JP2018536642A - 椎間関節の疾患の処置のための、ヒアルロン酸を含む架橋された血清アルブミン - Google Patents

Abstract

本発明は、椎間関節の疾患の予防および／もしくは処置における、ならびに／または小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のための、医療用組成物、医療用ヒドロゲル、医療用キットおよびマルチチャンバ吐出装置に関する。

Description

本発明は、椎間関節の疾患の予防および／もしくは処置、特に対症療法における、ならびに／または小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のための、医療用組成物、医療用ヒドロゲルおよび医療用キットに関する。

脊柱は、通常の老化プロセスの間に、または過剰な荷重により摩耗を受ける。これらの変化の過程で、いわゆる椎間関節（椎間結合）も重荷重を受ける。

椎間関節は、関節の小さく平らな対になったセットの関節であって、隣接する脊椎骨同士の背部プロセスを連結する関節であり、これにより、脊柱の可動性を確保する。関節面は軟骨の滑動層を含み、これを介して運動が生じる。関節の各々は、関節包に取り囲まれ、ここに、血液供給に必要な脈管だけでなく、痛みの知覚のための神経も伸びている。

あらゆる関節と同様に、椎間関節も、生存期間の過程全体を通して変性変化を受ける。通常の場合、椎間関節は、小さな圧力荷重のみを受ける。椎間関節における変性変化の最もよくある原因は、椎間板の摩耗から生じる椎間腔の高さの減少、椎間板ヘルニアまたは椎間板の切除である。椎間腔の高さの減少が数ミリメートルであっても、度重なる椎間関節への圧力荷重が増加する。圧力荷重が高くなることにより、軟骨摩損の増加にいたる。軟骨摩損の増加には、軟骨構造の機能の段階的な喪失が伴い、これは最終的に、それ自体が臨床的に明らかな関節症として現れる。

椎間関節疾患は、重度の背部痛の形態で患者に知覚される。最初の痛みは、多くの場合、脊柱が再度体重を支えなくてはならず、これにより多少圧縮されるときである朝起きあがった後に突然生じる。軟骨の摩耗した領域が互いに滑動し、痛みが生じる。増悪因子は、損傷を受けた関節が、いわゆる骨増殖性反応を示すことである。これは、進行性の変性のために、椎間関節が新しいが不要な骨を形成および構築する傾向にあることを意味する。これは、椎孔の（さらなる）狭窄につながり、そのため狭窄した神経への圧力により放散痛の症状が生じ得る。したがって、椎間関節疾患では、典型的な背部痛に加えて下肢痛が起こり得る。

椎間関節疾患のための治療法は、理学療法を含む保存的治療選択の全範囲を本質的に包含する。さらに、可能である場合は必ず、原因療法が提供されるべきである。しかし、ほとんどの場合、椎間関節の関節症以外の他の部位での椎間板の摩耗などの、進行した変性変化により、もはや痛みから逃れることができないために、これは可能でない。このような場合に、対症療法が示される。

対症療法手法の一例は、いわゆる椎間関節注入（椎間注入と略記される）である。これは、局所的に作用する医薬物質が椎間関節に注射される低侵襲性の疼痛治療の種類である。目的は、痛みの低減または炎症の緩和である。ブラインド注入では椎間関節、特にその関節包に注射し損ねる可能性があるため、画像化技術（例えば、コンピュータまたは磁気共鳴断層撮影）を使用して実施される。一般に、局所麻酔薬が、コルチゾン製剤などの抗炎症薬と組み合わせて注射される。

さらに、軟骨保護作用を有するヒアルロン酸製剤が、現在、同様に椎間関節注入において使用されるようになってきている。

しかし、この手順の不利益は、注射された薬物または有効成分が、処置される椎間関節外に迅速に拡散し、使用される薬物または有効成分に依存して、例えばヒアルロン酸の場合、比較的素早く再吸収されることである。全体的な結果として、椎間関節における有効成分の迅速な喪失にいたる。したがって、一般に、一時的に患者の症状を緩和することしかできない。ほとんどの場合、症状の臨床的に有意な低減を達成するためには、複数回の注射が必要である。

その目的および達成
したがって、本発明の目的は、従来技術と比較して、椎間関節疾患および欠陥の改善された治療法、すなわち予防および／または処置を可能にする、医療用組成物、医療用ヒドロゲルおよび医療用キットを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の医療用組成物および請求項１８に記載の医療用ヒドロゲルによって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項において規定される。特許請求の範囲のすべての表現は、ここで、明示された参照により記載に組み込まれる。

さらに、これによって本発明の目的が達成されるさらなる実施形態が、記載において開示される。

第１の態様によると、本発明は、特にヒトもしくは動物における椎間関節の疾患（椎間関節疾患）の予防（予防法）および／もしくは処置、特に対症療法における使用のための医療用組成物、すなわち、医薬の分野において使用可能な組成物、ならびに／または小関節窩、特にヒトもしくは動物の小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のための医療用組成物に関する。

特に、組成物は、架橋性タンパク質を含むことによって特徴づけられる。

組成物、特にタンパク質は、架橋剤、特に化学架橋剤によって、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルに、好ましくは変換され得る。換言すると、組成物、特にタンパク質は、前記組成物、特にタンパク質が架橋されてヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルになり得ることを、好ましくは特徴とする。

