KR100689250B1

KR100689250B1 - 흉골 절개 후 흉골의 치유를 증진시키는 방법

Info

Publication number: KR100689250B1
Application number: KR1020027004191A
Authority: KR
Inventors: 마사시 고메다; 야수히코 다바타
Original assignee: 가켄 세야쿠 가부시키가이샤; 야수히코 다바타; 마사시 고메다
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2007-03-08
Also published as: CA2385498A1; DE60009525T2; CN1382058A; ATE262918T1; KR20020040828A; JP2003510289A; CA2385498C; EP1218026B1; WO2001022989A3; JP4657549B2; CN1180841C; EP1218026A2; AU7449500A; WO2001022989A2; DE60009525D1; US6732738B1

Abstract

본 발명은 bFGF, aFGF, TGF β, VEGF, HGF, BMP, PDGF, TGF β, 다른 시토킨 또는 유전자와 같은 혈관형성인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성되는 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함하는 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용시키는 것을 포함하는, 하나 이상의 흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후의 흉골 치료를 증진시키는 방법 및 상기 방법에 사용되는 약제; 상기와 동일한 성분을 포함하는 흉골절개 후 흉골의 치유 또는 치료를 증진시키는 약제 및 상기 약제의 용도에 관하여 개시한다.

Description

흉골 절개 후 흉골의 치유를 증진시키는 방법{METHOD TO ENHANCE HEALING OF STERNUM AFTER STERNOTOMY}

본 발명은 혈관형성 인자(angiogenetic factor(s))를 함유하는 약제를 사용하여, 하나 이상의 내흉부동맥(internal thoracic arteries, 이하 몇몇 경우에 있어서 "ITA"라 칭함)의 제거를 동반하는 흉골절개(sternotomy)를 포함하는 심장개방수술(open heart surgery) 또는 관상동맥수술(coronary artery surgery)와 같은 수술에 있어서, 흉골절개(즉, 흉골을 심장까지 절제하는 것) 후의 흉골 치유를 증진시키는 방법에 관한 것이다.

흉골절개는 심근골절(myocardial infraction) 및 이의 기계적 합병증, 심장 판막 질환, 대동맥 질환, 및 선천적 심장 질환과 같은 다양한 심장 질환이 있는 심장의 수술시 거의 언제나 필요하다. 그러나, 흉골의 치유에 많은 시간이 걸리고 어떤 경우에는 잘 치유되지 않는다.

흉골의 느린 치유 또는 불완전한 치유는 심장수술로 인한 흉골절개 후에 발생하는 문제 중 한가지 이다. 느린 치유는 환자의 병원 체류기간을 연장시켜 치료 비용을 상당히 증가시키고, 환자의 업무 또는 사회 활동에의 복귀를 지연시킨다. 흉골의 불완전한 치유는 흉골절개를 통한 심장수술 후의 심각한 문제 중 한 가지 이며, 고비용의 집중적인 치료에도 불구하고 사망률 및 이환률(morbidity)를 증가시키는 심각한 흉골 상처 감염을 종종 야기시킨다. 이전의 연구에 의하여 밝혀진 불완전한 흉골 치유의 위험 인자는 다음과 같다: 비만, 만성 폐색성 폐질환 (예컨대, 만성 기관지염 또는 폐기종), 고령(elderly age), 말초혈관질환, 재수술, 당뇨(diabetes mellitus), 내흉부동맥도관(ITA conduit)의 사용, 수술시간, 낮은 심장 박출량, 기계적 환기(ventilation) 시간, 및 출혈의 재검. 상기의 위험 인자를 갖는 환자의 수가 증가하고 있으며, 느린/불완전한 흉골 치유의 문제는 보다 해결하기 어려워질 것이다. 당뇨 환자들은 혈액공급이 부족하여 특히 양측 내흉부동맥(bilateral internal thoracic arteries, 이하 몇몇 경우에 있어서 "BITA"라 칭함) 제거(즉, 심장에 대한 이식) 후 흉골의 괴사를 나타내기 때문에 특히 BITA 이식에 적합한 형태를 나타내는 심장을 갖는 당뇨 환자에 있어서, 관상동맥 이식 수술시, 느린/불완전한 흉골 치유는 종종 양측 내흉부동맥의 사용을 제한시킨다.

염기 섬유아세포 성장 인자(basic fibroblast growth factor, 이하 몇몇 경우에 있어서 "bFGF"라 칭함)는 강력한 혈관형성(즉, 새로운 혈관을 형성하여 흉골에 혈액 공급을 증가시킴) 분열유발인자(mitogen)일 뿐 아니라, 골 형성을 촉진할 수 있다는 것이 보고되어 있다. aFGF, VEGF, TGF β와 같은 다른 성장 인자는 그들의 혈관형성 효과를 통하여 흉골 치유를 다소 증진시킬 수 있다.

본 발명자들 중 일부는 유럽특허 제0 493 737호에서 이미 골질환의 치료에 bFGF를 함유하는 약제를 사용하는 것을 제안한 바 있다. 즉, 본 발명자들 중 일부는 이미 유럽특허 제0 493 737호에서 골질환의 치료에 bFGF를 함유하는 약제를 사용하는 것을 제안하였고 유럽특허 제0 702 959호에서는 bFGF를 함유하는 가교된 젤라틴 겔 제제를 사용할 것을 제안하였다. 유럽특허 제0 493 737호에는, 골다공증, 골연화증, 악성 종양, 다발성 골수증 등을 동반하는 다양한 외상 골절(traumatic fractures), 다양한 피로 골절(fatigue fractures), 병리학적 골절(pathologic fractures)과 같은 골 질환, 상기와 같은 다양한 질병을 동반하는 골강도의 감소, 및 상기와 같은 다양한 질병을 동반하는 골형성 억제의 치료를 위한 신규한 약제가 개시되어 있다. 유럽특허 제0 702 959호에는, 헤모글로빈 수치 증가 효과, 골 무기질 함량 증가 효과 등이 기재되어 있다. 이들은 bFGF이 함입된 젤라틴 하이드로겔(gelatin hydrogels)이 생체내 혈관형성 효과 및 골재생을 증진시킴을 보여준다.

