(57)【要約】【課題】  本発明は、拒絶反応による環境悪化を防止し、ずれ及び脱落が防止された軟骨一体化閉塞材及び軟骨一体化閉塞材キットを提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の軟骨一体化閉塞材は、対象の体内に存在する体腔を閉塞するための材である。軟骨一体化閉塞材は、生分解性多孔質体からなる足場部材と、ハイドロゲルと、軟骨細胞とを含む。足場部材は、固体部と固体部の表面及び内部に設けられた気孔部とを有し、それにより足場部材は凹凸状の表面を有する。軟骨細胞はハイドロゲル中に分散されておいる。軟骨細胞が分散されたハイドロゲルは足場部材の外表面及び気孔部内に配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性多孔質体からなる足場部材と、ハイドロゲルと、軟骨細胞とを含み、
前記足場部材は、固体部と前記固体部の表面及び内部に設けられた気孔部とを有し、それにより前記足場部材は凹凸状の表面を有し、
前記軟骨細胞は前記ハイドロゲル中に分散されており、前記軟骨細胞が分散された前記ハイドロゲルは前記足場部材の外表面及び前記気孔部内に配置されている
対象の体内に存在する体腔を閉塞するための軟骨一体化閉塞材。
【請求項２】
前記体腔は、気管支である請求項１に記載の軟骨一体化閉塞材。
【請求項３】
前記体腔は、腫瘍及び／又は膿瘍を切除又は除去して形成された空洞である請求項１に記載の軟骨一体化閉塞材。
【請求項４】
充填された前記体腔の内表面と一体化する、請求項１〜３の何れか１項に記載の軟骨一体化閉塞材。
【請求項５】
生分解性多孔質体からなる足場部材と、ハイドロゲルと、軟骨細胞とを含み、前記足場部材は、固体部と前記固体部の表面及び内部に設けられた気孔部とを有し、それにより前記足場部材は凹凸状の表面を有し、前記軟骨細胞は前記ハイドロゲル中に分散されており、前記軟骨細胞が分散された前記ハイドロゲルは前記足場部材の外表面及び前記気孔部内に配置されている軟骨一体化閉塞材、及び
生分解性物質からなるストッパー部材
を含む、
対象の体内に存在する体腔を閉塞するための軟骨一体化閉塞材キット。
【請求項６】
前記体腔は、気管支である請求項５に記載の軟骨一体化閉塞材キット。
【請求項７】
前記体腔は、腫瘍及び／又は膿瘍を切除又は除去して形成された空洞である請求項５に記載の軟骨一体化閉塞材キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟骨一体化閉塞材及び軟骨一体化閉塞材キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
難治性気胸、術後気管支断端瘻及び重症肺気腫等のエアリークを伴う肺疾患の患者数は、高齢化社会の進行に伴い年々増加し、現在では年間約１．５万人に達している。特に、喫煙が主な原因である肺気腫は、不可逆的に肺胞及び末端の気管支を破壊又は脆弱化する疾患であり、治癒させることが困難である。また、これらの疾患の外科的治療は患者への負担が非常に大きい。
【０００３】
これらの問題点を克服する治療法の一つとして、シリコンからなる閉塞材でエアリークを起こしている責任気管支を閉塞する治療方法がある。閉塞材は、気管支鏡により責任気管支内に配置され、空気が行き来できないよう気管支を閉塞する。しかしながら、シリコンは気管支内側の粘膜との間の摩擦が少ないため、ずれたり脱落したりしやすく、エアリークが再発しやすいという問題がある。このような状況において、気管支に定着しやすい閉塞材の開発が望まれている。
【０００４】
例えば、特許文献１は、充填剤の脱落を防止する鋸歯部が設けられたシリコン製の気管支充填剤を開示している。特許文献２は、閉塞材の脱落を防止する複数の突起を備えるシリコン製の気管支充填剤を開示している。特許文献３では、ゲルポリマー等の膨張性材料からなる閉塞材を開示している。この閉塞材は、配置された生体管腔内の水分で膨張し、脱落が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−０３３７８０号公報
【特許文献２】特許第４３６３９０４号公報
【特許文献３】特許第５３４６９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような閉塞材も依然としてずれ及び脱落が発生する可能性があり、エアリークを根治できるものではない。加えて、非生物由来の材料からなるため、拒絶反応が生じる。拒絶反応は、閉塞材が体内に存在する間はいつでも発生する可能性があり、長期にわたり閉塞材周辺の環境が悪化したり、それによって閉塞材のずれ及び脱落が更に生じやすくなったりするおそれがある。
【０００７】
