JPH07508187A - 被移植体内に生存力のある高密度の細胞を維持する組織移植システム及び方法 - Google Patents

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】 被移植体内に生存力のある高密度の細胞を維持する組織移植システム及び方法関 連出願 本出願は、近隣血管新生移植物質について】９９１年７月２４日出願のアメリカ 合衆国同時係属出願第７３５，４０１号の一部継続出願である。

穴型の分号 本発明は、被移植体内に生きた細胞を移植するためのシステムおよび方法に関す る。

背量技術 数年間にわたり、研究者達は被移植体組織ワークた細胞を手術により移植するこ とで、様々な細胞及び分子欠乏疾患を治療する試みを行ってきた。理論上では、 移植された細胞は、疾患あるいは損傷のため被移植体が自分自身で生成すること のできない生物学的生成物を生成する。例えば、移植システムは胚細胞（「島」 と呼ばれる細胞群）を含み、糖尿病を持つ被移植体に欠けているインシュリンを 生成する。

しかしなから、実際には、従来の移植システム及び方法では、通常意図された治 療の効果を得るのに十分な期間、移植された細胞を生存させておくことができな い。例えば、糖尿病の治療のために移植される胚細胞は通常、移植後２，３日か ら２，３週間で死んでしまうか、機能不全となる。

移植後のある期間中、移植システムに隣接する被移植体の組織の領域は虚血にな っている。「虚血」とは、移植システムの近隣の組織領域に十分な血液か流れて いないという意味である。通常、この虚血状態は移植後２週間続く。移植された 細胞は、たいていこの期間に死んでしまう。

虚血期間中、異物きょう膜か移植された細胞のまわりに形成される。このきよう 膜は、・にらになった大食細胞、異物巨細胞、そして繊維芽細胞からｊ；ってい る。従来の仮説では、異物きょう膜か虚血期間中に移植された細胞を死なせてし まったり、機能不全にいたらしめるものと考えられた。

本発明は、これらの幅広く支持されている仮説が間違いであることを発見した。

発明者達は、細胞が異物きよう膜の介在により死んでしまうものではないことを 発見したのである。そうではな（、細胞は、従来の移植システムと方法自体が先 天能力に欠けているため、決定的な虚血期間中、つまり被移植体の血管構造が近 くに存在しない期間中、移植された細胞の生存プロセスを維持することができな いのである。このため、移植された細胞は被移植体か近くに新しい血管構造を形 成し、その細胞を維持することが出来るようになる以前に死んでしまうのである 。

移植された細胞がこの虚血期間中に死んでしまうと、古典的異物きよう膜が必然 的に移植システムのまわりに形成される。このきよう膜が常に存在することによ り、過去の研究者達は誤った結論を導くことになり、被移植体の異物反応は移植 された細胞が死んでしまった結果として発生したものというよりも、移植された 細胞を死なせてしまう原因として信じられていたのである。

本発明は、現存する移植システムと方法に関するこれら及びその他の問題を修正 するものである。

過去の移植システムの多くは、実用的に移植を行い、被移植体の危険や不快を伴 わずに作業を行うことができないために、臨床の場では有効的に活用することか てきないていた。

ある例として、最近サイトセラビューティックスは中空の繊維内に細胞を収容す る移植システムを使用して、ラットの糖尿病を治療することに成功している。

このシステムは７つの繊維を含み、各繊維は長さか２国で直径が０．０７３ｃｍ であった。胚細胞は］国３に約２．５００個の密度で繊維内に存在していた。こ のシステムをヒトの糖尿病の治療に臨床的に利用するには、少なくとも約２５０ ，０００の膵島（６島は約１．０００個の細胞を含む）を含んでいなくてはなら ない。

つまり、ヒトの糖尿病の治療に必要な数の胚細胞を含むには、システムは、約１ ］７フイート（約３５ｍ）もの長さになってしまう。これでは、臨床の場でヒト を対象にこのシステムを使用することは不可能である。

また最近、細胞をミクロカプセルと呼ばれる非常に小さなヒト冶ゲル容器に閉し こめる試みかなされている。これらの小さな容器は、被移植体のやわらかい組織 に移植することかできない。被移植体の近くて通常遭遇する生理的ストレスに耐 えられる物理的強度が欠けているからである。そのかわりとして、ミクロカプセ ルは、被移植体の腹膜腔に注入される溶液中に自由に浮遊する状態で懸濁される 。

現実では、ミクロきょう膜の臨床適用例は限られたものとなっている。危険や不 快感を伴うことなくこの注入に耐えられる人は、そう多くはいない。ミクロきょ うＩＱは、非粘宿上で、器官には粘着しない。そのかわり、腹膜腔の底に大量に かたまって沈んでしまう。そして、非移植体の組織内に直接移植された場合には 、ミクロきょう膜は破損し、中に含まれた細胞は死んでしまう。このような理由 により、ミクロきよう膜は治療のための細胞移植にまつわる問題を解決する手段 として広く臨床の場で利用されるにはいたらないのである。

本発明は、重要な目的として、広い臨床の場での利用に要求される有効性と実用 性を兼ね備えた移植システムと方法を兼ね添えたものである。

３叫の橿栗 これらの、そしてその他の目的を満たすため、本発明は、改善された移植システ ムと方法を提供し、被移植体に治療効果を得るに十分な欧の細胞を移植し、それ でいて被移植体の比較的小さい、コンパクトな領域を使用するものである。本発 明が提供する移植システムと方法はまた、移植される細胞と被移植体との間に、 改善された境界を形成する。この改善された境界は、被移植体が血管構造を形成 する以前と以後の両方にわたり、移植された細胞の生存力を維持する。

移植された細胞が長期間生き残り、機能するためには、被移植体は、その細胞の ために新しい血管構造を形成しなければならない。発明者達は、動物の被移植体 はこれらの新しい血管構造を自然に形成しないことを発見した。この形成は、刺 激されなければならないのである。

移植システムそのものが、この決定的な刺激を被移植体に与えなくてはならない のである。さもなければ、新しい血管構造は境界の近くには形成されないのであ る。そして、移植された細胞は、予期されるように、死んでしまうか、機能を失 ってしまう。

発明者達は、治療を目的として移植されるある種の細胞、例えば膵島などは、自 然に血管形成物質を分泌することを発見した。「血管形成」とは、移植された細 胞を被移植体から隔離させる境界の近隣に位置する被移植体により新しい血管構 造の成長を刺激する物質である。「近隣」というのは、その血管構造が一般的に その境界から約一つの細胞層離れた所以内に位置する距離で、通常約１５ミクロ ン以内である。

これらの血管形成源の細胞は、移植されると近隣での新生血管の成長のための刺 激を自ら作り出す。しかしながら、その他の細胞は、自然に血管形成物質を分泌 しない。それらの細胞は、それだけで移植された場合、血管新生を誘発させない 。それらの細胞が移植される場合、移植システムは、それらの細胞のために別の 血管形成源を含まなくてはならない。

それでもまた、血管形成源だけでは虚血期間中、つまり近隣に血管構造が形成さ れる以ｎ１ｊに、細胞が生き残ることを確実にすることはできない。自然に血管 形成物質を分泌する細胞であっても、虚ｒｆｎＪｇ１間中に死んでしまったり機 能不全になることかよくある。その場合、血管形成物質も分泌されなくなり、血 管新生も停止してしまう。

発明者達は、虚１ｆｒＴＬＪＪＪ１間中に移植された細胞が死んでしまうのは、 その細胞を収容しているシステムが内在能力に欠き、被移植体の血管構造が不在 の間、十分な栄養物を持ち込み、十分な廃棄物を放出して代謝のプロセスを維持 することが出来ないことを発見した。この能力は、以下で「代謝運搬」と呼ばれ る。

移植された細胞が虚血期間中に死んでしまったり機能不全になるのは、従来の移 植システム及び方法が十分な代謝運搬能力を兼ね備えていないためで、異物きょ う膜の形成によるものではない。境界による十分な代謝運搬能力か欠けているた ぬに、近隣の血管構造の形成か阻害され、移植か失敗に終わるのである。

発明者達は、異物きょう膜か形成されている際にも、移植システムが移植された 細胞の代謝プロセスを虚血期間中維持することを発見したが、この際、移植シス テムは近隣の血管構造か不在の間、十分な代謝運搬能力を持ち、これらのプロセ スを維持することかできなくてはならない。細胞の代謝プロセスが維持されて、 細胞は虚血期間中も生き残ることかできるのである。移植システムか移植される 血管形成源の細胞を含む場合、これらの細胞もまた、新しい血管構造の形成を刺 激する血管形成物質を放出する。新しい血管構造の形成は、反対に、虚血期間の 終わりを記すのである。十分な代謝運搬能力は、これら全ての補足プロセスを維 持し、促進させるのである。

本発明の態様の一つは、被移植体と移植された細胞の間に改善された境界を持つ 移植システムと方法を提供する。この境界は、その孔の大きさ、極限の物理的強 度、そして代謝運搬能力において特徴づけられる。代謝運搬能力は逆に、境界の 透過性及び有孔性において特徴づけられる。

孔の大きさと極限の物理的強度は、虚血期間中とその後で、移植組繊細胞を被移 植体の免疫応答から隔離させる働きをする。代謝運搬能力は、虚血期間中とその 後で、異物きょう膜が形成されている際でも、移植された細胞の生存力を維持す る働きをする。

望ましい態様の一つでは、境界はまた、改善された移植システムと方法が刺激を 促す新しい血管構造の成長を維持し、促進させる表面構造を持つ。

本発明の別の態様では、治療格納係数を導いて使用し、ある細胞の種類に対しで ある移植システムの臨床効果の特性を明らかにし、予測する方法を提供する。

治療格納係数には、望ましい治療効果を達成するために必要な移植細胞の数と、 被移植体が普通に耐えることのできる、被移植体と移植される細胞の間の境界の 効果的な面積と、細胞の生存力を維持するために必要な代謝運搬能力とが考慮さ れる。治療格納係数を使用することにより、実行者はコンパクトな大きさによる 利点と治療に必要な細胞の数を維持する能力を兼ね備えた移植システムを提供す ることができる。

