JP2007526009A - 血管閉鎖装具に対する組織反応を調節するための医療装具及び方法 - Google Patents

Abstract

止血装具、例えば生体用封止剤、又は血管処置に対する組織反応を低減、除去、予防、抑制又は治療する装具及び方法が、開示されている。本発明は、吸収性で生体適合性のマトリックス材料、及び抗増殖剤又は抗生物質等の多様な治療剤の組合せを使用し、その組合せを血管穿刺部又は切開部に当てることにより、診断的又は介入的血管カテーテル挿入後に止血を実現し、新生内膜過形成及び狭窄を治療する。コラーゲン等の材料のマトリックスは、血管増殖、感染、炎症、線維症又は他の組織反応の危険にある組織部位に送達するために、ラパマイシン（シロリムス）とその誘導体及び類縁体等の治療剤の貯蔵体となる。

Description

本発明は、全般的に、血液透析用の血管導通グラフト及び他の血管処置の機能不全を予防、抑制又は治療するために有用な治療用のインプラント、装具及び方法に関する。本発明は、マトリックス材料及び治療剤を含む治療用インプラントにも関しており、血管と外部接触するように配置したその組成物（組成物の血管周囲インプラント）を使用して、例えば血管壁中の裂け目の封止等の止血を実現すること、及び、埋め込みマトリックスに対する組織反応量を調節できる治療剤を送達することができる。

血液透析用導通グラフトの構築、血管形成等の血管処置は、血液透析機能不全を必要とする腎不全患者に血管導通をもたらし、アテローム性動脈硬化症等の異常を治療するために行う。血液透析用の血管導通グラフトは、動静脈フィステル（例えば、ブレーシャ−チミーノ）として、或いは、動脈及び静脈の間に補綴材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン「ＰＴＦＥ」）、生体組織（例えば、静脈）のいずれかを介在させるグラフトとして構築できる。

このようなグラフトは、補綴具による透析導通に使用する最も一般的な材料のＰＴＦＥ等の、適切な生体適合性を示し、実質的に不活性な材料の管状又は円筒状の切片を用いて構築できる。一手法では、ＰＴＦＥ切片を、腕、前腕又は大腿中の動脈及び静脈の間に外科的に挿入する。その後、該グラフトは血液透析を実施するときの血管導通のために反復して利用できる。

グラフトの配置後、動脈及び静脈の縫合部位が治癒する。しかし、このようなグラフトの６０％は、普通、管腔の狭まり即ち狭窄が静脈末端で起こるために機能不全となる。同様の障害は動脈循環系の中に配置したＰＴＦＥ合成グラフトでも発生するが、動脈グラフトでは静脈末端より狭窄が遅れて発現する。冠動脈バイパス手術又は末梢血管手術（例えば、大動脈−腸骨、大腿−大腿、大腿−膝窩、大腿−脛骨）に用いるグラフトの故障即ち機能不全は、周知の事実である。血管グラフト又は動脈再建の失敗は、吻合部位での又はそこから離れた部位での血管又は補綴導管の管腔の狭まり、管腔内血栓又は血管増殖性反応、或いは、例えば補綴グラフトの感染等の他の病理から生じる。

血管増殖性反応の現れである新生内膜過形成は、血管及び隣接グラフトの導通口に影響する。血管壁が肥厚し、平滑筋細胞の移動及び増殖のために管腔が狭まる。グラフトの機能不全の原因は、様々な物理的（例えば、血流障害を起こすせん断応力）、化学的又は生物学的刺激、並びに感染又は異物材料拒絶と関連する場合があり、そのために、異物材料（例えば、ＰＴＦＥ）を含まないフィステルが、ＰＴＦＥグラフトが介在する血管導通グラフトより長期に開放性を保つものと思われる。グラフトの狭窄が次第に激しくなるにつれ、グラフトが機能不全になってきて、医療処置のための導通が最適ではなくなる。放っておくと、狭窄が終には閉塞となり、グラフトの機能不全を起こす。

グラフトの静脈末端は、幾つもの理由で狭幅化を起こし易い。この場所は、動脈圧及び動脈流速、血管壁及び周辺組織における音響又は振動エネルギーの散逸、グラフトの反復穿刺、並びに処理血液の注入に特異に曝される。その上、血液透析の例では、グラフトの静脈末端は、透析チューブを介して血液の通過中に、又は針穿刺部位における血小板の活性化中に放出されるマイトジェンを浴びる場合がある。

狭窄進行ＰＴＦＥグラフトのグラフト−静脈吻合部位から外科矯正中に集めた組織試料は、管腔の相当な狭幅化を示し、平滑筋細胞の存在、細胞外マトリックスの蓄積、新生内膜及び外膜の内部での血管新生、並びにＰＴＦＥグラフト材料に沿った活性マクロファージ細胞層の存在を特徴としている。非常に多様なサイトカイン、及び血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）、塩基性線維芽細胞増殖因子（ｂＦＧＦ）、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）等の細胞増殖刺激因子が、静脈新生内膜内の平滑筋細胞又は筋線維芽細胞、ＰＴＦＥグラフトの両面に沿って並んだマクロファージ、並びに新生内膜及び外膜内の血管によって発現される。マクロファージ、特定のサイトカイン（ＰＤＧＦ、ｂＦＧＦ及びＶＥＧＦ）、新生内膜及び外膜の内部での血管新生は、静脈新生内膜の過形成の発症に恐らく寄与していると提案されてきた。

血液透析例では、狭窄とそれに続く血栓症を特徴とする静脈新生内膜の過形成が、血液透析を妨げ、腎不全、臨床的悪化及び死亡に至るＰＴＦＥ透析グラフトの機能不全を起こす圧倒的大多数の病理の原因である。血管導通機能不全は、血液透析集団における病状及び入院の最も重要な原因である。しかし、その問題及び関連経費の大きさにも関わらず、ＰＴＦＥ透析グラフトにおける静脈新生内膜の過形成を予防又は治療するための有効な療法は、現在のところ存在しない。

狭窄が一旦起こった場合の治療は、血管を更に再建することである。現在の一治療法では、バルーン血管形成等の非外科的経皮的カテーテル方式の治療により、狭幅化の削減又は消去、及び血流の回復がなされる。この処置では、妨害部位にバルーンカテーテルを配置し、バルーンを膨らまし、制限を起こしている物質を血管壁の内部に押し込むことにより、血管の管腔最小直径を増大させる。その制限の長さと激しさに応じて、バルーンを膨らまし、萎ませることにより、処置を数回も繰り返すこともある。完了したらバルーンカテーテルをその系から抜き取る。

バルーン血管形成は「単独」処置として使用できるが、ステントの配置を伴うことが多い。ステントは、血管系内に配置し、力学的な反動を防止し、元の制限部位が再狭幅化即ち再狭窄する可能性を減少させるための膨張性の足場又は支持装具である。ステントは「バルーン膨張性」、「自己膨張性」のいずれかであり、血管内に配置すると血管内壁に接する。配置するステントの有無に関わらず、この種の治療は、機能不全の高い危険性、即ち治療部位での再狭窄の高い危険性を伴う。再狭窄を有効に、恒久的に治療できなければ、グラフトの機能不全が続発し易い。

グラフトが機能不全となった場合には、腎臓移植を受けない限り、患者は、血管内処置、即ち非外科的カテーテル方式の経皮処置を受けるか、又は血栓摘出等の血管手術を繰り返すことにより、グラフトから「凝血除去」をするか、或いは別の血管導通グラフト又はシャントを異なる部位に配置しなければならない。反復手術の明白な問題及び移植片の入手の制約を前提にすると、狭窄の予防及び治療に有効で、しかも耐久性のある治療が必要である。

狭窄及び再狭窄の病態生理学的基礎をなすと考えられている血管増殖性反応を治療する現在の手法は、殆どが血管又はグラフトの管腔内から治療することに依拠している。現在の一手法は、血管の管腔内に配置した薬物被覆又は薬物含浸ステントを利用している。ステントを被覆するために用いる薬物の例には、Ｗｙｅｔｈ（Ｃｏｌｌｅｇｅｖｉｌｌｅ，ＰＡ）から市販されているラパマイシン（シロリムス又はＲａｐａｍｕｎｅ（登録商標））及びＢｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ社（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ）から市販されているパクリタキセル（Ｔａｘｏｌ（登録商標））が挙げられる。このステント方式の手法では、ラパマイシン又はパクリタキセルがステントから徐々に溶出し、血管壁の最内層の内膜から血管壁の最外層の外膜へと血管壁の中へ拡散する。研究によれば、ラパマイシン及びパクリタキセルは平滑筋細胞の増殖を阻害する傾向を示すことが判明した。

やはり抗増殖性を有する抗凝血剤、例えばヘパリンと共に合成マトリックス材料（エチレン−酢酸ビニルコポリマー）を利用することによる、血管周囲又は血管外部空隙から血管壁を通す薬物の送達が提案されている。しかし、この手法には欠点が２点ある。ヘパリンは可溶性であり、血管壁から速やかに消失し、エチレン−酢酸ビニルコポリマーは生分解性を示さず、ｉｎ ｖｉｖｏでの長期作用に関する懸念が潜在的にある。

マトリックス材料系システムを用いて治療剤を有効に局所送達するためには、マトリックス材料がある一定の特性を有することが好ましい。マトリックス材料は、十分量の治療剤の担持を可能とすべきである。マトリックス材料は、適当な、十分に確定された速度で治療剤を溶出すべきである。マトリックス材料は、好ましくは埋め込み可能であり、しかも、薬物送達後に受容者の組織からマトリックス材料を物理的に除去する必要がなく、残存マトリックスの長期作用に関する懸念を回避するように、生分解性を示すべきである。

その上、マトリックス材料及びその生分解生成物は相当程度の炎症性又は増殖性組織反応を引き起こすべきではなく、受容者の本来の防御系又は治癒力を改変又は妨害すべきではない。マトリックス材料及び治療剤を含む装具は、血管系の輪郭に合うように成形されるだけの柔軟性を示すべきである。該装具は、意図せぬ場所に移動しないように、当該箇所での固定に従うべきでもある。

埋め込み式装具に関して薬物送達に使用するポリマーマトリックス材料は、天然、合成のいずれであってもよい。その例には、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシ酪酸、エチレン−酢酸ビニル等の化学物質からなるポリマー、又はコラーゲン、フィブリン等の天然高分子、或いはキトサン等の多糖類が挙げられるが、これらのものに限らない。低劣な力学特性、潜在的な免疫原性、有毒な分解生成物、炎症性又は増殖反応誘発傾向を示すマトリックス材料は、不適当と思われる。

薬物送達用の良く知られた生体適合性、生分解性、吸収性のそろったマトリックス材料は、コラーゲンである。生分解性医療具の作製材料としてのコラーゲンの使用は、真剣に精査されてきた（米国特許第６３２３１８４号、第６２０６９３１号、第４１６４５５９号、第４４０９３３２号、第６１６２２４７号）。コラーゲンを用いる現在の一手法では、抗生物質並びに増殖因子等の生理活性なタンパク質及びペプチドを含めた医薬が送達される。治療剤の有効な送達が本来の治癒過程を妨害しないことが、やはり好ましい。

本発明は、血管用処置又は装具に対する血管増殖性反応を予防、抑制又は治療するための装具及び方法に関する。

一実施形態では、本発明は、血管外部から血管壁を通して１種又は複数の治療剤を送達することにより、血管増殖性疾患を予防、抑制又は治療する。本発明は、狭窄が起こる前、又は定着した新生内膜の過形成を治療するため、或いは切開後の線維組織を防止するために使用するのが有利である。

本発明の他の態様は、血管（動脈又は静脈）中の穿孔を封止するために、合成若しくは生体用マトリックス（例えば、コラーゲン）、縫合糸、ステープル、クリップ又は他種の補綴装具を血管周囲に配置することに付随する組織反応を低減、消去又は予防的に処置する方法を対象としている。血管閉鎖装具と称するこのようなマトリックスは、心臓、頸動脈及び末梢血管への診断的及び介入的な経皮的カテーテル挿入後にできるような血管系への挿入点で止血を実現するために、通常使用される。

マトリックス（例えば、コラーゲンマトリックス）を血管周囲に配置することは、血管壁の裂け目点を封止し、それにより止血を実現するのに有効であるが、生分解性コラーゲンマトリックスは、マトリックスの配置部位で血管を包み込む可能性のある組織反応を引き起こす恐れがある。このような組織反応は、血管閉鎖装具の病的状態を増大させ、動脈拍動の触診（今後血管との導通をとるための有用な臨床的前提要件）をより困難なものとし、このようなマトリックスの配置部位での、又はその部位を介した経皮的接触をより困難なものとする恐れがある。コラーゲンマトリックスに１種又は複数の治療剤を組み合わせることによって、動脈又は静脈の穿刺部位の壁に当てた血管周囲コラーゲンマトリックスの血管封止材に対する宿主反応を、低下させる方法及び組成物を提供することが、本発明の一目的である。

本発明の一実施形態は、少なくとも１種の治療剤と組み合わせた、吸収性で生体適合性のマトリックスからなる装具を含む。該装具は、場合により、医薬として許容可能な佐剤又は添加剤を更に含んでもよい。該装具は、平滑筋細胞の増殖阻害剤等の治療剤を組織反応調節量で溶出するために、血管の外表面上に配置してもよい。生体適合性マトリックスは治療剤の貯蔵体を構成し、送出速度を制御する。

一実施形態では、生体適合性マトリックスは、ＰＴＦＥの外部支持用構造又は層を場合により有し、ラパマイシン等の１種又は複数の治療剤を吸収した生分解性コラーゲン層である。マトリックスをフィブリン封止剤、アセチル化コラーゲン、又は紫外光で刺激できる光反応性基と組み合わせることにより、この治療剤吸収マトリックスの血管壁に対する接着性を高めてもよい。

本発明の更に他の態様は、血管周囲に当てたコラーゲンマトリックス（封止剤）即ち止血装具に対する宿主反応を低減、消去又は予防的に処置する方法を含む。止血装具は、生物学的、ポリマー依拠性又は力学的であってもよい。血管の穿刺又は切開部位に配置したとき、血管の穿刺部位、切開部位又は血管裂け目部位で封止剤として機能する以外に、該マトリックスは、治療剤の漸進的溶出を起こし、血管外の薬物送達源として作用する。血管壁に入るか、又はそこを通るラパマイシン等の治療剤の溶出が、吻合部位の治癒中に起こることにより、平滑筋細胞の増殖又は血管処置に対する他の組織反応を予防、抑制又は治療する。

