KR20150067209A - 용매/세제-처리된 혈장(s/d 혈장)을 포함하는 제형 및 그의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용매/세제 (S/D)-처리된 혈장 및 글리코사미노글리칸, 예컨대 히알루론산을 포함하는 약학 제형, 및 질환, 특히 근골격 질환의 치료를 위한 그의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 근골격 질환, 및 더욱 특히 뼈 또는 관절 질환 등의 질환 치료를 위한 약학 제형 및 그의 용도에 관한 것이다.
근골격 질환 또는 장애는 뼈, 근육, 관절, 연골, 힘줄, 인대, 및 조직과 기관을 함께 지지 및 연결하고 있는 다른 결합 조직에 영향을 줄 수 있다. 이들 질환은 서서히 발생할 수 있거나, 또는 근골격계의 과다 사용에 의해 또는 외상으로 생길 수 있다. 근골격계는 다른 내부계와 밀접한 관계에 있기 때문에, 근골격 질환은 진단 및/또는 치료가 어려울 수 있다.
근골격 질환 및 특히 뼈 질환 및 관절 질환의 치료를 위한 가능하면서 유망한 접근법은 골아세포 또는 조연골세포 계통에 연계되는 세포의 골원성(osteogenic) 또는 연골원성(chondrogenic) 분화를 겪을 수 있는 간엽 줄기 세포 (MSC)의 이식이다.
MSC는 이전에 뼈 장애를 치료하는 데에 사용되어 왔다 (Gangji et al. Expert Opin Biol Ther, 2005, vol. 5, 437-42). 그러나, 이렇게 상대적으로 분화되지 않은 줄기 세포가 이식될 수 있긴 하지만, 이들은 골아세포 또는 조연골세포 계통에 연계되지 않으며, 따라서 그렇게 이식된 상당 비율의 줄기 세포는 결국 목적하는 조직의 형성에 기여하지 않을 수 있다. 더욱이, 임의 가능한 기원 조직으로부터 수득가능한 줄기 세포의 양은 만족스럽지 않은 경우가 허다하다.
근골격 질환에서는 성분의 국소 농도 및 효과를 증가시키는데 도움이 되고 잠재적인 전신 부작용을 피하기 위해 약학적 활성 성분의 국소 전달, 및 특히 상기 약학적 활성 성분의 국소적 뼈내 또는 뼈주위 또는 관절내 또는 관절주위 투여가 큰 관심사이다. 예를 들어, 골관절염으로 영향을 받은 관절의 기계적 완전성을 복원하는데 고분자량인 히알루론산(HA)의 관절내 주사가 효과적이었다. 그러나, 고분자량의 HA는 겔화로 인해 완전히 만족스러운 스캐폴드(scaffold)를 제공할 수 없다는 단점이 있다. 다른 예에서, 대퇴골두의 무균성 비외상성 골괴사를 앓고 있는 환자에서 골괴사 구역으로 골수를 이식하는 것이 유익한 효과를 나타내는 것으로 입증되었다 (Gangji et al. 2005, 앞참조).
따라서, 국소 투여, 예컨대 뼈내, 뼈주위, 관절내 또는 관절주위 투여, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여용으로 구성된 추가 및/또는 개선된 약학 제형의 필요성이 여전히 존재한다. 특히 유용한 제형은 투여시 겔 점조성(gel consistency)을 나타내거나 이룰 수 있어서, 제형중에 포함된 약학적 활성 성분은 원 위치에서(in situ) 겔에 유지되어 겔로부터 점차 방출, 즉 서방출 또는 지속 방출된다. 또한, 제형이 치료 세포를 함유하는 경우는, 겔 점조성이 세포-지지 환경을 제공할 수 있고, 세포 근접성 및 임의적인 유익한 물질, 예컨대 세포의 생존, 증식 (번식) 및/또는 분화를 자극하는 성장 인자를 보장할 수 있다.
신선한 냉동 혈장 (FFP)은 전세계적으로 혈액 은행에서 주로 적혈구 농축 제제의 부산물로서 제조된다. FFP의 안정성을 개선할 목적으로, 혈장의 용매/세제(solvent/detergent) (S/D) 처리가 1980년대에 개발되어 1992년에 제품화되었다. S/D 처리 및 S/D-처리된 혈장은 특히 문헌[Horowitz et al. 1992]; US 4,764,369호; EP 0 322 786호; 및 US 2002/018777호에 기술되어 있다. 혈장의 S/D 처리는 불안정한 응고 인자를 온전하게 남아 있게 하면서 지질-인벨롭 바이러스의 막, 세포 및 대부분의 원생동물을 파괴한다. 이러한 처리는 박테리아에 대한 효능이 변동적이고 비지질-인벨롭 바이러스에 대해서는 실질적으로 비효과적이다. FFP에 비해, S/D-처리된 혈장은 수액 관련 급성 폐손상 (TRALI)에 대해 매우 높은 안정성을 나타내며, 알레르기 반응 유발 가능성을 상당히 낮추고, 혈장 수준 응고 인자의 배치간 변동이 낮다. JP2011229508호 (요약서)는 혈장 함유 겔에 내입된 골격 근아세포를 포함하는 세포 조성물에 관한 것이다.
WO 2009/016451호는 동종 또는 자가유래 혈액으로부터의 물질이 단독으로 또는 히알루론산과의 조합으로 관절 질환, 관절통 또는 피부를 치료하기 용도에 관한 것이다. 문헌[Park et al. 2009]는 연골 수복에 적용성을 가지는, 토끼 연골세포용 세포 전달 비히클로서의 피브린 및 히알루론산의 조합물에 관한 것이다.
개요
본 발명자들은 상기 언급된 당업계의 하나 이상의 문제를 다룬 약학 제형을 찾아냈다.
본 발명의 일 측면은 용매/세제-처리된 혈장 (S/D 혈장) 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 약학 제형에 관한 것이다.
실시예 섹션에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 원리를 적용한 제형은 시험관내에서 대상체, 예컨대 인간 대상체의 체액, 특히 예를 들어 무릎 골관절염 또는 뼈 질환을 앓고 있는 환자로부터의 혈청 또는 관절낭액과 접촉시 겔화하는 유리한 성질을 가진다. 이같은 본 발명의 원리를 적용한 제형은 시험관내에서 전혈과 같은 체액과 접촉시 겔화하고, 따라서 전혈과 같은 체액과 접촉하는 경우 원위치에서 겔화 (원위치 응고)하는 성질을 가지는 것으로 나타났다. 예를 들어, 본 발명의 제형은 유리하게는 전혈로부터의 자가유래 성장 인자의 자연 환경을 제공할 수 있다. 제형은 특히 우수한 원위치 (즉, 대상체 신체의 주어진 장소 또는 부위(예를 들면, 뼈, 관절, 힘줄 또는 인대)에 투여되는 경우) 겔-형성 거동을 나타냄으로써 유리하게는 점성 제형을 제공한다. 예를 들어, 관절 결손부에 주사되면, 본 발명의 제형은 원위치에서 겔화되어 관절염에 걸린 무릎 관절과 같은 관절염에 걸린 관절의 생리학적 및 유동학적 상태를 복원시킨다. 또, 이러한 점성의 질로 제형의 성분, 즉 내생 성장 인자와 같은 유익한 생물학적 물질을 포함할 수 있는 S/D 혈장, 및/또는 글리코사미노글리칸의 국소적 전달 및/또는 지속 방출이 확보될 수 있다. 점성의 질은 또한 추가적인 약학적 활성 성분(들) (예컨대 제한없이, 세포 조성물, 약학적 활성 화합물, 단백질, 펩티드, 및/또는 소형 유기 분자)이 제형으로 도입되도록 하여, 이러한 성분(들)의 국소적 전달 및/또는 지속 방출을 달성할 수 있다. 본 발명자들은 또한 점성의 질이 그에 포함된 제형의 구성성분 및/또는 추가적인 약학적 활성 성분(들)을 신체 환경으로부터 보호함으로써 생체내 구성성분 및 성분의 전반적인 안정성 (예를 들면, 효소 분해에 대한 안정성)을 향상시킬 수 있을 것으로 예상한다. 본 발명자들은 또한 점성의 질이 관절에 윤활 작용을 연장하여 관절의 기계적 완전성을 더 잘 복원되도록 함으로써 관절 기능을 향상시킬 수 있다고 생각한다. 본 발명자들은 또한 제형이 뼈유도성 작용에 의해 뼈 치유를 향상시킬 수 있다고도 생각한다.
약학 제형은 전형적으로 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 부형제 (예를 들면, 용매, 담체, 희석제 등), 특히 제형의 의도하는 투여 방식, 예컨대 특히 제형의 비경구 및 바람직하게는 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 투여, 또는 제형의 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여에 적합한 부형제를 포함할 수 있다
약학 제형은 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 조합 (예를 들면, 혼합 또는 요소들의 키트(kit of parts)에 포함)하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있으며; 이러한 방법은 본원에 포함된다. 따라서, 글리코사미노글리칸은 적합하게는 외생성이거나, 외부에서 S/D 혈장에 첨가되거나, 또는 S/D 혈장과 더불어 제공될 수 있다.
약학 제형은 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸, 포함되는 경우, 추가적인 약학적 활성 성분(들)의 분리, 연속 또는 순차적 투여 순서로 설계될 수 있다. 따라서, 약학 제형은 그의 개개 구성성분 전부의 혼합물일 수 있거나, 또는 이는 조합물, 예컨대 개개 구성성분을 별도로 포함하거나, 2 이상이나 전부는 아닌 개개 구성성분의 혼합물(들)을 포함하는 요소들의 키트일 수 있다. 따라서, 제형은 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 요소들의 키트로 구성될 수 있다.
약학 제형은 의료 장비에 제공될 수 있다. 이러한 의료 장비는 유리하게는 제형을 이를 필요로 하는 대상체에 비경구 투여, 예컨대 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 투여, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위에 투여하는 것이 가능한 것이다.
바람직하게는, S/D 혈장은 인간 S/D 혈장일 수 있으며, 따라서 인간 S/D 혈장을 포함하는 약학 제형은 인간 대상체에 투여하기에 특히 적합하다.
특정 구체예에서, 글리코사미노글리칸은 히알루론산 및 그의 유도체, 프로테오글리칸 및 그의 유도체, 콘드로이틴 설페이트, 케라탄 설페이트, 키토산 및 그의 유도체, 키틴 및 그의 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 제형은 하나 이상의 글리코사미노글리칸을 포함할 수 있다. 따라서 제형은 1종의 글리코사미노글리칸 또는 히알루론산 및 그의 유도체, 프로테오글리칸 및 그의 유도체, 콘드로이틴 설페이트, 케라탄 설페이트, 키토산 및 그의 유도체, 키틴 및 그의 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 글리코사미노글리칸의 혼합물을 포함할 수 있다.
제한없이, 약학 제형은 글리코사미노글리칸을 약 0.10 mg/ml 내지 약 200 mg/ml, 바람직하게는 약 1.0 mg/ml 내지 약 100 mg/ml, 더욱 바람직하게는 약 2.0 mg/ml 내지 약 50 mg/ml, 예를 들면, 약 10 mg/ml, 약 20 mg/ml, 약 30 mg/ml 또는 약 40 mg/ml 범위의 농도로 포함할 수 있다.
전형적으로, 뼈내 또는 뼈주위 주사 또는 관절내 또는 관절주위 주사는 그 용적이 약 2 ml 내지 약 4 ml일 수 있다.
글리코사미노글리칸 자체가 치료 혜택을 나타내는 경우, 이는 치료적 유효량, 예컨대 본 단락에서 나열되는 예시적인 양으로 포함될 수 있다.
특히 바람직한 구체예에서, 글리코사미노글리칸은 히알루론산 또는 그의 유도체일 수 있다.
제한없이, 적합한 유도체는 히알루론산 염, 예컨대 바람직하게는 히알루론산나트륨일 수 있다. 히알루론산 또는 그의 유도체는 저 (< 900 kDa) 또는 고 (> 900 kDa) 분자 질량을 가질 수 있다. 특히 바람직한 것은 고 (> 900 kDa) 분자 질량을 가지는 히알루론산 또는 그의 유도체일 수 있다. 예를 들어, 히알루론산 또는 그의 유도체는 약 1 x 106 Da 내지 약 6 x 106 Da 또는 초과, 예컨대 약 1 x 106 Da 내지 약 4 x 106 Da, 예컨대 약 1.3 x 106 Da 내지 약 3 x 106 Da 범위의 분자 질량을 가질 수 있다.
제한없이, 약학 제형은 히알루론산 또는 그의 유도체를 약 0.10 mg/ml 내지 약 200 mg/ml, 바람직하게는 약 1.0 mg/ml 내지 약 100 mg/ml, 더욱 바람직하게는 약 2.0 mg/ml 내지 약 50 mg/ml 범위의 농도로 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸 이외에 하나 이상의 다른 성분을 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸이 제형의 단독 성분일 수 있다; 따라서, 이 구체예에서, 약학 제형은 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸으로 구성되거나 필수적으로 이로 구성될 수 있다. 또다른 구체예에서, 약학 제형은 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸 이외에 하나 이상의 다른 성분을 포함할 수 있으되, 단 상기 추가적인 성분은 약학적 활성 성분이 아니다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 유리하게는 추가로 하나 이상의 약학적 활성 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 적용가능성은 임의의 약학적 활성 성분 또는 약학적 활성 성분 부류에만 한정되지는 않는다. 약학적 활성 성분은 자체로 약물학적으로 활성일 수 있거나, 또는 체내 화학 또는 효소 과정에 의해 약물학적으로 활성 종으로 전환될 수 있으며, 즉, 약학적 활성 성분은 프로드럭일 수 있다. 본 발명의 약학 제형은 안정성이 좋지 않은 약학적 활성 성분에 특히 유용할 수 있다. 안정성이 좋지 않은 약학적 활성 성분의 예로서는 펩티드 및 단백질, 예컨대 성장 인자, 펩티드-유사 활성 성분, 항체 및 백신, 소간섭 RNA (siRNA), DNA, 호르몬 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지는 않는다.
용어 "약학적 활성 성분"은 또한 표제 화합물 또는 물질의 임의의 약물학적 활성 염, 에스테르, N-옥사이드 또는 프로드럭을 포함한다.
