JPH11505734A - 注入可能なヒドロゲル組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 注入によって多数の単離細胞を投与する手段として有効な、緩慢に重合するヒドロゲルが提供される。該ゲルは生体組織の移植を促進して、新しい細胞生長の三次元鋳型となる。得られた組織は生来存在する組織と組成および組織学的に類似する。この方法は、一般に組織の移植のみならず三次元の組織欠陥を再建するための細胞移植の特別成形を含む種々の再建法に用いることができる。このポリマーは逆流や失禁のような欠陥を修復するのに有効な筋肉や軟骨組織の構築が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 注入可能なヒドロゲル組成物 発明の背景 本発明は、概して医療に高分子ヒドロゲル−細胞組成物を使用する領域にある 。 頭蓋顔面の輪郭変形 外傷にせよ、先天的にせよ、または美観上にせよ頭蓋顔面の輪郭の変形は、矯 正するのに一般に侵入性手術法が必要である。さらに、添加物を必要とする変形 は感染や突出の問題で悩まされる人工装具の使用を必要とすることが多い。頭蓋 顔面骨格に補助的な自己の軟骨または骨を加える最小の侵入法は手術による外傷 を最小限にし、かつ人工装具の必要性を無くすと思われる。もしも注入によって 移植でき、多数の分離細胞を合体させることができれば、頭蓋顔面の骨−軟骨組 織の骨格を自己の組織で、広汎な手術を行わずに補強することができよう。 残念なことに、分離細胞を皮下に注入するか、または腹膜のような身体の部位 に分離組織を移植しようとする試みは成功しなかった。細胞は、おそらく食菌作 用で細胞の死によって比較的迅速に除かれる。 細胞は、Ｖａｃａｎｔｉらの米国特許第５，０４１，１３８号に述べてあるよ うに、高分子マトリックス上に移植して、軟骨組織を作るように移植することが できるが、これにはマトリックスの外科的移植及び所望の解剖構造を作るために 、移植に先立ってマトリックスの成形が必要である。 膀胱尿管逆流現象 膀胱尿管逆流現象は、胎生学成長の間に膀胱に入るときに尿管芽の異常発達があ る状況である。膀胱筋肉組織中の短くなった尿管経路は尿管の抵抗を減少させて 、尿を膀胱リザーバーから尿管および腎臓に逆流させる。この状態とともに、逆 行的尿管輸送によって膀胱内に時として存在することがある細菌が腎臓に到達し て回帰性腎孟腎症をひき起すことがある。さらに、腎杯や腎錐体内への尿の一定 の背圧が腎実質組織への機械的損傷をひき起す。もしも処置しないと、尿の膀胱 尿管逆流が腎実質組織の破壊を生じ、ある場合には、ＡｔａｌａおよびＣａｓａ ｌ ｅがＩｎｆｅｃｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｕｒｏｌｏｇｙ ３９−４３（Ｍａｒｃｈ／ Ａｐｒｉｌ １９９０）で論じたように腎不全になることがある。１９８０年に は、腎不全の患者の７０％が主病因として膀胱尿管逆流現象を示していると述べ られている。新しい診断薬や処置薬剤の登場によって、現在では膀胱尿管逆流現 象を有する患者は腎不全患者の１％未満である。 過去には、膀胱尿管逆流現象は、通常、小児が腎孟腎炎の反復偶発事故ととも に示した後排尿シストグラム（ｓｙｓｔｏｇｒａｍ）を用いて診断された。Ａｔ ａｌａおよびＣａｓａｌｅが報じたように、出産前および出産後のソノグラフィ ー（ｓｏｎｏｇｒａｐｈｙ）の使用の増大とともに、腎水症が一層検知できるよ うになり、さらに放射線検査や早期検知を刺戟した。膀胱尿管逆流現象は激度に よって等級分けされる。グレード１の逆流は尿が膀胱から尿管だけに逆流するの が見えることを意味し、グレード２の逆流では、尿が尿管および腎杯拡張部に逆 流する。グレード４および５の逆流は、さらに激しく、それぞれ尿管の蛇行およ びさらに腎杯が丸くなって拡張していることを示す。 膀胱尿管逆流の治療は、この１０年間充分に確立された。当初逆流現象を有す る患者はすべて手術が必要であろうと考えられた。まもなく、処置法の別の学派 は、抗生物質を含む薬剤治療法のみが必要であると提言した。現在では、逆流現 象の治療は先天的異常に付随する逆流の激しさや小児の社会的状況（医療処置に 対する両親の協力）を含めた多くの要因によることが十分に確立されている。医 療処置は通常グレード１および２の逆流現象を有する患者にすすめられ、患者は 普通、成長するにつれて膀胱／尿管の立体配置が変わるので、ひとりでに無くな る。グレード３の逆流は、抗生物質が抑制している間に持続しないかまたは飛躍 的な感染が生じなければ、通常薬剤療法で処置される。グレード４および５の逆 流の場合には通常外科的処置が必要である。 薬剤処置は、患者に毎日の抑制型抗生物質を処置することを意味する。これら の患者には、概して３ケ月毎のカテーテル法による尿の培養、６ケ月毎の超音波 試験および血清の分析、１年毎の蛍光または核による排尿時の膀胱尿管造影図、 および２年毎のＤＭＳＡ腎スキャン（ｓｃａｎ）より成る精密な追跡が必要であ る。外科的処置は、下腹部切開を行い、膀胱に入り、尿管を可動化して、新しい 尿管粘膜下層のトンネルをつくり、それによって尿管の筋肉のバッキング（ｂａ ｃｋｉｎｇ）を延ばして、抵抗を増大させる開腹手術より成る。これらの患者は ４〜５時間の手術の間に通常の気管内麻酔、手術前および手術後の苦痛抑制のた めの硬膜外カテーテル、排出のための膀胱カテーテル、膀胱周囲のドレーンおよ び５−６日の入院が必要である。抗生物質療法および膀胱鎮痙剤が手術後に必要 である。 逆流を矯正するための開腹手術法は経験外科医の手によりすぐれた成果を示す けれども、該方法には、下腹部切開の苦痛および固定化、膀胱のけいれん、血尿 症、および二三の小児における手術後の胚乳頻発を含むよく認められている病的 状態を伴う。Ｍａｔｏｕｓｃｈｅｋ，Ｅ．