JPS62268563A - 骨の欠陥修復用の骨髄／コラ−ゲン／無機質マトリツクス，その調製方法およびそれを用いた骨の欠陥の修復方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、骨の修復材料、特に生体成分および非生体成
分からなる骨の修復材料に関する。特別には１本発明は
骨の修復マトリックスとしてコラーゲンおよび無機質の
増量剤を組み合わせた色原の骨髄の使用に関する。

（従来の技術） 色原の骨の粒子および／または骨髄の使用は広く行きわ
たっており、当該分野に既知である。例えば、　Ｓａｌ
ａｍａ、　Ｒ，、ら、　Ｊ　Ｂｏｎｅ　Ｊｏｉｎｔ　Ｓ
ｕｒ　　（Ｂｒ）（１９７３）　　５５　：　４０２−
４１７．を参照されたい。骨髄も。

歯牙周囲の欠陥修復用に生物分解可能なセラミックと組
み合わせられている（Ｌｅｖｉｎ、　Ｍ、Ｐ、、ら、Ｌ
Ｂｉｏｍｅｄ　Ｍａｔｅｒ　Ｒｅｓ　（１９７５）　９
　：　１８３−１９５）。骨髄および海綿状骨は、修復
実現に際して非常に効果があるようである。しかし、骨
髄のみの使用は、その流動性のために制限がある。

同じ個体、あるいは悪くても非常に関連性のある個体に
由来する骨または骨髄は、骨の障害あるいは欠陥を修復
するのに役立つということは明白である。しかし、所望
の修復を達成するのに充分な材料を得ることは問題であ
る。外来組織の免疫性のために、骨髄または骨破片を同
じ個体あるいは遺伝的に近縁な関係物に由来のものに制
限する必要がある。このような限定された起源を用いる
と、供給不足の問題が深刻になる。それゆえに。

適当な担体を供することにより、これらの生物学的材料
の治癒効果を拡張する方法を見い出すことは役に立つ。

有望なある担体はコラーゲンそれ自体であって、これは
骨の主要な生体代替物としての役割を考慮して骨の修復
に用いられている。

骨の欠陥修復用にコラーゲン調製物を使用することも広
く報告されている。コラーゲンフリース■（Ｃｏｌｌａ
ｇｅｎｆｌｅｅｃｅ町、特にブタ皮より調製され。

凍結乾燥、ペプシン処理された調製物であって。

ガンマ線滅菌された調製物（ＵＳ　４，０６６．０８３
に記載）の使用が以下の文献に報告されている（Ｋｒｅ
ｋｅｌｅｒ。

Ｂ、Ｇ、、　　ら、　Ｊ　０ｒａｌ　Ｓｕｒ　　（１９
８１）　　１０　：　５ｕｐｐ１．１　：１５１　；　
Ｊｏｏｓ、　Ｕ、、　　ら、　Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ　（１９８０）　１　：２３−２６　；　Ｚｅｔｚｍ
ａｎｎ、　Ｄ、、　　ら、　５ｃｔｖｅｉｚ　Ｍｓｃｈ
ｒ　５ａｂｎｈｅｌｉｋ（１９８２）　　９２　：　１
１９　；およびＳｐｒｉｎｇｏｒｕｍ、　Ｈ，Ｗ、＋ら
。

Ｌ虹旦亜（１９７７）旦５　：　６８６　）。他のコラ
ーゲン調製物はＪａｆｆｅｅ、　Ａ、、ら、　Ａｒｃｈ
　０ｒａｌ　Ｂｉｏｌ　（１９７８）２３　：　４１５
　；　　１ｂｉｄ　（１９８２）　２７　：　９９９）
およびＣｕｃｉｎ。

１？、Ｌ、、　　ら（ＮＹ　５ｔａｔｅ　Ｊ　Ｍｅｄ　
（１９７９）　１８５６）により用いられた。伝導性の
ある骨の修復用の成分として、アテロペプチドの繊維状
のウシのコラーゲンを使用することが、米国特許出願第
７５２．４４７号（１９８５年７月５日提出）中に開示
された。これは同じ譲受人に譲渡され、そしてその内容
はここに述べられている。さらに、コラーゲンは、誘導
的な骨の修復を媒介する骨から抽出可能な因子と共に用
いられてきた。これは、　ＪｅｆｆｒｉｅｓによりＵ、
Ｓ。

