JP2022066207A - 虚血性疾患または虚血性損傷を処置するための心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスおよびその注射可能製剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その全体があたかも説明されているかのごとく、参照により本明細書に組み込まれている、2015年6月3日出願の米国仮特許出願第62/170,324号の利益を主張する。
連邦政府により支援を受けた研究開発に関する記述
本発明は、米国国立衛生試験所により授与されたDK080345およびHHSN268201000010Cで、政府の支援により行われたものである。米国政府は、本発明におけるある種の権利を有する。
心筋梗塞となる恐れのある心筋虚血は、心筋(心臓筋肉)が不十分な血流量を受けると発生する。心臓への虚血性損傷は、世界中の入院および死亡の主な原因であり、患者の転帰を改善するために、心臓の虚血性損傷に対する新規で一層有効な処置が必要とされている。
心筋虚血とは区別される病因論および標準処置レジメンを有する虚血肢は、四肢への血流の不足の結果である。米国では、毎年、約2百万人が虚血肢に罹患している。発症してしまうと、これらの患者の60%には、利用可能な、良好な処置選択肢がない。虚血性肢損傷(ischemic limb injury)の共通の形態である虚血性潰瘍は、感染を繰り返す傾向がある、慢性で非治癒性の、痛みを伴う創傷である。多くの場合、虚血性肢損傷を首尾良く処置することができる投薬は存在しない。組織の再血管新生化および/または様々な代替皮膚の使用が一般的な処置であるが、これらの処置は、損傷した四肢を治すのに必ずしも十分ではなく、唯一の利用可能な処置選択肢である切断となる。
一部の実施形態では、改変された心臓細胞外マトリックスの構造タンパク質は、化学的に架橋されていない。
一部の実施形態では、1つまたは複数のフラグメントは、20~500μmの厚さを有する。
一部の実施形態では、1つまたは複数のフラグメントは、凍結乾燥粉末の形態にある。
一部の実施形態では、本製剤は、無傷の(intact)心臓線維芽細胞を本質的に含まない。
一部のこのような実施形態では、本製剤は細胞を完全に含まない。
一部の実施形態では、1つまたは複数のフラグメントは、27ゲージの皮下注射針の注射開口部を通り抜けるほど十分に小さい。
第2の態様では、この開示は、心疾患、心臓損傷、または虚血性疾患もしくは虚血性損傷を有する対象を処置する方法を包含する。本方法は、上記の有効量の製剤を対象に注射し、それにより、心疾患、心臓損傷、または虚血性疾患もしくは虚血性損傷の重症度が軽減する工程を含む。
一部の実施形態では、心疾患、心臓損傷、または虚血性疾患もしくは虚血性損傷は、急性心筋梗塞、心不全、ウイルス感染、細菌感染、先天性欠損、脳卒中、糖尿病性足潰瘍、末梢動脈疾患(PAD)、PAD関連潰瘍または虚血肢によって引き起こされる。
一部の実施形態では、本方法は、1つまたは複数の非細胞治療剤を注射可能組成物に添加する工程をさらに含む。一部のこのような実施形態では、1つまたは複数の非細胞治療剤は、1つまたは複数の成長因子を含んでもよい。一部のこのような実施形態では、1つまたは複数の成長因子は、間質細胞由来因子1(SDF-1)、上皮成長因子(EDF)、形質転換成長因子-α(TGF-α)、肝細胞成長因子(HGF)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、線維芽細胞成長因子1(FGF-1)、線維芽細胞成長因子2(FGF-2)、形質転換成長因子-β(TGF-β)またはケラチノサイト成長因子(KGF)を含むことができる。
一部の実施形態では、細胞不含の改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスは、(a)心臓組織から心臓線維芽細胞を単離するまたは人工多能性幹(iPS)細胞から心臓線維芽細胞を誘導する工程、(b)1~15の継代を行うために、培養物中で心臓線維芽細胞を拡張する工程、(c)拡張した心臓線維芽細胞を1cm2あたり100,000~500,000個の細胞の細胞密度を有する培養物にプレート培養する工程であって、心臓線維芽細胞が、20~500μmの厚さを有する三次元の心臓細胞外マトリックスを分泌する工程、および(d)心臓細胞外マトリックスに脱細胞化剤を接触させて、それにより心臓細胞外マトリックスが脱細胞化される工程により得られる。
第5の態様では、本開示は、虚血性肢損傷を有する対象を処置する方法を包含する。本方法は、虚血性肢損傷を示している対象の組織に、20~500μmの厚さを有しており、構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含む改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックス(CF-ECM)を接触させる工程であって、改変された細胞外マトリックスに存在している構造タンパク質の60%~90%がフィブロネクチンである工程を含む。本方法を行うことにより、虚血性肢損傷の重症度が軽減する。
