JP2003526386A

JP2003526386A - 中空器官または脈管の自己上皮化または内皮化

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Publication number: JP2003526386A
Application number: JP2000555651A
Authority: JP
Inventors: シュテファン・ネース; ヴィルヘルム・ペーター・ラム
Original assignee: ヴァスキュラー・バイオテック・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2003-09-09
Also published as: AU5503599A; WO1999066965A1; ATE206936T1; EP1085919B1; DK1085919T3; EP1085919A1; CA2335980A1; AU750772B2; PT1085919E; ES2166220T3

Abstract

(57)【要約】本発明は、その内部または管腔表面が患者−自己上皮、特に、内皮細胞でライニングされている天然または人工の中空器官およびそれらの全構成部分、特に、脈管および弁、これらの中空器官の製造方法および外科手術、特に、心臓および管手術におけるこれらの中空器官の使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、その内部または管腔表面が患者−自己上皮、特に、内皮細胞でライ
ニング（lining）されている天然または人工の中空器官およびそれらの全構成部
分、特に、脈管および弁、これらの中空器官の製造方法および外科手術、特に、
心臓および管手術におけるこれらの中空器官の使用に関する。

【０００２】移植の範囲内において、後の使用のために保存するために、器官および体組織
を極低温保存（cryopreservation）および貯蔵（banking）することが知られて
おり、広範囲にわたって標準的手法となっている。ただ、使用された技術が、関
係しない相違を有する（Brockbank KGM, Basic Principles of Viable Tissue P
reservation, In: Transplantation Techniques and Use of Cryopreserved All
ograft Cardiac Valves and Vascular Tissue. DR Clarke（編）、Adams Publis
hing Group Ltd., Boston. P9-23, American Association of Tissue Banks Sta
ndards for Tissue Banking (1995), A. A. T. B., McLean, VA, U.S.A. Europe
an Association of Tissue Banks General Standards for Tissue Banking (199
5), E.A.T.B., Vienna, Austria）。

【０００３】極低温保存した静脈同種移植片の使用は、バイパス手術における確立された手
法であり（Brockbank KGMら、Cryopreserved vein transplantation, J. Cardia
c Surg, 7: 170-176, 1992; Gelbfish J.ら、Cryopreserved homologous saphen
ous vein: Early and late patency in coronary artery bypass surgical proc
edures. Ann. Thorac. Surg. 42: 70, 1986; Fujitani RMら、Cryopreserved sa
phenous vein allogenic homografts: An alternative conduit in lower extre
mity arterial reconstruction in infected fields. J. Vasc. Surg. 15: 519-
526, 1992）、利用できる十分な脈管材料を有さないか、または脈管が質的に適
当でない患者に利用される。

【０００４】このような静脈の使用は、わずかな寿命を示す（Bilfinger TVら、Cryopreser
ved Veins in Myocardial Revasculization: Possible Mechanism for Their In
creased Failure. Ann. Thorac. Surg. 63: 1063-69, 1997およびKommentar Ann
. Thorac. Surg.: 64: 1524-5, 1997 Marshin RSら、Cryopreserved Saphenous
Vein Allografts for Below Knee Lower Extremity Revascularization. Ann. S
urg. 219: 664-72, 1994）。この原因は、主に、免疫学的に引き起こされた変性
のためであるかもしれない（Carpenter JP, Tomaszewski JE, Immunosuppresion
for Human Saphenous Vein Allograft Bypass Surgery: A Prospective Random
ized Trial. J Vasc. Surg. 26: 32-42, 1997. Carpenter JP, Tomaszewski JE,
Human Saphernous Vein Allograft Bypass Grafts: Immune Responses. J Vasc
. Surg. 27: 492-9, 1998）。さらに、未熟な血栓症の閉塞がしばしば観察され
る。これまで、これらの２つのプロセスは、極低温保存の範囲で、ドナー内皮の
完全な欠損を導くことができるドナー内皮の損傷または保存された内皮の制限さ
れた機能化が原因であるとされてきた（Brockbank KGMら、Cryopreserved vein
transplantation. J Cardiac Surg. 7: 170-176, 1992 Brockbank KGMら、Funct
ional analysis of cryopreserved veins. J. Vasc. Surg. 11: 94-102, 1990.
Laub GWら、Cryopreserved allograft veins as alternative coronary conduit
s: early phase results. Ann. Thorac. Surg. 54: 826-31, 1992. Louagie YA
ら、Viability of long term cryopreserved human saphenous veins. J. Cardi
ovasc. Surg. 31: 92-100, 1990）。したがって、既知のすでに特許された同種
移植片および異種移植片のための極低温保存技術は、浄化工程後に、脈管質およ
び微小脈管質のドナー内皮に関して、できるかぎり高い程度の保存を保証するこ
とを目的とする。極低温保存組織の長命なドナー内皮は、５０％−８０％である
と文献に記載されている（Bambang LSら、Effects of cryopreservation on the
proliferation and anticoagulant activity of human saphenous vein endoth
elial cells. J Thorac. Cardiovasc. Surg. 110: 998-1004）。

