JPH01158964A - 改良された誘導性コラーゲンを主成分とする骨修復調製物 - Google Patents
改良された誘導性コラーゲンを主成分とする骨修復調製物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は骨修復材料の調製方法および該方法により調製
された材料に関する。さらに詳しくは。
された材料に関する。さらに詳しくは。
本発明は軟骨形成性/骨形成タンパクを含む、コラーゲ
ン/無機質担体の調製に関する。
ン/無機質担体の調製に関する。
(従来の技術)
骨欠損および骨折の生理学的修復は、細胞の分化および
骨の無機質成分の形成を促進する因子によって仲介され
ることは良く知られている。最近。
骨の無機質成分の形成を促進する因子によって仲介され
ることは良く知られている。最近。
これらの活性が著しい1つまたは複数の因子を同定する
試みがなされている。米国特許第4.440.750号
および第4.430.760号には、移植物において。
試みがなされている。米国特許第4.440.750号
および第4.430.760号には、移植物において。
あるいは注入に必要な、天然に存在するあらゆる因子の
代わりをする無機物除去管粉末(DMB)の使用が開示
されている。Uristの米国特許第4,294,75
3 。
代わりをする無機物除去管粉末(DMB)の使用が開示
されている。Uristの米国特許第4,294,75
3 。
号および第4,455,256号には、骨形態形成タン
パク(BMP)が開示されている。これは、尿素または
塩化グアニジンを用いる無機物除去骨から抽出され1次
いで再沈澱されるものである。この因子をさらに精製し
たものは、 Uristにより報告されている:Uin
Or庚並」剰」悦しく1982) 1競: 219
゜5cience (1983) 220:680;お
よびProc Natl AcadSci (USA)
81:371゜BMPについてUristが記載した
ちのとは異なる特徴を有する骨形成因子タンパクは、
DMBから単離されて、 5eyedinおよびTho
masにより精製された(米国特許第4,434,09
4号および第4,627,982号)。
パク(BMP)が開示されている。これは、尿素または
塩化グアニジンを用いる無機物除去骨から抽出され1次
いで再沈澱されるものである。この因子をさらに精製し
たものは、 Uristにより報告されている:Uin
Or庚並」剰」悦しく1982) 1競: 219
゜5cience (1983) 220:680;お
よびProc Natl AcadSci (USA)
81:371゜BMPについてUristが記載した
ちのとは異なる特徴を有する骨形成因子タンパクは、
DMBから単離されて、 5eyedinおよびTho
masにより精製された(米国特許第4,434,09
4号および第4,627,982号)。
上記因子は、骨の再形成を助けるので、骨修復のために
投与される組成物に含有させるのが望ましいとされてい
る。米国特許第4.440,750号(前出)では、再
構成アテロペプチドコラーゲン調製物が、 DMBまた
はDMB抽出物のキャリアとして使用された。Jeff
eriesの米国特許第4 、394 、370号には
、粗DMB抽出物のキャリアとして、非アテ口ペプチド
コラーゲン組成物が開示されている。これはUrist
の出版物に引用されている。
投与される組成物に含有させるのが望ましいとされてい
る。米国特許第4.440,750号(前出)では、再
構成アテロペプチドコラーゲン調製物が、 DMBまた
はDMB抽出物のキャリアとして使用された。Jeff
eriesの米国特許第4 、394 、370号には
、粗DMB抽出物のキャリアとして、非アテ口ペプチド
コラーゲン組成物が開示されている。これはUrist
の出版物に引用されている。
さらに別の研究が、 Reddi らにより行われてい
る(Proc Natl Acad Sci (198
3) 69:1601)。この文献には、ラット宿主動
物における同種起源の無機物除去管粉末の使用について
記載されている。
る(Proc Natl Acad Sci (198
3) 69:1601)。この文献には、ラット宿主動
物における同種起源の無機物除去管粉末の使用について
記載されている。
Sampath、 T、に、ら(Proc Natl
Acad Sci (1983)80:6591)は、
数多くの種からの骨形成因子をさらに精製することを報
告した。
Acad Sci (1983)80:6591)は、
数多くの種からの骨形成因子をさらに精製することを報
告した。
米国特許第4,563,350号(本出願の優先権主張
の基礎をなす米国特許出願の親出願は、この米国特許の
一部継続出願である)には、コラーゲン骨修復組成物の
使用について記載されている。しかし、この組成物には
、効果的に誘導活性をもたらす非繊維状コラーゲンの存
在が必要である。本出願の優先権主張の基礎をなす米国
特許出願の親出願である米国特許第816,268号(
1986年1月6日出願;この米国特許出願は同じ譲受
人に譲渡されており、参照文献としてここに採用する)
には。
の基礎をなす米国特許出願の親出願は、この米国特許の
一部継続出願である)には、コラーゲン骨修復組成物の
使用について記載されている。しかし、この組成物には
、効果的に誘導活性をもたらす非繊維状コラーゲンの存
在が必要である。本出願の優先権主張の基礎をなす米国
特許出願の親出願である米国特許第816,268号(
1986年1月6日出願;この米国特許出願は同じ譲受
人に譲渡されており、参照文献としてここに採用する)
には。
低免疫原性の非繊維状または繊維状コラーゲンに加えて
、硬質組織移植物に対して少なくとも75%(wt/w
t)の無機質を含有する組成物が記載されている。その
出願に記載されている調製物は以下のような方法により
調製される。すなわち、コラーゲンとキャリアの無機質
成分との分離を妨げるような条件下で、適切な均質混合
を必要とせず、かつその望ましさも認めないような方法
である。その出願に記載され、提案された調製物におい
ては。
、硬質組織移植物に対して少なくとも75%(wt/w
t)の無機質を含有する組成物が記載されている。その
出願に記載されている調製物は以下のような方法により
調製される。すなわち、コラーゲンとキャリアの無機質
成分との分離を妨げるような条件下で、適切な均質混合
を必要とせず、かつその望ましさも認めないような方法
である。その出願に記載され、提案された調製物におい
ては。
やはり骨形成因子を含有する約3■/ mlの溶液状の
コラーゲンが固体無機質粉末と混合され、得られた材料
が凍結乾燥される。もう1つの方法では。
コラーゲンが固体無機質粉末と混合され、得られた材料
が凍結乾燥される。もう1つの方法では。
骨形成因子と無機質との凍結乾燥混合物を用いてペース
トが8円型され、これが60tng/mllのZyde
rm @コラーゲン移植物繊維状コラーゲン懸濁液に添
加される。
トが8円型され、これが60tng/mllのZyde
rm @コラーゲン移植物繊維状コラーゲン懸濁液に添
加される。
骨の伝導性修復用のコラーゲン/無機質調製物。
すなわち新しい軟骨および骨細胞の内方成長を可能にす
るが、外因性骨誘導因子が導入されていないマトリック
スも記載されている。米国特許第848、443号(1
986年4月4日出願;この米国特許出願は米国特許第
717,072号の一部継続出願であるが、今では放棄
されている。しかし、同じ譲受人に譲渡されており、参
照文献としてここに採用する)には60〜98重量%の
無機質と2〜40重量%のコラーゲンとを含有する。無
機質とアテロペプチドコラーゲンとの湿潤混合物および
乾燥混合物の調製が記載されている。これらの組成物は
、固体粉末無機質と、 65mg/成のコラーゲン懸濁
液とを混合することにより調製される。得られた混合物
は、ペーストとして使用されるか、あるいは常温常圧で
乾燥される。
るが、外因性骨誘導因子が導入されていないマトリック
スも記載されている。米国特許第848、443号(1
986年4月4日出願;この米国特許出願は米国特許第
717,072号の一部継続出願であるが、今では放棄
されている。しかし、同じ譲受人に譲渡されており、参
照文献としてここに採用する)には60〜98重量%の
無機質と2〜40重量%のコラーゲンとを含有する。無
機質とアテロペプチドコラーゲンとの湿潤混合物および
乾燥混合物の調製が記載されている。これらの組成物は
、固体粉末無機質と、 65mg/成のコラーゲン懸濁
液とを混合することにより調製される。得られた混合物
は、ペーストとして使用されるか、あるいは常温常圧で
乾燥される。
Be1lの米国特許第4,485,097号には、線維
芽細胞および無機質除去費粉末を含有するコラーゲン格
子について記載されている。しかし、これは無機質含有
量を持たない。
芽細胞および無機質除去費粉末を含有するコラーゲン格
子について記載されている。しかし、これは無機質含有
量を持たない。
米国特許第4,097,937号には、コラーゲンと混
合して、骨の置換混合物が得られるヒドロキシアパタイ
トセラミック材料について記載されている。
合して、骨の置換混合物が得られるヒドロキシアパタイ
トセラミック材料について記載されている。
上記組成物のいずれも、骨の移植に直接使用でき、かつ
含有されている骨形成因子の効果的な供給による骨修復
の仲介が効果的であるような、均質かつ硬質の調製物が
得られない。
含有されている骨形成因子の効果的な供給による骨修復
の仲介が効果的であるような、均質かつ硬質の調製物が
得られない。
(発明の要旨)
骨形成因子の効果的なキャリアである乾燥プロテーゼは
、均質かつ強力であって、それに含有される骨形成因子
により骨の内方成長を誘導し得るものが得られるという
ことが見い出された。この結果は、まず骨形成因子調製
物の溶液を、コラーゲンまたは無機質成分と混合し1次
いで残りの成分を、この混合物と組み合わせて、全懸濁
液中のコラーゲン濃度が30〜100mg/d程度の調
製物とすることにより達成される。次いで、この混合物
を常圧で、わずかに高い温度で乾燥する。mm W方法
がこようにして行われる場合、得られた組成物は、圧縮
強度が少なくとも20N/c+flであり、剛性を有す
るという特徴、および均一に分散し、生物学的に活性で
、かつ利用可能な骨形成因子が包含されているという特
徴を有する。これらの組成物はまた低免疫原性でもある
