JPH10509426A

JPH10509426A - 傷害後の応答を減少させるための組織の処置

Info

Publication number: JPH10509426A
Application number: JP8512766A
Authority: JP
Inventors: マービンジェイ．スレピアン，; スティーブンピー．マシア，
Original assignee: エンドルミナルセラピューティクス，インコーポレイテッド
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1998-09-14
Also published as: CA2202272A1; WO1996011021A3; AU4150296A; EP0785801A1; US5914345A; AU697201B2; US6071956A; WO1996011021A2

Abstract

(57)【要約】外因性刺激は、その後の手術手順または他の介入において傷害の危険に陥る組織または細胞に適用される。刺激は、その後の手順に対する反応を最小にする細胞による応答を誘導する。刺激は、化学的、生理学的、または物理的であり得る。例としては、以下のものが挙げられる：ストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質（特に、熱ショックタンパク質70（hsp70）およびhsp90）の発現を誘導することが知られている刺激。例えば、熱または希釈過酸化水素への曝露、あるいは外因性熱ショックタンパク質の直接投与、あるいは熱ショックタンパク質の発現を阻害または減少するために作用する刺激（例えば、フラボノイドでの処理）。ストレス応答タンパク質のレベルを調整するために、または内因性応答を減少させるために有効な量が、インビトロアッセイに基づいて投与される。インビトロアッセイを用いて熱ショックタンパク質のレベルが決定される。あるいは、有効な量は、細胞増殖、血栓形成、およびその後の手順に曝した後のマトリックス沈着を減少させるために実験的に決定される。手順は、手術、血管形成術、または剥離であり得る。本方法および組成物はまた、特定の疾患過程（ここで、この過程は、望ましくない移動を含む）を媒介するのに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】傷害後の応答を減少させるための組織の処置発明の背景本発明は、傷害に対するその後の細胞応答を変化させるために、組織の前処理を行うための組成物および方法に関する。より詳細には、傷害後の望ましくない増殖を減少させるための、平滑筋細胞および他の細胞の処理に関する。現在、多くの手術的療法および経皮的療法が、(1)閉鎖したチャンネル、導管、および他の重要な管腔を再開するために、(2)望ましくない疾患組織を除去するために、ならびに(3)置換組織、置換組織成分を移植するために、および薬物を送達するために開発されてきた。これらの療法は、巨視的展望から、細胞的展望からは有効であるが、この介入的療法は、操作された組織の細胞または細胞成分を同時に傷付ける。特に、治療的介入、および特に手術的介入は、傷害組織によるその後の望ましくない応答を生じさせ得る。これらの介入は、その効果を取り消し得る合併症を生じさせ得るか、または新しい問題をもたらし得る。例えば、PCTA（経皮経管血管形成術）は、狭窄または閉塞したアテローム性動脈硬化症の動脈を再疎通および開口させ得る。しかし、動脈壁に対するバルーンに媒介される二次的な伸長傷害および挫傷傷害は、動脈中膜の平滑筋細胞の増殖を導いて、その後の数カ月間で動脈の再閉鎖（「再狭窄」）をもたらし得る。これは、処置された動脈の少なくとも1/3で観察される。別の例は、手術後の癒着の形成である。この場合、一連の手術後の事象は、不定組織(adventitious tissue)の形成または増殖を導く。この組織は、体内の内部表面を一緒に結合させ、苦痛、器官機能不全、ならびに潜在的な病的状態および死亡を生じる。これは、大腸および小腸、腹膜、心臓、心膜、肺、胸膜、腱、脊髄盤、ならびに副鼻腔を包含する多くの組織および器官で生じ得る。種々の介入は、このような問題を最小限にするために提案されてきた。これらは、例えば、Slepian，「ポリマー性管腔内塗布（paving）」Cardiology Clinic s 12(14)（1994年11月）およびSlepianら，Circulation 88(4):第２部，I-319(1 993)により概説されたように、そしてHill-Westら，Proc.Natl.Acad.Sci.USA91 ：5967(1994)に記載されたように、動脈におけるステントの使用および被覆剤を包含する。さらに、被覆剤、ゲル、および織物の使用は、Hill-Westら，Obst.Gy ne ． 83：59(1994)により記載されるように腹部および骨盤の癒着を防止するために有用であり得る。これらの処置は、種々の効果を有し、そして大部分は依然として実験的である。これらの処置はすべて、傷害が生じた後に施されるが、一方、バルーンによる血管形成もしくは手術または他の手順にしても、傷害細胞に複雑なカスケード過程を開始させる。このような過程は、凝固、補体活性化、ならびにサイトカイン、増殖インデューサー、および他の生物学的に活性な分子の放出に対する細胞応答を包含する。一旦これらの複雑で相互関係のある過程が開始されると、これらを停止させることは大変難しい。上記の処置は、これらの過程に対する細胞の反応を最小限にする努力において、傷害細胞と周辺の組織および血液との間で物理的に仲介することを提供するにすぎない。細胞および組織の反応、およびそれらの近くの細胞または隣接する細胞の反応を、その後の傷害に対して予め最小化させるための方法および組成物を開発することは明らかに望ましい。傷害に対する身体の正常な応答の一部であり、従って、それらの応答において多元的であり、そして時間的に制限される方法を開発することが特に望ましい。これは、患者への外因性物質または外来性物質の最小限の投与を必要とする。従って、本発明の目的は、傷害に対するその後の細胞応答を最小限にするために患者に施すための方法および組成物を提供することである。