JPH0138503B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は軟部組織の復元に用いる移植用人工補
填物（ないし補綴物）に関し、更に詳しくは、迅
速なカプセル化の防止に有効なコラーゲンを被覆
した軟部組織用（特に胸部組織用）の人工補填物
に関する。 （発明の背景） 有機体が自らを異物から保護する一般的な防護
機構として、異物を包み込んで隔離するカプセル
形成がある。カプセル形成は通常は有機体にとつ
て好ましいが、故意に人工補填物を移植して挿入
物と周囲の組織との一体化を望む時には有害であ
る。この様な移植例として最も良く知られている
のは、恐らく、シリコーンゴム移植片を用いる豊
胸術や組織の再形成である。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする問題は次の様な理由
で生じる。移植されたシリコーンは、主としてコ
ラーゲン及びグリコサミノグリカンからなり繊維
芽細胞及び組織球を含む繊維構造体によつて迅速
にカプセル化される。カプセルは続いて収縮し、
移植片及び周囲の組織を硬化させ球状に変形させ
る。こうなると移植片は苦痛を生み美観上も容認
できなくなり、そのまま処置をせずにおくと上層
の組織が侵され移植片が突出することさえある。 乳房形成術及び乳房切除後の復元等の軟部組織
用人工補填物の移植を伴う治療法の成功は、カプ
セル形成を誘起しない人工補填物又はカプセルの
収縮に抵抗する人工補填物の利用により大いに促
されることと思われる。本発明は、カプセル形成
及びそれに続く拘縮に抵抗を有する胸部組織用移
植片及びその製造方法を提供することを目的とす
る。 （発明による問題点の解決手段） 本発明は、例えば商品名ZYDERM コラーゲ
ン移植片（ZCI）として市販されている注入可能
な可溶性アテロペプチドコラーゲンがカプセル形
成を誘起しないという知見を利用するものであ
る。本発明の方法では、先ずアロプラスチツクな
胸部組織用人工補填物に再構成アテロペプチドコ
ラーゲンを被覆する工程から成る製造方法により
胸部組織用移植片を製造し、これを復元（整形）
外科等の外科に通常の手順に従つて用いる。この
ようにするとカプセル形成及びカプセルの拘縮に
伴う問題が生じない。好ましくは、前記方法はコ
ラーゲン被膜を架橋させる過程を含み、またコラ
ーゲン被膜を２つの連続層として適用する。架橋
は、好ましくはホルムアルデヒド又はグルタルア
ルデヒドによりもたらされる。 すなわち、一つの観点においては、本発明は、
本質的にアテロペプチドコラーゲンから成る完全
な被膜で被覆されたアロプラスチツクな胸部組織
用人工補填物から成り、前記完全な被膜は前記ア
ロプラスチツクな胸部組織用人工補填物に直接付
着し、カプセル形成に対する抵抗性を有する胸部
組織用移植片に関する。 また別の観点からいえば、本発明は上述の胸部
組織用移植片の製造方法、及びそれらの外科治療
への利用方法に関する。好ましくは、コラーゲン
は再構成コラーゲンであり、アロプラスチツクな
人工補填物はシリコーンゲル人工補填物であり、
コラーゲン被膜は架橋されている。 （発明の実施態様） Ａ 定義 本明細書においては「カプセル」とは移植さ
れた異物の軟部組織用人工補填物を取り囲んで
周囲の組織が成長することをいい、この組織は
最も一般的には主としてコラーゲン及びグリコ
サミノグリカンから成る組織構造を有し、繊維
芽細胞及び組織球を含む。これは本質的には結
合組織であり、適当な条件下では拘縮又は収縮
することができる。 「軟部組織用人工補填物」又は「軟部組織用
移植片」とは、胸部組織や筋肉又はその他の非
骨組織のような軟部組織とのなじみが良いよう
