JP5129382B2 - 遺伝子組み換え真皮小器官 - Google Patents

Description

本発明は、組織に基づいた小器官、治療用組織に基づいた小器官、並びに、真皮組織を採取、処理、移植及び操作するための方法及び器具の分野に関するものである。

治療物質を送達するための様々な方法が知られている。例えば、治療物質は、経口的に、経皮的に、吸入によって、注射によって、及び徐放性のデポー剤によって送達することができる。これらのいずれの場合でも、送達方法は、頻繁な投与の要求によってもたらされる治療物質による身体作用、及び、利用可能な分子サイズの限定によって制限される。それらのいくつかの方法では、治療物質の量は投与方法によって異なる。

身体の外側（エキソビボ又はインビトロ）で長時間に渡って自律的な機能状態に維持でき、様々な操作を行える真皮小器官（Dermal Micro Organ：DMO）は、その後、病気又は疾患を治療する目的或いは形成外科の目的で、皮下又は体内に移植できる。ＤＭＯは、目的とする遺伝子産物を発現するように、遺伝子組み替えすることができる。これらの遺伝子が組み替えられた真皮小器官は、一般に、真皮治療用小器官（Dermal Therapeutic Micro Organ：DTMO）と呼ばれる。

表皮及び真皮組織の層を含んでいる皮膚小器官（Skin Micro Organ）は、例えばＰＣＴ／ＩＬ０２／０８８０に記載されているように、多くの臨床実験で観察されている。皮膚サンプルの採取は、数週間存続し瘢痕を残すであろう浅い傷を患者に残す。採取された皮膚サンプルから小器官を作成するためには重要な処理が必要である。また、皮膚小器官を皮下又は身体のより深い所に移植すると、角質嚢腫又は角質小嚢腫を発達させることが知られている。さらに、皮膚小器官を移植片として皮膚表面の「スリット（slit）」に移植するためには、ＭＯを適切な方向を保ちつつ取り扱うための重要な技術的専門技術が必要とされる。

例えば形成外科又は美容整形で「充填剤」として使用される真皮の採取は、当該技術分野では周知である。従来の採取技術では、真皮の一部を露出させるべく、表皮層をはがすためには、デルマトーム（dermatome）又はメスを使用していた。デルマトーム又はメスは、その後、露出された真皮の一部を手動で採取するために再び使用される。

真皮を採取するための他の従来の器具は、一般的には使用されないが、パジェット（Padgett）から販売されているマーティン真皮採取器（Martin Dermal Harvester）(Part No. P-225)がある。これは、真皮のコアを後ろから採取するのに使用される。採取されたコアは、その後、美容の唇増大手術中に唇に移植される。この一般的には使用されない器具を操作するには、鋭利な切断管（再利用可能な、内径が約４．５ｍｍの厚肉のチューブ）を手動で非常ゆっくりとした速度で回転させる。このタイプの器具を使用するには、皮膚表面における採取部位の上側に圧力を直接的に加えつつ、切断管が前方に向かって進むように、積極的に引っ張りながら縫合糸を挿入することが必要である。さらに、一般に、採取された真皮の寸法は均一ではなく、真皮のコアの片側に、表皮の「プラグ（plug）」を含んでいる。

米国特許第4,883,666号 米国特許第4,892,538号 米国特許第5,106,627号 米国特許第4,391,909号 米国特許第4,353,888号

Concise Encyclopedia of Medical & Dental Materials, ed. By David Williams (MIT Press: Cambridge, MA, 1990)

本発明のある実施形態では、目的とする治療物質の高い生成及び分泌レベルを保ちながら、ＤＭＯに対して行われる様々な操作ができるように、一般には、生存可能な状態で生体外で維持される能力を有するＤＭＯ／ＤＴＭＯを提供する。また、本発明の他の実施形態では、ＤＭＯの採取方法、及び、移植後に角質嚢腫又は角質小嚢腫が形成されることのないＤＴＭＯの皮下移植方法（皮下又は身体の深くに移植されたＤＴＭＯ上に角質が形成されない）を提供する。さらに、当業者なら容易に理解するであろうが、本発明のある実施形態の方法及び装置は比較的簡単なものとなるため、当業者が本発明に係る方法及び装置を使用する際は、従来の手法に必要されるほど高い熟練度は必要とされない。

本発明のある例示的実施形態では、真皮組織及び周囲の基質などの複数の真皮成分を含む真皮小器官（dermal micro organ：DMO）を提供する。本発明のある実施形態では、このＤＭＯは、一般に、それが採取された真皮器官のミクロ構造及び三次元構造を保持しており、そのＤＭＯ構造は、真皮小器官内における栄養不足及び老廃物の蓄積に起因する細胞毒性及びそれに付随する死を最小限に抑えるために、真皮小器官の細胞への十分な量の栄養素及び気体の受動拡散と細胞から出る老廃物の拡散とを可能にする。

本発明のある例示的実施形態では、本発明に係る真皮小器官は、ケラチンを生成しない、又はケラチンをほとんど生成しない。

本発明のある実施形態では、真皮小器官は、皮下又は身体の深部への移植後に、ケラチン（keratin）及び／又は角質嚢腫（keratin cyst）を生成しない。

本発明の他の実施形態では、本発明に係る真皮小器官は、比較的短期間（例えば、移植後数日又は数週間）で萎縮する角質嚢腫を生成する。

本発明の他の実施形態では、本発明に係る真皮小器官は、短期間（例えば、移植後数日又は数週間）で萎縮する毛嚢及び脂腺を含んでいる。

本発明の他の実施形態では、本発明に係る真皮小器官は、短期間（例えば、数日又は数週間）の後に皮膚表面に結合する腺を含んでいる。

別の例示的実施形態では、真皮小器官を採取するための方法及び装置を提供する。前記方法は、採取される真皮小器官の皮膚関連組織構造を皮膚関連組織構造が望ましい形状及び／又は位置に維持されるように固定及び／又は支持するステップと、真皮小器官の少なくとも一部を皮膚関連組織構造から分離さるステップと、分離した真皮小器官を身体から離すステップとを含んでいる。本発明のある例示的実施形態では、支持構造は、第１の管状部材、及び、第１の管状部材に沿って実質的に同軸方向に挿入されるように構成された第２の管状部材を有する切断ツールを備えている。本発明の他の例示的実施形態では、支持構造は、切断ツールが皮膚関連組織構造からＤＭＯを分離させることができるように、皮膚関連組織構造を望ましい形状及び位置で保持可能な支持内面を有する真空槽を備えている。

本発明の別の例示的実施形態では、それが由来する真皮組織のミクロ構造及び三次元構造を実質的に保持する複数の真皮成分（真皮組織の細胞及びマトリックスを含む）を含んでおり、少なくとも１つの組み換え型の遺伝子産物を発現する遺伝子組み換え真皮小器官であって、前記真皮成分は、前記真皮小器官内における栄養不足及び老廃物の蓄積に起因する細胞毒性及びそれに付随する死を最小限に抑えるために、前記真皮小器官の細胞への十分な量の栄養素及び気体の受動拡散と前記細胞から出る老廃物の拡散とが可能になるように選択された大きさを有しており、前記真皮小器官の少なくともいくつかの細胞は、少なくとも１つの組み換え型の遺伝子産物（又はその一部）を発現する遺伝子組み換え真皮小器官を提供する。

さらに、本発明の別の例示的実施形態では、それが由来する真皮組織のミクロ構造及び三次元構造を実質的に保持する複数の真皮成分（真皮組織の細胞及びマトリックスを含む）を含んでおり、少なくとも１つの組み換えタンパクを発現する遺伝子組み換え真皮小器官であって、前記真皮成分は、前記真皮小器官内における栄養不足及び老廃物の蓄積に起因する細胞毒性及びそれに付随する死を最小限に抑えるために、前記真皮小器官の細胞への十分な量の栄養素及び気体の受動拡散と前記細胞から出る老廃物の拡散とが可能になるように選択された大きさを有しており、前記真皮小器官の少なくともいくつかの細胞は、少なくとも１つの組み換えタンパク（又はその一部）を発現する遺伝子組み換え真皮小器官を提供する。

本発明のある例示的実施形態では、本発明に係る遺伝子組み換えされた真皮小器官は実質的にケラチンを生成しない。

ある実施形態では、本発明は、真皮小器官によって生成された組み換え遺伝子を被移植者に送達する方法を提供する。

ある実施形態では、本発明は、真皮小器官を移植することにより、被移植者の局部又は全身の生理的効果を誘導する方法を提供する。

他の実施形態では、本発明は、患者に目的のタンパク質を届ける方法を提供する。この方法は、遺伝子組み換えされた真皮小器官を皮膚の下（又は身体の他の位置）に移植することを含む。

他の実施形態では、本発明は、角質嚢腫形成を回避又は減少させるために、真皮小器官を移植する方法を提供する。

本発明の例示的実施形態における、ＤＴＭＯ（delmal therapeutic micro organ）の作成及び使用方法を概略的に示すブロック図である。 （ａ）は本発明のある実施形態における、インビトロでの移植前のｍＩＦＮα―ＴＭＯの分泌と、インビボでの移植後のｍＩＦＮα―ＴＭＯの血清中濃度との相関分析を示す図であり、（ｂ）は本発明のある実施形態における、インビトロでの移植前のｈＥＰＯ―ＴＭＯの分泌と、インビボでの移植後のｈＥＰＯ―ＴＭＯの血清中濃度との相関分析を示す図である。 （ａ）は本発明のある実施形態における、ＥＬＩＳＡ分析によって測定されたｈＥＰＯの血清中濃度の上昇を示す図であり、（ｂ）は本発明のある実施形態における、ミニブタにＴＭＯを自己移植した後の網状赤血球数の上昇を示す図である。 ６つの異なるヒトの皮膚から作成されたＤＴＭＯ−ｈＥＰＯによるヒトエリスロポエチン（human erydropoietin：hEPO）の分泌レベルを概略的に示すグラフである。 ＤＴＭＯ及び中間層皮膚ＴＭＯの組織構造を示す図である。 ＤＴＭＯの免疫組織化学（immunohistochemistry：ＩＨＣ）及びHematoxylin & Eosin（Ｈ＆Ｅ）染色を示す図である。 ＳＣＩＤマウスにＤＴＭＯ−ｈＥＰＯ及び中間層皮膚ＴＭＯ−ｈＥＰＯを皮下移植した後の、インビボでのｈＥＰＯの血清中濃度とヘマトクリット値への生理的影響とを示す図である。 ＳＣＩＤマウスに皮下移植されたＤＴＭＯ−ｈＥＰＯ及び中間層皮膚ＴＭＯ−ｈＥＰＯの臨床及び組織学的分析を示す図である。 健康な被験者に移植した１７日後の組織学的分析を示す図であり、右側の図は皮膚のスリットに移植された中間層皮膚ＭＯの図であり、左側の図はＳ．Ｃ．移植された真皮ＭＯの図である。 本発明の例示的実施形態における、ＤＭＯの採取方法を概略的に示すフローチャートである （ａ）〜（ｃ）は、図１０に示した方法における、ＤＭＯを採取する例示的な段階を示す概略図である。 本発明のある例示的実施形態に係る、皮膚採取用具と共に使用されるクランプツールを示す概略図である。 本発明のある例示的実施形態に係る真皮採取装置であって、ＤＭＯを得るための組織に挿入されるコアリングチューブを備えており、インナーガイドニードルと同軸的に採取する真皮採取装置を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明のある例示的実施形態に係る真皮採取真空装置を概略的に示す正面図である。 本発明のある例示的実施形態に係る、真皮小器官を望ましい位置で支持する図１４（ａ）〜（ｃ）に示した装置を概略的に示す側断面図である。 望ましい位置で採取するために真皮小器官を外部から支持する図１５に示した装置を概略的に示す断面図である。 本発明の他の例示的実施形態に係る真皮採取装置を示す概略図である。 本発明の別の例示的実施形態に係る採取装置を示す概略図である。 図１８に示した採取装置の使用状態を示す概略図である。 本発明のある例示的実施形態に係る、ＤＴＭＯの移植方法を概略的に示すフローチャートである。 本発明のある例示的実施形態に係る、ＤＴＭＯの切除方法を概略的に示すフローチャートである。 本発明のある例示的実施形態に係る、採取したＤＭＯを処理するためのシステムを示す概略図である。

ここで使われる「移植片」という用語は、本発明のある実施形態では、被験者の１つ又はそれ以上の組織又は器官から採取した生体組織又は器官の切片を意味している。

ここで使われる「真皮小器官（dermal micro organ：DMO）」という用語は、本発明のある実施形態では、少なくともインビボでのある相互作用（それらが採取された組織又は器官と類似した相互作用）を保ちながら、細胞の生存性及び機能を助長する形で作成された移植片に由来する又は同一の分離組織又は器官を意味している。真皮小器官は、それが由来する真皮組織のミクロ構造及び三次元構造を保つ複数の真皮成分を含んでおり、栄養不足及び老廃物の蓄積に起因する細胞毒性及びそれに付随する死を最小限に抑えるために、ＭＯ内の細胞への十分な量の栄養素及び気体の受動拡散と、ＭＯ内の細胞から出る老廃物の拡散とが可能になるように選択された寸法を有している。真皮小器官は、基本的に、複数の真皮成分（表皮の下側に位置する皮膚組織成分）から成る。これらの成分は、皮膚線維芽細胞、上皮細胞、並びに、毛嚢の基部、神経終末、汗腺、脂腺、血管及びリンパ管に基づいた他の種類の細胞を含む。以下のＭＯ又は真皮ＭＯに関する実施形態の説明では、「真皮組織」という用語は「真皮器官」という意味も含む。

ここで使われる「ミクロ構造」という用語は、移植片の細胞集団が、インビトロで、少なくとも１つの細胞又は非細胞性物質との物理的及び／又は機能的な接触を保っているという特徴であって、ある実施形態では少なくとも約５０％、他の実施形態では少なくとも約６０％、ある実施形態では少なくとも約７０％、ある実施形態では少なくとも約８０％、ある実施形態では少なくとも約９０％又はそれ以上の細胞集団が接触を保っている。移植片の細胞は、それが採取された器官又は組織の少なくとも１つの生物活性を保持していることが望ましい。

ここで使われる「ドナー」という用語は、移植片が採取される及び移植片を形成するのに使用される、或いは、すでに１つ又はそれ以上の小器官が形成されている被験者を意味している。

ここで使われる「治療用小器官（Therapeutic Micro Organ：TMO）」という用語は、例えば、タンパク質やＲＮＡ分子などの治療物質を生成するように遺伝子組み換えされたＭＯのような、治療対象を手助けするために使用される小器官（Micro Organ：MO）を意味している。治療物質は、自然に分泌される体物質であってもよいし、自然に分泌される体物質でなくともよい。以下のＴＭＯに関する実施形態の説明は、ＤＴＭＯについても関連している。

ここで使われる「移植」という用語は、１つ又はそれ以上のＴＭＯ又はＤＴＭＯを被移植者へ導入することを意味している。ＴＭＯ又はＤＴＭＯは、被移植者の組織、又は、他のヒト或いは動物の組織に由来する。ＴＭＯ又はＤＴＭＯは、皮下移植によって皮膚のスリット（slit）に移植できる。又は、ＴＭＯ又はＤＴＭＯは、被移植者の身体における他の目的部位に置くことによって移植できる。

ここで使われる「被移植者（recipient）」という用語は、１つ又はそれ以上のＴＭＯ又はＤＴＭＯが移植される被験者（患者）を意味している。

ここで使われる「（例えば皮膚を）クランプする（clamping）」という用語は、例えば「（例えば皮膚を）つまむ（pinching）」と同様の動作、又は、同様の目的の動作を意味している。

ここで使われる「インビトロ（in vitro）」という用語は、当然のことながら「生体外（ex-vivo）」という意味を含んでいる。

ここで使われる「コアリングチューブ（coring tube）」という用語は、単独で又は集団で、「切断ツール（cutting tool）」又は「切断チューブ（cutting tube）」及び「コアリングニードル（coring needle）」を意味している。また、他の同様の機能を有する要素を意味している。

