JP2016516830A - 酸素含有量が増加され、安定性が向上され、貯蔵寿命が長くなった臓器及び組織の保存溶液 - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
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Abstract
改良された組成物を有する臓器及び組織の保存溶液は、別々の２つの溶液から成る。第一溶液は、少なくとも７のｐＨで、好ましくは約７．３から約８．３までのｐＨで、１つ又は複数の塩、水、溶存酸素、ラクトビオン酸、マンニトール、グルタミン酸、及びヒスチジンを含んでいる。第二溶液は、７未満の、好ましくは約３から６のｐＨで、水及び還元型グルタチオンを含み、この溶液中に存在する酸素は、除去される。２つの組成物は、使用の時点で混ぜ合せられ、結果的に、安定性が改善した臓器及び組織の保存溶液が生じ、その保存溶液は、保存臓器における虚血性を防止するために酸素を含有する。また、本発明は、２つの組成物を収納するキットを含む。
Description
本明細書で引用された全ての参照文献の教示は、それらの全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
米国特許第５，４９８，４２７号明細書（以下、特許文献１と称する）には、臓器及び組織を保存するための組成物が記載されており、その特許文献１の記載は、参照によって本明細書に組み込まれる。ＣＥＬＥＳＩＯＲ（登録商標）は市販の実施形態であり、下記の組成となっている。
マンニトール − ６０mmol
ラクトビオン酸 − ８０mmol
グルタミン酸 − ２０mmol
ヒスチジン − ３０mmol
塩化カルシウム − ０．２５mmol
塩化カリウム − １５mmol
塩化マグネシウム − １３mmol
水酸化ナトリウム − １００mmol
還元グルタチオン − ３mmol
注射用水 − １リットル以下
マンニトール − ６０mmol
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しかしながら、開示された溶液は、組成物の不安定性が原因で、安定性および貯蔵寿命が限定されている。この不安定性に対処するため、上記特許文献１の溶液は窒素ガスによってパージされ、溶液から溶存酸素が除去される。しかしながら、溶液からの酸素の除去によって、結果的に溶液が虚血性になり、そのため、上記特許文献１の溶液中に保管された臓器から酸素を奪うことになる。
このため、上記特許文献１の組成物を虚血性ではないものに改良して、溶液中に酸素が含有されるが同時に安定性があって貯蔵寿命が長いものを製造する必要がある。
本願発明は、上記特許文献１に記載された溶液の新規の組成物を提供することによって、この必要性を満たす。改良された溶液は、２つの組成物、すなわち、酸素で飽和していて７．０以上のｐＨを、好ましくは７．３から８までのｐＨを有する水溶液から成り、７．０以上のｐＨで溶液中において安定する成分を含有する第一の溶液と、酸素が実質的に除去された水溶液であると共に７．０未満のｐＨを、好ましくは３から６のｐＨを有し、より低いｐＨでより安定する成分を含有する成分を含有する第二の溶液と、からなる。次いで、２つの溶液、すなわち、より高いｐＨの組成物と、より低いｐＨの組成物とは、使用の時点で混ぜ合わせられ、結果的に、安定性が改善した臓器及び組織の保存溶液が生じる。これによって、臓器及び組織の保存溶液の安定性は、数週間から何か月まで改善される。
溶液ＡのｐＨが８．０である場合、溶液ＢのｐＨは約３．０となる。溶液ＡのｐＨが７．８である場合、溶液ＢのｐＨは約４．０となる。そして、溶液ＡのｐＨが７．６である場合、溶液ＢのｐＨは約５．０となる。