또한, 2 이상 약학적 활성 성분의 조합물 또는 용량 조합물이 약물 구성성분으로서 포함될 수 있다. 이 경우, 각 활성 성분의 방출은 동일하거나 상이할 수 있으며, 예를 들어 두 활성 성분의 조합물의 경우, 제1 성분은 즉방출 형태로 제공되고, 제2 성분은 서방출 형태로 제공된다. 유사하게, 신속하고 지속적인 효과를 제공하기 위해 즉방출 및 서방출 형태의 조합물을 또한 동일한 활성 성분에 대해 얻을 수 있다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 추가로 혈청을 포함할 수 있다. 본 발명의 제형에 혈청 첨가는 제형의 겔화를 특정 정도 까지로 개선할 수 있다.
예를 들어, 혈청은 제형을 투여받는 대상체에 대한 동종이계 또는 자가유래일 수 있다. 바람직하게는, 혈청은 인간 혈청일 수 있으며, 따라서 인간 혈청을 추가로 포함하는 약학 제형은 인간 대상체에 투여하기에 특히 적합하다. 예를 들어, 제형은 (제형내 혈청의 부피)/(제형내 혈청의 부피 + 제형내 S/D 혈장의 부피)로서 계산된 값이 약 0.01 내지 약 0.40, 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.15, 더욱 바람직하게는 약 0.10이 되도록 혈청 및 S/D 혈장을 함유할 수 있다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 전혈 또는 전혈의 분획화 성분을 추가로 포함할 수 있다. 전혈 또는 상기 분획화 성분, 바람직하게는 전혈을 본 발명의 제형에 첨가함으로써 제형의 겔화가 적어도 부분적으로 개선될 수 있다.
전혈 또는 그의 상기 분획화 성분을 포함하는 본 발명의 제형은 유리하게는, 특히 뼈, 연골, 힘줄 또는 인대 결손의 수복을 촉진하거나, 손상된 뼈, 연골, 힘줄 또는 인대를 대신하기 위해 재생 의학에 유용한 혈소판-유래 성장 인자를 포함한다 (Gobbi et al., 2009; Grimaud et al., 2002; Cole et al., 2010).
예를 들어, 전혈은 제형을 투여받는 대상체에 대한 동종이계 또는 자가유래일 수 있다. 바람직하게는, 전혈은 인간 전혈일 수 있으며, 따라서 인간 전혈을 추가로 포함하는 약학 제형은 인간 대상체에 투여하기에 특히 적합하다. 예를 들어, 제형은 (제형내 전혈의 부피)/(제형내 전혈의 부피 + 제형내 S/D 혈장의 부피)로서 계산된 값이 약 0.01 내지 약 0.40, 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.15, 더욱 바람직하게는 약 0.10이 되도록 전혈 및 S/D 혈장을 함유할 수 있다.
바람직한 구체예에서, 하나 이상의 약학적 활성 성분은 각각 독립적으로 세포 조성물, 약학적 활성 화합물, 단백질, 펩티드, 및 소형 유기 분자로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
바람직하게는, 세포 조성물은 간엽 줄기 세포 (MSC), 골전구체(osteoprogenitor), 골아세포, 골세포, 조연골세포, 및/또는 연골세포를 포함할 수 있다. 따라서, 약학 제형은 이러한 세포 조성물의 전달이 가능하다. 본 발명의 약학 제형의 이러한 점성의 질은 전달된 세포의 국소적 전달 및 그에 적합한 지지적 환경을 보장할 수 있다.
특히 바람직하게는, 세포 조성물의 세포는 동물 세포, 바람직하게는 온혈 동물 세포, 더욱 바람직하게는 포유동물 세포, 예컨대 인간 세포 또는 비인간 포유동물 세포, 및 가장 바람직하게는 인간 세포일 수 있다.
추가 구체예에서, 약학적 활성 화합물은 항염증성 물질일 수 있다. 바람직한 구체예에서, 약학적 활성 화합물은 알파-2 아드레날린성 수용체 작용제일 수 있다. 바람직하게는, 알파-2 아드레날린성 수용체 작용제는 클로니딘 및 그의 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
특정 구체예에서, 알파-2 아드레날린성 수용체 작용제는 2,6-디메틸클로니딘, 4-아지도클로니딘, 4-카복시클로니딘-메틸 3,5-디클로로티로신, 4-하이드록시클로니딘, 4-요오도클로니딘, 알리니딘, 아프라클로니딘, 클로르에틸클로니딘, 클로니딘 4-이소티오시아네이트, 클로니딘 4-메틸이소티오시아네이트, 클로니딘 수용체, 클로니딘-치환 물질, 하이드록시펜아세틸 아미노클로니딘, N,N'-디메틸클로니딘, p-아미노클로니딘, 및 티아메니딘을 포함한 클로니딘 및 그의 유도체; 이미다졸린, 임프로미딘, 데토미딘, 메데토미딘, 독스메데토미딘, 레바미솔, 로사르탄, 로펙시딘, 미코나졸, 나파졸린, 니리다졸, 니트로이미다졸, 온단세트론, 옥시메타졸린, 펜톨라민, 테트라미솔, 티아마졸, 티자니딘, 톨라졸린, 트리메타판을 포함한 이미다졸리딘; 4-(3-부톡시-4-메톡시벤질) 이미다졸리딘-2-온, 유로칸산, 아미노-이미다졸 카복사미드, 안타졸린, 비오틴, 비스(4-메틸-1-호모 피페라지닐티오카보닐) 디설파이드, 카르비마졸, 시메티딘, 클로트리마졸, 크레아티닌, 다카르바진, 덱스메데토미딘, 에코나졸, 에녹시몬, 에티미졸, 에토미데이트, 파드로졸, 플루스피릴렌, 이다족산, 미바제롤을 포함한 이미다졸; 아그마틴, 베타니딘, 비구아나이드, 시메티딘, 크레아틴, 가벡세이트, 구아네티딘, 구아네티딘 설페이트, 구안클로핀, 구안파신, 구아니딘, 구아녹스벤즈, 임프로미딘, 요오도-3 벤질구아니딘, 메틸구아니딘, 미토구아존, 니트로소구아니딘, 피나시딜, 로베니딘, 설파구아니딘, 자나미비르를 포함한 구아니딘; 알파-메티이노레페린, 아제펙솔, 5-브로모-6-(2-이미다졸리딘-2-일아미노)퀴녹살린, 포르모테롤 푸마레이트, 인도라민, 6-알릴-2-아미노-5,6,7,8-테트라하이드로4H-티아졸로 [4,5-d]아제핀 디HCl, 니세르골린, 릴메니딘 및 자일라진으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 골원성, 골유도성 및/또는 골전도성을 가지는 하나 이상의 물질을 추가로 포함할 수 있다. 바람직한 구체예에서, 이러한 물질은 섬유아세포 성장 인자(FGF), 바람직하게는 FGF-2, 형질전환 성장 인자 베타(TGFB), 바람직하게는 TGFB-1, 혈소판-유래 성장 인자(PDGF), 인터류킨-8(IL-8), 뼈 형성 단백질(BMP), 예를 들어 BMP-2, BMP-4, BMP-6 및 BMP-7 중 어느 하나 이상, 부갑상선 호르몬(PTH), 부갑상선 호르몬-관련 단백질(PTHrp), 및 줄기 세포 인자(SCF)를 포함하거나 이로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
따라서, 특정 구체예에서, 약학적 활성 단백질 또는 펩티드는 성장 인자, 바람직하게는 FGF, TGFB, PDGF, IL-8, BMP, PTH, PTHrp, 및 SCF로 구성된 그룹으로부터 선택되는 성장 인자, 더욱 바람직하게는 FGF-2, TGFB-1, PDGF, IL-8, BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, PTH, PTHrp, 및 SCF로 구성된 그룹으로부터 선택되는 성장 인자일 수 있다.
바람직하게는, 약학 제형은 비경구 투여, 예컨대 비경구 주사, 더욱 바람직하게는 뼈내, 뼈주위, 관절내 또는 관절주위 투여, 예컨대 뼈내, 뼈주위, 관절내 또는 관절주위 주사, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여, 예컨대, 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 주사용으로 구성될 수 있다.
관련 측면은 근골격 질환의 치료(본 발명의 명세서를 통해 치료 및/또는 예방책 포함)에 사용하기 위한 상술된 바와 같은 약학 제형에 관한다. 바람직하게는, 상기 근골격 질환은 뼈 질환 또는 관절 질환일 수 있다. 선택적으로 또는 추가로, 상기 근골격 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다.
또한 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환 치료용 약제 제조를 위한 상술된 바와 같은 약학 제형의 용도가 의도된다. 선택적으로 또는 추가로, 상기 근골격 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다.
또한 치료를 필요로 하는 대상체에 치료적 또는 예방적 유효량의 상술된 약학 제형을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체에서 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)을 치료하는 방법이 의도된다.
이들 연구 결과에 나아가, 본 발명의 본 발명자들은 상기 언급된 제형의 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제로서의 용도를 발견하였다. 따라서, 관련 측면은 비경구 투여, 더욱 바람직하게는 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 투여, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여용으로 구성된 약학 제형에서 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 제형의 약학적 부형제, 바람직하게는 약학적 부형제로서의 용도를 제공한다.
따라서 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제, 바람직하게는 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)의 치료를 위한 약학적 부형제로서 사용하기 위한 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 제형이 또한 개시된다. 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제, 바람직하게는 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)의 치료용 약학적 부형제의 제조를 위한 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 제형의 용도가 또한 개시된다. 치료를 필요로 하는 대상체에게 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제로서 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 제형을 투여하는 것을 포함하는 상기 대상체에서 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)을 치료하는 방법이 추가로 제공된다.
바람직하게는, S/D 혈장은 인간 S/D 혈장일 수 있으며, 따라서 인간 S/D 혈장을 포함하는 약학 제형은 인간 대상체에 투여하기에 특히 적합하다.
또한 본원에서 S/D 혈장의 약학적 부형제, 바람직하게는 비경구 투여, 더욱 바람직하게는 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 투여, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여용으로 구성된 약학 제형중에 약학적 부형제로서의 용도가 개시된다.
따라서, 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제, 바람직하게는 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)의 치료용 약학적 부형제로서 사용하기 위한 S/D 혈장이 개시된다. 또한 본원에서 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제, 바람직하게는 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)의 치료용 약학적 부형제의 제조를 위한 S/D 혈장의 용도가 개시된다. 그밖에, 치료를 필요로 하는 대상체에게 S/D 혈장을 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제로서 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체에서 근골격 질환, 바람직하게는 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)을 치료하는 방법이 제공된다.
바람직하게는, S/D 혈장은 인간 S/D 혈장일 수 있으며, 따라서 인간 S/D 혈장을 포함하는 약학 제형은 인간 대상체에 투여하기에 특히 적합하다.
또한 상기 언급된 제형의 세포 배양 배지 보충제로서의 용도가 개시된다. 따라서, 관련 측면은 S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 제형의 세포 배양 배지 보충제의 용도를 제공한다. 이 제형으로서 유리하게는 개량된 성질을 가지는 세포 또는 세포 배양물을 얻을 수 있다.
본 발명의 상기 측면과 임의의 그의 구체예를 통해, S/D 혈장은 바람직하게는 포유동물 S/D 혈장, 더욱 바람직하게는 인간 S/D 혈장일 수 있다. 또한 본 발명의 이러한 측면과 임의의 그의 구체예를 통해, 혈청은 포유동물 혈청, 더욱 바람직하게는 인간 혈청일 수 있다. 또한 바람직하게는, S/D 혈장은 포유동물 S/D 혈장일 수 있고, 혈청은 포유동물 혈청일 수 있거나, 또는 S/D 혈장은 인간 S/D 혈장일 수 있고, 혈청은 인간 혈청일 수 있다. 인간 혈장 및/또는 혈청은 인간 대상체에 투여하기에 특히 유리할 수 있다. 또한 본 발명의 이러한 측면과 임의의 그의 구체예를 통해, 전혈은 포유동물 전혈, 더욱 바람직하게는 인간 전혈일 수 있다. 또한 바람직하게는, S/D 혈장은 포유동물 S/D 혈장일 수 있고, 전혈은 포유동물 전혈일 수 있거나, 또는 S/D 혈장은 인간 S/D 혈장일 수 있고, 전혈은 인간 전혈일 수 있다. 인간 혈장 및/또는 전혈은 인간 대상체에 투여하기에 특히 유리할 수 있다.
또한 본원에 상기 교시된 바와 같은 약학 제형, 및 상응하는 그의 용도가 개시되며, 여기서는 글리코사미노글리칸이 제형에서 생략된다. 그러므로, 이 제형은 특히 S/D 혈장(바람직하게는 인간 S/D 혈장) 및 상기 교시된 바와 같은 임의의 하나 이상의 구성성분, 및 특히 혈청, 전혈 또는 그의 분획화 성분중 어느 하나 이상, 하나 이상의 약학적 활성 성분(예컨대, 각각 독립적으로, 세포 조성물, 약학적 활성 화합물, 단백질, 펩티드, 및 소형 유기 분자로 구성된 그룹으로부터 선택됨)을 포함할 수 있다. 이 제형은 또한 만족스러운 겔-형성 거동을 나타낼 수 있다.
본 발명의 상기 및 추가 측면과 바람직한 구체예가 하기 부분 및 청구범위에서 기재된다. 이에 따라 청구범위의 대상이 본원 명세서에 명확히 포함된다.
도 1은 두개골 골절술의 면역성(immunocompetent) 마우스 모델에서 뼈 결손 부위에 S/D 혈장, IL-8 및 CaCl2를 함유하는 제형 투여 4 주후 뼈 조직 수복/형성의 X-선 사진상이다. IL-8 없는 대조군 (A)에 비해 처치된 마우스 (B)에서 뼈 수복을 명확히 볼 수 있다(석화 영역).
도 2는 도 IB에서 나타난 새롭게 형성된 조직의 20 배 (A) 및 40 배율 현미경 분석을 제공한다. 두개골 골절술의 면역성 마우스 모델에서 뼈 결손 부위에 S/D 혈장, IL-8 및 CaCl2를 함유하는 제형 투여 4 주후, 비어있는 콜라겐 기질은 광역 석화 및 비석화 유골(osteoid) 및 상당히 많은 수의 혈관을 보여준다.
