JPH0653674B2 - 傷治癒 - Google Patents

傷治癒

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JPH0653674B2
JPH0653674B2 JP1506485A JP50648589A JPH0653674B2 JP H0653674 B2 JPH0653674 B2 JP H0653674B2 JP 1506485 A JP1506485 A JP 1506485A JP 50648589 A JP50648589 A JP 50648589A JP H0653674 B2 JPH0653674 B2 JP H0653674B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は傷の治癒に関する。
背景技術 成長因子は標定細胞の定義された集団を刺激するポリペ
プチドホルモンである。成長因子の例としては血小板由
来成長因子(PDGF)、インシュリン様成長因子(IGF-I)、
トランスホーミング成長因子ベータ(TGF−β)、トラン
スホーミング成長因子アルファ(TGF−α)、上皮成長因
子(EGF)および線維芽細胞成長因子(FGF)が挙げられる。
TGF−βは多くの型の細胞で合成され、PDGFと同様の量
ヒトの血小板に隠れている多機能制御ポリペプチドであ
る。TGF−βの生物体外での生物効果は他の成長因子の
存在に依存している:PDGF存在下ではTGF−βは線維芽
細胞の増殖を刺激し、EGF存在下では線維芽細胞を阻害
する(Robertsら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA82:119)。TGF
−βは生物体外では上皮細胞の増殖を阻害するが、生物
体内では傷部分に注入された場合DNA、総タンパク質お
よびコラーゲン合成を促進する(Spornら1986,Science21
9:1329)。切開傷の破断強度はTGF−βの投与後、投与
量に依存した様子で増加する(Mustoeら、Science237:1
333)。
IGF−Iは始めから肝臓中で合成され、血漿中へ分泌さ
れる。生物体外では、IGF−Iは間葉および上皮細胞の
両方においてのDNA合成を促進できる(Van Wyk 1984、ホ
ルモン様タンパク質およびペプチド Li編集)。生物体
内へIGF−Iを加えるとそれ自身だけでは傷の治癒を促
進しないが、PDGFと共に加えた場合、その組合せは結合
組織および上皮の増殖を促進する(Lynchら、1987,Proc.
Natl.Acad,Sci.,USA84:7696)。
発明の開示 一般的には、本発明は精製TGF−βおよび精製IGF−Iの
組合せを含む組成物の有効量を傷に投与することによ
り、哺乳類における(例えばヒト患者)外傷の治癒を特
色とする。好適にはTGF−βはヒトTGF−βであるが、別
の哺乳類種例えばブタのものでもよい。TGF−βは天然
の源(例えば血小板)から単離できるが、より好適には
組換え体細胞により産生される。IGF−Iは組換え体DNA
技術または固相ペプチド合成を用いて産生できる。
本発明の組成物は少くとも部分的に上皮および結合組織
の増殖および総タンパク質およびコラーゲンの合成を促
進することにより傷の治療を助ける。本発明の組成物を
用いる傷治癒は、無処置(即ち外因性の薬を投与しない
で)または精製IGF−I単独または精製TGF−β単独での
処置により達成されるよりもっと効果的である。
本発明の好適な実施態様において、本組成物は薬学的に
許容できる担体物質、例えば市販の入手可能な不活性ゲ
ルまたは液体(例えばアルブミンまたはメチルセルロー
スを補給した塩溶液)中へ精製されたIGF−IおよびTGF
−β(両方とも市販品として入手可能)を混合すること
により調製される。最も好適には精製されたIGF−Iお
よびTGF−βは重量−重量比で1:4から4:1の間
で、好適には1:2および2:1の間で、より好適には
1:1または2:1で混合される。精製TGF−βはヒト