が「Ｄｉｅ Ｂｅｈａｎｄｌｕｎｇｄ ｅｓ ｖｅｓｉｋｏｒｅｎａｌｅｎ Ｒｅｆｌｕｘｅｓ ｄｕｒｃｈ ｔｒａｎ ｓｕｒｅｔｅｒａｌｅ Ｅｉｎｓｐｒｉｔｚｕｎｇ ｖｏｎ ｐｏｌｙｔｅｔｒ ａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅｐａｓｔ」、Ｕｒｏｌｏｇｅ、２０：２６３（ １９８１）で報告したように、開腹外科処置を避けようとして、１９８４年のＭ ａｔｏｕｓｃｈｅｋの尿管下にＦｅｆｌｏｎ^TM（ポリテトラフルオロエチレン） ペーストを内視鏡により注入した臨床経験によって広範囲の関心が起動した。こ の方法に関し、膀胱鏡を膀胱に挿入し、針を膀胱鏡の中に通して、粘膜下層スペ ース内の逆流尿管の下部を直接視野に入れて、裂開尿管オリフィス構造物が半月 状スリットに変わるまでＴｅｆｌｏｎ^TMペーストを注入する。内視鏡で注入され たＴｅｆｌｏｎ^TMペーストは尿管の抵抗を高める充填物質として働くことによっ て逆流を矯正する。しかしながら、この処置法の導入後間もなく、Ｔｅｆｌｏｎ^TM ペーストの使用に関する論争が起こった。Ｍａｌｉｚｉａらの「Ｍｉｇｒａｔ ｉｏｎ ａｎｄ ｇｒａｎｕｌｏｍａｔｏｕｓ ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｐｅｒｉｕｒｅｔｈｒａｌ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ（ｐ ｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）」ＪＡＭＡ、２５１：３２７ ７（１９８４）は動物研究において、肉芽腫の生成ならびに脳、肺およびリンパ 節への粒状移行を示した。ポリテトラフルオロエチレンの移行および肉芽腫生成 は、Ｃｌａｅｓらの「Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗ ｉｎｔ ｐｅｒｉｕｒｅｔｈｒａｌ ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙ ｌｅｎｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｕｒｉｎａｒｙ ｉｎｃｏｎｔｉｎｅ ｎｃｅ」、Ｊ．Ｕｒｏｌ．，１４２：８２１（１９８９）によりヒトの場合にも あることが報告された。Ｔｅｆｌｏｎ^TMのヒトに使用する場合の安全性が疑問視 されて、その後該ペーストはＦＤＡによって禁止された。 しかし、内視鏡的に膀胱尿管逆流現象を治療する場合に明らかな利点がある。 該方法は簡単で１５分以内に完了することができ、低罹患率で８５％を上回る成 功率があり、Ａｔａｌａらが「Ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏ ｆ ｖｅｓｉｃｏｕｒｅｔｅｒａｌ ｒｅｆｌｕｘ ｗｉｔｈ ａ ｓｅｌｆｄ ｅｔａｃｈａｂｌｅ ｂａｌｌｏｏｎ ｓｙｓｔｅｍ」Ｊ．Ｕｒｏｌ．１４８： ７２４（１９９２）で報告したように外来患者として行うことができる。数人の 研究者の目標はヒトに用いて安全と思われる別の移植物質を見出すことであった 。内視鏡的に逆流を処置するのにウシの皮膚のコラーゲン調剤が用いられていた 。しかし、Ｌｅｏｎａｒｄらが「Ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅ ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｅｄ ｂｏｖｉｎ ｄｅｒｍａｌ ｃｏｌｌａｇｅｎ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅ ｓｉｃｏｕｒｅｔｅｒａｌ ｒｅｆｌｕｘ」、Ｊ．Ｕｒｏｌ．、１４５：１１５ （１９９１）で述べられているように１年の追跡調査では僅か５８．５％の患者 が治癒したにすぎない。コラーゲンの移植体積は経時的に減少し、３年以内に９ ０％を上回る高率の逆流再発を生じた。この物質に関する高失敗率は、治療後腎 臓の損傷が現れているのに気づかない患者による高リスクを表わす。 Ｂｕｃｋｌｅｙらが「Ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｓｉｃｏｕｒｅｔｅｒｉｃ ｒｅｆｌｕｘ ｗｉｔｈ ｉｎｊｅｃｔａｂｌ ｅ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ」Ｊ．Ｕｒｏｌ．１４９ ：２５９Ａ（１９９３）で報告したように、１人のヨーロッパ人の研究では、ヒ ドロゲル中に懸濁させたシリコーンの組織化（ｔｅｘｔｕｒｅｄ）微粒子より成 るペーストを、逆流を矯正するために尿管下部に注入して９１％という初期の成 功率を収めた。しかしながら、Ｈｅｎｌｙらが「Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｓｉ ｌｉｃｏｎｅ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｐｅｒｉｕｒｅｔｈｒａｌ ｉｎｊｅｃ ｔｉｏｎｓ：ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｌｏｃａｌ ｔｉｓｓｕｅ ｅｆｆｅｃｔ ｓ ａｎｄ ａ ｓｅａｒｃｈ ｆｏｒ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ」Ｊ．Ｕｒｏｌ． １４７：３７６Ａ（１９２２）で報告したように動物モデルでは粒子の遠方の移 行が認められた。シリコーン粒子の約３０パーセントは直径が１００μｍ未満で ある。このことから、３０パーセントのシリコーン粒子がマクロファージ系を介 して遠方の器管に移行する可能性を有していると考えられる。この技術のメーカ ーはＦＤＡの認可を得ようと試みて成功せず、その後破産手続をとった。 