KR102442316B1

KR102442316B1 - 포유동물에서 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔

Info

Publication number: KR102442316B1
Application number: KR1020187031478A
Authority: KR
Inventors: 이에바 안코리나-슈타르크; 리제 한느 크리스텐센
Original assignee: 콘투라 인터내셔날 에이/에스
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2022-09-08
Also published as: EP3435992A1; PL3435992T3; EA201892183A1; AU2017243297B2; AU2017243297A1; KR20180123718A; RS61571B1; WO2017167348A1; CN109069452B; EP3435992B1; DK3435992T3; IL261976A; HUE053532T2; US20190307925A1; CA3019201A1; US10772991B2; PT3435992T; JP2019515944A; ES2863726T3; JP7129399B2

Abstract

본 발명은 윤활막에 대한 추가의 층, 즉 윤활막 하층(sub-synovial layer) 및 새로운 윤활막 내막 층(synovial lining layer)의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염 또는 윤활막염과 관련된 통증의 예방 및/또는 치료를 위한 용도의 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다. 윤활막염은 골관절염 또는 류마티스 관절염과 같은 관절염, 루푸스 또는 통풍과 관련하여 발생할 수 있고, 윤활막염을 앓고 있는 포유동물은 바람직하게는 인간, 경주용 동물 또는 반려동물이다.

Description

포유동물에서 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔

본 발명은 포유동물에서 윤활막염(synovitis)의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

윤활막염은 윤활막(synovial membrane)의 염증에 대한 의학 용어이다. 이 막은 윤활 관절(synovial joint)로 알려져 있는, 공간(cavity)을 보유하는 관절을 막처럼 싸고 있다. 이 질환은 보통 고통스러우며, 특히 관절이 움직일 때 고통스럽다. 관절은 보통 윤활액 집적(synovial fluid collection)으로 인해 붓는다.

원칙적으로, 윤활막의 변화는 염증성 또는 비염증성일 수 있다. 후자 그룹에는 건활막 거대 세포 종양(tenosynovial giant cell tumor), 지방종(lipoma) 또는 윤활막 연골종증(synovial chondromatosis)과 같은 일부 양성 종양이 속한다. 희귀한 비염증성 변화는 축적 질병(storage disease)의 그룹이다. 염증성 윤활막 질병은 통풍(gout) 및 거짓통풍(pseudogout)과 같은 결정 유발성 관절병증(crystal-induced arthropathy), 폐결핵(tuberculosis), 사르코이드증(sarcoidosis) 및 이물 반응(foreign body reaction)과 같은 육아종병(granulomatous diseases)으로, 그리고 비-육아종 윤활막염의 큰 그룹으로 구별될 수 있다. 이 마지막 그룹은 지금까지 가장 흔한 것으로, 종종 조직병리학적 발견을 명확한 진단으로 귀착시키는 데 어려움을 야기한다.

그러므로 윤활막염은 관절염뿐만 아니라, 루푸스, 통풍 및 기타 상태와 관련해서도 발생할 수 있다. 윤활막염은 다른 형태의 관절염에서보다 류마티스 관절염에서 더욱 두드러지며, 따라서 골관절염(osteoarthritis, OA)에 걸린 많은 관절에도 존재하지만 구별되는 인자로서의 기능을 할 수 있다.

점성 보충요법(Visco-supplementation)은 관절에 겔 유사 물질을 주사하는 방법이다. 이 물질은 관절액에 대한 첨가제로 여겨져 연골을 윤활하게 하고, 관절 유연성을 향상시킨다. 그러나 현재 사용되는 물질이 수 주 내지 수 개월 이내에 분해될 수 있기 때문에 일시적으로만 유익하므로, 이 치료 방법은 지속적인 주사를 필요로 한다. 점성 보충요법에 사용되는 물질에는 히알루론산, 또는 HA(레전드(Legend®), 힐라르틴(Hylartin®) 및 시나시드(Synacid®), 신비스크(Synvisc), 유플렉사(Euflexxa), 수파르츠(Supartz) 등) 및 아데콴(Adequan®)과 같은 폴리설페이트화 글리코사미노글리칸(poly-sulfated glycosaminoglycans, PSGAGS)이 포함된다.

폴리아크릴아미드 하이드로겔(Polyacrylamide hydrogel, PAAG)은 시험관 내(in vitro)에서 세포 성장을 지지하고, 생체 내(in vivo)에서 숙주 조직 세포의 내부 성장을 가능하게 하는 능력으로 잘 알려져 있다. 이는 마우스, 랫트, 토끼, 돼지 및 인간의 부드러운 피하 조직에 존재함이 기록되어 있다. 조직 통합은 PAAG 주사 후 즉시 PAAG에 대한 일종의 이물반응으로서 시작된다. 숙주 대식세포와 이물 거대 세포(foreign-body giant cell)가 처음에는 PAAG를 둘러싼 다음, PAAG에 침입한다. 이 과정에서, 이들 세포는 점진적으로 섬유아세포 및 내피 세포로 변형되며, 이는 결국 PAAG 내부에 혈관을 함유하는(vessel-bearing) 얇은 섬유성 망을 형성한다. 그러나 이들 조직에서의 PAAG의 통합은 임의의 내강(luminal) 표면과는 관련이 없었으며, PAAG는 주사 후 14개월까지 대식세포와 거대 세포를 함유하였다.

WO 02/16453은 예를 들어, 관절염 치료를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔(PAAG)의 용도를 개시하고 있으며, 여기서 치료는 하이드로겔의 윤활 및 완충 효과를 기반으로 하는 것으로 여겨진다. WO 2012/123385는 관절염을 앓고 있는 포유동물에서 관절 종창(swelling) 및/또는 골 부종(oedema)의 치료 및/또는 예방에서 PAAG의 용도를 개시하고 있다. WO 02/16453과 WO 2012/123385 중 어느 것도 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료를 개시하고 있지 않다.

Christensen 및 Daugaard(J Arthritis 5: 217; September 16, 2016)는 폴리아크릴아미드 겔 주사를 이용한 무릎 골관절염 치료 후 윤활막의 조직학적 외관(appearance)에 대한 사례 보고를 제공한다.

포유동물에서의 모든 유형의 윤활막염에 대한 일반적인 증상은 포유동물에서의 다양한 수준의 통증을 포함한다. 윤활막염 증상은 NSAID와 같은 항염증제로 치료될 수 있다. 또 다른 가능성은 아픈 관절에 직접적으로 스테로이드를 주사하는 것이다. 구체적인 치료는 윤활막염의 근본적인 원인에 달려 있다. 다양한 종류의 기존 치료에서의 공통점은 그것들이 모두 단점, 예를 들어 단기 치료, 독성 및 부작용을 갖고 있다는 점이다.

그러므로 포유동물에서 윤활막염을 예방 및/또는 치료하기 위한 대안적인 또는 개선된 방법이 필요하다. 또한, 포유동물에서 윤활막염 통증을 예방 및/또는 치료하기 위한 대안적인 또는 개선된 방법이 필요하다.

놀랍게도, 본 발명자들은 폴리아크릴아미드 하이드로겔(PAAG)이 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 유용함을 발견하였다. 특정 이론에 얽매임 없이, 윤활막염에 대한 진통 효과는 결합조직의 얇은 가닥을 횡단하는 PAAG의 안정적이고 오래 지속되는 윤활막 하층(sub-synovial layer)과 윤활막 세포 조성 또는 사이토카인 생성의 변화에 의한 것으로 여겨진다. 따라서, 본 발명은 놀랍게도 적어도 24개월 동안 지속된, 포유동물 관절 내로의 PAAG의 통합 후 새로운 윤활막 내막 층(lining layer)의 형성을 입증하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 윤활막염과 관련된 통증의 예방 및/또는 치료이다.

특히, 예를 들어, 단기 치료, 독성 및 부작용을 수반하는 상기 언급된 선행 기술의 문제점을 해결하거나 감소시키는, 포유동물에서 윤활막염을 예방 및/또는 치료하기 위한 대안적인 또는 개선된 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

따라서, 본 발명의 일 양태는 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 윤활막 하층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

일 구현예에서, 본 발명은 윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

일 구현예에서, 본 발명은 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료를 위한 방법으로, 상기 포유동물에 새로운 윤활막 내막 층을 형성하기 위하여 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 투여하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

일 구현예에서, 본 발명은 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료를 위한 방법으로, 상기 포유동물에 윤활막 하층을 형성하기 위하여 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 투여하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

일 구현예에서, 본 발명은 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료를 위한 방법으로, 상기 포유동물에 윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층을 형성하기 위하여 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 투여하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료용 약제의 제조를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 윤활막 하층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료용 약제의 제조를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료용 약제의 제조를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 추가적인 양태는 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

본 발명의 추가적인 양태는 윤활막 하층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

본 발명의 추가적인 양태는 윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

본 발명의 이 양태의 일 구현예는 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료 방법으로, 상기 포유동물에 새로운 윤활막 내막 층을 형성하기 위하여 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 투여하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 이 양태의 일 구현예는 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료 방법으로, 상기 포유동물에 윤활막 하층을 형성하기 위하여 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 투여하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 이 양태의 일 구현예는 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료 방법으로, 상기 포유동물에 윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층을 형성하기 위하여 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 투여하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

또 다른 구현예는 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료용 약제의 제조를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.

또 다른 구현예는 윤활막 하층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료용 약제의 제조를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.

또 다른 구현예는 윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료용 약제의 제조를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.

PAAG는 본원에 참조로서 포함되는 WO 02/16453 및 추가로 WO 2012/123385에 기술된 바와 같이 제조된다. PAAG는 WO 02/16453 및 WO 2012/123385에 기술된 바와 같은 하이드로겔의 임의의 구현예를 포함할 수 있다.

상기 언급한 바와 같이, 본 발명의 일 양태는 윤활막 하층의 형성 및/또는 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

관련 양태에서, 본 발명은 윤활막 하층의 형성 및/또는 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔에 관한 것이다.

