JP2987207B2 - 血小板因子に富む生物接着剤の調製方法及びその適用 - Google Patents
血小板因子に富む生物接着剤の調製方法及びその適用Info
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Description
物接着剤を製造することである。本発明に従って得られ
る生物接着剤は、特に、血小板由来の成長因子を含有す
る。
ゲン溶液が、特に止血作用を発揮しながら生組織の結合
を可能とする接着物質の製造中に用いられるということ
は知られている。例えば、仏国特許第2448900号明細書
に見ることができる。この接着物質は、一般に“生物接
着剤”と呼ばれており、手術で用いられている。
再現することを可能とする。そのために、フィブリノー
ゲン及び第XIII因子を含んだ溶液を、使用の直前に、処
置する生組織上で、トロンビン及びカルシウムイオンを
含んだ溶液と混合する。トロンビン及びカルシウムイオ
ンの存在下で、フィブリノーゲンはフィブリンに転化す
る。フィブリンモノマーは相互に結合し、フィブリンポ
リマーを形成し、これらのポリマーは活性化された第XI
II因子の作用によって架橋結合される。カルシウムイオ
ンの存在下でトロンビンの作用により活性化された第XI
II因子は、トランスアミダーゼであり、ネットワークの
形成を伴ったフィブリン鎖間のペプチド結合を形成す
る。
ビン−凝固性蛋白質の濃縮物(高濃度物:concentrate)
を意味する。だが、実際、正確にはそのような濃縮物が
接着剤を構成するのは、トロンビンとカルシウム塩の存
在下(又は、それが含有するプロトロンビンの活性化の
後)のみである。
活性を引き起こす。更に、フィブリンは、特にフィブロ
ネクチン及びコラーゲンを通して周辺組織に接着する。
加えて、活性化第XIII因子は、フィブリン及びフィブロ
ネクチン間にペプチド結合を形成し、これによって接着
性を補強する。
作用でフィブリンクロットが徐々に消失し、このことに
よって接着結合の接続が制限されることが知られてい
る。しかしながら、例えばα−2−アンチプラスミン又
はアプチニン等のプロテアーゼインヒビター、さもなけ
ればε−アミノカプロン酸をそれらに加えることによっ
て生物接着剤の作用の持続を増強することは可能であ
る。
は、出血を避けるため、縫合糸の代わりに、又は、縫合
を補強するために適用できる。
ることができる特異活性を有していない。
用するある種の成長因子によって、特に促進されるとい
うことが知られている。これらの成長因子は、増殖や分
化、更には細胞遊走(走化性)さえを引き起こす。血小
板は、血液中の成長因子の主要な供給源の一つである。
の作用でトロンビンを含む血小板は顆粒中に包含された
成長因子を放出する。活性化血小板の上清は、非常に多
様な分子、例えば、血小板由来成長因子(PDGF)、トラ
ンスフォーミング成長因子−β、塩基性線維芽細胞成長
因子、血小板因子−4、血小板由来血管内皮細胞増殖因
子、ヘパリン結合性上皮細胞成長因子、インシュリン様
成長因子−1、結合組織活性化ペプチドIII、β−トロ
ンボグロブリン、上皮細胞成長因子、プラスミノーゲ
ン、フォンフウィルブランド因子、フィブリノーゲン、
セロトニン、ヒスタミン、アデノシン、ジ−又はトリ−
ホスフェート、フィブロネクチン、ビトロネクチン、血
小板第XIII因子、蛋白分解性又は解糖系酵素、アラキド
ン酸の代謝産物等を含む。特に、H.L.Wong & S.M.Wahl
“ペプチド成長因子及びそれらのレセプター"Sporn &
Roberts編,Springer−Verlag.Berlin,p.510;R.A.Terkel
taub & M.H.Ginsberg“創傷修復の分子及び細胞生物Cl
ark & Henson編,Plenum Press,New York,p.38に見るこ
とができる。
その瘢痕形成能が知られている。特に、D.Knighton et
al.,Ann.Surg.,196,379−388(1982);D.M Carter et a
l.,“創傷治癒における成長因子及びその他の特徴",Bar
bul.Pines,Cadwell Hunt編,Alan R.Liss Inc.,New York
1988,p.303−317;米国特許第4760131号明細書、及びPCT
