JP2020114403A - 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 - Google Patents
線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020114403A JP2020114403A JP2020050722A JP2020050722A JP2020114403A JP 2020114403 A JP2020114403 A JP 2020114403A JP 2020050722 A JP2020050722 A JP 2020050722A JP 2020050722 A JP2020050722 A JP 2020050722A JP 2020114403 A JP2020114403 A JP 2020114403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collagen
- composition
- cross
- collagen gel
- linking agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
- A61L27/24—Collagen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/3641—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the site of application in the body
- A61L27/3645—Connective tissue
- A61L27/3654—Cartilage, e.g. meniscus
- A61L27/3658—Intervertebral discs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
- A61L27/3804—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
- A61L27/3804—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
- A61L27/3817—Cartilage-forming cells, e.g. pre-chondrocytes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
- A61L27/3804—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
- A61L27/3834—Cells able to produce different cell types, e.g. hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, marrow stromal cells, embryonic stem cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
- A61P19/02—Drugs for skeletal disorders for joint disorders, e.g. arthritis, arthrosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2/442—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient
- A61F2002/444—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient for replacing the nucleus pulposus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
- A61L2300/64—Animal cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/06—Flowable or injectable implant compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/38—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of the spine, vertebrae or intervertebral discs
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Botany (AREA)
- Zoology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Immunology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
本発明は、線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物に関する。
腰痛は、しばしば、椎間板の膨隆または椎間板ヘルニア(「IVD」)によってもたらされる。部分的な椎間板切除は、損傷したIVDの痛みを緩和するが、結果として得られる線維輪の欠損は、しばしば治療せずに放置される。これにより、開放性欠損を経て、再発性椎間板ヘルニアの可能性が増大する。線維輪の修復方法が、損傷したAF生物組織における欠損領域に対処するために発明されている。これらの治療は、脱出を防ぎ、かつあるいは変性を遅くしたり抑制したりするために、AF中の損傷を力学的に閉じることを目標とする。
本発明は、線維輪を修復する方法に関する。この方法は、コラーゲンゲル及び架橋剤を含有するようなコラーゲンゲル組成物を提供することを含む。このコラーゲンゲル組成物は、線維輪を修復するための条件下で、線維輪の修復部位の中へ、周りへ、または近くに注入される。コラーゲンゲルの架橋を引き起こすために、かつコラーゲンゲル組成物が注入される場所付近の生物組織と該コラーゲンゲル組成物の融合を可能にするために十分な量で、この架橋剤は、コラーゲンゲルと共に含まれるか、または加えられる。
研究群
42体のオス、10〜12週齢、純系、ヌード、無胸腺のラットを、本研究に用いた。動物を4つのグループに分けた。第1のグループの14体には針穿刺をして、15mg/mlの濃度のHDCを注入した。第2のグループの15体には穿刺をして、RF架橋をしたHDC(15mg/ml)を注入した。そのうち、9体には0.25mMのRFを、そして6体には0.5mMのRFを注入した。第3のグループの6体には、穿刺をし、対照標準として未処理で放置した。これらの3つのグループの全ての動物を、5週間後に屠殺した。尾部を回収して組織学的分析に用いた。第4のグループの6体の動物は屠殺し、尾部を回収し、その後針穿刺をして、HDCを注入した。このグループは、注入直後のコラーゲンについて、形態及び分布を調査するために用いた。
