JPH04501054A - 所望の形質を持つ移植用培養上皮細胞 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 所望の形質を持つ移植用培養上皮細胞 １豆立１１ この発明は、火傷、潰瘍、床ずれ、又は先天性奇形などの患者の上皮の欠損の治 療方法に関係する。

以前の上皮欠損の治療方法は、健康なドナ一部位から皮膚の断片を直接欠損部に 移植することを伴うものであった。しかしながら、大火傷などで広範囲を欠損し た患者にとっては、傷を閉じろための皮膚移植片のドナ一部位は限られたものし かなく、移植のために健康な皮膚を取ることによって皮膚の損失を悪化させるこ とは好ましくない。

ケラチノサイト（表皮の主要細胞成分）のイン・ビトロ培養の最近の進歩により 、ドナーからの小さなバイオプシー片から、体表の相当部分をカバーするのに十 分な表皮を大体数週間で生じさせることが可能になった。特に、Ｇｒｅｅｎら、 米国特許第４，０１６，０３６号はケラ千ノサイトを培地中で、増殖しないよう に処、理された繊維芽細胞の存在下で成長させる技術を発表する。

Ｇｒｅｅｎと彼の共働者は、繊維芽細胞の産生物がケラチノサイトの成長を支持 するというごとを示した。しかしながら繊維芽細胞密度は、上皮細胞のコロニー が形成され、成長するように制御された。

一層最近の特許では、Ｇｒｅｅｎら、米国特許第４゜３０４．８６６号は、生き たケラチン組織（例えば上皮細胞組ｗＸ）の移植可能なシートを生産する方法を 発表している。この方法によれば、ケラチノサイトは培養されて容器面上にシー トを形成する。このケラチン組織は中性プロテアーゼで処理されて容器の面から はがされる。

両特許の教示するところを、本明細書中に援用する。

Ｍｏｒｇａｎら、ＷＯ３７１００２０１は、外来蛋白質を発現させるための培養 上皮細胞の遺伝子工学を一般的に発表している。一つの具体例において、彼らは 、外来ＤＮＡを導入されて発現しその培養細胞の表現型を変えるケラチノサイト （例えば、表皮細胞）のバイオプシー片から、皮膚移植片を形成することを発表 している。

例えば、彼らは下記の目的で、足底細胞に特徴的な蛋白質（ケラチン−９）の遺 伝子をケラチノサイトに導入している。

一度、（ケラチン蛋白質の）遺伝子が クローン化されれば、それは丈夫な皮膚が望ましい部位に置かれ得る皮膚移植片 に導入され得る。例えば、これは、 動けない患者の場合に有用であろう。

なぜなら、その患者にとって、 床ずれは重大な問題であるからである。

Ｍｏｒｇａｎらは、ケラチノサイトのバイオプシー片が得られるべき領域を示さ ない。

及１Ｊと４豹 本発明等は、単離された上皮細胞（ケラチノサイト）を培養することによって産 生された組織が単離された細胞の表現型の特徴を保持するということ及びその組 織が体表面の別の領域に上皮を生成するために移植された場合にそれらの特徴が 保持されることを見出した。

一般的に、この発明の一つの面は、患者の上皮の欠損（例えば、火傷、潰瘍、又 は先天性奇形）の治療に用いられる組織の培養を特徴とする。所望の部位特異的 な表現型の特徴をもつ上皮細胞を含む上皮の領域が同定されその領域由来の生き た上皮細胞が得られ、そして既知の技術によって培養されて移植可能な生きた細 胞を産生ずる。このような細胞は（欠損部位に移植した際に）表現型の特徴（例 えば、厚い角質層、及び顆粒層と角質層の間に位置する淡明層）を発現する能力 をもち、かかる能力は、欠損領域において移植片について望まれるものである。

好ましい具体例において、培養は、移植可能な細胞の凝集、例えば、少な（とも １シートの生きた組織を生じそれは、欠損部位に移植される。培養される上皮細 胞は欠損部位の領域以外の上皮領域から得ることが出来る（必ずし、もそうであ る必要はない）。そして、それらは欠損部位と同一の又は異なる表現型の特徴を 持つ領域から得ることが出来る。

足の裏又は手のひらの上皮細胞から作成された培養は特に早い網状隆起（ｒｅｔ ｅ　ｒｅｄｇｅｓ　）生成能を持つ組織を産生し、皮膚培養の下の組織との相互 作用、即ち、培養をよりしっかりと定着させる皮膚−表皮連結（ｄｅｒｌＩｌａ ｌ−ｅｐｉｄｅｒｍａｌ　ｊｕｎｃｔｉｏｎ）を助成する０例えば足の裏由来の 培養は、他の部位由来の培養が数か月を要したのに比べて、移植後６週間という 早さで網状隆起を形成するのが観察された。この理由からだけでも、そのような 培養は好ましい、更に、そのような培養は、一度移植されるとその組織は、厚い 角質層及び顆粒層と角質層の間にある淡明層を含む、足の裏の皮膚又は手のひら の皮膚の表現型の特徴を保持するということからも好ましい、これらの特徴は、 特に、摩擦及び圧力に耐える必要のある部位の欠損に対して望ましい、従って、 この発明の第一の面の好ましい具体例は、ヒトの上皮細胞を足の裏又は手のひら から得ること、及びそれらを上述の様にして培養することを特徴とする。