特許出願 WO 86/03122、WO 88/03409、WO 89/05656
に見ることができる。
に合わせることを可能とする方法により、特に瘢痕形成
を促進する改善された生物接着剤を得ることができるこ
とを見いだした。
れている。原料の血漿、即ち血液から血液細胞を除いた
ものからなる。言い換えれば、それは血小板が激減され
た製造物である。その方法は、エタノールで(Cohn法)
又は寒冷沈降物の製造によってフィブリノーゲンを沈降
させることを必須の工程として含む。寒冷沈降物の調製
は、血漿を凍結し、次いで0℃を越えた6℃未満の温
度、一般には1℃〜4℃で融解することからなる。特に
フィブリノーゲン及びフィブロネクチンを含有する残存
の固形画分は寒冷沈降物と呼ばれ、遠心分離により液画
分から分離できる。寒冷沈降物の容量は、一般に開始原
料の血漿の容量の1/25〜1/100である。それ故、寒冷沈
降物製造の条件下で不溶性の血漿蛋白質は、寒冷沈降操
作により25〜100倍に濃縮される。しかし、このように
して得られた調製物は、成長因子は少ない。特に、公知
の工業的方法によって調製された生物接着剤は、注目す
べき分裂促進活性は含有していない。
一様な分布が通常期待されるようなときに、開始原料製
造物として血小板に富む血漿を用いることにより、寒冷
沈降物製造の条件下で通常可溶性である多くの血小板因
子が、該寒冷沈降物中に非常に高い比率で保持されるよ
うになることが見いだされた。
く、トロンビン−凝固性蛋白質濃縮物の止血及び接着特
性、及び血小板抽出液の瘢痕形成活性を合わせ持った製
造物を得ることを可能にした。
PDGFの濃度比は一般に10より大きい。PDGFの収率は、一
般に、開始原料血漿中に存在する106血小板当たり20ng
より大きい。
来成長因子を含むことによって特徴づけられる。トロン
ビン−凝固性蛋白質の濃縮物を含有する生物接着剤であ
る。
とも20ng/ml、多くの場合は少なくとも50ng/mlのPDGFを
含有する。一般に,前記生物接着剤は20〜600ng/mlのPD
GFを含有する。
在する他の製造物、特にβ−トロンボグロブリン、タイ
プ1プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター(PA
I−1)、血小板第XIII因子(第XIII因子−A)を含ん
でもよい。例えば、少なくとも10μg/ml、特に10〜300
μg/mlのβ−トロンボグロブリン、少なくとも1μg/m
l、特に5〜40μg/mlのPAI−1を含む。第XIII因子−S
に対する第XIII因子−Aの比は、通常血漿中のこれらの
因子の比の少なくとも1.2倍、特に1.2〜4倍である。
II因子の通常の血漿濃度に相当する。
ィブリノーゲンの濃度は重量法によって、フィブロネク
チン及びPAI−1の濃度は仕様書に従いELISA試験(Stag
o)によって、第XIII因子活性は仕様書に従いペプチド
基質(ベリクロム F XIII 試薬、ベーリング社)中
のグリシンエチルエステルの取り込みによって起こるア
ンモニア放出試験によって、第XIII因子−A及び第XIII
因子−Sは特異的な抗血清(Stago)を用いたラウレル
法によって決定される。アルブミンの濃度は、仕様書に
従ってセルロースアセテート(Sebia)上で電気泳動す
ることにより決定される。アルブミンを示す泳動バンド
の蛋白質量は、デンシトメーター分析により決定され
る。
経路を活性化することによって凝固特性を与えるのに十
分な量を凝固性因子を含む。生物接着剤は、例えば、プ
ロトロンビンの通常の血漿濃度の0.5〜1.5倍のプロトロ
ンビンを含む。これは仕様書に従って、特異的抗血清
(Stago)を用いたラウレル法又は時間測定法(Stago欠
損II、Stago)によって決定した。
/2〜1/6に希釈した通常血漿のそれと同等のクイックタ
イムを有している。ここでいうクイックタイムとは、血
液凝固の外因経路を活性化する能力を調べるものであ
る。それは、仕様書に従いトロンボプラスチンを含む、
“ネオプラスチン”(商標、Stago)試薬を用いて決定
される。
1:1〜1:4に希釈した通常血漿のそれと同等のカオリンタ
イムを有している。カオリンタイムとは、血液凝固の内
因経路を活性化する能力を調べるものである。それは、
試験中にセファリンを省略した以外は仕様書に従いC.K.