４．３９４，３７０および米国特許出願第６６４，１５
８号（１９８４年１０月２４日提出）に開示されている
。これは同じ譲受人に譲渡され、そしてその内容はここ
に述べられている。骨髄もコラーゲンのみとン昆合され
てきた（米国特許出願第８２９．８０９号（１９８６年
２月１４日提出）に開示）。これは同じ譲受人に譲渡さ
れ。

そしてその内容はここに述べられている。

骨髄または海綿状骨は、コラーゲン２Ｊ液を用いていく
つかの目的に拡張し得る。しかし、マトリックスまたは
担体としてコラーゲンのみを基礎にした組成物の強度特
性や操作性は必ずしも適当ではない。リン酸カルシウム
無機質を用いて海綿状骨の移植を拡張する試みがなされ
てきた。このような試みの１つは成功しているようであ
る（Ｍｏｏｒｅ。

Ｄ、Ｃ，、Ｍ、Ｓ、　Ｔｈｅｓｉｓ、　Ｄ、Ｃ，−Ｄａ
ｖｉｓ　（１９８５））　、従って、骨髄を含存するコ
ラーゲンを基礎にしたマ［−リンクスの物理的特性を変
更するために、無機質成分を添加することが望ましい。

コラーゲン懸濁液／無機質の組み合わせを用いる試みに
関する報告は数多い。例えば、　Ｌｅｍｏｎｓ。

Ｊ、、らは、ウサギにおいて人為的につくった損傷を修
復するために、市販のヒドロキシアパタイトおよびリン
酸カルシウムと共にコラーゲン類似物を利用する試みに
ついて報告した（第２回生体材料国際会議、於ワシント
ンＤ、Ｃ，，１９８４年４月２７日〜５月１日）。これ
らの混合物の使用は、損傷の再結合をもたらさなかった
。しかしながら、新鮮な色原の骨を用いた対照実験は、
結合を産みだすことに成功した。同様に、　Ｌｅｖｙ、
　Ｐ、、　　ら（Ｊ　Ｐｅｒｉｏｄｏｎｔｏｌ（１９８
１）　：　３０３−３０６）による、イヌまたはサルの
歯　　　゛の根管における内骨欠損を修復するために７
コラ一ゲン／無機質ゲルの移植を利用する試みは不成功
だった。Ｇｒｏｓｓ、　Ｂ、Ｃ，＋　　ら（虹１」肛Ｌ
（１９８０）。

４９　：　２ｌ−２６）は、サルにおいて、副骨膜移植
によって骨の成長を誘発するために、凍結乾燥された子
牛の皮の再生コラーゲンをヒドロキシアパタイト調製物
と混合した混合物を用いて限定的な成功を報告した。骨
の修復において、コラーゲンの免疫性の主要源であるテ
ロペプチドを明らかに含有するコラーゲンを無機質と組
み合わせた形の使用もいろいろ報告されている。例えば
、　ｌ１ａｙａｓｈｉ、　Ｋ。

ら、　Ａｒｃｈ　０ｒｔｈｏ　　Ｔｒａｕｍａｔ　Ｓｕ
ｒ　　（１９８２）　９９　：　２６５−２６９　；　
Ｂａｔｔｉｓｔａ、米国特許第４，３４９，４９０号（
水和されたゼラチンを使用）　　；　Ｃｒｕｚ、　Ｊｒ
、　、米国特許第３．７６７．４３７号（コラーゲンの
カルシウム沈澱型を使用）；およびＢａｔｔｉｓｔａ、
ら、米国特許第３，４４３，２６１号（リン酸カルシウ
ムに加えて、凝集したトロポコラーゲン単位の微結晶を
含む“新しい型”のコラーゲンを使用）を参照されたい
。

Ｍｉｙａｔａ、　　ら（米国特許第４，３１４，３８０
号）は、全ての有機物質を除去するために、動物の骨の
処理により直接調製した無機質の背骨を利用した。これ
はアテロペプチドコラーゲンで被覆されていた。

