KR20160147036A - 물질, 산물 및 용도 - Google Patents

물질, 산물 및 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20160147036A
KR20160147036A KR1020167033575A KR20167033575A KR20160147036A KR 20160147036 A KR20160147036 A KR 20160147036A KR 1020167033575 A KR1020167033575 A KR 1020167033575A KR 20167033575 A KR20167033575 A KR 20167033575A KR 20160147036 A KR20160147036 A KR 20160147036A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cancer
collagen
cells
substance
tumor cell
Prior art date
Application number
KR1020167033575A
Other languages
English (en)
Inventor
라 푸엔테 콘잘레즈 알렉산더 드
라파엘 로페즈
미구엘 아발 포사다
로렌스 패트릭 쥬니어 라벨르
Original Assignee
펀다시온 페드로 바리에 드 라 마자, 콘데 드 페노사
바이오메릭스 코포레이션
펀다시온 레이몬 도민구에즈
세르가스
유니버시다데 데 산티아고 데 콤포스텔라
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB1501474.9A external-priority patent/GB201501474D0/en
Application filed by 펀다시온 페드로 바리에 드 라 마자, 콘데 드 페노사, 바이오메릭스 코포레이션, 펀다시온 레이몬 도민구에즈, 세르가스, 유니버시다데 데 산티아고 데 콤포스텔라 filed Critical 펀다시온 페드로 바리에 드 라 마자, 콘데 드 페노사
Publication of KR20160147036A publication Critical patent/KR20160147036A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/39—Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin, cold insoluble globulin [CIG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/01—Hydrolysed proteins; Derivatives thereof
    • A61K38/012—Hydrolysed proteins; Derivatives thereof from animals
    • A61K38/014—Hydrolysed proteins; Derivatives thereof from animals from connective tissue peptides, e.g. gelatin, collagen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019—Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019—Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • A61K9/0024—Solid, semi-solid or solidifying implants, which are implanted or injected in body tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/19—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles lyophilised, i.e. freeze-dried, solutions or dispersions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04—Macromolecular materials
    • A61L31/06—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/16—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A61P35/04—Antineoplastic agents specific for metastasis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/262—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. obtained by polycondensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3021—Milling, crushing or grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3206—Organic carriers, supports or substrates
    • B01J20/3208—Polymeric carriers, supports or substrates
    • B01J20/3212—Polymeric carriers, supports or substrates consisting of a polymer obtained by reactions otherwise than involving only carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3225—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating involving a post-treatment of the coated or impregnated product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3268—Macromolecular compounds
    • B01J20/3272—Polymers obtained by reactions otherwise than involving only carbon to carbon unsaturated bonds
    • B01J20/3274—Proteins, nucleic acids, polysaccharides, antibodies or antigens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/204—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with nitrogen-containing functional groups, e.g. aminoxides, nitriles, guanidines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/252—Polypeptides, proteins, e.g. glycoproteins, lipoproteins, cytokines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/416—Anti-neoplastic or anti-proliferative or anti-restenosis or anti-angiogenic agents, e.g. paclitaxel, sirolimus

Abstract

본 발명은 종양 세포, 특히 전이성 암세포의 전파를 조절하기 위한 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전이성 암의 치료 및/또는 예방에 사용하기 위한, 전이성 종양 세포 전파 조절 물질에 관한 것인데, 이 물질은 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스 상에 놓인 세포외 매트릭스(ECM) 단백질이다. 본 발명은 또한, 전이성 종양 세포 전파 조절 물질을 포함하는 산물, 및 암의 치료 또는 예방 방법에 관한 것이다.

Description

물질, 산물 및 용도{AGENT, PRODUCT AND USE}
본 발명은 암세포, 특히 전이성 암세포의 전파를 조절하기 위한 물질, 그리고 암의 치료 또는 예방에 있어서 이 물질의 용도에 관한 것이다. 본 조성물은 암세포, 특히 전이성 암세포를 포획 및/또는 유인할 수 있다. 본 발명은 또한 암의 치료 또는 예방 방법과 관련된다.
전이의 과정은 암-관련 사망의 90% 넘게 관련되고 종양학에 있어서 주요 도전에 해당한다. 1차 질환은 수술 및/또는 방사선요법으로 상당히 접근 가능하고 화학요법에 대하여 허용 가능한 반응을 제시하여 양호한 예후로 유도하는 한편; 전이성 전파는 수술 및 방사선요법에 대한 금기 및 특히 화학요법에 대한 저항성과 관련되고, 훨씬 불량한 예후를 제시한다.
최근, 전이의 과정이 공격적 종양 세포가 주위의 기질 및 조직에 침투하고, 혈관내 침투 및 혈류에서 생존하고, 혈관 외로 흘러나와 원위 기관에서 미소 전이를 생성하는 능력을 얻는 단계적 과정으로서 특성화되었다. 일반적으로, 1차 병변으로부터의 종양 세포 전파에는 2 가지 주요 방식: 혈관 및 림프관을 통한 전이성 종양 세포의 전신적 전파, 그리고 전이성 종양 세포의 주위로의 방출 또는 이동/침투에 의한 국소-영역 전파가 있다. 1차 종양으로부터 혈류로 전파되는 종양 세포는 순환 종양 세포(circulating tumor cells, CTC)로 알려져 있고, 전이의 주요 원인이다. 혈관 및 림프관을 통한 전파에서 합의된 것은, 종양 세포가 주위 기질의 이동 및 침투를 허용하는 공격적 표현형을 얻어야 하고(상피 내지 간엽성 전이); 내피 세포를 유인하고 종양에 영양분을 제공할 뿐 아니라 전파의 경로를 생성하는 새로운 혈관을 생성함으로써 혈관신생을 활성화시키고; 다음에, 종양 세포가 새로운 혈관으로 침투 및 삽입되고(혈관내 침투) 이들이 부착할 유기체에서의 위치로 전파되고 혈관 외로 흘러나오고(혈관외 침출); 최종적으로, 이들 전이성 종양 세포가 적소(niche)를 설립하고 전이성 병변으로 진화할 미소 전이를 생성할 수 있을 것이라는 점이다. 전체 과정은 매우 비효율적이지만 극적으로 치명적이다. 대안으로서, 전파는 세포 이동 및 주위 기질 및 기관의 침투를 통해 일어날 수 있거나, 또는 종양 세포가 복막강에 노출되고 방출되는 난소암에서와 같이 전이성 세포의 복수액으로의 도입 및 공동(cavity)에서 접근 가능한 기관 및 복막에서의 이식에 의해 일어날 수 있다.
전이의 과정을 결정하는 분자 및 세포적 기반은 1차 종양과 환경의 치열한 대화를 시사한다(Sleeman, JP et al., Semin Cancer Biol. 2012 Jun;22(3):174-86). 조직 특이적 전이(Nguyen et al., Nat Rev Cancer. 2009;9(4):274-84) 및 전이-전 적소(Psaila & Lyden, Nat Rev Cancer. 2009;9(4):285-93)는 콜로니화를 위한 가장 적합한 위치의 결정에서 암종의 능동적 역할: 종양 및 환경으로부터 방출된 신호가 1차 병변으로부터 전파된 종양 세포의 유리한 접수를 위해 표적화 조직의 개조를 통제할 수 있음을 보여주기 시작하는 개념이다.
본 발명의 목적은 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포와 숙주 사이의 소통에 간섭하여 전이성 전파의 패턴이 조절되도록 허용하는 것이다. 본 발명은 특정 구현예에서 이러한 세포를 물리적으로 감금하는 것에 의해, 그리고/또는 이러한 세포의 귀소를 위한 우선적 위치를 제공하는 것에 의해 작동할 수 있다.
제1 양태에 따라, 본 발명은 암의 치료 및/또는 예방에 사용하기 위한, 세포외 매트릭스 단백질(extracellular matrix protein, ECM) 또는 부착 분자 및 망상의 탄성중합체 매트릭스를 포함하는, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 제공한다.
본 발명은 또한, 세포외 매트릭스 단백질(ECM) 또는 부착 분자 및 망상의 탄성중합체 매트릭스를 포함하는 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질의, 암의 치료 및/또는 예방에서의 용도를 제공한다.
본 발명은 또한 추가적으로, 세포외 매트릭스 단백질(ECM) 또는 부착 분자 및 망상의 탄성중합체 매트릭스를 포함하는 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질의, 암의 치료 및/또는 예방을 위한 약제 또는 의료 기구의 제조에서의 용도를 제공한다. 의료 기구는 비-약물학적 작용 방식을 가질 수 있다.
바람직하게는, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 전이성 종양 세포 전파를 조절하기 위한 것이다. 바람직하게는, 물질은 전이성 암의 치료 및/또는 예방에서의 용도를 위한 것이다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 종양 세포 전파의 자연적 과정에 간섭하도록, 바람직하게는 이러한 세포가 특정 위치, 바람직하게는 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질의 위치에서 포획되거나 유인되도록 이들의 행동을 조절하도록 작용할 수 있다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 종양 세포, 특히 전이성 종양 세포에 대한 화학유인물질로서 작용할 수 있다. 전이성 종양 세포는 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포일 수 있다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포를 포획 또는 감금하도록 의도될 수 있다. 본 물질은, 예를 들어 종양 세포에 부착하는 것에 의해 종양 세포의 포획을 직접적으로 매개할 수 있거나, 또는 숙주에서 특정 위치에서의 종양 세포의 부착을 증진시키는 간접적 효과를 가질 수 있다.
망상의 탄성중합체 매트릭스는 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스일 수 있고, 매트릭스의 폴리머는 가교될 수 있고; 폴리머는 또한 분자 구조 내에 우레아를 포함할 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 물질은 또한 종양 세포를 물리적으로 포획 및 이들을 감금할 수 있고, 본 물질은 종양 세포가 부착하는 부착성 물질일 수 있다.
본 물질은 전이성 세포가 부착 및 고정되기에 유리한 기질을 제공하는 것에 의해 세포를 포획/감금할 수 있다. 이 기질은 고형의 2D 또는 3D 폴리머 표면, 또는 화학적으로 변형된 표면, 또는 패턴화된 표면, 또는 겔, 또는 하이드로겔 등일 수 있고, 여기에서 세포가 초점 부착(focal adhesion), 밀착 연결(tight junction), 고정 연결(anchoring junction), GAP 연결(GAO junction) 등과 같은 부착 구조를 생성할 수 있다.
본 물질은 2D 또는 3D 다공성 구조를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 포획 물질은 3D 다공성 조직 스캐폴드 유형의 재료일 수 있다. 본 물질은 3D 다공성 메쉬 구조일 수 있다.
2D 또는 3D 표면 또는 구조는, 바람직하게는 그 안에 포함되거나 수반되는 하나 이상의 ECM 단백질을 갖는 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스와 같은 망상의 탄성중합체 매트릭스에 의해 제공될 수 있다. 폴리카보네이트 폴리우레탄 구조는 우레아와 가교될 수 있다.
본 물질은 우레아 분절 및 추가의 가교를 갖는 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스, 예를 들어 Sigma Aldrich, USA의 Biomerix™ 3D 스캐폴드를 포함할 수 있다.
하나 이상의 ECM 단백질은 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스와 같은 망상의 탄성중합체 매트릭스에 물리적 및/또는 화학적으로 포함 또는 수반될 수 있다. ECM 단백질은 매트릭스 내에 영구적으로 포함될 수 있거나, 이들은 조절되거나 비조절된 방식으로 방출될 수 있다.
본 발명의 물질은 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스와 같은 망상의 탄성중합체 매트릭스의 2D 또는 3D 스캐폴드를 포함할 수 있는데, 이는 종양 세포 및, 특히 전이성 종양세포의 표면에 대한 부착을 개선하기 위해 그 안에 ECM 단백질이 내장되거나 이로 장식된다. ECM 단백질은 세포-세포 부착 또는 세포-표면 부착을 매개할 수 있다. 또한, 본 물질은 이식의 위치의 세포 구성을 개조하여 본 발명의 이식의 위치를 개조하는 것에 의해, 또는 세포외 매트릭스를 개조하는 것에 의해, 이물질 반응(Anderson et al., Semin Immunol 2008) 또는 염증성 반응을 통해 위치를 개조하는 것에 의해 전이성 세포를 포획/감금할 수 있다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 대안으로서 또는 추가적으로 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포에 대한 화학유인물질을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은, 이에 따라 종양 세포에 대한 화학유인물질 및 포획 물질 둘 다로서 작용할 수 있다.
유용한 화학유인물질은 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포를 유인할 수 있는 임의의 물질일 수 있다. 종양 세포는 중개 세포(즉, 면역 세포 또는 줄기세포)의 유인을 통해 직접적으로나 간접적으로 유인될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 물질의 이식은 전이성 암세포에 대한 추가의 화학주성 효과를 제공하는 염증성 반응을 생성할 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 물질에 의해 유인되는 종양 세포는 다른 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포에 대한 추가의 화학주성 효과를 스스로 제공할 수 있다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 엑소좀(exosome)을 포함하는, 세포로부터 유래되는 소포(vesicle)를 추가로 포함할 수 있다. 엑소좀은 혈액, 뇨, 및 복수액을 포함하는 많은, 그리고 아마도 모든 생물학적 유체에 존재하는 세포-유래의 미세소포(microvesicle)이다. 이들은 전형적으로 30 내지 100　nm 사이의 직경을 갖는다. 이들은 정상적인 생리적 과정 중 많은 유형의 세포에 의해 방출되지만; 종양은 비정상적으로 많은 양의 엑소좀을 분비하는 것으로 보인다. 본 발명에서의 사용을 위한 엑소좀은 혈액 또는 뇨와 같은 체액으로부터 얻어지거나, 또는 유기체에서의 많은 다른 유형의 세포로부터 얻어질 수 있다. 이로부터 엑소좀이 정제되는 체액은 건강한 공여자로부터의 것일 수 있다. 본 발명에서의 사용을 위한 엑소좀은 난소암 세포와 같은 암세포에 의해 분비될 수 있고; 또는 대안으로서, 또는 추가적으로, 엑소좀은 중간엽 줄기세포와 같은 비 암세포에 의해 분비될 수 있다. 비 암세포로부터의 엑소좀을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
대안으로서, 또는 추가적으로, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 난소암이 있는 대상으로부터의 복수액을 추가로 포함할 수 있다. 복수액은 엑소좀을 포함할 수 있다. 포획 물질 또는 화학유인물질은 난소암이 있는 대상의 복수액으로부터 얻어진 엑소좀일 수 있다.
대안으로서, 또는 추가적으로, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 중간엽 줄기세포 자체, 또는 정말로 다른 형태의 줄기세포, 바람직하게는 인간 배아 줄기세포가 아닌 것을 추가로 포함할 수 있다. 지방, 제대 또는 골수 기원의 중간엽 줄기세포가 화학유인물질로서 사용될 수 있다.
대안으로서, 또는 추가적으로, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 세포 부착 분자, 예를 들어 면역글로불린(Ig) 수퍼패밀리의 일원인 셀렉틴(selectin), 인테그린 또는 카데린을 추가로 포함할 수 있다. 세포 부착 분자는 CD9 및/또는CD81과 같은 엑소좀과 관련하여 발견될 수 있다.
대안으로서, 또는 추가적으로, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 하나 이상의 케모카인 및/또는 하나 이상의 성장 인자, 예를 들어 하나 이상의 SDF1, 90K, 오스테오폰틴, EGF, TGFb1, FGF, 및 IGF를 추가로 포함할 수 있다. 일 구현예에서 화학유인물질은 EGF, TGFb1 및 FGF의 조합을 포함한다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 바람직하게는, 세포 부착 분자, 칼슘-비의존적 IgSF, CAM, N-CAM(미엘린 단백질 제로(Myelin protein zero)), ICAM(1, 5), VCAM-1, PE-CAM, L1-CAM, 넥틴(PVRL1, PVRL2, PVRL3), 인테그린, LFA-1(CD11a+CD18), 인테그린 알파X베타2(CD11c+CD18), 대식세포-1 항원(CD11b+CD18), VLA-4(CD49d+CD29), 당단백질 IIb/IIIa(ITGA2B+ITGB3), 칼슘-의존적 카데린, 클래식 CDH1, CDH2, CDH3, 데스모좀 데스모글레인(DSG1, DSG2, DSG3, DSG4), 데스모콜린(DSC1, DSC2, DSC3), 프로토카데린, PCDH1, PCDH15, 비정규/비그룹화 T-카데린, CDH4, CDH5, CDH6, CDH8, CDH11, CDH12, CDH15, CDH16, CDH17, CDH9, CDH10, 셀렉틴, E-셀렉틴, L-셀렉틴, P-셀렉틴, 다른 림프구 귀소 수용체, CD44, L-셀렉틴, 인테그린(VLA-4, LFA-1), 암배아 항원, CD22, CD24, CD44, CD146, CD164, 세포외 매트릭스(ECM) 성분으로서의 단백질 및 글리코스아미노글리칸: 헤파란 설페이트, 콘드로이틴 설페이트, 케라탄 설페이트, 히알루론산, 콜라겐, 엘라스틴, 피브릴린, 피브로넥틴 및 라미닌을 포함하는 목록으로부터 선택되는 하나 이상의 부착 분자 또는 세포외 매트릭스 성분을 포함한다.
본 물질은 헤파란 설페이트, 콘드로이틴 설페이트, 케라탄 설페이트, 히알루론산, 콜라겐, 엘라스틴, 피브릴린, 피브로넥틴 및 라미닌 중 하나 이상을 포함하는 세포외 매트릭스(ECM)의 성분을 포함할 수 있다.
포함될 경우, 추가의 화학유인물질은 본 발명의 물질의 매트릭스에 부착 또는 그 안에 유지될 수 있거나, 또는 매트릭스 주위에 화학유인물질의 구배를 생성하도록 매트릭스로부터 방출 또는 침출될 수 있다.
본 물질은, 인간 또는 비-인간 동물에 배치될 경우 허용 불가능한 면역 반응을 야기하지 않도록 생체적합성이다. 일부 구현예에서, 본 물질은 배치 위치에서 제한된 면역 반응, 예를 들어 염증성 면역 반응 또는 이물질 반응과 관련될 수 있다.