本発明のさらなる目的は、細胞において限定された期間の効果を有する組成物を提供することである。これは、傷害に対して過剰反応するそれらの能力を一定期間の間制限する。発明の要旨外因性刺激は、その後の手術手順または他の介入において傷害の危険に陥る組織または細胞に適用される。刺激は、その後の手順に対する反応を最小限にする、細胞による応答を誘導する。刺激は、化学的、生理学的、または物理学的であり得る。例としては、哺乳動物のストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質（特に、熱ショックタンパク質70（hsp70）およびhsp90）の発現を誘導することが知られている刺激が挙げられる。例えば、熱または希釈過酸化水素への曝露、または外因性の熱ショックタンパク質またはストレス応答タンパク質の直接投与、あるいはストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質の発現を阻害または減少させるために作用するそれらの刺激、例えば、フラボノイドでの処置が挙げられる。ストレスを調整するかまたは内因性応答を減少させるために有効な量が、インビトロアッセイに基づいて投与される。インビトロアッセイは、熱ショックタンパク質または他のストレス応答タンパク質のレベルを決定するために用いられる。あるいは、その有効な量は、その後の手順に曝した後の細胞増殖、血栓形成、およびマトリックス沈着を減少させるために実験的に決定される。手順は、手術、血管形成、または剥離を包含する。本方法および組成物はまた、特定の疾患過程を媒介するために有用である。ここで、この過程は、望ましくない移動(migration)を包含する。好ましい実施態様において、標的細胞においてストレス応答を調整する組成物は、いくつかの場合には、これらは全身的に投与され得るにもかかわらず、処置されるべき領域に局所的に投与される。代表的には、局所投与は、従来のデバイス（例えば、カテーテル、腹腔鏡、内視鏡、カニューレ）、シリンジのような注入手段の使用により、または直接適用により達成される。刺激は、熱、光、音、照射、または圧力であり得る。これらは、標準的手段を用いて適用される。化学的刺激は、溶液で、あるいはポリマーフィルム、ステント、マイクロパーティクル、またはゲルのような送達デバイスで適用され得る。図面の簡単な説明図１は、刺激が、その後の傷害に対する応答を減少させるための血管の内部に局所適用され得る方法の模式図である。工程１、損傷の同定；工程２、区域の隔離；工程３、「無血液」への洗浄；工程４、処置（前処置）；工程4a、ストレス応答のインデューサーを含有する「前処置被覆」；工程５、膨張および処置；工程６、洗浄および／または前処置；工程７、ゲルの適用；および工程８、血流の復活。図２は、組織管腔に侵入し、区域を隔離し、洗浄し、薬物、接着性物質および／またはポリマー性物質ならびにコア形成部品および／または膨張部品を適用するための手段を有する単独のカテーテルの透視図である。図３は、コントロール（傷害単独）、hsp70（10μg/ml）、およびhsp90（10μ g/ml）についての％コントロール移動のグラフである。これは、傷害後SMC移動における熱ショックタンパク質前処置の効果を示す。発明の詳細な説明治療方法が、傷害またはさらなる疾患の進展の前に組織細胞におけるストレス応答タンパク質のレベルを変える物理的または化学的な処置を組織に施すことによる、種々の傷害または疾患状態に対する組織の応答を制限するために開発されている。組織は、ストレス応答タンパク質の変化したレベルを維持するために、傷害後または疾患の間に刺激によりさらに処置され得る。本明細書中で使用されるように、哺乳動物ストレスタンパク質および熱ショックタンパク質の変化したレベルは、上昇したレベルかまたは減少したレベルを示し得る。特に言及しない限り、平滑筋細胞の増殖の減少は、hsp90のような熱ショックタンパク質のレベルを上昇させ得る刺激により一般的に誘導される；形質転換細胞の移動の減少は、hsp27またはhsp70のような熱ショックタンパク質のレベルを減少させ得る刺激により一般に誘導される。本明細書中で用いられるように、熱ショックタンパク質のレベルを変える刺激は、外因性刺激であり、特に、細胞に投与され、その結果、処置細胞において発現される熱ショックタンパク質のレベルの変化をもたらす物理的および／または化学的手段である。本明細書中で用いられるように、手順は、患者の組織に課せられた処置または他の外部から適用された外傷である。これは、所望でない組織の増殖、血栓形成、またはマトリックス分解を導き得る。これらは、手術的、経皮的、肉眼的、または顕微鏡であり得る。本明細書中で用いられるように、疾患過程は、細胞の所望でない移動に関与する過程および熱ショックタンパク質の発現との相関関係が示された過程である。熱ショックタンパク質の刺激本明細書中に用いられるように、物理的刺激および化学的刺激の両方が、熱ショックタンパク質の発現を誘導するのに用いられ得る。最も頻繁に研究されている刺激は、熱、オキシダント、および重金属である。あるいは、またはさらに、熱ショックタンパク質は、処置される細胞に直接投与され得る。傷害に対する応答に関連すると考えられている熱ショックタンパク質には、hsp70，hsp90、および他の細胞質の熱ショックタンパク質が挙げられる。これらのタンパク質のレベルを測定するアッセイは、当業者に周知である。しかし、熱ショックタンパク質の誘導は、有益な効果が得られる実際の機構ではなく、所望の有益な効果を生じる適切な条件が用いられた単なる指標に過ぎないことであり得ることに留意するべきである。熱ショックタンパク質のいくつかの総説が刊行されており、それらの教示は、参考として本明細書中に援用される。これらには、Schlesinger、Heat Shock: f rom bacterial to man （Cold Spring Harbor，Cold Spring Harbor，NY 1982）；Lindquist，「熱ショック応答」Ann.Rev.Biochem ．55:1151-1191（1986）；Pe lham，H.R.B.