(57)【要約】  本発明は、組織工学又は細胞治療の、たとえばグラフト又はインビトロ研究培養のためのインプラント、細胞又は組織を提供するための装置及び方法に関する。本発明は、特にヒトのための組織工学、修復手術又は治療における使用に適合した高い増殖及び／又は分化能を有する特定の細胞集団を十分な量で製造するのに特に適している。本発明はまた、そのような装置を製造する方法及び特に組織損失を治療するためのその使用ならびにキット、トランスプラント、組織又は生物学的標本に関する。
2005512530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプラント、細胞又は組織を提供するための装置であって、中空空間を画定する生体適合性材料の壁を含み、前記壁が、細胞が前記中空空間に定着することを可能にする孔（２、７、１４）を含む装置。
【請求項２】
孔（２、７、１４）の全面積と壁の全外部面積との比が０．５未満、特に０．１〜０．５、典型的には０．１〜０．４である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
壁が、中空空間が孔（２、７、１４）を介してだけ装置の外部と連通する閉位置と、開位置との間で動くことができる部品（３、１２）を含む、請求項１又は２のいずれか１項記載の装置。
【請求項４】
装置が牽引手段（９、１５）を含む、請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
壁が、円柱形、円錐台形、スピンドル形、両凸もしくは平凸形又は細胞を標本抽出することを望む組織に適合した他の形状である外形を装置に与える、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
壁及び牽引手段が、チタン、チタン合金、セラミックス、クロム−コバルト合金、ニッケル−クロム合金又はポリマー、たとえばポリテトラフルオロエタンもしくはポリカーボネートに基づく生体適合性材料でできている、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
孔（２、７、１４）が、丸い、細長い及び／又は楕円形及び／又は組織に適合した他の形状である、請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
内部中空容積が４〜３０００mm3、好ましくは４〜２５０、さらに好ましくは２０〜１００mm3であり、長さが２〜３５mm、好ましくは５〜１５mmであり、幅が２〜１５mm、好ましくは３〜６mmであり、厚さが１〜６mm、さらに好ましくは２〜４mmである、請求項１〜７のいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
牽引手段の固定を可能にするため、いくつかの孔（７）が設けられている、請求項１〜８のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
牽引手段が、いくつかの孔（７）に通されることによって壁（６）の可動部品を閉位置に保持する糸（８）である、請求項４〜９のいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
牽引手段が、標本抽出位置から離間したところに残され、配置しやすくするためのさらなる縫合によって上皮の下に安定化されるように設計されている、請求項４〜１０のいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
壁の主要部分を構成する中空スリーブ（１）と、スリーブの一方の末端を封止する壁（６）の可動部品をそれぞれ構成する１個以上のフェルール（３）とを含む、請求項１〜１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
各フェルール（３）が、組織への装置の挿入及びその摘出を妨害しないために突出部品を有しないように中空スリーブ（１）に嵌合する、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
フェルールによって構成される壁（６）の可動部品が、軟質で脆い組織、たとえば脂肪組織の場合には半球形であり、構成部分が細長い形状である組織、たとえば靱帯及び筋肉の場合には円錐形であり、骨組織の場合には平坦で丸みのある縁を有する形状である、請求項１２又は１３のいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
ヒンジ（１３）によって接合される２個の半部分（１１、１２）に分割された壁全体を構成する両凸又は平凸レンズと、好ましくは、２個の半部分の一方に接合された摘出グリップ（１５）とを含む、請求項１〜１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】