に設計されたマクロな（肉眼で見える）物体
（注入可能な調合液に対して）をいう。代表的
な軟部組織用人工補填物にはシリコーンゲル、
ダクロン（Dacron、商品名）、ポリウレタン、
又はこれらを組み合わせた物などがあるが、最
も好ましいのはシリコーンである。これらは変
形可能な（アロプラスチツクな）構造体で、そ
れが移植される軟部組織に弾性を似せて作られ
る。 「軟部組織の形成」とは、軟部組織用移植片
を挿入して非骨組織と置換したり、再形成した
り、強化したりする処置をいう。この様な処置
の代表的な例として、損傷を受けた手足や外傷
によつて変形したり破壊されたりした容ぼうの
修復を目的とする復元（形成）外科や、美容上
の目的、先天的欠陥の修復、及び豊胸術といつ
た体形の整形を意図する整形（plastic）外科
がある。上述のリストは総てを網羅したもので
はなく、本発明の移植片の適用に適する再形成
（復元）の種類を例示したに過ぎない。 「コラーゲン被覆」は、ここでは特に、軟部
組織用移植片を軟部組織復元外科に用いる前に
その全表面に薄くつけるコラーゲンの覆いをい
う。これはホスト有機体によつて、挿入された
物質に対して形成されるコラーゲンに富むカプ
セルのことではない。 本発明に適した「コラーゲン」は、テロペプ
チドを除去したアテロペプチド型のものであ
り、微小繊維状又は不溶性コラーゲンがある。
使い易く入手も容易なことから再構成コラーゲ
ン（reconstituted collagen）が好ましいが、
可溶化後再沈澱して処理した再生コラーゲンの
ようなものでない他の形態のコラーゲンも利用
できる。事実、コラーゲン溶液を直接人工補填
物に塗布後溶媒を蒸発させても良いし、移植片
を未処理のコラーゲン材料のシートで覆つても
良い。この再構成コラーゲンは、典型的には、
コラーゲン溶液から微小繊維状のコラーゲンを
沈殿させて形成される。この微小繊維は天然の
ものと類似の大きさであり、直型は凡そ100−
300nｍのオーダーのものである。 Ｂ 改良された人工補填物 本発明の改良された人工補填物は、移植され
た異物が周囲の組織と接触しないようにコラー
ゲン層で完全に覆われた、例えばシリコーンゲ
ルバツグの様な典型的な軟部組織移植片から成
る。コラーゲン被覆は、酵素処理によつてテロ
ペプチドを除去した大部分がＩ型コラーゲンか
ら成る、繊維又はアモルフアス状の調製物から
構成される。この様な処理によつて作成された
微小繊維状又はアモルフアス状コラーゲンは三
重らせん形をしており、天然のコラーゲンにあ
る免疫性ペプチドは含まない。好適なコラーゲ
ン調製物は皮膚、骨等の結合組織から得ること
ができるが、皮膚から得るのが最も好都合であ
る。この様な調製物は、実際にはZYDERM
コラーゲン移植片（ZCI）の商品名で市販され
ている。 Ｃ 改良された人工補填物の作成方法 本発明に用いることのできる人工補填物にコ
ラーゲン被覆する方法は多数ある。形成された
被覆は均一であるのが好ましく、未被覆の人工
補填物と周囲の組織との接触を防ぐため欠落部
分のない完全なものでなくてはならない。被覆
は例えばZCIの懸濁液を人工補填物にスプレー
した後表面を乾燥させたり、人工補填物をこの
様な溶液中に浸漬したり、ZCIの懸濁液を人工
補填物の表面全体に流したりすることによつて
作成できる。こうした方法によつて被覆ること
ができるが、これらの方法は、望ましい被覆が
得られるだけでなく被覆と元の人工補填物の間
に空間を設けるもう一つの方法ほどには好まし
くない。これはコラーゲン懸濁液を被覆した、
被覆される人工補填物より若干大きい型（モー
ルド）を使つて行うことができる。 例えばこのプロセスの一つの態様において