本発明は、大幅に改善された能力特性を持つ移植システム及び方法を提供する。

改善された能力特性は、被移植体内のコンパクトな場所に高密度の細胞を維持す る。本発明の特徴を実施するシステム及び方法は、ある体積での移植細胞の数に して、従来のシステム及び方法の８倍までもの数を提供する。

本発明のその他の特徴と長所は、以下の明細文、図面の説明、及び請求の範囲に より明らかにされている。

図面の簡単な説明 図］は、実行者の手で持たれている本発明の特徴を具体化する移植システムの、 ｒｉ視図である。

図２は、図１に示された移植システムの拡大斜視図である。

図３は、図２に示された移植システムの拡大分解斜視図である。

図４は、図２の線４−４についての移植システムの横断面図である。

図５は、本発明の特徴を実施する別の移植システムの拡大分解斜視図で、実行者 か移植細胞をシステムに挿入している様子を示すものである。

図６は、図５で示されたシステムの、周囲端の接着がなされる以前の組立拡大図 である。

図７は、図６で示されたシステムの拡大図で、一部がめくれられて内部が示され ている。

図８は、図５で示されたシステムの、周囲端の接着がなされた後の組立拡大図で ある。

図９は、図８の線９−９についての密封されたシステムの一部を示す横断面図で ある。

図１０図は、図６の線１０−１０についての密封前のシステムの横断面図である 。

図１１は、本発明の特徴を具体化する積層境界構造の最下層を包含する積層スラ イドの斜視図である。

図１２は、図１１の線１２−１２についての積層スライドの横断面図である。

図１３は、積層境界構造を形成する過程において、粘着性のフィラメントを使用 するために横に並べられた数枚の積層スライドの斜視図である。

図１４は、図１３で使用されたセメントフィラメントの上に重ねられた最上層を 含む、積層境界構造の横断面図である。

図１５は、セメントフィラメンｉ−か硬化する間二枚の積層スライドの間にかす かいて留められた積層境界構造の横断面図である。

図１６は、図１１−図］５で示されたステップに従って形成された積層構造から 切断された個々の境界壁要素の斜視図である。

図１７は、本発明の特徴を具体化する移植システムの、被移植体に手術で移植さ れた後の描写図である。

図１８は、移植後、１日から２日経過した虚血期間中の移植システムの描写図で 、滲出液で覆われている周りの創傷部分を示している。

図１９は、移植後、約２週間経過した後の移植システムの描写図で、虚血期間の 終わりを意味する境界の近隣での血管構造の形成を示している。

図２０は、移植された細胞が虚血期間を生き延びた移植システムの一部の描写図 で、境界の近隣の血管構造の形成とその結果として変化した異物きよう膜を示し ている。

図２１は、移植された細胞が虚血期間を生き延びることの出来なかった移植シス テムの一部の描写図で、境界の近隣には血管構造が見られず、その結果として異 物きょう膜の介在が示されている。

図２２は、本発明に従って導かれた膵細胞に対する治療格納曲線を示すグラフで ある。

望ましい実施態様を説明するにあたり、本発明の利用は、以下で述べられる、又 は図面で示される各構成や方法に限られないものとする。本発明は、その他の実 施態様でも利用でき、実際に様々な方法で利用されているものである。

望ましい実施態様 図】−図４は、本発明の特徴を具体化する移植システム１０を示している。

システム１０は、あらかしめ選択された種類の生きた細胞１２を、被移植体のや わらかい細胞内に移植する目的で収容することができる。移植される細胞１２は 、疾患あるいは損傷のため、被移植体が自分自身で生成することのできない生物 学的生成物を生成する。

例えば、移植システム１０は、膵細胞の細胞群（「島Ｊと呼ばれる）を包含する ことかでき、これらが糖尿病を持つ被移植体に送られ、使用されるインシュリン を生成する。

システム１０は、多孔性の生命維持境界を移植細胞１２と被移植体との間に形成 する。この多孔性境界は、被移植体のある生物学的な機構による攻撃や破壊行為 から移植細胞】２を隔離する。同時に多孔性境界は、被移植体の生物学的システ ムと密接に関係し、移植細胞１２の生物学的プロセスを維持するために栄養素及 び廃棄物の運搬を行う。多孔性境界はまた、移植細胞により生成された治療のた めの生成物を被移植体に運搬する。

図１−図４に示される実施態様では、システム１０は、輪の形をしたハウジング １１を含んでいる。このハウジング１】は、第一の輪状要素１４とこれに収まる 第二の輪状要素１６を含んでいる。システ！Ａ１０はまた、輪状ハウシング１１ 内に、細胞室】８を形成している。

第一の輪状要素１４は、直立した円筒状の側壁２０を含み、その周囲に開口部を 形成している。第一・と第二の中央間Ｌ１部２２と２４はこの開１」部に接続し ている。第一の中央開口部２２は第二の中央開口部２４より小さくなっている。

これは、第一の開口部２２に隣接して、内側に段、つまり出っ張り２６が形成さ れているためである。

第二の輪状要素１６はまた、中央開口部２８を持つ。第二の輪状要素１６の外径 は、第一の輪状要素１４の開口部の内径より若干大きくなっている。第二の中央 開口部２４の周囲端には、第二の輪状要素１６を受け止めるための面とつがされ ている。組み立ての際、第二の輪状要素１６は、第一の輪状要素】４の開口部の 内側にぴったりと収まるようにはめられる（図２参照）。

第一の輪状要素】４と第二の輪状要素】６は、耐久性のある生体適合セラミック あるいはチタンのような金属材料でできている。チタンのように、選択された材 料はまた、Ｘ線等により被移植体の組織内で透視出来るものが望ましい。

輪状ハウシング１】の具体的な寸法は、その使用目的とそれに含まれる細胞１２ の体積により異なる。

一つの望ましい実施態様では、第一の輪状要素】４の側壁は、高さか約、０５５ インチ（１，３９７ｍ＋ｎ）　、外径か約。３７５インチ（９，５２５ｍ＋ｎ） である。開口部の内径は、約、３２５インチ（８，２５５ｍ）で、第二の中央開 口部２４の面とり３０の内側の端に接続している。第二の中央開口部２４の、面 とり３０の外側の端に添った内径は、約、３２６インチ（８，２８０ａｍ）であ る。第一の中央開口部１４の内径は、約、２７５インチ（６，９８５ｍｍ）で、 深さは約　０１５インチ（，３８１ｍｍ）で、内側の出っ張り２６に接続してい る。

この実施態様では、関係つけられた第二の輪状要素】６は、高さか約、０２５イ ンチ（６３５市）、外径か約、３２６インチ（８，２８０に）、内径（中央開口 部２８のための）か約　２５０インチ（６，３５ｍｍ）である。第二の輪状要素 】６を第一の輪状要素１４内にぴったり収まるように結合させるために必要な寸 法差の範囲は、もちろん選択される材料の性質により異なる。

室は、第一の多孔性壁要素３２、第二の多孔性壁要素３４、及びこの二つに挟ま れた密封ガスケット、つまりリング３６を含む。密封リング３６は、メツシュ・ ポリエステル材料でてきている。

壁要素３２と３４、及び密封リング３６は、輪状のハウジング１１の範囲内にし っかりと収まる大きさになっている。そして、以下に詳細が述べられるが、少な くとも一つの（好ましくは両方の）多孔性壁要素３２と３４が、被移植体内で細 胞１２の生存力を保護し、維持するために選択されたある種の物理的性質を持つ 。

リング３６は、中央開口部３８を持つ。リングの開口部３８は、それに重なる第 一と第二の多孔性壁要素３２．３４と共に室１８を形成し、移植される細胞１２ を収容する（図４参照）。

図】−図４に示されるシステム】０を作成するにあたり、実行者は、一つの壁要 素３２を第一の輪状要素１４内に形成された出っ張り２６の上にのせる。実行名 は、次に密封リング３６を壁要素３２の上にのせる。実行者は次に、必要な量の 移植される細胞１２をリング３６の開（コ部３８に挿入する。移植される細胞１ ２は、被移植体内で期待される治療効果を誘発するに十分な量でなくてはならな い。

実行者は次に、もう一方の壁要素３４を第一の壁要素３２、密封リング３６、そ して挿入された細胞１２の上にのせる。システム１０を完成させるために、実行 名は、第二の輪状要素］６を、第二の中央開口部２４を通り、隣接する壁要素３ ４に対して押し込む。これにより、細胞を収容している室１８の周辺が密封され ることになり、室】８は輪状ハウシング１】の開口部内にしっかりと収まる。

いったん組立か完成すると、一方の壁要素３２は内部の出っ張り２６上に収まり 、第一の中央開口部２２を通して外側に露出する。もう一方の壁要素３４は、第 二の輪状要素１６に隣接して収まり、中央開口部２８を通じて外側に露出する。

図５−図１０は、本発明の特徴を具体化する別の移植システム１０’を示してい るう前述の移植システム１０と同様に、システム】０′　は、第一と第二の多孔 柱壁要素３２′　と３４′、及び中間の密封リング３６′で形成される細胞室１ ８′を含む。

最初に述べられた移植システム１０と異なり、システム１０′は、室１８′を収 容し、密封するための輪状ハウシング１１は使用しない。代わりに、あらかじめ 形成された周辺溶接部４０が、多孔性壁要素３２′　と３４′の端を内側のリン グ３６′　に溶接し、密封する。

