JPS61218525A - 傷の治癒を促進する為に形質転換性成長因子の使用 - Google Patents

傷の治癒を促進する為に形質転換性成長因子の使用

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JPS61218525A
JPS61218525A JP61014906A JP1490686A JPS61218525A JP S61218525 A JPS61218525 A JP S61218525A JP 61014906 A JP61014906 A JP 61014906A JP 1490686 A JP1490686 A JP 1490686A JP S61218525 A JPS61218525 A JP S61218525A
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tgf
wounds
growth factor
healing
amino acid
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ジヨージ ジエイ・トダロ
グレゴリー エル.シユルツ
リチヤード エイフアーマン
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    • A61L26/00Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0009Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
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    • A61L26/0047Specific proteins or polypeptides not covered by groups A61L26/0033 - A61L26/0042
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    • AHUMAN NECESSITIES
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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】 〔産業上の利用分野〕 上皮及び基質の創傷が多くの原因、たとえば熱傷、擦過
傷、切傷、外科手術の過程及び他の外傷から生じること
ができる。そのような創傷の念めの長い治癒期間が特に
問題であシ、そして合併症たとえば感染、痛み、及び遅
れた回復をもたらすことがある。
角膜基質の創傷の治癒が主な問題である。たとえば、基
質切開に続く角膜移植は、治癒するのに6〜9力月を要
し、この間患者は不十分な視力及び創傷における高い感
染の危険性にさらされる。
創傷の治癒、特に角膜創傷の治癒を促進するための薬は
、日常の臨床的使用のために現在手に入れることができ
ない。
従って、角膜上皮及び角膜基質の創傷を治療するための
方法及び薬を提供し、それらの急速な治癒を促進するこ
とが好ましいであろう。特に、そのような創傷の治癒用
組成物を多量にしかも臨床治療のために適した製剤で提
供することが好ましいであろう。
〔従来の技術〕
種々の薬が角膜基質の切開の治療において、使用する可
能性について研究されて来た。非経口的に投与されるア
スコルビン酸塩(ビタミンC)ffi、ウサギの角膜中
の十分な厚さの切開部に局所的に適用したがしかし治癒
の間、強化された引張強さをもたらさなかった( Pf
lstorなど、。
Tnvsgt 、 Ophthalmol、 (198
1) 21 : 80〜86)。
中胚葉成長因子(マウスの顎下線から調製された、一部
精製されたタンパク質)の局部投与がウサギの角膜中の
不完全々厚さの切開部において基質の線維芽細胞誉活性
化すると思われた(Rlchなど、。
Arch、 Ophthalmol、 (1979) 
97 : 1326〜1330)。
マウスの顎下線から精製された表皮成長因子は、ウサギ
の角膜中の十分な厚さの切開部の引張強さを強化するこ
とが示された(1983年9月23日、マブナ、−セッ
ッのがストンでの第13回BiennialCorne
al  R@5earch  Confer@nceで
Brlghtwellなどによって口頭発表された)。
皮膚創傷の治療におけるマウスの表皮成長因子の使用に
ついて種種の研究が行なわれた。C11t+、 Exp
、 D@rmatal。
(1980) 5 : 101−103においてGre
av*sは、ヒト被検者の水庖傷上にマウスEGFが適
用された。
塩溶液中のmEGFが、創傷が治癒するまで毎日一度適
用された。表皮層の成長の促進は観察されなかりた。マ