説明を明確及び完全にするために、ここではＤＴＭＯの作成及び利用の全ての態様について説明する。そして、本発明の実施形態は、プロセスの最初から最後まで説明する。当然のことながら、ここで説明する各態様は、他の態様を実施するための他の方法及び／又は装置と共に、又は、他の目的に使用することもできる（それらのいくつかについてはここで説明する）。本発明は、ＤＴＭＯに形質変換するための真皮小器官の作成及び維持についての内容を含む。当然のことながら、本発明のこれらの態様によって作成された真皮小器官は、ＤＴＭＯに形質変換する目的以外にも使用できる。

本発明のある実施形態では、小器官は、例えば、線維芽細胞及び／又は上皮成分（神経終末、汗腺、脂腺、血管、リンパ管、エラスチン繊維、コラーゲン繊維、内皮成分、免疫系由来細胞、細胞外マトリックスなどを含んでいる）などの複数の真皮成分を含んでいる真皮小器官である。後述する実施例の欄（実施例５、実施例８）に要約した試験結果に示すように、マウス及びブタにおける（ブタについてのデータは示していない）、従来の、表皮層を含んでいる小器官（中間層皮膚ＭＯ：split thickness skin MO）の皮下移植では、角質嚢腫又は角質小嚢腫が形成される。対照的に、本発明の例示的実施形態によって、ＤＭＯを得るべく皮膚組織を採取した場合は、マウス、ブタ又は人に嚢胞又は小嚢胞は観察されなかった。本発明に係るＤＴＭＯの生物活性は、中間層皮膚由来のＴＭＯと比べると、同等又は高いことに留意されたい。なお、前記生物活性としては、例えば治療用タンパク質の分泌（エリスロポエチンの分泌及びその結果としてのヘマトクリット値の上昇）がある（実施例４参照）。すなわち、どちらの方法で作成しても、同量のエリスロポエチン（erythropoietin）を放出するが、ＤＴＭＯが生成及び分泌するユニット当たりのタンパク質レベルは、中間層皮膚由来ＴＭＯのそれよりも高い。

一般的に、ＤＴＭＯの作成は、ＤＭＯの採取、ＤＭＯの保存、ＤＭＯの改質、ＤＭＯの遺伝子組み換えを含んでおり、ある実施形態ではＤＭＯによって目的とする物質（例えばタンパク質）の確認を行う。ＤＴＭＯの利用は、患者又は動物の体内での、患者を治療するための治療物質（例えばタンパク質）の作成を含んでいる。例えば、ＤＴＭＯは、インビボで物質（タンパク質）を作成すべく、患者の皮下又は体内に移植される。他の患者から採取した組織を使用する場合は、移植片は、随意的に、被移植者の免疫系反応から保護される（例えば、ＤＴＭＯを免疫保護カプセル又はシース（sheath）で保護する）。例えば、移植前に、ＤＴＭＯをカプセル内に入れるなどによって、ＤＴＭＯの周囲を膜で覆うこともできる。膜は、栄養素、老廃物及び治療物質を十分に通過させることができ、免疫系細胞の通過を防止できるサイズの細孔を持つ必要がある。

本発明のある実施形態では、真皮小器官は、表皮基底層（及び随意的に皮膚の他の表皮層）の組織を含んでいる。他の実施形態では、真皮小器官は表皮基底層を含まない。

本発明のある実施形態では、ＤＭＯは表皮層を含まない。他の実施形態では、ＤＭＯは数層の表皮組織を含んでいる。

本発明のある実施形態では、ＤＭＯは真皮の全断面を含んでいる。本発明の他の実施形態では、真皮小器官は、真皮の断面の一部を含んでいる。別の実施形態では、ＤＭＯは、真皮の断面の大部分（すなわち、真皮乳頭層及び真皮網状層を含む、真皮の大部分の層及び成分）を含んでいる。別の実施形態では、ＤＭＯは、主に真皮組織を含んでいるが、脂肪組織も含むことができる。本発明のある実施形態では、ＤＭＯはケラチンを生成しない、又はケラチンをほとんど生成しない。その結果、被移植者に皮下移植した後に、角質嚢腫が形成されるのを防止できる。

採取されたＤＭＯは、生体組織検査方法（biopsy）などの、当該技術分野では周知の任意の組織除去方法によって身体から取り除くことができる。採取行為は、取り除く組織のミクロ構造が損なわれないように行う。ある実施形態では、ＤＭＯは直接的な生体組織検査方法によって採取した後、所定のサイズに切断する又は必要としない組織を取り除く。他の実施形態では、組織サンプルは、目的とするサイズの真皮小器官が得られ、それ以上の処理を必要としない直接的な生体組織検査方法によって採取される。

本発明のある実施形態では、真皮小器官は身体から直接的に採取される。真皮小器官を採取するに使用される切断ツールの寸法は、例えば、直径が約１〜４ｍｍである。他の実施形態では、寸法は、例えば、直径が約１．７１ｍｍである。他の実施形態では、寸法は、例えば、直径が約１〜３ｍｍである。他の実施形態では、寸法は、例えば、直径が約２〜４ｍｍである。他の実施形態では、寸法は、例えば、直径が約１〜２ｍｍである。他の実施形態では、寸法は、例えば、直径が約１．５ｍｍである。他の実施形態では、寸法は、例えば、直径が約２ｍｍである。ある実施形態では、採取された真皮小器官は、その円筒形状を保つことができない（つまり、その断面の少なくとも１つの寸法が広がり、少なくとも他の寸法が収縮する）。ある実施形態では、例えば、少なくとも１つの寸法は０．５〜３．５ｍｍであり、少なくとも１つの寸法は１．５〜１０ｍｍである。

他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約５〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約１０〜６０ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約２０〜６０ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約２０〜５０ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約２０〜４０ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約２０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約３０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約４０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約５０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約６０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約７０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約８０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、採取された組織の寸法は、例えば長さが約９０〜１００ｍｍである。他の実施形態では、寸法は、例えば長さが約２０ｍｍである。寸法は、例えば長さが約４０ｍｍである。本発明のある実施形態では、採取中に、ＤＭＯ又はＤＴＭＯを持ち運ぶ、支持する及び／又は改質させるのに、密閉された無菌のバイオリアクター装置を使用する。

真皮ＭＯが上記に記載された寸法を有する場合、長期間（例えば、数日、数週間又は数ヶ月）に渡って、インビトロ（例えば、適切な組織培養条件下の成長培地）内で維持される。ＤＭＯは、インビトロの合成成長培地内で維持される。ある例示的実施形態では、成長培地は、成長因子、ウシ胎仔血清（fetal calf serum：FCS）又はヒト血清（例えば、人工の血清代替物（Synthetic Serum Substitute：SSS）である。他の例示的実施形態では、成長培地は、ドナー又は被移植患者由来の血清を含み得る。別の実施形態では、成長培地は、自己血清を含み得る。

本発明のある実施形態では、採取、改質及び移植プロセス中に、ＤＭＯ又はＤＴＭＯを持ち運ぶ、支持する及び／又は変質させるのに、密閉された無菌のバイオリアクター装置を使用する（例えば、図２２を参照しつつ後述する採取から移植までのプロセスに）。ある例示的実施形態では、バイオリアクター装置の少なくとも一部は、使い捨て可能な材料で作成する。

本発明のある実施形態では、バイオリアクター装置は、様々なプロセスを実行する及び／又はＤＭＯ／ＤＴＭＯを所望する条件下で維持するのに使用される結合ステーション内に設置される。この装置は、随意的に、プロトコルによってコンピュータ制御される。

本発明のある実施形態では、作成されたＤＴＭＯの一部のみを所定の治療活動に使用する。残りのＤＴＭＯ組織は維持のために戻される、及び／又は、その後の使用のために保存される（例えば低温で）。

ある実施形態では、多数の真皮小器官をバッチ操作によって同時に処理して、ＤＴＭＯを作成することができる（詳細については後述する）。このことによって、より便利な処理が可能になる。しかし、その場合は、各ＤＴＭＯの分泌レベルは、個別には測定できない。

本発明のある例示的実施形態では、単独のＤＴＭＯ又は一群のＤＴＭＯにより生成及び／又は分泌された治療物質に対しての効力検定が実施される。効力検定は、例えば、細胞増殖分析（細胞の増殖応答が主に細胞成長培地内における治療物質の存在に依存している）を含んでいる。

ここで使われる「皮膚関連組織構造（skin-related tissue structure）」という用語は、それからの真皮小器官の採取を可能にするために、ここで定義される装置によって固定及び／又は支持される組織成分の構造を意味している。皮膚関連組織構造は、表皮組織の成分及び真皮組織の成分を含んでいる。随意的に、皮膚関連組織構造は、真皮組織の近くの、脂肪組織及び／又は筋肉組織を含む。

本発明のある実施形態では、真皮小器官の採取方法は、皮膚関連組織構造の近くの少なくとも真皮小器官及び／又は１つ或いはそれ以上の組織片を目的とする形状及び／又は位置で維持されるように、真皮小器官が採取される皮膚関連組織構造を固定及び／又は支持し、少なくとも真皮小器官の一部を周囲組織から分離させ、分離させた真皮小器官を引き出すことを含んでいる（詳細については後述する）。

図１は、本発明の例示的実施形態に係るＤＭＯ及びＤＴＭＯの作成及び使用方法２００の概要を示すブロック図である。ブロック２０２では、患者からＤＭＯが採取される。本発明のある実施形態では、ＤＭＯは、後に治療を受ける患者から採取される。本発明のある実施形態では、ＤＭＯは真皮組織に由来する。随意的に、他の組織を採取し、後述する真皮組織の方法と同様の方法で使用することもできる。後述する方法は例示的なものであり、ある実施形態では、他の組織サンプル採取方法を用いることもできる。必要に応じて、ＤＭＯは、後に使用するために（プロセスの同じ段階での導入）、低温で保存することもできる。また、ある実施形態では、ＤＭＯは、治療、美容又は他の生理学的な作用を提供するために、採取した患者の元の場所に直接的に移植して戻すこともできる。

ＤＭＯを生存可能な小器官にするためには、その少なくとも１つの寸法は、ＤＭＯと接触する栄養媒体からＤＭＯの全ての細胞へ栄養素が拡散でき、ＤＭＯから栄養媒体へ老廃物が拡散できるような小ささである必要がある。このことにより、後述するさらなるプロセス、及び、随意的にＤＭＯを治療物質（例えばタンパク質）としてさらに利用する間、ＤＭＯがインビトロで生存できる。上述したＤＭＯの採取方法は、一般的に、インビトロでの寿命が数ヶ月あるＤＭＯを採取できる。

ＤＭＯを採取した後、適切な形状及び望ましい寸法であることを確かめるために、ＤＭＯは随意的に視覚的に検査される。また、検査は、必要に応じて行うことができる。そして、ＤＭＯは随意的にホルダ上に載置され、ＤＭＯの遺伝子組み替えが行われる装置（後述するバイオリアクター）に移送される（ブロック２０６）。適切な遺伝子組み替え物質が作成される（ブロック２０８）。物質を作成する他の例示的な方法としては、管理された温度下（０〜４℃）において冷凍保存可能で、組み替え物質の解凍可能及び活性の有効化が可能な組み替え物質（例えば、ウイルスベクター）の所定の希釈緩衝液を使用して、所望する量のアリコートを作成する方法がある。こられのプロセスのすべては当該技術分野では周知である。この時点では、ＤＭＯは、後のプロセスの同じ場所での導入のために、低温で保存することができる。これは、例えば１０％ＤＭＳＯを含んでいるＤＭＥＭ培地を使用した、周知の組織及び細胞の段階的な冷凍方法を使用して実施できる。

ブロック２１０では、ＤＭＯが遺伝子的に組み替えられる。上述したように、多くの遺伝子組み替え方法が知られており、本発明と共に使用される。一例として、以下の説明では、ＤＭＯの細胞に遺伝子を挿入するのに、ウイルスベクターを使用している。この方法は周知であるので、ＤＭＯにウイルスを導入するための特別な方法及び装置以外は、説明を省略する。

ブロック２１２では、遺伝子組み替えされたＤＴＭＯが、随意的に、治療物質の生成及び分泌率について検査される。分泌量を測定する方法としては、例えば、ＥＬＩＳＡ、他の免疫学的検定、スペクトル解析などの様々な方法がある。また、分泌量は、随意的に検査される（例えば、分泌されたタンパク質の不稔性及び活性について）。これらの検査は、オンラインで定期的に又は継続的に実施される。この時点では、ＤＴＭＯは後の使用のために、低温で保存することができる。

ブロック２１４及び２１６では、目的とする治療物質を作成するために必要なＤＴＭＯの量が決定される。以下に説明するように、必要とされる治療用量は、測定された分泌率、患者のパラメータ及び人口統計（インビトロでの分泌とインビボでの血中濃度との間の推定される又は周知の関係についての）から推測できる。

ブロック２１８では、選択された数のＤＴＭＯが移植ツール内に装填される。例示的な移植ツールについては上述した。必要ならば、同種移植片又は異種移植片のために、或いは別の理由で、ＤＴＭＯをカプセル内に入れることができる。もし、ＤＴＭＯを移植ツールに装填する前に、移送する必要がある場合は、ＤＴＭＯは、随意的に、温度や湿度などを一定に保ち、移送中にＤＴＭＯを生存可能に保つ保持ステーションで維持される（２２０）。残りのＤＴＭＯ物質は、随意的に、後での使用のためにインビボで維持される。例えば、インビボにおける生存能力を延長するインキュベーターの暖かい環境下（３０〜３７℃）、又は、インキュベーターの寒い環境下（４℃）で維持される。

ブロック２２４では、ＤＴＭＯのサブセットが患者に移植される。移植方法の例示的実施形態は、上述したとおりである。他の方法は、当該技術分野では周知であり、主に、使用される小器官の形状によって決定される。動物実験は、ＤＭＯ及びＤＴＭＯはインビトロで生存を保つことを示している。これは、ＤＴＭＯは、移植後の数週間及び数ヶ月、治療物質を生成し分泌し続けることを意味する（図７参照）。動物実験では、治療量は１６０日間（又はそれ以上）生成された。ＤＭＯ又はＤＴＭＯの組織は、移植される患者の組織と融合又は十分に取り込まれるように見えるが（特に、組織が、それが採取されたのと同じ種類の組織に移植された場合は）、細胞は治療物質を生成又は分泌するＤＭＯ又はＤＴＭＯを含んでいる。

どちらの場合でも、ＤＴＭＯのインビトロでの能力は、随意的に、測定される（ブロック２２８）。患者への用量は、例えば、この測定の評価、及び／又は過去の患者のデータ（ブロック２２６）に基づいて（詳細については後述する）、移植片の量を増やす又は移植片をいくつか取り除くことによって調整する（ブロック２３０）。移植片の効果を変化させるために、さらなるＤＴＭＯを移植することもできる。

遺伝子操作は、一般的に、選択された遺伝子を細胞内に挿入し、細胞に目的とする治療物質（例えばタンパク質）を生成させる及び随意的に分泌させる遺伝子組み換えを含んでいる。本発明のある実施形態では、遺伝子操作中にＤＭＯを維持するプロセスの少なくとも一部は、遺伝子操作と同様に、バイオリアクター内で行われる（詳細については後述する）。

図１０は、本発明のある例示的実施形態に係る、真皮小器官の採取方法を概略的に説明したフローチャートである。また、図１１（ａ）〜（ｃ）は、図１０に示した方法における、皮膚組織部分１１２０の下側に位置する真皮小器官１１６０を採取する例示的な段階を概略的に示した図である。

