JP7304316B2 - 微粉化ホウォートンゼリー - Google Patents
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Description
以下の略語は、本明細書および添付の特許請求の範囲の全体を通して使用される場合、以下の意味を有する。
℃=摂氏度
cc=立方センチメートル
cm=センチメートル
Da=ダルトン
DI=脱イオン化
DMSO=ジメチルスルホキシド
EDTA=エチレンジアミン四酢酸
M=モル濃度(mol/L)
mg=ミリグラム
mL=ミリリットル
mm=ミリメートル
PBS=リン酸緩衝生理食塩水
rpm=毎分回転数
μm=マイクロメートル
臍帯(umbilical cord)(へその緒(「navel string」、「birth cord」または「funiculus umbilicalis」)ともいう)は、発生中の胚または胎児と胎盤との間の導管である。出生前発育中は、臍帯は胎児の生理学的かつ遺伝的一部であり、ヒトにおいては通常、天然ホウォートンゼリーに囲まれた2本の動脈(臍動脈)および1本の静脈(臍静脈)を含む。臍帯の外層は羊膜に包まれている。
ヒトの場合、臍帯組織の回収または採取を例えば病院で達成することができ、そこでは好ましくは帝王切開分娩中に臍帯組織を採取する。その提供者は、まさに出産しようとしている母親を指すが、医療用に安全な組織を提供するために設計された包括的スクリーニングプロセスを自発的に受ける。このスクリーニングプロセスは、好ましくはヒト免疫不全ウイルス1型および2型に対する抗体(抗HIV-1および抗HIV-2)、B型肝炎ウイルス(例えば、B型肝炎表面抗原(HBsAg))に対する抗体(抗HBV)、C型肝炎ウイルスに対する抗体(抗HCV)、ヒトTリンパ球向性ウイルスI型およびII型に対する抗体(抗HTLV-I、抗HTLV-II)、サイトメガロウイルス(CMV)および梅毒について検査し、従来の血清学的検査を用いて、ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)およびC型肝炎ウイルス(HCV)について核酸検査をする。上記検査の羅列は単に例示であって、当業者によって理解されるように、経過と共に、あるいは組織の目的の用途によって、より多くの検査、より少ない検査または異なる検査が望まれたり必要とされたりする場合がある。
最初に、約2mm~約3mmの深さで臍帯に沿って切開部を形成することにより上記のように盤状胎盤から剥離された臍帯を処理し、それにより動脈、静脈および天然ホウォートンゼリーを露出させる。当業者によって理解されるように、切開部の深さは、当然ながら剥離された臍帯の直径または厚さによって異なってもよい。次いで、可能な限り多くの天然ホウォートンゼリーを維持するように注意を払いながら例えば当該技術分野で知られている皮下組織剥離技術を利用して臍帯動脈および静脈を除去し、それにより天然ホウォートンゼリーおよび臍帯羊膜を含む臍帯組織(以下「臍帯組織」と呼ぶ)を得る。臍帯組織からの天然ホウォートンゼリーの剥離および回収を増やすために、臍帯を例えば約4cm~約10cmの長さの臍帯切片などのより小さい切片に切断してもよい。当然のことながら、本発明によれば、臍帯組織は羊膜を含んでいても含んでいなくてもよい。例えば、本発明の特定の態様では、羊膜を天然ホウォートンゼリーから剥離して、それによりどんな臍帯成分も含まない天然ホウォートンゼリー(以下「単離されたホウォートンゼリー」と呼ぶ)を得ることで、天然ホウォートンゼリーを臍帯組織からさらに単離することができる。単離されたホウォートンゼリーを、所望の用途に応じて他の厚さも可能であるが、例えば、約1.25cmの厚さを有する約1cm~約4cm×約10cm~約30cmの細片にさらに切断することができる。
本明細書に特に明記しない限り、臍帯組織または単離されたホウォートンゼリーの脱水のために、本明細書に記載されている脱水工程を用いることができる。従って、臍帯組織の脱水という場合、特に明記しない限り単離されたホウォートンゼリーを含むものとし、その言葉と言い換えて言及することができる。上記洗浄および洗い流し工程が完了した後、以下により詳細に説明されている技術またはそれ以外に当該技術分野で知られている方法で、臍帯組織を脱水することができる。
