(57)【要約】システム（２０）は、患者の心不整脈に関連する部位の心組織領域に伝導ブロックを形成するため、その領域に線維芽細胞を供給する。心供給システム（２０）は、線維芽細胞（１５）の供給源に接続され、この線維芽細胞を上述の部位に送出して、伝導ブロックを形成する。したがって実質的な心焼灼は回避される。接触部材（４３０）は、特定の不整脈の治療の必要に応じて、線形、曲線状、又は周方向パターンなどのパターンに沿って線維芽細胞を供給するために、パターン化組織領域に対応するよう成形される。肺静脈分離アセンブリは、肺静脈が心房から延びておりかつ拡張可能部材が係合する周方向組織領域に線維芽細胞を供給する針アレイと協働する、拡張性又はバルーン形状の部材を有する。方法は、注入可能な製剤に自己由来細胞として線維芽細胞が含まれるものを提供するステップを含む。
2005538945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心供給システムと、
前記心供給システムに接続された物質供給源と
を含む、患者の心臓の心不整脈を治療するために、心組織構造内に伝導ブロックを形成するためのシステムであって、
前記供給システムが、所定の体積の物質を、前記供給源から、心不整脈に関連する部位にありかつ心細胞を含む組織領域内に供給するように構成されており、
前記物質が線維芽細胞を含み、
前記所定の体積の線維芽細胞は、前記部位の組織領域内に供給されたときに、前記部位に伝導ブロックを形成するように構成されている
ところのシステム。
【請求項２】
前記心供給システムが、患者の心臓の心室の心室壁に沿って前記部位に前記物質を供給するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記心供給システムが、患者の心臓の心房の心房壁に沿って前記部位に前記物質を供給するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記心供給システムが、患者の心臓の心房から肺静脈が延びている部位に前記物質を供給するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記心供給システムが、前記部位の周方向の組織領域に沿って前記物質を供給するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記心供給システムが、前記周方向の組織領域に係合するように構成されている接触部材を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記接触部材がループ形状の部材を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記接触部材が拡張可能部材を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記拡張可能部材が膨張可能バルーンを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記心供給システムが、前記周方向の組織領域に前記膨張可能バルーンが係合したときに、前記周方向の組織領域に前記物質を供給するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記心供給システムが更に、前記接触部材と協働する少なくとも１本の針を含み、
前記心供給システムが更に、前記少なくとも１本の針を前記物質供給源に流体を介して接続し、そして、前記少なくとも１本の針を介して前記部位に前記物質を供給するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
マッピング電極を有し、前記部位が位置付けられるように心伝導をマッピングするように構成されている心臓マッピングシステムを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記マッピング電極が前記心供給システムに接続される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記所定の体積の物質を、前記心供給システムを介して前記部位に注入するように構成されているインジェクタアセンブリを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記心供給システムが、
近位端部、遠位端部、及び前記近位端部に沿った近位口と前記遠位端部に沿った遠位口との間を延びる管腔を備えた細長い本体を有する供給カテーテルと、
近位端部、遠位端部、及び前記近位端部に沿った近位口と前記遠位端部に沿った遠位口との間を延びる供給経路を備えた細長い本体を有する経中隔供給シースとを含み、
前記経中隔供給シースが、前記供給経路を介して心臓の左心房内に経中隔進入をもたらすように構成されており、