本発明の意味において、用語「椎間関節」とは、少なくとも１つの椎間関節、すなわち１つの椎間関節または複数の椎間関節、例えば、２つ、３つ、４つ等の椎間関節を指すものとして理解されるべきである。

本発明の意味において、用語「椎間関節の疾患」または「椎間関節疾患」とは、（健康なヒトおよび／または健康な動物の）全生理学的能力と比較した低下を構成する椎間関節における物理的な、特に機能および／または形態の変化を指すものとして理解されるべきである。

本発明の意味において、用語「動物」とは、ヒト以外の動物、好ましくは脊椎動物を指す。したがって、例えば、用語「動物の小関節窩」とは、本発明の意味において、すべての動物の小関節窩を指すが、ヒトの小関節窩は除外される。

本発明の意味において、用語「架橋性タンパク質」とは、その化学特性のために、特に、好適な官能化または誘導体化のために、架橋剤、特に化学架橋剤を使用して架橋され得るタンパク質を指すものとして理解されるべきである。架橋は、特に、タンパク質と架橋剤との間の水素結合、イオン結合および／または共有結合によって生じ得る。タンパク質の架橋は、タンパク質と架橋剤との間の共有結合によって、好ましくは生じる。

本発明の意味において、用語「架橋剤」とは、少なくとも２つの反応性基、特に２つの反応性基のみを含む化合物を指すものとして理解されるべきである。以下でさらに詳細に議論するように、反応性基は、好ましくはチオール基、すなわちＳＨ基である。

本発明の意味において、用語「ヒドロゲル」とは、水含有三次元ポリマーネットワーク（または水含有三次元ポリマーマトリクス）を指すものとして理解されるべきである。ネットワーク（またはマトリクス）の生成は、ネットワーク（またはマトリクス）を生成するために使用される開始成分（例えば、特に架橋性タンパク質および架橋剤）間の化学的および／または物理的な結合または連結の形成から、好ましくは生じる。化学的な結合は、共有および／または非共有結合であってもよい。結合は、少なくとも主に、好ましくは共有結合である。非共有結合は、イオン結合、水素結合、双極子−双極子相互作用、ファンデルワールス力、および上述の非共有結合のうちの２種以上の組合せを含む群から選択され得る。

本発明は、このような架橋性タンパク質が、例えば、軟骨保護薬、抗炎症薬、局所麻酔薬等などの有効成分の存在下で、架橋されてヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルになり、有効成分の遅延（持効性）放出をもたらすことができるという驚くべき発見に基づく。このようなヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、罹患した椎間関節で生成されるか、または罹患した椎間関節に投与され、従来技術から公知の有効成分の喪失（拡散および特に再吸収による）を緩やかにすることができる。上記の遅延放出効果のために、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲル中に含有される有効成分は、より長い時間、椎間関節に局所的に、特にその関節包または少なくとも椎間関節の近傍に残留する。これにより、有効成分が、その所望の作用をより長い時間にわたって発揮することが可能になる。これにより、一般的な治療手法よりも有意により効果的かつより長く持続する椎間関節疾患の処置を提供することが可能になる。同時に、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、罹患した小関節窩のための置換構造としておよび／または小関節窩の再構築、すなわち新生のための構造として役立ち得る。

さらに、有効成分が椎間関節により長く存在することにより、顕著な治療成果を達成するために必要とされる処置サイクルの回数、例えば、椎間関節注入における注射の回数を大幅に減少させることが可能になる。一方では、これは患者の生活の質を改善する。他方、これにより、処置費用をかなりの程度減少させることが可能になる。

さらなる利点は、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルが、抗神経栄養性、抗骨形成性および／または抗接着性特性によって特徴づけられ得て、椎間関節疾患の予防および／または処置、ならびに小関節窩の置換および／または再生の可能性をさらに改善することを可能にすることである。

さらなる利点は、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルが、炎症細胞に対する侵入障壁として作用し、したがって抗炎症効果を発揮することである。

最後に、組成物、特にタンパク質は、有効成分と容易に組み合わせられ得るという利点があり、これを以下でさらに詳細に議論する。

架橋性タンパク質は、軟骨および椎間板の欠損ならびに関節炎の処置に関連して、ＤＥ１０２００８００８０７１Ａ１およびＤＥ１０２００９０５１５７５Ａ１から既に一般的に公知であったことは確かである。しかし、椎間関節疾患の予防および／または処置、特に対症療法のため、ならびに小関節窩の置換および／または再生のためのその使用は知られていなかった。

好ましい実施形態では、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルの形成は、タンパク質と架橋剤との間のマイケル付加に基づき、ここでタンパク質はマイケル受容体として、架橋剤はマイケル供与体として、好ましくは反応する。

さらなる実施形態では、椎間関節は、腰、胸および／または頸部の椎間関節である。椎間関節は、好ましくは腰の椎間関節である。

さらなる実施形態では、小関節窩は、腰、胸および／または頸部の小関節窩である。小関節窩は、好ましくは腰の小関節窩である。

用語「腰の」とは、「腰部に関係すること」を意味する。本発明の意味において、用語「胸の」とは、「胸の領域（胸部）に関係すること」を意味する。本発明の意味において、用語「頸部の」とは、「首に関係すること」を意味する。