、「主要な熱ショックタンパク質およびグルコース調節タンパク質の機能の推定」Cell 46，959-61（1986）；LindquistおよびCraig、「熱ショックタンパク質」Annu.Rev.Genet ．22：631-677（1988）；Pelham、「熱ショックおよび管腔のERタンパク質の種類分け」EMBO J. 8:3171-3176（1989）；Schlesi nger「熱ショックタンパク質」J.Biol.Chem. 265:12111-12114（1990）；Kaufma nn、「熱ショックタンパク質および免疫応答」Immunol.Today 11: 129-137（199 0）；Morimoto「熱ショック：細胞傷害、形質転換、および分化における一過的誘導性応答の役割」Cancer Cells 3:295-301（1991）；Nover、「HSFおよびHSP −転写因子およびシャペロンにおけるストレス性プログラム」Stress Proteins ，and the Heat Shock Response ，Cold Spring Harborr Laboratoryによる後援( Cold Sp ring Harbor，NY USA ４月29日-５月２日，1991）Nature New Biol ．3:855-859( 1991)；ならびにNoverおよびScherf「熱ショックタンパク質」Heat Shock Respo nse （CRC Press，1991）41-127頁が挙げられる。「前駆体タンパク質の転置および折りたたみのためのミトコンドリアマトリックスにおけるhsp70の要求性」Kan gら、Nature 348，137-143（1990年11月）；および「ミトコンドリアタンパク質は、酵母ミトコンドリアへのタンパク質移入を媒介する」BakerおよびSchatz、N ature 349，205-208(1991年１月)に示されるように、Hsp70タンパク質は、核/核小体、細胞質、および小胞体の管腔中に主に見出され；ストレスから生じる折り畳まれなかったタンパク質ならびにミトコンドリアおよび小胞体への転置の前の折り畳まれていないタンパク質の結合において、核、核小体、および細胞質中で主として機能する（Deshaies，R.J.ら、「ストレスタンパク質のサブファミリーは、分泌およびミトコンドリアの前駆体ポリペプチドの転置を促進する」Nature 332，800-805(1988)）。物理的インデューサー細胞を、約40〜60℃、好ましくは41〜50℃、最も好ましくは42〜45℃の範囲の温度に少なくとも１分、そして１時間までの期間曝すことにより、熱ショックを誘導する。例えば、細胞を42℃に２、３分間から１時間の間加熱することによって、高レベルの熱ショックタンパク質が誘導される。熱は、代表的には、熱の供給源、例えば、溶液またはデバイス（熱電対を含有するカテーテル）と細胞との直接的な接触により細胞に適用され、ここで熱は、直接適用されるか、あるいはポリマーまたはゲルのような貯蔵物を介して適用される。特定の場合において、局所的な加熱は、レーザー、赤外線、マイクロ波を用いて達成され得る。条件は、刺激されるべき細胞において、少なくとも約１分間、そして細胞を死滅させない、少なくとも約42℃の温度を生じるのに十分であるべきである。細胞が皮膚に密接する場合、加熱は、加熱パッドの適用により達成され得る。応答を誘導し、使用され得る物理的方法には、局所的に適用される穏やかな加熱が好ましい。加熱はまた、器官または組織に浸透する血液または他の流体を加熱することにより、間接的であり得る。全身の温熱療法がまた、熱ショックタンパク質を誘導するのに用いられ得る。このような温熱療法は、例えば、全身の温熱療法が、ウサギ心臓における虚血および再灌流の影響に対して一過的な耐性を誘導することを示したBlackおよびLuc hesi，Circulation 83(3)，1048-51(1993)、およびCurrieら、Circulatlon 83(3 )，965-971(1993)により記載される。全身加熱は、小動物または微生物において許容され得るが、ヒトにはあまり好ましくない。低温、虚血、および酸欠もまた、ストレスタンパク質または熱ショックタンパク質の発現を誘導するのに用いられ得る。超音波もまた、ストレスタンパク質または熱ショックタンパク質を誘導し得る。熱を発生する他の周波数の放射線もまた、ストレスタンパク質を誘導するのに用いられ得る。化学的インデューサー比較的安全かつ非細胞傷害性である多数の化学薬品が、熱ショックタンパク質の発現を誘導するために細胞に投与され得る。例えば、１mMの濃度の過酸化水素は、全身性の影響をともなうことなく効果的であることが見出されている。細胞によるHSPまたはストレスタンパク質（SP）の産生を誘導し得る多くの処置法が文献に記載されている。これらには、上記の熱ショックおよび酸欠または虚血；過酸化水素およびエタノール（Courgeonら、Exp.Cell Res ．204：30-37,1 993）；抗生物質ハービマイシンA（Murakamiら、Exp.Cell Res ．195：388-344, 1991）；遷移金属（例えば、銅、亜鉛、水銀、およびカドミウム）およびスルフヒドリル酸化剤または結合剤（例えば、亜砒酸塩）（Levinsonら、Biochim.Biop hys.Acta 606：170-80，1980）；トリブチルスズ（ZhangおよびLiu，J.Cell.Phy siol ． 153:460-66，1992）が挙げられる。リプレッサー熱ショック応答の誘導を抑制する条件もまた知られている。これらには、Hoso kawaら、細胞構造および機能；Jap.Soc.Cell Biol. 393-401(1990)により記載されるフラボノイド（例えば、ケルセチン）の添加が挙げられる。Hosokawaらは、 hsp70、hsp110、およびhsp40のインデューサーまたはリプレッサーとして、25〜 300μMの範囲の、フラボン、フラボノール、イソフラボン、ルテオリン、ケルセチン、ゲニステイン、およびケンフェロールの使用を開示している。