一部の実施形態では、改変された心臓細胞外マトリックスには、虚血性肢損傷のための1つまたは複数の治療的細胞が播種される。一部のこのような実施形態では、虚血性肢損傷のための1つまたは複数の治療的細胞は、骨格筋芽細胞、胚性幹(ES)細胞もしくはその誘導体、人工多能性幹(iPS)細胞もしくはその誘導体、多能性成体生殖幹細胞(maGCS)、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)、極小胚様幹細胞(VSEL細胞)、血管内皮前駆細胞(EPC)、脂肪由来幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系間質細胞またはそれらの組合せを含んでもよい。
一部の実施形態では、虚血性肢損傷は、アテローム性動脈硬化または糖尿病の結果である。
開示された組成物および方法は、以下にさらに詳述されている。
本発明は、以下のその詳細説明を考慮すると、よりよく理解され、上で説明されているもの以外の特徴、態様および利点が明確になろう。このような詳細説明は、以下の図面が参照される。
本出願は、以前に開示されている改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックス(CF-ECM)の注射可能製剤、ならびにそれを作製する方法およびそれを使用する方法を開示する。このような製剤は、心疾患または損傷、および他の虚血性損傷、こうした虚血性肢損傷を処置するために使用することができる。有利には、この製剤は、侵襲手術の必要なしに、注射によって標的組織に直接、送達することができる。
改変されたCF-ECMは、構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含み、他の構造タンパク質も同様に含むことができる。一部の実施形態では、改変されたCF-ECMは、構造タンパク質コラーゲンタイプVを含む。
好ましくは、フィブロネクチン分子は、改変されたCF-ECM中に存在している構造タンパク質分子の60%~90%を構成する。一部の実施形態では、フィブロネクチン分子は、ECM中に存在している構造タンパク質分子の70%~90%を構成する。一部の実施形態では、フィブロネクチン分子は、改変されたCF-ECM中に存在している構造タンパク質分子の80%~90%を構成する。
好ましくは、改変されたCF-ECMの構造タンパク質は、化学的に架橋されていない。
改変されたCF-ECMを作製する方法、ならびにその構造に関する一層の情報および組成物は、参照により本明細書において組み込まれている、米国特許第8,802,144号に開示されている。
非限定例では、フラグメントは、例えば、カミソリ刀、外科用メスまたははさみにより、改変されたCF-ECMを小さく切断することにより形成することができる。これらのフラグメントは、一旦生成したら、懸濁して、1回または複数回、皮下注射針に通してもよい。
別の非限定例では、フラグメントは、改変されたCF-ECMを凍結乾燥(凍結乾燥および粉末化)することにより形成することができる。凍結乾燥は、医薬組成物を調製するために使用される周知の技法である。一部の場合、凍結乾燥は、フラグメントサイズを制御するために使用される。
さらに、本明細書で使用する場合、「薬学的に許容される担体」は、当業者に周知であり、以下に限定されないが、0.01~0.1Mおよび好ましくは0.05Mのリン酸緩衝液または0.9%の生理食塩水を含む。さらに、このような薬学的に許容される担体は、水溶液または非水溶液、懸濁液およびエマルションとすることができる。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、およびオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルである。水性担体は、以下に限定されないが、生理食塩水および緩衝化媒体を含めた、水、アルコール/水溶液、エマルションまたは懸濁液を含む。
本出願は、非限定的に、心疾患または損傷、虚血性肢損傷、または組織への血液供給の遮断による他の損傷を処置することを含めた、細胞不含の改変されたCF-ECMのための治療的使用をさらに開示している。
本出願は、虚血性肢損傷、および付随する、虚血性潰瘍を治癒することの困難を処置するため、播種した治療的細胞を使用するまたはこれを使用しないかのどちらかでの、改変されたCF-ECMに対する治療的使用をさらに開示している。
以下の例は、例示目的で提示されているに過ぎず、本発明の範囲を決して限定することを意図するものではない。実際に、本明細書において示されているものおよび記載されているものに加えて、上述の説明および以下の例から本発明の様々な修正が当業者に明らかとなり、添付の特許請求の範囲内に収まる。
改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスの注射可能製剤
この例では、本発明者らは、改変されたCF-ECMの注射可能製剤を作製するため、心臓線維芽細胞から改変されたECM、改変された脱細胞化ECM、および改変されたフラグメント化ECMを生成した。得られた製剤は、カテーテル注射を介して、ブタの心臓に首尾良く送達した。したがって、この例は、最小限の侵襲的な非外科的方法を使用して、心臓に送達することができる、改変されたCF-ECMの代替組成物となることを実証している。さらに、フラグメント化製剤は、送達された改変されたCF-ECMの表面積を大幅に増加させることになり、その結果、以前に開示されている心疾患または損傷への適用および本出願において最初に開示されている虚血性創傷への適用の両方によって、有益性が増大する。
