JP2022526806A - 再生される組織マトリックスを包装する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、移植前に再生される生体組織を包装する分野に関する。処理された生体外組織サンプルを開放剛性バイアルに配置するステップと、バイアルを凍結乾燥機に入れるステップと、処理された生体外組織サンプルを生体組織マトリックスに変換するために、真空下で凍結乾燥プロセスを実行するステップと、真空下で、凍結乾燥機内で、閉鎖手段を用いてバイアルを密封するステップと、密封されたバイアルを凍結乾燥機から取り出すステップとを含む、生体組織マトリックス（１０）を含むバイアル（２）を真空下で作製する方法。組織マトリックスが凍結乾燥後に周囲空気に曝されないため、包装された材料の湿度含有量は１０重量％未満、好ましくは６重量％未満のままであり、より長い貯蔵寿命を可能にする。真空下で密封されたバイアルに包装された生体組織マトリックスを再生する方法も開示され、方法はバイアルに再生流体（２１）を導入することを含む。これはシリンジ（２０）を使用して行うことができる。

Description

本発明は、移植前に再生される生体組織を包装する分野に関する。

自家移植、同種移植または異種移植の移植片または移植に使用される生体組織は、外科的介入中に（ヒトまたは動物由来の）ドナーから抽出された組織、例えば股関節プロテーゼの留置中の大腿骨またはヒト大腿筋膜のような軟組織から得ることができる。抽出された生体組織は、処理された生体外組織サンプルを作製するために任意の生体要素（細胞、細菌など）を除去するためのいくつかの処理工程を経て、さらに脱水されて生体組織マトリックスが得られ、次いでこれを使用準備が整うように調整することができる。組織マトリックスの使用は、組織マトリックスを生体液の存在下に置くことによる再生組織への再生を意味する。

例えば、Ｄｕｆｒａｎｅら、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ２３（２００２）２９７９－２９８８は、大腿筋膜を物理的および化学的に処理するためのそのような方法を開示している。処理工程は、典型的には、抽出された組織が含有する血液および／または脂肪の大部分を除去するために抽出された組織を遠心分離すること、組織を所望のサイズの小片に切断すること、および細胞の痕跡、細菌のウイルスを除去するために組織を化学的に処理することである。処理後、処理された組織は凍結乾燥され、最後に組織マトリックスとして包装される。

安全規制の基準を満たすために、上記プロセスは、滅菌および／または分類された条件（すなわち、規制基準を満たす）で実行される必要がある。この処理は、作業者が行うと時間がかかり、拡張的であり、長期間保存できる製品をもたらさなければならない。

通常、生体組織マトリックス片は、可能な限り長く乾燥したままであるために軟質包装内の乾燥形態で、または硬質透過性包装内で調整される。処理された生体外組織サンプルは、最大６％の湿度含有量まで凍結乾燥され、凍結乾燥機から取り出され、得られた組織マトリックスは調整される。しかしながら、包装前に凍結乾燥機から組織マトリックスを取り出す工程だけで、周囲の水分の取り込み、それによる製品の貯蔵寿命の制限、および組織の汚染のリスクを誘発する。

医療従事者が上記のように調整された生体組織マトリックスを使用する必要がある場合、医療従事者は、組織マトリックスを含む包装を開封し、それを生体組織に再生する、すなわち、受け入れ患者からの流体で組織を再水和させる。これにより、移植の成功が保証され、移植片拒絶のリスクが最小限に抑えられる。

この工程は、汚染のリスクを伴う組織マトリックスの操作を含む。

したがって、本出願人は、移植前の汚染のリスクを低減し、その貯蔵寿命を改善する組織マトリックスを包装する新しい方法、ならびにこの方法によって得られる再生される包装された生体組織を提案する必要があると判断する。

この目的のために、
処理された生体外組織サンプルを開放剛性バイアルに配置するステップと、
バイアルを凍結乾燥機に入れるステップと、
処理された生体外組織サンプルを生体組織マトリックスに変換するために、真空下で凍結乾燥プロセスを実行するステップと、
真空下で、凍結乾燥機内で、閉鎖手段を用いてバイアルを気密封止するステップと、
密封されたバイアルを凍結乾燥機から取り出すステップと
を含む、移植のために再生される生体組織マトリックスを含むバイアルを真空下で作製する方法が提案される。