摘出グリップ（１５）が弾性変形可能であり、静止状態で、他方の半部分のスリット（１８）と交差し、それにより、２個の半部分が互いから離れて広がることを防ぐ、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
組織、細胞培養物又はインプラントをインビトロ又はエキソビボで調製するための、請求項１〜１６のいずれか１項記載の装置の使用。
【請求項１８】
インビボで、対象中の細胞及び／又は組織を標本抽出するためのキットを調製するための、請求項１〜１６のいずれか１項記載の装置の使用。
【請求項１９】
人体の治療又は外科的処置法、特に細胞治療法を実施するための成分を調製するための、請求項１〜１６のいずれか１項記載の装置の使用。
【請求項２０】
哺乳動物組織、特にヒト組織を調製するための、請求項１７〜１９のいずれか１項記載の使用。
【請求項２１】
哺乳動物組織が、骨、靱帯、軟骨、筋肉、血管又は上皮接続組織である、請求項２０記載の使用。
【請求項２２】
請求項１〜１６のいずれか１項記載の装置を含むキット。
【請求項２３】
請求項１〜１６のいずれか１項記載の装置に加えて、
（ｉ）挿入される装置の外部断面に対応する内部断面を有し、前記装置を被移植部位に運ぶことを可能にする取り扱いチューブ、及び／又は
（ii）前記装置をチューブから押し出すことを可能にする、チューブ（ｉ）に装着され、被移植部位に挿入され、好ましくは、牽引手段の通過を可能にするＵ字形断面を有するピストン
を含む、請求項２２記載のキット。
【請求項２４】
取り扱いチューブ及びピストンが、好ましくは透明であるポリマー材料、たとえばポリカーボネート製である、請求項２２記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織工学又は細胞治療の、たとえばグラフト又はインビトロ研究培養のためのインプラント、細胞又は組織を提供するための装置及び方法に関する。本発明は、特にヒトのための組織工学、修復手術又は治療における使用に適合した高い増殖及び／又は分化能を有する特定の細胞集団を十分な量で製造するのに特に適合している。本発明はまた、そのような装置を製造する方法及び特に組織損失を治療するためのその使用ならびにキット、トランスプラント、組織又は生物学的標本に関する。
【０００２】
実験的研究（遺伝子研究、毒性研究など）及び薬理学的又は治療目的（細胞治療、組織修復など）のための哺乳動物細胞の使用がますます広まっている。そのために、特に初代細胞培養物を調製するための、主として生検材の標本抽出及びエキソビボ処理に基づいて細胞又は組織を得るための種々の方法が開発されてきた。一般に、従来の生検技術は、成熟組織から標本を採取することを特徴とする。ところが、成熟組織は、多量の細胞間マトリックスを含有し、多くの場合、少数の細胞しか含有しない。そのうえ、標本に含まれる細胞はたいてい静止状態にある。したがって、このような細胞は、組織修復における使用にとって最適な生理的状態にはない。
【０００３】
本発明は、細胞、トランスプラント、組織及び、より一般的には、哺乳動物細胞を含む生物学的材料を、特にそれらのインビボ移植あるいは研究実験又は工業的もしくは薬理ゲノム学的スクリーニングのためのそれらの使用を考慮して調製するための新規な手法を提供する。
【０００４】
より具体的には、本発明は、制御された外科的外傷及びその後の治癒期間によって活性化される細胞の回収及び前記回収を驚くべき方法で促進する方法を提供する。
【０００５】
特に、本発明は、その目的として、インプラント、細胞又は組織を提供するための装置を有する。より具体的には、本発明は、中空空間を画定する生体適合性材料でできた壁であって、細胞が前記中空空間に定着することを可能にする孔を含む壁を含み、上記で定義したような、使用が好ましくは時間的に制限される装置に関する。
【０００６】
本発明はまた、インプラント、組織又は細胞培養物を調製する方法であって、（ｉ）上記で定義したような装置を対象の組織に導入することと、（ii）所望の性質を示す細胞が前記装置への定着を可能にするのに十分な期間、装置を維持することと、（iii）装置を取り出し、場合によっては培養、貯蔵、包装及び／又は移植に置かれた細胞を回収することとを含む方法に関する。
【０００７】
したがって、本発明は、インプラント、組織又は細胞培養物を調製するための、上記で定義したような装置に関する。
【０００８】
本発明はさらに、人体の治療又は外科的処置法、特に細胞治療法を実施するための成分を調製するための、本発明の装置の使用に関する。
【０００９】
本発明はまた、対象の細胞及び／又は組織のインビボ標本抽出のためのキットを調製するための、本発明の装置の使用に関する。
【００１０】
本発明はまた、上記で記載したような装置を含むキットに関する。さらに、同じくキットの形態で示されることができる各タイプの装置に関連する、一般には使い切りの外科用器具に関する。
【００１１】
本発明はまた、上記方法によって得られる細胞培養物、細胞標本、インプラント又は細胞を含む組織に関する。
【００１２】