【０００５】しかしながら、近年、特に、急性および慢性器官拒絶の範囲で、重要な地位が
管および微小管内皮に認められている。ＣＤ４Ｔ細胞の活性化を導く内皮特異
的非ＨＬＡ抗原により、ドナー内皮は、他の補助的な分子と共に、レシピエント
の免疫系に外来抗原を供給できる。損傷した内皮細胞による非ＨＬＡ抗原の放出
は、慢性免疫反応、およびおそらく、移植片血管障害および慢性拒絶を導く（Ro
se ML, Role of endothelial cells in allograft rejection. Vasc. Med. 2(2)
: 105-14, 1997; Reul, RM, Fang JC, Denton MDら、CD40 and CD40 ligand (CD
154) are coexpressed in microvessels in vivo in human cardiac allograft
rejection. Transplantation 64(12): 1765-74, 1997 Salom RN, Maguire JA, H
ancock WW, Endothelial activation and cytokine expression in human acute
cardiac allograft rejection. Pathology 30 (1): 24-29, 1998）。非免疫原
性組織マトリックスの製造方法は、米国特許第５，８４３，１８２号および第５
，６１３，９８２号において提唱された。該方法において、まず、加水分解酵素
（例えば、プロテアーゼ、リパーゼ、ヌクレオシダーゼ、グリコシダーゼ等）を
用いて天然細胞を除去するための脱細胞化を行い、得られたマトリックスを繊維
芽細胞の再集団化を可能にする接着および成長因子で処理する。

【０００６】しかしながら、これらの方法は、中空器官壁の構造上の無欠性に関して、該処
理が他の同様に重大な構成要素、例えば、Ｉ型コラーゲン、プロテオグリカンま
たはグリコプロテインの強度にも否定的に影響を及ぼすという、決して除外する
ことのできない根本的な欠点を有する。

【０００７】極低温保存された静脈壁の弱さに基づく最も重篤な合併症、例えば、静脈壁の
露滴または壁バルーニング（ballooning）（動脈瘤）は、移植後の長期の合併症
に起因する再手術を導くことがよく知られているので、このことはより重要でさ
えもある（Lehalle B.ら、Early rupture and degeneration of cryopreserved
arterial grafts J. Vasc. Surg. 25: 751-2, 1997. Couvelard Aら、Human all
ograft failure. Hum Pathol. 26: 1313-20, 1995）。脱細胞化した組織を再細
胞化処理のマトリックスとして使用する場合、移植されるべき組織を壁における
再集団化を可能にするための高濃度の特定の接着または成長因子と一緒にインキ
ュベートする必要がある（米国特許第５，６３２，７７８号および第５，６１３
，９２８号または米国特許第５，１９２，３１２号、米国特許第５，８４３，１
８２号、ＷＯ９５／２４８７３）。このような調製物は高価であり、たいてい臨
床上使用できず、非生理学的に高い濃度のこれらの物質が組織の機能的分化に及
ぼす影響量は今だわかっていない。

【０００８】脱細胞化を導くマトリックスの前処理は、脱細胞化したマトリックスを接着ま
たは成長因子で処理する場合と同様に、無視できない免疫学的危険性ならびに細
胞生物学に関する危険性を有する。