改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックス(CF-ECM)。改変された線維芽細胞由来の細胞外マトリックスは、以前に記載されている方法を使用して製造した(それらの両方が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,802,144号、およびSchmuck, E.G., et al., Cardiovasc Eng Technol 5(1) (2014): 119-131を参照されたい)。手短に言えば、雄のLewisラット(260~400g)は、CO2での窒息により犠牲にし、迅速に心臓を切除し、心房を取り出し、心室を1%ペニシリン/ストレプトマイシンを含む氷冷PBSに入れた。心臓は、細かく切り、ダルベッコの改変イーグル培地(DMEM)、73U/mLのコラゲナーゼ2、2μg/mLのパンクレアチン(4x)中で消化し、37℃で65分間、撹拌しながらインキュベートした。消化組織は、70μmのセルストレーナーによりふるいにかけ、1000×gで20分間、4℃で遠心分離にかけた。細胞ペレットを再懸濁し、2つのT75培養フラスコにプレート培養した。細胞を標準培養条件下(37℃、5%CO2、100%湿度)下で2時間、接着させ、次に、PBSを用いて洗浄することにより非接着細胞を除去し、培養培地(DMEM、10%ウシ胎児血清(FBS)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン)を交換して、集密まで培養した。
最終注射可能組成物を形成するため、フラグメント化CF-ECMを、注射(0.5~5mL)用の適切な体積中に、等張性注射可能溶液(通常の生理食塩水、PlasmalyteA)に懸濁した。フラグメント化CF-ECMは小さな、不均質なシート様フラグメントである(図1~4を参照されたい)。
フラグメント化CF-ECMの注射可能組成物を、心臓注射カテーテル(27ゲージの針の先端のとがったカテーテル)において試験した。試験により、CF-ECMフラグメントは、1時間の滞留時間(カテーテル中に滞留している時間)にかかわらず、詰まりがなく、カテーテルを通過することができることが確認される。さらに、試験により、CF-ECMフラグメントは、細胞に容易に結合し、播種材料として依然として機能することができることが示された。1つの試験では、細胞を無傷CF-ECM足場に結合させて、次に、注射用にフラグメント化した。別の試験では、CF-ECM足場をフラグメント化し、次に、細胞をこのフラグメント混合物に結合させた。
CF-ECMフラグメントを含有している注射可能組成物は、注射カテーテルを介してブタの心室に注射した。さらに、試験により、CF-ECMフラグメントは、ブタの心臓に首尾良く送達されたことを示した。CF-ECMの注射可能組成物は、注射前にCF-ECMを黒く染色することにより、心室中で検出された。注射可能なCF-ECMは、左心室の間質空間で主に観察された(図5を参照されたい)。
この例は、フラグメント化した改変されたCF-ECMを含有している本発明者らの注射可能製剤は、HelixまたはMyostarなどの、注射用心臓カテーテルによって、最小限の侵襲性で心臓に投与することができることを実証している。対照的に、以前に開示されているCF-ECM「パッチ」は、侵襲性の外科的手順を行うことにより、標的組織上にインプラントしなければならない。さらに、CF-ECMをフラグメント化することにより、使用されるCF-ECMの表面積の合計は、40倍超で向上し、結果として治療的有効性を潜在的に高める。
改変されたCF-ECM「パッチ」は、播種細胞の非存在下でさえも、ラット心筋梗塞モデルにおいて治療効果を示す。
改変されたCF-ECMは、損傷を受けた心臓組織または罹患心臓組織に治療的細胞を送達するためのプラットフォームとして以前に開示された(例えば、それらの両方が、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,802,144号;Schmuck, E.G., et al., Cardiovasc Eng Technol 5(1) (2014): 119-131を参照されたい)。この例では、本発明者らは、改変されたCF-ECM「パッチ」が、心筋梗塞(MI)のラットモデルにおいて実証されている通り、治療的細胞の非存在下でさえも、治療効果を有するという驚くべき知見を報告する。
改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックス(CF-ECM)。改変された線維芽細胞由来の細胞外マトリックスは、以前に記載されている方法を使用して製造した(それらの両方が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,802,144号、およびSchmuck, E.G., et al., Cardiovasc Eng Technol 5(1) (2014): 119-131を参照されたい)。手短に言えば、雄のLewisラット(260~400g)は、CO2での窒息により犠牲にし、迅速に心臓を切除し、心房を取り出し、心室を1%ペニシリン/ストレプトマイシンを含む氷冷PBSに入れた。心臓は、細かく切り、ダルベッコの改変イーグル培地(DMEM)、73U/mLのコラゲナーゼ2、2μg/mLのパンクレアチン(4x)中で消化し、37℃で65分間、撹拌しながらインキュベートした。消化組織は、70μmのセルストレーナーによりふるいにかけ、1000×gで20分間、4℃で遠心分離にかけた。細胞ペレットを再懸濁し、2つのT75培養フラスコにプレート培養した。細胞を標準培養条件下(37℃、5%CO2、100%湿度)下で2時間、接着させ、次に、PBSを用いて洗浄することにより非接着細胞を除去し、培養培地(DMEM、10%ウシ胎児血清(FBS)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン)を交換して、集密まで培養した。
