JP2012131830A - 閉塞した生物学的管を開通するためのシステムと方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の方法は、閉塞組織の細胞外マトリックスを分解し得る作用物質を管に投与することを含む。具体的な方法には、酵素または複数の酵素から成る混合物を閉塞部またや閉塞領域に送達し、その酵素が閉塞内部の細胞外マトリックス成分を分解する性質を有することによって、管を通過する輸送される体液の正常な流動を回復させることを含む。本発明には管の一区域を予防的に拡張し、閉塞形成のリスクを最小限にすることも含む。
【選択図】なし
Description
米国政府は本発明に一定の権利を有する。
1.産業上の利用分野
本発明は、閉塞した生物学的管を開通する方法に関する。本発明の好ましい方法は、閉塞組織の細胞外マトリックスを溶解するために治療薬、特にプロテアーゼの局所送達を利用して、閉塞した生物学的管を開通する方法とシステムを含む。
生物学的管に対する閉塞は、移植、グラフトまたはその他の外科的手技によって生じ得る管に対する外傷によることが多く、閉塞組織の細胞外マトリックスは主としてコラーゲンを含む。バルーン血管形成術は、狭窄または狭窄症閉塞に対する一般的な初期治療であり、優れた初期成績が得られる(Pauletto, Clinical Science(1994) 87:467~79)。しかし、この拡張法は閉塞組織を除去しない。この方法は、管腔を伸展させて開通し、その外傷が複数の強力なサイトカインおよび増殖因子の放出を来たし、管腔への細胞遊走とさらに多くの細胞外マトリックスの合成といった別の一連の細胞増殖を誘発する損傷を来たすおそれがある。その結果、バルーン血管形成術はほぼ全例の患者で再狭窄が生じる(Pauletto, Clinical Science, (1994) 87:467~79)。現在、長期にわたる開存性を維持できる治療法はない。
本願発明者は現在、生物学的管、例えば哺乳類脈管構造における閉塞を緩和するための新たな方法とシステムを発見した。本発明の方法には、好ましくは閉塞組織の細胞外マトリックス、特にコラーゲンおよび/またはエラスチンをイン・ビボ(in vivo)分解可能な治療薬を閉塞部位に投与することを含む。本発明の好ましい方法には、(コラーゲンおよび/またはエラスチンなど)重要な細胞外マトリックス成分を分解し得る酵素または酵素混合物を閉塞部に投与し、その結果、閉塞組織が可溶化しあるいはその他の除去に至る。
本発明は、細胞外マトリックス成分を分解させ得る治療薬を導入し、これによって狭窄した生物学的管の再開通を容易にする方法を提供する。特に本発明は、閉塞した生物学的管に、コラーゲンおよび/またはエラスチンを分解する治療薬の導入を提供する。本発明はさらに、生物学的管に、好ましくは管の隔離部分に治療薬を導入することにより生物学的管を拡張する方法を提供する。
以下の実施例のプロトコルは、本明細書において参照した「標準的なイン・ビトロ(in vitro)組織消化検定」の詳細な記述である。
組織消化速度への酵素濃度の影響を検討した(図3)。「1x」組織試料を、コラゲナーゼ 156マンデル単位/ml+エラスターゼ 0.125mg/ml+トリプシン阻害物質 038mg/mgで処理した。「2x」試料を、コラゲナーゼ 312マンデル単位/ml+エラスターゼ 0.25mg/ml+トリプシン阻害物質 0.76mg/mlで処理した。「5x」試料を、コラゲナーゼ 780マンデル単位/ml+エラスターゼ 0.625mg/ml+トリプシン阻害物質 1.9mg/mlで処理した。消化用体積はすべて0.5mlであった。イン・ビトロ(in vitro)の酵素濃度を増すと、組織消化の速度が増加した(図3)。緩衝液のみでは、組織に影響がなかった。イン・ビボ(in vivo)の効果的適用量は10,000ABC単位であると判明した。
「35%のオムニパーク」組織試料は、オムニパーク350造影剤を35%(体積:体積)含む、コラゲナーゼ 156マンデル単位/ml+エラスターゼ 0.125mg/ml+トリプシン阻害物質 0.38で処理した。「5%のオムニパーク」試料は、オムニパーク350を5%(体積:体積)含む、コラゲナーゼ 312マンデル単位/ml+エラスターゼ 0.25mg/ml+トリプシン阻害物質 0.76で処理した。「1%のオムニパーク」試料は、オムニパーク350を1%含む、コラゲナーゼ 312マンデル単位/ml+エラスターゼ 0.25のmg/ml+トリプシン阻害物質 0.76で処理した。消化用体積はすべて0.5mlであった。これらの結果は、オムニパーク350でヨウ素化した増感剤は、X線写真撮影で見ることのできる濃度(35%)で酵素活性を抑制するが、より低い濃度(1〜5%)では抑制しないことを示している(図4)。同様の結果がHypaque60増感剤で認められた。