特開昭５８−５８０４１　（１９８３年４月６日公開）
には、アテロペプチドコラーゲンで処理した孔を有する
。

スポンジのような多孔質リン酸カルシウム材料が開示さ
れている。このコラーゲンは２重量％以下の濃度を有す
る溶液状コラーゲンからＭ４される。

この日本出願には、この物質の孔への骨芽細胞の進入お
よび新しい骨の成長力９ｇ告されている。欧州特許出願
公開第０３０５８３号（１９８１年６月２４日公開）に
は、骨の修復においてコラーゲンフリース■をヒドロキ
シアパタイトと混合して用いることが開示されている。

このコラーゲン材料は市販品であり、非コラーゲン性の
不純物のタンパク分解酵素による分解により動物の皮膚
から得られ、凍結乾燥しガンマ線で滅菌されている。こ
のコラーゲン調製物は柔軟な膜状の物質を形成するが、
テロペプチドを含有しており、加工によって部分的に分
解される。

本発明は、色原の骨髄がコラーゲン調製物で拡張される
組成物を与える。そしてその操作性は。

無機質成分を添加することによって向上する。

（発明の要旨） 本発明は、骨の欠陥修復のための組成物を提供する。こ
の組成物は、利用されるべき天然の組織の骨髄に固有の
利点を与える。他方１本組成物は供給不足の問題や操作
上の困難を克服する。ｍ体として適当な再生した繊維状
コラーゲン調製物を含有する組成物は、効率よくそして
これらのＭｉ織のみの効果に匹敵し得るくらいに骨の修
復を達成するために、適合した組織の供給を拡張する機
能を果たし得ることが見い出されている。リン酸カルシ
ウム無機質成分の添加により、この組成物の操作性を、
圧縮またはねじれを受けない組成物と同様に、応力を生
じる欠陥修復に適合させる。

従って、ある様相において１本発明は、色原の骨髄に加
えて、増量剤および増強剤を含有する組成物を利用して
骨の欠陥修復を媒介する方法を指向している。この増量
剤および増強剤は展性を付与するために充分な生理食塩
水とともに、再生繊維状アテロペプチドコラーゲンおよ
びリン酸カルシウム無機質粒子からなる。別の様相にお
いて。

本発明は、この方法に有用な組成物およびこれらの組成
物を調製する工程に関する。

本発明の骨の欠陥修復用の骨髄／コラーゲン／無機質マ
トリックスは、応力を生じる骨、および応力を生じない
骨の３両方の骨における欠陥を修復するための組成物で
あって、再構成した繊維状アテロペプチドコラーゲンお
よびリン酸カルシウム無機質成分を含有するコラーゲン
／無機質の調製物および展性のある調製物を得るのに充
分な流体と白虎骨髄との混合物から本質的に成るマトリ
ックス、を含む。

本発明の骨の欠陥の修復方法は、応力を生じる骨、およ
び応力を生じない骨の１両方の骨における欠陥を修復す
る方法であって、上記組成物を骨における欠陥に移植す
ることを包含する。

本発明の骨の欠陥修復用の骨髄／コラーゲン／無機質マ
トリックスを調製する方法は、０原骨髄。

再構成された繊維状のアテロペプチドコラーゲン１およ
びリン酸カルシウム無機質成分から本質的になるマトリ
ックスを調製するための方法であって。

コラーゲンと無機質とのあらかじめ調製された混合物と
、０原骨髄とを混合することを包含する。

口を　　する、工′ Ａ、貴ＩＩＪ矩分 本発明の方法に用いる組成物は、自原の骨髄成分および
コラーゲン／無機質の増量剤／増強剤成分から本質的に
なるマトリックスを包含する。この自原の骨髄成分は、
好ましくは修復すべき欠陥を有する同一個体あるいはこ
のことが不可能ならば、受容体においてこの個体に由来
する物質が免疫抗原性ではないような遺伝的に充分によ
く関連した個体に由来する。同一個体あるいは双子を除
いては、遺伝的近縁性の程度は連続体を表していること
が認識されている。そして、充分な近縁関係が免疫抗原
性を防ぐために存在するのかどうかを前もって予測する
方法が完全に正しいという訳ではないことも認識されて
いる。しかしながら。