断面病理。ラットを犠牲にし、断面病理を梗塞心臓に行った。具体的には、瘢痕厚さ、ヒンジ部厚さ、遠隔壁厚さおよび梗塞した左心室組織%を測定した。播種パッチとパッチのみの処置のどちらも、偽処置と比べて、ヒンジ部厚さ、瘢痕厚さおよび遠隔壁厚さが向上した(図9)。
結論
まとめると、これらの結果は、心疾患または損傷を処置するための治療剤として、播種細胞の非存在下で、細胞不含のCF-ECMパッチを使用することができることを驚くべきことに示している。
改変されたCF-ECM「パッチ」は、播種細胞の存在下または非存在下の両方で、マウス虚血肢モデルにおいて治療効果を示す。
改変されたCF-ECMは、損傷を受けた心臓組織または罹患心臓組織に治療的細胞を送達するためのプラットフォームとして以前に開示された(例えば、それらの両方が、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,802,144号;Schmuck, E.G., et al., Cardiovasc Eng Technol 5(1) (2014): 119-131を参照されたい)。この例では、本発明者らは、改変されたCF-ECM「パッチ」が、パッチ上に播種された治療的細胞を使用する場合、またはこれを使用しない場合の両方の虚血性肢損傷のモデルにおいて、治療効果を有するという驚くべき知見を報告する。
線維芽細胞由来細胞外マトリックス。改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックス(CF-ECM)は、以前に記載されている方法を使用して製造した(それらの両方が、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,802,144号、およびSchmuck, E.G., et al., Cardiovasc Eng Technol 5(1) (2014): 119-131を参照されたい)。手短に言えば、雄のLewisラット(260~400g)は、CO2での窒息により犠牲にし、迅速に心臓を切除し、心房を取り出し、心室を1%ペニシリン/ストレプトマイシンを含む氷冷PBSに入れた。心臓は、細かく切り、ダルベッコの改変イーグル培地(DMEM)、73U/mLのコラゲナーゼ2、2μg/mLのパンクレアチン(4x)中で消化し、37℃で65分間、撹拌しながらインキュベートした。消化組織は、70μmのセルストレーナーによりふるいにかけ、1000×gで20分間、4℃で遠心分離にかけた。細胞ペレットを再懸濁し、2つのT75培養フラスコにプレート培養した。細胞を標準培養条件下(37℃、5%CO2、100%湿度)下で2時間、接着させ、次に、PBSを用いて洗浄することにより非接着細胞を除去し、培養培地(DMEM、10%ウシ胎児血清(FBS)、1%ペニシリン/ストレプトマイシン)を交換して、集密まで培養した。
得られたCF-ECM足場は、容易に取り扱われる約16mmの直径で200μmの半透明の厚みのある足場であり、組織に自然と接着して、縫合糸または接着剤を必要としない。
組織病理学。後肢を脊柱から骨盤を脱臼させることによって単離した。次に、適切な固定化を可能にするよう、尾部側の足の皮膚を内側面まで切開した。組織は、サージパスデカルシファイアI(Leica)中で24時間、脱灰し、次に、10%ホルマリン中に固定化した。組織は、大腿部および腓腹で、横断して切り、パラフィンに包埋し、10μmの区分に切断し、ヘモトキシリンおよびエオシンにより染色した。定量的点数システムは、核中央化、脂肪の浸潤、骨髄壊死、線維症および筋繊維不均質化を評価するために、獣医病理学者によって開発されたものである。
CF-ECM上に送達されたGFP+ESC由来のMSCは、重症な虚血肢のマウスモデルにおける、潅流の劇的な改善をもたらす。重症な後肢虚血を、26匹のBalb/Cマウスにおいて、腸骨大腿骨ライゲーションにより首尾良く誘発した。モデル生成時に、マウスは、4つの群の1つに無作為化した;プラセボ注射、hMSC注射、CF-ECM足場のみ、およびhMSCを播種したCF-ECM足場。マウスはすべて、手術および処置に生存し、細胞のみの注射群における2匹のマウスは、細胞生存率があまりに悪いために、分析から除外した。
結論
この例は、改変されたCF-ECM「パッチ」は、虚血肢を効果的に処置するために使用することができることを示している。このパッチは、細胞不含治療法として使用されてもよく、または潜在的な治療的細胞を播種することができる。
改変されたCF-ECMシートは、播種細胞の非存在下でさえも治療効果を示す。
