JP2019517299A - 自己集合性ペプチドヒドロゲルを有する止血用包帯 - Google Patents

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Abstract

止血用包帯は、標的部位で止血を促進するために、自己集合性ペプチドヒドロゲルと併せて相乗的に使用される。止血のための関連する方法、キット、およびデバイスが開示される。1つまたは複数の態様において、止血用キットは、創傷包帯と、止血を促進するために生理学的条件下でヒドロゲルを形成するのに使用するために有効な量および有効な濃度の約7から32の間のアミノ酸を含む自己集合性ペプチドを含む溶液とを含んでよい。一部の態様では、自己集合性ペプチドは、RADA16、IEIK13、およびKLD12からなる群から選択されてよい。自己集合性ペプチドは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸とが交互になる約12から約16の間のアミノ酸を含んでよい。溶液は、細胞および/または薬物を実質的に含まなくてよい。

Description

1つまたは複数の態様は、様々な医学、研究、および産業用途のための自己集合性ペプチドヒドロゲルと併せて使用される止血用包帯に関する。
止血は、一般に、被験体の体の血管および臓器からの失血の予防に関する。このプロセスは、手術、医療的処置、および創傷治癒中の血流を停止またはそうでなければ制御するのに重要な役割を果たす。止血は凝固を含む天然の生物学的プロセスであるが、止血を達成または促進するために様々な化学的、機械的および物理的薬剤を実施してもよい。
1つまたは複数の態様において、止血用キットは、創傷包帯と、止血を促進するために生理学的条件下でヒドロゲルを形成するのに使用するために有効な量および有効な濃度の約7から32の間のアミノ酸を含む自己集合性ペプチドを含む溶液とを含んでよい。
一部の態様では、自己集合性ペプチドは、RADA16、IEIK13、およびKLD12からなる群から選択されてよい。自己集合性ペプチドは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸とが交互になる約12から約16の間のアミノ酸を含んでよい。溶液は、細胞および/または薬物を実質的に含まなくてよい。
一部の態様では、創傷包帯は、実質的に多孔質であってよい。創傷包帯は、スポンジ、織布、不織布、パフ、またはそれらの混合物を含んでよい。創傷包帯は、綿ガーゼを含んでよい。創傷包帯は、合成材料を含んでよい。創傷包帯は、生体吸収性材料を含んでよい。少なくとも一部の非限定的な態様では、創傷包帯は、コラーゲン、ゼラチン、キトサン、ヒアルロン酸、デンプン、シルクフィブロイン、酸化再生セルロース、ラクチドもしくはグリコリドのホモポリマー、またはラクチドおよびグリコリドのコポリマーを含んでよい。
一部の態様では、溶液は、1cmの創傷包帯表面当たり約1μLから2mLの体積で提供されてよい。キットは、止血のために創傷包帯および溶液を標的領域へ投与するための指示をさらに含んでよい。指示は、標的領域の創傷包帯の上部に触圧を加えることを含んでよい。少なくとも一部の非限定的な態様では、キットは、シリンジ、ボトル、転写具、スプレッダー、および容器のうちの少なくとも1つをさらに含んでよい。
1つまたは複数の態様において、止血用デバイスは、多孔質創傷包帯と、止血を促進するために生理学的条件下でヒドロゲルを形成するのに使用するために有効な量および有効な濃度の約7から32の間のアミノ酸を含む自己集合性ペプチドであって、多孔質創傷包帯の細孔に浸透する自己集合性ペプチドを含む溶液とを含んでよい。
一部の態様では、溶液は、1cmの多孔質創傷包帯当たり約1μLから2mLの体積で存在してよい。
一部の実施形態では、キットおよび/またはデバイスは、WHO出血スケールで2またはそれより高い出血スコアを有する標的領域に対して止血を提供してよい。一部の実施形態では、キットおよび/またはデバイスは、2分またはそれ未満に標的領域に対して止血を提供してよい。具体的には、キットおよび/またはデバイスは、2分またはそれ未満にWHO出血スケールで標的領域の出血スコアを0に低下させてよい。一部の実施形態では、キットおよび/またはデバイスは、標的領域の創傷包帯の上部に触圧を加えると、2分またはそれ未満にWHO出血スケールで3または4の初期出血スコアを有する標的領域に対して止血を提供してよい。
さらに他の態様、実施形態、ならびにこれらの例示的な態様および実施形態の利点については、以下で詳細に論じる。さらに、前述の情報および以下の詳細な説明の両方は、様々な態様および実施形態の単なる説明に役立つ実例であり、特許請求される態様および実施形態の性質および特質を理解するための概要またはフレームワークを提供することを意図していることを理解されたい。添付の図面は、様々な態様および実施形態の説明およびさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本明細書の残りの部分と共に、記載され特許請求される態様および実施形態の原理および操作を説明する役割を果たす。
添付の図面は一定の縮尺で描かれることを意図していない。明確にするために、すべての構成要素が標識されるわけではない。
図1は、一実施形態による自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯を使用するためのプロセスの6つの画像を含む。 図2は、別の実施形態による自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯を使用するための代替のプロセスの6つの画像を含む。 図3は、一実施形態による自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯の使用の4つの画像を含む。 図4は、本明細書に記載されている実施形態による様々な止血用多孔質包帯と併せたゲル形成の可視化である。 図5は、一実施形態による止血用多孔質スポンジと併せたゲル形成の可視化である。 図6は、本明細書に記載されている実施形態による止血用スポンジで処置された創傷欠損部位の2つの画像を含む。 図7は、止血用スポンジおよび食塩水で処置した試料ならびに止血用スポンジおよび自己集合性ペプチドヒドロゲルで処置した試料の経時的な出血度(出血スコア)のグラフである。 図8は、止血用スポンジおよび食塩水で処置した試料ならびに止血用スポンジおよび自己集合性ペプチドヒドロゲルで処置した試料で実現された経時的な止血成功率(%)のグラフである。