は、原型の人工補填物に例えばパラフインを塗
布して寸法を大きくする。こうして拡大した人
工補填物を原型として、この人工補填物の周囲
で硬化させた後二つの割型に分割できる注型用
樹脂の二つ割り構成の型を作成する。 次いでこの型を洗浄し、新しい人工補填物を
挿入してその周りを型で再度封じた時コラーゲ
ンが全表面に広がり均一な被覆を形成するよう
に、十分な量のコラーゲン懸濁液を各割型に供
給する。密閉後、組合せた型を温置しコラーゲ
ン層を部分的に固化させる。次いで型を取り外
し、被覆されていない部分をZCIを追加して覆
う。しかし、この様な未被覆の部分が生じない
ように最初から十分量のZCIを加えるのが好ま
しい。 より好ましいのは更にコラーゲン被膜の架橋
過程を加える方法である。架橋剤を加えると被
覆の完全性が保持され、添加しなかつた場合に
は被膜を弱めることになる組織に固有の酵素に
対する抵抗性が得られる。代表的な製造法にお
いては、コラーゲンは上述の様に好ましくは型
を使用せず浸漬又はコーテイングによつて塗布
し、続いて塗布した移植片を適当な時間温置し
てからアセトン等で洗浄し、ホルマリン又はグ
ルタルアルデヒド等のアルデヒド水溶液の浴中
で所望の架橋を行う。架橋剤の適用は、もちろ
ん、塗布、コーテイング等の常法を用いて行う
こともできる。架橋剤を塗布後、移植片を再び
洗浄し乾燥する。 架橋被膜もしくは未架橋被膜（好ましくは架
橋したもの）を複層被覆することもできる。作
成した被覆人工補填物を注意深く検査して、被
覆に隙間や断点がないかを確認するのが極めて
好ましい。 Ｄ 移植方法 コラーゲン被覆移植片の移植方法は通常の軟
部組織用移植片に用いられるのと同様であり、
もちろも、整形もしくは矯正される状態の性質
によつて変化する。外科治療は局部麻酔又は全
身麻酔下で行うことができ、通常は移植片を収
容するための切開、挿入及び縫合を伴う。 Ｅ 実施例 以下に挙げる実施例は本発明を説明するため
のもので、これを制限するためのものではな
い。コラーゲン被覆の有効性は動物を使つて、
コラーゲン被覆したものとしないものについて
各々の移植片の状態を評価して確認した。 実施例 １ 型成形及び被覆シリコーンバツグ・ゲル人
工補填物 1.a 移植片の作成 直径２cm、体積約２mlのシリコーンバツ
グ・ゲル微小人工補填物（Medical
Engineering Corp.から購入、ウイスコンシ
ン州ラシーン）を用いた。これらは胸部移植
用のもので、ソフトシリコーンゴムの外殻中
に粘稠なシリコーンゲル充填物を含むもので
ある。 移植片の寸法を増して移植片と使用する型
との間に隙間を設けるため、人工補填物を溶
融パラフイン中に繰返して漬けてから０℃に
冷却し、鋭い刃で形を整えた。被覆人工補填
物をダグラス・スタージエスNo.３のスチレン
モノマー透明注型用樹脂（触媒／硬化剤とし
てポリエステル１％含有）の入つたカツプの
ドーム側に入れ、移植片の半分を空気に曝し
た。６時間硬化後、曝露表面に熱したパラフ
インを塗布してから樹脂で覆つて得た完全な
型を終夜硬化させた。続いてこれをパラフイ
ンの継ぎ目から分離し、人工補填物と過剰の
パラフインを取り去り、型を洗浄後乾燥し
た。各割型に約１mlのZYDERM コラーゲ
ン移植片（Collagen Corp.、カリフオルニ
ア州パロアルト）を入れ、パツクから取り出
したばかりの新しい微小人工補填物を挿入し
た。２個の割型を合わせテープで密封後37℃
で１時間温置した。次いで人工補填物を取り
出して検査し、未被覆の部分にZCIを手作業
で塗布した。移植片を更に１時間温置後、室
温でアセトン浴と水浴で交互に６回洗浄し、
37℃で３日間乾燥後95％エタノール中に貯蔵