前記供給カテーテルが、前記供給経路を介して経中隔的に左心房に送出され、それによって所定の体積の物質を前記部位に供給するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記供給カテーテルが、左心房の左心室壁に沿った部位に、前記所定の体積の物質を供給するように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記供給カテーテルが、前記左心房から肺静脈が延びている部位に前記所定の体積の物質を供給するようになされている、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記心供給システムが心内供給システムを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記心供給システムが心外膜供給システムを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記心供給システムが、前記所定の体積の物質を、心組織構造に関連した脈管の脈管壁を通して前記部位に供給するように構成されている経脈管供給システムを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記心供給システムによる前記部位への供給のため、前記物質として自己由来細胞を注入可能な形に調製するように構成されたキットを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記心供給システムが、線維芽細胞を含んだ前記所定の体積の物質を、前記供給源から前記部位のパターン化組織領域に実質的に沿って供給するように構成されており、
前記線維芽細胞を含む物質が、前記部位のパターン化組織領域に沿って伝導ブロックを形成するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記心供給システムが、前記パターン化組織領域に実質的に接触するように構成された接触部材を含み、
前記接触部材が前記組織領域に実質的に接触したときに、前記心供給システムが、前記パターン化組織領域に実質的に沿って前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するように構成されている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記心供給システムが、前記接触部材と協働する複数の針を更に含み、
前記心供給システムが更に、前記複数の針を前記パターン化組織領域内にかつ前記パターン化組織領域に実質的に沿って送出し、そして、前記物質を前記複数の針を介して実質的に前記部位のパターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に沿って供給するように構成されている、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記心供給システムが、前記線維芽細胞を含んだ前記所定の体積の物質を、前記部位の前記組織領域内の細長い組織パターンに沿って送出するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記心供給システムが、前記線維芽細胞を含んだ所定の体積の物質を、前記部位の前記組織領域内の線形組織パターンに沿って供給するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記心供給システムが、前記線維芽細胞を含んだ所定の体積の物質を、前記部位の領域内の曲線組織パターンに沿って供給するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記心供給システムが、前記部位に実質的に周方向の伝導ブロックを形成するために、前記線維芽細胞を含んだ所定の体積の物質を前記部位の周方向の組織領域に実質的に沿って供給するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記心供給システムが、
前記周方向の組織に係合するように、かつ前記接触部材が接触したときに前記周方向の組織領域に前記体積の物質が供給されるように構成されている接触部材を含む、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記接触部材がループ形状の部材を含む、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記接触部材が拡張可能部材を含む、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記拡張可能部材が膨張可能バルーンを含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記周方向の組織領域に前記膨張可能バルーンが係合したときに、前記心供給システムが、前記周方向の組織領域に前記物質を送出するように構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記心供給システムが、前記部位の組織領域内に前記物質を供給するように構成されている少なくとも１本の針を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３５】
前記心供給システムが、近位端部、遠位端部、及び前記近位端部に沿って位置付けられた近位口と前記遠位端部に沿って位置付けられた遠位口との間を延びる少なくとも１つの管腔を備えた細長い本体を有する供給カテーテルを含み、