。
、均質かつ強力であって、それに含有される骨形成因子
により骨の内方成長を誘導し得るものが得られるという
ことが見い出された。この結果は、まず骨形成因子調製
物の溶液を、コラーゲンまたは無機質成分と混合し1次
いで残りの成分を、この混合物と組み合わせて、全懸濁
液中のコラーゲン濃度が30〜100mg/d程度の調
製物とすることにより達成される。次いで、この混合物
を常圧で、わずかに高い温度で乾燥する。mm W方法
がこようにして行われる場合、得られた組成物は、圧縮
強度が少なくとも20N/c+flであり、剛性を有す
るという特徴、および均一に分散し、生物学的に活性で
、かつ利用可能な骨形成因子が包含されているという特
徴を有する。これらの組成物はまた低免疫原性でもある
。
このようにして1ある局面においては1本発明は、リン
酸カルシウムの微粒子無機質成分を60〜98重景%、
好ましくは75〜95重量%と、アテロペプチド精製コ
ラーゲン調製物を2〜40%、好ましくは5〜25%と
、そして有効量の骨形成因子(OF)との混合物から実
質的に成る固体骨修復組成物を目的としている。有効量
のある評価規準は、「部分的に精製された」骨形成因子
抽出物(OFB)の約0.5〜4%を含有させることに
より得られる活性に相当する。該因子およびキャリアの
いずれも。
酸カルシウムの微粒子無機質成分を60〜98重景%、
好ましくは75〜95重量%と、アテロペプチド精製コ
ラーゲン調製物を2〜40%、好ましくは5〜25%と
、そして有効量の骨形成因子(OF)との混合物から実
質的に成る固体骨修復組成物を目的としている。有効量
のある評価規準は、「部分的に精製された」骨形成因子
抽出物(OFB)の約0.5〜4%を含有させることに
より得られる活性に相当する。該因子およびキャリアの
いずれも。
低免疫原性であるのに充分なほど純粋である。OFFは
、活性においで充分に濃縮されているので、調製物にお
いて4%(wt/wt)のOFEという、挙げられてい
る最大量が必要とされているだけである。
、活性においで充分に濃縮されているので、調製物にお
いて4%(wt/wt)のOFEという、挙げられてい
る最大量が必要とされているだけである。
これらの組成物は、三成分全部の分布に関して均質であ
る。含有される叶が生物学的に活性かつ利用可能である
。そして圧縮係数が少なくとも20N/crAであると
いう特徴を有する。
る。含有される叶が生物学的に活性かつ利用可能である
。そして圧縮係数が少なくとも20N/crAであると
いう特徴を有する。
脊椎動物における骨修復を実施するための移植に適した
本発明の低免疫原性組成物は、60〜98%の無機粒子
;2〜40%のアテロペプチド低免疫原性コラーゲン;
および有効量の0Fli製物から実質的に成り、移植物
は20N/CIINより大きな圧縮係数の多孔質硬質固
体であり、かつその成分に関して均質であり、そして該
OFは生物学的に活性かつ利用可能な形態にある。
本発明の低免疫原性組成物は、60〜98%の無機粒子
;2〜40%のアテロペプチド低免疫原性コラーゲン;
および有効量の0Fli製物から実質的に成り、移植物
は20N/CIINより大きな圧縮係数の多孔質硬質固
体であり、かつその成分に関して均質であり、そして該
OFは生物学的に活性かつ利用可能な形態にある。
脊椎動物における骨修復を実施するための移植に適した
本発明の他の低免疫原性組成物は、骨に由来するタンパ
ク骨誘導性因子(OF)の骨誘導的に有効な量と、少な
くとも75重景%の無機質キャリアとを含有し、該OF
は異種宿主において低免疫原性であるのに充分なほど純
粋である。
本発明の他の低免疫原性組成物は、骨に由来するタンパ
ク骨誘導性因子(OF)の骨誘導的に有効な量と、少な
くとも75重景%の無機質キャリアとを含有し、該OF
は異種宿主において低免疫原性であるのに充分なほど純
粋である。
他の局面では1本発明は、これらの組成物の調製方法に
関する。−船釣に、これらの方法は、上記の混合物成分
を混合し、コラーゲン濃度が、調節された乾燥の前に、
30〜100mg/m1であるような懸濁液とし、そし
てこの懸濁液を、固体材料が得られるのに充分なほど水
分含量が減少するまで。
関する。−船釣に、これらの方法は、上記の混合物成分
を混合し、コラーゲン濃度が、調節された乾燥の前に、
30〜100mg/m1であるような懸濁液とし、そし
てこの懸濁液を、固体材料が得られるのに充分なほど水
分含量が減少するまで。
常圧下にて乾燥させることを特徴とする。
本発明の方法は、脊椎動物における骨修復を実施するた
めの移植に適した低免疫原性組成物の調製方法であって
、該組成物は、異種宿主において低免疫原性であるのに
充分なほど純粋であるタンパク骨誘導性因子(OF)の
骨誘導的に有効な量と。
めの移植に適した低免疫原性組成物の調製方法であって
、該組成物は、異種宿主において低免疫原性であるのに
充分なほど純粋であるタンパク骨誘導性因子(OF)の
骨誘導的に有効な量と。
該組成物の60〜98%を構成する無機質および該組成
物の2〜40%を構成するコラーゲンから実質的に成る
成分を有するキャリアとを含有し、該方法は、(a)該
組成物のコラーゲン、無機質、およびOF酸成分含む均
一な水性懸濁液を、該懸濁液中のコラーゲン濃度が30
〜100mg/mRになるように調製すること;および
(b)該懸濁液を常圧下にて調節された乾燥に供し、硬
質の固体を得ること、を包含する。
物の2〜40%を構成するコラーゲンから実質的に成る
成分を有するキャリアとを含有し、該方法は、(a)該
組成物のコラーゲン、無機質、およびOF酸成分含む均
一な水性懸濁液を、該懸濁液中のコラーゲン濃度が30
〜100mg/mRになるように調製すること;および
(b)該懸濁液を常圧下にて調節された乾燥に供し、硬
質の固体を得ること、を包含する。
(発明の構成)
A、定且
ここで用いられているように、「骨誘導性」および「骨
形成」という用語は、互換的に使用され。
形成」という用語は、互換的に使用され。
骨の始原細胞が生きた骨組織へ転換することを意味する
。骨誘導は、骨形成、すなわち骨の有機成分および無機
成分の分泌による無機質化骨の直接形成をもたらし得る
。あるいは、骨誘導は、軟骨の中間形成をも伴い得る。
。骨誘導は、骨形成、すなわち骨の有機成分および無機
成分の分泌による無機質化骨の直接形成をもたらし得る
。あるいは、骨誘導は、軟骨の中間形成をも伴い得る。
すなわち、骨誘導因子はまた。軟骨形成性であり得る。
実際には、軟骨形成の特徴を示すプロテオグリカンが2
本発明の組成物の骨誘導活性の指標として用いられる。
本発明の組成物の骨誘導活性の指標として用いられる。
ここで骨形成因子に関して使用される場合、「由来する
Jという表現は、構造的関係または相同性を意味する。
Jという表現は、構造的関係または相同性を意味する。
これは物理的な由来に限定されない。従って、骨から「
由来する」骨形成因子は。
由来する」骨形成因子は。
1つまたは複数の因子が、骨組織において本来産生され
る因子のアミノ酸配列に対して、相同性を有し、かつ同
様の機能を有するアミノ酸配列を持つことを示す。これ
は必ずしも、使用される材料が骨それ自体から直接単離
されることを意味しているわけではない。この材料は9
例えば合成により、あるいは組換えDNA技術を用いて
製造されるものであってもよい。
る因子のアミノ酸配列に対して、相同性を有し、かつ同
様の機能を有するアミノ酸配列を持つことを示す。これ
は必ずしも、使用される材料が骨それ自体から直接単離
されることを意味しているわけではない。この材料は9
例えば合成により、あるいは組換えDNA技術を用いて
製造されるものであってもよい。
「低免疫原性」とは、許容し得る生物学的適合性を示す
。多くの物質が、ある種の動物および適用においては免
疫原性であり得るが、別の場合には特定の免疫グロブリ
ンの検出可能レベルを上昇させることはできないことは
理解されている。特定の免疫グロブリンおよび炎症が完
全に存在しないということが、必ずしも必要とされない
ことも理解されている。従って、「低免疫原性」とは。
。多くの物質が、ある種の動物および適用においては免
疫原性であり得るが、別の場合には特定の免疫グロブリ
ンの検出可能レベルを上昇させることはできないことは
理解されている。特定の免疫グロブリンおよび炎症が完
全に存在しないということが、必ずしも必要とされない
ことも理解されている。従って、「低免疫原性」とは。
本発明の組成物成分または組成物を記載するために使用
される場合には、すべての免疫応答が許容レベル内にあ
ることを意味するように機能的に定義される。
される場合には、すべての免疫応答が許容レベル内にあ
ることを意味するように機能的に定義される。
「アテロペプチドコラーゲン」とは、テロペプチドまた
は免疫原性部分を除去するか、あるいは一部除去するよ
うに適切に処理されたコラーゲンを意味する。簡単に説
明すれば、コラーゲンは。
は免疫原性部分を除去するか、あるいは一部除去するよ
うに適切に処理されたコラーゲンを意味する。簡単に説
明すれば、コラーゲンは。
繰り返しのアミノ酸配列からなる三重らせん構造の束か
ら構成される繊維状構造を含む。これらの三重らせん配
列は非らせん構造で終結している。
ら構成される繊維状構造を含む。これらの三重らせん配
列は非らせん構造で終結している。
これらの非らせん構造は、様々なコラーゲン積置の架橋
、および部分的にはコラーゲン調製物の免疫原性の両方
の原因ともなる「テロペプチド」である。これらの構造
の除去は、適切なタンパク分解酵素9例えばトリプシン
による処理によって行なうことができる。主な種特異的
免疫原がこのようにして除去されているので、得られた
アテロペプチドコラーゲンは異種間の使用に対してより
適している。
、および部分的にはコラーゲン調製物の免疫原性の両方
の原因ともなる「テロペプチド」である。これらの構造
の除去は、適切なタンパク分解酵素9例えばトリプシン
による処理によって行なうことができる。主な種特異的
免疫原がこのようにして除去されているので、得られた
アテロペプチドコラーゲンは異種間の使用に対してより
適している。
「非繊維状コラーゲン」は、その本来の繊維状構造を維
持しないように処理されている。従って。
持しないように処理されている。従って。
この用語は、可溶化され、かつその本来の繊維状形態に
再構成されていないコラーゲンを意味する。
再構成されていないコラーゲンを意味する。
繊維状構造は溶解により粉砕し得る。これは、繊維(原