さらなる実施形態では、椎間関節の疾患は、椎間関節の変性疾患、すなわち変性椎間関節疾患である。

本発明の意味において、用語「椎間関節の変性疾患」または「変性椎間関節疾患」とは、（健康なヒトおよび／または動物の）全生理学的能力と比較して悪化する変化である、椎間関節における機能および／または形態の変化に基づく椎間関節疾患を指すと理解されるべきである。本発明の意味において、変性椎間関節疾患の原因は、特に高齢、過剰荷重（例えば、増加した体重）、先天性または外傷性の原因、例えば、椎間関節の位置異常、骨疾患を原因とする骨の変形（例えば、骨粗鬆症および／または他の疾患、例えば関節炎）または椎間関節の（以前の）傷害であり得る。本発明の意味における変性椎間関節疾患は、椎間関節、特に罹患小関節窩の機能の喪失によって特に特徴づけられる。

特に好ましい実施形態では、椎間関節の疾患、特に変性疾患は、椎間関節の関節症、すなわち椎間関節症である。

一般に、関節症は、原発性もしくは突発性関節症、続発性もしくは症候性関節症、または活性関節症であり得る。

本発明の意味において、用語「原発性関節症または突発性関節症」とは、荷重と小関節窩の荷重負担能との間の不均衡（過重量、過荷重等）、先天性位置異常または関節異形成を原因とする関節症を指すものとして理解されるべきである。本発明の意味において、用語「続発性または症候性関節症」とは、外傷性（外傷後関節位置異常、外傷後関節傷害等）、代謝性（血流不全、真正糖尿病、アルコール症、炎症等による組織または軟骨の損傷）、または薬学（例えばギラーゼ阻害薬による）起源の関節症を指すものとして理解されるべきである。本発明の意味において、用語「活性関節症」とは、炎症を伴う関節症（「炎症」関節症）を指すものとして理解されるべきである。

特に好ましい実施形態によると、椎間関節の疾患は、椎間関節の続発性または症候性関節症である。

さらなる実施形態では、椎間関節の疾患は、椎間関節の炎症性疾患、すなわち炎症性椎間関節疾患である。

椎間関節の疾患、特に炎症性疾患は、好ましくは、椎間関節の関節炎、すなわち椎間関節炎である。

一般に、組成物は、その投与の間または後に、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルに変換されるように設計されてもよい。

特に、組成物は、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルへのインサイチュ（ｉｎ ｓｉｔｅ）変換のために構成されてもよい。換言すると、特に本発明によると、インサイチュで、すなわち直接その部位で処置されるまで、組成物は、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルに変換されないことが可能になる。

さらなる実施形態では、組成物は、噴霧可能な形態である。

組成物は、好ましくは注射可能な形態である。

一般に、組成物は、外科的投与のために構成されてもよい。換言すると、組成物は、外科的に使用または適用されてもよい。

しかし、好ましい実施形態によると、組成物は、低侵襲性投与のために構成される。しかし、換言すると、本発明によると、組成物が低侵襲的に使用または適用されることが好ましい。

特に好ましい実施形態によると、組成物は、椎間関節注入のため、すなわち、椎間関節への注入、好ましくは注射のために構成される。換言すると、組成物は、特に好ましくは、椎間関節注入のため、すなわち、椎間関節への注入、好ましくは注射のために使用されるか、または椎間関節に投与、好ましくは注射される。

組成物が、関節内椎間関節注入のため、すなわち、椎間関節の関節包への注入、好ましくは注射のために構成されることが特に好ましい。換言すると、組成物が、関節内椎間関節注入のため、すなわち、椎間関節の関節包への注入、好ましくは注射のために使用されるか、または椎間関節の関節包に投与、好ましくは注射されることが特に好ましい。

代わりにまたは組み合わせて、組成物は、関節周囲の椎間関節注入のため、すなわち椎間関節の近傍またはその周囲（関節包の外側）への注入、好ましくは注射のために構成されてもよい。換言すると、本発明によると、代わりにまたは加えて、組成物を、関節周囲の椎間関節注入のために使用するか、または椎間関節の近傍またはその周囲（関節包の外側）に投与、好ましくは注射することができる。

さらなる実施形態では、医療用組成物は無細胞組成物、すなわち細胞を含まない組成物である。

さらなる実施形態では、本発明に従って提供されるタンパク質は、親水性タンパク質、特に水溶性タンパク質である。

さらなる実施形態では、タンパク質は、天然に存在するタンパク質、特に血清タンパク質である。

代替的な実施形態では、タンパク質は、人工的に生成されたタンパク質である。例えば、タンパク質は、化学合成または組換え生成タンパク質であってもよい。

一般に、タンパク質はヒトまたは動物起源のものであってもよい。例えば、これは、ウシ起源（ウシ）、ブタ起源（ブタ）、ウマ起源（ウマ）、ヒツジ起源（ヒツジ）、ヤギ起源（ヤギ）またはウサギ起源（ウサギ）のタンパク質であり得る。しかし、本発明によると、タンパク質は、好ましくはヒトタンパク質であるべきである。

一般に、さらに、タンパク質は、同種、自己または異種起源のものであってもよい。本発明によると、タンパク質は、好ましくは同種タンパク質であるべきである。

好ましい実施形態では、タンパク質は、官能化タンパク質である。

本発明の意味において、用語「官能化タンパク質」とは、例えば、官能基の付加によって、それが通常は有さない官能基を保有するタンパク質を指すものとして理解されるべきである。