본 물질은 위에 기술된 바와 같이 다공성 매트릭스를 포함할 수 있다. 매트릭스는 2D 또는 3D 다공성 구조일 수 있다. 일 구현예에서 매트릭스는 3D 다공성 조직 스캐폴드 유형 재료일 수 있다. 매트릭스는 3D 다공성 메쉬 구조일 수 있다.
본 물질이 하나 이상의 ECM 단백질이거나 그렇지 않을 수 있는 화학유인물질을 포함할 경우, 이 물질은 본질적으로 시간 경과에 따라 화학유인물질을 분비하는 것에 의해 화학유인물질의 구배를 생성할 수 있다. 화학유인물질은 조절되거나 비조절된 방식으로 방출될 수 있다. 화학유인물질의 방출은 능동적 또는 수동적, 또는 둘 다일 수 있다. 화학유인물질은 하나 이상의 ECM 단백질일 수 있다.
바람직하게는, 본 물질은 사용시 적어도 10%, 20% 30%, 40%, 또는 50% 이상의 화학유인물질 및/또는 ECM 단백질을 적어도 12 시간, 적어도 24 시간, 적어도 48 시간, 적어도 3 일, 적어도 4 일, 적어도 5 일, 적어도 6 일, 적어도 1 주일, 적어도 2 주일, 적어도 3 주일, 또는 적어도 4 주일 이상 동안 유지한다. 바람직하게는, 본 물질은 매우 안정하고 유의미한 ECM 단백질 방출이 없고, 바람직하게는 사용시 80% 넘는 ECM 단백질이 적어도 1 주일 동안 매트릭스 내 또는 위에 유지된다. 다른 구현예에서는, 사용시 80% 넘는 ECM 단백질이 적어도 3 개월 또는 6 개월 동안 매트릭스 내 또는 위에 유지된다. 다른 구현예에서는, 사용시 80% 넘는 ECM 단백질이 적어도 12 개월 동안 매트릭스 내 또는 위에 유지된다.
본 물질은 사용시 적어도 10%, 20% 30%, 40%, 또는 50% 이상의 화학유인물질 및/또는 ECM 단백질을 적어도 12 시간, 적어도 24 시간, 적어도 48 시간, 적어도 3 일, 적어도 4 일, 적어도 5 일, 적어도 6 일, 적어도 1 주일, 적어도 2 주일, 적어도 3 주일, 또는 적어도 4 주일 이상에 걸쳐 방출할 수 있다.
본 물질은 사용시 적어도 12 시간, 적어도 24 시간, 적어도 48 시간, 적어도 3 일, 적어도 4 일, 적어도 5 일, 적어도 6 일, 적어도 1 주일, 적어도 2 주일, 적어도 3 주일, 또는 적어도 4 주일 이상 동안 화학유인물질 구배를 생성할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 물질은 전이성 전파를 회피하기 위해 충분한 기간 동안 대상에서 국소적 전파 및/또는 전신적 전파에 효과적인 화학유인물질의 구배를 생성하도록, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 충분한 화학유인물질을 방출할 수 있다.
본 발명의 물질은, 예를 들어 약 10% 내지 약 98 중량%, 바람직하게는 약 80%, 바람직하게는 적어도 약 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 또는 50 중량% 이상의 ECM 단백질을 포함할 수 있다.
본 발명의 물질은 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질, 예를 들어 포획 물질 및/또는 화학유인물질을 0.1 나노그램과 10 mg 사이로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질, 예를 들어 포획 물질 및/또는 화학유인물질을 0.1 나노그램과 1 mg 사이, 또는 0.1 나노그램과 100 마이크로그램 사이로 포함할 수 있다. 포획 물질이 콜라겐일 경우, 콜라겐은 약 0.1 ㎍ 내지 1 mg 사이, 예를 들어 약 25 ㎍과 500 ㎍ 사이, 예를 들어 250 ㎍으로 존재할 수 있다.
본 발명의 물질은 추가로 화학요법제, 예를 들어 세포증식억제제를 포함할 수 있다. 여기에서 세포증식억제제는 세포 성장 및 증식을 저해 또는 억제할 수 있는 약리학적으로 활성인 화합물이다. 작용 기전 및 화합물의 용량에 따라, 이는 세포독성 물질을 나타낼 수도 있다. 특히, 세포증식억제제는 종양 세포, 바람직하게는 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포를 사멸, 또는 이의 성장을 억제할 수 있는 화합물일 수 있다.
세포증식억제제는, 예를 들어 다음으로부터 선택될 수 있다:
(a) 안트라사이클린 및 이의 유사체, 예를 들어 다우노마이신, 독소루비신, 이다루비신, 에피루비신, 발루비신, 아클라시노마이신, 및 미톡산트론;
(b) 대사길항물질, 예를 들어 젬시타빈, 시토신 아라비노사이드, 시타라빈, 비다라빈, 티오구아닌, 펜토스타틴, 클라드리빈, 메토트렉세이트, 플록수리딘, 플루오로우라실 및 다른 불소화된 피리미딘, 퓨린 또는 뉴클레오시드;
(c) 알킬화제, 예를 들어 사이클로포스파미드, 멜팔란, 클로람부실, 이포스파미드를 포함하는 질소 머스터드; 카무스틴, 로무스틴, 및 스트렙토조신을 포함하는 니트로소우레아; 부설판을 포함하는 알킬 설포네이트; 티오테파; 시스플라틴, 카보플라틴, 옥살리플라틴, 네다플라틴, 사트라플라틴, 및 트리플라틴 테트라니트레이트를 포함하는 백금 화합물; 프로카바진; 및 알트레타민;
(d) 식물 알칼로이드 및 테르페노이드, 예를 들어 빈크리스틴, 빈블라스틴, 비노렐빈, 및 빈데신을 포함하는 빈카 알칼로이드; 탁솔, 파클리탁셀, 도세탁셀을 포함하는 탁산; 및 포도필로톡신;
(e) 토포이소머라제 억제제, 예를 들어 암사크린, 에토포사이드, 에토포사이드 포스페이트, 테니포사이드 및 에피포도필로톡신의 다른 유도체; 이리노테칸, 토포테칸 및 다른 캄프토테신; 및
(f) 다른 항종양약, 예를 들어 닥티노마이신, 블레오마이신, 미토마이신, 에토포사이드, 블레오마이신, 및 플리카마이신.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 단독으로, 또는 다른 활성 물질과 조합하여, 예를 들어 하나 이상의 세포증식억제제와 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 수술에 의해 사용 위치에 배치될 수 있다. 유사하게, 사용 후 본 물질은 수술에 의해 제거될 수 있다.
본 발명의 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 유방암, 대장암, 췌장암, 신장암, 전립선암, 요로상피암, 식도암, 두경부암, 간세포암, 중피종, 카포시 육종(Kaposi's sarcoma), 난소암, 연조직 육종, 신경교종, 흑색종, 소-세포 및 비-소-세포 폐암, 자궁내막암, 기저 세포 암종, 요로상피관의 이행 세포 암종, 자궁경부암, 자궁내막암, 위암, 방광암, 자궁 육종, 다발성 골수종, 연조직 및 골 육종, 담관암종 및 이로부터 전파되는 암을 포함하지만 이에 제한되지 않는 많은 유형의 암에 사용하도록 의도될 수 있다.
특히, 본 발명의 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 복막강의 암, 예를 들어 위, 담낭, 간, 장관, GIST, 식도, 복부 육종, 연조직 육종, 중피종, 난소, 췌장, 결장, 직장, 자궁경부, 신장 암 및 이로부터 전파된 암에 사용하도록 의도될 수 있다. 바람직한 구현예에서 암은 난소암 또는 이로부터 전파된 암이다. 암이 난소암 또는 이로부터 전파된 암일 경우, 본 발명의 산물은 대상의 복벽에 이식될 수 있다. 대안으로서, 암은 결장암일 수 있다. 암은 췌장암일 수 있다.
본 발명은 암 전이의 예방, 특히 복막 전이의 예방에 사용하도록 의도될 수 있다.
본 발명의 물질은, 예를 들어 그것이 본 물질이 배치되는 곳이라면 복막강에, 전이성 종양 세포의 부착 또는 이식을 위한 유리하고 바람직한 위치를 제공할 수 있다. 일 구현예에서, 본 물질은 복막강에 존재하는 체강횡단 흐름에 의해 더욱 유리한 복막강에 배치될 때 비-약리학적 작용 양식을 갖는데: 즉, 세포가 복막강에서 회전하고 물질이 의료 기구로서 작용하는 본 발명의 물질 내에 점차 감금된다. 본 발명의 물질은 이에 따라 스스로 화학유인물질로서 작용할 필요가 없게 될 수 있고, 단순히 전이성 종양 세포를 감금하도록 작용할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 본 발명은 암의 치료 또는 예방을 위한 약제의 제조에서, 전이성 암세포를 감금하거나 포획하는 본 발명의 물질의 용도를 제공한다.
다른 양태에 따르면, 본 발명은 전이성 암세포를 감금하거나 포획하는 본 발명의 물질을 포함하는 의료 기구를 제공한다. 본 기구는 암의 치료 또는 예방을 위해 사용될 수 있다.
바람직하게는, 암의 치료 또는 예방은 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포의 유인 및/또는 감금을 포함한다.
바람직하게는, 유인된 세포는 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질 및 존재하는 임의의 화학유인물질의 작용에 의해 수용되거나 감금되고, 따라서 이들을 특정 위치로 국지화시키고 이들이 처치되도록 한다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 바람직하게는 본원에서 기술되는 매트릭스에 포함되거나 이에 부착되는 ECM 단백질을 포함한다. 일부 구현예에서 매트릭스 자체가 종양 세포를 유인 및/또는 감금할 수 있는, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질일 수 있고, 추가의 포획 물질 및/또는 화학유인물질의 제공은 선택적이다. 일부 구현예에서 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 3D 폴리머 스캐폴드, 또는 하이드로겔을 포함한다. 이러한 폴리머는 부착 특성을 갖고, 예를 들어 이러한 세포가 부착될 수 있는 적소(niche)를 제공하고/하거나 이러한 세포의 귀소를 위한 우선적인 위치를 제공하는 것에 의해, 종양 세포를 감금할 수 있음이 발견되었다.
일부 구현예에서, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 콜라겐 및/또는 피브로넥틴과 같은 ECM 단백질로 장식된, 가교된 폴리카보네이트 폴리우레탄-우레아 매트릭스(3D-Kube Biomerix 스캐폴드)를 포함한다.
바람직하게는, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 비-필수적 기관으로 투여된다. 이에 따라, 종양 세포가 이 조직으로 유인되고 이에 유지될 것이고, 다음에 수술에 의해 제거될 수 있다. 이러한 위치는 존재하는 임의의 화학유인물질이 신체의 모든 곳으로부터 접근 가능하도록 허용하는데; 예를 들어, 이는 본 발명의 물질이 혈관화되고 혈액 순환에 도달하도록 허용할 것이다.
대안으로서, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 대상의 지방으로 투여될 수 있다.
다른 추가의 구현예에서, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 복막강에서 전파되는 전이성 세포를 유인 및/또는 포획하기 위해 대상의 복막으로 투여될 수 있다. 유사하게, 흉막은 폐 암종 및 중피종 또는 흉막으로 전파되는 종양 세포를 치료할 때 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 배치하기에 좋은 장소일 수 있다.
종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 인간 또는 비-인간 동물의 지방으로의 직접적 주사에 의해 투여될 수 있다. 예를 들어, 복막 전이성 종양 세포의 유인을 위해, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 복막 또는 지방 조직, 예를 들어 성선 지방을 포함하는 주위 조직으로 주사될 수 있다. 대안으로서, 본 발명의 물질은 수술에 의해 투여될 수 있다.
바람직하게는, 일단 원위치에서, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포가 이에 유인되도록, 그리고 집합 또는 "감금"되도록 한다. 바람직한 구현예에서, 유인된 세포는 세포가 처치될 때까지 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질의 작용에 의해 수용 또는 감금된다. 바람직하게는, 적어도 5%, 10%, 20%. 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 또는 99% 이상의 유인된 세포가 본 발명의 산물에 의해 포획된다.
유인되거나 감금된 세포는 다음에 처치될 수 있다. 유인되거나 감금된 세포는, 예를 들어 수술에 의해, 또는 세포를 파괴 또는 불활성화시키도록 이들을 처치하는 것에 의해, 예를 들어 화학요법 또는 방사선요법에 의해, 이들을 물리적으로 제거하는 것에 의해 처치될 수 있다. 물질이 세포증식억제 또는 세포독성 물질을 포함하거나, 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질이 세포증식억제 또는 세포독성 물질과 함께 투여될 경우, 이는 유인된 세포의 복제를 방지 또는 박멸하도록 작용할 수 있다.
처치되는 종양 세포는 위에 기술된 임의의 암의 하나 이상일 수 있고, 특히 종양 세포는 난소암과 같이, 복막암으로부터 유래/전파될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 물질은 전이성 세포에 대한 부착 표면을 제공하고, 이는 자연적인 이식 위치와 경쟁하는 바람직한 이식 위치를 제공한다. 물질은 인공적인 전이-전 적소로서 작용할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 본 발명은 대상에게 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포의 전파를 조절하기 위한 물질을 투여하는 것을 포함하는, 대상에서 종양 세포, 및 특히 전이성 종양 세포, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포를 유인하는 방법을 제공한다. 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 본 발명의 임의의 양태와 관련하여 기술되는 매트릭스 내에 포함되거나 이에 부착된 ECM 단백질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 유인된 세포는 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질의 작용에 의해 유지되거나 감금된다. 일단 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질에 의해 감금되면, 암세포는 스스로 다른 암세포에 대한 포획 물질 및/또는 화학유인물질로서 작용할 수 있다.
다른 추가의 양태에 따르면, 본 발명은 필요로 하는 대상에게 종양 세포 전파, 및 특히 전이성 종양 세포 전파, 예를 들어 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포의 전파를 조절하기 위한 물질을 투여하는 것을 포함하는, 암, 특히 전이성 암을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다. 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 본원에서 기술되는 매트릭스 내에 포함되거나 이에 부착된 ECM 단백질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 치료를 필요로 하는 대상은 전이성 또는 비 전이성 둘 다인 1차 암으로 이미 진단받고 있다. 바람직하게는, 종양 세포는 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질의 작용에 의해 유지되거나 감금된다. 바람직하게는, 본 방법은 감금된 세포를 처치하는 단계를 추가로 포함한다.
본 물질은 우레아 분절 및 추가의 가교를 갖는 폴리카보네이트 폴리우레탄 스캐폴드를 포함할 수 있다.
유인되거나 감금된 세포는, 예를 들어 수술에 의해, 또는 세포를 파괴 또는 불활성화시키도록 이들을 처치하는 것에 의해, 예를 들어 화학요법 또는 방사선요법에 의해, 이들을 물리적으로 제거하는 것에 의해 처치될 수 있다. 본 물질이 세포증식억제 또는 세포독성 물질을 포함할 경우, 이는 유인된 세포의 복제를 억제 또는 박멸하도록 작용할 수 있다. 본 방법은 유인된 세포를 수술로 제거하는 단계, 및/또는 유인되거나 감금된 세포를 처치하기 위해 방사선요법 및/또는 화학요법제를 투여하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법은 수술, 방사선요법 및 화학요법 중 하나 이상과의 조합을 포함하는, 현재의 임상적 시나리오와 조합하여 사용될 수 있다.
암은 임의의 암, 특히 복막암, 예를 들어 난소암일 수 있다.
다른 추가의 양태에 따르면, 본 발명은 대상에서 암, 바람직하게는 전이성 암을 예방 또는 치료하는 데 사용하기 위한 의료 기구 또는 이식 가능 기구를 제공하는데, 여기에서 기구는 본원에 기술되는 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 전이성 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 제조하는 방법이 제공되는데, 이 방법은:
ECM 단백질의 현탁 용액을 제조하고;
ECM 단백질의 용액 내에서 포화에 의해 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스를 코팅하고; 그리고
폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스 내에서 ECM 단백질을 동결건조하여 전이성 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 형성하는 단계를 포함한다.
당업자는 본 발명의 임의의 일 구현예 및/또는 양태 및/또는 청구범위의 바람직한 특징이 본 발명의 모든 다른 구현예 및/또는 양태 및/또는 청구범위에 적용될 수 있음을 인정할 것이다.
구체적인 기술
폴리카보네이트 폴리우레탄 스캐폴드
본 발명의 물질은 3-차원 공간 구조를 형성하는 셀의 네트워크를 포함하는 망상의 탄성중합체 매트릭스를 포함할 수 있다. 이들 셀은 셀 내 또는 셀의 벽 내에 포함되는 개방-세포 기공을 통해 상호 소통 및 연결된다. 이 네트워크는 연속되는 공동을 생성하는 연속적으로 상호연결되고 상호소통되는 셀 및 기공으로 구성되는 독특한 형태를 갖는 매트릭스를 야기한다. 망상의 탄성중합체 매트릭스는 임플란트로의 세포 및 조직의 내-성장 및 증식을 허용한다. 바람직하게는, 망상의 탄성중합체 매트릭스는 생체내구성(biodurable)이고, 탄성적으로 압축성이고 바람직하게는 폴리카보네이트 폴리우레탄 또는 폴리카보네이트 폴리우레탄 우레아를 포함한다. 적절한 매트릭스는, 이의 개시가 본원에 참조로 도입되는 U.S. 특허 제7803395호 및 제8,337,487호에 기술된 것을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 특정 구현예는 망상의 생체내구성 탄성중합체 산물을 포함하는데, 이는 또한 압축성이고 회복에 있어서 탄성을 나타내고, 다양한 응용을 갖고, 예를 들어, 체내에서 영구적으로 유지될 수 있거나 일정 기간 후에 신체로부터 제거될 수 있는, 특히 인간으로의 생물학적 이식에 이용될 수 있다. 이는 생체내 세포 포획, 성장, 또는 증식을 지원하기 위한 스캐폴드, 조직 공학적 스캐폴드, 세포 성장 스캐폴드 또는 다른 비슷한 기질로서 사용하기에 적절한 이식 가능 기구를 형성하는 데 바람직할 것이다.