ラットの心筋梗塞モデルを使用して、播種細胞を使用する、およびこれを使用しないCF-ECM効力を評価した。ラットMSC(rMSC)がCF-ECMと共に移入されると、MI後のデルタ駆出率(delta ejection fraction)は維持され(図12)、収縮末期容量は増加し(図13)、MI後のリモデリングは低下した(図14および15)。CF-ECM+MSCの組合せにより、収縮末期容量、駆出率、ヒンジ部厚さおよび瘢痕厚さが改善した。播種細胞の非存在下でさえも、CF-ECM単独で、駆出率、ヒンジ部厚さおよび瘢痕厚さが改善された。
図16および17に示されている通り、CF-ECMの単独投与は、偽処置と比べて、収縮末期容量(ESV)を低下させて、駆出率を向上するのに有効であった。
まとめると、これらのアッセイにより、CF-ECM単独の投与は、駆出率、収縮末期容量、収縮末期圧、拡張末期容積および収縮末期圧容積関係(ESPVR)を改善するのに十分であることが実証された。したがって、CF-ECMの単独投与は有益であった。
間葉系幹細胞(MSC)注射および維持アッセイ
注射可能なCF-ECMは、臨床的用途にいくつかの利点をもたらす。例えば、CF-ECMの注射は、最小限の侵襲であり、心臓切開手術を必要としないで心臓の再生治療を行うために送達することができる。これは、心臓の細胞療法が有益になると思われる多数の人が、心臓切開手順を受けるには具合があまりに悪いので重要である。注射可能なCF-ECMの最小限の侵襲的な注射は、心臓の細胞療法を受けることができる患者予備軍(pool)を増加させると思われる。注射可能なCF-ECMは、移植した細胞を有益となるよう配置するための細胞移動を必要としない、心臓壁への直接送達を含めて、心臓のより多くの領域に供給することができる。
CF-ECMに、1時間および18時間、GFP+MSCを播種した。それぞれ、図18および19に示されている通り、MSCは、CF-ECM材料の凝集物に移動した。
図20に示されている通り、注射可能なCF-ECMは、注射の4時間後に、細胞維持が向上した。図21に示されている通り、注射可能なCF-ECMは、注射の24時間および48時間後に、細胞維持が向上した。4時間の時間点において観察された、CF-ECMに結合しているrMSCへの同様の分布を考慮すると、QTRACKER(商標)655プローブは失われ、余分のGFPシグナルが、「裸の」rMSCとして誤って解釈されている可能性が高い。
本発明の好ましい態様は、以下の通りである。
1. (a) 構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含む、改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスの1つまたは複数のフラグメントであって、改変された細胞外マトリックスに存在している構造タンパク質の60%~90%がフィブロネクチンであり、18ゲージの皮下注射針の注射開口部を通り抜けるに十分小さい1つまたは複数のフラグメント、および
(b) 注射可能な薬学的に許容される担体
を含む、心疾患、心臓損傷または虚血性損傷を処置するための注射可能組成物。
2.改変された心臓細胞外マトリックスの構造タンパク質が化学的に架橋されていない、上記1に記載の組成物。
3.1つまたは複数のフラグメントが、20~500μmの厚さを有する、上記1に記載の組成物。
4.1つまたは複数のフラグメントが、凍結乾燥粉末の形態にある、上記1に記載の組成物。
5.改変された心臓細胞外マトリックスが、マトリックス細胞タンパク質の潜在型形質転換成長因子ベータ1(LTGFB-1)、潜在型形質変換成長因子ベータ2(LTGFB-2)、結合組織成長因子(CTGF)、酸性かつシステインリッチな分泌タンパク質(SPARC)、バーシカンコアタンパク質(VCAN)、ガレクチン1、ガレクチン3、マトリックスglaタンパク質(MGP)、硫酸化グリコプロテイン1およびビグリカンのうちの1つまたは複数をさらに含む、上記1に記載の組成物。
6.無傷の心臓線維芽細胞を本質的に含まない、上記1に記載の組成物。
7.細胞不含である、上記6に記載の組成物。
8.心疾患、心臓損傷または虚血性損傷のための治療用の1つまたは複数の細胞をさらに含む、上記1に記載の組成物。
9.心疾患、心臓損傷または虚血性損傷のための治療用の1つまたは複数の細胞が、骨格筋芽細胞、胚性幹(ES)細胞もしくはその誘導体、人工多能性幹(iPS)細胞もしくはその誘導体、多能性成体生殖幹細胞(maGCS)、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)、極小胚様幹細胞(VSEL細胞)、血管内皮前駆細胞(EPC)、心臓形成細胞(CPC)、カーディオスフェア由来細胞(CDC)、多能性Isl1+心血管前駆細胞(MICP)、心外膜由来前駆細胞(EPDC)、脂肪由来幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系間質細胞およびそれらの組合せからなる群から選択される、上記8に記載の組成物。
10.1つまたは複数の外因性非細胞治療剤をさらに含む、上記1に記載の組成物。
11.1つまたは複数の外因性非細胞治療剤が、1つまたは複数の成長因子を含む、上記10に記載の組成物。