上に詳細に記載されているように、あるいはそれ以外に当該技術分野で知られているように、天然ホウォートンゼリーまたは臍帯組織を脱水した後(まとめてまたは個々に「脱水した組織」という)、脱水した組織を本発明に従って微粉化して(以下「微粉化ホウォートンゼリー」という)、1つ以上の大きさの粒子を含む粒子分布を形成する。例えば、脱水した組織を約2cm×約2cmの切片に切断し、微粉化のために準備することができる。当該技術分野で知られている機器を用いて微粉化を達成することができる。例えば、Retsch Oscillating Mill MM400(Retsch社(Retsch-Allee 1-5、42781ハーン、ドイツ)によって製造および市販されている)を使用して本明細書に記載されている微粉化ホウォートンゼリーを生成することができる。
本発明のさらに別の態様によれば、微粉化ホウォートンゼリーを含む組成物および製剤が提供される。
さらに別の態様では、微粉化ホウォートンゼリー組成物の成分を少なくとも1種の可塑剤と混合する。「可塑剤(plasticizer)」および「可塑剤(plasticizing agent)」という用語は、本発明では同義で使用することができる。可塑剤は、本組成物または本組成物から形成される製品の機械的特性を変更するために添加することができるあらゆる添加剤または添加剤の組み合わせを含むことができる。当業者であれば、可塑剤の生体適合性、生体内での微粉化ホウォートンゼリー組成物の分解もしくは侵食速度に対する可塑剤の効果、成形/圧縮プロセスを容易にする混合物の特性に対する可塑剤の効果、および/または本組成物の強度、柔軟性、稠度、疎水性および/または親水性に対する可塑剤の効果に基づき好適な可塑剤を選択するであろう。いくつかの態様では、微粉化ホウォートンゼリーと混合する前に、可塑剤および微粉化ホウォートンゼリーの混合物が無孔性の型における圧縮を可能にする十分に低い水分を有するように、可塑剤を脱水および/または微粉化する。
さらなる態様では、本発明に係る微粉化ホウォートンゼリー組成物製剤の潜在的な生体内分解もしくは侵食速度ならびに微粉化ホウォートンゼリーおよび他の成分の密度および粘着性を、例えば架橋結合によって変更することができる。微粉化ホウォートンゼリーを羊膜組織、中間組織層、絨毛膜または第2の羊膜組織などの他の成分と架橋させることができる。例えば、本明細書に記載されている微粉化の前および/または後に架橋剤を添加することができる。一般に、架橋剤は非毒性かつ非免疫原性である。当該成分を架橋剤で処理する場合、架橋剤は同じであっても異なってもよい。一態様では、天然ホウォートンゼリー、臍帯組織(天然ホウォートンゼリーを含む/含まない)および/または他の成分を架橋剤で別々に処理することができ、あるいは、天然ホウォートンゼリー、臍帯組織(天然ホウォートンゼリーを含む/含まない)および/または他の成分を同じ架橋剤で一緒に処理することができる。特定の態様では、天然ホウォートンゼリー、臍帯組織(天然ホウォートンゼリーを含む/含まない)および/または他の成分を2種以上の異なる架橋剤で処理することができる。天然ホウォートンゼリー、臍帯組織(天然ホウォートンゼリーを含む/含まない)および/または他の成分を処理するための条件は異なってもよい。他の態様では、微粉化ホウォートンゼリーをその後に架橋剤で処理することができる。一態様では、架橋剤の濃度は、約0.1M~約5M、約0.1M~約4M、約0.1M~約3M、約0.1M~約2Mまたは約0.1M~約1Mである。好ましくは、脱水した架橋された成分が無孔性の型における圧縮または成形を可能にする十分に低い水分を有するように、天然ホウォートンゼリー、臍帯組織(天然ホウォートンゼリーを含む/含まない)および/または他の成分を脱水前に架橋させる。
いくつかの実施形態では、流動性ゲル材料の形態の微粉化ホウォートンゼリーを適当な大きさおよび形状を有する型に入れ、そのまま型の中で乾燥させて、例えば関節軟骨のドリル穴部の中に入れるのに適した固体の成形組成物を形成することができる。従って、一実施形態では、事前に選択した生体内崩壊速度を有する微粉化ホウォートンゼリーを含む成形組成物を製造する方法が提供される。当然のことながら、粒径を変えることにより、成形組成物の崩壊速度における予測可能な変化を可能にする。一実施形態によれば、微粉化ホウォートンゼリーを圧力下で成形し、ここでは、事前に選択した崩壊速度を有する成形組成物を提供するために前記成形前に上記のように粒径を調整する。一実施形態では、微粉化ホウォートンゼリーの粒径を小さくすることにより生体内崩壊速度を低下させる(遅らせる)ことができる。