다른 구현예에서, 이식 가능 기구는 생체내 세포 포획 및 증식을 지원하기 위한 스캐폴드, 조직 공학적 스캐폴드, 세포 성장 스캐폴드 또는 다른 비슷한 기질로서 사용하기에 적절하다. 일 구현예에서, 본 발명의 망상의 탄성중합체 매트릭스는 새로운 조직, 세포-외 매트릭스, 상피 조직 결합 조직, 유륜 조직, 밀집한 규칙적 및 불규칙 조직, 망상 조직, 지방 조직, 연골 및 골 조직, 골격, 평활근 및 심근 조직, 섬유관 조직, 또는 이의 임의의 조합의 세포 부착, 이동, 증식 및/또는 침적을 위한 표면을 제공하는 것에 의해 세포 포획 및 전파를 용이하게 한다. 임의의 특정 이론에 구애받지 않고, 높은 공동 함량 및 상호-연결 및 상호-소통하는 높은 공동 함량에 규제 없는 접근을 갖는 망상의 이식 가능 기구는, 이식 가능 기구가 세포와 함께 적어도 부분적으로 내성장 및/또는 증식하도록, 일부 경우에 실질적으로 내성장 및 증식하도록, 일부 경우에 완전 내성장 및 증식하도록 허용하고 전파되거나 순환하는 종양 세포의 포획을 위한 우선적인 위치를 생성하는 것으로 생각된다. 다른 구현예에서, 본 발명의 이식 가능 기구의 망상의 매트릭스에 특징적인 생체통합 3 차원 상호-연결 및 상호-소통하는 구조로 인해, 본 발명의 물질은 자연적인 전이 장소와 비교하여 순환 종양 세포의 잠재적으로 더 양호하고 더 신속한 전파라는 이점을 갖는다.
다른 구현예에서, 망상의 생체내구성 탄성중합체 산물은 연장된 기간, 예를 들어 적어도 29 일 동안 생체 조직 및 유체에 만족스럽게 이식 또는 다르게는 노출될 수 있다. 일 구현예에서, 이식 가능한 기구는 적어도 2 개월 동안 생체내구성이다. 다른 구현예에서, 이식 가능한 기구는 적어도 6 개월 동안 생체내구성이다. 다른 구현예에서, 이식 가능한 기구는 적어도 12 개월 동안 생체내구성이다. 다른 구현예에서, 이식 가능한 기구는 적어도 24 개월 동안 생체내구성이다. 다른 구현예에서, 이식 가능한 기구는 적어도 5 년 동안 생체내구성이다. 다른 구현예에서, 이식 가능한 기구는 5 년 넘게 생체내구성이다.
본 발명의 물질에 사용되는 망상의 생체내구성 탄성중합체 산물은 "매크로 구조(macrostructure)" 및 "마이크로 구조(microstructure)"를 갖는 것으로서 기술될 수 있는데, 이 용어는 다음 구절에서 기술되는 일반적인 의미로 본원에서 사용된다.
"매크로 구조"는 다음과 같이, 본 발명의 생체내구성 탄성중합체 산물로 형성되는 물품 또는 물체의 전반적인 물리적 특징을 말한다: 기공 또는 공동을 무시하고, 물품 또는 물체의 기하학적 한계에 의해 기술되는 외부 주변; 기공 내의 표면적을 무시하고, 그 위의 임의의 기공이 채워지는 가장 바깥쪽 표면적을 말하는 "매크로 구조 표면적"; 매크로 구조, 또는 단순히 "매크로" 표면적에 의해 제한되는 용적인 물품 또는 물체가 차지하는 "매크로 구조 용적" 또는 단순히 "용적"; 및 구조적 재료의 밀도와는 별개로서 물품 또는 물체 자체의 단위 용적 당 중량인 "부피 밀도(bulk density)".
"마이크로 구조"는 셀 및 기공 치수; 기공 내의 재료 표면의 총 면적인 기공 표면적; 및 본 발명의 탄성중합체 산물의 특정 구현예의 고형 구조를 구성하는 지주 및 교차부의 형태와 같이, 본 발명의 산물이 구성되는 생체내구성 탄성중합체 재료의 내부 구조의 특징을 말한다. 일반적으로 기술하여, 별개의 형상 또는 연장된 연속적 실체를 갖는 다공성 생체내구성 탄성중합체 매트릭스의 마이크로 구조는적절한 생체내구성 탄성중합체 재료로 형성되고, 그 안에 배치되거나 이에 의해 정의되는 고체 상(solid phase), 망상 구조의 주요 특징인 연속되는 상호연결된 공동 상(void phase)을 포함하고 셀 및 기공으로 구성된다.
망상의 탄성중합체 매트릭스를 형성하는 개개의 셀은 이들의 평균 셀 직경에 의해, 또는 비-구형 셀에서는 이들의 최대 가로 치수에 의해 특징지어진다. 망상의 탄성중합체 매트릭스는 3-차원 공간 구조를 형성하는 셀의 네트워크 또는 그 안의 개방된 기공을 통해 상호연결되는 공동 상을 포함한다. 일 구현예에서, 셀은 3-차원 수퍼구조를 형성한다. 기공은 개개의 셀 사이, 또는 셀을 형성하는 기공의 무리 또는 군 사이에서 연결성을 제공한다. 탄성중합체 매트릭스의 셀은 기공의 무리 또는 군으로부터 형성되는데, 이는 망상화로 인해 대부분의 기공의 셀 벽이 없거나 실질적으로 없는 경우를 제외하고는 셀의 벽을 형성할 것이다. 특히, 소수의 기공은 "창(window)" 또는 "창 유리(window pane)"로 호칭되기도 하는 구조 물질의 셀 벽을 가질 수 있다. 이러한 셀 벽은 기공을 통한 조직의 증식 및 전파 및/또는 유체의 통과를 방해하는 정도까지는 요망되지 않는다. 기공을 통한 조직의 증식 및 전파 및/또는 유체의 통과를 방해하는 이러한 셀 벽은, 일 구현예에서 적절한 공정 단계, 예를 들어 열적, 폭발성 또는 화학적 망상화일 수 있는 망상화로 제거될 수 있다.
일 구현예에서는, 탄성중합체 매트릭스가 일정 기간 동안 적절한 생체내 위치에 있을 때, 탄성중합체 매트릭스의 마이크로 구조는 공동 상의 기공으로의 세포 증식 및 매트릭스 표면으로의 세포 부착을 허용 또는 촉구하도록 구성된다. 다른 구현예에서, 이러한 세포 내성장 및 증식은 기공의 외부 층으로가 아니라 탄성중합체 매트릭스 도처에서 가장 깊은 내부로 일어나거나 촉구될 수 있다. 이는 상호연결 및 상호-소통되는 셀 및 기공 및 공동의 존재로 인해 가능한데, 이들 모두는 세포 내성장 및 증식을 위해 접근 가능하다. 따라서, 이 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스가 차지하는 공간은 탄성중합체 고체 상이 차지하는 공간을 제외하고는 전체적으로 세포 내성장 및 증식에 의해 채워진다.
공동 상은 탄성중합체 매트릭스의 사이 공간에 의해 제공되는 용적에 대하여 탄성중합체 매트릭스를 5 용량% 만큼 적게 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 공동 상은 탄성중합체 매트릭스를 25 용량% 만큼 적게 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 공동 상은 탄성중합체 매트릭스를 50 용량% 만큼 적게 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 공동 상은 탄성중합체 매트릭스를 75 용량% 만큼 적게 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 공동 상은 적어도 90 용량%의 탄성중합체 매트릭스를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 공동 상은 적어도 95 용량%의 탄성중합체 매트릭스를 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 800 ㎛ 이하이다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 600 ㎛ 이하이다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 500 ㎛ 이하이다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 400 ㎛ 이하이다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 385 ㎛ 이하이다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 200 ㎛ 이하이다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 100 ㎛ 이하이다. 다른 구현예에서, 기공의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 약 20 ㎛ 이하이다.
세포 내성장 및 증식을 촉구하고 적절한 유체 투과성을 제공하기 위한 일 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스의 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 50 ㎛이다. 다른 구현예에서, 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 200 ㎛이다. 다른 구현예에서, 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 350 ㎛이다. 다른 구현예에서, 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 500 ㎛이다. 다른 구현예에서, 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 700 ㎛이다. 다른 구현예에서, 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 900 ㎛이다. 다른 구현예에서, 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 1500 ㎛이다. 다른 구현예에서, 셀의 평균 직경 또는 다른 최대 가로 치수는 적어도 약 1800 ㎛이다.
일 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스는 250 Darcy 보다 큰 투과율을 가질 수 있다. 대안으로서, 탄성중합체 매트릭스는 200 Darcy 보다 큰 투과율을 가질 수 있다. 탄성중합체 매트릭스는 500 Darcy 미만의 투과율을 가질 수 있다. 대안으로서, 탄성중합체 매트릭스는 400 Darcy 미만의 투과율을 가질 수 있다. 대안으로서, 탄성중합체 매트릭스는 300 Darcy 미만의 투과율을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스는 약 200 Darcy 내지 약 500 Darcy 사이의 투과율을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스는 약 3.5 내지 약 3.9 lb/ft3 사이의 밀도를 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스는 약 2 내지 약 10 lb/ft3 사이의 밀도를 가질 수 있다.
본 발명의 탄성중합체 매트릭스의 구조, 형태 및 특성은 상이한 기능적 또는 치료적 용도를 위해 출발 물질 및/또는 공정 및/또는 후공정 조건을 변화시키는 것에 의해 광범위한 성능에 걸쳐 조작 또는 조정될 수 있다. 다른 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스를 포함하는 기구의 구조, 형태 및 특성, 그리고 코팅과 같은 적어도 하나의 기능적 요소는 출발 물질 및/또는 공정 및/또는 후공정 조건을 변화시키는 것에 의해 광범위한 성능에 걸쳐 조작 또는 조정될 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 망상의 생체내구성 탄성중합체 매트릭스는 합성 폴리머, 특히 생물학적 분해에 내성인 탄성중합체 폴리머, 예를 들어 폴리카보네이트 폴리우레탄-우레아, 폴리카보네이트 폴리우레아-우레탄, 폴리카보네이트 폴리우레탄이다. 이러한 탄성중합체는 일반적으로 소수성이지만, 본 발명에 따라, 덜 소수성 또는 어느 정도 친수성인 표면을 갖도록 처리될 수 있다. 다른 구현예에서, 이러한 탄성중합체는 덜 소수성 또는 어느 정도 친수성인 표면을 갖도록 생산될 수 있다. 다른 구현예에서, 이러한 탄성중합체는 상당히 또는 주로 소수성인 표면을 갖도록 생산될 수 있다.
추가의 구현예에서, 본 발명은 다공성의 생체내구성 탄성중합체 및, 본원에서 기술되는 생체내구성 망상의 탄성중합체 매트릭스를 생산하기 위해 사용될 수 있는, 이를 중합, 가교 및 발포하기 위한 방법을 제공한다. 다른 구현예에서는, 망상화가 뒤따른다.
보다 구체적으로, 다른 구현예에서 본 발명은 생체내구성 탄성중합체 폴리우레탄 매트릭스를 제공하는데, 이는 폴리카보네이트 폴리올 성분 및 방향족 디이소시아네이트, 예를 들어 p-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트("4,4'-MDI"), 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트("2,4'-MDI") 또는 이의 혼합물로부터 매트릭스를 합성하는 것을 포함한다. 생체내구성 탄성중합체 폴리우레탄 매트릭스는 중합, 가교 및 발포, 이에 의해 기포를 형성한 다음 기포의 망상화로 망상의 산물을 제공하는 것에 의해 만들어진다. 망상화는 일반적으로 단순히 분쇄하는 공정에 의해 셀 벽을 파쇄 또는 찢는 것이 아니라, 셀 벽을 적어도 부분적으로 제거하기 위한 공정을 말한다. 더욱이, 분쇄는 추가 공정에 의해 제거되어야 하는 잔해를 원치 않게 생성한다. 다른 구현예에서, 망상화 공정은 셀 벽의 적어도 일부를 실질적으로 완전히 제거한다. 망상화는, 예를 들어 "용매 망상화" 또는 "화학적 망상화"로서 다양하게 알려진, 셀 벽을 적어도 부분적으로 용해시키는 것에 의해; 또는 "연소 망상화", "열적 망상화" 또는 "폭발성 망상화"로 다양하게 알려진, 셀 벽을 적어도 부분적으로 용융, 연소 및/또는 폭발시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 산물은, 예를 들어 폴리카보네이트 폴리올 성분의 하이드록실 그룹 및 이소시아네이트 성분의 이소시아네이트 그룹으로부터 형성되는 우레탄 그룹을 포함하는 폴리머인 폴리카보네이트 폴리우레탄 또는 폴리카보네이트 폴리우레탄-우레아로서 지칭된다. 이 구현예에서, 공정은 양호한 생체내구성 특성을 갖는 망상의 탄성중합체 산물을 제공하도록 제어된 화학을 이용한다. 본 발명에 따르면, 중합은 그 안에 생물학적으로 원치 않거나 유해한 성분을 회피하는 화학을 이용하여 발포 산물을 제공하도록 수행된다.
일 구현예에서, 본 발명은 폴리카보네이트 폴리올 성분 및 이소시아네이트 성분의 출발 물질을 기반으로 하여 망상이 될 수 있는 신축성의 폴리우레탄 생체내구성 매트릭스를 제조하는 방법을 제공한다. 다른 구현예에서, 거품은 이소시아누레이트 결합이 실질적으로 없다. 다른 구현예에서, 거품은 이소시아누레이트 결합을 갖지 않는다. 다른 구현예에서, 거품은 뷰렛 결합이 실질적으로 없다. 다른 구현예에서, 거품은 뷰렛 결합을 갖지 않는다. 다른 구현예에서, 거품은 알로파네이트 결합이 실질적으로 없다. 다른 구현예에서, 거품은 알로파네이트 결합을 갖지 않는다. 다른 구현예에서, 거품은 이소시아누레이트 및 뷰렛 결합이 실질적으로 없다. 다른 구현예에서, 거품은 이소시아누레이트 및 뷰렛 결합을 갖지 않는다. 다른 구현예에서, 거품은 이소시아누레이트 및 알로파네이트 결합이 실질적으로 없다. 다른 구현예에서, 거품은 이소시아누레이트 및 알로파네이트 결합을 갖지 않는다. 다른 구현예에서, 거품은 알로파네이트 및 뷰렛 결합이 실질적으로 없다. 다른 구현예에서, 거품은 알로파네이트 및 뷰렛 결합을 갖지 않는다. 다른 구현예에서, 거품은 알로파네이트, 뷰렛 및 이소시아누레이트 결합이 실질적으로 없다. 다른 구현예에서, 거품은 알로파네이트, 뷰렛 및 이소시아누레이트 결합을 갖지 않는다.
탄성중합체 매트릭스의 콜라겐 코팅
일 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스는 이의 마이크로 구조의 일부로서 본원에서 "엔도포어(endopore)"로서 언급되는 특징, 즉 "기공 내" 위치하는 탄성중합체 매트릭스의 특징을 가질 수 있다. 일 구헌예에서, 기공의 내부 표면은 "엔도포어로 코팅", 즉 이들 표면에 어느 정도의 원하는 특징, 예를 들어 친수성 또는 세포 부착성을 부여하도록 코팅 또는 처리될 수 있다. 일 구현예에서, 지주의 내부 표면은 "엔도포어로 코팅", 즉 이들 표면에 어느 정도의 원하는 특징, 예를 들어 친수성 또는 세포 부착성을 부여하도록 코팅 또는 처리될 수 있다. 일 구현예에서, 셀 사이의 공간 또는 내부 공동 공간은 "엔도포어로 코팅", 즉 이들 표면에 어느 정도의 원하는 특징, 예를 들어 친수성 또는 세포 부착성을 부여하도록 코팅 또는 처리될 수 있다. 코팅 또는 처리 매체는 기공으로 우선적으로 전달될 수 있는, 활성 성분 또는 세포에 전달 또는 결합하기 위한 추가의 능력을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 이 코팅 매체 또는 처리는 내부 기공 표면에 대한 세포의 부착, 성장 및 증식을 용이하게 하도록 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 이 코팅 매체 또는 처리는 내부 기공 표면에 대한 세포의 성장 및 증식을 용이하게 하도록 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 이 코팅 매체 또는 처리는 내부 기공 표면에 대한 물질의 공유 결합을 용이하게 하도록 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 이 코팅은 생분해성 폴리머, 천연 폴리머, 세포 내성장 촉진제 또는 무기 성분을 포함한다.
또한, 생체적합성 합성 폴리머, 생체적합성 합성 재흡수성 폴리머, 천연 폴리머 또는 세포 내성장 촉진제를 생체적합성 코팅, 생체적합성 필름 코팅 또는 생체적합성 동결건조 코팅의 형성을 허용하기에 적합한 조건 하에서 액체 코팅 매체 또는 용융된 상태에 접촉시키는 것에 의해 하나 이상의 코팅이 엔도포어로 적용될 수 있다. 액체 코팅 매체는 용액 또는 슬러리 또는 이의 혼합일 수 있다. 일 구현예에서, 이러한 코팅에 사용되는 폴리머 또는 세포 내성장 촉진제는 필름-형성 생체적합성 폴리머 또는 바람직하게는 고체 상에 부착하는 재료이다. 다른 구현예에서, 이러한 코팅에 사용되는 폴리머 또는 세포 내성장 촉진제는 바람직하게는 고체 상에 부착하는 동결건조 가능한 생체적합성 폴리머이다. 다른 구현예에서, 결합 강도는 필름 코팅 또는 동결건조 코팅이 망상의 탄성중합체 매트릭스의 신체내 배치 동안 또는 전개 또는 처리 동안 깨지거나 벗어나지 않도록 하는 것이다.
