JPH04502923A - 傷の治癒 - Google Patents

傷の治癒

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 傷の治癒 1豆立11 この発明は傷の治癒に関係する。成長因子は標的細胞の限定的集団を刺激するポ リペプチドホルモンである。
成長因子の例は、血小板由来成長因子(PDGF) 、インシェリン様成長因子 (IGF−I)、)ランスホーミング成長因子β(TGF−β)、トランスホー ミング成長因子α(TGF−α)、上皮細胞成長因子(EGF)及び繊維芽細胞 成長因子(FGF)、そしてインターロイキン1 (IL−1)を含む、PDG Fは、循環性血小板中の顆粒中に見出される陽イオン性の熱安定性蛋白質であり 、1ユ旦上!での蛋白質合成及び繊維芽細胞によるコラーゲンの産生を刺激する ことが知られている。
それは又−(>−Y上!で繊維芽細胞及び平滑筋細胞に対する分裂促進剤及び走 化性物質としても作用することが知られている。
L二二X1での傷の治癒促進にPDGFを用いることは提案されている0例えば 、Grotendost(1984) J、Trauma 24巻、 549− 52頁には、コラーゲンゲルをしみ込ませてラットの背中に移植したHunt− SchillingワイヤーメツシュチャンバーにPDGFを加えるとPDGF が新しいコラーゲンの合成を増加させることを見出したと記載しである。しかし ながら、Leitzelら(1985) J、Dermatol、Surg、0 nco1゜11巻、617−22頁では、ハムスターでは、PDGFを単独で用 いても又はFGF及びEGFと組み合わせても通常の傷の治癒を加速出来なかっ た。
Michaeliら(1984)は、5oft and HardTissue  Re air (Hunt、T、に、ら [1,Praeger Publi shers。
New York、380−394頁で、血小板に富む血漿から得られたPDG Fの部分的精製標品の投与がウサギの角膜への移植に際して血管形成を刺激する ことを報告している。
PDGFは血管成長因子ではないので、この研究者は、彼らの部分精製PDGF 標品中の未知の因子がこの血管形成効果の原因であると示唆している。L、yn chらは、傷の治癒における血小板由来成長因子の役割:他の成長因子との共力 効果、Proc、 Natl、 Acad、 Sci。
U、S、A、、84巻、 7696−7700頁及び傷の治癒における成長因子 (1989)、 J、 Cl1n、 Invest、、84巻、 640−64 6頁で、組換えPDGFを含む精製したPDGF標品が傷の治癒の研究において 結合組織及び上皮層の再生に有意の効果を生じさせないということを示した。対 照的に、精製したPDGFをIGF−1、IGF−II又はTGFのいずれかと 組み合わせた場合には、結合組織再生及び上皮再生の両方において劇的な共力効 果が見られた。IGF−■又はII或はTGF−α単独での投与は結合組織及び 上皮層の再生において何ら有意の効果を生じなかった。 インターロイキン1は 、リンパ球及びマクロファージを含む幾つかの種類の細胞により普通に産生され る成長因子(又はサイトカイン)である(Kaplanら、インターロイキン1 と傷害への応答、 (19g9)Immunol、 Res、、8巻、 118 −129頁)。精製した生物学的に活性なIL−1は約17.5Kdの分子量を 有する。それは同じ生物活性を有するがアミノ酸配列において有意に異なる二つ の形態(α及びβ)で生じる。ここでは、“IL−1”という用語はIL−1α 及びIL−1β並びに両イソ型(isoform )の大きい前駆体型を含む。