구현예에서, 윤활막 하층 및/또는 새로운 윤활막 내막 층은 최대 1개월(M) 이상, 예컨대, 2개월, 예컨대 3개월, 예컨대 4개월, 예컨대 5개월, 예컨대 6개월, 예컨대 7개월, 예컨대 8개월, 예컨대 9개월, 예컨대 10개월, 예컨대 11개월, 예컨대 12개월, 예컨대 13개월, 예컨대 14개월, 예컨대 15개월, 예컨대 16개월, 예컨대 17개월, 예컨대 18개월, 예컨대 19개월, 예컨대 20개월, 예컨대 21개월, 예컨대 22개월, 예컨대 23개월, 예컨대 24개월, 예컨대 24개월, 예컨대 25개월, 예컨대 26개월, 예컨대 27개월, 예컨대 28개월, 예컨대 29개월, 예컨대 30개월, 예컨대 30~35개월, 예컨대 35~40개월, 예컨대 40~45개월, 예컨대 45~50개월, 예컨대 50~55개월, 예컨대 55~60개월 또는 60개월을 초과하여 존재한다/지속된다.

본 발명에 따르면, 윤활막 하층의 형성 및 새로운 윤활막 내막 층의 형성은 관절에서, 본 발명의 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 관절 강(joint cavity)에 주사할 때, 신체가 본래의 윤활막 위에 새로운 윤활막 하층을 추가/형성함을 의미한다. 즉, 추가 층이 윤활막에 추가된다. 관절 강을 마주보는 새로운 윤활막 하층 위에 새로운 윤활막 내막 층이 형성/추가된다. 놀랍게도, 윤활막 내에 추가된 새로운 윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층은 둘 다 안정적이며, 매우 장시간 지속된다.

본 발명에 따르면, 통증은 웨스턴 온타리오 & 맥마스터 대학교 관절염 지수(The Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index, WOMAC)를 이용하여 평가된다. 이는 관절의 통증, 강직 및 신체 기능을 포함하는, 무릎과 엉덩이 골관절염 환자의 상태를 평가하기 위하여 의료 종사자가 사용하는 독점적인 표준 설문지 세트이다. 따라서, WOMAC는 인간의 무릎, 엉덩이, 팔꿈치, 손과 발의 중수골-지절골 및 족지절간 관절, 종자골 관절 및/또는 턱관절의 통증을 평가하기 위하여 사용된다. 말 또는 개와 같은 포유동물의 통증은 수의사에 의해 주관적으로 평가된다.

바람직하게는, 본 발명에 따르면, 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 멸균 조건 하에서 주사에 의해 투여된다. 일 구현예에서, 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 관절 내 주사에 의해 투여된다.

PAAG의 주사는 국소 마취 하에서 수행될 수 있으나, 국소 마취가 반드시 필요한 것은 아니다. 그러나 이 절차는 바람직하게는 멸균 조건하에서 수행된다. 주사 부위를 덮는 임의의 모발을 짧게 깎고, 피부를 예를 들어, 클로르헥시딘 및 에탄올(예를 들어, 서로 교환 가능하게 3회)로 철저히 헹군다. 그런 다음, 캐뉼라를 관절 강 내로 삽입하고, 관절 내로 올바르게 위치되었는지 흡인(aspiration)에 의해 확인한다. 일반적으로, 적어도 주사하기로 결정된 액체의 양을 위해 관절을 비운 다음, 원하는 양의 PAAG를 주사한다. 관절의 의원성 감염(introgenic infection)을 방지하기 위하여, 항생제가 PAAG에 포함될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔이 관절 내 강 안으로 주사에 의해 투여된다.

또 다른 구현예에서, 0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔이 관절 내 강 안으로 적어도 1회, 예컨대 2회, 예컨대 3회, 예컨대 4회, 예컨대 5회, 예컨대 6회, 예컨대 7회, 예컨대 8회, 예컨대 9회, 예컨대 10회 관절 내 강 안으로 주사에 의해 투여된다. 추가적인 구현예에서, 0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔이 적어도 총 1 내지 2회, 예컨대 총 1 내지 5회, 예컨대 총 1 내지 10회, 예컨대 총 1 내지 15회, 예컨대 총 1 내지 20회, 예컨대 총 1 내지 30회, 예컨대 총 1 내지 40회, 예컨대 심지어 총 40회를 초과하여 투여된다. 투여는 수년의 기간 동안, 예컨대, 1년, 2년, 3년, 4년, 5년, 6년, 7년, 8년, 9년 또는 10년의 기간 동안 수행될 수 있다.

여전히 또 다른 구현예에서, 0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 관절 내 강 안으로 일정한 간격으로, 예를 들어 2주마다, 예컨대 4주마다, 예컨대 6주마다, 예컨대 8주마다, 예컨대 10주마다, 예컨대 12주마다, 예컨대 14주마다, 예컨대 16주마다 또는 훨씬 긴 기간마다 1회 관절 내 강 안으로 주사에 의해 투여된다.

또 다른 구현예에서, 0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 전부 예를 들어, 2회 주사, 예컨대 3회 주사, 예컨대 4회 주사, 예컨대 5회 주사, 예컨대 6회 주사, 예컨대 7회 주사, 예컨대 8회 주사, 예컨대 9회 주사, 예컨대 총 10회 주사를 놓는 동안, 예를 들어, 2주마다, 예컨대 4주마다, 예컨대 6주마다, 예컨대 8주마다, 예컨대 10주마다, 예컨대 12주마다, 예컨대 14주마다, 예컨대 16주마다 또는 훨씬 긴 기간마다 1회의 간격으로 관절 내 강 안으로 주사에 의해 투여된다.

또한, 0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 관절 내 강 안으로 1년 이상의 기간 동안, 예를 들어 2년, 또는 3년, 또는 4년, 또는 5년, 또는 6년, 또는 7년, 또는 8년, 또는 9년, 또는 10년 동안, 1년에 1회 또는 그 이상, 예컨대 매년 2회, 매년 3회, 매년 4회, 매년 5회, 매년 6회, 매년 7회, 매년 8회, 매년 9회, 매년 10회, 매년 11회 또는 매년 12회 주사에 의해 투여될 수 있다.

폴리아크릴아미드 하이드로겔의 적절한 양은 0.1 ml 내지 20 ml의 범위 내, 예컨대, 0.2 ml, 0.3 ml, 0.4 ml, 0.5 ml, 0.6 ml, 0.7 ml, 0.8 ml, 0.9 ml, 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, 5 ml, 6 ml, 7 ml, 8 ml, 9 ml, 10 ml, 11 ml, 12 ml, 13 ml, 14 ml, 15 ml, 16 ml, 17 ml, 18 ml 또는 19 ml일 것이다. 그러나 관절이 확장될 정도로 많은 하이드로겔을 주사하는 것은 바람직하지 않다. 정확한 양은 관절의 크기 및 윤활막염의 중증도에 기초하여 치료하는 의사 또는 수의사에 의해 결정될 것이다.

바람직하게는, 1 내지 2 ml 이상의 양, 예컨대 1 내지 3, 예컨대 1 내지 4, 예컨대 1 내지 5, 예컨대 1 내지 6, 예컨대 1 내지 7, 예컨대 1 내지 8, 예컨대 1 내지 9, 예컨대 1 내지 10, 예컨대 1 내지 11, 예컨대 1 내지 12, 예컨대 1 내지 13, 예컨대 1 내지 14, 예컨대 1 내지 15, 예컨대 1 내지 16, 예컨대 1 내지 17, 예컨대 1 내지 18, 예컨대 1 내지 19 ml가 투여된다.

본 발명의 구현예에서, 포유동물은 인간, 경주용 동물 또는 반려동물이다. 가장 관련이 있는 포유동물은 인간, 경주용 동물, 예컨대 말과 낙타, 및 반려동물, 예컨대, 고양이와 개뿐만 아니라, 코끼리, 기린, 호랑이 등과 같은 치료를 필요로 하는 기타 포유동물이다. 한 가지 바람직한 구현예에서, 포유동물은 인간, 말 또는 개이다. 훨씬 더 바람직한 구현예에서, 포유동물은 인간이다.

윤활막염에 의해 영향을 받는 임의의 관절이 치료될 수 있다. 비 제한적인 예는 인간의 무릎, 엉덩이, 팔꿈치, 손과 발의 중수골-지절골 및 족지절간 관절, 말의 뒷다리의 구절(fetlock), 제골(coffin), 발목(pastern), 후슬(stiffel) 및 무릎 관절, 및 고양이와 개의 주관절(elbow), 무릎 및 엉덩이이다. 또한, 종자골 및 턱관절과 같은 다른 관절의 치료가 관련될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에서, 치료되는 포유동물은 인간이고, 치료되는 관절(들)은 무릎, 엉덩이, 팔꿈치, 손과 발의 중수골-지절골 및 족지절간 관절, 종자골 및/또는 턱관절이다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 치료되는 포유동물은 말이고, 치료되는 관절(들)은 뒷다리의 구절, 제골, 발목, 후슬 및/또는 무릎 관절이다.

본 발명의 여전히 또 다른 구현예에서, 치료되는 포유동물은 개이고, 치료되는 관절(들)은 앞다리의 주관절 또는 뒷다리의 무릎 또는 엉덩이 관절이다.

본 발명의 추가적인 구현예에서, 포유동물은 윤활막염을 앓고 있다.

본 발명의 구현예에서, 포유동물은 골관절염 또는 류마티스 관절염과 같은 관절염, 루푸스 또는 통풍을 앓고 있다.

관절염은 신체의 관절에 대한 손상을 수반하는 질환의 그룹이다. 관절염에는 100여 가지의 상이한 형태가 있다. 가장 흔한 형태인 골관절염(퇴행성 관절 질환)은 관절에 대한 외상, 관절의 감염 또는 노령의 결과이다. 기타 관절염 형태는 류마티스 관절염, 건선성 관절염 및 관련된 자가면역 질환이다. 패혈성 관절염은 관절 감염에 의해 유발된다.