또한, 본 발명자들 중 일부는 "J Neurosurg., Vol. 86, pp. 871-875(1997)"에 래빗 모델을 사용하여 생분해성 하이드로겔에 함입된 bFGF의 두개골 재생에 대한 잠재적 효과를 보고하였으며, "Biomaterials, vol. 19, pp. 807-815(1998)"에는 생분해성 하이드로겔에 함입된 bFGF에 의하여 임상적으로 거의 불가능한 것으로 인식되어 있는 두개골의 골재생을 보고한 바 있다. 그러나, 상기 참고문헌 중 어느 것에도 ITA의 제거를 동반하는 흉골절개를 포함하는 흉골절개 후의 흉골의 치유에 관하여 기재된 바가 없다. 흉골은 두개골 또는 장골(long bones)과 모양과 혈액 공급에 있어서 차이(즉, 혈액공급 동맥의 차이)가 있으며; 이러한 차이는 흉골절개(즉, 거의 가로 절개 보다는 세로 절개) 후에 보다 뚜렷하게 나타난다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 BITA 제거를 동반하는 흉골절개를 포함하는 흉골절개 후 흉골의 치유를 증진시키는 방법을 제공한다. 이러한 방법에 의하여, 환자의 입원기간을 단축시키고 불완전한 흉골의 치유과 관련된 합병증을 경감시킬 수 있으며, 이로 인하여, 치료비가 절감되고 환자의 업무 복귀가 용이하게 되고 그들의 생산성이 증가될 것이다. 본 발명은 혈관형성 또는 골형성 인자를 함유하는 약제를 사용함으로써, 흉골을 효과적으로 치유시킬 수 있다.

흉골절개 후의 흉골의 느린 치유 또는 불완전한 치유의 문제를 극복하기 위한 시도에 있어서, 본 발명자들은 하기와 같이 흉골의 치유를 증진시키기 위한 몇 가지 방법을 개발하였다. 약술하면, 흉골을 안정화시키고 흉골의 치유를 보조하기 위하여 흉골에 대한 혈액 공급의 부족을 상쇄하거나 골형성을 보조(즉, 흉골을 위한 골조직의 형성을 보조)하기 위하여, 본 발명은 한 가지 이상의 상기 혈관형성 인자 또는 이들의 유전자를 흉골 또는 혈관형성을 증진시키는 주변 조직에 적용시킨다.

즉, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용하는 것을 포함하는, 하나 이상의 흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후의 흉골의 치유 또는 치료를 증진시키기 위한 방법과 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용하는 것을 포함하는, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후의 흉골에서의 골 재생을 위한 방법과 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용하는 것을 포함하는, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 흉골 주변에 혈관을 형성시키는 방법과 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 골절 부위의 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 늑골, 연골 또는 이들의 접합부의 골절 부위와 직접적으로 접촉하여 적용하는 것을 포함하는, 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 골절 부위를 치료하는 방법과 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용함으로써, 하나 이상의 흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 흉골의 치유 또는 치료를 증진시키기 위한 약제와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용함으로써, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동 반하지 않는 흉골절개 후의 흉골에서의 골 재생 약제와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용함으로써, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 흉골 주변에 혈관을 형성시키는 약제와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골절개 후 골절 부위의 치료를 위한 약제를 늑골, 연골 또는 이들의 접합부의 골절 부위와 직접적으로 접촉하여 적용함으로써, 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 골절 부위를 치료하는 약제와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용함으로써, 하나 이상의 흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 흉골의 치유 또는 치료를 증진시키기 위한 약제의 용도와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용함으로써, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동 반하지 않는 흉골절개 후의 흉골에서의 골 재생 약제의 용도와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골 치료를 위한 약제를 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용함으로써, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 흉골 주변에 혈관을 형성시키는 약제의 용도와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

또한, 본 발명은 흉골절개 후 골절 부위의 치료를 위한 약제를 늑골, 연골 또는 이들의 접합부의 골절 부위와 직접적으로 접촉하여 적용함으로써, 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 골절 부위를 치료하는 약제의 용도와 관련된 것으로, 상기 약제는 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함한다.

도 1은 세 그룹의 수술 전 수준과 비교한 흉골 주변 혈류를 보여주는 그래프이다.

도 2A 내지 2C는 수술 4주의 흉골 주변의 결합조직의 현미경 사진이다. 이 때, 도 2A는 그룹 A(bFGF)이고, 도 2B는 그룹 B(대조군)이고, 도 2C는 그룹 C(모의군)이다.

도 3은 세 그룹 간의 흉골 주변 혈관 개수를 비교하여 나타낸 그래프이다.

도 4A 및 4B는 각각 세 그룹 간의 골 무기질 함량 및 골 무기질 밀도를 비교하여 나타낸 그래프이다. 이 때, 그룹 A는 bFGF이고, 그룹 B는 대조군이고, 그룹 C는 모의군(sham)이다.

도 5는 수술 2주 또는 4주 후 세 그룹간의 새로운 골 형성을 비교하여 나타낸 그래프이다.

도 6A 내지 6C는 수술 2주 후 흉골로부터 얻은 조직학적 단면을 보여주는 현미경 사진이다. 이 때, 그룹 A는 bFGF이고, 그룹 B는 대조군이고, 그룹 C는 모의군이다.

도 7A 내지 7C는 수술 4주 후 흉골로부터 얻은 조직학적 단면을 보여주는 현미경 사진이다. 이 때, 그룹 A는 bFGF이고, 그룹 B는 대조군이고, 그룹 C는 모의군이다.

도 8A 및 8B는 수술 4주 후 흉골로부터 얻은 골 신티그램(bone scintigram)을 보여주는 현미경 사진이다. 이 때, 그룹 A는 bFGF이고, 그룹 B는 대조군이다.

도 9는 수술 4주 후 ^99mTc-MPD의 투여 30 분 및 60 분 후 두 그룹의 흉골로부터 얻은 골 신티그램을 비교하여 나타낸 그래프이다.

도 10A 및 10B는 수술 4주 후의 흉골의 X-레이 사진이다. 이 때, 그룹 A는 bFGF이고, 그룹 B는 대조군이다.