フラボンおよびフラボノールケルセチンおよびケンフェロールは、熱によるhspの誘導を阻害する；これらの用量のルテオリンおよびルチンは、hsp誘導においてほとんど効果を有しなかった。 HSPの直接投与熱ショックタンパク質は、Stress Gen，British Columbia，Canadaから精製された形態で入手可能である。これらは、適切な薬学的に受容可能なキャリア中に、１pM〜100mMの間、好ましくは１μM〜100μMの範囲、最も好ましくは10μMに相当する用量で投与される。界面活性剤（例えば、デオキシコール酸ナトリウム）、またはリポソームのような浸透のエンハンサーは、振動および超音波のような物理的エンハンサーが送達を増強させるために使用され得るように、送達を増強するために用いられ得る。結合体または粒子もまた、食作用、飲作用、またはウイルス定着による細胞取り込みを増強するために用いられ得る。インデューサーまたはリプレッサーの投与傷害または侵襲の前の投与に加えて、組織の不活化を確実にするために、誘導性薬剤の投与が、手順の間実施され得、そして必要に応じてこの手順後の短い時間の間継続され得る。さらに、誘導性刺激の投与が、傷害刺激の適用の前の長期間にわたって行われ得る。投与のためのキャリアーインデューサーの投与は、全身性であるか、または作用部位もしくは領域に局在化するかのいずれかであり得る。投与は、上記のような任意の適切な手段により行われ得る。これには、経口摂取、経粘膜送達、経皮送達、移植可能デバイス、マイクロスフェア、ゲル、多孔性ポリマー性物質、マイクロカプセル、薬物送達カテーテル（例えば、米国特許第5,328,471号および同5,213,580号に記載されるようなカテーテル）、内在カテーテル、または滴注入(drip infusion)が挙げられる。刺激の送達に有用なポリマー性物質には、非生分解性および生分解性の生物適合性ポリマーが挙げられる。代表的な合成ポリマーは、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレン、およびポリアルキレングリコールまたはオキシド、ポリビニルアルコール、エーテルまたはエステル、アクリルエステルおよびメタクリルエステルのポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（エチレングリコール）、エチレンビニルアセテート、乳酸およびグリコール酸のポリマー、ポリ無水物、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ酪酸(butic acid)、ポリ吉草酸、およびポリ（ラクチド-共-カプロラクトン(poly(lactide-co-caprola ctone))、および天然ポリマー（例えば、アルギン酸および他の多糖（デキストランおよびセルロース、コラーゲン、それらの化学的誘導体(化学基（例えば、アルキル、アルキレン）の置換、付加、ヒドロキシル化、酸化、および当業者により日常的に作製される他の改変体)）、アルブミンおよび他の親水性タンパク質、ゼインおよび他のプロラミンおよび疎水性タンパク質、コポリマーおよびそれらの混合物である。一般に、生分解性物質は、インビボでの酵素的加水分解または水への曝露のいずれか、表面またはバルクの浸食により分解する。刺激の投与１．組織管腔への刺激の投与刺激は、好ましくは、一つまたは複数のバルーンおよび管腔を有する一つのカテーテルを用いて適用される。カテーテルは、比較的小さな断面面積を有するべきである。蛍光透視鏡ガイダンスを用いて操作される長くて薄い管状カテーテルは、器官または血管野(vascular area)の内部に接近させるために好ましい。好ましい実施態様において、刺激は、カテーテルを組織管腔の中に導入することにより管腔内の所望の位置に送達され得る。ここで、カテーテルは、二つの膨張性の部品（典型的には、バルーン）および二つの部品間の空間に刺激を供給するための手段を有する；膨張性部品を膨張させて管腔の標的部分を閉塞し、刺激を投与し、膨張性部品を収縮させ、そしてカテーテルを取り出す。一つの好ましい実施態様において、カテーテルはまた、閉塞領域を洗い出すために使用される。その結果、血管の場合、この領域には、実質的に血液が存在しない。しかし、刺激はまた、処置される領域内の血液を加熱するために使用される加熱エレメントの形態をとり得る。関与する組織は、中空または管状の外形を有する器官または構造物であり得る。あるいは、組織は通常は固形器官であり得る。この器官において、腔は、外科的手順、経皮的介入、偶発的な外傷、または疾患いずれかの結果として作られている。中空管の例として、大動脈、冠状動脈、静脈およびリンパ管が挙げられる。中空器官として、心臓、眼、腸、ファローピウス管、子宮、腎臓または膀胱が挙げられる。さらに、多くの器官は、気管（肺）、胆管（胆嚢）または膵管（膵臓）のような中空である要素構造物を有する。さらに、多くの固形器官は、腔、海綿静脈洞または管腔のような内部の「真の」空間、または空間（すなわち、壊死腫瘍の内部）を作る疾患経過後の「潜在的な」空間を有する。２．組織表面へのポリマー性物質の投与他の実施態様において、刺激は、処置される組織または細胞表面に接して置かれるか、あるいはその近傍に置かれるポリマー性物質の内部に、またはポリマー性物質ともに投与される。ポリマー性物質は、それが投与される組織管腔表面に依存して、カテーテル、シリンジ、またはスプレーを用いて投与される。このようなデバイスは、当業者には公知であり、例えば、上記のタイプの改変PTCAカテーテルである。一旦ポリマー性物質が投与されるこ、ポリマー性物質は、表面に直接かつ適合するように接して被覆または「塗布(paving)」層を形成するために再形成され得る。生じる塗布層は、シール機能を有し得る。すなわち、巨大分子（すなわち、小さなタンパク質について53オングストローム未満からミオシンのような棒状タンパク質について2000オングストロームまで）および細胞（血小板について600n mから大きな細胞について30〜40ミクロン）を除外する、十分に低い有孔性の被覆を形成する。被覆は、好ましくは、0.001〜1.0mmの程度で組織表面の厚さを有する。しかし、この範囲外の厚さを有する被覆も、同様に使用され得る。