好ましくは、凍結乾燥プロセスを実行する前に、バイアルを凍結乾燥機に入れる前または後に、本方法はさらに、
バイアルの開口部を介して、すなわちバイアルの内側と外側との間で、流体連通を可能にするように、バイアル上に閉鎖手段を事前に位置決めするステップ
を含む。

真空は、標準的な凍結乾燥機で一般的に遭遇するような低圧として理解されるべきである。例えば、１ｍｂａｒ未満の圧力、好ましくは５０μｂａｒ未満、さらに好ましくは１０μｂａｒ未満の圧力に達する。

この方法は、真空下で閉鎖手段を用いて密封され、移植のために再生される生体組織マトリックスを含む、臨床使用のためのバイアルを得ることを可能にする。再生は通常、血液、骨髄、吸引脂肪組織内で浮遊状態の細胞を添加することによって、または成長因子懸濁液、幹細胞を含む培養培地もしくは任意の他の生物活性剤と共に添加することによって行われる。閉鎖手段は、好ましくは再密封可能である。

「臨床用途」によって、材料および製造条件の基準が公的な規制に適合する必要があることを理解すべきである。例えば、材料は、好ましくは医療または医薬品グレードのものであり、作製／製造は滅菌工程が含まれる滅菌環境で行われる。

「生体組織」とは、例えば股関節プロテーゼの留置中の大腿骨またはヒト大腿筋膜のような軟組織など、外科的介入中に（ヒトまたは動物由来の）ドナーから抽出された組織を指す。

「処理された生体外組織サンプル」とは、生体組織に通常存在する任意の生体要素（細胞、細菌など）を除去するために、いくつかの処理工程（例えば遠心分離などの物理的な処理工程、または例えば抗菌処理などの化学的な処理工程）を経た後に抽出された生体組織を指す。

「生体組織マトリックス」または「組織マトリックス」とは、典型的には凍結乾燥による、脱水工程を経た後の生体外組織サンプルを指す。

「再生組織」とは、マトリックスを移植の準備ができた適切な組織に再構成するのに適した要素を含有する生体液の存在下に置かれた後の生体組織マトリックスを指す。

本発明はまた、再生組織を作製するための（移植のために再生される）生体組織マトリックスを含む、真空下で密封されたバイアルの使用に関する。

本発明はまた、
組織マトリックスを生体組織に再生するためにバイアル内に再生流体を導入するステップ
を含む、真空下で密封されたバイアルに包装された生物組織マトリックスを生物組織に再生する方法に関する。

バイアルは、例えば、バイアルの内側と外側との間の圧力差に耐えるのに適した厚さおよび組成を有する、ガラスまたはポリマーもしくはプラスチックのような他の材料のバイアルまたはフラスコまたはボトルであり得る。バイアルはまた、生体組織マトリックスとの接触に適しているべきであり、これはバイアルが生体マトリックス中にいかなる化学物質も放出すべきでないことを意味する。バイアルは、好ましくは滅菌および／または医薬品、外科、臨床もしくは獣医学グレードである。

閉鎖手段は、真空が長期間にわたってバイアル内に維持され、湿度がバイアル内に侵入できないことを確実にすることができる任意の適切な栓または蓋であり得る。例えば、閉鎖手段はコルクであってもよいが、好ましくは医薬品グレードのゴム栓であるか、またはゴム部品または注射可能な膜を含む。そのようなバイアルおよび閉鎖手段は、化学製品を保管するために一般的に使用される、例えば、ＷＨＥＡＴＯＮ（登録商標）によって参照ＷＨＥＡＷ２２４１００で市販されているものである。ゴムは、良好な気密性および水密性を有し、バイアルに包装された組織マトリックスが乾燥したままで真空下にあることを確実にする。ゴム栓は、バイアル開口部の内側に押し込むことによって設置することができ、不透過性膜は、熱プロセスまたは接着剤を使用してバイアルに密封することができる。

有利には、閉鎖手段は、可逆的な針穿孔に適している。これは、針が閉鎖手段を通って挿入されてバイアルの内側と外側との間に流体連通を形成することができ、針の取り外し後、栓の気密および水密特徴が復元されることを意味する。典型的には、針は一方の自由端を有し、他方の端はシリンジに接続される。ゴム栓または注射可能な膜は、典型的には可逆的な穿孔を可能にするが、そのような特徴を可能にする任意の他の閉鎖も想定することができる。

閉鎖手段は、密封をより強くし、さらに長い貯蔵寿命を与えるために、例えば金属リングまたはプラスチック製スクリューリングのような追加の固定手段を用いて、凍結乾燥機の内側または外側でバイアルにさらに固定することができる。