ウスの開放性創傷へのマウスEGFの局所的適用は、種
々の程度で治癒を促進するととが見出された。たとえば
、N1allなどe@J−811rg、R@1−(19
82) 33 : 164〜169 : Thort+
tonなど、。
Baryss (1981) 8 : 156〜160
 を参照のこと。
ある形質転換された細胞が内因性形質転換成長因子を産
生ずるという仮説が、形質転換された細胞からのイプチ
ド因子の単離によって支持されている( Delirc
o及びTodaro、、 Proe、Natl。
Robertsなど、、 Nature (1982)
 295 : 417〜419 e、 0zanneな
ど、、 Fedn、 Proc、 (1982)41 
:3004〜3007 : Anzmnoなど、、  
Cancer Res。
(1982) 42 : 4776〜4778 :及び
Marqoardtなど、、 5clencs (19
84) 233 : 1079〜1082)。
合成形質転換性成長因子の調製は、Tamなど、。
Nature (1984) 309 : 376〜3
78に報造されている。
以下余白 〔発明の要約〕 上皮及び基質の創傷を処理して、それらの急速な治癒を
促進するための方法及び組成物が提供される。この方法
は、形質転換された細胞から得られた天然に存在する形
質転換性成長因子−α(TGF−α)の啼イトジエン活
性に類似するマイトジェン活性を有するポリペプチドを
含む治療用組成物を用い、そしてとの4リペグチドは、
TGF−αと共に天然に存在する不純物を実質的に含ま
ない。この方法及び治療用組成物は、種々の外傷、たと
えば皮膚創傷、角膜創傷、及び体の中空上皮系器官の外
傷の治癒を促進するのに有効である。この組成物は、生
理学的に許容される担体又は基剤中において、患部に局
部的に適用される。
〔特定の態様の説明〕
との発明は、創傷、たとえば皮膚創傷、角膜創傷、及び
他の上皮及び基質の崩壊、たとえば慢性潰瘍、熱傷、外
科手術上の切開、外傷性創傷、及び中空上皮系器官、た
とえば食道、大腸及び小腸。
ロ、生殖路、及び尿路の外傷を治療するための方法を提
供する。この方法は、形質転換され九細胞から得られた
形質転換性成長因子(TGF )のそれに類するアミノ
酸配列及びマイトジェン活性を有するポリペプチドを含
む治療用組成物(生理学的に許容できる担体中にある)
の局部的適用による。
ポリペプチドはその天然源から精製によって、又は合成
方法、たとえば固相合成技法又は組換体DNA技法によ
って得ることができる。3日間にわたって、治療用組成
物を創傷に局部的に適用することによって、治癒過程の
速度が実質的に速められた。
形質転換性成長因子(TGF )は、単一鎖のRNA屋
レトロウィルスによって形質転換されている、種々の鳥
類の及び哺乳類の細胞、あるヒト腫瘍細胞系、及び限ら
れた数の化学的に形質転換された動物細胞系によって産
生される、50のアミノ酸のポリペプチドである。TG
Fは、TGF−α及びTGF−βと称する2つの形にお
いて存在し、そして両方の形についての生理学的役割は
現在知られていない。TGF−αのアミノ酸配列は、M
arquardtなど、、 5cience (198
4) 223 : 1079〜1082において報告さ
れている。
この明細書において使用される場合、形質転換性成長因
子−αすなわちTGF−αは、公認されバイオアッセイ
〔たとえばC1fone及びp’1dler−*103
9〜10431及びD@Larco及びTodaro、
4001〜4005  によって報告されたそれら〕に
おいて測定される場合、天然の形質転換性成長因子−α
タン/9り質の生物学的活性に類似する生物学的活性、
特にマイトジェン活性(すなわち、上皮及び基質細胞の
成長促進)を示すポリペプチド生成物に関するであろう
。このポリペプチド生成物は、5以下のアミノ酸によっ
て異なシ、普通3又はそれよシも少ないアミノ酸によっ
て異なる、天然のタンパク質と同じか又は実質的に同じ
アミノ酸配列を持つであろう。多くの場合、TGFアミ
ノ酸配列配列もしある場合、非極性アミノ酸、すなわち
脂肪族アミノ酸及び芳香族アミノ酸の間での置換によっ
て異なるであろう。天然アミノ酸配列からの偏移は、/
 IJ−eグチド生成物のマイトジェン活性又はその能
力に有意に影響を及びし、上皮及び基質の治癒を促進す
るであろう。すでに述べたように、TGFポリペプチド
は、適切な分離技法によって天然源から得られ、そして
精製され、その分離源の中に天然に存在する他のタン・
やり質及び物質が取シ除かれる。一方、ポリペプチドは
、合成技法、たとえばポリペプチドの固相合成によって
、又は適切な微生物宿主におけるTGF−α遺伝子の発
現によって製造され得る。そのような合成方法は、天然
に存在する不純物全実質的に含まない生成物を製造する