일 구현예에서, 코팅은 탄성중합체 매트릭스의 전체 외부 표면을 가로질러 연속되지 않는다. 다른 구현예에서, 코팅은 투과성 및 이에 따라 탄성중합체 매트릭스의 내부 표면으로의 세포 침투가 영향을 받지 않도록 탄성 중합체 매트릭스의 전체 외부 표면을 가로질러 연속되지 않는다. 다른 구현예에서, 코팅은 투과성이 중등도로 영향을 받지만 여전히 탄성중합체 매트릭스로의 세포 침투를 허용하도록 탄성 중합체 매트릭스의 전체 외부 표면을 가로질러 연속되지 않는다. 또한, 코팅이 분해되면서 영향을 받을 수 있는 경우 투과성이 회복되는 것, 그리고 순환 세포가 제한 없는 방식으로 망상의 탄성중합체 매트릭스로 침입 및 침투할 수 있는 것으로 생각된다.
적절한 생체적합성 폴리머는 생체재흡수성 지방족 폴리에스테르를 포함하고 락타이드의 중합체 및 공중합체(락트산 d-, l- 및 메소 락타이드를 포함), ε-카프로락톤, 글리콜라이드(글리콜산을 포함), 하이드록시부티레이트, 하이드록시발레레이트, 파라-디옥사논, 트리메틸렌 카보네이트(및 이의 알킬 유도체) 또는 이의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 적절한 생체적합성 폴리머는 친수성 폴리머를 포함하고 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 이의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
아래에 더욱 구체적으로 기술되는 본 발명의 추가의 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스의 공동 상 또는 기공의 일부 또는 전부는 세포 내성장 촉진제로 코팅되거나 적어도 부분적으로 채워진다. 다른 구현예에서, 촉진제는 발포될 수 있다. 다른 구현예에서, 촉진제는 동결건조될 수 있다. 다른 구현예에서, 촉진제는 필름으로서 존재할 수 있다. 촉진제는 생체내 탄성중합체 매트릭스의 세포 침입을 촉진하는 생분해성 물질일 수 있다. 촉진제는 인간 체내에서 효소적으로 분해될 수 있거나 인간 체내에서 가수분해에 불안정한 천연적으로 존재하는 물질, 예를 들어 콜라겐, 피브린, 피브리노겐, 엘라스틴, 히알루론산 및 흡수성 생체적합성 다당류, 예를 들어 키토산, 전분, 지방산(및 이의 에스테르), 글루코소-글리칸 및 히알루론산을 포함한다. 일부 구현예에서, 탄성중합체 매트릭스의 기공 표면은 앞 부분에서 기술한 바와 같이 코팅되거나 주입되지만, 세포 내성장 및 증식을 촉구하기 위해 촉진제를 생체적합성 폴리머로 치환하거나 촉진제를 생체적합성 폴리머에 첨가한다. 바람직한 구현예에서, 코팅은 콜라겐으로 구성된다.
코팅 전에 콜라겐은 수성 콜라겐 슬러리, 수성 콜라겐 현탁액 또는 콜라겐 수용액 또는 이의 혼합물의 형태로 탄성중합체 매트릭스의 공동 상 또는 탄성중합체 매트릭스의 기공으로 침투될 수 있다. 콜라겐은 유형 I, II 또는 III 또는 이의 혼합물일 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐 유형은 적어도 70% 콜라겐 I을 포함한다. 일 구현예에서, 콜라겐 유형은 적어도 80% 콜라겐 I을 포함한다. 일 구현예에서, 콜라겐 유형은 적어도 90% 콜라겐 I을 포함한다. 콜라겐은 돼지, 소, 말, 및 인간의 사용을 위해 적절한 다른 동물 원천을 포함하는, 다양한 인간 또는 동물 원천으로부터 유래될 수 있거나, 재조합 원천으로부터일 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐은 광우병이 없는 소 힘줄로부터 유래될 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐은 섬유상 유형 I 소 콜라겐을 포함하거나 이로서 구성된다. 콜라겐은 부분적으로 변성, 실질적으로 변성, 중등도 변성, 또는 약간 변성될 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐은 변성되지 않을 수 있다.
콜라겐 슬러리, 콜라겐 현탁액 또는 콜라겐 수용액 중 콜라겐의 농도는 약 0.05 중량% 내지 약 4.0 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 슬러리, 콜라겐 현탁액 또는 콜라겐 수용액 중 콜라겐의 농도는 약 0.1 중량% 내지 약 2.0 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 슬러리, 콜라겐 현탁액 또는 콜라겐 수용액 중 콜라겐의 농도는 약 0.2 중량% 내지 약 1.0 중량% 범위일 수 있다. 대안으로서, 콜라겐 슬러리, 콜라겐 현탁액 또는 콜라겐 수용액 중 콜라겐의 농도는 약 1 중량% 내지 약 10 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 슬러리, 콜라겐 현탁액 또는 콜라겐 수용액 중 콜라겐의 농도는 약 3 중량% 내지 약 8 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 슬러리, 콜라겐 현탁액 또는 콜라겐 수용액 중 콜라겐의 농도는 약 4 중량% 내지 약 5 중량% 범위일 수 있다.
일 구현예에서, 콜라겐 코팅은 탄성중합체 매트릭스를 콜라겐 슬러리 또는 콜라겐 현탁액으로 침지하고, 이를 열 및/또는 진공 하에서 건조하여 필름 코팅을 형성하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐 코팅은 탄성중합체 매트릭스를 콜라겐 용액으로 침지하고, 이를 열 및/또는 진공 하에서 건조하여 필름 코팅을 형성하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐 코팅은 탄성중합체 매트릭스를 콜라겐 슬러리와 용액의 혼합물로 침지하고, 이를 열 및/또는 진공 하에서 건조하여 필름 코팅을 형성하는 것에 의해 얻어질 수 있다.
일 구현예에서, 콜라겐 코팅은 탄성중합체 매트릭스를 콜라겐 슬러리 또는 콜라겐 현탁액으로 침지하고, 이를 동결건조 조건 하에서 건조하여 동결건조 코팅을 형성하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐 코팅은 탄성중합체 매트릭스를 콜라겐 용액으로 침지하고, 이를 동결건조 조건 하에서 건조하여 동결건조 코팅을 형성하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐 코팅은 탄성중합체 매트릭스를 콜라겐 현탁액과 용액의 혼합물로 침지하고, 이를 동결건조 조건 하에서 건조하여 동결건조 코팅을 형성하는 것에 의해 얻어질 수 있다.
선택적으로, 필름 또는 동결건조 콜라겐 코팅은 콜라겐 코팅의 생체내 효소적 분해의 속도를 제어하기 위해, 그리고/또는 콜라겐 코팅의 탄성중합체 매트릭스에 결합하는 능력을 제어하기 위해 가교될 수 있다. 콜라겐은 해당 분야의 당업자에게 알려진 방법에 의해, 예를 들어, 진공 챔버에서 가열하는 것에 의해, 실질적으로 무수 불활성 가스 분위기에서 가열하는 것에 의해, 콜라겐을 포름알데히드 증기와 접촉시키는 것에 의해, 또는 글루타르알데히드의 사용에 의해 가교될 수 있다. 가교는 공유적 가교를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 필름 또는 동결건조 콜라겐 코팅은 콜라겐을 EDC(1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드 염산염, 및 DCC(N',N'-디사이클로헥실 카보디이미드)와 같은 카보디이미드 화합물을 포함하는 카복실-반응성 화학적 그룹과 접촉시키는 것에 의해 가교될 수 있다.
콜라겐 픽업(pickup) 중량은 0.5 ㎍/㎣ 내지 약 100 ㎍/㎣까지의 범위이다. 일 구현예에서, 콜라겐 투여량 수준은 약 5 ㎍/㎣ 내지 약 10 ㎍/㎣까지의 범위이다.
일 구현예에서, 스캐폴드 내에 적재되는 총 ECM 단백질, 예를 들어 콜라겐은 약 0.01 내지 약 0.2 mg ECM 단백질/㎣ 스캐폴드 사이이다. 대안으로서, 스캐폴드 내에 적재되는 총 ECM 단백질, 예를 들어 콜라겐은 약 0.01 내지 약 0.1 mg ECM 단백질/㎣ 스캐폴드 사이이다. 대안으로서, 스캐폴드 내에 적재되는 총 ECM 단백질, 예를 들어 콜라겐은 약 0.02 내지 약 0.08 mg ECM 단백질/㎣ 스캐폴드 사이이다. 대안으로서, 스캐폴드 내에 적재되는 총 ECM 단백질, 예를 들어 콜라겐은 약 0.02 내지 약 0.05 mg ECM 단백질/㎣ 스캐폴드 사이이다. 일 구현예에서, 스캐폴드 내에 적재되는 총 ECM 단백질, 예를 들어 콜라겐은 약 0.04 mg ECM 단백질/㎣이다.
스캐폴드 상에 충분한 콜라겐 코팅을 제공하기 위해 콜라겐은, 예를 들어 밀링에 의해, 더 작은 입자 크기로 분쇄될 수 있다. 밀링은 극저온 분쇄를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐은 약 5 내지 약 100 ㎛의 평균 입자 크기일 수 있다. 콜라겐은 약 10 내지 약 20 ㎛의 평균 입자 크기일 수 있다. 대안으로서, 콜라겐은 50 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 콜라겐은 20 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 물질/기구를 위한 디자인 형태
콜라겐 코팅을 갖는 망상의 탄성중합체 매트릭스를 포함하는 본 발명의 물질 또는 기구는 임의의 원하는 크기 및 형상으로 용이하게 제작될 수 있다. 이러한 물질/기구는 임플란트로서의 디자인 형태와 관련하여 본원에서 언급된다. 적절한 디자인은 이의 개시가 본원에 참조로 도입되는 U.S. 출원번호 12/699,012(U.S. 공개번호 2010/0318108 A1)에 기술된 것을 제한 없이 포함한다. 탄성중합체 매트릭스의 형상 및 형태가 광범위하게 변할 수 있고 원하는 해부학적 형태에 용이하게 조정될 수 있는 것은 본 발명의 이점이다.
임플란트의 최소 치수는 0.5 mm만큼 작을 수 있고 최대 치수는 500 mm만큼 크거나 이보다 클 수 있다. 특정 구현예에서, 임플란트는 임의의 2-차원 또는 3-차원 형상일 수 있다. 2-차원 형상의 예시적인 구현예는 규칙적 및 불규칙적 형상, 예를 들어 삼각형, 직사각형, 원형, 계란형, 타원형, 사다리꼴, 오각형, 육각형 및 결함 형상에 상응하는 것 및 다른 형상을 포함하는 불규칙적 형태를 포함할 수 있다. 3-차원 형상의 예시적인 구현예는 플러그, 원통, 관 구조, 스텐트-유사 구조, 및 결함의 윤곽에 상응하는 것 및 다른 형태를 포함하는 다른 형태를 포함할 수 있다. 기구는 약 2 cm 내지 약 50 cm 사이의 길이를 갖는 장축을 가질 수 있다. 기구는 약 2 cm 내지 약 50 cm 사이의 길이를 갖는 측면이 있는 사각 형상일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 임플란트는 복막강에 최적인 윤곽의 계란 형태를 갖는 곡선의 시트 형상을 가질 것으로 고려된다. 다른 구현예에서, 임플란트는 계란 형태를 갖는 평탄한 시트 형상을 가질 것이다. 곡선 또는 평탄한 메쉬 형태의 가로 또는 횡-단면 치수는 0.5 mm 내지 10 mm까지의 범위일 수 있다. 임플란트의 길이 및 폭 치수는 10 mm 내지 500 mm까지의 범위일 수 있다. 최적으로는, 이러한 임플란트를 굴리거나, 접거나 압축하는 것에 의해 복강경 전달 방법을 사용한 전달을 허용하도록 이러한 임플란트가 치수화된다.
다른 구현예에서, 임플란트는 길쭉한 형상, 예를 들어 원통, 막대, 관 또는 길쭉한 각기둥 형, 또는 접히거나 코일형, 나선형 또는 다른 더 치밀한 형태를 가질 것이다. 대안적인 구현예에서, 본 발명의 임플란트는 임의의 다른 치수와 비교할 때 실질적으로 치수가 없는 길쭉하고 약 0.5 mm 내지 약 500 mm의 직경 또는 다른 최대 치수를 갖는 구형, 입방체, 사면체, 환상면체, 컵-유사, 또는 다른 형태를 가질 수 있다.
전이성 세포 포획 적용을 위하여, 종종 복잡하고 만들기 어려울 수 있는 적용 위치의 형태에 밀접하게 부합할 필요 없이 임플란트가 효과적으로 이용될 수 있다는 것이 본 발명의 장점이다. 따라서, 일 구현예에서, 임플란트는 표적 위치에 정각으로 맞추어지는, 상당히 다르고 더 단순한 형태를 갖는다. 임의의 특정 이론에 구애받지 않고, 이러한 정각 맞춤으로 유도하는 탄성 및 회복가능한 행동은 이식 가능 기구의 벽과 결함 사이에 실질적으로 틈이 없이 딱 맞는 경계의 형성을 야기하고, 이에 의해 전이성 종양 세포의 포획에 도움이 되는 계면을 제공한다.
더욱이, 일 구현예에서, 본 발명의 이식 가능 기구 또는, 하나 보다 많이 사용될 경우 이식 가능 기구들은 원위치에서 완전히 팽창될 때에도 적용 위치를 완전히 채우지 않아야 한다. 일 구현예에서, 완전히 팽창된 본 발명의 이식 가능 기구(들)는 적용 위치보다 치수가 더 작고 혈관화, 종양 세포 포획, 및 증식을 보장하고 이식 가능 기구로의 혈액의 통과를 위해 적용 위치 내에 충분한 공간을 제공한다. 다른 구현예에서, 완전히 팽창된 본 발명의 이식 가능 기구(들)는 적용 위치와 치수가 실질적으로 같다. 다른 구현예에서, 완전히 팽창된 본 발명의 이식 가능 기구(들)는 적용 위치보다 치수가 더 크다. 다른 구현예에서, 완전히 팽창된 본 발명의 이식 가능 기구(들)는 적용 위치보다 용적이 더 작다. 다른 구현예에서, 완전히 팽창된 본 발명의 이식 가능 기구(들)는 적용 위치와 용적이 실질적으로 같다. 다른 구현예에서, 완전히 팽창된 본 발명의 이식 가능 기구(들)는 적용 위치보다 용적이 더 크다.
본 발명의 구현예에서는, 선택적 항-부착 코팅이 추가될 수 있다. 코팅은 생분해성 또는 생체내구성 폴리머 재료로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 구현예는 생물학적 부착 가능성을 감소시키기 위해 사용되는 영구적 폴리머 또는 생분해성 폴리머 중 하나의 박층, 코팅 또는 필름을 포함한다. 바람직한 구현예에서, 생분해성 또는 생체흡수성 코팅은 카프로락톤과 락트산, 글리콜산, 산 d-, l- 및 메소 락타이드 및 파라-디옥산과의 공중합체로부터 만들어진다. 항-부착 특성에 유리한 것으로 고려되는 조성물은 40/60, 30/70 또는 20/80 폴리카프로락톤 대 폴리락트산 비율의 카프로락톤과 락트산의 공중합체를 포함한다. 이러한 항-부착 필름은 부착 결합, 용융 처리, 압축 몰딩, 봉합, 및 다른 기법을 포함하는, 해당 분야에 알려진 다양한 처리 기법을 사용하여 망상의 탄성중합체 매트릭스에 포함될 수 있다.
다른 구현예는 카테터, 내시경, 관절경, 복강경, 방광경, 시린지를 통하거나 비-내시경적 개방 절차 또는 다른 적절한 전달-기구를 통한, 생체내 전달을 위한 임플란트를 포함한다. 일 구현예에서, 본 발명의 탄성중합체 매트릭스는 인체에 이식을 위해 압축된 후, 예를 들어 적어도 한 치수에서 이완된 형태의 크기의 적어도 약 30%까지, 실질적 회복을 허용하는 충분한 탄성을 갖는다. 다른 구현예에서, 본 발명의 탄성중합체 매트릭스는 인체에 이식을 위해 압축된 후 적어도 한 치수에서 이완된 형태의 크기의 적어도 약 60%까지 회복을 허용하는 충분한 탄성을 갖는다. 다른 구현예에서, 본 발명의 탄성중합체 매트릭스는 인체에 이식을 위해 압축된 후 적어도 한 치수에서 이완된 형태의 크기의 적어도 약 90%까지 회복을 허용하는 충분한 탄성을 갖는다. 다른 구현예에서, 본 발명의 탄성중합체 매트릭스는 인체에 이식을 위해 압축된 후 적어도 한 치수에서 이완된 형태의 크기의 적어도 약 95%까지 회복을 허용하는 충분한 탄성을 갖는다.
임플란트의 생체내 전달 이후, 기구는 임의의 수단에 의해 표적 구역에 고정될 수 있다. 일 구현예에서, 임플란트는 표적 구역에 봉합될 수 있다. 다른 구현예에서, 임플란트는 제자리에 스테이플로 고정될 수 있다. 기구의 고정을 위한 다른 방법은 접착제(예를 들어, 인간 피브린 접착제)로 기구를 고정하는 것과 같은 무봉합 기법을 포함한다.
전이성 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 제조하는 방법이 제공되는데, 이 방법은:
ECM 단백질의 현탁 용액을 제조하고;
ECM 단백질의 용액 내에서 포화에 의해 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스를 코팅하고; 그리고
폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스 내에서 ECM 단백질을 동결건조하여 전이성 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 형성하는 단계를 포함한다.
ECM 단백질은 코팅 전에 더 작은 입자 크기로 분쇄(또는 제공)될 수 있다. 분쇄는 극저온 분쇄일 수 있다. ECM 단백질은 약 1 내지 100 마이크론 사이의 평균 입자 크기로 분쇄될 수 있다. 다른 구현예에서, ECM 단백질은 약 5 내지 50 마이크론 사이의 평균 입자 크기로 분쇄될 수 있다. 대안으로서, ECM 단백질은 약 20 내지 30 마이크론 사이의 평균 입자 크기로 분쇄될 수 있다. ECM 단백질은 100 마이크론 미만의 평균 입자 크기로 분쇄될 수 있다. ECM 단백질은 50 마이크론 미만의 평균 입자 크기로 분쇄될 수 있다. ECM 단백질은 20 마이크론 미만의 평균 입자 크기로 분쇄될 수 있다.