好ましくは、この方法は、熱に曝される前後の組織の重量差から測定して、１０重量％未満、好ましくは６重量％未満の湿度（または水分）率を有する包装された組織マトリックスを有することを可能にする。

ゴム栓または注射可能な膜などの閉鎖手段は、気密性および水密性を損なうことなく注射針を導入することができるという追加の利点を提供する。これは、移植に使用する前に組織マトリックス上に再生流体を導入するために特に興味深い。

閉鎖手段を有するバイアルはまた、貯蔵中にマトリックス組織の汚染が回避されることを確実にする。

バイアルのサイズは、バイアルに含有しようとする組織マトリックス片のサイズ、ならびに組織を再生するのに必要な再生流体の量に適合される。

本発明は、添付の図面を参照して、いくつかの例の以下の説明によってよりよく理解されるであろう。

図１は本発明の方法を示す。 シリンジを使用してバイアルに再生流体を導入する工程Ｉを示す。

図１を参照すると、工程Ａでは、例えばＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ２３（２００２）２９７９－２９８８に開示されているように手動で、またはＰＣＴ／ＥＰ２０１７／０８３５４０に開示されているように自動化された方法で、いくつかのクリーニング工程を経た生体組織に由来する生体外組織サンプル１が、バイアル２に導入される。生体外組織サンプル１は、ここでは例えば骨基質片であり得、バイアル２は、ここでは狭い首部３を有する円筒形ガラスバイアルである。

工程Ｂにおいて、ここではゴムである栓４が、バイアルの内側と外側との間の流体連通のための開口部５が残るように、バイアル２の首部３に部分的に挿入されて配置される。

栓をバイアルの開口部に事前に配置するこの工程Ｂは、図示した脚部１４を有する種類の栓４に特に適合されており、脚部は、生体外組織サンプル１とバイアル２の外部との間のガスおよび湿度の循環を可能にするために、脚部１４の間に開放空間５を残しながら、栓をバイアルの首部に封鎖することを可能にする。

しかしながら、以下で明らかになるように、本方法の後の段階で栓をバイアルの首部に挿入するための他の手段がある。

工程Ｃでは、生体外組織サンプル１を含み、栓４が半開放位置で上に置かれたバイアル２が、凍結乾燥機６内に配置される。ここでは簡単にするために３つのバイアルを含む単純な凍結乾燥機が示されているが、凍結乾燥機は通常、そのサイズに応じて数本のバイアル、さらには数百本のバイアルを含むことができ、バイアルは、バイアルが棚の上で自由に移動することができないように（例えばラックを用いて）、または凍結乾燥機の構成に応じて他の配置でバイアルを収容するように設計された１つまたは複数の棚の上に配置される。

工程Ｄで、凍結乾燥されるすべてのバイアルが凍結乾燥機に導入されると凍結乾燥機は閉じられ、凍結乾燥プロセスを行うことができる。典型的には、凍結乾燥機内の温度を低下させてバイアルの内容物、ここでは生体外組織サンプル１を凍結させ、生体外組織サンプル１の水分の昇華点まで圧力を低下させる。

このプロセスを継続して、可能な限り乾燥した、好ましくは水分が１０重量％未満、さらに好ましくは６重量％以下の組織マトリックス１０を得る。

凍結乾燥プロセスの終わりに、工程Ｅにおいて、凍結乾燥機が開かれて真空が破られる前に、栓４は、バイアルの首部３への完全な挿入のために押し付けられる。そのようにして、ほぼ完全に脱水された組織マトリックス１０は、真空下でバイアルの外側から単離される。

実際には、作動可能なプレート７をバイアルの上方の凍結乾燥機内に設置することができる。凍結乾燥プロセスの終わりに、予め配置された栓４に圧力を加えるために、栓がバイアル２の首部３に完全に挿入されるまでプレート７を下方に作動させることができる。

あるいは、栓を、最初にプレート７に取り付け／接着し、下方への押圧時にバイアル２の首部３に安定して挿入することができる。バイアルの列が凍結乾燥機の棚に配置される場合、凍結乾燥機に配置されたプレートまたはロールがバイアル上にフィルムを置き、例えば加熱可能であり得るプレートまたは同じロールから来る熱の適用によって、フィルムが首部の上部カラーに熱シールされることも想定され得る。