現行の方法はこれらのパラメーター内で実施されており
、外科的な移植手法に対して遺伝的適合性を評価する試
みが行われてきたが、成功する場合も成功しない場合も
ある。一般的に、ここで用いているように、“自原”と
は、同一人物（または双子の片方）あるいは以下の個体
のいずれかに由来する物質のことを言う。この個体は、
標準的でありかつ通常用いられている技術および基準に
よって、このような物質の使用可能な源を提供するため
に充分によく関連していると判断される。

このような“自原”性の評価を得る方法および／または
このような個体から骨髄を切除する方法は。

当該分野では標準的であり９本発明の一部を形成するも
のではない。このような決まった方法で調製した骨髄は
、移植の直前にコラーゲン／無機質の増量剤／増強剤の
混合物と混合される。この骨髄は、除去するように使用
され得る。

Ｂ、コラーゲン 調製物のコラーゲン部分は２例えば軟組織の修復に用い
られる市販の調製物のような、再生した繊維状の調製物
の非免疫抗原型である。これらの調製物には、ザイダー
ム０コラーゲン移植材（Ｚｙｄｅｒｍ［有］ＣｏｌＣｏ
１１ａ　Ｉｍｐｌａｎｔ、　ＺＣＩ）が包含される。こ
れは３５ｍｇ　／　ｍｌおよび６５■／　ｍＨの濃度の
ものが、コラーゲンコーポレーション（パロ　アルドＣ
Ａ）より入手可能である。一般的に、これらのコラーゲ
ン調製物は動物の皮膚から調製される。しかし、主にｒ
型コラーゲンのどのような起源でも用いられ得る。この
調製は、３重らせんの部分を越えて伸長しているテロペ
プチド部分を除去するために、適当なタンパク分解酵素
を用いた処理を包含する。

このテロペプチド部分は、らせん間の固有の架橋の原因
となり、そしてこの調製物の免疫抗原性の少なくとも一
部分の原因になっている。

適当な手法では、哺乳類の皮の調製物、好ましくはウシ
の皮を洗浄し、脱毛し、そして粉砕するかまたは細かく
切り刻んで微細な調製物が形成される。この調製物は非
変性条件下で水性媒体に分散させ、コラゲナーゼ以外の
タンパク分解酵素。

好ましくは低いｐＨで活性を有する酵素で分解すること
により、可溶化される。例えば、　ＩＩｃＩあるいは、
カルボン酸く例えば２酢酸、マロン酸または乳酸）の希
酸溶液を通常１．５〜５の範囲（用いる酵素に依存）の
ｐ）！および低温で用いる。好ましい手法は、細かく砕
いた組織をｐＨが約２．および２０℃で１〜５ｇ／ｊ！
の濃度になるようにＨＣｌ中に分散させることである。

組織が分散した後、酵素を添加し、この酵素がテロペプ
チドおよび組織の他の可溶成分を分解するように、この
混合物をインキュベートする。コラーゲンの３重らせん
部を攻撃しないテロペプチドの分解に適当な酵素には。

ペプシン、パパイン、およびトリプシン、好ましくはペ
プシンが含まれる。これらの酵素は、ｍ織のコラーゲン
含量に基づいて０．１〜１０重量％の範囲の酵素濃度で
用いられる。インキュベーションの期間は約２日から２
週間まで持続でき、可溶化工程は溶液の粘度を測定する
ことにより監視し得る。粘度が実質的に一定のレベルに
達すれば、可溶化は完了する。そこで酵素を不活性化し
て除去する。

酵素を不活性化した後、変性された酵素および組織の分
解された部分を除去するために１種々の技術およびその
組み合わせによってこの溶液を処理する。これらの技術
には２例えば透析、沈降あるいは濾過が含まれる。沈降
または濾過した固形分からコラーゲンを含む可溶成分を
分離し、そして濃縮する。また必要に応じて沈澱または
イオン交換クロマトグラフィーにより分画し、そしてさ
らに濃縮して実質的に純粋なアテロペプチドコラーゲン
溶液を作る。コラーゲンは０．０ＩＮ　ＨＣＩのような
弱酸によく溶け、そしてこの溶液中のコラーゲンの典型
的な濃度レベルは１〜１０■／ｍｌである。

この溶液状コラーゲンは、低い温度、好ましくは約１０
〜２５℃で、好ましくは生理的イオン強度に比べて低張
条件下で、この溶液を中和することにより繊維状の形に
再生される。この中和溶液は。

