組織異種移植片が提供される。柔組織の一部分は実質的に非
免疫原生であり且つ実質的に天然の柔組織と同じ機械的特性を有する。
【0030】 (発明の実施の態様) 本発明は、人間に移植するための異種移植片の慢性拒絶反応に対処しようとす
るものである。従って、本発明の方法に従い製造される柔組織異種移植片は実質
的に非免疫原生であり、また、一般に、天然の柔組織の機械的特性を維持する。 柔組織はプロセス処理中に幾分収縮するが、本発明に従い調製した柔組織異種
移植片は一般に、天然の柔組織異種移植片の外観を呈する。例えば、本発明に従
い調製した中間メニスカス異種移植片は一般に、天然の中間メニスカスの外観を
呈し、本発明の側方メニスカス異種移植片は一般に天然の側方メニスカスの外観
を呈する。柔組織異種移植片は切断してセグメント化し、各セグメントを以下に
説明するように受容者の関節中に移植することができる。
【0031】 本発明の1実施例によれば、人間に移植するための異種移植片柔組織を調製あ
るいは加工するための方法が提供される。柔組織は人間以外の動物から採取され
本発明の異種移植片に調製され得る。人間以外のトランスジェニック動物あるい
は、遺伝子工学的に変質された人間以外の動物から採取した柔組織もまた、本発
明に従う異種移植片として使用することができる。異種移植片調製のために使用
する中間及び側方の各メニスカス、並びに関節軟骨の供給源として好ましいのは
牛、羊、豚、の膝関節、もっと好ましくは豚の膝関節である。靱帯柔組織異種移
植片の供給源として好ましいのは牛及び豚の関節であり、もっと好ましくは豚の
関節である。心臓弁異種移植片を調製するための柔組織供給源として好ましいの
は豚の腹膜である。あるいは、豚の心膜を使用して本発明の心臓弁異種移植片を
形成することもできる。若い動物の関節は、老いた動物のそれよりもどうしても
弾性に富み、従って移植性に富むことから、柔組織の供給源としてずっと好まし
い。柔組織供給源としての動物の年齢は、屠殺時で6〜18歳の間であるのが最
も好ましい。また、膝蓋腱、前方あるいは後方の膝十字靱帯、アキレス腱あるい
は膝腱は動物供給源から採取されドナー靱帯として使用される。
【0032】 本発明の最初の段階では、人間以外の動物から無傷の柔組織が除去される。人
間以外の動物の膝関節から中間あるいは側方の各メニスカスが除去される。人間
以外の動物の任意の関節から関節軟骨が除去される。例えばアキレス腱のような
靱帯及び腱も、人間以外の動物から除去される。相当する関節から採取した柔組
織が本発明の柔組織異種移植片を作成するために使用される。後膝関節から採取
した関節軟骨は、膝に移植するための関節軟骨異種移植片を作成するために使用
される。同様に、ドナー動物の股関節から採取した関節軟骨は人間の股関節のた
めの関節軟骨異種移植片を作成するために使用される。
【0033】 柔組織の供給源としての関節は、屠殺直後の動物から採取されるべきであり、
また、無菌の等浸透圧溶液その他の組織保存溶液に素早く配置するのが好ましい
。関節の採取は、動物の屠殺後できるだけ速やかに実施すべきであり、また、冷
温下、即ち、約5℃〜約20℃の範囲の温度下に実行して柔組織の酵素劣化を最
小化するのが好ましい。
【0034】 柔組織は冷温下に厳しい無菌技法を使用して採取される。 メニスカス柔組織に関し、関節は膝蓋腱を先ず横切開することにより開放され
る。メニスカスのホーンが付着組織の無い状態で切開される。直径約5ミリ、深
さ約5ミリの実質的に円筒プラグ状の少量の骨がホーンに付着したまま残される
。メニスカスの滑膜交合部を注意深く識別し、メニスカス組織自体から切り離し
、異種移植片を形成する。
【0035】 関節軟骨柔組織の場合、関節軟骨の細皮を肋軟骨下の骨の薄層と共にドナーの
関節から少量削り取り、異種移植片を形成する。 靱帯柔組織の場合、ドナーの関節が標準的な外科技法を使用して開放される。
靱帯は、本発明の幾つかの形態では靱帯のみが採取されるが、一端あるいは両端
に骨ブロックを付けた状態で採取される。本発明の1形態では、直径約9〜10
ミリ、長さ約20〜40ミリの実質的に円筒プラグ状の骨ブロックを靱帯に付着
させたままとすることができる。靱帯は注意深く識別され、付着する組織の無い
状態で切開され、異種移植片を形成する。
【0036】 心臓弁柔組織の場合、豚の腹膜あるいは心膜が採取され、当業者に既知の手順
に従い心臓弁異種移植片が形成される。例えば、米国特許第4,755,593
号には腹膜採取手順が議論される。 次いで異種移植片は無菌の約10容量の冷水内で洗浄され、残留する血液タン
パク質や水溶性物質が除去される。その後、種移植片は室温下に約5分間アルコ
ールに浸漬され、組織を滅菌すると共に非コラーゲン材料が除去される。
【0037】 メニスカス柔組織異種移植片は、全体的に半月形状の表面を上側(上位表面)
に有し、また、全体的に半月形状の主表面を底側(下位表面)に有し、上位及び
下位の各表面の外側部分は外側側方表面により連結され、また、上位及び下位の
各表面の内側部分は内側側方表面により連結される。 人工関節柔組織異種移植片は骨基質上に支持された非結晶組織の外観を呈し、
先端側(上位表面)には全体に球状の主表面を有し、骨の下側表面(下位表面)
はざらざらしている。
【0038】 アルコールに浸漬した後、異種移植片は直接移植するか、若しくは以下の手順
、即ち、放射線処理、アルコール処理、オゾン化、1サイクル以上の冷凍及び解
凍、及びあるいは、化学架橋剤処理、の少なくとも1つを受ける。1つ以上の処
理を施す場合、異種移植片に対するそれらの処理は任意の順番で実施して良い。 本発明の1方法実施例によれば、異種移植片は約15分間、紫外放射線に曝さ
れ、あるいは約0.5〜3メガラドのガンマ放射線量に曝される。
【0039】 更に別の実施例では異種移植片はオゾン化処理を受ける。 本発明の更に別の方法実施例によれば、異種移植片は冷凍/解凍サイクル処理
に掛けられ得る。問えば、異種移植片は、異種移植片が完全に凍結する、即ち、
未凍結の柔組織を含む温点が内部に残らない限りに於いて、任意の冷凍方法を使
用して冷凍することができる。異種移植片を約5分間液体窒素に浸漬してこの段
階を実行するのが好ましい。異種移植片を冷凍庫に配置してゆっくりと冷凍させ
るのが更に好ましい。冷凍/解凍サイクルを実施した後、異種移植片は室温(約
25℃)下に約10分間等浸透圧塩水浴浸漬して解凍させる。繊維劣化を最小化
するために外部熱源あるいは放射線源は使用しない。
【0040】 更に他の実施例では、異種移植片は随意的に化学剤に曝露され、細胞外成分内
のタンパク質をなめし加工あるいは架橋させ、異種移植片内の免疫原生の決定子
を更に減少あるいは低減させる。この処理のためには任意のなめし剤あるいは架
橋剤を使用することが可能であり、1回以上の架橋ステップを実施するあるいは
1つ以上の架橋剤を使用することで完全な架橋を保証し、かくして、異種移植片
の免疫原生を最適に減少させることができる。例えば、グルタルアルデヒド、ホ
ルムアルデヒド、アジピックジアルデヒドその他のようなアルデヒドを使用して
、本発明の方法に従う異種移植片の細胞外コラーゲンを架橋することができる。
その他の好ましい架橋剤には脂肪族及び芳香族の各ジアミン、カルボジイミド、
ジイソシアネートその他が含まれる。
【0041】 アルデヒド、例えばグルタルアルデヒドを架橋剤として使用する場合、異種移
植片は約0.001%から約5.0%のグルタルアルデヒド、好ましくは約0.