コラーゲンは、前述の通り(Cross et al., "Dense Type I Collagen Matrices That Support Cellular Remodeling and Microfabrication for Studies of Tumor Angiogenesis and Vasculogenesis In Vitro," Biomaterials 31:8596-607 (2010); Bowles et al., "Self-Assembly of Aligned Tissue-Engineered Annulus Fibrosus and Intervertebral Disc Composite Via Collagen Gel Contraction," Tissue Eng Part A 16:1339-48 (2010)、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる)、ラットの尾腱から採取され、再構成された。線維は、0.1%酢酸で温浸し、48時間凍結させ、凍結乾燥させて、20mg/mLの0.1%酢酸で再構成した。送達直前に酸性コラーゲン溶液を、10×ダルベッコ燐酸緩衝生理食塩水(「DPBS」)、1N NaOH、及び1×DPBSを含む使用液と混合し、15mg/mLで最終のコラーゲンゲルの重合反応を開始した。RF群に関しては、RFは所望の濃度で1×DPBSに加えた。RFを加えたゲルには、架橋を開始する注入後に、40秒間、480nmの波長の青色光を露光した。
尾部の第3脊椎と第4脊椎の間の標的レベルは、X線写真の対照下で特定した。動物に麻酔をかけて、うつぶせにして置いた。2cmの縦の皮膚切開を、印のついたレベルまで行った。次いで、AFに露光し、これを損傷しないようにするために細心の注意を払った。その後、コラーゲンゲルが入ったシリンジに装着した18ゲージの針を用いてAFを穿刺した。穿刺直後に、欠損部の周りに約0.5mlのゲルを注入した。RFをコラーゲンに加えると、ゲルは、in situで硬化した。対照群は穿刺し、未処理で放置した。穿刺技術を標準化するために、針を常に、同じ方向(針のベベルが上向きの状態)、及び同じ深度(ベベルが、完全にAFを貫通するまで)で挿入した。
定量的画像法は、それを構成する磁気共鳴画像法(「MRI」)のボクセルの数によって、NPの大きさを評価するために用いた。このボクセルの数を、ここではNPボクセル値と呼ぶ。磁気共鳴画像は、穿刺1週、2週、及び5週後の時点で、7T MRI(Bruker社 7T USR前臨床MRIシステム)で得た(図1A)。
矢状断面TurboRareシーケンス(TR=2017ms、TE=60ms、NEX=6、エコートレインレングス=12、スライス厚=1mm、及びマトリックスサイズ=320×320、及び分解能:125μm×125μm×1mm)を、定性的評価のために用いた。改変したフィルマン・スケール(Pfirrmann scale)(Yu et al., "MRI Assessment of Lumbar Intervertebral Disc Degeneration with Lumbar Degenerative Disease Using the Pfirrmann Grading Systems," PLoS One 7:e48074 (2012)、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる)を、NP信号強度、均一性、椎間板の高さの減少によって明らかにされる、変性の4つの段階をはっきりさせるために用いた(表1)。
椎間板の高さを、デジタル放射線写真のキャビネ版で得た。指標部分の正確な側面の放射線写真を得るために、細心の注意を払った。IVDの高さは椎間板の高さの指数として表され、Luらによる、"Effects of Chondroitinase ABC and Chymopapain on Spinal Motion Segment Biomechanicsの改変した方法に基づき、隣接する椎体の高さで椎間板の高さを割ることで計算される。An In Vivo Biomechanical, Radiologic, and Histologic Canine Study," Spine 22:1828-34 (1997)は、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる。椎間板の高さは、1週、2週、5週時点において、術前かつ術後に測定した。
適切な固定の後に尾部を脱灰し、正中矢状面で切断し、75%のエタノールに移した。切片をパラフィンに包埋し、次いで5μmの厚さに切断し、アルシアンブルー及びサフラニンOで染色した。NPの大きさは、あるROIを核の周囲に描くことで測定し、その後、そのROIの断面部分をBioquantの画像システムを用いて測定した(図2)。穿刺した椎間板において、断面部分の平均測定値を近接した健常なIVDの値と比較した。Hanの分類システムを、穿刺したIVDの変性段階について記載するために用いた。このシステムは、AF/NPの細胞充実性、形態、及び境界に基づくものである(Han et al., "A Simple Disc Degeneration Model Induced by Percutaneous Needle Puncture in the Rat Tail," Spine 33:1925-34 (2008)、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる)。この分類システムは、5(健常な椎間板)から15(末期まで変性した椎間板)にまで及ぶ。
NPボクセル数及び椎間板の高さのデータは、穿刺した健常な隣接したレベル、未処理の穿刺対コラーゲン注入、及びRF濃度でネストし、分散モデリングのネストされたマルチレベル分析を用いて評価した。分析は、JMP 9.0(SAS Institute Inc.,SASキャンパスドライブケーリー、ノースカロライナ州)で行った。p≦0.05の場合、変数と測定結果の間の統計的に有意な相関関係を示した。