本発明は、拒絶反応による環境悪化を防止し、且つずれ及び脱落が防止された軟骨一体化閉塞材及び軟骨一体化閉塞材キットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の軟骨一体化閉塞材は、対象の体内に存在する体腔を閉塞するためのものである。軟骨一体化閉塞材は、生分解性多孔質体からなる足場部材と、ハイドロゲルと、軟骨細胞とを含む。足場部材は、固体部と固体部の表面及び内部に設けられた気孔部とを有し、それにより足場部材は凹凸状の表面を有する。軟骨細胞はハイドロゲル中に分散されている。軟骨細胞が分散されたハイドロゲルは足場部材の外表面及び気孔部内に配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の軟骨一体化閉塞材は、生体由来の軟骨細胞及び生分解性材料からなり、導入された体腔内で対象由来の成分から軟骨膜を形成する。そのため、拒絶反応による周辺環境の悪化を防ぐとともに、体腔内表面の粘膜及び周辺組織と一体化することができる。その結果、軟骨一体化閉塞材が体腔に定着し、ずれ及び脱落が防止される。また、体腔の大きさ及び形状に関わらず、体腔を隙間なく閉塞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、軟骨一体化閉塞材を示す斜視図である。
【図２】図２は、軟骨一体化閉塞方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、気管支を示す模式図である。
【図４】図４は、軟骨一体化閉塞材の断片化工程を示す模式図である。
【図５】図５は、軟骨一体化閉塞方法により気管支が閉塞される過程を示す模式図である。
【図６】図６は、軟骨一体化閉塞方法により気管支が閉塞される過程を示す模式図である。
【図７】図７は、軟骨一体化閉塞方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、軟骨一体化閉塞方法により体腔が閉塞される過程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態によれば、対象の体内に存在する体腔を閉塞するための軟骨一体化閉塞材及び軟骨一体化閉塞材を含む軟骨一体化閉塞材キットが提供される。以下、これらについて順に説明する。
【００１２】
・軟骨一体化閉塞材
図１に実施形態の軟骨一体化閉塞材１の一例を示す斜視図を示す。軟骨一体化閉塞材１は、生分解性多孔質体からなる足場部材２と、ハイドロゲル３と、軟骨細胞４とを含む。
【００１３】
足場部材２は、楕円柱をその長手方向と平行な面で切断して得られる柱状の形状（かまぼこ型形状）を有する。足場部材２は、生分解性多孔質体からなる固体であり、固体部２ａと、固体部２ａの表面及び内部に設けられた気孔部２ｂとを有する。その結果、足場部材２は、固体部２ａによる凸部及び気孔部２ｂによる凹部を備える凹凸状の表面を有する。
【００１４】
軟骨細胞４はハイドロゲル３内に分散されている。軟骨細胞４が分散されたハイドロゲル３は足場部材２の外表面及び気孔部２ｂ内に配置されている。その結果、軟骨細胞４は、ハイドロゲル３を介して足場部材２の外表面及び気孔部２ｂ内に固定されている。
【００１５】
各構成について詳細に説明する。
【００１６】
足場部材２の材料である生分解性多孔質体は、例えば、生分解性ポリマーを多孔質状（スポンジ状）に加工したものである。生分解性ポリマーは、例えば、ポリＬ乳酸（Ｐｏｌｙ−Ｌ−ｌａｃｔｉｃａｃｉｄ：ＰＬＬＡ）、ポリグリコール酸（ｐｏｌｙｇｌｉｃｏｌｉｃａｃｉｄ：ＰＧＡ）、乳酸グリコール酸共重合体（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｏｆｌａｃｔｉｃａｎｄｇｌｙｃｏｌａｃｉｄ：ＰＬＧＡ）等であることが好ましい。
【００１７】
足場部材２は例えば、連通小孔構造を有し、気孔率は、例えば、８５％〜９１％であり、平均孔径は約１５０μｍ〜約８００μｍである。気孔率及び平均孔径をこの範囲とすることによって、足場部材２は、気管支鏡等で担持できる強度を有し、且つメス、剪刀、ハサミ、又はピンセット等で断片化できる程度の堅さも有する。
【００１８】
足場部材２の長手方向の長さ（図中「ｌ１」）は、５０ｍｍとすることが好ましい。長手方向に直交する足場部材２の幅（図中「ｗ１」）は、６ｍｍとすることが好ましい。足場部材２の高さ（図中「ｈ１」）は、３ｍｍとすることが好ましい。
【００１９】
足場部材２の大きさは、上記の値に限定されるものではなく、対象の種類若しくは大きさ、又は軟骨一体化閉塞材１を充填する体腔の大きさ若しくは形状等に依存して選択されればよい。
【００２０】
足場部材２の形状は、図１に示されるものに限定されるものではなく、円柱状、多角柱状、板状、円盤状又はリング状等何れの形状であってもよい。しかしながら、比表面積が大きい形状であれば、体腔内表面の組織に接着する面が増えることで軟骨細胞４の軟骨組織への分化が促進され、足場部材２内部の気孔部２ｂ内等に固定されている軟骨細胞４の栄養不足や排せつ物の蓄積が防止され、軟骨細胞４の細胞死を防止することができるためより好ましい。
【００２１】