直接的にあるいは好ましくは可溶化コラーゲンをこの溶
液に対して透析することによって、添加され得る。約０
．０３〜０．１．好ましくは０．０６のイオン強度が用
いられる。リン酸２ナトリウムまたは水酸化ナトリウム
のような適当な塩基または緩衝液を添加することにより
、　ｐＨは、溶液状コラーゲンが再凝集して繊維になる
ようなレベルにまで高められる。繊維形成はこれらの条
件下で起こるが。

ｐＨは約５〜１０の範囲であり、最終的なｐＨは７〜８
の範囲が好ましい。繊維形成段階の期間は通常１７２〜
１８時間の範囲である。

場合によって、再生したアテロペプチドコラーゲンゲル
懸濁液は１例えば各種のアルデヒドのような架橋剤で架
橋化し得る。このようなアルデヒドには、ホルムアルデ
ヒド、アセトアルデヒド。

グリオキサールピルビン酸アルデヒドおよびジアルデヒ
ドスターチ、好ましくはゲルタールアルデヒドが含まれ
る。架橋反応中、コラーゲン濃度は。

約１〜１０■／−９好ましくは２〜５ｍｇ／艷に保たれ
る。架橋化の後３反応は架橋剤の官能基と反応して水溶
性付加物を形成するような官能基を有する化合物で抑制
し得る。特に９例えばグリシンのような遊離アミノ基を
有する化合物は、この点で使用可能である。過剰の架橋
剤は洗浄することにより除去し得る。

（結果として架橋を有するかあるいは有さない）コラー
ゲン懸濁液は、典型的には濃度が１０〜１００■／−１
好ましくは約３０〜７０■／−の水溶液中の懸濁液であ
る。好ましい懸濁媒体は等張性生理食塩水である。しか
し、コラーゲン懸濁液を安定化させ得る他の緩衝溶液ま
たは水溶液も受は入れられる。

上記の一般的な調製法は１本発明の組成物に適するコラ
ーゲンを調製するために用いられる手法の典型である。

しかしながら、用いた特定の手法は、得られた調製物が
実質的にテロペプチド部分を有さす、再生され、繊維で
あって、そして基本的に純粋なコラーゲン（これは、天
然の環境中でコラーゲンと共存する物質によって汚染さ
れていナイ）である限り１重要ではない。

それゆえ、“再生した”コラーゲンとは１個々の天然の
３重らせん分子に分解して溶液状にし。

次いで“繊維状”の形に配合するコラーゲンのことを言
う。この形では、原繊維はその約４分の１の長さの整数
倍だけ互いにずれた。長く、ｉＲいコラーゲン分子から
なる。このことから、繊維へとさらに凝集し得る天然の
繊維状コラーゲンに類似した帯状構造となる。

ある適当なコラーゲン成分は、繊維状の形態へ再生され
、ゲルとして供給されるアテロペプチドコラーゲンであ
る。このような再生アテロペプチドコラーゲンゲルは、
生理食塩水中に３５■／　ｍｌまたは６５■／　ｍｌの
コラーゲンを含有し、コラーゲンコーポレーション（パ
ロ　アルド、カリフォルニア）で製造された調製物中の
ザイダーム■コラーゲン移植材（ＺＣＩ）として市販さ
れており入手可能である。本発明の組成物に用いるため
に、　ｚｃｒ調製物をリドカイン（ｌｉｄｏｃａｉｎｅ
）または他の鎮静剤なしで用いる。ここで用いられてい
るように、′ＺＣＩ”とは、コラーゲン成分それ自体よ
りはむしろ。

水性コラーゲン懸濁液のことを言う。

Ｃ０皿且１双立 ここで用いられるように、“リン酸カルシウム無機質”
物質とは、微細構造、リン酸塩のプロトン化状態、また
は水和の程度にかがわらず、　Ｃａ”とリン酸塩イオン
から構成されるような物質を表す。リン酸カルシウム無
機質物質は、リン酸３カルシウム（ＴＣＰ）　（例えば
シンソゲラフト０リン酸３カルシウム）、またはヒドロ
キシアパタイト　（＋１Ａ）　　（例えば、ペリオグラ
フの、アルベオグラフ［相］。