前記近位口が、前記物質の少なくとも一部を含有する供給源に接続するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３６】
前記カテーテルが、前記遠位端部に沿って位置付けられた少なくとも１つのマッピング電極を更に含み、
前記少なくとも１つの電極が、前記物質を供給するための部位を特定しそれによって伝導ブロックが形成されるように、前記電極を介して心組織内の電気信号をモニタするモニタリングシステムに接続するように構成されている、請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
線維芽細胞を含む物質を、心不整脈に関連した部位にありかつ心細胞を含んだ組織領域に供給するステップと、
実質的に前記線維芽細胞を含む物質で前記部位に伝導ブロックを形成するステップと
を含む、患者の心臓の心不整脈を治療するための方法。
【請求項３８】
前記部位の前記組織領域への前記物質の供給が、患者の心臓の心室の心室壁に沿って前記部位の組織領域に前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するステップを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記部位の前記組織領域への前記物質の供給が、患者の心臓の心房の心房壁に沿って前記部位の組織領域に前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するステップを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記部位の前記組織領域への前記物質の供給が、肺静脈が心房から延びる前記部位の前記組織領域に前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するステップを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記部位の前記組織領域への前記物質の供給が、前記部位のパターン化組織領域に沿って前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するステップを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
前記パターン化組織領域に沿った前記物質の供給が、前記部位の細長い組織領域に沿って前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するステップを更に含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記パターン化組織領域に沿った前記物質の供給が、前記部位の実質的に周方向の組織領域に沿って前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するステップを更に含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記部位のパターン化組織領域と接触部材とを接触させるステップと、
前記パターン化組織領域と前記接触部材とを実質的に接触させながら、線維芽細胞を含んだ前記体積の物質を前記パターン化組織領域に供給するステップとを更に含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
前記部位に関連した位置に固定具で供給装置を固定するステップと、
前記固定具を前記位置に固定しながら、前記部位の組織領域に前記線維芽細胞を含んだ物質を供給するステップとを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４６】
前記線維芽細胞を含んだ物質を、少なくとも一部が経中隔供給シースにより心房中隔を横断するように、経中隔的に前記部位の組織領域に供給するステップを更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４７】
不整脈の病巣源であり、又は、不整脈経路に沿った部位の組織領域に線維芽細胞を供給するステップを含む、患者の心臓の心不整脈を治療するための方法。
【請求項４８】
肺静脈が心房から延びている部位の組織領域に線維芽細胞を供給するステップを更に含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記部位のパターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に実質的に沿って線維芽細胞を供給するステップを更に含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
前記パターン化組織領域に実質的に対応した形状を有する前記供給部材の成形部分を介して、前記パターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に実質的に沿って線維芽細胞を供給するステップを更に含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