この発明の第二の面は、生きたヒトの上皮細胞を足の実父−は手のひらから得る ことによって組織を培養し、次いで、それらの上皮細胞を培養して移植可能な細 胞を産生ずる方法を特′徴とする。

この発明の第三の面は、生きたヒトの上皮細胞を足の裏から得、それうの細胞を 培養して移植可能な生細胞を産生じ、及びその凝集物を上皮欠損部位に移植し、 それによって、その移植物が急速に網状隆起を形成することを特徴とする。

この発明の他の特徴及び利点は後述の好ましい具体例及び請求の範囲から明らか と成るであろう。

ましい　の・　な・ この発明の方法は、特に、火傷、潰瘍（例えば、床ずれ）及び先天性奇形などの 患者の上皮の欠損の治療に、既知の部位特異的な表現型の特徴を有する組織の移 植が望ましい場合には適している。この発明は、様々な特定の具体例において実 施され得る。この発明が用いられ得る二つの特定の事例を以下に記述するが、こ れらは本発明を制限するものではない。

の　の立　の 寝たきりの患者にとって、脚の背面及び臀部に潰瘍（例えば、床ずれ）を生じる ことはよくあることである。多くの例において、これらの患者は皮膚移植で治療 されるが、それも又潰瘍を形成する傾向がある。この発明は、前もって決定され た厚い角質層の表現型の特徴を有し、従って、特に床ずれに抵抗性の上皮組織材 料の移植方法を提供する。厚い角質層を持つことが知られている上皮細胞は足の 底（足の裏の部位）及び手のひら（手のひら部位）由来の細胞を含む。従って、 足の裏又は手のひら部位由来の上皮細胞は培養されて、厚い角質層を持つ移植可 能な組織のシートを産生じ得る。そのような組織は、患者の臀部の潰瘍に移植す ることが出来、そこで、この新しい組織は厚い角質層の表現型の特徴を保持する ことになる０頭皮も又比較的丈夫である。患者の体の潰瘍を形成しやすい部位は 、足の底、手のひら又は頭皮に見出されるような厚い皮膚により保護されること になる。

詳細には、皮膚は、例えば、足の裏から、メスの刃による切開又はバイオプシー のバンチなどの当業者に知られた技術により採取される。その移植片は、一般に 、Ｇｒｅｅｎら、Ｐｒｏｃ、Ｎａｔ’１．Ａｃａｄ、Ｓｃｉ、　（ＵＳＡ）７６ 巻：５６６５−５６６８頁（１９７９）及びＧｒｅｅｎら、米国特許４，０１６ ゜０３６の方法によって調製される。

更に詳細には、足の裏の皮膚のバイオプシー材料は、１０％仔ウシ血清を含む栄 養強化されたＥａｇｌｅ培地に無菌的に、室温で置かれる。単一の細胞は、ミン スし３７℃でトリプシン存在下で攪拌し、そして単一細胞を含む上清を回収する ことにより得られる。

細胞は遠心分離され、１０％ウシ胎児血清及びヒドロコーチシン（０，４μｇ／ ｍ　１　）を含む培地に再懸濁され、致死的に放射線照射された３７３細胞と混 合され、そしてプレートに移される。培地は、３−５日後に、殆どの上皮細胞が 付着したときに替えられ、その後、週に２回交換される。密集培養は、ディスパ ーザによりはがされ、足の裏の皮膚の特徴が望ましい部位に移植される。その結 果の移植物はそれらの特徴を保持することになる。

足の裏由来の細胞は、比較的わずかの１次コロニーしか産生じないが、非常に急 速な２次コロニーの増殖を生じ、短時間で密集したコロニーを生じる。

′　の　のケラチノサイトの 上皮欠損部位が粘膜組織を含む場所、例えば、膣再建又は口蓋裂の修復における 口内の部位の場合は、細胞をやはり湿潤な上皮を有する部位から得るのが好まし いであろう、この方法では、湿潤な環境で生存するのに適応した表現型の形質が 移植片に維持され得る。

湿潤な表面の上皮（好ましくは、扁平上皮細胞）由来の上皮細胞の移植の技術は 、基本的には、上記の足の裏の皮膚の移植の技術と同じである０口の内側は、培 養する細胞の適当な源である。