IL−1は好中球及び単核細胞に特徴的であり、組織培養において繊維芽細胞及 び角化細胞のイン・ビトロでの増殖を刺激する(Kaplanら)、それは上皮 細胞のイン・ビトロでの培養において化学誘因物質でもあり(Martinet ら、上皮細胞の化学誘引物質の同定と特徴付け、J、 Invest、 Der matol、、90巻、122−126頁、1988年)、細胞外のグリコサミ ノグリカン組成の変化を誘導する(B r o n s o nら、皮膚の廠痕 由来の培養繊維芽細胞におけるインターロイキンlに誘導されたグリコサミノグ リカン組成の変化、(:ollagen Res、、8巻、 1988年、 1 99−208頁)。
[口j■ 一般的に、この発明は哨乳類、例えばヒトの患者の外傷の効果的な量の精製した PDGF及び精製したIL−1、又は精製したI GF−1及び精製したIL− 1の組み合わせを含む配合物による治硝を記載する。IL−1は天然の源から単 離出来るが、或はより好ましくは組換え技術により生産出来る。この発明の配合 物は、上皮及び結合組織の成長及び全蛋白質及びコラーゲンの合成を促進するこ とにより傷の治癒を少なくとも部分的に助成する。この発明の配合物を用いる傷 の治癒は、この処理をしない(即ち外因性因子を投与しない)場合又は精製した PDGF単独、精製したI GF−1単独又は精製したIL−1単独で処理した 場合に達成されるものよりも効果的である。この発明の好ましい配合物は、製薬 上容認出来るキャリアー物質、例えば市販の不活性のゲル又は膜又は液体中での 、精製したPDGF及びIL−1(両方とも市販されている)の組み合わせによ り調製される。傷の治癒を促進するための第二の配合物は精製したI GF−1 及びIL−1の製薬上容認出来るキャリアー中での組み合わせにより調製される 。最も好ましくは精製したPDGF及びIL−1又はI GF−1及びIL−1 を重量比1:25〜25:1.好ましくは1:10〜10:1で組み合わせる。
精製したPDGFはヒト血小板から或は組換えDNA技術により得られる。従っ て、“PDGF″という用語により、我々は血小板由来の及び嗜乳類、好ましく は霊長類起源の組換えによる物質の両方を意味し、霊長類は好ましくはヒトであ るがチンパンジーその他の霊長類でも良い0組換えPDGFは組換えへテロ2量 体であって良く、培養原核又は真核細胞に両サブユニットをコードするDNA配 列を挿入し、次いで翻訳されたサブユニットに細胞によるプロセッシングを受け させてヘテロ2量体を形成することにより作られる。或は、一方のサブユニット をコードするDNA(好ましくはβ又は“2“鎖)を細胞に挿入することも出来 、その場合は培養によりホモ2量体PDGF(PDGF−1又はPDGF−2の ホモ2量体)が作られる。
ここでのPDGF、IGF−1又はIL−1についての“精製した”という用語 は、他のものに混ぜる前において、90重量%以上ということであり、即ち、そ れが天然において結合している他の蛋白質、脂質及び炭水化物を実質的に含まな いということである。
精製した蛋白質標品は、一般に、各PDGF、IGF−1又はIL−1成分につ いて、ポリアクリルアミドゲル上に主要な単一バンドを生じる。最も好ましくは 、この発明の配合物中で用いる精製したPDGF、IGF−1又はIL−1は、 アミノ末端のアミノ酸配列分析により純粋であることが判定されたものが良い。
この発明の配合物は晴乳類の外傷、例えば床ずれ、裂傷及び火傷の治癒のための 早くて効果的な方法を与える。この配合物は自然の(即ち、外因性因子を加えな い)治洒に比べて、或は精製したPDGF、I GF−1又はIL−1を単独で 加えた場合と比べて結合組織の形成を増進する。精製したPDGF、I GF− 1又はIL−1を単独で加えた場合と異なり、PDGF画分 L−1又はI G F−1/I L−1の配合物は新しい結合組織及び上皮組織の両方で有意の増加 を促進し、得られる上皮層は自然治癒又はIL−1単独使用により作られるもの より厚く、かつ又それを新しい結合組織に結合させ、よりしっかりと結合させて 保護する、より多くの上皮突起(epithelial projection  )を含む。
この発明の他の特徴及び利点は下記の好ましい具体例の説明及び請求の範囲から 明らかとなろう。