도 2는 도 IB에서 나타난 새롭게 형성된 조직의 20 배 (A) 및 40 배율 현미경 분석을 제공한다. 두개골 골절술의 면역성 마우스 모델에서 뼈 결손 부위에 S/D 혈장, IL-8 및 CaCl2를 함유하는 제형 투여 4 주후, 비어있는 콜라겐 기질은 광역 석화 및 비석화 유골(osteoid) 및 상당히 많은 수의 혈관을 보여준다.
구체예의 설명
본원에서 사용되는 단수형은 문맥에서 명확하게 다르게 표시되지 않는 한 단수형 및 복수형을 모두 포함한다.
본원에서 사용되는 "포함하는", "포함하다" 및 "~ 로 이루어지는" 이라는 용어는 "포함한", "포함한다" 또는 "함유하는", "함유하다"와 동의어로 사용되고, 포괄적이거나 개방적이며, 추가의 언급되지 않은 일원, 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 이 용어는 또한 "~ 로 구성되는" 및 "필수적으로 ~ 로 구성되는"도 포괄한다.
종점에 의한 수치 범위 나열은 언급된 종점뿐 아니라 각 범위안에 포함되는 모든 숫자 및 분수를 포함한다.
파라미터, 양, 시간적인 기간 등과 같은 측정값을 언급하는데 있어서 본원에서 사용되는 "약" 이라는 용어는, 지정값의, 그리고 그로부터의 변동값, 특히 지정값의, 그리고 그로부터의 +/-10% 이하, 바람직하게는 +/-5% 이하, 더욱 바람직하게는 +/-1% 이하, 더욱더 바람직하게는 +/-0.1% 이하의 변동값을, 이러한 변동값이 개시된 발명에서 수행하기에 적합하다면 포함하고자 한다. 수식어 "약" 으로 언급되는 값 자체가 또한 구체적이면서 바람직하게 고지되는 것으로 이해하여야 할 것이다.
용어 "하나 이상", 예컨대 일군 일원의 하나 이상의 일원은 자체로 추가의 예시 수단으로 명확하긴 하지만, 이 용어는 특히 상기 일원의 어느 하나, 또는 상기 일원의 임의의 2 이상, 예컨대, 임의의 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상 또는 7 이상 등, 및 최대 모든 상기 일원을 포함한다.
본 명세서에서 언급된 모든 문헌은 그 전체가 참조로서 본원에 원용된다.
다르게 정의되지 않는다면, 기술적 및 과학적 용어를 포함하여 본 발명을 개시하는데 사용된 모든 용어는 본 발명에 속하는 당업자들에게 통상적으로 이해되는 의미를 갖는다. 추가의 안내 수단으로, 본 발명의 교시를 더 잘 이해하기 위해 용어 정의가 포함될 수 있다.
세포 배양 및 배지 사용에 대한 일반적 기술은 특히 대규모 포유동물 세포 배양(Hu et al. 1997. Curr Opin Biotechnol 8: 148); 무혈청 배지(K. Kitano. 1991. Biotechnology 17: 73); 또는 대규모 포유동물 세포 배양(Curr Opin Biotechnol 2: 375, 1991)에 서술되었다.
용어 "약학 제형", "약학적 조성물", 또는 "약학적 제제"는 본원에서 상호호환적으로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 용어 "제형", "조성물", 또는 "제제"도 본원에서 상호호환적으로 사용될 수 있다.
용어 "혈장"은 통상적으로 정의된다. 혈장은 보통 혈액응고방지제(예를 들면, 헤파린, 시트레이트, 옥살레이트 또는 EDTA)를 제공하거나 이와 접촉하여 전혈 샘플에서 얻는다. 이어서, 혈액 샘플의 세포 성분이 적절한 기술, 전형적으로 원심분리에 의해 액체 성분(혈장)으로부터 분리된다. 따라서 용어 "혈장"은 인간 또는 동물 체의 일부를 이루지 않는 조성물을 가리킨다.
용어 "용매/세제-처리된 혈장", "S/D-처리된 혈장", 또는 "S/D 혈장"은 일반적으로 (a) 혈장을 용매 및 세제로 처리하고, (b) 용매/세제-처리된 혈장을 여과하는 단계를 포함하는 방법으로 얻을 수 있거나, 이로 얻은 탈세포화(decelluarised) 혈장을 가리킨다.
단계 (a)에서 처리되는 혈장은 신선한 혈장, 신선한 냉동 혈장, 해동된 냉동 혈장, 또는 한랭침강물(cryoprecipitate), 동결보존상등액(cryosupernatant) 또는 냉동 혈장으로부터의 농축물뿐 아니라 그의 희석 산물과 같이 통상적으로 정의되는 임의의 혈장일 수 있다. 혈장은 보통 전혈 샘플, 또는 성분채집으로 얻은 샘플로부터 얻는다.
디- 또는 트리알킬포스페이트와 같은 용매 및 세제는 US 4,764,369호에 기재되었다. S/D 혈장의 제조를 위해 사용되는 용매는 바람직하게는 디알킬포스페이트 또는 트리알킬포스페이트이며, 둘 다 탄소 원자수 1 내지 10, 특히 2 내지 10의 알킬 그룹을 가진다. 용매의 실례는 트리-(n-부틸)포스페이트, 트리-(t-부틸)포스페이트, 트리-(n-헥실)포스페이트, 트리-(2-에틸헥실)포스페이트, 또는 트리-(n-데실)포스페이트를 포함할 수 있다. 바람직한 용매는 트리-(n-부틸)포스페이트이다. 상이한 알킬 쇄의 알킬 그룹을 가지는 포스페이트, 예를 들어, 에틸, 디(n-부틸)포스페이트뿐만 아니라 상이한 트리알킬포스페이트의 혼합물도 또한 사용될 수 있다. 마찬가지로, 상이한 알킬 그룹의 디알킬포스페이트의 혼합물을 포함하여, 각각의 디알킬포스페이트가 사용될 수 있다. 또한, 디- 및 트리알킬포스페이트의 혼합물도 사용될 수 있다.
치료 단계 (a)에 사용하기 위한 디- 또는 트리알킬포스페이트와 같은 용매는 바람직하게는 약 0.01 mg/ml 내지 약 100 mg/ml, 및 바람직하게는 약 0.1 mg/ml 내지 약 10 mg/ml 범위의 양으로 사용된다. 달리 표현하면, 치료 단계 (a)에 사용하기 위한 디- 또는 트리알킬포스페이트는 바람직하게는 약 0.001% w/v 내지 약 10% w/v, 및 바람직하게는 약 0.01% w/v 내지 약 1% w/v 범위의 양으로 사용된다.
S/D 혈장의 제조를 위해 사용되는 세제는 바람직하게는 비독성 세제이다. 고려되는 비이온성 세제에는 용액 100 ml 당 1 그램의 세제가 도입된 경우 유효 온도(prevailing temperature)에서 그를 함유하는 수용액에 적어도 0.1 중량%의 지방을 분산시키는 것이 포함된다. 세제의 실례는 지방산의 폴리옥시에틸렌 유도체, 소르비톨 무수물의 부분 에스테르, 예를 들어, "Tween 80", "Tween 20" 및 "Polysorbate 80"로서 상업적으로 공지된 제품 및 비이온성 유용성(oil soluble) 물 세제, 예컨대 "Triton X 100"(옥시에틸화 알킬페놀)의 상표로 상업적으로 시판되는 것을 포함할 수 있다. 소듐 데옥시콜레이트뿐 아니라 N-도데실-N,N-메틸-2-암모니오-1-에탄 설포네이트와 같은 "설포베타인"으로서 공지된 합성 즈비터이온성 세제 및 그의 동족체인 "즈비터이온성 세정제(Zwittergent)" 또는 옥틸-베타-D-글루코피라노사이드와 같은 비이온성 세제가 또한 고려된다.
세제의 양은 약 0.001% v/v 내지 약 10% v/v, 바람직하게는 약 0.01% v/v 내지 1.5% v/v의 범위일 수 있다.
용매 및 세제로의 처리는 바람직하게는 -5℃ 내지 70℃, 바람직하게는 0℃ 내지 60℃의 온도에서 수행된다. 그의 처리(접촉) 시간은 적어도 1 분, 바람직하게는 적어도 1 시간 및 일반적으로 4 내지 24 시간이다. 처리는 보통 대기압에서 행해지지만, 대기압 아래 및 대기압 초과압도 또한 채용될 수 있다.
보통, 처리 후, 트리알킬포스페이트와 같은 용매 및 세제는 제거된다. 용매 및 세제는 혈장에서 용매 및 세제를 분리하기 위한 임의의 적합한 기술로 제거될 수 있다. 비이온성 세제가 트리알킬포스페이트와 같은 용매와 함께 사용되는 경우, 이들은 (1) 혈장 단백질을 보유하는 TEFLON과 같은 미소다공성막을 채용한 디아필트레이션(diafiltration); (2) 크로마토그래피 또는 친화성 크로마토그래피 지지체상에 목적하는 혈장 성분의 흡착; (3) 예를 들어, 혈장 단백질의 염석(salting out)에 의한 침전; (4) 동결건조 등에 의해 제거될 수 있다.
디알킬포스페이트 또는 트리알킬포스페이트와 같은 용매는 다음과 같이 제거될 수 있다: (a) 항혈우병 인자(AHF)로부터의 제거는 2.2 몰 글리신 및 2.0M 염화나트륨으로의 AHF의 침전으로 행해질 수 있다. (b) 피브로넥틴으로부터의 제거는 불용성 젤라틴의 칼럼 상에 피브로넥틴을 결합시키고 시약이 없는 결합된 피브로넥틴을 세척하는 것으로 행해질 수 있다.
여과 단계 (b)는 일반적으로 1 ㎛ 필터로 세포 및 잔해를 제거하고, 이어 0.2 ㎛ 필터를 사용하여 멸균 여과하는 것으로 수행된다.
바람직한 예로서, 문헌[Horowitz et al., 1992 (Blood, 3, 826-831)]에 기술된 바와 같이, S/D 혈장 매트가 다음과 같이 제조될 수 있다: FFP를 급속 해동시키고 4 시간동안 교반하면서 1% (v/v) 트리-(N-부틸)-포스페이트 (TNBP) 및 1% (v/v) 폴리옥시에틸렌-p-t-옥틸페놀(Triton X-100)로 30℃에서 처리할 수 있다. 처리 후, 대두유 (5% v/v) 또는 피마자유와 같은 식용 오일을 첨가하여 30 분동안 부드럽게 혼합한 후, 10,000g으로 20 분동안 원심분리하여 제거할 수 있다. 정화된 혈장을 혈장 대 칼럼 용적비가 6이고 접촉 시간이 3 분일 수 있게 Waters Prep C18 수지의 칼럼에 적용할 수 있다. 칼럼 용출물을 0.2 ㎛ 필터 상에서 여과할 수 있다.
예를 들어, S/D 혈장은 Octaplas® (Octapharma AG, Lachen, Switzerland)로서 상업적으로 구입가능하다.
용어 "S/D 혈장"은 농도 또는 활성이 감소된 플라스민 저해제를 포함하는 혈장을 포괄하며, 예컨대 플라스민 저해제 수준은 0.60 IU/ml 이하 또는 0.50 IU/ml 이하, 예를 들면 0.20 내지 0.30 IU/ml, 더욱 특히는 0.22 내지 0.25 IU/ml의 플라스민 저해제 수준이다.
신선한 냉동 혈장 (FFP)에 비해, S/D 혈장은 양 및/또는 활성이 감소된 하나 이상의 플라스민 저해제, 단백질 S, 인자 XI, 인자 V, 인자 VIII, 인자 X, α2 항플라스민, 항-트립신, 폰빌란트(von Willebrand) 인자(vWF), 및 폰빌란트 인자-절단 프로테아제 (VWFCP)(트롬보스폰딘 1형 모티프, 멤버 13을 가지는 디스인테그린 및 금속단백질분해효소 (ADAMTS-13)로도 알려졌음), 종양 괴사 인자-알파 (TNFα), 인터류킨-8 (IL-8), 인터류킨-10 (IL-10) (Benjamin 및 McLaughlin, 2012, Svae et al., 2007; Beeck 및 Hellstern, 1998; Doyle et al., 2003; Mast et al., 1999, Theusinger et al., 2011)을 포함할 수 있고/있거나, 또는 양 및/또는 활성이 감소된 인자 VII (Doyle et al., 2003)을 포함할 수 있다.
S/D 혈장은 본 발명의 약학 제형에 바로 사용될 수 있다. 이들은 또한 나중의 사용을 위해 적절히 저장될 수 있다 (예를 들면, 단기간, 예컨대 최대 약 1-2 주를 위해, 혈장 또는 혈청의 각 어는점보다 높지만 주변 온도보다 낮은 온도(이 온도는 보통 약 4℃ 내지 5℃일 것이다)에서; 또는 장기간을 위해 보통 약 -70℃ 내지 약 -80℃에서 냉동 보관으로 저장됨).
S/D 혈장은, 특히 보체 제거를 위해 업계에 공지된 바와 같이 열불활성화될 수 있다. 본 발명의 약학 제형이 처치 대상체의 자가유래인 S/D 혈장을 사용하는 경우, S/D 혈장을 열불활성화하는 것은 필요치 않을 수 있다. S/D 혈장이 대상체에 대해 적어도 부분적으로 동종이계인 경우는, S/D 혈장을 열불활성화하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 약학 제형은 처치 대상체의 자가유래인 S/D 혈장을 포함할 수 있다. 용어 "자가유래(autologous)"가 S/D 혈장과 관련하여 언급되는 경우 이는 S/D 혈장이 S/D 혈장과 접촉 또는 이로 처리되는 동일 대상체로부터 얻어졌음을 의미한다. 본 발명의 약학 제형은 처치 대상체에 "동종(homologous)" 또는 "동종이계(allogeneic)"인, 즉 S/D 혈장과 접촉 또는 이로 처리되는 대상체 이외의 하나 이상의 (풀화) 대상체로부터 얻은 S/D 혈장을 포함할 수 있다. 본 발명의 약학 제형은 또한 상기 정의된 바와 같은 자가유래 및 동종 (동종이계) S/D 혈장의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 약학 제형은 처치 대상체에 "동종이계"인 S/D 혈장을 포함할 수 있다. 유리하게는, 동종이계 S/D 혈장은 상업적으로 구입할 수 있고, 따라서 혈장 공급원은 전혀 제한받지 않는다.