골관절염(osteoarthritis, OA)은 알려진 치료법이 없는, 고통스럽고 소모적인(debilitating) 관절 질환이다. 이는 열, 통증, 부종, 마찰음(피부 아래에서 탁탁거리거나 버스럭거리거나 삐걱거리는 느낌이나 소리) 및 아픈 관절에서의 운동 범위 감소를 특징으로 한다. 인간에서, 골관절염은 손, 무릎, 엉덩이, 척추 및 기타 관절에 영향을 미친다. 말은 주로 제골, 발목, 구절, 수근 및 후슬 관절에서 관절 골관절염을 앓으며, 발병률은 나이, 체중 및 품종에 따라 다르다.

류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis, RA)은 주로 관절에 영향을 미치는 오래 지속되는 자가 면역 장애이다.

루푸스 또는 홍반성 루푸스는 인간 면역계가 과민성이 되어 관절과 같은 정상적인 건강한 조직을 공격하는 자가 면역 질환의 집합에 주어진 명칭이다.

통풍(엄지발가락 맨 아래의 관절과 관련될 때 족부 통풍(podagra)으로도 알려져 있음)은 보통 염증성 관절염의 반복적인 공격, 즉 빨갛고, 따갑고, 얼얼하고, 부어오른 관절을 특징으로 한다.

관절염의 종류와 무관하게, 모든 관절염 장애에 대한 공통적인 증상은 다양한 수준의 통증, 부종, 관절 강직 및 때때로 관절 주변의 지속적인 쑤심(ache)을 포함한다. 관절염을 앓는 사람들의 주된 불평은 관절통이다. 통증은 종종 지속적이며, 아픈 관절에 국한될 수 있다. 관절염으로 인한 통증은 관절 주변에 발생하는 염증, 질병으로 인한 관절 손상, 관절의 일상적인 마모, 뻣뻣하고 아픈 관절과 피로에 대한 강제적인 움직임으로 인한 근육 염좌(strain)로 인해 발생한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 포유동물은 골관절염 또는 류마티스 관절염을 앓고 있다.

본 발명의 추가적인 구현예에서, 포유동물은 골관절염을 앓고 있다.

또한, 본 발명의 추가적인 구현예에서, 포유동물은 류마티스 관절염을 앓고 있다.

폴리아크릴아미드 하이드로겔(PAAG)의 제조

하이드로겔은 본원에 참조로서 포함되는 WO 02/16453에 기술된 바와 같이 제조될 수 있다. 이하에서는, 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 PAAG로 약칭될 수 있다.

하이드로겔은 WO 02/16453 및 WO 2012/123385에 기술된 바와 같은 하이드로겔의 임의의 구현예를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 하이드로겔은 하이드로겔의 총 중량을 기준으로, 0.5 내지 25 중량%의 폴리아크릴아미드를 포함한다. 하이드로겔은 전형적으로 적어도 75 중량%의 발열성 물질 제거수(pyrogen-free water) 또는 식염수, 바람직하게는 발열성 물질 제거수를 더 포함한다.

하이드로겔은 아크릴아미드와 가교 단량체를 배합하는 단계, 라디칼 개시에 의해 중합반응을 개시하는 단계, 발열성 물질 제거수 또는 식염수로 세척하는 단계에 의해 얻어질 수 있고, 배합 단계는 양(amount)으로 하고, 세척 단계는 하이드로겔 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 25 중량%의 폴리아크릴아미드를 제공하기 위한 것이다. 이렇게 하여 얻어지는 하이드로겔은 생체 안정적이고 생체에 적합하며, 신체에 의해 재흡수되지 않는다.

전형적으로, 하이드로겔은 아크릴아미드 및 가교제, 예컨대 N,N'-메틸렌 비스-아크릴아미드를 150:1 내지 1000:1의 몰비로 배합함으로써 얻어진다. N,N'-메틸렌 비스-아크릴아미드와 같은 가교제는 중합체 사슬 사이에 가교 결합을 제공하는 역할을 하며, 몰비는 하이드로겔의 다양한 가교 결합 밀도를 제공하도록 변경될 수 있다. 하이드로겔을 얻기 위한 조건은 예를 들어, 하이드로겔이 주사되는 관절의 성질에 따라 변경될 수 있다. 탄성과 같은 원하는 유동학적(rheological) 특성은 적어도 부분적으로는 하이드로겔의 고체 중량 함량에 의해 제어될 수 있다. 본 발명의 하이드로겔은 하이드로겔의 총 중량을 기준으로, 약 0.5 내지 25 중량%의 폴리아크릴아미드를 포함한다. 본 발명의 적합한 구현예에서, 하이드로겔은 하이드로겔의 총 중량을 기준으로 15 중량% 미만의 폴리아크릴아미드를, 바람직하게는 하이드로겔의 총 중량을 기준으로 10 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 7.5 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 3.5 중량% 미만의 폴리아크릴아미드를 포함한다.

배합 단계는 전형적으로 탈기되고 전형적으로 조작자 접촉을 최소화하는 방식으로, 성분시약인 아크릴아미드 및 가교제, 예컨대 N,N'-메틸렌 비스-아크릴아미드의 결합을 포함한다. 시약 성분은 선택적으로, 미리 결합되어 비활성 혼합물을 형성할 수 있다. 비활성 혼합물은 성분시약 사이에서 어떠한 화학적 반응도 진행되지 않는 혼합물이다. 배합 단계는 아크릴아미드, N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드와 같은 가교제 및 라디칼 개시제 성분을 배합하여 중합반응을 개시하는 단계를 포함한다. 적합한 구현예에서, 아크릴아미드, 가교제, 예컨대 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드 및 N,N,N',N'-테트라메틸렌-에틸렌-디아민(TEMED)의 비활성 사전 혼합물은 과황산 암모늄(ammonium persulfate, AMPS) 개시제 용액과 배합된다. 그러나 성분은 단일물로서 또는 대안적인 복수의 사전 혼합물로서 배합될 수 있다.

아크릴아미드 및 가교제, 예컨대 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드는 약 150:1 내지 1000:1, 전형적으로는 약 150:1 내지 900:1, 바람직하게는 약 175:1 내지 800:1, 더욱 바람직하게는 약 200:1 내지 600:1, 가장 바람직하게는 250:1 내지 600:1의 몰 비율로 적합하게 배합된다. 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 상이한 고체-중량 함량 및 유동학적 특성의 하이드로겔이 제어 가능하게 제조될 수 있다. 원하는 유동학적 특징을 갖는 하이드로겔은 아크릴아미드 및 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드를 약 250:1, 약 260:1, 약 270:1, 약 280:1, 약 290:1, 약 300:1, 약 310:1, 약 320:1, 약 330:1, 약 340:1, 약 350:1, 약 360:1, 약 370:1, 약 380:1, 약 390:1, 약 400:1, 약 410:1, 약 420:1, 약 430:1, 약 440:1, 약 450:1, 약 460:1, 약 470:1, 약 480:1, 약 490:1 및 약 500:1의 비율로 배합함으로써 얻어졌다.

특히, 하이드로겔이 관절 내로 주사되는 구현예에서, 하이드로겔의 탄성은 매우 중요하다. 바람직한 구현예에서, 본 발명의 하이드로겔은 약 1 내지 200 Pa, 예컨대 약 2 내지 175 Pa, 전형적으로는 약 5 내지 150 Pa, 예컨대 10 내지 100 Pa의 탄성계수(elasticity modulus)를 갖는다. 당업자는 의도되는 용도에 적합한 탄성의 하이드로겔을 얻는 방법을 알고 있을 것이다. 또한, 저탄성, 중탄성 및 고탄성 하이드로겔의 제조를 기술하고 있는 아래의 실시예를 참조한다.

하이드로겔은 적어도 75 중량%의 발열성 물질 제거수 또는 식염수, 바람직하게는 발열성 물질 제거수을 포함한다. 본 발명의 적합한 구현예에서, 하이드로겔은 적어도 80 중량%의 발열성 물질 제거수 또는 식염수, 바람직하게는 적어도 85 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 90 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 95 중량%의 발열성 물질 제거수 또는 식염수를 포함한다.

적합한 식염수는 간질액(interstitial fluid)의 삼투압과 유사한 삼투압을 갖는다. 적합한 식염수는 0.25 내지 1% 염화나트륨 수용액, 링거-록카르트(Ringer-Lockart) 용액, 얼(Earle) 용액, 행크(Hanks) 용액, 이글(Eagle) 배지, 0.25 내지 1% 글루코오스 용액, 염화칼륨 용액 및 염화칼슘 용액을 포함하는 군을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 바람직한 구현예에서, 식염수는 0.8 내지 1% 염화나트륨 수용액, 예컨대, 0.8, 0.9 또는 1% 염화나트륨 수용액, 가장 바람직하게는 약 0.9% 염화나트륨 수용액이다.

당업자에게 명백해질 것이지만, 식염수가 PAAG의 제조 및/또는 PAAG의 세척을 위해 사용되는 구현예에서, PAAG의 고체 중량 함량은 폴리아크릴아미드에 의한 기여보다는 높지만, 전형적으로는 추가적인 1%보다 많지 않을 것이다.

본 발명의 특히 적합한 구현예에서, 하이드로겔은 하이드로겔의 총 중량을 기준으로 약 2.5 중량%의 폴리아크릴아미드 및 약 97.5%의 발열성 물질 제거수를 포함한다.

발열성 물질 제거수 또는 식염수는 세척 과정에서 하이드로겔을 세척하기 위해 사용된다. 세척 과정은 부분적으로는 모든, 그러나 미량의, 단량체 아크릴아미드 및 가교제, 예컨대, N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드를 제거하는 역할을 한다. 이들 단량체는 환자에 독성을 나타낼 뿐만 아니라, 하이드로겔의 안정성에도 해롭다. 세척 과정은 바람직하게는 남아 있는 단량체 아크릴아미드 및 가교제, 예컨대, N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드의 농도가 50 ppm 미만, 더욱 바람직하게는 40 ppm 미만, 예컨대, 30 ppm 미만, 가장 바람직하게는 20 ppm 미만, 전형적으로는 10 ppm 미만, 특히 바람직하게는 5 ppm 미만이 되도록 한다.