도 11A 및 11B는 각각 수술 4주 후의 흉골의 골 총량과 골 밀도의 비교를 나타낸 그래프이다. 이 때, 그룹 A는 bFGF이고, 그룹 B는 대조군이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

BITA의 절제를 동반하는 흉골절개를 포함하는 흉골절개 후의 흉골 치유를 증진시키기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 흉골 또는 흉골 주변에 적용되어 흉골 치유를 증진시키는 약제는 bFGF 또는 예컨대, 염기 섬유아세포 성장 인자(이하, 몇몇 경우에 있어서 "bFGF"라 칭함), 산성 섬유아세포 성장 인자(이하, 몇몇 경우에 있어서 "aFGF"라 칭함), 혈관 엔도테리알 성장 인자(vascular endotherial growth factor, 이하, 몇몇 경우에 있어서 "VEGF"라 칭함), 조직 성장 인자-β(이하, 몇몇 경우에 있어서 "TGF β"라 칭함), 간세포 성장 인자(hepatocyto growth factor,이하, 몇몇 경우에 있어서 "HGF"라 칭함), 골 형태형성 단백질(bone morphogenetic protein, 이하, 몇몇 경우에 있어서 "BMP"라 칭함), 혈소판 유도 성장 인자(이하, 몇몇 경우에 있어서 "PDGF"라 칭함), 조직 성장 인자-α(이하, 몇몇 경우에 있어서 "TGF α"라 칭함), 다른 사이토킨(cytokines) 및 혈관형성 및/또는 골형성을 유도하는 단백질, 핵산 및 유전자와 같은 다른 혈관형성 인자를 포함한다. 혈관형성 인자들 중에서, bFGF는 얼마간의 혈관형성(즉, 새로운 혈관을 만들고 흉골로의 혈액공급을 증가시킴) 효과 및 골형성(즉, 흉골의 골조직 형성을 보조함) 효과 모두를 갖기 때문에, 흉골 치유의 견지에서 보면, bFGF가 가장 효과적일 수 있다. 그러나, VEGF 등과 같은 다른 혈관형성 인자는 가벼운 흉골 국소빈혈 등과 같은 몇몇 조건 하에서 유용할 것이다.

혈관형성/골형성 인자 또는 이들의 유사체는 bFGF와 같은 혈관형성/골형성 인자, 생리학적 또는 표준적 살린(saline) 또는 다른 통상적인 보조제(글루코오스, 수크로오스, 버퍼 등)를 포함하는 용액의 형태, 상기 용액을 사용하는 주사제 또는 스프레이, 상기 용액을 함유하는 연고, 또는 하이드로겔을 함유하는 겔의 형태로 사용될 수 있다. 이들 중에서, 본 발명에 따른 약제는 하이드로겔 형태로 사용되는 것이 특히 바람직하다. 왜냐하면, 겔은 표적 부위에 수 주 동안 머물러 있으면서 흉골이 치유될 때까지 혈관형성/골형성 인자의 공급을 지속시켜주기 때문이다. 상기 하이드로겔의 형태는 시트, 페이스트, 미립자, 관, 디스크 또는 미소구체 중 어느 한 가지일 수 있다. 본 발명에 따른 약제는 국부적 또는 전신적 적용 경로를 취할 수 있다. 그러나, 환자 신체의 다른 부위에 영향을 보다 적게 미치고, 합병증의 발생우려가 보다 적고, 표적 부위(즉, 흉골)에 보다 효과적이기 때문에, 국부적 적용이 보다 바람직하다.

한 가지 이상의 혈관형성/골형성 인자가 하이드로겔 형태로 사용될 경우, 상기 혈관형성/골형성 인자는 분자간 힘에 의하여 하이드로겔 내로 물리적으로 부동화되며, 생체 내에서 수소의 생분해(biodegradation)를 동반하면서, 상기 혈관형성/골형성 인자가 서서히 방출된다. 물리적 부동화로서, 예컨대 이온 결합, 배위 결합, 소수성 상호작용 등을 들수 있다. 혈관형성/공형성 인자의 지속적인 방출은, 혈관형성/골형성 인자의 단순한 확산에 기인하는 지속적인 방출에 의한 것이 아니고, 오직 하이드로겔의 생분해율에 의해서 조절된다. 하이드로겔의 생분해율을 하이드로겔의 수분 함량에 의하여 조절된다. 수분 함량이 많을 때에는 하이드로겔의 생분해율은 높아지고, 수분 함량이 적을 때에는 하이드로겔의 생분해률이 낮아서 지속적 방출 기간이 길어진다.

본 발명에 따른 약제를 예컨대 하이드로겔과 같은 형태로 사용하는 경우, 상기 약제는 활성성분으로서 bFGF를 가교된 지속적 방출 젤라틴 겔에 함입시킴으로써 제조할 수 있다. 가교된 젤라틴 겔의 원료로서 본 발명에 사용되는 젤라틴 겔에는 특별한 제한이 없으며, 통상적으로 사용가능한 젤라틴 겔 중에서 선택할 수 있다. 상기 사용가능한 젤라틴은, 예컨대 약 4.9의 등전점을 갖는 알칼리-처리 젤라틴(일본의 Nitta Gelatin Inc.로부터 구입 가능) 및 약 9.0의 등전점을 갖는 산-처리 젤라틴(일본의 Nitta Gelatin Inc.로부터 구입 가능) 등을 포함한다. 젤라틴으로서 한 종류의 젤라틴만 사용할 수 있는 것이 아니고, 사용 목적에 따라서, 용해도, 분자량, 등전점 및 원료와 같은 물리적 특성이 다른 젤라틴의 혼합물을 사용할 수도 있다. 이와 같은 젤라틴으로서, 여컨대 유럽특허출원 제0 702 959호에 기재된 것을 사용할 수 있다. 본 발명의 하이드로겔을 제조하기 위한 재료로서, 예컨대, 콜라겐, 히알루론산, 알긴산, 전분, 펙틴, 키틴, 키토산, 또는 이들 폴리사카라이드의 유도체를 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서 젤라틴을 가교시키기 위하여 사용되는 가교제는 생체에 독성이 없는 원료로부터 선택할 수 있다. 이와 같은 가교제로서, 예컨대 글루타르알데히드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드 및 1-시클로헥실-3-(2-모르폴리노에틸)카르보디이미드-메토-p-톨루엔술포네이트와 같은 수용성 카르보디이미드(carbodiimides), 비스-에폭시 화합물 및 포르말린 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 글루타르알데히드 및 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 하이드로클로라이드가 특히 바람직하다.

젤라틴을 열처리하거나 자외선으로 조사하여 가교시킴으로써, 상이한 생분해성을 갖는 하이드로겔을 얻을 수 있다. 젤라틴 하이드로겔 시트 내의 수분 함량은, 젤라틴 하이드로겔 시트의 총 중량을 기준으로 하여, 85 ~ 99 중량%가 바람직하며, 90 ~ 98 중량%가 더욱 바람직하고, 92 ~ 97 중량%가 특히 바림직하다.
혈관형성/골형성 인자 중에서, 특히 BITA 적출(harvesting) 후의 흉골 절개 후 흉골 치유를 증진시키기 위한 약제의 유효 성분으로서 사용되는 bFGF는 상기한 바와 같이 잘 알려진 혈관형성/골형성 인자 또는 성장 인자이다. 예컨대, 유럽특허출원 제0 493 737호에서 인간, 소, 마우스, 래트 등에 상기 인자가 존재함을 확인하였다. 기본적으로, 모든 동물 기원의 bFGF는 생체 내에서 동일한 활성을 갖는다. 그러나, 흉골 절개 후 흉골의 치유를 증진시키기 위하여 본 발명에 사용되는 약제들 중에서, 인체에서 생산되는 bFGF (인간 bFGF)의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 갖는 bFGF를 사용하는 것이 혈관형성성/골형성성의 견지에서 볼 때 바람직하다. bFGF 및 상기한 혈관형성/골형성 인자 이외에, 유럽특허출원 제0 493 737호에 개시된 bFGF의 유사체 또한 사용하능하다.