ブロック１００２に示すように、本方法は、随意的に、麻酔の局部的な投与（例えば、当該技術分野では周知のように、採取されるＤＭＯの近傍に）を含む。

ブロック１００４に示すように、本方法は、組織部分１１２０へのインナーガイド（inner guide）１１１０の挿入さらに含む。薄い切開部（ランセット切開部：lance cut）１１９０及び／又は１１３０が、インナーガイド１１１０の挿入を容易にすべく、及び、表皮組織の採取を防止する又は最小限に留めるために、好ましくは外科的ランセット、メス又は他の鋭利なプローブを使用して外皮に形成される。インナーガイド１１００は切開部１１９０を経由して組織部分１１２０に挿入される（例えば、一般には、皮膚表面に平行に、及び／又は真皮の目的とする深さに、或いは皮膚の真下に）。インナーガイド１１００は、細い針、ロッド、又は、真皮内部又は皮下腔に挿入できる他の適切な細い物（一般的には真っ直ぐである）を含む。例えば、インナーガイド１１１０は、２０〜２５Ｇ（例えば約２２Ｇ）のサイズの、当該技術分野では周知の針である。インナーガイド１１１０は、真皮又は皮下腔に挿入される、及び／又は一般に水平方向に（すなわち皮膚表面と平行に）に押し入れられる。インナーガイド１１１０を真皮内に挿入させる長さは、一般に採取するＤＭＯの長さと一致する。例えば、インナーガイド１１１０は、手動で挿入され、真皮内に目的とする深さに手動で案内される。前記深さは、挿入プロセス中は、実質的に一定に保たれる。或いは、インナーガイド１１１０は、手動で、繊維状の真皮とその下側の滑らかな脂肪層との境界線をセンシングしながら、皮下腔内に皮下腔に沿って挿入される。

ブロック１００６に示すように、本方法は、随意的に、インナーガイド１１１０を（例えば、切開部１１３０から）皮膚から突き出るように案内することを含む。本発明のある例示的実施形態では、切開部１１９０と１１３０との間の距離は、採取されるＤＭＯの必要とされる長さとほとんど等しい又はそれよりも長い。

ブロック１００８に示すように、本方法は、例えば、インナーガイド１１１０と切断ツールとの間に位置するＤＭＯをトラップするために、チューブ状の切断ツールをインナーガイド１１１０と同軸的及び周囲に挿入することを含む。これは、例えば、内径がインナーガイド１１１０の外径よりも大きいチューブ状の切断ツールを使用することによって実現される。この切断ツールとしては、例えば、コアリングチューブ（coring tube）１１５０などの任意の切断ツールを用いることができる。コアリングチューブ１１５０は、一般に、対称形状のチューブ状の用具（例えば、刃の先端が望ましい鋭利な形状に形成されたハイポチューブ（hypo tube））を使用することができる。コアリングチューブ１１５０としては、例えば、肉薄の（例えば、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの厚さの）、標準的な医療グレードのチューブを用いることができる。コアリングチューブ１１５０の直径は、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍである。コアリングチューブ１１５０及び／又はインナーガイド１１１０の大きさ（例えば直径）は、採取する組織の量及び／又は寸法に基づいて決定される。コアリングチューブ１１５０は、刃先として機能するように構成された、鋭利な端部（先端）１１４０を有している。コアリングチューブ１１５０は、表皮組織の採取を防止するために、好ましくは皮膚の外面に最初の開切部（例えば開切部１１３０）を形成した後に、組織部分１１２０の中に挿入される。

本発明のある例示的実施形態では、図１１（ｂ）に示すように、本方法は、例えば開切部１１３０において、最初に、コアリングチューブ１１５０の端部１１４０を、インナーガイド１１１０の遠心端上に位置させ、その後、真皮ＤＭＯを採取するために、例えば開切部１１９０に向かってコアリングチューブ１１５０をインナーガイド１１１０の長さ方向にスライドさせることを含んでいる。

ブロック１１１０に示すように、本方法のある実施形態は、切断工具を前進させるときに（例えばインナーガイドの近位端に向かって）切断ツールを回転させることを含んでいる。例えば、コアリングチューブ１１５０を手動又は自動的に前進させながら回転させるのに、医療用ドリル又は他の適切なツール或いは回転構造を使用することができる。このことにより、ＤＭＯ１１６０をよりスムーズに採取することができる。例えば、コアリングチューブ１１５０の近位端１１８０は、制御ユニット、モータ、接続コード、ハンドピース及び／又はフットスイッチを備えた医療用ドリル１１７０に接続される。前記医療用ドリルとしては、例えば、Aesculap AG & Co. KG（Am Aesculap Plate, D-78532 Tuttlingen, Germany）社製のAesculap Micro Speed drill（カタログ番号：GD650, GD658, GB661, GBl66、GB660など）がある。切断ツールの刃先を皮膚組織の切断に適した回転速度（例えば、回転速度よりも高くなる、例えば１０００ｒｐｍ高くなる、例えば１０００〜１００００ｒｐｍ高くなる）で回転させるのに、そのようなドリル又は他の回転構造を使用することができる。例えば、チューブ１１５０は、２０００ｒｐｍ以上の速度（例えば、約７０００ｒｐｍ）で回転させられる。また、後述するように、１０００ｒｐｍ以下の回転速度が比較的遅いものを、又は、全く回転しないものを使用することができる。随意的に、ドリルの回転速度を、発振状態で変化させることができる。例えば、回転方向を、時計周りにと反時計回りに定期的に変化させることができる。ドリル１１７０によって回転させている間、コアリングチューブ１１５０は、例えばインナーガイド１１１０の近位端に向かって、例えば開切部１１９０に向かって、手動で又は自動的に前進させる。また、本方法は、例えば、先端１１４０が開切部１１９０をちょうど越えた際に、コアリングチューブ１１５０の前進運動を停止させることを含んでいる。本発明のある例示的実施形態では、その後の作業で、採取した組織を切断ツールの内面から分離するのを容易にするために、及び／又は、切断作業中に組織に作用する力を減少させるために、チューブ１１５０の内面及び外面の少なくとも一部は、例えば低摩擦材料（例えば、テフロン（登録商標）、パリレン、又は他の被覆材料など）によって被覆される。

他の実施形態では、採取目標を貫通して真皮を切断するコアリングチューブ１１５０を補助するために、高速に作動する（例えばバネ仕掛けの）挿入機構が使用される（コアリングチューブを実質的に回転運動させない）。

ブロック１０１２に示すように、本方法は、その上に移植されたＤＭＯ１１６０を保持しているインナーガイド１１１０を、コアリングチューブ１１５０から引き出すことを含んでいる。このことにより、組織部分１１２０からＤＭＯ１１６０を抽出することができる。

本発明のある実施形態によれば、ＤＭＯ１１６０は、インナーガイド１１１０内に残すこともできる。そのような場合は、インナーガイド１１１０は、ＤＭＯ１１６０を扱う、移送する及び／又は操作するのに使用できる。また、ＤＭＯ１１６０は、インナーガイド１１１０からバイオリアクター処理槽へ慎重に移動させることができる。（詳細については図２２を参照しつつ後述する）。又は、ＤＭＯ１１６０は、ＤＭＯを異なるマウント或いはさらなるプロセスのための槽に移送するのに適した様々な移送器具（図示しない）へ慎重に移動させることができる。そのような移送器具としては、例えば、ピンセット、真空グリッパー、又はＤＭＯを掴む及び／又はＤＭＯをインナーガイド１１１０から押し出すことができる他の機械器具がある。さらに、ＤＭＯをインナーガイド１１１０から取り出すのを補助するために、適切な流動体（無菌の液体）を、単独で又は上記した手段と共に使用することもできる。

ブロック１０１４に示すように、本方法は、皮膚部分１１２０から切断ツール（例えばコアリングチューブ１１５０）を引き出すことを含んでいる。

当業者なら容易に理解するであろうが、本発明に係る採取を実施すべく、上述した動作の任意の組み合わせを実施することができる。さらに、他の動作又は一連の動作を用いることができる。

図１２は、本発明のある例示的実施形態に係る真皮採取用具と共に使用される、固定クランプツール１２００を概略的に示している。

本発明のある例示的実施形態では、ツール１２００は、クランプ先端１２１０を有するクランプ機構を含んでいる。例えば、ツール１２００は、周知のピンチクランプ又はピンセットである。ツール１２００には、一定のクランプ力を有する、又は、クランプ力を制御的に変更可能な、バネクランプを用いることもできる。ツール１２００は、閉じた際にクランプ先端１２１０がインナーガイド１１１０の真下となるように、皮膚表面に、インナーガイド１１１０の両側にインナーガイド１１１０と平行に配置される。ＤＭＯがチューブ１１５０で切断される際に固定されるように、クランプ先端１２１０は閉じた際にインナーガイド１１１０及び／又は採取するＤＭＯに関連する皮膚部分１２４０を固定及び／又は支持する働きをする。コアリングチューブ１１５０は、この場合、力が作用する間、インナーガイド１１１０と同軸又は非同軸にクランプ先端１２１０に押される。本発明のある例示的実施形態では、皮膚の一部１２４０のクランプを向上させ、コアリングプロセス中の皮膚の側方への動きを減少させる（最小限に抑える）ために、クランプ先端１２１０は少なくとも１列又は２列のギザギザの歯１２６０を有している。

インナーガイドの周囲の皮膚に同様の圧力を加えるために、外皮へ力を加える他のツール及び／又は機構を使用することもできる。また、例えば、インナーガイドをねじって、コアリングチューブの回転に対して実質的に定位置で保持するような、採取する皮膚を固定するための他の装置及び／又は機構を使用することもできる。

図１３は、本発明のある例示的実施形態のインナーガイド１１１０を覆うように及びに沿って同軸的に挿入されたコアリングチューブ１１５０を概略的に示す断面図である。

本発明のある実施形態では、ガイド１１１０の軸１１２５が実質的にＤＭＯ１１６０の中心に位置するように、インナーガイド１１１０は皮膚の一部１１２０に挿入される。この場合、ＤＭＯ１１６０がインナーガイド１１１０上におおよそ対称的に固定されるように、コアリングチューブ１１５０は、インナーガイド１１１０と実質的に同軸である。

また一方、本発明の他の例示的実施形態では、インナーガイド及びコアリングチューブは、他の適切な位置に配置することもできる。例えば、目的とする採取するＤＭＯが主としてインナーガイドの上方に位置してインナーガイドを取り囲むように、インナーガイドを皮下腔に配置することもできる。したがって、ＤＭＯを切断する際に、インナーガイドがコアリングチューブの下端の内面と近接する又は接触するように位置するように、コアリングチューブはインナーガイドの真上に挿入及び／又は案内される。その場合、インナーガイドは、取り除いたときにインナーガイドの上面に沿って残ったＤＭＯを保持する。

本発明のある実施形態では、上述した手動による作業は、上述したＤＭＯを採取するためのいくつかの又は全て作業を実行するように構成された一体化された装置（図示しない）によって容易になる。例えば、ある採取方法では、一体化された装置は、インナーガイド１１１０の挿入の位置決めと案内、クラップツール１２００の取り付け、コアリングチューブ１１５０の挿入の案内及び切断プロセス中におけるコアリングチューブの動作の制御、及び／又は、インナーガイド１１１０に付着したＤＭＯ１１６０の除去を行うように構成されている。

本発明のある例示的実施形態では、患者からＤＭＯを採取する方法は、ＤＭＯに関連する皮膚関連組織構造（一般的に、ＤＭＯを採取するための標的とする採取場所に位置する）を目的とする形状及び位置（切断ツールが、少なくともＤＭＯの一部をＤＭＯ周辺の組織から分離することができる位置）で作成及び／又は維持することを含んでいる。例えば、膚関連組織構造の一部が目的とする形状及び／又は位置で持ち上げられ維持されるように、その表皮の少なくとも一部を所定の（例えば実質的に平坦な）表面部分に付着させることにより、標的とする採取位置近傍の表皮の一部が持ち上げられる。また、ある例示的実施形態では、表皮を所定の表面に付着させるのは、真空状態を作り出すことを含んでいる（詳細については後述する）。また、表皮を所定の表面に付着させるのは、その表面に接着することを含んでいる。

図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明のある例示的実施形態に係る、ＤＭＯを採取するための真皮採取装置１４００を概略的に示す正面図、側面図及び上面図である。また、図１５は、本発明のある例示的実施形態に係る、ＤＭＯ１５１０を含んでいる皮膚関連組織構造を外部から支持する装置１４００を概略的に示す断面図である。

装置１４００は、真空槽（一般的に、複数のチャネル１４０４を介して真空口１４０２と流体的に接続している上部支持面１４３０を有する、縦置円筒型槽１４０６）を備えている。真空口１４０２は、槽１４０６に真空状態を作成するために、少なくとも真空源（例えば図示しない真空ポンプ）と流体的に接続している。表面１４３０及び／又はチャネル１４０４は、表面１４３０がＤＭＯ１５１０と関連する表皮層１５０８の少なくとも一部と付着することができるように、真空源によって槽１４０６に真空状態が作成された際に、一般にＤＭＯ１５１０の上方に位置するように構成されている。

装置１４００は、切断ツール（コアリングチューブ１５２０）を案内し、切断ツールを所定位置（上面１４３０から所定の距離）に保つためのガイドチャネル１４１６をさらに含んでいる。例えば、切断ツール１５２０の上面は、上面１４３０から例えば約１ｍｍの所に位置する。他の実施形態では、前記距離は、０．３〜２．０ｍｍの範囲である。例えば、チャネル１４１６は、一般的に、直径がコアリングチューブ１５２０よりも少し大きい円筒型のチャネルである。コアリングチューブ１５２０には、１〜１０ｍｍの間のサイズの例えば１４Ｇ（外径が約２．１１である）で、相称的な鋭利な刃先を備えているコアリングニードル（coring needle）を用いることができる。

本発明のある例示的実施形態では、上面１４３０は平坦であり、一般的に湾曲している（又は他の形状である）。例えば、ある実施形態では、上面１４３０の曲半径は、約３．５ｍｍである。他の実施形態では、槽１４０６の幅は、約４ｍｍである。さらに、ある実施形態では、槽１４０６の高さは、約５ｍｍである。他の実施形態では、前記曲半径、幅、高さは、他のもの（例えば、曲半径が３〜２５ｍｍの範囲）を用いることができる。槽１４０６の長さは、一般に、ＤＭＯの長さと同様であり、例えば約３０ｍｍである。或いは、５〜１００ｍｍの範囲である。

ある例示的実施形態では、装置１４００は、表皮槽１５０８をクランプするための２つのチャネル１４０８を含んでいる（詳細については後述する）。各々のチャネル１４０８は、槽１４０６の両側に、少なくとも部分的に沿って位置している。チャネル１４０８の中心は、所定の高さ（採取するＤＭＯの中心とほぼ同じ高さ）に位置する。ある実施形態では、クランプが固定される及び／又は切断する組織を支持するように、チャネル１４０８の中心は、上面１４３０の約２ｍｍ下側に位置する。これらの例示的実施形態では、装置１４００は、槽１４０６に作成される真空状態に実質的に影響を与えることなく、外部から組織をクランプできるように、チャネル１４０８の内面又は外面に２つの可撓性膜要素１４１２を備えている。本発明の他の実施形態では、装置１４００は、要素１４１２及び／又はチャネル１４０８を備えていない。

本発明の例示的実施形態では、装置１４００を使用してＤＭＯ１５１０を採取する方法は、例えばメスを使用して、ＤＭＯ１５１０に関係する皮膚の一部に、所定の距離（例えば、約３０ｍｍ）で、コアリングチューブ１５２０が表皮に入る位置及び出る位置（穿通される入口と出口）となる２つの切開部（図示せず）を形成することを含んでいる。切開部は、採取されたＤＭＯ１５１０の両端に表皮成分が実質的に存在すること、及び／又は、効率的に治癒するために（例えば、素早く及び／又は比較的小さな傷しか残らないように）挿入部位の目的とする形状を維持することを確実にするために形成される。この方法は、点１４１０と点１４１４との間で、切開部が槽１４０６の真下に位置するように、装置１４００を上皮層１５０８（採取部位）と接触した状態で配置することを含む。各々の切開部は、槽１４０６に真空状態がもたらされた際に、ランセットでの切開の力を助けるべく、点１４１０及び／又は点１４１４（又は点１４１０と点１４１４との間）に位置する。本発明のある例示的実施形態では、装置１４００は、随意的に、例えば、装置１４００を採取部位に配置した後、及び、槽１４０６に真空状態を作成する前に、ランセット切開を行うように構成された構造（例えば、バネ仕掛けのランセット）を含んでいる。