ハイドロゲル３は、高分子に緩衝液を含ませたものである。ハイドロゲル３は、例えば、低温、即ち２℃〜１０℃で粘性を有する液体であり、体温付近、即ち３５℃〜３８℃でゲル化する性質を有するハイドロゲルであることが好ましい。また、ハイドロゲル３は、生分解性の原料からなることが好ましい。
【００２２】
そのようなハイドロゲル３の原料となる高分子は、例えば、アテロコラーゲン又は他のコラーゲン等である。緩衝液は、例えば、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液などを用いることができる。
【００２３】
ハイドロゲル３は、高分子及び緩衝液の他に、軟骨細胞４の生存に適した試薬を含んでもよい。軟骨細胞４の生存に適した試薬は、例えば、ＭＥＭ若しくはＤＭＥＭ／Ｆ１２や血清、成長因子などである。
【００２４】
軟骨細胞４は、ハイドロゲル３に担持されて足場部材２の外表面及び気孔部２ｂ内に固定されている。軟骨細胞４は、一つの軟骨一体化閉塞材１内に１×１０７個〜１０×１０７個／ｍＬ含まれることが好ましい。
【００２５】
軟骨細胞４は、例えば、軟骨一体化閉塞材１を導入する対象から採取された軟骨細胞、即ち、自家軟骨細胞であれば拒絶反応がより起こりにくいため好ましい。しかしながら、対象以外の哺乳動物から採取された軟骨細胞、即ち、他家軟骨細胞であってもよい。対象は、哺乳動物であり、好ましくはヒトである。
【００２６】
軟骨細胞４として、耳介軟骨細胞、鼻軟骨細胞又は関節軟骨細胞等を用いることが可能である。耳介軟骨細胞であれば、採取しやすく、採取される生体への負担がより少なく、且つ対象の外観を損なわないためより好ましい。また、耳介軟骨細胞は単離した後においても軟骨細胞としての特性を保ちやすいため、より好ましい。
【００２７】
・軟骨一体化閉塞材の製造方法
以下に、軟骨一体化閉塞材１の製造方法について説明する。
【００２８】
１）足場部材の作製
足場部材２は、何れかの公知の方法により製造することができる。例えば、特開２００９−１９５６８２号公報に開示されている方法を用いることができる。
【００２９】
２）軟骨細胞の調製
まず、対象又は対象以外の哺乳動物の、耳介、鼻又は関節等から軟骨片を外科的に採取する。採取する軟骨片は、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍ〜２０ｍｍ×２０ｍｍであることが好ましい。
【００３０】
次に軟骨片から必要に応じて脂肪、血管及び血液等を除去する。その後、軟骨片を細片化し、必要に応じて所望の消化酵素、例えば、コラゲナーゼ、ゼラチナーゼ、トリプシン、ペプシン及び／又はアグリカナーゼ等により処理する。それにより、軟骨細胞群が単離される。単離された軟骨細胞群には、複数の軟骨細胞からなる微細組織片が含まれていてもよい。
【００３１】
単離された軟骨細胞を必要に応じて培養により増殖してもよい。培養は、軟骨細胞を培養する際に用いられる公知の方法で行われればよい。培養は、例えば、培養皿での平面及び／又は浮遊培養（単層培養）、ペレット培養等でよく、また、ハイドロゲル等による三次元培養であってもよい。培養培地として、例えば、ＤＭＥＭ、ＭＥＭ、ＤＭＥＭ／Ｆ１２及び血清含有ＤＭＥＭ／Ｆ１２等を用いることができる。培養培地に血清、ＦＧＦ−２、インスリン等の成長因子を加えてもよい。
【００３２】
軟骨細胞の生細胞数は３．５×１０７細胞以上あることが好ましい。また、生存率は７０％以上であることが好ましい。生細胞数及び生存率の確認は、公知の方法により行えばよく、例えば、トリパンブルー染色法によって測定することができる。
【００３３】
３）軟骨細胞及びハイドロゲルの混合
次に、ハイドロゲル３を用意する。ハイドロゲル３は、原料である高分子に緩衝液、及び必要に応じて上記の軟骨細胞４の生存に適した試薬を添加して作製することが可能である。ハイドロゲル３の高分子の濃度は、０．５％〜２％（重量）であることが好ましい。この時、ハイドロゲル３はこの工程においては液体の状態としておくことが好ましく、そのために、温度は２℃〜１０℃に維持することが好ましい。ハイドロゲル３に、上記調製された軟骨細胞４を添加し、懸濁して分散させ細胞懸濁ハイドロゲルを得る。細胞懸濁ハイドロゲルは、軟骨細胞を１×１０７個〜１０×１０７個／ｍＬで含むことが好ましい。
【００３４】
４）足場部材への細胞懸濁ハイドロゲルの投与とハイドロゲルのゲル化
得られた細胞懸濁ハイドロゲルを足場部材２に投与する。例えば、投与は、足場部材２を培地上に配置し、足場部材２の上から細胞懸濁ハイドロゲルをピペット等により滴下することにより行われる。次いで、細胞懸濁ハイドロゲルを投与した足場部材２を、乾燥が防止される環境下で、３６℃〜３７℃で約１時間〜２時間維持することにより、ハイドロゲルをゲル化させる。それにより、軟骨一体化閉塞材１が得られる。
【００３５】
５）密封保存