各心供給システムが、所定の体積の注入可能な物質を、固有の心組織パターンに沿って又は患者の心臓に関連する固有の部位に供給するように構成されている複数の心供給システムから心不整脈治療システムを組み立てるための方法であって、
少なくとも１つの既知のパターン化組織領域と伝導ブロックが形成される部位とに基づいて、前記複数の心供給システムから１つの心供給システムを選択するステップと、
線維芽細胞を含む所定の体積の注入可能な物質を、前記心供給システムに接続するステップとを含み、
前記選択された心供給システムが、前記所定の体積の注入可能な物質を、前記部位のパターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に沿って供給するように構成されており、
前記線維芽細胞を含む注入可能な物質が、前記心供給システムによって、前記部位のパターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に沿って注入されるように構成されており、
前記線維芽細胞を含む注入可能な物質が、前記部位のパターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に沿って供給されたときに、伝導ブロックを形成するように構成されている
ところの方法。
【請求項５２】
接触部材、及び前記接触部材に協働する複数の針を備えた心供給システムと、
前記心供給システムに接続するように構成された、線維芽細胞を含む物質供給源と
を含む、患者の心臓の心不整脈を治療するためのシステムであって、
前記接触部材が、不整脈に関連する部位に送出され、そして、心細胞を含む前記部位のパターン化組織領域に実質的に接触するように構成されており、
前記接触部材が前記パターン化組織領域に接触したときに、前記複数の針が、前記パターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に実質的に沿って挿入するように構成されており、
前記心供給システムが、線維芽細胞を含んだ物質供給源に接続されるように、かつ線維芽細胞を含んだ所定の体積の物質を、前記複数の針を介して前記供給源から前記パターン化組織領域内にかつ当該パターン化組織領域に実質的に沿って供給するように構成されており、
前記線維芽細胞を含む物質が、前記部位のパターン化組織領域に沿って伝導ブロックを形成するように構成されている
ところのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、心臓に関連した病状を治療するためのシステム及び方法に関し、より詳細には、線維芽細胞療法を使用した心不整脈を治療するための外科用装置及び外科的処置に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、２００２年５月８日出願の米国仮出願第６０／３７９，１４０号及び２００２年１１月１３日出願の米国仮出願第６０／４２６，０５８号、の優先権を主張するものであり、２００２年１２月２３日出願の米国非仮特許出願第１０／３２９，２９５号の一部継続出願であり、これら特許出願の開示全体を参照により本明細書に援用する。
【０００３】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
適用なし。
【０００４】
コンパクトディスクで提出された資料の参照による組込み
適用なし。
【０００５】
心臓の状態を治療するための細胞療法は、一般に心伝導又は心機能を増大させる目的で、近年、かなりの研究開発において中心的課題となっている。実際、あるタイプの注入細胞は、生来の心細胞組織に接続しにくいことが観察されており、それに関連して様々な従来の開示では、意図される細胞療法に対する著しい障害として、伝導の低下が引合いに出されている。いくつかの開示では、実際に、注入細胞の性質を変化させて心組織接続を増大させ、それによって伝導又は収縮性を高めるという要望が挙げられている。
【０００６】
筋原細胞修復のために骨格筋原細胞移植を利用する組織工学的技法は、骨格筋原細胞が、正常な心筋層及び損傷を受けた心筋層において生存しかつ収縮性筋原線維を形成することが実証されたために、特により注目されつつある。しかし、心筋修復の重点は心筋収縮性の保存に焦点を当てており、組織工学が心伝導に及ぼす影響又は心不整脈に及ぼす影響にはほとんど注目されていない。
【０００７】
更に、これまでの開示によれば、骨格筋細胞を最初に筋原細胞として注入し、その後、筋管／筋原線維に分化される。筋原線維と筋管の伝導性は著しく異なっている。更に筋原線維は、どのくらいの時間を経たものであるかによってその伝導性が異なる可能性がある。したがって、ある筋原細胞の製剤を注入した後に、予測不可能な不導状態を生成する可能性のある異質な細胞環境が生ずる可能性がある。しかしそれにもかかわらず、不整脈を治療するために伝導ブロックを生成させる筋原細胞の注入を使用することは、効果的であるべきである。
【０００８】
心不整脈は、心臓の様々な房及びその他の構造に関連する異常な状態であり、典型的な場合には、薬物療法、焼灼、除細動、又はペーシングによって治療される。
【０００９】
