組織修復(fù)材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及組織修復(fù)材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，謀求陷入功能障礙或功能衰竭的生物體組織或臟器的再生的再生醫(yī)療的實 用化得到發(fā)展。再生醫(yī)療是在僅通過生物體所具有的自然治愈能力無法恢復(fù)的生物體組織 中使用細(xì)胞、支架及生長因子這三種因子重新制造出與原來的組織相同的形態(tài)或功能的新 的醫(yī)療技術(shù)。
[0003] 其中，整形外科區(qū)域或牙科區(qū)域的骨再生是在再生醫(yī)療區(qū)域中非常受到注目的區(qū) 域。骨疾病在腳或腰的情況下，通過起因于疾病而產(chǎn)生的骨缺損而變成無法步行，骨疾病在 牙周組織的情況下，食物攝取變得困難，因此，骨疾病會引起顯著的Q0L的降低。
[0004] 在再生醫(yī)療的領(lǐng)域中，使用生物體親和性高的膠原或明膠作為基材。
[0005] 例如，在國際公開第2011/027850號中公開了包含重組明膠、且能夠以填補(bǔ)材料 載體自身促進(jìn)骨再生的骨再生劑及骨填補(bǔ)制劑。
[0006] 在日本特開平8-196618號公報中公開了由存在許多的空孔的海綿狀的膠原基體 構(gòu)成的細(xì)胞侵入性膠原制劑。
[0007] 另一方面，作為顆粒狀的骨填補(bǔ)劑，在日本特開2011-212105號公報及日本特開 2010-046249號公報中公開了使用生物陶瓷的顆粒的骨填補(bǔ)劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的課題
[0009] 然而，像日本特開平8-196618號公報中公開的細(xì)胞侵入性膠原制劑那樣使用塊 狀的海綿時，為了確保向塊內(nèi)部的細(xì)胞侵入性而必須提高海綿空孔間的連通性，提高作為 塊整體的彈性是困難的。進(jìn)而，在使用膠原作為材料時，膠原溶液的濃稠化是困難的，難以 制作具有高彈性的海綿狀材料。因此，在使用這樣的材料作為填補(bǔ)材料的情況下，當(dāng)骨的缺 損部為常態(tài)下受到壓力的部位時，有時缺損部的容積不被保持。此外，就利用生物陶瓷顆粒 的骨填補(bǔ)劑而言，有時長時間殘留在體內(nèi)，而無法提供與再生的骨的置換場所。因此，上述 的技術(shù)從得到促進(jìn)骨等組織的再生的組織修復(fù)材料這樣的觀點出發(fā)還有改善的余地。
[0010] 本發(fā)明的目的是提供具有良好的骨等組織的再生能力的組織修復(fù)材料。
[0011] 用于解決課題的方案
[0012] 本發(fā)明如下所述。
[0013] [1]-種組織修復(fù)材料，其包含明膠顆粒，且顯示：以質(zhì)量基準(zhǔn)計為800%以上的 吸水率、和由使用1摩爾/L的鹽酸的3小時的分解處理得到的以質(zhì)量基準(zhǔn)計為60%以下的 殘留率。
[0014] [2]根據(jù)[1]所述的組織修復(fù)材料，其中，明膠顆粒為通過1400 ym的網(wǎng)眼的篩子 的顆粒狀的明膠。
[0015] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的組織修復(fù)材料，其中，明膠顆粒包含明膠的交聯(lián)物。
[0016] [4]根據(jù)[1]~[3]中任一項所述的組織修復(fù)材料，其中，明膠顆粒包含明膠的熱 交聯(lián)物。
[0017] [5]根據(jù)[1]~[4]中任一項所述的組織修復(fù)材料，其中，組織修復(fù)材料為顆粒狀。
[0018] [6]根據(jù)[1]~[5]中任一項所述的組織修復(fù)材料，其為骨再生用基材。
[0019] [7] -種塊狀組織修復(fù)材料，其包含明膠，且顯示：以質(zhì)量基準(zhǔn)計為800%以上的 吸水率、和由使用1摩爾/L的鹽酸的3小時的分解處理得到的以質(zhì)量基準(zhǔn)計為60%以下的 殘留率。
[0020] 發(fā)明效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有良好的骨等組織的再生能力的組織修復(fù)材料。
【具體實施方式】
[0022] 本說明書中"工序"的詞語不僅包括獨立的工序，在無法與其他工序明確區(qū)別的情 況下只要可達(dá)成本工序的所期望的效果，也就包含在本用語中。