埋め込み異物材料に対する宿主反応には、例えば感染及び炎症が挙げられる。したがって、多様な治療剤をコラーゲンマトリックスに（単独又は併用で）添加してもよい。添加し得る治療剤の例には、ラパマイシン、タクロリムス、パクリタキセル等の抗増殖剤、抗炎症剤（例えば、ＮＳＡＩＤ）、ホルモン（例えば、エストロゲン）及び抗生物質が含まれる。

詳細には、本方法は、治療剤（複数も）をマトリックス（例えば、コラーゲン）と組み合わせるステップと、治療剤吸収スリーブを血管周囲に配置することにより、該薬物の局所放出が予想される血管接触部位を覆うステップとを含む。

心血管のカテーテル挿入処置に伴う穿刺部位を封止する用途以外に、本発明は、アテローム切除、ステント埋め込み、ロータブレーター、血栓溶解療法、レーザー血管形成、弁形成、大動脈補綴具埋め込み、大動脈内バルーンポンプ、ペースメーカー埋め込み及び電気生理学的検査を含む、様々な診断的及び治療的介入処置、並びに先天性心疾患の患者と、透析及び経皮的体外循環に関連する処置を受けた患者に有用であり、適用できると考えられる。本発明は、封止すべき血管の年齢に関わりなく、成人、子供のいずれに使用してもよい。

本発明の方法は、血管用処置又は装具に対する組織反応を調節するために、治療剤の送達に適した装具の任意の実施形態で実施してもよい。一実施形態では、該装具は、治療剤を血管外部から送達するために、穿刺又は切開部位で血管上に適合するように円筒形にした、例えばスリーブ形の、コラーゲン等のマトリックス材料のシートである。該スリーブは、縫合糸や自己接着により血管に固定してもよいし、スリーブの自由縁部同士を縫合し、それにより血管壁上で止り嵌めをすることによって、血管上で安定化させてもよい。

他の実施形態では、該装具は、治療剤を吸収した止血材料の栓を送達するように構築し、それにより血管壁の穿刺若しくは切開部位又は他の裂け目を封止してもよい。更に他の実施形態では、該装具は、血管の内部、内外部及び／又は外部から血管壁の穿刺部位、切開部位又は他の裂け目を包み込むために使用してもよい。該装具は、組織反応調節量の治療剤と、生体用の封止剤又は止血装具とを含む。

本発明の医療装具は、広義には、１種又は複数の生体適合性マトリックス中に吸収した１種又は複数の治療剤を含む。一態様では、本発明は、血管外から送達することにより、血管増殖を予防、抑制又は治療することのできる治療剤と組み合わせた、治療剤溶出性マトリックス材料を含むスリーブである。

他の態様では、本発明は、組成物が栓形をしている、治療剤と組み合わせたマトリックス材料であって、その栓を用いて、血管穿刺部位を封止し、治療剤の組織反応調節量を送達できる。更に他の態様では、本発明は、治療剤吸収マトリックスのために固定装具を提供する。更なる態様では、本発明は、血管穿孔の回りに「サンドイッチ」配置を形成することにより、穿孔を血管内並びに血管外から閉鎖し、しかも治療剤を送達する。

Ａ．治療剤
マトリックス材料に添加してもよい治療剤には、抗炎症薬、平滑筋細胞増殖阻害剤、内皮細胞刺激剤、抗新生物反応剤、抗生物質、血液凝固阻害剤、遺伝物質及びそれらの混合物からなる群から選択される物質が含まれる。本明細書で使用する場合、「抗炎症薬」とは、生体機構に作用することによって炎症を低減する物質を指す。「内皮細胞増殖刺激剤」とは、内皮細胞の増殖及び／又は付着及び／又は化学走性を刺激する物質を指す。「抗新生物反応剤」とは、新生物細胞の発生、成熟又は伸展を防止又は抑止する任意の物質を指す。「抗生物質」とは、カビ若しくは細菌由来の天然、又は合成の微生物の増殖を阻害する可溶性物質を指す。

「治療剤」という用語は、新生内膜過形成、狭窄、再狭窄、又は血管用グラフト若しくは処置の機能不全に関わる平滑筋細胞増殖を予防、抑制又は治療する上で薬理活性を有する任意の作用剤、或いは組織反応を調節する任意の作用剤を意味する。この作用剤は、所望なら遊離塩基、遊離酸、塩、エステル、水和物、アミド、対掌体、異性体、互変異性体、プロドラッグ、多形体、誘導体、類縁体などの形態をとってもよいが、但し、この遊離塩基、遊離酸、塩、エステル、水和物、アミド、対掌体、異性体、互変異性体、プロドラッグ、多形体、誘導体又は類縁体は、本発明の方法、組成物及び装具において薬理的に適当、即ち有効なものである。

１．抗増殖剤
平滑筋細胞又は線維芽細胞の増殖阻害（抗増殖作用の一態様）を含む作用を有する治療剤の例には、それだけに限らないが、アセチルサリチル酸（アスピリン）、アクチノマイシンＤ、アンジオペプチン、アンジオスタチン、アザチオプリン、ナトリウムブレキナール、シスプラチン、サイクロスポリンＡ、デスフェロキサミン、デオキシスペルガリン、エンドスタチン、エノキサプリン、エストロゲン、フラボペリドール、フルオロウラシル、ハロフギノン、ヒルジン、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤、ミザリビン、マイトガゾン、ミコフェノール酸モルホリノエステル、パクリタキセル、タキサン、エポチロン、ラロキシフェン、ラパマイシン（シロリムス）、ラパマイシン類縁体、エベロリムス、ＡＢＴ５７８、バイオリムス、タクロリムス（ＦＫ５０６）、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビタミンＫ、ニトロソグルタチオン等の一酸化窒素供与体、Ｌ−アルギニン等の一酸化窒素産生用物質、並びにそれらの誘導体及び混合物が挙げられる。

このような化合物の誘導体を使用してもよく、例えば、ラパマイシン（シロリムス）の構造誘導体であり、ＳＤＺ−ＲＡＤ（Ｓｅｒｋｏｖａ ｅｔ ａｌ．，Ｂｒ．Ｊ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．（２００１） １３３： ８７５−８８５； Ｈａｕｓｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ （２０００） ６９： ７６−８６）の名でも知られている４０−Ｏ−（２−ヒドロキシ）エチルラパマイシン即ちエベロリムス；ＡＢＴ−５７８、ＣＣＩ−７７９、７−エピトリメトキシフェニルラパマイシン、７−チオメチルラパマイシン、７−エピラパマイシン、７−エピ−チオメチルラパマイシン、７−デメトキシラパマイシン、３０−デメトキシラパマイシン、２７−デスメチルラパマイシン及び２６−ジヒドロラパマイシン、３３−デオキソ−３３−（Ｒ）−ヒドロキシラパマイシン；並びにエストロゲン誘導体の１７β−エストラジオールが挙げられる。

本発明の方法、組成物及び装具において有用な抗増殖作用を有する治療剤には、抗増殖活性を有する置換された大環状化合物が挙げられ、その１つは式Ｉの置換化合物：

式中、Ｒ^１は水素、アルコキシヒドロキシル、アルキルアルコキシカルバモイル、テトラゾリル、或いは−ＯＲ^１４であり、Ｒ^１４は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールアルキル、チオアルキル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアリール、ヒドロキシアリールアルキル、ヒドロキシアルコキシアルキル、ヒドロキシアルキルアリールアルキル、ジヒドロキシアルキル、ジヒドロキシアルキルアリールアルキル、アルコキシアルキル、アシロキシアルキル、アルキルカルボニルオキシアルキル、アミノアルキル、アルキルアミノアルキル、アルコキシカルボニルアミノアルキル、アルキルカルボニルアミノアルキル、アリールスルホンアミドアルキル、アリル、ジヒドロキシアルキルアリル、ジオキソラニルアリル、カルバルコキシアルキル、若しくはアルキルシリル、ヒドロキシ、カルボキシル、シアノ、ハロゲン、エポキシ、スルホハロ、スルホアルキル、スルホアリール、スルホアリールアルキル、スルホヘテロ環、スルホヘテロ環アルキル、スルホアミドアルキル、スルホアミドアリール、オキソアルキル、オキソアリール、オキソシクロアルキル、オキソアリールアルキル、オキソヘテロ環、オキソヘテロ環アルキル、カルボキシル、カルボキシシクロアルキル、カルボキシアリール、カルボキシヘテロ環、カルボキシ（Ｎ−スクシンイミジル）、アルキルアルコキシカルボニル、カルバモイルアルキル、アルキルカルバモイルアルキル、カルバモイルアルケニル、カルバモイルアルキニル、アルコキシカルバモイル、カルバモイルシクロアルキル、−Ｎ_３、又は−Ｒ^１８−Ｒ^１５−Ｒ^１６−Ｒ^１７であり、Ｒ^１８はオキソ、アルキル若しくはアミドアルキル、Ｒ^１５は窒素、並びにＲ^１６及びＲ^１７は、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、アリール、ヘテロ環及びアリールアルキルから独立に選択され、
Ｒ^２は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、アシロキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、オキソであり、又は、Ｒ^１４と共にＣ_２〜６アルキレンを形成し、
Ｒ^３、Ｒ^５、Ｒ^７、Ｒ^９及びＲ^１０は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、アシロキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル及びオキソから独立に選択され、
Ｒ^４は水素、ヒドロキシル、オキソ、ジアゾ、フェニル置換アルキル、＝ＣＨ_２、−Ｏ−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−、−Ｓ−（ＣＨ_２）_２−Ｓ−、−Ｏ−（ＣＨ_２）_３−Ｏ−、−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−又は＝Ｎ−Ｎ（Ｒ^１９）（Ｒ^２０）であり、式中Ｒ^１９及びＲ^２０は、水素、アルキルアリール、アリールアルキル、ヘテロ環及びヘテロ環アルキルから独立に選択され、
Ｒ^６は水素、ヒドロキシル、オキソ、フェニル置換アルキル、−ＯＲ^２１であり、式中Ｒ^２１はＣ_１〜４アルキル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、ヒドロキシアルキルカルボニル、アミノアルキルカルボニル、ホルミル又はアリールであり、
Ｒ^８はアルコキシ、オキソ、−ＯＲ^１３、−Ｓ（Ｏ）_ｘＲ^１３又はＮＲ^１３であり、式中Ｒ^１３は水素、アリール、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアルケニル、ヒドロキシアルキニル、ベンジル、アルコキシベンジル又はクロロベンジルであり、ｘは０、１又は２であって、
Ｒ^１１及びＲ^１２は、−ＣＨ_２−、−Ｓ−又は＞Ｓ＝Ｏである。

２．抗生物質
抗生物質は、マトリックスの埋め込み後の感染を予防するために使用される。好ましい抗生物質には、それだけに限らないがあらゆる広範囲剤及び中範囲剤が挙げられ、その中にはペニシリン、アミノグリコリド、セファロスポリン（第１、第２及び第３世代）、マクロライド（例えば、ラパマイシンはマクロライド抗生物質である）、テトラサイクリン、並びにそれらの誘導体及び混合物が含まれる。このような治療剤、並びにそれらの類縁体、誘導体、異性体、多形体、対掌体、塩及びプロドラッグは全て、本発明において使用してもよい。

３．抗炎症剤
抗炎症作用を有する治療剤の例には、それだけに限らないが、アセチルサリチル酸（アスピリン）、アンジオポエチン−１、アトルバスタチン、ラパマイシン、ラパマイシン類縁体、ステロイド（例えば、デキサメタゾン）、インドメタシン等の非ステロイド抗炎症剤、ＣＯＸ_−２阻害剤（Ｍｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ第１３版を参照されたい）が挙げられる。このような治療剤、並びにそれらの類縁体、誘導体、異性体、多形体、対掌体、塩及びプロドラッグは全て、本発明において使用してもよい。

４．他の治療剤
他の治療剤は、抗凝血剤（例えば、ヘパリン、ヒルジン、ビタミンＫ）、トロンビン直接阻害剤、抗脂肪血剤（例えば、アトルバスタチン、セリバスタチン、シンバスタチン、ロバスタチン）、抗代謝剤、抗新生物剤（例えば、シスプラチン、メソトレキセート）、抗血小板剤（例えば、クロピドグレル、チクロピジン、ジフルニサール）、抗トロンビン剤、抗リウマチ剤、カルシウムチャンネル遮断剤、細胞（例えば、骨髄、幹、血管）、コルチコステロイド、ＩＩｂＩＩＩａ拮抗剤、免疫調節剤、免疫抑制剤（ミコフェノレートモフェチル）、及び組換えＤＮＡ又はタンパク質（Ｍｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ第１３版に一部基づいた一覧）からなる群から選択してもよい。また、このような各部類内の特定の化合物を、その開示内容を本明細書に援用している「包括的医薬品化学（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ，Ｏｘｆｏｒｄ，Ｅｎｇｌａｎｄ （１９９０），ｐｐ．９７０−９８６の中の適当な各群の見出しの下に列挙されたいずれのものから選択してもよい。

更に他の添加剤は、内皮細胞の増殖刺激剤である。好ましい内皮細胞の増殖刺激剤には、塩基性線維芽細胞増殖因子、内皮細胞増殖因子、α_２マクログロブリン、ビトロネクチン、フィブロネクチン、内皮細胞に対する結合決定部位を含むフィブロネクチン断片、並びにそれらの誘導体及び混合物が挙げられる。刺激剤は、一般に薬理作用濃度で使用される。具体的には、フィブロネクチンは約５〜約１５０ｎｇ／ｍｌの範囲の濃度を有するのが好ましい。

医薬として許容可能な例示的塩は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸、グルクロン酸、マレイン酸、フマール酸、ピルビン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、安息香酸、アントラニル酸、メシル酸、ステアリン酸、サリチル酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、フェニル酢酸、マンデル酸、エンボン酸（パモ酸）、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パントテン酸、トルエンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、スルファニル酸、シクロヘキシルアミノスルホン酸、アルゲン（ａｌｇｅｎｉｃ）酸、β−ヒドロキシ酪酸、ガラクタル酸及びガラクツロン酸から調製される。