삭제

본 발명의 약제를 흉골의 표면 상에 투여하거나; 골 왁스 또는 골 아교의 일부분으로 흉골 내부에 단독으로 또는 막대기나 손톱 또는 힌지 형태 기구의 표면상에 적용하여 투여하거나; 갈비뼈 또는 카티리지(즉 연골) 또는 이들의 접합부의 골절 부위에 직접 접촉하여 투여하거나; 내흉부동맥의 베드(bed) 상에 투여할 수 있다.

본 발명에 있어서, 훙골 절개 후 흉골의 치유를 증진시키는 몇 가지 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 방법은 한 가지 이상의 bFGF, aFGF, TGF β, VEGF, HGF, BMP, PDGF, TGF α, 다른 시토킨 또는 상기 물질을 생산하는 유전자와 같은 혈관형성/골형성 인자를 흉골 가장자리 (및 관상동맥 이식 수술을 위하여 ITA를 적출한 환자의 ITA 베드)에 분사하거나 바르는(oint) 것이다.

두 번째 방법은 한가지 이상의 bFGF, aFGF, TGF β, VEGF, HGF, BMP, PDGF, TGF α, 다른 시토킨 또는 상기 물질을 생산하는 유전자와 같은 혈관형성/골형성 인자를 함유하는 용액을 흉골 가장자리 또는 주변 조직 (및 관상동맥 이식 수술을 위하여 ITA를 적출한 환자의 ITA 베드)에 주입시키는 것이다.

세 번째 방법은 본 발명자들이 개발한 생분해성 하이드로겔을 사용하는 것이다. 상기 하이드로겔은 한가지 이상의 bFGF, aFGF, TGF β, VEGF, HGF, BMP, PDGF, TGF α, 다른 시토킨 또는 상기 물질을 생산하는 유전자와 같은 혈관형성/골형성 인자가 작용부위에 오랜 시간 동안 방출될 수 있도록 하는 산성 젤라틴을 함유한다. 상기 하이드로겔은 흉골 표면의 표면의 전면(즉, 외부) 뿐 아니라, 후면(즉, 내부)에도 적용할 수 있으며; 흉벽(chest wall)으로부터 흉골의 혈액 공급을 치유시키기 위하여 상기 하이드로겔을 ITA 베드에 적용시킬 수 있다.

네 번째 방법은 bFGF, aFGF, TGF β, VEGF, HGF, BMP, PDGF, TGF α, 다른 시토킨 또는 상기 물질을 생산하는 유전자와 같은 혈관형성/골형성 인자를 한 가지 이상 함유하는 물질을 흉골의 골수(즉, 내부)에 삽입시키는 것이다. 이러한 네 번째 방법을 상기의 방법(들)과 함께 적용하여 흉골의 치유를 보다 더 증진시킬 수 있다(즉, 내부 및 외부로부터).
본 발명에 따라서 흉골절개 후 흉골의 치유를 증진시키기 위한 약제의 효과적인 투여량은 질환의 정도, 연령 또는 환자의 상태 등에 따라 달라진다. 그러나, 골절의 경우에 있어서 유효성분으로서의 투여량은 흉골절개 부위 당 약 0.1 ㎍ 내지 10 ㎎ 이 일반적이다. 치유를 가속화시키기 위하여, 약제를 흉골절개 부위, 즉, (1) 외부(즉, 흉골 표면상), (2) 내부(즉, 흉골 내 또는 흉골 골수) 및 (3) ITA 베드(즉, ITA 및 그 페디클(pedicle)이 위치한 부위)에 접촉하여 투여하는 것이 일반적으로 바람직한 적용 경로이다.

상기 본 발명의 약제는 흉골절개 후의 흉골에서의 골 재생 또는 흉골절개 후 흉골 주변의 혈관형성에 또한 효과가 있다. 따라서, 흉골절개 후 흉골에서의 골 재생 또는 흉골 절개 후 흉골 주변의 혈관형성을 위하여, 상기와 유사한 방법을 환자에 적용시킬 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

실시예 1

래트에서 흉골절개 및 BITA 제거 후 bFGF의 국부적 적용에 의하여 증진된 흉골 치유를 통하여 본 발명의 효과를 평가하였다.

등전점 4.9인 젤라틴을 알칼린법(alkaline precess)에 의하여 Ca(OH)₂를 함유하는 소뼈의 콜라겐(Nitta Gelatin 사, 오사카, 일본)으로부터 분리하였다. 겔 여과 크로마토그래피를 사용하여 표준 폴리에틸렌 글리콜 샘플과 비교하여 측정하 였을 때, 상기 젤라틴의 평균 분자량은 99000 이었다. 등전점 9.6인 인간 재조합 bFGF를 카켄 제약회사(도쿄, 일본)에서 공급받았다.

(i) bFGF-함입 젤라틴 하이드로겔 시트의 제조

10 중량% 수용액 내의 젤라틴을 25℃에서 다양한 양의 글루타르알데히드와 화학적으로 가교시켜서 상이한 가교 정도를 갖는 시트를 제조하였다. 간단히 말하면, 글루타르알데히드를 함유하는 젤라틴 수용액 4.5ml를 테플론 틀(5×5 cm², 깊이 1.8 mm)로 주조하였다. 25℃에서 12 시간동안 지속하여 가교반응시킨 후, 제조된 하이드로겔 시트를 50mM 글리신 수용액에 37℃에서 한 시간동안 침지시켜 글루타르알데히드의 잔여 알데히드기를 블로킹하고, 이차증류수(double-distilled water), 100% 에탄올 및 오토크레이빙 된 이차증류수로 세척하여 멸균 시트를 제조하였다. 이들을 동결건조시키고, 100㎍의 bFGF를 함유하는 수용액을 사용하여 함침시켜서 bFGF이 함입된 젤라틴 하이드로겔을 제조하였다. 그리하여, 직사각형 형태(1×10 mm) 및 0,7 mm 두께의 하이드로겔 시트를 제조하였다. 모든 실험 공정은 멸균 조건 하에서 수행하였다.