用いられる物質（市販の物質を使用する）、特定の割合の架橋および有孔性を得ることが知られている架橋方法、および塗布物質の配置の適切な選択により、広範な生物学的または臨床的な状況を満足するためにプロセスが仕立てられ得る。ポリマー性物質は、様々な最終的な外形を達成するために、特別に設計された形で、様々な厚さ、長さおよび３次元的な外形（例えば、点、星形、線形、円筒形、アーチ形、螺旋形）で適用され得る。さらに、このプロセスを用いて、物質は、任意の生物学的組織、特に、（天然または人工的のいずれかで形成された）中空状、洞状または管状の生物学的構造物の表面に単層または多層の配置のいずれかで適用され得る。このプロセスはまた、適切な場合、組織の管腔を完全に閉塞するために用いられ得る。いくつかの場合において、ポリマー性物質は、インサイチュウ(in situ)で重合される。この場合、ポリマー体を重合するための手段は、それ自体、刺激として作用し得る。他の場合、刺激は、ポリマー性物質中に投与され得る。ここで、刺激は周辺の組織中に拡散する。あるいは、刺激は、ポリマー性物質を通して制御された速度でその存在する組織に拡散するように管腔内に供給され得る。図１は、ポリマー性物質を組織管腔に投与するためのプロセスの概要である。工程１において、管腔内の損傷を確認して、これを隔離する。工程２において、カテーテル、必要に応じて、１つ以上のバルーンを含む管状シャフトからなるバルーンカテーテルを管腔内に挿入する。血管の処置のための好ましい実施態様では、遠位閉塞バルーンを用いて、処置部位の遠位端を閉塞する。管腔を清浄にリンスし得る実施態様において、例えば、末端動脈では、あるいは胃腸管または肺の中では、バルーンを膨張する必要はない。いずれの場合においても、処置部位は、工程３に示すように、血液、粘液、または他の無関係な物質が取り除かれる。次いで、この部位は、工程４に示すように、薬物、例えば、機械的刺激に対する応答性または細胞増殖を阻害する薬物で処置され得る。工程５において、適切であれば、損傷自体は、動脈斑(arterial plaque)の場合、バルーンの膨張により、あるいは他の機械的、熱的、光学的、光化学的、超音波的、または放射線手段により処置される。工程６に示すように、この部位を薬物で再度処置し、そして／または洗浄するか、あるいは適用する接着性を増加させる化合物で処置する。必要に応じて、工程７において、ポリマー性物質は、刺激剤との組み合わせて投与され、そして重合化、固体化、または形成される。刺激は、それ自体、ポリマー性物質の重合化のための手段であり得る。工程4aは、ストレス誘導が短期間、亜急性または慢性的のいずれかである選択可能な工程である。短期間の誘導においては、工程１、２、３が実施され、誘導が１分間から１時間の間で実施される工程４、次いで工程５、６、７および８が実施される。亜急性誘導においては、工程１、２および３が実施され、工程４が一晩のような延長された時間の間にわたって実施される。この場合、区域は閉塞され、そして迂回路が、例えば、連続カテーテルを用いるか、または制御放出デバイス（例えば、ポリマー性ゲル）の移植により達成される。次いで、工程５、６、７および８が実施される。慢性的誘導においては、工程１、２、３、４および4aが、以下にさらに詳細に記載されるように、手術治療または経皮的治療と組み合わせて、ゲル、塗布剤または外管腔スリーブ(ectoluminal sleeve)を用いて実施され、その後に工程５、６、７および８が続く。いくつかの実施態様において、カテーテルは、処置される表面のみを薄い層で覆うようにポリマー性物質を成型するために使用される「鋳型コア(mold core) 」を含む。鋳型コアの中心部品は、サイズを調整し得る。すなわち、バルーンにとって、最大の空間を占有しないように控えめに膨張させ得、それによってポリマー性物質のための場所を残す。ポリマー性物質は、均一層として成型され得るか、あるいは所望によりパターン化または部分化され得る。工程８において、カテーテルを取り出し、そして管腔を通しての物質の流れが復活する。図２に、ポリマー性物質の投与のために利用され得る送達カテーテルの他の二つの実施態様を示す。図２は、組織管腔への進入、区域の隔離、洗浄、薬物の投与のための手段、接着性物質および／またはポリマー性物質、ならびにコア形成部品および／または膨張用部品を有する単独のカテーテルである。カテーテル（ 11）は、２つの隔離バルーン（10、14）、および中心の膨張用または鋳型バルーン（12）、ならびに洗浄液、薬物、接着剤および／またはポリマーを送達するための多数の管腔および付属リザーバー（16）により組み立てられる。２つの隔離バルーン（18、22）は、エラストマー性物質、すなわち、ラテックス、クレイトン(krayton)またはC-フレックス(C-flex)、熱可塑性ポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリオレフィン共重合体、ポリエチレンテレフタレートまたはナイロン）から組み立てられる。バルーン（18、22）は、ガイドワイヤ（示さず）を越えて通液(flushing)または通行を可能にするデバイスの縦方向に走る中心管腔（ 42）を含む多管腔シャフト（43）に取り付けられる。中心の鋳型コアバルーン（ 20）は、隔離バルーン（18、22）を形成する材料と同様の材料、または弾力性(c ompliant)があまりない材料から作製される。その結果、コアバルーン（20）は、バルーン材料のひずみ(creep)による連続的な伸長または拡張を伴なわずに、指定された大きさに広がる。さらに、管腔は、隔離バルーン（24、26）を満たすために、そして膨張用または鋳型のコアバルーン（32、34）からの流体を滴下、充填または除去するために存在する。さらに、管腔（30、36）は、隔離区域内に流体を滴下するために存在する。管腔（38、40）は、流体を滴下するか、または隔離区域から流体を除去するために使用される。このデバイスは、区域に滴下、潅流(perfuse)または注入(superfuse)する手段を提供する。カテーテル本体は、外科用スチールのような金属および熱可塑性ポリマーを含む標準的な物質から作製される。