イヌに正常な肋骨下開腹術を行い、胆嚢を露出させ、ついで、それを11匹のイヌ(n=11)の前方腹壁に貼り付けた。2週間後に、胆嚢アクセスを通して設置した電気凝固チップをもつカテーテルを使って総胆管(CBD)に1個の局所的熱傷を作った。7匹のイヌに4.8Frの胆管ステントを入れて、胆管の完全閉鎖を防いだ。5週間にわたって、経皮胆道造影法で狭窄の発生をモニターした。ついで、インフィルトレーター(Infiltrator)薬剤送達カテーテルを用いて狭窄したCBDの壁にコラゲナーゼを注ぎ込んだ(n=3)。該インフィルトレーターは、360度の表面の上に管壁を広げかつ管壁に入っているバルーンの上にマウントした3列の微量注入器ニードルを持つ。処置後、プラスチック製内部ステントを2匹の動物に入れた。翌日、CBDの移植片を得た。組織病理学的分析のために、ヘマトキシリン・エオシン染色、トリクローム染色およびエラスチン染色を用いた。
大きいイヌを患者として使い、全身麻酔下で、胆嚢フィステル形成管を作り、胆嚢を保持縫合で腹壁に「留めた」。解剖学的構造を確定するために、マーカーカテーテルを用いてHypaque−60で胆管造影を行った。ついで、双極電極先端をもつ軟性カテーテルを以前に記載されているようにして作製した(ベッカー、Radiology(1988年)167巻63〜8頁)。このカテーテルを胆嚢(図5)を通して挿入し、その「熱い」先端(矢印)を遠位の総胆管に置き、カテーテルを引き戻し、該胆管の1.0cmが損傷を受けるまで処置を繰り返した(図6)。電流を供給した直後に、おそらく痙攣または浮腫によって、管の処置されたセグメント(矢印)が中程度の滑らかな狭まりを起こした。ついで、ピッグテール腎フィステル形成用ドレナージカテーテルを新しい胆嚢切開管を通して胆嚢に挿入した。遠心端をIVキャップで閉じ、皮下組織内に埋めた。ついで手術創を2層において閉じた。
標準の、テーパーを付けていない直径5mmのポリテトラフルオロエチレン(PFTE)輪状移植片を、以前に記載された方法(トレロトーラ(Trerotola)、J.、Vascular and Interventional Radiology(1995年)6巻387〜96頁)で、25〜35kgのイヌの後ろ脚の大腿動脈と大腿静脈の間に挿入した。狭窄処置中の、カテーテルドラッグデリバリーバルーンの最適位置決めを容易にするために、エンドツーエンド配置を選択した。動脈内の血液流入、動脈-移植片吻合、静脈-移植片吻合および静脈内の排出流を評価するために、手術の1週間後に標準のカットフィルム血管造影を行う。この後、開通性をスクリーニングするために、移植片の所定の理学的検査を行う。手術の20週間後に、移植片の内腔直径およびそれらの静脈の血液排出流を評価するために、標準のカットフィルム血管造影を行った。この時点で、内膜過形成による狭窄が、関連する圧力勾配のともなった静脈内の血液排出流において認められる(トレロトーラ、J.、Vascular and Interventional Radiology(1995年)6巻387〜96頁)。ついで、最初のイヌを用いて、治療用送達カテーテルを移植片の中に配置し、0.5ml中にコラゲナーゼ5000ABC単位の入った液を静脈の血液排出部位で損傷の壁に浸潤させる。カテーテルをフラッシュし、反対側の損傷が同一方法で送られた食塩溶液1mlを受ける。ほとんど全てのコラゲナーゼ活性は、1〜2日後に消失し、3日後には移植片を血管造影法で再検査する。内腔直径の繰り返し計測と損傷部全体の侵襲的圧力計測も行う。イヌを屠殺し、移植片を剥離し、圧を一定にして、組織学的に検査する。遠位の移植片、静脈の吻合、処置した損傷の中央部分、損傷端、および移植片からの通常の静脈内血流(vein downstream)の評価を行う。1)細胞の種類、形態および数、2)細胞間マトリックスの範囲、3)全体的な外膜、中間膜および内膜の厚さ、4)内膜過形成の範囲、5)内皮化の範囲の追加的評価を行う。
Claims (39)
- 閉塞組織の細胞外マトリックスを分解し得る作用物質を管に投与することを特徴とする閉塞した生物学的管を治療するための方法。
- 作用物質がコラーゲンまたはエラスチンを溶解または分解し得る請求項1の方法。
- 作用物質がコラーゲンを溶解または分解し得る請求項1の方法。
- 作用物質がエラスチンを溶解または分解し得る請求項1の方法。