血小板からまたは、組換えDNA技術により得られるであ
ろう。それ故、術語“TGF−β”は血小板由来および哺
乳類、好適には霊長類起源(最も好適には霊長類はヒト
であるが、チンパンジーまたは他の霊長類でもよい)の
組換え体物質の両方を意味するつもりである。組換え体
TGF−βは組換え体モノマーまたはホモダイマーであり
得、培養原核または真核細胞のサブユニットをコードし
ているDNA配列内へ挿入し、放置して細胞により翻訳さ
れたサブユニットを発現させホモダイマーを形成させる
ことにより作製された。
ここで使用する術語“精製された”とは互に混合する前
にIGF−IまたはTGF−βが重量で95%より上であり、即
ち、IGF−IまたはTGF−βは天然に付随している他のタ
ンパク質、脳質および炭水化物を実質的に含んでいな
い。
精製されたタンパク質調製試料は一般に、IGF−Iまた
はTGF−βの各々の成分に対しポリアクリルアミド上、
単一の主たるバンドを与えるであろう。最も好適には、
本発明の組成物中に使用される精製IGF−IおよびTGF−
βはアミノ末端アミノ酸配列分析で判断された場合純粋
であった。
本発明の組成物は哺乳類の外傷(例えばじょく槍、裂傷
および熱傷)の治癒の為のすばやく、有効な方法を提供
する。組成物は自然治癒(即ち何の外因性の薬剤も与え
ない)または純粋なIGF−IまたはTGF−β単独に比較し
て結合組織の形成を促進する。純粋なTGF−β単独と異
なり、本組成物は新しい上皮組織および結合組織の両方
の有意の増加を促進する。得られた上皮層は自然治癒ま
たはTGF−β単独により作られるものより厚く、新しい
結合組織へそれを結合させているより多くの上皮突出物
をまた含んでいる:それ故より堅固に結合し保護的であ
る。
本発明の他の特色および利点はその好適な実施態様の以
下の説明から、および請求の範囲から明らかにされるで
あろう。
発明を実施する為の最良の形態 本発明の好適な実施態様をここで説明する。
例えばじょく槍および熱傷のごとき外傷が本発明に従っ
てIGF−I/TGF−βにより処置される。組換え体ヒトIG
F−Iはアムジェン・バイオロジカル(サウザント オ
ークス,CA)から市販品として入手可能である。精製ヒ
トおよびブタTGF−βはR&DシステムInc.(ミネソ
タ,MN)から市販品として入手可能である。
TGF−βはヒトまたはブタ血小板からAssoianの方法(198
3,J.Biol.Chem.258:7155)により精製された。簡単に記
すと、血漿タンパク質を除去するため血小板に富む血漿
(20-30単位、2−5日経たもの)を遠心分離(3200xg、
30分、4℃にて)した。血小板は次に500mlのトリス−H
Cl/クエン酸緩衝液にて2度洗浄し、再遠心分離を行っ
た。洗浄した血小板を酸性エタノールの溶液に加え直ち
にホモゲナイザー中で抽出した。4℃に一夜インキュベ
ーションした後、沈殿したタンパク質は遠心分離により
除去し、上澄液はNH4OHを用いてpH3に調整した。エタノ
ール(2倍容量、0℃にて)およびエチルエーテル(4
倍容量0℃にて)を加えるとTGF−βが沈殿した。沈殿
物を遠心分離にて集め、1N酢酸(10ml)に懸濁させた。遠
心分離により沈殿から上澄液を分離し、1M酢酸で平衡化
され、流速20ml/時間のバイオーゲルP60ゲル濾過カラ
ム(4.4×115cm)上に負荷した。5ミリリットルの分画を
集めBALB/MK細胞の増殖阻害および非腫瘍性NRK線維芽細
胞の足場非依存性増殖を用いて生物活性を検定した。ピ
ーク活性を含む分画を集め、凍結乾燥し、8M超純粋尿素
(シュワルツ/マン)を含む0.5mlの1M酢酸に再溶解
し、バイオーゲルP60カラム(1.6×85cm)上3ml/時間の
流速でゲル濾過した。カラム分画の一部を前記のごとく
してTGF−β活性を試験した。ピークTGF−β活性を含む
分画を集め、1M酢酸に対して透析して尿素を除き、0.1
%トルフルオロ酢酸となし、C−18(シンクロパック)
HPLCカラムに加え、20-50%アセトニトリル傾斜溶離に