心不整脈は、米国における罹患率及び死亡率の主な原因である。事実、全ての心臓死のリスクの約６０％は悪性心室性不整脈に関係すると考えられている。心房性細動（ＡＦ）は、特に高齢者及び器質性心疾患の患者の間で最も頻繁に起こる持続性心不整脈であり、米国における心臓血管疾患で最も早く増大している部分の１つである。従来の療法は、異常な伝導経路の焼灼（破壊）を中心としているが、そのような経路は後日しばしば再発することが観察されている。除細動器及びペースメーカーの埋込みが効果的であるが、失敗する可能性があり、高コストであり、しばしば望ましくない副作用が生じる可能性がある。
【００１０】
機械的方法、あるいはペースメーカーの埋込み及びある点への焼灼療法では、一般に、心臓での正常な伝導を再生成しようとし、また初期障害を修復しようとする。そのような従来の療法の目的は、細胞から細胞へ、洞房結節から房室結節へ、心房から心室へと移動する正常な心伝導の正常な生理学的プロセスを強化することである。この心筋細胞から心筋細胞への伝達及び伝導は、電気機械的接続によって生じる。この接続は、接着及び細隙接合からなる介在板によって行われる。コネクシン４３（Ｃｘ４３）は、心室心筋細胞における主要な細隙接合タンパク質であり、一方、Ｎ−カドヘリンは主要な接着接合タンパク質である。いずれも電気機械的な伝達を同期させるのに必要である。
【００１１】
焼灼は、一般に、通常なら正常な心周期を妨げる異常な伝導経路に介入して停止させるように、伝導ブロックを生成することを目的とした治療技法である。伝導ブロックを形成するための典型的な焼灼技術では、例えば、電流（例えば高周波や「ＲＦ」電流）、超音波、マイクロ波、又はレーザエネルギーなどを用いた温熱療法を介して、あるいは寒冷療法を使用する低体温法を介して細胞が破壊されるようエネルギーを加えることによって、あるいは心組織への破壊性エタノール供給などの化学的焼灼によって、不整脈発生源において又は異常なカスケード伝導経路に沿って組織を死滅させるよう設計されたシステム及び方法を使用する。これら様々な技法を使用して伝導ブロックを生成することにより観察された著しい利益及び首尾よく行われる治療にもかかわらず、これらはいずれもある特定の悪い結果を伴うものである。例えば、焼灼式温熱療法又は壊死を引き起こすその他の様式では、瘢痕化、血栓症、コラーゲン収縮、及び望ましくない構造上の損傷が深部組織にもたらされることが観察されている。
【００１２】
心房性細動（ＡＦ）は最も一般的な心不整脈であり、一般大衆の約０．４％、また年齢が６５才をこえる人の１０％に生じる。ＡＦは、心臓手術を受けた患者の５０％ほどに生じる。慢性ＡＦの患者には症候性頻脈があり又は低心拍出量であり、血栓塞栓合併症／現象のリスクが５〜１０％になる。ＡＦの一般的な治療は、洞律動を回復させるために、電気除細動を単独で、又は抗不整脈療法と併せて行うことである。そのような療法を行った後の再発率は７５％程度の高さであることが報告されている。薬理学的療法は、ＡＦ患者のかなりの割合で副作用を伴うものである。
【００１３】
心房性細動を治療するその他のより最近の方法には、外科的手法により、又は様々な形態のエネルギーを使用することにより、電気的に絶縁された離散している心房領域への伝導を除くことが含まれる。取り除くための現行の処置方法では、再発率が高く、合併症の発症率も高い。
【００１４】
より具体的には、焼灼装置及び方法を、特に心房性細動を治療するための治療的又は予防的手段として伝導ブロックを形成するために使用している。しかし、そのような手法の副作用、例えば焼灼エネルギーが供給される心内膜表面に沿った血栓形成などの副作用は、血栓塞栓症によって特に脳卒中を含めた下流の合併症が生じるような、左心房などの房に特に関係するものである。そのような副作用にもかかわらず、心房性細動用の焼灼装置及びシステムは、その実質的な研究及び商業的努力の焦点が依然としてこの危険な病状の実質的な蔓延及び害に鑑みたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、これまで開示してきたその他の療法の合併症及び危険因子の無い、心不整脈を治療するための改善されたシステム及び方法が求められている。
【００１６】
特に、心組織を実質的に焼灼すること無く、心組織構造に沿った複数の部位で伝導ブロックを形成するための、改善されたシステム及び方法が特に求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的は、心組織を実質的に焼灼すること無く、伝導ブロックを形成することによって、心不整脈を治療することである。
【００１８】
また本発明の目的は、心組織の温熱療法又は低体温法を必要とすること無く、伝導ブロックを形成することによって、心不整脈を治療することである。
【００１９】
また本発明の目的は、直接的な外科技法を必要とすること無く、心不整脈を治療することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、あまり侵襲的ではない、又は低侵襲性のシステム及び方法を使用して、心不整脈を治療することである。
【００２１】
したがって本発明の一態様は、線維芽細胞を含む物質供給源に接続された心供給システムを含む、患者の心臓の心不整脈を治療するためのシステムである。心供給システムは、所定の体積の物質を、その供給源から心細胞を含めた患者の心臓に関連する部位まで供給するようになされているが、この物質は、その心臓に関連する部位で、伝導ブロックを形成するようになされたものである。
【００２２】
別の形態によれば、この供給源の物質は、心供給システムによって、上記部位にある心細胞同士の間の細胞外基質に供給されるようになされている。この形態の一実施形態では、物質は、上記部位にある心細胞同士の間の細隙接合に介入するようになされている。
【００２３】
更に別の形態によれば、心供給システムは、物質を、患者の心臓の心室の心室壁に沿って上記部位に供給するようになされている。
【００２４】
別の形態では、心供給システムは、物質を、患者の心臓の心房の心房壁に沿って上記部位に供給するようになされている。
【００２５】
更に別の形態では、心供給システムは、物質を、肺静脈が患者の心臓の心房から延びている肺静脈口などの部位に、あるいは心組織が肺静脈壁に沿って肺静脈に延び又は後心房壁に沿って肺静脈のすぐそばを取り囲んでいる部位に、供給するようになされている。
【００２６】
この形態の更に１つの実施形態では、心供給システムは、物質を、上記部位の組織の周辺領域に沿って供給するようになされている。
【００２７】
この実施形態の１つの変形例によれば、心供給システムは、組織の周辺領域に係合するようになされた拡張可能部材を含む。そのような拡張可能部材は、１つの有益な特徴によれば、膨張可能バルーンでよい。別の特徴では、心供給システムは、組織の周辺領域に膨張可能バルーンが係合するときに、物質が組織の周辺領域に供給されるようになされている。この拡張可能部材の変形例の別の特徴によれば、心供給システムは更に、この拡張式部材と協働する少なくとも１本の針を含む。この特徴による心供給システムは、少なくとも１本の針が物質の供給源に流体接続するように、また物質がその針を介して上記部位に供給されるように、構成される。
【００２８】
本発明の別の態様は、不整脈に関連した心組織構造に線維芽細胞を供給することによって心不整脈を治療する手段と協働する心供給システムを含む、患者の心臓の心不整脈を治療するためのシステムである。
【００２９】
この態様の一形態では、上記手段が、線維芽細胞を含みかつ上記部位に供給されたときに伝導ブロックを形成するようになされている物質の供給源を含む。この形態によれば、心供給システムは、物質供給源に接続するように、かつこの物質供給源から所定の体積の物質を上記部位に供給してそこに伝導ブロックを形成するようになされている。
【００３０】
別の形態によれば、不整脈を治療するための手段は、肺静脈が心房から延びる部位の組織の周辺領域に沿って、実質的に周囲の伝導ブロックを形成する手段を含む。この形態の一実施形態では、実質的に周囲の伝導ブロックを形成するための手段は、上記物質を組織の周辺領域に供給するための手段を含む。
【００３１】
更に別の形態によれば、心供給システムは、上記部位を位置付けるための手段を含む。一実施形態による上記部位を位置付けるためのこの手段は、患者の心臓に関連した心組織構造内の電気伝導をマッピングするためにモニタシステムに、接続するようになされた電極を含む。
【００３２】
本発明の別の態様は、心細胞を含めた患者の心臓に関連する部位で伝導ブロックを形成することによって、患者の心臓の心不整脈を治療するための方法である。この方法に加え、伝導ブロックは、線維芽細胞を含む物質を上記部位に供給することによって形成される。
【００３３】
この方法の更に別の形態によれば、上記物質が供給される領域は、患者の心臓の心室の心室壁に沿って位置付けられる。
【００３４】
別の形態で、物質が供給される領域は、患者の心臓の心房の心房壁に沿って位置付けられる。
【００３５】
本発明の別の形態は、心細胞を含めた患者の心臓に関連する部位に生きている線維芽細胞を供給することによってこの部位に伝導ブロックを形成することにより、患者の心臓の心不整脈を治療するための方法である。
【００３６】
別の態様は、心不整脈の源及び／又は部位を特定するのに使用されるようになされた心伝導マッピングシステムと、線維芽細胞を含みかつ心組織部位に注入されてその部位に伝導ブロックを設けるようになされた物質剤の製剤と、この物質剤の製剤を上記部位に供給して上記部位を心臓信号の伝導から絶縁し、それによって不整脈が低減し又は無くなるようになされている供給カテーテルとを含んだ、全体的なシステムを提供することを含む。
【００３７】
別の態様は、不整脈の源であり又は不整脈経路に沿っていると診断された患者の心臓内の部位の心組織構造に線維芽細胞物質の製剤を供給するようになされている供給カテーテルを選択するステップと、この供給カテーテルを、心組織内の心伝導に対して実質的な絶縁をもたらすようになされている所定の体積の線維芽細胞物質剤に接続するステップとを含んだ、心不整脈治療システムを組み立てるための方法を含む。
【００３８】
この態様の別の形態は、供給カテーテルを介して上記部位に所定の体積の線維芽細胞物質が注入されるようになされた供給カテーテルに注入器を、接続することを含む。
【００３９】
本発明の別の態様は、心供給システムと、この心供給システムに接続された線維芽細胞を含む物質供給源とを含む、患者の心不整脈を治療するためのシステムである。心供給システムは、この供給源から、心細胞を含む患者の心臓に関連した組織構造内の部位のパターン化された組織領域に実質的に沿って、線維芽細胞を供給するようになされている。したがって線維芽細胞は、上記部位のパターン化された組織領域に沿って伝導ブロックを形成するようになされている。