本発明は、治療剤のプロドラッグ及びその塩も含む。「プロドラッグ」という用語は、薬理作用又は活性な治療剤が体内の代謝過程による変換で生じる薬物又は化合物を指す。一般にプロドラッグは、対象に投与し、次いで吸収した後、代謝過程等のある種の過程を経て活性種又は活性のより高い種に変換される薬物前駆体と見なされる。その変換過程からの他の生成物は、生体により容易に処理される。

一般にプロドラッグは、活性を低下させるか、溶解性又は他の何らかの性質をその薬物に付与する化学基を有する。化学基の開裂により活性のより高い薬物が生成する。プロドラッグは、可逆的な薬物誘導体として設計し、部位特異的組織への薬物輸送を増強する修飾物質として利用してもよい。プロドラッグのこれまでの設計は、水が主要溶媒となっている領域を目標とするために、治療化合物の有効水溶性を高めることであった（デキサメタゾン−β−Ｄ−グルクロニドを記載したＦｅｄｏｒａｋ，ｅｔ ａｌ．，Ａｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．（１９９５），２６９： Ｇ２１０−２１８； デキサメタゾン−スクシネート−デキストランを記載したＭｃＬｏｅｄ，ｅｔ ａｌ．，Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ．（１９９４），１０６： ４０５−４１３； ナトリウムデキサメタゾン−２１−スルホベンゾエート及びデキサメタゾン−２１−イソニコチネートを記載したＨｏｃｈｈａｕｓ，ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｍｅｄ．Ｃｈｒｏｍ．（１９９２），６： ２８３−２８６）。

プロドラッグは、Ｓｉｎｋｕｌａ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．（１９７５），６４： １８１−２１０、Ｈｉｇｕｃｈｉ，Ｔ． ａｎｄ Ｓｔｅｌｌａ，Ｖ．，「新規送達系としてのプロドラッグ（Ｐｒｏ−Ｄｒｕｇｓ ａｓ Ｎｏｖｅｌ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」，Ｖｏｌ．１４ ｏｆ ｔｈｅ Ａ．Ｃ．Ｓ．Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｓｅｒｉｅｓ、及び「薬物設計における生体可逆的担体（Ｂｉｏｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒｓ ｉｎ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ）」（Ｅｄ．Ｅｄｗａｒｄ Ｂ．Ｒｏｃｈｅ），Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ （１９８７）においても考察されている。

本発明は、治療剤の誘導体も含む。「誘導体」という用語は、原子同士、分子同士又は基同士の置き換え又は置換によって、類似構造の他の化合物から生成される化合物を指す。医薬物質の塩、エステル、水和物、アミド、対掌体、異性体、互変異性体、プロドラッグ、多形体、誘導体及び類縁体を、合成有機化学の技術者に知られており、例えばＭａｒｃｈ，Ｊ．「高等有機化学：反応、機構及び構造（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ： Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」（４ｔｈ Ｅｄ．），Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｉｅｎｃｅ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ （１９９２）に記載の標準的手順を用いて調製してもよい。

本発明は、組成物１ｍｇ重量当たり約０．００１μｇ〜約２００μｇの量の治療剤を通常含むことができる。治療組成物の投与量、及び異常又は疾患を治療する投与計画は、対象の年齢、体重、性別及び病状、異常又は疾患の重度、投与の経路及び頻度、投与時刻、排泄速度、併用剤の相乗的又は賦活的活性、並びにその薬剤の比活性を含む様々な要因に依存し、したがって周知のように大幅に変更し得る。

下記の表１は、本発明で企図する様々な治療剤の一部を列挙している。

５．治療剤の相乗作用及び賦活
本発明の一実施形態では、本発明の方法及び装具の薬理作用を増強するために、２種以上の治療剤をマトリックス材料と組み合わせることにより、１種又は複数の治療剤の効果を相乗的又は賦活的に高める。そのような治療剤は、類似又は相違する薬理活性を有し、１種のマトリックス中に混合し、別々のマトリックス層中に吸収し、或いは本発明を実施するために相乗的又は賦活的に有利となるように、前記と異なる方法でマトリックスと組み合わせてもよい。

２種の薬理作用剤の併用効果を調べるために、アイソボログラムを使用してもよい。その場合、ある種のエンドポイント（例えば、細胞増殖の５０％阻害）を生じる各薬物単独の濃度をグラフの両軸上にプロットする。その２点を繋ぐ直線は、相互作用が純粋に相加的とするなら、２種の薬物の組合せ全ての同等に有効な濃度を表す。アイソボログラムが予想される細胞傷害性の左方向に移動すれば（凹部側が上方の曲線）、相乗的相互作用を表す。

逆に右方向に移動すれば（凸部側が上方の曲線）、拮抗的相互作用を表す。異なるエンドポイントに対するアイソボログラムを同一グラフ上にプロットすれば、各薬物の濃度は、同じ効果を生じた各薬物単独の濃度の分率として表現される。これにより、各軸上に無単位尺度を有する対称的なアイソボログラムを生じ、異なるエンドポイントの直接比較が可能となる。

Ｂ．生体適合性マトリックス又は封止剤
本発明において、マトリックス又は封止剤（又は、「止血装具」）は治療剤の送達用貯留体又は貯蔵体をなし、送達速度を制御する。マトリックス材料は天然源由来若しくは合成されたもの、又は両者の組合せであってもよい。本発明の装具は、キトサン、コラーゲン又はフィブリン等の生体適合性で生分解性の吸収性マトリックス材料を使用してもよい。生体適合性が適当で非生分解性のマトリックスを使用してもよい。したがって、生分解性及び非生分解性物質、２種以上の生分解性物質、或いは２種以上の非生分解性物質の組合せをマトリックス材料に選択してもよい。

特定のマトリックス材料を選択する際に重要な点は、材料の多孔性と、当てはまる場合は、耐久性即ち制御し得る生分解速度、並びに血液及び組織中の凝固因子と相互作用して止血を開始する能力である。マトリックスの多孔性は、薬物の結合能及び溶出能に影響する。マトリックスの耐久性は、マトリックス材料を完全に吸収するのに要する時間を反映し、マトリックス材料が分解すると薬物が溶出するので、薬物送達能にも影響する。多孔性及び耐久性は共に、本発明を実施するために有利となるように、制御し、改変できる。多孔性、生分解速度、厚さ等に関する特性は、マトリックス全体にわたって同じである必要はない。

コラーゲン（Ｉ型）は、本発明の薬物溶出装具のマトリックス又は封止剤にとって好ましい材料である。コラーゲンは、生体適合性、生分解性、吸収性を有し、天然のもので無毒である。コラーゲンは、固有の水濡れ性、半透性及び一貫した流動特性を示すだけでなく、柔軟性及び力学的耐久性も高い。その上、コラーゲンは好ましい分解又は吸収特性を有し、当分野で周知のように、コラーゲンの吸収が起こる速度はこのタンパク質を架橋することによって改変できる。

該コラーゲンは、動物若しくはヒト由来であってもよいし、又は組換えＤＮＡ技術を用いて作製してもよい。任意の型のコラーゲン、例えばＩＩ型、ＩＩＩ型、Ｖ型若しくはＸＩ型を単独で、又はＩ型と組み合わせて使用してもよい。シート若しくは膜又は栓の形態のコラーゲンマトリックスが本発明の好ましい実施形態であるが、コラーゲンの他の形態、例えばゲル、フィブリル、スポンジ、チューブ等も使用してもよい。シート又は膜形態のコラーゲンマトリックスは、厚さが約０．１〜５ｍｍで、有効孔径が約０．００１〜１００μｍ又はそれより更に大なる広い範囲で作製してもよい。この内部孔の網構造は高い表面積を生み出し、治療剤の貯蔵及び送達のための微小貯蔵体として機能する。

薬物送達に適した他のタンパク質マトリックス又は封止剤は、フィブリンで作製される。フィブリンマトリックスは、トロンビン改変フィブリノーゲン分子の網状構造をなしている架橋フィブリン単位からなる。このマトリックスは天然の凝血に類似している。しかし、天然の凝血とは対照的に、フィブリンマトリックス中の孔径は、制御でき、約０．００１〜０．００４ｍμ（ミリミクロン、いわゆるミクロ孔）に変動する。コラーゲンとフィブリンのマトリックス間孔径差により、薬物放出速度の異なる治療剤の結合が実現する。出血を抑制し、その場にしっかり固定された状態を保ち、しかも自然に分解することができるために、フィブリンは薬物送達用の良好なマトリックス材料であり、合成マトリックスに対して幾つかの利点を有する。フィブリンのマトリックスとしての早期の応用例は、抗生物質及び他の生物作用物質の送達であった。

フィブリンマトリックスは、乾燥した顆粒形態に調製してもよい（国際出願第ＰＣＴ／ＥＰ９９／０８１２８号）。流動床顆粒化法を用いてＨｙＱＳｏｌｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（Ｂｉｎｚｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ；ＨｙＱ−Ｇｒａｎｕｓｅａｌ）が製造したこの剤形は、Ｄ−マンニトール、Ｄ−ソルビトール、フィブリノーゲン水溶液、及びトロンビン−有機物懸濁液を含んでいる。乾燥フィブリンは、創傷閉鎖、治癒促進及び恒常性に使用してもよい。しかし、このような剤形は、血管壁周囲で固体粒子を標的に合わせて成形できず、また正確な用量を送達できないために、薬物送達におけるその応用は限られている。乾燥フィブリン粒子は、多孔性が低く、物理的安定性も劣っている。

他の潜在的に有用なマトリックス又は封止剤材料は、キトサンである。キトサンは天然高分子であり、生分解性である。それは、有用な生体適合性のアミノ多糖であり、局所送達を狙った治療剤の制御放出用マトリックスであると判明した。キトサン製インプラントは、全身的にも局所的にも副作用又は免疫反応を引き起こさない。キトサンは、水酸化ナトリウムによる高温での加水分解を用いて、低速のキチン（分子量１ｘ１０^６）を分子量５ｘ１０^５に分解することによって調製できる。しかし、多孔性を制御できないことが、キトサンのマトリックス材料としての欠点である。

Ｃ．任意選択の佐剤
本発明の装具は、例えば、コラーゲンの蓄積阻止、血管壁の石灰化の減少促進等の他の目的を実現する作用剤（以後、佐剤）を場合により含んでいる。早期の研究では、血管の局所的外傷と石灰化の促進との関係が判明している。最近のヒトでの研究によれば、マトリックスＧｌａタンパク質（タンパク質γ−カルボキシル化ビタミンＫ依存性γ−カルボキシラーゼ）が、正常な血管平滑筋細胞及び骨細胞によって構成的に発現されることが判明した。多量のＧｌａタンパク質ｍＲＮＡ及び非γ−カルボキシル化タンパク質が、アテローム硬化症血管組織中に見出された。

このγ−カルボキシル化タンパク質は、血管の石灰化の開始を防止又は遅延するために必要である（Ｐｒｉｃｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｔｅｒｉｏｓｃｌｅｒ．Ｔｈｒｏｍｂ．Ｖａｓｃ．Ｂｉｏｌ．（１９９８） １８： １４００−１４０７）。このようなデータによれば、傷害で起こる石灰化は積極的に阻止しなければならない。石灰化の蓄積を防止する医薬品の導入は、石灰化及び再狭窄過程を遅延するのに有効である。

本発明では、ビタミンＫの局所送達が、γ−カルボキシラーゼ（この場合はＧｌａタンパク質）の適時の活性化により、血管傷害に付随する石灰化作用を打ち消し、且つ、他のカルシウム結合タンパク質が適切に機能し、過剰のカルシウムと結合しないことを保証する（Ｈｅｒｍａｎｎ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｔｅｒｉｏｓｃｌｅｒ．Ｔｈｒｏｍｂ．Ｖａｓｃ．Ｂｉｏｌ．（２０００） ２０： ２８３６−２８９３）。ビタミンＫの他の抗増殖薬との混合物を使用してもよい。

外科的外傷を含む任意の傷害に対する、炎症反応を特徴とする急性反応は、恒常性における障害を制限する試みである。この炎症反応の際立った特徴には、白血球の蓄積、フィブリン沈着の増加及びサイトカインの放出が挙げられる。デキサメタゾン等の合成グルココルチコイドを添加すると、この炎症反応は減少し、再狭窄過程が最終的に減少する可能性がある。抗増殖剤及び合成グルココルチコイドの薬理作用機構が異なるので、異なった「抗再狭窄機構」を有する薬剤が相乗的に作用すると期待できる。したがって、このような薬剤を２種以上併用することは有益となる場合がある。本発明の開示を考慮すると、多数の他の抗増殖薬又は抗狭窄薬、並びに他の適当な治療剤及び佐剤が、当分野の技術者であれば思い浮かぶであろう。

Ｄ．本発明を実施するために有用な組成物例
上記治療剤は、それぞれ単独で又は併用してマトリックス材料と混合することができる。治療剤に応じて、その治療剤を物理的、化学的又は生物学的方法を用いてマトリックスと混合できる。組合せ技術も使用できる。治療剤の濃度は、マトリックス全体にわたり均一である必要はなく、恐らく均一ではないことも多いこと、及び、その装具が、異なる速度で治療剤を放出する１層又は複数の層を含み得ることは、当分野の技術者であれば理解されよう。例えば多層式装具では、血管壁と接することになる表面である最上層は、薬物を全く含まない単なるマトリックスで構成できる。その直下の層は、抗増殖的及び／又は抗炎症的及び／又は抗生的性質を備えた「薬物Ａ」を有することができる。その次の層は、薬物なしか、同一薬、類似薬又は薬物Ａと異なる薬物を有することができるといった具合である。このような各層中のマトリックス材料は同一でも異なってもよい。同一のマトリックス中であっても、孔径等の性質を変えることによって薬物送達速度を変えることができる。薬物の濃度は、マトリックス全体にわたり均一である必要はない。