(ii) 동물 실험

몸무게가 300 ~ 400 g인 수컷 휘스타 래트(Wistar rat) 15 마리를 에테르로 마취시킨 후, 경구 삽관시키고, 볼륨-순환 소형 동물 환기장치(Rodant Ventilator model 683, 하버드, 미국)에서 환기시켰다. 1% 내지 2%의 이소플루란으로 수술동안 계속하여 마취시켰다. 반듯이 뒤로 누운 자세에서 정중선 피부를 절개한 후, 좌우 주요 흉부 근육을 흉골 접합부로부터 분리시키고, 좌우 늑간 근육을 노출시켰다. 마이크로스트리커(microstriker)를 사용하여 정중앙 흉골절개를 조심스럽게 수행하였다. 골 왁스(NESTO, Nippon Shoji, 일본)를 사용하여 골수의 출혈을 지혈시켰다. 6-0 폴리프로필렌 봉합사를 이용하여 ITA의 시작부분과 말초 분지부분을 연결시키고, BITA를 제외하고 전기 응결제( electrical coagulator)에 의하여 파괴시켰다. BITA의 결손을 대신하여 6-0 폴리프로필렌 봉합사를 사용하여 bFGF가 함입된 젤라틴 하이드로겔 시트(100㎍/시트)를 위치시키고 고정시켰다. 대조군으로서, 동일한 방법으로 정중앙 흉골절개 및 BITA의 절제만 수행하였다. 폐를 완전히 팽창시키기 위하여 양성 내호식압(positive endoexpiratory pressure)을 적용한 후, 4-0 네스폴렌 봉합사(Nespolene suture)를 사용하는 4 흉골주변 차단 봉합사에 의하여 흉골을 봉합하였다. 근육층과 피부는 4-0 나일론 모노필라멘트를 사용하여 조심스럽게 봉합하였다. 피부 봉합 직후에 스트렙토마이신(50mg/래트)을 근육내 투여하였다.

상기 15마리 래트를 세 그룹으로 나누었다: BITA가 절제되고 정중앙 흉골절개 후 흉골 상에 bFGF가 함입된 젤라틴 하이드로겔 시트를 적용시킨 그룹 A, BITA의 절제만 수행한 그룹 B 및 BITA에 아무 처리도 하지 않은 그룹 C (각각 5 마리 씩). 수술 후 심막내 출혈(postoperative intrapericardial bleeding)으로 죽은 2 마리, 호흡 곤란으로 죽은 2 마리, 감염으로 죽은 1마리를 포함하여 5 마리를 본 실험에서 제외시켰다. 수술 4주 후 과량의 나트륨 펜토바비탈(sodium pentobarbital)을 정맥 내 투여하여 래트들을 희생시켰다. 흉골을 적출하고 PBS 내 10 중량% 포름알데히드 용액에 4일 동안 고정시켜서 골 재생을 평가하였다.

(iii) 흉골 주변 혈류량의 측정

흉골의 봉합 및 수술 2 또는 4 주 후, 정중앙 흉골절개 전, 흉골 주변 혈류량을 비접촉 레이저 유량계(ALF21N, Advance, 도쿄, 일본)를 사용하여 측정하였다. 상기 기구는 모세혈관 혈액 관류 변수(혈류량, 체적 및 속도)를 즉시 측정한다. 본 실험에서는 혈류량만을 측정하여 기록하였다(mL/min/100g). 광섬유(optic fiber)를 통하여 레이저광 빔을 지름 3.0mm인 측정 프로브로 보냈다. 조사될 측정부위의 지름이 약 5mm 이고 깊이가 약 1mm이기 때문에, 상기 프로브를 흉골에 가까운 10 mm 떨어진 늑간 근육에 일직선 상으로 위치시켰다. 그리고 나서, He-Ne광을 다이오드 레이저(2mW, 780nm)로 전환시켜서 흉골 주변의 혈류량을 측정하였으며, 이 때, 도플러 이동(Doppler Shift)를 이용하여 계산하였다. 상기 프로브는 두 가지의 광섬유를 포함한다: 한 가지는 레이저 조명(laser illumination)을 위한 것이고 다른 한 가지는 반사되고 분산되는 빛을 받기 위한 것이다. 안정된 기준선을 얻고 그 평균값을 구한 후, 각각의 측정값에 대한 3 가지 해석을 기록하였다.

(iv) 혈관형성의 조직학적 평가

헤마톡실린-에오신(hematoxyline-eosin) 및 아잔(azan)으로 염색된 조직표본의 소동맥의 수를 측정하였다. 흉골 내부의 흉골 주변 부위에서 5 개의 필드(5mm×5mm)를 무작위로 선택하였다. ×400 배율의 섹션 접안 마이크로미터(Olympus, 도쿄, 일본)를 사용하여 무작위적으로 선택된 5 개의 단위 부위(500㎛×500㎛)의 평균 혈관수를 측정하여 각각의 5mm×5mm 필드의 소동맥 밀도를 측정하였다. 25 단위 부위(각 필드 당 5 개의 단위 부위씩 5 개의 필드)의 총 혈관수를 측정하였다.

(v) 골형성의 평가

흉골 주변의 골재생은 이중 에너지 X-레이 흡광분석법(Dual Energy X-ray Absorptometry, DEXA) 및 조직학적 실험에 의하여 평가하였다. 3 그룹에 있어서 정중앙 흉골 절개 4 주 후, 골 무기질 분석기(Dichroma Scan 600, Aloka Co., 도쿄, 일본)를 이용하여 DEXA에 의하여 3 그룹의 흉골 주변의 골 무기질 밀도(BMD)를 측정하였다. 공지된 미네랄 함량의 팬텀(phantom)으로 기구의 눈금을 정하였다. 20mms^-1의 속도로 각 스캔을 수행하였고, 스캐닝 길이는 1mm 였다. 각 실험 그룹 당 3 번째 늑골에서 6 번째 늑골의 흉골에 한정하여 DEXA 측정을 수행하였다.

4℃의 10 중량% EDTA 용액에서 3일동안 골 표본을 탈미네랄화시키고, 파라핀에 침지시키고, 두께 10 ㎛로 절개하였다. 제조된 섹션을 4 개의 동등한 흉골부분으로 나누어 절단하고, 수술 2주 후 및 4 주 후에 헤마톡실린-에오신(HE)으로 염색하였다. 이미지 분석 시스템에 연결된 비디오 카메라가 부착된 현미경(SP-1000, Olympus, 도쿄, 일본)을 사용하여 조직학적 섹션을 분석하였다. 각 섹션 당 흉골의 새로운 골 영역을 2×배율에서 측정하였다.