【０００９】これらの欠点を除けば、今まで、当該文献において、中空器官壁における抗ト
ロンボゲンまたはプロトロンボゲン活性の分布あるいは活性構造に関して、文献
由来のいずれの知見もほとんど考慮してこなかった。管内皮は（全ての血管およ
び血管弁の内部または管腔面を被覆する組織として）、例えば、多数の抗集成的
な、抗凝固的なプロフィブリン溶解活性によって特徴付けられる（Z Kardiol. 8
2: Suppl. 5, 13-21, 1993 FASEB J. 2: 116-123, 1988）が、深い管壁の細胞構
成部分は主に、プラズマ因子と接触するときに即座の凝固反応を開始する組織因
子の発現によって特徴付けられる（Thrombosis Res. 81: 1-41, 1996, J. Clin.
Invest. 100: 2276-2285, 1997, FASEB J. 8: 385-390; 1994, Arterioscler.
Thromb. Vasc. Biol. 17: 1-9, 1997）。中空器官の壁のプロトロンボゲン活性
の遮蔽は、血管および血管弁だけでなく、全ての他の極低温保存および非極低温
保存した天然または人工中空器官もしくは脈管においても、生理学的に重要であ
る。

【００１０】したがって、本発明の基礎をなす課題は、心臓および管手術のための改良され
た脈管材料を提供することにある。

【００１１】本発明の別のさらなる課題は、外科手術的移植目的に必要な脈管、特に血管お
よびそれらの弁のための材料の適当な製造方法を提供することにある。

【００１２】該課題は、本発明にしたがって、内表面または管腔表面がレシピエント（患者
）の自己上皮でライニングされている天然または人工中空器官およびそれらの構
成成分によって解決される。好ましくは、本発明は、内表面または管腔表面が患
者の自己内皮細胞でライニングされている中空器官である。本発明の特に好まし
いモデルは、内表面または管腔表面がレシピエントの自己内皮細胞でライニング
されている脈管およびそれらの弁を包含する。

【００１３】内表面が患者の自己内皮細胞でライニングされている本発明の中空器官、特に
脈管は、ライニングされていない中空器官または脈管よりも良好な長期の開通性
を示す。

【００１４】内部または管腔表面が患者の自己上皮でライニングされている本発明の中空器
官の例は、天然血管およびそれらの弁；リンパ管およびそれらの弁；尿管および
膀胱；精管、気管支、弁を有する特別の血管としての心臓およびかかる中空器官
のいずれかの補綴置換である。

【００１５】本発明の特に好ましい脈管として、極低温保存または非極低温保存した同種ま
たは異種の内表面が自己内皮細胞でライニングされている脈管（動脈、静脈、リ
ンパ管）が考えられる。

【００１６】本発明の別の利益は、本発明の中空器官の上皮被覆（ライニング）の固定が融
合性であり、長期間持続することである。

【００１７】より大きな血管、管の弁および心室の全ての内皮は、健康な無傷状態において
、血液と上記の管構造の壁のより深い層との間の解剖学的、物理的および代謝的
障壁として同時に機能し、それにより、この両方の体構成部分において、多数の
生理学的プロセスの独立した別々の調節を可能にするので、このことは特に重要
である。

【００１８】特に、管腔表面が患者の自己内皮細胞でライニングされている本発明の移植さ
れるべき血管、弁および心室によって、血栓塞栓の形成および管腔表面における
免疫応答の誘発を阻止するだけでなく、非特異的に有効な防御細胞（顆粒球、単
球）による壁の深層の急性炎症も防止する。冷静な臨床的経験がすでに示したよ
うに、これが、移植された自己内皮化血管に対して臨床上関連した拒絶反応が起
こらない理由である。

【００１９】さらに、本発明は、本発明の中空器官の製造方法に関する。ライニング方法は
、特に、極低温保存または非極低温保存したドナー中空器官の患者の自己上皮で
の長期持続するライニングおよび極低温保存または非極低温保存したドナー脈管
の患者の自己内皮細胞でのライニングの両方を包含する。

