JPH03502922A - インターロイキン‐1蛋白質を含む局所創傷治療用製剤 - Google Patents
インターロイキン‐1蛋白質を含む局所創傷治療用製剤Info
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- JPH03502922A JPH03502922A JP1501341A JP50134189A JPH03502922A JP H03502922 A JPH03502922 A JP H03502922A JP 1501341 A JP1501341 A JP 1501341A JP 50134189 A JP50134189 A JP 50134189A JP H03502922 A JPH03502922 A JP H03502922A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
インターロイキン−1蛋白質を含む局所創傷治療用製剤光所■宜景
本発明は哺乳動物IL−1蛋白質を含む、創傷治癒促進用局所治療製剤に関する
。
インターロイキン−1(IL−1)は免疫性及び外傷性刺激に反応したマクロフ
ァージとある種の細胞から分泌されるポリペプチド類を意味する。IL−1蛋白
質は多様な範囲の生物学的活性を有しており、損傷と感染に対するホスト反応の
開始に主要な役割を果すと思われる。IL−1はインターロイキン−2放出の誘
導により胸腺細胞増殖を誘導し、B IJンバ球の増殖と成熟を刺激することの
できる主要な免疫刺激シグナルである。さらに、IL−1はプロスタグランジン
産生、炎症、発熱の誘導に関係している。
オンペンハイム(Oppenheim )等によるIL−1に関する文献ニイム
ノール ツウ−’ イImmuno1.Toda ) 7巻45頁(1986)
の考察はrlL−1が炎症と創傷治療に関係する細胞に多重効果を有する」と報
告している。下記の参考文献の開示によって示されるように、IL−1は線維芽
細胞の増殖を刺激し、炎症反応に関係する細胞を誘引することが知られている。
ボスドレスウェイト(Postlethwaite)等のジエイ イクスプーム
エ=(L■L厘虹)出801頁(1983)は、IL−1様物質がインビトロに
おいて線維芽細胞増殖を刺激し、培養された線維芽細胞によるコラ−ゲナーゼ放
出をも刺激しうることを示した実験を述べている。
特表千3−502922 (2)
ルーガー(Luger)等のジエイ イムツール(J、 Immuno+、 )
匪816頁(1983) 、サラダ−(Sauder)等のジェイ イムノ−t
v 132828頁(1984) 、クルーガー(1(luger)等編集の「
インターロイキン−1の生理的、代謝的及び免疫学的作用(ThePhysio
logic、Metabolicand I+++unologic Acti
ons of Interleu−kin−1) J (アランアールリス社
(Alan RLi5s+Inc、) 、−1−、:L−ヨーク、1985 ;
以下では「クルーガーシンポジウム(KlugerSymposium ) J
として引用〕に記載されている幾つかの論文は、表皮細胞の胸腺細胞活性化因子
(ETAP)と名づけられたヒト表皮細胞から誘導される因子と、生化学的にI
L−1に類似していると思われる白血球発熱因子(LP)を述べている。これら
は多形核球(PMN)と単核白血球(MNL )の化学誘引剤として活性であっ
た。多くの炎症性皮膚状態はPMNとMNLの真皮中への浸潤を特徴とするので
、ETAPとおそらくはIL−1が炎症性皮膚疾患の病因に関係しているとこれ
らの著者は示唆している。ガーリング(Gahring)等は上記クルーガーシ
ンポジウムで発表された別の論文で、皮膚の最外層である角質層中でETAFの
測定可能なレベルを検出し、角質層内のこの因子の存在が創傷部位へのETAF
の直接の付着とこれに続く炎症の誘導の機構を提供すると推測している。
ビャールス(Byars)等の 工′ プロ Fed、Proc、)43.4
62(1984)は、ムラミルジペプチド(MDP)によって刺激された、モル
モットマクロファージ培養物の上清が毛細血管内皮細胞の増殖を誘導できること
を発見した。しかし、これらの著者は培養物上清中のIL−1がマイトジェン因
子(mitogenic factor)であることを実証しなかった。
ベビラクア(Beν1laqua)等のジエイ イクスブ メ′、 16061
8頁(1984)は、不完全精製したIL−1製剤がヒト血管内皮細胞の培養物
に一前凝固活性を誘導することを示した。
ヒ)IL−1活性は現在IL−1αとルー1βとして知られている2種類の離れ
た関係の蛋白質中に存在する(マーチ(March)等、主歪±土二(Natu
re) 315641頁(1985) ) 、両分子は通常、分子量31,00
0ダルトンの大きい先駆物質として合成され、次にこれを蛋白質分解開裂によっ
て処理すると分子量約17.500ダルトンの成熟形が得られる。これらの蛋白
質は26%のみの相同性を共有するにすぎないが、両分子は同じ細胞表面に結合
し、初期実験では同じ範囲の生物学的活性を有するように見えた。
最近、両方のヒ1−IL−1種をコードするcDNAがクローン化され、大腸菌
(E、coli )に表現されおり、この大腸菌が臨床評価のために充分な量の
IL−1αとIL−1βの産生を可能にしている。
しかし、創傷治癒過程を助成するためのTL−1の直接使用の臨床的有用性は得
られていなかった。IL−1にあるとされている生物学的活性が多様であり、治
癒過程におけるこのような活性の役割が理解されていないために、IL−1を創
傷部位に局所塗布した場合にIL−1が創傷治癒を遅延させるのかまたは促進す
るのかを現在の技術状態では予測することができない。
IL−1蛋白質が、この蛋白質を含む局所製剤として創傷に塗布した場合に、創
傷治癒の有効な促進剤であることが、今回発見された。
21廊口l斐
本発明は、創傷治癒を促進するために充分な量の哺乳動物のインターロイキン−
1(IL−1)と創傷部位へIL−1を使用(application )する
ための生理的に許容される親水性ビヒクル(賦形剤)とを含む、ヒトを含めた哺
乳動物における創傷治癒促進用の局所組成物を提供する。本発明はまた哺乳動物
における創傷治癒を促進するために、創傷部位に使用する薬剤の製造へのIL−
1の使用を含む。
凹百少皿単星脱凱
第1A図と第1B図は、それぞれ創傷表面積と治療率とによって評価して、IL
−1α用量が5日間にわたって反応することを示すグラフであり:
第2A図と第2B図は、それぞれ創傷表面積と治療率とによって評価して、IL
−1β用量が5日間にわたって反応することを示すグラフである。
主班夏1鞭菓註所
皮膚は温血生物の最大器官であり、多様な重要な生体恒常性(homeosta
tic)機能を果す。皮膚の構造的統一性が火傷または破傷によって傷つけられ
ると、一連の細胞事象が開始し、一般には創傷を閉塞させ、最後には創傷部位に
おける新しい表皮細胞を増殖させる。
創傷治癒の第1段階は損傷した血管の閉塞と血管損傷部位での血小板凝集を含む
。血漿フィブリン、フィブリノゲン、フィブロネクチン、その他の血漿と皮膚の
蛍白質、プロテオグリカン及び糖量白質の凝固は創傷部位中に固体基質を形成す
る。第2段階は、細菌と損傷細胞を除去し、再生過程を助成する種々な熔解因子
を分泌すると考えられる、創傷領域における白血球とマクロファージの作用によ
って生ずる炎症を含む。創傷部位における組織の実際の再構成は線維芽細胞によ
って開始され、線維芽細胞は創傷部位に粘着し、増殖し、コラーゲンを分泌し、
コラーゲンは架橋して以後の治癒のための構造的に安定な基礎を形成する。哺乳
動物では、欠損部の縁の表皮細胞が可動化して創傷部位の生活可能なm織を横切
って移動することによって、創傷治癒の最終段階は達成される。欠損部が被覆さ
れると、分化の過程が生じ、それによって表皮細胞がケラチンを合成し、最後に
は表皮構造を再構成する。
慢性または難治性の創傷状態が多くあり、創傷治癒テクノロジー改良の必要性を
示唆している。例えば、火傷、慢性床ずれ、潰瘍性皮膚状態、他の難治性創傷の
治癒速度を高める方法は、獣医学及びヒトの医学の実施にとって非常に重要であ
る。例えば、天然の創傷治癒力の遅延を特徴とする糖尿病のような、疾患状態も
存在する。
創傷治癒テクノロジーの分野における現在の概念は、創傷治癒の初期段階におけ
る湿式半閉塞性包帯の使用を強調する。ポリエチレンまたはポリウレタンフィル
ムの貼布による創傷の閉塞は、ガス交換を可能にしながら、創傷を湿った状態に
維持する。一般に、表皮の治癒速度が上昇すると、疼痛が軽減する。
バイオテクノロジーの進歩及びホルモンと成長因子を産生させる新しい方法の開
発によって、創傷治癒の促進に有用である成長因子を求める研究が開始されてい
る。有益だと考えられる創傷治癒促進剤であると報告されている因子には、形質
転換成長因子ベータ(TGF−β)、表皮成長因子(EGF) 、血管形成因子
、線維芽細胞成長因子(FGF)が存在する。しかし、臨床診療におけるこのよ
うな因子の実際の効果は今はじめて検討されている。
本発明では、生物学的有効量のインターロイキン−1蛋白質を不活性な親水生ビ
ヒクル(例えば水性ゲル)と共に含む創傷包帯組成物(wound dress
ing composition)を製造する。このようなビヒクルは創傷部位
にIL−1を塗布する手段を与え、創傷部位における一時的なIL−1溜め(t
emporary reservoir ofIL−1’)を与え、創傷部位を
絶えず湿った状態に維持する。
ヒトを含めた哺乳動物における創傷を治癒するための薬剤の製造に、IL−1α
またはIL−1βのいずれかを用いることができる。IL−1蛋白質を創傷治癒
促進に有効な量で創傷部位に塗布する。本発明の創傷治療用組成物はIL−1(
αまたはβ)50pg/ビヒクルg〜50眉/ヒビクルg好ましくは50ng/
g〜500ng/gを含む。非常に低レベルのIL−1で有益−な効果が認めら
れている、これより多量を特定の製剤に導入することもできるが、これは製造中
または貯蔵中の蛋白質分解の原因になる。
一般に、IL−1(IL−1α、IL−1βまたは両方)は創傷表面積1dあた
り約0.2ngから約11!gまでの範囲内のIL−15日間累積量を与えるよ
うに、創傷部位に効果的に塗布することができる。特にIL−1αまたはIL−
1βを下記の5日間累積量(優先順位で記載)を与えるように創傷部位に塗布す
ることができる:創傷表面積1dにつき約2ng〜約500ng ;約20ng
〜約400ng ;50ng〜約300ng、同様に、IL−1aとIL−1β
を一緒にして、下記の5日間累積量(優先順位で記載)を与えるように創傷部位
に塗布することができる:創傷表面積1c+dにつきIL−1α1ng〜約25
0ngとIR−1βlOng 〜約200ng ;創傷表面積1dにつきJR−
1a 25ng〜約150ngとIR−1β lng〜約250ng;創傷表面
積1cJにつきIRI O: 10ng 〜約200ngとIR−1β25ng
〜約150ng、創傷表面積は創傷の周辺によって画定される面積であり、創傷
の長さと幅を乗することによって算出することができる。創傷表面積のより正確
な測定はブラニメーター〔ヒューストンインストルメンツ(Houston I
nstruments) )を用いて得られる。
用量は創傷の深さまたは種類に依存して変化する。深くて重度の創傷は通常多量
のIR−1を必要とすると考えられるが、損傷した血管系を特徴とする創傷に対
して低用量を用いることができる。用量は治療される個体の健康が正常であるか
または損われているかに依存しても変化する。健康障害のある個体とは例えば慢
性的床ずれ、潰瘍製皮膚状態、糖尿病または他の代謝性疾患を有する個体、老令
、栄養不良、免疫不全である個体、コルチコステロイド治療または化学療法を受
けている個体または化学物質を乱用している個体を含む。健康障害を有するこの
ような固体が創傷治療に多量のIL−1を必要とすること及びこのような個体が
比較的長期間治療されることが考えられる。
本発明の組成物の製造に用いる、適当な不活性な水性ビヒクルの例には、コラー
ゲン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキンエチルセルロースもしくは他の
セルロース系化合物またはポリエチレングリコールの混合物から製造したゲルが
ある。
生体適合性と無傷または損傷した皮膚によるゲル吸収とが必要であるために、ビ
ヒクル製剤(vehicle for+++ulation)に適した化合物は
一般にセルロース誘導体である。多様な長鎖化合物がこの用途に適した粘度範囲
で商業的に入手可能である。ビヒクル成分は調合の前に加圧滅菌することによっ
て殺菌することができる。IL−1溶液はガンマ線照射によって殺菌することが
好ましい(1,5irad)。
本発明の組成物には、IL−1の生物学的活性に不利な影響を与えないかぎり、
多様な添加剤を加えることができる。例えばメチルパラベンとエチルパラベンの
混合物のような、安定剤または保存剤が調合と貯蔵中の偶発的な微生物汚染の防
止に有用である。BIT、 BHA等のような酸化防止剤は最終調合中のIL−
1蛋白質の変性の阻止に有用である。α−アンチトリプシン阻害剤、α2−マク
ログロブリン、大豆トリプシン阻害剤、フェニルメチルスルホニルフルオリド、
種々なハロメチルケトンペプチジル化合物、またはこれらの混合物のような、プ
ロテアーゼ阻害剤は蛋白質分解剤による分解の防止に有用である。最終生成物を
金属管内に貯蔵する場合には、金属イオンによる活性インターロイキン−1成分
の反応の可能製を減するために、EDTAのようなキレート剤を用いることがで
きる。ゲルと混合する前のIL−1蛋白質混合物に染料(dye)も加えること
ができる。
製品の物質製を保証するために、染料の吸光度ピークにおいて均一な吸光度が得
られるまでゲルを混合する。これによって、最終製品中に存在するIL−1蛋白
質が少量であるためにかなり困難な生物学的分析を実施する必要性が避けられる
。
えイン −ロイキン−1の ゛
ここで用いる「インターロイキン−1」、「組換えインターロイキン−1」、r
IL−I J、rrlL−1」はIL−1cxとIL−1βの天然哺乳動物型の
アミノ酸配列と実質的に同じアミノ酸配列を有し、天然型に共通した生物学的活
性を有する哺乳動物JL−1蛋白質を集合的に意味する。アミノ酸配列の実質的
な同一性は、配列が同一であるかまたは合成蛋白質と天然型との間に不利な機能
的不同性(functional dissjmilarity)を生じないよ
うな、1つ以上のアミノ酸変化(欠失、添加または置換)によって異なることを
意味する。本発明の組成物の製造に哺乳動物のIL−1α、IL−1β蛋白質の
組換え体を用いることが好ましい。このような組換え蛋白質は例えばサツカロミ
セス属(鎧2畑ごユ匹竪)または好ましくは大腸菌(E、coli)において下
記に述べるような、微生物発酵プロセスによって便利に製造することができる。
成熟ヒトIL−1αとIL−1βはファージAPL促進因子とC1857ts不
耐熱性抑制因子の制御下で大腸菌に表現することができる。rlL−1αとIL
−1β製造のための表現プラスミドはプラスミドpPLc28 (ATCC53
082) 、プラスミドp■223−3 (ファルマシアファインケミカル(P
harmacia Fine Chemicalg) 、スウェーデン、アブサ
ラから商業的に入手可能〕及びIL−1αクローンlOA[?−チ(March
)等の上記文献、 ATCC39997)とIL−1βクローンIL−1−14
(ATCC39925)とを含むプラスミドから次のように構成される。
IL−1αの表現ヘクターを形成するには、Se r 目3 (ヌクレオチド3
37−339)から八1a171 (ヌクレオチド811−813)までの範の
IL−1α遺伝子の3′部分を表現ベクターpPLc28に挿入する。
これは10Aクローンから499塩基対A]ul−Nde■フラグメントを切断
し、これに下記の合成オリゴヌクレオチドリンカーを結合することによって達成
される:
このリンカ−はIL −1ctser”” 〜Ser”’配列に加えて八luI
とEcoRI末端、リポソーム結合部位及びATG開始コードンを含む。
次にpPLc28を消化させ、Eco R1とNtle Iによって完成させ、
生成した大きいフラグメントをアガロースゲルによって単離した。
次にこのリンカ−11〇八クローン、プラスミドフラグメントをT4リガーゼに
よって融合させ、pILαと表示される表現プラスミドを形成する。plLαに
ついてのさらに詳細は公開ヨーロッパ特許出願第188,894号の開示に認め
られ、この出願の関連する開示はここに参考文献として関係する。
次に、得られた構造を用いて大腸菌株Δ旧(ATCC33767iカスチラシ(
Castellazi)等のモレク −ン ネ 、 (Molec。
且り釦匹以) LLL211 )を標準方法によてアンピシリン耐性に形質転換
する。プラスミド支持IL−1α遺伝子を表現するために、形質転換Δ旧の培養
物をアンビリンを含まないし一ブロス(L−broth)中で増殖させる。培養
物が約0.5のA7□。に達した場合に、培養物温度は約42°Cに上昇し、不
耐熱性PL促進因子の抑制解除を促進する。高温での1時間後に、遠心分離とド
ライアイス/メタノール混合物中でのフラッシュ凍結によって細胞を回収する。
mtaえヒトIL−1βは、ここではplLPβと名づける、他のプラスミドを
用いて製造される。このベクターはplLPcから集められる(マーチ等の上述
の文献) 、plLPcはpKK223−3のBagH1/Eco[フラグメン
トを、λPI、促進因子を含むpPLc2BからのS!L3t 3 A /脇R
1フラグメントと代えることによって構成される。
このプラスミドは消化され、EgRIとPstlによって完成され、この最大フ
ラグメントは次に(1)ヒトIL−1β遺伝子〔^1 a l 1 ?〜C0O
H末端は活性蛋白質をコード化する〕を含むplL−1−14(^TCC399
25)からの699塩基対Hpall/Pstlフラグメント及び(2)下記の
EcoRI/抑創合成オリゴヌクレオチド:に結合する。
次にプラスミドplLPβを用いて、大腸菌IIIまたは、PL転写の不耐熱性
すブレ、サーを含む他の細胞を形質転換する。約0.5のA?1゜に増殖した後
に、既述したように熱誘導によってrlL−1β遺伝子の表現が得られる。 r
lL −1αの場合と同様に胸腺細胞***(mitogenesis)または上
記のIL−1転化分析を用いてrlL −1β活性を確認することができる。
適当な緩衝液中での酸抽出によって、粗細菌抽出物から組換えヒ)rL−1蛋白
質を単離することができる。細胞は凍結−解凍サイクリング、超音波処理、機械
的破壊、または細胞溶解剤の使用を含む便利な方法によって破壊することができ
る。pH約2.0〜約3.5、特に9N2.6〜約3.0を有する水性緩衝媒質
中でrlL−1αの酸仲介抽出工程を実施することが好ましい、rlL−1βの
場合には、phi約3.5〜約4.5、特にpH約3.7〜約7.1において酸
抽出を実施することが好ましい。
精製を完全にするために、最初の酸抽出工程の次に水性媒質中でのクロマトグラ
フィーを実施する。精製プロセスのこの部分は初期イオン交換クロマトグラフィ
一工程と次のアフィニティクロマトグラフィーとを含む。イオン交換工程は、好
ましいBl’lでは、陽イオン交換クロマトグラフィーと次の陰イオン交換クロ
マトグラフィーとを含む。
適当な陽イオン交換クロマトグラフィー媒質には、スルホプロピルまたはカルボ
キシメチル基を含む種々な不溶性マトリックスがある。スルホプロピル基が好ま
しい。マトリックスは蛋白質精製に一般に用いられるアクリルアミド、アガロー
ス、デキストラン、セルロースまたは他のイオン交換樹脂または支持体(sub
strate)でありうる。rlL −I CrとrlL −1βの陽イオン交
換クロマトグラフィーに特に有用な物質はスルホプロピルセファデックス(Su
lphopropyl 5ephadex ) C−25(7yルマシアファイ
ンケミカルス、スウェーデン、アブサラ〕である。スルホプロピル基を含む媒質
を陽いる場合には、例えばクエン酸ナトリウムのような適当な緩衝液に溶がした
pH約4.0の、rIL−1種を含む抽出物を塗布する。rlL −1種はイオ
ン交換装置に結合し、例えばIOmMTris−)1cj2 (pH8,1)の
ような弱塩基性溶離剤によって、光度に精製された形で溶離する。
適当な陰イオン交換クロマトグラフィー媒質には、ジエチルアミノエチル(DE
AE)またはジエチル(2−ヒドロキシプロピル)アミノエチル(QAE)基を
含む種々な不溶性マトリックスがある。DEAE基が好ましい。マトリックスは
アクリルアミド、アガロース、デキストラン、セルロースまたは蛋白質精製に一
般に用いられる他の型のマトリックスでありうる。rlL −1αとrlL−1
βの陽イオン交換クロマトグラフィーに特に有用な物質はDEAE−セファセル
(Sephacel) (ファルマシア)である。
DEAE基を含む媒質を用いる場合には、rIL−1種を含む抽出物を弱塩基性
pHで塗布する。例えば、種々な陽イオン交換クロマトグラフィ一工程(pH約
8.1)から生ずるプールしたrIL −1含有分画を例えばTris−HC6
のような適当な緩衝液に溶かして直接塗布することができる。rlL−1種は陰
イオン交換媒質に結合し、同し緩衝液での塩勾配の塗布によって高度に純粋な形
で溶離される。rlL−1crがDEAE−セファセルから0.17〜0.22
MNaCj!において溶離し、rIL −1βは0.075〜0.155M N
aC1において?容離する。このように、O〜600mM NaC1とO〜40
0mM NaC1の範囲の勾配がrlL−1αと、rlL 1βの精製にそれ
ぞれ有用である。
前述の抽出とイオン交換クロマトグラフィー処置の後に、アフィニティクロマト
グラフィーを実施する。IL−1αには、例えばフェニルセファロースCL−4
B (ファルマシア)のような、ペンダントフェニルグリシジルエーテル基を含
むアフィニティ媒質を用いることができる。rlL −1αはpH約8.1の適
当な緩衝液中に約0.5〜0.7M (好ましくは約0.6M)硫酸アンモニウ
ムを含む溶液に溶かして、このような媒質に塗布し、漸減線形勾配の硫酸アンモ
ニウムと、次に塩を含まない緩衝液によって溶離する。rhlL−1αはフェニ
ルセファロースCL −4Bから約0.25〜0.10Mg酸アンモニウムにお
いて溶離する。
IL−1βを精製するための最後のアフィニティ工程では、例えばプロジオンレ
ッドアガロース(Procion Red Agarose)〔ベセスダリサー
チラボラトリーズ(Bethesda Re5earch Labo−rato
ries)米国メリーランド州ガイザースブルグ]のようなペンダントトリアジ
ニルレッド染料リガンド基を含むアフイニティ媒質を用いることができる。rl
L−1βを含むプール分画を10mMTris −H(J!のような適当な緩衝
液中の、例えば40mM未満のような、低イオン強度の染料−リガント媒質に塗
布する。結合rlL−1βを含む媒質を次に付加的な塗布緩衝液によって洗浄し
、目的蛋白質を例えばO〜IMNaC/のような漸増塩濃度の線形勾配で溶離し
た。rlL−1βはプロジオンレッドから約0.36〜0.46M NaCnに
おいて溶離する。生成分画をペンダントスルホプロピル基含有媒質上での最終ク
ロマトグラフィ一工程によって濃縮することができる。
コンロン(Con Ion )がジェイ イムツール、l]:1280 (19
83)に述べ、クロンハイム(Kronheim)等がジエイ イクスプ メf
lfii、490 (1985)に述べているような、胸腺細胞***分析または
IL−1誘導IL−2産生の分析によって、細胞抽出中と精製中のIL−1活性
を分析することができる。SOS −PAGEも用いて、上述文献のクロンハイ
ム等が述べているのと実質的に同様に、精製進行をモニターすることができる。
裏隻貫よ
マウスの創傷治癒に対するヒトインターロイキン−1局所塗の六
肉芽組織産生と創傷閉塞とに対するIL−1の効果を評価し、可能な塗布形式を
研究するために、下記の実験を設計した。
40匹の雌スイスCB (Swiss CB)マウス〔千ャールスリハーブジー
ディングラブス(Charles River Breeding Labs)
、マサチュセッツ州ボストン〕をこの研究に用いた。マウスを実験開始前1週
間と全実験期間(4週間)個別にオリに入れた。これらのマウスには基本食餌を
任意に与え、制御された環境(温度19〜21°C112時間明、12時間暗サ
イクル、50%相対湿度)下に維持した。
20匹のマウスを用いて、肉芽組織産生に対するIL−1αの効果を評価した。
このアプローチでは、孔質創傷チャンバ(poro−us wound cha
mber)を創傷部位に移植し、後に細胞の逓昇成長(cellular in
growth)を調べた。創傷チャンバはポリビニルアルコールとホルムアルデ
ヒドから製造したイバロン(Ivalon”)スポンジから作製した。チャンバ
を移植するために、各マウスを軽エーテル(light ether)下で麻酔
し、3×3CI11平方の背側皮膚に消毒薬を綿棒で塗布した。背側頭部皮膚を
1cm切開した。滅菌創傷チャンバを皮下に挿入し、を椎労に整列させ、2結節
縫合によって切開を閉じた。
創傷チャンバの皮下挿入から24時間後に、これらのマウス20匹を3処置群に
分割した。A群には1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含むP B S 11
衝液中IL −1α15ng/dをll11皮下注射した。この作用剤は創傷チ
ャンバ中に直接注入した。B群の創傷チャンバにはH,−1a−PBS−BSA
溶液60ng/mの1dを注入した。0群チャンバにはPBS −BSA緩衝液
中の対照溶液を注入した。
創傷チャンバは1回のみ処置した。
処置の10日後に、マウスを殺し、創傷チャンバを回収し、次のように組織学的
に分析した。そのカプセルを含む創傷チャンバ4鵬部分をホルマリン中で固定し
、パラフィン中に包埋した。
次に4ミクロン切片を染色し、細胞の逓昇成長と結合組織に関して定性的に検査
した。
10日間経過創傷チャンバからの切片の検査では、IL−1α処置チ中ンバと対
照溶液処置チャンバとの間に明白な差異が認められた。作用剤処置チャンバは対
照チャンバよりも有意に多い細胞浸潤を示した。IL−1αの15ng処置チャ
ンバと60ng処置チャンバとの間にはごく僅かな差が見られたにすぎなかった
。IL−1α処置チヤンバは対照と比べた場合に、非常に厚いカプセルを有した
。チャンバの内部とチャンバ全体に付着した新しい結合組織量の間にも有意差が
存在した。TL−1α(いずれかの濃度)で処置したチャンバは対照被検物より
も有意に多い結合組織蓄積を示した。
第2実験では、マウスを麻酔し、前述したように手術の準備をした。各実験動物
で6肛バイオプシーパンチによって2つの完全な厚さの皮膚創傷を形成した。動
物を4群に分け、次のように処置した:A群では1創傷をPBS −BSA緩衝
溶液中の活性剤15ngで処置し、他の創傷は緩衝液のみから成る対照溶液で処
置した。B群では1創傷をPBs −BSA溶液中IL 1 a60ngで処
置し、他の創傷は対照溶液のみで処置した。0群では1創傷は親水性ビヒクル〔
アクアホール(Aquaphor”) 、ビーラドルフ社(Bi−erador
f Inc、) :l中にブレンドした活性剤60ngで処置し、他方の創傷は
ビヒクルと対照溶液で処置した。D群マウスでは1創傷を親水性ビヒクル(アク
アホールジのみで処置し、他方の創傷は無処置のままにした。
全ての創傷は処置後、感圧性接着剤〔コーフィルム(Co−Film”) )で
裏打したコポリエステルフィルム包帯〔チーズブラソフーポンズ社(Chese
brough Inc、) )で包帯した。創傷は1回のみ処置した。全ての創
傷を1日おきに連続写真術とブラニメトリーによって測定した創傷閉塞度とによ
って評価した。全てのデータはベアード比較(paired comparis
on)に対するスチューデントも検定を用いて評価した。
創傷閉塞速度に対するIL−1αの効果は蛋白質が親水性ビヒクル中に存在する
か否かによって変化する。親水性ビヒクル中IL−1α(60ng)によって処
置した創傷(0群)がビヒクルのみの対照によって処置した創傷よりも迅速に閉
塞した。親水性ビヒクル中IL−1αで処置した創傷(0群)と親水性ビヒクル
のみで処置した創傷との間の治癒速度の統計的有意差(po、05)は創傷形成
から12日後と15日後に得られた。PBS −SBAビヒクル中15ngまた
は60ng(AまたはB)のIL−1αで処置した創傷は実験の全過程において
のみ、親水性ビヒクルで処置した創傷よりも幾らか緩慢に治癒したが、この差は
統計的に存意でなかった。PBS −BSA緩衝液のみに加えたIL−1αによ
って処置した創傷と無処置対照(D群)との間に創傷治癒速度の有意差は見られ
なかった。
pBs−Bsdi衝液中の活性剤または対照溶液で処置した創傷は、親水性軟膏
ベースでの処置によって湿った状態に維持された創傷よりも緩慢に治癒した。I
L−1αを含むまたは含まない水性塩基ビヒクル(PBS−BSA)で処置した
創傷は、フィルム包帯を除去した24時間後に乾燥した。これに比べて、軟膏ベ
ースで処置した創傷はさらに長時間湿った状態であった。水性ビヒクルで処置し
た創傷には乾燥したかさぶたが発生した。この厚い焼癲は治癒期間の殆んど全て
を通して創傷上に残留した。軟膏処置創傷(IL−1αを含むまたは含まない)
は薄くて柔い焼癲を有し、されは創傷形成後9日目〜12日目に剥離した。
全体的に、親水性軟膏ベース中のIL−1αで処置した創傷は他の処置群よりも
約6日間早く、上皮を再形成した。
夫施皿I
ブタにおける中間層創傷の治癒に対する局所塗布したヒトイン −ロイキンーl
の六
このインビボ単盲検はIL−1αまたはIL−1βを含む局所塗布親水性ゲルの
中間層創傷の治癒に対する効果を評価するように設計した。
容積濃度(bulk concentration)のrhIL IQ’とr
hlL 1βをカルボキシメチルセルースとプロピレングリコールを含む局所
ゲルに調合した。IL−1/M衝剤溶液を層流フード下でエッペンドルフ(Ep
pendorf )ピペッタ−を用いてゲルに無菌添加した。次に、このゲルを
テフロンスパチュラで約3秒間撹拌した。無菌5dプラスチツク注射器からプラ
ンジャーを抜き出し、ゲルをこれらの注射器中へ頂部から分配した。プランジャ
ーを次に交換した。全ての過程は無菌条件、層流フード下で実施した。IL−1
αとIL−1βを適当に希釈し、アリコートをゲルに加えて、次の濃度゛(蛋白
質重量/ゲル重量)を得た:IL −1α40 ng/g(1)
200 ng/g(2)
2 ug/g(3)
IL−1β 40 ng/g(4)200 ng/g(5)
2 ng/g(6)
6匹の若いヨークシャーブタ(Yorkshire pig) (重量それぞ
れ約10kg)に基本食餌を任意に与え、制御条件下(19〜20°C112時
間明、12時間暗のサイクル、65%相対濃度)の施設に個別に収容した。各ブ
タに標準動物クリッパーを止めた。動物の両側綿の皮膚を無菌の生理的食塩水で
洗浄することによって、創傷形成の準備をした。動物をベントパルビタールナト
リウム〔ネンブタールナトリウム(Nembutal” sodium) 12
mg/kg、腹腔内〕を用いて麻酔し、アルバレッ(nlvarez)等がジエ
イプースト アン゛レコンス ル サーブ、 (J、Plast、& Rec
on−■ム錘■、)69284N (1982)に述べているように、エレクト
ロケラドームを用いて、7 X 10mm Xo、3胴深さの約120創傷をを
椎労と胸郭領域に形成した。創傷は互いから少なくとも正常皮If15mmの間
隔をおいて離れていた。
各動物の創傷を8群に分け、次のように処置した:対照(処置せず)、ビヒクル
ゲル(プラセボ)、組換えヒトIL−1α40ng/g、 200ng /g、
2ttg/gと組換ヒトIL−1β40ng/g、200ng/g、2βg/g
。各治療群は正常皮膚少なくとも2C111の間隔をおいて離れていた。創傷形
成の直後に、創傷を適当な作用剤0.2雄で処置して、作用剤が創傷全体を確実
に覆うようにした。
種々な解剖学的領域に形成した創傷が難治性である可能性を避けるために、各処
置のために選択した領域は動物毎に異なった。
6日間の創傷形成後の各々の日(0日目)に、各処置群の幾つかの創傷と周囲正
常皮膚をアルハレツ等がヱニ±−尤火ヱ上二五、 (Arch、Dermat
ol) 119.222頁(1983)に述べているような、2閣ブレードを備
えたエレクトロケラドームを用いて0.5=深さで摘出した。創傷部位を含む摘
出皮膚を0.25%トリプシン中で12〜24時間4°Cにおいてインキュベー
トして、真皮を表皮から分離した。表皮移動(epidermal migra
tion)をアル2、レッ等が’; x 4 47<7.5 −”)Lt7 )
−)b、 (J、Invest。
Dermatol、)81.144頁(1983)に述べているように、評価し
た。
簡単に説明すると、この方法は分離した表皮の欠陥の顕微鏡検査である。欠陥は
分離表皮シートの孔としてまたは創傷を含む領域の表皮連続性の欠如として可視
化された。表皮に欠陥がないならば創傷は上皮再形成されたと見なされ、1つ以
上の欠陥が存在する場合には、上皮再形成されていないと見なされる。
データの全ては、アルハレツ等がアーチ −゛ルマール119.222頁(19
83)に述べているように、スチューデントを検定を用いて統計的に分析した。
アルバレツ等がジェイ インベス 。
云火ヱ上二上社、144頁(1983)に述べているようなザールの方法(th
e method of Zar)に従って、プロビット分析を実施した。
データはIL−1α2尾/ゲルgが中間層創傷の治癒を無処置創傷に比べて44
%、ビヒクル処置創傷に比べて30%高めることを示唆した。さらに、IL−1
β40ng/ゲルgと200ng/ゲルgの両方は創傷の治癒速度を有意に促進
した(例えば、40βg/gにおいて無処置に比べて33%、ビヒクル処置に比
べて23%)。IL−1αも試験条件下で同様な、但し量的には劣る、創傷治癒
促進を示した。局所作用剤で処置した全ての創傷は、空気中に開放した状態の無
処置創傷よりも迅速に治癒した。得られたデータを下記第1表に示し、全ての値
は各時点で検査した標本総数あたりの治療標本数として表現する。括弧中の数字
は治癒率を中間層創傷の治癒に対するrhlL−1αとrhrL 1βを含む
親゛ルの六
IL−1α 23 4 5 640βg/g O/
10(0) 12/3H39) 16/26(81) 19/21(90)
9/9(100)200βg/g O/6 (0) O/26 (0) 1
1/23(43) 20/24(83) 11/IH100)2 ug/g
O/7 (0) O/32 (0) 12/28(43) 15/1B(8
3) 19/19(100)IL−1β
40βg/g O/4 (0) 12/25(48) 19/25(76)
17/19(89) 13/13(100)200βg/g O/7 (0
) 8/20 (30) 1.9/30(63) 20/20(100) 8/
6 (100)2 ug/g O/8 (0) 1B/26(88) 25
/29(86) 16/18(100) 8/8 (100)ビヒクルのみ
0/6 (0) O/22 (0) 10/27(49) 1
7/22(77) 9/9 (10O)
無処置 0/3 (0) O/15 (0) 3/30 (10) 7/1
5 (47) 14/19(74)処置群と対照群の間の相対治癒速度の比較を
第2表に示す。
第2表では、r HT50 Jは創傷50%治癒に要する日数を表す。
」じし表
無処置創傷と組換えヒ1−IL−1αとIL−1βによって処置した1 との?
ム・、庁の 六
■且准思速度
40βg/g 3.5 +30 + 13200
βg/g 4.1 + 18 32ug/g
4.2 +16 −5IL−1β
40βg/g 3.1 +38 + 232
00βg/g 3.5 + 30 + 132
ug/g 2.8 +44 +30ビヒクルのみ
4.0 +20
無処置 5.0 −25尖施拠主
ラットにおける低用量での創傷治癒に対するヒトIL−1局所° の六
次の実験は、創傷閉塞に対するIL−1の効果を評価し、さらに詳しくはIL−
1の種々な用量における治癒反応を調べるように設計した単盲検であった。
35匹の特定病原菌を含まない、正常な雌ルイスラット〔チャールスリバーラレ
イフ(Charles River Raleigh) 、ノースカロライナ州
うレイフ〕をこの試験に用いた。実験開始前1週間と全実験期間(1週間)中、
ラットを個別にオリに入れた。これらの動物には基本食餌を任意に与え、制御環
境下(温度19〜21゛C〜12時間明、12時間暗サイクル、30%相対湿度
)に維持した。
全てのラットをケタミン/ロムプン(ketamine/rompun)の腹腔
内注入によって麻酔して、手術の準備した。手術領域の毛をそり、ヨウ素面ケン
で洗浄し、無菌生理的食塩水によって完全にすすぎ洗いした。無菌の施術者、手
袋器具を用いて無菌の場を形成した。
4全層切開創(長さ1.5CI+1、幅0.3cm、筋膜まで約0.2cm深さ
)を各実験動物の背側皮膚に#15手術ブレードで形成して、約0.5crlr
の表面積を有するだ円形状創傷を得た。創傷は全実験を通して縫合しなかった。
創傷表面積のIL−1用量反応性を数量化するために、各創傷の表面積をだ円形
創傷の最大長さと最大幅を乗するときによって算出した。創傷は互いに少なくと
も正常皮膚2Ω分離していた。
IL−1の局所塗布のために、グリセロール25gとプロピレングリコール25
gとにプロピル−p−ヒドロキシベンゾエート0.1gとメチル−p−ヒドロキ
シベンゾエート1gを混合した。次にリン酸ナトリウム緩衝液(0,1M、pH
6,0) 950−を混合物に加えた。生成溶液を滑らかになるまで撹拌し、0
.22ミクロンフィルターを通して濾過した。加圧滅菌叶C30gをか過緩衝液
に加えた。CMCビヒクルゲルの最終収率は約1000gであった。精製した無
菌の組換えヒトIL−1αまたはIL−1βをCMCビビクルゲルのアリコート
にゲル50ダノにつきIL−1αまたはIL−1β0.1βg、 1.Ong、
Long、50βgまたは1100nの最終濃度になるまで加え創傷形成の直後
に、創傷を次のように処置した。対照創傷は処置しなかった。プラセボ対照創傷
はCMCビヒクルゲル50trlのみによって直接処置した。試験創傷は各創傷
部位においてCMCビヒクルゲル50trl中のIL−1αまたはIL−1β0
.1βg、 1.0βg。
Long、 50βgまたは1100nによって直接処置した。
動物を各5匹から成る7群に分割して、次のように処置した:A群では2創傷を
ビヒクルのみで、2創傷はビヒクル中IL−1α0.1ngによって処置した。
B群では2創傷をビヒクル中IL−1α1.Ongによって、2創傷をビヒクル
中IL−1α10ngによって処置した。C群では2創傷をビヒクル中IL−1
α50ngによって、2創傷をビヒクル中IL−1α1100nによって処置し
た。
D群では2創傷を処置せず、他の2創傷をビヒクルのみで処置した。E、F、G
群ではそれぞれA、B、C群の処置に用いたIL−1αと同じ濃度のTL−1β
で創傷を処置した。無菌の場を維持するために、創傷をテルファ(Telpha
) ”充てんガーゼパッドとオプシン) (Op 5ite)TI″接着性カバ
ーから成る閉塞性包帯で覆った。
IL−1αまたはIL−1βによって治療した創傷は全て、閉塞性包帯を有した
。無処置創傷とプラセボ処置創傷とを有するD群のラットのみは、閉塞性包帯の
不存在だ創傷治癒に影響するかどうかを観察するために、閉塞性包帯で覆わなか
った。
処置の5日間後に動物を殺した。次に、包帯を創傷から除去して、創傷を目視検
査して、最初の創傷と比べた治癒率によって測定した、創傷治癒に対する処置の
効果を定性的に評価した。
治癒率は目視検査と各創傷を治癒0%、25%、50%、75%または100%
と等級化することによって算出した、治癒0%は治癒の徴候のない開放側を示し
、治癒100%はかさぶた形成がなく上皮再形成が観察される完全に治癒した創
傷を示す。創傷治癒率算出に用いた他の基準には創傷の色、創傷表面積、膨潤ま
たは感染症の徴候、動物の外部から観察される肉芽組織の存在がある。創傷表面
積は最初の創傷を測定した(上述)と同じやり方で算出し、このデータを用いて
、非治癒創傷面積を算出した。
このように、治癒率の目視算出と非治癒創傷面積とに従って、各創傷等級化した
。
生成データはアルバレツ等がアーチ −ルマ −ルl[、222(1983)に
述べているように、スチューデントを検定を用いて統計的に分析した。各処置群
と対照群は10創傷を含んだ。従って、データは平均値±SEM (n =10
)として表す。
5日間後に創傷表面積を測定することによってデータは第1A図と第2A図にグ
ラフとして表現する。第1A図は、TL−1αの塗布が創傷表面積の減少によっ
て評価して、Long用量で有意な創傷治癒(無処置創傷とブラセポ処置創傷に
比べて)を生ずることを示す。第2A図はIL−1βの塗布が創傷表面積の減少
によって評価して、IL−1β50Bg用量で有意な創傷治癒(無処置創傷とブ
ラセポ処置創傷に比べて)を生ずることを示す。データは、約1.0Bg程度の
低いIL−1α量と約50ng程度の低いIL−1β量が創傷治癒促進に有効で
あることを示す。
5日間後の治癒率観察によって得られたデータを第1B図と第2B図にグラフと
して示す。第1B図と第2B図はIL−1αまたはIL−1βの50Bgまたは
1100nによって治療した創傷がプラセボ処置創傷に比べて有意に迅速に治癒
することを示唆する。
本発明の上記実施態様は説明のみを意味し、限定を意味しない。実際にここに開
示した組成物の明白な変更物または等個物には、同様な生物学的活性を有するI
L−1蛋白質の変異体または同族体を含む種々な創傷治癒組成物または、例えば
ウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ウサギまたはネコのIL−1蛋白質のような、特定
種のTL−1蛋白質の適当量を含む獣医学用の創傷治癒組成物があると考えられ
る。さらに、用−量は創傷の深さと種類に応じて、また被治療個体が正常である
か障害を有するかに応じて変化する。このような変更は全て、下記の請求の範囲
に含まれると考えられる。
ミ9 奢皆 訣
謁 函・ト 凌
手続補正書坊式)
平成 3年 4月〆0日
特許庁長官 植 松 敏 殿1、事件の表示
ウ配PCT/US88104488
2、発明の名称
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所
名 称 イミュネックス・コーポレーション4、代理人
住 所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号新大手町ビル 206区
5、補正命令の日付 平成 3年 3月12日 溌送日)6、補正の対象
(1)タイプ印書により浄書した明細書及び請求の範囲の翻訳文国際調査報告
Claims (18)
- 1.創傷治癒を促進するための有効量の哺乳動物インターロイキン−1(IL− 1)と、IL−1を創傷部位に使用するための生理的に許容される親水性ビヒク ルとから成る、ヒトを含めた哺乳動物における創傷治癒を促進するための局所組 成物。
- 2.哺乳動物IL−1がIL−1β蛋白質である、請求項1記載の組成物。
- 3.組換えヒHL−1β10pg/g〜100μg/gを含む、請求項2記載の 組成物。
- 4.組換えヒトIL−1β50ng/g〜500ng/gを含む、請求項3記載 の組成物。
- 5.哺乳動物IL−1がIL−1α蛋白質である、請求項4記載の組成物。
- 6.組換えヒトIL−1α10pg/g〜100μg/gを含む、請求項5記載 の組成物。
- 7.組換えヒトIL−1α50ng/g〜500ng/gを含む、請求項6記載 の組成物。
- 8.哺乳動物における創傷治癒を促進するために、創傷部位に使用する薬物の製 造へのIL−1の使用。
- 9.創傷表面積1cm2につきIL−1約0.2ng〜約1μgの5日間累積量 を与えるように創傷部位に使用する、哺乳動物における創傷治癒を促進するため の薬物の製造へのIL−1の使用。
- 10.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1β約2ng 〜約500ngの5日間累積量を与える、請求項9記載のIL−1の使用。
- 11.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1β約20n g〜約400ngの5日間累積量を与える、請求項10記載のIL−1の使用。
- 12.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1β約50n g〜約300ngの5日間累積量を与える、請求項11記載のIL−1の使用。
- 13.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1α約2ng 〜約500ngの5日間累積量を与える、請求項9記載のIL−1の使用。
- 14.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1α約20n g〜約400ngの5日間累積量を与える、請求項13記載のIL−1の使用。
- 15.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1α約50n g〜約300ngの5日間累積量を与える、請求項14記載のIL−1の使用。
- 16.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1α約1ng 〜約250ngとIL−1β約1ng〜約250ngの5日間累積量を与える、 請求項9記載のIL−1の使用。
- 17.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1β約10n g〜約200ngとIL−1β約10ng〜約150ngの5日間累積量を与え る、請求項16記載のIL−1の使用。
- 18.創傷部位に使用する薬物が創傷表面積1cm2につきIL−1α約25n g〜約150ngと、IL−1β約25ng〜約100ngの5日間累積量を与 える、請求項17記載のIL−1の使用。
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