軟骨一体化閉塞材１は、使用されるまでの間、密封容器内で保存することが好ましい。例えば、軟骨一体化閉塞材１は、保存用培地とともに密封容器内に収容して保存することが好ましい。保存用培地は、例えば、ＤＭＥＭ／Ｆ１２等の基礎培地中に、ＦＧＦ−２、インスリン等の成長因子、５％以上の血清を含むものである。更に、必要に応じて、ペニシリン及び／又はストレプトマイシン等の抗生物質を含んでもよい。密封容器は、例えば、蓋付きチューブ、プラスチックバッグ等を用いることができる。
【００３６】
密閉した容器は、振盪しておくことが好ましい。振盪は、例えば、移動可能なスライド台を内部に配置した恒温振盪器で行うことができる。恒温振盪器の内部は２６〜３７℃に維持されることが好ましく、容器を載せたスライド台の動きは、楕円運動、往復運動及び／又は八の字型運動等であることが好ましい。振盪は、振り幅が直線の場合には、少なくとも一方向に１０ｍｍ〜５０ｍｍであり、円方向の場合であってもその直径が１０ｍｍ〜５０ｍｍであり、振盪速度１５ｒｐｍ〜９０ｒｐｍの範囲であることが好ましい。或いは、スライド台を例えば傾斜角度０°〜１５°で繰り返して傾斜させてもよい。恒温振盪器として、例えば、超小型恒温振盪培養機（タイテック社製、Ｖ・ＢＲ−３６）を用いることができる。
【００３７】
上記方法に従うと、培地交換を行うことなく、軟骨一体化閉塞材１を少なくとも１４日間に亘り保存することが可能である。
【００３８】
ここまでの各工程は、無菌的に行われることが好ましい。
【００３９】
６）軟骨特性試験、無菌試験
軟骨一体化閉塞材１は、必要に応じて軟骨特性試験及び／又は無菌試験に供してもよい。その場合、同時に同じ材料から複数の軟骨一体化閉塞材１を作製し、そのロットに含まれる一部の軟骨一体化閉塞材１について試験を行えばよい。
【００４０】
軟骨特性試験は、例えば、細胞上清に含まれるＧＦＡＰ、ヒアルロン酸、タイプＩＩコラーゲン等の含有量を測定することにより行うことができる。
【００４１】
無菌試験は、例えば、メンブランフィルター法、及び直接法等によって行うことができる。
【００４２】
以上のようにして軟骨一体化閉塞材１を製造及び保存することができる。
【００４３】
・軟骨一体化閉塞方法
実施形態によれば、軟骨一体化閉塞材１を用いる軟骨一体化閉塞方法が提供される。軟骨一体化閉塞方法は、対象の体内に存在する体腔を閉塞する方法である。
【００４４】
体腔は、例えば、気管支である。或いは、体腔は、腫瘍又は膿瘍等の切除又は除去により体内に形成された空洞である。或いは、体腔は、対象に生まれつき存在する皮下の窪み又は外傷等により形成された皮下の窪み等であってもよい。
【００４５】
軟骨一体化閉塞方法は、上記のような体腔内に軟骨一体化閉塞材１を充填することを含む。
【００４６】
（気管支閉塞方法）
以下、体腔が気管支である場合の軟骨一体化閉塞方法（気管支閉塞方法）について説明する。当該方法は、例えば、対象の気管支内に軟骨一体化閉塞材１を充填することを含み、それにより気管支を閉塞する。
【００４７】
図２は、気管支閉塞方法の一例を示す概略フローチャートである。気管支閉塞方法は、例えば、次の工程を含む。（Ｓ１）気管支における軟骨一体化閉塞材１の充填位置（第１の領域）を決定すること、（Ｓ２）軟骨一体化閉塞材１を断片化すること、（Ｓ３）生分解性物質からなる第１のストッパー部材を第１の領域の肺胞側へ挿入すること、（Ｓ４）軟骨一体化閉塞材１を第１の領域に充填すること、及び（Ｓ５）生分解性物質からなる第２のストッパー部材を第１の領域の気管側へ挿入すること。
【００４８】
気管支閉塞方法の工程及び軟骨一体化閉塞材１を充填することにより気管支が閉塞される原理について図３〜図５を用いて説明する。
【００４９】
（Ｓ１）軟骨一体化閉塞材１の充填位置の決定
対象における軟骨一体化閉塞材１の充填位置を決定するために、まず、責任気管支を決定する。責任気管支とは、臓側胸膜のエアリークを起こしている部分又はエアリークを起こすおそれのある部分につながる気管支（肺胞を含む）である。責任気管支は、例えば、気管支鏡又はコンピュータ断層撮影（ＣＴ）等を用いて決定することができる。例えば、気管支鏡を用いる場合、エアリークによる空気の流れに起因する気管支粘膜の振動及び／又はエアリークを起こしている穴が見えるか否か等から責任気管支を決定することが可能である。
【００５０】
次に、責任気管支内における閉塞されるべき領域、即ち、軟骨一体化閉塞材１が充填されるべき空間（以下、「第１の領域」と称する）の位置を決定する。
【００５１】
第１の領域の位置は、例えば、対象の年齢、疾患の進行度、気管支の状態、エアリークの位置等に従って決定される。例えば、第１の領域の位置は、加齢や疾患の進行により気管支が脆弱となっている場合、閉塞による空気の圧に耐えられる気管側の強い気管支内とすることが好ましい。
【００５２】
例えば、第１の領域は、気管支の何れかの位置に決定されることが好ましい。例えば、第１の領域は、主気管支、葉気管支、区域気管支、亜区域気管支、小気管支、細気管支、終末細気管支又は呼吸細気管支の何れかの位置に決定される。
【００５３】