유리하게는, 더 큰 입자 크기와 비교하여 더 작은 평균 입자 크기가 더 높은 함량의 ECM 단백질, 예를 들어 콜라겐의 코팅을 용이하게 한다. 특히 섬유상 콜라겐과 같은 큰 입자는 매트릭스 기공을 막을 수 있고 입자 크기를 감소시키는 것은 이 문제를 완화할 수 있다. ECM 단백질의 극저온 분쇄는 변성을 방지하도록 도울 수 있다.
ECM 단백질의 용액은 ECM 단백질 및 탈이온수의 용액일 수 있다. 용액 중 ECM 단백질의 양은 약 30 내지 약 80 mg ECM 단백질/g 물일 수 있다. 대안으로서, 용액 중 ECM 단백질의 양은 약 35 내지 약 60 mg ECM 단백질/g 물일 수 있다. 용액 중 ECM 단백질의 양은 약 40 내지 약 50 mg ECM 단백질/g 물일 수 있다. 용액 중 콜라겐의 농도는 약 0.05 중량% 내지 약 4.0 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 용액 중 콜라겐의 농도는 약 0.1 중량% 내지 약 2.0 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 용액 중 콜라겐의 농도는 약 0.2 중량% 내지 약 1.0 중량% 범위일 수 있다. 대안으로서, 콜라겐 용액 중 콜라겐의 농도는 약 1 중량% 내지 약 10 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 용액 중 콜라겐의 농도는 약 3 중량% 내지 약 8 중량% 범위일 수 있다. 다른 구현예에서, 콜라겐 용액 중 콜라겐의 농도는 약 4 중량% 내지 약 5 중량% 범위일 수 있다.
폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스는 ECM 단백질 용액 유체의 표면 하에서 반복되는 기계적 압축에 의해 포화될 수 있다.
동결건조 과정은 물질이, 예를 들어 -20℃ 미만 또는 -40℃ 미만에서 동결된 후 진공 하에서의 승화를 이용할 수 있다.
본 방법은 ECM 단백질의 가교, 예를 들어 공유적 가교를 추가로 포함할 수 있다. 가교는 ECM 단백질을 공유적으로 가교시킬 수 있는 분자, 예를 들어 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드(EDAC)과 같은 카복실-반응성 화학 그룹을 포함하는 분자의 용액 중에 ECM 단백질을 포화시키는 것에 의해 제공될 수 있다. 동결건조 과정은 가교 후 반복될 수 있다.
본 방법의 ECM 단백질은 콜라겐을 포함하거나 이로써 구성될 수 있다. 콜라겐은 유형 I 소 콜라겐을 포함하거나 이로써 구성될 수 있다.
본 발명은 단지 예시로서 다음 도면을 참고하여 더욱 구체적으로 기술될 것이다:
도 1은 6.36 ㎍ 콜라겐/㎣ 스캐폴드로 코팅된 망상의 스캐폴드를 포함하는 본 발명의 물질의 전자현미경 이미지를 보여주는 것으로, Biomerix로부터의 망상의 스캐폴드(좌측 패널; 막대 500 ㎛), 및 폴리머 스캐폴드의 표면을 장식하는 콜라겐 섬유(중간 패널 막대 25 ㎛; 우측 패널 막대 10 ㎛)를 보여준다.
도 2는 폴리카보네이트 폴리우레탄 스캐폴드 및 물질의 용적을 통해 존재하는 개방 셀 상호소통 네트워크를 보여준다. 35 배율.
도 3은 폴리카보네이트 폴리머 스캐폴드 내에 분포된 동결건조 콜라겐 네트워크(0.0400 mg/㎣ 스캐폴드)를 35 배율로 보여준다.
도 4는 폴리카보네이트 폴리머 스캐폴드 내에 분포된 동결건조 콜라겐 네트워크를 150 배율로 보여준다.
도 5는 임상적 크기 기구에서 콜라겐의 총 코팅 중량에 대한 복합 물질의 투과성을 보여준다.
도 6A는 콜라겐이 없는 Biomerix 스캐폴드(스캐폴드)의 섬유와 비교하여, 콜라겐으로 장식된 본원에서 M-트랩 기구(M-트랩)로 언급된 본 발명의 물질의 섬유에 대한 형광-표지된 SKOV3 세포의 부착을 보여준다. 세포의 부착은 종양 세포의 궤도 순환에 의해 용이하게 되었다.
도 6B는 본 발명의 물질로의 SKOV3 세포의 포획을 보여주는데, 여기에서 물질은 콜라겐의 존재 중 3D 스캐폴드를 포함한다(M-트랩). 결과는 콜라겐이 없는 3D 스캐폴드(스캐폴드)로의 부착과 비교하여, 콜라겐 코팅에 의해 세포 포획이 증진된 것을 보여준다. 이러한 증진은 25 및 250 ㎍ 콜라겐에서 용량 의존성 방식 및 37℃에서 24, 48 및 72 시간 동안 시간-의존성 방식으로 나타났다(p<0.001).
도 7A는 세포가 증진된 부착성 표면에 노출될 때 SKOV3 세포의 증가된 포획을 보여준다.
도 7B는 점진적으로 증가되는 3D 용기에서, 콜라겐으로 코팅된 Biomerix 스캐폴드(M-트랩) 또는 Biomerix 스캐폴드 단독(스캐폴드)에 대한 형광-표지된 SKOV3 세포의 노출의 효과를 보여준다.
도 7C는 용기의 중앙(스캐폴드 1) 또는 외부 측(스캐폴드 3), 또는 이들 사이의 중간 위치(스캐폴드 2)에 배치된 콜라겐 코팅된 Biomerix 스캐폴드(M-트랩)에 대한 형광-표지된 SKOV3 세포의 노출의 효과를 보여준다.
도 7D는 콜라겐으로 코팅된 망상의 스캐폴드(좌측 패널 D) 및 스캐폴드 내에 포획된 형광 SKOV3 세포(우측 패널 D)를 보여준다.
도 8은 PBS에서 0 시간, 48 시간, 5 일 및 7 일 동안 배양 후 스캐폴드로부터 콜라겐의 방출을 나타내기 위한 부착 분석을 보여준다.
도 9는 비-종양 세포 유형의 포획에서 M-트랩의 효율을 보여준다.
도 10은 5 ㎍/㎕ 콜라겐 코팅된 폴리스티렌 플레이트의 웰에 접종된 칼세인 표지된 SK0V3 세포의 단-기간 부착 분석을 보여준다. 코팅된 표면은 세포를 접종하기 전 IC50으로서 7 nM 파클리탁셀 및 IC50/2으로서 3.5 nM 파클리탁셀에, IC50으로서 10 μM 카보플라틴 및 IC50/2으로서 5 μM 카보플라틴에, 그리고 각각의 IC50(0.7 nM 파클리탁셀, 1 μM 카보플라틴) 및 IC50/2(0.35 nM 파클리탁셀; 0.5 μM 카보플라틴)으로 파클리탁셀+카보플라틴 둘 다의 조합에 37℃에서 밤새 노출되었다.
도 11은 시간 및 콜라겐 농도-의존성 방식으로 M-트랩 종양 세포 포획의 정량화를 보여준다.
도 12는 IC50으로서 7 nM 파클리탁셀 및 IC50/2으로서 3.5 nM 파클리탁셀, IC50으로서 10 μM 카보플라틴 및 IC50/2으로서 5 μM 카보플라틴, 그리고 각각의 IC50(0.7 nM 파클리탁셀, 1 μM 카보플라틴) 및 IC50/2(0.35 nM 파클리탁셀; 0.5 μM 카보플라틴)으로 파클리탁셀+카보플라틴 둘 다의 조합으로 37℃에서 밤새 처리된 SK0V3 세포의 단 기간 부착 분석을 보여준다.
도 13은 궤도 부착 분석에서 M-트랩의 종양 세포 포화 능력을 보여준다.
도 14A는 난소암의 마우스 모델에서 복막내 주사 후 루시퍼라제 리포터 유전자를 안정적으로 발현하는 SK0V3 세포의 복막 전파를 보여준다.
도 14B는 SKOV3 세포 주사 1 주일 전, 자연적인 전이 위치와 상반되는 복막의 내벽에 수술로 이식될 때 기구의 위치를 보여준다.
도 15A는 M-트랩 기구에 의한 복막 전이 패턴의 완전한 개조를 보여주는데, 이 대표 이미지는 M-트랩 기구 내 종양 세포의 완전한 포획 및 자연적인 위치에서 전이의 완전한 박멸을 보여준다.
도 15B는 증가되는 양의 콜라겐을 갖는 M-트랩 기구 및 자연적인 위치에서 종양 세포의 양의 정량화이다. 이 정량화는 또한 기구의 주된 포획 작용이 스캐폴드에 의해 제공되고, 콜라겐 코팅은 포획 효율을 보조적으로 개선시키는 것을 보여준다.
도 16A는 복막강으로 전파된 종양 세포를 포획하는 약리학적 작용 방식 기술(플루로닉 + EGF)의 불완전한 효능을 보여준다. 화학유인물질로서 EGF의 제어된 방출은 전이성 세포를 완전히 포획하는 데 있어서 M-트랩 기구만큼 효율적이지 않았다.
도 16B는 복막강으로 전파된 종양 세포를 포획하는 약리학적 작용 방식 기술(PLGA + EGF)의 불완전한 효능을 보여준다. 화학유인물질로서 EGF의 제어된 방출은 전이성 세포를 완전히 포획하는 데 있어서 M-트랩 기구만큼 효율적이지 않았다.
도 17은 전이성 난소 복막 전파의 생체내 모델에서 이식-후 1, 3 및 6 개월 각 시점에서 모든 전이성 세포를 포획한 M-트랩 기구의 효능을 보여준다.
도 18A는 난소 복막 전이의 마우스 모델의 생존에 있어서 M-트랩 기구의 혜택을 보여주는 전임상 시험에 포함된 4 부문의 도식적 설명이다.
도 18B는 전임상 시험에 포함된 4 부문 각각에서 생체내 후속-조치 복막 전파 패턴이다. SKOV3 세포 3 개월 후 및 희생시 복막강에서 종양 세포 임플란트의 생물발광 이미지는, 대조 부문에서 보여주는 대량의 복막 전파와 비교하여 주사 전 및 후에 이식된 M-트랩 기구의 존재 중에 질환의 효과적인 국지화를 보여준다. 최종적으로, 포획 후 M-트랩 기구의 제거는 복막 질환을 완전히 박멸시킨다.
도 18C에서 Kaplan-Meyer 생존 곡선은 M-트랩 기구의 존재에 의한 생존에서의 혜택을 보여준다. 자연적인 전이 형성 전(M-트랩 그룹) 및 후(주사-후 그룹) 둘 다에서 질환의 국지화는 개선된 생존을 야기하였다. 포획 후 M-트랩의 제거(재-수술 그룹)는 생존에 더욱 영향을 미쳤다(p<0.0001).
도 18D는 희생시 기관 및 중피의 조직학적 검사는 M-트랩 기구의 존재 중 질환의 감소된 복막 확장을 확인하였다. 전임상 연구에 포함된 각 그룹에서 영향을 받은 기관의 대표적 이미지를 보여준다.
도 19A는 복막강에 전파된 종양 세포를 완전히 포획하는 M-트랩 기구의 효능은 난소암에서 IC50 농도의 표준 화학요법제(카보플라틴-파클리탁셀)의 존재에 의해 손상되지 않는 것을 나타내는 대표적 이미지를 보여준다.
도 19B는 M-트랩 기구의 존재 또는 부재시 표준 복막 화학요법제에 대한 종양 세포 생존의 정량화를 보여준다.
도 20은 임상적으로 관련된 상이한 난소암 세포주(장액성 TOV112; 자궁내막 OV90; 및 난소암 환자의 복수액으로부터 분리된 1차 암세포)에서, M-트랩 기구의 존재 또는 부재시 복막 전이 패턴의 대표적 이미지를 보여준다. 막대그래프는 자연적인 위치에서와 M-트랩 기구에 의해 포획된 상이한 난소 종양 세포의 양의 정량화를 보여주어, M-트랩 기술의 보편성을 추가로 나타낸다.
도 21A는 종양 성장 및 증식을 평가하기 위해, 피하 SKOV3 세포 종양을 3 가지 상이한 조건(PBS, Matrigel, M-트랩) 하에 마우스에서 생성시켜 2 주 및 4 주에서 생물발광의 정량화를 갖는 비교 생체내 분석을 보여준다.
도 21B는 M-트랩이 쥣과의 피하 종양 모델에서 세포 포획 후 어떻게 종양 성장에 기여하지 않는지를 보여준다.
도 22A는 스캐폴드를 장식하는 피브로넥틴의 농도 증가가 체강횡단 복막 흐름을 모방하는 시험관내 동적 궤도 분석에서 용량 의존성 방식으로 SKOV3 세포를 포획할 수 있음을 보여준다.
도 22B 및 22C는 Biomerix 스캐폴드의 피브로넥틴 코팅이, 거의 모든 전이성 종양 세포의 기구 내 포획과 함께, 생체내 난소 전파의 모델에서 복막 임플란트의 완전한 개조 패턴을 야기하는 것을 보여준다.
실시예
트랩 기구
전이성 암의 치료 및/또는 예방에 사용하기 위한 전이성 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질을 포함하는 본 발명의 트랩 기구는 매트릭스를 ECM 단백질로 코팅하는 것에 의해 제조되는데, 여기에서 전이성 종양 세포 전파를 조절하기 위한 물질은 망상의 탄성중합체 매트릭스, 바람직하게는 폴리케보네이트 폴리우레탄 우레아 매트릭스에 수반되는 세포외 매트릭스(ECM) 단백질이다. 매트릭스의 생산 방법은 당업자에게 알려져 있고, 예를 들어 등록된 US 특허 US7803395 및 US8337487(이의 내용은 전체로서 참조로 도입됨)에 기술되어 있다.
실시예의 폴리카보네이트 폴리우레탄 우레아 매트릭스(때때로 Biomerix 스캐폴드로 언급됨)는 완전히 상호연결되고 높은 투과성의, 90-95%가 넘는 공동 함량을 갖는 매크로다공성 형태를 제공하는 비-재흡수성, 망상의 가교된 폴리카보네이트 폴리우레탄-우레아 매트릭스(Biomerix, Fremont, CA, USA)이다. 재료의 사양은 표 1에 제공된다. 스캐폴드는 250 ㎍ 콜라겐으로 코팅되고 전자 현미경 이미지를 보여준다. 결과는 도 1에 나타낸다.
Figure pct00001
Biomerix 스캐폴드는 폴리머 스캐폴드의 용적 내로 숙주 세포 및 조직의 내-성장 및 증식을 허용한다. 폴리머 스캐폴드는 높은 공동 용적 및 표면적을 갖는 3-차원 공간 구조를 형성하는 폴리카보네이트 폴리우레탄의 개방되고 상호연결된 네트워크를 특징으로 할 수 있다. 재료는 압축 가능하고 탄성이 되도록 허용하는 탄성중합체 성질을 갖고 압축 또는 조작 후 양호한 회복 특성을 나타내는 것을 추가의 특징으로 할 수 있다. 망상의 탄성중합체 매트릭스는 기구의 수명 동안 신체 내로 이식 후 특성에서 변화 또는 분해하지 않을 생체내구성 및 생체적합성 폴리머로 구성된다. 도 2는 폴리카보네이트 스캐폴드 및 물질의 용적을 통해 존재하는 개방 셀 상호소통 네트워크를 보여준다.
스캐폴드를 콜라겐으로 코팅하는 방법은 위에 기술된다.
콜라겐 코팅된 폴리카보네이트 폴리우레탄 우레아 매트릭스는 본원에서 M-트랩으로도 언급된다.
M-트랩 기구의 콜라겐 성분은 콜라겐 네트워크가 폴리머 스캐폴드 전체를 통해 침투하는 것을 보장하는 제조 공정을 통해 망상의 탄성중합체 폴리카보네이트 폴리우레탄 스캐폴드 상에 동결건조된 섬유상 유형 I 소 콜라겐으로 구성된다. 소의 섬유상 콜라겐은 Maquet/Datascope를 원천으로 한다. 콜라겐은 기구의 연장된 수명 동안 온전하고 효과적으로 유지되도록 콜라겐의 내구성을 증진시키기 위해 동결건조 후 가교된다. 동결건조 콜라겐 네트워크는 폴리머 스캐폴드와 유사한 표면적 및 높은 투과성을 갖고, 따라서 용적 내로 숙주 세포 및 조직의 내-성장 및 증식을 제한하지 않는다. 폴리머 스캐폴드 내의 콜라겐은 공동 내에서 전파하는 종양 세포에 대한 유인제로서 작용한다. 도 3 및 4는 폴리카보네이트 폴리머 스캐폴드 내에 분포된 동결건조 콜라겐 네트워크를 상이한 배율로 보여준다.
M-트랩 형태 및 최적화된 콜라겐 코팅 농도
임상적 M-트랩 기구는 5 mm의 두께 및 50 mm의 장축과 15 mm의 단축을 갖는 타원 형상인 복합 재료의 평탄한 시트로서 구성된다. 임상적 기구를 위한 스캐폴드 내의 총 콜라겐 적재는 기구 당 대략 120 mg의 유형 I 소 콜라겐 중 총 전달된 콜라겐의 양이 대략 0.04 mg 콜라겐/㎣였다. M-트랩 기구의 크기 범위 또한, 동등한 콜라겐 양이 적절히 커지거나 작아질 수 있도록 제공될 수 있다.