オルソマトリックス”　ＨＡ−１０００”、またはオル
ソマトリックスＴＭＨＡ−５００”　ヒドロキシアパタ
イト特別調製物）の市販タイプのような種々のタイプを
含む。このヒドロキシアパタイトまたはリン酸３カルシ
ウムも、　Ｔｅｒｍｉｎｅ、ら、上動」狭匹順り町」琲
■（１９７０）　１４０　：　３０７−３２５により、
あるいはＨａｙａｓｈｉ＋に、ら、　Ａｒｃｈ　０ｒｔ
ｈｏ　　Ｔｒａｕｍａ　Ｓｕｒ　　（上記）によって、
開示されるような公知の方法により、調製されうる。こ
の調製物は、様々な程度の多孔性および種々の密度を有
する。フルオロリン酸カルシウムのようなリン酸カルシ
ウムのハロゲン化類似物も包含される。どのような生物
学的に適合し得るリン酸カルシウム無機物も用い得る。

しがし、　ＴＣＰとｌ（Ａの混合物がより好ましい。

本発明で用いられる無機質調製物は、ある範囲の多孔性
を有するかもしれないことは銘記すべきである。もちろ
ん多孔性はこの無機質物質の密度に影響する。市販のリ
ン酸カルシウム無機質調製物は、０．５〜３．１６ｇ／
Ｗｄｔの範囲で嵩密度において変化する。

Ｄ・工金生 本発明の組成のマトリックスは、好ましくは繊維状コラ
ーゲンおよびリン酸３力ルシウム無機質の懸濁液からあ
らかじめ調製された混合物と、骨髄の懸濁液とを単に混
合することにより、形成される。（他には、別の順序が
用いられ得る。例えば、この０原物質をこのコラーゲン
とまず混合し。

それから無機質を加えてもよい。しかし、この０原物質
は通常ドナーから新鮮に供給されるので・あらかじめ混
合した成分の残りを有することは有利である。） この０原物質やコラーゲン／無機質の懸濁液は。

骨髄の５％程度を含む容積比で混合され得る。この０原
物質は、欠陥部に置くだけでも供給すると効果があるこ
とは、当業者に公知である。本発明の目的は、必要とさ
れるこの物質の量を減らすこと、およびその操作特性を
向上させ名ことである。

それゆえ、自原成分のパーセントにおける上限が完全に
任意であることは、明らかである。しかし。

限定するために、コラーゲン／無機質懸濁液と骨髄の５
〜５０容積％の範囲とを混合すれば、骨の欠陥の修復を
達成するべき技術者の能力への寄与を示すための、０原
物質の必要量が充分に減少されることが考えられる。こ
の成分を調製するために用いられるコラーゲン懸濁液は
、その４４　ｉ　？ｅｉ、Ｃ度が７倍変化し得るだけで
なく、コラーゲン／無機質マトリックスの無機質成分は
密度が６倍の範囲を越えて変化し得るので、こ−のこと
から、乾燥重量に基づくかなりの範囲の固形成分が生じ
る。この最終組成は、展性のある塊りを形成するような
堅さでなければならず、また以下の容積パーセントによ
れば、これが得られるような濃度の懸濁液として、骨髄
とコラーゲン／無機質混合物との両方が供給されること
が推測される。従って、固形成分の効果的な範囲はかな
り広い。

このコラーゲン／無機質混合物それ自体は、この無機質
を完全に湿らすのに充分なコラーゲン懸濁液とともに、
展性の組成物であるように調製される。適当な濃度（例
えば、　３゜５％または６．５％のような、３〜７％）
の懸濁液としてコラーゲンが供給され、そして無機質が
乾燥形態で供給されると、８０：２０から３０　：　７
０の無機質に対するコラーゲン懸濁液の重量比が、この
無機質成分の多孔性に応じて操作できるだろう。このこ
とは、正確な量の流体を供給すること、および最′４！
！混合物に対する正確なコラーゲン量を供給すること、
の両方に関連する。もちろん、このコラーゲンおよび無
ａ質なら、乾燥中に混合され得る。そして同等の組成を
与えるように、この混合物に流体が加えられ得る。この
コラーゲン濃度は低く、３〜７％であるので、無機質の
流体に対する重量比も約８０：２０〜３０　：　７０で
ある。乾燥重量でのコラーゲンは。