12.1つまたは複数の成長因子が、上皮成長因子(EDF)、形質転換成長因子-α(TGF-α)、肝細胞成長因子(HGF)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、線維芽細胞成長因子1(FGF-1)、線維芽細胞成長因子2(FGF-2)、形質転換成長因子-β(TGF-β)、間質由来因子-1(SDF-1)およびケラチノサイト成長因子(KGF)からなる群から選択される、上記11に記載の組成物。
13.1つまたは複数のフラグメントが、27ゲージの皮下注射針の注射開口部を通り抜けるに十分小さい、上記1に記載の組成物。
14.心疾患、心臓損傷、虚血性疾患または虚血性損傷を有する対象に、有効量の上記1に記載の組成物を注射し、それにより、心疾患、心臓損傷、虚血性疾患または虚血性損傷の重症度が軽減される工程を含む、前記対象を処置する方法。
15.心疾患、心臓損傷、虚血性疾患または虚血性損傷が、急性心筋梗塞、心不全、ウイルス感染、細菌感染、先天性欠損、脳卒中、糖尿病性足潰瘍、末梢動脈疾患(PAD)、PAD関連潰瘍または虚血肢によって引き起こされる、上記14に記載の方法。
16.虚血性疾患または虚血性損傷を有する対象を治療する方法であって、虚血性損傷を示す対象の組織を、20~500μmの厚さを有し、構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含む細胞不含の改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスと接触させる工程を含み、改変された細胞外マトリックスに存在している構造タンパク質の60%~90%が、フィブロネクチンであり、改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックス上に細胞が播種されず、
それにより虚血性疾患または虚血性損傷の重症度が軽減されることを特徴とする方法。
17.細胞不含の改変された心臓細胞外マトリックスが、マトリックス細胞タンパク質の潜在型形質転換成長因子ベータ1(LTGFB-1)、潜在型形質変換成長因子ベータ2(LTGFB-2)、結合組織成長因子(CTGF)、酸性かつシステインリッチな分泌タンパク質(SPARC)、バーシカンコアタンパク質(VCAN)、ガレクチン1、ガレクチン3、マトリックスglaタンパク質(MGP)、硫酸化グリコプロテイン1およびビグリカンのうちの1つまたは複数をさらに含む、上記16に記載の方法。
18.虚血性疾患または虚血性損傷を示す対象の組織を、1つまたは複数の外因性非細胞治療剤と接触させる工程をさらに含む、上記16に記載の方法。
19.1つまたは複数の非細胞治療剤が、1つまたは複数の成長因子を含む、上記18に記載の方法。
20.1つまたは複数の成長因子が、間質由来因子-1(SDF-1)、上皮成長因子(EDF)、形質転換成長因子-α(TGF-α)、肝細胞成長因子(HGF)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、線維芽細胞成長因子1(FGF-1)、線維芽細胞成長因子2(FGF-2)、形質転換成長因子-β(TGF-β)およびケラチノサイト成長因子(KGF)からなる群から選択される、上記19に記載の方法。
21.虚血性疾患または虚血性損傷が、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性足潰瘍、末梢動脈疾患(PAD)、PAD関連潰瘍または虚血肢によって引き起こされる、上記16に記載の方法。
22.虚血肢が、アテローム性動脈硬化または糖尿病の結果である、上記21に記載の方法。
23.虚血性肢損傷を示している対象の組織に、20~500μmの厚さを有しており、構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含む改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスを接触させる工程であって、改変された細胞外マトリックスに存在している構造タンパク質の60%~90%がフィブロネクチンであり、
それにより虚血性肢損傷の重症度が軽減される工程を含む、虚血性肢損傷を有する対象を処置する方法。
24.改変された心臓細胞外マトリックスが、マトリックス細胞タンパク質の潜在型形質転換成長因子ベータ1(LTGFB-1)、潜在型形質変換成長因子ベータ2(LTGFB-2)、結合組織成長因子(CTGF)、酸性かつシステインリッチな分泌タンパク質(SPARC)、バーシカンコアタンパク質(VCAN)、ガレクチン1、ガレクチン3、マトリックスglaタンパク質(MGP)、硫酸化グリコプロテイン1およびビグリカンのうちの1つまたは複数をさらに含む、上記23に記載の方法。
25.改変された心臓細胞外マトリックスに、虚血性肢損傷のための1つまたは複数の治療的細胞が播種される、上記23に記載の方法。
26.虚血性肢損傷のための1つまたは複数の治療的細胞が、骨格筋芽細胞、胚性幹(ES)細胞もしくはその誘導体、人工多能性幹(iPS)細胞もしくはその誘導体、多能性成体生殖幹細胞(maGCS)、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)、極小胚様幹細胞(VSEL細胞)、血管内皮前駆細胞(EPC)、脂肪由来幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系間質細胞およびそれらの組合せからなる群から選択される、上記25に記載の方法。
27.虚血性疾患を示している対象の組織に、1つまたは複数の外因性非細胞治療剤を接触させる工程をさらに含む、上記23に記載の方法。