膀胱鏡的な逆流の矯正が動物モデル（Ａｔａｌａらの「Ｌａｐａｒｏｓｃｏｐ ｉｃ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｓｉｃｏｕｒｅｔｅｒａｌ ｒｅｆｌ ｕｘ」、Ｊ．Ｕｒｏｌ．１５０：７４８（１９９３））およびヒト（Ａｔａｌａ の「Ｌａｐａｒｏｓｃｏｐｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｖｅｓｉｃｏｕｒ ｅｔｅｒａｌ ｒｅｆｌｕｘ」Ｄｉａｌ Ｐｅｄ Ｕｒｏｌ．）について試みら れ、技術的に可能である。しかし、膀胱鏡の専門知識を有する外科医が少なくと も２名必要であり、処理時間は開腹手術よりもはるかに長く、手術は腹膜外法か ら腹膜内法に変わり、かつ手術時間の増大ならびに使い捨て膀胱鏡設備の経費に より費用が高い。 Ｔｅｆｌｏｎ^TM論争以来１０年にわたり知れ渡った事実にもかかわらず、この 研究分野ではほとんど進歩がなかった。逆流の内視鏡的処置に理想的な物質は注 入可能、非抗原性、非移行性、安定な容積かつヒトに用いて安全でなければなら ない（Ａｔａｌａら、１９９２）。 尿失禁 尿失禁はあらゆる泌尿生殖器（ＧＵ）疾患中でもっとも一般的であり、かつも っとも難治性である。尿失禁（すなわち尿を溜めて、不随意的に排尿しないこと が不可能なこと）は２組の筋肉の相互作用による。１つは排尿筋で、膀胱の外部 筋肉被膜と形成する縦方向の繊維の複合体である。排尿筋は副交感神経によって 活性化される。第２の筋肉は膀胱括約筋の平滑／横絞筋である。排尿の行為には 、膀胱の排尿筋が収縮すると同時に括約筋が随意に弛緩することが必要である。 ヒトは年を取ると、次第に一般的な筋肉の緊張が低下すると同様に、括約筋を随 意に制御する能力が失われる。これは、対麻痺のような根本的な事象が副交感神 経を「切断」して括約筋の制御を失わせる場合にも起こることがある。種々の患 者 において、尿失禁はさまざまなレベルの激しさを示し、したがって等級に分類さ れる。 もっとも一般的な、特に老人層の失禁は無意識の失禁である。この種の失禁は 極めて短い前兆に続く即時排尿を特徴とする。この種の失禁は神経過敏性排出筋 によって生じ：通常「排便訓練」または投薬で処置する。これに反し、反射性失 禁は前兆がなく、通常脊髄損傷のような副交感神経系障害の結果である。 緊張性失禁は老年女性にもっとも一般的であるが、いかなる年令の女性にも見 出すことができる。これはまた通常妊娠している女性にも見られる。この種の失 禁がケース全体の半分以上を占める。また男性にも見られるが、発生率は低い。 緊張性失禁はくしゃみ、笑いや肉体的努力のようなストレス状況下で漏れる尿を 特徴とする。緊張性失禁はのひどさにはタイプとして０、１、２ａ、２ｂおよび ３という５つの認められる分類がある。タイプ３がもっともひどく、内因性括約 筋欠陥すなわちＩＳＤの診断を必要とする（Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｕｒｏ ｌｏｇｙ，Ｍａｒｃｈ １９３３）。減量、運動、薬物投与、さらに極端な場合 には外科的介入（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）を含む多くの一般的処置法がある 。２つのもっとも一般的な外科的方法には漏れを抑えるために膀胱頸を上げるか 、または患者自身の身体組織またはＰＴＦＥのような人工装具物質から内張り（ ｌｉｎｉｎｇ）をつくって尿管に圧力をかけることがある。別の選択肢は人工括 約筋のような人工装具装置ないし膣内バルーンや陰茎鉗子のような外部装置を使 用することである。タイプ３の緊張性失禁はの治療には、領域を「補強」しかつ 筋肉の緊張を改善するために括約筋周囲にＴｅｆｌｏｎ^TMまたはコラーゲンペー ストを注入するのが最近の傾向であった。しかし前記方法のいずれも一年を超え る期間ではあまり有効ではない。 溢出性失禁は膀胱または働きが不十分な排尿筋の解剖学的障害による。この失 禁は頻発尿漏出をもたらす膨隆膀胱を特徴とする。この種の失禁はカテーテル化 によって急性にかつ薬剤療法によって長期に治療する。夜尿症または寝小便は小 児科の問題であって、種々の警報装置やセンサ付きパッドで制御される。夜尿症 は、４〜５才以上まで続くのでなければ深刻な問題とは考えられない。最後に運 動性かまたは精神作用の慢性欠陥を有する患者に起る機能性失禁である。このよ うな患者は通常、おむつ、失禁パッドまたは継続的カテーテル法の使用によって 処置される（ＢＢＩ、１９８５ Ｒｅｐｏｒｔ ７０６２）。 ＷＤ９４／２５０８０は注入によって単離細胞を投与する注入可能な多糖−細 胞組成物の使用を述べている。注入又は移植によって単離細胞を投与するための 生適合性かつ生分解性の改良された注入可能なポリマー細胞組成物に対する要望 がある。 したがって、本発明の目的は、細胞組織および軟骨性構造物をつくるために細 胞を注入する方法及び組成物を提供することにある。 本発明の他の目的は、分解して除去されて、後に本来生成した組織又は軟骨と 組織学的及び化学的に同一である組織または軟骨を残す非細胞物質を包含する細 胞組織および軟骨状構造物を形成する改良組成物を提供することにある。 本発明の別の目的は膀胱尿管逆流現象、失禁および他の欠陥に対して自然で恒 久的な治療をもたらす該欠陥を治療するための改良方法および材料を提供するこ とにある。 本発明の他の目的は、迅速、簡単、安全で比較的非侵入性である膀胱尿管逆流 現象、失禁および他の欠陥を治療するための方法および材料を提供することにあ る。 発明の要約 器官等価物または軟骨のような組織を作るために患者に多数の単離細胞を投与 するのに有効な緩慢に重合する生適合性、生分解性ヒドロゲルが提供される。こ のゲルは生体組織の移植を促進し、また新細胞を生長させる三次元の鋳型となる 。