この方法は、コアリングチューブ１５２０をチャネル１４１６に挿入することを含んでいる。コアリングチューブ１５２０は、例えばコネクタ（例えば、Jacobs Chuck又は、摩擦ホルダ）を介して、コアリングチューブ１５２０を回転させることができる医療用ドリル又は他の適切な用具及び／又は構造（例えば、ドリル１１７０、図１１参照）に接続される。随意的に、ドリルの回転速度は発信状態によって変化する（すなわち、回転方向は定期的に時計方向又は半時計方向に変化する）。

この方法は、槽１４０６に真空状態を作成する（例えば、真空源を駆動して）ことを含む。その結果、皮膚関連組織構造は槽１４０６に引き込まれ、表皮１５０８（例えば、ランセット切開部の間の）は上面１４３０に完全に保持される。また、表皮１５０８、真皮１５０６及び／又は脂肪組織成分１５０４も、各組織層の厚さ及び槽１４０６の大きさに応じて、槽１４０６に引き込まれる。したがって、槽１４０６の大きさは、１つ以上の組織層の予想される厚さ及び／又は外部からのクランプ（ここで説明したような）に応じて設計され、脂肪組織１５０４を真空槽１４０６に引き込み、及び槽１４０６の下向き及び実質的に外側に作用する。

この方法は、さらに、例えば、ドリル１１７０（図１１参照）を使用して、比較的高い回転速度（例えば、１０００ｒｐｍよりも高い速度、或いは、１０００〜１００００ｒｐｍの間の速度）で、コアリングチューブ１５２０を回転させることを含んでいる。例えば、コアリングチューブ１５２０は、２０００ｒｐｍ以上の回転速度、又は、約７０００ｒｐｍで回転する。又は、１０００ｒｐｍ以下の比較的遅い回転速度で回転する、或いは、上述したように全く回転しない。この方法は、コアリングチューブ１５２０を真空槽１４０６に沿って前進させることを含んでいる（例えば、少なくとも槽１４０６の全長に沿って）。コアリングチューブ１５２０は、ＤＭＯ１５１０が槽１４０６に沿って皮膚関連組織構造の略同一の深さから採取されるように、チャネル１４１６によって案内される。コアリングチューブ１５２０は、前進させる速度を制御すべく、手動で又は電動アクチュエータ（図示せず）を使用して前進させる。

この方法は、ＤＭＯ１５１０を、ＤＭＯの周囲の組織から分離することを含んでいる。例えば、装置１４００は、チャネル１４１６の実質的に反対側に設けられた、延長部１４１８（例えば、長さは１〜５ｍｍであり、半径はチャネル１４１６半径とほぼ同じである）を有しており、コアリングチューブ１５２０は槽１４０６を通過した後に、延長部１４１８内に入ることができる。また、採取されたＤＭＯを分離するために、コアリングチューブが表面１４４０に切り込むように、切断表面１４４０（シリコン又は他の適切な材料で形成されている）は延長部１４１８内に位置される。また、ＤＭＯ１５１０がコアリングチューブ１５２０内に積極的に引き込まれるように、コアリングチューブ１５２０内には、その後端から真空状態が作成される。このことにより、ＤＭＯの周囲組織からの最終的な脱離が促される。

この方法は、さらに、その内部にＤＭＯを保持したコアリングチューブ１５２０を装置１４００から引き出すことを含んでいる。

図１６は、本発明の他の例示的実施形態に係る、目的とする位置で皮膚関連組織構造を外部から支持する装置１４００を概略的に示す断面図である。

図１６の例示的実施形態では、真空槽内で支持された皮膚関連組織構造を外部からクランプすることによって、皮膚１５０６の固定及び／又は脂肪１５０４の槽１４０６内へのレクリートメント（recruitment）の防止を向上させることができる。例えば、クランプツール１６００（例えば、図１２を参照しつつ説明したクランプツールと類似している）は、真空槽１４０６内で支持されている皮膚関連組織構造を対称的につかむ。クランプツール１６００の２つのクランプ端１５０２は、それぞれチャネル１４０８内に挿入される。クランプツール１６００は、クランプ端１５０２が可撓性要素１４１２に押し付けられるように閉じられる。したがって、槽１４０６内の真空状態に実質的に影響を与えることなく、槽１４０６内の皮膚関連組織構造は側方からクランプされる。クランプ端１５０２によって加えられるクランプ力は、例えば、ばね１５１２又は他の適切な装置の一定力又は可変力に相当する。

上記に説明した真空槽は、一般に、その長手方向軸に沿って一定の形状及びサイズを有しているが、当業者なら容易に理解するであろうが、本発明の他の実施形態では、真空槽は、後述するように、その他の所定のサイズ及び／又は形状であってもよい。

図１７は、本発明の他の例示的実施形態に係る真皮採取装置１７００を概略的に示す図である。

真皮採取装置１７００は、高位突出部１７０６を有する真空槽１７０１を備えている。高位突出部１７０６は、例えば、コアリングチューブ１７１６の軌道上で一般に水平方向である皮膚組織単層の高平部（plateau）を作成するのに適した所定のサイズ及び／又は形状を有している。例えば、突出部１７０６は、脂肪層１７１８を突出部１７０６内に吸い込み、コアリングチューブ１７１６の軌道に沿って支持できるように、槽１７０１内の他の部分よりも高い位置にある。結果として、所定の長さのＤＭＯを採取した後、コアリングチューブ１７１６は、脂肪層１７１８内部に若干前進するので、採取されたＤＭＯは、その周囲組織から分離される。採取されたＤＭＯはコアリングチューブ１７１６内に残り、身体から引き出される。装置１７００のこの構造によれば、上述したように、皮膚に「出口」の切開部を形成するのを省くことができる。したがって、ＤＭＯの採取は１つの切開部のみから行うことができる。

本発明のある例示的実施形態では、装置１７００は、コアリングチューブ１７１６を槽１７０１に沿って所定の距離だけ（例えば、コアリングチューブ１７１６が脂肪組織に少し入り込む位置まで）手動で前進させることができるように、ドリルストッパー１７０８を備えている。

図１８は、本発明の別の例示的実施形態に係る採取装置１８００の概略図であり、図１９は、ＤＭＯ１８３０を採取するのに使用される装置１８００の概略断面図である。

本発明のある例示的実施形態では、ＤＭＯを採取するのに、コア生検装置（例えば、乳癌の生体検査に使用される装置と似ている）を使用する。装置１８００は、切断ツール１８０８（例えば、上述したようなツール）と皮下採取トロカール（Subcutaneous Harvest Trocar：HST）１８０６を備えている。ＨＳＴ１８０６は、例えば、鋭利な先端１８０４と適切な内径（切断ツール１８０８がＨＳＴ１８０６内に同軸的に挿入されるように、切断ツール１８０８の外径よりも若干大きい）を有する皮下注射針である。ＨＳＴ１８０６には、適切な深さ（例えば、１ｍｍ又はそれ以上）及び適切な長さ（例えば、採取するＤＭＯの目的とする長さと実質的に等しい）のノッチ切欠（notch cutout、窓）１８０２が形成されている。

図１８の例示的実施形態では、ＨＳＴ１８０６が切断ツール１８０８と共に単一ユニットとして挿入される切開部（ランセット切開部）が１つだけが形成される。切開部は、例えば手術用メスの刃を使用して、皮膚の真下又は内部の目的位置（好ましくは皮下腔）に、形成される。ノッチ切欠１８０２は、真皮層１８４０に向けて上側に位置している。切断ツール１８０８は、ＨＳＴ１８０６のスムーズな穿通を可能にすべく、窓切欠１８０２が閉じるように、穿通中はＨＳＴ１８０６内に位置する。ツール１８０８及びその中に挿入されるＨＳＴ１８０６は、ノッチ切欠１８０２の長さだけ皮下の接触部分に沿って延び、端部１８０４は皮膚表面からは突き出ない。適切な位置に達すると、ノッチ切欠１８０２を露出させるべくツール１８０８は引っ込められ、真皮組織がノッチ切欠に十分に詰められる。ノッチ１８０２内に真皮を十分に詰めるのを助けるために、適切なクランプツール（例えば図１２を参照しつつ前述したような）を使用して皮膚表面には適切な圧力が加えられる、及び／又は、図示しない真空マニホールド（例えば、ノッチ切欠１８０２の下側に設けられた）によってＨＳＴ１８０２内に真空状態を生成する。ツール１８０８はモータ（例えば、前述したような、回転速度が真皮組織を切断するのに適切な回転ツール１８０８）に接続することができる。前記回転速度は比較的高い回転速度であり、例えば、１０００ｒｐｍ、又は、１０００〜１００００ｒｐｍの間である。ツール１８０８は、例えば、２０００ｒｐｍ以上の高い回転数（例えば約７０００ｒｐｍ）で回転する。ツール１８０８は、その後、切欠１８０２内のＤＭＯ１８３０を切断すべく、切欠窓１８０２の終端部を越えるまで、手動又は自動的によって前進させられる。それが完了すると、ツール１８０８の前進及び回転運動は停止し、切断ツール１８０８はその内部に採取されたＤＭＯ１８３０と共に引っ込められる。ＳＨＴ１８０６は、その後、切断部位から取り除かれる。ＤＭＯ１８３０は、例えば、ツール１８０８の中に殺菌した液体（例えば食塩水）を噴出させる注射器、又はＤＭＯ１８３０を切断ツール１８０８の終端部（図示しない）から引き出す真空源を使用して、切断ツール１８０８から取り出される。

当業者なら容易に理解するであろうが、装置１８００は、切開部を１つだけ形成することにより、ＤＭＯを採取できる。さらに、装置１８００は、比較的厚い皮膚の領域（例えばドナーの背部の領域）からＤＭＯを採取するのに効果的に使用し得る。

当業者なら容易に理解するであろうが、上述したような本発明に係る採取方法及び／又は装置は、真皮内に薄い皮膚切断装置を導入することを含んでいる。したがって、発明に係る採取方法及び／又は装置は、皮膚の外面に対して比較的最小限の損傷でＤＭＯを採取することができる。したがって、目的とする組織を採取するための、低侵襲方法を提供することができる。

また、ここまでの本発明のある実施形態では、ＤＭＯを採取するための方法及び／又は装置に関して説明したが、当業者なら容易に理解するであろうが、本発明の他の実施形態では、方法及び／又は装置の少なくとも一部は、他の手段（例えば、形成外科的処置、皮膚科手術、又は、組織の採取を含んでいる他の手段）によって実施される。本発明に係る方法及び／又は装置は、例えば、その後の移植に充填材料として使用される真皮組織を採取するのに使用される。

本発明のある実施形態では、真皮小器官を取り扱う及び処理するための、生体外（インビボ）用のシステム及び方法が提供される。直接的ＭＯとして採取された真皮小器官は、ＭＯ用のマウントとして、それらのインナーガイド上に置かれる。これらの実施形態では、その後の処理中にＭＯの位置及び方向を保つためにインナーガイドが使用される。他の実施形態では、真皮ＭＯはインナーガイドから取り出され、組織培養ウエル上に又はバイオリアクターの浸出槽上に直接的に載置される（詳細については図２２を参照しつつ後述する）。ある実施形態では、皮膚内から回収したコアリングチューブ内にＤＭＯが残っている場合は、生物学的に適合する液体（生理食塩水又は成長溶剤）をコアリングチューブの後端に流し込んで、ＤＭＯをコアリングチューブから流し出す。ＤＭＯは、バイオリアクターの槽内へ直接的に流し出すこともできる（詳細については後述する）。

本発明のある実施形態では、ＤＴＭＯを移植するためのシステム及び方法を提供する。例えばＤＭＯを遺伝子改質して、ＤＭＯを作成及び／又は処理した後、タンパク質療法又はＲＮＡ療法のために、改質されたＤＭＯ又はＤＴＭＯは患者に移植して戻される。移植される全ての又は一部のＤＴＭＯの数は、分泌タンパク質の所望する治療用量によって決定される。ＤＴＭＯは、皮下（又は身体の他の場所）に移植される。トロカール針を使用して皮下移植すると、ＤＴＭＯを皮下腔に線形状に残すことができる。線形状に移植すると、後にＤＴＭＯを除去する場合（例えば、治療を終了する又は治療タンパク質の用量を減らす場合）の位置決めが容易になる。他の周知の幾何学的な移植パターンを用いることもできる。また、線形移植は、真皮組織の周囲の組織への融合を助長することもできる。

図２０は、本発明のある例示的実施形態に係る、ＤＴＭＯの移植方法を概略的に示したフローチャートである。

ブロック２００２に示すように、目的とする移植部位に、局部麻酔薬を随意的に投与する。

ブロック２００４に示すように、本発明のある例示的実施形態では、ＤＴＭＯ（随意的に周囲の殺菌された生理食塩水溶液と一緒に）は、キャリア（例えば、注射器に装着される移植針）内に吸引される。針は適切な直径（例えば１７〜１２ゲージ）を有している。随意的に、針の先端には、シリコンチューブの短い伸長部（又は同様のもの）を有している（注射器のブランジャを引っ込めるときに、針のカニューレにＤＴＭＯを吸引するのを容易にするために）。

ブロック２００６に示すように、ＤＴＭＯを装填した後、皮下の目的位置へ、ＤＴＭＯの長さと略同一である距離だけ、移植針を皮膚に突き刺す（シリコンチューブの延長部なしで）。

ブロック２００８に示すように、ある実施形態では、移植針は、移植部位の遠位端で、皮膚の表面から突き出る。

本発明のある例示的実施形態では、この方法は、真皮治療小器官がキャリアから移植部位に放出されるように、吸引された真皮治療小器官に圧力を加えることを含んでいる。

ブロック２０１０に示すように、ＤＴＭＯの先端は、放出位置において、把持ツール（例えばピンセット）によって把持される。

ブロック２０１２に示すように、移植針からＤＴＭＯを放出し、針トラック（needle tract）に沿って直線的にＤＴＭＯを留置しながら、移植針は皮下腔から引き戻される。必要であれば、例えば、引き戻す際に、注射器のブランジャを徐々に押し下げることにより、ＤＴＭＯの放出を促進することができる。

ブロック２０１４に示すように、ＤＴＭＯを留置したら、ＤＴＭＯの先端を把持ツールから離す。

本発明のある実施形態では、移植した真皮小器官のインビトロでの区分（demarcation）及び位置決めを行うためのシステム及び方法を提供する。処理された組織（例えばＤＴＭＯなど）の身体内での皮下移植（又は身体の他の部分）での位置決めは、例えば、タンパク質治療の終了又は分泌タンパク質の用量を減少させる必要がある場合は重要である。例えば、用量の終了又はタイトレーション（titration）は、１つ又はそれ以上のＤＴＭＯを完全に除去することにより、及び／又は、移植したＤＴＭＯの１つの一部或いは１つ以上のＤＴＭを除去することにより行われる。本発明のある実施形態では、皮下移植したＤＴＭＯを同定するために、肉眼で視認できる又は視認するために特定の照明条件を必要とする不活性の生体適合性インク又は染色液（例えば発色団を含んでいる）によって、ＤＴＭＯを移植する前に着色する。このようにして、目視検査及び／又は視認補助手段（enhanced imaging means）によってＤＴＭＯをその周囲の組織と区別できる。

