JP2013530729A - 再生組織足場の製造 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
「無細胞組織マトリックス」という用語は、本明細書で使用する場合、一般に、細胞および/または細胞成分を実質的に含まない任意の組織マトリックスを指す。皮膚、皮膚の一部(例えば、真皮)、および他の組織(血管、心臓弁、筋膜、軟骨、骨、および神経結合組織など)を使用して、本開示の範囲に入る無細胞マトリックスを製造してもよい。無細胞組織マトリックスが細胞および/または細胞成分を実質的に含まないかどうかを判定するために、多くの方法で無細胞組織マトリックスの試験または評価を行うことができる。例えば、処理された組織を光学顕微鏡で検査し、細胞(生細胞もしくは死細胞)および/または細胞成分が残存するかどうか判定することができる。さらに、特定のアッセイを使用して細胞または細胞成分の有無を確認することができる。例えば、DNAまたは他の核酸のアッセイを使用して、組織マトリックス内に残存する核物質を定量化することができる。一般に、残存するDNAまたは他の核酸が存在しない場合、完全に脱細胞化されている(即ち、細胞および/または細胞成分が除去されている)ことを示していることになる。最後に、細胞特有の成分(例えば、表面抗原)を同定する他のアッセイを使用して、組織マトリックスが無細胞であるかどうかを判定することができる。皮膚、皮膚の一部(例えば、真皮)および他の組織(血管、心臓弁、筋膜、軟骨、骨、および神経結合組織など)を使用して、本開示の範囲に入る無細胞マトリックスを製造してもよい。
以下の手順を使用し、ALLODERM(登録商標)、STRATTICE(商標)(LifeCell Corporation(Branchburg,NJ))または他の適した無細胞組織マトリックスを使用して、粒子状無細胞組織マトリックスを製造することができる。包装から取り出した後、途切れのない「連続」回転刃(cutting wheel)を備えたZimmer mesherを使用して、ATMを細長く切断する。得られたATMの細長片を長さ約1cm〜約2cmの長さに切断する。
図2は、合成ATM再生組織足場の製造方法を示す。三次元再生組織足場は、ポリマー足場材料を使用して粒子状ATMから製造した。ATMはブタ真皮組織から製造し、凍結乾燥した。乾燥ATMを約1cm2片に切断し、適切なサイズの凍結粉砕機用バイアルに入れた。次いで、液体窒素で予め冷却したSPEX6800フリーザーミルにバイアルを入れ、凍結破砕プロトコルを実施した。次いで、粒子状ATMをバイアルから取り出し、乾燥貯蔵条件で維持した。
組織マトリックスの完全性に対する有機溶媒の影響の熱量測定分析
in vivoでの結果から、炎症細胞の数が減少することによって実証されるように、再生組織マトリックスが存在すると足場材料に対する免疫反応または炎症反応が減弱することが示唆された。
pADMの移植の効果をポリ−4−ヒドロキシブチレート(P4HB)の存在下にて皮下免疫適格ラットモデルで試験した。免疫適格ラットにpADM/P4HB組織足場またはP4HBポリマー足場を移植した。このモデルで、移植した試験材料に対する細胞反応および免疫学的反応の測定を行った。試験材料は免疫適格ラット(シチロウネズミ(Rattus norvegicus);ルイスラット(Lewis Rat))の背面の小さい切開を通して皮下部位に移植した。移植の4週後(図5A〜D)および12週後(図6A〜D)に、外植片を回収してPBSで洗浄し、10%ホルマリンで固定した。固定した組織をパラフィンに包埋し、組織マトリックスサンプルの切片を標準的な手順を使用してヘマトキシリン・エオシン(H&E)で染色した。D.C.Sheen and B.B.Hrapchak,Theory and Practice of Histotechnology,2nd edn.,Columbus,OH,Battelle Press(1987)。次いで、サンプルを顕微鏡で100倍の倍率(図5A〜Bおよび図6A〜B)と400倍の倍率(図5C〜Dおよび図6C〜D)で観察した。外植体の組織学的分析(図5A〜Dおよび図6A〜D)から、P4HBはpADMが存在すると、P4HB単独の外植体と比較して炎症反応が減弱することが分かった。
Claims (74)
- 組織足場の製造方法において、
ポリマーを溶媒に溶解して溶液を調製するステップ;
前記溶液を粒子状無細胞組織マトリックス(ATM)と混合して混合物を調製するステップ;
前記混合物を成形型に入れるステップ;および
前記混合物を乾燥させて安定な三次元形状を有する組織足場を形成するステップ;
を含み、前記組織足場は、人体内に移植されたとき、前記ポリマー単独のものよりも免疫反応または炎症反応が少ないことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記ポリマーがポリカプロラクトンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記溶媒がジオキサンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記溶媒がN−メチル−2−ピロリドンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記ポリカプロラクトンが溶媒中に約5〜30%(W/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記ポリカプロラクトンが溶媒中に約10〜30%(W/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記ポリマーがポリ−4−ヒドロキシブチレートであることを特徴とする方法。