0.5mMのRF群について、6体中5体の動物では、5週のMR画像において変性が変化しているような明白な形跡は見られなかった(図2)。この群の改変したフィルマングレードは、IからIIIに及んだ(平均:1.3)。同じ時点において、0.25mMのRF群の動物は全て、NPの大きさの減少を示し、核酸はまだ均質かつ高信号の状態であった(図2)。フィルマングレードは、IIからIIIに及んだ(平均:2.6)。非架橋コラーゲン群では、より不均質性で、顕著に増大したAF/NP比を有する、より小さいNPを示した(図2)。AFは核の方へ膨れ出ており、砂時計のような形を示した。動物は、全てフィルマングレードIIIを有した。未処理群について、6体の検体中5体は黒いIVDを示し、末期である椎間板の変性を示していた(図2)。フィルマングレードは、IIIからIVに及んだ(平均:3.8)。
対照のIVDでは、1週、2週、及び5週で140から153ボクセルに及ぶ平均的なNPボクセル数を有していた。そして、0.5mMのRF群のボクセル数は、129(SD+/−16.3)〜140(SD+/−22.5)の間であった。0.25mMのRF群は、低い値:1週で71ボクセル(SD+/−59.14)、そして第2週及び第5週で57ボクセル(SD+/−56.40)を示した。2つのRF群のNPボクセル数は、2週〜5週の間、一定であった。
針穿刺した全てのIVDは、針穿刺後に椎間板の高さが急降下したが、2週〜5週の間では一定の状態であった(図3B)。0.5mMのRF群では、初期の椎間板の高さの平均84%(SD+/−8.77)を維持し、0.25mMのRF群では、平均77%(SD+/−8.72)を維持していた。
針穿刺による欠損は、AFラメラ層を全て貫通しており(図4A、4B、及び5A−5C)、そして動物全てで、5週間後であっても見られた。対照及び非架橋群では、AF線維が周辺の瘢痕組織を分離させ、かつ侵入した状態であった。(図4D)。線維輪の修復の進行を示す、細胞充実性または血管分布が増大した肉芽組織は見られなかった。0.5mMのRF群は、両末端をつなぐ輪状線維が崩壊している、外側の第3のAFで線維性被膜の形成を示した(図5A−5F)。この線維性被膜は、周囲のAF及び瘢痕組織よりも、サフラニンO及びアルシアンブルーでより強く染色されている密なコラーゲンマトリックスで包埋された線維芽細胞で構成されていた。0.25mMのRF群では、同様の被膜(図4A及び4B)か、AFの外側の部分を修復している厚い線維性の線か、のいずれかの形成を示した(図4C)。2つの架橋された群において、AFの内側の3分の2では、生物組織の修復の形跡は見られなかった。
0.5mMのRF群では、変性の明白な形跡は見られなかった。IVDは、平均してHan変性グレード6.8を示した。0.25mMのRF群におけるIVDは、クラスター形成を伴うNP細胞で減少を示し、平均してHanグレード9.3に到達した。
5週後、穿刺したIVDに近位の健常なNPでは、平均して1.59mm2のNPの断面部分を有していた。0.5mMのRF、0.25mMのRF、及び非架橋コラーゲン群の平均値は、それぞれ1.29mm2、0.78mm2、及び0.78mm2であった。未処理のIVDの椎間板隙には測定できるNP組織が残っていなかった。
注入直後、コラーゲンは輪の欠損の外側部分を覆っている脊椎傍隙に分散したが、欠損部へは移動しなかった(図6A−6B)。HDCはアルシアンブルーまたはサフラニンOで薄く染色された、均質の非結晶組織として見えた。5週後、残ったコラーゲンは、依然として均質かつ非結晶に見え、また、宿主の線維芽細胞が様々な度合いで侵入していた。吸収帯を確認でき、注入された物質の宿主細胞による再構成を示していた。(図7)。炎症性または異物反応の形跡は、見られなかった。
本研究の第1の目的は、針穿刺したネズミの尾のモデルにおける線維輪の欠損を修復するHDCの能力を試験することであった。コラーゲンは、椎間板隙の核組織を維持するAFの能力を保持することができ、それによってIVDへの変性変化を防ぐことが可能であることを見いだした。輪の完全性を部分的に回復させるような線維性組織の形成を誘発するコラーゲンゲルの可能性も認められた。第2の目的は、RFの追加がAF修復の特質に影響を及ぼすかどうかを評価することであった。RFは、針穿刺後最長5週まで、またはそれ以上、NPの大きさ及び椎間板の高さの保持を改善することを見いだした。
[本発明1001]
コラーゲンゲル、及び
架橋剤
を含むコラーゲンゲル組成物を提供する段階、及び、
線維輪を修復するための条件下で、線維輪の修復部位の中、周り、または付近へ該組成物を注入する段階
を含む線維輪の修復方法であって、
コラーゲンゲルの架橋を引き起こすために、かつコラーゲンゲル組成物が注入される場所付近の生物組織と該コラーゲンゲル組成物の融合を可能にするために十分な量で、架橋剤が、コラーゲンゲルと共に含まれるかまたはコラーゲンゲルへ加えられる、方法。
[本発明1002]
コラーゲンがI型コラーゲンである、本発明1001の方法。
[本発明1003]
生細胞をコラーゲンゲル組成物へ加える段階をさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1004]
生細胞が、軟骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、及びそれらの組み合わせから選択される、本発明1003の方法。
[本発明1005]
コラーゲンが、約1〜200mg/mlの濃度で組成物中に含まれる、本発明1001の方法。
[本発明1006]
架橋剤が、約7.5mMまでの濃度で組成物中に含まれる、本発明1001の方法。
[本発明1007]
架橋剤が、リボフラビン、ローズベンガル、リボース、デコリン、カルボジイミド、アルデヒド、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、本発明1001の方法。
[本発明1008]
架橋剤がリボフラビンである、本発明1007の方法。
[本発明1009]
注入する段階が、周囲の生物組織に損傷を引き起こさない、本発明1001の方法。
[本発明1010]
融合が、線維輪の天然組織を伴う、本発明1009の方法。
[本発明1011]
コラーゲンゲル、及び
架橋剤
を含むコラーゲンゲル組成物であって、
コラーゲンゲルの架橋を引き起こすために、かつコラーゲンゲル組成物と接触する生物組織と該コラーゲンゲル組成物の融合を可能にするために十分な量で、架橋剤が該組成物に含まれる、組成物。
[本発明1012]
コラーゲンがI型コラーゲンである、本発明1011の組成物。
[本発明1013]
生細胞をさらに含む、本発明1011の組成物。
[本発明1014]
生細胞が、軟骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、及びそれらの組み合わせから選択される、本発明1013の組成物。
[本発明1015]
コラーゲンが、約1〜200mg/mlの濃度で組成物中に含まれる、本発明1011の組成物。
[本発明1016]
架橋剤が、約7.5mMまでの濃度で組成物中に含まれる、本発明1011の組成物。
[本発明1017]