得られた組織は組成および組織学の点から生来の組織に類似する。１つの実施 態様では、細胞をポリマー溶液中に懸濁させ、患者のある部位に直接注入して、 そこでポリマーが架橋して、細胞を中に分散させたヒドロゲルマトリックスをつ くる。第２の実施態様では、細胞をポリマー溶液に懸濁させ、その液を所望の解 剖学的形状の鋳型に流し込みまたは注入した後、に架橋させて、細胞を中に分散 させたヒドロゲルマトリックスとして、患者に移植することができる。最終的に 、ヒドロゲルが分解して得られた組織だけが残る。 この方法は、概して組織の移植のみならず三次元の組織欠陥を再構築するため の細胞移植組織片の特別成形を包含する様々な再構築法にもちいらる事ができる 。 別の実施態様では、膀胱尿管逆流、失禁や他の欠陥の治療方法提供し、そこに おいて、膀胱の筋肉細胞を液状高分子物質と混合して細胞懸濁液をつくり、欠陥 を矯正する。たとえば尿の通路全体に必要な制御をもたらす組織を得るために効 果的な量を欠陥部位に注入する。１つの実施態様で、ヒトの膀胱の筋肉試料また は軟骨細胞を得て処理し、その細胞を架橋剤に接触させると制御された速度で固 化するように設計されているポリマーと混合した後、増殖して欠陥を矯正する所 望の部位に細胞を注入する。 発明の詳細な説明 生適合性ポリマーの骨格を用いる組織エンジニアリング技法は、交換すべき疾 患、欠陥または損傷組織の器官代替品のみならず頭蓋顎骨顔面手術に現在用いら れている人工装具材料の代替品のつくる手段として所望である。しかし、ポリ乳 酸、ポリオルトエステルやポリ無水物のようなこれら骨格をつくるのに用いられ るポリマーは成形し難くかつ疎水性であって、細胞に付着し難い結果となる。さ らに、ポリマーの処置はすべてポリマー物質の移植前に行わなければならない。 本明細書で述べる多糖類のような生適合性ポリマーは、展性があるヒドロゲル をつくることができ、また細胞を被包するのに用いることができる。細胞を含有 するヒドロゲルをつくるには、ポリマー溶液を移植させる細胞と混合して懸濁液 とする。さらに１つの実施態様では、ポリマーの架橋前に懸濁液を直接患者に注 入して細胞を含有するヒドロゲルをつくる。ヒドロゲルは短時間に生成する。第 ２の実施態様では、懸濁液が鋳型の中に注入または流し込まれ、そこで架橋して 、細胞を中に分散させた所望の解剖学的形状のヒドロゲルをつくり、さらに患者 に移植することができる。ヒドロゲルは、たとえば一価カチオンに暴露して多糖 ポリマーを架橋させることによって製造することができる。本明細書に開示した ように、変性アルギネート誘導体を包含するヒドロゲル生成可能な他のポリマー を用いることができる。架橋剤と接触させてポリマーを架橋させる実施態様では 、ポリマーおよび／または架橋剤の濃度を調節することによって架橋の強さを高 めたり弱めたりすることができる。細胞源 細胞はドナー、またはドナーから得た細胞の細胞培養、または既成の細胞培養 方針から誘導して得ることができる。好ましい実施態様では、種が同じで、好ま しくは免疫学的傾向を有する細胞が、患者または近い身内から生検試料によって 得られ、次に細胞を標準条件を用いて培養中に融合するように生長させ、必要に 応じて使用する。免疫学的に異質の個人からのヒトの筋肉細胞のような免疫反応 を誘発しそうな細胞を用いる場合には、必要に応じて、たとえばステロイドおよ びシクロスポリンのような他の免疫抑制薬物の表を用いて受容体の免疫反応を抑 制することができる。しかし、もっとも好ましい実施態様では、細胞は自己のも のである。 好ましい実施態様では、細胞をドナーから直接得て、洗浄し、高分子物と一緒 に直接移植する。細胞は、組織培養技術に熟練した人には公知の方法を用いて培 養する。生検試料から得られた細胞を採取し、培養し、必要に応じて汚染細胞を 除くように移行させる。軟骨細胞と筋肉細胞との分離はＷＯ９４／２５０８０に 示されている（この開示は本明細書に援用される）。 細胞の付着と生活力は走査型電子顕微鏡検法、組織学および放射性同位体によ る定量分析法を用いて評価することができる。移植細胞の機能は前記方法および 機能検査の組合せを用いて調べることができる。たとえば、肝細胞の場合には、 生体内の肝臓機能の研究は、受容体の普通の肝管中にカニューレを入れることに より行うことができる。さらに胆汁は段階的に増量させながら集められることが できる。胆汁色素は、無置換テトラピロール類を探すために高圧液相クロマトグ ラフィーによるか、またはｐ−グルクロニダーゼと処理また処理せずに、ジアゾ 化アゾジピロールエチルアントラニレートとの反応によってアゾジピロール類に 変えた後薄層クロマトグラフィーによって分析することができる。共役胆汁色素 のアルカリ性メタノリシス後に薄層クロマトグラフィーによって二共役および一 共役胆赤素を分析することもできる。一般に作用する移植される肝細胞の数が増 すにつれて、共役胆赤素のレベルが上昇する。アルブミン生成のような簡単な肝 臓機能も血液試料について行うこともできる。 移植後の細胞機能の程度を調べるために、必要に応じて当業者に公知の方法を 用いて同様の器官機能の研究を行うことができる。例えば、糖尿病を治療するた めにインスリンの適当な分泌によるグルコースの規制ができるように、とくに肝 細胞を移植するのに用いたと同様の方法で膵臓の島細胞を投与することができる 。他の内分泌組織を移植することができる。ポリマー骨格に基づいて細胞の質量 を計量するのに、タンパク質分析を用いる研究のみならず標識グルコースを用い る研究を行うことができる。細胞の質量のこれらの研究をさらに細胞の機能性研 究と相関させて、適切な細胞の質量がいくつであるかを求めることができる。軟 骨細胞の場合には、機能は周囲の付着組織に対して適切な構造的支持を与えるこ とと定義される。 この方法は、三次元骨格内の遺伝的に変化した細胞を含む多くの細胞種に、新 しい組織または組織同等物をつくるために、多数の細胞の効率的な移行および移 植の促進をもたらすために用いることができる。