- 作用物質がコラーゲンおよび/またはエラスチンを分解し得る酵素または酵素混合物を含む請求項1から4のいずれか1項の方法。
- 標準的なイン・ビトロ(in vitro)組織消化検定において、作用物質が対照に比べて少なくとも約10%以上強力な消化活性を示す請求項1から5のいずれか1項の方法。
- 標準的なイン・ビトロ(in vitro)組織消化検定において、作用物質が対照に比べて少なくとも約50%以上強力な消化活性を示す請求項1から5のいずれか1項の方法。
- 作用物質がコラゲナーゼ、エラスターゼまたはトリプシン阻害物質である請求項1から7のいずれか1項の方法。
- 作用物質がカテーテルによって投与される請求項1から8のいずれか1項の方法。
- 生物学的管の閉塞が狭窄、狭窄症または病変である請求項1から9のいずれか1項の方法。
- 生物学的管が動脈、静脈、輸尿管、気管支、胆管または膵管である請求項1から10のいずれか1項の方法。
- 作用物質が閉塞した生物学的管を有する哺乳類または生物学的管が閉塞し易い哺乳類に投与される請求項1から11のいずれか1項の方法。
- エラスチンおよび/またはコラーゲンを分解し得る治療薬を生物学的管に投与することを特徴とする生物学的管を拡張する方法。
- 治療薬投与後、生物学的管に与圧することをさらに特徴とする請求項13の方法。
- 生物学的管が物理的作用により与圧される請求項14の方法。
- 生物学的管がバルーンカテーテルによって与圧される請求項14または15の方法。
- 治療薬を投与し、同じ装置によって与圧が行われる請求項14から16のいずれか1項の方法。
- 治療薬投与後、投与した治療薬が生物学的管の壁を通って浸透するために十分な時間経過が許される請求項14から17のいずれか1項の方法。
- 哺乳類の生物学的管の閉塞組織の細胞外マトリックスを分解し得る作用物質および作用物質のための送達装置から成る製薬キット。
- 作用物質がコラーゲンおよび/またはエラスチンを溶解し得る請求項19のキット。
- 作用物質がコラーゲンおよび/またはエラスチンを分解し得る酵素または酵素混合物を含む請求項19のキット。
- 治療薬がコラゲナーゼ、エラスターゼまたはトリプシン阻害剤である請求項19から21のいずれか1項のキット。
- 標準的なイン・ビトロ(in vitro)組織消化検定において、作用物質が対照に比べて少なくとも約10%以上強力な消化活性を示す請求項19から22のいずれか1項のキット。
- 装置がシリンジまたはカテーテルである請求項19から23のいずれか1項のキット。
- 管閉塞を分解し得る組成物薬剤を哺乳類に投与することを特徴とし、哺乳類の生物学的管の閉塞による疾患または障害に罹患または易罹患性の哺乳類を治療するための方法。
- 組成物が管閉塞組織の細胞外マトリックスを分解する請求項25の方法。
- 組成物がコラーゲンまたはエラスチンを溶解または分解し得る請求項25または26の方法。
- 組成物がコラーゲンおよび/またはエラスチンを分解し得る酵素または酵素混合物を含む請求項25から27のいずれか1項の方法。
- 組成物がコラゲナーゼ、エラスターゼおよび/またはトリプシン阻害物質を含む請求項25から28のいずれか1項の方法。
- 標準的なイン・ビトロ(in vitro)組織消化検定において、作用物質が対照に比べて少なくとも約10%以上強力な消化活性を示す請求項25から29のいずれか1項の方法。
- 治療薬がカテーテルによって投与される請求項25から30のいずれか1項の方法。
- 生物学的管の閉塞が狭窄、狭窄症または病変である請求項25から31のいずれか1項の方法。
- 生物学的管が動脈、静脈、輸尿管、気管支、胆管または膵管である請求項25から32のいずれか1項の方法。
- 哺乳類が良性胆管狭窄症、血液透析用グラフトの狭窄、内膜過形成、冠状動脈閉塞に罹患している請求項25から33のいずれか1項の方法。
- 哺乳類がヒトである請求項25から34のいずれか1項の方法。
- 哺乳類のコラーゲンまたはエラスチンを溶解または分解し得る組成薬物を哺乳類に投与することを特徴とし、胆管狭窄症、血液透析用グラフトの狭窄、内膜過形成または冠状動脈閉塞に罹患または易罹患性の哺乳類を治療するための方法。
- 組成物がコラーゲンおよび/またはエラスチンを分解可能な酵素または酵素混合物を含む請求項36の方法。
- 組成物がコラゲナーゼ、エラスターゼまたはトリプシン阻害物質を含む請求項36または37の方法。
- 哺乳類がヒトである請求項36から38のいずれか1項の方法。
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