架橋剤が、リボフラビン、ローズベンガル、リボース、デコリン、カルボジイミド、アルデヒド、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、本発明1011の組成物。
[本発明1018]
架橋剤がリボフラビンである、本発明1017の組成物。
[本発明1019]
注入可能である、本発明1011の組成物。
Claims (19)
- コラーゲンゲル、及び
架橋剤
を含むコラーゲンゲル組成物を提供する段階、及び、
線維輪を修復するための条件下で、線維輪の修復部位の中、周り、または付近へ該組成物を注入する段階
を含む線維輪の修復方法であって、
コラーゲンゲルの架橋を引き起こすために、かつコラーゲンゲル組成物が注入される場所付近の生物組織と該コラーゲンゲル組成物の融合を可能にするために十分な量で、架橋剤が、コラーゲンゲルと共に含まれるかまたはコラーゲンゲルへ加えられる、方法。 - コラーゲンがI型コラーゲンである、請求項1に記載の方法。
- 生細胞をコラーゲンゲル組成物へ加える段階をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 生細胞が、軟骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、及びそれらの組み合わせから選択される、請求項3に記載の方法。
- コラーゲンが、約1〜200mg/mlの濃度で組成物中に含まれる、請求項1に記載の方法。
- 架橋剤が、約7.5mMまでの濃度で組成物中に含まれる、請求項1に記載の方法。
- 架橋剤が、リボフラビン、ローズベンガル、リボース、デコリン、カルボジイミド、アルデヒド、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 架橋剤がリボフラビンである、請求項7に記載の方法。
- 注入する段階が、周囲の生物組織に損傷を引き起こさない、請求項1に記載の方法。
- 融合が、線維輪の天然組織を伴う、請求項9に記載の方法。
- コラーゲンゲル、及び
架橋剤
を含むコラーゲンゲル組成物であって、
コラーゲンゲルの架橋を引き起こすために、かつコラーゲンゲル組成物と接触する生物組織と該コラーゲンゲル組成物の融合を可能にするために十分な量で、架橋剤が該組成物に含まれる、組成物。 - コラーゲンがI型コラーゲンである、請求項11に記載の組成物。
- 生細胞をさらに含む、請求項11に記載の組成物。
- 生細胞が、軟骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、及びそれらの組み合わせから選択される、請求項13に記載の組成物。
- コラーゲンが、約1〜200mg/mlの濃度で組成物中に含まれる、請求項11に記載の組成物。
- 架橋剤が、約7.5mMまでの濃度で組成物中に含まれる、請求項11に記載の組成物。
- 架橋剤が、リボフラビン、ローズベンガル、リボース、デコリン、カルボジイミド、アルデヒド、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項11に記載の組成物。
- 架橋剤がリボフラビンである、請求項17に記載の組成物。
- 注入可能である、請求項11に記載の組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023045065A JP2023068099A (ja) | 2013-12-03 | 2023-03-22 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361911325P | 2013-12-03 | 2013-12-03 | |
US61/911,325 | 2013-12-03 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016536123A Division JP7004501B2 (ja) | 2013-12-03 | 2014-12-03 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023045065A Division JP2023068099A (ja) | 2013-12-03 | 2023-03-22 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020114403A true JP2020114403A (ja) | 2020-07-30 |
Family
ID=53274080
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016536123A Active JP7004501B2 (ja) | 2013-12-03 | 2014-12-03 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
JP2020050722A Pending JP2020114403A (ja) | 2013-12-03 | 2020-03-23 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
JP2023045065A Pending JP2023068099A (ja) | 2013-12-03 | 2023-03-22 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016536123A Active JP7004501B2 (ja) | 2013-12-03 | 2014-12-03 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023045065A Pending JP2023068099A (ja) | 2013-12-03 | 2023-03-22 | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160303284A1 (ja) |
EP (1) | EP3076902A4 (ja) |
JP (3) | JP7004501B2 (ja) |
CN (2) | CN105979912B (ja) |
WO (1) | WO2015084972A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9622911B2 (en) | 2010-09-30 | 2017-04-18 | Cxl Ophthalmics, Llc | Ophthalmic treatment device, system, and method of use |