01%〜約5.0%のグルタルアルデヒドを含有しpHが約7.4である緩衝溶
液、もっと好ましくはアルデヒド含有量が約0.01%〜約0.1%、最も好ま
しくは約0.01%〜約0.05%のアルデヒドを含有する緩衝液に配置され得
る。恐らくは1日〜14日、好ましくは1日〜5日、最も好ましくは3日〜5日
であり得る架橋反応期間中、溶液のpHを制御し続けることが可能である限りに
於いて、ホスフェート緩衝塩水あるいはトリシドロキシメチルアミノメタンその
他のような任意の好適な緩衝溶液を使用することができる。
【0042】 あるいは、異種移植片を、これに限定するものではないが、蒸気アルデヒド架
橋剤、例えば蒸気ホルムアルデヒドのような蒸気形態の架橋剤に曝露することも
できる。蒸気形態の架橋剤は濃度及びpHを有し得、異種移植片は架橋反応を生
じさせるに好適な時間、蒸気架橋剤に曝露させることができる。例えば、異種移
植片は濃度約0.001〜約5.0%、好ましくは約0.01〜約5.0%、p
H約7.4の蒸気架橋剤に曝露させることができる。より好ましくは異種移植片
は、濃度約0.001〜約0.10%、最も好ましくは約0.01〜約0.05
%の範囲のアルデヒドに曝露される。異種移植片は、1日〜14日、好ましくは
1日〜5日、最も好ましくは3日〜5日間であり得る期間、アルデヒドに曝露さ
れる。蒸気架橋剤に曝露されることにより異種移植片中の残留化学物質が減少さ
れ得る。
【0043】 架橋反応は、異種移植片柔組織から免疫原生の決定子が実質的に排除されるま
で継続されるべきであるが、異種移植片の機械的特性が大幅に変化する前に終了
されるべきである。架橋剤としてジアミンも使用する場合、グルタルアルデヒド
架橋は未反応のジアミンがキャッピングされるよう、ジアミン架橋が生じた後に
生じるべきである。架橋が説明したように生じて完了した後、異種移植片を洗浄
して残留化学物質を除去し、また0.01〜0.1Mグリシン、好ましくは0.
01〜0.05Mグリシンを添加して、未反応のまま残留するアルデヒド群をキ
ャッピングするべきである。
【0044】 上述した処理に加えてあるいはそれらに代えて、異種移植片を細胞破壊処理に
掛けて異種移植片の細胞を殺すことができる。随意的には、この細胞破壊処理を
グリコシダーゼを使用した異種移植片の消化に先駆けてあるいはその後に実施し
て異種移植片から第1表面炭水化物部分を除去する。グリコシダーゼ粗使用した
処理に加えてあるいはそれに代えて、このグリコシダーゼ処理に先行してあるい
は引き続き、異種移植片をプロテオグリカン除去因子を使用して処理する。更に
、グリコシダーゼ及びあるいはプロテオグリカン除去因子消化に引き続き、随意
的には、フコシルあるいはn−アセチルグルコサミン分子のようなキャッピング
分子を架橋させ、異種移植片の炭水化物鎖の表面N−アセチルアクトサミン端を
キャッピングする。
【0045】 本発明のこの方法実施例では、異種移植片は細胞破壊処理を受けて柔組織の細
胞が殺される。代表的には、表面炭水化物部分が生きた細胞から除去されると、
生きた細胞は表面炭水化物部分を再表出させる。異種移植片の抗原性成分が再表
出されると異種移植片の免疫性拒絶反応が連続して誘起され得る。これに対し、
死んだ細胞は表面炭水化物部分を再表出することはできない。抗原性の表面炭水
化物部分を異種移植片の死んだ細胞及び細胞外成分から除去することで、異種移
植片の免疫性拒絶反応の原因としての抗原性の表面炭水化物部分が実質的に恒久
的に排除される。
【0046】 従って、上述した各実施例では、本発明の異種移植片は凍結/解凍サイクルに
かけられて柔組織の細胞が破壊、即ち殺される。あるいは、本発明の異種移植片
を凍結/解凍サイクルは0.2メガラド〜約3メガラドの量のガンマ放射線を使
用して処理される。そうした放射線処理により柔組織細胞は殺され、異種移植片
を凍結/解凍サイクルは安定化される。殺された柔組織細胞はもはや、移植され
た異種移植片の免疫性拒絶反応の要因であるα−galエピトープのような抗原
性の表面炭水化物部分を再表出することはない。
【0047】 柔組織細胞が殺される前あるいは後の何れかに於いて、本発明の各実施例では
異種移植片はグリコシダーゼ、詳しくは、α−ガラクトシダーゼのようなガラク
トシダーゼを使用した異種移植片の生体外消化を受け、抗原性の表面炭水化物部
分が酵素除去される。特に、α−galエピトープは、引き続く反応中に示され
るように、α−ガラクトシダーゼを使用する酵素処理により排除される。
【0048】 N−アセチルアクトサミン残滓は、通常は人間や哺乳動物の細胞状に表出され
るエピトープであり、従って非免疫原生である。グリコシダーゼを使用しての異
種移植片の生体外消化は様々な方法により達成される。例えば、異種移植片はグ
リコシダーゼを含有する緩衝溶液に浸漬されあるいは培養され得る。加えて、異
種移植片は以下に詳しく説明するように、透過性を高めるべく孔開け処理され得
る。あるいは、グリコシダーゼを含有する緩衝溶液を拍動性の洗浄プロセスを介
して異種移植片中に加圧下に圧入させることができる。
【0049】 異種移植片からα−galエピトープを除去することで異種移植片に対する免
疫反応が減少する。α−galエピトープは非霊長類哺乳動物や広鼻猿類のサル
(南米のサル)において細胞当たり1×10−35×10エピトープとして
のみならず、細胞外成分のプロテオグリカンのような巨大分子として表出される
(U.Galili他のMAn, apes, and Old World
monkeys differ from other mammals in
the expression of α−galactosil epito
pes on nucleated cells, 263 J. Biol.
Chem. 17755(1988))。しかしながら、このエピトープは旧
世界サル(アジアアフリカのサル)や人間には存在しない(同典拠)。抗−Ga
lは、人間及び霊長類では胃腸内バクテリヤ上のα−galエピトープ炭水化物
構造に対する免疫反応の結果として生じる(U. Galili他の、Inte
raction between human natural anti−α
−galactosyl immunoglobulin G and bac
teria of the human flora, 56 Infect.