초기 콜라겐 농도 최적화 실험
M-트랩 기구의 초기 개념의 개발은 암세포 유인제로서 가용성 형태의 래트 꼬리 콜라겐을 6.36 ㎍/㎣ 스캐폴드의 용량 수준으로 이용하였다. 임상적 기구에서 초기 개발 작업은 추가의 세포 포획을 위한 유인제로서 콜라겐의 용량 수준을 증가시키는 것이 가능하지 여부를 조사하였다. 가용성 콜라겐 재료의 이용은, 콜라겐의 포화 용액 농도로서 스캐폴드에 적용될 수 있는 콜라겐의 양을 제한하는 것이 제한 인자임을 발견하였다. 이 문제를 다루기 위해, 의료 기구 내에서 복수의 조절 클리어런스를 갖는 섬유상 소 유형 I 콜라겐이 생체적합물질로서 이용되었다. 스캐폴드를 섬유상 물질로 코팅하는 것은 초기에 비효율적인 것으로 발견되었는데, 원섬유의 길이가 폴리머 스캐폴드 내의 개구보다 더 크고 콜라겐이 스캐폴드 내부에 걸쳐 균일하게 분포될 수 없기 때문이었다. 콜라겐을 진동 볼 밀 내에서 극저온으로 분쇄하여 평균 입자 크기를 대략 10-20 ㎛까지 감소시켰다. 극저온 분쇄는 콜라겐의 단백질이 변성되지 않는 것을 보장하기 위해 콜라겐의 표준 볼 밀링 대신 선택되었다.
소 콜라겐의 극저온 분쇄된 마이크로입자를 이용하여, 다양한 농도의 용액을 생산하고 필름 코팅으로, 그리고 또한 동결건조 공정에 의해 스캐폴드 위에 코팅하였다. 동결건조 공정은 스캐폴드 내에서 세포 부착을 위한 현미경 수준의 추가 표면적에서 유리한 형태를 갖고 스캐폴드와 콜라겐을 조합하는 바람직한 방법으로 결정되었다. 스캐폴드 내에 배치될 수 있고 여전히 기구의 기능성을 유지하는 콜라겐의 최대량을 결정하기 위해, 임상적 크기의 기구에서 콜라겐의 총 코팅 중량에 대하여 생성된 복합 재료의 투과성을 검토하는 실험이 수행되었다. 이 실험의 결과를 도 5에 제시한다. 0.0400 mg/㎣의 높은 용량 수준 및 0.067 mg/㎣의 낮은 용량 수준이 전임상 모델에서 추가로 검토될 것으로 결정되었다. M-트랩 기구의 전임상적 크기는 6 mm×3 mm×2 mm이다. 전임상 시험에서는 M-트랩의 최적화된 콜라겐 농도가 0.0400 mg/㎣의 높은 용량 수준의 콜라겐임을 보여주었다.
M-트랩 제조 공정
폴리머 스캐폴드 내의 균일한 콜라겐 코팅은, 스캐폴드 내에서 대략 10-20 마이크론의 입자 크기를 갖는 극저온 분쇄된 콜라겐 및 탈이온수의 현탁액의 포화에 의해 달성되었다. 스캐폴드의 표면에 남는 콜라겐의 양의 1차 조절은 현탁액 내의 콜라겐의 초기 농도 및 이어지는 건조 공정 전 스폰지의 완전한 포화이다. 필요한 용액 내 콜라겐의 양을 결정하기 위해, 스캐폴드 내에 유지될 수 있는 현탁액의 양이 먼저 이해되어야 한다. 폴리머 스캐폴드는 재료의 표면으로 물을 용이하게 흡수하지 않을 소수성 폴리카보네이트 폴리우레탄 다공성 폴리머이다. 그러나, 표면 장력으로 인해 일단 포화되면 재료의 미세한 개방된 구조 내로 용이하게 물을 흡수하고 유지할 것이다. 복수의 실험을 기반으로 하여, 포화시 스캐폴드 내에 함유되는 총 용액은 0.00086 g/㎣ 스캐폴드이다.
요망되는 콜라겐의 최적화된(고용량의) 양을 기반으로 하여, 46.5 mg 콜라겐/g H2O의 용액 농도를 만들고 스캐폴드 코팅 전 연속 교반 하에 유지하였다. 스캐폴드의 포화를 달성하기 위해, 재료를 유체의 표면 아래에서 반복하여 기계적으로 압축하여 임의의 혼입된 공기를 제거하고 현탁액으로 채웠다. 건조 전 스캐폴드의 표면에 평탄한 액체 경계층이 생성되지 않도록, 포화된 스캐폴드를 코팅 후 다공성 기질 위에 배치하였다. 재료를 -45℃로 동결한 후 진공 하에 승화를 이용한 동결건조 공정을 통해 스캐폴드 내의 용액으로부터 물을 제거하였다.
스캐폴드 내에 콜라겐이 생체내에서 시간 경과에 따라 더 큰 효능을 가질 수 있도록, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드(EDAC)의 100 mM 용액에서 동결건조 복합 스캐폴드를 포화시키고 동결건조 공정을 추가로 반복하는 것에 의해 스캐폴드 내의 콜라겐을 가교시켰다.
M-트랩 기술은 이식을 위한 우선적인 적소로서 작용하고 복막 전이성 세포를 효율적으로 포획한다.
비-분해성 3D 스캐폴드의 표면에 콜라겐 섬유를 갖는 M-트랩 기구의 작용 방식을 분석하기 위해, 중력에 의해 가장 의존적인 위치로 유도되는 복강 내 복막액의 자연적인 흐름을 모방하는 것을 목표로 하고 탈락된 종양 세포의 체강횡단 전파를 위한 경로를 제공하는 시험관내 분석이 개발되었다(Tan et al., 2006). 이를 위해, 90 rpm의 궤도 운동을 받는 P6 세포 배양 플레이트(3.5 cm 직경)에 배치된 M-트랩 기구에서, 2 mL 용적에 재-현탁된 250,000 칼세인-표지된 SKOV3 세포의 포획을 평가하였다. 콜라겐이 없는 Biomerix 스캐폴드(스캐폴드)의 섬유와 비교하여 콜라겐으로 장식된 M-트랩 기구(M-트랩)의 섬유에서 형광-표지된 SKOV3 세포의 부착은, 복막강 내 전이성 전파의 임상적 시나리오에 근접한 종양 세포의 궤도 순환에 의해 더욱 용이하게 되었다(도 6, 패널 A). 이들 동적 조건 하에서, 콜라겐의 존재 중 3D 스캐폴드(M-트랩)에서의 SKOV3 세포의 포획은 콜라겐이 없는 3D 스캐폴드(스캐폴드)에서의 부착과 비교하여, 25 및 250 ㎍ 콜라겐에서 용량 의존성 방식 및 37℃에서 24, 48 및 72 시간 동안 시간-의존성 방식 둘 다에 따라 증진되어(p<0.001; 도 6 패널 B), 포획 물질로서의 콜라겐의 부착 능력에 기인한 M-트랩에서의 SKOV3 세포 부착의 특이성을 추가로 나타내었다. 이들 시험관내 결과는 콜라겐으로 코팅된 Biomerix 스캐폴드(우레아 가교된 폴리카보네이트 폴리우레탄)로 구성되는 M-트랩 기구가, 3D 용기 내에서 궤도 순환하는 종양 세포의 부착을 위한 유리한 표면을 제공하는 것에 의해 비-약리학적 작용 방식을 통해 작용할 수 있음을 보여주어; 임상적으로 해석하면, M-트랩 기구는 자연적인 복막 이식 위치와 경쟁하고 전이성 종양 세포의 부착 및 포획을 위한 우선적인 적소를 지원할 수 있다.
콜라겐으로 코팅된 Biomerix 스캐폴드로 구성되는 M-트랩 기구의 비-약리학적 작용 방식을 더욱 확인하기 위해, M-트랩 기구의 증가된 표면으로 37℃에서 24 시간 동안 노출될 때 칼세인-표지된 SKOV3 세포의 동적인 포획을 평가하였다. 이를 위해, 1 또는 2 유닛의 콜라겐이 없는 Biomerix 스캐폴드(스캐폴드) 또는 콜라겐이 있는 Biomerix 스캐폴드(M-트랩)가 복막 전파를 모방한 동적인 분석에서 SKOV3 세포를 포획하는 능력을 비교하였다. 도 7 패널 A에서 보여주는 바와 같이, 세포가 증진된 부착 표면에 노출될 때 SKOV3 세포의 증가된 포획이 입증되었다. 마찬가지로, 형광-표지된 SKOV3 세포가 점진적으로 증가되는 3D 용기(3.5 cm 직경 세포 배양 플레이트에 상응하는 P6; 8.5 cm 직경 세포 배양 플레이트에 상응하는 P100; 및 13.5 cm 직경 세포 배양 플레이트에 상응하는 P150)에서 콜라겐으로 코팅된 Biomerix 스캐폴드(M-트랩) 또는 단순히 스캐폴드(스캐폴드)에 노출될 때, SKOV3 세포 포획의 효율에는 유의성 있는 차이가 관찰되지 않아(도 7, 패널 B), 본 발명의 M-트랩 기술의 비-약리학적 작용 방식을 추가로 나타내었다. 최종적으로, 형광-표지된 SKOV3 세포가 용기의 중앙(스캐폴드 1) 또는 외부측(스캐폴드 3), 또는 이들 사이의 중간 위치(스캐폴드 2)에 위치한 콜라겐으로 코팅된 Biomerix 스캐폴드(M-트랩)에 노출될 때, 24 시간 동안 궤도 운동을 받는 용액에서 SKOV3의 불균질 분포에 상응하여 SKOV3 세포를 포획하는 증가된 능력이 관찰되었다(도 7, 패널 C). 콜라겐으로 코팅된 Biomerix 스캐폴드로 구성되는 M-트랩 내 SKOV3 세포의 포획은 형광 현미경에 의해 추가로 확인되었다. 이미지는 콜라겐으로 코팅된 망상의 스캐폴드(도 7, 좌측 패널 D) 및 스캐폴드 내에 포획된 형광 SKOV3 세포(도 7, 우측 패널 D)를 보여준다. 콜라겐으로 코팅된 Biomerix 망상 스캐폴드(폴리카보네이트 폴리우레탄 우레아 매트릭스)로 구성되는 M-트랩의 비-약리학적 작용 방식을 보강하는 것에 더하여, 이들 결과는 또한 M-트랩 기구를 임상으로 옮기는 것이 복막강에 대한 M-트랩 치수의 조정에 의해 제한되지 않고, 기구의 최대 표면과 복막에서의 최소 충격(즉, 장관 부착을 회피하는) 사이에 균형을 이룰 수 있는 최적 크기로 M-트랩의 재-치수화가 수반되어야 하는 것을 보여준다.
콜라겐으로 코팅된 Biomerix 스캐폴드로 구성되는 M-트랩 기구의 안정성은 단기간 부착 분석과 조합된 방출 실험을 통해 평가하였다. 간단하게, 본 발명자들은 M-트랩 기구를 100 ㎕의 PBS에서 0 시간, 48 시간, 5 일 및 7 일 동안 배양하였다. 지정된 시간에, 상등액을 스캐폴드로부터 방출된 미량의 잠재적 콜라겐과 함께 회수하였다. 기술된 단-기간 부착 분석이 다음에 스캐폴드(M-트랩) 및 이에 상응하는 상등액(SN) 둘 다에서 수행되었다. 관찰된 바와 같이(도 8), PBS 조건에서 상등액과 대조의 기저 부착 사이뿐 아니라 배양된 시간에 따라서 스캐폴드 사이 또는 상등액 사이에는 어떠한 차이도 발견되지 않았다. 이들 결과는 M-트랩 기구의 배양 동안 콜라겐의 방출이 일어나지 않았음을 나타내고 적어도 지정된 시간 동안 M-트랩 기술의 안정성을 보여준다.
M-트랩 기술은 복막강에서 전파하는 부착 능력을 갖는 추가의 세포 유형을 효율적으로 포획한다.
복막강에서 전파하는 부착 능력을 갖는 추가의 세포 유형을 포획하는 M-트랩 기술의 보편성은, 복막에서 전파하는 종양 세포의 자연적인 이식 위치와 경쟁하기 위한 임상적으로 더욱 관련된 적소를 생성하는 것에 의해 M-트랩의 효능에 유리하게 영향을 줄 수 있다. 콜라겐 코팅된 폴리카보네이트 폴리우레탄 스캐폴드 M-트랩 원형의 상이한 유형의 세포를 포획하는 효율을, 현탁액에 첨가되어 24 시간 동안 궤도 운동 하에서 배양된 형광-표지된 세포 및 P6 웰 플레이트에 배치된 M-트랩 원형을 가지고 동적 시험관내 포획 분석으로 평가하였다. 실험 종결시 현탁액 중 세포에 대하여 M-트랩에 포획된 세포의 백분율의 정량화는 도 9에서 보여준다. 평가된 세포 유형은 난소암 세포주 SKOV3, HUVEC 내피 세포, JURKAT 림프구, 섬유아세포 및 지방, 골수(BM MSC) 및 제대(UC MSC) 기원의 중간엽 줄기세포를 포함한다. 이들 세포 유형은 이식된 M-트랩 기구와 상호작용할 수 있을 복막강에 존재하는 대표적인 세포 유형이다. 관찰될 수 있는 바와 같이, 효율적으로 포획되는 종양 세포, 섬유아세포, MSC 및 내피 세포에서 세포 포획의 효율은 이들 세포의 고체 표면에 부착하는 능력과 상관되는데, 이들이 부착 표면에 신속하게 부착하기 때문이다. 대조적으로, 림프구는 고체 표면에 효율적으로 부착하지 않고, 사실 이들은 현탁액에서 성장한다. 이들 결과는, 복막강으로 전파하는 세포의 포획에서 임의의 능동적 세포의 선택이 아닌 수동적 부착 효과인, M-트랩의 비-약리학적 작용 방식을 보강한다.
M-트랩 기구의 효능에 대한 화학요법제의 영향
난소암에 사용되는 표준 요법(파클리탁셀+카보플라틴)의 존재 또는 부재시 SKOV3 세포의 부착을 평가하였다.
IC50 농도의 두 약물 각각 및 조합에 노출된, 종양 세포의 부착 특성에 대한 영향 및 콜라겐으로 코팅된 폴리머 표면의 부착 특성에 대한 화학요법의 영향을 별개로 평가하였다. 물질의 부착 특성에 대한 화학요법의 영향을 위해, 폴리스티렌 웰 플레이트의 바닥을 5 ㎍/㎕ 콜라겐으로 37℃에서 밤새 코팅하였다. 코팅된 표면을 37℃에서 밤새 IC50으로서 7 nM 파클리탁셀 및 IC50/2으로서 3.5 nM 파클리탁셀에, IC50으로서 10 μM 카보플라틴 및 IC50/2으로서 5 μM 카보플라틴에, 그리고 각각의 IC50(0.7 nM 파클리탁셀, 1 μM 카보플라틴) 및 IC50/2(0.35 nM 파클리탁셀; 0.5 μM 카보플라틴)으로 파클리탁셀+카보플라틴 둘 다의 조합에 노출시켰다. 최종적으로, 1 시간 동안 상이하게 처리된 웰 플레이트에 접종된 칼세인 표지의 50x104 SKOV3 세포에서 세척 및 부착된 세포를 광도계로 정량화하기 전에 단-기간 부착 분석을 수행하였다. 도 10에서 보는 바와 같이, 콜라겐으로 코팅된 폴리머 표면이 상이한 화학요법제 조건에 노출되었을 때 SKOV3 세포 부착에서 유의성 있는 차이는 관찰되지 않았다.
도 12를 참고하여, SKOV3 세포의 부착 능력에 대한 화학요법의 영향을 평가하였다. 이를 위해, SKOV3 세포를 37℃에서 밤새 IC50으로서 7 nM 파클리탁셀 및 IC50/2으로서 3.5 nM 파클리탁셀에, IC50으로서 10 μM 카보플라틴 및 IC50/2으로서 5 μM 카보플라틴에, 그리고 각각의 IC50(0.7 nM 파클리탁셀, 1 μM 카보플라틴) 및 IC50/2(0.35 nM 파클리탁셀; 0.5 μM 카보플라틴)으로 파클리탁셀+카보플라틴 둘 다의 조합으로 처리하였다. 다음에, 기술된 바와 같이 미-처리된 콜라겐 코팅 웰 플레이트에서 단-기간 부착 분석을 수행하였고, 두 약물의 조합으로 처리된 SKOV3 세포에서 약간 감소된 능력이 관찰되었으나, 이는 통계적으로 유의성이 없었다.
이들 결과로부터, 화학요법은 M-트랩 기술의 부착 특성 및 물질에 영향을 미치지 않는 것으로 결론내릴 수 있다. 종양 세포의 부착 능력에 대한 화학요법의 영향은, 비록 이 영향이 복막 벽에 부착하고 전이를 일으키는 종양 세포의 능력에 유사하게 영향을 주어야 할 것이나, 예상될 수 있을 것이다.
시간 및 콜라겐 농도-의존성 방식의 M-트랩 종양 세포 포획의 정량화
시험관내 시스템에서 기구의 종양 세포 포획 효능에 대한 M-트랩 기구의 각각의 요소(즉, 폴리우레탄 스캐폴드 및 유형 I 콜라겐 코팅)의 추가적 기여를 평가하는 것에 의해, 시험관내 연구에서 M-트랩의 작용 방식을 결정하였다. 종양 세포 포획 효능은 난소암에서 복막 전파를 모방한 궤도 부착 분석으로 평가하였다. M-트랩 기구를 세포 배양 접시에 고정시켰다. 형광 표지 칼세인으로 표지된 SKOV3 세포를 플레이트에 첨가하고 궤도 진탕기에서 90 rpm으로 24, 48 및 72 시간 동안 5% CO2 중 37℃로 배치하였다. 배양 후, M-트랩 기구에 포획된 SKOV3 세포를 광도계로 정량하였다.
사용된 실험 그룹은 다음과 같다:
Figure pct00002
공의 그룹(Empty Group): 비코팅 M-트랩 스캐폴드(폴리카보네이트 폴리우레탄 스캐폴드, 콜라겐 코팅 없음).
Figure pct00003
M-트랩 저-용량 그룹: 최소 콜라겐 코팅을 갖도록 특별히 제조된 M-트랩 기구.
Figure pct00004
M-트랩 고-용량 그룹: 임상적 사용을 위해 디자인된 표적화된 콜라겐 코팅 수준을 갖는 M-트랩 기구.