図３は、第１の領域（図中、「Ｒ」）周辺の気管支７の、長手方向に平行な面で切断した断面図を示す。対象が息を吸い込むとき、空気は、図中に示す矢印の方向、即ち、気管側から肺胞側に向かう方向に流れる。以下、図３以降の図面において、気管支７は同じ向きとする。
【００５４】
気管支７の内部表面は、気管支周辺組織８の形状及び気管支粘膜９等に起因する凹凸を有する。また、気管支７の内腔１０は、気管側から肺胞側に向かうにつれて狭窄している。また、図３には便宜上直線的な気管支７を示すが、ほとんどの場合、気管支７は湾曲している。
【００５５】
第１の領域Ｒは、気管支７の内腔１０内に位置する。気管支７の長手方向に対応する第１の領域Ｒの長さ（図中「ｌ２」）は気管支７の太さに従って決定される。
【００５６】
第１の領域Ｒは、気管支の分岐点に位置させてもよい。
【００５７】
（Ｓ２）軟骨一体化閉塞材１の断片化
次に、例えば、上記した方法により製造及び保存された軟骨一体化閉塞材１を恒温振盪器から取り出す。そして、図４に示すように、清潔なメス５（又は剪刀、ハサミ、ピンセット等）を用いて軟骨一体化閉塞材１を断片化する。断片化されて得られる断片の大きさは、第１の領域Ｒの寸法に応じて選択されればよい。例えば、軟骨一体化閉塞材１をその長手方向と直交する方向に切断し、かまぼこ型形状を有する断片６ａ及び６ｂに断片化してもよい。例えば、一方の断片６ａは、第１の領域Ｒにおける気管支７の内腔１０の太さ、即ち、気管支７の長手方向と直交する方向に切断した際の内腔１０の略円形断面の直径に応じて決定された長さを有し、後の工程に用いられる。他方の断片６ｂは、破棄してもよいし、後述するように断片６ａを第１の領域Ｒに挿入した後にできた隙間を埋めるために用いてもよい。或いは、第１の領域Ｒをより細い気管支に配置する場合は、軟骨一体化閉塞材１を長手方向の半分程度の長さに切断し、得られた２つのかまぼこ型形状断片の両方を後の工程に用いてもよい。断片化は、衛生的な状態で行うことが好ましい。断片化は、使用直前に行うことが好ましい。
【００５８】
（Ｓ３）第１のストッパー部材の挿入
次に、第１のストッパー部材を用意する。第１のストッパー部材として、生分解性物質からなり、且つ生体の組織と接着する性質を有する公知の材料を用いることができる。例えば、ストッパー部材は、例えば、シート状、可塑性を有する固体又は液状である。シート状のストッパー部材として、タコシール（登録商標）（ＣＳＬベーリング製）を用いることが可能である。
【００５９】
図５の（ａ）に、第１のストッパー部材１１としてタコシール（登録商標）を用いた例を示す。タコシール（登録商標）は、シート状の生分解性多孔質体からなる支持体１２と、支持体１２の表面に配置された成分子融着面１３とを有する。第１のストッパー部材１１は、気管支７の長手方向に直交する内腔１０の略円形の断面の大きさに合わせて加工されている。
【００６０】
第１のストッパー部材１１を第１の領域Ｒよりも肺胞側（奥側）に挿入する（図５の（ａ））。挿入は、例えば次のように行われる。気管支鏡に先端に鉗子を取り付け、当該鉗子で第１のストッパー部材１１を担持し、気管支鏡の先端を対象の口から気管に挿入する。気管支鏡で気管支内部を観察しながら第１のストッパー部材１１を第１の領域Ｒの肺胞側まで運搬し、そこに気管支７の内腔１０を塞ぐように配置する。第１のストッパー部材１１は、成分子融着面１３が第１の領域Ｒ側に位置するよう配置される。
【００６１】
（Ｓ４）軟骨一体化閉塞材１の充填
続いて、第１の領域Ｒに軟骨一体化閉塞材１の断片６を充填する。まず、気管支鏡の鉗子で断片６を担持し、気管支内部を観察しながら断片６を第１の領域Ｒまで運搬し、そこに配置する（図５の（ｂ））。例えば、図５の（ｂ）に示すように、断片６は気管支７の長手方向と直交する向きで第１の領域Ｒに挿入される。軟骨一体化閉塞材１は断片化されているため、断片６の端には足場部材２が一部露出している。露出した足場部材２の凸部（固体部２ａ）を気管支粘膜９や気管支周辺組織８に刺すように充填することにより、断片６のずれ及び脱落が防止される。
【００６２】
断片６を挿入した後にできた隙間に、例えば隙間のサイズに対応するサイズの断片６を更に挿入し、隙間を埋めることが好ましい。この工程を第１の領域Ｒが断片６で満たされるまで繰り返す（図５の（ｃ））。それによって、凹凸、狭窄及び湾曲等の複雑な形状を有する第１の領域Ｒを軟骨一体化閉塞材１で隙間なく満たすことができる。
【００６３】
断片６の充填量は、気管支７の強度（例えば、対象の年齢、疾患の進行度、気管支の状態、エアリークの位置）等に従って適切に選択される。特に、気管支７の強度が弱い対象の場合、第１の領域Ｒに軟骨一体化閉塞材１を過度に充填しないようにすることが好ましい。
【００６４】
（Ｓ５）第２のストッパー部材の挿入
次に、気管支７に第２のストッパー部材１４を挿入する（図６の（ｄ））。第２のストッパー部材１４は、例えば、第１のストッパー部材１１と同じ材料及び構成からなるものである。図６の（ｄ）に示す例においては、第２のストッパー部材１４はタコシール（登録商標）である。
【００６５】