本発明の装置及び方法は、自然な生理的条件下で実施される最適な培養を可能にすることにより、細胞増殖及び分化、細胞外マトリックス産生ならびに組織編成及び熟成を促進する。たとえば、装置の移植部位を包囲する組織は、装置の内側で増殖しながら再構成される組織の均質で適切な栄養供給、ひいてはそのものが均質である成長を保証する。
【００１３】
装置の説明
上記のように、本発明は、生物学的材料を調製するための新規な手法に基づく。特に、本発明は、対象の組織からの活性段階細胞のインビボ回収を可能にする方法及び装置に基づく。したがって、本発明は、対象の細胞を閉じ込めるための、インビボに移植可能な特定の装置を記載する。本発明の装置はさらに、周囲の組織からの圧力によって潰されたり小さくなったりしない、細胞の増殖のための空間を提供する。前記装置はまた、その内側で増殖した組織及び細胞の容易な回収を可能にする。したがって、前記装置の使用は、回収後、それが配置された組織から取り出されるため、時間的に制限される。
【００１４】
より具体的には、本発明の装置は、中空空間を画定する生体適合性材料でできた壁を含み、前記壁は、細胞が前記中空空間に定着することを可能にする孔を含む。
【００１５】
前記孔は、有利には、装置の壁の透過性が速やかな定着を可能にするような十分な面積を有する。この面積は、組織中への過剰な保持又は組織から装置を摘出する困難を避けるため、大きすぎてはならない。事実、取り出しは、装置の内部空間に埋め込まれた組織の断裂及び前記組織の一部の欠損を生じさせるかもしれない。孔の全面積と装置壁の全外部面積との比は、組織及び所望の治癒段階にしたがって異なることができる。前記比率は、好ましくは０．５未満、特に０．１〜０．５、典型的には０．１〜０．４である。たとえば骨及び靱帯組織の場合、０．２の比率が好ましい。
【００１６】
装置の壁に存在する孔は、多様な形状、サイズ及び配置を有することができる。
【００１７】
丸い孔が一部の組織には適するかもしれないが、孔の主軸を線維に対して垂直に配置することによって、たとえば靱帯のような線維組織から装置を取り出しやすくするため、細長い又は楕円形の孔を選択することも興味深いかもしれない。したがって、本発明は、穿孔が丸い、細長い及び／又は楕円形であってもよいし、対象の組織に適した他の形状、特に細胞の定着、組織の再生及び／又はトラップの移植もしくは取り出しを容易にする他の形状であってもよい装置を提供する。同じ装置は本質的に同じサイズの規則的に配置された孔を含むことができる。しかし、一般に、異なる形状及び／又は異なるサイズの、及び／又は壁に不規則的に配置された孔を含む装置を製造することも可能である。
【００１８】
装置の壁は、標本抽出される組織に応じて、柔軟であってもよいし、多少なりとも硬質であってもよい。装置を製造するために使用される材料は、細胞増殖にマイナスに干渉しないよう、生体適合性でなければならない。装置がインプラントではない、すなわち、組織内に組み込まれるように設計されてはいないが、細胞、インプラント又は組織を提供することを意図するものである限りにおいて、使用される材料は、脊椎又は脊柱の一部に代わるためのインプラントを調製するために使用される材料の場合に当てはまるであろうように、その耐圧性を考慮して選択される必要はない。たとえば、チタン、チタン合金、セラミックス、クロム−コバルト合金、ニッケル−クロム合金、ポリマー、たとえばポリテトラフルオロエタン又はポリカーボネートを使用することができるが、この列挙がすべてではない。したがって、特定の実施態様によると、本発明の装置の壁は、チタン、チタン合金、セラミックス、クロム−コバルト合金、ニッケル−クロム合金又はポリマー、たとえばポリテトラフルオロエタンもしくはポリカーボネートに基づく生体適合性材料でできている。
【００１９】
本発明装置は、細胞を回収することを望む組織にしたがって、多様な外形をとることができる。前記形状は、装置の壁によって画定され、たとえば、円柱形（特に骨組織の場合）、スピンドル形（特に靱帯の場合）、円錐台（特に歯茎の場合）、両凸レンズ形（特に真皮、脂肪組織又は腱膜の場合）、平凸レンズ形（特に骨膜の場合）又は他の所望の形状であることができる。したがって、好ましくは、壁は、円柱形、円錐台形、スピンドル形、両凸もしくは平凸レンズ形又は細胞を回収することを望む組織に適した他の所望の形状である外形を装置に与える。
【００２０】
中空空間とは、装置の壁によって画定される容積であって、空であるか、望ましくない壁の平坦化を避けるための中央の支柱を含む、又は細胞の培養もしくは接着を許容もしくは促進する及び／又はインプラントを構成することができる支持体を含む容積をいうものと理解される。前記支持体の形状は、移植部位に応じて当業者によって適合される。定着又は細胞増殖を促進するために、装置の支持体又は内壁を、たとえば生物学的因子（成長因子など）又は適当な物質によって官能化又は処理してもよい。
【００２１】