【００２０】本発明の好ましい設計は、本発明のライニング方法ならびに極低温保存または
非極低温保存した脈管の患者の自己血清でのプレコーティングを包含する。

【００２１】特に好ましい設計において、脈管（または中空器官）の患者の自己内皮細胞で
のライニングは、脈管（または中空器官）の管腔と脈管の外部領域との間に圧力
勾配を生じることができ、これにより、脈管または中空器官の壁の虚脱を防ぐこ
とを特徴とする特別の培養装置を用いて行う。

【００２２】このように製造される本発明の中空器官は、考慮すべき利益を有する。すなわ
ち、例えば、血管の管腔表面に内皮層を確立することができる。該層は、絶対的
に融合性であり、長期にわたって血流の剪断力に耐えるようにしっかりと固定さ
れる。これは、中空器官の血栓塞栓化を防止するための複雑な抗トロンボゲン触
媒として作用するだけでなく、急性の感染性反応という意味で中空器官の深い壁
構造の心身に有害な拒絶のために絶対的に不可欠な血液由来の防御細胞の大量の
補充に対する効果的な保護としても作用する。

【００２３】本発明の方法は、レシピエントの患者自己内皮を用いて長期間の再内皮化を導
く。好ましい設計において、患者の自己上皮細胞でのライニング（＝レシピエント
の上皮の塗布）の前に、極低温保存または非極低温保存したドナー中空器官の可
能なかぎりの選択的脱上皮化（＝ドナー上皮の除去）を行う。

【００２４】特に、患者の自己内皮でライニングされた血管であって、ここに、ドナー上皮
は事前に穏かに除去されており、したがって、該方法において、壁中の他の構造
が全体として保持されている血管の製造が好ましい。ドナー上皮のこの選択的な
除去は、機械的または免疫学的に（補体に媒介された溶解によって）行われる。
特に、ドナー上皮の除去のための酵素的方法は避けるべきである。

【００２５】臨床結果は、標準的な細胞免疫学的モニタリングを行うとき、特に、脱細胞化
を導くマトリックスの酵素的手段を用いる前処理を行わない場合、臨床上関連し
た拒絶反応が見出されないことを示す。

【００２６】別の設計において、本発明の方法は、極低温保存または非極低温保存した脈管
の患者の自己血清でのプレコーティングを包含する。患者の自己血清でのプレコーティングは、生理学的濃度を用いる場合、播種し
た内皮層の接着だけでなく、機能的分化も促進する。

【００２７】極低温保存および非極低温保存した静脈の内皮化に関して行われたイン・ビト
ロでの研究は、静脈の血清でのプレコーティングが静脈における細胞再集団化の
ための理想的なマトリックスを与えることを示した。

【００２８】当時の標準的なコーティング剤、すなわち、プロテオグリカンを有するおよび
有さないフィブロネクチン（例えば、硫酸ヘパリン、米国特許第５，１９２，３
１２号；米国特許第５，６３２，７７８号、米国特許第５，６１３，９８２号；
米国特許第５，４８３，１８２号；ＷＯ９５／２４８７３、Zilla P.ら、Endoth
elial seeding of polytetrafluoroethylene grafts in humans. J Vasc. Surg.
6: 535-541, 1987）での該プレコーティングは、明らかに優れていた。フィブ
ロネクチンの臨床的使用はヨーロッパで許可されていないので、これは言及する
価値がある。

【００２９】特に好ましい設計において、脈管（または中空器官）を患者の自己内皮細胞で
コーティングする本発明の方法は、脈管（または中空器官）の管腔と脈管の外部
領域との間に圧力勾配を生じることができ、それにより、脈管または中空器官の
壁の虚脱を防ぐことを特徴とする特別の培養装置を用いて行う。さらに、特に、
脈管の壁の不必要な代謝産物を経壁ろ過によって洗い去ることができる。

【００３０】本発明のライニング方法は、多数の天然または人工中空器官およびそれらの構
成部分、例えば、天然血管に用いることができる。また、専門家は、本発明の方
法を血管および心臓弁；リンパ管およびそれらの弁；尿管および膀胱；精管、気
管支；弁を有する特別の血管としての心臓およびかかる中空器官のいずれかの補
綴置換の内皮化に用いることができる。