EP2830637B1 (en) | 2012-03-29 | 2024-08-21 | Epion Therapeutics, Inc. | Compositions and methods for treating or preventing diseases associated with oxidative stress |
EP4420725A2 (en) | 2012-03-29 | 2024-08-28 | Epion Therapeutics, Inc. | Ocular treatment solutions, delivery devices and delivery augmentation methods |
CN116966345A (zh) * | 2016-05-26 | 2023-10-31 | 汀布特Ip有限公司 | 3d可打印生物凝胶及其使用方法 |
WO2018213310A1 (en) | 2017-05-15 | 2018-11-22 | Cornell University | Device and system for repairing intervertebral disc herniation and methods of use |
DE102018128822A1 (de) * | 2018-11-16 | 2020-05-20 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Riboflavin zur behandlung von kollagenreichen geweben bei erkrankungen von gelenken insbesondere der bandscheibe |
CN112641997B (zh) * | 2021-01-11 | 2022-12-23 | 常州市第二人民医院 | 髓核间充质干细胞联合胶原复合支架的制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080004214A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Warsaw Orthopedic, Inc | Injectable collagen material |
US20090149923A1 (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | 21X Corporation Dba Priavision, Inc. | Method for equi-dosed time fractionated pulsed uva irradiation of collagen/riboflavin mixtures for ocular structural augmentation |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4237224A (en) | 1974-11-04 | 1980-12-02 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Jr. University | Process for producing biologically functional molecular chimeras |
AUPO599897A0 (en) * | 1997-04-03 | 1997-05-01 | Vidal, Linus | Clear collagen for facial implants |
US6428802B1 (en) * | 1999-12-29 | 2002-08-06 | Children's Medical Center Corp. | Preparing artificial organs by forming polylayers of different cell populations on a substrate |
BRPI0215131A8 (pt) | 2001-12-10 | 2017-09-12 | Colbar Lifescience Ltd | Métodos,aparelhos e preparados para o tratamento de discos intervertebrais |
US6812211B2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-11-02 | Michael Andrew Slivka | Method for nonsurgical treatment of the intervertebral disc and kit therefor |
TW523120U (en) * | 2002-06-26 | 2003-03-01 | Young Optics Inc | Assembling structure of hollow integration post |
US7285363B2 (en) * | 2002-11-08 | 2007-10-23 | The University Of Connecticut | Photoactivators, methods of use, and the articles derived therefrom |
AU2004212942A1 (en) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Depuy Spine, Inc. | In-situ formed intervertebral fusion device |
US20040193274A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-09-30 | Trieu Hai H. | Materials and methods for augmenting and/or repairing intervertebral discs |
EP1529543A1 (fr) * | 2003-11-04 | 2005-05-11 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Utilisation d'un hydrogel pour la culture de chondrocytes |
WO2006121156A1 (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Netech Inc. | 皮膚再生を促進する医療用組成物 |
US20070212385A1 (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-13 | David Nathaniel E | Fluidic Tissue Augmentation Compositions and Methods |