도 11에서 보여주는 바와 같이, 주된 포획 작용은 비코팅 스캐폴드에 의해 제공되었고, 콜라겐의 농도가 증가하면서 부수적으로 개선된 부착 효능을 가졌다. 또한, 배양 시간의 함수로서 포획 효능의 선형 증가는 기구의 비-약리학적 작용 방식을 더욱 확인하였다.
M-트랩 종양 세포 포획 능력의 시험관내 평가
궤도 부착 분석에서 M-트랩의 종양 세포 포화 능력을 평가하였다. 칼세인으로 표지된 난소암 세포(SKOV3)를 증가하는 수로 플레이트에 첨가하고 광도계에서 정량화 전 24 시간 동안 기구에 의해 포획되도록 하였다. 6 가지 상이한 양의 난소암 세포(1백만, 5백만, 1천만, 1천 5백만, 2천만 및 2천 5백만)를 포획하는 기구의 능력을 정량화하였다. 연구 결과는 도 13에 요약된다. 이 연구에서는 단일 M-트랩 기구(전임상적 크기)의 종양 세포 포화 능력이 대략 1천만 세포임을 나타내었다. 전임상적 기구 크기를 임상적 크기의 기구로 조정할 경우, 환자에서 M-트랩의 예상되는 포화 능력은 1,000x106 전이성 세포까지 될 것이다. 종양 세포가 전형적으로 전파하는 위치에 2 개의 M-트랩 기구가 환자에 이식될 것이므로, 임상적 용도에서 M-트랩의 포화 능력은 2,000x106 전이성 세포까지 된다.
난소암 복막 전파의 마우스 모델
생체내 모델에서 기구의 종양 세포 포획 효능에 대한 M-트랩 기구의 각각의 요소(즉, 폴리우레탄 스캐폴드 및 유형 I 콜라겐 코팅)의 추가적 기여의 평가에 의해, M-트랩의 비-약리학적 작용 방식을 입증하였다. 종양 세포 포획 효능을 난소암 복막 전파의 쥣과 모델(SCID 모델)에서 1-주일 시점으로 평가하였다. 이 모델에서, 루시퍼라제 리포터 유전자를 안정적으로 발현하는 1x106 SKOV3 난소암 세포를 복막내 주사하였다. 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 전이의 패턴을 생물발광으로 분석하여 이 모델 시스템에서 자연적인 전이의 패턴을 결정하였다. 시험에서는 췌장 및 성선 지방 패드가 SKOV3 세포 이식의 자연적인 위치임을 보여주었다(도 14A). 대안으로서, M-트랩의 영향을 평가하기 위해, SKOV3 세포 주사 1 주일 전에 기구를 자연적인 전이의 위치와 상반되는 복막의 내벽에 수술로 이식하였다(도 14B).
총 32 마우스를 사용하여 이 모델에서 M-트랩의 효능 및 작용 방식을 평가하였다. 실험 그룹의 설명은 다음과 같다:
Figure pct00005
대조 그룹(n=8): 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사한다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 종양 세포 전파의 정상적인 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
Figure pct00006
공의 그룹(n=8): 비코팅 M-트랩 스캐폴드(폴리카보네이트 폴리우레탄 스캐폴드, 콜라겐 코팅 없음)를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 1 주일 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 동물을 희생시키고 종양 세포 전파의 패턴을 평가하였다.
Figure pct00007
M-트랩 저-용량 그룹(n=8): 최소 콜라겐 코팅을 갖도록 특별히 제조된 M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 1 주일 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 동물을 희생시키고 종양 세포 전파의 패턴을 평가하였다.
Figure pct00008
M-트랩 고-용량 그룹(n=8): 임상적 사용을 위해 디자인된 표적화된 콜라겐 코팅 수준을 갖는 M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 1 주일 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 동물을 희생시키고 종양 세포 전파의 패턴을 평가하였다..
도 15A에서 보는 바와 같이, 결과는 M-트랩 기구 내 독특한 위치에서 전이의 국지화 및 자연적인 전이의 초점의 박멸과 함께, M-트랩의 존재 중 전이성 난소 종양 세포의 전파 패턴이 완전히 개조되었음을 보여주었다. 더욱이, 생물발광 신호의 정량화는, 65%의 종양 세포가 공의 스캐폴드에 의해 포획되어, 주된 포획 물질로서 작용하는 비코팅 스캐폴드에서 비-약리학적 작용 방식을 확인하였다(도 15B). M-트랩 저용량 그룹에서는, 대략 80%의 종양 세포가 M-트랩에 의해 포획되어, 개선된 부착 능력을 보여주었다. 최종적으로, M-트랩 고용량 그룹(임상적 디자인)에서는, 주사된 종양 세포 100%가 M-트랩에 의해 포획되어, 최적의 부수적 부착 능력이 임상적 디자인에 의해 달성되었음을 나타낸다.
생리활성 단백질로서 표피 성장 인자( EGF )를 포함하는 생분해성 스캐폴드로 구성되는 두 비교 기구의 생체내 효능
도 16을 참고하여, 생리활성 단백질로서 표피 성장 인자(EGF)를 포함하는 생분해성 스캐폴드로 구성되는 두 비교 기구의 효능을 도 14에 기술한 생체내 모델에서 평가하였다. 스캐폴드로부터 EGF의 제어된 방출은 스캐폴드에서 종양 세포의 약리학적 포획을 위한 화학적유인의 구배를 생성하였다. 스캐폴드의 하나는, 하이드로겔 기술의 예로서, 25 mg의 잔타나(Xantana) 및 0.5 mL의 EGF 용액(40 mg/mL)을 용해시킨 후 750 mg 플루로닉(Pluronic) F 127을 첨가하여 제작하였다. 제2 스캐폴드는, 나노입자-기반의 기술의 예로서, 300 ㎕ H2O 중에 2.5 mg의 폴록사민 T1107 + 20 ㎍ 헤파린 + 20 ㎍ EGF를 용해시킨 후, 동결건조 및 400 ㎕의 아세토니트릴 + 20 mg의 PLGA에 재현탁한 다음, 4 mL 면실유 + 0.5% 레시틴 W/V의 첨가 후, 2 mL의 석유에테르로 아세토니트릴을 제거하고, 여과 및 동결건조하여 제작하였다. 두 기술의 효능은 도 14에 기술된 바와 같이 복막강에 수술로 이식한 후 평가하였다. 도 16에서 보여주는 바와 같이, 플루로닉+EGF(도 16A; n=2) 및 PLGA+EGF(도 16B; n=4) 두 기구에 의해 포획된 종양 세포의 정량화 및 대표적 이미지는 복막강에 전이된 난소 종양 세포의 부준적 포획을 야기하였다. 이는 복막강에서 종양 세포의 완전한 포획 및 결과로서 전이성 질환의 국지화를 위한 폴리우레탄 스캐폴드 + 유형 I 콜라겐 코팅을 기반으로 하는 M-트랩 기술의 경쟁적 이점을 보여주었다. 이 연구는 또한 M-트랩 기술의 부착성 비-약리학적 작용 방식이 복막강에서 전이성 종양 세포의 포획을 위한 화학주성 약리학적 기술보다 개선을 나타내는 것을 보여주었다.
M-트랩 종양 세포 포획 효능의 지속 가능성
또한 M-트랩의 차별된 작용 방식과 관련하여, 약리학적 경쟁 기구의 포획 능력 및 효과의 지속은 화학유인물질의 방출의 역학과 관련된다. 이론적으로, 스캐폴드로부터 이들 인자의 방출이 감소하면 화학적유인의 구배는 감소하고 포획 능력은 점진적으로 소실된다. M-트랩이 변하지 않은 비-약리학적 부착성 작용 방식을 통해 차별적으로 행동하므로, 이의 효능은 시간 경과에 따라 온전히 유지된다. 종양 세포를 포획하는 기구의 이러한 장-기간 지속성(지속 가능성)은, 난소암의 마우스 모델(SCID 마우스)에서 이식-후 1, 3 및 6 개월에 복막강에 전파하는 난소암 세포(SKOV3)를 포획하는 M-트랩의 효능을 평가하는 것에 의해 입증되었다.
실험 그룹의 설명은 다음과 같다:
Figure pct00009
M-트랩 그룹, 1 개월(n=4): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 1 개월 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 동물을 희생시키고 종양 세포 전파의 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
Figure pct00010
M-트랩 그룹, 3 개월(n=4): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 3 개월 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 동물을 희생시키고 종양 세포 전파의 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
Figure pct00011
M-트랩 그룹, 6 개월(n=4): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 6 개월 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 동물을 희생시키고 종양 세포 전파의 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
도 17에서 보여주는 바와 같이, M-트랩 기구는 각 시점에 전체 네(4) 동물에서 모든 전이성 세포를 포획하여, 전이성 난소 복막 전파의 생체내 모델에서 이식-후 1, 3 및 6 개월에 기구의 효능을 확인하였다.
복막 질환을 국지화하고 임의의 새로운 복막 전이를 박멸하는 M-트랩의 능력을, 이의 특정 작용 방식과 연계하여 지속적 방출 모델에서 입증하였다(도 18A-B에서 주사-후 M-트랩 모델). 또한, 기구의 의도된 임상적 사용을 모의실험한 난소암의 쥣과 모델에서의 다음 전임상 연구에서 입증된 바와 같이, 질환의 국지화는 생존에서 혜택을 야기하였다. 연구의 종점은 외양, 신체 기능, 환경, 행동, 절차-특이적 지표, 및 자유로운 관찰과 관련된 Directive 2010/63/EU 가이드라인에 따라, 마우스의 기능 상태의 저하로서 정의되었다. 일단 연구 종점에 도달하면, 표본을 희생시키고 생존 시간을 기록하였다. 추가로, 종양 세포 전파의 패턴을 생물발광으로 평가하고 조직학적 평가를 수행하였다.
실험 그룹의 설명은 도 18A에 도식적으로 나타내고, 다음과 같다:
대조 그룹(n=5): 2백 5십만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하여 M-트랩 간섭의 부재시 대규모 복막 암종증 및 자연적인 암세포 전파 패턴에서 생존 시간을 결정하였다.
M-트랩 그룹(n=5): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 수술적 이식 1 주일 후, 2백 5십만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 이 그룹은 복막 질환의 국지화 및 M-트랩 간섭에 기인하는 생존 혜택을 나타낸다.
재-수술 그룹(n=5): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 수술적 이식 1 주일 후, 2백 5십만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 개월 후, M-트랩 기구를 수술로 제거하였다. 이 그룹은 의도된 기구의 임상적 사용인, M-트랩 간섭 및 수술적 제거에 기인하는 생존 혜택을 나타낸다.
주사-후 M-트랩 그룹(n=5): 2백 5십만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하고 이들의 자연적인 위치로 전파되도록 하였다. 1 개월 후, M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 이 그룹은 1차 종양으로부터 방출된 종양 세포를 포획하여, 이에 의해 대규모 복막 암종증 및 정상적인 암세포 전파 패턴을 경감시키는 기구의 능력을 평가한다.
도 18B에서 대표적인 생체내 생물발광 이미지는 4 가지 연구 그룹에서 3 개월 후속 조치시 복막 전파의 상이한 패턴을 보여준다. 이러한 중간 사진은 질환을 효과적으로 국지화하는 M-트랩의 능력의 증거를 제공하고(M-트랩 그룹), 추가로 복막 질환의 박멸이 전이성 세포 포획 후 기구의 수술적 제거에 의해 달성될 수 있음을 보여준다(재-수술 그룹). M-트랩은 또한 1차 병변으로부터 전파된 세포를 포획할 수 있고(주사-후 M-트랩 그룹), 이에 의해 대조 그룹에서 보이는 대규모 복막 암종증을 경감시킨다. 도 18C 및 표 2에서 보여주는 바와 같이, M-트랩은 생존 결과에 유의성 있는 영향을 갖는데; Kaplan-Meyer 생존 곡선은 대조 그룹 마우스가 101 일(~3.2 개월)에 종점에 재현가능하게 도달한 것을 보여준다. 주사-후 M-트랩 그룹에서 동물들은 평균 129 일(~4.3 개월) 후 연구 종점에 도달하여, 임의의 추가적 간섭(즉, 재수술)이 없이 대조 그룹에서 보이는 복막 암종증을 경감시키는 M-트랩의 능력을 나타낸다. M-트랩 그룹에서 동물들은 평균 161.5 일(~5.4 개월) 후에 연구 종점에 도달하여, 질환의 국지화의 유리한 효과를 추가로 보여준다. 최종적으로, 재-수술 그룹에서 마우스는 5-개월 시점에서 연구 종점에 도달하지 못하여, 의도된 M-트랩의 임상적 사용과 관련된 유의성 있는 생존 혜택을 나타낸다. 도 18D에서 조직학은 M-트랩 기술에 의한 질환의 국지화 및 전이성 종양 세포의 포획과 관련하여 복막 암종증의 박멸을 확인하였다.
Figure pct00012
화학요법의 존재시 M-트랩 종양 세포 포획 효능
복막 질환의 국지화를 야기하는 차별적인 작용 방식에 기인하여, 난소암의 마우스 모델(SCID 마우스)에서 복막강에 전파되는 난소암 세포(SKOV3)를 포획하는 M-트랩의 효능은, 복막내 투여되는 IC50 투여량의 표준 화학요법제(카보탁솔, 파클리탁셀+카보플라틴의 조합)의 존재시에도 입증되었다. 기구는 환자들이 복막내(IP) 화학요법을 받는 동안 환자에 이식될 것이기 때문에, 이 연구는 표준 IP 화학요법제 요법의 존재시 기구 효능을 입증하는 데 매우 중요하였다.
총 16 마리의 마우스를 이 연구에 사용하였다. 실험 그룹의 설명은 다음과 같다:
대조 그룹(n=3): 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하여 암세포 전파의 정상적인 패턴을 평가하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 종양 세포 전파의 패턴을 생체내 이미징 시스템을 사용하여 생물발광으로 평가하였다.
대조 IC50 그룹(n=3): 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 24 시간 후, IC50 용량의 카보탁솔을 투여하였다. 종양 세포 주사 및 화학요법 1 주일 후, 종양 세포 전파의 패턴을 평가하였다.
M-트랩 그룹(n=5): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 수술적 이식 1 주일 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 종양 세포 전파의 패턴을 평가하였다.
M-트랩 IC50 그룹 (n=5): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 수술적 이식 1 주일 후, 1백만 루시퍼라제-발현 SKOV3 세포를 복막내 주사하였다. 24 시간 후, IC50 용량의 카보탁솔을 투여하였다. 종양 세포 주사 및 화학요법 1 주일 후, 종양 세포 전파의 패턴을 평가하였다.
나타낸 바와 같이, 연구 결과는 전이의 패턴(도 19A)이나 종양 세포 생존 백분율(도 19B) 어느 것도 화학요법의 존재로 변형되지 않은 것을 보여주어, 진행된 난소암의 치료에 사용되는 표준 복막내 화학요법(파클리탁셀+카보플라틴)의 존재시 M-트랩 효능을 나타낸다.
상이한 난소암 세포를 포획하는 M-트랩의 생체내 효능
3 가지 추가 난소암 세포 유형을 포획하는 M-트랩의 효능을 이식 1 주일 후에 난소암 복막 전파의 쥣과 모델에서 SKOV3 선암 세포주에 추가하여: TOV112(장액 기원); OV90(자궁내막 기원); 및 난소암 환자의 복수액으로부터 분리된 1차 암세포에 대하여 평가하였다.
실험 그룹의 설명은 다음과 같다:
TOV112 대조 그룹(n=3): 1백만 루시퍼라제-발현 TOV112 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 TOV112 세포 전파의 정상적 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
TOV112 M-트랩 그룹(n=3): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 1 주일 후, 1백만 루시퍼라제-발현 TOV112 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 TOV112 세포 전파의 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
OV90 대조 그룹(n=3): 1백만 루시퍼라제-발현 OV90 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 OV90 세포 전파의 정상적 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
OV90 M-트랩 그룹(n=3): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 1 주일 후, 1백만 루시퍼라제-발현 OV90 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 OV90 세포 전파의 패턴을 생물발광으로 평가하였다.
1차 세포 대조 그룹(n=3): 난소암 환자의 복수액으로부터 분리한, 형광 표지 Did로 표지된 1백만의 1차 배양 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 종양 세포 전파의 정상적 패턴을 형광발광으로 평가하였다.
1차 세포 M-트랩 그룹(n=3): M-트랩 기구를 마우스의 복막 내벽에 수술로 이식하였다. 1 주일 후, 난소암 환자의 복수액으로부터 분리한, 형광 표지 Did로 표지된 1백만의 1차 배양 세포를 복막내 주사하였다. 종양 세포 주사 1 주일 후, 마우스를 희생시키고 종양 세포 전파의 패턴을 형광발광으로 평가하였다.
도 20에 나타낸 대표적 이미지는 임상적으로 관련된 상이한 난소암 세포를 포획하는 M-트랩 기술의 보편성을 입증하였다. M-트랩 기구(우측 패널)는 TOV112, OV90 및 1차 난소암 세포의 대조 그룹(좌측 패널)에서 보이는 복막 전파의 패턴을 완전히 개조하였다. 각 그룹으로부터의 생물발광/형광발광 신호의 정량화는 복막강에서 전파하는 모든 전이성 난소 세포를 포획하는 M-트랩의 능력을 확인한다.
M-트랩 종양 증식 위험
M-트랩 기구의 사용으로 인한 종양 성장 및 증식의 위험을 쥣과의 피하 종양 모델에서 평가하였다. 이 연구는 피하 SKOV3 세포 종양이 3 가지 상이한 조건 하에 마우스에서 생성되고, 2 주 및 4 주에 생물발광 신호의 정량화로 종양 성장 및 증식을 평가하는 생체내 비교 분석이었다. 각 동물에서 생성된 3 가지 상이한 종양 조건은 도 21A에 묘사되고 다음과 같이 기술된다:
종양 음성 대조(PBS): 50 마이크로리터의 인산염 완충 식염수(PBS)에 재현탁된 2백 5십만 SKOV3 세포를 각 표본의 우측 하부 등 부위로 주사. PBS 부문은 자연적인 기저 환경 및 원생 발암 가능성을 나타낸다.