【００３１】極低温保存したドナー脈管（静脈および動脈）および非極低温保存したドナー
脈管（静脈および動脈）ならびに同種の心臓弁置換に、本発明のコーティング方
法を用いることが望ましい。さらに、本発明のライニング方法は、関連した異種
移植片に用いることができる。

【００３２】したがって、１の設計において、本発明の中空器官を製造する方法は、今まで
使用されていた中空器官の極低温保存；それらの解凍；上皮または内皮ライニン
グの選択的除去（ここに、酵素的処理は避けられるべきである）；患者の自己上
皮、好ましくは内皮細胞、特に好ましくは管内皮細胞の単離；極低温保存または
非極低温保存した中空器官の、好ましくは、ドナー脈管、特に極低温保存したド
ナー静脈の患者の自己血清でのプレコーティングおよび本発明の培養装置を用い
る（特にこれが好ましい）中空器官（またはドナー脈管）の患者の自己上皮また
は内皮細胞での長期間のライニングを包含する。

【００３３】特に好ましい培養装置を図に示す。該培養装置は、培地で満たされた培養容器
を包含し、この中に脈管（例えば、静脈）が置かれる。静脈の両末端の管腔は、
２つのホースによって、培養容器の両方の出口に連結されている。これらの間に
２つの滅菌フィルターが置かれており（７、１３）、容器の外側に２つの三方コ
ックがある（６、１４）。１つのホースは、培地で満たされたボイル−マリオッ
ト容器（１）に連結されており、他方のホースは末端が排水管になる。圧力勾配
Δｐ（カニューレ（２）に依存する）およびホースクランプ（１５）は、静脈虚
脱を防ぎ、内皮細胞に栄養源として一定流量の培養培地を供給するように調節す
る。ホースクランプ（１５）を開けることによって、しばしば必要に応じて、静
脈内での培地の完全な交換を行うことができる。また、培地交換は、電気的に制
御されたポンプによって自動化できる。

【００３４】本発明の管は、心臓または管外科手術、特に、心臓病の場合、大動脈冠状動脈
バイパスにおいて、あらゆる脈管再構築の場合、移植片として使用できる。例え
ば、これは、脈管の置換を生じる末梢動脈閉塞、脈管における動脈瘤変化、なら
びに多数の繰り返しの心臓または管外科手術を包含する。脈管は、感染領域にお
いて用いられる理想的な導管である。このような脈管を用いるための別の徴候は
、多数の先天性奇形である（例えば、シャント手術のいずれかの形態を挙げるこ
とができる）。さらに、このような脈管は、純粋な科学的研究、例えば、動脈硬
化症研究または薬剤の浸透試験に適当である。

【００３５】本発明の別の設計は、内表面が異なる供給源（例えば、末梢血、骨髄、脂肪組
織、遺伝学的に修飾または作製された内皮、異種由来、必要ならば、遺伝学的に
修飾された異種由来の内皮）から得られた患者の自己内皮細胞でライニングされ
ている管に関する。

【００３６】別の設計において、患者の自己上皮は、遺伝子操作技術を用いて製造され、そ
の結果、該上皮は、患者の自己上皮の表面の特徴およびその免疫学的特性を模倣
する。さらなる設計は、新規な脈管の構築およびそれらの内皮化のための異種起源の
マトリックスの利用に関する（例えば、ウシ胸壁動脈の組織を、これらの脈管を
強制的に極低温保存することによって、脈管の結合組織の基本構造へ破壊し、こ
れらの脈管に内皮を播種する）。

【００３７】別の設計において、本発明の中空器官の外表面は、合成（人工）材料で作られ
た補足的な被膜によって囲われている。本明細書で使用される場合、合成材料の定義は、かかる目的に適当ないずれか
の有機および／または無機生産物を意味する。

【００３８】特に好ましい別の設計において、本発明の中空器官は、再吸収可能な合成材料
で作られた補足的な被膜中に囲われている。特に好ましい設計において、被膜は合成ポリグリコン酸（polyglycon acid）
で作られている。

【００３９】本発明の中空器官は、例えば、ポリグリコン酸の補足的な被膜によって囲まれ
ており、何ヶ月も安定であるという利益を有する。別の設計は、脈管の組織工学のために、再吸収可能な材料（例えば、ポリジオ
キサノン）における上皮の播種に関する。