図５−図１０に示されたシステム１０′を形成するにあたり、実行者は、密封リ ング３６′を一方の壁要素３２′の上にのせ、必要な量の移植細胞１２をリング ３６′の開口部３８′に挿入する（図５参照）。実行者は、もう一方の壁要素３ ４′をその上にのせる（図６参照）。実行名は次に、溶接部４０を形成し、第一 と第二の壁要素３２′　と３４′の周辺の端をリング３６′　に溶接する（図８ 参１Ｉ７１）。図９に示されるように、この溶接によりシステム１０′の周辺端 が接合される。

実行賃は、室１８′内の細胞１２に損傷を与えない密封技術を選択しなくてはな らない。例えば、発明者達は、音波溶接が挿入された組線糸！Ｉ胞を傷つけるこ となく利用できることを発見している。

ある望ましい実施態様（以下で記述される、図１１−図１６に示されるような層 状構造７２を使用）では、実行者は、ブランソン製音波溶接機を使用している。

溶接機は、４０Ｋｈｚで、！１１４１ＡＥＳアクチユエータ、９４７ｍ電源装置 、及び９１Ｃ出力制御装置と共に使用される。ホーン振幅は、約１．４ミルで、 約０．３秒のホールト時間、約、２０秒の溶接時間、約５０ＰＳＩ　（１５ｋｇ ｗ／ａｎ２）の圧力、約２０ポンド（９ｋｇ）の引金力、及び約１２５のダウン スピード（機械設定）で作動する。

これらは、音波溶接を行うための代表的な運用範囲値で、使用する材料や、室内 に挿入される細胞の♀により異なる。

このようにして形成される完全なシステム１０′　は、外部のハウジングを使用 することなく、直接被移植体の細胞内に移植することかできる。

図８に示されるように、システム１０′　は、Ｘ線などにより被移植体の組織内 で透視できる材料を使用した、イ：Ｊ属のクリップ４２を含むことか望ましい。

これにより、実行者は、必要であれば、被移植体内のシステム１０’の位置を簡 単に確認することができる。

最初に記述された実施態様と同様に、システム１０′の具体的な寸法は、その利 用目的によって異なる。そして、最初に記述された実施態様のように、少なくと も一つの（好ましくは両方の）多孔性壁要素３２′　と３４′が、被移植体内の 細胞の生存力を保護し、維持するために選択された、ある物理的性質を持つこと が望ましい。

使用されるシステムの種類にかかわらず、実行者は、システムを被移植体内のや わらかい組織４４に手術により移植しなければならない（図１７参照）。手術中 、実行者は、露出した第一と第二の壁要素３２と３４が周りの被移植体組織４４ に密接するようにシステム１０を挿入する。図１７−図２１では、システム］０ は、システム１０′　を包含している。

第一と第二の壁要素３２と３４の両方は、それにより室１８の外側にある被移植 体の組織４４の生体システムと室１８内の移植組繊細胞１２の生体システムの間 に、望まれる境界４６を形成する。

移植後のある期間中、移植システム１０を直接囲んでいる被移植体の組織４４の 領域は、虚血状態になっている（図１８参照）。この領域は、被移植体がシステ ム１０を異物とみなしているために虚血状態になっている。

被移植体は、システム１０の周りに創傷部位４８を形成している（図１８参照） 。

この創傷部位４８は、創傷滲出液５０で充たされる空間を持つ。この創傷滲出液 ５０は、この創傷部位４８を虚血状態に保つ。

移植の直後、被移植体の炎症細胞がこの滲出部位４８に進入し、占領する。

「炎症細胞」は、大食細胞、異物巨細胞、及び繊維芽細胞を含む。

これらの炎症細胞は、異物である移植システムを除去しようとする。被移植体か らの大食細胞は、異物の移植システム】０を摂取しようとする。場合によっては 、大食細胞は、合体して多核大食細胞を形成する。繊維芽細胞層は、異物の移植 システム】０の周りに細胞とコラーゲンの、一般的に異物きょう膜５２と呼ばれ る袋状繊維体を形成する（図２０参照）。

発明者達は、虚血期間中に移植された細胞の生存力を最も脅かすものは、異物き ょう膜５２ではないことを発見している。むしろ、境界４６そのものが十分な量 の、グルコースなどの細胞外の栄養素や境界４６に存在するその他の代謝維持化 合物を細胞に送ることが出来ないため、この虚血期間中、細胞の存在が最も脅か されるのである。代謝ができなくては、移植された細胞は、機能不全になるか、 死んでしまう。

図１８が示すように、創傷滲出液５０は、被移植体の血管システムと境界４６の 間に流体の障壁を形成する。この障壁は、被移植体の血管システムから境界４６ へ栄養素を送るための細胞外の通路を妨害する。栄養素の濃度は、栄養素が滲出 液の障壁を通って境界４６に届くまでに減少してしまうのである。

０り傷滲出液領域５０に進入した被移植体の炎症細胞はまた、代謝貯槽を作り上 げる。これらの炎症細胞は、競いあって被移植体の細胞外の栄養素が境界に届く 以ｍに栄養素を更に奪ってしまう。

被移植体か境界４６の近くに新しく血管構造５４を形成する刺激を受けた場合彼 移植体の内皮細胞もまた、滲出部位４８に進入する。これらの細胞は、新しい１ ｆｌｌ’ｉ’ｉ構造５４を形成する決定的なプロセスを開始する。しかし、それ らの細胞の存在はさらに、代謝貯槽効果に■゛ｊ献することにもなるのである。

被移植体の内皮細胞は更に、移植細胞のための栄養素を減少させてしまうのであ る。

被移植体から十分な新生血管構造５４がシステム１０の境界４６の近くの滲出液 領域５０内に育成されなければ、虚血期間は終わりを遂げることか出来ない（図 １９．２０参照）。この近隣の血管構造５４は、栄養素が境界４６に届くために 通らなければならない細胞外の通路を短縮する。近隣の血管構造５４は、移植さ れた細胞により高い濃度の栄養素を提供するのである。近隣の血管構造５４はま た、移植された細胞１２により生成された、治療のための生成物を被移植体に運 搬する働きをする。

しかしなから、全てのこれらの望ましい効果は、移植された細胞１２が決定的な 虚血期間中に生き残って初めて得られるのである。

ｆ明者達は、境界４６に存在する濃度の減少した栄養素は、滲出液の障壁と代謝 貯槽効果によりかなり減少してはいるか、それても移植された細胞を十分維持で きることを発見している。これは、異物きよう股か存在する場合でも言えること である。

しかし、境界４６そのものが、残されている栄養素を十分なだけ適宜な速度で細 胞を送り込む能力に欠けている場合は、その細胞は死んでしまう。発明者達はこ の能力を代謝運搬能力と呼んでいる。

発明者達は、この境界４Ｇそのものか栄養素の通路を妨害するもう一つの大きな 障壁ともなりえることを発見している。この境界４６による追加障壁効果は、す てに減少している栄養素の濃度を更に減少させ、最終的には細胞を維持するため の栄養素か本質的に全てなくなってしまう。

栄養素の細胞外の通路に対するこの一連の障壁（創傷滲出液領域５０、境界４６ 、及び代謝貯槽効果）はまた、移植された細胞からの代謝廃棄物の通路も塞いで しまう。

発明者達は、虚血期間中、二つの主要な要因が移植された細胞の生存を脅かすこ とを発見している。第一の要因（従来から知られている）は、細胞を被移植体の 自然な免疫応答から隔てることに失敗することである。第二の要因（従来知られ ていなかった）は、境界４６の、望ましくない、追加の障壁効果で、これにより 、近隣の新生血管が完全に形成される以前に、すでに乏しくなった不可欠な栄養 素の流れが妨害されてしまうことである。この障壁効果は、移植された細胞から 被移植体への代謝廃棄物の流れをも妨害してしまう。

虚ｌｌ１１．Ｉｇ１間中に、境界４６か移植された細胞を被移植体の免疫応答か ら隔離する一方で、その細胞の継続する代謝プロセスを維持しない場合、この移 植された細胞は、長期間生存することかできず、近隣箇所に血管新生が起きたと しても、その効果か得られない。

本発明のこの態様によると、多孔性の境界４６は、その孔の大きさ、極限の物理 的強さ、及び代謝運搬能力において特徴づけられる。最初の二つの特質は、移植 される組織却］胞を被移植体の免疫応答から隔離する働きをする。最後の特質は 栄養素と廃棄物を運搬し、近隣の血管新生か起こる以前の、虚血期間中に、移植 された細胞の代謝プロセスを維持する働きをする。最後の特徴は、虚血期間中、 たとえ異物きょう膜が形成されていても、移植された細胞の生存力を維持するの である。

本発明の別の態様によると、そのシステムはまた、血管形成物質を包含する。

血管形成物質の存在は、境界４６に近い場所に要求される新しい血管の新生を促 し、虚血期間に終わりを告げるものである。

本発明の、さらに別の態様によると、多孔性境界４６は、被移植体の組織との界 面４７を含み、これは境界４６に近いところの被移植体による血管構造の成長を 維持し、助長させる形態により特徴づけられる。

境界４６の何益な特徴と、それに関連した被移植体の界面４７についての詳細は 、以下に個別に記載される。

境界の孔の大きさ 境界４６は、移植された組織の細胞を被移植体の免疫応答から隔離するのにふさ れしい孔の大きさを持っている。

この明細書で使用されているように、「孔の大きさ」とは、その物質の最大の孔 の大きさを示すものである。実行者は、従来の泡立ち恵方法を使用して孔の大き さを決定するが、これは１９８３年５月号の薬学技術（Ｐｈａｒｍａｃｃｕｔｉ ｃａｌ　Ｔｅｃｈ−ｎｏｌｏｇｙ）のベージ３６−４２に記載されている。