ある実施形態では、ＤＴＭＯの周囲表面は、例えば、生体適合性カーボン粒子、生体適合性タトゥーインク又は他の適切な材料によってコーティングされる。皮下に移植すると、ＤＴＭＯは、肉眼又は適切な視認補助装置によって視認される。移植されたＢＴＭＯの視認性を高めるための他の方法としては、皮膚表面の上方に強い光源を配置することや、又は、皮膚が半透明に見えるようにして染色したＤＴＭＯがよりよく視認できるように、皮膚をつかんで光源を皮膚の一方側に配置することがある。また、蛍光性の染色液を用いて、ＵＶ光線を当てたときにだけ視認できるようにする方法もある（例えば蛍光性プラスチックビーズを使用する）。

他の実施形態では、皮下に移植されたＤＴＭＯの位置を、ＤＴＭＯと共に埋め込んだ生体適合性構造によって識別する。そのような生体適合性構造としては、様々な外科的処置において一般的に使用される、非吸収性一本鎖ナイロンがある。そのような縫合糸は、ＤＴＭＯと同じ移植トラックに埋め込まれる。又は、ＤＴＭＯの空間的位置が縫合糸の位置によって判別できるように、真皮上層内のＤＴＭＯの上に直接的に埋め込まれる。さらに、ＤＴＭＯの深さは、皮下腔の深さにあることが分かっている。縫合糸は、肉眼で視認する、照明手段を用いて観察する、及び／又は、他の適切な視覚化手段（例えば超音波検査）の助けを借りて観察する。また、蛍光性の縫合糸を用いると、適切なＵＶ照明下で視認することができる。また、非吸収性材料の縫合糸を用いると、所定の期間（例えば数週間）、位置を判別することができる。

他の実施形態では、ＤＴＭＯは、蛍光マーカー又は他の視認可能なマーカーを発現するための遺伝子を含むように遺伝子組み換えされる。例えば、ＤＴＭＯは、緑色蛍光タンパク質（Green Fluorescent Protein：GFP）遺伝子又は発光酵素遺伝子（治療用タンパク質用の遺伝子と共に発現する）によって遺伝子組み換えすることができる。このようにして、適切なＵＶ照明（又は他の適切な照明）及び視覚条件を用いて、ＤＴＭＯを非侵襲的に視認することができる。

本発明のある実施形態では、移植したＤＴＭＯを除去又は切除するためのシステム及び方法を提供する。例えば、患者に対するＤＴＭＯ療法が終了した場合、又はタンパク質の分泌を減らす必要がある場合は、移植したＤＴＭＯを部分的に又は全体的に除去する、或いは、部分的又は全体的に切除する。ある実施形態では、ＤＴＭＯを除去するのに、ＤＭＯを採取するのに使用したコアリングチューブと直径が同様又は若干大きいコアリングチューブを使用する。

図２１に示すように、ブロック２１では、皮下に移植したＤＴＭＯの位置を判別する。ブロック２１０３では、随意的に、ＤＴＭＯを除去する部位に局部麻酔薬を行う。ブロック２１０４では、ＤＴＭＯを含んでいる組織のコアの採取すべく、皮下にインナーガイドを挿入する（ＤＴＭＯの長さ方向に沿って挿入する）。ブロック２１０６では、インナーガイドに、コアリングニードルを同軸的に挿入する。コアリングニードルの直径は、移植針の直径（例えば１１ゲージ）と同じである又は大きい。ブロック２１０８では、ＤＴＭＯを含んでいる組織のコアを採取する。ブロック２１１０では、組織のコアを保持したインナーガイド及びコアリングニードルをＤＴＭＯと共に皮膚から引き出す。ある実施形態では、身体から切断物質を取り出すのを助けるために、そのようなコアリング方法は、真空吸引方法と組み合わされる。

本発明のある実施形態では、患者の外傷及び侵襲性を低くするために、低侵襲性または非侵襲性のＤＴＭＯ切除方法が使用される。ある実施形態では、染色されたＤＴＭＯの場合は、レーザー（例えば低侵襲性ヤグレーザー）が使用される。ヤグレーザーのエネルギーは、エネルギーが主にＤＴＭＯに直接的に向けられて周囲に与えるダメージが最小限となるように、発色団によって選択的に吸収される。また、他の光エネルギー源を使用することもできる。

他の実施形態では、ＤＴＭＯは、皮下腔にＤＴＭＯの長さ方向に挿入された低侵襲性プローブから伝達される破壊的エネルギーによって切断される。そのようなプローブは、ラジオ周波数、低温、マイクロ波、抵抗熱などの様々なタイプのエネルギーを伝達することができる。縫合糸などの共に移植される構造物は、ＤＴＭＯの位置を判別するのに使用され、それによってプローブを皮下に挿入する（例えば、縫合糸に沿って又は縫合糸の真下に）ことが可能にある。その場合は、例えば、縫合糸が皮下腔に存在したまま、破壊的エネルギーが伝達される。又は、縫合糸は、プローブを設置した後、破壊的エネルギーが伝達される前に取り除くこともできる。加えられるエネルギーの量は、ジアテルミー凝固中で組織内のタンパク質を変性させるのに必要なエネルギーと等しい。又は、加えられるエネルギーの量は、組織を焼き切る外科手術電気メスに使用するのに必要なエネルギーと同程度である。もちろん、位置確認及び破壊エネルギー伝達には、他の手段を用いることもできる。

例えば本発明に係る実施形態によってＤＭＯを採取した後に、ＤＭＯは随意的に遺伝子操作される。組織を遺伝子操作するのには、周知のどの方法を用いてもよい。ある例示的な方法では、遺伝子を組み換えウイルスベクターと共に、組織の細胞に挿入する。治療物質をエンコードするための外生的な核酸断片を標的細胞及び／又は組織に導入するためには、当該技術分野では周知の多種多様なベクター（ウイルスベクター、プラスミドベクター、線形ＤＮＡなど）を使用することができる。これらのベクターは、感染、形質導入、トランスフェクション、リン酸カルシウム介在トランスフェクション、ＤＥＡＥデキストラン介在トランスフェクション、エレクトロポレーション、リポソーム介在トランスフェクション、微粒子銃遺伝子導入、融合及びアニオン・リポソーム（カチオン・リポソームの使用の代替物である）を用いたリポソーム介在トランスフェクション、直接噴射、受容体介在取り込み、マグネットポレーション（magnetoporation）、超音波、及び他の周知の方法を使用して挿入される。遺伝子挿入は、ベクターがＤＭＯの細胞と反応できるように、ベクターをＤＭＯの周辺に導入することにより成し遂げられる。外生的な核酸断片が細胞に組み込まれると、核酸断片によりエンコードされた治療物質の生成及び／又は分泌レートが定量化される。

本発明のある例示的実施形態では、ＤＭＯの遺伝子組み換えは、内在性遺伝子の発現プロフィールを改質することによって行われる。これは、例えば、内在性遺伝子の発現を制御するために、エンハンサー又は抑制性或いは誘導性調節エレメントを導入することにより達成される。

他の実施形態では、本発明は、本発明に係る遺伝子組み換えされたＤＭＯを患者に移植することによって、目的とする遺伝子産物を患者に送達する方法を提供する。

上述したように、プロセス中は、ＤＭＯは栄養溶液と接触することができる。したがって、ＤＴＭＯによって生成された治療物質は、濃度が測定可能な溶液中に分泌される。目的遺伝子は、ＲＮＡ分子（センス又はアンチセンス）、ペプチド、ポリペプチド、糖タンパク質、リポタンパク、又はそれらの組み合わせ、或いは他の改質後ペプチドなどにエンコードされる任意の遺伝子である。本発明のある実施形態では、目的遺伝子は、組織サンプル内で自然に発現する。本発明の他の実施形態では、組織サンプルは、少なくとも１つの細胞が目的遺伝子（細胞によって自然に発現しない、又は細胞内に改質された遺伝子プロフィールを有している）を発現させるように遺伝子操作される。

ここで使用される「核酸」は、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、及び、適切な場合には、リボ核酸（ＲＮＡ）などのポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチド或いはそれらの模倣剤のことである。この用語は、当然、ヌクレオチド類似体から作成されたＲＮＡ又はＤＮＡの同等物、類似物、及び、上述した実施形態に適用できるような、一本鎖（センス又はアンチセンス）及び二本鎖のポリヌクレオチドを含んでいる。この用語は、同様に機能する非自然的に生成されたタンパク質と同様に連鎖する、自然発生的核酸塩基、砂糖、共有結合インターヌクレオシド（バックボーン）から成るオリゴヌクレオチドを含んでいる。そのような改質又は置換されたオリゴヌクレオチドは、望ましい性質（例えば、高められた細胞取り込み、核酸目標に対しての高められた親和性、及び、ヌクレアーゼの存在下での高められた安定性）を有するため、しばしば自然の形態よりも好ましい。

当該技術分野では周知であるが、「タンパク質」、「ペプチド」又は「ポリペプチド」は、ペプチド結合による特定配列で結合された、アミノ酸の線形ポリマーを意味する。ここで使用する「アミノ酸」は、特別に指定しない限り、アミノ酸のＤ又はＬ立体異性体である。本発明の範囲には、同等のタンパク質又は同等のペプチド（例えば精製した野生型の腫瘍抑制タンパク質の生物活性を有する）が含まれる。「同等のタンパク質」及び「同等のペプチド」は、自然発生のタンパク質又はポリペプチドの直鎖状配列から離脱したアミノ酸置換（しかし生物活性は変化しない）を有する化合物を意味する。これらの同等物は、アミノ酸と関連した１つ又はそれ以上のアミノ酸（例えば同様に荷電したアミノ酸）の置き換え、又は、側鎖或いは官能基の置換又は改質によって、天然配列とは異なる。

タンパク質、ペプチド、ポリペプチド糖タンパク又はリポタンパクは、限定されるものではないが、次のタンパク質又はそれらのタンパク質の様々な組み合わせであり得る。プロテアーゼ、リパーゼ、リボヌクレアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ、血液凝固因子、チトクロームｐ４５０酵素、転写因子、ＭＨＣ成分、サイトカイン、インターロイキン、ＢＭＰ、ケモカイン、成長因子、ホルモン、酵素、モノクローナル抗体、一本鎖抗体、オキシドレダクターゼ、ｐ４５０、ペルオキシダーゼ、ヒドロゲナーゼ、脱水素酵素、カタラーゼ、転移酵素、ヒドロラーゼ、イソメラーゼ、リガーゼ、アミノアシルｔＲＮＡ合成酵素、キナーゼ、リンタンパク質、突然変異トランスポゾン、酸化還元酵素、コリンエステラーゼ、グルコアミラーゼ、グリコシルヒドロラーゼ、トランスカルバミラーゼ、ヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、リボヌクレアーゼ、ＡＴＰアーゼ、ペプチダーゼ、環状ヌクレオチドシンテターゼ、ホスホジエステラーゼ、リンタンパク質、ＤＮＡ又はＲＮＡ関連タンパク質、高移動度グループタンパク質、対ボックスタンパク質、ヒストン、ポリメラーゼ、ＤＮＡ修復タンパク質、リボソームタンパク質、電子伝達タンパク質、グロビン、メタロチオネイン、膜内輸送タンパク質、構造タンパク質、受容体、細胞表面受容体、核内受容体、Ｇタンパク質、嗅覚受容体、イオンチャネル受容体、チャネル、チロシンキナーゼ受容体、細胞接着分子又は受容体、光受容体、活性ペプチド、プロテアーゼ阻害剤、シャペロン、シャペロニン、ストレス関連タンパク質、転写因子、及び、キメラタンパク質。