好ましい実施形態では、タンパク質は、官能基、特にチオール反応性基によって官能化されている。

本発明の意味において、用語「チオール反応性基」とは、別の化合物、好ましくは架橋剤のチオールおよび／またはチオレート基と反応することが可能な官能基を指すものとして理解されるべきである。

さらなる実施形態では、官能基は、マレイミド基、ビニルスルホン基、アクリレート基、ハロゲン化アルキル基、アジリン基、ピリジル基、チオ−ニトロ安息香酸基、アリール化基、および上述の官能基のうちの２種以上の組合せを含むかまたはこれらで構成される群から選択され得る。

タンパク質は、好ましくはヒト起源の、好ましくはマレイミド官能化タンパク質、特にマレイミド官能化血清タンパク質である。

さらなる実施形態では、タンパク質のチオール基、好ましくはチオール基のすべては、ブロックされた形態で存在する。チオール基のブロックは、タンパク質の、マレイミド化合物、特にＮ−マレオイル−β−アラニン（３−マレイミドプロピオン酸）または３−マレイミドプロピオン酸−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルとの反応によって好ましくは行われる。

さらなる実施形態では、タンパク質の一級アミノ基は、ブロックされた形態で存在する。一級アミノ基のかなりのパーセンテージ、特に一級アミノ基の１０％〜７０％が、ブロックされた形態で好ましくは存在する。ブロックは、タンパク質の、マレイミド官能化活性エステル、特に３−マレイミドプロピオン酸−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルとの反応によって好ましくは行われる。

本発明の意味において、用語「活性エステル」とは、そのアルコール部分の特に際立った電子吸引作用のためにアシル化の可能性が増加しているエステルを指すものとして理解されるべきである。

さらなる実施形態では、タンパク質は、Ｎ−マレオイル−β−アラニンとの反応および続く３−マレイミドプロピオン酸−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルとの反応による、再官能化タンパク質から生成されるかまたは生成可能である。

さらなる実施形態では、タンパク質は、組成物の総重量に対して０．３ｗｔ％〜２０ｗｔ％、特に０．４ｗｔ％〜５ｗｔ％、好ましくは０．５ｗｔ％〜２ｗｔ％の量で含有される。

さらなる実施形態では、タンパク質は、架橋性アルブミン、架橋性血清タンパク質、これらの誘導体、および上述のタンパク質のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から選択される。

本発明の意味において、用語「誘導体（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）」または「誘導体（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ）」とは、非官能化タンパク質から誘導体化によって生成されたタンパク質を指すものとして理解されるべきである。誘導体化プロセスの例としては、官能基および／もしくは生物学的因子の共有結合、電荷および／もしくは極性化状態の変更、ならびに／またはタンパク質構造の改変が挙げられる。

特に好ましい実施形態では、タンパク質は、好ましくはヒト起源の、マレイミド官能化アルブミン、特にマレイミド官能化血清アルブミンである。

さらなる実施形態では、組成物は、少なくとも１種の有効成分をさらに含む。

有効成分は、軟骨保護薬、抗炎症薬、鎮痛薬、抗生物質、局所麻酔薬、細胞増殖抑制薬、分化因子、調節因子、免疫抑制薬、免疫刺激活性成分、アポトーシス誘発有効成分、および上述の有効成分のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から好ましくは選択される。

本発明の意味において、用語「軟骨保護薬」とは、軟骨を保護する化合物を指すものとして理解されるべきである。軟骨保護作用は、軟骨劣化物質の阻害、したがって保護性軟骨の喪失の減少から一般に生じる。同時に、軟骨組織の再生が、一般に促進される。

特に、軟骨保護薬は、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、グルコサミン硫酸、オキサセプロール、酸化防止剤（例えば、ビタミンＥ）、アデメチオニン（Ｓ−アデノシルメチオニン、ＳＡＭ）、上述の軟骨保護薬の誘導体、および上述の軟骨保護薬のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から選択される。

軟骨保護薬は、好ましくはヒアルロン酸である。ヒアルロン酸は、非架橋性または架橋性のいずれであってもよい。

さらなる実施形態では、軟骨保護薬は、組成物の総重量に対して０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％、特に０．２ｗｔ％〜２ｗｔ％、好ましくは０．３ｗｔ％〜１ｗｔ％の量で含有される。

さらなる実施形態では、医療用組成物は、リドカイン、メピバカイン、プリロカイン、アルチカイン、ブピバカイン、ロピバカイン、エチドカイン、ジクロニン、プロカイン、ベンゾカイン、２−クロロプロカイン、オキシブプロカイン、テトラカイン、ホモカイン、上述の局所麻酔薬の誘導体、および上述の局所麻酔薬のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から選択される局所麻酔薬、すなわち、局所的に作用する麻酔薬をさらに含む。

さらなる実施形態では、局所麻酔薬は、組成物の総重量に対して０．０５ｗｔ％〜１５ｗｔ％、特に０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、好ましくは０．２ｗｔ％〜５ｗｔ％の量で含有される。