した。使用する直前に、移植片を殺菌した等
張食塩水に漬けてコラーゲン被覆を再水和し
た。被覆は連続な非粘着性の皮膜として移植
片をゆるやかに包む理想的な状態であつた。 1.b 移植片の挿入 ハロセイン麻酔下に傍脊椎を対状に切開し
ブラントジセクシヨンにより、12匹の
Sprague−Dawley種の雌ラツト（200〜220
ｇ）の背中の皮下に左右対称のポケツトを設
けた。各ラツトに被覆移植片と対照用移植片
を反対側に１個づつ、ラツトごとに交互に左
右を逆にして挿入した。対照用移植片は、コ
ラーゲン被覆していない同様の微小人工補填
物を石けん水で洗浄しすすいでからイソプロ
ピルアルコールに10〜20分間浸漬後、空気乾
燥したものである。 1.c 結果の評価 ラツトを４匹づつの３グループに分けてケ
ージに入れ、60及び120日目に各ケージの1/2
のラツトをクロロホルムで処理した。カリパ
ーを使つて縦方向及び横方向の移植片の隆起
（マウンド）を測定し、続いて移植片、付着
するゆるやかな結合組織、及び上部の皮膚を
深筋膜から分離した。組織及びそれに包まれ
た人工補填物を形状保存のため10℃ホルマリ
ン溶液につけて固定し、48時間後に組織ブロ
ツクを半分に分割し内部のカプセルが十分潅
流されるようにした。皮膚及び完全なカプセ
ルを含む各ブロツクの中心部の断面をパラフ
イン中に埋め込んで6μｍに分割し、Ｈ＆Ｅ
又はマソンのトリクロームで着色し細網法
（reticulartechniques）で分析した。この方
法でコラーゲン被覆の有無を容易に確認する
ことができた。結果の一部を表１に示す。

【表】 これらの結果から伴るように、移植片の全
長及び幅は被覆試料、対照試料で変わらなか
つた。しかし、60日後には、対照試料の周り
のカプセルの平均厚さ（0.1mm）が被覆試料
の厚さ（0.04mm）の２倍以上になつた。120
日後にはこの差が減少したように見えるが、
これらの平均値では、被覆移植片については
カプセルが認られない領域が多くあることが
見逃がされている。実際、120日後には、カ
プセルの存在が移植片の被覆が不完全だつた
部分に偏在していることが明らかに認められ
た。 組織学的な検査により、60及び120日後に
全ての対照試料が細長い繊維芽細胞及び円形
細胞を含み、移植片表面を平行な薄層状に覆
う、若干管状を帯びた繊維構造を持つ正常の
カプセルで取り囲まれていることが判つた。
このカプセルは移植片に付着してはおらず、
単に周囲の結合組織と希薄に連らなつてい
た。Ｈ＆Ｅで染色した部分では、用いたコラ
ーゲン被覆が連続した濃密で青白い均一な親
エオシン性領域（程度は様々に異なる）とし
て認められ、トリクロムで染色した部分で
は、コラーゲン被覆は濃い青色を呈した。コ
ラーゲン被覆中に認められる微小繊維をコラ
ーゲン被覆内で見分けることができ、これら
は移植片表面に対して平行な直線状に配向し
ていることが多かつた。トリクローム染色に
より、時には人工補填物とコラーゲン被膜の
界面に非細胞質の好酸性被膜が存在すること
が実証された。 従つて、移植片の特定の位置に存在するか
否かについての可視的なデータを得ることが
できた。コラーゲン被覆の検出はその偏光に
よる複屈折のおかげで容易になつた。周囲に
カプセルが成長した全ての部位には明らかに
コラーゲン被覆の欠如が見られたことから、
カプセルの成長は被覆自体の有効性の欠如に
よるものではなく作成過程での被覆の不完全
さによるものである。 被覆したグループについて、60日後には全
ての試料に、また120日後の試料では６個中
４個に量は異なるがコラーゲン被覆が認めら
れた。このグループでは、６個のうち２個に
は全く被覆が残存していなかつた。60日後に
ついては、６個の被覆試料中５個がカプセル
