JP6574502B2 - 線維芽細胞からのエクスビボ軟骨生成 - Google Patents
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Description
軟骨は、哺乳動物において、骨間の関節、胸郭、耳、鼻、気管支および椎間板を含む様々な場所に位置する柔軟な結合組織である;それは、筋肉よりも柔軟性が少ない剛性の材料である。軟骨は血管を含有しないので、軟骨は、他の結合組織よりも遅い速度で成長および修復する;その代わりに、軟骨細胞は、関節軟骨の圧縮または弾性軟骨の湾曲によって生じるポンピング作用による助けを受けて拡散によって供給される。さらに、軟骨細胞は小腔に結合しており損傷領域に移動することができないので、軟骨損傷は治癒困難である。本発明は、軟骨修復の分野において必要とされる解決策を提供する。
本発明は、2010年5月7日に出願された米国特許出願第12/775,720号その全体を参照により本明細書に組み込む。本発明は、2012年11月9日に出願された米国仮出願第61/557,479号その全体を参照により本明細書に組み込む。
本発明の特定の実施形態では、細胞が軟骨細胞または軟骨細胞様細胞に分化することができる限り、任意の細胞が用いられ得る。しかしながら、特定の実施形態では、細胞は、例えば、真皮線維芽細胞、腱線維芽細胞、靭帯線維芽細胞または滑膜線維芽細胞などの線維芽細胞である。自系細胞を利用し得るが、代替的な実施形態では同種異系細胞も用いられる;特定の実施形態では、同種異系細胞は、疾患についてアッセイされたものであり、ヒト感染に適切であると考えられる。本発明の特定の態様では、1つ以上の細胞は自系のものであるが、代替的な実施形態では、細胞は同種異系のものである。細胞が自系のものではない場合、本発明で使用する前に、当技術分野における標準的な手段によって細胞を処理して、潜在的に有害な物質、病原体などを除去し得る。
本発明の実施形態では、(例えば、ヒト)線維芽細胞を含む細胞をエクスビボで軟骨細胞様細胞に分化させる方法がある。前記方法は、個体にとって所望の軟骨形状を生成するためのモールドに線維芽細胞を送達する工程を含み得る。エクスビボ軟骨生産およびインビボ送達前に、低酸素条件および/または機械的負荷に線維芽細胞を曝露し得る。
いくつかの場合では、本発明の方法によって生成された軟骨は、軟骨のための1つ以上の支持体と併せて個体にインビボで提供される。支持体は、必要に応じて、生分解性もしくは非生分解性および/または吸収性もしくは非吸収性であり得る。支持体が吸収性である場合、支持体材料は、バイオポリマーを含む当技術分野における任意の種類のものであり得る。ポリラクチドなどの合成ポリエステル、ならびにグリコリドおよびε−カプロラクトンとのコポリマーを含むラクチド系ポリマーは、吸収性ポリマーの例である。支持体が非吸収性である場合、支持体材料は、金属またはポリマーを含む当技術分野における任意の種類のものであり得る。非吸収性ポリマーとしては、ポリアセタール樹脂および/またはポリエーテルエーテルケトンが挙げられる。セラミックスおよびコラーゲンなどの徐吸収性材料が支持体に使用され得る。
線維芽細胞からのエクスビボ軟骨生成
軟骨を必要とするか、または軟骨を必要とすると考えられる個体を本発明の方法に供する。軟骨を必要とする(例えば、欠陥軟骨または欠損軟骨を有する)個体を本発明の方法に供する。特定の実施形態では、個体は、軟骨を必要とすると診断される。いくつかの実施形態では、個体は、椎間板修復を必要としない。
Claims (18)
- 軟骨をエクスビボで生成する方法であって、ヒト腱線維芽細胞、ヒト靭帯線維芽細胞、ヒト滑膜線維芽細胞、ヒト包皮線維芽細胞またはそれらの混合物をエクスビボで軟骨細胞に分化させる条件に、前記ヒト腱線維芽細胞、ヒト靭帯線維芽細胞、ヒト滑膜線維芽細胞、ヒト包皮線維芽細胞またはそれらの混合物を供して軟骨を生成する工程を含み、
該条件が、低酸素及び機械的ストレスを含む、方法。 - 前記軟骨が、所望の形状の形態で構成される、請求項1に記載の方法。
- 前記所望の形状が、耳の少なくとも一部である、請求項2に記載の方法。
- 前記所望の形状が、鼻の少なくとも一部である、請求項2に記載の方法。
- 前記所望の形状のモールドを生成する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 軟骨修復を必要とする個体(但し、人を除く)に前記軟骨を提供する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記所望の形状を利用して、個体(但し、人を除く)の1つ以上の身体領域であって、結合組織を必要とする該身体領域内の軟骨を置換または修復する、請求項2に記載の方法。
- 軟骨修復を必要とするか、または軟骨修復を必要とすると考えられる個体の身体部分をイメージングする工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 軟骨修復を必要とする個体の身体部分をイメージングする工程、およびそれから所望の形状の軟骨のモールドを生成する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 修復を必要としない個体の身体部分をイメージングする工程、およびその画像を使用して、修復を必要とする領域を置換または修復するための軟骨を成長させるためのモールドを生成する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記軟骨が、1つ以上の支持体を用いて、前記個体に提供される、請求項6に記載の方法。
- 前記支持体が吸収性である、請求項11に記載の方法。
- 前記支持体が、軟骨形成機能が完了する間に、および/または軟骨形成機能の完了後に、個体の身体によって吸収される材料から構成される、請求項11に記載の方法。
- 前記支持体が非吸収性である、請求項11に記載の方法。
- 前記支持体が、前記体内に残り得る、並びに、前記軟骨の形状および機能を維持するための足場として作用し得る金属または1つ以上の他の材料から構成される、請求項14に記載の方法。
- 前記軟骨組織が、鼻、耳、膝、肩、肘、または前記個体にとって結合組織が必要な他の身体領域に送達される、請求項6に記載の方法。
- 前記軟骨組織が、関節に送達されない、請求項6に記載の方法。
- 軟骨組織が、椎間板に送達されない、請求項6に記載の方法。
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