JPH06503358A - 骨の成長促進組成物 - 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】 骨の成長促進組成物 技術分野 本発明は、特に移植材料の製造に使用するための骨の成長促進組成物に関する。

背景技術 現在使用されている移植材料は自己組織の骨材料、異種組織の骨材料又は成る形 式のヒドロキシアパタイトからなる。か＼る移植材料を使用する根本的理由はこ の移植材料が骨欠損を未処置のま＼放置した場合よりも迅速に骨欠損の治癒を促 進することである。かくして種々の型式の移植物が骨欠損の充填を速めるもので ある。十分な自己組織の移植材料を得ることができない故に、ヒドロキシアパタ イト型の移植材料が現在幅広く使用されつ＼ある。然しなから、ヒドロキシアパ タイト型の移植材料の使用に伴なう問題は、これらが好む程迅速には骨の内方成 長を伴なわずかくして患者の革具を延長させることである。

国際特許出願Ｗ０８８１００２０５から、製薬上許容しうる担体中の成る骨構造 発生のタン白質即ちＢＭＰ−１，ＢＭＰ−２クラスＩ、ＢＭＰ−２クラスＩ［、 ＢＭＰ−３及びこれらの組合せは骨及び歯根膜欠損の調査及び処置に有用である ことは知られている。更には、この応用は骨欠損部位に組成物を供給し得る基質 を添加することを提案し、骨の形成を誘発する構造例えばヒドロキシアバタイト を提供するものである。

適当な施着材料中に骨の最適な内方成長を促進するように向上された、骨の成長 のためヒドロキシアパタイトの如き癒着材料を含有してなる組成物を提供するの が本発明の目的である。

発明の開示 本発明によると、この目的は、適当な癒着材料と組合せて、骨の成長因子、ＦＧ Ｆ、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ−ＩＩ。

ＰＤＧＦ及び生物学上活性な変異体及びそれのフラグメント並びにＢＭＰ活性を 有する前抽出物を含めてそれぞれの活性を有する前抽出物よりなる群から選んだ 少なくとも１種の物質を含有することにより解決される。

驚くべきことには、Ｗｏ　８８１００２０５の既知タン白質が適当な施着材料中 で骨の内方成長を促進し得るのみならず、この目的は別の骨成長因子即ちＦＧＦ 、ＴＧＦ−β、ＩＣＦ−］Ｉ、ＰＤＧＦ及び生物学上活性な変異体及びそのフラ グメント及びそれぞれの活性を有する前抽出物並びにＢＭＰ活性を有する前抽出 物によっても達成されることも示された。

好ましい具体例においては、癒着材料はヒドロキシアパタイトである。更には癒 着材料は、好ましくは調節可能な細孔寸法を有する多孔質材料であり得る。

本発明の目的に最も好ましい癒着材料は例えば米国特許第３９２９９７１号又は 独国特許第３５４２７７４号から知られる如き藻類、サンゴ及び／又はイガイ（ ｍｕｓｓｅｌ）の誘導体よりなる。か＼る材料は骨の移植材料としてきわめて有 用であると判明している。

本発明の組成物はバナジン酸塩、モリブデン酸塩及びフッ化物よりなる群から選 んだ少なくとも１種の塩を含有してなるのが好ましい。ＩＧＦ−Ｉｔとフッ化物 との組合せは骨細胞の増殖を増大するのに有効であるのは既に知られている（欧 州特許出願第０２８９３１４号）けれども、前記の成長因子（又は前記の生物学 上活性な変異体又はフラグメント又は前抽出物）の少なくとも１種と前記塩の少 なくとも１種との組合せの各々は骨細胞増殖の点に関して少なくとも匹敵し得る 程度まで有効であることが驚くべきことには示された。

これらの知見を説明する第１の試みとしては、フッ化物、バナジン酸塩又はモリ ブデン酸塩化合物の相乗作用がホスホチロシルプロティン　ホスファターゼに対 するそれらの抑制作用によるものであると推測する。このホスファターゼ酵素は 分裂促進シグナルによって誘発されたホスホプロティンを脱リン酸化するのに作 用する。この脱リン酸化を抑制することにより、その時は１種以上の成長因子に よって生成される分裂促進シグナルを促進させる。

本発明の好ましい具体例においては、ＢＭＰ又は生物学上活性な変異体又はその フラグメントは、前記の成長因子又は生物学上活性な変異体又はそのフラグメン トの１種の代りにあるいはこれに追加して含有される。

更には本発明は成長因子ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＴＧＦ−Ｉｌ、ＰＤＧＦ、ＢＭＰ 及び生物学上活性な変異体及びこれのフラグメント並びにそれぞれの活性を有す る前抽出物よりなる群から選んだ前記物質の少なくとも２種、最も好ましくは前 記成長因子の４種を組合せて含有してなる組成物を使用することを提案する。こ れらの組成物においては、前記成長因子の２種又はそれ以上の組合せ（それの１ 種又はそれ以上は場合によっては生物学上活性な変異体又はフラグメントによっ て置換されている）は骨細胞の増殖及び分化に追加の作用を有するのみならず驚 くへき程に顕著な相乗作用を生ずることも示された。