종양 양성 대조( Matrigel ): 50 마이크로리터의 Matrigel에 재현탁된 2백 5십만 SKOV3 세포를 각 표본의 상부 등 부위(목)로 주사. Matrigel은 많은 조직에서 발견되는 복잡한 세포외 환경과 유사한 표준 단백질 혼합물이다. Matrigel 부문은 종양 성장의 촉진에 가장 유리한 조건을 나타낸다.
종양 시험 기구(M-Trap): M-트랩 기구 내에 2백 5십만 SKOV3 세포의 접종 및 이어서 각 표본의 좌측 하부 등 부위로 접종된 M-트랩 기구의 이식.
도 21B에 나타낸 바와 같이, M-트랩은 쥣과의 피하 종양 모델에서 세포 포획에 따른 종양 성장에 기여하지 않는다. 2 및 4 주일 후, 종양 성장의 정량화는 음성 대조(PBS 그룹)와 유사한 증식, 그리고 양성 대조(Matrigel 그룹)보다 유의성 있게 더 낮은 값을 보였다.
M-트랩 기술은 난소암 전파의 생체내 모델에서 전이성 종양 세포를 효율적으로 포획한다
이들 증거를 난소암 전파 및 복막 전이 이식을 모방하는 생체내 마우스 모델로 옮기기 위해, 루시퍼라제 리포터 유전자를 안정적으로 발현하는 1x106 SKOV3 세포(Steinkamp et al., 2013 Front Oncol 3, 97)를 복막내 주사하였다. 1 주일 후, 생물발광으로 평가한 주된 자연적인 복막 전파의 패턴은 췌장 및 성선 지방 패드를 SKOV3 세포 이식의 우선적 위치로 보여주었다. M-트랩이 복막 전이의 자연적인 초점과 경쟁하고 복막강 내에서 전파하는 세포를 포획하는지 여부를 평가하기 위해, 자연적인 복막 이식의 패턴을 Biomerix 3D 스캐폴드 또는 포획 물질로서 콜라겐으로 코팅된 Biomerix 3D 스캐폴드의 이식에서 생성된 것과 비교하였다. 이를 위해, 기구(스캐폴드 단독 또는 M-트랩)를 자연적인 전이 위치로서 췌장 및 성선 지방 패드와 상반되는 복막의 내벽에 이식하였다. 1 주일 후, SKOV3 세포를 복막내 주사하고 전이의 국지화를 주사 7 일 후에 평가하였다. 놀랍게도, 250 ㎍ 콜라겐으로 장식된 Biomerix 스캐폴드로 구성되는 M-트랩 기구의 존재 중에서 전이성 난소 종양 세포의 전이 패턴은 완전히 개조되어, 콜라겐을 갖는 스캐폴드 내 독특한 초점에서의 전이의 국지화 및 보통의 전이 위치의 박멸을 가져왔다. SKOV3 세포 복막 이식의 자연적인 패턴(대조), 그리고 콜라겐이 없는 Biomerix 스캐폴드(스캐폴드) 및 콜라겐이 있는 M-Trap 기구(M-트랩)에 의해 생성되는 것에 대한 일련의 그룹 당 3 마우스에서의 생물발광 신호의 정량화는, 난소암 전파의 마우스 모델에서 복막강 내에 전파하는 종양 세포를 포획하고 전이의 패턴을 완전히 개조하는 M-트랩의 능력을 확인하였다(p<0.0001).
유사한 결과는 세포 부착 피브로넥틴에 포함되는 세포외 매트릭스 단백질로 코팅된 Biomerix 스캐폴드로 구성되는 M-트랩 기구로 시험관내 및 생체내 둘 다에서 얻어졌다. 스캐폴드를 장식하는 증가하는 농도의 피브로넥틴은 체강횡단 복막 흐름을 모방한 시험관내 동적 궤도 분석에서 용량 의존성 방식으로 SKOV3 세포를 포획할 수 있었다(도 22, 패널 A). M-트랩 기구의 콜라겐 부착 특성과 유사하게, Biomerix 스캐폴드의 피브로넥틴 코팅은 도 22C 패널에서 정량화되듯이 거의 모든 전이성 종양 세포가 M-트랩 기구 내에 포획되어(M-트랩 기구에서 SKOV3 세포 임플란트의 생물발광 이미지; 도 22 패널 B), 난소 전파의 생체내 모델에서 복막 이식의 완전한 개조 패턴을 야기하였다.

Claims (37)

  1. 전이성 암의 치료 및/또는 예방에 사용하기 위한, 전이성 종양 세포 전파 조절 물질로서. 상기 종양 세포 전파 조절 물질은 세포외 매트릭스(ECM) 단백질 또는 부착(adhesion) 분자 및 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스를 포함하는 것인 물질.
  2. 전이성 암의 치료 및/또는 예방을 위한, 전이성 종양 세포 전파 조절 물질의 용도로서, 상기 종양 세포 전파 조절 물질은 세포외 매트릭스 단백질 또는 부착 분자 및 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스인, 용도.
  3. 전이성 암의 치료 및/또는 예방을 위한 약제 또는 기구의 제조용으로서의 전이성 종양 세포 전파 조절 물질의 용도로서, 상기 전이성 종양 세포 전파 조절 물질은 세포외 매트릭스 단백질 또는 부착 분자 및 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스인, 용도.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 세포외 매트릭스(ECM) 단백질 또는 부착 분자는 콜라겐, 피브로넥틴, 엘라스틴 및 피브릴린을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것인, 물질 또는 용도.
  5. 제4항에 있어서, 세포외 매트릭스(ECM) 단백질 또는 부착 분자는 콜라겐인, 물질 또는 용도.
  6. 제5항에 있어서, 콜라겐은 섬유상 유형 I 소 콜라겐(fibrillar Type I bovine collagen)인, 물질 또는 용도.
  7. 제6항 또는 제7항에 있어서, 스캐폴드 내에 적재되는 총 콜라겐은 약 0.01 내지 약 0.2 mg 콜라겐/㎣ 스캐폴드인, 물질 또는 용도.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 스캐폴드 내에 적재되는 총 콜라겐은 적어도 0.03 mg 콜라겐/㎣ 스캐폴드인, 물질 또는 용도.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 세포외 매트릭스 단백질 또는 부착 분자는 동결건조된 것인, 물질 또는 용도.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 세포외 매트릭스 단백질 또는 부착 분자는 공유적으로 가교된 분자의 입자를 포함하는, 물질 또는 용도.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 세포외 매트릭스 단백질 또는 부착 분자는 약 5 내지 약 100 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는, 물질 또는 용도.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전이성 종양 세포 전파 조절 물질은 세포 부착 분자 또는 세포 부착을 촉진하거나 전이성 종양 세포의 이식을 위한 우선적 위치(preferential site)를 생성하는 임의의 분자를 포함하는, 물질 또는 용도.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스는 다공성 및/또는 3D 스캐폴드인, 물질 또는 용도.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 화학요법제를 추가로 포함하는, 물질 또는 용도.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 종양 세포는 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포와 같은 전이성 종양 세포인, 물질 또는 용도.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질 또는 용도는 암 전이의 치료 및/또는 예방을 위한 것인, 물질 또는 용도.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암은 유방암, 대장암, 췌장암, 신장암, 전립선암, 요로상피암, 식도암, 두경부암, 간세포암, 중피종, 카포시 육종(Kaposi's sarcoma), 난소암, 연조직 육종, 신경교종, 흑색종, 소-세포 및 비-소-세포 폐암, 자궁내막암, 기저 세포 암종, 요로상피관의 이행 세포 암종, 자궁경부암, 자궁내막암, 위암, 방광암, 자궁 육종, 다발성 골수종, 연조직 및 골 육종 및 담관암종을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것인, 물질 또는 용도.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 복막강의 암의 치료 및/또는 예방을 위해 사용하기 위한, 물질 또는 용도.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질 또는 산물은 복막암의 치료 및/또는 예방을 위해 대상의 복부에 이식하기 위한 것인, 물질 또는 용도.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 종양 세포, 특히 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포와 같은 전이성 종양 세포를 유인하는 것인, 물질 또는 용도.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종양 세포가 상기 물질에 의해 유인 및/또는 포획되면 제거 또는 불활성화되는, 물질 또는 용도.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 종양 세포 전파 조절 물질을 대상에게 투여하는 것을 포함하는, 대상에서 종양 세포, 특히 순환 종양 세포, 전파된 종양 세포 또는 1차 종양으로부터 전파된 임의의 세포와 같은 전이성 종양 세포를 유인 및/또는 포획하는 방법.
  23. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 종양 세포 전파 조절 물질을 필요로 하는 대상에게 투여하는 것을 포함하는, 암, 특히 전이성 암을 치료 및/또는 예방하는 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 암은 유방암, 대장암, 췌장암, 신장암, 전립선암, 요로상피암, 식도암, 두경부암, 간세포암, 중피종, 카포시 육종(Kaposi's sarcoma), 난소암, 연조직 육종, 신경교종, 흑색종, 소-세포 및 비-소-세포 폐암, 자궁내막암, 기저 세포 암종, 요로상피관의 이행 세포 암종, 자궁경부암, 자궁내막암, 위암, 방광암, 자궁 육종, 다발성 골수종, 연조직 및 골 육종, 담관암종 및 이로부터 전파되는 암을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암은 복막강의 암 또는 복막강으로 전파되는 암인, 방법.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암은 복막암이고 상기 물질은 대상의 복부에 이식되는, 방법.
  27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 유인 및/또는 포획된 종양 세포를 제거 또는 불활성화시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스는 우레아와 가교되는, 방법.
  29. 전이성 종양 세포 전파 조절 물질을 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    ECM 단백질의 현탁 용액을 제조하고;
    상기 ECM 단백질의 용액 내에서 포화에 의해 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스를 코팅하고; 그리고
    상기 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스 내에서 ECM 단백질을 동결건조하여 전이성 종양 세포 전파 조절 물질을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 ECM 단백질은 코팅 전에 더 작은 입자 크기로 극저온 분쇄되는, 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 ECM 단백질은 약 10 내지 20 마이크론의 평균 입자 크기로 분쇄되는, 방법.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ECM 단백질의 용액은 ECM 단백질 및 탈이온수의 용액이고, 상기 용액 중 ECM 단백질의 양은 약 30 내지 약 80 mg ECM 단백질/g 물(water)인, 방법.
  33. 제29항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리우레탄 매트릭스는 상기 ECM 단백질 용액 유체의 표면 하에서 반복되는 기계적 압축에 의해 포화되는, 방법.
  34. 제29항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질이 동결된 후 진공 하에서 승화를 이용하는 동결건조 공정을 통해 건조가 이루어지는, 방법.
  35. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ECM 단백질을 가교시키는 것을 추가로 포함하는, 방법.
  36. 제29항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 ECM 단백질은 콜라겐인, 방법.
  37. 선택적으로 첨부된 도면을 참고하여, 본원에 실질적으로 기술된 물질, 용도 또는 방법.
KR1020167033575A 2014-04-30 2015-04-30 물질, 산물 및 용도 KR20160147036A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14382160 2014-04-30
EP14382160.1 2014-04-30
GB1501474.9 2015-01-29
GBGB1501474.9A GB201501474D0 (en) 2015-01-29 2015-01-29 Agent, product and use
PCT/EP2015/059602 WO2015166089A2 (en) 2014-04-30 2015-04-30 Agent, product and use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160147036A true KR20160147036A (ko) 2016-12-21

Family

ID=53199939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167033575A KR20160147036A (ko) 2014-04-30 2015-04-30 물질, 산물 및 용도

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10111935B2 (ko)
EP (1) EP3137112A2 (ko)
JP (1) JP2017514902A (ko)
KR (1) KR20160147036A (ko)
CN (1) CN106573061A (ko)
AU (1) AU2015254542A1 (ko)
BR (1) BR112016025333A2 (ko)
CA (1) CA2946948A1 (ko)
WO (1) WO2015166089A2 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108410986B (zh) * 2018-02-26 2021-06-22 中国人民解放军总医院 Cdh6促进骨肉瘤生长和转移
CN108795867A (zh) * 2018-06-05 2018-11-13 华东理工大学 用于构建结肠癌细胞腹膜转移体外三维模型的方法
US20220403026A1 (en) * 2019-09-18 2022-12-22 The Regents Of The University Of California Implantable scaffolds and uses thereof for immunotherapy and other uses
JP2022086456A (ja) * 2020-11-30 2022-06-09 日本光電工業株式会社 癌細胞捕集用多孔質体
US20240026434A1 (en) * 2022-07-22 2024-01-25 New England Biolabs Lyophilization Sciences Ltd. Lyophilized compositions, materials, and methods
CN117065096B (zh) * 2023-10-17 2023-12-22 山东瑞安泰医疗技术有限公司 一种生物膜的快速制备方法及其应用

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4776173A (en) 1985-12-20 1988-10-11 Angio-Medical Corporation Method for extracting a substance from animal derived material
US5153067A (en) 1989-10-06 1992-10-06 Showa Denko K.K. Collagen powder having good dispersion stability and use thereof as leather-like surface layer-forming agent
FR2827872A1 (fr) 2001-07-30 2003-01-31 Roussy Inst Gustave Vesicules membranaires de fluide biologique preleve in vivo, leur preparation et utilisation dans la stimulation d'une reponse immunitaire
AU2003291002A1 (en) * 2002-11-15 2004-06-15 Chiron Corporation Methods for preventing and treating cancer metastasis and bone loss associated with cancer metastasis
US20050043585A1 (en) * 2003-01-03 2005-02-24 Arindam Datta Reticulated elastomeric matrices, their manufacture and use in implantable devices
CN101193623A (zh) 2003-05-15 2008-06-04 柏尔迈瑞克斯公司 可植入的网状弹性基质的制造和应用
US20070190108A1 (en) * 2004-05-17 2007-08-16 Arindam Datta High performance reticulated elastomeric matrix preparation, properties, reinforcement, and use in surgical devices, tissue augmentation and/or tissue repair
US9770535B2 (en) * 2007-06-21 2017-09-26 President And Fellows Of Harvard College Scaffolds for cell collection or elimination
US8940331B2 (en) 2008-11-22 2015-01-27 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Hydrogels, methods of making hydrogels, methods of using hydrogels, and methods of isolating, trapping, attracting, and/or killing cancer cells
US20120322685A1 (en) 2010-01-25 2012-12-20 Condeelis John S Device for collecting and analyzing migratory tumor cells
JP5894989B2 (ja) 2010-08-04 2016-03-30 ジョージア テック リサーチ コーポレイション 癌細胞を摘出するための装置、システム、及び方法
KR20140059786A (ko) * 2011-09-01 2014-05-16 노파르티스 아게 골암의 치료에 사용하기 위한 또는 골 내로의 원발성 암 세포의 전이성 파종을 예방하기 위한 pi3k 억제제
US20140072510A1 (en) 2012-09-13 2014-03-13 Northwestern University Synthetic Scaffolds for Metastasis Detection
EP2908862B1 (en) * 2012-10-20 2018-03-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Cancer cell trap
GB201301571D0 (en) 2012-11-27 2013-03-13 Fundanci N Pedro Barri De La Maza Product and use

Also Published As

Publication number Publication date
AU2015254542A1 (en) 2016-11-17
WO2015166089A2 (en) 2015-11-05
CA2946948A1 (en) 2015-11-05
EP3137112A2 (en) 2017-03-08
US10111935B2 (en) 2018-10-30
BR112016025333A2 (pt) 2017-08-15
JP2017514902A (ja) 2017-06-08
WO2015166089A9 (en) 2016-01-21
CN106573061A (zh) 2017-04-19
WO2015166089A3 (en) 2016-03-10
US20170049860A1 (en) 2017-02-23
US20170246258A2 (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Whitaker et al. Immunomodulatory biomaterials for tissue repair
Rai et al. Recent strategies in cartilage repair: a systemic review of the scaffold development and tissue engineering
KR20160147036A (ko) 물질, 산물 및 용도
Wang et al. The restoration of full-thickness cartilage defects with BMSCs and TGF-beta 1 loaded PLGA/fibrin gel constructs
Kutikov et al. Biodegradable PEG-based amphiphilic block copolymers for tissue engineering applications
JP4624800B2 (ja) 細胞の成長を促進するための工学設計骨格
EP2793962B1 (en) Process for modifying the surface morphology of a medical device
JP6118905B2 (ja) 心臓修復パッチの新しいスキャフォールド
ES2659489T3 (es) Malla polimérica con permeabilidad selectiva, para la reparación y la regeneración de tejidos
JP2022017400A (ja) 心血管移植片
Chen et al. A novel elastic and controlled-release poly (ether-ester-urethane) urea scaffold for cartilage regeneration
Liu et al. Functionalized strategies and mechanisms of the emerging mesh for abdominal wall repair and regeneration
Zhu et al. Interactions at engineered graft–tissue interfaces: A review
JP7132619B2 (ja) 強化骨足場材料
US10022400B2 (en) Methods of capturing tumor cells
Amr et al. Speculations on the use of marine polysaccharides as scaffolds for artificial nerve ‘side-’grafts
Hernáez Estrada The Use of Mesenchymal Stromal Cells and Tissue-Engineered Blood Vessels for Seamless Implant Integration
Birajdar et al. Silk fibroin: A boon to pharmaceutical and biomedical applications
Malhotra Improving Matters of the Heart: The Use of Select Pharmaceutical Polymers in Cardiovascular Intervention
Tombuloglu et al. Materials for articular cartilage regeneration
Rothuizen Tissue engineered blood vessels for hemodialysis vascular access
Izadifar Development of nanoparticle rate-modulating and synchrotron phase contrast-based assessment techniques for cardiac tissue engineering
Motta et al. Hydrogels in Cartilage Tissue Engineering
Stocco Tailored PVA/ECM scaffolds for focal articular cartilage defects
Ragetly Chitosan fibrous scaffolds for cartilage tissue engineering