JPH11503946A

JPH11503946A - ヒアルロン酸誘導体を基本とするバイオ適合性物質を支持体として含む人工皮膚

Info

Publication number: JPH11503946A
Application number: JP8532175A
Authority: JP
Inventors: ソランゾ・カルロ; アバタンジェロ・ジョヴァンニ; カッレガロ・ランフランコ
Original assignee: フィディアアドヴァンスドバイオポリマーズソシエタアレスポンサビリタリミタータ
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1999-04-06
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: US6110208A; PT822839E; ATE206058T1; EP0822839B1; ITPD950083A0; WO1996033750A1; DK0822839T3; ITPD950083A1; DE69615549D1; CA2219272A1; EP0822839A1; DE69615549T2; JP3646882B2; ES2162052T3; AU5647996A; AU700762B2; IT1281870B1

Abstract

(57)【要約】人工人間皮膚は以下より成る：a）ヒアルロン酸誘導体を基本にした微小多孔膜、その上に角化細胞が播種され培養された、b）繊維芽細胞を播種して増殖させるようなヒアルロン酸誘導体を基本にした下に横たわる不織組織。本発明に記載の人工人間皮膚はそれ故内科で、外科で、診断で又制御された放出医薬の調整用賦形剤として有利に使用可能である。最後に、この人工人間皮膚は -80℃までの凍結又は液体窒素中に置いて保存することが出来る、それ故組織銀行が設立できる。

Description

【発明の詳細な説明】ヒアルロン酸誘導体を基本とするバイオ適合性物質を支持体として含む人工皮膚技術分野本発明は ‐完全に分化した表皮と真皮付属物よりなり、且つヒアルロン酸（HA）誘導体を基本とする二つのバイオ適合性物質を支持体として含む人工人間皮膚、 ‐この人工人間皮膚の調製工程、及び ‐内科学及び外科学において、診断装置として、又制御された放出医薬の調製用賦形剤としてこの人工皮膚の用法に関する。発明の背景外傷又は疾病による皮膚の損失は通常自己移植技術で治療される、即ち同じ患者の提供領域から採られた皮膚片で失われた皮膚を代用することによる。再建手術による斯かる患部の治療を前進させた重要なステップは角化細胞の生体外培養によって表現された(J．レインワルドとH．グリーン、セル、6:331，1975)、それによって前記培養は生体外への拡張を許し、又表皮細胞の膜は傷ついた皮膚を覆うのに有用な可能性を獲得した。この技術は主にやけどの患者の臨床診療に広く用いられた(G．G．ギャリコ他，M．Engl．J．Med.，311-448，1984)、然しそのスタートから、この移植片を採る難しさ、上皮層の脆弱性及びそれに伴って外科医がそれを扱う難しさなどの問題が起った。別のアプローチがヤナス等によって採用された(サイエンス，215:174，1982) 、彼らはシリコン薄膜でカバーされた、コラーゲンとグリコサミノグリカン（GA G）の共同沈降物、特にコンドロイチン-６-硫酸塩より成る再吸収可能な多孔性物質を用いた。この物質の特性は海綿様に乱雑に相互に流通する孔を形成していると彼らが述べていることである。 S．ボイスとJ．ハンスブロー（サージェリー，103-421，1988）は表面の多孔性を減らした、コラーゲンと GAG から作られた膜の表面で成長する角化細胞を記述した。膜の表面での表皮培養の進展を制限するために、付加的な無孔質の層を挿入した。皮膚移植技術は角化細胞、基本となる膜及び下に横たわる真皮の間の相互作用を考慮せねばならない。全層性外傷の場合、自己移植は傷ついた上皮層の下に皮膚床を設置することにより著しく容易に出来ることが近時一般的に考えられている。斯くして基本となる角化細胞はより生理的な基質の上に置かれ、移植片に必要な耐性を与える能力のある、膜と皮膚-表皮連鎖構造を展開できる。それによって“全層性”傷が死体の皮膚からの同種異系移植により治療される、クオノの方法（ラングドン他，J．Invest．Dermatol．91 5: 478，1988）が採取する移植片の比率と治療する皮膚の一般的性質によっては良い結果を与えることを最近の臨床研究は示唆している。