1つまたは複数の実施形態において、自己集合性ペプチドヒドロゲルは、止血の足場として使用してよい。例えば、3−D Matrix Co.,Ltd.から市販されているPuraMatrix(登録商標)ペプチドヒドロゲル(以後、「PuraMatrix(登録商標)」)は、アルギニン、アラニンおよびアスパラギン酸の反復配列、またはRADARADARADARADA(RADA16)を有する合成の16アミノ酸ポリペプチドである。PuraMatrix(登録商標)は、生理学的条件下で自己集合してヒドロゲルを形成することが公知であり、様々な生物医学的用途に使用することができる。本明細書に記載されている様々な実施形態において、PuraMatrix(登録商標)を止血のために使用してよい。他の関連のある非限定的な合成ペプチド配列は、リシン、ロイシン、およびアスパラギン酸(Lys−Leu−Asp(KLD))の反復配列を有する自己集合性ペプチドによって表されてよく、そのようなペプチド配列は、(KLD)p、ここで、p=2〜50、例えばKLD12によって表される。さらに他の関連のある非限定的な合成ペプチド配列は、イソロイシン、グルタミン酸、イソロイシンおよびリシン(Ile−Glu−Ile−Lys(IEIK))の反復配列を有する自己集合性ペプチドによって表されてよく、そのようなペプチド配列は、(IEIK)p、ここで、p=2〜50、例えばIEIK13によって表される。他の実施形態は、さらに他の自己集合性ペプチドを含んでよい。一部の非限定的な実施形態では、「SELF-ASSEMBLING PEPTIDE COMPOSITIONS」と題する国際特許出願公開番号WO2015/138514に開示され、3−D Matrix,Ltd.に譲渡されているものなどのペプチドヒドロゲルは、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれ、実現され得る。
本明細書で開示されている実施形態は、ある特定のペプチド組成物(および特に、自己集合性ペプチド薬剤のある特定の組成物)およびそれに関連する技術を含んでよい。一部の実施形態では、そのような組成物は、溶液であるか、または溶液を含んでよい。一部の実施形態では、そのような組成物は、ゲルであるか、またはゲルを含んでよい。一部の実施形態では、そのような組成物は、固体(例えば乾燥/凍結乾燥)ペプチドであるか、または固体(例えば乾燥/凍結乾燥)ペプチドを含んでよい。例えば、特定のペプチド組成物(すなわち、特定の濃度、イオン強度、pH、粘度および/または他の特徴を有するペプチド組成物)は、有用なおよび/または驚くべき属性(例えば、ゲル化もしくは自己集合動態[例えば、ゲル化の速度ならびに/またはペプチド自己集合の速度および可逆性]、剛性[例えば、貯蔵弾性率を介して評価される]、および/または他の機械的特性)を有する。
一部の実施形態では、提供された組成物に含まれるペプチドは、自己集合性ペプチドである。一部の実施形態では、提供された組成物に含まれるペプチドは、両親媒性ペプチドである。一部の実施形態では、提供された組成物に含まれるペプチドは、少なくとも一続きの(例えば少なくとも4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20などのアミノ酸の)交互の親水性および疎水性アミノ酸によって特徴付けられるアミノ酸配列を有する。1つまたは複数の実施形態において、ペプチド組成物は、約6から約200のアミノ酸残基を有する両親媒性ポリペプチドを含んでよい。一部の実施形態では、ペプチドは、約6から約20アミノ酸の範囲内の長さで、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互になったアミノ酸配列を有してよい。
一部の実施形態では、提供された組成物に含まれるペプチドは、1つまたは複数のArg−Ala−Asp−Ala(RADA)の反復を含むアミノ酸配列を有する。一部の実施形態では、提供された組成物に含まれるペプチドは、配列Lys−Leu−Asp−Leu(KLDL)の反復単位を含むまたはそれからなるアミノ酸配列を有する。一部の実施形態では、提供された組成物に含まれるペプチドは、配列Ile−Glu−Ile−Lys(IEIK)の反復単位を含むまたはそれからなるアミノ酸配列を有する。一部の実施形態では、ペプチドは、IEIK13、KLD12、またはRADA16であってよい。一部の実施形態では、これらのペプチドの組成物は、異なる(例えば、より低い)pHレベルおよび/またはイオン強度を有する、適した参照組成物と比較して高められた特性を有してよい。
一部の実施形態では、増加したイオン強度は、ペプチド組成物の剛性および/またはゲル化動態に有益な影響を与え、より広範囲の用途に適したものにし得る。一部の実施形態では、増加したイオン強度は、生理学的イオン強度であり得、これは、ペプチド組成物が体内に入れられる場合に生じ得る。一部の実施形態では、ペプチド組成物のイオン強度は、約0.0001Mから約1.5Mであってよい。一部の実施形態では、ペプチド組成物のイオン強度は、一般的な塩、例えば、NaCl、KC1、MgCl、CaCl、CaSO、DPBS(ダルベッコリン酸緩衝食塩水、10×)を混合することによって調整してよい。一部の実施形態では、ペプチド組成物のイオン強度は、一般的な塩を混合することによって調整してよく、1つまたは複数の一般的な塩は、1つまたは複数の塩形成カチオン、および1つまたは複数の塩形成アニオンで構成され、塩形成カチオンは、アンモニウム、カルシウム、鉄、マグネシウム、カリウム、ピリジニウム、第四級アンモニウム、およびナトリウムからなる群から選択され、塩形成アニオンは、酢酸塩、炭酸塩、塩化物、クエン酸塩、シアン化物、フッ化物、硝酸塩、亜硝酸塩、およびリン酸塩からなる群から選択される。