前記の治療剤、生体適合性マトリックス（又は封止剤）材料及び任意選択の佐剤は全て、本明細書に記載しているか、或いは治療すべき異常又は疾患に有利な治療剤を何種含んでもよい。マトリックス材料は、重量又は物理的寸法（例えば、３ｘ２ｃｍの長方形、若しくは約１ｃｍ平方の直径を有する円、又はマトリックスの重量を用いて、例えばミリグラムで特定できる）によって規定できる。治療剤の用量は、単位又は国際単位が適当な場合、例えばピコ、ナノ、マイクロ、ミリ又はグラム量の絶対重量によって、マトリックスの重量に対して、例えばマトリックスの１ｍｇ当たりのマイクログラムで、マトリックスの物理的寸法に対して、例えばマトリックスの１平方ｍｍ又は１平方ｃｍ当たりのマイクログラムで多様に規定してもよい。

その上、本発明に有用な製剤及び担体材料は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：「薬学とその実践（Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ）」（１９ｔｈ Ｅｄ．），Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ （１９９５）、Ｈｏｏｖｅｒ，Ｊ．Ｅ．，「レミントンの薬学（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）」，Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ （１９７５）、「医薬剤形（Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ）」（Ｌｉｂｅｒｍａｎ，Ｈ．Ａ． ａｎｄ Ｌａｃｈｍａｎ，Ｌ．，Ｅｄｓ．），Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｃｋｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ （１９８０）及び「医薬剤形及び薬物送達系（Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」（７ｔｈ Ｅｄ．），Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ （１９９９）において考察されている。

本発明の組成物は、１種又は複数の組成物を含んだ包装材の形態をとってもよい。該組成物は、用途、使用、装具又は処置の個別ごとに包装してもよい。包装材は１組の使用説明書も含んでもよい。該組成物は、ヒト、サル、キツネザル、ウマ、ブタ、イヌ、ネコ、ラット、マウス、リス、ウサギ及びモルモットを含めた哺乳類、爬虫類、げっ歯類、鳥類、家畜等の治療に有用となり得る。

Ｅ．薬物の溶出
マトリックス又は封止材料から血管壁へ、及び／又はそこを通して治療剤を溶出する方法は、考え得る１つの薬物送達法を例示するに過ぎない。「有効量」及び「組織反応調節量」という用語は、治療又は薬理効果を引き出すのに有効な治療剤又は薬理作用剤の量を意味し、その効果には、それだけに限らないが、血管増殖、感染、炎症、新生内膜過形成、狭窄、再狭窄、又は線維組織形成を、過度の有害な副作用なしにｉｎ ｖｉｔｒｏ又はｉｎ ｖｉｖｏで予防、抑制又は治療することが含まれる。治療剤は、良質医療規範に従って、個々の患者の臨床状態、投与の部位及び方法、投与の日程、並びに開業医にとって既知の他の要因を考慮して投与し、服用すべきである。ヒトの治療法では、ｉｎ ｖｉｖｏで薬物の治療必要量を送達し、薬物の生体利用を迅速又は長期に可能にする剤形を提供することが重要である。治療量は、例えば、マトリックスからの薬剤の溶出速度、血清中への薬剤の吸収速度、薬剤の生体利用率、及び薬剤の血清タンパク質結合量に基づいて、実験的に決定できる。

Ｆ．本発明の実施にとって有用な装具
従来の経皮処置では、皮膚を通して血管（例えば、動脈又は静脈）中に針を挿入することによって、血管への導通を得ている。ガイドワイヤーの柔軟末端は、針を通して血管中に入れる。次いで、針を抜き、ガイドワイヤーだけをその場に残す。次いで、従来の導入鞘及び動脈拡張器をガイドワイヤー上に通して、血管中に入れる。ガイドワイヤー及び動脈拡張器を除き、鞘をその場に残す。

次いで、カテーテル又は他の血管器具を鞘を通して挿入し、血管の管腔中をアテローム性動脈硬化症の部位等の標的箇所まで進める。血管造影又は血管形成等の血管内処置を行う。その処置が完了したら、カテーテルと、次いで鞘を抜き出す。鞘を抜き出したら、止血をする必要がある。最も汎用的な技術は、止血するまで、経皮穿刺部位に手指で圧力を掛けることである。

その代わりに、診断的又は介入的なカテーテル挿入処置の後、本発明を血管の導通又は穿刺部位に直接適用し、力学的圧力を掛ける必要性を除いてもよい。好ましい実施形態では、生体用封止マトリックスが血管の導通又は穿刺部位を封止し、しかも１種又は複数の治療剤をマトリックスから血管壁及び周辺組織中に放出することにより、マトリックス材料に対する組織反応を防止又は低減するであろう。マトリックスは生分解性であり、１種又は複数の治療剤と共に、血管構造に外部から当てるので、本発明は、炎症、感染、又は埋め込みマトリックスに対する他の好ましくない組織反応を最小限とし、除去し、又は治療するであろう。この治療組成物は、止血を遂行するだけでなく、埋め込みマトリックスに関わる組織反応（例えば、炎症又は感染）も低減又は除去する。これにより治癒過程が促進され、同一部位から今後血管との導通をとる選択肢の維持が補助され、侵襲的血管処置で治癒するときの患者の不快感又は疼痛を除去又は低減することに対する補助が得られる。

本発明は、それだけに限らないが、スリーブ、栓、スポンジ、留め具又はサンドイッチの各形態を含む、様々な装具形態で実施してもよい。本発明の装具は、単層、二層又は多層を含んでもよい。単層スリーブ形態としての本発明の好ましい実施形態では、タンパク質マトリックスはウシＩ型コラーゲンのシート又は膜であり、治療剤はラパマイシン（シロリムス）である。相対的に平坦なコラーゲンシートは、ラパマイシン（シロリムス）により含浸、吸収、吸着、飽和、分散又は固定化を受ける。ラパマイシン（シロリムス）約０．２μｇ／ｃｍ^２〜２ｍｇ／ｃｍ^２、好ましくは１２０μｇ／ｃｍ^２が、乾燥状態で厚さ０．３〜３．０ｍｍのシートであるコラーゲンマトリックス材料と組み合わされる。

ラパマイシン吸収コラーゲンシート又はスリーブは、チューブや他の幾何形状に変形し、本来の血管外部のグラフト吻合部位に、又は静脈上、動脈上若しくはグラフト自体上に直接固定してもよい。スリーブは、縫合糸又はステープルで所望の部位に固定してもよい。縫合糸材料自体を治療剤と組み合わせてもよい。この態様では、治療剤は血管壁中を透過し、管腔中に至る。膜からの薬物の溶出速度は変えることができ、マトリックス材料が完全に吸収されるまで、溶出を継続できる。

他の態様では、本発明は、抗増殖剤吸収内部マトリックス層及び外部支持用の骨格構造又は層を含む、二層又は多層であってもよい。この実施形態では、内部マトリックス材料は厚さ約０．３〜３ｍｍのＩ型コラーゲンのシート又は膜であり、外部骨格支持材料構造は厚さ約０．３〜３ｍｍのＰＴＦＥシートである。この実施形態での抗増殖剤は、マトリックス１ｍｇ当たり約０．２μｇ〜１００ｍｇの量のラパマイシンである。コラーゲンのシートは、様々な技術、例えば、縫合糸、接着剤、ステープルを用いて物理的に、又は接着により化学的にＰＴＦＥシートに取り付けてもよい。

２枚のシート複合体を圧延して、管状構造又はその幾何学的変形体を創製できる。次いで、複合体装具又はスリーブの形を適当に整えることにより、それを所望の部位−動脈、静脈、グラフト吻合部位等の上に当てることができる。ＰＴＦＥスリーブの自由縁部は、接着剤、縫合糸、ステープル等により相互に結合される。これにより、血管の構造又はグラフトの外部で装具全体が安定化する。次いで、薬物が血管又は補綴材料の壁内を透過し、壁内にある間に、薬物は、グラフトの外科的構築に続く治癒反応の不可欠の一部をなす、平滑筋細胞の増殖を阻害する。

ある期間（その期間は、架橋度に基づいて２、３日から数カ月まで変化させることができる）の後、生体によりコラーゲンが分解・吸収され、外部支持用の骨格又は構造は変化なく残る。薬物を吸収するために選択したこのタンパク質層の生体吸収性は、本発明の選択肢となる好ましい実用項目である。生体吸収性のないＰＴＦＥは、薬物が血管構造、グラフト又は補綴材料の壁内を透過するのに十分な時間、吸収性タンパク質層をその場に保持する傾向を示す。外部ＰＴＦＥ層は、血管又はグラフトの壁外面に薬物を近接させておくように作用し、周辺組織や皮膚へのその拡散を制限する。

該外部層は、薬物溶出性の内部の膜又はマトリックス材料を支持する以外の利点も有し得る。例えば、外部ＰＴＦＥ骨格は追加の補強層として機能し、弱い瘢痕、グラフト破壊又は動脈瘤に関わる問題を予防する。吸収薬物の所望の作用は、平滑筋細胞の増殖反応を阻害できることであるが、この増殖反応こそ、良質な、又は十分に堅固な外科的瘢痕を形成することに寄与している。外科的吻合部位の弱い瘢痕は、グラフト破壊や動脈瘤形成を起こす恐れがある。

それ自体が生分解性の外部の骨格又は支持層も、本発明の範囲に入ると想定している。したがって、薬物溶出性の吸収性内部コラーゲン層と組み合わせた吸収性外部骨格構造―両層は分解及び吸収の速度が同じでも異なってもよい―は、処置後に異物材料を残さずに血管又はグラフト構造を治癒すると推測される。当業者であれば、本開示から考えて、他のこのような多数の材料が本発明に使用できることを理解されよう。例えば、Ｄａｃｒｏｎ（登録商標）製ポリエステルは、外部支持構造に適した材料となり得る。

本発明は、血管壁の外表面に装具を自己固定することも提供する。装具の血管壁に対する接着性は、最終段階でコラーゲンをフィブリン封止剤、アセチル化コラーゲン、又は、共にＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手できるフルオレッセインイソチオシアネート若しくはローズベンガル等の光反応性基と組み合わせれば、高めることができよう。フィブリン封止剤及びアセチル化コラーゲンは、コラーゲンマトリックス材料の血管外壁に対する接着性を高めることが判明した。光反応性基と組み合わせた装具を例えば紫外線で刺激すると、光反応性基が活性化されて接着性を高めるであろう。

本発明は、金属製閉鎖装具の血管周囲表面に当てる、コラーゲン薄層を含んだ装具を更に提供する。金属製閉鎖装具は、血管閉鎖に使用できるステープル、クリップ、円板又は小型クランプの形態をとってもよい。

図１Ａ、１Ｂ、２Ａ及び２Ｂは、本発明１の実施形態を例示している。図１Ａは、本発明の薬剤３（点刻で示す）をその中に配分又は分配したマトリックス材料の長方形シート２を示す。図１Ｂは、図１Ａに示す本発明の更なる実施形態で、薬物含有マトリックス材料３、２中に穴４を設けたものを例示している。穴４の直径は、その中を通る血管又はグラフト構造の外径を受容れるように調節されることは、当業者であれば理解されよう。一実施形態では、穴４の直径は６ｍｍである。

図２Ａ及び２Ｂは、外部支持又は骨格の構造又は手段５を採用した、本発明の更なる実施形態を例示している。支持体５は、シート２を円筒形に丸めるか、巻いたりしたときにマトリックス材料シート２の外側になる。ＰＴＦＥやＤａｃｒｏｎのシート等の外部骨格手段は、現在想定している支持材料の中に含まれる。当業者であれば、他のこのような多数の外部骨格支持手段が思い浮かぶであろう。図示した通り、図２Ｂは、穴４（直径は変化してもよい）を採用した本発明の実施形態を例示している。

図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃは、薬剤溶出性の長方形シート又はマトリックス材料の一縁部が反対側の縁部に隣接して連結している、連結設計を採用した本発明の実施形態を例示している。より具体的には、図３Ａは、治療剤３（点刻で示す）をその中に配置又は配分した長方形マトリックス材料２を示す。図３Ａに例示したシート上には、薬剤溶出マトリックス材料の一縁部７にほぼ隣接した、一連のｖ形ノッチ６も示してある。矢じり形の一連の突出９は、反対側縁部８上にあってノッチ６と協働している。

しかし、突出９及びスロット６の他の組合せも、本発明によって想定していることは確かである。したがって、本発明のスリーブ実施形態の組立てでは、縁部８を縁部７に向けて丸め（図３Ｂに示す）、突出９をスロット６中に挿入する。図３Ｃに示すように、突出９は管状構造の内側からスロット６中に挿入されてしまい、それにより、突出９の尖端１０はその構造の内側から外側へ突き出している。図示するように、突出９の後方縁部１１は、ｖ形スロット６と協働して平坦構造を円筒形で血管寸法のスリーブ１２に固定している。

血管用スリーブ１２は管腔１４を更に画定する。管腔１４は、スリーブ１２の内表面がスリーブ１２を取り付けた血管構造の外表面と接触するように、血管の寸法となっている。このようにして、血管寸法の薬物又は薬剤溶出スリーブは、本発明を使用すべき血管構造の上であって周囲に配置される。

図４Ａ及び４Ｂは、本発明の第２の連結型実施形態を例示している。この実施形態では、本発明の細片形態を利用している。薬剤溶出スリーブ１６は、単独で、又は外部支持手段（図示していない）と共に、薬物又は薬剤溶出性の細長いマトリックス材料１７を含む。２個のロック１８が、マトリックス材料１７の両端に位置するように設けてある。ロック１８を挿入する窓１９がロック１８と協働しており、それにより、スリーブ１６が作用血管構造に外部から接するように配置される。図４Ｂに示すように、ロック１８を内側から外側へ窓１９に挿入してもよい。代替の実施形態では、ロック１８をスリーブ構造の外側から内側へ窓１９に挿入してもよい。図４Ａには、２つのシャント接触翼即ちフラップ２１を含む、典型的なシャント開口部２０も示してある。

図５は、外部ワイヤー支持又は枠組手段を採用した、本発明の別の実施形態を例示している。外部ワイヤー枠組２０は、本発明の好ましい実施形態、即ち、血管２４の回りに配置した、ＰＴＦＥ及び薬物被覆コラーゲンマトリックス材料２２を取り囲んでいる。