本願発明の一実施形態では、第一溶液は、７．０以上のｐＨで、好ましくは７．３から８程度のｐＨで、１つ又は複数の塩と、水と、マンニトール、ラクトビオン酸、グルタミン酸、及びヒスチジンのうちの１つ又は複数とを含有している。さらに、第一溶液は、酸素で飽和している。第二溶液は、ｐＨが７未満、好ましくは３から６程度のｐＨで、水と還元型グルタチオンとからなり、この溶液から酸素が実質的に除去されている。溶存酸素は、第二溶液を、例えば窒素やアルゴンなどの不活性ガスでパージすることによって第二溶液から除去することができる。通常、これは、酸素欠乏になっており、グルタチオンに悪影響をもたらすことを意味する。理想的には、これは、約０．１ppmよりも低くなる。溶液ＡのｐＨが８．０である場合、溶液ＢのｐＨは約３．０となる。溶液ＡのｐＨが７．８である場合、溶液ＢのｐＨは約４．０となる。そして、溶液ＡのｐＨが７．６である場合、溶液ＢのｐＨは約５．０となる。
本願発明の第二の実施形態では、第一溶液は、少なくとも７のｐＨで、好ましくは７．３から８程度のｐＨで、１つ又は複数の塩と、水と、マンニトール、ラクトビオン酸、グルタミン酸、及びヒスチジンのうちの１つ又は複数とを含有しており、この溶液は、溶存酸素を含有しており、好ましくは酸素で飽和している。第二溶液、すなわち組成物Ｂは、３から６までのｐＨで、水と、還元型グルタチオンと、マンニトール、ヒスチジンと、からなり、酸素が実質的に除去されている。溶液ＡのｐＨが８．０である場合、溶液ＢのｐＨは約３．０となる。溶液ＡのｐＨが７．８である場合、溶液ＢのｐＨは約４．０となる。そして、溶液ＡのｐＨが７．６である場合、溶液ＢのｐＨは約５．０となる。
特に定義しない限り、本明細書で用いられる技術的用語及び科学的用語は、この発明が属する技術分野における当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を持つ。本明細書で説明されたものと類似する又は等しい任意の方法及び材料を、本願発明の実施又は試験において使用することができるが、好ましい方法及び材料が説明されている。本願発明の目的のため、下記の用語は以下のとおり定義される。
本明細書で用いられているように、「患者」という用語は、人間を含むが人間に限定されない動物界に属するものを含む。
本明細書で採用されるように、「臓器」としては、心臓、静脈、動脈、肺臓、肝臓、膵臓、及び腎臓が挙げられるが、これらに限定されない。臓器の一部分も想定される。
本明細書で用いられているように、「殺菌水」としては、（ａ）ＵＳＰの注射用の殺菌水、（ｂ）殺菌脱イオン蒸留水、（ｃ）洗浄用の殺菌水、が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられているように、「心停止」としては、心臓の麻痺が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられているように、「中等度低体温」は摂氏１０度から摂氏２１度程度である。
本明細書で用いられているように、「抗酸化物質」は、酸化性の基質生体分子を含有する混合物や構造の中に存在するときに、基質生体分子の酸化を遅らせたり防止したりする物質である。例えば、アスコルビン酸が抗酸化物質である。
「平衡塩類溶液」は、急性の細胞又は組織の損傷を防止するために浸透圧的に平衡が保たれた水溶液として定義される。
「緩衝塩類溶液」は、所定の生理的ｐＨ領域を維持するために化学物質が添加された平衡塩類溶液として定義される。
「移植片」は、欠陥部を修復するために身体の一部に移植されたり埋め込まれたりする組織として定義される。
「採取バイパス導管」は、閉鎖部を迂回するために外科的に設置される血液用の代替経路として定義される。
「心停止液」は、搬送中または手術中に心臓の保存を助ける溶液として定義される。
「細胞還元剤」は、電子を容易に失う物質であって、それによって他の物質に化学的な還元を生じさせる物質として定義される。
「生理的溶液」は、正常な間質液と等張であるおかげで正常な組織と親和性がある塩類水溶液として定義される。