1つまたは複数の態様において、IEIK13、KLD12、およびRADA16を含むがこれらに限定されるものではないある特定のペプチド組成物の特性は、それらのpHレベルを約3.5またはそれ未満に、同時にそれらの塩濃度を臨界イオン強度レベル未満に維持することによって(すなわち沈殿はしない)高められてよい。一部の実施形態では、ペプチド組成物は、約2.5から約4.0の範囲内、または約3.0から約4.0の範囲内のpHを有してよい。一部の実施形態では、提供された組成物は、約2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、約3.1、約3.2、約3.3、約3.4、約3.5もしくはそれより高い、またはそれらを上回るpHを有する。一部の実施形態では、提供された組成物は、約4.3、約4.2、約4.1、約4.0、約3.9、約3.7、約3.6、約3.5、約3.4、もしくはそれより低い、またはそれらを下回るpHを有する。一部の実施形態では、ペプチド組成物のpHは、水酸化ナトリウムまたは、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫化ナトリウム、DMEM(ダルベッコ改変イーグル培地)、およびPBS(リン酸緩衝食塩水)からなる群から選択される溶液で達成することができる。
一部の実施形態では、ペプチド組成物は、溶液、ゲル、またはそれらの任意の組合せであってよい。一部の実施形態では、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、少なくとも0.05%、少なくとも0.25%、少なくとも0.5%、少なくとも0.75%、少なくとも1.0%またはそれより高い。一部の実施形態では、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、5%未満、4.5%未満、4%未満、3.5%未満、3%未満またはそれより低い。一部の実施形態では、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、約0.5%から約3%の間の範囲内である。一部の実施形態では、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、約0.5%から約2.5%の間の範囲内である。一部の実施形態では、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、約1%から約3%の間の範囲内である。一部の実施形態では、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、約1%から約2.5%の間の範囲内である。一部の実施形態では、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、約0.5%、約1%、約1.5%、約2%、約2.5%、約3%またはそれより高い。一部の特定の実施形態では、ペプチドがRADA16である場合、ペプチド組成物中のペプチド濃度は、約0.05%から約10%の範囲内である。
一部の実施形態では、ペプチド組成物は、約1から約10000Pa−Sの範囲の粘度を有してよい。一部の実施形態では、ペプチド組成物は、約50から約2500Paの範囲の貯蔵弾性率を有してよい。
「ペプチド」という用語は、本明細書で使用される場合、一般的に比較的短い、例えば、約100アミノ酸未満、約50アミノ酸未満、20アミノ酸未満、または10アミノ酸未満の長さを有するポリペプチドを指す。
「ポリペプチド」という用語は、本明細書で使用される場合、アミノ酸の任意のポリマー鎖を指す。一部の実施形態では、ポリペプチドは、天然に存在するアミノ酸配列を有する。一部の実施形態では、ポリペプチドは、天然に存在しないアミノ酸配列を有する。一部の実施形態では、ポリペプチドは、ヒトの手の働きを通して設計および/または生成されるという点で操作されたアミノ酸配列を有する。一部の実施形態では、ポリペプチドは、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、もしくは両方を含むか、またはそれらからなってよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、天然アミノ酸のみ、もしくは非天然アミノ酸のみを含むか、またはそれらからなってよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、D−アミノ酸、L−アミノ酸、または両方を含んでよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、D−アミノ酸のみを含んでよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、L−アミノ酸のみを含んでよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、1つまたは複数のペンダント基または他の修飾、例えば、ポリペプチドのN末端の、ポリペプチドのC末端の、またはそれらの任意の組合せの、1つもしくは複数のアミノ酸側鎖の修飾または1つもしくは複数のアミノ酸側鎖への結合を含んでよい。一部の実施形態では、そのようなペンダント基または修飾は、アセチル化、アミド化、脂質化、メチル化、ペグ化など、それらの組合せを含む、からなる群から選択されてよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは、環状であってよく、および/または環状部分を含んでいてよい。一部の実施形態では、ポリペプチドは環状ではなく、および/または任意の環状部分を含まない。一部の実施形態では、ポリペプチドは直鎖である。一部の実施形態では、ポリペプチドはステープルドポリペプチドであるかまたはそれを含んでよい。
一部の実施形態では、「ポリペプチド」という用語は、参照ポリペプチドの名称、活性、または構造に付け加えることができる。そのような場合、それは、関連する活性または構造を共有するポリペプチドを指すために本明細書中で使用され、したがって、ポリペプチドの同じクラスまたはファミリーのメンバーであると考えることができる。そのような各クラスについて、本明細書は、提供し、および/または当業者は、そのアミノ酸配列および/または機能が公知であるクラス内の例示的なポリペプチドを認識する。一部の実施形態では、そのような例示的なポリペプチドは、ポリペプチドのクラスまたはファミリーのための参照ポリペプチドである。一部の実施形態では、ポリペプチドのクラスまたはファミリーのメンバーは、クラスの参照ポリペプチドと、有意な配列相同性もしくは同一性を示し、共通の配列モチーフ(例えば、特徴的配列エレメント)を共有し、および/または共通の活性を共有する(一部の実施形態では、同等のレベルで、または指定された範囲内で)。一部の実施形態では、ポリペプチドのクラスまたはファミリーのメンバーは、有意な配列相同性もしくは同一性を示し、共通の配列モチーフを共有し、および/またはクラス内のすべてのポリペプチドと共通の活性を共有する。