繊維)を再構成することにより、あるいは非特異的凝集
(非原繊維)により、固体形態に戻すことができる。
繊維)を再構成することにより、あるいは非特異的凝集
(非原繊維)により、固体形態に戻すことができる。
rOFE Jまたは[部分的に精製された叶E」として
示される骨形成因子抽出物は、以下に記載される骨から
の部分的に精製された抽出物と定義される。これは、米
国特許第4,627,982号(参照文献としてここに
採用する)に記載されているように、カチオン交換樹脂
に結合させ、そしてそれから溶離された1分子量が30
,000より小さな両分である。本発明の組成物におけ
るOFFの割合は、記載された「部分的に精製された」
調製物に関して与えられている。しかし、低免疫原性で
あるのに充分なほど純粋であれば、同等量の骨形成活性
が得られる他の調製方法を用いても良いことは理解され
る。これらの抽出物の骨形成活性は、その中に含まれる
1つまたはそれ以上の骨形成因子(OF)の存在による
。この1つまたは複数の因子(OF)の組成物への供給
は、抽出物(OFE)の形態で行なうことができる。あ
るいは、1つまたは複数の因子の合成形態またはその組
合せを使用してもよい。
示される骨形成因子抽出物は、以下に記載される骨から
の部分的に精製された抽出物と定義される。これは、米
国特許第4,627,982号(参照文献としてここに
採用する)に記載されているように、カチオン交換樹脂
に結合させ、そしてそれから溶離された1分子量が30
,000より小さな両分である。本発明の組成物におけ
るOFFの割合は、記載された「部分的に精製された」
調製物に関して与えられている。しかし、低免疫原性で
あるのに充分なほど純粋であれば、同等量の骨形成活性
が得られる他の調製方法を用いても良いことは理解され
る。これらの抽出物の骨形成活性は、その中に含まれる
1つまたはそれ以上の骨形成因子(OF)の存在による
。この1つまたは複数の因子(OF)の組成物への供給
は、抽出物(OFE)の形態で行なうことができる。あ
るいは、1つまたは複数の因子の合成形態またはその組
合せを使用してもよい。
もちろん、「部分的に精製された」と言われるものより
純度の高いOFEまたはOF調製物を、同様の活性レベ
ルで、ここで特定されたものに対応する量で使用するこ
ともできる。
純度の高いOFEまたはOF調製物を、同様の活性レベ
ルで、ここで特定されたものに対応する量で使用するこ
ともできる。
「OF」は、抽出物から得られたものでも、化学的に合
成されたものでもよく、それ自体が抽出物の骨形成活性
の原因となる1つまたは複数の因子として定義される。
成されたものでもよく、それ自体が抽出物の骨形成活性
の原因となる1つまたは複数の因子として定義される。
OFはまた。骨形成′活性および天然物質の薬理学的挙
動を保持する。すなわち本発明の組成物においても依然
として生物学的に利用可能な、天然に存在する物質の変
異体をも包含する。
動を保持する。すなわち本発明の組成物においても依然
として生物学的に利用可能な、天然に存在する物質の変
異体をも包含する。
(以下余白)
従って、「部分的に精製されたOFFと同等のOFの割
合(%)」とは、0.5〜4%の割合で、前記のような
「部分的に精製されたOFE Jの使用により得られた
活性を提供する叶調型物の量のことを言う。一般に、同
種または異種の宿主における使用に必要な低免疫原性の
レベルを達成するためには、同様に精製された。あるい
はより高度に精製された調製物が必要とされるため、当
量は前記範囲内またはそれ以下となる。高度に精製され
た抽出物または合成物質が使用されるならば、より小さ
い割合(%)が効果的である。
合(%)」とは、0.5〜4%の割合で、前記のような
「部分的に精製されたOFE Jの使用により得られた
活性を提供する叶調型物の量のことを言う。一般に、同
種または異種の宿主における使用に必要な低免疫原性の
レベルを達成するためには、同様に精製された。あるい
はより高度に精製された調製物が必要とされるため、当
量は前記範囲内またはそれ以下となる。高度に精製され
た抽出物または合成物質が使用されるならば、より小さ
い割合(%)が効果的である。
本発明の方法による混合物の「撹拌」とは1例えばかき
まぜ、振盪、振動等のような従来の手段により、混合物
の粒子の運動を機械的に起こすことを言う。
まぜ、振盪、振動等のような従来の手段により、混合物
の粒子の運動を機械的に起こすことを言う。
[インキュベーティングjとは、8周節されたまたは特
定の条件下で、所定の時間にわたって、被検物質または
混合物を保持することを意味する。
定の条件下で、所定の時間にわたって、被検物質または
混合物を保持することを意味する。
ここでは、水分含量は、この期間を通じて同じである。
本発明の組成物についてここで示される割合(%)は、
東」[レカ2特定の成分のW t/W t%である。水
は。
東」[レカ2特定の成分のW t/W t%である。水
は。
多くの場合(常時ではないが)これらの組成物の重要な
部分であるが、その割合(%)は、該組成物において所
望の物理的性質によって様々である。
部分であるが、その割合(%)は、該組成物において所
望の物理的性質によって様々である。
例えば組成物は、多くの場合乾燥状態で保存され。
その後乾燥状態で移植されるか、あるいは移植のために
再水和される。
再水和される。
「調節された乾燥」とは、常圧および室温で行なわれる
。水分を除去する方法のことを意味する。
。水分を除去する方法のことを意味する。
もちろん、はぼ大気圧を維持するために空気を用いる必
要はない。例えば窒素も使用しうる。しかしながら、こ
こでの組成物に関して、大きな安定性の問題は無いので
、空気を選択するのが便宜上量もよい。乾燥過程を速め
るために、温度を室温よりやや上げてもよい。
要はない。例えば窒素も使用しうる。しかしながら、こ
こでの組成物に関して、大きな安定性の問題は無いので
、空気を選択するのが便宜上量もよい。乾燥過程を速め
るために、温度を室温よりやや上げてもよい。
B、二瓜煎脱所
本発明の組成物は、異種間で使用される時、低免疫原性
となるほど精製されている。骨誘導性因子(OF)調製
物の有効量分と9本発明の組成物の無機質/コラーゲン
キャリア等の低免疫原性キャリアとの混合物である。該
組成物において必要とされる特定のOF調製物の割合(
%)は、当然調製物の純度によるが1前記のような、1
部分的に精製された叶E」については、0.5〜4%の
範囲が適している。より高度に精製さ°れたOFは、相
応して、より少ない量で使用され得る。
となるほど精製されている。骨誘導性因子(OF)調製
物の有効量分と9本発明の組成物の無機質/コラーゲン
キャリア等の低免疫原性キャリアとの混合物である。該
組成物において必要とされる特定のOF調製物の割合(
%)は、当然調製物の純度によるが1前記のような、1
部分的に精製された叶E」については、0.5〜4%の
範囲が適している。より高度に精製さ°れたOFは、相
応して、より少ない量で使用され得る。
旺■袈闘
異種の宿主において、低免疫原性であるほどの純度の基
準に合うOF調製物は、いくつかの方法で調製されうる
。この因子源として、骨、象牙質。
準に合うOF調製物は、いくつかの方法で調製されうる
。この因子源として、骨、象牙質。
骨肉腫、または軟骨肉腫、および叶を含むを推動物起源
の他の組織を使用しうる。ヒト、サル、ウシおよびラッ
ト起源のOFを含む調製物は、異種間移植において軟骨
性骨を作る能力において種特異的でないということが示
されている。 (Sampath。
の他の組織を使用しうる。ヒト、サル、ウシおよびラッ
ト起源のOFを含む調製物は、異種間移植において軟骨
性骨を作る能力において種特異的でないということが示
されている。 (Sampath。
T、に、ら、 Proc Natl Acad Sci
(USA) (1983) 80:6591 )。
(USA) (1983) 80:6591 )。
従って1本発明の混合物において使用しうるOFは、こ
れらの源のいずれに由来するものでもよく、実際、を推
動物に由来するタンパクに実質的に類似した骨誘導活性
を有するタンパクであれば、このようにして調製された
ものであっても。
れらの源のいずれに由来するものでもよく、実際、を推
動物に由来するタンパクに実質的に類似した骨誘導活性
を有するタンパクであれば、このようにして調製された
ものであっても。
偶然のあるいは意図的手段で改変されたものであっても
、化学的合成1組替えDNA技術あるいは他のそのよう
な方法によって調製されたものであってもよい。さらに
例えば、 Uristの骨の形態発生的タンパクも、充
分に精製すればおそらく使用し得る。OFはを推動物源
に由来しうるタンパクへの実質的類似性、骨誘導性機能
、および許容し得る低い免疫原性の要求条件にだけ合え
ばよい。
、化学的合成1組替えDNA技術あるいは他のそのよう
な方法によって調製されたものであってもよい。さらに
例えば、 Uristの骨の形態発生的タンパクも、充
分に精製すればおそらく使用し得る。OFはを推動物源
に由来しうるタンパクへの実質的類似性、骨誘導性機能
、および許容し得る低い免疫原性の要求条件にだけ合え
ばよい。
本発明の組成物において有用な、[部分的に精製された
OFE Jを調製するための1つの有用な方法が、米国
特許筒4.627,982号(前記)に記載されている
。簡潔に記載すれば、これは、先ずブタまたはウシの長
管材料(容易に入手できるため)を2機械的および研磨
技術によって処理して、清浄にし、かつ粉砕し、エーテ
ルまたは酢酸エチル等の有機溶媒を用いた抽出により脱
脂し、その後。
OFE Jを調製するための1つの有用な方法が、米国
特許筒4.627,982号(前記)に記載されている
。簡潔に記載すれば、これは、先ずブタまたはウシの長
管材料(容易に入手できるため)を2機械的および研磨
技術によって処理して、清浄にし、かつ粉砕し、エーテ
ルまたは酢酸エチル等の有機溶媒を用いた抽出により脱
脂し、その後。
通常標準的技術を用いた1強酸での抽出により無機質を
除去し1次いで得られた無機質除去骨(DMB)を出発
物質として用いることにより開始される。
除去し1次いで得られた無機質除去骨(DMB)を出発
物質として用いることにより開始される。
その後、可溶化OFBを得るために、 DMBをカオト
ロピック試薬で抽出する。抽出されたタンパクの消化ま
たは変性の可能性を低減するために、好ましくは抽出を