가교제

본 발명에 따른 하이드로겔은 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드, N,N'-에틸렌-비스-아크릴아미드, 에틸렌-비스(옥시에틸렌 니트릴)-테트라아세틱 옥사이드, 에틸렌-비스-(옥시에틸렌 니트릴) 테트라아세트산 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 가교제를 함유할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 가교제는 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드, N,N'-에틸렌-비스-아크릴아미드 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 가교제는 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드이다.

본 발명의 양태 중 하나의 맥락에서 기술된 구현예 및 특징은 또한 본 발명의 다른 양태에도 적용된다는 것에 유의하여야 한다.

본 출원에 인용된 모든 참고문헌은 그 전체가 본원에 참조로서 포함된다.

도 1은 10일 후(a, b), 90일 후(c) 및 180일 후(d)에 PAAG를 주사한 토끼의 정상적인 무릎 관절을 보여준다. 10일째에 PAAG는 여전히 윤활막 내막(synovial lining) 바로 아래의 공간(cavity)에 존재하였고(a, 화살표), 증식성 윤활막 세포가 두드러졌다(b, 화살표). 90일과 180일째에 윤활막 내막은 온전하였고(c, d, 화살표), 통합된 PAAG는 섬유성 네트워크와 혼합된 산발적인 만성 염증성 세포만을 함유하였다(d, 원형표시). (a) HE ×60, (b) HE ×400, (c) HE ×100, (d) HE ×300.
도 2는 3개월과 8개월 후(a, b) 및 24개월 후(c, d) 골관절염(OA)에 대해 PAAG로 치료된 말의 구절(fetlock joint)을 보여준다. 윤활막 표면 내막은 화살표로 표시하였다. 24개월째에 PAAG 내부의 미세한 섬유성 네트워크를 d에 원형으로 표시하였다. (a) HE ×200, (b) HE ×100, (c) HE ×60 및 (d) 반 기슨(van Gieson)/알시안 블루(Alcian blue) ×150.

이제 다음의 비 제한적인 실시예에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

실시예

실시예 1 - 하이드로겔의 제조

하이드로겔의 제조:

PAAG는 아크릴아미드(AM) 및 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드(비스AM)의 단량체들의 중합반응에 의해 제조된 폴리아크릴아미드 겔이다. 최종 생성물은 상이한 탄성계수를 가질 수 있다.

하이드로겔은 전형적으로 대략 95% 물을 함유한다. 단량체 아크릴아미드 및 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드의 농도는 10 ppm 미만인 것으로 나타났으며, 최종 생성물의 원하는 안정성을 위해 종종 5 ppm 미만이 적당하다.

최종 생성물은 pH, 중금속의 부재, 굴절률(refractive index), 안정성, 발열성 물질의 부재와 관련하여 일치되어야 하며, 무균이고 사실상 비활성이어야 하며 실질적으로 단량체를 포함하지 않아야 한다.

제조 1.1

합성 제제는 적합하게는 다음의 조작을 수반한다:

1. 두 가지 혼합물 A1 및 A2를 제조한다. A1은 물, 아크릴아미드, N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드, N,N,N',N'-테트라메틸렌-에틸렌-디아민(TEMED)을 포함한다. A2는 물 및 과황산 암모늄을 포함한다;

2. 두 가지 혼합물을 다음 비율: 1990 mL의 A1 및 10 mL의 A2의 비율로 배합하고, 45℃에서 유지시키고, 20초 동안 질소로 탈기시킨다;

3. 반응 혼합물을 여러 개의 100 mL 비커에 캐스팅한다;

4. 0.5 내지 1.5시간 동안 중합반응이 일어나도록 한다;

5. 겔을 틀에서 제거한다;

6. 잔류 단량체를 추출하고, WFI 물로 92시간 동안 평형화시키고, 물을 여러 차례, 전형적으로는 92시간 동안 8회 교환한다;

7. 정제된 겔을 수직 진동 그리드(vertically oscillating grid)로 그라인딩하여 균질화시킨다;

8. 주사기를 균질화된 겔 물질로 채운다;

9. 주사기를 고압 멸균(autoclavation)한다.

전형적인 하이드로겔 제조 방법은 다음과 같이 요약될 수 있다:

제조 1.2

절차 요약

아크릴아미드(AM) 및 가교제로서 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드(비스AM)의 단량체 수용액을 공동 개시제로서 N,N,N',N'-테트라메틸렌 에틸렌 디아민(TEMED) 및 유리 라디칼 개시제(산화환원 시스템)로서 과황산 암모늄과 혼합하여 겔을 제조하였다. 벌크 용액을 질소로 탈기시킴으로써 중합반응이 시작된다. 최종 중합반응 후, 겔을 네트 트레이가 있는 세척 탱크로 옮기고, 네트 트레이 위에 겔을 놓았다. 물 세척 동안, 겔이 팽창하고 단량체 잔류물이 추출된다. 팽창된 겔은 겔을 주사기로 전달하는 충전 유닛에서 공급되고 배출되며, 이는 고압 멸균된다. 저탄성 제형과 고탄성 제형의 두 가지 대안적인 제형을 제조하였다.

화학 성분	저탄성	고탄성
아크릴아미드	502 g	547 g
N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드	2.2 g	4.6 g
TEMED	3.0 g	2.6 g
AMPS	5.4 g	5.0 g
발열성 물질 제거수	10리터 첨가	10리터 첨가

이상은 전형적인 하이드로겔 제제이며, 특정 범위 내에서 조정될 수 있다.

제조 1.3

인라인 가교 결합 절차로부터의 폴리아크릴아미드 제형

본 발명의 하이드로겔을 제조하는 특별히 흥미로운 방법은 인라인(inline) 가교 결합 절차를 수반한다. 아크릴아미드, N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드(가교제) 및 TEMED의 예비 혼합물(pre-mix)과 AMPS 개시제 용액인, 두 가지의 개별적이고 최종적으로 탈기된 흐름은 정적 혼합기로 펌핑되어 혼합, 화학적 개시가 일어나고, 테플론 또는 강철로 만들어진 파이프 반응기의 하류로 후속 압출되며, 파이프 반응기에서 중합반응이 일어난다. 겔의 세척은 반응기에서 겔의 높은 표면적으로 인해 단순화된다.

단량체, 가교제 및 개시제 농도 및 그것들의 상대적인 몰비를 선택함으로써, 그리고 두 가지의 흐름의 속도 및 중합반응 온도를 조절함으로써, 가교도 및 고체 함량이 서로 다른 겔을 생산할 수 있다.

제조 1.4

표 2, 3 및 4에 기술된 비율로 시약을 혼합하였고, 표에 기술된 바와 같이 (달리 지시되지 않는 한 발열성 물질 제거수로) 세척하여 저탄성, 중탄성 및 고탄성 제형을 수득하였다. 0.5 내지 25% 폴리아크릴아미드의 고체 중량 함량을 갖는 하이드로겔이 제조되었다.

공정 파라미터 및 생성된 겔의 특징: 저탄성 제형

	lv1	lv2	lv3	lv4	lv5	lv6	lv7^d	lv8^e
세척시간(시간)	a)	19.5	73.75	92	94.3	72.8	93.6	93.9
건조물ⁱ(%)	2.55	2.08 2.36	2.63 2.58 2.09	2.87 2.67	2.89 2.82	3.15 2.90	3.68 3.57	3.17 3.52
몰비 AM :비스AM	b)	976	700	488	366	3239	488	488
물비 AM + 비스AM : TEMED	252	252	253	251	252	249	252	252
몰비 AM + 비스AM : AMPS	298	299	298	298	298	299	298	298
잔류 단량체(ppm)	c)	89	5	2.97	2	5	1,4	0.97
탄성률 G'(Pa)	0.16	5.23	14.3 20.1	26.6	57.05	71.7	39.2	28.5
겔화 시간(분)	액체	고점도 액체	12	2	2	2	2.5	2.5
	lv9		lv10		lv11	lv11	lv12
세척시간(시간)	121		96.4
건조물(%)	2.18		(5.10)^f		(10.2)^f	(10.1)^f	(20.2)^f
몰비 AM :비스AM	701		701		488	488	488
물비 AM + 비스AM : TEMED	252		252		252	504	2016
몰비 AM + 비스AM : AMPS	298		298		298	596	2385
잔류 단량체(ppm)	0.97
탄성률 G'(Pa)	28.5		11.1		(911)^g	(1240)^g	(9460)^g
겔화 시간(분)			3.17		0.00	1.21	3.5^h

a) 물질이 액체였으므로, 세척은 희석이었다.

b) 무한

c) 세척은 추출이 아니라 희석이었으므로, 잔류 단량체는 단순히 희석 배율(dilution factor)에 의해 감소되었다(508 ppm에서 254 ppm).

d) 캐스팅(casting) 및 세척은 0.9% NaCl 수용액을 이용하여 이루어졌다.

e) 물을 이용한 캐스팅; 세척은 0.9% NaCl 수용액을 이용하여 이루어졌다.

f) 세척 전 값 - 세척은 일반적으로 값을 30 내지 55% 감소시킨다.

g) 세척 전 값 - 세척은 일반적으로 값을 20 내지 40% 감소시킨다.

h) 노치(notch)에 매우 민감함.

i) 값의 편차는 측정 성능 기술 또는 샘플을 취한 배치(batch)에서의 위치 때문일 수 있다.