一態様では、対象の損傷領域に送達した場合に、その修復および/または再生のために損傷領域から僅かに移動するか移動することなく実質的に局在化されたままであるようにそのような流動性ゲル組成物の制御された粘度を維持しながら、注射器および針で注射するのに適した微粉化ホウォートンゼリーが提供される。好ましい実施形態では、注射可能な組成物はゲルである。微粉化ホウォートンゼリー組成物の水性形態は一般にゲルを形成するが、これらのゲルは、ゼラチン、メチルセルロースおよびポリエチレングリコールなどのゲルを形成する薬学的に許容されるポリマーをさらに含んでいてもよい。
別の態様では、関節面欠損の治療方法が提供される。
当該技術分野で知られている標準的なプロセス中に臍帯を盤状胎盤から剥離することにより臍帯組織を得る。約2~3mmの深さに延びる臍帯切片に沿った垂直方向の切開を行って剥離を続ける。次いで、可能な限り多くのホウォートンゼリー組織を維持するように注意を払いながら皮下剥離技術により臍帯動脈および静脈を除去する。天然ホウォートンゼリーを含む臍帯切片の剥離および回収を最大にするために、臍帯を4~10cmの長さのより小さい切片に切断してもよい。剥離が完了したら、臍帯切片を標準的なPurionプロセスの洗浄および洗い流し工程に進めてもよい。洗浄および洗い流しが完了した後、次いで、天然ホウォートンゼリー側を上に向けた状態で臍帯切片を乾燥板の上に置く。臍帯切片を乾燥させ、2×2cmの切片に切断し、微粉化のために準備する。
次いで、実施例1に記載されている手順に従って得られた脱水した臍帯組織を微粉化して、以下のように25μm~75μmの標的粒径を有する微粉化ホウォートンゼリーを得る。
滅菌水を使用して実施例2に記載されている手順に従って得られた微粉化ホウォートンゼリーを含む流動性ゲル構成を以下のとおり生成した。25~27ゲージ針を通過させることができる滑らかな稠度を達成するために、1358.08μLの水を0.504gの微粉化ホウォートンゼリーに添加した。これにより、1.0cc注射器に充填することができる微粉化ホウォートンゼリーを含む2.5mLの流動性ゲル材料を得た。
実施例3に従って調製した微粉化ホウォートンゼリーゲル製剤を1.0ccの注射器に充填した。充填後にオープンボア(open bore)技術を用いて、平均的な液滴直径が約2.5mmになるように、微粉化ホウォートンゼリーゲルの液滴を標準的な乾燥板(滑らかな側面、非凹凸)の上に置いた。液滴をそのまま約8時間完全に乾燥させた。
軟骨修復のために最も広く使用されている外科手術技術のうちの1つは「マイクロフラクチャー」法である。「マイクロフラクチャー」法では、出血を誘導して骨髄幹細胞を刺激するために軟骨下骨および軟骨の破壊を行う。より大きな欠損では恐らく、治癒を促進するために少量の軟骨下骨を除去して様々な他の骨材料と混合する。本出願では、実施例4に従って調製した微粉化ホウォートンゼリーペレットを、除去した自家骨組織に添加して混合し、欠損部の中に戻すことができる。
(1)
微粉化ホウォートンゼリー。
(2)
臍帯の羊膜を含む、(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリー。
(3)
臍帯の羊膜を実質的に含まない、(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリー。
(4)
約10μm~約100μMの直径を有する微粉化ホウォートンゼリー粒子を含む、(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリー。
(5)
約25μm~約75μMの直径を有する粒子を含む、(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリー。
(6)
粒径の混合物を含み、前記粒子の約50%が約40μM未満の直径を有し、前記粒子の約25%が約40μM~約60μM未満の直径を有し、かつ前記粒子の約25%が約60μM以上の直径を有する、(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリー。
(7)