好ましくは、本発明の装置は、４〜３０００mm3、好ましくは４〜２５０、さらに好ましくは２０〜１００mm3の中空内部容積を有する。装置は、好ましくは、２〜３５mm、好ましくは５〜１５mmの長さ、２〜１５mm、好ましくは３〜６mmの幅及び１〜６mm、さらに好ましくは２〜４mmの厚さを有する。
【００２２】
本発明の好ましい実施態様では、壁又は装置は、中空空間が孔を介してだけ装置の外部と連通する閉位置と、開位置との間で動くことができる部品を含む。開位置では、中空空間は、細胞又は組織を回収することを可能にする大きめの通路によって装置の外部と連通する。
【００２３】
装置の壁が可動部品を含む場合、可動部品は、装置のタイプに応じて、種々の性質及び形状であることができる。たとえば、細長い形状（たとえば円柱形又は円錐形）の装置の場合、壁の可動部品は、装置の末端に位置する１個以上の取り外し可能なフェルールによって形成することができる。シェル形状、たとえば扁平又はレンズ形状の装置の場合、可動部品は、装置の半部分、すなわち半シェルをヒンジによって他方の半部分に接合して、２個の半シェルを分離させたり合わせたりすることを可能にするものであってもよい。このとき、固定（又は閉止）手段によって２個の半シェルが互いに対して保持されることを保証することが有利である。これに関して、有利には、糸又は壁の可動部品を閉位置に維持するための他の適当な手段（弾性の舌状片など）の固定又は通過を可能にするためにいくつかの孔が設けられてもよい。糸が変形可能な材料、たとえば金属でできているならば、出口点でのねじれが閉止手段として働くことができる。糸が非金属、単一ストランド及び／又は合成の材料であるならば、同じ目的のための結び目を形成することができる。閉止（又は固定）手段はまた、異なる形態を有することができ、たとえば装置を全体として成形することによって製造することができる。
【００２４】
装置壁の可動部品は、他の適当な形状で設計することもできる。たとえば、機械的フォールトラインによって装置の残り部分に接合された壁の部分であってもよい。たとえば、適当な器具によって破断又は切断されるカプセルが壁の可動部品を構成することもできる。
【００２５】
最後に、壁が可動部品を含まないならば、装置を分解すると、装置を開いてその内部空間で増殖した細胞を回収することができる。
【００２６】
好ましい実施態様では、本発明装置はさらに、有利には、周囲組織に対する損傷を最小限にしながら装置の取り出しを容易にするように設計された牽引手段を含む。牽引手段は、一方で、装置が移植されている組織から装置を摘出することを可能にし、他方、装置の浄化を容易にするために操作者をガイドするのに役立つ。
【００２７】
そのため、牽引手段をガイドとして使用しながら薄いメスを使用して、装置に付着した組織を切除することが可能である。
【００２８】
したがって、牽引手段は一般に、装置を把持及び／又は配置するための装置の突出部片、たとえばガイド、条片、糸、舌状片などである。
【００２９】
第一の特定の実施態様では、牽引手段は、たとえば装置の孔に通されることによって装置に固着される糸を含む。糸は、変形可能な材料でできていてもいなくてもよく、合成であってもなくてもよい。その性質は、金属、天然（コラーゲン）又は合成（たとえばポリマー）であることができる。その長さは、有利には、装置をインビボに移植したのち一方の自由端にアクセスすることができるよう、当業者によって適合される。
【００３０】
したがって、牽引糸は、ひとたびインビボ期限が切れると、装置を取り出すために使用することができる。糸又はより一般的には牽引手段の延長部を標本抽出部位から離間したところに残し、さらなる縫合によって上皮の下で安定化させて、装置を取り出す時期が来たとき簡単に見つけられるようにしてもよい。
【００３１】
牽引糸は、装置を閉位置に保持するために使用される糸と同じであってもよい。
【００３２】
牽引手段は多様な形状を有することができる。たとえば、特に装置がポリマー製である場合、装置と一体に成形されていてもよい。
【００３３】
そのような場合、本発明装置は、有利には、上記で定義したような壁ならびに牽引及び／又は閉止手段を含み、これらの構成部品は、チタン、チタン合金、セラミックス、クロム−コバルト合金、ニッケル−クロム合金又はポリマー、たとえばポリテトラフルオロエタンもしくはポリカーボネートからなる群から選択されることが好ましい生体適合性材料でできている。構成部品は、全体として成形することによって製造することもできるし、別個の成形及び組み立てによって製造することもできる。そのうえ、先に記したように、牽引手段及び閉止手段は、一つの同じ部片、たとえば糸であってもよい。
【００３４】
本発明の特定の装置は、壁の主要部分を構成する中空スリーブと、スリーブの一方の末端を封止する壁の可動部分をそれぞれが表す又は構成する１個以上のフェルールとを含む（図１を参照）。各フェルールは、組織への装置の挿入及びその後の摘出を妨害しないよう、及び／又は、組織に対する損傷による炎症区域を広げないよう、突出部品を提示することなく中空空間に嵌合する。フェルールによって構成され、スリーブを封止する壁の可動部品は、標本抽出される組織に依存して、たとえば、半球形、円錐形又は平坦であることができる。軟質で脆い組織、たとえば脂肪組織の場合には半球形であることが好ましく、構成部分が細長い形状である組織、たとえば靱帯及び筋肉の場合には円錐形であることが好ましく、骨組織の場合には平坦で丸みのある縁を有することが好ましい。
【００３５】
本発明のもう一つの特定の装置は、ヒンジによって接合される２個の半部分に分割された壁全体を構成する両凸又は平凸レンズを含む（図６参照）。有利には、このような装置はさらに、２個の半部分の一方に接合された摘出グリップを含む。有利には、摘出グリップは、弾性変形が可能であり、静止状態で、レンズの他方の半部分中のスリットに通過し、それにより、２個の半部分が互いから離れて広がることを防ぐ。
【００３６】
本発明はさらに、対象においてインビボで細胞及び／又は組織の標本抽出を可能にする、上記のような装置を含むキットに関する。さらに、同じくキットの形態で供給することができる、各タイプの装置と対応する使い切り外科器具に関する。これらは、
移植される装置の外部断面に対応する内部断面を有し、取り扱い難さ及び汚染の危険性を最小限にしながら装置を所望の被移植部位に運ぶことを可能にする取り扱いチューブ（有利には、チューブは、円柱形装置の場合には円形であり、平坦な外形を示す装置の場合には平坦である）、及び／又は
装置をチューブから押し出すことを可能にする、チューブに装着され、被移植部位に挿入され、好ましくは、牽引手段の通過を可能にするＵ字形断面を含むピストン
を含む。
【００３７】
牽引手段は、それが糸であるならば、予め装置に固定することができ、さらに、閉止機能が割り当てられているならば、その閉止を保証し、それによって容易に回収することを可能にする。
【００３８】
取り扱いチューブ及びピストンは、適切な材料、たとえば、取り扱い中の良好な視認のために透明であることが好ましいポリマー材料、たとえばポリカーボネートでできていることができる。
【００３９】
装置の組み立て及びその取り扱いの付属品は、好ましくは、組み立てられ、二重サッシェに入れられて無菌の状態で提供される。
【００４０】
生物学的材料の調製
本発明は、組織、細胞培養物、トランスプラント又はインプラントのインビトロ又はエキソビボ及びインビボ調製のための、上記のような装置の特に有利な使用を提供する。それは、哺乳動物組織、特にヒト組織であることができる。より具体的には、たとえば、骨、靱帯、軟骨、筋肉、血管又は上皮接続組織であることができる。
【００４１】
本明細書に記載する装置又は「セルトラップ」は、有利には、対象の組織内での生物学的、細胞的及び分子的な動的な治癒を使用する。
【００４２】
特に、本発明は、対象の組織が異なる治癒段階及び異なる細胞状態を経る部位を適切な外科的外傷を通じて得、その部位で、選択された時期に可能な最良の条件で、すなわちインビボで所望の細胞を標本抽出するためのプロトコルを提供する。同じく本発明の目的である特定の装置の移植が最初の外科的外傷を構成し、ある量の成長因子のインサイチュ放出によって刺激されて装置容積に定着する活性段階細胞の「トラッピング」を可能にする。
【００４３】
病変は、外傷性、感染性、外科的又は熱的であるかにかかわらず、原因が除かれ、慢性を維持しないならば、同じ治癒過程をたどる。外科的又は外傷性の病変の場合、連続的な治癒現象は、重なる合ういくつかの段階に分けることができる。
【００４４】
第一の段階は、血栓の形成に対応する。この段階で、出血による血流がフィブリン（相互連結した線維のネットワークを生成する）及び血小板を運び、これらが、凝集することにより、切断された血管を封止し、細胞移動を促進する一時的なマトリックスの形成を可能にする。これらの血小板は、成長因子及びサイトカインの貯蔵所である。事実、血小板は、ひとたび活性化すると、病変の修復の開始シグナルとして働く分子を放出する。これらが、病変への炎症細胞の動員を起動したのち、上皮形成、肉芽組織形成及び血管形成を起動する。
【００４５】
第二段階である早期炎症段階は、大量の血液多形核好中球の到着に対応し、これらが、サイトカインによって引き寄せられて、異物、壊死細胞片及びバクテリアを食菌する。好中球は、周囲組織に対してさえ破壊効果を有する酵素及びラジカル酸素種を生成することにより、これらの要素を中和する。好中球はまた、隣接する線維芽細胞及びケラチノサイトならびに他の免疫細胞、特に、特に組織マクロファージになる血液単球を引き寄せ、活性化する炎症誘発性サイトカインを放出する。
【００４６】
後期炎症段階は、一方では好酸球の作業を継続し、他方で異物片及び組織片ならびにバクテリアを食菌するマクロファージの蓄積を含む。マクロファージは、成長因子及びサイトカインを合成し、分泌し続け、したがって、血小板及び好酸球に続く治癒過程に必要な分子シグナルを発生し続ける。マクロファージは、損傷したすべての組織の区域を浄化する。
【００４７】