プロテアーゼ阻害剤の存在下で。
ロピック試薬で抽出する。抽出されたタンパクの消化ま
たは変性の可能性を低減するために、好ましくは抽出を
プロテアーゼ阻害剤の存在下で。
1日あたり約4時間にわたって、低温で実施する。
抽出後、抽出剤を適切な手段2例えば水に対する透析、
調節された電気泳動、またはゲル濾過、あるいは他のい
かなる適切な手段によって除去してもよい。その後、除
去した抽出剤を用いて、あるいは用いずに抽出物をゲル
濾過または他のサイズ調整法に供し、標準的技術を用い
て、約30,000ダルトン以下の分子量の両分を得る
。
調節された電気泳動、またはゲル濾過、あるいは他のい
かなる適切な手段によって除去してもよい。その後、除
去した抽出剤を用いて、あるいは用いずに抽出物をゲル
濾過または他のサイズ調整法に供し、標準的技術を用い
て、約30,000ダルトン以下の分子量の両分を得る
。
低分子量の両分は、競合イオンから遊離され。
ついで前述の「部分的に精製された叶E」を得るために
3例えば尿素のような非イオン性カオトロピック試薬の
存在下、はぼpH4,5〜5.2で2例えばCMCとの
陽イオン交換を用いるか、あるいは例えばほぼpH7,
,2における6M尿素および20mMリン酸ナトリウム
の存在下で、 DEAE−セルロースの陰イオン交換
を用いて、イオン交換クロマトグラフィに供する。
3例えば尿素のような非イオン性カオトロピック試薬の
存在下、はぼpH4,5〜5.2で2例えばCMCとの
陽イオン交換を用いるか、あるいは例えばほぼpH7,
,2における6M尿素および20mMリン酸ナトリウム
の存在下で、 DEAE−セルロースの陰イオン交換
を用いて、イオン交換クロマトグラフィに供する。
OFは陽イオン交換樹脂に吸着され、適切な条件下で遊
離される。陽イオン交換クロマトグラフィから得られる
活性溶離画分は2本発明の組成物において[部分的に精
製された0FEJとして直接使用され得る。0.5〜4
%の割合の範囲は、最終組成物中の部分的に精製された
タンパクのし/訂%に基づいている。
離される。陽イオン交換クロマトグラフィから得られる
活性溶離画分は2本発明の組成物において[部分的に精
製された0FEJとして直接使用され得る。0.5〜4
%の割合の範囲は、最終組成物中の部分的に精製された
タンパクのし/訂%に基づいている。
「部分的に精製されたOFE Jに含まれるOFは。
0.01〜0.1Mのリン酸ナトリウムを添加して、
pH6〜8のリン酸塩緩衝液中で沈澱させることにより
、さらに精製され得る。ついで沈澱物は、非イオン性カ
オトロピック試薬に再溶解され、 HPLCによるヒド
ロキシアパタイトカラムでクロマトグラフィーに供され
る。
pH6〜8のリン酸塩緩衝液中で沈澱させることにより
、さらに精製され得る。ついで沈澱物は、非イオン性カ
オトロピック試薬に再溶解され、 HPLCによるヒド
ロキシアパタイトカラムでクロマトグラフィーに供され
る。
または、 DMBに由来する低分子量画分を、陰イオン
交換樹脂による処理に供することにより得られる非吸着
材料は、 OF活性を含み、この非吸着タンパクはまた
。尿素除去のための透析後、[部分的に精製されたOF
E Jの同等物として適切な割合(%)で使用されても
よい。陰イオン交換樹脂処理溶液中のタンパクは、凍結
乾燥により回収され得るか、あるいは0.0INの)I
CIに対する透析によって安定化され得る。(1部分的
に精製された0FEJはまた。前述の陰イオン交換樹脂
を用いた処理に供することもできる。これは代替工程と
してよりはむしろ追加工程として利用される。)陰イオ
ン交換処理は、 1982年に発行された特許には記載
されていないため、詳細を以下に記載する。
交換樹脂による処理に供することにより得られる非吸着
材料は、 OF活性を含み、この非吸着タンパクはまた
。尿素除去のための透析後、[部分的に精製されたOF
E Jの同等物として適切な割合(%)で使用されても
よい。陰イオン交換樹脂処理溶液中のタンパクは、凍結
乾燥により回収され得るか、あるいは0.0INの)I
CIに対する透析によって安定化され得る。(1部分的
に精製された0FEJはまた。前述の陰イオン交換樹脂
を用いた処理に供することもできる。これは代替工程と
してよりはむしろ追加工程として利用される。)陰イオ
ン交換処理は、 1982年に発行された特許には記載
されていないため、詳細を以下に記載する。
ゲルからの低分子量、あるいは陽イオン交換溶出液から
のOF含有画分を、6M尿素、 20mMリン酸ナトリ
ウム、 pH7,2、20mM NaC1およびプロテ
アーゼ阻害剤を含む緩衝液中に溶解する。ついで。
のOF含有画分を、6M尿素、 20mMリン酸ナトリ
ウム、 pH7,2、20mM NaC1およびプロテ
アーゼ阻害剤を含む緩衝液中に溶解する。ついで。
この溶液を、同じ緩衝液を用いて平衡化したDEAEセ
ルロースカラムに流す。OFを含むフロー・スルー画分
を、水に対し透析して尿素を除去し、叶を凍結乾燥によ
って回収する。または、フロー・スルー容積分を、 0
.0INのMCIに対して透析し、 0.0INHCI
中、1〜10mg/mlのタンパク濃度で保存する。
ルロースカラムに流す。OFを含むフロー・スルー画分
を、水に対し透析して尿素を除去し、叶を凍結乾燥によ
って回収する。または、フロー・スルー容積分を、 0
.0INのMCIに対して透析し、 0.0INHCI
中、1〜10mg/mlのタンパク濃度で保存する。
これらの溶液は数ケ月間安定であり、凍結乾燥できる。
部分的に精製されたOFFは、単にOFすなわち骨形成
活性の原因となる1つまたは複数の因子の便宜的な源と
して記載されていることに留意すべきである。OFはま
た。他の源9例えばUristのBMPの精製された形
態、または合成材料からも得られる。合成材料はまた。
活性の原因となる1つまたは複数の因子の便宜的な源と
して記載されていることに留意すべきである。OFはま
た。他の源9例えばUristのBMPの精製された形
態、または合成材料からも得られる。合成材料はまた。
天然の対応物の生物学的活性および生物学的利用可能性
を保持する天然の物質の変異体を含み得る。本発明は、
OF源とは無関係に、誘導性骨成長を提供するのに有
効な組成物を対象とする。
を保持する天然の物質の変異体を含み得る。本発明は、
OF源とは無関係に、誘導性骨成長を提供するのに有
効な組成物を対象とする。
(以下余白)
−先」−史1−
好ましい組成物のキャリアの部分は1組成物に対して6
0〜90%、好ましくは75%、より好ましくは約85
〜95%の無機質成分、および繊維状もしくは非繊維状
コラーゲンまたはその両方から選択された追加成分を与
える。
0〜90%、好ましくは75%、より好ましくは約85
〜95%の無機質成分、および繊維状もしくは非繊維状
コラーゲンまたはその両方から選択された追加成分を与
える。
無機質成分は、一般に種々の形態のリン酸カルシウム、
好ましくはヒドロキシアパタイト(11八)およびリン
酸トリカルシウム(TCP) 、または最も好ましくは
それらの混合物から選択される。HAおよびTCPはい
ずれも市販されており、多数のメツシュサイズおよび多
孔性から選択することもできる。
好ましくはヒドロキシアパタイト(11八)およびリン
酸トリカルシウム(TCP) 、または最も好ましくは
それらの混合物から選択される。HAおよびTCPはい
ずれも市販されており、多数のメツシュサイズおよび多
孔性から選択することもできる。
これらの材料は、硬質の組織移植物の構成に有用である
ことが開示されており、従って本発明の組成物の一部を
含有するのに適した生物学的適合性を有する。例えば、
HA調製物を開示している米国特許筒4,314,3
80号、およびHAの別の形態を開示している1(ay
ashi、 K、 らのArch 0rtho T
raumat鉦■(1982) 99:265を参照ノ
コと。HAとTCPとの混合物を含有する組成物に関し
ては、無機質含量が95%またはそれ以下であることが
特に好ましく。
ことが開示されており、従って本発明の組成物の一部を
含有するのに適した生物学的適合性を有する。例えば、
HA調製物を開示している米国特許筒4,314,3
80号、およびHAの別の形態を開示している1(ay
ashi、 K、 らのArch 0rtho T
raumat鉦■(1982) 99:265を参照ノ
コと。HAとTCPとの混合物を含有する組成物に関し
ては、無機質含量が95%またはそれ以下であることが
特に好ましく。
HAのみについては98%までを使用しうる。
本発明の組成物の特性は、許容しうる程度に低免疫原性
である。従って、非繊維状または繊維状コラーゲン成分
のアテロペプチド形態を用いるのが一般に好ましい。し
かしながら、移植された組成物の形状、宿主の感光性、
あるいは何らか他の理由によって2組成物を許容できな
くするほどアテロペプチドの存在が低免疫原性に対して
有害ではないような例もあり得る。換言すれば、アテロ
ペプチドコラーゲンの使用は好ましいが、必ずしも必要
であるわけではない。低免疫原性は、異種のコラーゲン
の源の使用を可能にするのに特に重要である。例えば、
免疫原性を充分に低減することによってウシまたはブタ
のコラーゲンを、ヒトの被検者に用いることができる。
である。従って、非繊維状または繊維状コラーゲン成分
のアテロペプチド形態を用いるのが一般に好ましい。し
かしながら、移植された組成物の形状、宿主の感光性、
あるいは何らか他の理由によって2組成物を許容できな
くするほどアテロペプチドの存在が低免疫原性に対して
有害ではないような例もあり得る。換言すれば、アテロ
ペプチドコラーゲンの使用は好ましいが、必ずしも必要
であるわけではない。低免疫原性は、異種のコラーゲン
の源の使用を可能にするのに特に重要である。例えば、
免疫原性を充分に低減することによってウシまたはブタ
のコラーゲンを、ヒトの被検者に用いることができる。
非繊維状コラーゲンは、溶液状コラーゲンとして、ある
いは非特異的に会合している。溶液状コラーゲンの凍結
乾燥形態として供給さ6れ得る。非繊維状コラーゲンの
好ましい源は、溶液状コラーゲン(CIS)(Coll
agen Corporation+ Pa1o Al
to。
いは非特異的に会合している。溶液状コラーゲンの凍結
乾燥形態として供給さ6れ得る。非繊維状コラーゲンの
好ましい源は、溶液状コラーゲン(CIS)(Coll
agen Corporation+ Pa1o Al
to。
Ca1iforniaの商品名V i trogen