バナジン酸、モリブデン酸又はフッ素イオンは、生理学上特に許容し得るカチオ ンであるナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及びアンモニウムよ りなる群から選んだカチオンと組合せてなるのが好ましい。

本発明の組成物で使用するための成長因子は多数の相ヒトの骨材材から単離し得 ることを提案する。別法として、成長因子はまた培養して成長した骨細胞からも 単離し得る。

骨成長因子を回収する第２の仕方は、ヒト、牛、羊、豚、又は馬の血清を含めて 血清から慣用の技術を用いて単離することである。

然しなから、成長因子を製造する第３の方法であって最終的に好ましくあり得る 方法は組換えＤＮＡ技術を使用するものであり、即ち遺伝子工学プロセスからの 組換え体として成長因子又は生物学上活性な変異体又はそれのフラグメントを回 収することである。か＼る技術の若干は例えばＩＧＦ−ＩＩについて前記の欧州 特許出願第０２８９３１４号に記載され、ＢＭＰについては前記の国際特許出願 Ｗ０８８１００２０５号に記載されている。

最後に述べるが重要なことには、本発明の組成物は分裂促進の前抽出物を含有す ることを特徴とし得る。前記成長因子の１種又はそれ以上を含有するか＼る有効 な骨することにも関する。本発明の組成物は例えば骨欠損の迅速な充填を最終的 に達成しながら移植材料中の骨の最適な内方成長を促進するものである。か＼る 移植材料を製造する１つの仕方は、バナジン酸塩、モリブデン酸塩及びフッ化物 よりなる群から選んだ塩の１種と場合によっては組合せた、前記の成長因子又は 生物学上活性な変異体又はそれのフラグメント又はそれぞれの前抽出物の１種又 はそれ以上の本発明組合せの１種を癒着材料としての多孔質ヒドロキシアパタイ ト顆粒に被覆することである。外科的に生じた骨の欠損はヒドロキシアノくタイ ト単独と比較するとか＼るヒドロキシアパタイト顆粒を用いてより迅速に且つよ り完全に治癒されつ〜あることが示された。

次の実施例により本発明を更に説明する。

実施例１ ＦＧＦは正常なヒトの骨細胞の増殖を増大する細胞の増殖はＤＮＡ中に三重水素 標識のチミジンを組入れることにより評価された。細胞は１６時間ＦＧＦに暴露 され次いで０．７５マイクロキユーリーの三重水素標識のチミジンで標識付けし た。２時間後に、培地を抜出し、細胞をリン酸塩緩衝塩水２回ゆすいだ。次いで ＤＮＡ合成の指標としてＴＣＡ不溶性放射能の量を測定した。添加したＦＧＦＯ 量は３００ｐｇ／ｍｌであった。これらの研究については、ヒトの骨細胞を血清 兼含有ＤＭＥＭ培地中で培養した。対照と比較するとＦＧＦで処理した培養物で 細胞増殖か５倍に増大した（図１参照）。

実施例２ ＰＤＧＦは正常なヒトの骨細胞の増殖を増大する細胞の増殖はＤＮＡ中に三重水 素標識のチミジンを組入れることにより評価された。細胞を１６時間ＰＤＧＦに 暴露し、次いて０．７５マイクロキユーリーの三重水素標識のチミジンで標識し た。２時間後に、培地を抜出し、細胞をリン酸塩緩衝塩水で２回ゆすいだ。次い でＤＮＡ合成の指標としてＴＣＡ不溶性放射能の量を測定した。ＰＤＧＦの添加 量は１０ｎｇ／ｍｌであった。これらの研究については、ヒトの骨細胞を血清兼 含有ＤＭＥＭ培地中で培養した。対照と比較するとＰＤＧＦで処理した培養物で 細胞増殖が７倍に増大した（図２参照）。

実施例３ ＴＧＦ−β、ｌ０Ｆ−ＩＩ及びそれぞれの活性又はＢＭＰ活性をもつ骨抽出物に ついても匹敵し得る結果が得ら本発明を応用するに当って、７５０μｇのヒドロ キシアパタイトを２５０μｇのフッ化ナトリウム及び２００ｎｇのＦＧＦ、ＴＧ Ｆ−β、ＩＧＦ−Ｉ［、ＰＤＧＦ、それぞれの活性又はＢＭＰ活性をもつ骨抽出 物又はこれらの組合せと錯体化させて移植物を製造した。か＼る移植物は偽関節 、ガンから組合せて外傷又は外科からの骨の任意欠損、感染での任意欠損（骨髄 炎）、歯根膜病による歯槽欠損及び先天性異常の如き骨欠損の処置に有用である と判明した。試験した移植物の全てについて、骨の内方成長は育意な程に増大し た。