１００あたり０．９〜５．６の範囲であろう。

より好ましい比はい（つかの要因に依存している。この
要因には、用いる骨髄材料の性質、欠陥の性質、欠陥の
サイズ、患者の代謝、および欠陥を修復する医師の判断
が含まれる。上で述べたように１本発明の組成物は、コ
ラーゲン／無機質担体に対する広範囲の比の骨材から構
成される。

このマトリックス物質に加えて、欠陥の修復に用いられ
るような組成物も、接合材、緩衝液、薬剤、賦形材など
のような他の成分を少量含んでいてもよい。

Ｅ０則戴１すｌ九刑 本発明の組成物は、以下の標準的な外科的手法を用いて
、骨の欠陥に移植される。この方法は。

骨髄または海綿状の骨の調製物だけを供給する際に用い
られる方法により２代表される。このような方法は、整
形外科や歯科手術の医師によく知られており、そしてこ
れらの専門家に、一般に理解された技術を用いて適用さ
れる。

本発明の組成物による移植に適当な患部である欠陥には
、骨折、先天的な骨の欠陥、外科的に生じた骨の欠陥、
補遺を必要とする骨の構造（例えば、歯槽の背部の増大
）、および歯周の欠陥、が包含される。白眉の海綿状の
骨（現在では特別の物質）で埋めるのに適当な基質であ
るどのような欠陥でも、以下のことを除くと１本発明の
組成物に適当である。本発明の組成物中の物質の利用価
値が増すと、大きすぎる欠陥の治療が可能となり。

そして白眉骨で埋めるには多すぎる物質が必要になるだ
ろう。

要約すれば、この方法では、骨髄を以下の懸濁液と混合
して含有される骨材の懸濁液から本質的になるようなマ
トリックスを含む組成物が使用される。この懸濁液は、
リン酸カルシウム無機質と混合されたアテロペプチドの
純粋で再構成された繊維状コラーゲンである。この骨髄
は、上で定義したように、白眉でなければならない。つ
まり。

それらは、同し個体、または調製物が受容体中で非免疫
原性である非常によく似た個体に由来せねばならない。

他方、このコラーゲンおよび無機質物質はどのような原
料に由来していてもよい。このテロペプチドを除去する
と、外来性源を用いても、コラーゲンの免疫原性が充分
に減少する。ＨＡやＴＣＰのようなリン酸カルシウムが
生物学的に適合することは知られている。このコラーゲ
ン３Ｆ］　Ｍ物の再構成された繊維の性質は１組成物中
の骨髄によって開始される骨の成長を伝導させる。この
無機質の物理的特性は、操作をより便利にし、骨髄だけ
よりも広範囲の欠陥において、マトリックスの使用を可
能にする。この混合物は海綿状の骨を模倣するが、より
容易に人手できる。

以下の実施例は本発明を例示するものであり。

その範囲を限定するものではない。

（実施例） 以下に本発明を実施例について述べる。

実見炎上 １“　コラーゲン濃度　　マトリックスのＵ混合物を以
下のように調製する。６５■／ｍ１ＺｃＩの４．８ｃｃ
を２．５ｇのＴＣＰ／ＨＡ混合物（７０％の多孔性、　
　ｄ　＝　０．６　ｇ　／　ｍｌ、　　４．２ｃｃ）と
よく混合した。

得られた混合物の容積は５．６ｃｃであった。それは約
４重量％のコラーゲン、３４重量％の無機質および６２
重量％の生理食塩水を含む。この混合物に対し、　１．
４　ｃｃの骨髄を加えて、７ｃｃの組成物（２０容積％
の組成物）を得た。それゆえ、得られた組成物は、約１
６重量％が骨髄、３重量％がコラーゲン。

５２重量％が生理食塩水、そして２９重量％が無機質で
ある。

実施例１で調製したマトリックスを、骨髄ではなく無機
質で再構成璧た繊維状コラーゲンのマトリックス、およ
び骨髄で再構成した繊維状コラーゲンのマトリックス（
これは、イヌのモデルを用いた骨の移植材として効果が
ある）、と比較する。