例えば、一部の実施形態では、メンバーのポリペプチドは、少なくとも約30〜40%、しばしば約50%、60%、70%、80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくはそれを超える値よりも高い、参照ポリペプチドとの全体的な配列相同性または同一性の度合いを示し、かつ/またはしばしば90%>もしくはさらには95%、96%、97%、98%もしくは99%よりも高い、非常に高い配列同一性を示す少なくとも1つの領域(例えば、一部の実施形態では特徴的な配列エレメントであるかまたはそれを含んでよい保存領域)を含む。そのような保存領域は、通常、少なくとも3〜4、多くの場合20まで、またはそれより多いアミノ酸を包含する。一部の実施形態では、保存領域は、少なくとも一続きの、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15またはそれより多い連続したアミノ酸を包含する。一部の実施形態では、有用なポリペプチドは、親ポリペプチドの断片を含むかまたはそれからなってよい。一部の実施形態では、有用なポリペプチドは、複数の断片を含むかまたはそれらからなってよく、その各々は、目的のポリペプチドに見出されるものとは異なって、互いに対して異なる空間的配置で同一の親ポリペプチドに見出されるので(例えば、親に直接連結された断片は、目的のポリペプチドにおいて空間的に分離されても、もしくはその逆であってもよく、および/または断片は親のものとは異なって、目的のポリペプチドに異なる順序で存在していてよい)、目的のポリペプチドは、その親ポリペプチドの誘導体である。
「自己集合性」という用語は、適切な条件下で自発的に構造物に自己会合することができるある特定のポリペプチドに関して本明細書で使用される。例えば、それらを含有するかかる溶液(例えば、水溶液)がゲル特質を生じさせる。一部の実施形態では、組成物内の個々の自己集合性ポリペプチド間および自己集合性ポリペプチド内の相互作用は可逆的であり、組成物はゲル状態と溶液状態との間で可逆的に転移し得る。一部の実施形態では、自己集合(および/または脱集合)は、1つまたは複数の環境誘因(例えば、pH、温度、イオン強度、容量オスモル濃度、重量オスモル濃度、適用圧力、適用せん断応力などの1つまたは複数の変化)に応答する。一部の実施形態では、自己集合性ポリペプチドの組成物は、ポリペプチドが集合した状態にある場合、検出可能なベータ−シート構造により特徴付けられる。
1つまたは複数の実施形態において、自己集合性ペプチドヒドロゲルは、止血の足場として止血用包帯と共に使用してよい。1つまたは複数の態様において、様々な止血用包帯の止血特性は、それらを自己集合性ペプチドヒドロゲルと併せて使用することによって高められ得る。1つまたは複数のさらなる態様において、自己集合性ペプチドヒドロゲルの止血特性は、それらを様々な止血用包帯と併せて使用することによって高め得る。したがって、本明細書に記載されている様々な実施形態は、止血用包帯と止血のための自己集合性ペプチドヒドロゲルの同時使用によって示される相乗効果に関する。
本明細書で開示されている一部の実施形態では、止血用包帯と共に使用される自己集合性ペプチドヒドロゲルは、標的領域の創傷包帯の上部に触圧を加えると、大量出血を経験している標的領域に対して止血を提供し得る。
止血は、創傷治癒の第1のステージである。本明細書で開示されているように、「止血」は、出血の減少を言及するために使用される。例えば、止血は、開放創傷の出血の減少を指す場合がある。一部の実施形態では、止血は、出血の完全な停止と定義される。一部の実施形態では、止血は、出血の明らかな停止と定義される。一般に、止血は、開放創傷の出血の視覚的に明らかな減少を指す。
ある特定の実施形態において、止血用包帯と共に使用される自己集合性ペプチドヒドロゲルは、本明細書で開示されるように、大量出血を止めるために使用してよい。例えば、本明細書で開示されている実施形態は、世界保健機関(WHO)出血スケールで2またはそれよりも高いスケールの出血を止めることができる。WHO出血スケールは、0=出血なし、1=点状出血、2=軽度の失血、3=重度の失血、および4=衰弱性の失血、の臨床治験責任医師(clinical investigator)が評価した5段階スケールである。本明細書で開示されている実施形態は、軽度の失血(WHOスケールで2)、重度の失血(WHOスケールで3)、または衰弱性の失血(WHOスケールで4)を生じるように分類された創傷を処置するために使用してよい。ある特定の実施形態において、止血は、出血がWHOスケールで1またはそれより低い場合に達成される。例えば、止血は、出血がWHO出血スケールで1、0.5、または0であると視覚的に判定される場合に達成され得る。例えば、本明細書で開示されている一部の実施形態では、止血用包帯と共に使用される自己集合性ペプチドヒドロゲルは、標的領域の創傷包帯の上部に触圧を加えると、標的領域の出血をWHO出血スケールで0.5またはそれより低い出血スコアに減少させ得る。止血用包帯と共に使用される自己集合性ペプチドヒドロゲルは、例えば、標的領域に触圧を加えた2分後に、WHO出血スケールで0の出血スコアに、標的領域の出血を減少させ得る。
1つまたは複数の非限定的な実施形態において、自己集合性ペプチドヒドロゲルは、IEIK13、KLD12、またはRADA16であってよい。自己集合性ペプチドは、止血を促進するために生理学的条件下でヒドロゲルを形成するのに使用するために有効な量および有効な濃度の約7から32の間のアミノ酸を含んでよい。一部の特定の実施形態では、自己集合性ペプチドは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸とが交互になる約12から約16の間のアミノ酸を含んでよい。ペプチドヒドロゲルは、血液と接触するとゲル化して、出血部位の機械的遮断を介して出血を停止および/または制御し得る。ゲル化すると、得られたペプチドヒドロゲルは、標的領域が遮られずに目視できるように、実質的に透明であってよい。ペプチドヒドロゲルは、一般に、非生体、生体適合性および吸収性であると特徴付けられ得る。自己集合性ペプチドヒドロゲルは、様々な濃度で溶液中に存在してよい。例えば、一部の非限定的な実施形態では、2.5%ペプチドヒドロゲル溶液を使用してよい。少なくとも一部の実施形態では、溶液は、細胞および/または薬物を実質的に含まなくてよい。他の実施形態では、溶液は、止血を促進するために1つまたは複数の治療剤を含んでよい。さらに本明細書に記載されているように、溶液は、例えば、剛性および/またはゲル化動態に影響を与えるために、または意図する用途に適した環境を提供するために製剤化されてよい。