図６〜１３は、多様な動静脈フィステルを例示している。本発明の薬物溶出スリーブ又はマトリックス材料２６は、幾つかの図に示した多様なフィステル３２の回りに埋め込まれ、包まれ、又は配置されていることが示してある。このような図の各々に、静脈構造を２８で示し、動脈構造を３０で示してある。矢印３４は血流の方向を例示している。

図１０〜１３は、グラフト、例えばＰＴＦＥグラフト３６を本発明と共に使用した、本発明の更なる実施形態を例示している。図１３に示すように、グラフト３６自体、本発明の、薬物又は薬剤３６（点刻で示す）を有するマトリックス材料３６を含んでもよい。

本発明のスリーブの更なる応用では、薬物の供給源又は貯蔵体として薬物吸収性の内部タンパク質層を用いる。したがって、例えば、スリーブを針で穿刺し、そこに追加の薬物を送達するか、又は徐々に溶出できる薬物用貯蔵体をスリーブ内に設けることによって、特定の薬物を定期的に補給してもよい。

さて図２１を参照すると、栓としての本発明の他の実施形態において、治療剤をマトリックス又は封止材料と組み合わせて栓型止血組成物を形成している。好ましい実施形態では、血管傷害部位にコラーゲン及びラパマイシンからなる栓型止血組成物を適用することにより、穿刺部又は開口部を封止し、埋め込みマトリックスに対する組織反応、例えば炎症及び線維症を防止し、又は最小限に抑えてもよい。この実施形態の組成物は、栓型止血組成物の１ｍｇ重量当たり約０．２μｇ ｍｇ〜約１００ｍｇ ｍｇの量のラパマイシンを含んでもよい。本発明の止血栓は、止血材料の１種又は複数種、例えばキトサン、コラーゲン、フィブリンと、その形態、例えば繊維、スポンジ、ペースト、ゲル、シートと、更に他の治療剤、例えば抗炎症剤、抗生物質を含んでもよい。

図２１は、装具における止血栓の実施形態を例示している。栓型装具１００は、止血・治療物質の栓１０２、プランジャー又は施用具１０４、及び鞘１０６を一般に備えている。鞘１０６は、管腔１１４を画定する管状体、及び鞘１０６の基部末端に配置したフランジ１０８を一般に備えている。フランジ１０８は、人差し指及び中指（示していない）用の握りとして機能するように設計されている。鞘１０６は、外科処置での使用に適した柔軟で生体適合性の材料で構成してもよく、好ましくは耐久性プラスチック材料で構成される。

鞘１０６の外径及び管腔１１４の内径は、鞘１０６内に配置したプランジャー又は施用具１０４がぴったり合いながら滑動できるように設計されている。好ましい実施形態では、鞘１０６の外径は約３〜約１０ｍｍの範囲にある。しかし、当業者なら容易に認識できるように、この直径は処置上の必要に従って変化する場合がある。

プランジャー又は施用具１０４は、円筒本体及び基部末端に配置した親指用当て板１１０を一般に備える。プランジャー又は施用具１０４は、外科処置での使用に適した柔軟で生体適合性の材料で一般に構成されることになり、好ましくは耐久性プラスチック材料で構成される。プランジャー又は施用具１０４の外径の大きさは、滑動できるように、管腔１１４の内径の大きさより幾分小さく選択される。好ましい実施形態では、プランジャー又は施用具１０４は、止血栓１０２と係合し、鞘１０６中を通して出口１１２の外部へそれを進めるために、端部の鈍頭末端を有する。

栓型装具を使用するために、医療担当者は鞘１０６の端部末端を血管穿刺部位に位置決めし、プランジャー又は施用具１０４の親指用当て板１１０に圧力を掛ける。プランジャー又は施用具１０４が鞘１０６中を滑動すると、止血栓１０２が鞘１０６から出口１１２を通って出て行くまで、それは前進させられる。鞘１０６及びプランジャー又は施用具１０４の長さは、プランジャー又は施用具１０４の親指用当て板１１０が鞘１０６のフランジ１０８と接触したとき、医療担当者が栓１０２は管腔１１４から完全に押し出されたと認識するように選択してもよい。止血栓１０２は穿刺又は開口部位に接するように力学的に保持することにより、直ちに止血してもよい。止血材料は、出血組織との相互作用を開始することにより、力学的圧力を掛けずに止血を維持するであろう。本発明と共に使用できる装具の一例が、米国特許第５３１０４０７号（Ｃａｓａｌｅ）に開示されている。

本発明の栓の代替的実施形態が図２２に示してある。代替栓型装具２００において、止血・治療物質の栓２０２を、鞘１０６内の端部にあって、鞘出口１１２に隣接している封止部材２０４に接続してもよい。封止部材２０４は、配置され、血液等の液体と接触すると膨潤し、その上好ましくは生分解性材料からなるような、高吸収性の圧縮された材料を含んでいる。封止部材２０４は、コラーゲン、ラパマイシン等の止血・治療物質も含んでもよい。

封止部材２０４には、栓２０２及びプランジャー又は施用具１０４を通って延在し、栓型装具から出て行く単繊維２０６が取り付けられている。単繊維２０６は、柔軟な生分解性材料からなるのが好ましい。血管の穿刺部又は開口部を封止するために、栓型装具２００が動脈内の目標箇所に到達するまで、その栓を動脈又は穿刺部の中に導入する。栓型装具２００内に配置したプランジャー又は施用具１０４を操作して、栓２０２及び封止部材２０４を押し出す。次いで、栓型装具２００及びプランジャー又は施用具１０４を抜き取って、栓２０２に尚取り付いた単繊維２０６及び封止部材２０４を後に残してもよい。

次いで、医療担当者は、単繊維２０６を引き寄せることにより、封止部材２０４が穿刺部又は開口部（示していない）に係合するまで、穿刺部又は開口部に向かって封止部材２０４を引き寄せることができる。封止部材２０４は血管構造中の穿刺部又は開口部を有効に封止し、栓２０２は血管構造に隣接した組織中の穿刺部又は開口部の全長に延在し、それを封止する。単繊維２０６は、テープ（示していない）又は他の固定手段によって体外に固定してもよい。本発明と共に使用できる装具の一例が、米国特許第４８９０６１２号（Ｋｅｎｓｅｙ）に開示されている。

血管穿孔を封止する、即ち止血するために用いる装具のコラーゲンマトリックス構成要素は、免疫性アレルギー反応、線維症、感染、炎症、血栓症、肉芽腫等の組織反応を引き起こし得る。このような組織反応の一部又は全部のために、今後血管との導通をとることが困難又は不可能になる。したがって、本発明におけるような封止マトリックス及び治療剤からなる止血栓を使用することにより、血管穿孔を封止し、同時にコラーゲンマトリックスに対する組織反応を低減することは、有利となる場合がある。

本発明の止血栓中のマトリックスは、コラーゲン、フィブリン、キトサン、又は生体用封止剤として有用な機能類似の他の構成要素を含んでもよい。多種の治療剤、例えば前記の抗生物質、抗炎症剤、抗増殖剤、ホルモン、ステロイド等を単独又は一緒に、コラーゲンマトリックスと組み合わせてもよい。その上、マトリックスと治療剤との組成物は、佐剤又は賦形剤、例えば血管構造内でのマトリックス材料の蓄積を阻害し、又は血管構造の石灰化を低減する作用剤を更に含んでもよい。

次に図２３を参照すると、他の実施形態において、本発明は、血管穿孔を封止し、穿孔を封止するために用いる異物材料に対する組織反応を同時に低減するために、固定装具３００を提供する。栓の代わりに、留め具３０２を単繊維３０６によりプランジャー又は施用具１０４に取り付け、鞘１０６の管腔１１４内で端部末端に配置する。留め具３０２は、弾性の生分解性材料、例えばゼラチンで構成され、場合により、止血材料若しくは治療剤又はその両者で構成又は被覆されているのが好ましい。単繊維３０６は、柔軟な生分解性材料からなるのが好ましい。単繊維３０６の基部末端は、固定装具３００の外部にあり、固定装具３００を操作する医療担当者にとって直接扱うことができる。

鞘の管腔１１４内に配置されると、留め具３０２は圧迫又は圧縮された外形をしており、鞘１０６の外部にあって圧迫がない、又は膨張していると、図２４に示すように、留め具３０２は拡大した外形、例えば円板形状の外形をしている。留め具３０２は、治療中の血管内の血流を妨げないように、比較的薄くすべきである。留め具３０２の端部表面３０４は、穿刺部位を密封するために動脈又は静脈（示していない）の内部に係合できる基部表面３０８と同様に、比較的平坦な表面に膨張する。

穿刺部位を封止するために、留め具３０２に接続した単繊維３０６を引き付けることにより、留め具３０２の基部表面３０８が血管の内表面に接触するまで、留め具を穿刺部位に向けて引き寄せてもよい。こうして穿孔の止血性封止が確立され、好ましい実施形態では、治療剤吸収マトリックス材料がその薬剤を溶出することにより、平滑筋の増殖も予防、抑制又は治療することになろう。単繊維３０６は、止血を確認するのに十分な時間の間、テープ（示していない）又は他の固定手段によって体外に固定してもよい。本発明と共に使用できる装具の一例が、米国特許第４８５２５６８号（Ｋｅｎｓｅｙ）に開示されている。

次に図２５を参照すると、サンドイッチ装具４００としての本発明の他の実施形態において、留め具４０２及び封止部材４０４は、鞘の管腔１１４内に配置され、単繊維４０６により、相互に及びプランジャー又は施用具１０４に接続されている。装具４００を用いて封止するために、医療担当者は血管穿刺部又は切開部４１６から鞘１０６を挿入し、プランジャー又は施用具１０４を操作することによって、留め具４０２を出口１１２から出して血管管腔４１８内に入れる。次いで、医療担当者は単繊維４０６を操ることにより、図２６におけるように、留め具４０２が血管壁の内表面４１２に係合するまで、穿刺部位４１６に向かって留め具を引き寄せる。再び単繊維４０６を操って、医療担当者は、図２６に示すように、血管壁の外表面４１４に係合するように封止部材４０４を引き寄せる。こうして、留め具４０２及び封止部材４０４は、図２６に示すように、サンドイッチ配置をとって血管組織に穿刺部位４１６の回りで係合し、その部位を封止する。

図２５では、留め具４０２は、その平坦な両表面４０８、４１０が鞘１０６に平行し、出口１１２に隣接するように、垂直に配置された円板として描かれている。封止部材４０４は、鞘の管腔１１４内で留め具４０２より基部寄りに隣接している。封止部材４０４は、管状又は円筒形であってもよい。単繊維４０６は、留め具４０２及び封止部材４０４を貫くループをなしており、プランジャー又は施用具１０４を通って体外へと続き、医療担当者にとって直接扱うことができる。本装具のプランジャー又は施用具１０４は、装具の適切な操作を可視的又は可聴的に示す手段を場合により組み込んでもよい。米国特許第５０２１０５９号（Ｋｅｎｓｅｙ他）には、本発明と共に使用できる装具例並びに可視・可聴指示手段が開示されている。

留め具４０２は、ゼラチン等の弾性の生分解性材料で構成され、好ましくは、止血材料、治療剤又はその両者で更に構成又は被覆されていてもよい。留め具４０２は、血管内部に配置されたとき血流を妨げないように、十分に薄く又は平坦にすべきである。好ましい実施形態では、留め具４０２は、血管壁の厚さに近似しており、コラーゲン及びラパマイシン（又は他の治療剤（複数種も））を含んでいる。

封止部材４０４は類似の組成でよいが、装具の操作中に留め具４０２に排出力を掛けるように、留め具４０２より大きく、嵩高いのが好ましい。封止部材４０４の円筒本体は、図２１及び２２に示した栓に類似のものでもよく、類似の止血材料、例えばキトサン、コラーゲン、フィブリン、及び治療剤、例えば抗増殖剤、抗生物質、抗炎症剤で構成されてもよい。封止部材４０４及び留め具４０２は、図２５及び２６に示すように、単繊維４０６をその場に保持するのに十分な弾性又は堅固さを、共に有することが重要である。単繊維４０６は、柔軟な生分解性材料からなるのが好ましい。

前記装具は全て、任意又は前記の治療剤を含んでもよく、薬物の濃度又は用量が異なる多重の層を備えてもよい。例えば、血管組織と直接接する外部層は、急速放出するように設計した速度を示す薬物を含んでもよく、血管組織と接触しない内部層は、治療剤のより緩やかな、又は長期の放出をするように設計した速度を示す薬物を含んでもよい。或いは、前記装具はいずれも、相乗的に働く各層を備えてもよい。例えば、外部層は、１種の薬物、例えば抗増殖剤を含んでもよい一方で、内部層は、他種の治療剤、例えば抗生物質を含んでもよい。

更に例示すると、約０．００１〜１００μｍの範囲の大きな孔を有するコラーゲンマトリックスからラパマイシンを即時放出するために、１種の治療剤を使用してもよい。約０．００１〜０．００４ｍμの範囲の小さな孔を有するフィブリンマトリックスからデキサメタゾンを長期放出するために、第２の治療剤を使用してもよい。したがって例えば、本発明の装具の外部層は、コラーゲンマトリックス中に吸収したラパマイシンを含んでもよく、内部層は、フィブリンマトリックス中に吸収したデキサメタゾンを含んでもよい。コラーゲンマトリックスの外部層は、処置後の血管増殖反応を直ちに治療するために、ラパマイシンを速やかに溶出するであろうし、フィブリンマトリックスの内部層は、何らかの炎症及び／又は感染を阻止するために、デキサメタゾン及び／又は抗生物質を長期間にわたりもっと緩やかに溶出するはずである。

Ｇ．本発明を用いて治療する異常及び疾患
本発明は、それだけに限らないが、血管造影、アテローム切除、血管形成、ステント埋め込み、ロータブレーター、血栓溶解療法、レーザー血管形成、弁形成、大動脈補綴具埋め込み、大動脈内バルーンポンプ、ペースメーカー埋め込み、透析、電気生理学的検査及び経皮的体外循環に関わる処置を含む、診断的及び介入的血管処置に適用することができる。本発明は、封止すべき血管の年齢に関わりなく、成人、子供のいずれに使用してもよい。その上、抗生物質、抗炎症剤、ホルモン又はステロイドを含む複数の治療剤を、それ自体複数のマトリックス材料からなってもよい封止マトリックスと組み合わせてもよい。