閉塞バルーンは、弾力性の物質（例えば、ラテックスまたはシリコーン）または非弾力性の物質（例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)）から作製され得る。膨張用の部品は、好ましくは、非弾力性の物質、例えば、PET、（PVC）、ポリエチレンまたはナイロンから作製される。使用される場合、バルーンカテーテルの膨張部分は、必要に応じて、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、水和ヒドロゲルのような親水性物質、およびポリマー被覆の分離を助ける他の潤滑性物質のような物質で被覆され得る。３．投与するための他の手段刺激および／またはポリマー性物質はまた、スプレー、押し出し、またはそうでなければ、一つまたは多数の管腔を有する送達デバイスを介して物質を送達することにより被覆される表面に投与され得る。刺激および／またはポリマー性物質の投与は、組織表面または細胞表面、組織管腔または中間空間を被覆するかまたは充填するためのデバイスにより、モノマー、ポリマー、マクロマー、またはそれらの組み合わせの溶液、分散液、懸濁液を押し出すことにより達成され得る。被覆の形成は、架橋剤、ゲル化剤または架橋触媒を流動性物質とともに導入し、次いで架橋化および／またはゲル化が起こるように条件を変更することにより制御され得る。従って、バルーンカテーテルを使用する場合、加熱された流体または冷却された流体をバルーン内に流すことにより、導入された物質のゲル化または架橋化が誘導されるレベルに局所的な温度を変える。それにより、物質を非流動性に変え、そしてまた熱ショックタンパク質の誘導のための刺激として作用す得る。局所的な加熱または冷却は、処置部位へ加熱液体または冷却液体を直接流すことによって強められ得る。しかし、熱の制御は、バルーンを通るか、またはバルーンの中に流入する流体を用いて、あるいは温度制御流体がバルーンを通って管腔に入るように部分的に穴をあけたバルーンを用いてもまた、提供され得る。熱の制御はまた、抵抗加熱エレメントと接触しているカテーテル本体の縦に沿って走るワイヤを介して電気抵抗加熱により提供され得る。このタイプの加熱エレメントは、DCあるいはラジオ周波数（RF）電流または外部RFまたはマイクロ波放射の使用が可能である。温度制御を達成する他の方法もまた、使用され得る。これには、内部の光ファイバー（むき出し(naked)または集束した(lensed)）を用いる光誘導加熱が含まれる。同様のデバイスが、光、超音波または放射の適用のために使用され得る。処置のための医学的指示１．管腔表面の処置動脈の処置に加えて、本明細書中に記載される方法は、他の適用、例えば、静脈、尿管、尿道、気管支、胆管系および膵管系、腸、鼻涙管、洞腔(sinus cavit y)、眼、ならびにエウスタキ管、精管およびファローピウス管の内部の処置に利用され得る。本プロセスは、以下の状況での処置のために使用され得る：経頸静脈肝内門脈静脈バイパス形成術(transjugular intrahepatic portosystemic shu nting procedure)（TIPS）、透析移植、動静脈瘻、ならびに大動脈瘤および他の動脈瘤での状況、ならびにPCTA後の突然の血管の再閉塞での状況、重要な血管の切開での状況、カテーテル傷害に対する二次的または自発的のいずれかで発生する血管壁「弁」での状況、および種々の動脈炎(arteritidy)と関連する動脈瘤冠状拡張での状況。多くの身体成分に存在する中空または空洞状の外形は、機能的な重要性を有している。このような外形は、流体（血液、尿、リンパ、胆汁）、気体、細胞性（卵巣、脾臓）の包み込みまたは輸送を容易にする。これらの中空の管、器官および器官成分は、典型的には、いくつかの組織層からなっている。一般的に、これらの器官は、障壁層として典型的に機能する内部の細胞層、筋層、腺または他の機能組織を含む一つまたはいくつかの中間の機能層、および外部の支持層または間質被覆層からなる。疾患は、これらの中空器官の最も内側の層に作用し得、そして、それによってその障壁機能を乱し得る。疾患は、以下のいずれかであり得る：（１）全体的に広がった全身発現の表示をともなう全身的なもの、（２）局在化した、特定の器官内の病巣合併症(focal involvement)をともなう全身的なもの、または（３）限定的な領域の器官内合併症だけをともなう局在化したもの。このような疾患の例として、自然の斑破裂、不安定な狭心症、非心臓性肺水腫、敗血症、およびびらん性／浸潤性腫瘍が挙げられる。以下に、本明細書中に記載した方法および物質を臨床的実施において適用し得る典型的な方法例を示す。２．血管形成前の動脈区域の前調整患者をカテーテル処置室に入れ、そして冠状ガイドカテーテルを冠状動脈口内に置き、そして多バルーンの薬物投与カテーテルを冠状動脈内に置き、そして処置部位または処置すべき損傷に隣接する所望の位置に進める。次に、刺激、すなわち流動形態の誘導性薬剤を、適切な時間で適正用量でその部位において注入するか（infuse、superfuse）、または灌流する。典型的な投与時間は、数秒程度から数時間までであり得る。平均的には、10〜15分間である。刺激の送達後、送達カテーテルを取り出して、次いで血管形成バルーンカテーテルをその区域内に置き、そして血管形成を実施する。上記は、血管形成直前の刺激の投与の一般的な概略であるが、本方法は、以下のように変更し得る。刺激は、以下のカテーテルによって投与され得る：Wolins kyに対する米国特許第5,087,244号および同第4,636,195号に記載されるような、穴を有するバルーンを含む種々の薬物送達カテーテル；または、Spearsに対する米国特許第5,092,841号、Allenに対する米国特許第550,238号、Crockerらに対する米国特許第5,295,962号、Baranに対する米国特許第3,173,418号、同第4,423,7 25号または同第4,417,570号、Husseinらに対する米国特許第4,445,892号、March に対する米国特許第5,306,250号、Kleinに対する米国特許第5,279,565号、Just によるWO89/12478、およびBockenagianによるDE3833359A1により記載されるような他の適切なカテーテル。