い のf 日 我々は今この発明の好ましい具体例を述べる。
外傷、例えば床ずれ及び火傷は、この発明により、精製したPDGF及びIL− 1又は精製したI GF−1及びIL−1を組み合わせることにより調製される PDGF画分L−1又はI GF−1/I L−1混合物で処置する。天然の又 は組換えIL−1はR&D Systems(Minneapolis、 Mi nnesotal 、 Genzyme (Boston、 Massachu setts)及びCo11aborative Research(Walth am、Massachusetts)から市販されている。精製した組換えPD GF及びヒト血小板由来の精製したPDGFはPDGF Inc、 (Bost on、MA)、Co11aborative Re5earch(Waltha a+、MA)、Genzyme(Boston。
MA>及びAmgen(Thousand 0aks、(:Alから市販されて いる。精製したPDGFは又下記のようにしても調製出来る。 洗浄したヒト血 小板ベレット500〜1000単位をIM NaC1に懸濁(2ml/血小板単 位)し、100℃で15分間加熱する。次いで、その上清を遠心分離し、沈殿を IM NaC1で2回抽出する。
抽出物を合わせ、0.08M NaC1−0,01Mリン酸ナトリウム緩衝液( pH7,4)に対して透析し、その緩衝液で平衡化したCM−セファデックスC −50と4℃で一晩混合する。次に、この混合物をカラム(5X100cm)に 注ぎ、0.08M NaC1−0,01Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,4 )で十分洗い、LM NaC1で溶出して10m1ずつの画分を集める。
活性な画分をプールし、0.3MNaC1−0,01Mリン酸ナトリウム緩衝液 (pH7,4)に対して透析し、遠心分離して、0.3MNaC1−0,01M リン酸ナトリウム緩衝液(pH7,4)で平衡化した4℃の2.5X25cmの ブルーセファロース(Pharmacia )のカラムに通す。次いで、そのカ ラムをこの緩衝液で洗い部分精製されたPDGFをIMNaClとエチレングリ コールの1:l溶液で溶出する。
部分精製したPDGF画分をIMNaClで希釈(1: 1) l、、IM 酢 酸に対して透析し、凍結乾燥する。凍結乾燥試料を0.8M NaC1−0,0 1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,4)に再懸濁し、この緩衝液で平衡化し たCM−セファデックスC−50の1.2X40cmカラムに通す。次いで、P DGFをNaC1勾配(0,08〜IM)で溶出する。
活性な画分な合わせ、1M酢酸に対して透析し、凍結乾燥し、そして少量の1M 酢酸に溶かす。0.5mlを取り、1M酢酸で平衡化したバイオゲルP−150 (100〜200メツシュ)の1−2X100cmカラムにかける0次いで、P DGFを1M酢酸で溶出し、2mlずつの画分を集める。
100〜200mgの蛋白質を含む各活性画分を凍結乾燥し、100m1の0. 4%トリフルオロ酢酸に溶かし、フェニルボンダバック(Bondapak)カ ラム(Waters)上での高性能液体クロマトグラフィーにかける。線形アセ トニトリル勾配(0〜60%)での溶出は純粋PDGFを生じる。