【００４０】図は発明の例示として提供される。以下の実施例は、本発明を説明し、概念を制限するものではない。

【００４１】実施例１：極低温保存した静脈の患者の自己内皮化手術前に、約５００ｍｌの凝固阻害物質を含有しない全血を患者から採血し、
４℃で２４時間保管し、次いで、固体構成部分を遠心分離によって除去する。必
要時まで血清を冷凍する。同時に、すでに入手できないならば、ドナー静脈を特
定のスキーム（Brockbank KGMら、Cryopreserved Vein Transplantation. J. Ca
rdiac Surg. 7: 170-176, 1992; Gelbish J.ら、Cryopreserved homologous sap
henous vein: Early and late patency in coronary artery bypass surgical p
rocedures. Ann Thorac. Surg. 42: 70, 1986; Brockbank KGMら、Functional a
nalysis of cryopreserved veins. J Vasc. Surg. 11: 94-102, 1990）にしたが
って極低温保存する。

【００４２】手術前に、処理／コーティングした補綴を受けるべき患者から、約５ｃｍの長
さの静脈片を局所麻酔下で採取する。細胞単離および単離した内皮細胞の増殖は
、現行の細胞培養技術によって行われる（Jaffe EA, Nachman RL, Becker CGら
、Culture of human endothelial cells derived from umbilical veins. Ident
ification by morphologic and immunological criteria. J Clin. Invest. 52:
2745-56, 1973）。例えば、２０％自己血清および２ｎｇ／ｍｌの組換えｂＦＧ
Ｆ（塩基性繊維芽細胞増殖因子）を補足した培地１９９（Seromed）を培養培地
として使用できる。ライニングに必要な数の細胞を得た後、極低温保存していた
静脈を３７℃の水浴中で解凍する。好ましくは、ふくらませたバルーンカテーテ
ル（例えば、フォガーティ（Fogarty）のカテーテル、Fa. Baxter）を静脈を通
じて、血流の方向に引っ張ることによって（静脈弁に注目する！）、全ての残り
のドナー上皮をドナー静脈から除く。他のアプローチにおいて、内皮は、また、
抗体に誘導される補足的な溶解によって特別に除去することができる。静脈を患
者の自己血清で満たし、この状態で、１２〜２４時間インキュベートする。ここ
に、静脈の２つの末端に万能アダプターストッパー（連結している）を取り付け
、次いで、取り外し可能なストッパーを用いて流れをせき止める。最後に、スト
ッパーを取り外すことによって血清を排出し、次いで、プレコーティングした静
脈を決められた細胞数（８０，０００−１２０，０００細胞／ｃｍ³移植片表面
）を有する患者の自己内皮で満たし、ストッパーを再導入することによって再び
閉じる。ここで、文献（Kadletz M, Moser R, Preiss, Pら、In vitro lining o
f fibronectin coated PTFE grafts with cryopreserved saphenous vein endot
helial cells. Thorac. Surg. 35 Spec No. 2 143-147, 11/1987）中において何
度も記載された回転装置に基づく回転装置中に静脈を置き、３７℃のインキュベ
ーター（Functionline, Heraeus Instruments）中で回転させる。これにより、
細胞の移植片表面への規則的な接着が生じる。この後、静脈を回転装置の外に出
し、特別の培養装置（図１参照）中に置く。

【００４３】図１は、内皮化された脈管の培養のために特に改良された特別の培養装置であ
って、主に生物学的に不活性な加圧滅菌に耐える部品で作られた培養装置を示す
。該装置を用いて、一定の圧力勾配（０−２０ｃｍＨ₂Ｏ）を静脈壁間に確立し
て、培養されるべき静脈の虚脱を防止する。さらに、滅菌条件下での培地の連続
的交換を行うことができる。