この方法は、また、宿主の免疫 系を除くことによって新しい組織または組織同等物が生長しつつある間に、細胞 移植の免疫保護のために用いることができる。 本明細書に述べる移植可能な細胞の例には、軟骨をつくる軟骨細胞および他の 細胞、骨をつくる骨芽細胞および他の細胞、筋肉細胞、線維芽細胞、ならびに器 官細胞がある。本明細書で用いる「器官細胞」には肝細胞、島細胞、腸に由来す る細胞、肝臓から誘導される細胞および主に合成しかつ分泌するように働くかま たは物質を代謝させる他の細胞がある。 生物学的活性物質のヒドロゲルへの添加 細胞の移植を促進させるために高分子マトリックスを液性因子と混合すること ができる。たとえば高分子マトリックスを、血管原性因子、抗生物質、抗炎症剤 、成長因子、分化を誘発する化合物、および細胞培養技術に熟練者には公知の他 の因子と混合することができる。 たとえば、液性因子は、移植が生じる前に細胞−ポリマー懸濁液と緩徐放出形 態で混合することができよう。もしくは単離細胞懸濁液と混合する前に液性因子 または信号認識配列を結びつけるようにヒドロゲルを変性することができよう。 ポリマー溶液 ヒドロゲルを生成することができるポリマー物質が用いられる。体内に移植す るためにポリマーを細胞と混合し、架橋させて体内に移植する前または後に細胞 を含有するヒドロゲルマトリックスをつくる。１つの実施態様では、ポリマーは 体内で架橋剤と接触するとヒドロゲルを生成する。ヒドロゲルは、有機ポリマー （天然または合成）を共有、イオンまたは水素結合によって架橋して、三次元開 放格子（ｏｐｅｎ−ｌａｔｔｉｃｅ）構造をつくり、水分子を閉じ込めてゲルと なる。天然および合成のヒドロゲル形成ポリマー、ポリマー混合物およびコポリ マーをヒドロゲル前駆物質として用いることができる。 ヒドロゲルをつくるために使用可能な物質の例には変性アルギネートがある。 アルギネートは海草から分離される炭水化物ポリマーであり、たとえばＷＤ９４ ／２５０８０（この開示は本明細書に援用される）に述べてあるようにカルシウ ムのような二価カチオンに暴露すると架橋してヒドロゲルをつくることができる 。変性アルギネート溶液を移植すべき細胞と混合して懸濁液とする。次に懸濁液 は、ポリマーが架橋して細胞を含有するヒドロゲルとなる前に直接患者に注入す る。懸濁液はさらに生体内の生理的濃度のカルシウムイオンの存在によって短時 間でヒドロゲルになる。 アルギネートは室温下の水中で二価カチオンの存在下でイオン的に架橋してヒ ドロゲルマトリックスになる。たとえばＬｉｍの米国特許第４，３５２，８８３ 号に述べてあるように、融合細胞被包形成用としてアルギネートはもっとも一般 的に用いられているポリマーであった。Ｌｉｍの方法では、被包すべき生物学的 物質を含有する水溶液を水に可溶なポリマー溶液中に懸濁させ、懸濁液から小滴 をつくり、小滴を多価カチオンと接触させて、分離したマイクロカプセルを構成 させ、次にマイクロカプセルの表面をポリアミノ酸が架橋させて被包物質の周囲 に半透膜をつくる。 すぐれたヒドロゲル形成能力を有する変性アルギネート誘導体を合成すること ができる。出発物質としてのアルギネートの使用は、２種以上の源から得られ、 かつ良好な純度と特性表示が得られるので有利である。本明細書で使用する「変 性アルギネート」という用語は改良されたヒドロゲル性状を有する化学的に変性 したアルギネートを指す。天然産アルギネートを化学的にして、さらに迅速に分 解するアルギネートポリマー誘導体を生成させることができる。たとえばアルギ ネートは化学的に開裂してゲル化可能なオリゴ糖ブロックの小ブロックを生成し 、 別の予め選定した部分、たとえば乳酸またはε−カプロラクトンとともに線状コ ポリマーを生成することができる。得られたポリマーにはイオン触媒でゲル化が 可能なアルギネートブロックおよび合成計画によってより迅速な分解を生じるオ リゴエステルブロックがある。もしくは、疎水性で水に不安定な鎖、例えばε− カプロラクトンのオリゴマーで誘導されるアルギネートポリマーを使用すること ができ、ここにおいてマンヌロン酸とグルロン酸との比は強固なゲルを生じさせ ない。疎水性の相互作用は体内で弱まるまでゲル化を誘発する。 さらに、一価カチオンに暴露するとゲル化する多糖類は、ゲランゴム（ｇｅｌ ｌａｎｇｕｍ）のような細菌性多糖類およびカラギーナンのような植物性多糖類 を含めて、前記アルギネートの架橋に使用できると同様の方法を用いて架橋させ てヒドロゲルを生成させることができる。一価カチオンの存在下でゲル化する多 糖類は、たとえば生理学的レベルのナトリウムを含む溶液に暴露するとヒドロゲ ルを生成する。ヒドロゲル前駆物質溶液もマンニトールのような非イオン性物質 で浸透的に調節した後、注入してゲルを生成させることができる。 極めて粘稠かまたはチクソトロピックであり、かつ構造が発達するにつれて次 第にゲルになる多糖類も有用である。たとえば、整髪用ゲルのような稠度の注入 可能なゲルとなるヒアルロン酸を使用することができる。変性ヒアルロン酸誘導 体がとくに有用である。本明細書で使用する「変性ヒアルロン酸」という用語は 化学的に変性したヒアルロン酸を指す。変性ヒアルロン酸は、架橋および生分解 の速度および程度を調節するように予め選択した化学的変性により設計および合 成することができる。たとえば、ポリマーをより疎水性かつゲル形成性にするた めにプロピオン酸もしくはベンジル酸のような比較的疎水性でエステル化するか または静電的自己集成（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）を促進させるためにアミ ンでグラフトさせる変性ヒアルロン酸を設計して合成することができる。したが って、応力下で流動するが応力下にないときにはゲル状構造を保つという点で注 入可能である変性ヒアルロン酸を合成することができる。