を全く持たないか部分的に、つまりシリコー
ン外皮と皮覆の間の界面の限定された領域に
極く僅かにカプセルが認められた。120日後
では、６個の被覆試料中３個に正常なカプセ
ルが認められたが、他の３個には表面の種々
の領域にそれぞれ異なる量のカプセルが認め
られた。重要なことは、局部的に多かれ少か
れカプセルが存在した全ての被覆移植片で、
被覆が存在する場所にはカプセルがないかあ
つても極く僅かしかなく、被覆が存在しない
場所には明らかにカプセル形成が多かつたこ
とである。 繊維芽細胞と単核細胞が主体で炎症のない
細胞はコラーゲン被覆を浸潤できたが、この
浸潤は通常コラーゲン被覆の不連続部から起
きた。 定量的な組織学的評価の結果、60日後の試
料周辺のカプセル量は、対照試料よりも被覆
試料の方が少なかつた。この差は120日後に
は減少したが、依然として被覆移植試料では
対照試料よりもカプセルが認められない領域
がはるかに多かつた。組織学的な検査から、
60〜120日の間にコラーゲン被覆が消失する
ように見える例がいくつかあることが判り、
これによつてカプセルが形成された理由を説
明できる。 本発明の有効性には関連しないが、ZCI被
膜がこの過程で変性されることが結論づけら
れた。このことは被覆移植片の示した複屈折
によつて証明された。しかし、この性質は被
覆に用いたコラーゲン調製物にはないので、
元来は存在しなかつた秩序だつた構造が被覆
過程において導入されたことが判る。 実施例 ２ 架橋コラーゲン被覆シリコーン移植片 2.a 移植片の作成 実験的なカプセル拘縮の事例は人工補填物
の性質に依存する。また、人工補填物のこの
点に関する性質は製造業者により異なる
（Ksander、G.A.等、Trans of Intl
Cong of Plastic＆Reconstructive
surgency、1988年、66頁）。本実施例におい
ては、カプセル形成傾向及び拘縮性が強い、
Heyer−Shulte社（カリフオルニア州ゴレ
タ）から求めた長さ２cm、体積２mlのシリコ
ーンゲル小型人工補填物を用いた。 21個の移植片には被覆を施し、12個は対照
用とした。13個の移植片にホルマリン架橋剤
を使つて以下の様にして被覆した。 移植片をパラフイルム上に展開したコラー
ゲン懸濁液（ZCI）上に置き、移植片の残り
の表面に注射器で更に直接懸濁液を加えた。
37℃で２時間温置後、アセトン浴中に５分間
浸漬した。続いて移植片と第１層を蒸留水中
で３回すすいでから50mlずつ蒸留水で３回洗
浄した。被覆の欠陥を新たに懸濁液を加えて
補修後、被覆移植片を再度温置してから洗浄
した。被覆人工補填物を2.5％ホルマリン水
溶液（37％ホルムアルデヒド2.5mlを蒸留水
で100mlに希釈）の浴に20秒間入れてから上
述の様にしてすすぎと洗浄を行い37℃で一夜
風乾した。乾燥過程で損傷を受けた人工補填
物を検査して取り除いた後、上記の手順を繰
返して第２層を形成した。完成した被覆移植
片は乾燥状態で保存し、移植前に等張食塩水
中で水和した。 ８個の被覆移植片については、上記と同様
にしてグルタルアルデヒド架橋を実施した。
但し、被覆をホルマリンの代わりに0.01％グ
ルタルアルデヒド水溶液に終夜室温で曝した
後、蒸留水で終夜洗浄した（蒸留水は各500
mlとし４〜５回交換した）。 2.b 移植片の挿入 実験的に被覆した人工補填物を、未被覆移
植片を用いる対照試料を別のラツトに適用し
た点以外は前記1.b.と同様にして、皮下に挿
入した。 2.c 評価 約15日間隔でラツトに麻酔を施し、移植片
のマウンドを切り取つた。次いで各マウンド
が「拘縮」、つまり長卵形に歪んでいるか、