용어 "혈청"은 통상적으로 정의되는 바와 같다. 혈청은 보통 먼저 샘플에서 응고(clotting)를 일으킨 후, 이어서 적절한 기술, 전형적으로 원심분리에 의해 액체 성분 (혈청)으로부터 혈액 샘플의 형성된 혈괴(clot) 및 및 세포 구성성분을 분리함으로써, 전혈 샘플에서 얻을 수 있다. 응고는 불활성 촉매, 예를 들면, 유리구슬 또는 분말로 촉진될 수 있다. 다른 한편으로, 혈청은 혈장에서 혈액응고방지제 및 피브린을 제거하여 얻을 수도 있다. 따라서 용어 "혈청"은 인간 또는 동물 체의 일부를 이루지 않는 조성물을 가리킨다.
혈청은 본원에서 교시된 약학 제형에 바로 사용될 수 있다. 이들은 또한 나중의 사용을 위해 적절히 저장될 수 있다 (예를 들면, 단기간, 예컨대 최대 약 1-2 주를 위해, 혈장 또는 혈청의 각 어는점보다 높지만 주변 온도보다 낮은 온도(이 온도는 보통 약 4℃ 내지 5℃일 것이다)에서; 또는 장기간을 위해 보통 약 -70℃ 내지 약 -80℃에서 냉동 보관으로 저장됨).
혈청은, 특히 보체 제거를 위해 업계에 공지된 바와 같이 열불활성화될 수 있다. 본 발명의 약학 제형이 그의 존재하애 배양되는 세포의 자가유래인 혈청을 사용하는 경우, 혈청을 열불활성화하는 것은 필요치 않을 수 있다. 혈청이 배양 세포에 대해 적어도 부분적으로 동종이계인 경우는, 혈청을 열불활성화하는 것이 유리할 수 있다.
임의로, 혈청은 또한 저장 또는 사용 전에 통상적인 마이크로생물학적 필터, 바람직하게는 기공 크기가 0.2 ㎛ 이하인 것을 사용하여 멸균될 수 있다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 처치 대상체의 자가유래인 혈청을 포함할 수 있다. 혈청과 관련하여 용어 "자가유래"인 혈청이 혈청과 접촉 또는 이로 처리되는 동일 대상체로부터 얻어졌음을 의미한다. 특정 구체예에서, 약학 제형은 처치 대상체에 "동종" 또는 "동종이계"인, 즉 혈청과 접촉 또는 이로 처리되는 대상체 이외의 하나 이상의 (풀화) 대상체로부터 얻은 혈청을 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 약학 제형은 상기 정의된 바와 같은 자가유래 및 동종 (동종이계) 혈청의 혼합물을 사용할 수 있다.
용어 "전혈"은 통상적으로 정의되는 바와 같다. 바람직하게는 샘플은 대상체로부터 전혈의 제거 또는 단리가 가능한 최소 침습(minimally invasive) 방법으로 용이하게 수득할 수 있다. 전혈은 일반적으로 제공되거나 혈액응고방지제(예를 들면, 헤파린, 시트레이트, 옥살레이트 또는 EDTA)와 접촉된다.
전혈은 본원에서 교시된 약학 제형에 바로 사용될 수 있다. 이들은 또한 나중의 사용을 위해 적절히 저장될 수 있다 (예를 들면, 단기간, 예컨대 최대 약 1-4 주를 위해, 전혈의 각 어는점보다 높지만 주변 온도보다 낮은 온도(이 온도는 보통 약 4℃ 내지 5℃일 것이다)에서; 또는 장기간을 위해 보통 약 -70℃ 내지 약 -160℃, 예컨대 약 -70℃ 내지 약 -80℃, 예컨대 약 -160℃에서 냉동 보관으로 저장됨).
특정 구체예에서, 약학 제형은 처치 대상체의 자가유래인 전혈을 사용할 수 있다. 용어 "자가유래"가 전혈과 관련하여 언급되는 경우 이는 전혈이 전혈과 접촉 또는 이로 처리되는 동일 대상체로부터 얻어졌음을 의미한다. 특정 구체예에서, 약학 제형은 처치 대상체에 "동종" 또는 "동종이계"인, 즉 전혈과 접촉 또는 이로 처리되는 대상체 이외의 하나 이상의 (풀화) 대상체로부터 얻은 전혈을 사용할 수 있다. 특정 구체예에서, 약학 제형은 상기 정의된 바와 같은 자가유래 및 동종 (동종이계) 전혈의 혼합물을 사용할 수 있다.
특정 구체예에서, 글리코사미노글리칸은 히알루론산 및 그의 유도체, 프로테오글리칸 및 그의 유도체, 콘드로이틴 설페이트, 케라탄 설페이트, 키토산 및 그의 유도체, 키틴 및 그의 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
용어 "히알루론산" 또는 "HA"는 "히알루론난" 또는 "히알루로네이트"와 상호호환적으로 사용될 수 있다. 용어 "히알루론산"은 교대 β-1,4 및 β-1,3 글루코시드 결합을 통해 연결된 D-글루쿠론산 및 N-아세틸-D-글루코사민으로 구성된 디사카라이드의 음이온성, 비-설페이트화 폴리머를 가리킨다. 히알루론산 유도체로는 히알루론산나트륨과 같은 히알루로네이트 염 또는 지방족, 복소환식 또는 지환식 계통의 알콜과의 히알루론산의 에스테르, 또는 히알루론산의 설페이트화 형태 또는 히알루론산을 포함하는 제제의 조합물을 들 수 있으나, 이들에만 한정되지는 않는다.
용어 "프로테오글리칸"은 하나 이상의 공유결합된 글리코사미노글리칸 (GAG) 쇄(들)를 가지는 단백질을 가리킨다. 글리코사미노글리칸은 데코린, 바이글리칸, 테스티칸, 피브로모듈린, 루미칸, 베르시칸, 퍼르레칸, 네우로칸 또는 아그레칸으로부터 선택되는 프로테오글리칸일 수 있다.
용어 "콘드로이틴 설페이트"는 각각 다양한 위치 및 양으로 설페이트화 될 수 있는 N-아세틸갈락토사민 및 글루쿠론산으로 구성된 디사카라이드의 폴리머를 가리킨다. 콘드로이틴성 설페이트는 콘드로이틴-4-설페이트, 콘드로이틴-6-설페이트, 콘드로이틴-2,6-설페이트, 콘드로이틴-4,6-설페이트로부터 선택될 수 있다.
용어 "케라탄 설페이트"는 "케라토설페이트"와 상호호환적으로 사용될 수 있으며, Gal 또는 GlcNAc 모노사카라이드중 어느 하나 또는 양자의 탄소 위치 6 (C6)에서 설페이트화될 수 있는 반복 디사카라이드 -3Ga1β1-4GlcNAcβ1-의 폴리머를 가리킨다.
용어 "키토산"은 랜덤하게 분포된 β-(1-4)-연결 D-글루코사민 (탈아세틸화 단위) 및 N-아세틸-D-글루코사민 (아세틸화 단위)로 구성된 선형 폴리머를 가리킨다.
용어 "키틴"은 β-(1,4)-연결 N-아세틸글루코사민으로 구성된 폴리머를 가리킨다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 하나 이상의 약학적 활성 성분을 추가로 포함한다.
이러한 약학적 활성 성분은 예를 들어 세포 조성물을 포괄할 수 있다.
특정 구체예에서, 세포 조성물은 간엽 줄기 세포 (MSC), 골전구체, 골아세포, 골세포, 조연골세포, 및/또는 연골세포를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 "간엽 줄기 세포" 또는 "MSC" 라는 용어는, 간엽 계통, 예를 들어, 골세포성(뼈), 연골세포성(연골), 근육세포성(근육), 힘줄세포성(힘줄), 섬유모세포성(결합 조직), 지방세포성(지방) 및 간질세포성(골수 간질) 계통의 세포, 전형적으로 2 이상의 간엽 계통의 세포를 발생시킬 수 있는 성체, 중배엽-유래 줄기 세포를 말한다. MSC 세포는, 예를 들어, 골수, 지주골, 혈액, 탯줄, 태반, 태아 난황 주머니, 피부(진피), 특히 태아 및 청년기 피부, 골막 및 지방 조직으로부터 단리될 수 있다. 인간 MSC, 그의 단리, 시험관 내 증식 및 분화는, 예를 들어, 미국특허 제5,486,359호; 미국특허 제5,811,094호; 미국특허 제5,736,396호; 미국특허 제5,837,539호; 또는 미국특허 제5,827,740호에 기재되었다. 당업계에 기술되고 업계에 기술된 임의의 방법으로 단리될 수 있는 임의의 MSC가 본 발명의 약학 제형에 적합할 수 있다.
용어 MSC는 또한 MSC의 후손, 예를 들어, 동물 또는 인간 대상체의 생물학적 샘플로부터 수득된 MSC의 시험관내 또는 생체외 증식(번식)에 의해 수득된 후손을 포함한다.
바람직한 MSC는 적어도 골원성 (뼈) 계통의 세포, 예컨대, 골전구체 및/또는 전골아세포 및/또는 골아세포 및/또는 골세포 등, 또는 적어도 연골원성 (연골) 계통의 세포, 예컨대, 연골원성 세포 및/또는 조연골세포 및/또는 연골세포 등의 발생 잠재성을 지닌다.
용어 "줄기 세포"는 일반적으로, 자가-부활이 가능한, 즉 분화 없이 증식가능한 미특화되거나 상대적으로 덜 특화된 증식-잠재능 세포를 말하고, 이것 또는 이의 자손은 적어도 하나의 상대적으로 더 특화된 세포 유형을 낳을 수 있다. 상기 용어는 상당히 비제한된 자가-부활이 가능한, 즉, 줄기 세포의 후손 또는 적어도 일부가, 모 줄기 세포의 미특화되거나 상대적으로 덜 특화된 표현형, 분화 잠재성, 및 증식 능력을 상당히 보유하는 줄기 세포 뿐 아니라, 제한된 자가-부활을 나타내는, 즉, 추가의 증식 및/또는 분화에 대한 후손 또는 이의 일부의 능력이 모 세포와 비교하여 현저하게 감소된 줄기 세포를 포함한다. 예를 들어, 줄기 세포는 제한없이 하나 이상의 계통에 따라 분화할 수 있는 자손을 낳아서, 점점 상대적으로 더 특화된 세포를 생성할 수 있으며, 상기 자손 및/또는 점점 상대적으로 더 특화된 세포는 그들 자체가 본원에서 정의되는 바와 같은 줄기 세포일 수 있거나, 또는 심지어 유사분열후일 수 있는 최종 분화된 세포, 즉, 완전히 특화된 세포를 생성할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "성체 줄기 세포"는 태아 단계에서 또는 출생 후, 예를 들면 성체에 도달한 후 유기체 내에 존재하거나, 또는 이로부터 수득된 (예컨대 이로부터 단리된) 줄기 세포를 가리킨다.
본원에서 사용된 "골전구체"는 특히 초기 및 후기 골전구체를 포함할 수 있다. "골아세포"는 특히 전골아세포, 골아세포 및 골세포를 포괄할 수 있으며, 상기 용어는 더욱 바람직하게는 전골아세포 및 골아세포를 나타낼 수 있다. 이들 모든 용어는 자체로 잘 알려져 있으며 본원에서 사용되는 바와 같이 전형적으로 골원성 표현형을 가지며, 뼈 물질 또는 뼈 기질의 형성에 기여할 수 있는 세포로 발달할 수 있거나 이에 기여할 수 있는 세포를 가리킨다.
제한이 아닌 추가적 안내의 수단으로 골전구체 및 골아세포뿐 아니라 골전구체 및/또는 골아세포를 포함하는 세포 집단은 하기 특징을 나타낼 수 있다:
a) 세포는 Runx2, 골아세포 분화를 조절하는 다기능성 전사 인자의 발현 및 골아세포 분화동안 많은 세포외 기질 단백질 유전자의 발현을 포함한다;
b) 세포는 적어도 하나의 다음의 발현을 포함한다: 알칼리 포스파타제 (ALP), 더욱 특히 뼈-간-신장형의 ALP; 및 더욱 바람직하게는 또한 오스테오칼신 (OCN), 프로콜라겐 타입 1 아미노-종결 프로펩티드 (P1NP), 오스테오넥틴 (ON), 오스테오폰틴 (OP) 및/또는 뼈 시알로단백질 (BSP)과 같은 하나 이상의 추가적인 뼈 마커, 및/또는 데코린 및/또는 오스테오프로테게린 (OPG)과 같은 하나 이상의 추가적인 뼈 기질 단백질의 발현을 포함한다;
c) 세포는 실질적으로 CD45를 발현하지 않는다 (예를 들면, 세포의 약 10% 미만, 바람직하게는 약 5% 미만, 더욱 바람직하게는 약 2% 미만이 CD45를 발현할 수 있다);
d) 세포는 외부 환경을 석화하거나, 칼슘-함유 세포외 기질을 합성할 수 있는 증거를 나타낸다 (예를 들어, 골원성 배지에 노출된 경우; Jaiswal et al. 1997. J Cell Biochem 64: 295-312 참조). 세포 내 칼슘 축적 및 기질 단백질 내로의 침착은 통상, 예를 들어 45Ca2+에서 배양하고, 세척하고 재-배양한 후, 세포 내부에 존재하거나 세포외 기질에 침착된 임의의 방사능을 측정하거나 (미국 특허 제5,972,703호), 또는 알리자린 레드-기재 석화 검정(Alizarin red-based mineralization assay)(예를 들어, Gregory et al. 2004. Analytical Biochemistry 329: 77-84 참조)을 사용하여 측정될 수 있다;
e) 세포는 실질적으로 지방세포 계통(예를 들어, 지방세포) 또는 연골세포 계통(예를 들어, 연골세포)의 세포의 어느 것으로도 분화되지 않는다. 이러한 세포 계통으로의 분화의 부재는 당업계에서 정립된 표준 분화 유도 조건(예를 들어, Pittenger et al. 1999. Science 284: 143-7 참조), 및 검정 방법(예를 들어, 유도되는 경우, 지방세포는 전형적으로 지질 축적을 보여주는 오일 레드 O로 염색되고; 연골세포는 전형적으로 알시안 블루 또는 사프라닌 O 로 염색됨)을 사용하여 시험될 수 있다. 지방발생 및/또는 연골원성 분화에 대한 경향의 실질적 결여는 적형적으로 시험되는 세포의 20% 미만, 또는 10% 미만, 또는 5% 미만, 또는 1% 미만이 각각의 시험에 적용되는 경우 지방발생 또는 연골원성 분화의 징조를 보일 것임을 의미할 수 있다.