ヒアルロン酸およびヒ アルロン酸誘導体はＧｅｎｚｙｍｅ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、ＭＡおよびＦｉｄｉ ａ、Ｉｔａｌｙから入手できる。 他の高分子ヒドロゲル前駆物質には、ＳｔｅｉｎｌｅｉｔｎｅｒらのＯｂｓｔ ｅｒｉｃｓ＆Ｇｙｎｅｃｏｌｏｇｙ 、７７：４８−５２（１９９１）；およびＳ ｔｅｉｎｌｅｉｔｎｅｒらの、Ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｓｔｅｒｉｌｉｔ ｙ 、５７：３０５−３０８（１９９２）に記されているように、水素結合および ／または温度変化で架橋するＰｌｕｒｏｎｉｃｓ^TMまたはＴｅｔｒｏｎｉｃｓ^TM のようなポリエチレンオキシドーポリプロピレングリコールブロックポリマーが ある。使用可能な他の物質にはフィブリン、コラーゲンやゼラチンのようなタン パク質がある。ポリマー混合物を使用することもできる。たとえば、混合すると 水素結合によってゲル化するポリエチレンオキシドーとポリアクリル酸との混合 物を用いることができる。１つの実施態様では、５％（重量／重量）ポリアクリ ル酸溶液と５％（重量／重量）ポリエチレンオキシド−（ポリエチレングリコー ル、ポリオキシエチレン）１００，０００との混合物をブレンドして、次第に、 たとえば僅か数秒以内にゲル化させることができる。 共有的に架橋可能なヒドロゲル前駆物質も有用である。たとえば、キトサンの ような水に可溶なポリアミンを水に可溶なジイソシアナート、たとえばポリエチ レングリコールジイソシアナートと架橋させることができる。該イソシアナート はアミンと反応して化学的に架橋したゲルになる。アミン類、たとえばポリエチ レングリコールジアルデヒドとのアルデヒド反応を用いることもできる。ヒドロ キシル化水溶性ポリマーを使用することもできる。 もしくは、ラジカル開始剤と接触するとラジカル反応によって架橋する物質を 包含するポリマーが使用可能である。たとえばＷＯ９３／１７６６９（この開示 は本明細書に援用される）に開示されているように光化学的に架橋されることが できるエチレン性不飽和基を包含するポリマーを用いることができる。この実施 態様では、少なくとも１個の水溶性部分、生分解性部分、および少なくとも２個 のフリーラジカル重合可能な部分を包含する水溶性マクロマーが提供される。こ のマクロマーは、重合可能な部分を、たとえば感光性薬品または光によって生成 したフリーラジカルに暴露することによって重合する。該マクロマーの例はＰＥ Ｇオリゴラクチルアクリレートであって、該アクリレート基はエオシン染料のよ うなラジカル開始系を用いるか紫外線または可視光線に短時間暴露して重合させ る。さらに、Ｍａｔｓｕｄａらが、ＡＳＡＩＤ Ｔｒａｎｓ．，３８：１５４− １５７（１９９２）に開示しているように、シンナモイル基を包含して、光化学 的に架橋させることができる水溶性ポリマーを使用することもできる。 一般に、該ポリマーは水溶液、たとえば水、緩衝塩溶液、またはアルコール水 溶液のような水溶液に少なくとも一部可溶である。前記の他のポリマーの合成法 は当業者には公知である。たとえば、Ｃｏｎｃｉｓｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉ ａ ｏｆ Ｐａｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ およびＰｏｌｙｍｅｒ Ａｍｉｎｅ ｓ ａｎｄ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｓａｌｔｓ、 Ｅ．Ｇｏｅｔｈａｌｓ、ｅｄｉｔ ｏｒ（Ｐｅｒｇａｍｅｎ Ｐｒｅｓｓ、Ｅｌｍｓｆｏｒｄ、ＮＹ １９８０）を 参照されたい。ポリ（アクリル酸）のような多くのポリマーは市販されている。 天然産および合成ポリマーを技術的に可能で、たとえばＭａｒｃｈの「Ａｄｖａ ｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」４ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ、１ ９９２、Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、Ｎ ｅｗ Ｙｏｒｋに記載されている化学反応を用いて変性させることができる。 帯電側基を有する水溶液ポリマーを、もしもポリマーが酸性側基を有すればカ チオン、またポリマーが塩基性側基を有すればアニオンというように反対の電荷 のイオンを含有する水溶液と反応させることによって架橋させることができる。 酸性側基を有するポリマーを架橋させてヒドロゲルにするカチオンの例はナトリ ウムのような一価のカチオン、ならびに銅、カルシウム、アルミニウム、マグネ シウム、ストロンチウム、バリウムおよびスズ、ならびにアルキルアンモニウム 塩のような二、三または四官能性有機カチオンのような多価カチオンである。こ れらカチオンの塩類の水溶液をポリマーに加えて軟らかで、高膨潤性のヒドロゲ ルおよび膜をつくる。カチオンの濃度が高いか、または原子価が大きいほど、ポ リマーの架橋度は高くなる。さらにポリマーは、たとえばフィビリンの場合のト ロンビンのように酵素によって架橋させることができる。 展性のあるヒドロゲルとすることができる変性アルギネートや他のアニオン性 ポリマーを用いて細胞を被包する実施態様では、ヒドロゲルはポリマーを適当な カチオンで架橋させることによって生成し、ヒドロゲルの結合強さはカチオンか またはポリマーの濃度で増すにつれて増大する。僅か０．００１モルの濃度でも アルギネートを架橋させるのがわかる。 ポリマーを架橋させてヒドロゲルとするのに好ましいアニオンは、低分子量ジ カルボン酸たとえばテレフタル酸、カルフェートイオンやカーボネートイオンの ような一価、二価または三価アニオンである。