Immun. 1730(1988); R.M.Hamadeh他の、Hu
man natural anti−Gal IgG regulates a
lternative complement pathway activa
tion on bacterial surfaces,89 J.Clin
. Invest. 1223(1992))。
【0050】 非霊長類哺乳動物がα−galエピトープを生じることから、これらの哺乳動
物から採取した異種移植片を霊長類に異種移植すると霊長類の抗−Galがこれ
らのエピトープに結着して拒絶反応が生じる。異種移植片は、この結着により生
じる補体結着及び抗体依存性細胞媒介細胞障害により破壊される(U. Gal
ili他の、Interaction of the natural ant
i−Gal antibody with α−galactosyl epi
topes: A major obstacle for xenotran
splantation in humans, 14 Immunology
Today 480(1993); M.Sandrin他の、Anti−p
ig IgM antibodies in human serum rea
ct predominantly with Galαl−3Gal epi
topes, 90 Proc.Natl. Acad. Sci. USA
1139(1993); H.Good他の、Identification
of carbohydrate structures which bin
d human anti−porcine antibodies; imp
lications for discordant grafting in
man. 24 Transplamt/ Proc. 559(1992)
; B.H.Collins他の、Cardiac xenografts b
etween primate species provide evide
nce for the importance of the α−gala
ctosyl determinant in hyperacture re
jection, 154 J. Immunol.5500(1995))。
更に、異種移植により免疫システムの作用が活発化し、結着性の抗−Galが大
量に発生する。従って、異種移植片の細胞や細胞外成分からα−galエピトー
プを実質的に除去してα−galエピトープの再表出を防止することで、異種移
植片の、抗−GAl抗体がα−galエピトープと結着することに関連する異種
移植片に対する免疫反応を減少させることができる。
【0051】 更に、本発明の軟骨柔組織異種移植片は生体外酵素を使用してのα−galエ
ピトープの除去に特に好適である。臓器その他の組織とは対照的に、軟骨細胞外
成分は代謝回転が極めて遅い。しかも、軟骨細胞、即ち、繊維軟骨細胞は殺され
ると、先に議論したようにそれらの細胞からのα−galエピトープの再表出が
妨げられる。 加えて、柔組織異種移植片はグリコシダーゼを使用する処理に先駆けてあるい
は同時に、ポリエチレングリコール(PEG)を使用して処理することができる
。PFGは酵素及びコラーゲン細胞外成分と共有結着してグリコシダーゼのため
のキャリヤーとして働く。更に、PEG処理した異種移植片は免疫原生が低下す
る。
【0052】 柔組織を殺す前あるいは後の何れかに於いて、本発明の実施例では異種移植片
が、1つ以上の異なる形式のプロテオグリカン除去因子を使用して洗浄あるいは
消化される。プロテオグリカン除去因子処理はグリコシダーゼ処理に先行させあ
るいはその後に実施することができる。グリコサミノグリカン(GAGs)のよ
うなプロテオグリカンは個別の分子として一様にかあるいは変化量において、本
発明の異種移植片の細胞外成分内に散在される。GAGsには、コンドロイチン
4−硫酸塩のようなムコ多糖、コンドロイチン6−硫酸塩、ケラタン硫酸、デル
マタン硫酸、ヘパリン硫酸、ヒアルロン酸、及びそれらの混合物が含まれる。そ
うしたGAGsを含むプロテオグリカンは、α−galエピトープのような付着
炭水化物を含む。そうしたエピトープは、先に議論したように、異種移植片が移
植されると免疫反応を刺激する。異種移植片をプロテオグリカン除去因子を使用
して洗浄あるいは消化することによりプロテオグリカン及び付着α−galエピ
トープの少なくとも一部分が異種移植片の細胞外成分から除去され、異種移植片
を移植するに際しての異種移植片に対する免疫反応が減少される。プロテオグリ
カン除去因子処理及び引き続く移植が実施された後、天然の組織が残余のコラー
ゲンシェルを充填することができる。
【0053】 本発明で使用するプロテオグリカン除去因子の非限定的な例には、コンドロイ
チナーゼABC、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチンACIIリアーゼ、ケラタ
ナーゼ、トリプシンのようなものが含まれる。本発明で使用するその他のプロテ
オグリカン除去因子にはフィブロネクチン残存物が含まれる。Homanber
g他によれば、フィブロネクチン残存物、例えばアミノ−末端基29−kDa残
存物は関節軟骨柔組織の表皮面に結着し、軟骨に貫入して軟骨細胞を包囲するこ
とが示唆された(G. A. Homandberg他の、Hyaluroni
c acid suppresses fibronectin fragme
nt mediated cartilage chondrolysis;
I. In vivtro, Osteoarthritis and Car
tilage(1997) 5,309−319; G.A. Homandb
erg 他の、High concentrations of fibron
ectin fragments cause shor−term cata
bolic effects in cartilage tissue wh
ile lower concentrations cause conti
nuous anabolic effect, Archives Of B
iochemistry And Biophysics, Vol. 311
, No.2, 6月,pp. 213−218(1994); G.A. H
omandberg他の,Agents that block fibron
ectin fragment−mediated cartilage da
mage also promote repair,Inflammatio
n Research 46(1997) 467−471)。Homanbe
rg他によれば、選択濃度下にそうしたフィブロネクチン残存物を軟骨に生体外
あるいは生体内追加することによりプロテオグリカン合成が一時的に阻止されて
細胞外メタロプロテイナーゼが増大し、結局、軟骨組織からプロテオグリカンが
急速に失われる(同典拠)。
【0054】 しかしながら、当業者に既知のその他のプロテオグリカン除去因子もまた本発
明に使用することができる。本発明の異種移植片は、この異種移植片の細胞外成
分からプロテオグリカンの少なくとも一部分を除去するために有効量のプロテオ
グリカン除去因子を使用して処理される。異種移植片は、約1.0TRU/ml
〜約100.0TRU/mlの範囲の量のヒアルロニダーゼのようなプロテオグ
リカン除去因子、あるいは、約0.01μ/ml〜約2.0μ/ml、あるいは
最も好ましくは、約0.1μ/ml〜約2.0μ/mlの範囲の量のコンドロイ
チナーゼABCのようなプロテオグリカン除去因子を使用して処理されるのが好
ましい。異種移植片は、約0.01μM〜約1.0μM、好ましくは約0.1ミ
クロンM〜約1.0μMの範囲の量のフィブロネクチン残存物(例えば、アミノ
−末端基29−kDa)のようなプロテオグリカン除去因子を使用しても処理す
ることができる。
【0055】 グリコシダーゼあるいはプロテオグリカン除去因子を使用しての各処理に引き
続き、異種移植片の残留炭水化物鎖(例えば、クリコサミノグリカン)が、キャ
ッピング分子を使用して随意的に処理され、残留炭水化物鎖の少なくとも一部分
がキャッピングされる。キャッピング分子の例にはフコシルあるいはn−アセチ
ルグルコサミン分子が含まれる。 処理に先立ち、異種移植片表面(例えばメニスカス柔組織異種移植片の外側側
面)を随意的に孔開けし、異種移植片の非免疫原生を実質的に低下させるために
使用する作用物質の透過性を高めることができる。18ゲージ針のような滅菌し
た外科用針を使用してこの孔開けを実施することができる。あるいは複数の針を
含む櫛様装置を使用しても良い。孔開けは、異種移植片内部への所望のアクセス
を達成するための様々な孔間隔で様々な配列模様下に実施され得る。また、孔開
けはレーザーを使用して実施することもできる。本発明の1形態では約3ミリメ
ートルの間隔を置いた1本以上の直線状の孔列が異種移植片の外側側面の円周方
向に形成される。
【0056】 移植に先立ち、本発明の柔組織異種移植片はフィシンあるいはトリプシンのよ
うなタンパク分解性の酵素により限定的に消化処理され、あるいは抗石灰化剤コ
ーティング、抗血栓症コーティング、抗生物質、発育因子その他の、受容者の関
節中への異種移植片組み込みを助長させ得る薬品で処理され得る。本発明の柔組
織異種移植片は、既知の方法、例えば、追加的なグルタルアルデヒドあるいはホ
ルムアルデヒド処理、エチレンオキシド滅菌、プロピレンオキシド滅菌その他の
方法を使用して更に滅菌することができる。異種移植片は使用が必要とされるま
で凍結保存され得る。
【0057】 本発明の柔組織異種移植片あるいはそのセグメントは、既知の関節鏡外科技法
を使用して、当業者により、損傷した人間の関節内に移植され得る。柔組織移植
の正確且つ反復性の配置を保証する関節鏡技法を実施するための特別の機器は当
業者には既知である(Meniscus Cantilage Soft Ti
ssue Xenograft Implantation)。
【0058】 メニスカス軟骨交換を成功させるには以下の目標、即ち、 1.分裂した本来のメニスカル軟骨の除去。 2.マニスカルホーン取り付け部位の解剖学的配置。 3.軸方向負荷及び回転負荷を許容するに充分なメニスカル移植片のしっかり
とした取り付け。 4.膝関節の周囲被膜及び靱帯を固定技法により過度に妨害若しくは拘束しな
いこと。 を達成するのが好ましい。以下に詳細を説明するメニスカル移植法はK.R.
