JP5458238B2 - 臓器再生用デバイス - Google Patents
臓器再生用デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP5458238B2 JP5458238B2 JP2007311777A JP2007311777A JP5458238B2 JP 5458238 B2 JP5458238 B2 JP 5458238B2 JP 2007311777 A JP2007311777 A JP 2007311777A JP 2007311777 A JP2007311777 A JP 2007311777A JP 5458238 B2 JP5458238 B2 JP 5458238B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organ
- particles
- growth
- organ regeneration
- regeneration device
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/18—Growth factors; Growth regulators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/18—Growth factors; Growth regulators
- A61K38/1825—Fibroblast growth factor [FGF]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/18—Growth factors; Growth regulators
- A61K38/1875—Bone morphogenic factor; Osteogenins; Osteogenic factor; Bone-inducing factor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/0075—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the delivery route, e.g. oral, subcutaneous
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/0091—Purification or manufacturing processes for gene therapy compositions
Description
(1) 外胚葉系の組織と内胚葉系の組織とが隣接して形成される臓器の欠損部位に補填して、当該臓器の再生を行う臓器再生用デバイスであって、
前記臓器の欠損部位に対応した形状をなす基体と、
該基体に担持され、当該基体と異なる材料で構成された粒子と、
前記基体に担持され、血管形成誘導因子および/または血管形成誘導因子のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸を含む増殖関連物質と、
前記粒子に担持され、モルフォゲン(morphogen)および/またはモルフォゲン(morphogen)のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸を含む他の増殖関連物質とを有することを特徴とする臓器再生用デバイス。
これにより、一部が欠損した臓器を、正常な状態に再生することができる。
また、前記増殖関連物質は、血管形成誘導因子および/または血管形成誘導因子のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸を含むものであることにより、欠損部位およびその周囲において、血管形成が促進されて、新生血管が活発に形成される。そして、この形成された新生血管により、組織の再生に必要な各種基質や幹細胞が供給される。
さらに、前記増殖関連物質は、前記血管形成誘導因子とは異なる他の増殖因子および/または他の増殖因子のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸を含むものであることにより、臓器が備える付属器官を構成する細胞の増殖・分化を促進することができ、正常な状態に臓器を確実に再生することができる。
また、前記他の増殖因子および/または他の増殖因子のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸は、粒子に担持されていることにより、他の増殖因子を供給する部位および時期を制御することができ、臓器が備える付属器官が正常な部位に確実に再生されることとなる。
さらに、本発明の臓器再生用デバイスでは、前記臓器は、外胚葉系の組織と、内胚葉系の組織とが隣接した臓器であり、このような臓器の再生に適用したときに、特に効率よく臓器が再生される。
該組換えプラスミドが、前記粒子に直接的に担持されている上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
該ベクターに、前記組換えプラスミドが導入されている上記(12)に記載の臓器再生用デバイス。
該宿主細胞に、前記ベクターが導入されている上記(14)に記載の臓器再生用デバイス。
(18) 前記臓器の欠損部位に補填した際に、前記粒子は、前記基体の表面付近に局在され、前記基体の表面側から裏面側に沈降するよう構成されている上記(1)ないし(17)のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
例えば、本発明の臓器再生用デバイスを、皮膚の欠損部位に補填した場合には、この欠損部位に、脂腺、毛幹およびアポクリン腺等を備える毛包脂腺系の形成を伴って、皮膚を正常な状態に再生することができる。また、毛包脂腺系を、正常な間隔および傾斜角度で形成することができる。
図1は、本発明の臓器再生用デバイスの一例を示す模式図である。
図1に示す粒子3は、ほぼ球状をなしている。なお、粒子3の形状は、これに限られるものではなく、長円状、針状、葉状等の如何なる形状をなすものであってもよいが、ほぼ球状であるのが好ましい。これにより、この粒子3は、増殖関連物質を高い均一性で付着させたり、細胞を高い均一性で付着、増殖させたりすることができる。また、このような粒子3は、例えば、粒子3と細胞とを分散させた培養液を攪拌しながら、粒子3の表面で細胞を培養する場合に、培養液中へより均一に懸濁させることができる。
培養液の温度(処理温度)は、特に限定されないが、通常、20〜40℃程度、好ましくは25〜37℃程度とされる。
培養液としては、例えば、前述したのと同様のものを挙げることができる。
これにより、基体2の表面には、細胞が付着し、この細胞は、時間の経過とともに増殖することとなる。
ベクターとしては、例えば、前述したのと同様のものを用いることができる。
(実施例1)
1.組換えプラスミドの調製
公知の方法により、BMP2 cDNA(BMP2をコードする塩基配列)と、所望の塩基配列とを、発現プラスミドに組み込んで、図2に示すようなBMP2−組換えプラスミドを得た。
次に、この培養終了後、LB寒天培地に増殖したコロニーの中から比較的大きいコロニーを選択し、これをAmp(アンピシリン)を含むLB寒天培地に移植し、さらに37℃×12時間、培養した。
公知の方法により、Wnt−組換えプラスミドおよびBMP2−組換えプラスミドを、それぞれ、アデノウイルスに導入した。
公知の湿式合成法によりハイドロキシアパタイトを合成し、このハイドロキシアパタイトのスラリーを噴霧乾燥した後、700℃で焼成することにより、HAPビーズ(平均粒径:80μm、比表面積:約20m3/g)を得た。このHAPビーズと、繊維芽細胞の懸濁液とを、ダルベッコMEM培地(培養液)に添加した。