然し、移植片は入手が難しく、保存に費用がかかり又病原性ウィルスの潜在的キャリアでもある。これらの欠点を持たず、又以下の条件を満足する新しい、生分解性の、人工皮膚基質の必要があることは明らかである： 1) これらの表面は癒着性と細胞成長を許さねばならない； 2) 重合体それ自身又はそれらの分解生成物のどちらも生体に移植された時に炎症や中毒現象を起してはならない； 3) 生成物はその３次元的に完全に再生可能であらねばならない； 4) その理想的な空孔率は５０％であること、それは細胞−重合体相互作用のための大きな表面積、細胞外基質の沈積のための充分な容積を与え又生体外培養中の移動障害はほんの僅かか又は全くないこと。 5) 支持していた重合体はもはやそれを必要としない再生された組織に吸収されるべきこと。確かに、生体中の異物は感染や炎症の高い危険性を示す。確かに、既に市販されているか又は開発中の製品はある種の障害を表す：これらの分解は制御不能であり傷の治療過程を妨害し、炎症を促進する。更に、これら代用物は上皮細胞を支持体上に厚く播種することを要求し増殖に長時間を要する。今までに知られていて一般に重度のやけどの治療に使用を推奨されている幾つかの製品の例は：の繊維芽細胞がポリアセチック、ポリグリコール又はポリガラクトシド酸より成る海綿状で、再吸収できる物質上で培養される。自己の角化細胞はこれらの物質の上に播種される；そこで別人の繊維芽細胞がコラーゲンをベースにした基質の上に播種される；豚の皮膚に基づく、そこで基礎膜と真皮基質はそのまま残る。組織は使用されるまで低温（-80℃）で保存され、その時に自己の繊維芽細胞と角化細胞が播種されて患者に移植される。然し、これら及びその他の製品は完全に機能的な真皮表皮接合部の生体外再形成はできない。ヒアルロン酸誘導体の使用も又適した製品の調製用に記述された(EPA.0216453 )、特に人間の角化細胞の成長を支持する膜（EPA 0462426）及び不織組織(WO 9 3/11803)。アバタンジェロ等は人間の角化細胞／繊維芽細胞の混合培養を支持するのに不織組織の使用を報告した（創傷回復と再生、１月-３月、p．80，1995）。それでも、上皮層は不織組織の隙間に播種された角化細胞のせいで一様にならず、不揃いな厚みを与えた。ここで考察した重合体の分解は主にヒアルロン酸を生産する、それは細胞外基質の正規の成分でありそれ故正常な細胞機能により代謝される利点がある。化学的変異は製品が移植片の位置に天然重合体で可能である以上に遥かに長く留まることを許す、そして受容体の相互作用はその時間の間中維持される。この点に関して、CD44 として知られる HA の主な受容体は上皮組織、特に真皮の基礎部で棘状の層、で通常表されることを忘れてはならない、一方蛋白質の表現はそれが完全に分化した角化細胞に消えるまで上部の層で徐々に減少する(カーター他，J．Cell Biol．113207，1991)。更に、HA の分解機構における CD44 の役割は良く証明された(カルティー他，J．Cell Biol．111:2765，1990;アンダーヒル Dev．Biol．155:324，1993)。本発明の目的は自然の人の表皮と真皮層の両方をシミュレートする人工人間皮膚であり、そこでは繊維芽細胞と角化細胞の両方が存在し、両タイプの細胞は真皮表皮接合部の特性を有する細胞外基質蛋白質による境界領域で、活動的に増殖して分離する。発明の要約出願人はそれ故に予期せずに以下よりなる本発明の主題人工人間皮膚を見出した： a) 角化細胞が播種され培養されるような、ヒアルロン酸誘導体を基本とする微小な孔のあいた膜、 b) 繊維芽細胞が播種されて増殖させられるようなヒアルロン酸誘導体を基本とする下に横たわる不織組織。本発明の主題、人工皮膚、は一般に更に角化細胞と繊維芽細胞の間に置かれた、真皮表皮接合部の蛋白質を含む細胞外蛋白質基質より成る。前述の受容体機構の結果でもあり得る生物分解性のおかげで、人工人間皮膚は患部で新しく形成された組織を残して、設定時間以内に自然に吸収される。それ故本発明に従う人工人間皮膚は内科及び外科で有利に使用できる。加えて人工人間皮膚は生物学的活性化合物、蛋白質、ペプチド及びそれの混合物より成るグループから選ばれた少なくとも一つの有効成分を含む制御された放出薬剤を調製する賦形剤として有利に使用できる、そこで前記有効成分は不織組織の繊維及び／又は微小多孔膜に吸着される。