TGFポリペプチドは次のようにして天然源から単離し
そして精製することができる。このポリペプチドのため
の適切な天然源は、単一鎖のRNA型腫瘍レトロウィル
ス、たトエばマウスのモロニー肉腫ウィルス(MSV)
、マウスのエーペンンシ白血病ウィルス(FaSV) 
、 5ynder −ThsllsnF@8V、 Mc
Donough F’eSV 、及び同様のものによっ
て形質転換された種々の動物細胞、あるヒト腫瘍細胞系
、すなわち転移性ヒト黒色腫細胞系A673及びA20
58.及び限られた数の化学的に形質転換され九動物細
胞系を包含する。形質転換された細胞系又は腫瘍細胞系
は、血漿を補った培地においてコンフルエンスに増殖さ
れ、そして次に、血漿を含まない培地に移され、ならし
培地を形成する。次に血漿を含まない培地は、定期的に
、たとえば1日に一度集められ、そして連続流遠心分離
によって透明にされる。濃縮後、TGF−αはグルクロ
マトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、
又は同様のものによってならし培地から分離され得る。
他方、TGF−リ4プチドは常用の固相合成技法、たと
えばMerrifield、+J、Am、Chem、S
oc。
(1963) 85 : 2149〜2156 により
て記載された技法によって調製され得る。そのアミノ酸
配列は、次のような既知のヒト及びラッ) TGF−α
の配列:以下余白 hTGF −α Va lVa IS@rH1aPheAsnAspCy
aProAspSe rHl sThrGlnPheC
ysPheHlsGlyThrCymArgPhsLe
uValGlnGlaAspLysProAlaCys
ValCysHl ms@rG1yTyrValG1y
A1aArgCysG1uHfmAlaAspL@oL
euA1mrTGF  −α ValValS@rH1sPheAst+LysCys
ProAmpS@rH1sThrGlnTyrCysP
heH1sG1yThrLysArgPh*しsuVa
lG1nGluGloLysProAlaCysVal
CymH1sS@rGlyTyrValG1yValA
rgCysG1uH1sAlaAspL@uLeuA1
aに基ず〈。rTGF−αポリイプチドを合成するため
の特定グロトコールは、この後の実験の部に示される。
TGFポリペグチドはまた、適切な微生物宿主中におい
てTQF−α遺伝子の発現によって産生され得る。この
TGF遺伝子はフィルスDNA 、 eDNA 。
合成りNA 、又はそれらの組み合せ(たとえば、合成
りNAはe DNAと一緒になシ、TGF−α遺伝子を
完成することができる)であることができる。
便宜上、この発明はTGF−α(上記)のアミノ酸配列
に基づく合成りNA配列を使用する。適切な合成りNA
配列は、よく知られている技法、たとえば、Beauc
age及びCarruth@rs、、 T’@trah
sdronL・t* 、 (1981) 22 : 1
859〜1862によって記載されたホスホラミシト法
によシ、単鎖のDNAフラグメントを合成することによ
って調製され得る。
相補的鎖が適切な条件下でアニールされ、好ましい二重
鎖の合成遺伝子がもたらされる。
発現のためには、TGF−α遺伝子は、好ましい宿主、
典型的にはE、eolI又は酵母によって認識される複
製系、及びTGF−α遺伝子の発現を制御する転写及び
翻訳調節制御配列を含む染色体外因子に取シ込まれ得る
。染色体外因子は他の多くの特徴、九とえば選択可能マ
ーカー(染色体外因子の操作を促進する)′を含むこと
ができる。
適切な染色体外因子が調製された後、これを用いて適切
な宿主全形質転換することができ、そしてその宿主中で
発現されたポリイブチー生成物が回収され、そしてこの
発明の治療用組成物に使用するために精製される。この
ポリーe、aチド生成物の精製は、種々の方法、たとえ
ばイオン交換クロマトグラフィー、高性能液体クロマド
グ2フイー。
及び同様のものによシ達成され得る。TGF−αは純度
70チよシも高く、好ましくは少なくとも純度80俤、
よシ好ましくは少なくとも純度90慢であることが望ま
しい。
この発明の組成物は、すべての皮膚創傷、角膜創傷、及
び体の中空上皮系器官の外傷を含む広範囲の種類の創傷
全治療するために有用であろう。
この治療のために適切な創傷は、熱傷、擦過傷。
切傷、及び同様のものから生ずる創傷、並びに外科手術
過程、たとえば外科手術上の切開及び皮膚移植からの創
傷全包含する。この発明の組成物による治療に適切な他
の状態は、慢性状態、たとえば慢性潰瘍、糖尿病性潰瘍
、及び他の非治癒性(栄養性)状態を含む。この組成物
は角膜の上皮層、基質層及び内皮層に影響を及ぼす創傷
を含む角膜及び強膜創傷を治療するのに特に使用される
であろう。この発明による治療は、角膜の内皮層の細胞