上述の抗炎症薬（消炎薬または炎症阻害薬）は、ステロイド系抗炎症薬、非ステロイド系抗炎症薬、植物性抗炎症薬、および上述の抗炎症薬のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から選択され得る。

例えば、抗炎症薬は、イブプロフェン、アセチルサリチル酸、ジクロフェナク、インドメタシン、フェニルブタゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、プレドニゾン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、特にカモミールおよび／またはアルニカの花由来の、精油または抽出物、上述の抗炎症薬の誘導体（例えば、酢酸ベタメタゾン、酢酸トリアムシノロン、トリアムシノロンヘキサアセトニドおよび／またはメチルプレドニゾロン）、ならびに上述の抗炎症薬のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から選択され得る。

さらなる実施形態では、抗炎症薬は、組成物の総重量に対して０．０２ｗｔ％〜１５ｗｔ％、特に０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％、好ましくは０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％の量で含有される。

さらなる実施形態では、組成物は、架橋剤をさらに含む。架橋剤は、架橋性タンパク質から、好ましくは空間的に分離されている。このようにして、タンパク質の早期架橋を防ぐことができる。換言すると、さらなる実施形態によると、組成物は、互いに空間的に分離された架橋性タンパク質および架橋剤を含む。この実施形態では、組成物は、特に、キットの形態であり得る。架橋性タンパク質に関して、先行する記載は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

一般に、架橋剤は、ホモ多官能性、特にホモ二官能性またはヘテロ多官能性、特にヘテロ二官能性架橋剤であってもよい。架橋剤は、好ましくはホモ二官能性架橋剤である。

さらなる実施形態では、架橋剤は、チオール基（ＳＨ基）を含む。

特に、架橋剤は、チオール基で官能化または修飾された架橋剤であってもよい。

さらに、架橋剤は、ポリマー、特にチオール基で官能化または修飾されたポリマーであってもよい。

例えば、架橋剤は、ジチオ−ポリエチレングリコール（ジチオ−ＰＥＧ）、ＳＨ−修飾ヒアルロン酸、ＳＨ−修飾デキストラン、ＳＨ−修飾ポリビニルアルコール、ＳＨ−修飾ポリビニルピロリドン、および上述の架橋剤のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から選択され得る。

特に好ましい実施形態によると、架橋剤は、チオール基で官能化または修飾されたポリマー、特にジチオ−ポリエチレングリコール（ジチオ−ＰＥＧ）である。

特に好ましい実施形態では、架橋性タンパク質は、マレイミド官能化アルブミン、特にマレイミド官能化血清アルブミンであり、架橋剤は、ジチオ−ポリエチレングリコール（ジチオ−ＰＥＧ）である。この場合、架橋反応は、アルブミンのマレイミド基（マイケル受容体）とジチオ−ポリエチレングリコールのチオール基（マイケル供与体）との間のマイケル付加によって生じる。

さらなる実施形態では、組成物は、塩類および／または糖類をさらに含む。特に、塩類は塩化ナトリウムおよび／または緩衝塩、好ましくはリン酸二水素ナトリウムおよびリン酸水素二ナトリウムの混合物であり得る。糖類の特定の例は、トレハロースである。

さらなる実施形態では、医療用組成物は、造影剤をさらに含む。造影剤の使用により、例えば、コンピュータまたは磁気共鳴断層撮影によって、特に有益な画像化に基づく処置が可能になる。

例えば、造影剤は、ヨウ素化またはヨウ素置換造影剤、硫酸バリウム、および上述の造影剤のうちの２種以上の混合物を含むかまたはこれらで構成される群から選択され得る。

保管の観点から有利な実施形態では、組成物、特に架橋性タンパク質および／または任意に加えて存在する架橋剤は、固体形態、特に凍結乾燥物である。

さらなる実施形態では、医療用組成物、特に架橋性タンパク質および／または任意に加えて存在する架橋剤は、水性液体の形態、特に、懸濁液または溶液、好ましくは溶液の形態で存在する。

第２の態様によると、本発明は、特にヒトもしくは動物における椎間関節の疾患（椎間関節疾患）の予防（予防法）および／もしくは処置、特に対症療法における使用のための医療用ヒドロゲル形成材料もしくは医療用ヒドロゲル、すなわち、医薬の分野において使用可能なヒドロゲル形成材料もしくはヒドロゲル、ならびに／または小関節窩、特にヒトもしくは動物の小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のための医療用ヒドロゲル形成材料もしくは医療用ヒドロゲルに関する。

ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、架橋性タンパク質および架橋剤を混合することによって得ることができるかまたは生成可能である。

混合することによって、架橋反応がタンパク質と架橋剤との間で生じ、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルが形成されることになる。

特に、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、架橋性タンパク質を含有する水性液体、特に水性懸濁液または水溶液および架橋剤を含有する水性液体、特に水性懸濁液または水溶液を混合することによって得ることができるかまたは生成可能である。

一般に、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、外科的投与のために構成されてもよい。換言すると、本発明によると、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルを外科的に使用または適用することが可能になる。

しかし、好ましい実施形態では、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、低侵襲性（ｍｉｃｒｏｉｎｖａｓｉｖｅ）投与のために構成される。換言すると、本発明によると、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルが低侵襲的に使用または投与されることが好ましい。