Stone他の、Arthroscopy:The Journal of A
rthroscopic and Related Surgery,9,23
4−237(1993)によるものであるが、その他のメニスカル移植法を使用
して本発明の異種移植性メニスカル異種移植の使用のために用いることができる
【0059】 まず最初に、膝関節の関節鏡診断は既知の方法を使用して完全に達成される。
仮にACL外科手術を同時に行う場合、十字靱帯再生のために大腿骨及び脛骨ト
ンネルを先ず穿孔すべきである。次いで、メニスカル軟骨の裂けた部分が評価さ
れ、もし、裂開がひどくあるいは組織の質が良くなく、メニスカル補修が無理な
場合、軟骨組織の裂けた部分を除去してメニスカルリムを調製する。人間のメニ
スカス全体を本発明の異種移植性のメニスカス異種移植片と交換する場合、人間
のほぼ全てのメニスカスが除去される。また更に、人間のメニスカス全体を本発
明の異種移植性のメニスカス異種移植片と交換する場合、人間のメニスカルホー
ンの切除と、骨プラグを受けるための骨トンネルの調製とが必要となる(図3)
。人間のメニスカスの一部分のみを本発明の異種移植性のメニスカス異種移植片
セグメントと交換する場合には損傷を受けた部分のみが除去され、異種移植片セ
グメントを取り付けるための周囲リム及びホーンは残される。人間側にメニスカ
ルリムが全くない場合はメニスカスの部分交換は行うべきではない。関節が過度
にきつい場合は関節伸展装置を使用するか、あるいは中間側副靭帯を部分的に釈
放させ得る。
【0060】 中間あるいは側方の各メニスカル交換に際しては、関節鏡を中央側方若しくは
前方側方の各門脈内に配置し、前方中央門脈を通して脛骨ガイドを配置する。脛
骨ガイドの先端部は先ずメニスカスの後方ホーンに持ち来たされる。後方中間ホ
ーンが脛骨隆起部の後方傾斜部分に挿通されることを銘記されたい。次いで、ド
リルピンを脛骨粗面の前方中間部位から後方ホーン挿通物に持ち来す(図4)。
ドリルピンの配置は、顆間の切り欠きに関節鏡を通してドリルピンの出口部位を
観察することで確認することができる。膝の後方皮膜(capsule)を刺し
通して神経血管束を危険に晒すことがないよう厳重に注意を払う必要がある。ド
リルピン位置を確認したら、随意的なドリルストッパを使用して後方被膜突抜を
防止しつつ、4.5mmカニューレドリルビットを使用してオーバードリルする
(図5)。ドリルビットは然るべき位置に残され、ジョンソン&ジョンソン社か
ら入手することのできる#2Ethibond(商標名)のような縫合糸を通す
通路のためのトンネルとして使用される。縫合糸がドリルビットの穿孔の上方に
通されるとドリルビットが除去され、縫合糸が然るべき位置に残される。
【0061】 人間の場合、前方中間メニスカスの挿通位置は相当変化し、最もしばしばには
、中央脛骨隆起の前方位置である。側方メニスカスの前方ホーンは前方十字靱帯
の直ぐ後方に挿通される。前方ドリル孔は、先ず、側方メニスカスの前方ホーン
の挿通位置を識別し、次いでドリルガイドの先端が比較的垂直な孔が形成される
ように配置することにより形成される(図6)。次いでドリルピンを配置し、カ
ニューレドリルビットを使用してドリルピン配置部分をオーバードリル加工し、
前方ドリル孔を形成する。縫合糸通路を前方ドリル孔内に配置する。あるいは、
中間メニスカスの前方ホーンを縫合糸アンカーを使用して、ドリル孔の場合とは
対照的に骨に直接固定する。
【0062】 縫合糸が前方及び後方の各ドリル孔に把持される前に、後方門脈を約2cm拡
幅する。次いで、拡幅した門脈に縫合糸把持を通し、前方及び後方の縫合糸を共
に同時に引き出す。この技法により、縫合糸が脂肪パッド及び皮膜組織の2つの
異なる平面内で絡み合うのが防止される。
【0063】 次いで移植作業に入る。2本の水平な刺し縫い縫合糸、例えば#2−0Eth
ibond(商標名)その他を、異種移植性のメニスカス異種移植片の各ホーン
を通して自由端部を下位表面から引き出した状態で配置する(図7)。次いで2
本の後方縫合糸を膝を貫いて延伸させて後方脛骨トンネルから引き出す(図8)
。もし中央側方門脈側から見た場合、前外側の門脈にプローブを挿通して移植片
の中央を押して約2.54cm(1インチ)切開を通して然るべく配置すること
ができる。カニューレを挿通する必要はない。次いで前方縫合糸を同様に挿通さ
せる。次いでホーン縫合糸を前方脛骨骨ブリッジを覆って結紮する。
【0064】 次いで、帯域限定のメニスカル補修カニューレを然るべき位置に持ち来す。中
間挿通の場合、膝の裏側から3分の1の距離の後方の中間位置に、伏在神経を保
護し、またメニスカル補修針を取り出すための垂直切開部を形成する。通常、前
方から引き出される針を捕捉するための更に別の第2の垂直切開部を膝前方の、
関節鏡門脈に隣り合う位置に形成する必要がある。これらの2つの切開部を通し
て縫合糸針を捕捉し、結び目を皮膜の直ぐ上方に配置することができる(図9)
【0065】 メニスカル補修針を使用する場合、縫合糸を垂直に且つ一様な間隔を置いて配
置する状況下に後方カニューレを先ず使用すべきである。補修は後方から前方に
向けて実施し、異種移植片内に座屈が生じないようにすべきである。各々の結び
目はその配置時に結束し、縫合糸が絡み合うのを回避する。結び目は約4mm離
間される。膝は、異種移植片が衝突を生じることなく円滑に移動するのが保証さ
れる幾つかの保証運動範囲を通してサイクル移動される。
【0066】 側方メニスカル交換を実施する場合、中間門脈は異種移植片を挿通するのに好
適である。靱帯粘膜を切除して脂肪パッドを除去する必要があり得る。側方メニ
スカスの後方ホーンのためのドリルガイドが前方中間門脈を通して挿通される。
メニスカルホーンを正確に挿通するために側方脛骨脊椎の後方傾斜部を識別すべ
きである。前方ホーンは、側方脛骨脊椎の前方傾斜部上に、前方十字靱帯の側方
の外観に近似する状態で挿通される。これらの孔を中間側方から穿孔するに際し
ての利益は、トンネルの開きが大きくなってホーン挿通部間の骨ブリッジが大き
くなることである。挿通技法の残余部分は、後方ホーンを縫合する場合に神経血
管束を保護するために厳重な注意を払うべき点を除き同じである。共通の腓骨神
経を保護し、また側方皮膜を露出させるために、アクセス用に後方側方部を露出
させる必要がある。
【0067】 縫合糸配置に自身がもてない場合は標準様式での開放後方ホーン縫合を行うべ
きである。あるいは、アロー(arrows)あるいはステープルのような、メ
ニスカス及びあるいは安定化装置を縫合糸に代えて使用することもできる。ペン
シルベニア州モールヴァンのBionix社の製造する安定化アローは、これに
限定するものではないがそうした安定化アローの1例である。当業者に既知の その他の安定化装置も使用することができる。 通常の皮膚覆いや包帯を当てがうことができる。所望であれば、エピネフリン
と共に30ミリリットルの0.5%Marcaine(Astra)を染みこま
せることができる。施術後、伸張方向に30度、屈伸方向に90度の範囲で運動
を制限した、ヒンジ蝶着した膝ブレースを当てがうことができる。
【0068】 関節軟骨柔組織異種移植片の移植: 受容者の関節の下側の骨層が、海綿状の出血床を創出するための骨“かえし”
を有する状態で調製される。移植には、関節表面全体かあるいはその一部分が関
与され得る。本発明の実質的に非免疫原生の関節軟骨異種移植片は受容者の関節
にカバーとして付着され、縫合糸アンカー、吸収性ピン、ネジ、ステープルその
他の1つ以上のものにより然るべく保持される。実質的に非免疫原生の関節軟骨
異種移植片をフィブリンクロットを使用して然るべく配置することもできる。
【0069】 靱帯柔組織異種移植片の移植: 回復不能なほどに損傷を受けた靱帯は外科的削具を使用して除去される。靱帯
を解剖学的に挿通する部位が識別され、骨プラグを収受するべく穿孔される。骨
プラグの寸法は幅約9〜10mm、深さ約20〜40mmであり得る。外因性の
靱帯は穿孔に通され、締まり嵌めネジを使用して固着される。 以下の各例によって更に例示される本発明はこれに限定することを意図したも
のではない。
【0070】 心臓弁柔組織異種移植片の移植: 本発明の心臓弁異種移植片あるいはそのセグメントは、豚の腹膜あるいは心膜
から採取して形成され得、既知の技法を使用する当業者により、損傷を受けた心
臓弁を交換及びあるいは補修するべく移植され得る。そうした技法は、移植片の
正確且つ反復しての交換を保証する特別の機器を使用して実施され、当業者には
既知のものである。
【0071】 例1:α−ガラクトシダーゼによる柔組織からのα−galエピトープ除去の
ための分析; 本例ではELISA分析を使用して、柔組織からのα−galエピトープ除去
が評価される。 α1.3ガラクトシル移転酵素のための抗−Gal産出用のノックアウトマウ
スからの脾臓細胞と、マウスハイブリドーマ融合パートナーの脾臓細胞とを融合
させることにより、グリコプロテインのα−galエピトープのために極めて特
定されたモノクロナル抗−Gal抗体(M86)が産出された。グリコプロテイ
ンのα−galエピトープに対するM86の特異性は図10に例示される。M8
6は“●”で示す牛の血清アルブミン(BSA)に架橋された人工α−galエ
ピトープと、“▲”で示され、11α−galエピトープを持つ牛のシログロブ
リン(R.G.Spiro他の、Occurrence of α−D−gal
actosyl residues in the thyroglobuli
n from several species. Localizetion
in the saccharide chains of complet
x carbohydratess, 259 J.Biol.Chem.98
58(1984)、若しくは、“■”で表され、50α−galエピトープを持
つマウスラミニン(R.G.Arumugham他の、Structure o
f the asparagine−linked sugar chains
of laminin.883 Biochem. Biophys. Ac
ta 112(1986))に結着する。しかし、その全てがα−galエピト
ープの完全に不足している、“□”で表す人間のシログロブリンあるいは人間の
ラミニン、O−Galβ−4GlcNAc−BSA(N−アセチルアクトサミン
−BSA)及びGal−4Galβl−4GlcNAc−BSA(BSAに架橋
したPl 抗原)には結着しない。結着は、希釈度の異なるM86組織培養基位
置で測定される。
【0072】 M86抗体を分離したモノクロナル抗体は約1:20〜約1:160、好まし
くは約1:50〜約1:30に希釈される。抗体は、約3℃〜約8℃の範囲の所
定温度下に約5〜約24時間培養される。抗体は約5〜約100μmの柔組織残
存物、もっと好ましくは、約10〜約50μmの寸法範囲の柔組織残存物と共に
、約200〜約1.5mg/mlの様々な柔組織濃度範囲下に一定回転状態に維
持される。引き続き、柔組織残存物は、約20,000xg〜約50,000x
gの遠心分離速度下に遠心分離除去される。柔組織に対するM86結合比は、例
えば、従来技術に説明されるような、ELISA内での上澄み中における残留M
86の活性度をα−Gal−BSAを使用して測定することにより評価する(U
.Gsalili他の、Porcine and bovine cartil
age transplants in cynomolgus monkey
: II.Changes in anti−Gal response du
ring chronic rejection, 63mTransplan
tation 645−651(1997))。柔組織に対するM86の結合の
程度は、α−Gal−BSAに対する引き続く結合の抑制割合として定義される
。柔組織中のα−GAlエピトープ量と柔組織残存物と複合されたM86の比率
との間には直接の関係があり、かくして上澄みから除去される(即ち、抑制割合
)。
【0073】 図12には分析の1例が示される。均質化されたメニスカス軟骨残存物(○)
あるいはα−ガラクトシダーゼを使用して処理されメニスカス軟骨残存物(・)
が、M86モノクロナル抗体(1:100に希釈)と共に20時間、4℃で培養
された。引き続き、メニスカス軟骨が35,000xgでの遠心分離により除去
され、上澄み中の残留M86が固相抗体としてのα−Gal−BSAを使用して
ELISA内で評価された。図11には、200U/mlのα−ガラクトシダー
ゼを使用して30℃下に4時間メニスカスを処理し、引き続きホスフェート干渉
溶液(PBS)を使用して5回洗浄することにより、α−galエピトープが完
全に排除されたことが示される。かくして、メニスカス軟骨残存物濃度が200
mg/mlと高くとも、引き続くM86のα−gal−BSAへの結合はもはや
抑制されない。
【0074】 例2: αガラクトシダーゼ処理した、豚のメニスカス軟骨、関節軟骨、靱帯及び心臓
弁の各柔組織異種移植片に対する霊長類の反応の評価: 本例では、豚のメニスカス軟骨、関節軟骨、靱帯、腹膜心臓弁の各柔組織移植
片をα−ガラクトシダーゼ処理してα−ガラクトシルエピトープを除去し、これ
をカニクイザルに移植した場合の柔組織移植片に対する霊長類反応を評価した。 豚の後膝関節が無菌調製され、メニスカス軟骨及び関節軟骨その他の、柔組織
付着物が外科的に除去された。心臓弁異種移植片のための豚の腹膜も採取され、
付着性の脂肪組織及び或は筋肉組織が外科的に除去された。メニスカス軟骨、関
節軟骨及び心臓弁の各柔組織が、アルコール、例えばエタノールあるいはイソプ
ロパノルを使用して少なくとも5分間洗浄され、骨液や脂質汚染物が除去された
。次いで、約−35℃〜約−90℃、好ましくは約−70℃の温度範囲下に冷凍
され、これら組織の繊維軟骨細胞が破壊、即ち殺された。
【0075】 豚の後膝関節もまた無菌調製され、一端あるいは両端に骨ブロックを付着させ
た靱帯が、厳密な無菌技法を使用して冷温下に除去された。各々の骨ブロックは
直径約9mm長さ約40mmの実質的に円筒プラグ状であった。各靱帯柔組織片
は注意深く識別され、付着組織のない状態で切り分けられ異種移植片に形成され
た。次いで、靱帯柔組織片は例えばエタノール、イソプロパノールのようなアル
コールを使用して少なくとも5分間洗浄され、骨液や脂質汚染物が除去された。
これらの異種移植片は、次ぎに約−70℃の温度下に凍結され、靱帯異種移植片
の細胞が破壊、即ち殺された。
【0076】 メニスカス軟骨、関節軟骨及び心臓弁、そして靱帯の各柔組織異種移植片は第
1及び第2の2つの部分に切断された。各第1の部分は所定濃度のα−ガラクト
シダーゼを含有する緩衝溶液内に浸漬された。各異種移植片は所定温度下に所定
時間、緩衝溶液中で培養された。第2部分の各々は相当する第1部分と類似の条
件下に、α−ガラクトシダーゼを含まない、対照標準として作用する緩衝溶液中
で培養された。 培養の終了時点において、柔組織異種移植片は酵素を散出させる条件下に洗浄
された。分析により、α−galエピトープが完全に除去されたことが確認され
た。
【0077】 各メニスカス軟骨柔組織異種移植片が6匹のカニクイザルの上方膝蓋骨パウチ
に移植された。一般的な吸入麻酔法の下に、上方膝蓋骨パウチの、膝蓋骨の近位
に伸延する上位中間縁位置を約1cm直接切開した。約0.5cm〜約1cmの
長さの豚の軟骨柔組織を、3−0ナイロンを標識タグとして一縫いしてパウチ内
に配置した。 上述の移植に実質的に引き続き、関節軟骨異種移植片が6匹のカニクイザルの
上方膝蓋骨パウチに移植された。
【0078】 豚の腹膜が心臓弁に形成され、この心臓弁異種移植片が、当業者に既知の心臓
弁移植手順に従い6匹のカニクイザルに移植された。 靱帯柔組織異種移植片が以下の移植手順を使用して6匹のカニクイザルに移植
された。一般的な吸入麻酔法の下に異種移植片靱帯のための解剖学的な挿通部位
が識別され、実質的に直径約9mm長さ約40mmの骨プラグを収受するための