分裂を促進するであろう。
このプリペプチドは患部に適用するために生理学的に許
容される担体中に導入されるであろう。
この担体の性質は広く異なシ、そして予定される適用の
場所に依存するであろう。皮膚への適用のためには、ク
リーム又は軟膏の基剤が普通好ましく、適切な基剤は、
ラノリン、Silマ1dsne”(Marion) (
特に熱傷の治療のために)。
Aquaphor■(Dnke Laboratori
es * SouthNorwalk* Conn@c
ticut ) 、及び同様のものを含む。好ましくは
、TGF−担体組成物を包帯及び他の傷用包帯中に導入
し、傷口へのTGFの連続的畢露をも九らすことが可能
であろう。エーロゾル適用器もまた、使用することがで
きる。
角膜の治療のためには、との担体は目への適用のために
適切なものであろう。適切な担体は、軟膏、無菌の塩溶
液、及び等張の塩溶液、たとえば5orbl  −ca
re     (Allergan  Phmrmae
eutical)。
N*odeeadon■(M@rch 、 5harp
及びDohme )、及び同様のものを含む。適切な軟
膏基剤は適標Laarilab・■ として売られてい
る。点眼用担体はそれらが製剤された後すぐに適用され
ない場合には、防腐薬、たとえば塩化ペンデルコニウム
及びエデト酸二ナトリウムを通常含むであろう。
しばしば、リヂソーム中にTGF−αを導入し、長時間
にわたって、典型的には24〜48時間、TGF−αを
放出せしめることが好ましい。そのような導入は、TG
F−αが上記のように傷用包帯中に導入される場合、特
に好ましいかもしれない。
治療用組成物中のポIJ 、eグチドの濃度は、臨界的
でなく、普通ポリ(グチドは少なくとも約1μVd1普
通10μm1/ml〜10歿々jの間で存在するであろ
う。その組成物は典型的には眼への点眼剤として、又は
皮膚へのクリーム、軟膏もしくはローン、ンとして、患
部に局所的に適用されるであろう。眼の場合、頻繁に治
療することが好ましく、普通4時間又はそれよシも短い
間隔で適用される。
皮膚に関しては、治癒の間、1日当シ2〜4回又はそれ
よシも頻繁に治療用組成物を患部に連続して適用し続け
ることが好ましい。
場合によっては、この発明の治療用組成物を、典壓的に
は約0.001重量〜2重量%の有効量の麻酔薬、抗生
物質、防腐剤、及び他の薬と共に混合することができる
次の実験結果は、限定的でなく、例として提供されてい
る。
実験 材料及び方法 Mmrquardtなど、、前記によって報告された、
ネコ肉腫ウィルスによりて形質転換されたラットのFi
sh・r胚繊維芽細胞のならし培地から精製されたTG
Fについてのアミノ酸配列に基づいて、TGF−αポリ
′(グチドを合成した。この配列は次のとうりであった
: H−Val−val−8@r−Hls−Ph@−Aan
−Ly@−Cys−Pro −Amp−8er−Hls
−Thr−Gln−Tyr−Cys−Phe−Hla−
Gly −Thr−Cya−Arg−Pbe−Lea−
val −Gin−Glu−Glo−Lys −Pro
−Aim−Cys−Val−Cym−Hls−8eをG
ly−Tyr−Val −Gly−Va l −Arg
−Cya−Gl u −Hl a −Al a−As 
p −Le u−Lea −Ala −OH。
N“−アミノ末端についてのをプチルオキシカルゴニル
と側鎖についてのベンジルアルコール誘導体との通常の
組み合せを用いる、異なる酸不安定性保護基法を使用し
て、M@rr1flsld 、前記によって記載された
一般原理に続いて、遂次的固相アプローチによって、r
TGF−αの化学的合成を相互的に実施した。改曳され
た、一層酸安定性ベンジルエステル結合(ポリマー支持
体に保護されたアミノ酸を固定している)を使用し、反
復酸処理の間、ペプチドの損失を最小にした(Mitc
hallなどa@ J、 Am、 Chsm、 Soc
、 (1976) 98 : 7357〜7362 )
。ペプチドの完全な脱保護及び樹脂からのペプチドの脱
離を、低濃度〜高濃度のHF法(low−high H
F m@thod ) (Tmmなど、。
105 : 6442〜6454 :l  によって達
成した。
この方法は希釈HF溶液中におけるSN2メカニズムに
よってベンジル保護基を除去した。これは通常のSNI
N保脱法において発生するカル?陽イオンによる危険な
副反応を最小にせしめる。それはまた、多数のジスルフ
ィド結合を含むタン・々り質の合成を妨げるかも知れな
いシスチニル副反応を最小にせしめる。
HF処理後そしていずれかの精製の前、粗製でしかも還
元された合成rTGF−α全酸化し、そして還元された
グルタチオン及び酸化されたグルタチオンの組み合せの
存在において、混合ジスルフィド法によりて再生した(
 Ahm@dなど、。
これは、精製の間−リマー物質の形成を防止した。