공정 파라미터 및 생성된 겔의 특징: 중탄성 제형

	mv1	mv2	mv3	mv4	mv5
세척시간(시간)	97	211.5	96	94.8	90.3
건조물(%)	3.14	2.49	3.25	3.29	3.22
몰비 AM :비스AM	310	310	290	289	289
물비 AM + 비스AM : TEMED	252	252	252	251	252
몰비 AM + 비스AM : AMPS	299	299	299	299	299
잔류 단량체(ppm)	1.6		1.5
탄성률 G'(Pa)	108.5		129	133.5
겔화 시간(분)	2.5	2.5	2.18

공정 파라미터 및 생성된 겔의 특징: 고탄성 제형

	hv1	hv2	hv3	hv4	hv5
세척시간(시간)	119.5	516	122	95.5	116.7
건조물(%)	3.47	2.5	3.56	3.83	3.42
몰비 AM :비스AM	260	260	260	260	260
물비 AM + 비스AM : TEMED	315	315	604	313	314
몰비 AM + 비스AM : AMPS	376	376	755	375	376
잔류 단량체(ppm)	0.2
탄성률 G'(Pa)	343	274		314.5
겔화 시간(분)	2.18	2.18	7.5

실시예 2 - PAAG(폴리아크릴아미드 하이드로겔)의 동물 관절 내로의 통합에 대한 연구

이 조직병리학적 연구의 목적은 PAAG의 관절 내 주사가 정상 및 골관절염(OA)에 걸린 동물의 관절에 통합되는지, 그리고 그러한 경우 어디에 통합되는지 및 이러한 통합이 시간 경과에 따라 지속되는지를 조사하는 것이었다.

방법

두 가지 동물의 관절 유형을 검사하였다. 먼저, 토끼에서 정상 무릎 관절에 대한 전향적이고, 종단적이며, 제어된 연구를 수행하였고, 둘째로, 사망 전 상이한 시간에 PAAG로 치료했던 골관절염(OA)에 걸린 말의 관절에 대해 사후 검사를 실시하였다. 이들 모든 사례에서 사용된 PAAG는 아쿠아미드 리컨스트럭션(Aquamid Reconstruction®)(콘투라 인터내셔널(Contura International) A/S, 덴마크 소보르그 소재)이었다. 윤리적 승인은 덴마크 동물 복지 기구로부터 얻었다(dyreforsøgstilsynet, reference J.nr. 2010/561-1774).

정상적인 토끼 관절에서의 전향적 비교 연구

총 10마리의 두 살짜리 뉴질랜드 흰 토끼를 사용하였다. 처음 4마리에는 우측 무릎에 2.5% PAAG를 주사하였고, 좌측 무릎에는 대조군으로서 식염수를 주사하였다. 나머지 6마리의 토끼에도 우측 무릎에는 PAAG를 주사하였으나, 좌측 무릎에는 대조군으로서 히알루로난(HA, 듀로란(Durolane) 20 mg/ml, 갈더마(Galderma), 스위스)을 주사하였다. 주사되는 PAAG, 식염수 또는 HA의 부피는 무릎 당 0.3 ml이었다. 이것들을 몇 방울의 관절액을 제거한 후에 투여하였다. 토끼의 건강을 매일 관찰하고, 체중을 주 1회 측정하였으며, 표준적인 조건하에 둘씩 짝을 지어 관리하였다. 처음 4마리의 토끼(식염수 대조군)를 10일 후에 희생시켰다. 나머지 6마리의 토끼는 3, 6, 12개월 후에 한 번에 두 마리씩 희생시켰다. 모두 10마리의 토끼에 대해 양측 무릎 관절을 제거하고, 육안으로 검사하였다. 관절의 모든 윤활액, 연골, 힘줄 및 지방 조직을 제거하고, 조직병리학적 검사를 위해 조직 마커로서 H & E 및 반 기슨/알시안 블루 염색을 사용하여 처리하였다.

말에서의 골관절염성 관절 연구

이 연구에는 PAAG로 치료받은, 수의사에 의해 진단된 골관절염(OA)에 걸린 총 13개의 관절을 나타내는 7마리의 말(5 내지 13세, 중앙값 10세)을 포함하였다. 골관절염(OA)에 걸리지 않은 5개 관절을 대조군으로 제공하였다. 이들 말은 3개의 상이한 말 센터에서 수행된 대규모 전향적 임상 연구의 일부였으며, 여기서 관절 당 1 내지 4(평균 2) ml의 PAAG를 주사하였고, 치료 효과는 수술 후 최대 2년 동안 추적하였다. 그 기간 동안 사망한 말의 다리 관절에 대해 조직병리학적 검사를 수행하였다. PAAG를 이용한 치료는 이전에 7일에서 2년까지 시행되었다. 모든 말은 PAAG 치료와 무관한 원인으로 안락사 되어 왔다. 관절의 절제 및 육안 검사 후, 내부 캡슐을 대표하는 모든 윤활액 조직을 통상적으로 고정시키고, 파라핀 포매시켜 광학 현미경 검사를 위해 염색하였다. 연골로부터의 샘플도 검사하였다(각 관절로부터 2개).

결과 - 토끼 연구

정상적인 관절을 가진 토끼는 주사 시 모두 건강하였고, 연구 중에도 아무때나 관절 움직임의 변화(예를 들어, 활동 제한 또는 절뚝거림) 없이 건강을 유지하였다. 육안 검사 시, 주사 부위에서 경미한 캡슐 출혈의 두 건의 사례 이외에는 차이가 없었다. 관절강을 열었을 때, 10일째에 식염수 처리한 쪽과 비교하여 PAAG 처리한 쪽에서 윤활액 및 안쪽 윤활막 내막 모두 약간 두꺼워진 것으로 보였다. 어떤 시점에서도 PAAG 및 HA 처리된 관절 사이에 육안적 차이는 발견되지 않았다.

10일째에 PAAG 처리된 쪽에서의 광학 현미경 검사는, 증식하는 윤활막 세포를 함유하는 PAAG로 인해, 식염수 주입된 쪽(도 1a)에서보다 5 내지 10배 더 두꺼운 새로운 윤활막 내막 층을 보여주었다(도 1b).

90일, 180일 및 360일째에 윤활막 층은 PAAG 처리된 쪽에서 여전히 최대 10배 두꺼워졌고(도 1c), 윤활막 내막은 공간(cavity)을 마주보고 있는 PAAG의 위에 존재하였다. 이제는 산발적인 윤활막 세포만이 미세 섬유상 네트워크와 혼합된 PAAG 내부에 보였고(도 1d), 관절 강 내에서 PAAG는 전혀 발견되지 않았다(도 1c 및 1d).

결과 - 말 연구

육안적 발견: 제골, 구절 및 무릎 관절을 PAAG로 치료하였다. 3개의 치료되지 않은 제골 관절과 2개의 구절 관절을 대조군으로 제공하였다. 관절 강을 열었을 때, 5개의 치료된 구절 관절 중 3개에서만 다양한 등급의 골극 형성 및/또는 연골 결손을 관찰할 수 있었다. PAAG는 걸쭉하고 부드럽고 반짝이는 황색 물질처럼 보이거나, 제골 관절에서는 공간(cavity)을 마주보고 있는 전종 힘줄(anterior longitudinal tendon)의 안쪽 부분을 따라 작고 투명한 침전물(deposit)처럼 보였다. 공간(cavity) 내부의 유리 PAAG는 육안 검사 시 관절액으로부터 식별할 수 없었다.

광학 현미경적 발견: 단기간, 치료 후 1주 및 2주에서, PAAG는 토끼 모델에서 볼 수 있는 조직학과 유사하게, 증식하는 윤활막 세포와 혼합된 윤활막 내막 내에서 내부 층으로 나타났다. 1개월째에 윤활막 세포는 표면을 향해 분명하게 재배치되었고, 3개월째에 윤활막 세포의 뚜렷한 층이 통합된 PAAG 위에 형성되었다(도 2a). 동일한 패턴이 8개월째(도 2b) 및 24개월째(도 2c 및 2d)에 발견되었다. 일반적으로, 통합된 PAAG의 막 두께는 감소하지 않았고, 더 높은 배율에서 PAAG는 처음에는 산발적인 염증 세포, 아마도 윤활막 세포(도 2a), 그리고 나중에는 미세 섬유상 네트워크 및 극소수의 염증성 세포와 함께 두꺼운 통합 구역으로 구체화되었음을 알 수 있었다(도 2d).

결과 요약

PAAG 내로의 윤활막 세포의 침입 및 증식과 함께, 주사된 PAAG의 통합은 토끼에서는 10일째에, 말에서는 14일째에 분명해졌다. 토끼 관절에서는 90일째 그리고 말 관절에서는 30일째까지, PAAG는 윤활막 하층을 형성하였고, 이는 혈관이 있는 결합조직의 얇은 가닥들을 횡단하고 관절 강을 마주보는 새로운 윤활막 내막으로 덮였다. 이러한 조직학적 외관은 말 관절에서 주사 후 최대 2년까지 지속되었다.

결론

PAAG의 관절 내 주사는 결합조직의 얇은 가닥들을 횡단하는 PAAG의 안정적이고, 오래 지속되는 윤활막 하층을 생성하게 한다. 나아가, 주사된 PAAG는 대식세포 및 거대 세포를 함유하지 않았다. 거대 세포는 감염에 대한 반응으로 발생할 수 있으며, 따라서 이러한 맥락에서 거대 세포의 존재는 염증 또는 PAAG의 불안정한 통합의 징후였을 수 있다. 따라서, 현재의 연구는 놀랍고도 유일하게도, 언제라도 거대 세포를 함유하지 않는 PAAG의 통합 후 진통성, 무독성의 오래 지속되고 안정적인 새로운 윤활막 내막 층의 형성을 보여준다(도 1(a, c, d) 및 도 2(a 내지 d)).

이론에 얽매임 없이, 포유동물에서 통증이 있는 윤활막염의 예방 및/또는 치료를 제공하는 것이 윤활막 세포 조성 또는 사이토카인 생산에 대한 변화라는 것이 밝혀졌다. 따라서, 관절 내 PAAG는 관절 윤활막에 존재하며, 시간 경과에 따라 지속된다.