Ｈ．併用療法
本発明の方法、組成物及び装具は、治療すべき異常又は疾患に適応する標準又は他の療法と共に、実施してもよい。例えば、本発明は経皮的又は外科的に実施してもよいが、他方、それだけに限らないが、経口、静脈内、筋肉内、皮下、経皮又は粘膜を含む任意の適当な経路によって、補充療法剤を投与してもよい。この療法剤は併用することにより、相乗作用を生じてもよい。

「併用療法」とは、治療剤又は薬理作用剤を逐次に、又は実質的に同時に投与することを指す。「併用療法」とは、本明細書に記載の治療剤を他の薬理作用成分と更に併用して投与すること、或いは、他の方法又は装具と更に併用して本発明を実施することも指す。

以下の実施例を、装具及び治療薬を送達するマトリックスを調製する方法を説明するために示す。これらの実施例は説明を目的として示されるものであり、本発明を限定することを意図するものではない。

（実施例１）
種々の抗増殖剤の阻害効果
予め作成したコラーゲンマトリックスを、完全な飽和状態が生じるまで種々の抗増殖剤溶液に入れた。抗増殖剤は、再狭窄の一因であるコラーゲン刺激を酵素的に阻害するコラゲナーゼ及びエラスターゼを阻害することなく平滑筋細胞及び繊維芽細胞阻害が可能なより活性な化合物に該当するように選択した。コラーゲンマトリックスを、これらの化合物を用いて２５μｇ／ｍｌの濃度で飽和させ、凍結乾燥し、ｐＨ７．４の０．０６６Ｍリン酸緩衝液を用い、３７℃で２４時間洗浄し、約５μｇ／ｃｍ^２の密度の化合物と共にディスク形状に切断した。洗浄後、直径１５ｍｍの無菌のディスクを２４ウェル培養プレートに入れ、細胞を５，０００／ｃｍ^２の密度で播種した。５日後、細胞の数を計数し、発色基質の加水分解及び分光光度法により培地の複数のアリコートで評価した。この対照ｉｎ ｖｉｔｒｏ試験で試験される試薬の中でも、パクリタキセル及びラパマイシン（シロリムス）は同じ様に機能した。これらのデータを表２に示す。

（実施例２）
様々な種類のマトリックスのラパマイシンに結合する能力
次のｉｎ ｖｉｔｒｏ試験では、種々のマトリックスのラパマイシン（シロリムス）に結合する能力を試験した。ラパマイシン（シロリムス）を含む、予め作成したコラーゲンマトリックス（Ｓｕｌｚｅｒ Ｃａｌｃｉｔｅｋ，Ｉｎｃ．、Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ社製ＢｉｏＭｅｎｄ又はＥｔｈｉｃｏｎ，Ｉｎｃ．、Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ、ＮＪ社製コラーゲン−アルギン酸塩含有ＢＩＯＰＡＴＣＨ）を、ラパマイシン（シロリムス）初期濃度２５０μｇ／ｍｌで実施例１に記載のように調製した。予め作成したキトサンマトリックス（Ａｉｍｉｎ他、Ｃｌｉｎ．Ｏｒｔｈｏｐ．（１９９９）、３６６：２３９〜２４７に記載の技術を用いる）及びフィブリンマトリックス（実施例５に記載の技術を用いる）も、完全な飽和状態が生じるまで２５０μｇ／ｍｌのラパマイシン（シロリムス）を含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）溶液に入れる。溶媒蒸発後、薬物と混合したマトリックスを、ｐＨ７．４の０．０６６Ｍリン酸緩衝液を用い、３７℃で２４時間洗浄した。

マトリックスの能力を比較するために、蛍光ラパマイシン（シロリムス）誘導体を含む同じ厚さの１．８８ｃｍ^２のマトリックスの表面を用いた。０．１４Ｍ ＮａＣｌ溶液でインキュベーション後、残余のラパマイシン（シロリムス）をＤＭＳＯで抽出し、蛍光分光法を用いて収率を測定した。予想通り、タンパク質マトリックスの能力が多糖キトサンマトリックスよりも高いことを見出した。抗増殖剤送達のマトリックスとしてのフィブリン又はコラーゲンの有用性は、特定の組合せ又は追加の成分又はマトリックスの長寿の必要性に依存するであろう。これらのデータを表３に示す。

（実施例３）
リポソームを用いた送達システム
リポソームは、薬物送達システムの一形態に相当し、生物学的に活性な試薬の制御放出を提供する。これらは、特に、例えばラパマイシンなどの水に不溶な薬物の製剤処方に用いられる。リポソーム封入によって、投与された薬物の薬物動態学及び組織分布にかなりの効果が有ることが示された。試験した製剤は、重量比５６：１２：３２のジラウリン酸グリセリル（ｇｌｙｃｅｒｙｌ ｄｉｌａｕｒｅａｔｅ）、コレステロール、及びポリオキシレン−１０−ステアリル（全てＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．製）（製剤１）、又はミリスチン酸イソプロピル及び鉱油（両方ともＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．製）を含む非イオン性４０％含水アルコール水中油型リポソームエマルジョン（製剤２）のいずれかから構成される非イオン性リポソーム製剤を含んでいた。

ラパマイシンをＤＭＳＯ又はイソプロパノール中２５０μｇ／ｍｌの濃度で各製剤中に封入し、最大表面密度のラパマイシンを生じさせるように、形成したリポソームを予め作成したコラーゲンシートの表面に適用した。試料をｐＨ７．４の０．０６６Ｍ リン酸緩衝液を用い、３７℃で２４時間洗浄した。マトリックスの能力を比較するために、１．８８ｃｍ^２のディスク上に配置された蛍光ラパマイシン誘導体を含むリポソームを用いた。０．１４Ｍ ＮａＣｌ溶液でインキュベーション後、ラパマイシンが残っているマトリックスをＤＭＳＯで抽出し、蛍光収率を測定した。表５に示したデータが示すように、リポソーム送達システムは、ラパマイシンに結合する能力では、飽和コラーゲンマトリックスを超える顕著な優位性を示さない。しかし、リポソームのアプローチは、他の抗増殖剤では有用であろう。

（実施例４）
積層コラーゲン膜の調製
粗い質感の表面が中和された積層コラーゲン膜を調製するために、不溶性繊維状コラーゲンの等張懸濁液を得た。５〜１８％、好ましくは１２％の濃度で、３リットルの冷コラーゲン懸濁液を４℃で一晩、０．３〜０．６Ｍ、好ましくは０．５２Ｍの酢酸中で膨張させた。等張懸濁液を、ブレンダー中で１０〜２０分間、好ましくは１２分間、３リットルの砕いた氷と共に分散させ、その後３０分間、Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ（登録商標）（Ａｌｆａ ＬａｖａｌＡＢ、Ｓｗｅｄｅｎ）でホモジナイズさせた。得られたスラリーを、フィルターホルダーに搭載した（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐ．、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）、２５０〜２０μｍより小さい孔径を有する一連のろ紙（Ｂｅｌｌｃｏ、ＵＫ社製のＣｅｌｌｅｃｔｏｒ（登録商標））でろ過した。０．０４〜０．０９ｍｂａｒ、好ましくは０．０６ｍｂａｒで脱気（ｄｅｇａｓａｔｉｏｎ）後、スラリーを２リットルの冷０．１〜０．０５Ｍ ＮａＯＨと混合し、最終ｐＨを７．４±０．３に調整した。

中和した懸濁液は、マトリックス形成前に、数時間だけ４〜６℃で貯蔵することができる。この中和した懸濁液は、ラパマイシン（シロリムス）を含有する飽和又は分散型のマトリックスの調製のベースとして役立つ。中和したスラリーは、室温で平らな疎水性表面上に、厚さ３ｍｍのウェットフィルムとして直接成型することができる。厚さ約６０〜７０μｍの乾燥フィルムを形成する。３から５ミリリットルのスラリーは、１０ｃｍ^２の領域を覆う。このような表面上に、数層を形成してもよい。この層は、ラパマイシン、パクリタキセル、又はそれらの混合物の溶液にコラーゲン膜を浸漬させる、飽和型の抗増殖剤の調製法のベースとして役立つであろう。中和したスラリー及びラパマイシン又は他の試薬の懸濁液中での同時混合は、分散型の活性材料を用いたフィルムの調製に利用してもよい。

空隙率が薬物放出の速度を制御するので、装具を形成するタンパク質担体の空隙率がマトリックス材料の調製における重要な要因となる。空隙率は、乾燥速度、温度、及び最初のコラーゲンの性質により制御されるであろう。マトリックスは、ラパマイシン（重量モル９１４．２）などの小分子に結合させるために十分多孔性であるべきであり、装具の形状を維持するのに十分な耐久性を有するべきである。０．００２〜０．１μｍの有効孔径を有するコラーゲンマトリックス試料を試験した。飽和実験では、０．００４μｍの孔径を有するマトリックスで、ラパマイシン（シロリムス）に対するより高い結合能が観察された。

なお、より大きな孔径を有するコラーゲンマトリックスは脆弱である。抗増殖剤に対するマトリックスの結合能はこの出願では重要なので、３つの異なる濃度のラパマイシンを用いて、最適な密度の孔に調製した市販のコラーゲンからラパマイシン−コラーゲンマトリックス混合物を調製した。高、中、低に分類される３つの異なる濃度は、それぞれ、１２０±５μｇ／ｃｍ^２、６０±４μｇ／ｃｍ^２、及び３０±３μｇ／ｃｍ^２であった。これらのマトリックスのいずれも脆弱ではなく、又は不均一なラパマイシン（シロリムス）分布を有していなかった。密度を変えることにより、薬物放出の速度の制御が可能となる。

（実施例５）
抗増殖剤を組み合わせた埋め込み式フィブリンマトリックス装具の調製
一般に、抗増殖剤を含むフィブリンマトリックスをベースにして装具を作成するために、水性フィブリノーゲン、及びトロンビン溶液を以下に記載するように調製した。市販のフィブリノーゲンは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｒｅｄ Ｃｒｏｓｓ（Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、ＤＣ）のような製造供給元から得ることができ、又は周知技術により血漿から調製することができる。或いは、組換え方法により調製したフィブリノーゲンが使用に適している。市販の活性トロンビンは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．又はＪｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎ（Ｎｅｗ Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ、ＮＪ）から、外用（ｔｏｐｉｃａｌ）ＵＳＰトロンビン又はトロンボゲンとして得ることができる。マトリックスの調製に用いられるフィブリノーゲン及びトロンビン溶液を調製するために、必要な成分を測定し、重さを量り、約９００ｍｌの脱イオン化水に溶解する。表５及び表６は、マトリックスを前もって作るために、フィブリノーゲン及びトロンビン溶液をそれぞれ調製するのに用いられる好ましい組成物を開示している。

表６のグリセロールは、可塑剤として用いられる。その他の可塑剤もまた本発明に好適であろう。ＴＲＩＳ緩衝液は、ｐＨ調整に用いられる。ＴＲＩＳの好適な代替物としては、ＨＥＰＥＳ、トリシン、及びｐＫａが６．８から８．３の他の緩衝液が挙げられる。トリトンＸ−１００は非イオン性界面活性剤及び安定剤であり、他の界面活性剤及び安定剤で置換してもよい。カプリル酸は、例えばアルギン酸などの変性からの保護を与える他の試薬で置換してもよい。フィブリンに変換されるフィブリノーゲンは、柔軟性、孔径、及び繊維の質量密度などのマトリックスの材料特性を制御するので、マトリックスにおいて最も重要な試薬である。これらの特徴が、他の分子がマトリックス内でいかに容易に拡散できるか、また、再吸収される前にいかに長期にわたりマトリックスをそのまま維持し得るかを決定する。

表７で、アルブミンはトロンビンの安定剤である。トロンビンは、フィブリンマトリックス形成速度を制御する。第ＸＩＩＩ因子の存在は好ましいが、必要というわけではない。第ＸＩＩＩ因子はフィブリンに共有結合的に架橋し、より安定なマトリックスを作る。カルシウムイオンは、トロンビンの活性化に必要とされる。トログリタゾン（Ｓａｎｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）は、血管壁のコラーゲン蓄積を減少させるチアゾリジンジオン誘導体である（Ｙａｏ他、Ｈｅａｒｔ（２０００）８４：２０９）。

次の成分を加える前に、各成分を完全に溶解することが好ましい。必要であれば、最後の成分を溶解後、ｐＨを７．０〜７．４に調整し、溶液の体積を水で１リットルに調整する。その後、溶液を脱気する。両方の溶液を、非粘着性、好ましくは疎水性表面に混合チャンバーを通してポンプにより分配し、厚さ約２ｍｍの膜を形成する。次いで、この膜を約３〜６時間、約２０〜６９℃の範囲の室温、約３０ｔｏｒｒの圧力で乾燥する。膜の残留湿気は、全湿重量の約１０％、好ましくは３％未満である。

この表面に、乾燥固体ラパマイシンを加え、１００〜５００μｇ／ｃｍ^２の範囲の密度の膜を形成する。フィブリンマトリックスの第２層をこの表面上に形成し、２つのフィブリンの層の間に薬物を挟むようにする。本発明の一実施形態では、ラパマイシン又はタキソールのような抗増殖剤又は抗再狭窄剤、ラパマイシン又はタクロリムスのような拒絶反応抑制剤、抗炎症薬、或いは抗再狭窄効果を高めるアンチセンスオリゴヌクレオチドが添加されよう。これらの固体物質は、上述したフィブリン−ラパマイシンサンドイッチ複合体に補充するのに添加されよう。

（実施例６）
キトサンマトリックスを架橋する方法
抗増殖剤のキトサンマトリックスの結合能を高めるために、繊維を架橋させてもよい。１０〜２５％、好ましくは１２％の濃度の５０ミリリットルの冷キトサン懸濁液を、５〜２５ｍｌのアクリル酸無水塩化物と穏やかにゆっくり３０分間混合してこのポリマーをアセチル化した。この時間の後、２５０μｇ／ｍｌの濃度のラパマイシンのＤＭＳＯ溶液を加え、激しく混合し、キトサンマトリックス表面に注ぎ、自然発生的に架橋させ、ラパマイシンの抱合を形成した。キトサンの微細孔構造のために、このアプローチは、マトリックスの結合能を１５〜４５％から増大させる。