ある実施形態では、本発明に係るＤＭＯから分泌されるタンパク質の量は、移植前は、少なくとも１．６μｇ／ＤＴＭＯ／日である。

本発明のある実施形態では、目的とする遺伝子は、エリスロポエチン又はそれと同等のタンパク質にエンコードされる。

本発明の他の実施形態では、目的とする遺伝子は、限定されるものではないが、次のタンパク質又はそれらのタンパク質（及びその等価物）の様々な組み合わせであり得る。インスリン、トリプシノーゲン、キモトリプシノゲン、エラスターゼ、アミラーゼ、血清胸腺因子、胸腺液性因子、サイモポイエチン、ガストリン、セクレチン、ソマトスタチン、Ｐ物質、成長ホルモン、ソマトメジン、コロニー刺激因子、赤血球生成促進因子、上皮細胞増殖因子、肝臓赤血球生成因子（ヘパトポエチン）、肝細胞増殖因子、インターロイキン、陰性成長因子、βファミリーの線維芽細胞成長因子及び形質転換成長因子、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、ヒト成長ホルモン、Ｇ−ＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＴＮＦ受容体、ＰＤＧＦ、ＡＡＴ、ＶＥＧＦ、スーパーオキシド・ジスムターゼ、インターロイキン、ＴＧＦ、ＣＴＮＦ、ＰＥＤＦ、ＮＭＤＡ、ＡＡＴ、アクチン、アクチビンβ‐Ａ、アクチビンβ−Ｂ、アクチビンβ−Ｃ、アクチビンβ−Ｃ、アデノシン・デアミナーゼ、アデノシン・デアミナーゼ アガラーゼβ、アルブミンＨＡＳアルブミン、アルコール脱水素酵素アルドラーゼ、アルフィメプラーゼ（alfimeprase）、アルファ １−アンチトリプシン、アルファ １−ガラクトシダーゼ、アルファ １−酸性糖タンパク質（ＡＧＰ）、アルファ １−抗キモトリプシン、アルファ １−抗トリプシンン ＡＴ、アルファ １−ミクログロブリン Ａ１Ｍ、アルファ ２−ミクログロブリン Ａ２Ｍ、アルファ−フェトプロテイン、アルファ−ガラクトシダーゼ、アミノ酸酸化酵素、Ｄ−、アミノ酸酸化酵素、Ｌ−、アミラーゼ、アルファ、アミラーゼ、ベータ、アンギオスタチン、アンギオテンシン、変換酵素、アンキリン、ＡＰＯ−ＳＡＡ、アルギナーゼ、アスパラギナーゼ、アスパルチル、アミノトランスフェラーゼ、心房性ナトリウム利尿因子（ＡＮＦ）、心房性ナトリウム利尿ペプチド（ＡＮＰ）、アビジン、ベータ−２−糖タンパク質１、ベータ−２−ミクログロブリン、ベータ−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ Ｂ−ＮＡＧ、ベータアミロイド、脳性ナトリウムタンパク質（ＢＮＰ）、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、カドヘリンＥ、カルクａ、カルクｂ、カルシトニン、カルサイクリン、カルデスモン、カルギザザリン（Calgizzarin）、カルグラニュリン（Calgranulin）Ａ、カルグラニュリンＣ、カルモジュリン、カルレティキュリン、カルバスキュリン（calvasculin）、カルボニックアンヒドラーゼ、カルボキシペプチダーゼ、カルボキシペプチダーゼＢ、カルボキシペプチダーゼＹ、CARDIAC TROPONIN I、CARDIAC TROPONIN T、カゼイン、アルファ タラーゼ、カテニン、カテプシンＤ、ＣＤ９５Ｌ、ＣＥＡ、セルラーゼ、動原体タンパク質Ｂ、セルロプラスミン、セルプラスミン、コレシストキニン、コレステロール・エステラーゼ、コリンエステラーゼ、アセチル、コリンエステラーゼ・ブチリル、絨毛膜ゴナドトロピン（ＨＣＧ）、絨毛膜ゴナドトロピン・ベータ・コア（ＢｃｈＣＧ）、キモトリプシンキモトリプシノゲン、キモトリプシン、クレアチンキナーゼ、Ｋ−ＢＢ、ＣＫ−ＭＢ（クレアチンキナーゼＭＢ）、ＣＫ−ＭＭ、クララ細胞リン脂質結合タンパク質、クロストリパイン、クルステリン、ＣＮＴＦ、コラーゲン、コラゲナーゼ、コラーゲン（タイプ１−ＶＩ）、コロニー刺激因子、相補体Ｃ１ｑ、相補体Ｃ３、相補体Ｃ３ａ、相補体Ｃ３ｂアルファ、相補体Ｃ３ｂベータ、相補体Ｃ４、相補体Ｃ５、相補体ファクターＢ、相補体Ｃ５、コンカナバリンＡ、コルチコリベリン、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン、Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）、Ｃ型ナトリウム利尿ペプチド（Ｃｎｐ）、シスタチンＣ、Ｄ−ダイマー、デルタ１デルタ様キナーゼ１（Ｄ１ｋ１）、デオキシリボヌクレアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼＩ、デオキシリボヌクレアーゼＩＩ、デオキシリボ核酸、デルサラザイン（dersalazine）、デキストラナーゼ、ジアフォラーゼ、ＤＮＡリガーゼ、Ｔ４、ＤＮＡポリメラーゼＩ、Ｔ４、ＥＧＦ、エラスターゼ、エラスチン、内分泌腺由来血管内皮成長因子（ＥＧ−ＶＥＧＦ）、エラスチン・エンドセリン、エラスチン・エンドセリン１、エラスチン・エオタキシン・エラスチン、上皮細胞増殖因子（ＥＧＦ）、上皮好中球活性化ペプチド７８（ＥＮＡ−７８）、エリスロポエチン（Ｅｐｏ）、エストリオール、エクソダス（exodus）、ファクターＩＸ、ファクターＶＩＩＩ、脂肪酸結合タンパク質、フェリチン、線維芽細胞増殖因子、線維芽細胞増殖因子１０、線維芽細胞増殖因子１１、線維芽細胞増殖因子１２、線維芽細胞増殖因子１３、線維芽細胞増殖因子１４、線維芽細胞増殖因子１５、線維芽細胞増殖因子１６、線維芽細胞増殖因子１７、線維芽細胞増殖因子１８、線維芽細胞増殖因子１９、線維芽細胞増殖因子２０、線維芽細胞増殖因子３、線維芽細胞増殖因子４、線維芽細胞増殖因子５、線維芽細胞増殖因子６、線維芽細胞増殖因子７、線維芽細胞増殖因子８、線維芽細胞増殖因子９、フィブロネクチン、焦点接着キナーゼ（ＦＡＫ）、ホリトロピン・アルファ、ガラクトース酸化酵素、ガラクトシダーゼβ、ガマＩＰ−１０、ガストリン、ＧＣＰ、Ｇ−ＣＳＦ、グリア由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、グリア細胞繊維性酸性、グリア・フィラメント・タンパク質（ＧＦＰ）、グリア由来神経栄養因子ファミリー受容体（ＧＦＲ）、グロブリン、ブドウ糖酸化酵素、グルコース−６−リン酸塩、デヒドロゲナーゼ、グルコシダーゼ・アルファ、グルコシダーゼ・ベータ、グルクロニダーゼ・ベータ、グルタミン酸デカルボキシラーゼ、グリセルアルデヒド三リン酸デヒドロゲナーゼ、グリセロール、デヒドロゲナーゼ、グリセロール・キナーゼ、グリコーゲン・ホスホリラーゼＩＳＯ ＢＢ、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、成長刺激ホルモン（ＧＲＯ）、成長ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヘモペキシン、肝臓赤血球生成因子（ヘパトポエチン）、ヘレグリン・アルファ、ヘレグリン・ベータ１、ヘレグリン・ベータ２、ヘレグリン・ベータ３、ヘキソキナーゼ、ヒストン、ヒト骨形成タンパク質、ヒト・レラキシンＨ２、ヒアルロニダーゼ、ヒドロキシステロイド脱水素酵素、低酸素誘導因子−１アルファ（ＨＩＦ−１ アルファ）、Ｉ−３０９／ＴＣＡ−３、ＩＦＮアルファ、ＩＦＮベータ、ＩＦＮガンマ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、ＩｇＭ、インスリン、インスリン様成長因子Ｉ（ＩＧＦ−Ｉ）、インスリン様成長因子ＩＩ（ＩＧＦ−ＩＩ）、インターフェロン、インターフェロン誘導性Ｔ細胞アルファ化学誘引物質（Ｉ−ＴＡＣ）、インターロイキン、インターロイキン１２ベータ、インターロイキン１８結合タンパク質、腸トレフォイル因子、ＩＰ１０、ジャグド１、ジャグド２、カッパーＬ鎖、ケラチノサイト成長因子（ＫＧＦ）、キスル、Ｌａ／ＳＳ−Ｂ、乳酸脱水素酵素、乳酸脱水素酵素、Ｌ‐ラクトフェリン、ラクトペルオキシダーゼ、ラムダＬ鎖、ラミニン・アルファ１、ラミニン・アルファ２、ラミニン・ベータ１、ラミニン・ベータ２、ラミニン・ベータ３、ラミニン・ガンマ１、ラミニン・ガンマ２、ＬＤ７８ベータ、レプチン、ロイシン、アミノペプチダーゼ、黄体形成ホルモン（ＬＨ）、ＬＩＦ、リパーゼ、肝細胞成長因子、ＬＥＣ（liver-expressed chemokine）、ＬＫＭ抗原、ＴＮＦ、ＴＮＦベータ、ルシフェラーゼ、黄体形成ホルモン放出ホルモン、リンパ球活性化遺伝子１（ＬＡＧ−１）、Lymphotactin、リゾチーム、マクロファージ炎症性タンパク質１アルファ（ＭＩＰ−１アルファ）、マクロファージ由来ケモカイン（ＭＤＣ）、リンゴ酸脱水素酵素、マルターゼ、ＭＣＰ（マクロファージ／単球走化性タンパク質）−１，２及び３，４、Ｍ−ＣＳＦ、ＭＥＣ（ＣＣＬ２８）、膜型ＦＲＰ（frizzled-related protein）、ミッドカイン、ＭＩＦ、ＭＩＧ（インターフェロンγによって誘導されたモノカイン）、ＭＩＰ２〜５、ＭＩＰ−１ベータ、Ｍｐ４０、Ｐ４０Ｔ細胞及びマスト細胞成長因子、ミエリン塩基性タンパク質ミエロペルオキシダーゼ、ミオグロビン、ミオスタチン成長分化因子８（ＧＤＦ−８）、ミオシンＬＣ、ミオシンＨＣ、ＡＴＰａｓｅ、ＮＡＰ−２、ネガティブ成長因子、神経成長因子（ＮＧＦ）、ノイラミニダーゼ、ニューレグリン１、ニューレグリン２、ニューレグリン３、ニューロン特異的エノラーゼ、ニューロトロフィン−３（ＮＴ−３）、ニューロトロフィン−４（ＮＴ−４）、Neuturin、ＮＧＦ、ＮＧＦベータ、ニカストリン、硝酸還元酵素、一酸化窒素シンテターゼ、ノルテストステロン、Ｎｏｔｃｈ１、Ｎｏｔｃｈ２、Ｎｏｔｃｈ３、Ｎｏｔｃｈ４、ＮＰ−１、ＮＴ−１〜４、ＮＴ−３、Ｔｐｏ、ＮＴ−４、ヌクレアーゼ、オンコスタチンＭ、オルニチン・トランスカルバモイラーゼ、ＯＰＧ（Osteoprotegerin）、オボアルブミン、シュウ酸塩デカルボキシラーゼ、Ｐ１６、パパイン、ＰＢＰ、ＰＢＳＦ、ＰＤＧＥ、ＰＤＧＦ−ＡＡ、ＰＤＧＦ−ＡＢ、ＰＤＧＦ−ＢＢ、ＰＥＤＦ、ペプシン、ペプチドＹＹ（ＰＹＹ）、ペルオキシダーゼ、Persephin、ＰＦ−４、Ｐ−糖タンパク、ホスファターゼ、酸性ホスファターゼ、アルカリ、ホスホジエステラーゼＩ、ホスホジエステラーゼＩＩ、ホスホエノールピルビン酸塩カルボキシラーゼ、ホスホグルコムターゼ、ホスホリパーゼ、ホスホリパーゼＡ２、ホスホリパーゼＡ２、ホスホリパーゼＣ、ホスホチロシン・キナーゼ、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド、胎盤性ラクトゲン、プラコグロビン、Plakophilin、血漿アミン・オキシダーゼ、血漿レチノール結合タンパク質、プラスミノーゲン、ＰＴＮ（Pleiotrophin）、ＰＬＧＦ−１、ＰＬＧＦ−２、ヤマゴボウ抗ウイルス性毒素（Pokeweed Antiviral Toxin）、プレアルブミン、妊娠関連血漿タンパク質Ａ、妊娠特異的ベータ１糖タンパク（ＳＰ１）、プロダイノルフィン、プロエンケファリン、プロゲステロン・プロインスリン、プロラクチン、プロメラニン凝集ホルモン（Ｐｍｃｈ）、プロオピオメラノコルチン、Proorphanin、前立腺特異抗原（ＰＳＡ）、前立腺酸性ホスファターゼ（ＰＡＰ）、プロトロンビン、ＰＳＡ−Ａ１、肺表面活性剤タンパク質Ａ、ピルビン酸塩キナーゼ、ランピルナーゼ、ＲＡＮＴＥＳ、Reelin、レニン、レジスチン、レチノール結合グロブリン（ＲＢＰ）、ＲＯ／ＳＳ−Ａ ６０ｋｄａ、ＲＯ／ＳＳ−Ａ ５２ｋｄａ、Ｓ１００（ヒトの脳）（ＢＢ／ＡＢ）、Ｓ１００（ヒト）ＢＢホモ二量体、Saposin、ＳＣＦ、ＳＣＧＦアルファ、ＳＣＧＦベータ、ＳＤＦ−１アルファ、ＳＤＦ−１ベータ、ｓＦＲＰ１（Secreted frizzled related protein 1）、ｓＦＲＰ２（Secreted frizzled related protein 2）、ｓＦＲＰ３（Secreted frizzled related protein 3）、ｓＦＲＰ４（Secreted frizzled related protein 4）、ｓＦＲＰ５（Secreted frizzled related protein 5）、セクレチン、血清胸腺因子、結合グロブリン（SHBG）、ソマトメジン、ソマトスタチン、ソマトトロピン、s-RankL、Ｐ物質、スーパーオキシド・ジスムターゼ、ＴＧＦアルファ、ＴＧＦベータ、チオレドキシン、トロンボポエチン（ＴＰＯ）、トロンボスポンジン１、トロンボスポンジン２、トロンボスポンジン３、トロンボスポンジン４、トロンボスポンジン５、トロンボスポンジン６、トロンボスポンジン７、胸腺液性因子、チモポイエチン、サイモシン・アルファ１、胸腺及び活性化調節ケモカイン（ＴＡＲＣ）、胸腺発現ケモカイン（ＴＥＣＫ）、サイログロブリン（ＴＧ）、甲状腺ミクロソーム抗原、甲状腺ペルオキシダーゼ、甲状腺ペルオキシダーゼＴＰＯ、サイロキシン（Ｔ４）、サイロキシン結合グロブリン（ＴＧＢ）、ＴＮＦアルファ、ＴＮＦ受容体、トランスフェリン、トランスフェリン受容体、ｂファミリーの形質転換成長因子、トランスサイレチン、トリアシルグリセロール・リパーゼ、トリヨードチロニン（Ｔ３）、トロポミオシン・アルファ、トロポミオシン関連キナーゼ（ｔｒｋ）、トロポニンＣ、トロポニンＩ、トロポニンＴ、トリプシン、トリプシン阻害剤、トリプシノーゲン、ＴＳＨ、Ｔｗｅａｋ、チロシン・デカルボキシラーゼ、ユビキチン、ＵＤＰグルクロニ
ルトランスフェラーゼ、ウレアーゼ、ウリカーゼ、尿中タンパク、Urocortin 1、Urocortin 2、Urocortin 3、Urotensin II、Vang-like 1（Vangl 1）、Vang-like 2（Vangl 2）、血管内皮細胞増殖因子（ＶＥＧＦ）、血管活性腸管ペプチド前駆物質、ビメンチン、ビタミンＤ結合タンパク質、フォン・ヴィレブランド因子、Ｗｎｔｌ、Ｗｎｔ１０ａ、Ｗｎｔ１０ｂＷｎｔ１１、Ｗｎｔｌ２、Ｗｎｔｌ３、Ｗｎｔｌ４、Ｗｎｔｌ５、Ｗｎｔｌ６、Ｗｎｔ２、Ｗｎｔ３、Ｗｎｔ３ａ、Ｗｎｔ４、Ｗｎｔ５ａ、Ｗｎｔ５ｂ、Ｗｎｔ６、Ｗｎｔ７ａ、Ｗｎｔ７ｂ、Ｗｎｔ８ａ、Ｗｎｔ８ｂ、Ｗｎｔ９、キサンチン酸化酵素。

遺伝子組み換え処理の後は、組織サンプルによる目的遺伝子の発現を確認するために組織サンプルを分析する。これは、タンパク質のＥＬＩＳＡ検出法やＲＮＡのノーザンブロット法などの、公知の任意の方法によって行われる。特定の発現ベクター系、及び、核酸の細胞内導入方法の有効性は、当該技術分野で通常用いられる標準的な方法によって評価される。例えば、細胞内に導入されたＤＮＡは、フィルター・ハイブリダイゼーション法（例えば、サザンブロット法）によって検出される。また、導入されたＤＮＡの転写によって作成されたＲＮＡは、例えば、ノーザンブロット、RNase protection、又は逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（RT-PCR）によって検出される。遺伝子産物は、例えば、特異抗体などを用いた生成タンパク質の免疫学的検出や、遺伝子産物の機能活性を検出するための機能分析（例えば酵素的分析）などの適切な分析法によって検出される。もし、細胞によって発現されるはずの目的の遺伝子産物をすぐに分析可能でなければ、まず、発現系を調節要素及びベクターと関係のあるレポーター遺伝子を使用して最適化する。レポーター遺伝子は、容易に検出される遺伝子産物をエンコードするので、発現系を評価するのに使用できる。当該技術分野で使用される標準的なレポーター遺伝子としては、βガラクトシダーゼ、クロラムフェニコール・アセチル・トランスフェラーゼ、発光酵素、GFP／EGFP、及び、ヒト成長ホルモンをエンコードしている遺伝子がある。

本発明は、ある実施形態では、有機体に移植するための遺伝子組み換えされたＤＴＭＯの使用を提供する。ここで使用する「投与」、「導入」、「移植（implanting）」及び「移植（transplanting）」は同義的に使用され、ＤＴＭＯを目的位置に位置させる方法又は手段によって、本発明に係るＤＴＭＯを被験者（例えば、自系、同種異系。異種の被験者）に配置することを意味する。ＤＴＭＯは、少なくともＤＴＭＯ細胞の一部が生存性を保つように、被験者内の目的位置に移植される。ある実施形態では少なくとも約５％、他の実施形態では少なくとも約１０％、他の実施形態では少なくとも約２０％、他の実施形態では少なくとも約３０％、他の実施形態では少なくとも約４０％、他の実施形態では少なくとも約５０％又はそれ以上の細胞が、被験者への移植後に生存性を保つ。被験者に移植後の細胞の生存期間は、数時間（例えば２４時間）、数日、数週間、数ヶ月又は数年である。例えば、ブタ−ヒト移植のような異種移植を行った際に、ホストから免疫的攻撃を受ける組織への細胞集団の移植を容易にするために、ＤＴＭＯは生体適合性免疫防御材料（例えば、再装薬可能、非生物分解性、又は生体分解性のデバイス）に挿入又は被包して、被験者に移植する。そのような細胞／組織によって作成された遺伝子産物は、その後、例えば、化合物（例えば、タンパク性の生物医薬品を含む医薬品）を制御送達するように設計されたポリマーデバイスを介して送達される。特定の標的部位での本発明に係る細胞集団の遺伝子産物の持続放出を行うための移植片を作成するために、生分解性高分子及び非分解性高分子の両方を含む様々な生体適合性ポリマー（例えば、ヒドロゲル）を使用することができる。そのような移植片の作成は当該技術分野では周知である。例えば、「Concise Encyclopedia of Medical & Dental Materials, ed. By David Williams (MIT Press: Cambridge, MA, 1990)」、サベル（Sabel）らによる米国特許第4,883,666号、アービッシャー（Aebischer）らによる米国特許第4,892,538号、アービッシャー（Aebischer）らによる米国特許第5,106,627号、リム（Lim）による米国特許第4,391,9O9号、及び、セフトン（Sefton）による米国特許第4,353,888号を参照されたい。本発明に係るＤＴＭＯ内の細胞集団は、例えば滅菌された生理食塩水や水性緩衝溶液などの、薬剤的許容されるキャリア又は希釈剤で投与することができる。それらのキャリア又は希釈剤の使用は当該技術分野では周知である。