より溶出した。生物的に活性な分画を集め、最終純度は
SDS-PAGEおよびTGF−βの既知の性質に対するアミノ酸
分析により試験した。
組換え体TGF−βは標準的技術により調製できる。例え
ば、TGF−βのタンパク質配列に基づいて設計されたオ
リゴヌクレオチドプローブがBirynchにより記載されて
いる技術(1985,Nature,316:701)を用いるヒトゲノムDN
AまたはcDNAライブラリー中のTGF−βエクソンの単離に
使用できる。TGF−βの遺伝子は単離されており、標準
発現ベクター内へクローン化され、哺乳類細胞へトラン
スフェクトされ、それからTGF−βが常法を用いて精製
された。
傷治癒 IGF−I/TGF−β混合物の傷治癒促進の有効性を決定す
る為以下の実験が実施された。
体重10から15kgの若い白色ヨークシャーブタ(パーソン
農場、ハドレー、MA)を手術に先立って少なくとも、6
時間絶食させ、麻酔した。無菌条件下、背中および胸部
領域を刈込み、そった後緩和な石けんおよび水で洗浄し
た。傷を付けられる領域は次に70%アルコールで消毒さ
れた。
改良カストロビエジョダ電動式槍状刃(ストーツ、セン
トルイス、MO、ブラウンネルズ Incにより改良)を用
いて0.5mmの深さの1cm×2cmの傷をつくった。傷は上
皮が完全に除去されただけでなく真皮の一部も除去され
た(熱傷障害の第2度に相当する)。個々の傷は少なく
とも15mmの傷を受けていない皮膚により分離されてい
た。同一の処置を受ける傷は一群として系統立てられ、
他の群と少なくとも3cm離された。成長因子処置を受け
ない傷はそのような処置を受ける傷から少なくとも10cm
離されている。
傷は生物適合性ゲルに懸濁された以下の成長因子の一回
投与で直接処置された:1)500ng純粋ヒトまたはブタT
GF−β; 2)500ngの純粋な組換え体IGF−I単独;3)500ngヒトま
たはブタTGF−βに500ngの純粋な組換え体IGF−Iを加
える。
傷生成に続いて3日から10日に渡って生検材料が採取さ
れた。組織学的評価の為の生検材料は約3mmの深さのく
さび状物として採取された10%ホルマリン中に入れられ
た。生化学的分析の為の検体は電動式槍状刃を用いて得
られた。検体の最終的な大きさは1.5mm×10mm×1.5mmで
あった。生化学的分析には傷当り3つの検体が集められ
た。採取に続いて検体は液体窒素中で凍結され−80℃に
て貯蔵された。
組織学的評価 組織学的検体はパラフィン含浸および包埋技術を用いて
調製された。4つのミクロンセクションが作られ濾過ハ
リスヘマトキシリンおよびアルコール性エオシンを用い
て染色された:それらは続いて顕微鏡下観察された。コ
ンピューター補助形態的分析が実施された。新しい上皮
および結合組織層の領域は組織学的検体の領域決定のた
めに注文により作られたプログラム(詳細が必要)の助
けをかりて評価された。
コラーゲン決定 生化学的分析のための検体は融解された、および解剖顕
微鏡下、回りの組織から解離された新しく合成された傷
組織である。試料は封入アンプル中120℃にて18時間6M
HClで加水分解した。ヒドロキシプロリン(コラーゲン
に独特なアミノ酸)のための加水分解物の検定がSwitze
rおよびSummer,1971,Anal.Biochem.,39:487の技法を用
いて実施された。
効果 組織学的評価からの結果はTGF−βで処置された傷は無
処置の傷より薄い上皮層を持っていることを示してい
た。対照的に、精製ヒトまたはブタTGF−βおよび組換
え体ヒトIGF−Iの組合せで処置された傷は無処置、ヒ
トまたはブタTGF−β単独または純粋なIGF−I単独で処
置された傷よりも厚い結合組織および上皮層およびこれ
らの層を結合しているより伸長した上皮突出物を持って
いた。IGF−IにTGF−βを加えたもので処置した傷はま
たTGF−β単独、IGF−I単独またはゲル単独で処置した
傷よりも多くの総コラーゲン含量を持っていた(ヒドロ
キシプロリンの増加を指標として)。