一般に、自己集合性ペプチドヒドロゲル単独を使用して、WHO出血スケールで1またはそれより低いスケールの出血を処置してよい。創傷部位または処置部位に直接適用される場合、薬剤を実質的に含まず、包帯なしで使用される自己集合性ペプチドヒドロゲルは、大量出血の創傷部位の止血を達成するのに有効ではない場合がある。例えば、自己集合性ペプチドヒドロゲルは、それ単独では(with nothing more)、WHO出血スケールで3または4のスケールの大量出血(heaving bleeding)を止めることができない。したがって、自己集合性ペプチドヒドロゲルは、止血の足場として使用してよく、ある特定の創傷の止血を達成することが可能である場合があるが、ペプチドヒドロゲルは、一般に、著しいまたは衰弱性の失血(WHOスケールで3または4)を有すると分類される創傷の止血を達成しない場合がある。自己集合性ペプチドヒドロゲルと創傷包帯とを組み合わせる本明細書で開示されている実施形態は、WHO出血スケールで2またはそれより上の失血を有する創傷の止血を相乗的に達成し得る。
1つまたは複数の実施形態において、溶液の標的pHレベルおよび/または等張性レベルは、意図する用途に関与する細胞または組織のタイプに少なくとも一部基づいて選択してよい。例えば、ペプチドヒドロゲルのpHレベルは、より穏やかで、苛酷でない環境を提供することによって、細胞生存率を改善するために、約3.5までのレベル、例えば約3.4のレベルまで調整してよい。等張性に関して、ペプチドヒドロゲル溶液の等張性は、標的細胞タイプおよび/または標的種の血漿重量オスモル濃度に密接にマッチするように調整してよい。例えば、ペプチドヒドロゲル溶液の等張性を、任意の所与の細胞タイプの血漿重量オスモル濃度に基づいて調整してよい。等張性レベルは、関与する種のタイプおよび/または細胞もしくは組織のタイプに応じて変動し得る。一部の非限定的な実施形態では、標的等張性は、約260から約360mOsm/Lの範囲であり得る。
一般に、いくつかの治療部位を本明細書に記載されているように処置してよい。治療部位は、傷害部位を指してもよい。治療部位は、外部または内部の部位であってよい。外部治療部位には、WHO出血スケールで2またはそれより高いスケールの失血を経験している表在性および/もしくは外部出血部位、または開放創傷が含まれる。外部治療部位には、外傷または切断の部位が含まれてよい。内部部位には、WHO出血スケールで2またはそれより高いスケールの失血を経験している露出組織に施された外科的切開部が含まれてよい。内部部位は、外科的処置の目的のための外科的切開部、または処置のために少なくとも部分的に露出された内部出血部位を含んでよい。一部の実施形態では、内部部位は、内視鏡的手法および/または腹腔鏡的手法によって処置される治療部位を含む。
1つまたは複数の実施形態において、止血用包帯は、一般にサイズおよび/または形状が治療標的部位に対応する包帯表面を有し得る。止血用包帯は、治療標的部位を実質的に覆うように構成してよい。止血用包帯は、多孔質であってよい。一部の実施形態では、創傷包帯は、スポンジ、織布、不織布、パフ、またはそれらの混合物の形態であってよい。一部の特定の実施形態では、創傷包帯は、綿ガーゼで作製してよい。一部の実施形態では、創傷包帯は、代わりに合成材料で作製してよい。少なくとも一部の実施形態では、創傷包帯は、外科的グレードであってよい。例えば、創傷包帯は、生体吸収性、生体適合性、または滅菌材料で作製されてよい。創傷包帯は、コラーゲン、ゼラチン、キトサン、ヒアルロン酸、デンプン、シルクフィブロイン、酸化再生セルロース、ラクチドもしくはグリコリドのホモポリマー、ならびに/またはラクチドおよびグリコリドのコポリマーを含んでよい。一部の特定の非限定的な実施形態では、止血用多孔質包帯は、両方ともEthiconから市販されているSurgifoam(登録商標)もしくはSurgicel(登録商標)止血用包帯、Pfizerから市販されているGelfoam(登録商標)止血用包帯、またはIntegraから市販のHelistat(登録商標)止血用包帯であってよい。
止血用包帯は、一般に、大きな創傷からの大量血流を止めることが可能である。例えば、圧力を加えたときに、止血用包帯は、適用後数分以内に大きな動脈および大きな静脈からの出血を止めることができる。本明細書で開示されている止血用包帯は、自己集合性ペプチドヒドロゲルなしで適用される場合、約5から約8分で大量に出血している創傷(WHOスケールで3または4)から止血を達成し得る。本明細書に記載されている自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に使用する場合、止血用包帯およびヒドロゲルは、約5分またはそれ未満で類似の大量に出血している創傷からの止血を達成し得る。具体的には、本明細書で開示されている実施形態は、2分またはそれ未満で、WHO出血スケールで3または4の出血スコアを有する標的領域に対して止血を提供し得る。一般に、止血用包帯および自己集合性ペプチドは、止血用包帯の上部への触圧と同時に標的領域に適用されてよい。
上記のように、ペプチドヒドロゲルおよび止血用包帯は、様々な実施形態において併用して使用してよい。この組合せは、単独の適用を含むものなど代替のアプローチと比較して、ペプチドヒドロゲル溶液の、創傷領域または外科的部位などの標的位置への比較的迅速かつ簡易な送達を有益に与え得る。この組合せはまた、一時的に出血流を止めるために多孔質包帯の上部に適用することができる、手または指の圧力の適用に関して補助を有益に与えることができ、次には、出血流による妨害なしで、出血している創傷表面の近くの自己集合性ペプチドヒドロゲルの安定したゲル化を達成し得る。この組合せはまた、手または指によって圧迫されたときに、蓄えられているペプチド溶液を創傷上に放出させることができるように、ペプチド溶液を含有し得る多孔質包帯にリザーバスペースを有益に提供し得る。同時に、ペプチドヒドロゲルは、標的領域を覆うためにリザーバスペースに保持され得る。ペプチドヒドロゲル溶液の粘度はまた、止血用包帯が標的領域上の位置により安定して留まるようにすることができる粘着性を有益に付与し得る。