粒子の混合物を含み、前記粒子の約25%が約40μM未満の直径を有し、前記粒子の約25%が約40μM~約60μM未満の直径を有し、かつ前記粒子の約50%が約60μM以上の直径を有する、(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリー。
(8)
(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリーおよび薬学的に許容される担体を含む組成物。
(9)
前記薬学的に許容される担体は水性担体である、(8)に記載の組成物。
(10)
前記薬学的に許容される担体は、水、生理食塩水またはリン酸緩衝生理食塩水である、(8)に記載の組成物。
(11)
前記薬学的に許容される担体は水である、(8)に記載の組成物。
(12)
微粉化ホウォートンゼリーの濃度は約0.01g/mL~約1g/mLである、(8)に記載の組成物。
(13)
微粉化ホウォートンゼリーの濃度は約0.1g/mL~約0.5g/mLである、(12)に記載の組成物。
(14)
微粉化ホウォートンゼリーの濃度は約0.2g/mLである、(12)に記載の組成物。
(15)
胎盤組織を含まない、(8)に記載の組成物。
(16)
胎盤組織をさらに含む、(8)に記載の組成物。
(17)
前記胎盤組織は微粉化羊膜である、(16)に記載の組成物。
(18)
前記羊膜は生体適合性架橋剤により架橋されている、(17)に記載の組成物。
(19)
注射可能である、(8)に記載の組成物。
(20)
液体、ゲルまたはペーストである、(8)に記載の組成物。
(21)
(8)に記載の組成物の乾燥した液滴を含む固体のペレット。
(22)
約1mm~約5mmの直径を有する、(21)に記載の固体のペレット。
(23)
約2.5mmの直径を有する、(22)に記載の固体のペレット。
(24)
型の中で乾燥した(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリーを含む成形組成物。
(25)
型の中で乾燥した(8)に記載の組成物を含む成形組成物。
(26)
微粉化生体適合性ポリマーをさらに含む、(24)に記載の成形組成物。
(27)
前記微粉化生体適合性ポリマーは可塑化ポリマーである、(26)に記載の成形組成物。
(28)
前記可塑化ポリマーは生体適合性架橋剤で架橋されている、(27)に記載の成形組成物。
(29)
(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリーを含む注射可能なゲル。
(30)
(8)に記載の組成物を含む注射可能なゲル。
(31)
関節面欠損の治療方法であって、それを必要とする患者に(1)に記載の微粉化ホウォートンゼリーを投与する工程を含む方法。
(32)
前記微粉化ホウォートンゼリーを前記関節面欠損部位に投与する、(31)に記載の方法。
(33)
前記微粉化ホウォートンゼリーをマイクロフラクチャー法の間に前記対象に投与する、(31)に記載の方法。
(34)
前記微粉化ホウォートンゼリーを前記マイクロフラクチャー法の間にそのドリル穴部位に投与する、(33)に記載の方法。
Claims (8)
- ホウォートンゼリーの脱水した微粉化粒子を含む固体のペレットであって、
前記脱水した微粉化粒子は実質的に胎盤組織を含まず、さらに前記微粉化粒子は約300μm以下の直径を有し、前記固体のペレットは、骨移植片を含まない、固体のペレット。 - 臍帯の羊膜を実質的に含まない、請求項1に記載の固体のペレット。
- 前記微粉化粒子は、約10μm~約100μmの直径を有する、請求項1に記載の固体のペレット。
- 前記微粉化粒子は、約25μm~約75μmの直径を有する、請求項1に記載の固体のペレット。
- 約1mm~約5mmの直径を有する、請求項1に記載の固体のペレット。
- 約2.5mmの直径を有する、請求項1に記載の固体のペレット。
- 関節面欠損の治療用の請求項1に記載の固体のペレット。
- 請求項7に記載の固体のペレットであって、
前記関節面欠損部位に投与する用に形成された固体のペレット、または
マイクロフラクチャー法の間に投与する用に形成された固体のペレットであり、任意選択で前記固体のペレットは、前記マイクロフラクチャー法の間にそのドリル穴部位に投与する用に形成されている、固体のペレット。
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