これらのアニオンの塩類の水溶液 を、カチオンについて述べたようにポリマーに加えて、軟らかい高膨潤ヒドロゲ ルおよび膜を生成させる。 ポリマー−ヒドロゲルを錯体とし、それによって安定化させて半透性表面膜と するのに種々のポリカチオンを用いることができる。使用可能な物質の例にはア ミンまたはイミン基のような塩基性反応基を有し、３０００ないし１００，００ ０の好ましい分子量を有するポリエチレンイミンやポリリシンのようなポリマー がある。これらは市販されている。１つのポリカチオンはポリ（Ｌ−リシン）で あり、合成ポリアミンの例はポリエチレンイミン、ポリ（ビニルアミン）および ポリ（アリルアミン）である。多糖類、キトサンのような天然のポリカチオンも ある。 ポリマーヒドロゲル上の塩基性表面基との反応によって半透膜をつくるのに用 いることができるポリアニオンには、アクリル酸、メタクリル酸や他のアクリル 酸誘導体のポリマーおよびコポリマー、スルホン化ポリスチレンのようなペンダ ントＳＯ₃Ｈを有するポリマーならびにカルボン酸基を有するポリスチレンがあ る。 細胞懸濁液 好ましくはポリマーを、水溶液、好ましくは生理的ｐＨの０．１Ｍリン酸カリ ウム溶液に溶解して、高分子ヒドロゲル形成濃度、たとえば変性アルギネートの 場合には、０．５ないし２重量％、たとえば１重量％の濃度の変性アルギネート にする。単離細胞をポリマー溶液中に懸濁させて１ないし５０，０００，０００ 細胞数／ｍｌ、もっとも好ましくは１０ないし２０，０００，０００細胞数／ｍ ｌの濃度にする。 移植方法 本明細書に記す方法は多種類の細胞種を投与して、種々の組織構造を得るのに 用いることができる。好ましい実施態様では、細胞とポリマー溶液と混合し、ポ リマーを架橋させてヒドロゲルマトリックスをつくる前に、細胞を移植したいと 思う部位に直接注入する。しかし、マトリックスは、また、特定用途に適するよ うに、成形して、身体の一個所以上の異なる部位に移植することもできる。この 適用は、特定の構造設計が必要な場合、または細胞を移植すべき部位が細胞の生 長および増殖を容易にする特定構造物または支持体を欠く場合に特に適切である 。 細胞を移植すべき部位は、たとえば必要な細胞の数のような個々の必要性によ って決定される。たとえば肝臓細胞または島細胞のような器官機能を有する細胞 の場合には、混合物を腸間膜、皮下組織、後腹膜腔、腹膜前空間、および筋肉内 空間に注入することができる。軟骨生成の場合には、細胞を軟骨生成を望む部位 に注入する。また注入溶液を成形するのに外部鋳型を適用することもできよう。 さらに、重合速度を調節することによって、粘土を成形するように細胞−ヒドロ ゲル注入移植物を成形することができる。もしくは、混合物を鋳型に注入し、ヒ ドロゲルを硬化させた後該物質を移植することもできる。 充填剤を必要とする特定部位、すなわち先天性もしくは後天性疾患によるかま たは傷、やけど等に付随する筋委縮領域に見られるような軟組織変形部に直接シ リンジや針によって懸濁液を注入することができる。この１つの例は神経の損傷 に付随する筋い縮を有する患者の上胴体への懸濁液の注入であろう。 懸濁液は、また、先天的もしくは後天的疾患部位または外傷、やけど等に付随 する骨または軟骨の欠陥のような硬組織欠陥に対して充填剤として懸濁液を注入 することもできる。この一例は、外傷に付随して骨の変形が存在する頭蓋骨を包 囲する領域内への注入であろう。これらの場合における注入は局所または全身麻 酔下で針やシリンジを用いて必要な場所に直接行うことができる。 懸濁液は、また、直接触診、たとえば針を精管内に入れ、かつ、注入した充填 物で前記閉塞して患者を生殖力がないようにすることによって経皮的に注入する こともできよう。懸濁液は、また、Ｘ線透視診断、ソノグラフ、ＣＴスキャン、 ＭＲＩや他種の放射線学ガイダンスによりカテーテルまたは針から注入すること もできよう。これ、どこで充填剤を必要としようとも、体内の特定器官や他の組 織領域へ血管手段または経皮手段によってこの物質を配置または注入させるであ ろう。 さらに、この物質は腹腔内もしくは腹腔外または胸部器官に、腹腔鏡または胸 腔鏡によって注入することができよう。たとえば、懸濁液は、胃および食道の逆 流を矯正するために胃と食道との接合部に注入することができよう。これは胸腔 鏡を用いて胃および食道領域の食道部分に該物質を注入するか、または腹腔鏡に より胃および食道領域の胃部分に該物質を注入するか、もしくは併用方式によっ て行うことができよう。 膀胱尿管逆流現象は小児にもっとも共通の先天的欠陥の１つであって、入口の 約１％に影響する。すべての患者が外科処置を必要としないけれども、外科処置 が小児に行われるもっとも一般的方法の１つである。マサチューセッツ州、ボス トンのＣｈｉｌｄｒｅｎ’ｓ Ｈｏｓｐｉｔａｌでは年に６００を超える尿管再 移植が行われている。本明細書で述べる内視鏡治療を開腹手術の代りに行うなら ば、この施設だけでこれは年間約３６００人の入院患者を省くことになる。 これを逆流の内視鏡治療に用いる以外に、注入可能な自家移植筋肉細胞システ ムは、尿や直腸疾患のような他の内科的状態の治療、失声症、形成再構築や注入 可能な恒久的生適合性物質を必要とする場合にも適用できると思われる。注入に よって単離細胞を投与するために注入可能なポリマーを使用する方法はＷＯ９４ ／２５０８０に記載されている。 たとえば、逆流や失禁の治療に筋肉細胞または軟骨細胞の投与ビヒクルとして 有用な改良された注入可能な生適合性ポリマーが本明細書に開示される。１つの 典型的な実施態様では、膀胱尿管逆流を有する患者から麻酔下で生検試料を得、 単離した細胞を架橋させてヒドロゲルとすることができるポリマーと混合し、細 胞−ポリマー溶液を尿道下領域に内視鏡的に注入して逆流を矯正する。