更に、皮膚と接触して置かれるべく及び化学、薬学、美容整形や農業の分野で使用されるべく定められている製品及び／又は物質の可能性のある中毒効果を立証するための生体外テスト用診断装置として人工皮膚を使用することは可能である。人工皮膚は美容整形の分野で特に毛髪移植用にも有利に使用できる。事実皮膚の毛嚢繊維芽細胞は“人間の毛嚢発芽表皮細胞の培養”に記述されている如く生体内起点の特徴を示している器官型培養を構築するために同じ部位から分離した角化細胞と共に使用できるアマンダ J．レイノルズ他急信 pp．634-6 38。最後に、人工人間皮膚の更なる利点はそれを -80℃ に冷凍するか又は液体窒素中に置いて保存することが出来ることである、それ故組織銀行が設立できて、必要ならば何時でも何処でも、真皮表皮培養に専門化されていないセンターでさえ、即座に移植が可能であるように製品を常時利用できる。本発明の更なる目的は前記人間の人工皮膚の調製工程にある。特に第一工程は以下の段階より成る： i) 微小多孔膜上に角化細胞を 1,000 から 100,000 cell/cm²の密度範囲で播種して培養して前記膜上に角化細胞を拡げる。従来の牛の胎児の血清を使う培養技術は部分的に従うか又は完全な合流が達成される。 ii) 真皮又は他の部位から１０％の牛の胎児の血清を含む DMEM 中で通常の技術により分離された繊維芽細胞の培養、プラスチック上に播種して先ず増殖するこれら繊維芽細胞の条件付け、及び不織組織への繊維芽細胞の播種して凍結まで（得られた人工皮膚を保存せねばならない場合）又は移植まで培養を続ける、 iii) 微小多孔膜上に形成された上皮層を繊維芽細胞でコロニー化した不織組織の上に横たえる、微小多孔膜の外側の縁が培養皿の底に触れないこととそれが下にある不織組織を越えて僅かに拡がることに注意する、 iv) 微小多孔膜上の上皮細胞層を下にある繊維芽細胞でコロニー化した不織組織と一緒にコラーゲン、フィブリン、フィブリン膠から成るグループから選ばれた生物学的接着剤により任意選択的に固着する。 v) 段階 i）で使用した同じ培地の充分な量を加えて、微小多孔膜の上部層の角化細胞が空気-液体の境界にあるように浸して培養を保つ、最初と次の培地の変化に１μg/ml 濃度のアスコルビン酸を添加する、移植又は凍結まで培養を続ける。角化細胞は牛の胎児の血清とかねずみの繊維芽細胞のフィーダー層とは無縁な培地で培養できることは知られている、それで本発明の目的である人工皮膚は不織組織中の人間の繊維芽細胞と膜の上の角化細胞の同時播種により得ることができる。この場合角化細胞の成長には“化学的に定義された”培地が適したものとして使用される。この場合の工程は以下の段階より成る： i′）不織組織に繊維芽細胞を播種して凍結又は移植まで培養を続ける、 ii′）不織組織の上に微小多孔膜をその縁が下にある組織のそれを僅かに越えるように横たえる、そして前述の工程で使用した生物学的接着剤によるか又は機械的手段で固着する、 iii′）微小多孔膜上への角化細胞の播種、合流が達成されるまでプラスチック皿の上で角化細胞の成長に適した前記“化学的に定義された”培地を使用して前記角化細胞を拡張する、 iv′）前の段階で使用した培地の充分な量を加えて、微小多孔膜の上部層の角化細胞が空気-液体の境界にあるように浸して培養を保つ、最初と次の培地の変化に1 μg/ml 濃度のアスコルビン酸を添加する、移植まで培養を続ける。本発明に従う上記工程は、皮膚を保存せねばならない時には、凍結保存剤の存在下で前記人工皮膚を凍結保存する段階を追加する。図面の簡単な説明図１１５日齢の複合真皮-表皮培養のヘマトキシリン-エオシン染色図。角化細包埋された(×100)。図２抗皮膜抗体で調べた複合培養の免疫組織化学図、外側の上皮層は角質化を受けている(×200)。図３抗 KL4（全ケラチン）抗体、古典的角化細胞標識で調べた複合培養の免疫組織化学図(×200)。図４ａ基底の角化細胞層で顕著に見出される、β４インテグリンサブユニット発現を示している複合培養の免疫組織化学図(×100)。図４ｂ上皮細胞と連結している細胞間橋で主に発現したβ１インテグリンサブユニットを示している複合培養の免疫組織化学図(×100)。図５ CD44 受容体を表現している基底角化細胞の免疫組織化学図(×200)。図６ラミニン沈着の範囲で見ることの出来る、基礎膜用の帯を示している複合培養の免疫組織化学図(×200)。