[0023] 本說明書中使用"~"表示的數(shù)值范圍表示包含"~"的前后記載的數(shù)值分別作為 下限值及上限值的范圍。
[0024] 本說明書中，關(guān)于組合物中的各成分的量，在組合物中存在多種符合各成分的物 質(zhì)的情況下，只要沒有特別說明，是指組合物中存在的該多種物質(zhì)的合計量。
[0025] 本發(fā)明中，有時將多肽的氨基酸序列使用本技術(shù)領(lǐng)域中周知的單字母表述（例 如，在甘氨酸殘基的情況下為"G"）或三字母表述（例如，在甘氨酸殘基的情況下為"Gly"） 來表示。
[0026] 本發(fā)明中，關(guān)于多肽的氨基酸序列的" ％ "只要沒有特別說明，則以氨基酸（或亞 氨基酸）殘基的個數(shù)為基準(zhǔn)。
[0027] 本發(fā)明中，所謂對比的2種多肽的氨基酸序列的"同源性"是指通過以下的式子計 算得到的值。另外，多個多肽的對比（比對（alignment))按照同源的氨基酸殘基的數(shù)目變 成最多的方式按照常規(guī)方法來進(jìn)行。
[0028] 同源性（％ )
[0029] = {(同源的氨基酸殘基的數(shù)目V(比對長度）}X100
[0030] 以下，對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0031] 本發(fā)明的組織修復(fù)材料為包含明膠顆粒，且顯示以質(zhì)量基準(zhǔn)計為800%以上的吸 水率、和由使用1摩爾/L的鹽酸的3小時的分解處理得到的以質(zhì)量基準(zhǔn)計為60%以下的殘 留率的組織修復(fù)材料。
[0032] 換而言之，上述的殘留率是指由使用1摩爾/L的鹽酸的3小時的分解處理得到的 以質(zhì)量基準(zhǔn)計40%以上的分解率。
[0033] 以下，有時將上述的殘留率稱為酸殘留率。
[0034] 本發(fā)明的組織修復(fù)材料通過制成包含明膠顆粒、且顯示上述的吸水率及酸殘留率 的組織修復(fù)材料，變成顯示良好的組織再生能力的組織修復(fù)材料。若對其進(jìn)一步進(jìn)行說明， 則可以如下認(rèn)為。即，推測組織修復(fù)材料通過具有規(guī)定的吸水率而在組織的缺損部血塊的 保持成為可能，此外通過具有規(guī)定的酸殘留率、即規(guī)定的分解率，從而在所期望的期間確保 強(qiáng)度，可以保持缺損部的容積，并且成為與再生的骨的置換場所。其結(jié)果是，通過在缺損部 配置組織修復(fù)材料，骨等組織的再生良好地進(jìn)行。但是，本發(fā)明并不拘束于該理論。
[0035] 本發(fā)明的組織修復(fù)材料根據(jù)需要還可以包含其他的成分。
[0036] 本發(fā)明中，"明膠顆粒"只要沒有特別說明，是指明膠顆粒的集合體。
[0037] 本發(fā)明的組織修復(fù)劑中包含的明膠顆粒在經(jīng)由制備顆粒狀的明膠的工序之后，顆 粒彼此可以獨立也可以彼此粘結(jié)，但優(yōu)選彼此獨立。
[0038] 包含本發(fā)明的明膠顆粒的組織修復(fù)材料優(yōu)選為顆粒狀。其中，所謂"組織修復(fù)材料 為顆粒狀"是指彼此獨立或粘結(jié)的顆粒通過網(wǎng)眼為4_的篩子的狀態(tài)。
[0039] 本發(fā)明的塊狀組織修復(fù)材料中所謂"塊狀"是指組織修復(fù)材料的至少1軸的長度 為5mm以上。若1軸的長度為5mm以上，則也可以是其他的軸為5mm以下的軸的形狀、例如 棒狀或片狀的形狀。
[0040] 本發(fā)明中所謂"組織修復(fù)材料"是通過植入到生物體內(nèi)而有助于植入部位的組織 形成的材料，可以包含細(xì)胞，也可以不包含細(xì)胞。此外，可以包含也可以不包含增殖因子或 藥劑那樣的促進(jìn)生物體的反應(yīng)的成分。進(jìn)而，還可以與羥基磷灰石等無機(jī)材料混合、或制成 復(fù)合物后應(yīng)用。但是，在測定本發(fā)明所述的吸水率及酸殘留率時，以除這些細(xì)胞或無機(jī)材料 以外的質(zhì)量為基準(zhǔn)進(jìn)行測定。
[0041] 本發(fā)明中的所謂"組織修復(fù)材料"不一定是有助于植入部位中通常存在的正常組 織的形成的材料，還包含促進(jìn)包括瘢痕組織等在內(nèi)的非正常組織的形成的材料。
[0042] [明膠]