- 請求項7に記載の方法において、前記溶媒がジオキサンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項7に記載の方法において、前記溶媒がN−メチル−2−ピロリドンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項7に記載の方法において、前記ポリ−4−ヒドロキシブチレートが溶媒中に約5〜40%(W/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項7に記載の方法において、前記ポリ−4−ヒドロキシブチレートが溶媒中に約10〜30%(W/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記ポリマーがヒアルロン酸のベンジルエステル誘導体を含むことを特徴とする方法。
- 請求項12に記載の方法において、前記溶媒がDMSOを含むことを特徴とする方法。
- 請求項12に記載の方法において、前記ヒアルロン酸のベンジルエステル誘導体が溶媒中に約5〜50%(W/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項12に記載の方法において、前記ヒアルロン酸のベンジルエステル誘導体が溶媒中に約10〜40%(W/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記ポリマーがキトサンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項16に記載の方法において、前記溶媒が酢酸を含むことを特徴とする方法。
- 請求項17に記載の方法において、前記酢酸が0.1〜0.5Mであることを特徴とする方法。
- 請求項16に記載の方法において、前記キトサンが約1〜5%(w/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記粒子状ATMが均一なサイズの粒子を含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記粒子状ATMが真皮ATMを含むことを特徴とする方法。
- 請求項21に記載の方法において、前記真皮ATMがヒト組織マトリックスであることを特徴とする方法。
- 請求項21に記載の方法において、前記真皮ATMがブタ組織マトリックスであることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記粒子状ATMが軟骨組織マトリックスであることを特徴とする方法。
- 請求項24に記載の方法において、前記軟骨組織マトリックスがヒト軟骨マトリックスを含むことを特徴とする方法。
- 請求項24に記載の方法において、前記軟骨組織マトリックスがブタ軟骨マトリックスを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記粒子状ATMが骨組織マトリックスを含むことを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法において、前記骨組織マトリックスがヒト骨を含むことを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法において、前記骨組織マトリックスがブタ骨を含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記混合物を成形型に入れるステップが、射出成形を含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記粒子状ATMが2種類以上の異なる組織からのATMを含むことを特徴とする方法。
- 請求項31に記載の方法において、前記2種類以上の異なる組織が真皮と軟骨を含むことを特徴とする方法。
- 請求項31に記載の方法において、前記2種類以上の異なる組織が軟骨と骨を含むことを特徴とする方法。
- 請求項31に記載の方法において、前記2種類以上の異なる組織がヒト組織マトリックスを含むことを特徴とする方法。
- 請求項31に記載の方法において、前記2種類以上の異なる組織がブタ組織マトリックスを含むことを特徴とする方法。
- 請求項31に記載の方法において、前記2種類以上の異なる組織がヒト組織マトリックスとブタ組織マトリックスを含むことを特徴とする方法。
- 粒子状無細胞組織マトリックス(ATM)と;
ポリマーと;
を含む組織足場において、前記ATMが前記ポリマーに被覆されて組織再生用の安定な三次元組織足場を形成しており、人体内に移植されたとき、前記ポリマー単独のものよりも免疫反応または炎症反応が少ないことを特徴とする組織足場。 - 請求項37に記載の組織足場において、前記ポリマーが合成ポリマーを含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項37に記載の組織足場において、前記ポリマーがポリカプロラクトンを含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項37に記載の組織足場において、前記ポリマーがポリ−4−ヒドロキシブチレートであることを特徴とする組織足場。
- 請求項37に記載の組織足場おいて、前記ポリマーがヒアルロン酸のベンジルエステル誘導体を含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項37に記載の組織足場おいて、前記ポリマーがキトサンを含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項37に記載の組織足場おいて、前記粒子状ATMが真皮ATMを含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項43に記載の組織足場おいて、前記真皮ATMがヒト組織マトリックスであることを特徴とする組織足場。
- 請求項43に記載の組織足場おいて、前記真皮ATMがブタ組織マトリックスであることを特徴とする組織足場。
- 請求項37に記載の組織足場おいて、前記ATMが軟骨組織マトリックスであることを特徴とする組織足場。