「正常」、つまり対称形であるかを視覚的に判
定した。各マウンドの頭尾方向の長さ及び背
腹方向の幅をカリパーで測定した。移植後13
日後及び28日後の結果は表２に示した46日後
の結果と一致した。

【表】 データからコラーゲン被覆移植片では46日
後にも全く拘縮が認められないが、対照動物
では12例中11例で拘縮が起きることが実証さ
た。拘縮が起きる場合、収縮は頭尾方向に生
じ背腹方向ではほとんど寸法変化がない。 動物の観察を更に210日間続けた。256日後
に動物を殺し、移植マウンド、周囲の組織、
及び包蔵された人工補填物を切り取り、組織
学的方法で切断、検査するためホルマリン中
に固定した。コード化した試料を使つて盲検
観察した。各組織片中の被覆及びカプセル量
の評価には４段階のレーテイングスケールを
用いた。 拘縮の測定及び組織学的観察の結果を、グ
ループ間の差の有意性の統計的評価と共に表
３に示した。

【表】 このデータから、全ての未被覆対照人工補
填物で拘縮が現れるのに対して、コラーゲン
被覆人工補填物では拘縮率が顕著に低いこと
が判る。特にホルムアルデヒド架橋被覆では
拘縮率が僅か７％（1/14）に低下した。更
に、コラーゲン被覆が存在すると拘縮が初め
て生じる日が顕著に遅くなり、ホルムアルデ
ヒド架橋被覆では18倍も遅くなつた。 また、組織学的な観察結果から、未被覆移
植片では全てに多量のカプセルが存在する
が、コラーゲン被覆移植片では、特にホルム
アルデヒド架橋した被覆では、カプセル量が
顕著に減少することが実証された。 要約すると、コラーゲン被覆によりカプセ
ルの拘縮率が顕著に低下する。また、拘縮率
の低下はカプセル形成量と相関し、存在する
被覆量に逆相関する。 （発明の効果） 以上詳述の通り、人工補填物のコラーゲン被覆
によりカプセルの拘縮率が顕著に低減し、またカ
プセルの形成量も低減する。この効果は、オルム
アルデヒドで架橋したコラーゲン被覆において特
に顕著である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本質的にアテロペプチドコラーゲンから成る
   完全な被膜で被覆されたアロプラスチツクな胸部
   組織用人工補填物から成り、前記完全な被膜は前
   記アロプラスチツクな胸部組織用人工補填物に直
   接付着し、カプセル形成に対する抵抗性を有する
   改良された胸部組織用移植片。 ２ 前記コラーゲンは再構成コラーゲンである特
   許請求の範囲第１項に記載の移植片。 ３ 前記アロプラスチツクな人工補填物はシリコ
   ーンゲル人工補填物である特許請求の範囲第１項
   に記載の移植片。 ４ 前記コラーゲン被膜は架橋されている特許請
   求の範囲第１項に記載の移植片。 ５ 前記架橋はホルムアルデヒド又はグルタルア
   ルデヒドによつてもたらされた特許請求の範囲第
   ４項に記載の移植片。 ６ アロプラスチツクな胸部組織用人工補填物に
   再構成アテロペプチドコラーゲンを被覆する工程
   から成る改良された胸部組織用移植片製造方法。 ７ 前記コラーゲンは再構成コラーゲンである特
   許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８ 前記アロプラスチツクな人工補填物はシリコ
   ーン人工補填物である特許請求の範囲第６項に記
   載の方法。 ９ 前記コラーゲン被膜を架橋させる過程を含む
   特許請求の範囲第６項に記載の方法。 １０ 前記架橋はホルムアルデヒド又はグルタル
   アルデヒドによりもたらされる特許請求の範囲第
   ９項に記載の方法。 １１ 前記コラーゲン被膜を２つの連続層として
   適用する特許請求の範囲第６項に記載の方法。