(vi) 통계적 분석

모든 데이터를 단방향(one-way) ANOVA를 사용하여 측정하여 시험군 간의 통계적 의미를 평가하였다. 시험결과를 평균 ± 표준 오차로서 나타내었다. 중요한 시험은 대조군과 비교하여 95% 신뢰구간에서 수행하였다.

(vii) 흉골 주변 혈류량

결과를 도 1에 요약하였다. 도 1은 각 그룹의 수술 전후의 흉골주변의 혈류량이다. 그룹 A(bFGF와 하이드로겔을 모두 적용)에 있어서, 흉골주변의 혈류량이 그룹 B(대조군, bFGF와 하이드로겔을 모두 사용하지 않음) 및 그룹 C(모의군, bFGF는 사용하지 않고 하이드로겔만 사용)에서 보다 크게 나타났다. 이는 흉골의 후부(즉, 내부) 표면 및 내흉부동맥 베드에 적용된 bFGF-함유 하이드로겔이 흉골상/주변의 혈관형성을 보조한다는 것을 암시한다. 수술 전 흉골주변 혈류량(PBF)은 8.6±0.6(평균±SD)ml/min/100g 이었다. 정중앙 흉골절개만 시행한 후의 PBF에 뚜렷한 변화가 나타나지 않았지만, BITA를 제거한 후에는 8.5±0.6 ml/min/100g 으로 현저하게 감소하였다. 수술 4 주 후의 그룹 A, 그룹 B 또는 그룹 C에서의 PBF는 각각 9.7±1.2, 6.5±0.6 또는 8.2±0.5 ml/min/100g 이었다. 세 그룹에서 현저한 차이점이 관찰되었다(p<0.001).

(viii) 혈관형성의 조직학적 평가

흉골 주변의 혈관형성에 관한 조직학적 연구로 혈관수에 있어서의 이와 같은 증가를 확인하였다. 그룹 B 및 그룹 C보다 그룹 A의 흉골주변의 모세혈관 및 소동맥(지름 10 내지 50㎛)의 수가 더 많았다(도 2A 내지 2C). 도 2A, 2B 및 2C는 수술 4 주 후의 흉골 주변의 결합조직의 광현미경사진을 나타낸 것이다. 그룹 B(대조군, bFGF와 하이드로겔을 모두 사용하지 않음, 도 2B)와 그룹 C(모의군, bFGF는 사용하지 않고 하이드로겔만 사용함, 도 2C)에서는 약간의 혈관형성이 관찰되는 반면, 그룹 A(bFGF와 하이드로겔 모두를 적용)에는 많은 혈관형성이 관찰되었다(도 2A). 상 기 결과는 도 1에서 보여지는 그룹 A의 증가된 흉골주변의 혈류량이 혈관형성에 의한 것임을 강력하게 암시한다. 도 3은 세 그룹의 흉골 주변 단위 부위 당 소동맥 및 모세혈관의 수를 나타낸 것이다. 즉, 도 3은 각 그룹에서의 흉골 주변의 혈관수를 나타낸다. 그룹 A(bFGF와 하이드로겔 모두를 적용)에서는 흉골 주변의 결합조직에서 많은 수의 혈관이 관찰된다. 반면, 그룹 B(대조군, bFGF와 하이드로겔을 모두 사용하지 않음)와 그룹 C(모의군, bFGF는 사용하지 않고 하이드로겔만 사용함)에서는 현저하게 적은 수의 혈관이 관찰된다. 흉골 주변 단위 부위 당 소동맥 및 모세혈관의 수는 다른 두 그룹에서보다 그룹 A에서 더욱 현저하게 증가하였다(단위영역 당 혈관수는 각각 그룹 A:30.5 ±3.2, 그룹 B: 15.8±2.7, 그룹 C: 12.3±1.5, p<0.01).

(ix) 골형성의 평가

도 4A 및 4B는 각각 다양한 수술 후 4주된 래트 흉골의 골 무기질 함량(bone mineral content, BMC) 및 골 무기질 밀도(bone mineral density) 측정 결과를 나타낸다. 즉, 도 4는 각각의 그룹에서의 골 무기질 함량(도 4A) 및 골 무기질 밀도(도 4B)를 나타낸다. 그룹 A(bFGF와 하이드로겔 모두를 적용)의 골 무기질 함량은 그룹 B(대조군, bFGF와 하이드로겔을 모두 사용하지 않음)와 그룹 C(모의군, bFGF는 사용하지 않고 하이드로겔만 사용함)보다 많으며, 이는 그룹 A에서 흉골의 재생(즉, 치유)이 보다 잘 일어나고 있음을 암시한다. 모든 그룹의 골 무기질 밀도는 동일한 수준이었으며, 이는 그룹 A에서 정상적인 질의 흉골 재생이 일어남을 암시한다.

그룹 A의 BMC는 65.5±15.7 mg으로 그룹 B 및 그룹 C에서보다 현저하게 크게 나타났다(그룹 B: 47.6±6.4, 그룹 C: 41.3±17.5 mg). 반면, BMD는 세 그룹간에 현저한 차이가 없었다(그룹 A: 51.1±8.1, 그룹 B: 50.0±6.1, 그룹 C:43.7±8.5 mg/mm²).

도 5는 다양한 수술 2주 후 및 4주 후의 모든 그룹에서의 흉골의 새로운 골형성 부위의 결과를 나타낸다. 도 5는 수술 2주 및 4주 후의 새로운 골형성 부위를 보여준다. 수술 2주 후, 그룹 A(bFGF와 하이드로겔 모두를 적용)는 그룹 B(대조군, bFGF와 하이드로겔을 모두 사용하지 않음)와 그룹 C(모의군, bFGF는 사용하지 않고 하이드로겔만 사용함)보다 골형성이 더 많이 일어나는 경향이 있으며, 이러한 차이는 2주 후(즉, 수술 4주 후)에는 더욱 커지고 현저해진다. 수술 2주 후, 그룹 A의 새로운 골형성 부위는 그룹 B 및 그룹 C에서보다 넓은 경향이 나타났다, 그러나, 세 그룹간 큰 차이점은 없었다(그룹 A: 1.79±1.22, 그룹 B: 0.87±0.70, 그룹 C: 1.37±0.92 mm²). 반면, 수술 4주 후에는 그룹 A의 새로운 골형성 부위가 다른 두 그룹에서보다 현저하게 넓게 나타났다(그룹 A: 5.13±2.82, 그룹 B: 2.17±0.91, 그룹 C: 2.01±0.89 mm²).