[0043] 明膠可以是天然型的明膠，所謂天然型也可以是至少1個氨基酸殘基不同的突變 型或重組體。所謂天然型的明膠是指以天然生成的膠原作為原料的明膠、或與以天然生成 的膠原作為原料的明膠具有同源的氨基酸序列的多肽。只要沒有特別說明，本說明書中將 突變型或重組體的明膠總稱為重組明膠。天然型的明膠或其重組明膠可列舉出例如來自魚 類、哺乳類等動物的明膠，優(yōu)選為哺乳類的動物的天然型明膠或其重組明膠。作為哺乳類的 動物，可列舉出例如人、馬、豬、小鼠、大鼠等，更優(yōu)選為人或豬。作為天然型明膠，優(yōu)選為來 自豬或人的明膠，作為重組明膠，優(yōu)選為來自人的重組明膠。
[0044] 明膠是指連續(xù)含有6個以上Gly-X-Y所示的氨基酸序列的多肽，多肽中除了 Gly-X-Y所示的氨基酸序列以外，還可以具有1個以上其他的氨基酸殘基。Gly-X-Y中Gly 表示甘氨酸殘基，X及Y表示除甘氨酸殘基以外的任意的氨基酸殘基。Gly-X-Y所示的氨基 酸序列是相當(dāng)于膠原的部分氨基酸序列來源的氨基酸序列的序列，該序列的重復(fù)意味著膠 原的特征性序列。
[0045] 1分子明膠中的多個的Gly-X-Y可以分別相同，也可以不同。此外，Gly-X-Y序列 中X及Y在各重復(fù)單元中是獨立的，可以相同也可以不同。作為X及Y，優(yōu)選大量含有亞氨 基酸殘基、即脯氨酸殘基或羥基脯氨酸殘基。這樣的亞氨基酸殘基的含有率優(yōu)選占1分子 明膠中的10%~45%。作為明膠1分子中的Gly-X-Y的含有率，優(yōu)選為整體的80%以上， 進(jìn)一步優(yōu)選為95%以上，最優(yōu)選為99%以上。
[0046] 作為明膠，優(yōu)選為通過常規(guī)方法將堿基序列或氨基酸序列導(dǎo)入到適當(dāng)?shù)乃拗髦胁?使其表達(dá)而得到的重組明膠，所述堿基序列或氨基酸序列是相對于編碼連續(xù)含有6個以上 Gly-X-Y所示的氨基酸序列的膠原的基因的堿基序列或氨基酸序列加以1個以上的堿基或 氨基酸殘基的變更而得到的。通過使用這樣的重組明膠，能夠提高骨再生能力，并且與使用 天然的明膠時相比可以表現(xiàn)出各種特性，例如具有可以避免生物體的排斥反應(yīng)等不良影響 等的優(yōu)點。
[0047] 作為重組明膠，可以特別優(yōu)選使用例如EP1014176A2、US6992172B1、 W02004/85473A2、W02008/103041A1、日本特表 2010-519293 號公報、日本特表 2010-519252 號公報、日本特表2010-518833號公報、日本特表2010-519251號公報、W02010/128672A1及 TO2010/147109A1等中公開的重組明膠。
[0048] 重組明膠優(yōu)選為2kDa以上且lOOkDa以下的分子量，更優(yōu)選為5kDa以上且90kDa 以下，更優(yōu)選為10kDa以上且90kDa以下。
[0049] 重組明膠從生物體親和性的方面出發(fā)，優(yōu)選進(jìn)一步含有細(xì)胞粘接信號，更優(yōu)選在 一分子中具有2個以上細(xì)胞粘接信號的重組明膠。作為這樣的細(xì)胞粘接信號，可列舉出RGD 序列、LDV 序列、REDV 序列、YIGSR 序列、PDSGR 序列、RYVVLPR 序列、LGTIPG 序列、RNIAEIIKDI 序列、IKVAV序列、LRE序列、DGEA序列、及HAV序列的各序列，優(yōu)選可列舉出RGD序列、YIGSR 序列、PDSGR序列、LGTIPG序列、IKVAV序列及HAV序列，特別優(yōu)選為RGD序列。RGD序列中， 進(jìn)一步優(yōu)選為ERGD序列。
[0050] 作為重組明膠中的RGD序列的配置，RGD序列間的氨基酸殘基數(shù)優(yōu)選為0~100， 更優(yōu)選為25~60。此外，RGD序列優(yōu)選在上述氨基酸殘基數(shù)的范圍內(nèi)不均勻地配置。
[0051] RGD序列相對于重組明膠中的氨基酸殘基的總數(shù)的比例（RGD序列的合計氨基酸 殘基數(shù)/氨基酸殘基的總數(shù)X 100)優(yōu)選至少為1. 2%，當(dāng)重組明膠包含250個以上的氨基 酸殘基時，優(yōu)選250個氨基酸殘基的各延伸段含有至少1個RGD序列。
[0052] 重組明膠更優(yōu)選每250個氨基酸殘基含有至少2個R⑶序列，更優(yōu)選含有至少3 個RGD序列，進(jìn)一步優(yōu)選含有至少4個RGD序列。
[0053] 重組明膠的序列優(yōu)選為以下的方式：（1)不含絲氨酸殘基及蘇氨酸殘基、（2) 不含絲氨酸殘基、蘇氨酸殘基、天冬酰胺殘基、酪氨酸殘基、及半胱氨酸殘基、（3)不含 Asp-Arg-Gly-Asp所示的氨基酸序列。重組明膠可