JP2006204530A - 生体組織に含まれる細胞量を減少させる方法及び無細胞化された生体組織 - Google Patents

Abstract

【課題】角膜を無細胞化した場合、透明性を保持した無細胞化角膜が得られる方法、及び無細胞化角膜を提供すること。角膜以外の組織についても、角膜と同様に無細胞化し得る方法、及び無細胞化した組織を提供する。
【解決手段】生体組織を無酸素状態に置くことで、前記生体組織に含まれる細胞量を減少させる方法。無酸素状態とは、例えば無酸素状態、あるいは窒素雰囲気である。無細胞化された生体組織とは、角膜、心臓弁、腱、靱帯などの組織をいう。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体組織に含まれる細胞量を減少させる方法及び無細胞化された生体組織に関する。特に、本発明は、生体組織、例えば、角膜を無細胞化する方法及び無細胞化された角膜に関する。

角膜疾患における最終的な治療方法は角膜移植である。しかし、日本においては、移植に用いられる角膜の入手は必ずしも容易ではなく、移植待機患者も多いのが、実態である。そこで、考えられるのが異種移植である。しかしながら、異種移植では、拒絶反応、免疫反応も多く、現状では、異種移植は現実的解決策ではない。拒絶反応、免疫反応を軽減するためには、移植される組織内の細胞量を低減させ、好ましくは無細胞化することが必要である。

組織の無細胞化については、特表2001-520542号公報(特許文献1)に記載がある。特許文献1に記載の組織の無細胞化方法は、「無細胞化された組織を生成する方法であって、i）生物学的組織を、該組織の細胞が溶解するような条件下で低張液と接触させること、そして、ii）（ｉ）の段階から得られる組織を、核酸が分解するような条件下でヌクレアーゼと接触させることを含み、該無細胞化された組織がそれによって生成される上記方法」である。
特表2001-520542号公報

特許文献１に記載の組織の無細胞化方法は、主に心臓弁を対象として開発されたものである。それに対して本発明は、心臓弁も含む種々の生体組織を無細胞化の対象とし、特に、角膜の無細胞化を大きな目的としている。角膜は、無細胞化された後、眼内に移植されることになるが、角膜の代用として機能するためには、通常の角膜と同程度の透明性を保持する必要がある。

即ち、本発明は、角膜を無細胞化した場合、透明性を保持した無細胞化角膜が得られる方法、及び無細胞化された角膜を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、角膜以外の組織についても、角膜と同様に無細胞化し得る方法、及び無細胞化された角膜以外の組織を提供することも目的とする。角膜以外の組織についても、移植に際して、拒絶反応、免疫反応を低減することは強く要望されているからである。

本発明は以下のとおりである。
［請求項１］生体組織を無酸素状態に置くことで、前記生体組織に含まれる細胞量を減少させる方法。
［請求項２］無酸素状態が、窒素雰囲気である請求項１に記載の方法。
［請求項３］生体組織が、摘出組織である請求項１に記載の方法。
［請求項４］生体組織が、凍結保存組織を解凍したものである請求項１または２に記載の方法。
［請求項５］生体組織が哺乳類の組織である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
［請求項６］生体組織が角膜、心臓弁、腱、靭帯、動脈、静脈、横隔膜、心膜、臍帯、筋膜、硬膜、鼓膜、またはそれらの一部である請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
［請求項７］生体組織に含まれる細胞の95%以上を消滅させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
［請求項８］角膜を無酸素状態に置くことで、前記角膜を無細胞化する方法。
［請求項９］角膜が哺乳類の角膜である、請求項８に記載の方法。
［請求項１０］無酸素状態に置く時間を１時間〜１４日の範囲とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
［請求項１１］無酸素状態に置く温度を−１５０〜４０℃の範囲とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
［請求項１２］請求項1に記載の方法で無細胞化された生体組織。
［請求項１３］生体組織が哺乳類の組織である、請求項１２に記載の生体組織。
［請求項１４］生体組織が角膜、心臓弁、腱、靭帯、動脈、静脈、横隔膜、心膜、臍帯、筋膜、硬膜、鼓膜、またはそれらの一部である請求項１２または１３に記載の生体組織。
［請求項１５］生体組織が角膜または角膜の一部である請求項１２または１３に記載の生体組織。