組換えDNA技術により作られるPDGFは下記のようにして調製出来る: ヒト血小板に由来する血小板由来成長因子(PDGF)は、二つのポリペプチド 配列を含む(PDGF−1及びPDGF−2ポリペプチド、Antoniade s、H,N、とHunkapi 11er、 M (1983) 5Cfenc e、220巻、 963−965頁)、PDGF−1は第7染色体上に局在する 遺伝子によりコードされ(Betsholtz、Cら、Nature、 320 巻、 695−699頁)、PDGF−2は第22染色体上に局在する(Dal  1 a−Favera 、 R(1982)、5cience 218巻、6 8B−6量頁)sisオンコジーンによりコードされる(Doolittle、 Rら(1983)Science、221巻、 275−277頁)、sis遺 伝子は、PDGF−2ポリペプチドに密接に関係しているサル肉腫ウィルス(S SV)のトランスホーミング蛋白質をコードしている。ヒトの細胞性c−sis は又PDGF−2鎖をもコードしている(Rao、C,D、ら、(1986)P roc、Natl、Acad、 Sci、USA、83巻、 2392−239 6頁)。
PDGFの二つのポリペプチド鎖が離れた染色体上に局在化した二つの異なる遺 伝子によりコードされているので、ヒトPDGFは、PDGF−1及びPDGF −2のジスルフィド結合されたヘテロ2量体、又は二種のホモ2量体(PDGF −1の2量体及びPDGF−2の2量体)或はへテロ2量体と二種のホモ2量体 との混合物からなる可能性がある。
PDGF−2鎖をコードする遺伝子を含むサル肉腫ウィルスに感染した哺乳類の 培養細胞は、PDGF−2ポリペプチドを合成し、そのプロセッシングを行って ジスルフィド結合されたホモ2量体を生じることが示された(Robbins、 K、ら、f1983)Nature、305巻、 605−608頁)。更に、 PDGF−2ホモ2量体はヒトPDGFに対する抗血清と反応する。更に、分泌 されたPDGF−2ホモ2量体の機能的特性は、培養繊維芽細胞におけるDNA 合成を刺激する点、185kdの細胞膜蛋白質のチロシン残基のリン酸化を誘導 する点、及びヒト(”’I)−PDGFと特異的な細胞表面のPDGFレセプタ ーを競合出来る点で血小板由来PDGFの機能特性と似ている(Owen、A、 ら、(1984)Science 、225巻、 54−56頁)6正常ヒト培 養細胞(例えば、ヒト動脈内皮細胞)に由来する。又はsis/PDGF−2遺 伝子を発現しているヒト悪性細胞に由来するsis/PDGF−2遺伝子産物に 類似の特性が見られた(Antoniades、H,ら、(1985)Canc er Ce1ls、3巻、145−151頁)。
組換えPDGF−2ホモ2量体(ここでは1組換えPDGFとして参照する)は c−s i s/PDGF−2遺伝子のcDNAクローンを発現ベクターを用い てマウス細胞へ導入することにより得られる8発現用に用いるc−s i s/ PDGF−2クローンは正常ヒト培養内皮細胞から得られた(Co 11 i  ns、 T、ら、(1985)Nature、216巻、 74B−750頁〕 。
lユニI PDGF/IL−1及びIGF−1/IL−1混合物の傷の治癒の促進効果を決 定するために、下記の実験を行った。
若い白い体重10〜15kgのヨークシャー豚(Parson’s Farm、 Hadley、MA )を手術の少なくとも6時間前に絶食させ、それから麻酔 をかけた。無菌条件下で、背中と胸部の毛を刈り、剃り、そして温和な石けんと 水で洗った。傷をつける部位をそれから70%アルコールで消毒した。
1cmX1.5cmの傷を、改変Ca5troviejo電気槍状刀(elec trokeratome ) (Storz、St、Louis、MO,Bro wnells、Inc、I:より改変)を用いて深さ0.7mmにつけた。
この傷により上皮並びにその下の真皮の一部は完全に除去された(第二度の火傷 に匹敵)0個々の傷は少なくとも15mmの傷を受けていない皮膚により離され た。同じ処理を受ける傷は一つのグループとして編成され他のグループから少な くとも2cm離された。成長因子処理を受けない傷は、その処理を受ける傷から 少なくとも5cm離された。傷を直に生体適合性のゲルに懸濁された下記の成長 因子の単一投与により処理した: (1)500ng−1,0μgの純粋な組換 えPDGF (高性能液体クロマトグラフィーにより精製)、(2)500ng −1,0μgの組換えIL−1αと組み合わせた500ng−1,Outの純粋 な組換えPDGF、(3)500ng−1,Ougの組換えIL−1a単独、( 4)500ng−1,OugのI GF−1と組み合わせた500ng−1,0 μgのI L −1a、(5)500ng−1,OugのI GF−1単独。