チャンネル型またはエレクトロポレーションカテーテルもまた、例えば、Don Michaelに対する米国特許第5,306,249号に記載されるように使用され得る。内視鏡を用いて区域を隔離するために、Furihataに対する米国特許第4,224,929号に記載される内視鏡を使用し得る。Scharnbergに対する米国特許第4693720号は、皮膚に物質を投与するための物質を開示する。刺激は、溶液、スラリー、ゲル、乳剤、粒子で、またはそれらの他の任意の組み合わせで投与され得る。純粋な溶媒を使用することに加えて、穏やかな界面活性剤または浸透増強剤が、刺激とに一緒に混合され得る。この投与方法は、血管形成に関連して利用されるだけでなく、粥状物質除去(a therectomy)、レーザー血管形成またはステンティング(stenting)に先立って利用され得る。刺激が、介入の直前に投与される場合とは対照的に、特定の場合において、傷害治療の数時間または数日前にストレス応答を誘導する刺激を送達することは最善であり得る。例えば、患者は病院に収容され、そしてその翌日、上記のようにカテーテル処置室に移され得る。同様のガイドカテーテルを冠状動脈内に置き、そして薬物送達カテーテルを損傷部位に置く。そして、この損傷を数分間から数時間で刺激に浸す。次いで、デバイスを、局所的に一晩作用して損傷部位で動脈壁組織中にストレス応答を誘導する薬剤とともに取り出す。次いで、血管形成、粥状物質除去またはステンティングのために、患者は、その翌日、カテーテル処置室に移される。この場合、これらの傷害療法は、ストレス応答タンパク質により増強され、その結果その後の改変または消失した応答をともなう傷害性療法の取り扱いをより可能にする組織にもたらされる。治療の数時間から数日前の投与に加えて、特定の例においては、連続注入カテーテルを利用して、刺激を損傷部位に連続的に血管形成の時まで投与し得る。治療はまた、特定の場合において、血管形成中またはその後も続けられ得る。３．慢性ストレス応答の発達特定の場合においては、ストレスタンパク質による組織の完全な増強、および傷害に先立って組織の生理機能を変化させるために慢性的なストレス状態の発達を確実にするためにストレス応答を慢性的に誘導することは最善であり得る。血管形成に関連するようなこのタイプの環境（setting）において、患者が運び込まれ、そして損傷が、上記に概要を示したようなカテーテル系およびアプローチを用いて処置される。しかし、患者は、持続した放出または制御された放出の重合性インプラント（例えば、上記に概要を示したように、固形ポリマーまたはゲルのいずれかを用いる）、粒子または他の持続放出ビヒクル中の刺激剤の適用を複数回、毎週、または１回受け得る。数週間から数ヶ月後、患者は、治療的傷害、例えば、血管形成がもたらされ得る。４．手術的環境における刺激の投与結腸の手術中、腸の露出後、適切な刺激は、腸の奨膜表面に直接適用され得る。あるいは、インデューサーは、結腸の切開に先立って、腹膜内にスラリーとして適用され得る。次いで、刺激によるこの前処置後、腸の直接切開が行われる。次いで、手術の完了時に、その後の腸の再吻合が、ストレス応答タンパク質により増強された組織を伴って生じる。さらに、インデューサーは、浸漬した縫合糸内またはガーゼで、外部のポリマー性ゲルを介して腸内または吻合部位で適用され得る。このタイプの治療はまた、腹腔鏡的に(laproscopically)送達され得る。本発明は、以下の限定されない実施例を参照することによりさらに理解される。実施例１．インビトロで細胞増殖を防止するための誘導性刺激の使用研究を、組織での熱ショック応答のアクチベーターであると知られている種々の薬剤の効果を決定するために行った。ラットの大動脈平滑筋細胞のコンフルエントな培養物（継代３代目）を、以下の既知のHSPのインデューサーで前処置した：トリブチルスズ（0.6μM、６時間）；CdCl₂（10μM、６時間）；熱（42℃、２時間）；およびH₂O₂（過酸化水素、１mM、１分間）。培地単独（DMEM＋10％FC S）で処置した細胞を、非誘導コントロールとして使用した。次いで、培養物は、引掻き傷により傷つけ、新鮮な培地中で洗浄し、そしてHSPインデューサーを有しない培地中でインキュベートした。すべての誘導処置がHSP70およびHSP90のタンパク質発現を誘導したことを、St ressGenから得た抗体および標準的な免疫組織化学技術を用いて、免疫組織化学によって確認した。24時間で、細胞増殖を、トリチウム化デオキシチミジン（Td T）の取込み測定により評価した。そして、移動を、傷の端からの細胞移動の平均距離の測定により評価した。表Ｉの結果を、非誘導コントロールに対して比較したTdTおよび移動の％および標準偏差として報告する。統計学的有意性は、以下のとおりである：^*、ｐ＜0 .01；+、ｐ＜0.05。従って、すべてのこれらの種々の処置による細胞のインキュベーションは、（ TdT取込みにより測定されるように）その増殖を選択的に阻害するが、一方、化学試薬は移動を刺激するが、熱処理は移動を刺激しない。損なわれなかったか、または増強された移動性はまた、刺激が重篤な毒性を有していないことを意味する。実施例２．インビボで細胞増殖を防止するための誘導性刺激の使用上記の実験を、ウサギの露出した頸動脈で繰り返す。ウサギの動脈を、Hill-W estら、Proc ．Nat．Acad．Sci．USA 91:5967-71(1994)に記載されるように傷つける。ウサギを、従来通りに、ヘパリン処理する。露出に先立って、実験用動脈を、緩衝化等張食塩水中の１mM過酸化水素に１分間曝す。一方、コントロール動脈には、前処置を施さない。動脈壁の肥厚を、Hill-Westらに記載されるように、14日目で評価する。中間の(medial)肥厚の有意な減少が、過酸化物で前処理した動脈で観測される。実施例３．抗血栓ゲル被覆の存在下での誘導性刺激１mM過酸化物への曝露および露出後に、動脈をHill-Westらに記載されるゲルで被覆することを除いて、上記の研究を繰り返す。ヘパリン処理を省略する。