なお、ダルベッコMEM培地中には、10vol%のウシ胎児血清を添加して用いた。
まず、HAPビーズ(粒子)が懸濁しているダルベッコMEM培地(培養液)0.2mLを、24穴培養シャーレに滴下することにより、各シャーレの底面に、約50個のHAPビーズを各ビーズ同士が重ならないように配置した。
臓器再生用デバイスを作製する工程において、粒子および基体が収容されているシャーレの穴に、アデノウイルスベクターに導入されたBMP2−組換えプラスミドを含有する懸濁液を注入することなく、これに代えて培養液0.2mLを注入した以外は、前記実施例1と同様にして、臓器再生用デバイスを作製した。
臓器再生用デバイスを作製する工程において、粒子および基体が収容されているシャーレの穴に、アデノウイルスベクターに導入されたWnt−組換えプラスミドを含有する懸濁液を注入することなく、これに代えて培養液0.2mLを注入した以外は、前記実施例1と同様にして、臓器再生用デバイスを作製した。
臓器再生用デバイスを作製する工程において、粒子および基体が収容されているシャーレの穴に、アデノウイルスベクターに導入されたWnt−組換えプラスミドを含有する懸濁液およびアデノウイルスベクターに導入されたBMP2−組換えプラスミドを含有する懸濁液を注入することなく、これに代えて培養液0.4mlを注入した以外は、前記実施例1と同様にして、臓器再生用デバイスを作製した。
以上のようにして、各実施例の臓器再生用デバイスを得た。
1.評価実験
まず、5頭のラットを用意し、各ラットに、それぞれ、以下のような処置を施した(図5参照)。
そして、処置が施されたラットを、それぞれ、ケージに入れて飼育した。
処置後、2、4、8、12、16週目に、それぞれ、ラットに麻酔薬を過量投与することにより屠殺した。
得られた各組織標本について、それぞれ、デジタルカメラ(DP−12)付き実体顕微鏡システムSZX−12(オリンパス社製)で撮影し、皮膚の再生の様子を観察した。
2 基体
2a 表面
2b 裏面
3 粒子
10 皮膚
101 皮膚組織
102 毛包脂腺系
103 新生血管
104 新生皮膚
20 欠損部位
Claims (18)
- 外胚葉系の組織と内胚葉系の組織とが隣接して形成される臓器の欠損部位に補填して、当該臓器の再生を行う臓器再生用デバイスであって、
前記臓器の欠損部位に対応した形状をなす基体と、
該基体に担持され、当該基体と異なる材料で構成された粒子と、
前記基体に担持され、血管形成誘導因子および/または血管形成誘導因子のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸を含む増殖関連物質と、
前記粒子に担持され、モルフォゲン(morphogen)および/またはモルフォゲン(morphogen)のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸を含む他の増殖関連物質とを有することを特徴とする臓器再生用デバイス。 - 前記基体は、主として生体吸収性を有する材料で構成される請求項1に記載の臓器再生用デバイス。
- 前記生体吸収性を有する材料は、可溶性コラーゲンである請求項2に記載の臓器再生用デバイス。
- 前記基体は、三次元ネットワーク構造を有する請求項1ないし3のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記基体の空孔率は、30〜95%である請求項1ないし4のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記基体は、主としてコラーゲンスポンジで構成される請求項1ないし5のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記粒子は、その少なくとも表面付近が、主としてリン酸カルシウム系化合物で構成されている請求項1ないし6のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記リン酸カルシウム系化合物は、ハイドロキシアパタイトを主成分とするものである請求項7に記載の臓器再生用デバイス。
- 前記粒子の平均粒径は、50〜1000μmである請求項1ないし8のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記粒子の空孔率は、10〜75%である請求項1ないし9のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記血管形成誘導因子は、塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、肝細胞増殖因子(HGF)のうちの少なくとも1種である請求項1ないし10のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記他の増殖関連物質のアミノ酸配列をコードする塩基配列を含む核酸は、発現プラスミド由来の塩基配列を含む組換えプラスミドであり、
該組換えプラスミドが、前記粒子に直接的に担持されている請求項1ないし11のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。 - 前記粒子に担持されたベクターを有し、
該ベクターに、前記組換えプラスミドが導入されている請求項12に記載の臓器再生用デバイス。 - 前記ベクターは、非ウイルス由来のベクターである請求項13に記載の臓器再生用デバイス。
- 前記粒子に担持された宿主細胞を有し、
該宿主細胞に、前記ベクターが導入されている請求項14に記載の臓器再生用デバイス。 - 前記臓器は、皮膚である請求項1ないし15のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
- 前記他の増殖関連物質は、ウイングレス(Wingless) イント(int) 3(Wnt)および骨形態形成タンパク質(BMP)の少なくとも一方である請求項16に記載の臓器再生用デバイス。
- 前記臓器の欠損部位に補填した際に、前記粒子は、前記基体の表面付近に局在され、前記基体の表面側から裏面側に沈降するよう構成されている請求項1ないし17のいずれかに記載の臓器再生用デバイス。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007311777A JP5458238B2 (ja) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 臓器再生用デバイス |
US12/325,015 US8652524B2 (en) | 2007-11-30 | 2008-11-28 | Organ regeneration device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007311777A JP5458238B2 (ja) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 臓器再生用デバイス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009131548A JP2009131548A (ja) | 2009-06-18 |
JP5458238B2 true JP5458238B2 (ja) | 2014-04-02 |
Family
ID=40675966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007311777A Expired - Fee Related JP5458238B2 (ja) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 臓器再生用デバイス |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8652524B2 (ja) |