穿孔が形成された。靱帯異種移植片は穿孔に通され、締まり嵌めネジを使用して
固着された。
【0079】 移植手順は無菌外科技法下に実施され、傷口は3−0ヴィクリルあるいは当業
者に既知の好適な同等物を使用して閉鎖された。動物達は拘束されないカゴ内で
活動し、苦痛や腫れ、伝染、あるいは拒絶反応の兆候が監視された。血液サンプ
ル(例えば2ml)が定期的(例えば2週間毎)に採取され、抗体が監視された
。 移植したサルから採取した血清サンプル内の抗−Gal及び非抗−Galの抗
−柔組織抗体(即ち、α−galエピトープ以外の柔組織抗原に対する抗原結合
)を判定することにより異種移植片に対する免疫反応の発生が評価された。移植
後、移植手術日及び定期的(例えば2週間毎)間隔で移植したサルから少なくと
も2mlの血液サンプルが採取された。採取した血液サンプルは遠心分離にかけ
られた後凍結され、抗Gal及びその他の非抗Gal抗柔組織抗体の活動が評価
された。
【0080】 例えば、Galili他の、Porcin,and bovine cart
ilage transplants in cynomolgus monk
ey:II. Changesinanti−Gal response du
ring chronic rejection, 63 Transplan
tation 645−651(1997)に説明される方法の如き従来既知の
方法に従い、固相抗原としてのα−gal−BSAを使用したELISA分析に
より血清サンプルにおける抗−Gal活性度が判定された。 ELISA分析は、α−ガラクトシル処理された異種移植片に抗柔組織抗体が
形成されたか否かを判定するべく実施された。抗柔組織抗体の活性度を測定する
ため、ELISA分析は従来既知の方法、例えば、K.R.Stone他の、P
orcine and bovine cartilage transpla
nts in cynomolgus monkey; I.A. model
for chronic xenograft rejection, 63
Transplantation 640−645(1997)に記載される
方法に従い実施された。
【0081】 柔組織異種移植片は、移植後1〜2ヶ月の時点で、炎症性浸潤の組織学的評価
のために随意的に外移植され、切片され、染色された。抗Gal及びその他の抗
軟骨柔組織抗体の活性度の移植後変化が移植後1〜2ヶ月の時点において、外移
植された柔組織における炎症性浸潤特性(即ち、顆粒球あるいは単各細胞浸潤物
)と、例えば、Porcine and bovine cartilage
transplants in cynomolgus monkey; I.
A. model for chronic xenograft rejec
tion, 63 Transplantation 640−645(199
7)に記載されるような従来既知の方法に従い相関された。
【0082】 柔組織を外移植した場所において、柔組織異種移植片が、麻酔手順、関節の外
科的露出、移植片の除去、柔組織の閉鎖(動物は回復する)を使用して無菌採取
された。異種移植片を除去するに際し、関節液がもし吸引されるに十分な量生じ
た場合は、移植した柔組織の移植片の肉眼的(gros)且つ組織病理学的評価
が良好であった場合に免疫試験を実施する場合に備えてこの関節液を後膝関節か
ら収集しておく。 メニスカス軟骨あるいは関節軟骨の異種移植片を移植された動物は、回復後、
傷口が癒えて普通に歩けるようになるまで密着監視を続ける。異種移植片サンプ
ルが収集され、プロセス処理され、顕微鏡検査にかけられる。
【0083】 メニスカス軟骨、関節軟骨、心臓弁及び靱帯の各異種移植片及び周囲組織の一
部が、埋封モールド内で組織片を凍結させるための埋封媒体内で凍結され、従来
既知の方法に従い免疫組織化学的に評価された。約10%w/wポリビニルアル
コール、約4%W/Wポリエチレングリコール、約86%w/wの非反応性成分
を含み、カリフォルニア州トーレンスのakura FinTekの製造する“
TISSUE−TEK(商標名)”O.C.T配合物は、本発明で使用すること
のできる埋封媒体の非限定例である。当業者に既知のその他のその他の埋封媒体
を使用することもできる。残余の移植片及び周囲組織は組織病理学検査のために
10%の中性緩衝ホルマリン内に収集された。
【0084】 例3: α−ガラクトシダーゼ、フコシル及びフコシル転移酵素を使用しての、移植し
たメニスカス軟骨、関節軟骨、靱帯及び心臓弁の各柔組織移植片に対する霊長類
反応の評価:本例では、豚のメニスカス軟骨、関節軟骨及び心臓弁、そして靱帯
の各柔組織異種移植片がαガラクトシダーゼ処理され、例2で説明した如くα−
エピトープが除去された。柔組織移植片は更に、フコシル及びフコシル転移酵素
処理され、残留炭水化物鎖がフコシルによりキャッピングされた。フコシル転移
酵素は、異種移植片へのフコシル転移を容易化する。フコシルは残留炭水化物鎖
と架橋してこれをキャッピングする。フコシルによるキャッピングは、受容体の
免疫システムの、異種移植片を異物と認識する能力を妨害する。柔組織移植片は
カニクイザルに移植され、これらの柔組織移植片に対する霊長類反応が評価され
た。
【0085】 豚の後膝関節から採取したメニスカス軟骨及び関節軟骨移植片、豚の腹膜から
採取した心臓弁移植片、豚の後膝関節から採取した靱帯移植片が、αガラクトシ
ダーゼ処理を含む例2において移植片が調製された如く調製された。しかしなが
ら、サルへの移植に先立ち、各移植片は所定濃度のフコシル及びフコシル転移酵
素で所定温度下に所定時間処理され、残留炭水化物鎖がフコシルでキャッピング
された。例えば、各移植片は所定濃度のフコシル及びフコシル転移酵素の緩衝溶
液内に浸漬された。各移植片は所定温度下に所定時間培養された。 移植片の炭水化物鎖をキャッピングするためにその他の分子、例えばN−アセ
チルグルコサミンと、相当するグリコシルトランスフェラーゼとの組み合わせも
使用され得る。
【0086】 次いで、各移植片は洗浄されて酵素が除去された後、サルに移植され、これら
の異種移植片に対する免疫反応の発生が、例2に関連して説明した如く評価され
た。 例4: 冷凍解凍サイクル及びプロテオグリカン除去因子処理を受けたメニスカス軟骨
、関節軟骨、靱帯及び心臓弁の各柔組織異種移植片移植に対する霊長類反応の評
価:
【0087】 本例では、豚のメニスカス軟骨、関節軟骨、靱帯、腹膜から採取した心臓弁の
各柔組織移植片が調製され、冷凍され、細胞が例2で説明されたように破壊、即
ち殺された。これらの柔組織移植片は更にプロテオグリカン除去因子処理され、
プロテオグリカンがこれらの異種移植片から実質的に排除された。次いで、各異
種移植片はグリコシダーゼ処理され、例2で説明した如く、残留α−galエピ
トープが除去された。プロテオグリカン及び残留α−galエピトープが実質的
に排除されたことにより、受容体の免疫システムの、異種移植片を異物と認識す
る能力が妨害される。各柔組織移植片はカニクイザルに移植され、これらの柔組
織移植片に対する霊長類反応が評価された。
【0088】 豚の後膝関節から採取したメニスカス軟骨、関節軟骨、靱帯と、豚の腹膜から
採取した心臓弁が調製され、次いで、例2に説明した、滅菌、冷凍/解凍サイク
ルの各処理を含む調製手順が実施された。コンドロイチンABC溶液が、0.0
5MTris−HCL(7.88gm/リットル−MW=157.60)、5m
Mベンズアミジン−HCL(0.783gm/リットル−MW=156.61)
,0.010MN−エチルマレイミド(1.2513gm/リットル−MW=1
2513)、0.001Mフェニルメチルサルフォニルフルオリド(0.174
20gm/リットル−M=174.2)を組み合わせることにより調製され、メ
タノール中に溶解された。0.15MNaCl(8.775gm/リットル−M
w=58.5)、ペニシリン及びストレプトマイシン(1%(v/v)10ml