세포는 IL6 및/또는 VEGF와 같은 하나 이상의 세포 동원 인자의 발현을 추가로 포함할 수 있다.
본원에서 사용된, "조연골세포"는 특히 세포외 기질의 분비에 활성적인조연골세포, 즉, 덜 성숙한 (성숙하지 않은, 미숙) 연골세포를 포함할 수 있다. 조연골세포는 간엽 줄기 세포로부터의 분화에 의해 발생하는 것으로 여겨진다. 용어 "연골세포"는 더욱 특히 연골성 기질의 유지에 필요한 성숙 연골세포를 가리킨다. 이들 용어는 자체로 잘 알려져 있으며, 본원에서 사용되는 바와 같이 전형적으로 연골원성 표현형을 가지며, 연골 또는 연골성 기질의 형성에 기여할 수 있는 세포로 발달할 수 있거나 이에 기여할 수 있는 세포를 가리킨다.
제한이 아닌 추가적 안내의 수단으로, 인간 관절 연골세포는 문헌[Diaz-Romero et al. 2005 (J Cell Physiol, vol. 202(3), 731-42)]에 요약된 세포 발현 특성을 나타낼 수 있으며, 예를 들면, 이들은 인테그린 및 다른 부착 분자 (CD49a, CD49b, CD49c, CD49e, CD49f, CD51/61, CD54, CD106, CD166, CD58, CD44), 테트라스패닌 (CD9, CD63, CD81, CD82, CD151), 수용체 (CD105, CD119, CD130, CD140a, CD221, CD95, CD120a, CD71, CD14), 체외효소 (CD10, CD26), 및 기타 표면 분자 (CD90, CD99)를 발현할 수 있다. 단층 배양중에, 연골세포는 간엽 줄기 세포 (CD10, CD90, CD105, CD166)에 특징적인 것으로 간주되는 특정 마커를 상향 조절할 수 있다. 따라서 이러한 마커는 또한 덜 성숙한 조연골세포에 의해 발현될 수도 있다.
세포가 특정 마커에 대해 양성(또는 그를 발현하거나, 그의 발현을 포함한한다)이라고 말해지는 경우, 이는 당업자가 적절한 측정을 수행하였을 때, 적합한 대조군과 비교하여 그 마커에 대해 예를 들어 항체-검출가능 또는 역 전사 폴리머라아제 연쇄 반응에 의한 검출과 같은 특징적인 신호의 존재 또는 증거가 있는 것으로 결론을 내릴 것임을 의미한다. 그 방법이 마커의 정량적 평가를 가능하게 하는 경우, 양성 세포는 평균적으로 대조군과 상당히 다른, 예를 들어 그러나 제한없이, 대조군 세포에 의해 발생되는 신호보다 적어도 1.5 배 높은, 예를 들어, 적어도 2 배, 적어도 4 배, 적어도 10 배, 적어도 20 배, 적어도 30 배, 적어도 40 배, 적어도 50 배 높거나, 또는 심지어 더 높은 신호를 발생할 수 있다.
세포-특이적 마커의 발현은 당업계에 알려진 임의의 적합한 면역학적 기술, 예컨대 면역-세포화학법(immuno-cytochemistry) 또는 친화성 흡착법, 웨스턴 블롯 분석, FACS, ELISA 등을 사용하여, 또는 (예컨대 ALP에 대한) 효소 활성의 임의의 적합한 생화학적 검정법에 의해, 또는 마커 mRNA 의 양을 측정하기 위한 임의의 적합한 기술, 예를 들어 노던 블롯, 반-정량적 또는 정량적 RT-PCR 등에 의해 검출될 수 있다. 본원 명세서에 열거된 마커에 대한 서열 데이타는 공지되어 있고, 공개 데이타베이스 예컨대, 유전자은행(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)으로부터 입수할 수 있다.
본 발명의 약학 제형은 골원성, 골유도성 및/또는 골전도성을 가지는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 바람직한 구체예에서, 이러한 물질은 섬유아세포 성장 인자(FGF), 바람직하게는 FGF-2, 형질전환 성장 인자 베타(TGFB), 바람직하게는 TGFB-1, 혈소판-유래 성장 인자(PDGF), 인터류킨-8 (IL-8), 뼈 형성 단백질(BMP), 예를 들어 BMP-2, BMP-4, BMP-6 및 BMP-7의 어느 하나 이상, 부갑상선 호르몬(PTH), 부갑상선 호르몬-관련 단백질(PTHrp), 및 줄기 세포 인자(SCF)를 포함하거나 이로 구성된 그룹중에서 선택될 수 있다. 이러한 물질의 어느 하나는 대상체에 투여되는 경우, 가능한 바람직하지 않은 부작용을 피하면서 그의 원하는 골원성, 골유도성 및/또는 골전도 효과(들)를 달성하기에 충분한 농도로 약학적 조성물에 포함될 수 있다.
전형적이지만 제한없이, 이러한 물질의 어느 하나는 약학 제형에 0.01 ng/ml 내지 1 mg/ml, 예를 들어 0.1 ng/ml 내지 100 μg/ml, 예를 들어 1 ng/ml 내지 50 μg/ml의 농도로 포함될 수 있다.
용어 "골유도성"은 줄기 세포, MSC 등의 미숙 세포를 동원하여 이들 세포를 전골아세포 및 성숙 골아세포로 분화하도록 자극하여 뼈 조직을 형성하기 위한 펩티드 성장 인자와 같은 구성성분의 능력을 가리킨다. 본 발명의 약학적 조성물은 골유도 성질을 가지는 성분, 예를 들어 골유도 단백질 또는 펩티드, 예를 들면 뼈 형성 단백질, 예컨대 BMP-2, BMP-7 또는 BMP-4; 하이드로겔 또는 바이오폴리머, 예컨대 히알루론산 또는 그의 유도체, 콜라겐, 피브리노겐, 오스테오넥틴, 또는 오스테오칼신을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 약학적 조성물은 히알루론산 또는 그의 유도체, 콜라겐 또는 피브리노겐을 추가로 포함할 수 있다.
용어 "골전도성"은 그에서 뼈 세포가 새로운 뼈를 부착, 이동, 성장 및 생성할 수 있는 스캐폴드로서 기능하는 구성성분의 능력을 가리킨다. 약학적 조성물은 골전도 성질을 가지는 구성성분, 예를 들어, 골전도성 스캐폴드 또는 기질 또는 표면, 예컨대 인산삼칼슘, 하이드록시아파타이트, 하이드록시아파타이트/인산삼칼슘 입자 (HA/TCP)의 조합물, 젤라틴, 폴리-락트산, 폴리-락틱 글리콜산, 히알루론산, 키토산, 폴리-L-라이신, 또는 콜라겐을 제한없이 추가로 포함할 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 약학 제형은 뼈 상처 및 결손의 수복에 유용한 구성성분을 포함할 수 있다. 약학 제형은 골전도 성질을 가지는 스캐폴드 또는 기질을 포함할 수 있다. 약학 제형은 골전도성 및 골유도성 뿐만 아니라 복합 골원성을 만들기 위해 탈석화 뼈 기질 (DBM) 또는 다른 기질과 조합될 수 있다. 동종이계 DBM을 가진 자가유래 골수 세포를 사용한 유사 방법으로 우수한 결과가 얻어진다 (Connolly et al. 1995. Clin Orthop 313: 8-18).
본 발명에 따른 약학 제형은 추가로 뼈 형성 단백질, 예컨대 BMP-2, BMP-7 또는 BMP-4, 또는 임의의 다른 성장 인자와 같은 보완 생물활성 인자 또는 골유도 단백질을 포함하거나, 이와 공동투여될 수 있다. 기타 가능한 동반 구성성분은 뼈 재생을 돕기에 적합한 칼슘 또는 포스페이트의 무기 공급원을 포함한다 (WO 00/07639). 필요에 따라, 조직 재생을 향상시키기 위해 세포 제제가 담체 기질 또는 물질에 적용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 물질은 하이드로겔, 또는 바이오폴리머, 예컨대 젤라틴, 콜라겐, 히알루론산 또는 그의 유도체, 오스테오넥틴, 피브리노겐, 또는 오스테오칼신일 수 있다. 바이오물질은 표준 기술(예를 들면, Mikos et al., Biomaterials 14:323, 1993; Mikos et al., Polymer 35: 1068, 1994; Cook et al., J. Biomed. Mater. Res. 35:513, 1997)에 따라 합성할 수 있다.
본 발명의 원리를 구현한 제형은 유리하게는 특히 우수한 겔-형성 거동을 나타내 유리하게는 점성 제형을 제공한다. 특정 구체예에서, 제형은 겔-형성 제형이다.
용어 "겔-형성", "하나의 상" 또는 "단일상"은 본원에서 상호호환적으로 사용될 수 있다. 본원 명세서를 통해 의도되는 바와 같이 열거된 "겔-형성 제형"은 예를 들어 유사가소성 거동을 지니는 고체의 젤리와 같은 물질(겔)을 형성하기 위한 제형의 능력을 가리킨다. 예를 들어, 본 발명의 약학 제형은 유리하게는 그의 구성성분들이 조합되는 경우, 또는 그의 구성성분들이 겔 형성 유도 물질 및/또는 조건과 조합되거나 이에 노출되는 경우, 예를 들어 제한없이, 관절낭액, 혈청, 또는 세포 조성물에 용해 또는 분산되는 경우, 겔을 형성한다.
용어 "점도"는 일반적으로 전단 응력 또는 인장 응력에 의해 변형되는 유체의 저항성 척도이다. 본 발명의 약학 제형은 점도가 적어도 10 Pa.s일 수 있으며, 예를 들어 본 발명의 약학 제형은 0,560 s-1의 전단 속도를 걸었을 때 실온에서 약 30 Pa.s 내지 약 500 Pa.s, 예를 들어, 약 50 Pa.s 내지 약 250 Pa.s 범위의 점도를 가질 수 있다.
본 발명의 원리를 구현한 조성물은 특히 2가 칼슘 (Ca2+) 이온의 존재에서 그의 젤라틴적 점조성을 획득할 수 있다. 관절낭액과 같은 체액을 비롯해, 동물 조직, 예컨대 바람직하게는 포유동물 조직, 예컨대 더욱 바람직하게는 인간 조직은 세포외 Ca2+를 전형적으로 1 mM 및 내지 3 mM의 농도로 함유한다. 또한, Ca2+ 농도는 뼈 조직에서 높은데, 이는 주로 하이드록시아파타이트 형태의 인산칼슘 결정으로서 저장된다.
따라서, 특정 구체예에서 예컨대 뼈 또는 관절 조직에 본 발명의 약학적 조성물의 투여시, 투여 부위에서 관찰되는 Ca2+가 상기 조성물의 응고 / 겔화를 촉진할 것이기 때문에, 본 발명의 약학적 조성물에 Ca2+를 첨가하는 것은 필요없다.
다른 특정 구체예에서, 예를 들어 원위치에서 그의 응고 / 겔화를 증대시키거나 (예를 들면, 투여 부위에서 관찰되는 Ca2+ 농도가 조성물의 응고 / 겔화를 단독으로 촉진하는데 불충분한 것으로 관찰되거나 예상되는 경우), 또는 그의 투여 전에 어느 정도의 시험관내 응고 / 겔화를 달성하기 위해서 (예를 들면, 주사 용량 및/또는 산물의 온전성(integrity)을 향상시키기 위해) Ca2+가 본 발명의 약학적 조성물에 첨가될 수 있다. 이러한 구체예에서, Ca2+는 전형적으로 약학적 조성물에 약 5 mM 내지 약 100 mM, 바람직하게는 약 10 mM 내지 약 50 mM, 더욱 바람직하게는 약 10 mM 내지 약 20 mM, 또는 약 20 mM 내지 약 40 mM, 예를 들면, 약 20 mM 내지 약 30 mM 또는 약 30 mM 내지 약 40 mM의 농도로 첨가될 수 있다.
특정 구체예에서, 관절내 또는 관절주위 투여용으로 의도된 산물은 약 20 mM 내지 약 40 mM, 예컨대 약 20 mM 내지 약 30 mM의 Ca2+를 포함할 수 있다. 다른 특정 구체예에서, 뼈내 또는 뼈주위 투여용으로 의도된 산물은 약 10 mM 내지 약 20 mM Ca2+를 포함할 수 있다.
Ca2+는 적합하게는 적당한 양의 약학적으로 허용가능한 칼슘 염(들), 바람직하게는 가용성 칼슘 염(들)의 첨가를 통해 약학적 조성물에 포함될 수 있다. 이러한 Ca2+ 염은 무기 또는 유기산과 함께 형성될 수 있다. 이러한 염의 예로서는 염화칼슘 (CaCl2), 칼슘 글리세로포스페이트, 인산칼슘, 탄산수소칼슘, 시트르산칼슘, 황산칼슘, 락트산칼슘, 글루콘산칼슘, 아스코르브산칼슘, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 유리하게는 주사 용액중에 우수한 용해성을 나타내고 내용성이 우수한 CaCl2가 특히 바람직하다.
본원에서 의도하는 약학 제형은 약 1 mg/ml 내지 약 10 mg/ml CaCl2, 바람직하게는 약 2 mg/ml 내지 약 4 mg/ml의 CaCl2를 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 관절내 또는 관절주위 투여용으로 의도된 산물은 약 1 mg/ml 내지 약 10 mg/ml CaCl2, 바람직하게는 약 2 mg/ml 내지 약 5 mg/ml, 더욱 바람직하게는 약 4 mg/ml CaCl2를 포함할 수 있다. 다른 특정 구체예에서, 뼈내 또는 뼈주위 투여용으로 의도된 산물은 약 1 mg/ml 내지 약 10 mg/ml CaCl2, 바람직하게는 약 2 mg/ml 내지 약 5 mg/ml, 더욱 바람직하게는 약 2 mg/ml CaCl2를 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, 약학 제형은 비경구 투여, 예컨대 비경구 주사, 더욱 바람직하게는 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 투여, 예컨대 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 주사용, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여, 예컨대, 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 주사용으로 구성될 수 있다.