EP2068622A4 (en) | 2006-07-28 | 2012-10-10 | Ceramoptec Gmbh | METHOD AND MIXTURE FOR IN VIVO PHOTOCHEMICAL RETICULATION OF COLLAGEN |
US20080293637A1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-11-27 | Allergan, Inc. | Cross-linked collagen and uses thereof |
JP2011509713A (ja) * | 2008-01-11 | 2011-03-31 | ジンテス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 生体接着性ヒドロゲル |
EP2303290B1 (en) * | 2008-06-25 | 2018-07-25 | Mesoblast, Inc. | Repair and/or reconstitution of invertebral discs |
WO2010129692A1 (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Cornell University | Composite tissue-engineered intervertebral disc with self-assembled annular alignment |
GB0908927D0 (en) * | 2009-05-22 | 2009-07-01 | Univ Reading The | Synthetic graft |
GB201003656D0 (en) * | 2010-03-05 | 2010-04-21 | Tigenix Ltd | Fabrication process |
CN101864178A (zh) * | 2010-06-17 | 2010-10-20 | 复旦大学 | 一种可注射的化学交联蛋白质/多肽水凝胶及其制备方法 |
DE102011011092A1 (de) | 2011-02-09 | 2012-08-23 | Amedrix Gmbh | Gelierendes Kollagen und Mittel zu dessen Bereitstellung |
-
2014
- 2014-12-03 CN CN201480074205.2A patent/CN105979912B/zh active Active
- 2014-12-03 JP JP2016536123A patent/JP7004501B2/ja active Active
- 2014-12-03 US US15/101,740 patent/US20160303284A1/en active Pending
- 2014-12-03 EP EP14867162.1A patent/EP3076902A4/en active Pending
- 2014-12-03 WO PCT/US2014/068395 patent/WO2015084972A1/en active Application Filing
- 2014-12-03 CN CN202110870859.8A patent/CN113663129A/zh active Pending
-
2020
- 2020-03-23 JP JP2020050722A patent/JP2020114403A/ja active Pending
-
2023
- 2023-03-22 JP JP2023045065A patent/JP2023068099A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080004214A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Warsaw Orthopedic, Inc | Injectable collagen material |
US20090149923A1 (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | 21X Corporation Dba Priavision, Inc. | Method for equi-dosed time fractionated pulsed uva irradiation of collagen/riboflavin mixtures for ocular structural augmentation |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
AIP CONFERENCE PROCEEDINGS, vol. 1494, JPN6021001851, 2012, US, pages 149 - 151, ISSN: 0004692094 * |
SHINICHI IBUSUKI: "Photochemically Cross-Linked Collagen Gels as Three-Dimensional Scaffolds for Tissue Engineering", TISSUE ENGINEERING, vol. 2007,13,8, JPN6018029408, 31 December 2007 (2007-12-31), US, pages 1995 - 2001, ISSN: 0004692095 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015084972A1 (en) | 2015-06-11 |
CN105979912B (zh) | 2021-08-20 |
JP2016538934A (ja) | 2016-12-15 |
US20160303284A1 (en) | 2016-10-20 |
EP3076902A1 (en) | 2016-10-12 |
EP3076902A4 (en) | 2017-08-16 |
JP2023068099A (ja) | 2023-05-16 |
JP7004501B2 (ja) | 2022-01-21 |
CN105979912A (zh) | 2016-09-28 |
CN113663129A (zh) | 2021-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2020114403A (ja) | 線維輪を修復する方法及びコラーゲンゲル組成物 | |