/リットル)の混合物が、溶液1ミリリットル当たり1単位量のコンドロイチン
ABC(Sigma#C−3509)酵素溶液と共に添加され、溶液が1リット
ルとされた。
【0089】 各柔組織異種移植片が、直径3mmの柔組織プラグ1個当たり溶液1mlの濃
度下にコンドロイチンABC酵素溶液中で培養された。培養はシェーカー水浴内
で48時間、pH8.0及び37℃の温度下に実施された。培養後、各柔組織異
種移植片は適宜の緩衝剤で洗浄され、コンドロイチンABC酵素溶液に洗液が添
加された。次いで、各柔組織異種移植片は更に48時間、1mlの溶液当たり1
単位量のコンドロイチンABC(Sigma#C−3509)の濃度下に、コン
ドロイチンABC酵素溶液を使用して上述した如く再培養された。各柔組織異種
移植片は適宜の緩衝溶液内で再度洗浄され、洗液がコンドロイチンABC酵素溶
液に追加された。
【0090】 次いで、各柔組織異種移植片は、pH7.2の状態下に、1mlのトリプシン
溶液(1mg/mlトリプシン、0.15MNaCl、0.05Mナトリウムホ
スフェート)中で24時間培養された。培養は37℃の温度下にシェーカー水浴
内で実施された。各柔組織異種移植片は適宜の緩衝溶液内でサイド洗浄され、洗
液がコンドロイチンABC酵素溶液に追加された。
【0091】 引き続き、各柔組織異種移植片は例2で説明した如くグリコシダーゼ処理され
、サルに移植され、これらの異種移植片に対する免疫反応の発生が例2で説明し
た如く評価された。 以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし
得ることを理解されたい。
【0092】 (発明の効果) 柔組織の補修あるいは交換を必要とする人体に移植するための、実質的に非免
疫原生の柔組織異種移植片が提供される。 免疫原生の小さい、しかし、人体用の異種移植片のための実質的に自然な弾性
及び負荷支承能力を有する異種移植用柔組織の加工方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 人間の膝関節の簡略化した斜視図である。
【図2】 人間の膝関節を切断し、中間及び後方の各メニスカスの、脛骨の中間及び側方
の各軟骨を覆って生体内で位置決めされた状態を示す断面図である。
【図3】 人間の膝の、裂けた側方メニスカスを切除する状況及び、メニスカス移植の受
容者のための膝の準備状況の例示図である。
【図4】 人間の膝に後方側方メニスカスホーンを挿通するために好ましいドリルガイド
配置状況の例示図である。
【図5】 人間の膝に後方側方メニスカスホーンを挿通するに際しての、カニューレドリ
ルのオーバードリルガイドの例示図である。
【図6】 メニスカルホーンを挿通するための後方及び前方の各ドリル穴を設けた人間の
膝の様子の例示図である。
【図7】 人間の膝関節内にメニスカス移植片を引き込むための好ましい縫合糸パスの配
置状況の例示図である。
【図8】 挿通ステージ中におけるメニスカス移植片を含む人間の膝の状況を示す例示図
である。
【図9】 ゾーン限定のメニスカス補修縫合糸を最終的に結ぶべく然るべく位置付けた状
態での、メニスカス移植片を含む人間の膝の様子の例示図である。
【図10】 牛の血清アルブミン(BSA)、牛のチログロブリン、ねずみのラミニン、G
Alβ−4GlcNAc−BSA(N−アセチルアクトサミン−BSA)、Ga
lα1−4Galβ1−4GlcNAc−BSA(P1BSAに結着した抗原)
、人間のチログロブリンあるいは人間のラミニンにおけるα−ガラクトシルエピ
トープのためのモノクロナル抗−GAl抗体の特異性を表すグラフである。
【図11】 αガラクトシダーゼ処理したメニスカス軟骨からのαガラクトシルエピトープ
排除の状況を表すグラフである。

Claims (57)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人間に移植するための柔組織異種移植片を調製するための方
    法であって、 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去して異種移植片を提供す
    ること、 異種移植片を水及びアルコールで洗浄すること、 異種移植片を細胞破壊処理すること、 異種移植片から実質的に複数のプロテオグリカンを除去し、異種移植片を非免
    疫原生化し且つ実質的に天然の柔組織と同じ機械特性を実質的に有すものとする
    こと、 を含む人間に移植するための柔組織異種移植片を調製するための方法。
  2. 【請求項2】 プロテオグリカンの除去が、異種移植片をコンドロイチンA
    BC、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチンACIIリアーゼ、ケラタナーゼ、ト
    リプシン及びフィブロネクチン残存物から成る群から選択した少なくとも1つの
    プロテオグリカン除去因子を使用して消化することを含んでいる請求項1の方法
  3. 【請求項3】 細胞破壊処理後、異種移植片に孔開けすることが含まれる請
    求項1の方法。
  4. 【請求項4】 細胞破壊処理後、異種移植片を少なくとも1つの酵素を使用
    して処理することが含まれる請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 フィシン及びトリプシンから成る群から酵素を選択すること
    を含む請求項4の方法。
  6. 【請求項6】 細胞破壊処理後、異種移植片を、抗石灰化剤、抗血栓症剤、
    生育因子から成る群から選択した1つ以上の作用物質を使用して処理することが
    更に含まれる請求項1の方法。
  7. 【請求項7】 細胞破壊処理後、異種移植片を滅菌することが更に含まれる
    請求項1の方法。
  8. 【請求項8】 異種移植片の滅菌処理が、酸化エチレン及び酸化プロピレン
    から成る群から選択した1つ以上の作用物質を使用して処理することを更に含む
    請求項7の方法。
  9. 【請求項9】 細胞破壊処理後、ポリエチレングリコールを使用して異種移
    植片を処理することが更に含まれる請求項1の方法。
  10. 【請求項10】 細胞破壊処理後、異種移植片を蒸気形態の架橋剤に暴露す
    ることが更に含まれる請求項1の方法。
  11. 【請求項11】 細胞破壊処理が冷凍/解凍サイクルを含む請求項1の方法
  12. 【請求項12】 細胞破壊処理がガンマ放射線への暴露を含むようにした請
    求項1の方法。
  13. 【請求項13】 プロテオグリカン除去処理後、異種移植片から実質的に複
    数の第1表面炭水化物部分が除去されるようにした請求項1の方法。
  14. 【請求項14】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去する
    に際し、グリコシダーゼを使用して異種移植片を消化することが含まれるように
    した請求項1の方法。
  15. 【請求項15】 グリコシダーゼがガラクトシダーゼであるようにした請求
    項14の方法。
  16. 【請求項16】 ガラクトシダーゼがα−ガラクトシダーゼであるようにし
    た請求項15の方法。
  17. 【請求項17】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去した
    後、複数のキャッピング分子を使用して異種移植片を処理の複数の第2表面炭水
    化物部分を処理し、該第2表面炭水化物部分の少なくとも一部分をキャッピン処
    理することが更に含まれる請求項13の方法。
  18. 【請求項18】 キャッピング分子の少なくとも一部分が複数のフコシル分
    子であるようにした請求項16の方法。
  19. 【請求項19】 キャッピング分子の少なくとも一部分が複数のn−アセチ
    ルグプコサミン分子であるようにした請求項16の方法。