PREST試薬(Stago)を用いて決定される。
る分裂誘発特性を与えるのに十分な量の血小板因子を含
有する。
00に希釈したものが(一般には、1/5000に希釈した場合
でも)、定常期へと刺激された3T3細胞によるトリチウ
ムラベルチミジンの取り込み測定試験において、0.1ng/
mlのPDGFを含んだ溶液のそれと少なくとも同等の分裂誘
発活性を有するようなものである。
mistry vol.29,166−172(1990)に記載されている。
ATCC CCL 92)。サブクローニングによって得られ
た細胞株もまた入手できる(NIH/3T3、ATCC CRL 165
8)。
沈殿物を含むことが必須でありうる。そして本発明は、
血小板に富む血漿を開始原料血漿として用いることによ
って特徴づけられる、凍結血漿から寒冷沈殿物を調製し
回収するところの生物接着剤の調製方法に関するもので
ある。
る前に血小板に富む血漿を調製することによって特徴づ
けられる。血漿における血小板の濃縮操作は、常法に従
って、特に、集めた血液の遠心によって行える。
07の血小板、特に1ml当たり1×108〜1×109の血小
板、例えば1l当たり約1×108〜5×108の血小板を含
む。
凍結は−15℃以下の温度、例えば−15〜−60℃で行う。
製造物は、少なくとも製造物全てが熱平衡になるのに十
分な時間この温度に維持される。この時間は、例えばお
よそ12〜72時間になる。
る温度未満の温度で融解する。この工程は、一般に1〜
6℃、特に4℃近辺で行われる。融解温度で温置する期
間は、熱平衡に到達するのに十分な時間であり、例え
ば、12〜24時間である。
に、融解血漿を、再凍結しないのに十分高い温度で、か
つ寒冷沈殿物の液化を防ぐのに十分低い温度で遠心し、
次いで、上清を公知の方法で除く。そして遠心沈殿物を
構成する寒冷沈殿物を回収する。寒冷沈殿物の容量は、
一般に、開始原料血漿容量の1/25〜1/100となる。
使用することを望まない場合は、例えば−20℃で、それ
を再凍結することができる。
を十分な温度、通常は32〜38℃で加熱し液化するのが好
ましい。
の簡便さは、この方法を、自己生物接着剤、すなわちあ
るドナー由来の血漿から得てこのドナーに用いる生物接
着剤の製造に適用することを可能とする、この方法の利
点の一つは、血漿における血小板の濃縮を含む全ての操
作を、トナーから血液を集めるために用いるバッグシス
テム中で行えるということである。
ナー由来の血漿から調製することができる。
である。このような血小板に富む血漿の調製は、それ自
体公知である。例えば、それは以下の方法によって製造
することがてきる。献血中に集めたトリプルバッグシス
テム(例えば、マコ−ファーマ)中の全血を、ジョウア
ン(Jouan)K110遠心機で4分間、3000×gで遠心す
る、血小板に富んだ上清血漿をトリプルバッグシステム
のトランスファーバッグ3に、血漿抽出機を用いて注入
する。前記バッグ3は、チューブをシールすることによ
り残りのシステムから分離される。このバッグをトロン
ビン−凝固性蛋白質の濃縮物の本発明の製造のために用
いることができる。
きる生物接着剤を用いることである。
の使用の原則は、フィブリノーゲンの転化によりフィブ
リンの形成を起こすことからなる。この転化は、トロン
ビンの作用によって達成される。トロンビンは、それ自
体公知の方法に従って、外部より加えたトロンビンであ
ってもよい。そのために、上記のようにして得た生物接
着剤をトロンビン及びカルシウムイオンを含有する水性
溶液と混合して、フィブリノーゲンをフィブリンに転化
させることによって凝固反応を開始する。
〜100mM、特に20〜60mMの濃度の(特に、塩化カルシウ
ムの形で)カルシウムイオンを含有する水性溶液を用い
ることができる。
る組織上で行うのが好ましい。
は5:1〜1:2の容量比で混合する。
α−2−アンチプラスミン、アプロチニン、ε−アミノ
カプロン酸又はトラネキサム酸)を最終的な接着剤、又