第２のストッパー部材１４の挿入は、第１のストッパー部材１１と同様に行うことができるが、第１の領域Ｒよりも気管側（手前側）に配置される。したがって、第２のストッパー部材１４は、第１の領域Ｒの気管側の断面形状に合わせて、加工されていることが好ましい。
【００６６】
気管支閉塞方法の実施者が以上の手順を行った後、軟骨一体化閉塞材１と気管支７とが自ずと一体化される。一体化について、以下に説明する。
【００６７】
気管支７に断片６を充填した後、例えば、充填された断片６の群（以下、「断片群１５」とも称する）に、対象の体内にもともと存在するマクロファージが集積する。マクロファージは、断片群１５の周辺で、足場部材２、ハイドロゲル３及び軟骨細胞４等に対して免疫反応を起こす。免疫反応やそれに応じて生じる熱等によりマクロファージが死滅し、その残骸が断片群１５の周囲に蓄積する。蓄積物は、マクロファージをはじめとする対象の血液中の成分等を含む。断片群１５の周辺に存在する軟骨細胞４は、蓄積物から特定の成分を吸収し、軟骨膜１６を形成する（図６の（ｅ））。
【００６８】
軟骨膜１６は例えば、粘膜である。軟骨膜１６は、気管支粘膜９及び気管支周辺組織８とつながり、一体化する。また、軟骨膜１６は、断片群１５の周囲に形成され、断片群１５全体を包み込み、断片６が第１の領域Ｒの外へ脱落することを防止する。それにより、軟骨一体化閉塞材１が第１の領域Ｒに定着し、且つ気管支７を隙間なく閉塞することができる。
【００６９】
例えば、軟骨膜１６は、軟骨一体化閉塞材１の充填後、約３週間〜３ヵ月ほどで形成され始め、一体化は、軟骨一体化閉塞材１の充填後、約１ヵ月〜６ヵ月後に完了する。軟骨膜１６の内部には次第に毛細血管が形成され、包み込まれた断片６に含まれる軟骨細胞４が生存した状態で維持される。
【００７０】
一体化が完了するまでの間、足場部材２の凸部（固体部２ａ）が気管支粘膜９及び気管支周辺組織８に刺さっていることにより、断片６のずれ及び脱落が防止される。
【００７１】
第１のストッパー部材１１及び第２のストッパー部材１４を用いる場合、これらの存在により、ずれ及び脱落が更に防止される。第１のストッパー部材１１及び第２のストッパー部材１４が、タコシール（登録商標）など血液凝固因子を含むものである場合、それらは接触している気管支粘膜９及び気管支周辺組織８内に拡散し、生理的血液凝固過程を開始し、フィブリン塊を形成する。それにより、第１のストッパー部材１１及び第２のストッパー部材１４は、気管支７内に接着される。その結果、軟骨一体化閉塞材１又は断片６のずれ及び脱落が防止される。また、第１のストッパー部材１１及び第２のストッパー部材１４は、生分解性の材料からなるため、約１ヵ月後に分解されて消失する。
【００７２】
以上のようにして、軟骨一体化閉塞材１を用いて気管支を閉塞することができる。
【００７３】
更なる実施形態において、第１の領域Ｒの体積が軟骨一体化閉塞材１の１つ分の体積よりも十分に大きい場合、断片化していない軟骨一体化閉塞材１を充填してもよい。その場合、断片化していない軟骨一体化閉塞材１を第１の領域Ｒに挿入し、第１の領域Ｒの空いた空間に断片６を更に充填することが好ましい。
【００７４】
更なる実施形態において、第１のストッパー部材１１及び第２のストッパー部材１４のどちらか一方を用いてもよいし、ストッパー部材を用いなくともよい。このような実施形態は、気管支７が細い場合又は気管支７の構造上断片６が安定している場合等、ずれ又は脱落が起きる可能性が低い場合に行われ得る。
【００７５】
また、一度気管支７内に配置された軟骨一体化閉塞材１並びにストッパー部材を取り除く必要がある場合は、気管支鏡等によりこれらの部材を吸引して除去することが可能である。除去は、一体化が完了する前、例えば、軟骨一体化閉塞材１の充填から２４時間以内に行うことが好ましい。
【００７６】
また、耳介軟骨細胞を用いれば、軟骨細胞としての特性を維持しやすく、軟骨膜１６をより形成しやすい。その結果、軟骨一体化閉塞材１がより定着しやすい。
【００７７】
実施形態の気管支閉塞方法は、エアリークが関与する疾患の治療に用いることも可能である。エアリークが関与する疾患は、例えば、気胸、難治性気胸、術後気管支断端瘻、肺気腫等である。しかしながら、疾患の種類はこれらに限定されるものではない。
【００７８】
（体腔閉塞方法）
更なる実施形態において、軟骨一体化閉塞材１を用いて気管支以外の体腔を埋める軟骨一体化閉塞方法が提供される。気管支以外の体腔は、例えば、消化管内を除く体内に存在する空洞である。そのような体腔の例は、腫瘍又は膿瘍等の切除又は除去により体内に形成された空洞等を含む。しかしながら、体腔はこれらに限定されるものではない。例えば体腔は、皮膚の直下に存在し、それに起因する皮膚の窪みにより対象の外観を損なうものである。
【００７９】