バイオプシー検体を傷を付けてから7日後に採取した。
狙1しも見」L価 組織学的検体は標準パラフィン含浸・包埋技術を用いて調製した。4μの切片を 作り、i濾過したハリスヘモトキシリン及びアルコール性エオシンで染色した。
次いで、それらを顕微鏡下で観察した。すべての検体を二人の研究者が切片中に 等しく分布した点を盲目的に記録した。上皮及び結合組織層の広さを計数用パッ ドと作図用チューブ(drawing tube)を用いて記録した。
■ 組織学的評価からの結果は、精製した組換えPDGFと精製した組換えIL−1 を組み合わせて処理した傷は、処理されない傷、ヒトIL−1単独で又は純粋な PDGF単独で処理された傷よりも厚い結合組織及び上皮層及びこれらの層を結 合させるより広い上皮突起を有し、細胞性を増すということを示した。精製した IGF−1と精製したIL−1を組み合わせて処理した傷は、I GF−1単独 又はIL−1単独で処理した傷より、厚い結合組織を有し、コラーゲン繊維を増 した。新しく合成された傷を付けた組織の全体の厚さは、図1及び図2に示しで ある。棒の“中空“部分により付加的効果が示されており、上記への付加的効果 、即ち共力効果は棒の平行斜線を付けた部分で示される。PDGF/IL−1又 はIGF−1/IL−1のいずれかで処理した傷における新しく合成された組織 の全体の厚さ及び細胞性の増加は、これらの処理がこれらの因子の個々の効果か ら予想されるよりも大きな組織成長及び急速な傷の治癒を促進するということを 示す。
他の具体例は下記の請求の範囲に含まれる。
国際調査報告 111.AM&amtmm、 PCT/11590105062

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.哺乳類の外傷を治癒させる方法であって、上記の傷に傷を治癒させるのに足 りる量の精製した血小板由来成長因子及び精製したインターロイキン1を含む配 合物を投与することを含む、方法。
  2. 2.哺乳類の外傷を治癒させる方法であって、上記の傷に傷を治癒させるのに足 りる量の精製したインシュリン様成長因子I及び精製したインターロイキン1を 含む配合物を投与することを含む、方法。
  3. 3.上記の配合物中の上記の血小板由来成長因子又はインシュリン様成長因子の 上記のインターロイキン1に対する重量比が1:25〜25:1である、請求項 1及び2に記載の方法。
  4. 4.上記の比が1:10〜10:1である、請求項3に記載の方法。
  5. 5.精製した血小板由来成長因子及び精製したインターロイキン1を重量比1: 25〜25:1で含む傷の治癒のための配合物。
  6. 6.上記の比が1:10〜10:1である、請求項5に記載の配合物。
  7. 7.精製したインシュリン様成長因子I及び精製したインターロイキン1を重量 比1:25〜25:1で含む傷の治癒のための配合物。
  8. 8.上記の比が1:10〜10:1である、請求項7に記載の配合物。
  9. 9.傷の治癒のための配合物の製造方法であって、精製した血小板由来成長因子 及び精製したインターロイキン1を重量比1:25〜25:1で混ぜることを含 む製造方法。
  10. 10.傷の治療のための配合物の製造方法であって、精製したインシュリン様成 長因子I又はII及び精製したインターロイキン1を重量比1:25〜25:1 で混ぜることを含む製造方法。
JP2512565A 1989-09-07 1990-09-07 傷の治癒 Expired - Lifetime JPH0699322B2 (ja)

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