@として入手可能)である。しかしながら、いかなる非
再構成コラーゲン調製物を使用してもよい。
@として入手可能)である。しかしながら、いかなる非
再構成コラーゲン調製物を使用してもよい。
繊維状コラーゲンは1種々の源に由来するものであって
もよく、当該分野において多数の繊維状コラーゲン調製
物が利用できる。当該分野においては2種々の哺乳動物
の骨または皮膚に由来するコラーゲンが可溶化されるか
あるいは液状媒体中に分散され、ついで繊維状の形態で
回収される。
もよく、当該分野において多数の繊維状コラーゲン調製
物が利用できる。当該分野においては2種々の哺乳動物
の骨または皮膚に由来するコラーゲンが可溶化されるか
あるいは液状媒体中に分散され、ついで繊維状の形態で
回収される。
コラーゲンが再構成されて繊維状になっている調製物に
は9例えばZyderm @コラーゲン移植物(ZCI
)(Collagen Croporation、
Pa1o Alto、Ca1iforniaから入
手可能)が含まれる。他の繊維状調製物には2本来の繊
維状形態を保ったまま分散された繊維であるAvite
ne@、およびその後に冷凍乾燥される分散された調製
物であるCollagenfCo11a■が含まれる。
は9例えばZyderm @コラーゲン移植物(ZCI
)(Collagen Croporation、
Pa1o Alto、Ca1iforniaから入
手可能)が含まれる。他の繊維状調製物には2本来の繊
維状形態を保ったまま分散された繊維であるAvite
ne@、およびその後に冷凍乾燥される分散された調製
物であるCollagenfCo11a■が含まれる。
(従って、これら後者の調製物は「再構成コされていな
い。) ■炭窃勿立敗 本発明の組成物(これは、60〜98%、好ましくは7
5〜95%の微粒子無機質と、2〜40%、好ましくは
5〜25%のコラーゲンと、0.5〜4%の、前述の如
く部分的に精製されたOFHによって供給されたものま
たはその同等物等のような有効量のOFとを含有する)
は、以下に記載された方法によって調製される場合、そ
の調製法に起因する所定の望ましい特性を有する。先ず
第1に、全ての成分は充分に純粋であるか、さもなけれ
ば組成物が宿主中で低免疫原性であるように調製されな
ければならないことに留意すべきである。第2に、 O
F酸成分、均一に分散され、かつ生物学的に活性で有用
でなければならない。最後″に、無機質およびコラーゲ
ン成分は均一に分散されなければならず。
い。) ■炭窃勿立敗 本発明の組成物(これは、60〜98%、好ましくは7
5〜95%の微粒子無機質と、2〜40%、好ましくは
5〜25%のコラーゲンと、0.5〜4%の、前述の如
く部分的に精製されたOFHによって供給されたものま
たはその同等物等のような有効量のOFとを含有する)
は、以下に記載された方法によって調製される場合、そ
の調製法に起因する所定の望ましい特性を有する。先ず
第1に、全ての成分は充分に純粋であるか、さもなけれ
ば組成物が宿主中で低免疫原性であるように調製されな
ければならないことに留意すべきである。第2に、 O
F酸成分、均一に分散され、かつ生物学的に活性で有用
でなければならない。最後″に、無機質およびコラーゲ
ン成分は均一に分散されなければならず。
組成物は多孔質であり、海綿状であるよりはむしろ硬質
である。圧縮係数は、少な(とも20N/c+flであ
る。
である。圧縮係数は、少な(とも20N/c+flであ
る。
コラーゲン/無機質成分に関する均質性は、効果的に視
覚評価できる。移植物内のOFの均一性は。
覚評価できる。移植物内のOFの均一性は。
調製法によって保証される。これは、標本の一部の標準
的分析法によって証明され得る。OFの生物学的利用可
能性および活性は、骨形成を誘導する移植物の能力によ
り評価される。この評価には種々の方法が利用できるが
、最も著名なものは組織学的試験である。さらに、以下
に示されるように。
的分析法によって証明され得る。OFの生物学的利用可
能性および活性は、骨形成を誘導する移植物の能力によ
り評価される。この評価には種々の方法が利用できるが
、最も著名なものは組織学的試験である。さらに、以下
に示されるように。
アルカリホスファターゼのレベルを、生化学レベルにお
ける骨形成を評価するために使用できる。
ける骨形成を評価するために使用できる。
カルシウムレベルの評価およびプロテオグリカンについ
ての分析による軟骨形成のモニター等、他の基準も利用
しうる・。必要に応じて、移植物の低免疫原性は、移植
された材料またはその成分と反応する抗体についての宿
主の血清レベルをモニターすることによって確かめられ
得る。
ての分析による軟骨形成のモニター等、他の基準も利用
しうる・。必要に応じて、移植物の低免疫原性は、移植
された材料またはその成分と反応する抗体についての宿
主の血清レベルをモニターすることによって確かめられ
得る。
圧縮係数の分析には、 American 5ocie
ty forTesting Materialsが公
表した圧縮係数測定ガイドラインに従って、市販の装置
2例えばIns tron @の汎用テストモデル42
02を使用しうる。
ty forTesting Materialsが公
表した圧縮係数測定ガイドラインに従って、市販の装置
2例えばIns tron @の汎用テストモデル42
02を使用しうる。
この測定を行なうために1組成物をまず初めに5〜24
時間、生理食塩水に浸漬する。この浸漬は。
時間、生理食塩水に浸漬する。この浸漬は。
完全な湿潤を保証できるだけの時間行われる。ついで組
成物を試験装置に入れる。材料に弾性があるならば、材
料をさらに圧縮するために、顕微鏡レベルで固有の構造
を粉砕する必要があるような点に達するまで、材料は容
易に圧縮される。材料が硬質であれば2弾性のある材料
の場合より変形しないでその点に達する。コラーゲン/
無機質混合物については、顕微鏡的組織は、三重らせん
それ自体によりまず維持されるが、また繊維の各成分の
コラーゲン三重らせん部分間の相互作用および繊維相互
の結合によっても維持される。これらの組織レベルのい
ずれをも粉砕する圧縮は、中空の空間の容積を減少させ
る一般的な圧縮より困難である。もちろん組成物中のコ
ラーゲン鎖がより高度に組織化され、かつ架橋されてい
ればいるほど、この顕微鏡的圧縮はより困難となる。
成物を試験装置に入れる。材料に弾性があるならば、材
料をさらに圧縮するために、顕微鏡レベルで固有の構造
を粉砕する必要があるような点に達するまで、材料は容
易に圧縮される。材料が硬質であれば2弾性のある材料
の場合より変形しないでその点に達する。コラーゲン/
無機質混合物については、顕微鏡的組織は、三重らせん
それ自体によりまず維持されるが、また繊維の各成分の
コラーゲン三重らせん部分間の相互作用および繊維相互
の結合によっても維持される。これらの組織レベルのい
ずれをも粉砕する圧縮は、中空の空間の容積を減少させ
る一般的な圧縮より困難である。もちろん組成物中のコ
ラーゲン鎖がより高度に組織化され、かつ架橋されてい
ればいるほど、この顕微鏡的圧縮はより困難となる。
従って、高い圧縮係数(N/C11!単位で測定された
)は、顕微鏡レベルにおける高い組織化のレベル。
)は、顕微鏡レベルにおける高い組織化のレベル。
特にコラーゲン分子間の貰い架橋のレベルを示す。
低い圧縮係数は、架橋が低いことを示す。適切な物理的
取扱い特性および移植物としての結合性の維持のために
、圧縮係数は適度に高く、少なくとも約20N/a+t
またはそれ以上であることが重要である。圧縮係数の上
限レベルは材料の性質によって決定され、この種の組成
物は、実際、架橋の程度に関わらず100N/CT11
よりはるかに大きい係数値に達することはできないと考
えられている。とにかく、圧縮係数が20N/c111
を越え、好ましい範囲が20〜3ON/CTl1である
ことは1本発明の組成物に対して適切な物理的特性を維
持する上で重要である(より高い強度が所望されるなら
、下記のように組成物を熱硬化して50〜6ON/c+
flの圧縮係数を得ることができる)。本発明の方法に
より調製され、得られた組成物は、必要な圧縮抵抗強度
が達成されるのを確認するために、この測定によって評
価される。
取扱い特性および移植物としての結合性の維持のために
、圧縮係数は適度に高く、少なくとも約20N/a+t
またはそれ以上であることが重要である。圧縮係数の上
限レベルは材料の性質によって決定され、この種の組成
物は、実際、架橋の程度に関わらず100N/CT11
よりはるかに大きい係数値に達することはできないと考
えられている。とにかく、圧縮係数が20N/c111
を越え、好ましい範囲が20〜3ON/CTl1である
ことは1本発明の組成物に対して適切な物理的特性を維
持する上で重要である(より高い強度が所望されるなら
、下記のように組成物を熱硬化して50〜6ON/c+
flの圧縮係数を得ることができる)。本発明の方法に
より調製され、得られた組成物は、必要な圧縮抵抗強度
が達成されるのを確認するために、この測定によって評
価される。
(以下余白)
則迩Iハ暮」装
本発明の方法において9組成物は、生物学的に利用し得
るOFが得られるような、高い圧縮係数の固体均質調製
物が得られるような方法で調整される。このような結果
を得るために1Mi成物の最終乾燥工程は、30〜10
0 mg/mlの濃度のコラーゲン懸濁液、必要量の無
機質、および懸濁液中に均一に分散された叶を含む混合
物を用いて実施されなければならない。この材料は、実
質的に大気圧で。
るOFが得られるような、高い圧縮係数の固体均質調製
物が得られるような方法で調整される。このような結果
を得るために1Mi成物の最終乾燥工程は、30〜10
0 mg/mlの濃度のコラーゲン懸濁液、必要量の無
機質、および懸濁液中に均一に分散された叶を含む混合
物を用いて実施されなければならない。この材料は、実
質的に大気圧で。
好ましくはわずかに高い温度で乾燥されなければならな
い。最終工程における凍結乾燥による乾燥により2強度
および均質性について同一ではない。
い。最終工程における凍結乾燥による乾燥により2強度
および均質性について同一ではない。
海面状生成物が生じる。
従って1本発明の組成物を得るために必要とされる方法
において、懸濁液をOFと共に撹拌し、所望の形状に成
形しここに述べられたような調節された条件下において
乾燥を行う。上記懸濁液中には、最終的なコラーゲンの