図７は、体腔閉塞方法の一例を示す概略フローチャートを示す。体腔閉塞方法は、例えば、次の工程を含む。（Ｓ１１）軟骨一体化閉塞材１を断片化すること、（Ｓ１２）体腔口を形成することによって体腔を露出させること、（Ｓ１３）生分解性物質からなる第１のストッパー部材を体腔の内表面上に設置すること、（Ｓ１４）軟骨一体化閉塞材１を体腔内に充填すること、（Ｓ１５）生分解性物質からなる第２のストッパー部材で露出した軟骨一体化閉塞材１を被覆すること、及び（Ｓ１６）体腔口を閉塞すること。
【００８０】
体腔閉塞方法の工程及び軟骨一体化閉塞材１を充填することにより体腔が閉塞される原理について図８を用いて説明する。図８の（ａ）は、体腔１７周辺の断面図を示す。この例においては、体腔１７は皮膚１８の直下に存在し、皮膚１８は体腔１７の存在により窪み１９を形成している。
【００８１】
（Ｓ１１）軟骨一体化閉塞材１の断片化
本実施形態において用いられる軟骨一体化閉塞材１は、例えば、上記気管支閉塞方法に用いる軟骨一体化閉塞材１と同様のものである。軟骨一体化閉塞材１は、体腔１７のサイズに合わせて上記工程（Ｓ２）と同様に断片化することが好ましい。しかしながら、体腔が軟骨一体化閉塞材１よりも十分に大きい場合は、断片化されていない軟骨一体化閉塞材１を用いてもよい。
【００８２】
（Ｓ１２）体腔の露出
次に、メス２０等を用いて、体腔１７の位置に合わせて皮膚１８を切開して、体腔１７を露出させる（図８の（ｂ））。それにより、体腔１７を外部へとつなげる体腔口１７ａが形成される。
【００８３】
（Ｓ１１）と（Ｓ１２）とは、どちらを先に行ってもよい。
【００８４】
（Ｓ１３）第１のストッパー部材の敷設
次に、第１のストッパー部材１１を体腔口１７ａから体腔１７内に挿入し、体腔１７の内表面１７ｂに設置する（図８の（ｃ））。第１のストッパー部材１１は、上記気管支閉塞方法で説明したものと同様であればよく、例えば、支持体１２及び成分子融着面１３を備えるタコシール（登録商標）であってもよい。第１のストッパー部材１１は、体腔１７の内表面１７ｂの大きさ及び形状に合うように加工されている。第１のストッパー部材１１は、成分子融着面１３が内側に位置するように配置される。
【００８５】
（Ｓ１４）軟骨一体化閉塞材１の充填
続いて、体腔１７内に軟骨一体化閉塞材１の断片６を充填する（図８の（ｄ））。充填は、例えば、ピンセット等を用いて断片６を体腔口１７ａから体腔１７内に挿入することにより行うことができる。例えば、断片６を挿入し、隙間に対応するサイズの断片６を更に挿入し、体腔１７が断片６で満たされるまでこの工程を繰り返す。
【００８６】
（Ｓ１５）第２のストッパー部材による被覆
次に、第２のストッパー部材１４で、体腔口１７ａに露出した断片６を被覆する（図８の（ｅ））。第２のストッパー部材１４の材料は第１のストッパー部材１１と同様であるが、第２のストッパー部材１４は体腔口１７ａの大きさに合うように加工されている。第２のストッパー部材１４は、成分子融着面１３が軟骨一体化閉塞材１側に位置するように配置される。
【００８７】
以上の工程により、第１及び第２のストッパー部材１１及び１４は、断片６の全体を覆うように配置される。
【００８８】
（Ｓ１６）体腔口の閉塞
次に、体腔口１７ａを閉塞する。例えば、体腔１７を覆うように皮膚１８を縫合する（図８の（ｆ））。縫合は、公知の何れかの方法により行われればよい。例えば、縫合には、縫合針２１及び縫合糸２２、又はステープラー等を用いることができる。
【００８９】
体腔１７に断片６を充填した後、例えば、約３週間で軟骨膜１６が形成され始める（図８の（ｇ））。軟骨膜１６は、例えば、上記気管支閉塞方法で説明したものと同様のメカニズムで形成される。第１及び第２のストッパー部材１１及び１４は分解されて消失し、軟骨膜１６は、体腔１７の内表面に存在する粘膜と癒着して皮膚１８及び体腔周辺組織２３等とつながり、一体化する。例えば、このような一体化が完了するまでの期間は、約１ヵ月〜６ヵ月ほどである。一体化までの間、第１のストッパー部材１１及び第２のストッパー部材１４は、軟骨一体化閉塞材１又は断片６が体腔１７からずれたり、脱落したり、体腔口１７ａから排出されたりしないよう保持する。
【００９０】
以上のようにして、軟骨一体化閉塞材１を用いて体腔１７を閉塞することができる。それにより皮膚１８の窪みがなくなり、皮膚１８が平滑化される。
【００９１】
図８においては、皮膚１８で被覆された体腔１７を露出させて充填する例を示したが、腫瘍又は膿瘍等を切除又は除去した直後に、それによって形成された空洞に対して工程（Ｓ１１）、（Ｓ１３）〜（Ｓ１６）を行ってもよい。
【００９２】
更なる実施形態においては、軟骨一体化閉塞材１又は断片６を第１のストッパー部材１１と同じ材料及び構成を有する部材で予め梱包し、それを体腔１７に充填してもよい。
【００９３】
第１及び第２のストッパー部材は、体腔１７の大きさ、形状及び／又は状態に応じて、断片６の一部を覆うように形成されてもよいし、或いは用いなくともよい。例えば、ずれや脱落が生じやすい部分及び／又は体腔口１７ａの直下だけにストッパー部材を配置してもよい。その場合、体腔周辺組織２３に接する位置の断片６は、足場部材２の凸部（固体部２ａ）を体腔周辺組織２３に突き刺すように充填していくことが好ましい。それによってずれ及び脱落が防止され、断片６が定着しやすくなる。