昔求される閾す１として、選択される孔の大きさは、境界４６がその近隣に形成 される血管構造を透過させない大きさでなくてはならない。血管構造が孔を透過 すると、境界４６の完全な状態か壊され、移植された細胞か被移植体の完全なる 免疫応答にさらされることになる。一般的に、約２ミクロン以下の大きさの孔は 血管構造の進入を妨げる。

境界の強度 境界４６は、極限強さ能力を持ち、それは、破裂することなく、新しい血管構造 の成長、室］　８／１８’内での新しい細胞の成長、及び被移植体の組織に近い 場所でのその他の生理的ストレスに耐えられる強さである。境界４６を安全に維 持することにより、移植される細胞か被移植体の免疫原性因子と炎症細胞の両方 から確実に隔離されることになる。

これらの生理的ストレスは、被移植体かその通常の生命機能を維持するにあたり 、動き回る際に発生する。移植された細胞の増殖と血管構造５４の成長もまた、 境界４６に近い位置で発生する生理的ストレスに関係する。このストレスは、境 界４６を伸ばしたり変形させたりして境界４６の物理的統合性に挑む。悪影響を 及ぼす。

十分な極限強さに欠ける場合、通常の生理的ストレスは境界４６を破裂させるこ とがあり、移植された細胞が被移植体の免疫システムと炎症システムの影響に完 全に晒されることになる。

発明者達は現在、動物において被移植体の組織の近くで発生する生理的ストレス に破裂することなく耐えることかできる極限強度は】平方インチにつき約１００ ボンド（１００ＰＳＩ又は７　ｋ　ｇｗｌｏｎ”　）以」二であると確信してい る。それに比較して、ＰＶＡヒドロゲルミクロカプセルの極限強さは、はんの２ ４５ＰＳ１　（０，１４−０，１７５ｋｇｗ／ａｎ２）にすぎない。

極限強さは、物質の引張強さを測定することにより決定される。引張強さは、Ａ ＳＴＭ　Ｄ−４１２により測定される。

代謝運搬能力 境界４６はまた、代謝運搬能力を持ち、室】８への栄養素の流れと、室】８から の廃棄物の流れを保ち、虚血期間中、移植された細胞の生存力を維持する。

代謝運搬能力は、透過性値（Ｐ）及び境界４６の有孔性値（ＰＯＲＥ）を考慮透 過性値（Ｐ）は、一定の外部溶質濃度が与えられるときに、溶質が境界を通って 移動する単位時間及び単位表面面積毎の量の尺度である（この明細書では、Ｃｍ ／′分で測定される）。実施例】は、本発明のこの態様に従って透過性値を決定 するための方法を述べている。

有孔性値 有孔性値（ＰＯＲＥ）は、物質を含まない、あるいは空の、あるいは孔で構成さ れた境界４６中の空間を示す。パーセントで表示される有孔性値（ＰＯＲＥ）は 、境界の物質で占められていない境界４６の体積のパーセントを計測する。

ＰＯＲＥ値が１０％以上の物質をを効性値（ＰＯＲＥ）をパーセントでめるため に、実行者は下記の式を使用する。

ＰＯＲＥ−１００（］　−（Ｐｂ、’Ｐｍ））但し、 Ｐｂは、境界の密度で、その重量と体積から決定され、Ｐｍは、境界の物質の密 度である。

１０％に満たないＰＯＲＥ値を持つ物質の有効性値（ＰＯＲＥ）をパーセントで めるために、実行者は、走査型電子顕微鏡を使用し、境界での孔の数とその平均 直径を得る。その後、ＰＯＲＥ値は下記の式によりめられる。

ＰＯＲＥ＝Ｎπ（ｄ２／４） 但し、 Ｎは、孔の密度で（Ｐｎ／ａ）と等しく、Ｐｎは、境界中の孔の数で、 ａは、境界の総合面積（ａｎ２）で、 πは、円周率、３．１４　］　６．．．．．で、ｄは、孔の゛ＩＬ均直径（ω） である。

発明４達は、閾値の最少付孔性４ｆｉ以−ヒでは、透過性値が代謝運搬能力全体 に主要な影響を及ぼすことを発見している。しかし、閾値の最少有孔性値以下で は、代謝運搬能力は、透過性値と多孔性境界４６の物理的構造をも考慮しなけれ ばならない。これらは後に、詳細にわたり述べられる。

境界４６の選択を簡潔にするために、発明者達は、指定された最少の有孔性値よ り大きい打孔性値（ＰＯＲＥ）を持つ境界を使用することを奨励している。代謝 運搬能力や、透過性値も同様に扱うことかできる。

下記の実施例１か示すように、発明者達は、代謝運搬能力と虚血期間中の移植さ れた細胞の生存には直接的な相関関係か存在することを発明している。

実施例１ 種々の透過性値を持つ膜室（メンブレンチャンバー）に包含された胎児肺かラッ トの皮下部位に移植された。

）、透過性 溶質に放射能標識（１２Ｊ）したインシュリンを使用した（ＩＣＮハイオケミカ ルズ（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から取得）、従来型のヘンチトツブ拡散室に ューシャーシー４４（、ツマ−ビルにあるクラウン・グラス・カンパニー（Ｃｒ ｏｗｎ　Ｇｌａｓｓ　Ｃｏｍ−ｐａｎｙ）　Ｖ）で行われるインシュリン拡散処 理のために、膜室の透過性値がめられた。拡散室は、二つの室に分かれており（ 室Ａ、室Ｂと呼ばれる）、各室の体積は３ｍｌ／である。拡散室は、二つの室間 の膜表面（拡散処理が行われる場所）面積を０．７ａｎ”と示した。

実行者は、その膜を試験用にあらしめ決定されている、既知の大きさに切断する 。

膜か疎水性の場合は、実行者は透過性試験を行う前に、従来の湿潤技術を使用し て膜を濡らす。

実行者は、膜を拡散室に配置する。拡散室は、二つの、室Ａ１室Ｂと呼ばれる同 体積の室の間に膜を配置するようなしくみになっている。実行者はまた、膜の横 断面（Ａ）を固定する。拡散室は、試験中、摂氏約３７度に均一に加温される。

実行者は、同量の緩衝液を室へと室Ｂに入れる。緩衝液の種類としては、様々な ものが使用できる。この実施例では、実行者は、緩衝液としてリン酸緩衝塩液、 ０．５％　ＢＳＡを使用することができる。

実行者は、次に同量の男潰識性の（放射性でない）インシュリン（約３４マイク ロユニツト／ＩＩ／）を室Ａ、室Ｂに入れる。シグマ（Ｓｉｇｍａ）から購入し た２６．１ユニツト／ｌＩＩ／の豚膵インシュリン、又は同等の物質が使用でき る。この非標識性のインシュリンは、存在する吸着サイトを全て占領する。

実行者は、約６０ＯＲＰＭの速度で各室Ａ、室Ｂに配置されている磁気攪拌プレ ートと磁気攪拌ロッド（長さ約〕■）を使用して均一に室内の流体をかきまぜる 。その後実行者は、約１時間、システムが平衡するまで待つ。

実行者は、次に室Ａからある選択された量の緩衝液を取り出し、同量の放射性イ ンシュリンを室Ａに追加する。この放射性インシュリン懸濁液は使用前にろ過し て遊離状態の１２５１を除去する。

室Ａ、室Ｂ内の流体をかきませる間、実行者は、各室Ａ、室Ｂから一部の一定＠ （すなわち、約１５１１Ｌ）の流体を、２．　４．　６．　８．　１０．　１５ ．　３０分の間隔て取り出す。

実行者は次に、ガンマ計数器を使用して、取り出されたサンプルの放射能のレヘ ルを計測する。

実行者は、ユニット時間毎の室Ａ、Ｂの計数値（すなわち、インシュリンの濃度 ）の変化をバックグランド値を適当に修正してから測定する。

実行者は、各室に対して時間対３１数値（計数値をＹ軸に、時間をＸ軸として） をグラフ表示するが、この際、室Ｂの計数値は室への初期計数値の約１０％より も小さいという点に分析を限定する。実行者は次に、以下の数式に従って、各室 に対して計数値（Ｙ）の範囲と時間（Ｘ）の集合をあてはめて一次方程式を導く 。

室へ二 Ｙ　ａ　−Ｙｌｆｉ＋−１ｅ−ｐｌ　（Ｎ　ａ　＊　Ｘ）但し、 Ｙ　ｌ　ｎ　ｌｅ　ｔ　ｃ　ｒ　ｐｌよ、グラフかＹ軸と交差するところの計数 値で、Ｎａは、室Ａのグラフの傾斜である。

文旦− Ｙｂ＝Ｙ１．１．、ｃ、ａｌ　−（Ｎｂ＊Ｘ）イ旦し、 Ｙ　ｌ　ｎ　＋　ｅ　ｔ。１．、は、グラフがＹ軸と交差するところの計数値で 、Ｎｂは、室Ｂのグラフの傾斜である。

実行名は、市販のコンピュータープログラムを使用して、上記に記載された誘導 プロセスを簡潔化することが望ましい。

実行名は次に、一般的な式に従い、透過性値（Ｐ）を導く。

但し、 Ｖｌ）は、室Ｂの体積で、 ｄＭ、／ｄＴは、ユニット時間毎の室Ｂの計数値の変化で、上記でめられたグラ フＢの傾斜（Ｎｂ）で示され、Ｐは、透過性値で、 Ａは、試験に使われた境界の面積で、 Ｍａ−Ｍｂは、膜を横切るインシュリンの質量勾配である。