JP (1) | JP5458238B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105431202B (zh) * | 2013-07-16 | 2020-03-24 | 小利兰斯坦福大学托管委员会 | 骨移植物成骨潜能的增强 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1516602B1 (en) * | 1996-09-30 | 2008-01-23 | Brainbase Corporation | Implant with bioactive particles stuck and method of manufacturing the same |
JP3851602B2 (ja) | 2002-10-02 | 2006-11-29 | ペンタックス株式会社 | 骨形成治療デバイス |
JP3616082B2 (ja) * | 2002-11-07 | 2005-02-02 | ペンタックス株式会社 | 骨形成治療デバイス |
KR100668921B1 (ko) * | 2003-03-25 | 2007-01-12 | 세키스이가세이힝코교가부시키가이샤 | 실리카 피복 중합체 입자, 이의 제조 방법 및 이의 용도 |
GB0415080D0 (en) * | 2004-07-05 | 2004-08-04 | Ucl Biomedica Plc | Methods for preparing tissue equivalent implants and products thereof |
CN101084025A (zh) * | 2004-09-14 | 2007-12-05 | 新加坡科技研究局 | 多孔生物材料-填充物复合物及其制造方法 |
-
2007
- 2007-11-30 JP JP2007311777A patent/JP5458238B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-11-28 US US12/325,015 patent/US8652524B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090142403A1 (en) | 2009-06-04 |
US8652524B2 (en) | 2014-02-18 |
JP2009131548A (ja) | 2009-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8197553B2 (en) | Composite scaffolds and methods using same for generating complex tissue grafts | |
US5785965A (en) | VEGF gene transfer into endothelial cells for vascular prosthesis | |
Zhang et al. | Synthesis and inflammatory response of a novel silk fibroin scaffold containing BMP7 adenovirus for bone regeneration | |
US20040086497A1 (en) | Delivery of therapeutic biologicals from implantable tissue matrices | |
US20050260179A1 (en) | Stem and progenitor cell capture for tissue regeneration | |
TW200813225A (en) | Biocompatible scaffolds and adipose-derived stem cells | |
AU2005279771A1 (en) | Cultured three dimensional tissues and uses thereof | |
EP1143983B1 (en) | Spray delivery of cells | |
Warren et al. | Tools and techniques for craniofacial tissue engineering | |
Götz et al. | Current and future options of regeneration methods and reconstructive surgery of the facial skeleton | |
Esmaeili et al. | Exploring the evolution of tissue engineering strategies over the past decade: From cell-based strategies to gene-activated matrix | |
US20050220773A1 (en) | Implant containing cells having growhfactor gene transferred thereinto | |
JP5458238B2 (ja) | 臓器再生用デバイス | |
JP4426532B2 (ja) | 転写因子を利用した骨・軟骨再生用インプラント | |
JP2004531453A (ja) | トランスフェクション系 | |
US8048409B2 (en) | Cellular therapy to heal vascular tissue | |
Voigt et al. | Human recombinant EGF protein delivered by a biodegradable cell transplantation system | |
Moya et al. | Vascularization of engineered tissues | |
JP2004123610A (ja) | 骨形成治療デバイス | |
WO2004045496A2 (en) | Compositions and devices comprising or encoding the run x2 protein and method of use | |
JP2004187739A (ja) | 骨形成治療デバイス | |
JP2004154431A (ja) | 骨形成治療デバイス | |
JP2006204501A (ja) | 骨再生システム | |
WO2004041319A1 (ja) | 骨形成治療デバイス | |
JP2004187738A (ja) | 骨形成治療デバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130709 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130905 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131015 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20131113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5458238 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |