JP6300819B2 - 柔軟な組織マトリックス - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、その開示全体が参照によって本明細書に組み入れられる「柔軟な組織マトリックス」と題する２０１２年１１月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／７２７，４５４号の優先権を主張する。

本開示は一般に生体組織の修復のための組織マトリックス、足場及び支持体に関する。

組織の増殖伝導性特性及び／又は増殖誘導性特性であって、自己の組織のそれに似ている組織の増殖伝導性特性及び／又は増殖誘導性特性を提供する生体適合性マトリックスに対する臨床的な要求が存在する。さらに、大量に容易に製造することができ、骨、軟骨、結合組織及び軟組織を含む種々の組織における使用に好適であるそのようなマトリックスに対するニーズが存在する。

ある特定の代用骨が利用できるが、乏しい吸収性及び物理的処置に対する乏しい応答を特徴とする材料から一般的に成り、それがその使用及びＸ線写真の評価を複雑にしている。他のマトリックスも説明されているが、乏しい柔軟性を示し、外科施設で通常直面する常温での外科処置の間操作するのが難しい。骨、軟骨、結合組織及び／又は軟組織のような組織の修復に役立ち、構造的な完全性を維持し、手術の間使用する場合しなやかで且つ柔軟性である生体適合性の組織マトリックスに対するニーズが残っている。

態様の1つでは、本開示は、ヒアルロン酸ポリマーに絡ませたポリマーと柔軟剤を含む、生体組織の修復を支援するためのマトリックスを提供し、その際、該マトリックスは（ｉ）手術室で通常見いだされる温度で操作する場合の柔軟性、耐圧縮性及び適合性の保持、（ｉｉ）生体内又は生体外での細胞の増殖を支援する能力を特徴とする。

別の態様では、本開示は、二重溶媒エマルションの工程によってヒアルロン酸ポリマーに絡ませた高分子量ポリマーを含み、任意でさらに、ヒアルロン酸ポリマーに絡ませた少なくとも１つの柔軟剤を含む生体組織の修復を支援するための柔軟なマトリックスを提供し、その際、該マトリックスは（ｉ）手術の間に操作される場合の柔軟性、耐圧縮性及び適合性の保持、及び（ｉｉ）生体内又は生体外での細胞の増殖を支援する能力を特徴とする。マトリックスでは、高分子量ポリマーは、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸とポリカプロラクトンのコポリマー、ポリグリコール酸とカプロラクトンのコポリマー、ポリカプロラクトンとポリ乳酸及びポリグリコール酸双方とのコポリマー、又はそれらの任意の組み合わせであることができる。非限定の例となる組織マトリックスでは、高分子量ポリマーはポリカプロラクトンを含む。組織マトリックスはヒアルロン酸ポリマーに絡ませたポリエステルポリマーをさらに含むことができる。ポリエステルポリマーはポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸とポリグリコール酸のコポリマー、又はそれらの任意の組み合わせであることができる。柔軟なマトリックスでは、全ポリマーは高分子量ポリマーと存在するいずれのポリエステルポリマーを含むことができ、全ポリマー及びヒアルロン酸ポリマーは、約９９：１〜約１：９９（全ポリマー：ヒアルロン酸ポリマー）の重量対重量比でマトリックスにて配合することができる。非限定の例となる組織マトリックスでは、全ポリマー及びヒアルロン酸ポリマーは、約５：１〜約１０：１の重量対重量比でマトリックスにて配合される。

本明細書で記載されるような柔軟なマトリックスでは、ヒアルロン酸ポリマーを酸化することができ、及び／又は共有結合で架橋することができる。

高分子量ポリマー及びポリエステルポリマーはポリマーブレンドとして調製することができる。柔軟なマトリックスは、非限定例にて、ポリ乳酸とポリカプロラクトンのポリマーブレンド、ポリグリコール酸とポリカプロラクトンのポリマーブレンド、又はＰＬＧＡとポリカプロラクトンのポリマーブレンドを含むことができる。追加のポリエステルポリマーのいずれかを、約９５：５〜約１：９、好ましくは約９：１〜約１：９、さらに好ましくは約３：１〜約７：３の重量対重量比（ポリエステルポリマー：高分子量ポリマー）にて高分子量ポリマーと配合することができる。ポリ乳酸とポリカプロラクトンを含む組織マトリックスでは、ポリ乳酸及びポリカプロラクトンは、約９５：５〜約１：９（ポリ乳酸：ポリカプロラクトン）、さらに好ましくは約３：１〜約７：３、一層さらに好ましくは約７：３の重量対重量比でポリエステルブレンドにて配合することができる。ポリグリコール酸とポリカプロラクトンを含む組織マトリックスでは、ポリグリコール酸及びポリカプロラクトンは、約９：１〜約１：９（ポリカプロラクトン＋ポリグリコール酸）の重量対重量比でポリエステルブレンドにて配合することができる。ポリ乳酸と（ポリカプロラクトン＋ポリグリコール酸）のコポリマーとを含む組織マトリックスでは、ポリ乳酸及び（ポリカプロラクトン＋ポリグリコール酸）のコポリマーは、約９：１〜約１：９、好ましくは約３：１〜約７：３の重量対重量比で配合することができる。ＰＬＧＡとポリ乳酸及びポリカプロラクトンのコポリマー（ＰＬＣＬ）とを含む組織マトリックスでは、ＰＬＧＡ及びＰＬＣＬは約９５：５〜１：９の重量対重量比で、好ましくは約９：１〜約１：９の重量対重量比で配合することができる。

本明細書で記載される任意のマトリックスはさらに、本明細書で記載されるような１以上の柔軟剤及び／又は１以上の増殖因子を含むことができる。柔軟なマトリックスでは、全ポリマーは高分子量ポリマーと存在するいずれのポリエステルポリマーを含むことができ、マトリックスにおける全ポリマーの柔軟剤に対する重量対重量比は約９：１〜約９９：１であることができる。柔軟剤は、クエン酸トリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸トリブチル、クエン酸トリメチル、クエン酸トリヘキシル、クエン酸アセチルトリヘキシル、クエン酸トリオクチル、クエン酸アセチルトリオクチル又はそれらの混合物から選択することができる。或いは、マトリックスはさらに、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、トリアセチン又はそれらの混合物から選択される柔軟剤を含み得る。クエン酸トリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸トリブチル、クエン酸トリメチル、クエン酸トリヘキシル、クエン酸アセチルトリヘキシル、クエン酸トリオクチル、クエン酸アセチルトリオクチル又はそれらの混合物から選択される柔軟剤を含むマトリックスでは、ポリマーの柔軟剤に対する比は、たとえば、約９：１〜９９：１であることができる。ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、トリアセチン又はそれらの混合物から選択される柔軟剤を含むマトリックスでは、ポリマーの柔軟剤に対する比は、たとえば、約９：１〜９９：１であることができる。マトリックスは、たとえば、クエン酸トリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸トリブチル、クエン酸トリメチル、クエン酸トリヘキシル、クエン酸アセチルトリヘキシル、クエン酸トリオクチル、クエン酸アセチルトリオクチル又はそれらの混合物から選択される１つと、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、トリアセチン又はそれらの混合物から選択される１つとを含む２つの柔軟剤の組み合わせを含んでもよく、そのマトリックスでは、組み合わせにおけるポリマーの柔軟剤に対する重量比は、約９：１〜約９９：１であることができる。

ヒツジの内側大腿顆における円状欠損の導入、及びその欠損へのマトリックスの導入を説明する図である。 円状欠損とマトリックス挿入物の導入の３ヵ月後のヒツジの内側大腿顆における肉眼的形態を説明する図である。 硝子軟骨及び骨の修復の実証を含む、円状欠損とマトリックス挿入物の導入の３ヵ月後のヒツジにおける骨軟骨組織の組織学的な分析を説明する図である。 円状欠損とマトリックス挿入物の導入の３ヵ月後のヒツジにおける挿入物界面における軟骨内骨形成を説明する図である。 円状欠損とマトリックス挿入物の導入の６ヵ月後のヒツジの内側大腿顆における肉眼的形態を説明する図である。 円状欠損とマトリックス挿入物を与えられた３ヵ月後の大腿顆と比べてさらに広範な硝子軟骨及び骨の修復の実証を含む、円状欠損とマトリックス挿入物の導入の６ヵ月後のヒツジにおける骨軟骨組織の組織学的な分析を説明する図である。

本開示は、ある特定の高分子量ポリマーから構成され、任意で低分子の柔軟剤を含む、組織修復を支援する新しい改善された組織マトリックスを記載する。記載されるのはまた、マトリックスを調製する方法、組織の増殖及び修復を促進するためのマトリックスの使用方法、及び組織修復を支援するために薬物を製造するためのマトリックスの使用である。

Ａ．定義
この節及び本明細書における開示全体で使用されるような節の見出しは限定することを意図するものではない。

本明細書で使用されるとき、単数形態「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」には、文脈が別途明瞭に指示しない限り、複数の指示対象が含まれる。本明細書における数字範囲の引用については、同じ程度の正確さを伴ってその間に介在する各数が明白に企図される。たとえば、範囲６〜９については、６及び９に加えて数７及び８が企図され、範囲６．０〜７．０については、数６．０、６．１、６．２、６．３、６．４、６．５、６．６、６．７、６．８、６．９及び７．０が明白に企図される。

用語「絡み合い」及び関連する用語は本明細書で使用されるとき、重複濃度を上回る溶融物又は濃縮溶液におけるポリマーの状態を指し、その際、ポリマーは互いに貫通し合い、分子の動きは各分子を取り囲む「仮想的なチューブ」に沿った動作に拘束され、すなわち、他の分子鎖による分子の動きの位相的な拘束となる。たとえば、用語「レプテーション」は、ポリマー溶融物又は濃縮されたポリマー溶液にて互いに絡み合う長い直鎖高分子の熱運動を説明するのに使用されている。

本明細書で記載される方法は当業者に周知の実験室技法を利用し、手引きは、たとえば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊ．ら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，第３版、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎ．Ｙ．，２００１；Ｓｐｅｃｔｏｒ，Ｄ．Ｌ．ら、Ｃｅｌｌｓ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ， Ｎ．Ｙ．，１９９８；及びＨａｒｌｏｗ，Ｅ．，Ｕｓｉｎｇ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎ．Ｙ．，１９９９のような実験室マニュアル、並びにたとえば、Ｈｅｄｒｉｃｋｓｏｎら、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第３版、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７０のような教科書にて見いだすことができる。

Ｂ．柔軟な組織マトリックス
ある特定の絡み合ったポリエステル／多糖類から成る組織修復マトリックスは、その開示が全体として参照によって本明細書に組み入れられる米国特許第８，１９２，７５９号及び同第８，５１２，７３０号にて記載されている。それに対して、本明細書で記載される組織マトリックスは、ヒアルロン酸に絡ませたポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、又はＰＬＡとＰＧＡのコポリマー（ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド、ＰＬＡ−ＰＧＡ、又はＰＬＧＡ）のみから成る組織マトリックスを実質的に改善する。

手短には、本発明者らは組織マトリックスに高分子量ポリカプロラクトンポリマーを上手く組み入れている。驚くべきことに、高分子量ポリカプロラクトンポリマーは本明細書で記載されるようなヒアルロン酸ポリマーに絡ませた場合、たとえば、ヒアルロン酸ポリマーに絡ませたＰＬＡ、ＰＧＡ又はＰＬＧＡのようなポリエステルポリマーのみで構成される組織マトリックスに比べて以下の有益な態様：（１）マトリックスの耐圧縮性を保持しながらの、手術室で普通直面する温度（約１８℃〜約２１、２２、２３又は２４℃）での高い柔軟性；（２）組織再生の時間尺度に対して良好な溶解性を維持しながらの生理的温度での高い水性吸収；及び（３）マトリックスの小片上の光沢のある面の出現の低下、を伴ったマトリックスを形成し、たとえば、ＰＬＡ、ＰＧＡ又はＰＬＧＡのようなポリエステルポリマーのみを組み入れる他のマトリックスでは製造工程の間に一方の表面からのヒアルロン酸の移動を生じる。１以上の柔軟剤をマトリックスに組み入れて柔軟性をさらに高めることができる。

本明細書で記載される組織マトリックスの観察される改善された柔軟性は手術環境において組織マトリックスをさらに処理する又は操作する必要性を回避する又はできるだけ少なくする。それに対して、ＰＧＡ、ＰＬＡ又はＰＬＧＡのみを使用し、添加される柔軟剤を欠いている組織マトリックスは日常の手術条件下では相対的に脆性であるので、使用を円滑にするには何らかの形態の追加の加熱を必要とする。理論に束縛されないで、さらに、本明細書で記載される改善された組織マトリックスの高い吸収性は、細胞成分を吸収し、付着させるこれらマトリックスの改善された能力及びさらなる組織形成に関連し得ると考えられる。

生体組織の修復を支援する柔軟な組織マトリックスは、ヒアルロン酸ポリマーに絡ませた１以上の高分子量ポリマー及び任意で１以上の柔軟剤を含む。柔軟剤及び高分子量ポリマーは、（ｉ）手術室で通常見いだされる温度で操作する場合の柔軟性、耐圧縮性及び適合性の保持、（ｉｉ）生体内又は生体外での細胞の増殖を支援する能力を特徴とするマトリックスを生じる。

高分子量ポリマーは、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸とポリカプロラクトンのコポリマー（ポリ（ラクチド−ｃｏ−カプロラクトン）、ポリグリコール酸とカプロラクトンのコポリマー（ポリ（グリコリド−ｃｏ−カプロラクトン）、ポリカプロラクトンとポリ乳酸及びポリグリコール酸双方とのコポリマー、及び前述の任意の組み合わせから選択することができるが、これらに限定されない。コポリマーは、供給業者から入手することができ、又はたとえば、非限定例では、Ｆｕｋｕｚａｋｉ，Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ １１：４４１−４４６，１９９０及びＪａｌｉｌ，Ｊ．Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ７：２９７−３２５，１９９０のような参考文献にて記載されたような周知の技法に従って調製することができる。従って、高分子量ポリマーは任意でポリカプロラクトンとＰＬＡ、ＰＧＡ又はＰＬＧＡの１以上との高分子量コポリマーである。非限定例はポリカプロラクトンとポリグリコール酸とのポリマーブレンドである。

柔軟なマトリックスはさらに、ＰＬＡ、ＰＧＡ、又はポリ乳酸とポリグリコール酸とのコポリマー（ＰＬＧＡ）のいずれか１つのような１以上のポリエステルポリマー、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。本明細書で記載される高分子量ポリマーのいずれかを、ポリマーブレンドとしてポリエステルポリマーの１以上と配合することができる。

ヒアルロン酸ポリマー又は他の好適な長鎖多糖ポリマーを以下でさらに詳述するような二重溶媒エマルションの工程によって他のポリマーに絡ませる。他の好適な多糖類には、たとえば、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパラン、ヘパラン硫酸、デキストラン、デキストラン硫酸、又はアルギン酸塩、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。好ましくはヒアルロン酸が使用される。ヒアルロン酸ポリマーを酸化することができ、又は共有結合で架橋することができる。架橋には、たとえば、Ｌａｕｒｅｎｔ，Ｔ．Ｃ．，Ａｃｔａ Ｃｈｅｍ．Ｓｃａｎｄ．１８：２７４−２７５，１９６４；Ｋｕｏ，Ｊ．−Ｗ Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ．２：２３２−２４１，１９９１；Ｍａｓｏｎ，Ｍ．，Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ２１：３１−３６，２０００；又はＺｈａｏ，Ｘ．Ｂ．，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｍａｔｅｒ．Ｍｅｄ．１３：１１−１６，２００２のような参考文献にて開示されたような、当業者に既知の任意の種類の架橋を挙げることができ、たとえば、ホルムアミド若しくはグルタールアルデヒドのようなアルデヒド架橋剤、ホモ二官能性架橋剤、又はたとえば、多糖反応性架橋剤のようなヘテロ二官能性架橋剤を含めることができる。種々の態様では、架橋は過ヨウ素酸酸化のような酸化を含むことができる。

柔軟な組織マトリックスは、以下の組み合わせの少なくともいずれか１つから調製することができる：
（ａ）高分子量ポリマー＋ヒアルロン酸ポリマー
（ｂ）高分子量ポリマー＋柔軟剤＋ヒアルロン酸ポリマー
（ｄ）高分子量ポリマー＋ポリエステルポリマー＋ヒアルロン酸ポリマー
（ｅ）高分子量ポリマー＋柔軟剤＋ポリエステルポリマー＋ヒアルロン酸ポリマー

全ポリマーは、約９５：５〜約１：９（ポリエステルポリマーの高分子量ポリマーに対する、重量で）の様々な重量対重量比で組み合わせられるポリエステルポリマーの１以上及び１以上の高分子量ポリマーを含むことができる。好ましくは、ポリエステルポリマーの高分子量ポリマーに対する重量対重量比は、約９：１〜約１：９、さらに好ましくは約３：１〜約７：３である。たとえば、柔軟な組織マトリックスは、約９５：５〜約１：９（ポリ乳酸のポリカプロラクトンに対する、重量で）、好ましくは約９：１〜約１：９、さらに好ましくは約３：１〜約７：３の重量対重量比で組み合わせられるポリ乳酸とポリカプロラクトンから成る全ポリマーから調製され得る。

柔軟性マトリックスの非限定例は、ポリ乳酸とポリカプロラクトンのコポリマーと混合されたポリ乳酸を含む。柔軟性マトリックスの別の非限定例は、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）と混合されたポリ（ラクチド−ｃｏ−カプロラクトン）（ＰＬＣＬ）を含む。

好適な柔軟剤は、クエン酸トリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸トリブチル、クエン酸トリメチル、クエン酸トリヘキシル、クエン酸アセチルトリヘキシル、クエン酸トリオクチル、クエン酸アセチルトリオクチル及び前述のいずれかの任意の組み合わせ又は混合物から選択することができるが、これらに限定されない。他の好適な柔軟剤には、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、トリアセチン及び前述のいずれかの任意の組み合わせ又は混合物が挙げられるが、これらに限定されない。前述の柔軟剤のいずれか１以上をマトリックスに組み入れる場合、全ポリマーの記載される柔軟剤に対する重量対重量比は約９：１〜約９９：１であることができる。複数の柔軟剤をマトリックスに組み入れることができ、その場合、全ポリマーの全柔軟剤に対する重量対重量比は約９：１〜約９９：１のままであることが理解されるべきである。

柔軟なマトリックスは、少なくとも１つの増殖因子、たとえば、非限定例では：上皮増殖因子（ＥＧＦ）、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、ＴＧＦ−βスーパーファミリーのメンバー、たとえば、ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、ＴＧＦ−β３、又は骨形成タンパク質（ＢＭＰ）；増殖分化因子；抗背方化形態形成タンパク質−１（ＡＤＭＰ−１）；線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ）、たとえば、酸性ＦＧＦ又は塩基性ＦＧＦ；タンパク質のヘッジホッグファミリーのメンバー、たとえば、インディアンヘッジホッグ、ソニックヘッジホッグ又はデザートヘッジホッグ；インターロイキン（ＩＬ）；コロニー刺激因子（ＣＳＦ）；アクチビン；インスリン様増殖因子（ＩＧＦ）ファミリーのメンバー、たとえば、ＩＧＦ−Ｉ又はＩＧＦ−ＩＩ；血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）、たとえば、ＰＤＧＦ−ＡＰ、ＰＤＧＦ−ＢＢ及びＰＤＧＦ−ＡＡ；インターロイキン（ＩＬ）ファミリーのメンバー、たとえば、ＩＬ−１、ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−５又はＩＬ−６；又はコロニー刺激因子（ＣＳＦ）ファミリーのメンバー、たとえば、ＣＳＦ−１、Ｇ−ＣＳＦ、及びＧＭ−ＣＳＦを組み入れることができる。増殖因子は、組織供給源から得ることができ、又は標準の分子生物学技法を用いて試験管内、細胞培養又は微生物で産生される組換え増殖因子であることができる。増殖因子は、たとえば、非限定例では、ＢＭＰ−１、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５又はＢＭＰ−６のような骨形成タンパク質であることができる。加えて、マトリックスは、たとえば、非限定例では、Ｉ型コラーゲン、ＩＸ型コラーゲン、Ｘ型コラーゲン又はＸＩ型コラーゲンのような少なくとも１つのコラーゲンを含むこともできる。混合物に添加する増殖因子の量及び種は、日常の実験により当業者によって決定することができ、マトリックスの意図される用途に従って変えることができる。

柔軟なマトリックスは、たとえば、痛み止め薬、抗感染剤、鎮痛剤、抗炎症剤、又は免疫抑制剤のような１以上の治療剤を含むこともできる。マトリックスに含まれることができる治療剤の非限定例には、モルヒネ、非ステロイド性抗炎症（ＮＳＡＩＤ）薬剤、オキシコドン、モルヒネ、フェンタニル、ハイドロコドン、ナプロキシフェン、コデイン、アセトアミノフェン、ベンゾカイン、リドカイン、プロカイン、ブピバカイン、ロピバカイン、メピバカイン、クロロプロカイン、テトラカイン、コカイン、エチドカイン、プリロカイン、プロカイン、クロニジン、キシラジン、メデトミジン、デクスメデトミジン、及びＶＲ１拮抗剤が挙げられる。治療剤の好適な量は、当業者に既知の資料から及び／又は日常の実験によって容易に決定することができる。

マトリックスは、以下のような成分の重量対重量比のいずれかに従って調製することができる。高分子量ポリマーと存在するポリエステルポリマーを含む全ポリマーを約９９：１〜約１：９９の重量対重量比（全ポリマーのヒアルロン酸ポリマーに対する、重量で）にてヒアルロン酸ポリマーと配合することができる。本開示に係る非限定の例となるマトリックスには、たとえば、約５：１〜約１０：１の重量対重量比（全ポリマーのヒアルロン酸ポリマーに対する、重量で）にてヒアルロン酸ポリマーと配合した全ポリマーが挙げられる。

柔軟なマトリックスは、二重溶媒エマルションの工程を用いて調製される。選択された量（重量で）の高分子量ポリマーを、たとえば、酢酸エチル、ジクロロメタン又はジクロロホルムのような有機溶媒に溶解する。日常の混合の技法及び器具を使用することができる。たとえば、混合は１分以上の時間、市販のミキサーを用いて達成することができる。高分子量ポリマーは、たとえば、ポリカプロラクトン、ポリ（ラクチド−ｃｏ−カプロラクトン）、ポリ（グリコリド−ｃｏ−カプロラクトン）、ポリカプロラクトンとポリ乳酸及びポリグリコール酸双方とのコポリマーであることができる。高分子量ポリマーを溶解するとすぐに、好適な量（重量で）のＰＬＡ、ＰＧＡ又はＰＬＧＡのような追加のポリエステルポリマーを溶液に加え、溶解することができ、それによってポリマーブレンドを形成することができる。ヒアルロン酸ポリマー（ヒアルロン酸塩、「ＨｙＡ」として）を水に溶解し、又は任意でドライアイス及び氷との混合物として調製し、それは有機溶液と混ぜ合わせると、有機溶液を約−４０℃に冷却することができる。普通の技量の者によって容易に決定することができるような選択される柔軟剤、増殖因子及び／又は治療剤の溶解性特性に応じて、任意で、いずれか１以上の柔軟剤、増殖因子及び／又は治療剤を、そのある量を水溶液又は有機溶液のいずれかに添加することによってマトリックスに組み入れることができる。２つの溶液（「全ポリマー」の第１の有機溶液とＨｙＡの第２の水溶液）を次いで混ぜ合わせ、当該技術で知られるような撹拌法又は他の混合法を用いて混合し、又は撹拌して乳化した混合物を形成する。乳化した混合物を凍結する。凍結に続いて、乳化した混合物を凍結乾燥して水及び有機溶媒を取り除き、それによってヒアルロン酸ポリマーに絡ませた全ポリマー（高分子量ポリマー及び任意の添加されたポリエステルポリマー）を含む固形の柔軟なマトリックスを得る。或いは、混合した後、乳化した混合物を所望の形状の金型に注ぎ、任意の所望の形状および、たとえば、約−１０℃にし得る。次いで混合物から有機溶媒を溶出することができる。有機溶媒をすべて追い出した時点で混合物を凍結乾燥して水をすべて取り除き得る。或いは、凍結及び凍結乾燥の代わりに、乳化した混合物を湿らせて置き、風乾することができる。本明細書で記載されるような柔軟なマトリックスを含む膜は、その開示が参照によって本明細書に組み入れられる米国特許第８，１９２，７５９号にて記載された方法に従ってさらに調製することができる。二重溶媒エマルションの工程は、分子を絡ませ、（ａ）水和の後マトリックスの形状を維持するのに十分な濡れ強度を達成する組織マトリックスを生じ；（ｂ）それは相互連結され、細孔構造及び記憶を有し（すなわち、それは、水和され、圧縮され、及び再水和される場合、細孔構造及び形状を保持し、回復する）、及び（ｃ）それは、生体内又は生体外（試験管内）での細胞の増殖を支援し、誘引し及び刺激する。

柔軟な組織マトリックスを使用して、本明細書で以下に提供される実施例で記載される埋め込み法のような、しかし、これらに限定されない、対象にて組織増殖を促進することができる。柔軟なマトリックスを単独で用いて組織の増殖を行ってもよいし、少なくとも１つの増殖因子と併用して用いて組織の増殖を誘導してもよく、細胞と併用して用いて組織の増殖を誘導してもよく、及び／又はコラーゲン若しくはフィブリンと併用して用いてもよく、及び／又は１以上の治療剤と併用して用いてもよい。

組織の増殖を必要とする対象にてそれを必要する組織部位に、柔軟な組織マトリックスを導入することができ、すなわち、置くことができ、埋め込むことができ、又は適用することができる。対象は、たとえば、限定しないで、ヒト、特に治療を必要とするヒト、ペット又は家畜のような哺乳類であることができる。種々の構成では、組織は、限定しないで、骨、軟骨、腱組織、靭帯組織、血管組織のような軟組織、皮膚組織又は筋肉組織、又はそれらの組み合わせであることができる。他の構成では、組織の増殖を必要とする部位は、腱組織、靭帯組織、血管組織、皮膚組織、歯周組織、椎間板組織、硝子軟骨、線維性軟骨、弾性軟骨、神経管又はそれらの組み合わせを含むことができる。従って、哺乳類対象は、たとえば、非限定例では、骨、軟骨、腱組織、靭帯組織、血管組織、皮膚組織、筋肉組織、又はそれらの組み合わせの損傷又は変性疾患を有する人のような治療を必要とするヒト患者であることができる。外科医又は皮膚科医のような当業者は患者の体内の部位にマトリックスを埋め込む又は注入することができる。

導入された柔軟なマトリックスは、柔軟なマトリックスに接触する又は隣接する組織の治癒を加速する又は促進することができる。非限定例では、治療を必要とするヒトは、たとえば、ＡＩＤＳ、糖尿病、筋ジストロフィー又は癌のような疾患又は障害から生じる筋肉の委縮又はジストロフィーを有する患者であることができる。別の非限定例では、治療を必要とする対象は、加齢及び／又は紫外線暴露による皮膚のひだのような皮膚障害を有する患者のような対象のような皮膚強化を必要とするヒトであることができる。改善治療は、患者の顔面真皮のような患者の真皮に本教示のマトリックスを投与することを含むことができる。投与することには、非限定例では、皮膚の強化を目標とする皮膚に隣接したマトリックスの注射用形態の注入を含めることができる。さらに別の非限定例では、治療を必要とするヒトは再血管形成を必要とする内臓器官への外傷性損傷から回復している患者であることができる。そのような個体では、マトリックスの外科的な埋め込み又は注入によって新しい血液血管系の増殖を指向する及び／又は促進することができる。

種々の実施形態では、本教示は組織の増殖を促進するために薬物を製造するための柔軟なマトリックスの使用も包含する。薬物の製造は、柔軟なマトリックスの開示された形成方法を含むことができる。

Ｃ．本開示の方法の適応
限定ではなく例として、ここで本発明の実施例が提示されることとする。
実施例

この実施例はポリエステルと多糖を含む絡ませたマトリックスを構築する方法を説明する。
この実施例では、約１．５×１０５の分子量を有するポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）をジクロロメタン（１２５ｍｇ／ｍｌ）に溶解し、約１．３×１０６ダルトンの分子量のヒアルロン酸塩（ＨＡ）を水（１５ｍｇ／ｍｌ）に溶解する。２つのポリマー溶液、２部のＰＬＧＡと１部のＨＡを１部のミリＱ水と共にボルテックスによって高速で約５分間混合する。ドライアイスとイソプロピルアルコールを含有する槽で−７０℃に予備冷却した金型に乳化した混合物を直ちに注ぐ。凍結した後、ドライアイスを負荷して真空ラインに接続した第２の容器に金型とその内容物を移す。−７０℃〜−４０℃の間の温度でのこの工程によって有機溶媒を取り除き、湿った氷相にＨＡを残す。次いで真空下で温度を−１０℃に上げることによって水を取り除き、ヒアルロン酸塩多糖に絡ませたポリエステルを含むマトリックスを得る。

この実施例は動物モデル実験系におけるマトリックスの埋め込み部位の調製及び埋め込み後を説明する。
この実施例では、図１に示すように、直径５．５ｍｍのＯＡＴＳ型穿孔器を用いて、骨格的に成熟したヒツジの内側大腿顆の体重のかかる領域にて骨軟骨欠損の動物モデルで６ｍｍの深さに円状欠損を創った（図１ａ）。次いで欠損部を無菌の生理食塩水で洗い流した後、試験マトリックスを挿入した。次いで、実施例１で記載したようなＰＬＡ／ＰＧＡコポリマーとヒアルロン酸を含む絡ませたポリエステル／多糖マトリックスを、鈍器を用いて欠損部に圧入した。図１ｂは埋め込み後の挿入物の部位を示す。

この実施例は、実施例２で説明した介入の３ヵ月後の治癒を説明する。図２は３ヵ月での肉眼的な成果の例を示す。大腿顆の肉眼的画像（図２ａ）及び欠損部位での組織の横断面（図２ｂ）は、元々の軟骨と完全に一体化した新しい組織形成を示し、その部位での炎症の証拠は示さない。図２ｂは、広範な内方成長及び軟骨や骨による挿入物の置き換えを示す脱石灰化後の挿入物の部位の横断面である。同様の欠損を有するが、絡ませたポリエステル／多糖のマトリックスを与えられなかった動物は同程度の軟骨及び骨の内方成長を示さない。

この実施例は、実施例３で提示した組織介入の３ヵ月後の組織学的な分析を説明し、挿入物の芯での活発な骨形成を伴った硝子軟骨の修復を明らかにする。この実施例では、図３に示すように、組織をサフラニン−Ｏで染色して元々の軟骨の及び新しく形成された軟骨で見いだされる軟骨のプロテオグリカンを視覚化した。図３は介入の部位での新しい軟骨及び骨が処置の３ヵ月後の検査の際、組織学的に認識可能になることを示す。図３はさらに、５０％超える複合挿入物が介入後３ヵ月までに分解され、吸収され、新しく形成された骨及び軟骨に置き換えられたことを示す。点線は外科的欠損の印を示す。

この実施例は介入の３ヵ月後の軟骨及び骨の形成を説明する。図４に示すように、挿入物の部位に近接する領域の光学顕微鏡像は、骨髄腔に由来する未分化幹細胞からの軟骨の活発な形成、並びに軟骨内骨のリモデリング及び形成を明らかにしている。軟骨内骨の形成は挿入物界面で見ることができる。

この実施例は実施例２で説明した介入の６ヵ月後の治癒を説明する。図５は介入の６ヵ月後の肉眼的成果の例を示す。図５ａは関節表面の肉眼的画像を示す一方で、図５ｂは欠損部位の組織の横断面を示す。この図は、骨軟骨欠損の治癒が介入後３ヵ月から６ヵ月まで改善し続けたことを明らかにしている。治癒した組織は、元々の軟骨及び骨との優れた一体化及び結合を示し、９０％を超える埋め込んだ物質は新しく形成された組織に置き換えられる。

この実施例は実施例６で提示された組織介入の６ヵ月後の組織学的な分析を説明する。図６で示すように、組織をサフラニン−Ｏで染色して元々の軟骨及び新しく形成された軟骨で見いだされる軟骨のプロテオグリカンの染色を視覚化した。図６は、９０％を超える埋め込んだ物質が新しく形成された軟骨及び骨によって置き換えられたことを説明する。

この実施例は軟組織の輪郭強化を説明する。患者は広範な顔面の皴を示す。ＰＬＡ／ＰＧＡコポリマーとヒアルロン酸を含む絡ませたポリエステル／多糖のマトリックスを含む注射用製剤が皮膚科医によって顔面の皴の部位にて真皮内に注入される。注入の３ヵ月以内に外見上の改善、すなわち、皴の減少が事情を知らない人の目に見える。

この実施例は、本教示の錐体間ケージ及びペーストを用いた前路腰椎錐体間融合（ＡＬＩＦ）又は脊椎固定を説明する。
この実施例では、外科医のような訓練した人が錐体間ケージを脊椎の前面に挿入する。一連の小さな切開を用いて手術が実施されるのを可能にする内視鏡を使用することもできるが、多孔性チタンで出来た円筒であるケージが小さな切開を介して挿入される（ミニ開腹）。切開に続いて、ヒアルロン酸に絡ませたポリエステルで構成されるマトリックスを含み、さらに骨形成タンパク質、組換えヒト骨形成タンパク質−２（ｒｈＢＭＰ−２）を含むペーストでケージを満たす。ケージは、ケージを介した錐体から隣接する錐体への骨移植片の増殖を可能にする。マトリックスを省略する類似の処置に比べてこの技法を用いた患者の回復は有意に速い。

この実施例はペーストの形成を説明する。実施例１のように調製されるマトリックスの顆粒１００グラムとヒアルロン酸（２％ｗ／ｗ）を含む等重量の水溶液とを含む混合物が形成される。成分をマイクロカッターで１０分間混合して粘性のペーストを得る。

この実施例では、約２×１０^５の分子量を有するポリ（ラクチド−ｃｏ−カプロラクトン）（ＰＬＣＬ）を酢酸エチル（８０ｍｇ／ｍｌ）に溶解する。ＰＬＣＬを溶解した時点で、約１．５×１０^５の分子量を有するポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）を加え（２４０ｍｇ／ｍｌ）、溶解する。約１．５×１０^６の分子量のヒアルロン酸塩（ＨｙＡ）を水に溶解する（２０ｍｇ／ｍｌ）。２つのポリマー溶液、３部のＰＬＧＡ／ＰＬＣＬと２部のＨｙＡを混合し、乳化した混合物を凍結する。凍結後、凍結したエマルションを凍結乾燥して２つの溶媒を取り除いてＨｙＡに絡ませたＰＬＧＡ／ＰＬＣＬを含むマトリックスを得る。

当業者は、本開示で記載された物品及びキットを上手く適応させて目的を実施し、言及された目標及び利点ならびにそれに固有のものを得ることを容易に十分に理解するであろう。本明細書で記載された方法、処置、治療及びキットは単に代表的な且つ例となるものであり、本発明の範囲の限定として意図されるものではない。本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、本明細書で開示された本開示に対して様々な置き換え及び改変が為され得ることは当業者に容易に明らかであろう。

本明細書で言及された特許及び出版物はすべて本開示が関する技術の当業者のレベルを示すものである。特許及び出版物はすべて、各個々の出版物が具体的に且つ個々に参照によって組み入れられることが示されたかのようにと同様の程度に参照によって本明細書に組み入れられる。

Claims (18)

1. 生体組織の修復を支援する柔軟なマトリックスであって、カプロラクトンポリマーと、カプロラクトン以外のポリマーであって、かつ、前記カプロラクトンポリマーと共重合されていない少なくともひとつの追加のポリエステルポリマーと、を含む、全ポリマーを含み、ここに、前記全ポリマーは二重溶媒エマルションの工程によってヒアルロン酸ポリマーに絡まされ、前記少なくともひとつの追加のポリエステルポリマーと前記カプロラクトンポリマーの重量比が約９：１〜約１：９であり、任意でさらに前記ヒアルロン酸ポリマーに絡ませた少なくとも１つの柔軟剤を含み、前記マトリックスは、（ｉ）手術の間に操作される場合の柔軟性、耐圧縮性及び適合性の保持、並びに（ｉｉ）生体内又は生体外での細胞の増殖を支援する能力を特徴とする柔軟なマトリックス。
2. 前記ヒアルロン酸ポリマーに絡ませたポリエステルポリマーをさらに含み、前記ポリエステルポリマーが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、及びポリ乳酸とポリグリコール酸のコポリマーから成る群から選択される、請求項１に記載の柔軟なマトリックス。
3. 前記カプロラクトンポリマー及びポリエステルポリマーがポリマーブレンドとして調製される、請求項２に記載の柔軟なマトリックス。
4. 全ポリマーがカプロラクトンポリマー及び存在するポリエステルポリマーを含み、前記全ポリマーと前記ヒアルロン酸ポリマーが約９９：１〜約１：９９（全ポリマー：ヒアルロン酸ポリマー）の重量対重量比で前記マトリックスにて配合される、請求項２に記載の柔軟なマトリックス。
5. 前記全ポリマーとヒアルロン酸ポリマーが、約５：１〜約１０：１の重量対重量比で前記マトリックスにて配合される、請求項４に記載の柔軟なマトリックス。
6. ポリ乳酸とポリカプロラクトンのポリマーブレンドを含む、請求項３に記載の柔軟なマトリックス。
7. 前記ポリ乳酸と前記ポリカプロラクトンが、約９５：５〜約１：９（ポリ乳酸：ポリカプロラクトン）の重量対重量比で前記ポリエステルブレンドにて配合される、請求項６に記載の柔軟なマトリックス。
8. 前記ポリ乳酸と前記ポリカプロラクトンが、７：３の重量対重量比で前記ポリエステルブレンドにて配合される、請求項６に記載の柔軟なマトリックス。
9. ポリグリコール酸とポリカプロラクトンのポリマーブレンドを含む、請求項３に記載の柔軟なマトリックス。
10. 前記ポリグリコール酸と前記ポリカプロラクトンが、約９：１〜約１：９（ポリカプロラクトン＋ポリグリコール酸）の重量対重量比で前記ポリエステルブレンドにて配合される、請求項７に記載の柔軟なマトリックス。
11. ポリ乳酸の（ポリカプロラクトン＋ポリグリコール酸）に対する重量比が３：１〜７：３である、請求項１に記載の柔軟なマトリックス。
12. さらに柔軟剤を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の柔軟なマトリックス。
13. 前記柔軟剤が、クエン酸トリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸トリブチル、クエン酸トリメチル、クエン酸トリヘキシル、クエン酸アセチルトリヘキシル、クエン酸トリオクチル、クエン酸アセチルトリオクチル及びそれらの任意の組み合わせから成る群から選択される、請求項１２に記載の柔軟なマトリックス。
14. 前記柔軟剤が、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、トリアセチン及びそれらの任意の組み合わせから成る群から選択される、請求項１２に記載の柔軟なマトリックス。
15. 全ポリマーがカプロラクトンポリマーと存在する任意のポリエステルポリマーを含み、マトリックスにおける全ポリマーの柔軟剤に対する重量対重量比が約９：１〜約９９：１である、請求項１１に記載の柔軟なマトリックス。
16. 前記ヒアルロン酸ポリマーが酸化される、請求項１に記載の柔軟なマトリックス。
17. 前記ヒアルロン酸ポリマーが共有結合で架橋される、請求項１に記載の柔軟なマトリックス。
18. 前記マトリックスが、
    （i） 前記全ポリマーを有機溶媒に溶解し；
    （ii） 前記ヒアルロン酸を水性溶媒に溶解し；
    （iii）前記有機溶媒中の全ポリマーと、前記水性溶媒中のヒアルロン酸とをブレンドして二重溶媒エマルションを形成し；次いで
    （iv）前記エマルションから前記有機溶媒と前記水性溶媒とを除去して、ヒアルロン酸分子に絡まった前記全ポリマー分子を含む柔軟なマトリックスを形成する
    ステップによって形成される、請求項１に記載の柔軟なマトリックス。

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