発明の詳細な説明上皮層は、文献により取入れた米国特許 USP 5,326,356 に従って調製された、微小多孔膜上への人間の角化細胞の播種により再構成される、一方人間の繊維芽細胞は、ここで文献によって取入れた国際特許出願番号 WO 93/11803 に記述されている如く、不織組織として知られている物質上で培養される。微小多孔膜と不織布の両者を調製するのに用いられるヒアルロン誘導体はなるべくならヒアルロン酸のエステルの一種である。なるべくならこれらのエステルは 75% と 100% の間のエステル化率を持つ。使用されるヒアルロン酸エステルのエステル化率を変えることにより、組織支持体の分解速度、従って装置が原位置に残ることができる時間の長さを制御することが可能である。望ましいヒアルロン酸エステルはヒアルロン酸ベンジルエステルである。ヒアルロン酸ベンジルエステルは特にレーザースキンの商標で既に商業的に使用可能である。繊維芽細胞と角化細胞は共に人間由来のもの又は人間に移植する場合に適合性のある種のものである。これら両種の細胞が人間由来の場合これらは異種由来、自己由来又はこれら二つの組合わせであり得る。前に指摘した如く本発明の人間の人工皮膚の目的は内科及び外科で有利に使用できる。事実傷の治療過程の最終結果は以下の症例に対し特殊な参照によりかなり改善される： 1) 深部、II 及び III 度のやけど、 2) 諸種の潰瘍：糖尿病性、静脈性、褥瘡 3) 形成外科。確かに、異種細胞より成るにも拘らずこの種の外傷を生理的に被覆することは感染の危険性又は体液の過剰な損失を減少させる。更に、皮膚ベッド中で増殖している細胞は傷の治療過程を加速する成長因子及びサイトカインのような物質（未だ部分的に未知である）を分泌する。更に本発明に従う皮膚は白斑のようなメラニン欠乏により特徴付けられる疾患の治療に用いられ得る。この症例では本発明の人工人間皮膚は白斑に冒された患者に同じ皮膚によって移植できるメラニン細胞の割当てを含む。人工人間皮膚は特に遺伝子治療にも応用できる、そこで患者の細胞（角化細胞、繊維芽細胞又は両方）は、例えば先天性奇形及び／又は代謝欠損を矯正するために、遺伝的に変更される。本発明に従う人間人工皮膚が蛋白質を含んでいて放出を制御される医薬を調製する賦形剤として使用される場合、これらはなるべくならＦＧＦ（繊維芽細胞成長因子）、ＴＧＦβ（形質転換成長因子β）、ＫＧＦ（角化細胞成長因子）、ＮＧＦ（神経成長因子）のような成長因子である、蛋白質は凝固因子 VIII 及びその他のような凝固カスケードを含む。更に、フィブロネクチン、ラミニン、コラーゲンのような細胞外基質の蛋白質は細胞付着工程を改良するために不織組織の繊維に吸着できる。本発明に従う第一工程では、段階（i）では角化細胞の播種密度はなるべくなら5,000 と 25,000 細胞／cm²の間にする。これらの角化細胞を拡げるのに使用され且つ子牛の血清の使用を含む従来の技術は基本的にはラインワルドとグリーンによって述べられたことである(セル，6 :331，1975)。特に CEC 培地は非増殖 3T3-J2 ねずみの繊維芽細胞の存在下で使用される(グリーン等，J．Proc．Nation．Acad．Sci．76:5665，1979)。平均合流時間は一般に最初に培養が始ってから 7-12 日又は 15-24 日の間である。第二工程の段階（i′）では MCDB 153（又はその他）と呼ばれる市販の使用できる培地はなるべくなら角化細胞を拡げる“化学的に定義された”培地として使用される。本発明に従って繊維芽細胞と角化細胞の一次と解凍の両培養工程が使用できる。両工程で人工人間皮膚の調製用に使用される凍結保存段階は、同じものが保存されねばならない時、なるべくなら凍結保存剤としてジメチルスルホキシド又はグリセリンの存在下で行われる。本発明に従う人工人間皮膚において角化細胞が膜の微小細孔を通って膜と直接接触している不織組織の上部まで移動し、その間繊維芽細胞はかなりの量の蛋白質細胞外基質を生産することを証明することは可能である。不織組織に包埋され繊維芽細胞と接触する角化細胞が、真皮の基底層にある細胞の膜標識定型を表している上皮様基礎細胞の外観を採るという事実もかなりの興味を惹くものである。これらについて、我々は CD44 の発現を試験した、そして蛋白質が複合体の最も内部の基底層及び、とりわけ、不織組織の形及び微小多孔膜の形の両方で Hyaff 11（ヒアルロン酸のベンジルエステル）と直接接触している上皮細胞に局在化していることを見出した。このことはバイオ物質が細胞の支持体として作用する上に、それに固着する細胞と相互作用もすることを示唆する。最後に、真皮表皮接合部の特定の蛋白質（ラミニン、コラーゲン、タイプIII 、IV 及び VII）の生産を観測することは可能である、一方“真皮”側では特定の染色と免疫組織学的方法により示される細胞外基質の十分な生産がある（実施例１参照）。純粋に表示的目的で、且つ同じことで制限無しで、ここで新しく形成された組織を特徴付ける数例を上げる。実施例１ Hyaff 11（ヒアルロン酸のベンジルエステル）で構成された一片の不織組織（ 1.5 × 1.5 cm）が培養皿の底に置かれてフィブリン膠で四隅をその場所に固着する。人間の一次繊維芽細胞が不織組織をゆっくり濡らしながら不織組織の上に播種される（0.2 ml の培地に 0.1 × 10⁶細胞）。皿は殺菌フードでカバーして約 30 分間放置する、その後 10% の子牛の血清を含んだ DMEM で容積を 2mlにして皿は 5% CO₂の雰囲気中で 37℃で培養される。 II と IV の継代培養の間の人間の角化細胞が寸法５×５cm²のレーザースキ化学的に定義された培地を用いること以外フィーダー層の存在又は不在でも CEC 培地（レインワルドとグリーン，セル，6:331，1975）で培養できる(アンドレアッシ他．創傷 3:116，1991)。繊維芽細胞培養でも角化細胞培養でも共に、関係する培地を 48-72 時間毎に交換する。態でメスにより1.5 × 1.5 cm の寸法の小片に切断される。不織組織上の繊維芽細胞培養は無菌鋼製網上に横たえられ（約３mm 高さ）；これは直径６cmのペトリ皿中に置かれる。上皮層は不織組織の上に、二つの物質の境界に空気の泡が閉じ込められないように注意しながら、横たえられる（ここの例では、上皮様膜を不織組織に固着するのに接着剤は使わなかった）。 CEC 又は MCDB 153 のような角化細胞の成長に適している培養液を、完全に不織組織を濡らしているが、上皮層の上部表面の真下までに液面が来るような量だけ添加する。培地は 72 時間毎に交換される。培地の最初の交換では細胞外基質の生産を促進するためにアスコルビン酸（１μg/ml）を補充する。培養体の浮上は、文献( プルニエラス他，J．Invest．Dermatol.，81: 280，1983: ベルンスタム他，in vitro Cell．Biol.，22: 695，1986)で記述される如く、上皮細胞の完全な分化を刺激して生理学的な皮膚の条件を模倣するためである。培養は、上皮層が膜の縁を越えて拡がることが位相差顕微鏡での検査で観察されるまでの時間、14日間維持される。物質の不透明度がそれ以上の観察を難しくしている。培養の終期には、複合物質はその構造を注意深く保持しながらメスで半分に切断される。半分は従来の組織学的技術（ヘマトキシリン-エオシン染色）で処理される、一方別の半分は OCT（組織の凍結保存用培地、マイルストーン社、アメリカ）に浸され、液体窒素で凍結されて -80℃ で保存される。後者はクリオスタットで６μmの厚さの薄片に切断される。薄片は、真皮-表皮接合部及び細胞外基質の角化細胞の分化状態の標識に対する抗体を用いて、免疫組織化学的研究に使用される。組織学的ヘマトキシリン-エオシン染色の結果上層と外層は角化を受けている。角化細胞は膜の下側に良く分布して、又かなりの程度で下に横たわる不織組織に入植したように見える。上皮層は 10-15 細胞よりは決して少なくない可変厚さで非常に緊密である。上皮細胞層と下に横たわる繊維芽細胞の間の区分線ははっきり見ることが出来る。不織組織の繊維の断面も、免疫組織化学的特性組織標識の研究は以下の抗体で処理された： 1) 抗ケラチン抗体 KL4 （皮膚科学科、Immacolata、ローマ） 2) 抗皮膜ポリクローナル抗体（皮膚科学科、Immacolata、ローマ） 3) 抗人間インテグリンモノクローナル抗体 β４（皮膚科学科、Immacolata) ローマ） 4) 抗人間インテグリンモノクローナル抗体 β１（皮膚科学科、Immacolata、ローマ） 5) 抗人間 CD44 モノクローナル抗体（アバタンジェロ教授、パドバ大学組織学及び発生学科） 6) 抗コラーゲンポリクローナル抗体 III （ケミコン、CA、USA） 7) 抗コラーゲンポリクローナル抗体 IV （シグマ） 8) 抗ラミニンポリクローナル抗体（シグマ） 9) 抗フィブロネクチンポリクローナル抗体（シグマ）免疫組織学的研究は以下のことを明らかにした： a) 外側上皮層は良く分化して角質化を受けている、皮膜への免疫陽性が非常に目立つ（図２、×200）。 