도 6A 내지 6C 및 7A 내지 7C는 각각 상이한 수술 후 2주 및 4주째의 흉골의 조직학적 섹션을 나타낸다. 즉, 도 6A, 6B 및 6C는 수술 후 2주째의 흉골로부터 얻은 단면의 광현미경사진(photomicrography)이다. 그룹 A(bFGF와 하이드로겔 모두를 적용, 도 6A) 및 그룹 C(모의군, bFGF는 사용하지 않고 하이드로겔만 사용함, 도 6C)에 있어서, 흉골의 치유가 이미 시작되고 있었다. 반면, 그룹 B(대조군, bFGF와 하이드로겔을 모두 사용하지 않음, 도 6B)에 있어서는 흉골의 치유가 시작되지 않았다. 또한, 도 7A, 7B 및 7C는 수술 후 4주째의 흉골로부터 얻은 단면의 광현미경사진이다. 그룹 A(bFGF와 하이드로겔 모두를 적용)에 있어서, 흉골이 거의 완전하게 치유되었으며, 흉골의 어떠한 악-치유(mal-healing) 및 과-치유(hyper-healing)도 없었다(도 7A). 반면, 그룹 B(대조군, bFGF와 하이드로겔을 모두 사용하지 않음, 도 7B) 및 그룹 C(모의군, bFGF는 사용하지 않고 하이드로겔만 사용함, 도 7C)의 흉골은 잘 치유되지 않았다. 수술 2주 후, 본래 흉골 주변의 연골내 골화(enchondral ossification)가 그룹 A 및 그룹 C에서 관찰되었으나, 그룹 B에서는 관찰되지 않았다. 수술 4주 후, 그룹 B와 그룹 C에서 본래 흉골 주변에 부분적으로 연골내 골화가 나타났다. 반면, 그룹 A는 재생된 골조직으로 채워져 흉골이 거의 완전하게 치유되었다.

본 발명에 있어서, BITA 절제를 동반하는 흉골절개를 포함하는 흉골절개 후의 흉골 치유를 증진시키기 위한 몇 가지 방법을 제공한다. 실험에서 얻어진 데이터에 따르면, 증진된 흉골 치유는 흉골과 주변 조직의 혈관 형성과 골형성에 기인하는 것이며, 혈관형성 및 골형성은 모두 국부적으로 적용되는 혈관형성/골형성 인자(예컨대, 본 실험에 있어서는 bFGF)에 의하여 유도된다.

실시예 2

본 발명의 효능을 비글 도그(beagle dog)에서의 흉골절개 및 BITA 절제 후 bFGF의 국부적 사용에 의하여 증진된 흉골 치유를 통하여 평가한다.

(i) bFGF-함입 젤라틴 하이드로겔 시트의 제조

실시예 1의 (i)과 동일한 방법으로, 등전점 4.9를 갖는 알칼리-처리 젤라틴을 25℃에서 글루타르알데하이드와 화학적으로 가교시킴으로써 멸균 시트를 제조하였다. 이들을 동결건조시킨 후, 100㎍의 bFGF를 함유하는 수용액을 사용하여 함침시켜서 bFGF가 함입된 젤라틴 하이드로겔을 얻었다. 그리하여, 직사각형 형태(1×10 mm) 및 0,7 mm 두께의 하이드로겔 시트를 제조하였다. 각 하이드로겔 시트의 수분 함량은 95%였다. 모든 실험 과정은 멸균 조건 하에서 진행하였다.

(ii) 동물 실험

몸무게가 10 ~ 12 kg 사이인 비글 도그 8 마리를 에테르로 마취시킨 후, 경구 삽관시키고, 반듯이 누운 자세에서 정중앙 흉골절개를 실시하고, 각 도그의 양쪽 내흉골동맥을 유각형(pedicled fashion)의 전기 소도(scalpel)를 사용하여 검상돌기염(xiphoiditis)이 절정인 시작 위치로부터 벗겨냈다. 벗겨낸 양쪽 내흉부동맥을 완전하게 분리시키고, 1-0 실크사(silk thread) 중앙면과 주변면을 절제하고 제거하였다.

이들 8마리 도그를 두 그룹으로 나누었다: BITA가 절제되고 정중앙 흉골절개 후 흉골 상에 bFGF(100㎍/시트)-함입 젤라틴 하이드로겔 시트를 부착시킨 그룹 A, 및 BITA의 절제만 수행한 그룹 B(각각 4 마리 씩). 등전점이 4.9인 알칼리처리 젤라틴을 글루타르알데하이드와 화학적으로 가교시킴으로써 젤라틴 하이드로겔을 제조하였다. 상기 젤라틴 하이드로겔은 총 젤라틴 하이드로겔 시트를 기준으로 95% 양의 수분을 함유하였다.

(iii) 골형성 평가

본 신티그램(Bone Scintigram, 테크네튬 99 메틸렌 디포스포네이트 사용, 이하 "Tc-99-MDP"라 약칭함), 흉골의 X-레이 사진법 및 듀얼 에너지 X-레이 흡수계(Dual Energy X-ray Absorptometry, DEXA)에 의하여, 4주 후의 흉골 주변의 골재생을 평가하였다.

(iv) 본 신티그램 분석

수술 후 4주 된 각각의 도그에게 Tc-99-MDP를 정맥 내 투여하고, 상기 투여로부터 60분 후에 본 신티그램을 촬영하였다. 그 결과를 도 8A(그룹 A) 및 8B(그룹 B)에 나타내었다. 이들 사진으로부터 알 수 있는 바와 같이, Tc-99-MDP가 그룹 B의 흉골보다 그룹 A의 흉골에 더 많이 축적되었다는 것을 명백히 확인할 수 있다.

또한, 흉골을 세 그룹의 중요부위(regions of interests, ROI)로 나누고, 각 부위에서의 음영 비율을 기준부위(ref-ROI)로서의 복측 종격 부분(anterior mediastinale portion)의 음영 비율을 기준으로 하여 계산하였다. 그 결과, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, Tc-99-MDP 투여 후 30분이 지난 때, 그룹 A는 234.9±31.0%이고 그룹 B는 176.2±39.0% 였으며, Tc-99-MDP 투여 후 60분이 지난 때에는, 그룹 A는 282.7±22.9%이고 그룹 B는 174.2±27.2% 였다. 따라서, 이들 그룹에 있어서 현저한 차이가 나타났다(p<0.001).

(v) 흉골의 X-레이 사진법

X-레이 사진법을 이용하여 수술 4주 후 흉골 주변의 골재생을 평가하였다. 그 결과를 도 10A(그룹 A) 및 10B(그룹 B)에 나타내었다.