前記した並びに請求の範囲及び図面に記載した本発明の特徴は、単独であるいは 無作為の組合でもその種々の具体例で本発明を具現するのに必須であり得る。

Ｆｉｇ、１ Ｆｉｇ、２ フロントページの続き （７１）出願人　キルシュ、アクセル ドイツ連邦共和国、デー７０２４・フィルダーシュタット、タルシュトラーセ、 ２３ （７２）発明者　ペイリンク、デーピッド、ジェイアメリカ合衆国、カリフォル ニア・９２３５７゜ロマ・リンダ、ベントン・ストリート。

１１２０１　、シェリー・エル、バチイス・ヴエテランズ・ホスプ、ロマ・リン ダ・ユニバースティ内 （７２）発明者　工ヴアース、ロルフ オーストリア共和国、エイ−・１１６０・ウィーン、リーベハルトシュタルシュ トラーセ、２８ （７２）発明者　キルシュ、アクセル ドイツ連邦共和国、デー７０２４・フィルダーシュタット、タルシュトラーセ、 ２３

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．適当な施着物質と組合せて、骨の成長因子ＦＧＦ，ＴＧＦ−β，ＩＧＦ−Ｉ Ｉ，ＰＤＧＦ及び生物学的に活性な変異体及びそのフラグメント及びそれぞれの 活性を有する骨抽出物並びにＢＭＰ活性のある骨抽出物よりなる群から選んだ少 なくとも１種の物質を含有することを特徴とする骨の成長促進組成物。
2. ２．施着物質はヒドロキシアパタイトであることを特徴とする請求の範囲１記載 の組成物。
3. ３．施着物質は多孔質の物質であることを特徴とする請求の範囲１又は２記載の 組成物。
4. ４．多孔質の施着物質は調節可能な細孔寸法を有することを特徴とする請求の範 囲３記載の組成物。
5. ５．施着物質は藻類、サンゴ及び／又はイガイの誘導体よりなることを特徴とす る請求の範囲１〜４の何れかに記載の組成物。
6. ６．バナジン酸塩、モリブデン酸塩及びフッ化物よりなる群から選んだ少なくと も１種の塩を含有することを特徴とする請求の範囲１〜５の何れかに記載の組成 物。
7. ７．ＢＭＰ又は生物学上活性な変異体又はそのフラグメントを、前記の成長因子 の１種の代りに又はこれに加えてあるいは生物学上活性な変異体又はそのフラグ メントに加えて含有することを特徴とする請求の範囲６記載の組成物。
8. ８．骨の成長因子ＦＧＦ，ＴＧＦ−β，ＩＧＦ−ＩＩ，ＰＤＧＦ，ＢＭＰ及び生 物学上活性な変異体及びそのフラグメント並びにそれぞれの活性を有する骨抽出 物よりなる群から選んだ少なくとも２種の物質を含有することを特徴とする請求 の範囲１〜７の何れかに記載の組成物。
9. ９．４種の成長因子の全て、生物学上活性な変異体又はフラグメントによって随 意に置換されたそれら成長因子の１種又はそれ以上を組合せて含有することを特 徴とする請求の範囲８記載の組成物。
10. １０．バナジン酸、モリブデン酸又はフッ素イオンと組合せたカチオンはナトリ ウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム及びアンモニウムよりなる群から選 ばれることを特徴とする請求の範囲１〜９の何れかに記載の組成物。
11. １１．成長因子の少なくとも１種は天然の骨材料から単離されることを特徴とす る請求の範囲１〜１０の何れかに記載の組成物。
12. １２．成長因子の少なくとも１種はヒトの骨材料から単離されることを特徴とす る請求の範囲１１記載の組成物。
13. １３．成長因子の少なくとも１種はヒト、牛、羊、豚又は馬の血清を含めて血清 から単離されることを特徴とする請求の範囲１〜１２の何れかに記載の組成物。
14. １４．骨の成長因子の少なくとも１種又は生物学上活性な変異体又はそのフラグ メントの少なくとも１種は遺伝子工学プロセスからの組換え化合物として回収す ることを特徴とする請求の範囲１〜１３の何れかに記載の組成物。
15. １５．分裂促進の骨抽出物を含有することを特徴とする請求の範囲１〜１４の何 れかに記載の組成物。
16. １６．移植材料を製造するため請求の範囲１〜１５の何れかに記載の組成物の使 用。
17. １７．施着物質としての多孔質ヒドロキシアパタイト顆粒を請求の範囲１〜１５ の何れかに記載の組成物の残留成分で被覆することを特徴とする請求の範囲１６ 記載の使用。