1つまたは複数の実施形態において、ペプチドヒドロゲル溶液は、1cmの創傷包帯表面当たり約1μLから2mLの体積で提供されてよい。例えば、溶液は、約1μL、2μL、5μL、10μL、50μL、100μL、200μL、500μL、750μL、1mL、1.25mL、1.5mL、1.75mL、または2mLの体積で提供されてよい。ペプチドヒドロゲル溶液は、創傷包帯表面に必要とされる体積を超える体積で提供されてよい。例えば、包帯およびペプチドヒドロゲルを表面に投与することは、過剰体積のペプチドヒドロゲルを包帯上に投与または注入し、注入された包帯を創傷部位に適用する前に過剰なヒドロゲルを除去することを含み得る。
1つまたは複数の実施形態において、止血用包帯およびペプチド溶液を単一のデバイスで一緒に組み合わせてよい。デバイスは、多孔質創傷包帯、および多孔質創傷包帯の細孔に浸透する自己集合性ペプチドを含む溶液を含んでよい。自己集合性ペプチドは、止血を促進するために生理学的条件下でヒドロゲルを形成するのに使用するために有効な量および有効な濃度の約7から32の間のアミノ酸を含んでよい。デバイスは、標的領域での使用のために予め包装してよい。包装は、止血のためにデバイスを標的領域に投与するための指示を含んでよい。指示はさらに、標的領域においてデバイスの上部に触圧を加えるための使用法(direction)を含んでよい。少なくとも一部の実施形態では、デバイスは、外科的グレードであってよい。例えば、デバイスは、生体吸収性、生体適合性、または滅菌材料で作製されてよい。
1つまたは複数の他の実施形態において、止血用キットが提供され得る。キットは、止血用包帯およびペプチドヒドロゲル溶液の両方を含み得る。2つの構成要素は、使用のための指示と共に包装されてよい。指示は、標的領域に関連して使用前または使用中に、止血用包帯にペプチドヒドロゲル溶液を導入する方法の手引きを提供する場合がある。キットは、使用前または使用中の止血用包帯とペプチドヒドロゲル溶液との組合せを容易にするための1つまたは複数のさらなる構成要素を含んでよい。例えば、そのような構成要素は、自己集合性ペプチドヒドロゲル溶液を止血用包帯表面上に注射するためのシリンジを含んでよい。他の構成要素は、ピペットまたはへらなどのボトルから包帯にペプチド溶液を移すための移動デバイスを含んでよい。さらに他の実施形態では、キットは、拡散プロセス中に包帯を保持するために、包帯表面および/または容器皿上にペプチド溶液を均一に広げるためのスティックを含んでよい。キットは、止血のために止血用包帯およびペプチドヒドロゲルを標的領域に投与するための指示を含んでよい。指示はさらに、標的領域において包帯の上部に触圧を加えるための使用法を含んでよい。
さらに他の実施形態では、止血用包帯およびペプチドヒドロゲル溶液を包装し、互いに別々に提供してよい。それぞれは、別々の製品として包装され、次いで、使用前または使用中に組み合わせてよい。別々に包装された構成要素の一方または両方は、止血のために止血用包帯およびペプチドヒドロゲルを標的領域に投与するための指示を含んでよい。指示はさらに、標的領域において包帯の上部に触圧を加えるための使用法を含んでよい。別々に包装された構成要素の一方または両方はまた、同時使用を容易にするために、上記に記載されたものなどの追加の構成要素を必要に応じて含んでよい。
これらおよび他の実施形態の機能および利点は、以下の非限定的な実施例からより完全に理解される。実施例は本質的に例示的であることが意図されており、本明細書で論じられている実施形態の範囲を限定するものとみなすべきではない。
(実施例1)
以下の実施例は、様々な止血用多孔質包帯と共に自己集合性ペプチドヒドロゲルの使用を示す。
図1は、自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯を使用するためのプロセスの概要を提供する。(1)では、吸収性ゼラチンスポンジ(Surgifoam(登録商標)、Ethicon)(2cm×2cm×0.7cm(4cm))を提供する。(2)では、RADA16 2.5%(PuraMatrix(登録商標))(1mL)を注射する。(3)では、RADA16 2.5%をゼラチンスポンジの表面上に広げる。(4)では、出血が創傷と関連して観察され、血液を創傷から除去し、自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯を創傷に適用する。(5)では、創傷上の包帯を覆い、止血が達成されるまでスポンジを手または指で押す。(6)では、止血を達成する。
図2は、自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯を使用するための別のプロセスの概要を提供する。(1)では、吸収性酸化再生セルロース織布包帯(woven dressing)(Surgicel(登録商標)、Ethicon)(2.5cm×2cm(5cm))を提供する。(2)では、RADA16 2.5%(PuraMatrix(登録商標))(1mL)を注射する。(3)では、RADA16 2.5%をゼラチンスポンジの表面上に広げる。(4)では、出血が創傷と関連して観察され、血液を創傷から除去し、自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯を創傷に適用する。(5)では、創傷上の包帯を覆い、止血が達成されるまでスポンジを手または指で押す。(6)では、止血を達成する。
図3は、自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に止血用多孔質包帯の使用をさらに示す。(1)では、吸収性ゼラチンスポンジ(Surgifoam(登録商標)、Ethicon)(2cm×2cm×0.7cm(4cm))をRADA16 2.5%(1mL)と共にin vitro創傷モデルに適用する。(2)では、吸収性酸化再生セルロース織布包帯(Surgicel(登録商標)、Ethicon)(2.5cm×2cm(5cm))をRADA16 2.5%(1mL)と共にin vitro創傷モデルに適用する。
(実施例2)