はそれらを混合する前の成分の一つに加えてもよい。
因子を存在させることも好ましく、そして凝固の内因経
路又は外因経路を活性化することができる。
れる生物接着剤の使用であり、この使用は、内在のプロ
トロンビンの活性化を助ける少なくとも一つの薬剤を該
生物接着剤に添加することによって特徴づけられる。凝
固の現象はまた、好ましくは37℃に近い温度で上記工程
を行うことによって開始する。
カルシウムイオンを含んだ水性溶液を単に上記生物接着
剤に添加すればよい。
下に示す様にして、活性化剤を用いて行うこともでき
る。
5〜100mM、特に20〜60mMの)カルシウムイオンを含む
水性溶液と混合し、それを凝固第XII因子の少なくとも
一つの公知を活性化剤、更に一般的には生物接着剤に不
溶性で負の荷電を持った固体表面又は化合物(例えばパ
ウダー形状)、例えば、シリケート、(特にカオリ
ン)、シリカ、シリカガラス、例えばサンゴ骨格から得
られるアラゴナイト等のカルシウムカーボネートの結
晶、トリカルシウムジシトレートの結晶等と接触させる
ことができる。単純な繰り返し実験により決定されうる
十分の時間後に、上記生物接着剤を上記不溶性化合物か
ら濾過により分離する。例えば、上記工程はフィルター
を備えたカラムで行うことができる。
(5〜100mM、特に20〜60mMの)カルシウムイオンを含
む水性溶液、及び組織トロンボプラスチン(例えば動物
由来のもの)又は遺伝子工学によって製造したトロンボ
プラスチンと混合する。
利点の一つは、それが外部よりのトロンビンの添加なし
に接着剤の凝固を開始するのに十分な量のプロトロンビ
ンを含有し、それによって不慮の汚染のリスクが減少す
ると言うことである。それ故、本発明の方法は特に自己
製造物の使用という現在の要求に適応できるものであ
る。
傷の処置、移植片(特に皮膚又は骨の移植片等)の適合
及び保持に用いることができる。本発明の生物接着剤は
また、人工移植部材、例えば、人工骨、骨接合部材及義
歯の固定、骨充填物質、特にカルシウムカーボネートを
ベースとした吸収性充填物質(例えば、サンゴ骨格又は
ピンクタダ−マルガリチヘラ貝(Pinctada margaritife
ra shell)をベースとしたもの)、ヒドロキシアパタイ
ト又はポリ乳酸等の生分解性ポリマーの固定及び保持に
用いることもできる。
血小板を含んでいる。
ッグを冷却チャンバー中にて、−40℃で72時間置いた。
次いで、その血漿の入ったバッグを冷蔵庫中にて、4℃
で20時間置いた。その後、そのバッグをやはり4℃の温
度で、1分当たり3,000回転で20分間遠心した。遠心
後、バッグを水平にし、採取管をはめ、上清をアスピレ
ーションで吸引した。
り、使用するまで−20℃の温度にて再凍結して保存でき
る。
中、例えば37℃に置く。15分間温置後、残った溶液を回
収する。容量は約3mlであった。
血漿の容量は250mlであった。血漿は、最初は1ml当たり
256×106の血小板を含んでいた。寒冷沈殿物の液化によ
り回収された最終溶液の容量は5mlであった。
度は、たった5.9ng/mlであった。
GFが寒冷沈殿物中にあるということが分かる。
照会番号500−0006)によって決定した。
定した。
会番号0419)。
ンビン及び50mMの塩化カルシウムを含む溶液の一容量と
混合することによって決定した。
て得られた放射能は2000cpmであった。実施例1では、4
000cpmで、蛋白濃度が0.0096mg/mlであった。比較とし
て、同じ方法により測定したチスコル(Tissucol;IMMUN
O社によって販売されている生物接着剤の商標名)の比
活性は0.22であった。
に懸濁した。96ウェルのマイクロタイタープレートの各
ウェルに、1ml当たり40,000細胞を含んだ懸濁液200μl
を播種した。5%のCO2を含む雰囲気下、37℃で3日間
培養後、培地を8%新生児牛血清を含むDMEM培地(Gibc
o社)と交換した。