このように、これらの炎症段階で組織破壊が生じる。本発明装置を移植する場合、一般に、これらの初期治癒段階が終了するまで待ってから装置を摘出し、組織又は細胞を回収することが好ましい。
【００４８】
事実、フィブリン血塊は、後で酵素（プラスミン）によって徐々に溶かされて、細胞、特に線維芽細胞及びケラチノサイトを移動させる。プロテアーゼが組織マトリックス成分、特にコラーゲンの吸収を誘発して細胞移動を促進する。最後に、他のシグナルが、修復に必要な細胞に対して走化効果を及ぼす。
【００４９】
肉芽組織形成段階は、約４日目に始まり、マクロファージの残存及び緩い接続組織を伴う、特に線維芽細胞及び新たな毛細血管の集中的な細胞増殖及び分化の期間である。
【００５０】
このようにして、肉芽組織が、走化性、分裂促進性及び調節性を有するサイトカインの複雑な貯蔵所を構成する。この段階では、細胞群、すなわち、細胞足場として働く細胞外マトリックスを形成する線維芽細胞と、高度に活性化された細胞によって必要とされる栄養素を自ら供給する血管新生との間に重要な相互依存性がある。線維芽細胞はまた、組織内での張力強制による細胞の機能的刺激に少なくとも部分的に関連する自己分泌調節を有する。
【００５１】
次の段階−組織再構築−は、直前の段階で増殖した当該組織の細胞が分化し、損傷した組織を修復し、再構成する細胞外マトリックスを産生する段階である。線維芽細胞はこの段階でもなお存在する。骨組織の場合、この段階で骨芽細胞が活性化され、組織修復に参与する。組織は徐々に成熟し、修復が完成に近づくと、調製機能が細胞数を減らす。
【００５２】
組織標本抽出は、それが成熟した無傷の組織で実施されるのか、治癒の過程にある、最近損傷を受けた組織で実施されるのかに依存して（二番目の場合、外傷後の経過時間にしたがって）、非常に異なる結果を与える。
【００５３】
外傷から約７日後（この期間は組織及び動物種によって異なる）、発芽組織段階は最大限に達し、この段階における標本抽出が増殖段階細胞の最大数を与える。
【００５４】
外傷から約１４日後、マトリックス形成段階は最大限に達し、この段階における標本抽出が活性段階の分化細胞の最大数を与える。
【００５５】
中間的な（又は初期炎症段階後の）標本抽出はまた、有利な増殖性及び／又は活性をいっしょに有する細胞集団を提供する。これら種々の興味深い状況と比較して、成熟した無傷の組織における標本抽出は、培養されたとき外に出るのが困難であるかもしれない密なマトリックスに閉じ込められた、活性が低い又は休止状態の細胞を少し提供するだけである。このタイプの標本抽出で失われる細胞の割合は高く、存在する個体群の９０〜９５％にもなることができる。
【００５６】
したがって、本発明は、組織生来の再生能力を治癒過程で利用することができる上記のような装置によって組織、細胞培養物又はインプラントを調製する方法を提供する。
【００５７】
したがって、本発明の装置は、組織の均質な再生を得るため、好ましくは健常である、すなわち、移植の前に別の損傷を被っていない対象の組織に移植することができる。したがって、細胞標本を得ることを望む対象の組織に外傷、たとえば切創を形成したのち、対象の組織に適合した形状を有する本発明装置をたとえば本発明の取り扱いチューブ及びピストンによって前記組織の中に配置する。そして、装置を対象組織中で安定化するため、縫合を施す。好ましい実施態様では、場合によっては存在する牽引手段を、装置から、ひいては標本抽出部位から離間したところで、さらなる縫合によって安定化し、簡単な配置を可能する。
【００５８】
装置を取り出したのち（たとえば二回目の外科的処置で）、無菌条件下で開放し、その内容物を
同タイプの組織によって治療される傷害又は組織欠損を示す別の手術部位のためのトランスプラントとしてそのまま使用するか、
細胞治療法、組織工学又は研究で使用するため、培地又は輸送媒体に配置する。
【００５９】
装置の内容物がトランスプラントとして使用されるならば、トランスプラントは、移植組織の栄養供給を促進する血管新生を有する組織再構築段階にあるようにそれ自体が事前に準備されている部位に移植することが有利である。そして、すべての条件を統合して、非常に速やかではるかに確実な治癒を得る。
【００６０】
本発明のもう一つの態様は、組織損失を治療するための組織又はインプラントを調製するための、記載のような装置の利用に関する。
【００６１】
本発明のもう一つの態様は、組織損失を修復する又は対象を治療する方法であって、
ａ）細胞標本を得ることを望む組織に外傷を形成し、前記組織に本発明の装置を移植する（これらの二つの段階は一般に同時発生的であり、たとえば切開による装置の挿入が外傷を形成する。装置の挿入は通常、装置を対象組織内に保持するための縫合ステップを含む）ステップと、
ｂ）組織の細胞が所望の性質を有する所定の時期、たとえば挿入後５〜２１日目、好ましくは６〜１４日目に装置を回収するステップと、
ｃ）装置中の細胞又は組織を回収し、それらを、そのまま又は培養及び／又はコンディショニングののち、対象中の、組織修復が望まれる又は対象を治療することができる被移植部位に移植するステップと