特に好ましい実施形態では、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、椎間関節注入、すなわち、椎間関節への注入、好ましくは注射のために構成される。換言すると、本発明によると、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルが椎間関節注入のために使用されるか、または椎間関節に投与、好ましくは注射されることが好ましい。

ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルが、関節内椎間関節注入のため、すなわち、椎間関節の関節包への注入、好ましくは注射のために構成されることが特に好ましい。換言すると、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルが、関節内椎間関節注入のために使用されるかまたは、椎間関節の関節包に投与、好ましくは注射されることが特に好ましい。

代わりにまたは組み合わせて、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、関節周囲の椎間関節注入のため、すなわち椎間関節の近傍またはその周囲（関節包の外側）への注入、好ましくは注射のために構成されてもよい。換言すると、ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルは、代わりにまたは加えて、関節周囲の椎間関節注入のために使用されるか、または椎間関節の近傍またはその周囲（関節包の外側）に投与、好ましくは注射されてもよい。

ヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルの、特に架橋性タンパク質および架橋剤のさらなる特徴および利点に関して、上記は、反復を避けるために、その全体が参照により組み込まれる。架橋性タンパク質および架橋剤に関して先行する記載において、すなわち本発明の第１の態様の記載においてなされた記述は、本発明によるヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルにも当てはまる。

第３の態様によると、本発明は、特にヒトおよび動物における椎間関節の疾患（椎間関節疾患）の予防（予防法）および／もしくは処置、特に対症療法における使用のための医療用キット、すなわち医薬の分野において使用され得るキット、ならびに／または小関節窩、特にヒトもしくは動物の小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のための医療用キットに関する。

キットは、互いに空間的に分離された、以下の成分：
ａ）架橋性タンパク質、および
ｂ）架橋剤
を含む。

一般に、キットは、外科的用途のために構成されてもよい。換言すると、本発明によると、キットを外科的に使用または適用することが可能になる。

しかし、好ましい実施形態では、キットは、低侵襲性投与のために構成される。換言すると、本発明によると、キットが低侵襲的に使用または適用されることが好ましい。

特に好ましい実施形態では、キットは、椎間関節注入のため、すなわち、椎間関節への注入、好ましくは注射のために構成される。換言すると、本発明によると、キットが椎間関節注入のために使用され、またはキット成分ａ）およびｂ）が、椎間関節に投与、好ましくは注射されることが特に好ましい。

キットが、関節内椎間関節注入、すなわち、椎間関節の関節包への注入、好ましくは注射のために構成されることが特に好ましい。換言すると、キットが、関節内椎間関節注入のために使用され、またはキット成分ａ）およびｂ）が椎間関節の関節包に投与、好ましくは注射されることが特に好ましい。

代わりにまたは組み合わせて、キットは、関節周囲の椎間関節注入、すなわち椎間関節の近傍またはその周囲（関節包の外側）への注入、好ましくは注射のために構成されてもよい。換言すると、キットは、代わりにまたは加えて、関節周囲の椎間関節注入のために使用されてもよく、またはキット成分ａ）およびｂ）は椎間関節の近傍またはその周囲（関節包の外側）に投与、好ましくは注射されてもよい。

有利な実施形態では、キット成分ａ）およびｂ）の各々は、別個の容器に含有される。換言すると、有利な実施形態によると、本発明によるキットは、架橋性タンパク質を含有する第１の容器および架橋剤を含有する第２の容器を含むキットである。例えば、容器の各々は、カートリッジ、入れ物、シリンジ容器、特にシリンジシリンダー、またはマルチチャンバ吐出装置、特に２チャンバ吐出装置のチャンバであり得る。

さらなる実施形態では、キット成分ａ）および／またはキット成分ｂ）は、有効成分および／または造影剤をさらに含み得る。好適な有効成分および／または造影剤に関して、上記は、その全体が参照により組み込まれる。可能な有効成分および造影剤に関して先行する記載においてなされた記述は、キット成分ａ）および／またはキット成分ｂ）にも当てはまる。

キットの、特に架橋性タンパク質および架橋剤のさらなる特徴および利点に関して、上記も、反復を避けるために、その全体が参照により組み込まれる。架橋性タンパク質および架橋剤に関して先行する記載において、特に本発明の第１の態様の記載においてなされた記述は、本発明によるキットにも当てはまる。

第４の態様によると、本発明は、特にヒトもしくは動物における椎間関節の疾患（椎間関節疾患）の予防（予防法）におけるおよび／もしくは処置、特に対症療法における使用のためのマルチチャンバ吐出装置、特に２チャンバ吐出装置、ならびに／または小関節窩、特にヒトもしくは動物の小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のためのマルチチャンバ吐出装置、特に２チャンバ吐出装置に関する。

マルチチャンバ吐出装置は、架橋性タンパク質を含有する第１のチャンバおよび架橋剤を含有する第２のチャンバを含む。

さらなる実施形態では、マルチチャンバ吐出装置は、混合装置を含む。混合装置では、例えばスタティックミキサによって、タンパク質および架橋剤が混合された後、混合物が好適な吐出口を介して吐出される。

さらなる実施形態では、第１のチャンバおよび／または第２のチャンバは、有効成分および／または造影剤をさらに含み得る。好適な有効成分および／または造影剤に関して、上記は、その全体が参照により組み込まれる。可能な有効成分および造影剤に関して先行する記載においてなされた記述は、本発明によるマルチチャンバ吐出装置にも当てはまる。