用量 精製されたTGF−βの適切な用量を決定するため、上記
の実験が繰り返されたが、30μlの生物適合性ゲルに分
散した、ミリメータ平方の傷当り2.5ng、5.0ngおよび10n
gの精製TGF−βで傷が処置された。その結果はIGF−I
/TGF−β混合物のTGF−β含量が5.0ng/mm2またはそれ
以上であった時最適の効果が得られたことを示してい
る。
TGF−βに対するIGF−Iの最適な比を決定する為、TGF
−βに対するIGF−Iの重量−重量比で1:10から25:
1の範囲の組合せを上記のごとくして評価した。最適の
結果は1:2および2:1の間の比で達成された。
他の実施態様 他の実施態様も、付随する請求の範囲に含まれている。
例えば、IGF−IおよびTGF−βは、ヒトまたは他の哺乳
類においてIGF−IまたはTGF−βをコードしている天然
の遺伝子と同一の塩基配列を持つ核酸を用いて標準組換
えDNA技術により得ることができる。さらに、この核酸
は、天然のIGF−IまたはTGF−βと同じアミノ酸配列を
コードするような保存的塩基置換により改変されてもよ
く、または、天然のアミノ酸配列と異った配列をコード
するがそのタンパク質生成物が天然のタンパク質と同様
の傷治癒性を実質的に持つような塩基置換されてもよ
い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アントニアオエス,ハリー・エヌ アメリカ合衆国マサチューセッツ州02148, ニュートン,マグノリア・ドライブ 21 (72)発明者 リンチ,サミュエル・イー アメリカ合衆国マサチューセッツ州02158, ジャマイカ・プレイン,ジャマイカ・ウェ イ 224 (56)参考文献 特開 平1−279840(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】精製インシュリン様成長因子−Iおよび精
    製トランスホーミング成長因子ベータを含む傷治癒用組
    成物。
  2. 【請求項2】重量対重量比で1:4から25:1の精製
    インシュリン様成長因子−Iおよび精製トランスホーミ
    ング成長因子ベータからなる傷治癒用組成物。
  3. 【請求項3】前記の比が1:2および10:1の間であ
    る請求の範囲第2項記載の組成物。
  4. 【請求項4】前記の比が1:2または2:1である請求
    の範囲第4項記載の組成物。
  5. 【請求項5】重量対重量比が1:4および25:1の間
    で精製インシュリン様成長因子−Iおよび精製トランス
    ホーミング成長因子ベータを混合することを特徴とする
    傷治癒のための組成物の製造方法。
JP1506485A 1988-05-20 1989-05-22 傷治癒 Expired - Lifetime JPH0653674B2 (ja)

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US196,975 1988-05-20
US07/196,975 US4983581A (en) 1988-05-20 1988-05-20 Wound healing composition of IGF-I and TGF-β
PCT/US1989/002229 WO1989011293A1 (en) 1988-05-20 1989-05-22 Wound healing

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JPH03505870A JPH03505870A (ja) 1991-12-19
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JP (1) JPH0653674B2 (ja)
AT (1) ATE109352T1 (ja)
DE (1) DE68917300T2 (ja)
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