割合が組成物中に2〜40%、好ましくは5〜25%と
なるのに充分な、低免疫原性の、好ましくはアテロペプ
ヂド、好ましくは再構成繊維状コラーゲンが、30〜1
00 mg/mlの割合で、そして、最終的な無機質の
割合が60〜98%、好ましくは75〜95%となるの
に充分な微粒子状の無機質が含有される。上記叶は9部
分的に精製されたOFE調製物が0.5〜4%の割合で
含有されるのと同等の活性を有するのに充分な量である
。調節された条件下における乾燥は、少なくとも20N
/cwtの圧縮係数を有する固体材料となるような水分
量に達するまで続けられる。
において、懸濁液をOFと共に撹拌し、所望の形状に成
形しここに述べられたような調節された条件下において
乾燥を行う。上記懸濁液中には、最終的なコラーゲンの
割合が組成物中に2〜40%、好ましくは5〜25%と
なるのに充分な、低免疫原性の、好ましくはアテロペプ
ヂド、好ましくは再構成繊維状コラーゲンが、30〜1
00 mg/mlの割合で、そして、最終的な無機質の
割合が60〜98%、好ましくは75〜95%となるの
に充分な微粒子状の無機質が含有される。上記叶は9部
分的に精製されたOFE調製物が0.5〜4%の割合で
含有されるのと同等の活性を有するのに充分な量である
。調節された条件下における乾燥は、少なくとも20N
/cwtの圧縮係数を有する固体材料となるような水分
量に達するまで続けられる。
より大きな物理的強度9例えば約50〜6ON/afl
の圧縮係数を有する組成物を調製するために、上記生成
物を、50〜120°C1好ましくは75〜90°Cで
4〜168時間にわたり熱硬化させる。調製を開始する
ために、 OFの希釈水溶液(ある実施態様においては
温和な酸の溶液)を、キャリア全部または一部と混合す
る。キャリアは1本質的に無機質およびコラーゲン成分
からなるので、 OFは、予備工程においてコラーゲン
または無機質調製物と混合されてもよく、あるいは、
OFはキャリアのM、 S液中に混合されてもよい。
の圧縮係数を有する組成物を調製するために、上記生成
物を、50〜120°C1好ましくは75〜90°Cで
4〜168時間にわたり熱硬化させる。調製を開始する
ために、 OFの希釈水溶液(ある実施態様においては
温和な酸の溶液)を、キャリア全部または一部と混合す
る。キャリアは1本質的に無機質およびコラーゲン成分
からなるので、 OFは、予備工程においてコラーゲン
または無機質調製物と混合されてもよく、あるいは、
OFはキャリアのM、 S液中に混合されてもよい。
一般に、無機質は微粒子として添加される。コラーゲン
は、始めは懸濁液またはゲル(繊維状コラーゲン、 F
C)または溶液(非繊維状コラーゲン。
は、始めは懸濁液またはゲル(繊維状コラーゲン、 F
C)または溶液(非繊維状コラーゲン。
NFC)として添加される。
あるプロトコルにおいては、 OFは予備工程において
コラーゲンと混合される。そして、その混合物は、室温
で約12〜24時間にわ、たってインキュベ−1・され
、遠心分離によって回収され、コラーゲンの濃度が、緩
衝溶液中に、30〜100 mg/mlの範囲となるよ
うに調整されて再懸濁される。次に。
コラーゲンと混合される。そして、その混合物は、室温
で約12〜24時間にわ、たってインキュベ−1・され
、遠心分離によって回収され、コラーゲンの濃度が、緩
衝溶液中に、30〜100 mg/mlの範囲となるよ
うに調整されて再懸濁される。次に。
この懸濁液を撹拌により無機質成分と混合し、所望の形
状に成形し、そして、低温または室温における調節され
た乾燥に供する。あるいは、予備工程において無機質を
撹拌下に添加し、そして、混合物を低温または室温にお
ける調節された乾燥に供する。次に、コラーゲン成分は
、所定のコラーゲン濃度を有する凝集塊を形成するよう
に添加され、所望の形状に成形され1次いで調節された
乾燥に付される。
状に成形し、そして、低温または室温における調節され
た乾燥に供する。あるいは、予備工程において無機質を
撹拌下に添加し、そして、混合物を低温または室温にお
ける調節された乾燥に供する。次に、コラーゲン成分は
、所定のコラーゲン濃度を有する凝集塊を形成するよう
に添加され、所望の形状に成形され1次いで調節された
乾燥に付される。
関連したプロトコルにおいては、コラーゲンおよび/ま
たは無機質成分のどちらかまたは両方の合計の一部9例
えば1/2または1/3または3/4が。
たは無機質成分のどちらかまたは両方の合計の一部9例
えば1/2または1/3または3/4が。
予備工程において添加され、残りがその後に添加されて
もよい。添加される各成分の部分は、同量である必要は
ない。
もよい。添加される各成分の部分は、同量である必要は
ない。
調節された乾燥は、 OFをキャリアに組込み、かつ均
質性を保持するのに役立つ。調節された乾燥の条件は時
間および温度に関連するので1 当然。
質性を保持するのに役立つ。調節された乾燥の条件は時
間および温度に関連するので1 当然。
互いに関連する。しかし、−船釣に、室温が好ましい。
適温は、1〜40°Cの範囲であり。
好ましくは約15〜37°Cである。これらの条件下に
おいて、効果的な時間の範囲は10〜20時間であり。
おいて、効果的な時間の範囲は10〜20時間であり。
便宜的には一晩である。
調節された乾燥方法において、懸濁液は、感知しうる水
分がなくなるまで1能動または受動ガス流、好ましくは
空気流で、同様に1例えば窒素のような不活性ガス流で
乾燥される。次に、乾燥生成物は保存され、再成形が必
要である場合には使用のために再水和され、あるいは直
接使用され得る。
分がなくなるまで1能動または受動ガス流、好ましくは
空気流で、同様に1例えば窒素のような不活性ガス流で
乾燥される。次に、乾燥生成物は保存され、再成形が必
要である場合には使用のために再水和され、あるいは直
接使用され得る。
下記に、典型的なプロトコルの例を示す。第1図は1本
発明の3つの特別に好ましい方法の図式第1図aにおい
て、希釈溶液中のOF調製物は。
発明の3つの特別に好ましい方法の図式第1図aにおい
て、希釈溶液中のOF調製物は。
適当な量の無機質、好ましくは多孔質HA/ TCP混
合物と混合され、充分に混合される。次に、材料を空気
乾燥して、無m質とOFとが充分に結合した混合物を得
る。OF抽出物の精製レベルに従って。
合物と混合され、充分に混合される。次に、材料を空気
乾燥して、無m質とOFとが充分に結合した混合物を得
る。OF抽出物の精製レベルに従って。
最終的な組成物における叶の必要な活性を得るために、
相対的な量が選択される。
相対的な量が選択される。
次に、コラーゲン成分が、再構成繊維状アテロペプチド
コラーゲン60〜70mg/ml のコラーゲン懸濁液
として供給される。この濃度のコラーゲンは。
コラーゲン60〜70mg/ml のコラーゲン懸濁液
として供給される。この濃度のコラーゲンは。
市販のZyderm ColCo11a Implan
tとして供給され得、あるいはこれは第1図aに示され
るように標準的な方法を用いて調製され得る。この方法
においては、溶液状コラーゲンを適当な濃度の塩基性リ
ン酸塩緩衝液でインキュベートし、そして、中性pHで
適当に希釈して所望の濃度とし、生じた沈澱物を回収す
ることにより調製される。次に、コラーゲン成分および
無機質/ OF混合物が合併される。これらは、全混合
物中に無機質の割合が60〜98%、好ましくは75〜
95%、そして、コラーゲンの割合が5〜25%となる
ように、そして1部分的に精製されたOFE ml製物
の0.5〜4%の活性が得られるのに充分なOFと共に
合併される。これらの材料は、撹拌して充分に混合され
、適温での空気乾燥の前に所望の形状に成形される。
tとして供給され得、あるいはこれは第1図aに示され
るように標準的な方法を用いて調製され得る。この方法
においては、溶液状コラーゲンを適当な濃度の塩基性リ
ン酸塩緩衝液でインキュベートし、そして、中性pHで
適当に希釈して所望の濃度とし、生じた沈澱物を回収す
ることにより調製される。次に、コラーゲン成分および
無機質/ OF混合物が合併される。これらは、全混合
物中に無機質の割合が60〜98%、好ましくは75〜
95%、そして、コラーゲンの割合が5〜25%となる
ように、そして1部分的に精製されたOFE ml製物
の0.5〜4%の活性が得られるのに充分なOFと共に
合併される。これらの材料は、撹拌して充分に混合され
、適温での空気乾燥の前に所望の形状に成形される。
第1図すに示された他の方法においては、 OF調製物
は、溶液中でコラーゲン(非繊維状)と結合してしる。
は、溶液中でコラーゲン(非繊維状)と結合してしる。
希釈コラーゲンを、 0.2Mのリン酸塩緩衝液1/1
0容で処理することによって再構成し。
0容で処理することによって再構成し。
OFを含む沈澱物を形成する。リン酸塩緩衝液のpHは
、最終pHが7,0〜7.5となるように選択される。
、最終pHが7,0〜7.5となるように選択される。
室温での適当な時間のインキュベーション、つまり、約
12〜24時間インキュベーションの後、沈澱物を遠心
分離して回収する。濃度を適当なレベル。
12〜24時間インキュベーションの後、沈澱物を遠心
分離して回収する。濃度を適当なレベル。
つまり、30〜100■/mlに調製した後、 OFを
含むコラーゲンマトリックスを、微粒子状の無機質と混
合し、成形し、適温で空気乾燥して、所望の固体移植物
を得る。第1図Cに示されるように、無機質とOF調製
物との充分な混合物を凍結乾燥によって乾燥し、固体無
機物/ OFを得1次いで、これを成形および空気乾燥
に適した濃度で、繊維状コラーゲンと混合してもよい。
含むコラーゲンマトリックスを、微粒子状の無機質と混
合し、成形し、適温で空気乾燥して、所望の固体移植物
を得る。第1図Cに示されるように、無機質とOF調製
物との充分な混合物を凍結乾燥によって乾燥し、固体無
機物/ OFを得1次いで、これを成形および空気乾燥
に適した濃度で、繊維状コラーゲンと混合してもよい。
もちろん、調節された乾燥工程に供される最終混合物が
、必要とされる割合の組成物の均一で均質な混合物を含
み、そして、 30〜100 mg/mlのレベルでコ
ラーゲンが含まれるのに充分な水を懸濁液中に含んでい
る限り、他のプロトコルを使用することもできる。
、必要とされる割合の組成物の均一で均質な混合物を含
み、そして、 30〜100 mg/mlのレベルでコ
ラーゲンが含まれるのに充分な水を懸濁液中に含んでい