実行名は、試験中、固定の定数として使われるｖｂとＡを窺知している。実行名 はまた、室Ｂに関して導かれた一次方程式から、室Ｂ　（Ｎｂ）のグラフの傾斜 である、ｄＭｂ／ｄＴを窺知している。実行名は、Ｎｂ（分／分毎の計数値）の ユニットを６０で割ることにより（１分間の秒数）、９７秒毎の計数値に変換す る。

実行前は、ｔ−１５分の場合のくつまり、試験の中間地点の時間）、室Ａのｙの 値を導く一次方程式の解をめることにより、Ｍａを計算する。試験の中間地点の 時間を使用することにより、実行者は、試験の期間中の平均値をめるのである。

実行者は、同様に、ｔ＝１５分の場合の、室Ｂのｙの値を導く一次方程式の解を めることにより、Ｍｂを３１算する。これらの値から、実行者は、Ｍａ−Ｍｂを 計算する。

実行名は、今下記のように、透過性値（国／秒）を導くことができる。

実際には、導かれた透過性値は、試験中の室ＡＳＢ内の膜表面における必然的に 停滞している流体層と関係する境界層効果を含んでいる。境界に対して「真の」 内因性の透過性値をめるためには、実行名は境界層効果に対して調整を行なう必 要かある。しかしなから、本発明の目的のためには、先天的な膜透過性に対する 知識は必然的なものではない。それは、上記で述べられた方法に従って決定され た実験での透過性値に比例するからである。

更に、境界層効果は使用されるかきまぜ方法が変わらない限り不変であるので、 実行者は、上述の方法に従い、選択された境界に対する相対的な透過性値を定め ることができる。

提示された方法は、本発明のこの実施態様に従って決定された透過性の基準にあ る境界が当てはまるかどうかを評価するために使用することができる。

２　有効性 試験に使用された境界の佇効性値（ＰＯＲＥ）は、約１５％以下から約７０％以 」二までの範囲に及んだ。

胎児肺は、成長過程の１３．５日目から１７，５日目の間にルーイスラット胎児 から取り出された。肺は、ダルベツコにより改変されたイーグルの媒質（ＤＭＥ Ｍ）、２０％のうし胎仔血清内の氷上に保管された。肺は、約１ｍ”になるまで 細かく刻まれた。刻まれた肺組織（５−１０μｍ）は図１−図４に示されるよう な移植システムに配置された。肺組織は、様々な透過性、有孔性、孔の大きさを 持つ試験用膜内に密封された。移植システムは、ＤＭＥＭ　（２０％のうし胎仔 血清）内に摂氏３７度で手術前まで保管され、手術は２時間で行われた。移植シ ステムは、オスのルーイスラットの皮下あるいは精巣上体脂肪部位に３週間移植 された。

移植後３週間でシステムは外Ｓｆｉされ、過剰な脂肪が除去され、ソレンセンの 緩衝液に２％のゲルタールアルデヒドで固定された。システムの組立部品はへマ ドキシリンとエオシンで着色された。

細胞の生存は移植細胞の組織学的外観に基づいて評価された。組織は、上皮細管 、毛様体、及び軟骨の形成などの平常な肺組織の特徴が見られた場合は、「優」 と１７・と価された。組織がまだ生きてはいるが、よく分化していない（例えば 、多数の間葉細胞が存在する）場合は、「良」と評価された。組織に全く、ある いはほとんど生きた細胞が残っていない場合は、「劣」と、？ｈＩｌｉされた。

移植された胚細胞を使用したその他の組織学的研究では、生存言ゼ１ＩＩＩＩ； ！膵細胞の分化機能を、グルコースの刺激に反応したインシュリンの放出という 見地から分析する作業を含む。

表】は、１５％以上の有孔性値（ＰＯＲＥ）を持つ境界に対する透過性値を、移 植された１話［臘の生存評価と関連させて示している。

表１１５％以上のＰＯＲＥを持つ膜 １ハックスター・ヘルスケア株式会社（イリノイ州ディアフイールド）２　ミリ ポア株式会社（マサチューセッツ州ベッドフォード）３ヘキスト・セラニーズ（ ノースカロライナ州シャーロ・ソト）４スペクトラム・メディカル・インストル メント（カリフォルニア州ロサンシエルス） 表２は、１５％以下のイＪ゛孔性値（ＰＯＲＥ）を持つ境界に対する透過性値を 、移植された細胞の生存評価と関連させて示している。

表２＝１５％以下の膜 本　ボリカーホ不−ト ￥Ｘｌ０−’ロ／Ｓ １ニュークルボア株式会社（カリフォルニア州プレザントン）２ボアティック株 式会社（カリフォルニア州リバーモア）表１と２は、境界の代謝運搬能力と移植 された細胞の生存力との直接的な関係を表している。更に具体的には、二つの表 は、境界の透過性値が増加すると、移植された細胞の生存力も大きく増加するこ とを示している。

実施例】で研究された細胞の種類に関しては、前述の方法を使用して決定された 、インシュリンに対して約１．５Ｘ１０−’■／秒以下の透過性値を持つ境界は 、有孔性値がどのような値であっても細胞の生存を維持することができなかった 。

しかし、インシュリンに対して約１．５　Ｘ　１０−’ａｎ／秒以上の透過性値 を持ち、約１５％以上の有孔性値を持つ境界は、活発な細胞の生存力を一様に維 持した。

より低い有孔性値（約１５％以下）を持つ境界も、細胞の生存を維持した（表２ 参ＩＩｆす。しかし、これらのより低い有孔性値を持つ境界に対する代謝運搬能 力は、より高い相対透過性値を必要とする。実施例１で研究された細胞の種類に おいて、より低い有孔性値（約１５％以下）を持つ境界は、インシュリンに対す る透過性４１’ｉが約４．０ＸＩＯ′□″ｃｆｆＩ／秒以１−である時、細胞の 生存を維持した。

発明者達は、より低い有孔性値を持つ境界を考慮する際、その境界の物理的構造 も考慮されなければならないと確信している。実施例１で使用されたより低いで ｉＡ−付値を持つ界面は、直線トう・ツクの刻まれた膜である。これらの膜は、 比較的大きい、無孔の領域により分離された、均一の円筒上の孔を持っている。

低い有孔性の境界により劣と評価された組織の生存は、高い透過性の部分が不均 一に局在するためか、あるいは特有の物理的特性を持つ直線！−ラックの刻まれ た膜」二の細胞により生成された抑制によるものと考えられる。例えば、細胞が この直線トラックの刻まれた膜の円柱上の孔を細胞伸長あるいは細胞の分泌によ ってしばしば塞いでしまうことが考えられる。従って、直線トラックの刻まれた 膜は、構造上たとえ高い透過性値を持っていても、生きた細胞の応答か移植細胞 を維持するために十分な代謝運搬を行うことか妨げてしまうと考えられる。

実施例１は、移植後の虚血期間中に、細胞の生存を可能にする適切な代謝運搬能 力を持ったその他の細胞の種類を探索するだめの方法を示している。

ある代謝運搬能力を実現する絶対的な透過性と有孔性は、細胞の種類と、透過性 と有孔性を決定する方法に依存する。異なる条件は、異なる絶対値を与える。

しかし、試験の条件にかかわらず、一定の、定まった条件のもとで得られる透過 性値と有孔性値の相対的な差は、移植された細胞の生存力を維持するための境界 の相対的な能力の上側となる。

表１と２はまた、良好な組織の生存は、虚血性繊維反応（いわゆる「異物きょう 膜」）を形成しやすい膜材料を使用した際にも得られることを示している。これ らの膜材料がこの反応を形成するという事実が、過去には、異物きょう膜の形成 か望ましくない栄養素の拡散を起こしたという、広く支持された考察につながっ ていたのである。実施例１は、この従来の知識が誤りであることを示している。

表１が示すように、孔の大きさが０．４５ミクロン（厚さ１３０ミクロン）で、 インシュリン透過性が０．９　ｘ　１０−’ａｎ／秒の比較的厚い酢酸セルロー ス膜を使用した場合、４１１３ｎの生存か劣となる。一方、孔の大体の大きさが 同等（厚さ１０ミクロン）で、より大きい５．３Ｘ１０〜４σ／秒の透過性を持 つ比較的薄い醋酸セルロース膜では、組織の生存か優れたものとなる。

膜の７さは、異物反応に影響しない。つまり、異物きょう膜は、膜が比較的薄く ても厚くても形成される。しかしながら、ＩＩりの厚さは、透過性値に影響を及 ぼす。

従って、細胞は、より厚い境界か使用された際に死んでしまったが、これは異物 きょう膜の形成によるものではなく、厚い境界の透過性が低いことにより、栄養 素か乏しくなり、廃棄物かうまく放出されないことによるものである。より薄い 境界か使用された際には組織は生存したが、これはたとえ異物きょう膜が同様に 形成されていても、より高い透過性細胞に十分に栄養素を供給し、廃棄物が十分 に放出され、細胞の代謝か維持できたためである。

実施例２ 実験において、実行者は２０％うし胎仔血ｍ、２ｍＭ　１−グルタミン、ＤＭＥ Ｍ（シグマ）　（高量グルコース）で、】００％コンフルエントに達するまでＲ ＡＴ−２の繊維芽細胞を育成した。ＲＡＴ−２の細胞は、上記の培地で手術の１ ６−２４時間前に１．２に分割された。

丁、術の行われる口、細胞は１５Ｉ１１／のｌｌＢ５５（無イオン）で洗浄され 、トリメン７処理してフラスコから遊離させた。実行者は、上記の培地を５１１ ／加えてこのトリプシンを中和させた。実行者は次に、遠心分離（１０００ｒｐ ｍ、１０分、摂氏２２度）により細胞をペレット状に沈殿させた。

ベレット化した細胞は、数えられ、三種類の濃度（５，８Ｘ１０’細胞数／１０ μｍ、５．８．Ｘ１０’細胞数／１０μｍ、５．８Ｘ１０’細胞数／１０μｍ） で培地に戻された。