分泌タンパク質は、上述したどのタンパク質でもよい（ただし、これらに限定されるものではない）。ある実施形態では、目的とするタンパク質は、エリスロポエチンである。他の実施形態では、当該技術分野では周知の任意のタンパク質及びそれらの組み合わせを発現及び分泌させるのに、本発明に係る方法を使用することができる。さらに、ＲＮＡ分子（センス又はアンチセンス）を発現させるのに、本発明に係る方法を使用することができる。

また、遺伝子組み替え細胞を含んでいるＤＭＯはインビトロで保存され、組織サンプルの上清媒体に残された治療物質は単離され、同じ又は異なる患者に注射又は適用される。

また、遺伝子組み替え細胞を含んでいる真皮小器官は、組織サンプルから作成した又は遺伝子変化のすぐ後に、当該技術分野では周知の方法、例えば１０％ＤＭＳＯを含んでいるＤＭＥＭ培地での段階的な冷凍方法（０℃、−２０℃、−８０℃、−１９６℃）によって低温で保存される（ただし、これに限定されるものではない）。

本発明のある例示的実施形態では、移植する組織サンプル（遺伝子組み替え細胞を含んでいる）の量は、規定の指針、特定の臨床試験計画書又は同様の患者の人口統計に基づいて患者に定期的に投与される目的治療物質の１つ又はそれ以上の対応量によって決定される。治療物質（例えば、目的タンパク質）の対応量は、同じ患者が以前に注射又は他の経路を介して受け取った場合に特異的である。体重、年齢、健康状態、臨床状態などの患者のデータ。他の同様な患者に投与された以前の遺伝子組み替え細胞を含んでいる組織サンプルからの薬物動態データ。その患者に投与された以前の遺伝子組み替え細胞を含んでいる組織サンプルへの反応。

本発明のある例示的実施形態では、ＤＴＭＯの一部だけを治療に使用する。残りのＤＴＭＯは、後の使用のためにメンテナンスに戻される（又は低温で保存される）。

そこで、本発明のある実施形態では、患者に移植する治療用真皮小器官の量を決定する方法を提供する。この方法は、インビトロでのＤＴＭＯの量によって、治療物質の生成及び／又は分泌レベルを測定するステップと、治療物質のインビトロでの生成及び／又は分泌とインビボでの血清中濃度との関係を推定するステップと、測定した生成及び／又は分泌レベルと推定した関係とに基づいて、移植するＤＴＭＯの量を決定するステップとを含んでいる。随意的に、前記関係は、次のグループから選択される１つまたはそれ以上の要因に基づいて推定される。
（ａ）体重、年齢、健康状態、臨床状態などの患者のデータ。
（ｂ）他の同様な患者に以前ＤＴＭＯを投与したときの薬物動態データ。
（ｃ）その患者に以前ＤＴＭＯを投与したときの薬物動態データ。

随意的に、前記関係は、上記した要因の少なくとも２つに基づいて推定される。随意的に、前記関係は、上記した３つの要因に基づいて推定される。

本発明のある実施形態では、患者に移植する治療用真皮小器官の量は、次の一方又は両方に基づいて決定される。規定の指針、特定の臨床試験計画書又は同様の患者の人口統計に基づいて、前記患者に定期的に投与される同一の治療用タンパク質の対応する量。患者が以前に注射又は他の経路を介して受け取った場合の、同じ患者に特異的な同一の治療物質の対応する量。

本発明のある実施形態では、この方法は移植するＤＴＭＯの量を、測定された量に基づいて調整することを含んでいる。

また、本発明のある実施形態では、患者に移植されたＤＴＭＯから生成される治療物質の用量を調整する方法を提供する。この方法は、（ａ）患者内の治療物質のレベルをモニタリングするステップと、（ｂ）前記治療物質のレベルを所定のレベルと比較するステップと、（ｃ）治療物質のレベルが最低レベルよりも低い場合は、さらなる治療用真皮小器官を移植するステップと、（ｄ）治療物質のレベルが最高レベルよりも高い場合は、移植したＤＴＭＯの一部を不活性化は除去するステップとを含んでいる。随意的に、この方法は、（ａ）〜（ｄ）を定期的に繰り返す。また、ＤＴＭＯの一部を不活性化又は除去するステップは、移植したＤＴＭＯの一部を除去することを含む。随意的に、前記除去は、外科的に除去することを含む。随意的に、前記不活性化は、移植したＤＴＭＯの一部を死滅させることを含む。随意的に、前記除去は、移植したＤＴＭＯの一部を切除することを含む。

図１を参照しつつ説明したように、遺伝子改質中にＤＭＯを維持するプロセスの少なくとも一部は、後述するようにバイオリアクター内で行われる。

本発明のある実施形態では、バイオリアクターは、次のいくつか又は全ての性質を有している。
（ａ）栄養素及び気体がＤＭＯ内に拡散してＤＭＯの生存性を保つように、ＤＭＯの表面への栄養素及び気体の提供を可能にする。このことにより、ＤＭＯの表面及び容積の大部分は、ＤＭＯの周囲と接触する液体によってブロックされない。
（ｂ）ＤＭＯを望ましい温度で維持することを可能にする。
（ｃ）ＤＭＯの周辺で、望ましいｐＨ及びガス組成を保つことを可能にする。
（ｄ）ＤＭＯ及び／又はバイオリアクターから廃棄物を排出することを可能にする。
（ｅ）実質的に挿入ベクターが周囲を汚染することなく、遺伝子組み替えベクターの容易な挿入方法を可能にする。
（ｆ）使わない過剰ベクターを取り除くことを可能にする。
（ｇ）生成された治療物質の量を測定することを可能にする。
（ｈ）実質的に無菌の治療物質を取り除くことを可能にする。
（ｉ）ＤＴＭＯの挿入、及び、全て或いは一定量のＤＴＭＯの容易な除去を可能にする。

図２２は、本発明のある実施形態に係る、ＤＭＯ２２０４を採取するプロセスに使用するシステム２２０７を概略的に示す図である。

本発明のある例示的実施形態では、システム２２０７は、各々ＤＭＯ２２０４に対応するように構成された１つ以上の槽２２０２を有するバイオリアクター２２００を備えている。ある例示的実施形態では、バイオリアクター２２００は、特定の患者から採取されるＤＭＯの数と等しい数の、多数の槽を有している。前記槽には、近くの貯蔵タンク２２０８からの適切な液体（例えば成長培質）が満たされる、及び／又は、槽２２０２から廃棄タンク２２１０へ液体を放出するように構成されている。液体は、注入ライン２２４２を介して貯蔵タンク２２０８に供給される。注入ライン２２４２は、例えば、殺菌されたコネクタ２２５８によって貯蔵タンク２２０８に連結される。

ＤＭＯ２２０４は、上述したようなＤＭＯ２２０４を採取するのに使用した切断ルールによって、槽２２０２に移送される。ＤＭＯの槽２２０２への移送は、望ましくは、ＤＭＯ２２０４を採取した直後に無菌状態を保ちながら行われる。処理槽２２０２は、ＤＭＯ２２０４を受け取るように構成されたＤＭＯ挿入口２２０１を有している。例えば、ＤＭＯ挿入口２２０１としては、ブラントカニューレ（例えばBraun Medical Inc 社から市販されているSafeLine（ＴＲ）Injection Site）を受け入れることができる、無菌隔壁インターフェイスを用いることができる。切断ツールの先端が隔壁に挿入されると、ＤＭＯ２２０４は、例えば切断ツールの後端に接続された注射器を使用して、槽２２０２内に緩やかに流し込まれる（一般に無菌状態で）。ある例示的実施形態では、ＤＭＯ２２０４は、槽２２０２内の培地槽２２０６に流し込まれる。また、例えば、ＤＭＯ２２０４が上述したようなインナーガイドに採取されると、後述するように、槽２２０２の蓋２２３２は取り除かれ、ＤＭＯ２２０４はインナーガイドから静かに移動されて槽２２０２内に置かれる。その後、蓋２２３２は戻され、槽２２０２の不稔性を保つべく槽２２０２は密閉される。

バイオリアクター２２００は、一般に、同一の方法では、少なくともいくつかの処理槽に収容されたＤＭＯへの１つ又はそれ以上の処理に適合するように構成されている。本発明のある例示的実施形態では、バイオリアクター２２００は、後述するように、１つ又はそれ以上の処理槽の内容物を他の処理槽の内容物から流体的に分離するように構成されている。

本発明のある例示的実施形態では、バイオリアクター２２００は、後述するように、液体の処理槽２２０２への流入及び／又は処理槽２２０２からの流出を制御するための機構を備えている。

本発明のある例示的実施形態では、バイオリアクター２２００は殺菌バッファ２２２２を有しており、バッファ２２２２は、殺菌フィルタ２２２０（例えば、０．４５μｍの微細孔の空気浄化フィルタ）を介して、バッファ２２２２内に空気を注入する及び／又はバッファ２２２２から空気を排出するように構成された非殺菌注射器ポンプ２２１４と流体的に接続されている。バイオリアクター２２００は制御バルブ２２１２を有しており、制御バルブ２２１２は、少なくとも４つの位置、例えば、バッファ入口位置（貯蔵タンク２２０８がバッファ２２２２と流体的に接続する入口）、バッファ出口位置（廃棄タンク２２１０がバッファ２２２２と流体的に接続する入口）、槽−バッファ位置（槽２２０２がバッファ２２２２と流体的に接続する位置）、及び／又はバッファ２２２２内の非接続位置で動作可能である。槽２２０２、貯蔵タンク２２０８及び廃棄槽２２１０は、互いに流体的に分離されている。ピストン２２２６は、異なる位置の間で、バルブ２２１２とモータ２２２４との間を接続する。随意的に、例えばピストン２２２６の動作中に殺菌されていない空気が殺菌バッファに実質的に送達されないように、ベロー隔膜２２２８がピストン２２２６上に取り付けられる。

システム２２０７は、注射器ポンプ２２１４のプランジャ２２１８を作動させるためのモータ２９１６を備えている。バイオリアクター２２００が２つ以上の槽を有する場合は、槽に関係する各プランジャを同時に作動させるのは、１つのモータ又は複数のモータを使用して行う。

本発明のある例示的実施形態では、システム２２０７は、後述するように、モータ２２１６及び／又はモータ２２２４の動作を制御する制御装置２２８６を備えている。

本発明のある例示的実施形態では、貯蔵タンク２２０８からの液体は、槽２２０２を満たすべく、槽２２０２内に制御可能に移送される。例えば、制御装置２２８６は、注射器２２１４がバッファ２２２２から所定量の空気を排出させるために、バルブ２２１２をバッファ入口位置に位置させるようにモータ２２２４を駆動させる。その結果、前記所定量の空気に対応する所定量の液体が、貯蔵タンク２２０８からバッファ２２２２へ引き出される。制御装置２２８６は、その後、バルブ２２１２を槽−バッファ位置に移動させるべく、モータ２２２４を制御可能に作動させる。そして、注射器ポンプ２２１４がバッファ内の液体を槽２２０２に排出するように、モータ２２１６を制御可能に作動させる。同様にして、注射器ポンプ及び制御バルブは、槽２２０２の中身又はその一部を排出タンク２２１０に排出するように制御される。

本発明のある例示的実施形態では、例えば、ウイルス形質導入及び／又は他のＤＭＯ２２０４に適用される生体外維持方法を補助するために、槽２２０２内の液体は制御可能に攪拌及び／又は混合される。例えば、制御装置２２８６は、前述したように、モータ２２１６及び／又はモータ２２２４を制御可能に作動させて、槽２２０９からバッファへ液体又はその一部を定期的に排出する。そして、その後、バッファ２２２２内に注入するために、液体を槽２２０２内に戻す。

本発明のある例示的実施形態では、空気は、例えば、貯蔵タンク２２０８、廃棄タンク２２１０及び／又は槽２２０２を流体的に接続する「流路」に位置する液体を浄化するために使用される（例えば、液体を槽２２０２、貯蔵タンク２２０８及び／又はバッファ２２２２へ（又はそれらから）移送した後、流路を洗い流すために）。この態様は、例えば、流路に溜まった、液体の「デッドボリューム（dead volume）」を減少するのに有用である。例えば、制御装置２２８６は、貯蔵タンク２２０８からバッファ２２２２に液体を引き込む前に、所定量の空気をバッファ２２２２内に引き込むべく、モータ２２１６を制御可能に駆動して注射器プランジャ２２１８を動かす。注射器ポンプ２２１４を駆動するとバッファ２２２２内の液体が最初に排出され、その後に流路内に残存する液体を流す空気が排出されるように、バッファ２２２２は、バッファ２２２２内で空気が流体よりも上となるような形状大きさを有している。

本発明のある例示的実施形態では、槽２２０２の底面２２３０は、槽内へ及び／又は槽から液体を実質的に一定に移送できるように、及び／又は、槽２２０２から液体の大部分を排出できるように形成された、複数の孔又はメッシュ状のパターンを有している。この構造は、液体の流れがよどむ及び／又は流れない「デッドスポット（dead spot）」の発生を減少させることができる。

本発明のある例示的実施形態では、蓋２２３２は、取り外し可能な接着剤やシリコンプラグなどによって取り付けられた、膜のような取り外し可能な無菌の蓋である。蓋２２３２は、槽２２０９とその周囲との間で、無菌「バリア」を保つように構成される。随意的に、槽２２０２とその周囲を流体的に接続するのに、殺菌エアフィルタ２２３４（例えば、約０．４５μｍの微細孔のエアフィルタ）が使用される。したがって、槽２２０２とその周囲で殺菌「バリア」を維持している間は、圧力の平衡が保たれる。また、蓋２２３２を介しての圧力の釣り合いが可能となるように、蓋２２３２には「通気性のある」材料を使用することもできる。

貯蔵タンク２２０８及び／又は廃棄タンク２２１０は、一般に、図示しないマニホールドを介して、特定の患者用の処理槽２２０２に接続されている。また、貯蔵タンク２２０８及び／又は廃棄タンク２２１０は、各々独立して処理槽に接続されている。貯蔵タンク２２０８及び／又は廃棄タンク２２１０は、無菌状態で圧力平衡を保つためのメカニズムを有している。例えば、貯蔵タンク２２０８及び／又は廃棄タンク２２１０は、それぞれ、殺菌エアフィルタ２２３６及び／又は殺菌エアフィルタ２２３８を介して周囲と流体的に接続されている。フィルタ２２３６及び／又はフィルタ２２３６は、例えば、約０．４５μｍの微細孔のエアフィルタである。また、廃棄タンク２２１０には、圧力平衡を必要としない（そのため殺菌フィルタを必要としない）拡張可能な廃棄物容器を用いることもできる。

本発明のある例示的実施形態では、バイオリアクター２２００は、槽２２０２への液体の注入又は槽２０２からの液体の排出を直接的に行えるように構成されている。サンプリング隔膜口２２４０は、例えば、ウイルスベクター液の注入に使用される。又は、バイオリアクターの様々なパラメータ（例えば、ＥＬＩＳＡ、グルコース摂取、乳酸産生、又は他の指標パラメータ）を試験するために成長培地をサンプリングするのに使用される。隔膜口２２４０には、標準的なシリコン口（例えば、ＤＭＯ挿入口２２１０に関して前述したような）を用いることができる。注射器（図示しない）は、隔膜口２２４０に、取り外し可能に挿入される。注射器は、手動又は自動的に駆動される（例えば制御装置によって）モータ（例えば、モータ２２１６と同様の）によって動かされる。