る限り、他のプロトコルを使用することもできる。
本発明の組成物は、成形して、骨の再構成、骨折治療、
およびその他の整形外科の用途(例えば脊椎融合術)に
おけるアンレー移植物としての使用に適した形状とする
。そのような移植物を形成するために固体組成物を使用
する方法、およびそれらを移植するための外科的方法は
、当接術においてよく知られており9本発明の組成物は
、これらの標準的手段を用いるのに有用である。
およびその他の整形外科の用途(例えば脊椎融合術)に
おけるアンレー移植物としての使用に適した形状とする
。そのような移植物を形成するために固体組成物を使用
する方法、およびそれらを移植するための外科的方法は
、当接術においてよく知られており9本発明の組成物は
、これらの標準的手段を用いるのに有用である。
所望の位置に置かれると、移植組成物は、新しい軟骨お
よび骨の内方成長のためのマトリックスを与え、そして
、骨誘導性因子の存在により、これらの物質の生成に刺
激を与える。
よび骨の内方成長のためのマトリックスを与え、そして
、骨誘導性因子の存在により、これらの物質の生成に刺
激を与える。
■戒嬰曵使■
本発明の組成物は、外傷、疾病または先天性の欠陥によ
って引き起こされた大きなまたは小さな骨の欠陥を修正
するために、該分野において一般に知られた方法で使用
される。
って引き起こされた大きなまたは小さな骨の欠陥を修正
するために、該分野において一般に知られた方法で使用
される。
下記の特定の実施例に記載されているように。
これらの組成物は、異種宿主の皮下に移植されると、骨
組織形成を刺激し得る。それらの、そのような能力は1
組成物を外移植し、核外移植物を。
組織形成を刺激し得る。それらの、そのような能力は1
組成物を外移植し、核外移植物を。
軟骨プロテオグリカンの形成、カルシウムの存在および
アルカリホスファターゼの存在について。
アルカリホスファターゼの存在について。
組織学的に評価することによって、確認することができ
る。(軟骨プロテオグリカンは、軟骨形成の目安であり
、アルカリホスファターゼは2石灰化肥大性軟骨の指標
である。)さらに、宿主生体には、移植物質に対して反
応する抗体がないことが示される。
る。(軟骨プロテオグリカンは、軟骨形成の目安であり
、アルカリホスファターゼは2石灰化肥大性軟骨の指標
である。)さらに、宿主生体には、移植物質に対して反
応する抗体がないことが示される。
ち−JJ廿桝
次の実施例によって2本発明を説明する。得られる組成
物が添付の特許請求の範囲内にあるならば2組成物の成
分の調製および組成物自体の調製の別の方法も本発明の
範囲に入る。
物が添付の特許請求の範囲内にあるならば2組成物の成
分の調製および組成物自体の調製の別の方法も本発明の
範囲に入る。
生後30〜34日のオスのSprague−Dawle
yラットの腹面胸郭部分に、試料を、皮下的に移植した
。
yラットの腹面胸郭部分に、試料を、皮下的に移植した
。
各ラットは1両側面に、同じ材料の2つの移植を受けた
。そして、試験のための外移植物を、14日および28
日目に取り出した。この外移植片を、14日および28
日目に取り出した。この外移植片を。
。そして、試験のための外移植物を、14日および28
日目に取り出した。この外移植片を、14日および28
日目に取り出した。この外移植片を。
組織学的に、そしてアルカリホスファターゼ活性測定に
より、検定した。
より、検定した。
タタ盲 の ・ ・け
14日および28日目後に取り出された外移植物を。
10%中性ホルマリンで26時間をかけて固定し、その
後、パラフィン包埋処理することによって9組職掌的評
価を行った。4〜6ミクロンの切片を。
後、パラフィン包埋処理することによって9組職掌的評
価を行った。4〜6ミクロンの切片を。
包埋組織から摂取し、続いてこれをヘマトキシリン−エ
オシン、またはサフラニン−0で染色した。
オシン、またはサフラニン−0で染色した。
サフラニン−〇は、軟骨プロテオグリカンに対して選択
的である。
的である。
アルカリホスファターゼ八
アルカリホスファターゼレベルは、骨形成の指標として
使用され得る。アルカリホスファターゼ(AP)を測定
するために、外径植物を小片に裁断し。
使用され得る。アルカリホスファターゼ(AP)を測定
するために、外径植物を小片に裁断し。
水冷下の1.5M NaC1,3mM NaHCO:+
、 pH7,5,3mll中でホモジナイズした。次に
、ホモジナイズした試料を、4°Cにて12. OOO
rpmで50分間遠心分離し。
、 pH7,5,3mll中でホモジナイズした。次に
、ホモジナイズした試料を、4°Cにて12. OOO
rpmで50分間遠心分離し。
上清の一部を、冷蒸留水で1=10に希釈した。
Huggins らの、 J Exp Med (19
61)114.761の方法ヲヲアルカリホスファター
ゼを評価するために採用し、ポリスチレンプレートを用
いた。
61)114.761の方法ヲヲアルカリホスファター
ゼを評価するために採用し、ポリスチレンプレートを用
いた。
tiJの 、
28日後に、移植した動物から血清を取り出し。
酵素結合免疫吸着検定(ELISA)法を用いて、移植
材料に対する抗体の存在についての検定を行う。
材料に対する抗体の存在についての検定を行う。
マイクロタイターのウェルを、4°Cにて一夜1組成物
の各成分2〜5g (pH9,6の20mM炭酸塩緩
衝液中(too:1)で被覆した。結合していない抗原
を除去するために、ウェルを、0.05%Tween
20界面活性剤を含むPBSで3回洗浄する。
の各成分2〜5g (pH9,6の20mM炭酸塩緩
衝液中(too:1)で被覆した。結合していない抗原
を除去するために、ウェルを、0.05%Tween
20界面活性剤を含むPBSで3回洗浄する。
次いで血清を2時間にわたり室温で添加し、ウェルを、
PBS −Tween 20界面活性剤で3回洗浄す
る。西洋ワサビペルオキシダーゼと結合したヤギ抗ラッ
トInG(1: 2000!!釈)を添加し、ウェルを
。
PBS −Tween 20界面活性剤で3回洗浄す
る。西洋ワサビペルオキシダーゼと結合したヤギ抗ラッ
トInG(1: 2000!!釈)を添加し、ウェルを
。
1.5〜2時間、室温にてインキュベートする。
その後、結合していない標識抗体を、界面活性体を含む
PBS −Tween 20で除去し、ペルオキシダー
ゼ基質を添加する。プレートを室温で30分間インキュ
ベートし、そして、プレートをスキャンニングし、吸光
度を求める。
PBS −Tween 20で除去し、ペルオキシダー
ゼ基質を添加する。プレートを室温で30分間インキュ
ベートし、そして、プレートをスキャンニングし、吸光
度を求める。
可 カルシウムの渭
骨の形成もまた。カルシウム測定によって評価し得る。
外径植物を小片に裁断し、 0.5N HCI中に1
: 10(m/V)および1 :20(m/V)となる
ように懸?完し、骨を溶解させる。試料をさらに室温で
5日間インキュヘー) L’、 12.00Orpmで
40分間遠心分離する。そして、上清のカルシウム濃度
を、原子吸光により測定する(Trace Analy
sis Laboratory。
: 10(m/V)および1 :20(m/V)となる
ように懸?完し、骨を溶解させる。試料をさらに室温で
5日間インキュヘー) L’、 12.00Orpmで
40分間遠心分離する。そして、上清のカルシウム濃度
を、原子吸光により測定する(Trace Analy
sis Laboratory。
Haytvard、Ca1ifornia) 。
部分的に精製されたOFEを、0.0INノHC1中3
mg/m1の溶液として用いた。
mg/m1の溶液として用いた。
OFE溶液5.4 mlの試料を+ 22 ml Vi
trogen CISと共に、4°Cにて5分間撹拌す
る。Zimmer Corp。
trogen CISと共に、4°Cにて5分間撹拌す
る。Zimmer Corp。
Warsaw、 INから入手した。微粒子形態の多孔
質11A/TCPセラミツク569mgを添加し、混合
物を4°Cで5分間インキュベートし2次いで凍結乾燥
した。
質11A/TCPセラミツク569mgを添加し、混合
物を4°Cで5分間インキュベートし2次いで凍結乾燥
した。
得られた固体は、セラミック87.5%、非繊維状コラ
ーゲン(NFC) 10%および叶E2.5%であった
。
ーゲン(NFC) 10%および叶E2.5%であった
。
%はすべで重量単位で表示される。この方法で調製され
た組成物を、第2図および第3図に「実施例2」として
示す(実施例5参照)。同じ方法で。
た組成物を、第2図および第3図に「実施例2」として
示す(実施例5参照)。同じ方法で。
対照調製物を調製したが、 OFF溶液の代わりに0.
0INのHCI を使用した。
0INのHCI を使用した。
遺J1」1
部分的に精製されたOFEを、 3 mg/ml溶液
(0,01NHCI中)として用いた。OFB溶液の5
.4 mlの試料を、 Zimmer Corp、Wa
rsaw、INから入手したHA/TCP569 mg
と共に20°Cで5分間撹拌し1次いで37°Cにて空
気乾燥した。得られた固体を、 65mg/mlのzy
dermコラーゲンの移植物(繊維状コラーゲン)1゜
0ml と充分に混合し、再び37°Cで空気乾燥して
。
(0,01NHCI中)として用いた。OFB溶液の5
.4 mlの試料を、 Zimmer Corp、Wa
rsaw、INから入手したHA/TCP569 mg
と共に20°Cで5分間撹拌し1次いで37°Cにて空
気乾燥した。得られた固体を、 65mg/mlのzy
dermコラーゲンの移植物(繊維状コラーゲン)1゜
0ml と充分に混合し、再び37°Cで空気乾燥して
。
完全に乾燥させた。得られた固体は、セラミック87.
5%、繊維状コラーゲン10%、そして、0FE2.5
%であった。%はすべで重量単位で表示されている。組
成物を、第2図および第3図に「実施例3」として示す
。同じ方法で、対照調製物を調製したが、 OFF?
g液のを代わりに0.01NのHCIを使用した。
5%、繊維状コラーゲン10%、そして、0FE2.5
%であった。%はすべで重量単位で表示されている。組
成物を、第2図および第3図に「実施例3」として示す
。同じ方法で、対照調製物を調製したが、 OFF?
g液のを代わりに0.01NのHCIを使用した。
部分的に精製されたOFEを、 3 mg/m+溶液
(0,01NのHCI中)として用いた。OF E ?