マルチチャンバ吐出装置の、特に架橋性タンパク質および架橋剤のさらなる特徴および利点に関して、上記も、反復を避けるために、その全体が参照により組み込まれる。架橋性タンパク質および架橋剤に関して、先行して、上記において、特に本発明の第１の態様の記載においてなされた記述は、本発明によるマルチチャンバ吐出装置にも当てはまる。

第５の態様によると、本発明は、特にヒトもしくは動物における椎間関節の疾患（椎間関節疾患）の予防（予防法）および／もしくは処置、特に対症療法における使用のためのさらなる医療用組成物、すなわち医薬の分野において使用可能な組成物、ならびに／または小関節窩、特にヒトもしくは動物の小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のためのさらなる医療用組成物に関する。

さらなる医療用組成物は、特に架橋剤を含むことによって特徴づけられる。

さらなる医療用組成物、特に架橋剤ならびに可能な有効成分および／または造影剤のさらなる特徴および利点に関して、上記も、反復を避けるために、その全体が参照により組み込まれる。上記の医療用組成物、特に架橋性タンパク質および可能な有効成分および／または造影剤、ならびに架橋剤に関して、先行する記載においてなされた記述は、さらなる医療用組成物にも当てはまる。

最後に、本発明は、椎間関節の疾患の予防（予防法）および／もしくは処置、ならびに／または小関節窩の置換および／もしくは再生のための方法であって、架橋性タンパク質を架橋剤と組み合わせて、ヒトまたは動物患者の椎間関節に投与する、方法に関する。

一般に、架橋性タンパク質および架橋剤の投与は、外科的にまたは最小限侵襲性のやり方で、行われてもよい。

しかし、好ましい実施形態では、架橋性タンパク質および架橋剤の投与は、椎間関節への注射によって実施される。

特に好ましい実施形態では、架橋性タンパク質および架橋剤の投与は、関節内および／または関節周囲の、好ましくは関節内椎間関節注入によって行われる。

本方法の、特に架橋性タンパク質および架橋剤のさらなる特徴および利点に関して、上記も、反復を避けるために、その全体が参照により組み込まれる。架橋性タンパク質および架橋剤に関して先行する記載においてなされた記述は、本発明による方法にも当てはまる。

本発明のさらなる特徴および利点は、実施例の形態の好ましい実施形態の以下の記載において見出すことができる。ここで、個々の特徴は、個々にまたは互いに組み合わせて実行され得る。好ましい実施形態は、本発明をさらに説明し、その理解を深める役割をするに過ぎず、本発明はこれらに限定するものではない。

１．ウシ起源のマレイミド官能化血清アルブミンの生成。

２５０ｍｇのヒト、ウサギ、ウシまたはヒツジ血清アルブミン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を５ｍｌの１Ｍホウ酸ナトリウム（ｐＨ８．２）中に溶解した。

さらに、１０６ｍｇの３−マレイミドプロピオン酸−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＳＭＰ、Ｏｂｉｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｕｒｂａｎａ、ＩＬ、ＵＳＡ）を９５０μｌのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に溶解した。不溶性材料を遠心分離によって分離した。次いで、５００μｌの上清みをアルブミン溶液に添加した。この後、室温でさらに６０分間、インキュベーションを実施した。次いで、５００μｌの３Ｍ酢酸ナトリウム（ｐＨ４．７）を添加し、氷上で１ｌのＰＢＳに対して３回、透析を実施した。次いで、透析液を限外ろ過（ＹＭ−３膜、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）によって、３．５ｍｌの体積に濃縮し、ろ過殺菌し、−８０℃で保管した。

このようにして官能化した血清アルブミンは、ヒアルロン酸の存在下でＳＨ架橋剤を添加することによって架橋され得る。この場合に特に好適な架橋剤は、各末端にチオール基を有する、ビス−チオール−ポリエチレングリコールである。ビス−チオ−ＰＥＧは、市販されている。１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する架橋剤を使用した。最も好都合なゲル形成は、ビス−チオ−ＰＥＧのＳＨ基およびアルブミンのマレイミド基が等モル濃度で存在する場合に得られた。

次いで、ヒアルロン酸含有ゲルを、そのヒアルロン酸放出能に関して試験した。この目的のために、ヒドロゲルを、３ｍｍｏｌ／Ｌのアルブミン結合マレイミド基と、３ｍｍｏｌ／Ｌのポリエチレングリコール結合チオール基との架橋によって生成し、これは、総体積１ｍｌのリン酸緩衝（ｐＨ７）等張食塩水溶液とともに１％（ｗ／ｖ）ヒアルロン酸を加えて含有していた。このヒドロゲルの面積を測定すると、およそ２ｃｍ^２であり、これは体積１ｍｌのリン酸緩衝等張食塩水溶液に積層しており、これを３７℃でインキュベートした。各場合、３日後に等張食塩水溶液を新しい等張食塩水溶液で置き換えた。各場合、使用した等張食塩水溶液を蒸留水に対して透析し、凍結乾燥によって濃縮した。