（実施例７）
分散、固定、及び固定−分散によるラパマイシンのコラーゲンマトリックスへの導入
飽和技術以外に、ラパマイシンを３つの方法、即ち、分散、固定、及び固定−分散によりコラーゲンマトリックスに導入した。

分散技術：水不溶性コラーゲンの水性スラリーを、Ｅｌａｓｔｉｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．（Ｏｗｅｎｓｖｉｌｌｅ、ＭＯ）から入手した非架橋し、乾燥し、高精製し、凍結乾燥した子牛の皮のコラーゲンを用いて調製した。このコラーゲン及び可溶化緩衝液を２〜８℃、好ましくは４℃に冷却し、激しく混合して１０〜２１％、好ましくは１２％のコラーゲンタンパク質を含むコラーゲンスラリーを調製する。このようなスラリーは、９％の可塑剤、グリセロール、２５０μｇ／ｍｌの濃度で１５％のラパマイシンを含むＤＭＳＯ、及び水を含有している。この溶液は、５０，０００ｃｐｓの粘度を有していた。

ラパマイシン（シロリムス）と混合した直後、８％グルタルアルデヒドをスラリー（１００〜３５０ｍｌ／リットルのスラリー）に加える。水性のスラリーは、均質化し、脱気し、ｐＨを６．０〜７．１に調整する必要がある。溶液を常時激しく混合し、非粘着性表面にポンプにより分配し、約２ｍｍの厚さの膜を形成する。全ての手順は、４℃の温度で行われる。次いで、膜を、その残留湿気が全重量の約１０％未満となるまで、４５℃の近傍の温度、圧力１５ｔｏｒｒで、約３〜７時間乾燥する。薬物溶液の適用及び乾燥ステップを更に３回繰り返す。

固定技術：Ｅｌａｓｔｉｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．社製の同じコラーゲン調製物を用いる。１容量の１２％コラーゲンスラリーのを冷却し、抗増殖剤のエステル化によりラパマイシン（シロリムス）と結合させる。エステル化は、０．９Ｍ Ｎ−ジシクロヘキシロカルボジイミド（Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．）の存在下、２〜４℃で２日間、０．９Ｍ Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．、Ｒｏｃｋｆｏｒｄ、ＩＬ）を用いて行う。複合体は、攪拌しているコラーゲン懸濁液の表面下での活性なラパマイシン（シロリムス）のＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステルを含むＤＭＳＯの滴定により調製する。反応物のｐＨを、７．０〜８．５、好ましくは７．８に維持する。

乾燥後、ラパマイシン（シロリムス）を抱合する膜を、ｐＨ７．４の０．０２Ｍ 重炭酸ナトリウムを含む０．１５Ｍ ＮａＣｌで洗浄する。ＨＰＬＣは、マトリックス中に遊離のラパマイシン（シロリムス）を示さない。ラパマイシン（シロリムス）エステルは、アミノ基又はヒドロキシル基のアミノ酸残渣と反応し、コラーゲンと共有結合を形成する。このような固定化後、ラパマイシン（シロリムス）がマトリックスのｉｎ ｖｉｖｏ又はｉｎ ｖｉｔｒｏの分解−侵食の結果として放出される。Ｎａｋａｎｏ他は、アカゲザルでの６カ月間の自然代謝過程によるコラーゲン（ＳＭ−１０５００）分解及び再吸収に触れている（Ｎａｋａｎｏ他、Ｋｉｓｏｔｏ Ｒｉｎｓｈｏ（Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）（１９９５）２９：１６７５〜１６９９）。

マトリックスからのラパマイシン放出速度を試験するために、試料をｐＨ７．４の０．０６６Ｍ リン酸緩衝液で、３７℃で２４時間洗浄し、１．８８ｃｍ^２の領域を有するディスクに切断し、０．１４Ｍ ＮａＣｌ、０．０５Ｍ ＴＲＩＳ緩衝液、０．５％のアルブミン、及び０．１ｍｇ／ｍｌ コラゲナーゼを含むｐＨ７．０の２４ウェル培養プレートに入れる。コラゲナーゼを加えてコラーゲンマトリックスの侵食を増加させ、ラパマイシンの放出を促進させる。アリコートを様々な時間間隔でウェルから回収する。分散型及び抱合型の組合せも調製する。これらの全ての形態で、ラパマイシンの量は５．０μｇ／ｃｍ^２である。試料をウェルに入れ、血清を含む１ｍｌの溶離培地を加える。アリコートを一時間ごとに採取する。

ラパマイシン量をＦｅｒｒｏｎ他の手順に従って測定する（Ｆｅｒｒｏｎ他、Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．Ｂ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｓｃｉ．Ａｐｐｌ．（１９９７）７０３：２４３〜２５１）。これらの測定をバッチアッセイを用いて行い、したがって、０ｍｌ／分の流速で放出速度を示す。表７に結果を一覧として示し、図１４に図示する。抗増殖剤の濃度は、μｇ／ｍｌである。

これらのデータは、薬物包埋形態の相違及び薬物の溶解度の相違により異なる速度を示すことを示している。比較的可溶なテトラサイクリンの場合、遊離塩基を有するコラーゲンマトリックスの飽和後、短時間（約３時間）でピーク放出が生じるが、溶解度が小さいラパマイシンではこのピークは遅れる（約７時間）。ゲンタマイシン、セフォタキシン（ｃｅｆｏｔａｘｉｎ）、テトラサイクリン、又はクリンダマイシン誘導体などの可溶性抗生物質で飽和したコラーゲンは、４日間有効濃度でこれらの抗生物質を送達することがｉｎ ｖｉｔｒｏの実験で示された（Ｗａｃｈｏｌ−Ｄｒｅｗｅｋ他、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ（１９９６）１７：１７３３〜１７３８）。他の研究室では、３μｇ／ｇの濃度でゲンタマイシンを用いて飽和し、筋組織中に埋め込んだコラーゲンが、２８日間血液中に抗生物質を送達することが可能であることがｉｎ ｖｉｖｏで示された。しかし、濃度は最適より低かった（Ｍｅｈｔａ他、Ｊ．Ｏｒｔｈｏｐ．Ｒｅｓ．（１９９６）１４：７４９〜７５４）。

理論的に、血管周囲の空間のコラゲナーゼが低濃度であり、血管周囲の体液（１日当たりわずか数ミリリットル）が低流速であれば、ラパマイシンで飽和したマトリックス材料は、有効局所濃度の抗増殖剤を数週間維持し、平滑筋細胞増殖の進行を防止、阻害する送達速度をｉｎ ｖｉｖｏで生じるものと思われる。平滑筋細胞の阻害濃度は、０．００１〜０．００５μｇ／ｍｌの培地の範囲となろう。ｉｎ ｖｉｔｒｏでは、このようなレベル以上の濃度が３週間持続する。更に、コラーゲンマトリックスに分散したラパマイシンは１カ月以上の間抗増殖効果を示し得る。最終的に、完全にマトリックスが侵食されるまで、複合及び混合形態は治療を維持し得る。

（実施例８）
ラパマイシン−コラーゲンマトリックスでのラパマイシンの生物活性
ラパマイシン及びコラーゲンの組合せを評価する際の最も重要なパラメーターは、平滑筋細胞増殖の阻害である。このパラメーターを評価するために、５０００細胞／ｃｍ^２の密度の平滑筋細胞を対照組織培養表面及び試験マトリックス上に播種する。データを表８に示す。細胞増殖曲線を、図１５に示す。

アクチノマイシンＤは薬物マトリックスから素早く放出され、ほんの短時間細胞増殖を抑制する。培地の変化により可溶なアクチノマイシンを除き、数回の洗浄後には、抗生物質は培地又はマトリックス中には存在しない。結果として、細胞は通常通り増殖を開始する。ラパマイシンは徐々に放出される。ラパマイシン（シロリムス）のこの遅い徐放のために、観察期間を通じて細胞増殖の抑制が続いた。

（実施例９）
マトリックス対培地の比が抗増殖活性に与える影響
２つの異なる種類のマトリックス、即ち抗増殖剤を単独で又は組み合わせて混合したコラーゲン及びフィブリンを、ビタミンＫと共に異なる割合で細胞の培地に加える。細胞を同じ密度で播種して、５日目に、生存細胞の数をＡｌａｍａｒ ｂｌｕｅ ａｓｓａｙにより測定する。データを表９に示す。

（実施例１０）
コラーゲンマトリックスと合わせたラパマイシン及びヘパリンの組合せの抗増殖効果
マトリックス内で結合した異なる成分の抗増殖効果は、相乗効果を示すであろう。分散されたラパマイシン及び可溶且つ固定化されたヘパリンの組合せを用いる。ヘパリンを固定化するために、１〜１０ｍｇ／ｍｌ、好ましくは５ｍｇ／ｍｌの濃度で、５ｍｌの冷ヘパリン溶液を、５〜２０ｍｌ、好ましくは１１．４ｍｌのアクリル酸無水塩化物と約１μｌ／分、好ましくは２．５μｌ／分の速度で混合する。添加後、４〜８℃の温度で３０分間混合物を攪拌する。ヘパリン処理したコラーゲンを、ｐＨ７．４のリン酸ナトリウム緩衝生理食塩水で十分に洗浄する。エオシンＡを用いた比色試験を用いて、マトリックス上に固定化されたヘパリンの濃度を決定する。この方法を用いて、０．０１〜０．１ｍｇ／ｃｍ^２の間で共有結合的にマトリックスに結合させることが可能である。

１：１００の比で培地に懸濁液の形態で加えれば、このようなラパマイシンを併用した製剤は培養液中で平滑筋細胞増殖に対する阻害効果を示すが、個別の形態では、ヘパリン単独での１：２５からラパマイシンが分散された１：６５までとより少ない効果を示す。これらの薬物の各々は、異なる機構により再狭窄を阻害することができる。それゆえ、薬物を組み合わせて使う場合に、相乗効果を期待することは妥当である。ヘパリンは抗増殖剤と組み合わせてマトリックス飽和型で用いることもできる。

（実施例１１）
コラーゲンマトリックス中のデキサメタゾンの放出速度
ラパマイシン（シロリムス）又は他の抗増殖剤と組み合わせたデキサメタゾンの持続的局所送達を用いて再狭窄も炎症反応も同時に阻害することができる。２０％（ｗ／ｗ）コラーゲンスラリーを調製し、これにデキサメタゾンの２％（ｗ／ｗ）懸濁液を加える。この混合物をプラスチックの表面に散布し、フィルムを形成する。フィルムの最終厚みは１．９２〜２．１４ｍｍ（平均２ｍｍ）の範囲である。このシートは柔軟で、力学的に安定である。マトリックス（コラーゲン＋ラパマイシン）からのデキサメタゾンの溶出速度について、ｉｎ ｖｉｔｒｏ系でその特徴を決定した。直径１５ｍｍのシートを各ウェルに入れ、２．５ｍｌのリン酸緩衝液中に浸漬した。１〜７日の範囲の時点で、溶出緩衝液の各一定分量中のデキサメタゾン濃度を分光光度法により測定した。シート形成、乾燥貯蔵及び溶出過程を経たデキサメタゾンの化学的安定性を、ＨＰＬＣにより確認した。デキサメタゾンの累積的なｉｎ ｖｉｔｒｏ溶出を表１０に示す。

最初の３日以内に５０％よりも多いデキサメタゾンの溶出が生じ、６日後に溶出曲線が横ばい状態となった。デキサメタゾンは、重度の炎症反応を阻止することができ、この期間最大であり、ラパマイシン（シロリムス）と共に相乗的に作用して再狭窄を減少させることができる。デキサメタゾン溶出ステントとは対照的に、血管周囲の送達は、内皮細胞の再生を阻害せず、直接繊維芽細胞及び平滑筋細胞に作用する。

（実施例１２）
コラーゲンマトリックス中のヘパリンの放出速度
マクロ孔及びミクロの孔の組合せにより装具の能力を高めることが可能である。コラーゲン及びフィブリンマトリックスを混合してこのような組合せを得た。更に、コラーゲンの良好な力学特性によりフィブリンの安定性が改善された。フィブリン−ラパマイシンを含んだマトリックス（ラパマイシン密度１５０μｇ／ｃｍ^２）を調製するために、表６及び表７に開示した組成物を用いた。第１のフィブリン乾燥層の形成後、コラーゲン、ラパマイシン（シロリムス）、及びヘパリンの第２層を実施例４に記載のように形成した（ラパマイシン密度１２８μｇ／ｃｍ^２、ヘパリン密度５，０００Ｕ／ｃｍ^２）。

薬物を含むこのコラーゲンフィブリン鞘（厚さ２ｍｍ）を管状構造に成形し、高濃度のグルタルアルデヒド（２５％）を１分間用いて外部に架橋した。乾燥後、図４に示すらせん状のスリーブを作製した。このスリーブを１０回平面状にしたところ、毎回らせん形が回復した。最終的なスリーブのラパマイシン（シロリムス）の収容量は、１４３μｇ／ｃｍ^２であった。ヘパリンのｉｎ ｖｉｔｒｏでの溶出は７日間続く。ヘパリン濃度を実施例１０のように測定した。希釈用緩衝液を毎日補充した。データを表１１に示す。

ヘパリンは、約１００ｕ／ｍｌの濃度で平滑筋細胞の増殖を有効に阻害する。この実施例では、ヘパリンは、少なくとも４日間平滑筋細胞の増殖を有意に阻害することができる。更に、スリーブからのヘパリンの拡散により、より長期間、シャントの内表面及び損傷血管壁で血栓形成事象を予防することが可能である。更に、マトリックスの力学特性を変えることなく、可溶なヘパリンの濃度を２０，０００Ｕ／ｃｍ^２まで上昇させることができる。したがって、抗平滑筋細胞増殖も抗血栓作用も延ばすことができる。