  20. 【請求項20】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去する
    段階が、上位及び下位の各主表面にして、各主表面が外側側面と連結した外側部
    分を有し、各主表面が内側側面と連結した内側部分を有する上位及び下位の各主
    表面を有する中央メニスカスあるいは側方メニスカスの一部を除去することを含
    むようにした請求項1の方法。
  21. 【請求項21】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去する
    段階が、靱帯の一部分を除去することを含む請求項1の方法。
  22. 【請求項22】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去する
    段階が、靱帯の一部分と共に、該一部分の第1の端部に付着した第1の骨ブロッ
    クを除去することを含む請求項21の方法。
  23. 【請求項23】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去する
    段階が、靱帯の一部分と共に、該一部分の、第1の端部とは反対側の第2の端部
    に付着した第2の骨ブロックを除去することを含む請求項22の方法。
  24. 【請求項24】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去する
    段階が、関節軟骨の一部分を除去することを含む請求項1の方法。
  25. 【請求項25】 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去する
    段階が、関節軟骨の一部分と共に肋軟骨下の骨層を除去することを含む請求項2
    4の方法。
  26. 【請求項26】 人間に移植するための実質的に非免疫原生の、プロテオグ
    リカン除去された柔組織異種移植片を含む製造物品であって、 人間以外の動物から柔組織の少なくとも一部分を除去して異種移植片を提供す
    ること、 異種移植片を水及びアルコールで洗浄すること、 異種移植片を細胞破壊処理すること、 異種移植片をプロテオグリカン除去因子を使用して消化し、異種移植片から実
    質的に複数のプロテオグリカンを除去し、 異種移植片を実質的に非免疫原生化し且つ天然の柔組織と同じ機械特性を有す
    るものとして創出した製造物品。
  27. 【請求項27】 プロテオグリカン除去因子を、コンドロイチンABC、ヒ
    アルロニダーゼ、コンドロイチンACIIリアーゼ、ケラタナーゼ、トリプシン
    及びフィブロネクチン残存物から成る群から選択した請求項26の製造物品。
  28. 【請求項28】 異種移植片が、作用物質及び酵素に対する透過性を高める
    ための複数の孔を有する請求項26の製造物品。
  29. 【請求項29】 、抗石灰化剤、抗血栓症剤、生育因子、から成る群から選
    択した1つ以上の作用物質を更に含む請求項26の製造物品。
  30. 【請求項30】 異種移植片が滅菌される請求項26の製造物品。
  31. 【請求項31】 異種移植片がポリエチレングリコール処理した異種移植片
    である請求項26の製造物品。
  32. 【請求項32】 架橋剤を更に含む請求項26の製造物品。
  33. 【請求項33】 異種移植片が、第1表面炭化水素部分が実質的に除去され
    ている請求項26の製造物品。
  34. 【請求項34】 異種移植片が、グリコシダーゼ処理された異種移植片であ
    る請求項33の製造物品。
  35. 【請求項35】 グリコシダーゼ処理された異種移植片がガラクトシダーゼ
    処理された異種移植片である請求項34の製造物品。
  36. 【請求項36】 ガラクトシダーゼ処理された異種移植片がα−ガラクトシ
    ダーゼ処理された異種移植片である請求項35の製造物品。
  37. 【請求項37】 異種移植片の第2表面炭水化物部分にキャッピングされた
    複数のキャッピング分子を更に含む請求項33の製造物品。
  38. 【請求項38】 キャッピング分子が、フコシル分子及びn−アセチルグル
    コサミン分子から成る群の1つ以上から選択される請求項37の製造物品。
  39. 【請求項39】 異種移植片が、凍結異種移植片を解凍したものである請求
    項26の製造物品。
  40. 【請求項40】 異種移植片が、ガンマ放射線された異種移植片である請求
    項26の製造物品。
  41. 【請求項41】 人間以外の動物から除去される柔組織の一部分が、上位及
    び下位の各主表面にして、各主表面が外側側面と連結した外側部分を有し、各主
    表面が内側側面と連結した内側部分を有する上位及び下位の各主表面を有する中
    央メニスカスあるいは側方メニスカスの一部分である請求項26の製造物品。
  42. 【請求項42】 人間以外の動物から除去される柔組織の一部分が靱帯であ
    る請求項26の製造物品。
  43. 【請求項43】 靱帯の一部分が、該部分の第1の端部に付着した第1の骨
    ブロックを含んでいる請求項42の製造物品。
  44. 【請求項44】 靱帯の一部分が、該部分の、第1の端部とは反対側の第2
    の端部に付着した第2の骨ブロックを含んでいる請求項43の製造物品。
  45. 【請求項45】 人間以外の動物から除去される柔組織の一部分が関節軟骨
    である請求項26の製造物品。
  46. 【請求項46】 関節軟骨の一部分が肋軟骨下の骨層を含んでいる請求項4
    5の製造物品。
  47. 【請求項47】 人間に移植するための柔組織異種移植片であって、 人間以外の動物からの柔組織の一部分にして、該一部分が、実質的に死んだば
    かりの複数の細胞と、複数の細胞外成分とを含み、該細胞外成分がプロテオグリ
    カン減少された柔組織の一部分を含み、該柔組織の一部分が実質的に非免疫原生
    であり且つ実質的に天然柔組織と同じ機械特性を有する柔組織異種移植片。
  48. 【請求項48】 細胞外成分と、実質的に死んだばかりの細胞とが、実質的
    に表面α−ガラクトシル部分を有さない請求項47の柔組織異種移植片。
  49. 【請求項49】 柔組織の一部分が、異種移植片の複数の表面炭水化物部分
    の少なくとも一部分と架橋されたキャッピング分子を有する請求項47の柔組織
    異種移植片。
  50. 【請求項50】 キャッピング分子の少なくとも一部分が複数のnフコシル
    分子である請求項49の柔組織異種移植片。
  51. 【請求項51】 キャッピング分子の少なくとも一部分が複数のn−アセチ
    ルグルコサミン分子である請求項49の柔組織異種移植片。
  52. 【請求項52】 柔組織の一部分が、上位及び下位の各主表面にして、各主
    表面が外側側面と連結した外側部分を有し、各主表面が内側側面と連結した内側
    部分を有する上位及び下位の各主表面を有する中央メニスカスあるいは側方メニ
    スカスの一部分である請求項47の柔組織異種移植片。
  53. 【請求項53】 柔組織の一部分が靱帯である請求項47の柔組織異種移植
    片。
  54. 【請求項54】 靱帯の一部分が、該部分の第1の端部に付着した第1の骨
    ブロックを含んでいる請求項52の柔組織異種移植片。
  55. 【請求項55】 靱帯の一部分が、該部分の、第1の端部とは反対側の第2
    の端部に付着した第2の骨ブロックを含んでいる請求項54の柔組織異種移植片
  56. 【請求項56】 柔組織の一部分が関節軟骨である請求項47の柔組織異種
    移植片。
  57. 【請求項57】 関節軟骨の一部分が肋軟骨下の骨層を含んでいる請求項5
    6の柔組織異種移植片。
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