質溶液(試料)を加えた。各試料を、種々の希釈率でDM
EM中に希釈し、3回試験した。対照ウェルにはDMEM50μ
lを播種した。そのマイクロプレートを前記と同じ条件
で24時間培養した。培養終了の6時間前に、10μCi/ml
のトリチウムチミジン溶液を50μlを各ウェルに加え
た。培養後、ウェルを生理溶液で洗浄した。その後、エ
チレンジアミンテトラアセテート存在下で0.25%のトリ
プシン溶液(Gibco社の溶液)を用いて、細胞をウェル
から剥がした。“スカトロン(Skatron)”タイプ細胞
回収装置を用いて、細胞をフィルター上に集めた。次い
で、そのフィルターを乾燥し、シンチレーション液の存
在下で放射能を測定した。
X軸、対応する放射能をY軸としてグラフにプロットし
た。対照ウェルの2倍の放射能レベルを与える試料の蛋
白質濃度を、捕間法によりグラフから決定した。この濃
度の逆数を試料の比活性と呼ぶ。
(数回の実験の平均値)を表2に示す。
チューブ中で、順次、生物接着剤150μl、生理食塩水1
50μl、25mM塩化カルシウム水溶液300μl、及びカオ
リン懸濁液300μl又はサンゴ粉末懸濁液300μl又は生
理食塩水300μlのいずれかを混合した。前記チューブ
を水浴中、37℃で温置した。チューブ中に凝塊の出現が
認められた。
た。カオリンの代わりにサンゴ粉末の存在下では、凝塊
は7分で形成した。(生理食塩水を単に加えることによ
って得られる)カオリン又はサンゴを加えない調製物は
9分後に凝固した。
Claims (13)
- 【請求項1】血小板に富む血漿を開始原料血漿として用
いることを特徴とする、生物接着剤の構成要素となる寒
冷沈殿物を凍結血漿から調製し回収することによる、生
物接着剤の調製方法。 - 【請求項2】前記濃縮血漿が1ml当たり少なくとも50×1
06の血小板を含むことによって特徴づけられる請求の範
囲1記載の方法。 - 【請求項3】前記開始原料血漿が1ml当たり1×108〜1
×109の血小板を含むことによって特徴づけられる前記
請求の範囲2に記載の方法。 - 【請求項4】前記接着剤を液形態で得るために、前記寒
冷沈殿物を加熱することによって特徴づけられる前記請
求の範囲1〜3のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】回収血液から始めて、血小板に富む血漿を
まず調製することを特徴とする前記請求の範囲1〜3の
いずれか一つに記載の方法。 - 【請求項6】前記血漿をあるドナーから得、そして前記
方法の全ての操作を血液を集めるために用いたバッグの
系の中で行うことを特徴とする請求の範囲1〜5のいず
れか一つに記載の方法。 - 【請求項7】内在のプロトロンビンの活性化に適した薬
剤を前記寒冷沈殿物に添加すること、及びトロンビンを
加えないことを特徴とする、請求の範囲1〜6のいずれ
か一つに記載の方法。 - 【請求項8】前記薬剤がカルシウムイオンを含む水性溶
液であることを特徴とする請求の範囲7記載の方法。 - 【請求項9】前記薬剤がカルシウムイオンの存在下での
トロンボプラスチンであることを特徴とする請求の範囲
7記載の方法。 - 【請求項10】前記薬剤がカルシウムイオンの存在下で
の凝固第XII因子の活性化剤であることを特徴とする前
記請求の範囲7に記載の方法。 - 【請求項11】前記活性化剤が、生物接着剤に不溶性で
負の荷電を持っている固形化合物から選ばれることを特
徴とする前記請求の範囲10に記載の方法。 - 【請求項12】前記固形化合物がシリケート、シリカ、
シリカガラス、カルシウムカーボネート及びトリカルシ
ウムジサイトレートから選ばれることを特徴とする前記
請求の範囲11に記載の方法。 - 【請求項13】十分な時間後に、生物接着剤が上記不溶
性の固形化合物から分離されることを特徴とする請求の
範囲11又は12に記載の方法。
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