このモデルは以下の通りである。１８の成熟雑種犬（２
〜５ｍ？＋、２０〜３０ｋｇ）を、ラジオグラフィによ
り成熟型の骨格構造を持つことを確かめ、研究用に６匹
ずつのグループに分ける。手術用に、各イヌをハロタン
で麻酔し、末梢の尺骨の２．５ｃｏ＋切片（これは、茎
状突起からの標準的な距離を占める）を削りとる。この
尺骨の切片を骨髄間の留めで連結し、検査用骨移植材を
欠陥に移植する。軟ｍ織や皮膚は標準的な方法で閉塞さ
れる。

加えて、水冷した冠状ノコギリ　（カーブ生検針）を用
いて、近接の上腕骨の海綿状の骨内に９．５×２０鰭の
欠陥をつくった。この欠陥も検査用の骨移植材で埋めら
れ、そして軟組織や皮膚は標準的な方法で閉塞される。

骨髄が検査用の骨移植材の一部であると、骨髄は同じ側
の大腿骨から吸引により得られる。種々の細胞タイプの
骨髄におけるその細胞数も得られる。

回復後、イヌが決まった囲いで走れるように。

そして手術した肢の外部固定やいかなる活動の拘束もな
しで観察できるように、イヌを戻す。

４週間隔で、イヌを麻酔し、骨生成量、融合程度、およ
びモデル化の程度を評価するために、ラジオグラフィー
をとる。種々の間隔で、血清サンプルをとり、適当な色
素（特にテトラサイクリン。

カルセビングリーン。キシレノールオレンジ、またはア
ラザリンレッド）を注入することにより。

骨の螢光標識を行う。

２４週間後、このイヌにバルビツール酸を注入して殺し
、修復した骨の欠陥を１組織学的および機械的検査によ
り評価する。Ｍｉ織学的検査は５メタクリル酸メチルに
はめ込んだ薄切片を検査することにより１行われる。機
械的評価は、　Ｂｕｒｓｔｅｉｎ−Ｆｒａｎｋｅｌ　ｔ
ｏｒｑｕｅ　ｔｅｓｔｅｒ　（Ｂｕｒｓｔｅｉｎ、　Ａ
、Ｈ，、ら、ＬＢｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ　（１９７１
）　４　：　１５５−１５８）による。機械的強度は、
破壊するまでの荷重、破壊するまでの変位、荷重／変位
の勾配、およびエネルギー吸収に基づいている。

これらの結果から、実施例１の調製物は１尺骨欠陥と上
腕骨欠陥の両方において、使用可能な骨の再生を媒介す
る際に効果的であることが示される。

（発明の要約） 骨の欠陥の修復用の方法や組成は、再構成した繊維状の
コラーゲンやリン酸カルシウム無機質の混合物で増量し
、増強した骨髄から成るマトリックスを用いる。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、応力を生じる骨、および応力を生じない骨の、両方
   の骨における欠陥を修復するための組成物であって、 再構成した繊維状アテロペプチドコラーゲンおよびリン
   酸カルシウム無機質成分を含有するコラーゲン／無機質
   の調製物および展性のある調製物を得るのに充分な流体
   と自原骨髄との混合物から本質的に成るマトリックス、
   を含む組成物。 ２、前記マトリックスが５〜５０％の自原骨髄容積であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ３、前記コラーゲン／無機質調製物が、２０〜７０％の
   無機質および３０〜８０％の繊維状コラーゲン懸濁液で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ４、前記コラーゲンが３０〜７０ｍｇ／ｍｌの懸濁液と
   して供給される特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ５、前記無機質が、ＨＡ、ＴＣＰ、またはそれらの混合
   物から選択され、これらが０．５〜３．１６ｇ／ｃｃの
   嵩密度を有する特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ６、応力を生じる骨、および応力を生じない骨の、両方
   の骨における欠陥を修復する方法であって、 再構成した繊維状アテロペプチドコラーゲンおよびリン
   酸カルシウム無機質成分を含有するコラーゲン／無機質
   の調製物および展性のある調製物を得るのに充分な流体
   と自原骨髄との混合物から本質的に成るマトリックス、
   を含む組成物を、骨における欠陥に移植することを包含
   する方法。 ７、自原骨髄、再構成された繊維状のアテロペプチドコ
   ラーゲン、およびリン酸カルシウム無機質成分から本質
   的になるマトリックスを調製するための方法であって、 コラーゲンと無機質とのあらかじめ調製された混合物と
   、自原骨髄とを混合することを包含する方法。