28.1つまたは複数の非細胞治療剤が、1つまたは複数の成長因子を含む、上記27に記載の方法。
29.1つまたは複数の成長因子が、間質由来因子-1(SDF-1)、上皮成長因子(EDF)、形質転換成長因子-α(TGF-α)、肝細胞成長因子(HGF)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、線維芽細胞成長因子1(FGF-1)、線維芽細胞成長因子2(FGF-2)、形質転換成長因子-β(TGF-β)およびケラチノサイト成長因子(KGF)からなる群から選択される、上記28に記載の方法。
30.虚血性肢損傷がアテローム性動脈硬化の結果である、上記23に記載の方法。
Claims (30)
- (a) 構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含む、改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスの1つまたは複数のフラグメントであって、改変された細胞外マトリックスに存在している構造タンパク質の60%~90%がフィブロネクチンであり、18ゲージの皮下注射針の注射開口部を通り抜けるに十分小さい1つまたは複数のフラグメント、および
(b) 注射可能な薬学的に許容される担体
を含む、心疾患、心臓損傷または虚血性損傷を処置するための注射可能組成物。 - 改変された心臓細胞外マトリックスの構造タンパク質が化学的に架橋されていない、請求項1に記載の組成物。
- 1つまたは複数のフラグメントが、20~500μmの厚さを有する、請求項1に記載の組成物。
- 1つまたは複数のフラグメントが、凍結乾燥粉末の形態にある、請求項1に記載の組成物。
- 改変された心臓細胞外マトリックスが、マトリックス細胞タンパク質の潜在型形質転換成長因子ベータ1(LTGFB-1)、潜在型形質変換成長因子ベータ2(LTGFB-2)、結合組織成長因子(CTGF)、酸性かつシステインリッチな分泌タンパク質(SPARC)、バーシカンコアタンパク質(VCAN)、ガレクチン1、ガレクチン3、マトリックスglaタンパク質(MGP)、硫酸化グリコプロテイン1およびビグリカンのうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 無傷の心臓線維芽細胞を本質的に含まない、請求項1に記載の組成物。
- 細胞不含である、請求項6に記載の組成物。
- 心疾患、心臓損傷または虚血性損傷のための治療用の1つまたは複数の細胞をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 心疾患、心臓損傷または虚血性損傷のための治療用の1つまたは複数の細胞が、骨格筋芽細胞、胚性幹(ES)細胞もしくはその誘導体、人工多能性幹(iPS)細胞もしくはその誘導体、多能性成体生殖幹細胞(maGCS)、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)、極小胚様幹細胞(VSEL細胞)、血管内皮前駆細胞(EPC)、心臓形成細胞(CPC)、カーディオスフェア由来細胞(CDC)、多能性Isl1+心血管前駆細胞(MICP)、心外膜由来前駆細胞(EPDC)、脂肪由来幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系間質細胞およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項8に記載の組成物。
- 1つまたは複数の外因性非細胞治療剤をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 1つまたは複数の外因性非細胞治療剤が、1つまたは複数の成長因子を含む、請求項10に記載の組成物。
- 1つまたは複数の成長因子が、上皮成長因子(EDF)、形質転換成長因子-α(TGF-α)、肝細胞成長因子(HGF)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、線維芽細胞成長因子1(FGF-1)、線維芽細胞成長因子2(FGF-2)、形質転換成長因子-β(TGF-β)、間質由来因子-1(SDF-1)およびケラチノサイト成長因子(KGF)からなる群から選択される、請求項11に記載の組成物。
- 1つまたは複数のフラグメントが、27ゲージの皮下注射針の注射開口部を通り抜けるに十分小さい、請求項1に記載の組成物。
- 心疾患、心臓損傷、虚血性疾患または虚血性損傷を有する対象に、有効量の請求項1に記載の組成物を注射し、それにより、心疾患、心臓損傷、虚血性疾患または虚血性損傷の重症度が軽減される工程を含む、前記対象を処置する方法。
- 心疾患、心臓損傷、虚血性疾患または虚血性損傷が、急性心筋梗塞、心不全、ウイルス感染、細菌感染、先天性欠損、脳卒中、糖尿病性足潰瘍、末梢動脈疾患(PAD)、PAD関連潰瘍または虚血肢によって引き起こされる、請求項14に記載の方法。
- 虚血性疾患または虚血性損傷を有する対象を治療する方法であって、虚血性損傷を示す対象の組織を、20~500μmの厚さを有し、構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含む細胞不含の改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスと接触させる工程を含み、改変された細胞外マトリックスに存在している構造タンパク質の60%~90%が、フィブロネクチンであり、改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックス上に細胞が播種されず、