ポリマー 細胞溶液の固化時間は架橋剤の濃度のみならず細胞をポリマーに加える温度を変 えることによって操作することができる。ポリマーの固化は分解後までその移行 を妨げる。たとえば膀胱−尿管逆流または尿失禁の治療の場合には、問題の部位 に膀胱鏡の直視接近により膀胱鏡の針から懸濁液を注入することができる。 逆流および失禁の治療に細胞−ポリマー懸濁液を使用する以外に、成形手術の みならず生適合性恒久的注入可能物質を必要とするヒトの体内のいかなる場所へ 、懸濁液の適用を行うこともできる。懸濁液は内視鏡的に、たとえば失声症の治 療に声帯内への注入のための喉頭鏡により、または患者の生殖能力をなくす方法 と してらっぱ管内注入するための子宮鏡により、または肛門周囲の括約筋領域に該 物質を注入し、それによって括約領域の抵抗を高めて患者に便通を自制させるた めの直腸鏡によって懸濁液を注入することができる。 この技術は他の目的に用いることができる。たとえば特別成形細胞移植を用い て三次元組織欠陥を再建することができ、たとえばヒトの耳に鋳型をつくり、欠 損耳を再建するために軟骨細胞−ヒドロゲルレプリカを作って移植することがで きよう。細胞は、また、注入によって投与できそうな三次元構造物の形に移植す ることもできよう。 引用した出版物の教示は技術のレベルおよび当業者の一般的知識を示すもので ある。必要な程度まで本明細書にとくに該出版物を援用する。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 動物内に組織を移植する方法において、 分離した細胞を、架橋してヒドロゲルを生成することができる生適合性ポリマ ー溶液と混合し； 該混合物を動物内に移植し；さらに 該ポリマーを架橋させて、該細胞を中に分散させたヒドロゲルマトリックスを 生成させる方法。 ２． 移植前に該細胞を含有する該ヒドロゲルマトリックスが生成する請求項 １記載の方法。 ３． 該ポリマーと該細胞との該混合物を細胞懸濁液として該動物内に注入し 、かつ 該混合物の注入後に、該細胞を含有する該ヒドロゲルマトリックスが生成する 請求項１記載の方法。 ４． 該ポリマーがポリエチレンオキシドと、ポリアクリル酸との混合物であ る請求項１記載の方法。 ５． 該ポリマーが変性アルギネート、変性ヒラウロン酸およびゼラチンより 成る群から選ばれる請求項１記載の方法。 ６． イオン、ｐＨ変化、ラジカル開始剤、酵素、および温度変化より成る群 から選ばれる架橋剤に該ポリマーを暴露することによって該ヒドロゲルを生成さ せる請求項１記載の方法。 ７． 該ポリマーが、一価のカチオンに暴露するとヒドロゲルになる多糖であ る請求項１記載の方法。 ８． 該多糖がゲランゴムおよびカラギーナンより成る群から選ばれる請求項 ７記載の方法。 ９． 該カチオンがナトリウムである請求項７記載の方法。 １０． 該ポリマーが、ラジカル開始剤の存在下でラジカル反応により架橋し てヒドロゲルを生成することができる置換基を含み、かつ該ポリマーとラジカル 開始剤と接触させ、それによりラジカル反応によって該ポリマーを共有的に架橋 させて、該ヒドロゲルを生成させる請求項６記載の方法。 １１． 該ラジカル開始剤が染料、紫外線および可視光線より成る群から選ば れる請求項１０記載の方法。 １２． 該ポリマーが架橋剤と共有的に反応しうる置換基を含み、かつ該ポリ マーを該架橋剤と接触させ、それにより該ポリマーを共有的に架橋させて該ヒド ロゲルを生成させる請求項１記載の方法。 １３． 該細胞が、軟骨をつくる軟骨細胞および他の細胞、骨をつくる骨芽細 胞および他の細胞、筋肉細胞、線維芽細胞ならびに器官細胞より成る群から選ば れる請求項１記載の方法。 １４． 移植前に該ヒドロゲルを成形して特定の付形物を作る請求項２記載の 方法。 １５． 該細胞と混合して動物内に移植した後に該ヒドロゲルを成形して特定 の付形物を作る請求項３記載の方法。 １６． 膀胱尿管逆流を治療するための請求項１記載の方法。 １７． 失禁を治療するための請求項１記載の方法。 １８． 胸部領域の欠陥を治療するための請求項１記載の方法。 １９． 上部胃腸管を治療するための請求項１記載の方法。 ２０． 動物内に細胞を移植する組成物において、分離細胞と、架橋して該細 胞を中に分散させたヒドロゲルマトリックスをつくることができる生適合性ポリ マー溶液との混合物を含む組成物。 ２１． 該動物内に移植する前に、該ポリマーが、細胞を中に配置させた該ヒ ドロゲルマトリックスを作ることができる請求項２０記載の組成物。 ２２． 注入によって該混合物を該動物内に移植した後に、該ポリマーが、細 胞を中に配置させた該ヒドロゲルマトリックスを作ることができる請求項２０記 載の組成物。 ２３． 該ポリマーが変性アルギネート、変性ヒラウロン酸およびゼラチンよ り成る群から選ばれる請求項２０記載の組成物。 ２４． イオン、ｐＨ変化、ラジカル開始剤、酵素、および温度変化より成る 群から選ばれる架橋剤に該ポリマーを暴露することによって該ヒドロゲルを生成 させる請求項２０記載の組成物。 ２５． 該ポリマーが、一価のカチオンに暴露するとヒドロゲルを生成する多 糖である請求項２０記載の組成物。 ２６． 該多糖がゲランゴムおよびカラギーナンより成る群から選ばれる請求 項２０記載の組成物。 ２７． 該カチオンがナトリウムである請求項２５記載の組成物。 ２８． 該ポリマーが、ラジカル開始剤の存在下でラジカル反応によって架橋 してヒドロゲルを生成することができる置換基を含む請求項２４記載の組成物。 ２９． 該ポリマーが、架橋剤と共有的に反応し、それによって該ポリマーを を共有的に架橋させて、該ヒドロゲルを生成させることができる置換基を含む請 求項２０記載の組成物。 ３０． 該細胞が、軟骨をつくる軟骨細胞および他の細胞、骨をつくる骨芽細 胞および他の細胞、筋肉細胞、線維芽細胞、ならびに器官細胞より成る群から選 ばれる請求項２０記載の組成物。