本発明によれば、生体組織を簡単な操作により、無細胞化し得る。無細胞化により組織の免疫抗原性が低下する。特に、生体組織が角膜である場合、その透明性を損なうことなく、無細胞化し得るという利点がある。

本発明は、生体組織を無酸素状態に置くことで、前記生体組織に含まれる細胞量を減少させる方法に関する。無酸素状態とは、酸素を実質的に含まない状態であり、好ましくは窒素雰囲気である。生体組織の細胞量減少に悪影響を及ぼさない程度の不純物としての酸素を含む状態は、「酸素を実質的に含まない状態」に含まれる。

窒素雰囲気を形成する場合、市販の窒素ガスをそのまま使用することができ、また、適宜、脱酸素した後の窒素ガスを使用することもできる。具体的には、生体組織を密閉容器中に置き、容器中の空間を窒素ガスで置換した後、容器の密閉状態を維持する。

生体組織を無酸素状態に置く時間及び温度は、生体組織の種類や細胞量減少の程度を考慮して適宜決定される。無酸素状態に置く時間としては、例えば、１時間〜１４日の範囲とすることができる。また、無酸素状態に置く温度は、例えば、−１５０〜４０℃の範囲とすることができる。

細胞量減少させる生体組織は、特に制限はなく、摘出組織であっても、凍結保存組織を解凍したものであってもよい。凍結保存した組織は無細胞化に先立って解凍するが、これは凍結保護物質が除去されることによってそれによる毒性が回避されるような条件下で行うことが適当である。好適な解凍条件は当該分野でよく知られている。

生体組織は、例えば、哺乳類の組織であることができる。本方法への使用に好適な生体には、ヒトまたは動物への移植に好適なものがある。組織はヒトまたは非ヒト（例えばウシ、ブタ、または非ヒト霊長類）に由来してもよい。さらに、生体組織は、角膜、心臓弁、腱、靭帯、動脈、静脈、横隔膜、心膜、臍帯、筋膜、硬膜、鼓膜、またはそれらの一部であることができる。

生体組織に含まれる細胞量の減少の程度は、本発明の方法で処理した組織の用途に応じて適宜決定することができる。本発明の方法で処理した組織を、移植に使用する場合には、70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、もっとも好ましくはほぼ100%細胞を消滅させる。例えば、生体組織が角膜であって、移植用の角膜のは場合、角膜を無酸素状態に置くことで、前記角膜を無細胞化する、即ち、100%細胞を消滅させることが好ましい。

さらに本発明は、本発明の方法で無細胞化された生体組織に関する。この生体組織は哺乳類の組織であることができ、さらに、生体組織は、角膜、心臓弁、腱、靭帯、動脈、静脈、横隔膜、心膜、臍帯、筋膜、硬膜、鼓膜、またはそれらの一部であることができる。特に、本発明においては、生体組織が角膜または角膜の一部であることが好ましい。

無細胞化した組織を最終的に種々の滅菌法のいずれかを使用して滅菌することができる。例えば、ガンマ線照射、エチレンオキシド、過酢酸、β−プロピオラクトン、ポビドンヨード、またはＵＶ照射を、感光性物質の存在下または非存在下で組織に施与してもよい。効果的な最終滅菌のための好適な条件は当該分野でよく知られている。

無細胞化した組織は固定することもでき、固定は、グルタルアルデヒド固定を含む、当該分野で知られる方法を使用して行うことができる。しかしながら、非固定化組織も使用できる。非固定化組織に種々の薬剤のいずれかを含浸させることができ、それらの薬剤には、ｉｎ ｖｉｖｏにおいて無細胞化した組織の移植の際に再細胞化を刺激するものがある。そのような薬剤の例には、成長因子、グリコサミノグリカンのような接着因子、そしてフィブロネクチン、ラミニン、ビトロネクチンなどのような可溶性細胞外マトリクスグリコプロテインがある。使用できる他の薬剤には血液相溶性（hemocompatability）、血栓モジュレーター、および抗菌性を増加するものがある。好適な含浸方法は当該分野で知られている。組織が心臓弁の場合、標準的な方法を用いて生物学的または非生物学的ステントと共に製作することができる。