【００４４】ボイル−マリオット容器（１）は、カニューレ（２）を入れることができる万
能ストッパー（３）を備え付けた５００ｍｌのガラスボトルからなる。圧力勾配
を調整するために役立つ該カニューレは、空気に対して滅菌フィルター（Millip
ore）（４）を備え付けている。ボトルの下３分の１に、三方コックによる開口
部（５）があり、もう１つ別の滅菌フィルター（７）が事実上の培養容器（８）
に連結されている。中程の上方両側面に２つの支持短管が備え付けられており（
１つは（９）に、他方は（１０）に）、よって、容器の壁を貫通する支持短管を
有する密封可能なガラス培養皿が、培養容器として適する。様々な長さの静脈を
培養するために、後で静脈アダプター（１２）に連結することができるヴィトン
(viton）ホース（１１）を両支持短管に各々、培養容器の内側から取り付け、そ
れにより、ボイル−マリオット容器から排液容器へ培地を連続的に流す。適当な
アダプター（静脈に使用するものと同一）を取り付けたヴィトンホース（Labokr
on）を、静脈を入れる場所に正確に置く。滅菌フィルター（１３）および調整可
能な三方コック（１４）および調整可能なホースクランプ（１５）を介して、出
口を排液容器（１６）に連結する。密閉した状態で、細胞培養に必要なガス交換
（５％ＣＯ₂、飽和水蒸気）を、ボウル上にはめ込まれた滅菌フィルター（１７
）を介して行う。系を準備するとき、ボイル−マリオットボトルおよび培養容器
を培養培地で２／３満たし、三方コックを開けることによってホース系を流す。
静脈の培養のための準備は完了する。

【００４５】内部を被覆すべき静脈（１８）を置くために、培養容器を開ける。密閉ストッ
パーおよび静脈の位置を維持する目的で使用されたヴィトンホースを取り外した
後、静脈のアダプターを培養容器に連結する。該手順の間、空気バブルの侵入を
防ぐように注意を払わなければならない（培地のレベルより下で切断および再連
結を行う）。培地の毎日の交換は、ホースクランプを開け、約２０ｍｌの培地を
排出することによって行う。さらに、静脈からのいずれかの可能性のある漏出を
検出するために、ボイル−マリオットボトルおよび培養容器中の培地のレベルを
モニターする必要がある。インキュベーター中で４〜９日、好ましくは６〜９日
培養後、標準的な外科手法にしたがって（Kirklin JW, Barratt-Boyes BG: Card
iac surgery: p. 299-311. New York, Edinburgh, London, Madrid, Melbourne,
Tokyo. 1993）、移植片の移植を行う。

【００４６】本発明のライニング方法における記載の培養装置（図１）の利用は、下記の利
益を提供するので、特に好ましい。

【００４７】静脈壁を横切って一定の圧力勾配を維持する。これにより、静脈の虚脱を防止
する。さらに、静脈壁を横切って培地が輸送され、播種された内皮細胞および静
脈壁に栄養を与える。ボイル−マリオットボトルの原理の結果として培地のレベ
ルが減ったとき、圧力勾配は一定に維持される。それ自体を確立している（新た
に獲得した脈管内膜）内皮細胞の栄養に必要な培地の全交換を、調整可能なホー
スクランプによって、滅菌条件下で容易に行うことができる。該手法は、また、
コンピューター制御されたポンプによって自動化できる。該装置は、単純であり
、容易に操作でき、あらゆる脈管の上皮化のための安価で安全な補助器具である
。

【００４８】内皮化された極低温保存または非極低温保存したドナー脈管を用いて行われる
灌流試験は、全体的に無傷の新たに得られた静脈または動脈と比較するとき、内
皮の形態において相違を示さず、剪断力に対して安定性を示す。

【００４９】統計学的に有意なレベルにおける処理した脈管の長期にわたる開通性の判断に
関して、十分に大きい臨床研究はまだ行われていない。１９９３年１月に行われ
たこのようなバイパスの最初の臨床上の利用は、非常に成功した。

【００５０】実施例２：非極低温保存した静脈の患者の自己内皮化実施例１の方法にしたがって、非極低温保存した静脈の内皮化を行った。

【００５１】実施例３：別の脈管、例えば、動脈の患者の自己内皮化動脈の内皮化は、実施例１に記載の静脈の内皮化と正確に同じ方法で行った。

【００５２】実施例４：別の中空器官、すなわち、尿管の上皮化尿管の上皮化は、尿路上皮を用いたことだけが異なるが、実施例１に記載の極
低温保存した静脈の上皮化にしたがって行った。