止血用多孔質包帯と併せて使用した場合にゲル化するペプチドヒドロゲルの能力が実証された。止血用多孔質包帯と共に使用する場合、PBS緩衝液(pH7.4)中のペプチド溶液のゲル形成を評価するために、コンゴレッドアッセイを実施した。RADA16 2.5%(PuraMatrix(登録商標))をガラススライド上に、またガラススライド上の止血用多孔質包帯上にプレーティングした。PuraMatrix(登録商標)を、スティックを使用して止血用多孔質包帯の表面上に広げた。30秒後、1%コンゴレッド溶液をゲルアリコートの周りおよび上部に添加し、次いで過剰のコンゴレッド溶液を検査前に拭き取った。RADA16 2.5%も、吸収性ゼラチンスポンジ(Surgifoam(登録商標)、Ethicon)上および吸収性酸化再生セルロース織布包帯(Surgicel(登録商標)、Ethicon)上にプレーティングした。ゲル形成の可視化は、ゲル化の成功または失敗を判定した。図4に示すように、RADA16 2.5%は、単一のRADA16 2.5%で観察された程度と同様に、様々な止血用多孔質包帯と併せてゲル化した。具体的には、(1)および(2)は、単一のRADA16 2.5%(PuraMatrix(登録商標))を示す。(3)、(4)、および(5)では、RADA16 2.5%を吸収性ゼラチンスポンジ(Surgifoam(登録商標)、Ethicon)と共に示す。(6)、(7)、および(8)では、RADA16 2.5%を吸収性酸化再生セルロース織布包帯(Surgicel(登録商標)、Ethicon)と共に示す。
したがって、図4に示すように、RADA16 2.5%は、吸収性ゼラチンスポンジと共におよび吸収性酸化再生セルロース織布包帯と共に使用した場合にゲル化することが可能である。ゲル化した自己集合性ペプチドおよび包帯の組合せは、出血している創傷における止血を促進することが可能であり得る。
(実施例3)
止血用多孔質包帯と併せて使用した場合にゲル化するペプチドヒドロゲルの能力が実証された。止血用多孔質包帯と共に使用する場合、PBS緩衝液(pH7.4)中のペプチド溶液のゲル形成を評価するために、コンゴレッドアッセイを実施した。
IEIK13 1.3%(pH3.0)をガラススライド上に、およびガラススライド上の止血用多孔質包帯上にプレーティングした。IEIK13 1.3%(pH3.0)を、スティックを使用して止血用多孔質包帯の表面上に広げた。30秒後、1%コンゴレッド溶液をゲルアリコートの周りおよび上部に添加し、次いで過剰のコンゴレッド溶液を検査前に拭き取った。IEIK13 1.3%(pH3.0)も、吸収性ゼラチンスポンジ(Gelfoam(登録商標)、Pfizer)上にプレーティングした。ゲル形成の可視化は、ゲル化の成功または失敗を判定した。図5に示すように、IEIK13 1.3%(pH3.0)は、単一のIEIK13 1.3%(pH3.0)で観察された程度と同様に、止血用多孔質包帯と共にゲル化した。具体的には、(1)および(2)は、単一のIEIK13 1.3%(pH3.0)を示す。(3)、(4)、および(5)では、IEIK13 1.3%(pH3.0)を吸収性ゼラチンスポンジ(GelFoam(登録商標)、Pfizer)と共に示す。
したがって、図5に示すように、IEIK13 1.3%(pH3.0)は、吸収性ゼラチンスポンジと共に使用した場合ゲル化することが可能である。RADA16 2.5%で観察されたのと同様の結果が、吸収性酸化再生セルロース織布包帯上のIEIK13 1.3%(pH3.0)についても得られると予想される。ゲル化した自己集合性ペプチドおよび包帯の組合せは、出血している創傷における止血を促進することが可能であり得る。
(実施例4)
以下の比較例は、自己集合性ペプチドヒドロゲルと共に利用された場合の止血用スポンジの高められた止血有効性を示す。
ブタの臓器創傷モデルにおける止血剤の有効性を評価するための研究を行った。各動物モデルについて正中開腹術を行った。肝臓を露出させ、単離した。肝臓の3つの葉を横切るパンチ生検を使用して、複数の出血欠損を作製した。8mmのパンチ生検器具を使用して、約2〜5mmの深さの円形の欠損を作製した。すべての肝臓部位は、生検パンチ後および試験品適用の前に許容可能な出血スコア(WHO出血スケールで3〜4)をもたらした。
試験品は、吸収性ゼラチンスポンジ(GelFoam(登録商標)、Pfizer)を用いて調製した。止血用スポンジを1.5cm×1.5cmの片に切断し、0.5mLのRADA16 2.5%外科用止血剤(PuraStat(登録商標))を注入した。止血剤は、スポンジを創傷に適用する前に、PuraStat(登録商標)をシリンジおよびノズルを介してスポンジに適用することによって注入した。対照止血用スポンジは、1mLの食塩水をスポンジに適用し、スポンジを創傷に適用する前に過剰の食塩水を除去することによって調製した。調製品は、図6に示すように、各創傷の欠損部位全体を覆うのに十分な体積を有していた。(1)では、GelFoam(登録商標)および食塩水試験品を肝臓生検欠損に適用した。(2)では、GelFoam(登録商標)およびPuraStat(登録商標)試験品を肝臓生検欠損(biopsy defect)に適用した。
各試験品を、約2分間圧力を加えて肝臓創傷部位に適用した。肝臓病変は、2分間の圧力適用期間の直後、適用から5分後および適用から8分後に出血についてスコア付けした。結果を図7のグラフに要約する。GelFoam(登録商標)+食塩水で処置した部位とGelFoam(登録商標)+PuraStat(登録商標)で処置した部位との間で、初期出血スコア(時間=0)に有意差は認められなかった。具体的には、すべての試料の初期出血は、WHO出血スケールで3または4であると判定された。
2分間の直接圧迫により物品を塗布した後、すべての試験品調製部位で(in all test article preparation sites)出血が減少した。その結果、GelFoam(登録商標)+PuraStat(登録商標)で処置した試験品は、GelFoam(登録商標)+食塩水の試験品と比較して、物品の適用から2分後および5分後の出血スコアが低かった。すべての試料は、適用から8分後に出血を示さなかった。GelFoam(登録商標)+食塩水の止血効果に対するGelFoam(登録商標)+PuraStat(登録商標)による止血効果の優位性は、適用から2分後に特に有意である(p<0.1)。具体的には、2分後、GelFoam(登録商標)+食塩水で処置した部位は、WHO出血スケールで0.38の平均出血を示したが、GelFoam(登録商標)+PuraStat(登録商標)で処置した部位は、WHO出血スケールで0.07の平均出血を示した。GelFoam(登録商標)+食塩水の出血スコアを表1に要約し、GelFoam(登録商標)+PuraStat(登録商標)の出血スコアを表2に要約する。