【００９４】
更なる実施形態において、軟骨一体化閉塞方法は、例えば、対象に生まれつき存在するか、又は外傷等により形成され体表面の窪みを閉塞する場合、或いは、美容整形等において体表面の特定の部分を隆起させる場合等、体腔がもともと存在しない場合にも実施することができる。その場合、軟骨一体化閉塞材１を充填したい部分の皮膚を切開して体腔を形成し、上記体腔閉塞方法と同様に軟骨一体化閉塞材１及び必要に応じてストッパー部材を体腔に導入し、その部分を閉塞すればよい。しかしながら、用途はこれらに限定されるものではない。
【００９５】
以上に説明した実施形態の気管支閉塞方法によれば、生体由来の軟骨細胞４を用いるため、拒絶反応が大きく低減される。軟骨一体化閉塞材１に対する免疫反応は、軟骨膜１６が形成されるまでの間生じ得るが、軟骨膜１６は対象の自己由来の成分からなるため、軟骨膜１６形成後においては拒絶反応がほとんど起こらない。それによって、体腔の周辺環境の悪化、例えば、感染や炎症等、或いは軟骨一体化閉塞材１が対象から排除されようとしてずれ及び脱落が生じることが防止される。また、対象から採取された軟骨細胞（自家軟骨細胞）を用いれば、拒絶反応による環境の悪化を更に防止することが可能である。従来の閉塞材は、それが対象の体内に存在する限りにおいて拒絶反応が生じるが、実施形態の軟骨一体化閉塞材１は上記のように免疫反応が生じるのは軟骨膜１６が形成されるまでの間（例えば、長くとも３ヵ月程度）であり非常に短い。
【００９６】
加えて、軟骨膜の形成により軟骨一体化閉塞材１は対象の体腔周辺組織と一体化してそこに定着する。したがって、対象の生涯にわたって拒絶反応による環境の悪化、軟骨一体化閉塞材１のずれ及び脱落が防止される。
【００９７】
また、閉塞するべき体腔、特に気管支の形状は、対象によって大きく異なり、尚且つ凹凸、狭窄及び湾曲等の複雑な構造を有することもある。従来の閉塞材は、大きさや形状を自由自在に変えることはできないため、完全に体腔を閉塞することは困難であった。しかしながら、実施形態の軟骨一体化閉塞材１によれば、体腔の形状に合わせて断片化して充填することにより、体腔を隙間なく閉塞することができ、閉塞する体腔の大きさ及び形状を選ばない。
【００９８】
例えば、気管支に用いるのであれば、エアリークを根治することが可能である。閉塞する気管支の大きさ及び形状を選ばないので、対象の気管支が脆弱であり、閉塞できる気管支が制限される場合も、より適切な気管支を選んで閉塞することが可能である。そのため、高齢の対象や、疾患が進んだ対象においても安定して効果的にエアリークを閉塞することが可能である。また、例えば、気管支の分岐した部分等も満足に閉塞することができる。そのため、エアリークを塞ぐ効果及びエアリークに関連する疾患の治療効果が非常に高い。
【００９９】
体表面の閉塞に用いるのであれば、外観を改善する効果が高く、かつ対象の生涯にわたって窪みを閉塞したまま維持することが可能である。
【０１００】
また、美容整形における皮膚の隆起に用いるのであれば、隆起を効率的に対象のサイズや好みに合わせた所望の形に形成することができ、かつ生涯にわたりその形状を維持することが可能である。従来のような人工材料からなる移植片の埋め込みによる周辺の細胞の壊死又は移植片のずれ及び飛び出し等の弊害が防止され、定期的なメンテナンス等も行う必要がない。
【０１０１】
・軟骨一体化閉塞材キット
実施形態によれば、軟骨一体化閉塞材を含むキットが提供される。キットは、上記の何れかの軟骨一体化閉塞材１、並びに第１のストッパー部材１１及び／又は第２のストッパー部材１４を含む。
【０１０２】
軟骨一体化閉塞材１は、例えば、上記のように密封容器に培養培地とともに含まれた状態でキットに含まれることが好ましい。一つの密封容器に複数の軟骨一体化閉塞材１が含まれていてもよい。第１のストッパー部材１１及び／又は第２のストッパー部材１４は、例えば、十分な大きさを有する一体の材料としてキットに含まれ、使用者によって第１のストッパー部材１１及び第２のストッパー部材１４に加工されることが企図されるものであってもよい。ストッパー部材は、無菌状態で、滅菌された密封容器に収容されて提供されることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…軟骨一体化閉塞材
２…足場部材
２ａ…固体部
２ｂ…気孔部
３…ハイドロゲル
４…軟骨細胞
６、６ａ、６ｂ…断片
７…気管支
１１…第１のストッパー部材
１４…第２のストッパー部材
１６…軟骨膜
１７…体腔
１７ａ…体腔口
１７ｂ…内表面
１９…窪み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020110297.tif 000008
【図７】
2020110297.tif 000009
【図８】
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