を含む方法に関する。
【００６２】
本発明の特定の修復方法では、装置は、再構築段階にある約１４日目に取り出される。この方法は、骨、靱帯、筋肉、腱、接続組織、維管束組織などの修復に適している。
【００６３】
好ましい実施態様では、標本抽出される細胞は自家細胞である。このような場合、細胞は、組織修復を要する対象から直接採取される。細胞はまた、治療される対象の一卵性双生児から収集される同系細胞又は同じ種の別の対象（血縁関係は問わない）、すなわち、ヒト患者の治療の場合には別のヒトからの同種異系細胞であってもよい。
【００６４】
本発明の他の態様及び利点は、例示のために記す、限定としてではない以下の例及び図面で明らかになる。
【００６５】
図１に示す実施態様では、装置は、中空の円柱形スリーブ１を含み、その側壁には、細胞が装置の内部空間に定着することを可能する孔２が設けられている。
【００６６】
２個のフェルール３が装置を完成させる。各フェルールは、スリーブの内径よりもわずかに小さい直径を有して、スリーブの中に強制的に係合させ、固定化することができるようになっている。各フェルール３はエンドフランジ４を含み、このエンドフランジは、フェルールが所定位置にあるとき、鋭い縁のないその丸い形状が、スリーブの側面をフェルールの外面に接合することによってスリーブの縁５に載り、スリーブの外面を延長させる。
【００６７】
前記外面は、本発明にしたがって装置壁の可動部品を構成する横向きダイアフラム６によって形成される。
【００６８】
図示する例では、ダイアフラム６は、フェルールの残り部分と一体に接合されている。
【００６９】
図４及び５に示すように、スリーブの側壁に設けられた孔２と同一又は類似した孔７が各フェルールの横向きダイアフラムに設けられている。
【００７０】
ダイアフラム６によって形成される壁の可動部品は、フェルールがスリーブに係合する閉位置をとることができることが見てとれる。その場合、装置の内部空間は、孔２、７を介してだけ、また、フェルールが取り外された開位置で、外部と連通する。この後者の場合、装置の内部空間は、その断面のサイズの通路によって外部に通じる。
【００７１】
図３は、フェルールの孔７を通過してループを形成する縫合糸８を示す。縫合糸は、装置からの出口点でねじられることにより、２個のフェルール３の間で張った状態にとどまり、したがって、前記フェルールをスリーブ１に接合した状態に保持する。
【００７２】
縫合糸８の延長部９は、閉じ込め期間ののち装置を摘出するための牽引糸として働く。
【００７３】
変形態様では、糸は、ねじるのではなく、結んでもよい。
【００７４】
図６〜９に示す実施態様では、装置は、可撓性ヒンジ１３によって接合される２個の半シェル１１、１２によって形成されるほぼ平坦なシェル形状１０を有する。
【００７５】
各半シェルの壁には定着孔１４が設けられている。
【００７６】
各半シェルは、互いに対して動くことができる。合致することにより、半シェル１２は、装置壁の可動部品を構成すると考えられる。
【００７７】
本発明にしたがって、半シェル１２は、図８及び９に示す、装置の内部空間が孔１４を介してだけ外部と連通する閉位置と、図７に示す、内部が、主平面で示されるその断面全体で外部と連通する開位置とをとることができる。
【００７８】
図６のその主平面で、シェルは、全体的に長方形の断面を有している。垂直面、特に図７及び９の垂直面で、装置は円錐形の断面を有している。
【００７９】
一方の半シェル１１は、ヒンジ１３とは反対側に、固定孔１６で終端する摘出グリップ１５を含み、後で回収するために、この固定孔に糸を通して前記グリップを上皮の下で縫合することができる。
【００８０】
図７及び９に示すように、摘出グリップ１５は、互いに対して垂直な２本のアーム、すなわち一方の短いアーム１５ａ及び他方の長いアーム１５ｂからなる。短いアーム１５ａは、半シェル１１の内側から出て、半シェルの主平面に対して垂直に、ヒンジ１３とは反対側のその縁１７に沿って上に延びている。長いアーム１５ｂは、半シェルの縁からわずかに離間したところに位置し、短いアーム１５ａと直角を形成する。
【００８１】
他方の半シェルは、ヒンジ１３とは反対側の縁１９に沿ってスリット１８を含み、スリットの長さは摘出グリップ１５の幅よりもわずかに大きい。
【００８２】
さらに、摘出グリップは、装置の残り部分と同様、柔軟なプラスチック材料でできている。摘出グリップは、２個の半シェルがヒンジ１３を中心にして回動することによって合わさるとき、固定孔１６を有するその自由端がスリット１８の経路に沿って位置するよう、それ自体の上に弾性的に湾曲するのに十分な変形性を有する。グリップがスリットと合うと、グリップはスリットの中に係合し、２個の半シェルが互いに対してしっかり保持されるまで装置は閉じ続ける。装置が閉じる直前に、スリットは、グリップの２本のアームによって形成される直角を通り抜けさせる。すると、摘出グリップは、その休止位置を取り戻して、図９に示すように装置を閉位置に保持する。