図8のグラフは、適用後の止血成功(%)を示す。8分後のすべての試料の出血スコアは0(100%の止血成功)であった。GelFoam(登録商標)+PuraStat(登録商標)試料は、GelFoam(登録商標)+食塩水(それぞれ37.5%および62.5%)と比較して、適用から2分後および5分後により高い止血成功を示した(それぞれ87.5%および87.5%)。具体的には、GelFoam(登録商標)+食塩水による2分では、8つの欠損部位のうち3つが止血を達成し、GelFoam(登録商標)+食塩水による5分では、8つのうち5つが止血を達成したことと比較して、適用から2分後および5分後に、GelFoam(登録商標)およびPuraStat(登録商標)で処置した7つの欠損部位のうち6つが止血を達成した。2つの集団の割合に対するZスコア試験は、GelFoam(登録商標)+食塩水に対するGelFoam(登録商標)+PuraStat(登録商標)の有意な優位性を実証する。統計的有意性は、適用2分後に認められる(p<0.1)。上記の実施例3に示されたのと同様の結果が、IEIK13 1.3%(pH3.0)およびRADA16 2.5%のゲル化機構が同様なので、IEIK13 1.3%(pH3.0)自己集合性ペプチドヒドロゲルで期待される。
したがって、自己集合性ペプチドヒドロゲルを止血用スポンジと共に利用することができる。さらに、自己集合性ペプチドは、止血用スポンジの止血有効性を高めることができる。
本明細書で論じられている方法およびデバイスの実施形態は、本明細書に記載されるか、または添付の図面に示される構築物の詳細および構成要素の配置に適用が限定されないことを理解されたい。方法およびデバイスは、他の実施形態で実施可能であり、様々な方法で実行可能でありまたは成し遂げることができる。具体的な実施の例は、例示目的のためにのみ本明細書に提供され、限定することを意図するものではない。また、本明細書で使用される表現法および用語法は、説明のためのものであり、限定的であるとみなされるべきではない。「含む(including)」、「含む(comprising)」、「有する(having)」、「含有する(containing)」、「含む(involving)」、およびそれらの変形形態の本明細書での使用は、それの後に列挙された項目およびその均等物ならびに追加の項目を包含することを意図する。「または」への言及は、「または」を使用して記載された任意の用語が、記載された用語のうちの単一の、1つより多い、およびすべてのうちのいずれかを示すことができるように包括的であると解釈されてよい。前面および背面、左および右、上部および底部、上方および下方、ならびに垂直および水平への任意の言及は、説明の便宜のためであり、本デバイスおよび方法またはその構成要素を任意の1つの位置的または空間的配向に限定するものではない。
このように少なくとも1つの実施例のいくつかの態様を記載してきたので、当業者には様々な変更、修飾、および改善が容易に想起されることを理解されたい。例えば、本明細書で開示している実施例は、他の文脈においても使用してよい。そのような変更、修飾、および改善は、本開示の一部であることが意図されており、本明細書で論じられている実施例の範囲内にあることが意図されている。したがって、上記の説明は例示に過ぎない。

Claims (20)

  1. 止血用キットであって、
    創傷包帯と、
    生理学的条件下でヒドロゲルを形成するのに使用するために有効な量および有効な濃度の約7から32の間のアミノ酸を含む自己集合性ペプチドを含む溶液と
    を含み、該創傷包帯および溶液が、世界保健機関(WHO)出血スケールで評価して2またはそれより高い初期出血スコアを有する創傷の止血を促進することが可能である、止血用キット。
  2. 前記創傷包帯および溶液が、WHO出血スケールで評価して3またはそれより高い初期出血スコアを有する創傷の止血を促進することが可能である、請求項1に記載のキット。
  3. 前記自己集合性ペプチドが、RADA16およびIEIK13からなる群から選択される、請求項1に記載のキット。
  4. 前記自己集合性ペプチドが、KLD12を含む、請求項1に記載のキット。
  5. 前記自己集合性ペプチドが、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸とが交互になる約12から約16の間のアミノ酸を含む、請求項1に記載のキット。
  6. 前記溶液が、細胞および/または薬物を実質的に含まない、請求項1に記載のキット。
  7. 前記創傷包帯が、実質的に多孔質である、請求項1に記載のキット。
  8. 前記創傷包帯が、スポンジ、織布、不織布、パフ、またはそれらの混合物を含む、請求項7に記載のキット。
  9. 前記創傷包帯が、綿ガーゼを含む、請求項8に記載のキット。
  10. 前記創傷包帯が、合成材料を含む、請求項8に記載のキット。
  11. 前記創傷包帯が、生体吸収性材料を含む、請求項7に記載のキット。
  12. 前記創傷包帯が、コラーゲン、ゼラチン、キトサン、ヒアルロン酸、デンプン、シルクフィブロイン、酸化再生セルロース、ラクチドもしくはグリコリドのホモポリマー、またはラクチドおよびグリコリドのコポリマーを含む、請求項11に記載のキット。
  13. 前記溶液が、1cmの創傷包帯表面当たり約1μLから2mLの体積で提供される、請求項1に記載のキット。
  14. 止血のために前記創傷包帯および前記溶液を標的領域へ投与するための指示をさらに含む、請求項1に記載のキット。
  15. 前記指示が、前記標的領域の前記創傷包帯の上部に触圧を加えることを含む、請求項14に記載のキット。
  16. シリンジ、ボトル、転写具、スプレッダー、および容器のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1に記載のキット。
  17. 多孔質創傷包帯と、
    止血を促進するために生理学的条件下でヒドロゲルを形成するのに使用するために有効な量および有効な濃度の約7から32の間のアミノ酸を含む自己集合性ペプチドを含む溶液であって、該多孔質創傷包帯の細孔に浸透する溶液と
    を含む止血用デバイス。
  18. 前記溶液が、1cmの多孔質創傷包帯当たり約1μLから2mLの体積で存在する、請求項15に記載のデバイス。
  19. 前記自己集合性ペプチドが、RADA16およびIEIK13からなる群から選択される、請求項17に記載のデバイス。
  20. 前記自己集合性ペプチドが、KLD12を含む、請求項17に記載のデバイス。
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