실시예 3 - 골관절염 관절에서 인간 통증 스코어의 임상 연구

임상 연구 요약

시험 제목:

무릎 골관절염 환자에서 아쿠아미드 리컨스트럭션®의 후향적 및 전향적 관찰 연구.

시험 기간:

환자들은 2010년 3월부터 2015년 1월 사이에 치료받았고, 치료 후 적어도 12주 동안 추적 조사를 받았다.

목적:

1차 목적은 아쿠아미드 리컨스트럭션® 치료 후 최소 12주에 WOMAC 통증 서브-스코어에서 기저선(baseline)으로부터의 결과를 평가하는 것이었다.

2차 목적은 1) 전체 WOMAC 스코어 및 강성과 기능성에 대한 서브스코어에서 기저선으로부터의 결과를 평가하는 것; 및 2) 아쿠아미드 리컨스트럭션® 주사 후 최소 12주에 치료 효과에 대한 환자의 주관적 인식을 평가하는 것이었다.

방법론:

이것은 무릎 골관절염을 위한 아쿠아미드 리컨스트럭션의 오프 라벨(off label)로 치료된 환자들에 대한 비중재(non-interventional) 추적 조사였다.

이 연구는 환자의 의료 기록으로부터 인구 통계학적 특징 및 기저선 특징을 검색하는 후향적 부분 및 기저선 WOMAC 통증 서브스코어를 받은 환자들이 연구에 참여할 수 있는 전향적인, 추적 연구 부분으로 구성되어 있다. 전향적 부분의 경우, 대다수의 데이터는 사례 보고서 양식으로부터 수집되었다. 아쿠아미드 리컨스트럭션 치료 후 최소 12주 후에 환자를 추적 조사하였다.

환자 수:

치료된 총 32개의 무릎 관절을 가진 24명의 환자가 포함되었다.

진단 및 포함 기준:

본 연구에 대한 자격을 갖추기 위해서는, 환자는

1) 통증, 부종, 과량의 체액 및 관절 움직임 제한과 같은 주관적인 증상을 보이는 무릎 골관절염에 대해 아쿠아미드 리컨스트럭션®으로 치료를 받았으며, 미국 류마티스 학회가 정한 기준에 따라 중등도 내지 중증의 골관절염을 앓고 있는 것으로 분류된 바 있고, 이전에 다른 치료에 실패했던 사람이어야 하고,

2) 사전동의서에 서명해야 한다.

평가 기준:

효능: 1차 효능 종료점(effectiveness endpoint)은 기저선에서부터 적어도 12주까지의 추적 조사까지의 WOMAC 통증 서브스코어의 변화이다.

2차 효능 종료점은 기저선에서부터 적어도 12주까지의 전체 WOMAC 스코어 및 강직과 기능성 서브스코어의 변화뿐만 아니라, 치료 효과에 대한 환자의 주관적 인식이다.

결과:

효능: WOMAC 통증 서브스코어의 평균 변화(P=0.0002) 및 기저선으로부터 마지막 추적 조사 방문(follow up visit)까지의 세 가지 2차 효능 종료점 각각(전체 WOMAC 스코어 및 강직과 신체 기능 서브 스코어)(각각 (P=0.0012), (P=0.0008) 및 (P=0.0048))은 통계적으로 유의미하게 개선되었다.

안전성: 보고된 중증의 유해 사례는 없었다. 수술 전후 몇몇 환자에서 부종 및 불편함과 같은 주사에 대한 일반적인 가볍고 일시적인 부작용이 관찰되었지만, 감염과 같은 주요 합병증은 전혀 눈에 띄지 않았다. 어떤 환자도 추적 조사에서 불편함/이상 반응을 보고하지 않았다.

결론

아쿠아미드 리컨스트럭션®은 지속적인 효과를 갖는 무릎 관절의 골관절염에 걸린 환자를 위한 효과적이고 안전한 치료제이다.

임상 연구 세부 사항

아쿠아미드 리컨스트럭션®(Aquamid Reconstruction®, AR)은 폴리아크릴아미드 하이드로겔(PAAG)이다.

1. 배경

2010년 3월부터 2015년 1월 사이에, 미국 류마티스 학회가 정한 기준을 기반으로 무릎의 OA 환자 24명에 AR을 주사하였다. 총 32개의 무릎 관절이 AR 치료를 받았다. 주사 전에 OA의 진단은 X-선으로 결정하였고, OA의 중증도는 5점(0, 없음; 1, 불확실; 2, 최소; 3, 중간; 4, 중증)으로 구성되는 켈그렌(Kellgren) 및 로렌스(Lawrence)에 따라 등급을 정하였다.

효능 종료점은 최초 치료 후 적어도 12주에서의 WOMAC 서브스코어 및 전체 스코어의 변화 및 환자의 치료 결과에 대한 주관적인 인식이다.

무릎 관절의 OA 환자에서 아쿠아미드 리컨스트럭션®을 이용한 치료는 다른 (비 약리학적 및 약리학적) 치료에 대해 충분한 반응을 나타내지 않았고, 무릎 관절 전치환술(total knee replacement)을 연기하거나 완전히 피할 수 있는 치료에 대한 욕구를 표현한 환자에서 오프라벨 설정으로 수행하였다.

1.1 임상시험용 의료기기(Investigational Device)

AR은 2.5% 폴리아크릴아미드 및 97.5% 발열성 물질 제거수를 함유한다. AR은 생체 적합성이고, 생분해되지 않으며, 안정적이고, 무균성이다.

겔은 멸균되고, 사전 충전된 1 ml의 밀봉된 주사기에 제공된다. 겔을 멸균 21G × 2인치(0.8 × 50 mm) 바늘로 관절 내에 주사하였다.

겔은 정상적인 실온(30℃ 미만)의 건조한 환경에 보관되어야 한다. AR은 일회용으로만 사용된다. 주사 전, 포장이 손상되지 않았으며, 시각적인 변화가 없는지 확인해야 한다.

1.2 투여 방법

다음 접근법을 AR을 주사한 모든 환자에 사용하였다:

절차는 무균 조건 하에서 이루어졌다. 주사 전, 주사 부위 주변의 적어도 5 cm 반경에서 주사 부위에 1분 간격으로 세 차례에 걸쳐 알코올과 함께 클로로헥시딘을 발랐다. 주사는 관절 강(space)으로 주어졌다. 관절 유출물(effusion)이 존재할 경우, 동일한 바늘을 이용하여 주사 전에 이를 제거하였다. 21G × 2"(0.8 × 50 mm) 바늘을 이용하였다.

하이드로겔 주사는 국소 마취 하(관절 내부 및 주사 부위에 직접)에 수행하였다.

주사는 측면 근위부의 오목한 부분에서 초음파의 도움으로 수행하였다. 환자는 누워 있거나 무릎을 80° 내지 90°로 굽힌 채 앉아 있었다.

주사기, 바늘 및 임의의 미사용 재료는 치료 세션 후에 폐기하였다.

1.3 약물 투약

처음에는 1 내지 5 ml을 주사하였다. 충분한 효과를 얻지 못한 경우, 최소 2주 후에 1 내지 6 ml을 다시 주사하였다. 일부 환자는 최대 3회의 주사를 맞았다. 표 6 참조.

1.4 시험 설계

이 비중재 연구는 환자의 의료 기록으로부터 이력 데이터를 검색하는 후향적 부분 및 추적 조사 방문에서 데이터를 전향적으로 수집하는 추적 조사 부분으로 구성되었다. AR 주사 및 관련 데이터는 통상적인 임상 작업의 일부로 수집하였으며, 이는 구체적인 추적 조사 간격을 계획하지 않고 엄격한 평가 스케쥴을 이어가지 않은 이유이다.

기저선 WOMAC 스코어를 나타내고 초기 AR 주사 후 적어도 12주 동안 추적 조사된 환자들을 포함하였다. 치료 전 및/또는 후에 기록된 다음의 데이터를 환자의 의료 기록 및 CRF로부터 입수하였다:

● 치료일

● 인구 통계학적 특징(연령, 성별, 신장, 체중)

● 무릎 골관절염의 중증도(켈그렌 로렌스 등급 매기기)

● AR 치료 전 기타 치료/중재(intervention)

● 치료에 대한 세부사항(주사된 부피)

● WOMAC 스코어

● 치료 결과에 대한 주관적 인식

● 합병증/유해 사례

WOMAC 설문지를 작성하고 치료의 효과에 대한 주관적인 인식을 제공하고 AR 치료 후 경험했었을 수도 있는 임의의 합병증/의학적 문제에 대한 정보를 제공하기 위하여, 환자는 클리닉에 오거나 전화로 연락을 받았다.

1.5 적격성(eligibility) 기준

AR 치료를 받기 위하여, 환자는 다음의 기준을 충족해야 한다:

1. 미국 류마티스 학회가 정한 기준을 기반으로 한 무릎의 OA

2. 서명된 사전동의서

2. 효능

2.1 웨스턴 온타리오 & 맥마스터 대학교(WOMAC) 골관절염 지수

웨스턴 온타리오 & 맥마스터 대학교(WOMAC) 골관절염 지수는 통증, 강직 및 신체 기능을 평가하기 위하여 엉덩이 및/또는 무릎 골관절염 환자가 작성하도록 설계된 질병 특이적 설문지이다. WOMAC 설문지는 5점 리커트(Likert)식 및 100 mm 시각 아날로그 척도(Visual Analogue Scale) 포맷으로 이용할 수 있다. VAS 및 리커트 척도 반응은 상관성이 높으나, 리커트 척도는 환자가 연속선 위에 X를 표시하는 것보다 단어나 문장와 관련된 체크 박스를 더 쉽게 이해할 수 있으므로 관리가 더 쉬운 것으로 여겨진다. 모든 환자에게 사용되된 리커트 척도 버전은 모든 항목에 대해 다음의 설명을 사용한다: 없음(none), 경증(mild), 보통(moderate), 중증(severe) 및 극심함(extreme). 이들은 0 내지 4의 순서 척도에 해당한다.