本発明のある例示的実施形態では（少なくとも１つの又は全ての例示的実施形態では）、バイオリアクター２２００の成分は、所定の状態（培養状態）で維持される。培養状態は、例えば、温度は約３７℃、気体雰囲気は空気が約９０〜９５％で、二酸化炭素が約５〜１０％、及び／又は、やや高めの湿気である。本発明のある例示的実施形態では、槽２２０２だけがインキュベーター状態に保たれる。前述したように、これらの培養状態は、ＤＭＯ組織培養の生存性の維持をするために必要である。

本発明のある例示的実施形態では、液体供給配置は、少なくとも１つの液体タンク（液体タンク２２４４及び２２４６）から注入ライン２２４２へ液体を供給する。ある例示的実施形態では、一方のタンクが他方のタンクの予備貯蔵タンクとして使用される場合は、タンク２２４４及び２２４６は同じ液体（例えば、成長媒体）を収容している。本発明の他の例示的実施形態では、タンク２２４４及び２２４６は、２つの異なる種類のタイプの液体（例えば、ＤＭＯ処理の異なる段階で使用される２種類の成長媒体）を収容している。タンク２２４４及び／又は２２４６は、無菌状態で圧力の平衡を保つための殺菌エアフィルタを有している（貯蔵タンク２２０８に関して前述したように）。また、タンク２２４４及び／又は２２４６には、例えば公知の無菌ビニール袋などの、折りたたみタンクを用いることもできる。

本発明のある例示的実施形態では、各タンク２２４４及び２２４６は、バルブ２２５２（例えば、ピンチバルブ）を介して、結合コネクタ２９５４、隔膜口コネクタ２２４８及び穿通スパイク２２５０と流体的に接続している。コネクタ２２５４としては、例えば、公知のＹ字型又はＴ字型のコネクタを用いることができる。バルブ２２５２は、タンク２２４４及び／又は２２４６からコネクタ２２５４への液体の流れを制御するように構成されている。ポンプ（例えば蠕動ポンプ）２２５６は、注入ライン２２４２に沿って、コネクタ２２５４とコネクタ２２５８との間に位置している。制御装置２２８６は、貯蔵タンク２２０８に提供される液体の流量及び流速を制御するのに使用され、モータ２２５７及び／又はバルブ２２５２を制御可能に駆動することにより制御を行う。

本発明のある例示的実施形態では、タンク２２４４及び／又はタンク２２４６に収容された液体は、冷凍状態（４℃）で９日間の保存寿命を有する。したがって、図示しない冷凍システムを使用して、タンク２２４４及び／又はタンク２２４６内の液体の温度を貯蔵タンク２２０８の培養温度よりも低く維持する。したがって、注入ライン２２４２は、冷凍状態から培養状態までの接合部分を通る。保存寿命が過ぎると、タンク２２４４及び／又はタンク２２４６は新しいタンクと交換される。

本発明のある例示的実施形態では、バイオリアクター２２００の少なくともいくつかの要素は、使い捨ての殺菌プラスチック部品から成る。これらの実施形態によれば、バイオリアクター装置２２００は、使い捨ての無菌パッケージ化されたバイオリアクター装置を含む。前記バイオリアクター装置は、ＤＭＯ採取部位に運ばれ、無菌環境下で開かれ、成長培地が各バイオリアクター槽２２０２に注入されるように、部位上で準備される。ＤＭＯを採取するのに使用されるツールは、上述したように、無菌状態でＤＭＯを槽２２０２内に流すために、ＤＭＯ挿入口２２０１を介して挿入される。バイオリアクター装置２２００は、例えば培養状態下で、システム２２０７の他のコンポーネント（例えば、コネクタ２２５８、モータ２２１６及び／又は２２２４、ピンチバルブ２２５２、及び／又は、蠕動ポンプ２２５６）と接続されている処理部位に運搬される。制御装置２２８６は、その後、採取されたＤＭＯからＤＴＭＯを作成する生体外処理の間、ＤＭＯの維持及びＤＭＯの形質導入を制御する。特定の患者に必要な用量は、（例えばここで説明するような）薬動力学モデルを使用して決定される。その後、バイオリアクター槽２２００はシステム２２０７から取り外され、例えば培養条件下で、移植部位に搬送される。例えば上述した移植方法によって特定のＤＴＭＯを移植するために、特定のＤＴＭＯ用のバイオリアクター槽２２０２は蓋２２３２を取り外すことによって開けられ、ＤＴＭＯは槽から摘出される。

《実施例１ ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯによるヒトエリスロポエチンのインビトロでの分泌レベル》
異なるヒト皮膚サンプルから得られたＤＴＭＯ−ｈＥＰＯ間における、インビトロでのｈＥＰＯの分泌レベルのばらつきを分析するために実験を実施した。

〈実験手順〉
６人の異なるヒトから採取した皮膚サンプルより、ｈＥＰＯを作成した（３つ）。そして、ウイルスベクターを洗浄した後、図４に示すように、様々な時点でｈＥＰＯ分泌レベルを測定した。

〈実験結果〉
ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯの分泌レベルは、異なるヒト皮膚サンプル間で類似していた。さらに、ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯの分泌レベルは、従来の中間層（split thickness）から得られたｈＥＰＯの分泌レベルと類似していた（データは示さず）。

《実施例２ 組織学的分析》
ＤＴＭＯが主に真皮成分を含有していることを確認するために、組織学的分析を実施した。ＭＯは中間層又は真皮組織サンプルから作成した。組織学的分析は真皮病理学者が行った。図５の左側に示すように、ＤＴＭＯは真皮層と真皮成分を含んでおり、基底層及び／又は表皮層の残りは含んでいない。相対的に、図５の右側に示す中間層ＴＭＯは、基底層及び／又は表皮層を含む全皮膚層を含んでいる。

《実施例３ 免疫細胞化学研究》
ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯ組織にどの細胞が形質導入されるのかを調べるために、アンチｈＥＰＯモノクローナル抗体（１：２０に希釈）を使用して、採取した９日後に、ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯの組織学的免疫組織化学分析を実施した。図６に示すように、分析の結果から、真皮線維芽細胞が強く着色されているのが明らかになった。着色はＤＴＭＯ全体に広がっていた。

《実施例４ ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯ及びＴＭＯ全体に由来するＳＣＩＤマウスにおける長期間に渡るｈＥＰＯ造血活性の比較》
ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯと中間層に由来するＤＴＭＯ−ｈＥＰＯとをＳＣＩＤマウスに皮下移植した際の長期間に渡る影響を調査及び比較するために実験を実施した。

〈実験手順〉
ヒトＤＴＭＯ−ｈＥＰＯ及びヒト中間層由来ＴＭＯ−ｈＥＰＯを作成し、２つのグループのＳＣＩＤマウス（各グループは５匹）に皮下移植する。対照グループには、Ａｄ／ｌａｃＺウイルスベクターを形質導入したヒトＤＴＭＯ及び中間層由来ＴＭＯを移植した。

〈実験結果〉
図７に示すように、２つの実験グループで似たような分泌レベル及び生理反応が確認された。予想通りに、対照グループのマウスの血液中にはｈＥＰＯは存在しなかった。

早ければ移植１５日後にも見られるように、全ての実験グループでヘマトクリット値の上昇が見られ、それは５か月以上も維持された。一方、Ａｄ／ｌａｃ対照マウスには、そのようなヘマトクリット値の上昇は見られなかった。ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯは、中間層由来のＴＭＯ−ｈＥＰＯと比べると、同様の期間、同様の分泌レベルを示すように見える。

《実施例５ 皮下に移植したとき、ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯは角質嚢腫を形成しない》
〈実験手順〉
ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯ及び中間層に由来するＤＴＭＯ−ｈＥＰＯをＳＣＩＤマウスにＳ．Ｃ．移植し、角質嚢腫の形成を臨床的及び組織学的分析によってモニタリングした。

〈実験結果〉
図８に見られるように、中間層に由来するＤＴＭＯ−ｈＥＰＯを移植した場合、移植後７６日及び１４１日に角質嚢腫の形成が観察された。対照的に、ＤＴＭＯ−ｈＥＰＯを移植した場合には、移植後１１３日が経過してもＳＣＩＤマウスに角質嚢腫の形成は観察されなかった。

《実施例６ 健康なヒトにおける中間層に由来するＤＭＯの融合》
〈実験手順〉
市販のデルマトーム（皮膚切断器）を使用して、ヒト真皮ＭＯ及びヒト中間層由来ＴＭＯを採取する。前記デルマトームとしては、例えば、Aesculap GA 630がある。採取前に、Emlaローション（表面麻酔）及びMarcain-Adrenalin（局所麻酔）の皮下注射によって、ドナー部位及び被移植部位の両方に対して表面及び局所麻酔を行う。

ヒト真皮ＭＯとヒト中間層由来ＭＯを作成するために、２種類の皮膚サンプルを採取する。ヒト中間層由来ＭＯとして、下腹部から健康な皮膚の一片を切除する。この皮膚切片から、前述したように、６つの線状のＭＯを作成する。同時に、調節可能なスリットメーカーを使用して、移植部位に特定の寸法のスリットを形成する。そして、直後に、皮膚スリット内にＭＯを移植する。ヒト真皮ＭＯを作成するために、皮膚を２つのステップで採取する。まず、深さ２００μｍの皮膚弁を採取して、湿ったガーゼで保持する。この採取部位から、深さ１ｍｍの真皮の皮膚片を採取する。皮膚を採取した後、バイオロジカルドレッシング（biological dressing）としての機能を果たすドナー部位に、２００μｍの皮膚弁を戻す。採取した真皮切片から、中間層由来ＭＯのときと同様の方法を用いて、４つの真皮ＭＯを作成する。その直後、トロカール（trocar）を使用してヒト真皮ＭＯを移植する。ドナー部位及び移植部位を、Bioclusive（ＴＲ）透明細胞膜（Johnson & Johnson, USA）によってドレス（dress）する。一週間後、ドレッシングを交換し、移植片の融合を調べるために移植片を検査する。ＭＯを移植した２〜３週間後、計画的な腹部形成を行い、皮膚切片（移植片及び移植領域を含んでいる）を切り取る。ＭＯ融合を検査するために、移植領域の臨床評価（写真及び組織学的検査を含む）を行う。

〈実験結果〉
移植１週間後に行った臨床検査と、腹部形成の直後（移植２〜３週間後）に行った組織学的検査により、皮膚スリット内に移植したＭＯの優れた融合が明らかになった。また、皮下に移植された真皮ＭＯの優れた融合も明らかになった（図９参照）。スリットに移植された中間層に由来するＭＯも、皮下に移植された真皮ＭＯも、炎症又は腫れの兆候は見られなかった。

《実施例７ ヒトエリスロポエチンを発現する、ミニブタ皮膚の線状中間層ＴＭＯの自己移植（免疫担当動物内へのｈＥＰＯの移植）》
一般的な麻酔方法を用いて、生きた動物から採取した新鮮な皮膚サンプルから、直線状（長さ３０．６ｍｍ、幅０．６μｍ）のミニブタ（シンクレアブタ：Sinclair swine）の真皮小器官を作成する。市販のデルマトーム（Aesculap GA 630）を使用して、０．９〜１．１ｍｍの皮膚中間層の組織サンプルを採取し、ペトリ皿（９０ｍｍ）内のグルタミン含有ＤＭＥＭ及びPen-Strepを使用して洗浄する。

線状小器官を作成するために、上述したような刃構造を用いたプレス装置を使用して、上記の組織サンプルを所望する寸法（３０．６ｍｍ×６００μｍ）に切断する。その結果得られた線状小器官を、ウエル毎に５００μｌのＤＭＥＭ（Biological Industries - Beit Haemek）を含んでいる２４ウエルのマイクロプレート内に、血清を除外して、３７℃、５％のＣＯ２で２４時間、ウエル毎に置く。各ウエルは、ミニブタの皮膚治療用小器官（pig skin-TMO）を作成するために、ヒトエリスロポエチン遺伝子を保持するアデノウイルスベクター（１ｘ１０１０ＩＰ／ｍｌ）を使用した形質導入処理を受ける。培地は２〜４日毎に交換し、特定のＥＬＩＳＡキット（カタログ＃ ＤＥＰ００、Quantikine IVD, R&D Systems）を使用して分泌されたｈＥＰＯの存在の有無を分析する。

上記したミニブタの皮膚のｈＥＰＯ線状ＴＭＯは、いくつかの免疫担当ミニブタに、植皮として皮下移植又は移植される（２匹のミニブタに、ＴＭＯ−ｈＥＰＯは皮下移植される。また、異なる２匹のミニブタに、ＴＭＯ−ｈＥＰＯは１ｍｍの深さのスリット内に移植される）。各ミニブタには十分な数のＴＭＯ−ｈＥＰＯを移植し、各ブタにおける移植前の分泌レベル（ＴＭＯ−ｈＥＰＯを組み合わせた）が約７ｍｇ／日となるようにする。ｈＥＰＯの血清濃度の上昇はＥＬＩＳＡ分析によって測定される（図３（ａ）。そして、網状赤血球数の上昇は移植後７日間見られる。

以上、本発明について説明したが、本発明は前記した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて、種々の変形が可能である。例えば、ここでは、限られた数の遺伝子の変化のみを示したが、ここで説明した方法（生きている組織を患者の身体に移植し、身体内に移植した後の組織の生存力を保つ方法）に基づいて、任意の公知の方法によって誘導された、組織内での任意の遺伝子変化は、結果として、患者内の標的タンパク質又は他の治療物質の分泌作用をもたらすことは明らかである。

Claims (13)

1. それが由来する真皮組織のミクロ構造及び三次元構造を維持し、実質的に複数の真皮成分のみからなって表皮層は全く含まない生体組織の移植片であり、少なくとも１つの組み換え型の遺伝子産物を発現する遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   前記真皮成分は、前記真皮小器官内における栄養不足及び老廃物の蓄積に起因する細胞毒性及びそれに付随する死を最小限に抑えるために、前記真皮小器官の細胞への十分な量の栄養素及び気体の受動拡散と前記細胞から出る老廃物の拡散とが可能になるように選択された大きさを有し、該大きさは、長さが５〜１００ｍｍ、かつ長さ方向に直交する断面の少なくとも１つの寸法が０．５〜３．５ｍｍであり、
   前記真皮小器官の前記移植片は、インビトロ内で少なくとも数週間、前記移植片として維持可能であり、
   前記真皮小器官の前記細胞の少なくともいくつかは、少なくとも１つの組み換え型遺伝子産物の少なくとも一部を発現し、前記組み換え型遺伝子産物はファクターVIIIであることを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
2. 請求項１に記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   前記真皮の断面の一部を含むことを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
3. 請求項２に記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   前記真皮の断面の大部分を含むことを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
4. 請求項３に記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   実質的に前記真皮の全断面を含むことを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   脂肪組織を含むことを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   移植したときに、周囲の組織と視覚的に区別できるように構成されていることを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   １０〜６０ｍｍの長さを有することを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   ２０〜４０ｍｍの長さを有することを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
   患者の局部又は全身の生理的効果を誘導する方法に使用されることを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
10. 請求項９に記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
    前記患者に由来することを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
11. 請求項１乃至８のいずれかに記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
    患者にファクターVIIIを送達させるために使用されることを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
12. 請求項１１に記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
    前記患者に由来することを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。
13. 請求項９乃至１２のいずれかに記載の遺伝子組み換え真皮小器官であって、
    前記使用は、前記遺伝子組み換え真皮小器官を皮膚の内部又は下部に移植することを含むことを特徴とする遺伝子組み換え真皮小器官。

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