これにより、当業者は、バイアルを凍結乾燥機内で密封する工程を実施するためのいくつかの技術的方法があることを理解する。

工程Ｆでは、凍結乾燥機が開けられ、密封され、移植のために再生される真空下で脱水された生体組織マトリックス１０を含むバイアル２が取り出される。

マトリックス１０は、長い貯蔵寿命および容易な使用を可能にする形態で包装されている。バイアル内部の真空は、ゴム栓に吸引力を加える傾向があり、それによってゴム栓を定位置に維持するのを助ける。組織マトリックスが凍結乾燥後に周囲空気に曝されないため、包装された材料の湿度含有量は１０重量％未満、好ましくは６重量％未満のままであり、現在市販されている既存のマトリックスと比較して組織マトリックスのはるかに長い貯蔵寿命を可能にする。

任意選択的に、特にゴム栓およびガラスバイアルについてバイアルの密封を強化するために、工程Ｇにおいて、密封されたバイアル２の上にアルミニウムキャップ８を配置することができ、キャップ８およびゴム栓４をバイアルに締結し、かつ望ましくない開口を回避するために、工程Ｆでキャップをバイアルの首部３上に圧着することができる。

有利には、キャップは、栓の上部を完全には覆わないか、またはゴム栓の上部の領域を容易に露出させるための開閉可能なストリップを含む。これは、バイアル内の組織マトリックスをさらに使用するためのいくつかの利点を提示する。

ここでは、骨マトリックス１０の単一の立方体片がバイアル２内に示されているが、本発明は、任意の種類の形状を有する再生される任意の特定の組織マトリックスに限定されない。例えば、皮膚、真皮、腱、皮質骨粉末、膀胱、骨格筋などの他の組織マトリックスであってもよい。

特定の場合には、バイアル当たり２つ以上の組織マトリックス片が存在し得る。

標識が以前に行われていない場合には、バイアルの標識工程が予測され得る。標識は、典型的には、当分野で周知のように、組織マトリックスのトレーサビリティ用の識別子（バーコード、ＱＲコード、ＲＦＩＤチップなど）を含む。

組織マトリックスは、完全に手動の方法で、またはいくつかの自動化された工程を使用して、滅菌施設でオペレータによって行われるクリーニング工程により調製することができる。組織マトリックスはまた、例えば、ＰＣＴ／ＥＰ２０１７／０８３５４０に記載されているような反応器内などの完全に自動化された方法で調製することもでき、この反応器は、
生体組織の導入および分類（規制基準に対応する無菌領域への導入）のためのエアロック入口と、
組織マトリックスを作製するように構成された生体組織を処理するための手段と、
組織マトリックスを包装するための手段と、
包装された組織マトリックスのエアロック出口と、
エアロック入口から処理手段に生体組織を移動させる自動化された手段と、
生体組織マトリックスを処理手段から包装手段へ、さらにエアロック出口へ移動させるための自動化された手段と
を備える。

そのような場合、本発明の方法は、包装手段ならびに処理手段（凍結乾燥）に関する。

真空下で密封されたバイアル２に包装された生体組織マトリックス１０を再生する方法は、組織マトリックスを生体組織に再生するためにバイアル内に再生流体を導入することを含む。組織が再生された後、組織は患者に移植するのに適している。

図２を参照すると、組織マトリックス１０を生体組織に再生するためにバイアルに再生流体を導入する工程Ｉは、最初に再生流体２１を含むシリンジ２０を使用して行うことができる。シリンジ２０の針２２の自由端は、ゴム栓または注射可能な膜であり得る栓４を通してバイアル２に導入される。シリンジのピストンの押圧および／またはバイアルの内部と外部環境との間の圧力差から生じる吸引力によって、再生流体はバイアル内に、組織マトリックス１０上に移送される。次いで、シリンジの針が栓から取り外され、栓は再密封し、開口（したがって、針による栓の可逆的な穿孔）を残さない。

組織の種類に依存し得る期間の後、マトリックスは、患者に移植するのに適した生体組織に再生される。専門家は、バイアルを開けて組織を採取するだけでよい。

再生流体は、血液、血漿に富む血小板、骨髄、吸引脂肪組織、成長因子溶液、幹細胞を含む培養培地または生物活性剤の懸濁液などに、浮遊状態である細胞であり得る。

上記のようにバイアル内で組織マトリックスを使用する利点は、組織の操作工程の数が減少し、組織が他の容器と接触せず、バイアルが潜在的な汚染に対して閉じたままであるために、移植直前まで組織の無菌性を確保できることである。