b) 不織組織の上側の緊密な細胞層は角化細胞で構成されているから、細胞ケラチンへの応答はここで下側に横たわっている繊維芽細胞成分に較べて非常に強い（図３、×200）； c) インテグリンのサブユニットβ４とβ１は本質的には新しく形成された組織の基底層であるものの中に存在する。これらサブユニット、特にβ４は、下に横たわっている真皮に膜を固定している構造（半接着斑）中の基礎膜のレベルで表皮に現れる。ここで描かれた“人工皮膚”では、陽画のβ４細胞（図４a,×100 ）は主として基礎部の蛋白質を表現する、一方インテグリンβ１は角化細胞を連結する細胞間橋で表現される（図４b,×100）。ここで報告した観察は新しく構成された表皮の正しい“分極”の重要な指標を構成する。接接触している角化細胞は CD44 に対して著しい免疫陽性を示す（図５、× 200 ）。このことがここで述べた複合培養の独自の特徴を表現することは考えられる：事実、CD44 は細胞を（変形ヒアルロン酸より成る）物質、及び同じくその分解物に接着する仲立ちが出来る。 e) 基礎膜、及び真皮表皮接合部では、代表的な細胞外基質が観察される、その成分は主にこの領域に内在する基礎的な角化細胞により生産される。それ故特徴的標識はラミニン及びコラーゲンタイプIV 及び VII である。これら観察の確認は三つの成分が腐食組織に包埋された角化細胞の基底層と下に横たわる繊維芽細胞の間の挿入物で表される事実によって与えられる。特に、ラミニンへの応答の程度（図６、×200）は“人工基礎膜”を考慮できることに局所化される。 f) 最後に、真皮の側で、フィブロネクチンに対する強い免疫陽性が見つけられる。フィブロネクチンは真皮にたくさんある繊維芽細胞により生産される基質蛋白質の一つである。表皮層における応答の欠落は代表的な天然の皮膚構造を持つ良く構造化された真皮層の形成が人工的に導入されたことを更に示している。実施例２こうして作られた人工皮膚の冷凍保存の可能性を証明するために、真皮-表皮培養体は通常の技術に従ってジメチルスルホキシド(DMSO)のような凍結保存剤の存在で凍結される。要するに、培養体は４℃に冷却された（45% DMEM，45% FCS ，10% DMSO）の凍結媒質 20 ml を容れている直径 10 cm のペトリ皿の上に持上げられて置かれる。それは平衡に達するまで約５分間放置されて、皿は４℃からスタートして、-1 ℃／min の速度での連続冷凍工程により -80 ℃まで以て来られる。一週間後“人工皮膚”は解凍され、37 ℃まで急速に加温されるそして培養物は10% FCS を含んでいる DMEM で、完全に残りの DMSO が無くなるまで、繰返し洗滌される。それは 37 ℃で 24 時間（5% CO₂雰囲気中）培養器中に放置され、その後組織は実施例１に述べられた組織学的及び免疫組織学的試験を受ける。結果凍結前に較べて、重大な形態的及び／又は構造的変化は物質中には観測されなかった。これらの結果はここで述べた人工皮膚がその凍結耐性のお蔭で、“組織銀行” の設立に使用できることを示している。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年４月７日【補正内容】８．遺伝子異常及び／又は代謝性疾患を矯正する、遺伝子治療に使用するための請求項６に記載の人工人間皮膚。９．皮膚と接触して置かれるべく及び化学、薬学、美容整形又は農業の分野で使用されるべく定められている製品及び／又は物質の可能性のある中毒効果を立証するための生体外テスト用診断装置としての、請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚。１０．毛髪移植片として美容整形の分野で使用する請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚。１１．生物学的活性化合物、蛋白質、ペプチド及びそれの混合物より成るグループから選ばれた少なくとも一つの有効成分を含む薬剤、そこで前記有効成分が不織組織の繊維及び／又は微小多孔膜に吸着されるような賦形剤として、請求項１ -５の一つに記載の人工人間皮膚を含む制御された放出薬剤。１２．前記蛋白質が、繊維芽細胞成長因子、形質転換成長因子β、角化細胞成長因子、神経成長因子、又はフィブロネクチン、ラミニン、コラーゲン、又は凝固カスケードに含まれる蛋白質より成るグループから選ばれた細胞外基質の蛋白質より成るグループから選ばれた、成長因子であるような請求項１１に記載の制御された放出薬剤。１３．