스코어는 각각의 부척도(subscale)의 항목에 대해 합산되며, 가능한 범위는 다음과 같다: 통증 = 0 내지 20, 강직 = 0 내지 8, 신체 기능 = 0 내지 68. 전체 WOMAC 스코어는 세 가지 부척도 모두에 대한 항목들을 합산하여 생성된다. WOMAC 스코어가 높을수록 악화된 통증, 강직 및 기능적 한계를 나타낸다. 가능한 최고 전체 스코어는 96이다.

WOMAC 골관절염 지수는 3가지 부척도로 나뉘는 24개 항목으로 구성된다:

● 통증(5개 항목): 보행 시, 계단 사용 시, 침대에서 앉거나 누워 있을 때, 및 서 있을 때

● 강직(2개 항목): 하루 중 처음 기상 후와 그 후

● 신체 기능(17개 항목): 계단 사용, 앉은 상태에서 일어나기, 서기, 굽히기, 걷기, 승용차 승하차, 쇼핑, 양말 신기/벗기, 침대에서 일어나기, 침대에 눕기, 목욕하기/목욕 마치기, 앉기, 변기에 오르기/내리기, 힘든 가사, 가벼운 가사.

직접, 전화 또는 컴퓨터로 작성될 수 있는 설문지는 환자가 추적 조사 방문을 위해 왔을 때 클리닉에서 주로 작성되었으나, 일부는 전화로 작성되었다.

2.2 환자의 주관적 인식

환자들에게 그들의 상태를 설명하는 네 가지 선택지 중 하나를 선택하여 치료 결과에 대한 인식을 표시하도록 요청하였다: 통증 없음(치유됨), 개선됨, 변화 없음, 악화됨.

또한, 환자들에게 무릎 관절 전치환술을 받았는지를 물었다.

2.3 안전성

각각의 추적 조사 방문 시, 환자들에게 AR 주사 이후 유해 사례(adverse event, AE)/의료 문제 발생에 대해 질문하였다. 임의의 합병증 또는 의료 문제는 CRF에 기록되었다. 수술 주기(perioperative) 및 수술 후 합병증/AE는 존재할 경우, 의료 기록에 기록되었다.

3. 통계적 방법론

3.1 샘플 크기 고려

환자 수는 이용 가능한 데이터에 의해 결정하였다. 따라서, 샘플 크기 평가와 검정력 계산은 이루어지지 않았다.

3.2 결과 보고를 위한 일반적 접근법

수집된 데이터는 기술 통계학(descriptive statistics)을 이용하여 요약된다. 연속형 파라미터에 대한 기술 통계학에는 적용 가능한 관측치 수(n)로서, 결측 관측치의 수(nmiss), 평균(mean), 표준 편차(standard deviation, SD), 중앙값(median), 최소(minimum, min) 및 최대(maximum, max) 값이 포함되며, 범주형 파라미터에는 빈도 및 백분율이 포함된다.

추정치는 적용 가능한 경우 95% 신뢰 구간으로 제시된다. 다중성(multiplicity)에 대한 보정은 적용되지 않을 것이다. 공식 가설 검정은 이루어지지 않을 것이다.

3.3 효과 종료점의 분석 및 보고

1차 효능 종료점은 기저선으로부터 12주의 추적 조사까지 WOMAC 통증 서브스코어의 변화이다. 기저선 값은 투여 전 또는 투여 당일에 평가된 마지막 WOMAC 통증 서브스코어로서 정의된다. 12주의 추적 조사는 12주차에 또는 12주 후에 평가된 최초의 WOMAC 통증 서브스코어로서 정의된다(1일은 투여일이며, 12주 곱하기 7일 이상의 평가를 위한 상대적인 날로 정의됨).

1차 종료점에 대한 평균 및 표준 편차를 포함하는 기술 통계학이 제시될 것이다. 적용 가능한 경우, 종료점의 정규 분포를 가정한, 평균에 대한 95% 신뢰 구간이 제시될 것이다. 정규 분포 사용에 대한 가정은 종료점의 분포를 제시함으로써 그래프로 조사될 것이다. 가정이 충족되지 않는 것으로 판단되는 경우, 종료점을 변환하거나 비모수적(non-parametric) 방법을 이용하는 것과 같은, 분석을 위한 다른 접근법이 사용될 것이다. 적용 가능한 경우, 변화는 기저선 값에 대해 보정될 것이다.

탐색적 분석을 위해, 응답을 기저선에서 적어도 20% 개선으로 정의하는 것과 같은 추가적인 응답자 정의를 도입할 수 있다.

3.4 안전성 종료점의 보고

합병증 및 유해 사례의 수는 설명적으로 요약되고, 전체 수로서 그리고 시기(투여 전 및 투여 후, 그리고 투여 후 최소 12주에 발생함) 및 적용 가능한 경우, 주사 순서 번호로 제시될 것이다.

인구 통계학적 특징 및 기저선 특징

특징
환자 수(%)	24 (100)
성별(%)
남성	8 (33.3)
여성	16 (66.7)
연령(세)
N	24
평균 ± SD	66.0 ± 11.3
중앙값	68.0
[최소값, 최대값]	[36.0, 85.0]
체중(kg)
N	18
평균 ± SD	83.5 ± 16.8
중앙값	85.0
[최소값, 최대값]	[54.0, 135,0]

신장(m)
N	18
평균 ± SD	1.7 ± 0.1
중앙값	1.7
[최소값, 최대값]	[1.6, 1.9]
BMI
N	18
평균 ± SD	28.3 ± 6.7
중앙값	26.6
[최소값, 최대값]	[17.8, 50.8]
무릎
N	32
좌측	10
우측	6
양측	8
OA 스코어	N, 무릎(%)
	32
1	3 (9.4)
2	7 (21.9)
3	13 (40.6)
4	9 (29.1)
선행 치료	N (%)
ACP	1 (3)
PRP	3 (9)
오르토카인	3 (9)
세포성장억제제	1 (3)
HA	1 (3)
항에스트로겐	2 (6)
집안 청소	4 (12)
반월 연골 제거	1 (3)
스테드만 수술	1 (3)
스테로이드	12 (38)

3.5 치료 및 추적 조사 정보

32개 무릎의 24명의 환자가 AR 치료를 받았다. 치료된 32개 무릎 가운데, 26개의 무릎(81.3%)에 재주사하였다; 23개 무릎은 2회의 주사를, 3개의 무릎은 3회의 주사를 맞았다.

각 관절에 주사된 전체 부피 중앙값은 6.50 ml이었다(범위 2.0 내지 11.0). 상세한 내용은 표 6 참조. 대부분의 환자는 초기 주사 후 2 내지 14주 사이에 2차 주사를 맞았지만, 세 명의 환자는 최초 주사 후 26주, 32주 및 212주에 두 번째 치료를 받았다.

치료 정보

파라미터
치료된 무릎 N(%)	32 (100)
AR 주사 횟수 N(%)
1회 주사	6 (18.8)
2회 주사	23 (71.9)
3회 주사	3 (9.4)
총 주사 부피(ml)
평균(SD)	6.55 (2.83)
중앙값	6.50
[최소값, 최대값]	[2.0, 11.0]

치료 전 및 추적 조사 방문 시, 환자는 WOMAC 설문지를 작성하였다. 추적 조사 방문 시, 환자는 치료 결과에 대한 인식 및 무릎 관절 전치환술을 받았는지에 대하여서도 질문을 받았다. 1차 AR 치료로부터 평균 ± SD(중앙값) 추적 조사 기간은 428 ± 522(210)일(범위 104~1744)이었다.

4. 효능 평가 데이터(데이터는 미도시되었으나, 아래에 요약됨)

4.1 치료 결과에 대한 환자의 주관적 인식

치료 결과에 대한 환자의 주관적인 평가는, 20개의 무릎(62.6%)이 "치유됨/통증 없음"(6.3%) 또는 "개선됨"(56.3%) 중 하나로 분류되었음을 보여주었다. 여덟 개의 무릎(25.0%)은 "변화 없음"을 나타내는 것으로 보고되었고, 3개의 무릎(9.4%)은 "악화됨"이었다. 한 명의 환자는 연구 중에 좌측 무릎에 대해 무릎 관절 전치환술을 받았다("제거됨").

치료 결과에 대한 환자의 주관적 인식은 표 7에 제공된다.

치료 결과에 대한 환자의 주관적 인식

파라미터	무릎 N = 32 (100%)
통증 없음	2 (6.3)
개선됨	18 (56.3)
변화 없음	8 (25.9)
악화됨	3 (9.4)
제거됨	1 (3.1)

통증이 없거나(치유됨) 개선되었다고 보고한 환자들은 또한, WOMAC 통증 서브스코어에서 가장 높은 변화, 각각 (-10.0) 및 (-4.9)를 보여주었다. 전체 WOMAC 스코어 및 두 가지 서브스코어(강직 및 신체 기능)에 대해 비슷한 관계가 나타난다. 환자가 보고한 치료 결과와 관련된 WOMAC 스코어의 경우, 결과를 표 8에 나타내었다.