（実施例１３及び１４）
ヒトの平滑筋細胞及び内皮細胞に対するパクリタキセル、ラパマイシン、及びタクロリムスのｉｎ ｖｉｔｒｏでの効果の比較
ヒトの平滑筋細胞及び内皮細胞（Ｃａｍｂｒｅｘ Ｃｏｒｐ．、旧Ｃｌｏｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｒｐ．、Ｅａｓｔ Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ、ＮＪ）を、２４ウェルプレートに終夜播種した（１００，０００細胞）。両細胞型を、Ｏｐｔｉ−ＭＥＭ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ）及び５％ウシ胎児血清中で、３７℃、５％二酸化炭素及び９５％の空気中で増殖させ、維持した。細胞をラパマイシン（１０〜１００ｎＭ）、パクリタキセル（０．１〜１０ｍＭ）、及びタクロリムス（１０〜１００ｎＭ）の濃度範囲に曝した。各細胞型を２４時間増殖させ、［^３Ｈ］−チミジンの存在下で４時間存続させた。

細胞の増殖は、［^３Ｈ］−チミジン取り込みアッセイを用い、新たなＤＮＡ合成として定量した。培養の７２時間後、細胞を２回冷リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）で洗浄し、１ｍｌのメタノールを各ウェルの内容物に加えた。プレートを６０分間４℃に維持し、次いで細胞を冷ＰＢＳで１回洗浄し、５００μｌの０．２ｍＭ ＮａＯＨを各ウェルに加え、プレートを３０分間４℃に維持した。各ウェルの内容物をシンチレーションバイアルに移し、シンチレーション液体を加えて、液体シンチレーションカウンターを用いて放射活性を定量し、その結果をカウント／分で表示した。結果を表１２及び表１３に示す。これは各々図１６及び図１７に対応する。

ラパマイシン（シロリムス）及びパクリタキセルは、ヒト平滑筋及び内皮細胞の両方の増殖（新たなＤＮＡ合成）を阻害する。タクロリムスは、内皮細胞を阻害せずに、ヒト平滑筋細胞における新たなＤＮＡ合成を選択的に阻害するようである。この異なる効果は、非常に重要となり得るものであり、もしタクロリムスが平滑筋細胞増殖の阻害に用いることができれば有益に活用し得る。

（実施例１５）
動物試験
ブタモデルを用いて原理試験の証明を行った。全６匹のブタを試験し、２匹を対照群とし、４匹を治療群とした。６ｍｍのＰＴＦＥ血管グラフトを一端の頚動脈と反対側の頚静脈との間で吻合した。これにより、構造がヒト血液透析用導通ループに類似した動脈（ＡＶ）環を作る。既知用量のラパマイシン（約５００μｇ／ｃｍ^２）と組み合わせたコラーゲンスリーブを、治療群の静脈吻合部の直近位にあるＰＴＦＥ血管グラフトの遠位端の周囲に配置した。

３０日後、血管造影を行い、血管とグラフトの開通性を実証した。動物を安楽死させ、関連断片を解剖した。細胞周期の進行におけるラパマイシン（シロリムス）の阻害効果は、サイクリン阻害因子の導入により起きると思われる。それゆえ、ｐ２１の発現は、ラパマイシン（シロリムス）処置動物から得られる組織で増加するが、対照群の組織では増加しないであろう。即ち、ｐ２１の存在が観察された効果がラパマイシン（シロリムス）に起因し得るものであることを裏付けている。処置及び未処置動物から組織を得て、ＲＮＡを準備し、ｃＤＮＡへ逆転写し、これをハウスキーピング遺伝子ｂ−アクチン及びｐ２１を得るためにＰＣＲにより増幅させた。

対照の両方が、静脈吻合部位で重度の新生内膜過形成により生じた血管狭窄を有していた（図１８Ａ及び図１９Ａ）。新生内膜過形成が最小か無い全４匹の処置動物は、血管とグラフトの有意により高い管の開通性を示した（図１８Ｂ及び図１９Ｂ）。ｐ２１ｍＲＮＡの発現がラパマイシン（シロリムス）で処置した動物（図２０）から得た吻合部周辺部位の血管組織で観察されたが、対照群由来のものでは観察されなかった。このことは、スリーブマトリックス中に含まれるラパマイシン（シロリムス）が、細胞増殖を阻害することによる新生内膜過形成の減少に関与していたことを明らかにしている。

（実施例１６）
６．０ｍｍのＰＴＦＥグラフトを頚動脈及び頚静脈の間で吻合させた。全１９匹の動物をこの試験に用いた。Ａ−Ｖグラフトを外科的に形成した時点で、薬物を含む又は含まないコラーゲンマトリックスを静脈吻合部位に埋め込んだ。５匹の動物を対照群として利用した（Ａ群、単なるコラーゲンマトリックス、薬物なし）。残りの１４匹の動物は治療を受けた。これらを各々７匹ずつの２つの均等な群に分けた（Ｂ及びＣ）。１組の治療動物は、用量１（Ｂ群、全用量５００μｇ）のラパマイシンを受け、他の組は用量２（Ｃ群、全用量２０００μｇのラパマイシン）を受けた。プロトコルの顕著な特徴を表２０にまとめる。動物（ｎ＝１３）を１カ月後に安楽死させた。組織をホルマリンで固定し、組織検査に送った。

グラフト外植片の組織評価を、以下の成分を調査することにより行った。（１）静脈吻合部位；（ａ）管腔の及び（ｂ）外膜の表面、（２）吻合部から離れた静脈の末端；（ｃ）管腔の及び（ｄ）外膜の表面、並びに（３）ＰＴＦＥグラフト；吻合部から離れた（ｅ）管腔の及び（ｆ）外膜の表面（図２）。以下のパラメーターを評価した。初期厚み、炎症、血栓、繊維症、出血／フィブリン及び石灰化、又は観察される任意の他の病理学的変化。組織評価は、０から４の基準で得点付けした。ここで、０＝有意な変化がない、１＝最小、２＝軽度、３＝中等度、及び４＝重度である。

ＡＮＯＶＡ（対応のないｔ−検定）を用いた組織所見の半定量分析から得られるＰ値

治療群及び対照群との間で炎症の度合いに統計的差異はなかった。繊維症の程度では、対照群と治療群を比較した場合には有意差が見られたが、２つの投与群を共に比較した際には有意差は見られなかった。コラーゲン分解は、対照群と比較した場合には用量２で有意であったが、用量１と比較した場合には有意ではなかった。

（実施例１７）
全４匹のブタを用いて、２匹を対照群とし、２匹を治療群とする。６ｍｍのＰＴＦＥ血管グラフトを頚動脈と頚静脈との間で吻合させ、これによりヒト血液透析用導通ループに構造が類似した動脈（ＡＶ）環を作る。既知量のエバロリムスと組み合わせたコラーゲンスリーブを、治療群の静脈吻合部の直近位にあるＰＴＦＥ血管グラフトの遠位端の周囲に配置する。

３０日後、血管造影を行い、血管とグラフトの開通性を実証し、動物を安楽死させ、関連のある断片を解剖する。組織サンプルを組織検査及び組織形態計測に送る。

ラパマイシンで我々が実証したのと同様に、我々は対照群と比較して治療群では、静脈吻合部位で狭窄の減少が見られると予想している。このことは、血管造影図上、並びに組織形態計測による新生内膜の厚み量によっても確認されるであろう。

当業者は、本発明により多数の他の実施形態及び改変が予期されることを十分に理解するであろう。実施形態の上記記載は、単に説明のためのものであり、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。本明細書で引用した特許、文献、及び参考文献は、その全体を参照により援用する。

本発明の好ましい実施形態を示す図である。 外部の支持又は骨格構造を採用した、本発明の別の実施形態を示す図である。 本発明の自己連結実施形態を示す図である。 本発明の自己連結設計の別の例を示す図である。 スリーブ形状の保持を補助する外部のワイヤー支持体又は枠組を含む、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ及び２Ｂに示した基本装具を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 血管修復の様々な必要を考慮した、本発明の薬物溶出スリーブの考え得る様々な配置を示す図である。 ラパマイシン（シロリムス）及びテトラサイクリンで飽和したコラーゲンの放出速度を示す図である。 異なる抗増殖剤と組み合わせたコラーゲンマトリックスを用いた、平滑筋細胞の増殖阻害の比較を示す図である。 パクリタキセル（３段階の用量）、ラパマイシン（シロリムス）及びタクロリムスがヒト平滑筋細胞に及ぼす効果の比較を示す図である。 パクリタキセル（３段階の用量）、ラパマイシン（シロリムス）及びタクロリムスがヒト内皮細胞に及ぼす効果の比較を示す図である。 本発明を用いて得られた幾つかの結果を示す図である。 本発明を用いて得られた幾つかの結果を示す図である。 本発明を用いて得られた幾つかの結果を示す図である。 栓形装具としての本発明の実施形態を示す図である。 端部を詳細に示した栓形装具の代わりの実施形態を示す図である。 端部を詳細に示した固定装具としての本発明の実施形態を示す図である。 配置したときの固定装具を示す図である。 端部を詳細に示したサンドイッチ装具としての本発明の実施形態を示す図である。 配置したときのサンドイッチ装具を示す図である。

Claims (20)

1. 血管傷害の部位を治療することにより、穿刺部又は開口部を封止し、前記部位での組織反応を治療、抑制又は予防する方法であって、
   組織反応調節量の治療剤、及び止血用の装具又は材料を組み合わせるステップと、
   前記組合せを前記部位に適用するステップと
   を含む方法。
2. 前記治療剤が式Ｉの化合物を含む、請求項１に記載の方法。
   

   

   
   ［式中、
   Ｒ^１は、水素、アルコキシヒドロキシル、アルキルアルコキシカルバモイル、テトラゾリル、或いは−ＯＲ^１４であり、Ｒ^１４は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールアルキル、チオアルキル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアリール、ヒドロキシアリールアルキル、ヒドロキシアルコキシアルキル、ヒドロキシアルキルアリールアルキル、ジヒドロキシアルキル、ジヒドロキシアルキルアリールアルキル、アルコキシアルキル、アシロキシアルキル、アルキルカルボニルオキシアルキル、アミノアルキル、アルキルアミノアルキル、アルコキシカルボニルアミノアルキル、アルキルカルボニルアミノアルキル、アリールスルホンアミドアルキル、アリル、ジヒドロキシアルキルアリル、ジオキソラニルアリル、カルバルコキシアルキル、若しくはアルキルシリル、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、ハロゲン、エポキシ、スルホハロ、スルホアルキル、スルホアリール、スルホアリールアルキル、スルホヘテロ環、スルホヘテロ環アルキル、スルホアミドアルキル、スルホアミドアリール、オキソアルキル、オキソアリール、オキソシクロアルキル、オキソアリールアルキル、オキソヘテロ環、オキソヘテロ環アルキル、カルボキシル、カルボキシシクロアルキル、カルボキシアリール、カルボキシヘテロ環、カルボキシ（Ｎ−スクシンイミジル）、アルキルアルコキシカルボニル、カルバモイルアルキル、アルキルカルバモイルアルキル、カルバモイルアルケニル、カルバモイルアルキニル、アルコキシカルバモイル、カルバモイルシクロアルキル、−Ｎ_３、又は−Ｒ^１８−Ｒ^１５−Ｒ^１６−Ｒ^１７であり、Ｒ^１８はオキソ、アルキル若しくはアミドアルキル、Ｒ^１５は窒素、並びにＲ^１６及びＲ^１７は、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、アリール、ヘテロ環及びアリールアルキルから独立に選択され、
   Ｒ^２は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、アシロキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、オキソであり、又は、Ｒ^１４と共にＣ_２〜６アルキレンを形成し、
   Ｒ^３、Ｒ^５、Ｒ^７、Ｒ^９及びＲ^１０は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、アシロキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル及びオキソから独立に選択され、
   Ｒ^４は水素、ヒドロキシル、オキソ、ジアゾ、フェニル置換アルキル、＝ＣＨ_２、−Ｏ−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−、−Ｓ−（ＣＨ_２）_２−Ｓ−、−Ｏ−（ＣＨ_２）_３−Ｏ−、−Ｓ−（ＣＨ_２）_３−Ｓ−又は＝Ｎ−Ｎ（Ｒ^１９）（Ｒ^２０）であり、式中Ｒ^１９及びＲ^２０は、水素、アルキルアリール、アリールアルキル、ヘテロ環及びヘテロ環アルキルから独立に選択され、
   Ｒ^６は水素、ヒドロキシル、オキソ、フェニル置換アルキル、−ＯＲ^２１であり、式中Ｒ^２１はＣ_１〜４アルキル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、ヒドロキシアルキルカルボニル、アミノアルキルカルボニル、ホルミル又はアリールであり、
   Ｒ^８はアルコキシ、オキソ、−ＯＲ^１３、−Ｓ（Ｏ）_ｘＲ^１３又はＮＲ^１３であり、式中Ｒ^１３は水素、アリール、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアルケニル、ヒドロキシアルキニル、ベンジル、アルコキシベンジル又はクロロベンジルであり、ｘは０、１又は２であって、
   Ｒ^１１及びＲ^１２は、−ＣＨ_２−、−Ｓ−又は＞Ｓ＝Ｏである。］
3. 前記治療剤がラパマイシンである、請求項１に記載の方法。
4. 前記治療剤がラパマイシンの類縁体である、請求項１に記載の方法。
5. 前記治療剤がエベロリムスである、請求項１に記載の方法。
6. 前記治療剤がデキサメタゾンである、請求項１に記載の方法。
7. 前記治療剤がパクリタキセルである、請求項１に記載の方法。
8. 前記治療剤がタクロリムスである、請求項１に記載の方法。
9. 前記止血用の材料がコラーゲンを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記コラーゲンがウシＩ型コラーゲンである、請求項９に記載の方法。
11. 前記コラーゲンが、Ｉ型、ＩＩ型、ＩＩＩ型、ＩＶ型、ＸＩ型及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
12. 前記止血用の材料がフィブリンを含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記止血用の材料が多糖を含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記多糖がキトサンである、請求項１３に記載の方法。
15. 前記止血用の材料が、コラーゲン、フィブリン、キトサン及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
16. 前記止血用の材料が生分解性である、請求項９から１５までに記載の方法。
17. 前記止血用の装具が非生分解性である、請求項９から１５までに記載の方法。
18. 前記止血用の装具が佐剤を含む、請求項１に記載の方法。
19. 前記佐剤が石灰化を阻害する、請求項１８に記載の方法。
20. 前記佐剤がビタミンＫである、請求項１８に記載の方法。
    

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