それにより虚血性疾患または虚血性損傷の重症度が軽減されることを特徴とする方法。 - 細胞不含の改変された心臓細胞外マトリックスが、マトリックス細胞タンパク質の潜在型形質転換成長因子ベータ1(LTGFB-1)、潜在型形質変換成長因子ベータ2(LTGFB-2)、結合組織成長因子(CTGF)、酸性かつシステインリッチな分泌タンパク質(SPARC)、バーシカンコアタンパク質(VCAN)、ガレクチン1、ガレクチン3、マトリックスglaタンパク質(MGP)、硫酸化グリコプロテイン1およびビグリカンのうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 虚血性疾患または虚血性損傷を示す対象の組織を、1つまたは複数の外因性非細胞治療剤と接触させる工程をさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 1つまたは複数の非細胞治療剤が、1つまたは複数の成長因子を含む、請求項18に記載の方法。
- 1つまたは複数の成長因子が、間質由来因子-1(SDF-1)、上皮成長因子(EDF)、形質転換成長因子-α(TGF-α)、肝細胞成長因子(HGF)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、線維芽細胞成長因子1(FGF-1)、線維芽細胞成長因子2(FGF-2)、形質転換成長因子-β(TGF-β)およびケラチノサイト成長因子(KGF)からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
- 虚血性疾患または虚血性損傷が、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性足潰瘍、末梢動脈疾患(PAD)、PAD関連潰瘍または虚血肢によって引き起こされる、請求項16に記載の方法。
- 虚血肢が、アテローム性動脈硬化または糖尿病の結果である、請求項21に記載の方法。
- 虚血性肢損傷を示している対象の組織に、20~500μmの厚さを有しており、構造タンパク質フィブロネクチン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIIIおよびエラスチンを含む改変された心臓線維芽細胞由来細胞外マトリックスを接触させる工程であって、改変された細胞外マトリックスに存在している構造タンパク質の60%~90%がフィブロネクチンであり、
それにより虚血性肢損傷の重症度が軽減される工程を含む、虚血性肢損傷を有する対象を処置する方法。 - 改変された心臓細胞外マトリックスが、マトリックス細胞タンパク質の潜在型形質転換成長因子ベータ1(LTGFB-1)、潜在型形質変換成長因子ベータ2(LTGFB-2)、結合組織成長因子(CTGF)、酸性かつシステインリッチな分泌タンパク質(SPARC)、バーシカンコアタンパク質(VCAN)、ガレクチン1、ガレクチン3、マトリックスglaタンパク質(MGP)、硫酸化グリコプロテイン1およびビグリカンのうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項23に記載の方法。
- 改変された心臓細胞外マトリックスに、虚血性肢損傷のための1つまたは複数の治療的細胞が播種される、請求項23に記載の方法。
- 虚血性肢損傷のための1つまたは複数の治療的細胞が、骨格筋芽細胞、胚性幹(ES)細胞もしくはその誘導体、人工多能性幹(iPS)細胞もしくはその誘導体、多能性成体生殖幹細胞(maGCS)、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)、極小胚様幹細胞(VSEL細胞)、血管内皮前駆細胞(EPC)、脂肪由来幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系幹細胞、iPS細胞もしくはES細胞に由来するヒト間葉系間質細胞およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項25に記載の方法。
- 虚血性疾患を示している対象の組織に、1つまたは複数の外因性非細胞治療剤を接触させる工程をさらに含む、請求項23に記載の方法。
- 1つまたは複数の非細胞治療剤が、1つまたは複数の成長因子を含む、請求項27に記載の方法。
- 1つまたは複数の成長因子が、間質由来因子-1(SDF-1)、上皮成長因子(EDF)、形質転換成長因子-α(TGF-α)、肝細胞成長因子(HGF)、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、線維芽細胞成長因子1(FGF-1)、線維芽細胞成長因子2(FGF-2)、形質転換成長因子-β(TGF-β)およびケラチノサイト成長因子(KGF)からなる群から選択される、請求項28に記載の方法。
- 虚血性肢損傷がアテローム性動脈硬化の結果である、請求項23に記載の方法。
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