Turner et al. | Xenogeneic extracellular matrix as an inductive scaffold for regeneration of a functioning musculotendinous junction | |
Sloan Jr et al. | Biologic annulus fibrosus repair: a review of preclinical in vivo investigations | |
KR102024447B1 (ko) | 척추 디스크를 치료하기 위한 작용제 및 작용제를 포함하는 의료 키트 | |
Grunert et al. | Annular repair using high-density collagen gel: a rat-tail in vivo model | |
EP1465558B1 (en) | Use of cross-linked collagen for intervertebral disc treatment | |
Grunert et al. | Riboflavin crosslinked high-density collagen gel for the repair of annular defects in intervertebral discs: An in vivo study | |
Sloan Jr et al. | Initial investigation of individual and combined annulus fibrosus and nucleus pulposus repair ex vivo | |
Steiner et al. | Enhanced vascularization and de novo tissue formation in hydrogels made of engineered RGD-tagged spider silk proteins in the arteriovenous loop model | |
Basurto et al. | Photoreactive hydrogel stiffness influences volumetric muscle loss repair | |
JP2021500092A (ja) | 流動性無細胞組織マトリックス製品および製造方法 | |
US20220257836A1 (en) | Biologic filler for restoring and regenerating tissue | |
Mao et al. | Nerve ECM and PLA-PCL based electrospun bilayer nerve conduit for nerve regeneration | |
Schmitt et al. | Long‐term pre‐clinical evaluation of an injectable chitosan nanocellulose hydrogel with encapsulated adipose‐derived stem cells in an ovine model for IVD regeneration | |
Liu et al. | bFGF-chitosan scaffolds effectively repair 20 mm sciatic nerve defects in adult rats | |
Galarraga et al. | Evaluation of surgical fixation methods for the implantation of melt electrowriting-reinforced hyaluronic acid hydrogel composites in porcine cartilage defects | |
KR102014248B1 (ko) | 이상 인산 칼슘이 탑재된 탈세포화된 돼지 피부 유래 주입형 세포외 기질 기반 하이드로겔의 제조방법 | |
US20200009295A1 (en) | Functionalized Scaffold To Promote Meniscus Repair | |
Miller et al. | Supramolecular fibrous hydrogel augmentation of uterosacral ligament suspension for treatment of pelvic organ prolapse | |
Wang et al. | The implantation of non-cell-based materials to prevent the recurrent disc herniation: an in vivo porcine model using quantitative discomanometry examination | |
JP7097815B2 (ja) | 腱/靭帯の骨結合のための内在性幹細胞活性化の方法 | |
JP2023501925A (ja) | 筋線維断片を利用した回旋腱板療法 | |
RU2811302C1 (ru) | Способ восстановления нерва с помощью имплантата ствола нерва, содержащего фиброин шелка, в эксперименте | |
JP7023288B2 (ja) | 脳損傷修復材 | |
Sloan | Tissue-Engineered Annulus Fibrosus Repair and Nucleus Pulposus Augmentation in Pre-Clinical Models of Intervertebral Disc Degeneration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200421 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200421 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210317 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210616 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220127 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220726 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221121 |