参照として、同じ実験構成を設定し、ただし、非官能化ポリエチレングリコールを、ビスチオ官能化クロスリンカーの代わりに使用した。

使用した食塩水溶液を、粘度検出器と連結したゲルろ過クロマトグラフィーユニットを用いて分析した。

ヒアルロン酸が、ヒドロゲルから重層した食塩水溶液に、非架橋参照材料よりも有意に遅く放出されることが観察された。

Claims (18)

1. 椎間関節の疾患の予防および／もしくは処置、特に対症療法における、ならびに／または小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のための医療用組成物であって、架橋性タンパク質を含み、架橋剤によってヒドロゲル形成材料またはヒドロゲルに変換可能であることを特徴とする、医療用組成物。
2. 前記椎間関節が、腰の椎間関節であることを特徴とする、請求項１に記載の使用のための医療用組成物。
3. 前記疾患が変性疾患、好ましくは関節症、特に続発性または症候性関節症であることを特徴とする、請求項１または２に記載の使用のための医療用組成物。
4. 前記組成物が椎間関節注入、特に関節内椎間関節注入のために構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の使用のための医療用組成物。
5. 前記組成物が無細胞組成物であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の使用のための医療用組成物。
6. 前記タンパク質が、マレイミド基、ビニルスルホン基、アクリレート基、ハロゲン化アルキル基、アジリン基、ピリジル基、チオニトロ安息香酸基、アリール化基およびこれらの組合せを含む群から好ましくは選択される基、特にチオール反応性基によって官能化されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の使用のための医療用組成物。
7. 前記タンパク質が、マレイミド官能化タンパク質、特にマレイミド官能化アルブミン、好ましくはマレイミド官能化血清アルブミンであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の使用のための医療用組成物。
8. 前記タンパク質が、前記組成物の総重量に対して０．３ｗｔ％から２０ｗｔ％、特に０．４ｗｔ％から５ｗｔ％、好ましくは０．５ｗｔ％から２ｗｔ％の量で含有されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の使用のための医療用組成物。
9. 前記組成物が、軟骨保護薬、抗炎症薬、鎮痛薬、抗生物質、局所麻酔薬、細胞増殖抑制薬、分化因子、調節因子、免疫抑制薬、免疫刺激活性成分、アポトーシス誘発有効成分、および上述の有効成分のうちの２種以上の混合物を含む群から選択される、少なくとも１種の有効成分をさらに含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の使用のための医療用組成物。
10. 前記軟骨保護薬が、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、グルコサミン硫酸、オキサセプロール、ビタミンＥ、アデメチオニン、および上述の軟骨保護薬のうちの２種以上の混合物を含む群から選択されることを特徴とする、請求項９に記載の使用のための医療用組成物。
11. 前記軟骨保護薬が、前記組成物の総重量に対して０．１ｗｔ％から５ｗｔ％、特に０．２ｗｔ％から２ｗｔ％、好ましくは０．３ｗｔ％から１ｗｔ％の量で含有されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の使用のための医療用組成物。
12. 前記局所麻酔薬が、リドカイン、メピバカイン、プリロカイン、アルチカイン、ブピバカイン、ロピバカイン、エチドカイン、ジクロニン、プロカイン、ベンゾカイン、２−クロロプロカイン、オキシブプロカイン、テトラカイン、ホモカイン、および上述の局所麻酔薬のうちの２種以上の混合物を含む群から選択されることを特徴とする、請求項９に記載の使用のための医療用組成物。
13. 前記局所麻酔薬が、前記組成物の総重量に対して０．０５ｗｔ％から１５ｗｔ％、特に０．１ｗｔ％から１０ｗｔ％、好ましくは０．２ｗｔ％から５ｗｔ％の量で含有されることを特徴とする、請求項９または１２に記載の使用のための医療用組成物。
14. 前記抗炎症薬が、イブプロフェン、アセチルサリチル酸、ジクロフェナク、インドメタシン、フェニルブタゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、プレドニゾン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、特にカモミールまたはアルニカの花由来の、精油または抽出物、および上述の抗炎症薬のうちの２種以上の混合物を含む群から選択されることを特徴とする、請求項９に記載の使用のための医療用組成物。
15. 前記抗炎症薬が、前記組成物の総重量に対して０．０２ｗｔ％から１５ｗｔ％、特に０．０５ｗｔ％から１０ｗｔ％、好ましくは０．１ｗｔ％から５ｗｔ％の量で含有されることを特徴とする、請求項９または１４に記載の使用のための医療用組成物。
16. 前記組成物が、少なくとも１種の架橋剤、好ましくはＳＨ−修飾架橋剤をさらに含み、前記架橋剤が、前記架橋性タンパク質から空間的に分離されていることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の使用のための医療用組成物。
17. 前記架橋剤が、ジチオ−ポリエチレングリコール（ジチオ−ＰＥＧ）、ＳＨ−修飾ヒアルロン酸、ＳＨ−修飾デキストラン、ＳＨ−修飾ポリビニルアルコール、ＳＨ−修飾ポリビニルピロリドン、および上述の架橋剤のうちの２種以上の混合物を含む群から選択されることを特徴とする、請求項１６に記載の医療用組成物。
18. 椎間関節の疾患の予防および／もしくは処置、特に対症療法における、ならびに／または小関節窩の置換および／もしくは再生における使用のための医療用ヒドロゲルであって、架橋性タンパク質および架橋剤を混合することによって得ることができることを特徴とする医療用ヒドロゲル。