- 請求項46に記載の組織足場おいて、前記軟骨組織マトリックスがヒト軟骨を含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項46に記載の組織足場おいて、前記軟骨組織マトリックスがブタ軟骨を含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項37に記載の組織足場おいて、前記ATMが骨組織マトリックスであることを特徴とする組織足場。
- 請求項49に記載の組織足場おいて、前記骨組織マトリックスがヒト骨を含むことを特徴とする組織足場。
- 請求項49に記載の組織足場おいて、前記骨組織マトリックスがブタ骨を含むことを特徴とする組織足場。
- (a)安定な三次元形状を有する組織足場を選択するステップにおいて、前記組織足場が:
(i)粒子状無細胞組織マトリックス(ATM)と;
(ii)ポリマーと;
を含み、前記ATMが前記ポリマーに被覆されて組織再生用の安定な三次元組織足場を形成しており、前記組織足場は、人体内に移植されたとき、前記ポリマー単独のものよりも免疫反応または炎症反応が少ないステップ;
(b)組織または器官の欠損を確認するステップ;および
(c)前記組織足場を前記欠損部に移植するステップ;
を含むことを特徴とする治療方法。 - 請求項52に記載の方法において、前記欠損が骨の欠損であることを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法において、前記欠損が軟骨組織の欠損であることを特徴とする方法。
- 請求項52に記載の方法において、前記欠損が乳房組織の欠損であることを特徴とする方法。
- 請求項37に記載の組織足場の使用において、骨、軟骨、および乳房から選択される組織の欠損を治療するためのものであることを特徴とする、使用。
- 請求項1の方法により製造された再生組織足場。
- 組織足場の製造方法において、
ポリマーを溶媒に溶解して溶液を調製するステップ;
前記溶液を粒子状無細胞組織マトリックス(ATM)と混合して混合物を調製するステップ;
前記混合物を成形型に入れるステップ;および
前記混合物を乾燥させて安定な三次元形状を有する組織足場を形成するステップ;
を含み、前記組織足場は、人体内に移植されたとき、前記ポリマー単独のものよりも免疫反応または炎症反応が少ないことを特徴とする方法。 - 請求項58に記載の方法において、前記溶媒がジオキサン、N−メチル−2−ピロリドン、DMSOまたは酢酸を含むことを特徴とする方法。
- 請求項58または59に記載の方法において、前記溶媒が5〜50%(w/v)の範囲の量で存在することを特徴とする方法。
- 請求項58乃至60の何れか1項に記載の方法において、前記粒子状ATMが真皮ATM、軟骨組織マトリックスまたは骨組織マトリックス、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする方法。
- 請求項58乃至61の何れか1項に記載の方法において、前記マトリックスがヒト組織マトリックスおよびブタ組織マトリックス、またはこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項58乃至62の何れか1項に記載の方法において、前記混合物を成形型に入れるステップが射出成形を含むことを特徴とする方法。
- 粒子状無細胞組織マトリックス(ATM)と;
ポリマーと;
を含む組織足場において、
前記ATMが前記ポリマーに被覆されて組織再生用の安定な三次元組織足場を形成しており、人体内に移植されたとき、前記ポリマー単独のものよりも免疫反応または炎症反応が少ないことを特徴とする組織足場。 - 請求項58乃至64の何れか1項に記載の組織足場または方法において、前記ポリマーがポリカプロラクトン、ポリ−4−ヒドロキシブチレート、ヒアルロン酸のベンジルエステル誘導体またはキトサン、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする組織足場または方法。
- 請求項58乃至65の何れか1項に記載の組織足場または方法において、前記粒子状ATMが真皮ATM、軟骨組織マトリックスまたは骨組織マトリックス、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする組織足場または方法。
- 請求項58乃至66の何れか1項に記載の組織足場または方法において、前記マトリックスがヒト組織マトリックスおよびブタ組織マトリックスまたはこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする組織足場または方法。
- 請求項58乃至67の何れか1項に記載の組織足場または方法において、前記粒子状ATMが、真皮と軟骨、または軟骨と骨などの2種類以上の異なる組織からのATMを含むことを特徴とする組織足場または方法。
- 請求項58乃至68の何れか1項に記載の方法において、前記粒子状ATMが均一なサイズの粒子を含むことを特徴とする方法。
- 請求項58乃至69の何れか1項に記載の組織足場において、骨、軟骨、および乳房から選択される組織の欠損の治療に使用されることを特徴とする組織足場。
- 請求項64乃至70の何れか1項に記載の組織足場において、吸収性ドレッシング材、皮膚再生、神経再生、軟骨再生、結合組織再生または修復、骨再生、歯周組織への用途、創傷/フォームライニング、一体型の包帯ドレッシング材、植皮用支持体/基材、脈管再生、美容外科、金属および/またはポリマーインプラントコーティング、ならびに失われた組織の置換術の1つ以上に使用されることを特徴とする組織足場。
- 請求項58乃至63の何れか1項に記載の方法により得られるまたは得ることができる再生組織足場。
- 解剖学的部位に移植されたときポリマー材料の免疫反応を低減するのに使用される無細胞組織マトリックス。
- 請求項73に記載の無細胞組織マトリックスにおいて、前記マトリックスが真皮組織、骨、軟骨、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする無細胞組織マトリックス。
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