그룹 B에 있어서, 많은 부분에서 골 재생이 불충분하게 나타났으며 몇몇 부분은 부분적으로 분리된 반면, 그룹 A에서는 모든 부분에서 충분한 골재생이 확인되었다.

(vi) 듀얼 에너지 X-레이 흡수계(DEXA)

흉골의 재생을 정량적으로 평가하기 위하여, 크기가 0.1cm×1.0cm 크기인 한 중요부위(ROI)를 흉골 절제 부분으로 하고, DEXA를 사용하여 상기 부분의 골질량과 골밀도를 측정하였다. 측정된 부분들은 양쪽 흉골에 있어서 1 번째 늑골과 6 번째 늑골 사이의 흉골 절제 부분들이다. 결과를 도 11에 나타내었다. 도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 그룹 B의 골질량은 8.6±7.4 mg인 반면, 그룹 A의 골질량은 21.4±11.1 mg이었으며, 그룹 B의 골밀도는 66.7±44.3 mg/mm²인 반면, 그룹 A의 골밀도는 125.8±70.5 mg/mm² 이었다. 따라서, 이들 그룹에서 현저한 차이가 나타나는 것으로 보였으며(p<0.001), 그룹 A는 그룹 B보다 현저하게 높은 값을 나타낸다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 증진된 흉골 치유 방법은 흉골절개 수술 후의 환자들에게 적용되어, 환자의 입원기간을 단축되고 불완전한 흉골의 치유과 관련된 합병증을 경감시킬 수 있으며, 이로 인하여, 치료비를 절감시키고, 환자의 업무 복귀가 용이하게 되어 그들의 생산을 증가시킬 수 있다.

Claims

혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함하는, 하나 이상의 흉부 동맥을 절제하거나 절제하지 않는 흉골절개술 후의 흉골 치유 또는 치료를 증진시키기 위한 약학 조성물로서,

상기 조성물은 흉골 절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용하는 것이며,

상기 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체는 염기 섬유아세포 성장 인자(basic fibroblast growth factor), 산성 섬유아세포 성장 인자(acidic fibroblast growth factor), 혈관 엔도테리알 성장 인자(vascular endotherial growth factor), 조직 성장 인자-β, 간세포 성장 인자(hepatocyto growth factor), 골 형태형성 단백질(bone morphogenetic protein), 혈소판 유도 성장 인자, 조직 성장 인자-α, 사이토킨(cytokines); 하나 이상의 혈관 형성 및 골 형성을 유도하는 단백질, 핵산 및 유전자; 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택되는 적어도 하나인 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물을 흉골의 표면 또는 내부; 흉골 주변 조직; 내흉부동맥의 베드; 또는 늑골 또는 연골 또는 이들의 접합부의 골절부위에 접촉하여 적용시키는 것인 약학 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물을 용액, 생리적 살린 또는 다른 통상적인 보조제, 상기 용액을 사용하는 스프레이 또는 주사제, 겔, 골 왁스, 아교 또는 연고의 형태로 환부에 적용시키는 것인 약학 조성물.
제3항에 있어서, 상기 조성물을 하이드로겔의 형태로 흉골 표면 또는 내부, 흉골 주변 조직 또는 내흉부동맥의 베드에 적용시키는 것인 약학 조성물.
제4항에 있어서, 상기 하이드로겔이 약 4.9의 등전점을 갖는 알칼리-처리 젤라틴 또는 약 9.0의 등전점을 갖는 산-처리 젤라틴 및 염기 섬유아세포 성장 인자 및/또는 이들의 유사체 및 가교제를 포함하는 가교된 하이드로겔인 것인 약학 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체가 염기 섬유아세포 성장인자 또는 이의 유사체인 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 상기 유효성분을 휼골절개 부위 당 약 0.1㎍ 내지 10mg의 양으로 환부에 투여하는 것인 약학 조성물.
혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함하는, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후의 흉골에서 골 재생을 위한 약학 조성물로서,

상기 조성물은 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용하는 것이며,

상기 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체는 염기 섬유아세포 성장 인자(basic fibroblast growth factor), 산성 섬유아세포 성장 인자(acidic fibroblast growth factor), 혈관 엔도테리알 성장 인자(vascular endotherial growth factor), 조직 성장 인자-β, 간세포 성장 인자(hepatocyto growth factor), 골 형태형성 단백질(bone morphogenetic protein), 혈소판 유도 성장 인자, 조직 성장 인자-α, 사이토킨(cytokines); 하나 이상의 혈관 형성 및 골 형성을 유도하는 단백질, 핵산 및 유전자; 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택되는 적어도 하나인 것인 약학 조성물.
혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함하는, 흉골절개 또는 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골절개 후 흉골주변에 혈관을 형성시키는 약학 조성물로서,

상기 조성물은 흉골절개 후 흉골 또는 흉골 주변에 적용하는 것이며,

상기 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체는 염기 섬유아세포 성장 인자(basic fibroblast growth factor), 산성 섬유아세포 성장 인자(acidic fibroblast growth factor), 혈관 엔도테리알 성장 인자(vascular endotherial growth factor), 조직 성장 인자-β, 간세포 성장 인자(hepatocyto growth factor), 골 형태형성 단백질(bone morphogenetic protein), 혈소판 유도 성장 인자, 조직 성장 인자-α, 사이토킨(cytokines); 하나 이상의 혈관 형성 및 골 형성을 유도하는 단백질, 핵산 및 유전자; 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택되는 적어도 하나인 것인 약학 조성물.
혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 유효성분으로 포함하는, 하나 이상의 내흉부동맥의 절제를 동반하거나 동반하지 않는 흉골 절개 후의 골절 부위 치료를 위한 약학 조성물로서,

상기 조성물은 흉골 절개 후 늑골, 연골 또는 이들의 접합부의 골절 부위와 직접적으로 접촉하여 적용시키는 것이며,

상기 혈관형성 인자, 골형성 인자 및 이들의 유사체는 염기 섬유아세포 성장 인자(basic fibroblast growth factor), 산성 섬유아세포 성장 인자(acidic fibroblast growth factor), 혈관 엔도테리알 성장 인자(vascular endotherial growth factor), 조직 성장 인자-β, 간세포 성장 인자(hepatocyto growth factor), 골 형태형성 단백질(bone morphogenetic protein), 혈소판 유도 성장 인자, 조직 성장 인자-α, 사이토킨(cytokines); 하나 이상의 혈관 형성 및 골 형성을 유도하는 단백질, 핵산 및 유전자; 및 이들의 유사체로 구성된 군 중에서 선택되는 적어도 하나인 것인 약학 조성물.
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