本願発明によれば、臓器及び組織の保存システムは、２つの別々の溶液を生成することによって形成され、それらの溶液は、その後、使用の時点で、臓器及び組織の保存溶液を生成するために組み合わせることができる。そのシステムは、第一溶液及び第二溶液を含むだろう。第一溶液は、より高いｐＨで、より高濃度の溶存酸素と共に安定する成分を含有する。特に、第一溶液は、水に加えて、マンニトール、ラクトビオン酸、グルタミン酸、及びヒスチジンのうちの１つ又は複数を含むだけでなく、１つ又は複数の塩、例えば、塩化マグネシウム、六水和物、塩化カルシウム、二水和物、およびカリウムを含むだろう。第一溶液は、ｐＨを７より高く、好ましくは７．３から８までに調整するのに有効な主剤をさらに含むだろう。許容できる１つの主剤は、水酸化ナトリウムである。この溶液は、酸素含有環境において水の中でそれらの成分を一緒に混合するだけで生成され、そして、生成された溶液は容器に保管する。
第二溶液は、ｐＨが７未満、好ましくは約３から約６のｐＨで水と還元型グルタチオンとを含むだろう。この溶液には、溶存酸素が実質的に無いであろう。通常、これは、酸素欠乏になっており、グルタチオンに悪影響をもたらすことを意味する。
この溶液は、還元型グルタチオンを水と有効な量の主剤と共に混合して、７未満の、好ましくは約３から６の所望のｐＨに設定することによって生成される。次いで、この溶液は、例えば窒素やアルゴンなどの不活性ガスによってパージされ、溶存酸素を追い出す。溶液ＡのｐＨが８．０である場合、溶液ＢのｐＨは約３．０となる。溶液ＡのｐＨが７．８である場合、溶液ＢのｐＨは約４．０となる。そして、溶液ＡのｐＨが７．６である場合、溶液ＢのｐＨは約５．０となる。
また、所望ならば、第二溶液は、１つ又は複数の溶存塩を含むことができる。
本願発明の全ての成分の相対濃度は、当技術分野で周知のように、組織保存溶液を得るように設定され、詳細な実施例でさらに説明される。本願発明の組織保存システムは、使用の時点で２つの溶液を所望の量で単に組み合わせることによって使用される。それから、溶液は、組織や臓器を保存するのに使用される。
本願発明の溶液、デバイス、および、灌流方法は、特定の組織、臓器、又は細胞のタイプで使用することに限定されない。例えば、本発明は、冠動脈バイパス移植手術（ＣＡＢＧ）に使用される、採取された伏在静脈、腹壁動脈、胃大網動脈、及び橈骨動脈で使用することができる。また、本願発明は、移植手術中に臓器及び組織を維持するのに使用される。本願発明は、特定の組織及び臓器に限定されない。例えば、そのような臓器や組織は、心臓、肺臓、腎臓、脳、筋肉移植片、皮膚、腸、骨、付属器官、目などであってもよく、或いは、それらの一部分であってもよいと考えられる。また、本発明は、組織や臓器のインサイチュ保存剤として使用することもできる。本願発明の溶液は、患者から除去されていない組織や臓器を浸して洗浄するのに使用されると考えられる。例えば、本願発明は心停止中に使用されると考えられる。また、本願発明は、例えば、手術又はその他の治療を行えるようになるまで組織や臓器を保存するために組織や臓器を浸しておく必要がある場合がある救急処置において使用されると考えられる。これに関して、溶液は、病院および現場の両方において救急医療スタッフに利用可能とされることができる。
キットは、本願発明に従って形成することができる。第一溶液及び第二溶液は、キットを形成する図１に示されたバッグなどのような、１つの容器の別々のチャンバの中に入れることができる。或いは、第一溶液及び第二溶液は、図２に示されているように、別々の容器の中に入れることができる。
図１は、２つのチャンバ１２，１４を有するバッグ１０を示しており、２つのチャンバ１２，１４は、仕切られており、すなわち、クランプ１６によって挟まれて互いに離されている。チャンバ１２は第一溶液を収容し、チャンバ１４は第二溶液を収納する。クランプ１６が取り外されると、チャンバ１２及びチャンバ１４は、バッグ１０の１つのチャンバとなり、組成物Ａが組成物Ｂと混ざって、結果として、臓器及び組織の保存溶液の完成品がバッグ１０の中に生じる。米国特許第５，２５７，９８５号明細書を参照されたく、それによって、この特許文献の記載は、参照によって本明細書に組み込まれる。