14 日目での結果は、過酸化物処置動脈につてのコントロールと比較して統計学的に有意な過形成(hyperplasia)の減少を示す。実施例４．外因性HSPによるSMCの前処理は、傷害誘導性SMC移動をもたらす。以下の研究を、平滑筋細胞（SMC）でのhspの直接投与の効果を示すために用いた。培養中のSMCの単層を、37℃での6時間の前処置のためにStress Gen（Britis h Columbia）から得られたhsp70（10μg/mlの最終濃度）またはhsp90（10μg/ml の最終濃度）で処置した。次いで、細胞単層を上記のように掻き取り、培地をデカンテーションし、洗浄し、新鮮なDMEM＋10％FCSで置き換え、そして24時間後に移動について試験した。結果は、hsp70で前処置した細胞の移動％は、コントロールの125±15％であり；hsp90ではコントロールの87±７％であることを示した。改変および変更は、上記の詳細な説明から当業者には明らかである。このような改変および変更は、以下の請求の範囲に包含されることが意図される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＡ６１Ｋ 47/48 Ｃ０７Ｄ 311/30 // Ｃ０７Ｄ 311/30 Ａ６１Ｋ 37/02 【要約の続き】離であり得る。本方法および組成物はまた、特定の疾患過程（ここで、この過程は、望ましくない移動を含む）を媒介するのに有用である。

Claims

【特許請求の範囲】１．インビボで組織部位でその後の外因性傷害に対する細胞応答を変化させるための方法であって、該方法は、該外因性傷害の前に、該細胞におけるストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質のレベルの変化を誘導し得る、該外因性傷害から生じる該細胞の増殖および移動を変化させるのに有効な量の刺激を用いて、該細胞を該組織部位で処置する工程を包含する、方法。２．前記刺激が、処置される前記細胞を殺傷することなくストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質の発現を誘導するのに有効な量の、熱、寒さ、超音波、光、振動および圧力からなる群から選択される物理的刺激である、請求項１に記載の方法。３．前記刺激が、グルコース欠乏および酸素欠乏からなる群から選択される生理学的刺激である、請求項１に記載の方法。４．前記刺激が、処置される前記細胞を殺傷することなくストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質の発現を誘導するのに有効な量のオキシダントおよび重金属からなる群から選択される化学的刺激である、請求項１に記載の方法。５．前記刺激が、処置される前記細胞を殺傷することなく熱ショックタンパク質の発現の減少させるのに有効な量のフラボノイドある、請求項１に記載の方法。６．前記処置細胞が、外傷に曝した後の未処置細胞と比較して、減少した増殖を示す、請求項１に記載の方法。７．前記外傷が、手術的介入である、請求項６に記載の方法。８．前記手術的介入が、血管形成、粥状物質除去、ステンティング、冠状動脈バイパス移植、末梢動脈バイパス移植、ステント移植、または補綴移植である、請求項７に記載の方法。９．前記細胞が、前記刺激に曝した後の未処置細胞と比較して、処置後に減少した移動を示す、請求項１に記載の方法。１０．前記細胞が、形質転換細胞である、請求項９に記載の方法。１１．前記刺激が、処置される前記細胞にポリマー性物質と組み合わせて適用される、請求項１に記載の方法。１２．前記ポリマー性物質が、ヒドロゲル、オルガノゲル、ポリマー性フィルム、およびマイクロパーティクルからなるポリマー性物質の群から選択される、請求項１１に記載の方法。１３．前記刺激が、外因性の精製されたストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質の適用である、請求項１に記載の方法。１４．前記ストレス応答タンパク質が、熱ショックタンパク質である、請求項１３に記載の方法。１５．前記介入が、血管形成である、請求項８に記載の方法。１６．前記刺激が、傷害の前および傷害の間に連続的に適用される、請求項１に記載の方法。１７．前記傷害の後に前記組織部位で前記刺激を用いて前記細胞を処置する工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。１８．前記傷害が、手術である、請求項１に記載の方法。１９．前記刺激が、全身的に適用される、請求項１に記載の方法。２０．前記刺激が、局所的に適用される、請求項１に記載の方法。２１．インビボで組織部位でその後の外因性傷害に対する細胞応答の変化の誘導を刺激するための組成物であって、生理学的に受容可能なキャリアまたは様式で、該傷害から生じる該組織部位で細胞中の熱ショックタンパク質またはストレス応答タンパク質の発現を変化させる有効な量の試薬または物理的条件を、誘導性刺として包含する、組成物。２２．前記方法が、前記刺激を用いて前記細胞の処置後、前記組織部位で前記細胞に傷つける工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。２３．前記傷害が、手術的介入である、請求項２２に記載の方法。２４．前記手術的介入が、血管形成、粥状物質除去、ステンティング、冠状動脈バイパス移植、末梢動脈バイパス移植、ステント移植、または補綴移植である、請求項２３に記載の方法。２５．前記手術的介入が、血管形成である、請求項２４に記載の方法。２６．前記組織が、血管である、請求項１に記載の方法。２７．前記組織が、血管である、請求項２５に記載の方法。２８．インビボで組織部位でのその後の外因性傷害に対する細胞応答を変化させるための方法に使用される医薬の製造における請求項２１に記載の組成物の使用であって、該方法は、該外因性傷害の前に、該細胞におけるストレス応答タンパク質または熱ショックタンパク質のレベルの変化を誘導し得る、該外因性傷害から生じる該細胞の増殖および移動を変化させるのに有効な量の刺激を用いて該細胞を該組織部位で処置する工程を包含する、使用。