前記細胞外基質の蛋白質が細胞外基質の繊維に吸着されているような請求項１２に記載の制御された放出薬剤。１４．以下の段階より成る請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚を調製する方法： i) ヒアルロン酸誘導体を基本にした微小多孔膜上に、1,000 から 100,000 細胞／cm²までの密度範囲で培養する角化細胞の播種及び、部分的な又は完全な合流が達成するまで、子牛の血清の使用を含む従来の技術に従った前記膜上の前記角化細胞の拡張工程、 ii) 10% 子牛の血清を含んでいる DMEM 中で通常の技術により真皮から又は他の部位から分離した繊維芽細胞の培養、プラスチックの上に播種して増殖するためのこれら繊維芽細胞の条件付け、不織組織へのその繊維芽細胞の播種及び得られた人工皮膚が保存されねばならない場合の凍結まで又は移植までこの培養を続ける工程、 iii) 微小多孔膜の外側の縁が皿の底の触れないように又それが下に横たわる不綿組織を越えて僅かに拡がるように注意しながら、繊維芽細胞によりコロニー化している不織組織の上に既に形成された上皮層を横たえる工程、 iv) 微小多孔膜上の上皮細胞層を繊維芽細胞によりコロニー化している下に横たわる不織組織に、コラーゲン、フィブリン、フィブリン膠より成るグループから選ばれた生物学的接着剤により、一緒に任意選択的に固着する、 v) 段階i）に使用したのと同じ培地を十分な量加える、微小多孔膜の上部層の角化細胞が空気-液体の境界にあるように浸された培養物を保持する、最初と続く培地の変化で、１μg/ml に等しい濃度のアスコルビン酸を添加、移植又は凍結まで培養を続ける工程。１５．段階i）において、角化細胞の播種密度が 5,000 と 25,000 細胞／cm²の間より成り、又細胞は非増殖の3T3-ねずみの繊維芽細胞の“フィーダー層”の存在下、CEC 培地中で増殖するような請求項１４に記載の方法。１６．以下の段階より成る請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚を調製する方法： i′）不織組織に繊維芽細胞を播種して凍結又は移植まで培養を続ける工程、 ii′）不織組織の上に微小多孔膜を、その縁が下に横たわる組織を僅かに越えて拡がるように横たえる、又コラーゲン、フィブリン、フィブリン膠より成るグループから選ばれた生物学的接着剤又は機械的手段により前記膜を固着する工程、 iii′）微小多孔膜上へ角化細胞の播種、プラスチック皿の上で角化細胞の成長に適した培地を用いて合流を達成するまで前記角化細胞の増殖工程、 iv′）前の段階で用いたのと同じ培地の十分な量を加えて、培養物は微小多孔膜の上部層の角化細胞が空気-液体境界にあるように浸される、最初と続く培地の変化で、１μg/ml に等しい濃度のアスコルビン酸を添加し、移植まで培養を続ける工程。１７．皮膚が保存されねばならない時、更に凍結保存剤の存在で前記人工皮膚を凍結保存する段階を構成するような、請求項１４と１５の一つに記載の工程、又は請求項１６に記載の工程。１８．請求項１４と１５の一つに記載の工程、又は

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者カッレガロ・ランフランコイタリア国、36016 シエネ、ヴィアモンテグラッパ、６

Claims

【特許請求の範囲】１．a) 角化細胞が播種され培養された、ヒアルロン酸誘導体を基本とした微小多孔膜と b) そこで繊維芽細胞が播種され増殖させられた、ヒアルロン酸誘導体を基本とした下部の不織組織とからなる、人工人間皮膚。２．繊維芽細胞と角化細胞の間の境界領域に置かれた真皮表皮接合部の蛋白質を含む、細胞外蛋白質基質より成る請求項１に記載の人工人間皮膚。３．微小多孔膜と不織組織の両方を調製するのに使用される前記ヒアルロン酸誘導体がヒアルロン酸エステルであるような請求項１と２の一つに記載の人工人間皮膚。４．前記ヒアルロン酸エステルが 75% と 100% の間のエステル化率を持つような請求項３に記載の人工人間皮膚。５．前記エステルがヒアルロン酸ベンジルエステルであるような請求項３と４に記載の人工人間皮膚。６．内科及び外科での使用向けの、請求項１-５に記載の人工人間皮膚。７．深部、II 及び III-度のやけどでの使用、糖尿病性、静脈性、床ずれ性などのグループから選定された多種類の潰瘍への使用、形成外科での使用及びメラニン欠損で特徴付けられる疾病への使用のための請求項６に記載の人工人間皮膚。