본원에서 교시된 바와 같은 약학 제형 또는 요소들의 키트(kit of parts)는 국소 투여용으로 구성될 수 있다. 본 발명의 약학 제형 또는 요소들의 키트는 뼈내, 뼈주위, 관절내, 관절주위, 근육내, 피하, 정맥내, 흉골내, 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여의 하나 이상, 예컨대 뼈내, 뼈주위, 관절내, 관절주위, 근육내, 피하, 정맥내, 및 흉골내 투여의 하나 이상을 비롯한 비경구 투여용으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 본원에서 교시된 바와 같은 약학 제형 또는 요소들의 키트는 뼈내 또는 뼈주위 투여용으로 구성된다. 뼈내 투여 또는 전달은 일반적으로 치료제가 뼈 (소주 또는 피층)로 직접 또는 간접적으로 전달되는 방법을 가리킨다. 뼈주위 투여 또는 전달은 일반적으로 치료제가 뼈 주위 (특히 골절/손상 부위를 둘러싼)로 전달되는 방법을 가리킨다.
특히 바람직하게, 본원에서 교시된 바와 같은 약학 제형 또는 요소들의 키트는 관절내 또는 관절주위 투여용으로 구성된다. 관절내 투여 또는 전달은 일반적으로 치료제가 관절로 이어지는 활액포로 직접 또는 간접적으로 전달되는 방법을 가리킨다. 관절주위 투여 또는 전달은 일반적으로 치료제가 관절로 이어지는 활액포 및/또는 준연골 뼈 주위로 전달되는 방법을 가리킨다.
또한, 본원에서 교시된 바와 같은 약학 제형 또는 요소들의 키트는 힘줄내 또는 힘줄주위 투여용으로 구성될 수 있다. 또한, 본원에서 교시된 바와 같은 약학 제형 또는 요소들의 키트는 인대내 또는 인대주위 투여용으로 구성될 수도 있다.
관련 측면은 근골격 질환의 치료(본 발명의 명세서를 통해 치료 및/또는 예방책 포함)에 사용하기 위한 상술된 바와 같은 약학 제형에 관한 것이다.
본원에서 사용된 용어 "근골격 질환"은 질환에 걸린 대상체에 본 발명의 약학 제형을 투여하였을 때 치료 혜택이 있을 수 있는 임의 형태의 뼈 질환, 근육 질환, 관절 질환, 또는 연골위축증을 가리킨다. 상기 용어는 또한 힘줄 및/또는 인대에 발생한 질환을 포괄한다. 특히, 이러한 질환은 예를 들면, 뼈 및/또는 연골 형성 감소 또는 뼈 및/또는 연골 재흡수 과다, 뼈에 존재하는 골아세포 또는 골세포 및/또는 연골에 존재하는 조연골세포 또는 연골세포의 수, 생존성 및/또는 또는 기능의 저하, 대상체에서 뼈 질량 /또는 연골 질량 감소, 뼈 가늘어짐, 제발휘를 못하는 뼈 강도 또는 탄성 등으로 특정화될 수 있다.
근골격 질환의 비한정적인 예로서 국소 또는 전신 장애, 예컨대, 임의 타입의 골다공증 또는 골연화증, 예를 들면, 초기, 폐경후, 노인성, 코르티코이드-유도성, 비스포스포네이트-유도성, 및 방사선치료-유도성의 것; 임의의 이차, 단- 또는 다부위 골괴사; 임의 타입의 골절, 예를 들면, 위관절(non-union), 변형치유골절(mal-union), 지연 유합(delayed union) 골절 또는 압박, 뼈 융합을 필요로 하는 상태 (예를 들면, 척추 융합 및 재건), 턱 및 안면 골절, 선천성 뼈 결손, 예를 들면, 외상성 손상 또는 암 수술후 뼈 복원, 및 두개 및 안면 뼈 복원; 외상성 관절염, 초점성 연골 및/또는 관절 결손, 초점성 퇴행성 관절염; 골관절염, 퇴행성 관절염, 변형성 슬관절증, 및 변형성 고관절증; 골형성부전; 용골성 뼈 암; 파제트병(Paget's disease), 내분비계 장애, 저인산혈증, 저칼슘혈증, 신성 골이영양증, 골연화증, 무력성 뼈 질환, 부갑상선기능항진증, 원발성 부갑상선기능항진증, 이차 부갑상선기능항진증; 치주 질환; 고람-스타우트(Gorham-Stout) 질환 및 맥큔-알브라이트(McCune-Albright) 증후군; 류마티스성 관절염; 강직성 척추염, 건선성 관절염, 장질환성 관절증, 및 미분화 척추관절염 및 반응성 관절염을 비롯한 척추관절증; 전신 홍반성 낭창 및 관련 증후군; 경피증 및 관련 장애; 쇼그렌(Sjogren's) 증후군; 거대 세포 동맥염 (호튼병(Horton's disease), 다카야스(Takayasu's) 동맥염, 류마티스성 다발성근육통, ANCA-관련 맥관염 (예컨대 베그너 육아종증(Wegener's granulomatosis), 현미경 다발성맥관염 및 척스츠라우스(Churg-Strauss) 증후군), 베체트(Behcet's) 증후군, 및 기타 다발성동맥염 및 관련 장애 (예컨대 결절성 다발성동맥염, 코간(Cogan's) 증후군, 및 버거병(Buerger's disease)을 비롯한 전신성 맥관염; 아밀로이드증 및 유육종증을 비롯한 기타 전신성 염증성 질환을 동반한 관절염; 통풍, 인산칼슘 또는 옥살산칼슘 결정의 관절 침착과 관련한 칼슘 피로포스페이트 이수화물 침착 질환, 장애 또는 증후군을 비롯한 결정성 관절증; 연골석회화 및 신경장애성 관절염; 펠티(Felty's) 증후군 및 라이터(Reiter's) 증후군; 라임병 및 류마티스성 열을 들 수 있다.
용어 "예방적 유효량"은 연구원, 수의사, 의사 또는 기타 임상의에 의해 숙고되는 대상체에서 장애의 발생을 억제거나 지연시키는 활성 화합물 또는 약학적 활성 성분의 양을 말한다. 본원에서 사용되는 용어 "치료적 유효량"은 연구원, 수의사, 의사 또는 기타 임상의에 의해 숙고되는 대상체에서, 특히 치료되는 질환 또는 병태의 증상 경감을 포함할 수 있는 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 활성 화합물 또는 약학적 활성 성분의 양을 말한다. 본 발명의 제형 또는 약학 제형을 위한 치료적 및 예방적 유효량을 결정하기 위한 방법은 당업계에 알려져 있다.
본 발명과 관련하여, "치료적 유효 용량"은 투여되는 경우 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)과 같은 근골격 질환을 가지는 환자의 치료에 대해 긍정적인 치료 반응을 일으키는 약학적 활성 성분 또는 제형의 양을 의미한다.
본 발명의 제형중 약학적 활성 화합물 또는 약학적 활성 성분의 적절한 치료적 유효 용량은 약학적 활성 화합물 또는 약학적 활성 성분의 특성, 질환 상태 및 중증성, 및 환자의 연령, 체구 및 상태를 고려하여 자격증이 있는 의사가 용이하게 결정할 수 있다.
제한없이, 예를 들어 투여될 글리코사미노글리칸의 통상 용량은 주사당 글리코사미노글리칸 약 2 mg 내지 400 mg의 범위일 수 있다. 예를 들어, 투여 용량은 주사당 글리코사미노글리칸 약 4 mg 내지 300 mg, 예를 들어, 주사당 글리코사미노글리칸 약 8 mg 내지 200 mg의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 투여 용량은 주사당 글리코사미노글리칸 약 8 mg 내지 160 mg의 범위일 수 있다.
제한없이, 예를 들어 투여될 세포 조성물의 통상 용량은 주사당 약 0.05xl06 세포 내지 5xl09 세포의 범위일 수 있다. 예를 들어, 투여 용량은 주사당 약 0.5xl06 세포 내지 lxlO9 세포의 범위일 수 있다. 바람직하게는, 투여 용량은 주사당 약 4xl06 세포 내지 250xl06 세포의 범위일 수 있다.
본 발명의 치료가 단일 치료적 유효 용량 또는 다중 치료적 유효 용량의 제형 또는 약학 제형의 투여를 포함할 수 있는 것으로 인정된다.
"대상체" 또는 "환자"는 언급이 있는 경우를 제외하고 상호호환적으로 사용되며, 동물, 바람직하게는 온혈 동물, 더욱 바람직하게는 척추동물, 및 더욱더 바람직하게는 포유동물, 더더욱 바람직하게는 영장류를 가리키며, 특히 인간 환자 및 비-인간 포유동물 및 영장류를 포함한다. 바람직한 환자는 인간 대상체이다.
본원에서 사용된 "치료를 필요로 하는 대상체"와 같은 어구는 주어진 병태, 특히 뼈 질환 또는 관절 질환(선택적으로 또는 추가로, 상기 질환은 힘줄 및/또는 인대에 발생할 수 있다)과 같은 근골격 질환의 치료로부터 이익을 얻을 수 있는 대상체를 포함한다. 그러한 대상에는 상기 병태로 진단을 받은 대상체, 상기 병태로 발달할 경향이 있는 대상체 및/또는 상기 병태가 방지되어야 할 대상체가 제한 없이 포함될 수 있다.
용어 "치료하다" 또는 "치료"는 이미 발생한 질환 또는 병태의 치료적 처치뿐 아니라, 그 목적이 바람직하지 않은 병의 발생 가능성을 방지 또는 경감하기 위한 것, 예컨대 질환 또는 병태의 진행 가능성을 방지하는 것인, 예방적 또는 방지적 조치를 모두 포함한다. 유익하거나 바람직한 임상 결과는 하나 이상의 증상 또는 하나 이상의 생물학적 마커의 경감, 질환 정도의 감소, 질환의 안정화된(즉, 악화되지 않는) 상태, 질환 진행의 지연 또는 감속, 질환 상태의 개선 또는 완화 등을 제한 없이 포함할 수 있다. "치료"는 또한 치료를 받지 않을 경우 예상되는 생존과 비교하여 연장된 생존을 의미할 수 있다.
본 발명의 약학 제형은 본원에 특히 서술된 성분 외에 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 부형제를 포함할 수 있다. 적합한 약학적 부형제는 투여 형태 및 활성 성분의 종류에 따라 달라지며, 숙련자에 의해 선택될 수 있다(예를 들면 Handbook of Pharmaceutical Excipients 6th Edition 2009, eds. Rowe et al. 참조). 본원에서 사용된, "담체" 또는 "부형제"는 임의 및 모든 용매, 희석제, 완충제(예컨대, 중성 완충 염수 또는 포스페이트 완충 염수 등), 가용화제, 콜로이드, 분산매, 비히클, 충전제, 킬레이트제(예컨대 EDTA 또는 글루타티온 등), 아미노산(예컨대, 예를 들어, 글라이신 등), 단백질, 붕해제, 결합체, 윤활제, 습윤제, 유화제, 감미료, 착색제, 향미제, 방향제, 증점제, 데포 효과(depot effect)를 달성하기 위한 제제, 코팅, 항진균제, 보존제, 안정화제, 항산화제, 장성 조절제, 흡수 지연제 등을 포함할 수 있다. 약학적 활성 물질에 상기 매질 및 제제를 사용하는 것은 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 물질은 비독성이어야 하고 약학적 활성 성분의 활성에 개입해서는 안된다.
담체 또는 기타 물질의 정확한 특성은 투여 경로에 따라 다를 것이다. 예를 들어, 제형은 발열원이 없고 적합한 pH, 등장성 및 안정성을 갖는 비경구로 허용가능한 수용액의 형태일 수 있다.
제형은 생리학적 조건과 비슷하게 하는데 필요한 약학적으로 허용가능한 보조 물질, 예컨대 pH 조절 및 완충제, 보존제, 착화제, 장성 조절제, 습윤제 등, 예를 들어, 아세트산나트륨, 락트산나트륨, 인산나트륨, 수산화나트륨, 염화수소, 벤질 알콜, 파라벤, EDTA, 올레산나트륨, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 소르비탄 모노라우레이트, 트리에탄올아민 올레에이트 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는 제형의 pH 값은 생리학적 pH 범위이며, 예컨대 제형의 pH는 특히 약 5 내지 약 9.5, 더욱 바람직하게는 약 6 내지 약 8.5, 더욱더 바람직하게는 약 7 내지 약 7.5이다. 이러한 약학 제형의 제조는 당해 기술 분야의 통상의 지식 내이다.
다른 측면은 약학적 부형제, 더욱 바람직하게는 지속 방출 또는 서방출 약학적 부형제로서의 상기 언급된 제형의 용도에 관한 것이다.
본원에서 사용된 용어 "지속 방출", "서방출" 또는 "장기 방출"은 화합물이 폭넓게 선행기술에 공지된 제형과 같은 기준 제형으로부터 방출되는 상기 화합물에 비해 제형으로부터 연장, 장기 또는 증가 기간에 걸쳐 방출됨을 가리킨다. 본원에서 사용된 지속 방출은 제형의 하나 이상의 구성성분, 즉 내생 성장 인자와 같은 유익한 생물학적 물질을 포함할 수 있는 S/D 혈장, 및 글리코사미노글리칸, 세포 조성물, 또는 하나 이상의 약학적 활성 화합물, 및 임의로 하나 이상의 추가적인 활성 약학적 성분(들)의 장기 방출을 가리킨다. 예를 들어, 선행기술에 의해 관절에서 고분자량 히알루론산의 반감기는 약 6 내지 8 시간이라고 알려졌다. 따라서 본원에서 사용된 지속 방출은 본 발명의 제형으로부터 히알루론산과 같은 글리코사미노글리칸의 연장 방출, 예를 들어 하루 이상, 예컨대 2 일, 3 일, 4 일, 5 일, 6 일, 또는 1 주 이상, 예컨대 1.5 주, 2 주, 3 주, 또는 1 개월 이상동안 방출됨을 가리킨다. 따라서 이들 용어는 또한 특히 연장 방출, 지연 방출 또는 조절 방출을 포함할 수 있다.