【００８３】
中に定着した細胞を取り出すために装置を後で開くことは、グリップに対する変形作用によって２個の半シェルの展開を支援する逆の動作によって達成される。
【００８４】
閉位置にあるとき装置が潰されることを防ぐため、同じく図９に見られるように、２枚の半シェルの一方１１は、他方の半シェルの内面に載る中央の支柱２０を含む。
【００８５】
例
例１−骨細胞の標本抽出
入口は、アクセスすることができる骨、たとえば上顎骨の貧歯稜又は脛骨の前内側境界を少なくとも４cm切開したものであった。そして、粘膜・骨膜を剥離させた。末端から１cmのところで、直径２〜５mmの孔を、１mmごとに潅水しながら１０mmの深さまで骨に徐々に穿孔して、「セルトラップ」の寸法に適合させた。セルトラップを「トラップホルダ」とともに、このように準備した歯槽に入れ、摘出糸を骨の表面に対して切開部の他端まで敷設した。皮膚縫合又は粘膜縫合を施して、トラップの摘出糸のエンドループを皮下又は粘膜中に固定した。
【００８６】
場合によっては、誘導される組織再生膜を、歯槽開口、トラップ及び糸の上に、骨表面に対して配置して、歯槽の各側の上に少なくとも５mm延ばして軟組織の浸入を防ぐこともできる。
【００８７】
すると、成長因子の放出及び細胞活性化とともに骨組織治癒の種々の段階が起こる。
【００８８】
移植後１４日で「トラップ」を取り出して、周囲の骨組織から誘導され、骨芽細胞に分化した細胞集団をそこから抽出することができる。
【００８９】
そして、骨組織エクスプラントから細胞が移動するのを待たなければならないよりもはるかに好ましく、前記細胞をインビトロで培養してもよい。
【００９０】
組織はまた、それを必要とする部位に移植してもよい。
【００９１】
例２−腱又は靱帯線維芽細胞の標本抽出
円錐形端部を有する小さな（長さ８mm、直径３mm）円柱形トラップを使用した。皮膚を切り、徐々に開いたのち、トラップを腱又は靱帯に移植した。
【００９２】
それを縫合によって靱帯内に安定化した。また、牽引糸を安定化させ、別の縫合によって皮下に固定した。その後、皮膚の縫合を施した。
【００９３】
トラップの内側に定着した分化細胞の最大数を収集するため、１４日後に「セルトラップ」を取り出すことによって細胞標本を収集することができる。トラップのフェルール中のかなり大きな開口（１８）がその中で機能的刺激を促進し、それにより、細胞分化を増強することができる。
【００９４】
ひとたびトラップを取り出したならば、縫合をやり直す。
【００９５】
骨と同様、このようにして得られた細胞は、培養することができる前に高密度のマトリックスから剥離する必要はなく、それがインビトロ培養を相当に促進する。
【００９６】
前記細胞はまた、修復を考慮して、靱帯損傷に対して配置することもできる。
【００９７】
例３−歯周靱帯からの細胞の標本抽出
抜歯ののち、円錐台形「トラップ」を歯槽に入れて歯周靱帯の細胞を収集することができる。事実、前記細胞は、抜歯後、歯槽腔が掘り出されない限り、歯槽腔の表面で急速に増殖する。
【００９８】
１週間後、前記細胞は骨芽細胞に分化することができる。トラップが所定位置に残される期間が、収穫される細胞の性質を決定する。抜歯した歯槽にトラップを移植したのち、全期間にわたり粘膜皮弁が歯槽を覆い、封止するはずである。
【００９９】
縫合の原理は同じであり、牽引糸を「トラップ」から約３cmのところまで延ばす。
【０１００】
例４−骨膜細胞の標本抽出
平坦な平凸「トラップ」が好ましいものであった。標本抽出部位は、アクセス可能な骨表面であった（脛骨、口蓋）。入口切開ののち骨膜を４cmにわたって剥離させて、そのようにして準備した「ポケット」に「トラップ」を滑り込ませることが必要であった。骨との良好な接触を有することが重要である。摘出糸のエンドループを切開部の他端に安定化させることにより、平面（腱膜及び皮膚）を再縫合した。
【０１０１】
十分な骨芽細胞集団を得るためには１４〜２１日の期間が必要であった。そして、摘出糸をガイドとして使用して「トラップ」を取り出した。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第一の実施態様の円柱形装置の分解正面図である。
【図２】図１のII−IIから見た縦断面図である。
【図３】組み立てた装置のII−IIから見た縦断面図である。
【図４】図１のIVから見た側面図である。
【図５】フェルールの内部面を示す、図１のＶから見た側面図である。
【図６】本発明のもう一つの実施態様の装置を開位置で示す図である。
【図７】図６のVII−VIIから見た破断図である。
【図８】装置が閉位置にある、図６に類似した図である。
【図９】図８のIX−IXから見た破断図である。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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