本発明の方法により作成した無細胞化組織は、哺乳類、特にヒトにおいて欠陥のある組織の代替として使用する、即ち、移植することができる。移植の方法は、既に知られている。

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１（角膜）
ブタ角膜は市場に流通する眼球より得た。角膜を眼球から外した後、無菌リン酸緩衝液もしくは生理食塩水で洗浄し、密栓できる容器に移した。その後、その容器に窒素を注入し、１００％窒素雰囲気にした。この状態で７日放置し、その後、角膜の状態を観察した。放置前と放置後の角膜断面の写真を図１に示す。放置前の角膜には、顆粒状の細胞が多数観察されるのに対して、放置後の角膜には、顆粒状の細胞は全く観察されず、無細胞化されていることがわかる。

上記で得られた無細胞化された角膜を家兎の眼に移植した。移植後４カ月後の眼の写真を図２に示す。移植後４カ月後においても、透明な状態が保たれており、無細胞化により、拒絶反応が抑制されていることがわかる。

実施例２（皮膚）
マウスから得た皮膚を実施例１と同様に、１００％窒素雰囲気にして７日放置した。放置前と放置後の皮膚の断面を観察した結果を図３に示す。放置前の皮膚には、顆粒状の細胞が多数観察されるのに対して、放置後の皮膚には、顆粒状の細胞は全く観察されず、無細胞化されていることがわかる。

実施例３（心筋）
マウスから得た心筋を実施例１と同様に、１００％窒素雰囲気にして７日放置した。放置前と放置後の心筋の断面を観察した結果を図４に示す。放置前の心筋には、顆粒状の細胞が多数観察されるのに対して、放置後の心筋には、顆粒状の細胞は全く観察されず、無細胞化されていることがわかる。

本発明によれば、移植に適した、免疫抗原性が低下した組織を容易に作成することができ、移植用組織の製造に活用できる。

実施例１で得られた放置前と放置後の角膜断面の写真。 実施例１で得られた角膜を移植し、４カ月後の眼の写真。 実施例２で得られた放置前と放置後の皮膚断面の写真。 実施例３で得られた放置前と放置後の心筋断面の写真。

Claims (15)

1. 生体組織を無酸素状態に置くことで、前記生体組織に含まれる細胞量を減少させる方法。
2. 無酸素状態が、窒素雰囲気である請求項１に記載の方法。
3. 生体組織が、摘出組織である請求項１に記載の方法。
4. 生体組織が、凍結保存組織を解凍したものである請求項１または２に記載の方法。
5. 生体組織が哺乳類の組織である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 生体組織が角膜、心臓弁、腱、靭帯、動脈、静脈、横隔膜、心膜、臍帯、筋膜、硬膜、鼓膜、またはそれらの一部である請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 生体組織に含まれる細胞の95%以上を消滅させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 角膜を無酸素状態に置くことで、前記角膜を無細胞化する方法。
9. 角膜が哺乳類の角膜である、請求項８に記載の方法。
10. 無酸素状態に置く時間を１時間〜１４日の範囲とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 無酸素状態に置く温度を−１５０〜４０℃の範囲とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 請求項1に記載の方法で無細胞化された生体組織。
13. 生体組織が哺乳類の組織である、請求項１２に記載の生体組織。
14. 生体組織が角膜、心臓弁、腱、靭帯、動脈、静脈、横隔膜、心膜、臍帯、筋膜、硬膜、鼓膜、またはそれらの一部である請求項１２または１３に記載の生体組織。
15. 生体組織が角膜または角膜の一部である請求項１２または１３に記載の生体組織。