１ユ且１ｊ 他の具体例は、下記の請求の範囲内にある０例えば、手のひら由来の皮膚は、足 の裏由来の足の裏の皮膚の代わりに用いられ得る。頭皮も又比較的丈夫である。

治療される欠損は、先天性奇形、例えば口唇裂、手術後の再建、例えば腟再建、 火傷、床ずれ、潰瘍などの治療を含む。

口唇裂などの先天性奇形の治療は、再建手術及び／又は組織移植を必要とし得る 。この発明は、顔面手術に最適な特別の表現型の特徴を持つ上皮組織材料の移植 方法を提供する。この分野に熟達している臨床医は、過度の実地演習をすること なく、特定の奇形の治療に最適の表現型の特徴を有するそれらの上皮細胞を知り 、或は決めることが出来る様になるであろう。

好ましい培養方法を上述したが、ＢｏｙｃｅとＨａｍＪ、Ｔｉ５ｓｕｅ　Ｃｕ１ ｔｕｒｅ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　９巻（２）　：８３−９３頁（１９８５）又はＥｉ ｓｉｎｇｅｒら、Ｐｒｏｃ、Ｎａｔ’１．Ａｃａｄ、Ｓｃｉ、ＵＳＡ　７６巻（ １０）　：５３４０−５３４４頁（１９７９）に記載されている技術などの、他 の細胞培養技術は、この発明で用いられ得る。好ましい技術は、移植可能な組織 のシートの形成を含むがシート形成しない技術を用いることが出来、その場合は 、移植可能な培養細胞は、単一細胞の懸濁液であり、又は単一細胞を含むマトリ ックスである。一般的には、そのようなマトリックスに関するＹａｎｎａｓとＢ ｕｒｋｅの米国特許４，４５８，６７８を参照。

国際調査報告 ゛°゛１“ａＲａｌ　＆１″゛”’　ｏ、−ｒ／ｎｃｉＦＩＱ１０３３７２

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．生きているヒトの上皮細胞を足の裏又は手のひらから得、上記上皮細胞を培 養して移植可能な生細胞を産生することを含む、組織培養方法。
2. ２．生きているヒトの上皮細胞を足の裏から得、上記の上皮細胞を培養して移植 可能な生細胞を産生し、及び上記の培養された細胞を患者の上皮欠損部位に移植 し、それによって、上記の移植片が急速に網状隆起を形成することを含む、組織 培養方法。
3. ３．患者の上皮欠損の治療に用いられる組織培養方法であって、 所望の部位特異的な表現型の特徴を有する上皮細胞を含む上記の上皮の領域を同 定し； 生きている上皮細胞を上記の領域から得；及び　上記の生きている上皮細胞を培 養して移植可能な生細胞を産生することを含み、該培養された細胞は移植に際し 上記の表現型の特徴を発現する能力を有する、組織培養方法。
4. ４．上記の培養が移植可能な生細胞の凝集物を産生する請求項１、２又は３に記 載の方法。
5. ５．更に、上記の培養された生細胞を上記の患者の上皮欠損部位に移植すること を含む、請求項１又は３に記載の方法。
6. ６．上記の移植可能な生細胞の凝集物が移植可能な生きている組織のシートを含 む、請求項４に記載の方法。
7. ７．上記の移植可能な生細胞が単独細胞の懸濁液、又は単独細胞を含むマトリッ クスを含む、請求項１、２又は３に記載の方法。
8. ８．上記の生きているヒト上皮細胞が患者の上皮の第１の領域から得られ、かつ 、上記の生きている組織が上記の患者の上皮の第２の領域の欠損部位に移植され る、請求項５に記載の方法。
9. ９．上記の欠損が、火傷、潰瘍、又は先天性奇形である、請求項５に記載の方法 。
10. １０．上記の欠損が、火傷、潰瘍、又は先天性奇形である、請求項２に記載の方 法。
11. １１．上記の所望の表現型の特徴が厚い角質層である、請求項３に記載の方法。
12. １２．上記の所望の表現型の特徴が顆粒層と角質層の間に位置する淡明層の存在 である、請求項３に記載の方法。
13. １３．上記の生きている上皮細胞が、足の裏、手のひら又は頭皮から得られる、 請求項３に記載の方法。
14. １４．上記の生きている上皮細胞が湿潤な上皮から得られ、かつ、上記の生きて いる組織が上記の患者の湿潤な上皮の欠損部位に移植される、請求項３に記載の 方法。
15. １５．患者の上皮の火傷の治療方法で、生きている上皮細胞を、上記の上皮の足 の裏又は手のひら又は頭皮の領域から得； 上記の生きている上皮細胞を培養して、移植可能な生細胞を産生し；及び 上記の組織を上記の患者の火傷の部位に移植することを含み、それにより、上記 の移植された組織が厚い角質層を産生する、治療方法。