図２は、２つの容器２２，２４を有する臓器及び組織の保存キット２０を示している。第一溶液は容器２２の中に収容され、第二溶液は容器２４の中に収容される。使用する時点で、臓器及び組織の保存溶液の完成品を製造するために、容器２４の内容物を容器２２の中へ移すことができる。
下記の実施例は、本発明を例証するためのものであるが、如何なる点でも本発明を限定しない。
［実施例１］
安定性が向上されて貯蔵寿命が長くなった組織保存組成物
安定性が向上されて貯蔵寿命が長くなった組織保存組成物
［実施例２］
［実施例３］
示されたとおり、キットは、使用の時点で溶液Ａを溶液Ｂと組み合わせることによって使用される。生成された混合物は、臓器保存溶液として直ちに使用することができる。
また、キットは、所望ならば、３つの別々の溶液で作り上げることも可能である。
また、キットは、所望ならば、３つの別々の溶液で作り上げることも可能である。
１０ バッグ
１２ チャンバ
１４ チャンバ
１６ クランプ
２０ 保存キット
２１ 摂氏
２２ 容器
２４ 容器
１２ チャンバ
１４ チャンバ
１６ クランプ
２０ 保存キット
２１ 摂氏
２２ 容器
２４ 容器
Claims (9)
- 第一容器の中に収容された第一水溶液と第二容器の中に収容された第二溶液とからなる臓器保存キットであって、前記第一水溶液が１つ又は複数の塩、水、溶存酸素、ラクトビオン酸、及びグルタミン酸を含んでおり、前記第一水溶液が少なくとも７．０のｐＨを有しており、前記第二溶液が水及び還元型グルタチオンを有しており、前記第二溶液が７未満のｐＨを有しており、前記第二溶液には酸素が実質的に無いことを特徴とする、キット。
- 前記第一容器および前記第二容器は、単一の容器の中に含まれる第一チャンバ及び第二チャンバであり、前記第一チャンバ及び第二チャンバは、仕切りによって互いに仕切られており、前記仕切りが除去されると、前記第一溶液が前記第二溶液と混ざり合うことで、臓器及び組織の保存溶液の完成品が生成されることを特徴とする、請求項１に記載のキット。
- 前記第一溶液のｐＨが約７．３から約８．３程度であり、前記第二溶液のｐＨが約４から約６であることを特徴とする、請求項１に記載のキット。
- 前記第二溶液がマンニトール及びヒスチジンをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のキット。
- 臓器及び組織の保存溶液を調合するための方法であって、
前記方法が、
水、１つ又は複数の塩、ラクトビオン酸、及びグルタミン酸を含む第一溶液であって、溶存酸素を含有すると共に７より高いｐＨを有する前記第一溶液を、
水及び還元型グルタチオンを含むｐＨが７未満の第二溶液であって、実質的に酸素の無い前記第二溶液と組み合わせるステップを含んでおり、
前記第一溶液が、使用の時点で、前記第二溶液と組み合わせられることを特徴とする、方法。 - 前記第二溶液がマンニトール及びヒスチジンをさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
- 前記第一溶液のｐＨが約７．３から８．３であり、前記第二溶液のｐＨが３から６程度であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
- 組織又は臓器を保存するための方法であって、前記組織又は臓器を請求項５に記載の方法に従って作られた溶液に接触させるステップを含むことを特徴とする方法。
- 前記組織又は臓器が、伏在静脈、腹壁動脈、胃大網動脈、橈骨動脈、心臓、肺臓、腎臓、脳、筋肉移植片、皮膚、腸、骨、付属器官、目、及び、それらの組織又は臓器の一部分で構成された群の中から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
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