실시예
실시예 1: 인간의 용매/세제-처리된 혈장 (S/D 혈장) 및 인간의 신선한 냉동 혈장 (FFP)의 비교
예시 제형의 조성 특성
S/D 혈장, 즉 Octapharma AG (Lachen, Switzerland) 제품인 Octaplas®의 제품 전문서에 표 1에 예시된 바와 같이, S/D 혈장 및 인간의 신선한 냉동 혈장 (FFP)의 조성 특성이 비교되었다. 이 정보에 따르면, 상기 제품은 상당한 정도의 비교할만한 혈장 단백질 조성을 가진다; S/D 혈장은 상당히 낮은 플라스민 저해제 수준을 나타낼 수 있다.
파라미터 | S/D 혈장 (n=12) 평균 (min-max) |
참조 범위 FFP |
총 단백질 (mg/mL) | 55 (54-57) | 48-64 |
알부민 (mg/mL) | 2 (30-34) | 28-41 |
피브리노겐 (mg/mL) | 2.5 (2.4-2.6) | 1.45-3.85 |
IgG (mg/mL) | 9.65 (9.15-10.10) | 6.60-14.50 |
IgA (mg/mL) | 2.00 (1.80-2.05) | 0.75-4.20 |
IgM (mg/mL) | 1.25 (1.20-1.30) | 0.40-3.10 |
인자 V (IU/mL) | 0.78 (0.75-0.74) | 0.54-1.45 |
인자 VII (IU/mL) | 1.08 (0.90-1.17) | 0.62-1.65 |
인자 X (IU/mL) | 0.78 (0.75-0.80) | 0.68-1.48 |
인자 XI (IU/mL) | 0.99 (0.91-1.04) | 0.42-1.44 |
단백질 C (IU/mL) | 0.85 (0.81-0.87) | 0.58-1.64 |
단백질 S (IU/mL) | 0.64 (0.55-0.71) | 0.56-1.68 |
플라스민 저해제 (IU/ml) | 0.23 (0.20-0.27) | 0.72-1.32 |
S/D 혈장, 특히 Octaplas® 및 신선한 냉동 혈장의 조성을 검토한 결과[Svae et al. 2007], S/D 처리를 비롯하여 제조 공정에 기인한 응고 인자 및 자연 발생 저해제의 활성에 임계적인 감소는 없으나, 단백질 S 및 플라스민 저해제는 각각 35% 및 76% 감소를 나타낼 수 있는 것으로 결론이 내려졌다(Beeck & Hellstern 1998). [Doyle et al. 2003]에는 16개의 Octaplas® 배치와 48개의 비쌍(unpaired) FFP 유닛의 비교로, S/D 혈장중에 유의적으로 증가된 수준의 인자 VII (15%)과 유의적으로 저하된 수준의 단백질 S (38%), 플라스민 저해제 (78%) 뿐만 아니라인자 XI (13%) 및 인자 V (13%)가 보고되었다.
[Svae et al. 2007]의 표 1에 Octaplas®의 12개 연속 배치 대 격리(quarantined) FFP의 12개 랜덤 유닛의 조성 특성이 제시되었다. 대부분의 구성성분들은 유의적으로 변경되지 않았으나, 하기 표 2는 [Svae et al. 2007]의 표 1의 성분들을 재현하고 유의차를 입증하였다(P 값 < 0.05, unpaired t-test).
파라미터 | 정상 범위 | Octaplas® | 격리 FFP | P 값 |
피브리노겐 (mg 100 mL-1) | 145-385 | 249 (246-253) | 257 (231-283) | <0.05 |
인자 VII (IU 100 mL-1) | 62-165 | 108 (105-112) | 95 (84-105) | <0.05 |
인자 XI (IU 100 mL-1) | 42-144 | 99 (97-101) | 113 (101-125) | <0.05 |
단백질 S 활성 (IU 100 mL-1) | 56-168 | 64 (61-66) | 103 (93-112) | <0.001 |
플라스민 저해제 (IU 100 mL-1) | 72-132 | 23 (22-25) | 104 (101-107) | <0.001 |
또한, [Theusinger et al. 2011 (Br. J. Anaesth., 106(4):505-11)]에서는 S/D 혈장, 즉 Octaplas® 및 신선한 냉동 혈장 (n=25) 중 지혈 인자와 사이토카인의 상대 농도를 연구하였다. 이들은 S/D 혈장 및 FFP에서 응고 인자 함량이 유사하였으나, S/D 혈장은 인자 V, 폰빌란트 인자(vWF), 및 폰빌란트 인자-절단 프로테아제 (vWFCP, ADAMTS-13)를 덜 함유하고 있음을 발견하였다. 사이토카인 농도 (TNFa, IL-8, 및 IL-10)는 FFP에서 유의적으로 더 높았다.
또한, S/D 처리는 불안정한 인자 V, 인자 VIII, α1-항트립신 및 α2-항플라스민의 세린 프로테아제 저해제 (serpin) 활성의 손실로 이어질 수 있으나, 항트롬빈에 대해서는 그렇치 않다(Benjamin & McLaughtin 2012; Mast et al. 1999). 인자 VIII 손실은 고분자량 폰빌란트 인자(vWF)의 감소와 관련된다. [Sachs et al. 2005]의 연구에서는 S/D 혈장 샘플 (n=5)이 HLA 클래스 I 및 클래스 II 항체뿐 아니라 과립구 특이성에 대해 음성적으로 검사되었다.
표 3은 상기 언급된 연구에서 검출된 바와 같이, S/D 혈장, 즉 Octaplas® 과 신선한 냉동 혈장 간 입증차의 개요를 제공한다.
파라미터 | Octaplas® | FFP | 참조문헌 |
단백질 S 활성 | 감소 | 정상 | Octapharma AG website Doyle et al. 2003 Benjamin & McLaughtin 2012 |
인자 V* | 감소 | 정상 | Doyle et al. 2003 Theusinger et al. 2011 Benjamin & McLaughtin 2012 |
인자 VIII* | 감소 | 정상 | Doyle et al. 2003 |
인자 X | 감소 | 정상 | Benjamin & McLaughtin 2012 |
α2-항플라스민 | 감소 | 정상 | Benjamin & McLaughtin 2012 |
항트립신 | 감소 | 정상 | Mast et al. 1999 |
vWF | 감소 | 정상 | Theusinger et al. 2011 |
ADAMTS-13 | 감소 | 정상 | Theusinger et al. 2011 |
사이토카인 (TNFα, IL-8, IL-10) |
감소 | 정상 | Theusinger et al. 2011 |
용매, 세제의 존재 | TNBP 2μg/ml (max) Triton X-100 5μg/ml (max) |
- | Octapharma AG website |
부형제 | 시트르산나트륨 이수화물 인산이수소나트륨 글리신 |
- | Octapharma AG website |
결론적으로, 인간 S/D 혈장과 신선한 냉동 혈장 간에 다수의 조성 차가 입증되었다. S/D 혈장의 특히 현저한 특성은 FFP에 대한 플라스민 저해제의 수준 감소, 예컨대 0.60 IU/ml 이하 또는 0.50 IU/ml 이하의 플라스민 저해제 수준, 예를 들어 0.20 내지 0.30 IU/ml, 더욱 특히 0.22 내지 0.25 IU/ml의 플라스민 저해제 수준일 수 있다.
응고 거동
하기 인간 혈장 타입의 사용에 따른 실험: 헤파린화 튜브에서 처리된 S/D 혈장, 즉 Octaplas® 혈장, EDTA 함유 튜브에서 처리된 혈장, 또는 시트르화된 튜브에서 처리된 혈장. 혈장을 다음과 같이 준비하였다: 혈액을 상응하는 튜브, 즉, 헤파린화, EDTA, 또는 시트르화된 튜브에서 직접 수집하고, 튜브를 실온에서 1500g으로 10 분간 원심분리하여 혈장을 상등액으로 수집하였다. S/D 혈장은 여과에 의해 탈세포화된 혈장이기 때문에, 다른 혈장이 나타나는 경우에는 0.2 ㎛ 필터를 통해 여과하여 세포, 예컨대 혈소판, 또는 잔해물이 없게 하였다. 혼합물의 반응 부피는 250 ㎕ 또는 500 ㎕이었다. 각 구성성분 및 혼합물을 37℃에서 유지하였다. 응고 시간을 각각의 혈장 타입, 10 또는 20 %v/v의 혈청, 및 2.5 또는 5 %v/v의 CaCl2 (0.546 M)를 함유하는 혼합물에 대해 37℃에서 결정하였다. 응고 시간은 임의로 튜브의 교반중에 또는 그 후에 시각적 관찰로 측정하였다. 다섯개의 샘플이 시험되었다. 결과를 표 4에 요약하였다.
2.5% 및 5% CaCl2 및 10 또는 20% 혈청에 대해 얻은 결과에 차이는 없었다.
혈장 | 비여과 (n=5) |
여과 (n=5) | ||
평균 응고 시간(초) | SD | 평균 응고 시간(초) | SD | |
S/D 혈장 | 588 | 62 | 594 | 91 |
헤파린화 | ND(>1 시간) | / | ND(>1 시간) | / |
EDTA | 804 | 465 | 1320 | 659 |
시트르화 | 384 | 271 | 816 | 343 |
비여과 또는 여과된(탈세포화된) 헤파린화 혈장에서 혈괴 형성이 관찰되지 않았다. S/D 혈장의 여과는 응고 시간에 유의적인 차이를 나타내지 않았으나(p = 0.7780, Paired t Test), EDTA 혈장(p = 0.0053, Paired t Test) 및 시트르화된 혈장(p = 0.0143, Paired t Test)에 대해서는 유의적인 증가가 관찰되었다. 그러나, S/D 혈장으로의 혈괴 형성은 시트르화된 혈장 및 EDTA 혈장과 비교해 각각 약 50% 내지는 100% 이상 더 빨랐다. 따라서, Octaplas®로 예시되는 S/D 혈장은 응고 성질면에서 다른 혈장 타입과 다르다.
그러므로 S/D 혈장, 특히 탈세포화된 S/D 혈장의 현저한 특성은 응고 시간 단축일 수 있다. 예를 들어, 인간 탈세포화 S/D 혈장, 10 또는 20 %v/v의 혈청 및 2.5 또는 5 %w/v CaCl2 (0.546 M)를 포함하는 혼합물에서 37℃에서 측정하였을 때 응고 시간은 700 초 이하, 또는 600 초 이하, 예컨대 500 내지 700 초, 또는 550 내지 600 초일 수 있다.
실시예 2: 인간 용매/세제 (S/D)-처리된 혈장 (Octaplas
®
) 및 히알루론산 (HA)에 의한 겔 형성
Octaplas
®
및 HA에 의한 혈괴 / 겔 형성
인간 S/D 혈장, 특히 Octaplas®의 거동을 관절염에 걸린 환자(n=2)로부터의 관절낭액과 결합하여 시험하였다. 관절낭액을 Octaplas® 히알루론산 (1O mg/ml 히알루론산나트륨, 분자량 1.8-2.106 Da, Contipro(체코 공화국)에서 공급) 및 CaCl2를 포함하는 본 발명의 구체예에 따른 제형과 1:1 v/v 비로 접촉시켰다. 3가지 농도의 CaCl2, 즉 0, 2 및 4 mg/ml CaCl2를 시험하였다. 타이머를 사용하여 상이한 시점(20-3O 분, 1 시간, 2 시간) 후에 겔 형성을 육안적으로 평가하였다. 반응 튜브를 뒤집었을 때 용액이 컨테이너 벽상에서 정해진 스케일에 도달하는데 필요한 시간을 측정하여 점도를 평가하였다. 시험을 관절염에 걸린 환자로부터의 관절낭액에 대해 2회 수행하였다.
관절낭액과 함께 4 mg/ml CaCl2를 포함하는 제형의 인큐베이션은 관절낭액을 2 mg/ml CaCl2를 포함하는 제형과 접촉하여 얻은 겔에 비해 더 점성이 있는 겔 형성을 유도하였다. 관절낭액과 CaCl2를 포함하지 않는 제형과의 접촉으로는 혈괴 형성이 관찰되지 않았다.
관절낭액의 존재에서 OctaplasLG AB
®
및 HA에 의한 혈괴 / 겔 형성
인간 S/D 혈장, 특히 OctaplasLG AB®의 거동을 골관절염에 걸린 환자(n=5)로부터의 관절낭액과 결합하여 시험하였다. 이들 환자의 관절낭액을 임상 조건을 모방하기 위해 OctaplasLG AB®, HA (1O mg/ml 히알루론산나트륨, 분자량 2-3.106 Da, HTL Biotechnology(프랑스)에서 공급), 클로니딘 하이드로클로하이드 (HCl) (200μg/ml, PCAS laboratory(핀란드)에서 공급) 및 CaCl2 (4 mg/ml Calciclo®, Sterop Group(벨기에)에서 공급)를 포함하는 본 발명의 구체예에 따른 제형과 1:2 (v/v) 비로 접촉시켰다. 37℃(가습 인큐베이터, 5% CO2)에서 30 분후에 혈괴 / 겔 형성을 육안적으로 평가하였다.
관절낭액과 접촉되면, 제형은 30 분 내에 혈괴를 형성하였다.
다른 실험으로, 3가지 농도의 CaCl2 (즉, 0, 2 및 4 mg/ml CaCl2)를 상기 언급된 제형으로 시험하였다. 시험을 골관절염에 걸린 환자(n=2)로부터의 관절낭액에 대해 2회 수행하였다. 관절낭액과 4 mg/ml 또는 2 mg/ml CaCl2를 포함하는 제형의 인큐베이션으로 동일한 점도의 겔 형성이 유도되었다. 그러나, 관절낭액과 CaCl2를 함유하지 않는 제형을 혼합하면 혈괴 형성이 관찰되지 않았다. 2 mg/ml 용량의 CaCl2 (14 mM)를 최종 제형에 선택하였다.