図１−図４に示されるような、異なる透過性値を持つ移植システムが組み立てら れた。透過性値は、０．２　Ｘ　１０−’ｃｍ／秒から９　Ｘ　１０−’ｃｍ／ 秒までの範囲に及ぶ（表］及び２＃照）。各システムの総合境界面積は、約、１ １ｃｍ”である。

細胞は、様々な濃度でシステムに収容された。実行者は、このシステムを被移植 体であるラットの皮下と精巣上体の脂肪パットの両方に移植した。

３週間後、システムは前述のように外植され、組織学的に検査された。

発明者達は、５．３Ｘ１０’の濃度の細胞と５．８Ｘ］Ｏ’の濃度の細胞のシス テムか適切な境界透過性値を持ち、優れた結果を示したことを確認した。移植の ３週間後、５．８Ｘ１０’の初期濃度であった細胞が、約２［Ｘ１０’にまで増 殖していた。発明者達は更に、より高い、５．８Ｘ１０ｃ″の初期濃度の細胞を 持ったシステムかより劣った結果を示したことを確認した。

より低い初期濃度の細胞（５Ｘ　］　Ｏ’以下）は虚血期間を生き延び、３０倍 から３０００倍にも増殖する。より低い初期濃度のシステムの最終細胞数は、初 期濃度かより高かったために失敗に終わったシステムの初期濃度より二倍も多か った。このように、高い濃度の細胞（５Ｘ１０’以上）は、虚血期間中生き延び ることかできないか、虚血期間後は、同し濃度の細胞でも、より低い初期濃度か らの細胞の子孫として生存することかできる。

境界近隣での血管新生 （］）血管形成物質の存在 境界近隣での血管新生は、被移植体内の移植された細胞か長期間生存するために 必須のものである。発明者達は、被移植体による境界近隣での新しい血管構造５ ４の形成（図２４．２５に示される）は、それか促されない限り行なわれないこ とを発見している。適切な刺激がなければ、虚血期間は、古典的な異物反応が発 生することにより決して終わりを遂げないのである。

システム１０は従って、境界の近隣での血管新生を刺激するための血管形成物質 ５６を含む。

血管形成物質５Ｇの明確な正体は知られていない。しかし、発明者達は、ある細 胞の存在か血管新生を刺激し、その他の細胞は刺激を行わないことを確認してい る。

例えば、肺組織、胚鳥、成人膵管、及び培養された細胞である繊維芽細胞、乳腺 、平滑筋細胞の存在は、これらの細胞種が不在の対照移植組織の血管新生に比較 すると、血管新生を誘導するか、刺激している。

一方、皮膚繊維芽細胞や大血管内皮細胞の初代￥Ｓ養細胞の存在は、血管新生を 誘導しない。

発明者達は、ある種の細胞が血管形成要素を分泌して血管新生を誘導あるいは刺 激することを確信している。この刺激か細胞を透過する膜に伝わるため、それは 生きた細胞が生成する分子の信号であると考えられる。これは更に、虚血期間中 、移植された細胞を維持する必要を強調する。血管形成源の細胞が死滅してしま ったら、分子の信号は送られなくなり、血管新生プロセスは停止してしまう。

本発明のこの実施態様によると、望ましい治療効果はあるが、血管形成物質は分 泌しない細胞か移植される場合は、システム１０は、別の血管形成源の細胞ある いは物質５６を含む。

本発明に従い、実行者は十分な代謝運搬能力を持つ境界４６を選択し、移植され た細胞、すなわち、血管形成源の細胞、その他の血管形成を行わない細胞、そし て共に移植される治療効果のある細胞（存在すれば）の生存力を維持する。実行 者はまた、孔の大きさと極限の物理的強さを選択し、膜４６が血管形成源の細胞 力＜ｌ１ｌｊ激する、成長する新生血管を透過させないようにする。

実行者は代りに、境界４６そのものの外側を血管形成物質５６で被覆することも てきる。もちろん、被覆された境界４６は、適切な孔の大きさ、極限強さ、及び 代謝運搬能力を持ち合わせて、境界４６の背後に隔離される細胞〕２を維持しな くてはならない。

新しい血管構造５４は境界４６を透過することができず、被移植体への血管形成 信号が継続するので、新しい血管構造が境界４６の近隣に増殖する。

図２１が示すように、細胞１２が虚血期間中に死んでしまい、近隣の血管新生が 刺激されない場合、異物きょう膜５２の繊維芽細胞がぎっしり詰まり、濃密度に なる。しかし、図２０が示すように、細胞１２が虚血期間中生き延びて近隣の血 管新生プロセスが刺激されると、異物きょう膜５２は変化して、濃度は薄くなり 、より分散した構造となる。

（２）近隣の血管新生の形態 望ましい実施態様では、多孔性の境界４６は被移植体との界面４７を含み、それ は境界の近隣の被移植体による血管構造の形成をさらに助長する構造の形態とし て特徴づけられる。

これを実現させるため、システムＩ　Ｏ／１０’の各壁要Ｘ３２／３２’及び３ ４／３４’　は、第一の多孔性領域５８と、もう−っ別の、第二の多孔性領域６ ０を含む。第一の多孔性領域５８は、前述の境界４６を含む。第二の多孔性領域 は、界面４７を含む。

第一の多孔性領域５８は、移植された細胞１２に面している（図２０参照）。

第一の多孔性領域５８の持つ境界は、前述された孔の大きさ、極限の物理的強さ 、及び代謝運搬能力で特徴つけられる。移植された細胞を被移植体の免疫機構か ら隔離させるのはこの領域５８で、その一方で、虚血期間中は栄養素と廃棄物の 流れを通じて細胞の生存力を維持する。

第二の多孔性領域６０は、被移植体の組織４４に面し、それとの界面４７を形成 する（図２０参照）。第二の多孔性領域６０は、境界４６の近隣に血管構造５４ の形成を促す構成をしている。第二の領域６０内のこれらの血管構造の形成は、 虚血期間の終わりを記すものである。第二の領域６０の血管新生は、虚血期間が 終了した後、移植された細胞〕２の生存力を維持する。

異物きょう膜５２は、依然として移植されたシステム１０の近くに形成されてい る。しかし、第二の多孔性領域６０内の近隣の血管新生は、異物きょう膜５２の 通常の形態を変化させることかできる。図２０が示すように、生命維持血管床か 境界４６の近隣のきょう膜５２内に形成され、平坦な大食細胞や異物巨細胞や繊 維芽細胞が境界４６を圧迫し、塞ぐのを防ぐ。

第一多孔性領域５８は、その孔の大きさ、強度、及び透過性特性により、第二の 領域６０内に形成された新生血管を透過させないようにしている。

発明者達は、第二の領域６０の三次元構造が被移植体にある種の炎症細胞反応を 発生させた場合、近隣箇所で血管新生が起こるものと確信している。

発明者達は、移植の初期期間において、少なくとも新生血管に進入するいくらか の大食細胞が活性化していない場合に近隣の血管新生が発生することを、光学及 び電子顕微鏡を使用して確認している。活性化している大食細胞は、その細胞が （１１川化することで特徴づけられる。

発明４達は、移植の領域での近隣血管新生を観察しているが、その血管の腔内に 進入した大食細胞を光学顕微鏡（〜４００倍）で観察した場合、丸い外観を呈し ているのがわかる。ａｏｏｏ倍（透過型電子顕微鏡）では、丸い大食細胞は、実 質的に全てその形になっていることが観察できる。大食細胞の形と観察された反 応とは相関関係があるが、大食細胞が観察された反応を制御しているのかどうか は確かではない。しかし、被移植体の細胞がその構造へ侵入することが必要とさ れることは確かである。細胞の大半は大食細胞のようであるが、その他の炎症細 胞が反応を制御していることも考えられる。従って、発明者達は、侵入細胞を「 炎症細胞」ど呼び、それは大食細胞を含むがそれだけに限られないこととしてい る。

一方、移植の初期期間において、移植物質と接触している炎症細胞が、その細胞 による平坦化反応を生しやすい領域を提供する移植物質の幾つかの部分に大して 平坦化する際に、異物きょう膜は形成される。

近隣の血管構造を形成する第二の領域６０の材料は、約０．６から２０μｍの平 均公称寸法の孔を持つポリマー膜で、これは孔の大きさをめるためのこの業界に おける従来の方法でめられる。少なくとも膜の孔の約５０％が約０．６から２０ メ１ｍの平均サイズになっていることが望ましい。

三次元の形態を作り出す構造要素は、不揃いあるいは均一形態のなめらか又は粗 い繊維、線維、小球、錐体又は杆体を含む。これらの一般的に「線維」と呼ばれ る要素は、通常一つの寸法が他の二つより大きく、その小さいほうの二つの寸法 が５ミクロン以下となる。

ある配置において、その材料は、相互に連結した線維の枠構造が「開口」を形成 する線維からなっている。この開口は、平均寸法がほとんどの場合約２０μｍ以 下である。この材料の開口は、平均寸法がほとんどの場合約２０μｍ以下の「腔 （キャビティー）」を包含し、相互に連結した開口の骨組みを形成している。

この配置において、第二領域の材料は、少なくとも幾つかの口を持ち、その大き さは、少なくとも幾つかの血管構造が腔（キャビティ）内に形成されるに十分ｔ よ大きさとなっている。これらの開口のうち少なくとも幾つかは、腔内に血管構 造か形成される間、そき大きさの制限により、そこに連結された組織が形成され るのを防く。

この材ｒ↓は、本明細書に関連出願として記載されている、［近隣の血管新生移 植材料Ｊについて１９９１年７月２４日にアメリカ合衆国で出願された同時係属 出願第７３５．４０１号で史に詳しく延べられている。