あるいは、栓が針穿孔に適していない場合、例えば、組織マトリックスが閉鎖手段としてのプラスチックフィルムで密封されたプラスチックトレイ内に真空下で包装される場合、フィルムが除去され、再生流体がバイアル内に添加される。移植に適した生体組織への組織マトリックスの再生のための時間が許容される。これらの工程は、汚染が高度に制御されている手術室で直接実行することができる。

再生流体は、患者自身に由来することができ、例えば、血液、血漿に富む血小板、骨髄、吸引脂肪組織、成長因子溶液、幹細胞を含む培養培地または任意の他の生物活性剤中の懸濁液中に、浮遊状態の細胞であり得る。

組織マトリックスは、患者自身に由来することができ、例えば、骨、皮膚、真皮、腱、皮質骨粉末、膀胱、骨格筋であり得る。

患者は、ヒト患者または動物であり得る。

Claims (15)

1. 処理された生体外組織サンプル（１）を開放剛性バイアル（２）に配置するステップ（Ａ）と、
   前記バイアルを凍結乾燥機（６）に入れるステップ（Ｃ）と、
   前記処理された生体外組織サンプル（１）を生体組織マトリックス（１０）に変換するために、真空下で凍結乾燥プロセスを実行するステップ（Ｄ）と、
   真空下で、前記凍結乾燥機（６）内で、閉鎖手段（４）を用いて前記バイアル（２）を気密封止するステップ（Ｅ）と、
   前記密封されたバイアル（２）を前記凍結乾燥機から取り出すステップ（Ｆ）と
   を含む、移植のために再生される生体組織マトリックスを含むバイアルを真空下で作製する方法。
2. 前記凍結乾燥プロセスを実行する前に、
   前記バイアルの前記開口部を介して流体連通（５）を可能にするように、前記バイアル（２）上に前記閉鎖手段（４）を事前に位置決めするステップ（Ｂ）
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記閉鎖手段で前記バイアルを気密封止するステップが、前記閉鎖手段に圧力を加えることを含む、請求項１および２のいずれか一項に記載の方法。
4. 滅菌条件下で実施される、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 閉鎖手段（４）を用いて真空下で密封され、かつ生体組織マトリックス（１０）を含むバイアル（２）。
6. 前記閉鎖手段が、ゴム栓（４）または注射可能な膜を含む、請求項５に記載のバイアル。
7. 前記閉鎖手段（４）が可逆的針穿孔に適している、請求項５または６のいずれか一項に記載のバイアル。
8. 前記バイアル（２）がガラスまたは剛性ポリマーで作られている、請求項５～７のいずれか一項に記載のバイアル。
9. 前記組織マトリックス（１０）が、１０重量％未満、好ましくは６重量％未満の湿度率を有する、請求項５～８のいずれか一項に記載のバイアル（２）。
10. 前記組織マトリックス（１０）が無菌であり、かつ医薬用途、臨床用途または獣医学用途のためのものである、請求項５～９のいずれか一項に記載のバイアル（２）。
11. 前記生体組織マトリックス（１０）から再生組織を作製するための、請求項４～１０のいずれか一項に記載のバイアルの使用。
12. 前記組織マトリックス（１０）を生体組織に再生するために前記バイアル（２）内に再生流体（２１）を導入するステップ
    を含む、請求項５～１０のいずれか一項に記載のバイアル（２）に包装された生体組織マトリックス（１０）を再生する方法。
13. 前記再生流体（２１）を前記バイアル内に導入するステップが、
    前記バイアルの開口手段（４）をシリンジ（２０）の針（２２）で可逆的に穿孔することと、
    前記再生流体（２１）を前記シリンジ（２０）から前記バイアル（２）に移送することと、
    前記シリンジ（２０）の前記針（２２）を前記開口手段（４）から引き抜くことと
    によって、前記シリンジ（２０）に収容された再生流体を前記バイアル内に注入するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記再生流体が、血液、血漿に富む血小板、骨髄、吸引脂肪組織、成長因子溶液、幹細胞を含む培養培地または生物活性剤の懸濁液中に、浮遊状態の細胞を含む、請求項１０または１１のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記組織マトリックス（１０）が、以下の生体組織リスト、すなわち骨、皮膚、真皮、腱、皮質骨粉末、膀胱、骨格筋のうちの１つに由来する、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法、または請求項５～１０のいずれか一項に記載のバイアル。

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