再生された粗rTGF−αは、天然のr TGF−αと
比較する場合、40〜50%のEGF放射性受容体活性
及びチロシン−特異的プロティンキナーゼ活性を含んで
いた。粗合成rTGF−αyF!:3つの段階 :すな
わち、(1) BioGel P−10カラムによるグ
ルテ過、(2) CM −5ephad@xカラムによ
るイオン交換クロマトグラフィー、及び(3)C16逆
相カラムによる分離用高性能液体クロマトグラフィー(
HPLC)において均質に精製した。全収率は、アラニ
ンから樹脂への出発負荷に基づいて、31%であった。
精製されたrTGF−αポリペプチドを、50nl/ダ
の濃度で等張(285ミリオスモル)の無菌リン酸塩に
よυ緩衝された塩溶液(pH7,4)と混合した。
全体の長さにそって前眼房内まで及び長さ52nmの完
全に貫通する切開全成熟した雌のマカカ・ファシクラリ
ス(MBC@6@ flelcularig )  霊
長類の中央角膜に行なった。右眼は対照として取シ扱わ
れ、そして等張(285ミリオスモル)の無菌リン酸塩
によシ緩衝されたrTGF−αを含まない塩溶液(pH
7,4)の2滴を1日に3回処理した。
左眼は上記の治療用製剤によシ同じ計画で処理された。
処理の3日後、角膜の縁を通して前眼房内に小孔針(2
5r−ジ)を挿入することによって創傷の強さ全量的に
測定した。この針金アネロイド圧力計に連結し、そして
傷がまず漏れ始め、そして次に破裂するまで、圧力をゆ
つ〈υ絶え間なく高めた。この方法は、Weene 、
、 Anal 。
Ophthalmol (1983) 15 : 43
8によりて詳しく記載されている。
結果 第1表に示された結果は、TGF−αによシ処理された
角膜の破裂強さが塩溶液によシ処理された対照角膜よシ
有意に強いこと金示す。
第1表 水銀のmm サルP−212530*    210  225*サ
ルP−203590*    155   )300*
* を40,0、P(0,025、対T−検定。
この発明に従えば、皮膚創傷、角膜創傷、及び体の中空
上皮系器官の創傷を含む上皮及び基質の創傷の急速な治
fM金促進せしめる傷用治療組成物が提供される。この
組成物は、天然の形質転換性成長因子のそれに対応する
アミノ酸配列及びマイトジェン活性を有するポリペグチ
−生成物を含む。
この組成物は角膜中の十分な厚さの切開の治癒をひじょ
うに高めることが見出され九〇 前述の発明は、明確に理解するために例示的及び測的に
いくらか詳細に記載されているが、この発明の範囲内で
変化及び変更を行なうことができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、上皮及び基質の創傷を処理して、それらの治癒を促
    進せしめるための方法であって、創傷部の治癒を促進す
    るのに有効な量の形質転換性成長因子−α(TGF−α
    )を適用することを含んで成る方法。 2、前記TGF−αを角膜の創傷部に適用する特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 3、前記TGF−αを角膜基質の創傷部に適用する特許
    請求の範囲第2項記載の方法。 4、前記TGF−αが1μg/ml〜10mg/mlの
    範囲の濃度で生理学的に許容される担体中に存在する特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 5、前記TGF−αがin vitroで合成され、そ
    してrTGF−αのアミノ酸配列を有するものである特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 6、前記TGF−αを固相合成によって調製する特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 7、上皮及び基質の創傷の治療のための組成物であって
    、クリーム、軟膏、及び無菌の塩溶液から成る群から選
    択された生理学的に許容される担体中に1μg/ml〜
    10mg/mlの濃度で存在する、天然不純物を実質的
    に含まない形質転換因子−α(TGF−α)を含んで成
    る組成物。 8、前記TGF−αがrTGFα^−である特許請求の
    範囲第7項記載の組成物。 9、前記TGF−αがin vitroで合成され、そ
    してrTGF−αのアミノ酸配列を有するものである特
    許請求の範囲第7項記載の組成物。
JP61014906A 1985-01-29 1986-01-28 傷の治癒を促進する為に形質転換性成長因子の使用 Pending JPS61218525A (ja)

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