境界の形成 図］１−図】６は、境界を形成する壁要素３２と３４の作成方法の望ましい実施 態様を示している。この方法は、第一の領域５８用に選択された材料を第二の領 域６０用に選択された別の材料に完全に結合させている。この二つの結合した材 料は、壁要素３２と３４の両方からなる複合もしくは積層構造７２を形成する。

この積層構造７２は、界面４７を境界４Ｇに結合させる。

図解て説明された実施態様では、厚さか約３５ミクロンで孔の大きさか約　４ミ クロンの多孔性のＰＴＦＥ膜祠料か材料の領域５８に選択されている。この材料 は、ミリボア株式会社（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）からバ イオポア”（Ｂｉｏｐｏｒｅ”）という登録商標名で市販されている。

第一の領域５８に選択された多孔性の材料は、厚さか約３０ミクロンで極限の（ 引張）強さか少なくとも３７００ＰＳＩ　（２６０ｋｇｗ／′ａｏ２）であるか 、これは望まれる最低値をかなり上回っている。選択された材料の孔の大きさは 　３５ミクロンで、炎症細胞の通路を寒くことかできる。選択された材料のイン シュリンに対する透過性値は、ｌ　６　Ｘ　１０−’ａｎ／秒で、多孔性値は、 ７０％以上である。

二の膜は、従って代謝運搬能力に要求される条件を満たしている。

その他の同等の材料もまた、前述の第一の領域５８に要求される条件を満たすこ とができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セルロース、硝酸セ ルロース、ポリカーボネート、ポリエステル、ナイロン、及びポリスルホンなど の材料を使用することかできる。セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ジフッ化物 、シリコーン、及びポリアクリロニトリルなどの混合エステルも使用できる。

図解で説明された実施態様では、Ｗ、Ｌ、ボア・アンド・アソシエーツ（ｆ。

Ｌ、　Ｇｏｒｅ　ａｎｄ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｅｓ）　（メリーランド州エルクト ン）からボアーテックス７′（Ｇｏｒｅ−Ｔｅｘ７″）の登録商標名で製造され ている膜材料が第二の領域６０に選択されている。ゴアーテックスＴ′Ｕ料は、 ＰＴＦＥから作られる微孔性膜からできている。この膜の厚さは、１５ミクロン で、孔の大きさは、５ミクロンである。ポリエステルの線維６１がＰＴＦＥ膜と 合体し、その裏当てを形成している。この裏当ての厚さは、約１２０ミクロンで ある。

ボアーテックス’Ｔ　ＭＮ料の極限強さもまた、望まれる最低値をはるかに上回 っている。ポリエステル線維６１の構成も、前記の基準に見合っており、血管新 生構造の発育を促す。

ステップ】ては（図１０．１１参照）、実行者は、ボアーチックスフ膜材料（第 二の領域６０）の小片の端々を、ポリエステルの裏当て６１を積層スライド６２ 側に向けた状態で積層スライド６２に貼り付ける。

ステップ２ては（図］３参照）、実行者は、２．３枚の積層スライド６２を作業 面上に横に並べる。実行者は、次に注入器６４を使用して、積層スライド６２の 全体に、行きつ戻りつセメントあるいは接着剤を注入し、直線状につながったフ ィラメント６６を形成する。実行者は、各フィラメント６６の端で注入器６４の 先か作業面に触るようにし、次に新しいフィラメント６６に取りかかる。

ステップ２ては、図１３か示すように、第二の領域の材料の貼り付けられた小片 全体にセメントのフィラメント６６の十字パターンを形成する。

選択されるセメントは様々である。例えば、セメントには酢酸アセテートやそれ に類似するエポキシ材料を使用することができる。図解で説明された実施態様で は、セメントには、ハイナンン（Ｖｙｎａｔｈｅｎｅ）　Ｅ　Ｙ　９０５００　 Ｅ　Ｖ　Ａ繊維とトルエン（マリンクラット（Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ）製） を混合したものを使用している。

ＥＶＡセメント混合剤を作成するにあたり、実行者は、約３０ｇの繊維と、それ と同量のトルエンをビンに入れる。実行者は、次にビンのふたを閉めて、繊維を 溶解させる。このプロセスを早めるためにビンを定期的に振ってみてもよい。

正しいセメントの濃度を得るために、相対的な量の繊維とトルエンで若干の調整 を必要とする場合もある。セメントを使用した際に、つながったフィラメントを 形成するにはセメントの濃度が薄すぎる場合は、トルエンの量を少なくする。

セメントが粘りついて注入器から出にくいようであれば、トルエンの量を増やす 。

追加されるトルエンの量を若干変えることにより、セメントの粘性はかなり変化 する。

ステップ３では（図１４に示すように）、実行者は、あらかじめ形成されたバイ オボア７１″ｌＩ髪（財）料（第一領域５８）の小片をステップ２で塗られたセ メントフィラメント６６の上に配置する。図解で示される実施態様では、実行者 は、バイオボア７′膜材料を壁要素３２．３４に合うような直径を持つ円盤型に あらかじめ切断する。

ステップ４では（図１５に示すように）、実行者は、リリース材料６８（ベータ パー等）の小片を第一の領域材料５８にのせ、その層になった構造をもう一枚の 積層スライド７０で覆う。実行者は次に、積層スライド６２と７０をかすがいて 留め、この膜の層をしっかりと接触させる。

ステップ５では、実行者は留められた積層スライド６２と７０を摂氏約８０度の オーブンに約５−１０分入れる。オーブンの熱により、ＥＶＡセメントが溶ける 。

ステップ６では、加熱された積層スライド６２と７０を室温になるまで冷ます。

冷めて凝固することにより、フィラメント６６はバイオボア１１′膜材料とボア ーテックス１Ｍ膜材料とを確実に接合する。実行者は次に、積層スライド６２と ７０のかずかいを外し、仕上かった複合構造７２　（小片状）を取り出す。

ステップ７では（図１６か示すように）、実行者は、複合構造７２の小片をポリ プロピレンの切削板７４にのせる。実行者は、あらかしめ大きさの設定されたパ ンチ７６をあらかじめ切断された各円盤に合わせ、ハンマーでパンチをたたく。

実行者はそれにより望ましい司法の複合構造でできた壁要素３２又は３４を開放 する。最後に小さなはさみ等を使用して、ダイス型で切れなかった、粘着してい るポリエステルの小片を切り落とす。

移植システム１０／１０’　は、壁要素を使用して前記の方法で作成される。

第一の領域材料５８は、積層構造７２を形成する様々な代替方法により第二の領 域材料として使用することもできる。例えば、最初の領域材料５８は、第二の領 域材料６０上に押し出し法で設けてもよい。

宋施剋主 図〕−図４に示され、前記のプロセスに従って構成されるようなシステムは、一 部の膵が切除され、ストレプトシトシンで処理されたラッ）・被移植体の糖尿病 を完全に治癒させることに成功している。この動物は２９３日間に及んで治癒し ていた。移植システムの除去により、その動物は糖尿病状態に戻っていた。この 移植の組織学的検討では、境界の近隣に血管構造が存在していることを示してい る。

これらのシステムは、約、７７ＣＩ１１”の境界面積を持っている。各システム の初期細胞量は、膵島にして約６００（すなわち約６００，０００の膵細胞）で あった。

移植の際、システムは、約２００，０００島／ａｌ＋３の細胞密度を維持してい た。

本発明に従って作成され使用されたこれらのシステムは、サイトセラビューティ ックスのシステム（細胞密度が２５．０００島／ａ１１３たらず）より一定体積 あたり８倍もの膵島を維持した。

治療のための格　係数の誘− 前述のように、本発明の態様の一つは、特定の細胞の種類に関連づけられる代謝 運搬能力を見極める能力を提供する。望まれる代謝運搬能力がわかっていれば、 反対に、臨床上で実際の手術部位、つまりコンパクトな移植システムが治療のた めの大量の細胞を維持することのできる部位を見極めることができる。

本発明のこの態様は、特定の細胞の種類に対する特定の移植システムの臨床効果 の特性を明らかにし、また予測するための治療格納係数（Ｌ）を誘導し、使用す る方法を提供する。

治療格納係数（Ｌ）は、望まれる治療効果を達成するために移植される細胞（Ｎ ）の数、被移植体が普通に耐えることのできる移植細胞と被移植体の間の境界の 効果的面積（Ａ）、及び細胞の生存力を１０寺するために必要な代謝運搬能力（ Ｔ）を考慮に入れる。

特定の移植システムと特定の移植細胞の種類のための治療格納係数は、下記のよ うに表わされる５ Ｌｃ−（Ａ／Ｎｃ）＊Ｔｍ１ｎ 但し、 Ｃは、細胞の種類で、 Ｌｃは、その細胞の種類に対する治療格納係数で、Δは、その移植システムによ り提供される移Ｍｌ’ｆｌｌ＋胞と被移植体との間の境界の面積で、 Ｎｃは、境界面積（Ａ）により維持される細胞数で、Ｔｌｌ１ｉｎは、実施例１ で述へられた方法に従い決定される、虚血期間中の細胞の生存を維持する最低の 代謝運搬能力である。

実行名が１５％以上の有孔性値を持つ境界を選択した場合は、透過性値（Ｐ）の みを使用して、代謝運搬能力（Ｔ）を表現することができる。治療格納係数は、 そのとき下記のように表わされる： Ｌｃ−（Ａ／Ｎｃ）＊Ｐｍ１ｎ ここで、Ｐｍ１ｎは、虚ｆｆ＋ｕｌｌ１間中の細胞の生存を維持する最低の透過 性値である。