환자가 보고한 치료 결과에 대한 WOMAC 통증 서브스코어

파라미터	무릎 N = 32 (%)	WOMAC 통증 서브스코어의 변화 평균 (±SD)	WOMAC 전체 스코어의 변화 평균 (±SD)	WOMAC 강직 서브스코어의 변화 평균 (±SD)	WOMAC 기능 서브스코어의 변화 평균 (±SD)
통증 없음	2 (6.3)	-10 (±1.4)	-45.5 (±2.1)	-3.0 (±0.0)	-32.5 (±0.7)
개선됨	18(56.3)	-4.9 (±3.9)	-21.5 (±15.9)	-2.6 (±1.7)	-14.0 (±12.2)
변화 없음	8 (25.0)	0.5 (±2.8)	5.3(±13.1)	-0.1 (±1.0)	4.9 (±12.5)
악화됨	3(9.4%)	1.0 (±2.6)	12.0(±13.9)	2.3 (±2.9)	8.7 (±8.4)
제거됨1	1 (3.1%)	-7.0	-32.0	-1.0	-24.0

1: 환자 ID 54는 좌측 무릎에 주사를 맞았고, 치료에 대해 초기에는 양호한 반응을 나타내었으며, 2개월 후에 반응이 감소되어 환자가 돌아와 좌측 무릎에 2차 주사를 맞았다. 동시에, 우측 무릎에도 AR을 주사하였다. 좌측과 우측 무릎 모두 양호한 개선을 보여주었고, 이 환자는 하루에 40 km를 자전거를 탔다. 이러한 개선은 약 6개월 동안 지속되었고, 좌측 무릎에서의 효과 감소 후, 이 환자는 무릎 관절 전치환술 일정을 잡았다. 우측 무릎에 대한 치료 전 WOMAC는 얻지 못하였으나, 이 무릎은 주사 후 42개월 동안 잘 유지되고 있다. 치료 후 WOMAC은 AR 주사 후 3.5개월에 얻었다.

5. 안전성 평가

5.1. 유해 사례

보고된 중증의 유해 사례는 없었다. 수술 주기 및 수술 후에 소수의 환자에서 주사에 대한 일반적인 가볍고 일시적인 유해 효과, 예컨대, 부종 및 불편감이 관찰되었지만, 감염과 같은 주요 합병증은 전혀 눈에 띄지 않았다.

어떠한 환자도 추적 조사에서 불편감/유해 사례를 보고하지 않았다.

치료된 환자의 수가 제한되어 있었으므로, 이 점이 관찰된 합병증의 부족을 설명할 수 있다. 그러나 PAAG는 다른 적응증에서 거의 합병증이 없어 양호한 안전성 프로파일을 증명하였다.

6. 결론

PAAG 치료 후 7개월의 중앙값에 따른 32개 무릎에 대한 본 연구에서 관찰된 WOMAC 스코어의 감소는 전체 WOMAC 스코어뿐만 아니라 모든 서브스코어에 대해서도 통계적으로 유의미하였다. 위약효과는 현재의 비침습적인 치료의 경우 최대 6개월 동안 지속되는 것으로 알려져 있다. 그 기간 후, 재주사가 없을 경우 증상이 재발한다.

연구의 1차 종료점, 즉 WOMAC 통증 서브스코어의 변화는 모든 OA 중증도 군의 경우, 대략 40%까지 유의미하게 감소되었다(P=0.0002). OA 중증도 군 1 및 2(중앙값 변화 -5.5)는 OA 중증도 군 3 및 4(중앙값 변화 -2.0)보다 통증 스코어에 대해 수치상으로 더 큰 효과를 보여주었다.

흥미롭게도, WOMAC 통증 서브스코어의 변화는 OA 중증도 스코어 3 및 4의 경우, 유의미하였다(P=0.0107).

놀랍게도, 본 발명자들은 폴리아크릴아미드 하이드로겔(PAAG)이 골관절염(OA)을 앓고 있는 인간의 통증 예방 및/또는 치료에 유용함을 발견하였다.

윤활막염은 골관절염(OA)에 영향 받는 여러 관절에 존재한다. 따라서, 특정 이론에 얽매임 없이, 골관절염을 앓고 있는 인간에 대한 본 연구에서 관찰된 진통 효과는 PAAG의 인간 관절 내로의 통합 후의 새로운 윤활막 내막 층 및/또는 새로운 윤활막 하층의 존재 및 그에 따른 윤활막 통증의 감소로 인한 것으로 여겨진다.

실시예 4 - 인간 환자의 무릎의 조직 조사

백그라운드 클리닉

골관절염을 앓고 있는 두 명의 환자의 무릎 관절에 PAAG(아쿠아미드)를 주사하였고, PAAG의 수동적 통합 및 윤활막에 대한 충전제 효과에 의해 통증이 감소되거나 완전히 제거된다. 골관절염의 중증도에 따라, 이러한 통증 완화는 최대 2년 5개월까지 지속되었다. 그 후, TKA(total knee alloplasty(이물 사용 무릎 관절 전체 성형술), 즉 무릎 관절 치환술)를 수행하였다.

TKA로부터의 병리학적 발견

각 수술에서 무릎 관절의 10분의 1에 해당하는 거의 동일한 양의 조직을 제거한 후에 표준적인 TKA 수술로부터 뼈, 연골 및 연조직을 수득하였다. 연조직 및 연골이 덮인 뼈를 작은 조각으로 절단하고, 조직학적 검사를 위해 처리하였다. 뼈의 4분의 3을 제외한 모든 조직을 검사하였다. 연조직의 양은 무릎마다 약간씩 달랐다.

무릎 관절 조직의 10분의 1만이 TKA 수술 중에 제거되었고, 관찰된 통합된 아쿠아미드 부족은 관절의 상이한 부분에서의 상이한 아쿠아미드 흡수의 결과일 가능성이 크다.

환자 1

진료: 양쪽에 중증의 무릎 골관절염이 있는 77세 여성에게 2014년 8월 7일과 8월 28일에 5 ml(무릎 당 총 10 ml)의 아쿠아미드를 양쪽 무릎에 주사하였다. 겔은 대략 2½년 중 처음 2년 동안 도움이 되었으나, 2016년 9월 12일에 중증의 말기 OA로 인해 좌측 TKA를 수행하였다.

충분히 통합된 많은 양의 겔이 검사했던 모든 연조직 내에서 관찰되었다. 혈관주위 염증 영역, 결합조직 섬유 몇 가닥 및 투명세포 대식세포의 병소 또한, 윤활막 연조직 내에서 나타났다. 거대 세포를 함유하는, 깊게 자리 잡은 겔 침전물(deposit)은 연조직으로의 직접적인 겔 주사의 인상을 주었고, 예상대로 강 내에서만은 그렇지 않았다. 연골 또는 뼈에는 겔이 전혀 없었다. 이 겔은 이전에 2년 5개월 동안 주사되었다.

환자 2

진료: 중등도의 무릎 골관절염이 있는 69세 여성에 2014년 3월 17일에 총 3 ml의 아쿠아미드를 주사하였다. 아쿠아미드 주사는 처음에는 도움이 되었으나, 2년 후에 골관절염 통증이 재발하였고, TKA를 수행하였다.

잘 통합된 아쿠아미드 겔이 생검의 3분의 1에서 관찰되었다. 이 겔은 성숙한 네트워크 및 산재한 염증성 세포 및 섬유아세포와 완전히 통합되었다. 거대 세포는 없었고, 연조직에 직접적으로 깊게 자리 잡은 겔 주사의 인상을 주는 영역도 없었다. 연골 또는 뼈에는 겔이 전혀 없었다. 이 겔은 이전에 2년 동안 주사되었다.

결론

아쿠아미드 겔은 주변의 숙주 세포의 내부 성장과 윤활막 내막 전이의 조합에 의해, 즉 윤활막 하층 및/또는 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의해 윤활막 내로 통합된다. 겔 내의 세포충실도(cellularity)는 정상적인 윤활막 조직 내에서보다 낮고, 아쿠아미드 주사의 통증 감소 효과의 일부는 아마도 세포, 혈관 및 관련 신경의 부족(paucity)으로 인한 것이다.

Claims

새로운 윤활막 내막 층(synovial lining layer)의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염(synovitis)의 예방 또는 치료를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 포함하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서,
윤활막 하층(sub-synovial layer) 및 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의한 포유동물에서의 윤활막염의 예방 또는 치료를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 포함하는 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
윤활막 하층 또는 새로운 윤활막 내막 층은 최대 15개월 동안 존재하는/지속되는 것인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
폴리아크릴아미드 하이드로겔은 멸균 조건하에서 주사에 의해 투여되는 것인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
폴리아크릴아미드 하이드로겔은 관절 내 주사에 의해 투여되는 것인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔이 관절 내 강(intraarticular cavity) 안으로 주사에 의해 투여되는 것인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔이 관절 내 강 안으로 적어도 1회 관절 내 강 안으로 주사에 의해 투여되는 것인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
0.1 내지 20 ml의 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 일정한 간격을 두고 관절 내 강 안으로 주사에 의해 투여되는 것인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
포유동물은 인간, 경주용 동물 또는 반려동물인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
치료되는 포유동물은 인간이고, 주사되는 관절은 무릎, 엉덩이, 팔꿈치, 손과 발의 중수골(metacarpal)-지절골(phalangeal) 및 족지절간 관절(interphalangeal joint), 종자골 관절(sesamoid joint) 또는 턱관절(temporomandibular joint)인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
치료되는 포유동물은 말이고, 주사되는 관절은 뒷다리의 구절(fetlock), 제골(coffin), 발목(pastern), 후슬(stifle) 또는 무릎(knee) 관절인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
치료되는 포유동물은 개이고, 주사되는 관절은 앞다리의 주관절 또는 뒷다리의 무릎 또는 엉덩이 관절인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
포유동물은 윤활막염을 앓고 있는 것인 약학적 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
포유동물은 관절염을 앓고 있는 것인 약학적 조성물.
제14항에 있어서,
포유동물은 골관절염(osteoarthritis) 또는 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis)을 앓고 있는 것인 약학적 조성물.
새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의하여 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 또는 치료를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 포함하는 약학적 조성물.
제16항에 있어서,
윤활막 하층 및 새로운 윤활막 내막 층의 형성에 의하여 포유동물에서의 윤활막염 통증의 예방 또는 치료를 위한 폴리아크릴아미드 하이드로겔을 포함하는 약학적 조성물.
제16항 또는 제17항에 있어서,
폴리아크릴아미드 하이드로겔은 멸균 조건하에서 주사에 의해 또는 관절 내 주사에 의해 투여되는 것인 약학적 조성물.