【００５３】実施例５：内皮細胞が異なる供給源（上記を参照）から獲得されたライニング
方法実施例１のようなライニング方法。対応する内皮細胞の単離を末梢血、骨髄お
よび腹部組織から得た。内皮細胞の該単離は、自己内皮の摘出に十分な管基質を
有さない患者のための方法を提供するので、これは患者にとって重要である。さ
らに、該方法は患者にあまり侵略的ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】極低温保存および非極低温保存した脈管のための本発明の方法に
使用される培養装置を示す。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月８日（２００１．３．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ヴィルヘルム・ペーター・ラムドイツ連邦共和国デー−82256フュルステンフェルトブルック、レープフーンヴェーク24アー番Ｆターム(参考） 4C081 AB12 AB13 AB16 AC03 BA02 BA06 BA16 BA17 BB09 CA172 CD34 DA03 DC03 EA02 EA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】患者の自己上皮のライニングを内表面または管腔表面に有す
る天然または人工の中空器官およびその全構成部分。
【請求項２】患者の自己上皮が患者の自己内皮細胞であることを特徴とす
る請求項１記載の中空器官。
【請求項３】中空器官が脈管であることを特徴とする請求項１または２記
載の中空器官。
【請求項４】脈管が極低温保存または非極低温保存された自己または異種
脈管であることを特徴とする請求項３記載の中空器官。
【請求項５】患者の自己内皮細胞が末梢血、骨髄または脂肪組織を起源と
するか、あるいは遺伝学的に修飾もしくは生産された内皮または遺伝学的に修飾
された異種内皮よりなることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の中
空器官。
【請求項６】使用した免疫適合性形態における内皮または上皮が遺伝子操
作技術を用いて生産されたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の
中空器官。
【請求項７】合成材料で作られた被膜によって付加的に囲われることを特
徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の中空器官。
【請求項８】再吸収可能な材料で作られた被膜によって囲われることを特
徴とする請求項７記載の中空器官。
【請求項９】合成材料の被膜がポリグリコン酸で作られていることを特徴
とする酸請求項８記載の中空器官。
【請求項１０】極低温保存または非極低温保存したドナー中空器官の患者
の自己上皮でのライニングを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の中空
器官の製造方法。
【請求項１１】極低温保存または非極低温保存したドナー脈管の患者の自
己内皮細胞でのライニングを特徴とする請求項３または４記載の脈管の製造方法
。
【請求項１２】患者の自己内皮細胞でライニングする前に、ドナー内皮の
選択的除去を行うことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】ドナー内皮の選択的除去が機械的に免疫学的に（補体に媒
介される溶解によって）行われることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】ライニングの前に、極低温保存または非極低温保存した脈
管を患者の自己血清でプレコーティングすることを特徴とする請求項１１〜１３
のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】中空器官の管腔とその外部環境との間に圧力勾配を確立で
き、中空器官の虚脱を防ぐ培養装置を用いることによってライニングを行うこと
を特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】ボイル−マリオット容器（１）、万能ストッパー（３）を
有するカニューレ（２）、開口部（５）、および両側面に（１つは（９）に、他
方は（１０）に）支持短管を備え付けたに培養容器（８）からなる培養装置を用
いてライニングを行うことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項記載の
方法。
【請求項１７】心臓および管手術、内臓手術ならびに泌尿器科学における
請求項１〜９のいずれか１項記載の中空器官の使用。
【請求項１８】心臓病の大動脈冠状動脈バイパスにおける、および脈管移
植としての請求項１〜９のいずれか１項記載の中空器官の使用。
【請求項１９】末梢閉塞性動脈疾患、脈管に対する動脈瘤変化および脈管
の先天性奇形における請求項１〜９のいずれか１項記載の中空器官の使用。
【請求項２０】ボイル−マリオット容器（１）、万能ストッパー（３）を
有するカニューレ（２）、開口部（５）、および両側面に（１つは（９）に、他
方は（１０）に）支持短管を備え付けたに培養容器（８）からなる培養容器。
【請求項２１】請求項１〜９のいずれか１項記載の中空器官を含む移植。