８．遺伝子異常及び／又は代謝性疾患を矯正する、遺伝子治療に使用するための請求項６に記載の人工人間皮膚。９．皮膚と接触して置かれるべく及び化学、薬学、美容整形又は農業の分野で使用されるべく定められている製品及び／又は物質の可能性のある中毒効果を立証するための生体外テスト用診断装置としての、請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚。１０．毛髪移植片のための美容整形の分野で使用する請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚。１１．生物学的活性化合物、蛋白質、ペプチド及びそれの混合物より成るグループから選ばれた少なくとも一つの有効成分を含む薬剤、そこで前記有効成分が不織組織の繊維及び／又は微小多孔膜に吸着されるような賦形剤として、請求項１ -５の一つに記載の人工人間皮膚を含む制御された放出薬剤。１２．前記蛋白質が、繊維芽細胞成長因子、形質転換成長因子β、角化細胞成長因子、神経成長因子、又はフィブロネクチン、ラミニン、コラーゲン、又は凝固カスケードに含まれる蛋白質より成るグループから選ばれた細胞外基質の蛋白質より成るグループから選ばれた、成長因子であるような請求項１１に記載の制御された放出薬剤。１３．前記細胞外基質の蛋白質が細胞外基質の繊維に吸着されているような請求項１２に記載の制御された放出薬剤。１４．以下の段階より成る請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚を調製する方法： i) ヒアルロン酸誘導体を基本にした微小多孔膜上に、1,000 から 100,000 細胞／cm²までの密度範囲で培養する角化細胞の播種及び、部分的な又は完全な合流が達成するまで、子牛の血清の使用を含む従来の技術に従った前記膜上の前記Kc の拡張工程、 ii) 10% 子牛の血清を含んでいる DMEM 中で通常の技術により真皮から又は他の部位から分離した繊維芽細胞の培養、プラスチックの上に播種して増殖するためのこれら繊維芽細胞の条件付け、不織組織へのその繊維芽細胞の播種及び（得られた人工皮膚が保存されねばならない場合の）凍結まで又は移植までこの培養を続ける工程、 iii) 微小多孔膜の外側の縁が皿の底の触れないように又それが下に横たわる不織組織を越えて僅かに拡がるように注意しながら、繊維芽細胞によりコロニー化している不織組織の上に既に形成された上皮層を横たえる工程、 iv) 微小多孔膜上の上皮細胞層を繊維芽細胞によりコロニー化している下に横たわる不織組織に、コラーゲン、フィブリン、フィブリン膠より成るグループから選ばれた生物学的接着剤により、一緒に任意選択的に固着する、 v) 段階i）に使用したのと同じ培地を十分な量加える、微小多孔膜の上部層の角化細胞が空気-液体の境界にあるように浸された培養物を保持する、最初と続く培地の変化で、１μg/ml に等しい濃度のアスコルビン酸を添加、移植又は凍結まで培養を続ける工程。１５．段階i）において、角化細胞の播種密度が 5,000 と 25,000 細胞／cm²の間より成り、又細胞は非増殖の 3T3-ねずみの繊維芽細胞の“フィーダー層”の存在下、CEC 培地中で増殖するような請求項１４に記載の方法。１６．以下の段階より成る請求項１-５の一つに記載の人工人間皮膚を調製する方法： i′）不織組織に繊維芽細胞を播種して凍結又は移植まで培養を続ける工程、 ii′）不織組織の上に微小多孔膜を、その縁が下に横たわる組織を僅かに越えて拡がるように横たえる、又従来の方法で用いられる生物学的接着剤又は機械的手段により前記膜を固着する工程、 iii′）微小多孔膜上へ角化細胞の播種、プラスチック皿の上で角化細胞の成長に適した上記”化学的に定義された”培地を用いて合流を達成するまで前記角化細胞の増殖工程、 iv′）前の段階で用いたのと同じ培地の十分な量を加えて、培養物は微小多孔膜の上部層の角化細胞が空気-液体境界にあるように浸される、最初と続く培地の変化で、１μg/mlに等しい濃度のアスコルビン酸を添加し、移植まで培養を続ける工程。１７．皮膚が保存されねばならない時、更に凍結保存剤の存在で前記人工皮膚を凍結保存する段階を構成するような、請求項１４と１５の一つに記載の工程、又は請求項１６に記載の工程。１８．繊維芽細胞と角化細胞が一次培養物から又は凍結した在庫品から出て来るような、請求項１４と１５の一つに記載の工程、又は請求項１６に記載の工程。