결론적으로, 이 실험에서는 관절낭액의 존재에서 혈괴 형성을 위해서는 Ca2+가 필요하였다. 특히 관절 조직에서 충분한 수준으로 존재하는 것이 관찰 또는 예상되지 않을 경우 본 발명을 나타내는 제형에 Ca2+의 첨가가 필요할 수 있다.
전혈의 존재에서 OctaplasLG AB
®
및 HA에 의한 혈괴 / 겔 형성
혈소판-유래 성장 인자를 포함하는 기질의 형성 가능성을 평가하기 위해 건강한 공여체(n=l)로부터의 전혈과 결합시 HA와 OctaplasLG AB®의 겔화 효과를 조사하였다. 본 연구에서, OctaplasLG AB®, HA (4 mg/ml 히알루론산나트륨, 분자량 2-3.106 Da, HTL Biotechnology(프랑스)에서 공급) 및 CaCl2 (2 mg/ml Calciclo®, Sterop Group(벨기에)에서 공급)를 포함하는 포함하는 제형의 거동을 시트르화 튜브(#VF054SBCS07, Venosafe, Terumo)에서 수집한 전혈과 결합하여 시험하였다. 응고 시간은 튜브 교반/용액 균질화 후에 시각적 관찰로 측정하였다.
결과는 시트르화된 혈액과 1:1 (v/v)의 비로 접촉되면, 상기 제형은 37℃(가습 인큐베이터, 5% CO2)에서 15 분 내에 혈괴를 형성하였다.
다른 혈장 타입과 비교한 Octaplas
®
및 HA에 의한 혈괴 / 겔 형성
수개 제형의 점조성(consistence)을 시험하였다. 제형은 히알루론산 (히알루론산나트륨, 분자량 2-3.106 Da, HTL(프랑스)에서 공급), CaCl2 및 Octaplas® 또는 동일 부피의 하기 인간 혈장 타입(비여과)을 함유하였다: 헤파린화 튜브에서 처리된 혈장, EDTA 함유 튜브에서 처리된 혈장, 또는 시트르화된 튜브에서 처리된 혈장(제형의 조성에 대해서는 표 5 참조).
부피 | 스톡 용액 | 최종 농도 | |
혈장 | 950 또는 900 ㎕ | 100% | 95 또는 90% |
CaCl2 | 50 또는 100 ㎕ | 80.3 mg/ml | 4 또는 8 mg/ml |
히알루론산 | NA | NA | 4 내지 20 mg/ml |
1:1 v/v 비로 말초 혈액으로부터 준비한 인간 혈청을 제품에 첨가하고, 37℃에서 진탕하면서 인큐베이션하였다. 30 분, 1 시간 및 24 시간 후에 점조성을 육안적으로 관찰하였다.
표 6은 다양한 혈장 타입으로의 겔화에 대한 반정량적 평가를 제공한다. 1 시간 후, Octaplas®을 함유하는 제형은 점성의 점조성, 심지어 겔화된 점조성을 나타내었다. 헤파린화된 혈장을 함유하는 제형은 1 시간 후에 액체로 남아 있었다(표 6). Octaplas®을 함유하는 제형은 EDTA 함유 튜브에서 처리된 혈장, 또는 시트르화된 튜브에서 처리된 혈장을 함유하는 제형보다 더 점성을 띠었다(표 6). 따라서, Octaplas®을 함유하는 제형은 다른 혈장 타입을 함유하는 제형보다 더 점성적이다.
혈장 | 30 분후 점조성 | 1 시간후 점조성 | 24 시간후 점조성 |
Octaplas® | 점성+++ | 점성+++ | 점성++ |
헤파린화 혈장 | 액체 | 액체 | 액체 |
EDTA 혈장 | 점성+ | 점성+ | ND |
시트르화 혈장 | 점성+ | 점성+ | ND |
* Octaplas®은 여과된 혈장, 즉 세포 성분/구성성분이 없는 혈장이다.
** 교반후 얻은 결과
HA의 존재 또는 부재에서 Octaplas
®
에 의한 혈괴 / 겔 형성
히알루론산 (히알루론산나트륨, 분자량 2-3.106 Da, HTL(프랑스)에서 공급)의 존재 또는 부재하에 Octaplas®, CaCl2, 및 혈청을 함유하는 제형들의 점조성을 비교하였다. 히알루론산을 함유하지 않는 제형은 37℃에서 다음 성분들을 혼합하여 제조하였다: 2 ml의 Octaplas®, 222 ㎕의 혈청, 및 22 ㎕의 30 mg/ml CaCl2, 스톡 용액(물중에서 Sigma의 CaCl2 염으로부터 제조). 히알루론산을 함유하는 제형은 37℃에서 다음 성분들을 혼합하여 제조하였다: 2 ml의 Octaplas®, 222 ㎕의 혈청, 및 22 ㎕의 30 mg/ml CaCl2 스톡 용액(물중에서 Sigma의 CaCl2 염으로부터 제조됨)에 사전 용해된 HA 8 mg. 응고 시간을 튜브의 교반 및 시각적 관찰로 측정하였다. 시험은 한번 수행하였다.
육안 검사시, 양 제형 모두에서 혈괴 또는 겔화 상이 형성되었다. 그러나, HA를 함유하는 제형은 액체 상을 현저히 덜 함유하였고, 변화없이 처리될 수 있었다. 반대로, HA 부재시 혈괴는 혈괴의 처리시 파괴되어 액체를 방출하였다.
S/D 혈장 및 HA에 기반한 세포 전달 제형
인간 대상체에 대해 세포의 뼈내 전달에 적합한 예시적이지만 비한정적인 제형은 인간 S/D 혈장, 특히 Octaplas®, 20 mg/ml HA, 인간 골수로부터 단리된 자가유래 또는 동종이계 간엽 줄기 세포 (MSC)를 포함하는 세포 조성물 또는 골아세포를 포함하는 세포 조성물, 및 20 mg/ml CaCl2를 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 이로 구성된다. 제형은 환자의 뼈 결손 부위에 투여된다.
실시예 3: Octaplas
®
과 같은
인간 S/D 혈장 및 세포 조성물에 의한 겔 형성
Octaplas
®
및 Ca
2+
-함유 세포 배양 배지에 의한 혈괴 / 겔 형성
인간 S/D 혈장, 특히 Octaplas®, 통상의 배양 배지(CaCl2 함유) 및 인간 혈청을 포함하며 세포가 없는 수개의 제형에 대해 혈괴 형성을 시험하였다. 37℃에서 혈괴 형성을 입증하기 위해 상이한 조건, 예컨대 상이한 농도, 예를 들면, 5%, v/v 7.5% v/v, 또는 10% v/v에서 Octaplas®; 상이한 통상의 배양 배지, 예를 들면, DMEM, MEM, PBS, 또는 PBS + CaCl2; 및 5 또는 10 % v/v 혈청의 부재 또는 존재에서 시험하였다. Octaplas®, 통상의 배양 배지(CaCl2 함유) 및 혈청이 세포 부재하에 결합된 경우 혈괴 형성이 육안적으로 관찰되었다.
세포 부재시 혈괴 형성을 위해 배양 배지중에 칼슘의 존재뿐 아니라 혈청의 존재가 필요한 것으로 결론을 내릴 수 있다.
Octaplas
®
및 세포 조성물에 의한 혈괴 / 겔 형성
골수 MSC를 플라스틱 플라스크내 5% v/v, 10% v/v, 또는 15% v/v S/D 혈장, 특히 Octaplas®을 함유하는 통상의 배양 배지(DMEM)에 57000 세포/cm2로 플레이팅하였다. 플라스크를 37℃의 5% CO2 인큐베이터내로 직접 투입하였다. 배지의 겔화는 37℃에서 1 시간 미만 내에 관찰되었다. 인간 S/D 혈장, 특히 Octaplas®을 함유하는 세포 배지는 접촉 후 30 분 내에 점조성이 액체에서 겔화 (겔)로 변하였다.
상기 데이터는, 혈청과 함께 Ca2+-함유 세포 배양 배지에서 즉, 통상적인 세포 배양 조건에서 세포 배양하는 것과 비교하여(일반적으로 이들은 액체로 머무르는 것으로 알려졌다) Ca2+-함유 세포 배양 배지내에 S/D 혈장 및 세포를 포함하는 제형이 겔화할 수 있음을 나타낸다.
Octaplas
®
, 다른 혈장 타입 및 세포 조성물에 의한 혈괴 / 겔 형성
상이한 타입의 인간 혈장 - Octaplas®, 헤파린화 튜브에서 처리된 혈장, EDTA 함유 튜브에서 처리된 혈장, 또는 시트르화된 튜브에서 처리된 혈장을 가지고 세포 배양 조성물의 점조성을 평가하였다.
골수 세포로부터 배양된 골전구체 세포를플라스틱 T25 플라스크 내 37℃에서 15% v/v의 각 혈장이 보충된 6 ml 배양 배지(85 % v/v)에 57000 세포/cm2로 시딩하였다. 결과를 표 7에 요약하였다. 헤파린화 혈장에서 배지는 액체로 남아 있었다(표 7). 이 초기 실험에서 Octaplas®, EDTA-혈장 및 시트르화 혈장간에 차이는 관찰되지 않았다(표 7).
혈장(비여과) | 겔화 시간** |
Octaplas® | <15 분 |
헤파린화 혈장 | >1 시간 (겔화 없음) |
EDTA 혈장 | <15 분 |
시트르화 혈장 | <15 분 |
* Octaplas는 여과된 혈장, 즉, 세포 성분/구성성분이 없는 혈장이다.
** 3가지 세포 배양물이 각 혈장 타입에 대해 시험되었다.
S/D 혈장에 기반한 세포 전달 제형
포유동물 대상체에 대해 세포의 뼈내 전달에 적합한 예시적이지만 비한정적인 제형은 S/D 혈장, 특히 Octaplas®, 인간 골수로부터 단리된 자가유래 또는 동종이계 간엽 줄기 세포 (MSC)를 포함하는 세포 조성물 또는 골아세포를 포함하는 세포 조성물, 및 2-8 mg/ml CaCl2를 포함하거나, 이로 필수적으로 구성되거나 이로 구성된다. 제형은 두개 골절술 마우스 모델의 뼈 결손 부위에 투여된다.
실시예 4: Octaplas
®
과 같은
인간 S/D 혈장에 의한 겔 형성
S/D 혈장 및 약학적 활성 성분을 포함하는, 뼈 결손의 치료 용도에 적합한 예시적이지만 비한정적인 약학 제형은 S/D 혈장, 특히 Octaplas®, 성장 인자(IL-8, 30 μg/ml) 및 2-8 mg/ml CaCl2로 필수적으로 구성되거나 이로 구성된다. 제형은 두개 골절술 마우스 모델의 뼈 결손 부위에 투여된다. 제형의 투여 4 주 후에, IL-8이 없는 대조군에 비해 처치 마우스에서 뼈 수복을 명확히 관찰할 수 있었다(도 1 및 2 참조).
인용 목록
비특허문헌
Claims (19)
- 용매/세제(solvent/detergent)-처리된 혈장 (S/D 혈장) 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 약학 제형.
- 제1항에 있어서, 약 0.10 mg/ml 내지 약 200 mg/ml 범위의 농도로 글리코사미노글리칸을 포함하는 약학 제형.
- 제1항에 있어서, S/D 혈장과 글리코사미노글리칸을 조합하는 것을 포함하는 방법으로 제조된 약학 제형.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, S/D 혈장이 인간 S/D 혈장인 약학 제형.
- 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 글리코사미노글리칸이 히알루론산 또는 그의 유도체인 약학 제형.
- 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 약학적 활성 성분을 추가로 포함하는 약학 제형.
- 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 혈청, 바람직하게는 인간 혈청을 추가로 포함하는 약학 제형.
- 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 전혈 또는 전혈의 분획 성분을 추가로 포함하고, 바람직하게는 여기서 전혈은 인간 전혈인 약학 제형.
- 제6항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 약학적 활성 성분이 각각 독립적으로 세포 조성물, 약학적 활성 화합물, 단백질, 펩티드, 및 소형 유기 분자로 구성된 그룹으로부터 선택되는 약학 제형.
- 제9항에 있어서, 세포 조성물이 간엽 줄기 세포(MSC), 골전구체, 골아세포, 골세포, 조연골세포, 및/또는 연골세포를 포함하는 약학 제형.
- 제9항에 있어서, 약학적 활성 화합물이 알파-2 아드레날린성 수용체 작용제이고, 바람직하게는 알파-2 아드레날린성 수용체 작용제는 클로니딘 및 그의 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 약학 제형.
- 제9항에 있어서, 약학적 활성 단백질 또는 펩티드가 성장 인자, 바람직하게는 섬유아세포 성장 인자(FGF), 형질전환 성장 인자 베타(TGFB), 혈소판-유래 성장 인자(PDGF), 인터류킨-8(IL-8), 뼈 형성 단백질(BMP), 부갑상선 호르몬(PTH), 부갑상선 호르몬-관련 단백질(PTHrp) 및 줄기 세포 인자(SCF)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 성장 인자; 더욱 바람직하게는 FGF-2, TGFB-1, PDGF, IL-8, BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, PTH, PTHrp 및 SCF로 구성된 그룹으로부터 선택되는 성장 인자인 약학 제형.
- 제1항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서, 비경구 투여용, 바람직하게는 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 투여용, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여용으로 구성된 약학 제형.
- 제1항 내지 제13항중 어느 한 항에 있어서, 근골격 질환의 치료에 사용하기 위한 것이고, 바람직하게는 근골격 질환은 뼈 질환 또는 관절 질환인 약학 제형.
- S/D 혈장 및 글리코사미노글리칸을 포함하는 제형의 약학적 부형제로서의 용도.
- 제15항에 있어서, 제형이 글리코사미노글리칸을 약 0.10 mg/ml 내지 약 200 mg/ml 범위의 농도로 포함하는 용도.
- 제15항에 있어서, 제형이 S/D 혈장과 글리코사미노글리칸을 조합하는 것을 포함하는 방법으로 제조된 용도.
- 제15항 내지 제17항중 어느 한 항에 있어서, S/D 혈장이 인간 S/D 혈장인 용도.
- 제15항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 약학 제형이 비경구 투여용, 바람직하게는 뼈내, 뼈주위, 관절내, 또는 관절주위 투여용, 또는 힘줄내, 힘줄주위, 인대내 또는 인대주위 투여용으로 구성된 용도.
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