W液の試料6.5mlを、 Vitrogenコラーゲ
ン 溶液(3mg/ml ) 25m1および0.2M
NazHPO410,09M NaOH,pH11,
2,3,5mlと共に撹拌した。混合物を、室温で、1
6〜20時間。
(0,01NのHCI中)として用いた。OF E ?
W液の試料6.5mlを、 Vitrogenコラーゲ
ン 溶液(3mg/ml ) 25m1および0.2M
NazHPO410,09M NaOH,pH11,
2,3,5mlと共に撹拌した。混合物を、室温で、1
6〜20時間。
つまり便宜上−晩インキユベートした。得られたOFE
と繊維状コラーゲン(PC)との共沈澱物を、■3゜0
00 Xgにて30分間遠心分離することにより回収し
た。共沈澱物のタンパク濃度を、 PBSで65mg/
mlに調整した。
と繊維状コラーゲン(PC)との共沈澱物を、■3゜0
00 Xgにて30分間遠心分離することにより回収し
た。共沈澱物のタンパク濃度を、 PBSで65mg/
mlに調整した。
このOFEとPCとの共沈澱物65mg/ml を、
HA/ TCP(Zimmer、 Corp、、Wa
rsaw INから入手) 569 mgと混合し、3
7°Cで空気乾燥して、完全に乾燥させた。
HA/ TCP(Zimmer、 Corp、、Wa
rsaw INから入手) 569 mgと混合し、3
7°Cで空気乾燥して、完全に乾燥させた。
得られた固体は、セラミック87.5%、繊維状コラー
ゲン10%、および0FF2.5%であった。%はすべ
で重量単位で表示されている。同じ方法で、対照調製物
を調製したが、 OFF溶液の代わりに0.01Nの
HCIを使用した。
ゲン10%、および0FF2.5%であった。%はすべ
で重量単位で表示されている。同じ方法で、対照調製物
を調製したが、 OFF溶液の代わりに0.01Nの
HCIを使用した。
実施例2により調製された材料(凍結乾燥されたOFE
/NFC/セラミック)を、はぼ半分の容量の水で水和
し、5分間浸漬し、移植に先立って、所望の大きさに成
形した。
/NFC/セラミック)を、はぼ半分の容量の水で水和
し、5分間浸漬し、移植に先立って、所望の大きさに成
形した。
実施例3により調製された材料(空気乾燥されたOFE
/FC/セラミック)を、乾燥形態で移植した。
/FC/セラミック)を、乾燥形態で移植した。
宜■杉威
アルカリホスファターゼ(AP)の活性レベルを。
移植後14日および28日後について第2図に示す。
OFF含有組成物のすべてが、14日後には高いレベル
の肝油性を示した。28日後には。
の肝油性を示した。28日後には。
骨形成工程の完成の途中で予期されるように、すべての
レベルが低下した。しかし、「実施例3」の材料は、顕
著に、より高いレベルを示すしている。
レベルが低下した。しかし、「実施例3」の材料は、顕
著に、より高いレベルを示すしている。
則11り遣炙験
外径植物の組織学的誘導試験の結果を第3図A(14日
)および第3図B(28日)に示す。OFEを含むすべ
ての試料は、14日後に中程度〜良好な軟骨および骨の
形成を示した。28日までに、良好な骨形成および骨髄
分化があった。どちらの時点でも、実施例3に従って調
製された本発明の組成物は、実施例2による空気乾燥を
行わずに調製された材料より、効果的に骨形成を促進す
るようであった。
)および第3図B(28日)に示す。OFEを含むすべ
ての試料は、14日後に中程度〜良好な軟骨および骨の
形成を示した。28日までに、良好な骨形成および骨髄
分化があった。どちらの時点でも、実施例3に従って調
製された本発明の組成物は、実施例2による空気乾燥を
行わずに調製された材料より、効果的に骨形成を促進す
るようであった。
(発明の要約)
骨修復用の無機質/コラーゲン/叶(骨形成因子)誘導
性移植物の改良された調製方法は、常圧条件下にて、7
5〜95%の無機粒子、5〜25%のコラーゲン、およ
び有効量のOF (例えば、0.5〜4%の部分的に精
製されたOFEまたはその同等物)の懸濁液を乾燥する
ことを利用する。この方法において、乾燥に供される懸
濁液中のコラーゲン濃度は、30〜100■/ mlで
ある。得られた移植物は以下の点で改善されている。す
なわち、これらの移植物は1組成が均一であり、生物学
的に活性かつ利用可能な形態でのOFを含有すると同時
に、高い圧縮係数をも有する。
性移植物の改良された調製方法は、常圧条件下にて、7
5〜95%の無機粒子、5〜25%のコラーゲン、およ
び有効量のOF (例えば、0.5〜4%の部分的に精
製されたOFEまたはその同等物)の懸濁液を乾燥する
ことを利用する。この方法において、乾燥に供される懸
濁液中のコラーゲン濃度は、30〜100■/ mlで
ある。得られた移植物は以下の点で改善されている。す
なわち、これらの移植物は1組成が均一であり、生物学
的に活性かつ利用可能な形態でのOFを含有すると同時
に、高い圧縮係数をも有する。
4 ゛ の な云゛日
第1図はいくつかの典型的な本発明の方法を示す図であ
る。
る。
第2図はアルカリホスファターゼを指標として用いた本
発明の組成物の骨形成活性を示す図である。
発明の組成物の骨形成活性を示す図である。
第3図Aおよび第3図Bは組織学的評価を規準として用
いた。これら組成物の骨成長の結果を示す図である。
いた。これら組成物の骨成長の結果を示す図である。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、脊椎動物における骨修復を実施するための移植に適
した低免疫原性組成物の調製方法であって、 該組成物は、異種宿主において低免疫原性であるのに充
分なほど純粋であるタンパク骨誘導性因子(OF)の骨
誘導的に有効な量と、該組成物の60〜98%を構成す
る無機質および該組成物の2〜40%を構成するコラー
ゲンから実質的に成る成分を有するキャリアとを含有し
、 該方法は、 (a)該組成物のコラーゲン、無機質、およびOF成分
を含む均一な水性懸濁液を、該懸濁液中のコラーゲン濃
度が30〜100mg/mlになるように調製すること
;および (b)該懸濁液を常圧下にて調節された乾燥に供し、硬
質の固体を得ること、 を包含する方法。 2、前記固体が少なくとも20N/cm^2の圧縮係数
を有するまで前記乾燥が続行される、特許請求の範囲第
1項に記載の方法。 3、さらに、(b)の生成物の熱硬化を包含する、特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 4、前記熱硬化が、50〜120℃にて4〜168時間
実施される、特許請求の範囲第3項に記載の方法。 5、前記(a)の懸濁液が、OFの希釈溶液を無機質粒
子と混合し、得られた混合物を乾燥し、そしてその乾燥
混合物を、30〜100mg/mlのコラーゲンを含有
する再構成アテロペプチド繊維状コラーゲン懸濁液と混
合することにより調製される、特許請求の範囲第1項に
記載の方法。 6、前記(a)の懸濁液が、OFの溶液を溶液状コラー
ゲンに添加し、コラーゲンおよびOFを沈澱させ、コラ
ーゲン濃度が30〜100mg/mlになるように沈澱
物を再懸濁し、次いで得られた懸濁液を無機質粒子と混
合することにより調製される、特許請求の範囲第1項に
記載の方法。 7、特許請求の範囲第1項から第6項に記載の方法によ
り調製された、骨修復組成物。 8、脊椎動物における骨修復を実施するための移植に適
した低免疫原性組成物であって、 該組成物は、60〜98%の無機粒子;2〜40%のア
テロペプチド低免疫原性コラーゲン;および有効量のO
F調製物から実質的に成り、 移植物が20N/cm^2より大きな圧縮係数の多孔質
硬質固体であり、かつその成分に関して均質であり、そ
して該OFが生物学的に活性かつ利用可能な形態にある
、組成物。 9、前記有効量のOF調製物が、0.5〜4%の部分的
に精製されたOFまたはその同等物である、特許請求の
範囲第8項に記載の組成物。 10、脊椎動物における骨修復を実施するための移植に
適した低免疫原性組成物であって、 該組成物は、骨に由来するタンパク骨誘導性因子(OF
)の骨誘導的に有効な量と、少なくとも75重量%の無
機質キャリアとを含有し、 該OFは異種宿主において低免疫原性であるのに充分な
ほど純粋である、組成物。 11、以下の組成物から成る群より選択される特許請求
の範囲第10項に記載の低免疫原性組成物:(a)87
.5%の骨コラーゲン粉末および10%の非繊維状コラ
ーゲンを含有する組成物であって、そのOF量が、部分
的に精製されたOFとして移植物の約2.5重量%の割
合で含ませることにより得られるOF量に相当する組成
物; (b)85〜95%の無機質キャリアおよび5〜15%
のアテロペプチドコラーゲンを含有する組成物であって
、そのOF量が、部分的に精製されたOFを移植物の約
0.5〜4重量%の割合で含ませることにより得られる
OF量に相当する組成物; (c)87.5%のTCP/HA混合物および10%の
非繊維状コラーゲンを含有する組成物であって、そのO
F量が、部分的に精製されたOFとして移植物の約2.
5重量%の割合で含ませることにより得られるOF量に
相当する組成物;および (d)91.5%のTCP/HA混合物および6%の再
構成非繊維状コラーゲンを含有する組成物であって、そ
のOF量が、部分的に精製されたOFとして移植物の約
2.5重量%の割合で含ませることにより得られるOF
量に相当する組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/100,990 US4888366A (en) | 1984-10-24 | 1987-09-25 | Inductive collagen-based bone repair preparations |
US100,990 | 1987-09-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01158964A true JPH01158964A (ja) | 1989-06-22 |
JPH0553139B2 JPH0553139B2 (ja) | 1993-08-09 |
Family
ID=22282569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63240601A Granted JPH01158964A (ja) | 1987-09-25 | 1988-09-26 | 改良された誘導性コラーゲンを主成分とする骨修復調製物 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4888366A (ja) |
EP (1) | EP0309241B1 (ja) |
JP (1) | JPH01158964A (ja) |
AT (1) | ATE98879T1 (ja) |
AU (1) | AU618756B2 (ja) |
CA (1) | CA1335177C (ja) |
DE (1) | DE3886493T2 (ja) |
ES (1) | ES2060656T3 (ja) |
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