起施例３て記述されたシステムでは、膵細胞の移植に成功するための、境界面積 と移植細胞数の比率（Ａ／Ｎｃ）は、１２８μｍ２／膵細胞であった。発明者達 は、異なる被移植体による相違を考慮した適切な限界値は、もう少し大きい、約 １５０μｍ２．′膵細胞であると確信している。

前記のように、虚血期間中とその後で細胞の生存を維持する代謝運搬能力は、境 界の多孔性値か１５％以上で、インシュリンに対する透過性値（Ｐ）が約１．５ Ｘ　］　Ｏ−’■／秒以上にならなけれはならない。

図２２は、」二足の考察に基ついて作成された膵細胞に対する治療格納曲線を示 ・５でいる。この曲線は、予測された細胞の生存する領域を、境界の面積と細胞 数の比率、Ａ／Ｎ　（Ｘ軸）と透過性値Ｐ　（Ｙ軸）（約１５％以上の有孔性値 を持つ場合を想定）とで示している。

図２２は、治療格納曲線の右側の範囲に当てはまるシステムは、移植された膵細 胞を維持すると予測している。図２２はまた、治療格納曲線の左側の範囲に当て はまるシステムは、細胞の維持を行えないものと予測している。

発明者達は、ヒトの糖尿病には約２５０，０００の膵島（すなわち、約′２．． ５億の膵細胞）を移植することが必要で、それにより治療効果を得ることができ ると確信している。これを頭において、Ａ／Ｎ比率を基にした移植システムの大 きさの範囲を計算することができる。

Ａ／Ｎ比率を基にした圧力゛形の移植システムのセンナメートルでの一辺の用法 （Ｌ）を計算する式は、下記で示される：ここで、係数１０４は、ミクロン２を 国２に変換する。

Ａ／Ｎ比率を基にした円形の移植システムのセンナメートルでの直径（Ｄ）を計 算する式は、下記で示される。

ここで、係数】Ｏ−８は、ミクロン２をＣｌ１１２に変換する。

表３は、２５０，０００の膵島を収容する移植システムの、異なるＡ／Ｎ比率て のＬとＤの範囲を示している。

前述の考察に基づき、発明者達は、約２００μｍ”／胚細胞以下のＡ／Ｎ比率が コンパクトで臨床上実用的な移植境界面積を持つ移植システムの運用領域を定義 することができると確信している。図２２は、この好ましい領域を示している。

図２２が示すように、実行者は、治療格納曲線の右側の範囲で運用を行う境界の 透過性値を選択することにより、コンパクトな大きさによる効果と治療に必要な 細胞数を維持する能力を合わせ持った移植システムを提供することができる。

実行者はまた、本発明に従って決定された規定の孔の大きさと極限の物理的強さ を選択する。

図２２は、サイトセラビューティックス（ＣｙｔｏＴｈｅｒｅｐｅｕｔｉｃｓ） 製の従来の中空繊維移植システム（本明細書の発明が解決しようとする課題の欄 で記述された）が、臨床上実用的に運用できる好ましい領域からかなり外れてい ることを示している。このシステムは、約３２８μｍ２／膵細胞のΔ／Ｎ比率を 提供しているが、これは本発明のＡ／Ｎ比率の約１５イ；ηである。

図２２はまた、Ｗ、　Ｒ，ブレース・アンド・カンパニー（Ｉｌ、　Ｒ，Ｇｒａ ｃｅ　ａｎｄ　Ｃｏ、　。

マサチューセッツ州レキシントン）製の従来の中空繊維移植システムを示してい るか、これはＰｒｏｃ、　Ｎａｔｌ、＾ｃａｄ、　Ｓｃｉ、　Ｕ、Ｓ、Ａ、、　 Ｖｏｌ、８８．　ｐｐ、　１１１００−１１１０４（１９９１年１２月）で報告 されたものである。各中空繊維は、長さが２−３ａｎで、内径が０．１７７ｃｍ であった。移植のための各繊維には２００から４００の膵島か格納されていた。

２．５ｃｍの平均長さと３００島の平均細胞搭載数で関連するＡ／Ｎ比率を計算 すると４６３になり、本発明のＡ／Ｎ比率の倍量上となる。

上記は、膵島に対する治療格納係数（Ｌ）を誘導し、使用する方法を確立してい る。この方法は、その他の細胞の種類やその他の代謝運搬能力の範囲に対する治 療格納係数をめる際にも適用できる。誘導される治療格納係数の絶対値は、もち ろん細胞の種類と透過性及び有孔性を決定するために使用される方法により異な る。異なる条件は、異なる治療格納係数の絶対値を提供する。

しかし、試験の条件にかかわらず、一定の、記載された条件の基に導かれるＡ／ Ｎ比率、透過性値、及び有孔性値の相対差は、ある細胞の種類のためのある移植 システムの臨床的効果の特性を明らかにし、予想するための一手段となる。

ム乙 、Ｑ６どど 治療格納曲線 膵島 、、Ｘ、、’Ｎ　比率、　μｍ２．７長田月沃平成　６年り１月／ｇ日

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．移植のための細胞を収容する室を形成する壁機構を含み、この壁機構が被移 植体と室内の移植された細胞の間に多孔性の境界を形成する手段を含み、この多 孔性の境界は、 生理的ストレスと、境界の近隣の被移植体組織の血管新生に破裂することなく耐 えられる極限強さと、 移植された細胞を被移植体の組織の免疫応答から隔離することのできる孔の大き さと、 移植の虚血期間中に移植組織細胞の生存力を維持する能力を持った近隣の血管構 造が不在の間、被移植体の組織から移植された細胞への栄養素の流れと、移植さ れた細胞から被移植体の組織への老廃物の流れを維持する代謝運搬能力を持つこ とに特徴づけられる被移植体の組織への移植システム。
2. ２．移植後、境界近隣の被移植体組織による血管構造の形成を刺激し、虚血期間 を終了させる血管形成物質をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の移植シ ステム。
3. ３．境界に多孔性物質を包含し、被移植体の組織に界面を形成する第二の物質を さらに含み、この第二の物質が、移植後、境界の近隣の被移植体による血管構造 の形成を維持する構造形態を持つことを特徴とする請求項１又は２記載の移植シ ステム。
4. ４．前記の孔の大きさが、被移植体から移植された細胞への分子免疫原性要素の 通路を塞ぐ大きさであることを特徴とする請求項１又は２記載の移植システム。
5. ５．前記の孔の大きさが、被移植体から移植された細胞への炎症細胞の通路を塞 ぐ大きさであることを特徴とする請求項１又は２記載の移植システム。
6. ６．前記の代謝運搬能力がインシュリンに対して約１．５×１０−４ｃｍ／秒以 上の透過性値を持つことを特徴とする請求項１又は２記載の移植システム。
7. ７．前記の代謝運搬能力が約１５％以上の多孔性値を持つことを特徴とする請求 項６記載の移植システム。
8. ８．境界の面積と移植された細胞数の比率が約２００μｍ２／細胞以下であるこ と特徴とする請求項１又は２記載の移植システム。
9. ９．前記極限強さが１平方インチにつき約１００ポンド（１００ＰＳＩ又は７ｋ ｇ／ｃｍ２）以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の移植システム。
10. １０．被移植体の組織に移植される請求項１又は２記載の移植システム。
11. １１．移植された細胞を収容する室を形成する壁機構を含み、この壁機構が被移 植体の組織と室内の移植された細胞の間に多孔性の境界を形成する手段を含み、 この多孔性の境界は、 生理的ストレスと、被移植体の組織の近隣の血管新生に破裂することなく耐えら れる極限強さと、 移植された細胞を被移植体の免疫応答から隔離することのできる孔の大きさと約 １５％以上の多孔性値と、 インシュリンに対して約１．５×１０−４ｃｍ／秒以上の透過性値と、境界の面 積と移植された細胞数の比率が約２００μｍ２／細胞以下であること特徴とする 被移植体の組織への移植システム。
12. １２．移植後、境界近隣の被移植体による血管構造の成長を刺激し、虚血期間を 終了させる血管形成物質をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の移植シ ステム。
13. １３．境界に多孔性物質を包含し、被移植体との界面を形成する第二の物質をさ らに含み、この第二の物質が、移植後、境界の近隣の被移植体による血管構造の 形成を維持する構造形態を持つことを特徴とする請求項１１記載の移植システム 。
14. １４．被移植体から移植された細胞への分子免疫原性要素の通路を塞ぐ孔の大き さを持つことを特徴とする請求項１１記載の移植システム。
15. １５．被移植体から移植された細胞への炎症細胞の通路を塞ぐ孔の大きさを持つ ことを特徴とする請求項１１記載の移植システム。
16. １６．被移植体の組織に移植される請求項１１記載の移植システム。
17. １７．生理的ストレスと、被移植体の近隣の血管新生に破裂することなく耐えら れる極限強さと、移植された細胞を被移植体の免疫応答から隔離することのでき る孔の大きさと、移植の虚血期間中に移植組織細胞の生存力を維持する能力を持 った近隣の血管構造が不在の間、被移植体の組織から移植された細胞への栄養素 の流れと、移植された細胞から被移植体の組織への老廃物の流れを維持する代謝 運搬能力とを持つ多孔性の境界で少なくとも一部の移植された細胞を囲み、この 多孔性の境界を被移植体の組織に移植し、境界の近隣に被移植体の組織の血管構 造が形成される間、移植された細胞の生存力を維持するために栄養素が被移植体 の組織から移植された細胞に移動するようにする工程を含むことを特徴とする細 胞の移植方法。
18. １８．境界の近隣の被移植体による血管構造の形成を刺激する血管形成物質と境 界が接触を持つようにする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の 方法。
19. １９．境界を移植する前に、境界の近隣の被移値体組織による血管構造の形成を 維持する構造形態を持つ第二の物質を境界に包含させる工程をさらに含むことを 特徴とする請求項１７又は１８記載の方法。