【００４０】
この態様の一形態によれば、心供給システムは更に、パターン化された組織領域に実質的に接触するようになされた接触部材を含む。心供給システムは、接触部材が上記組織領域に実質的に接触したときに、そのパターン化された組織領域に実質的に沿って線維芽細胞を供給するようになされている。
【００４１】
この形態の一実施形態では、心供給システムが、上記部位の組織領域内の細長い組織パターンに沿って、上記線維芽細胞を供給するようになされている。別の実施形態では、心供給システムは、上記部位の組織領域内の線形組織パターンに沿って、上記線維芽細胞を供給するようになされている。別の実施形態では、心供給システムは、上記部位の領域内の曲線組織パターンに沿って、上記線維芽細胞を供給するようになされている。
【００４２】
この形態の別の実施形態では、心供給システムは、上記部位で実質的に周方向に伝導ブロックが形成されるよう、実質的に上記部位の周方向の組織領域に沿って上記線維芽細胞を供給するようになされている。この実施形態の１つの有益な変形例によれば、心供給システムは、肺静脈が心房から延びる部位の周方向組織領域に沿って、上記線維芽細胞を供給するようになされている。別の変形例では、上記周方向の組織領域に係合するようになされた接触部材、すなわちこの接触部材が接触したときにその組織の周方向領域に上記線維芽細胞を供給するようになされた接触部材が提供される。この変形例の１つの有益な特徴によれば、接触部材は、膨張可能バルーンなどの拡張可能部材でよい。この後者の変形例の他、心供給システムは、有利には組織の周方向領域に膨張可能バルーンが係合したときにこの組織の周方向領域に上記物質が供給されるようになされることができる。
【００４３】
別の形態によれば、心供給システムは、接触部材と協働する複数の針を更に含む。心供給システムは更に、パターン化された組織領域内にかつパターン化された組織領域に実質的に沿って複数の針を送出し、その針を介して実質的に上記部位のパターン化された組織領域内にかつパターン化された組織領域に沿って上記線維芽細胞を注入するようになされている。
【００４４】
本明細書の別の部分に記載されている本発明の様々な細胞療法の態様による線維芽細胞を使用して更に様々な態様及び形態が考えられることが理解され、あるいは、当業者により必要に応じて考えられるように、これら本発明の態様の様々な形態の別の実施形態が考えられ、又はそのような形態の他の部分に記載されている実施形態の変形例が考えられる。
【００４５】
例えばそのような１つの別の形態は、絶縁体として患者の心臓のある領域に線維芽細胞を導入し、それによって、心不整脈を治療するのに十分な伝導ブロックを生成することを含む。
【００４６】
そのような形態の一実施形態によれば、線維芽細胞は自己由来のものである。この実施形態の１つの変形例によれば、自己由来線維芽細胞を、患者の皮膚の生検材料から得て、増幅し、注入しかつ／又はグラフト化する。この実施形態の別の１つの変形例では、そのような線維芽細胞を患者から除去し、心臓の所望の領域に供給されるようになされた手法で調製する。この変形例の別の特徴は、そのような製剤を適切な供給カテーテルに接続することを含む。
【００４７】
別の実施形態によれば、線維芽細胞は、患者の肺静脈中の１つ又は複数の不整脈病巣を電気的に隔離するようになされた手法で供給する。
【００４８】
別の実施形態によれば、線維芽細胞は、心房性細動を治療するようになされた手法で供給する。
【００４９】
別の実施形態によれば、自己由来線維芽細胞を患者の肺静脈に関連した部位に供給して、僧帽環からの包囲隔離領域を生成し、それによって、肺静脈と心房及び／又は心耳との間の電気的／機械的伝導を絶縁しかつ低減しかつ／又はブロックする。
【００５０】
この実施形態の非常に有益な１つの変形例によれば、線維芽細胞は、肺静脈が心房から延びる部位の周方向の組織領域内にかつそのような領域に実質的に沿って供給されるが、この部位は例えば、心房が肺静脈へと移行する漏斗領域である肺静脈口にあり、又は心組織が肺静脈内に延びる領域に沿った場所であり、又は心房壁に沿った場所及び肺静脈口の直ぐそばを取り囲む場所でよい。
【００５１】
別の実施形態は、自己由来線維芽細胞を患者の肺静脈内に置いて、心房及び／又は心耳と肺静脈との間の電気伝導を妨げ、それによって洞律動を回復させ、心房性細動の発生を低減し、無くし、又は予防することを含む。
【００５２】
したがって１つの有益な変形例によるこの実施形態は、供給用のそのような線維芽細胞の製剤を、この線維芽細胞を供給することによって記述した結果が得られるようになされた肺静脈供給カテーテルに接続することを含む。
【００５３】
この線維芽細胞治療法の別の実施形態は、自己由来線維芽細胞を患者の肺静脈に導入して、心房と肺静脈との間の電気伝導を妨げることにより、心房性細動を低減させ、無くし、又は予防することを含む。
【００５４】
したがって本発明の線維芽細胞の形態及び実施形態のいくつかの別の目的は、患者の肺静脈を心房及び／又は心耳から隔離して、洞律動を回復させかつ／又は心房性細動の発生を低減させ又は無くすために、例えばマイクロ波や熱、ＲＦ、超音波、レーザエネルギー送出療法などの焼灼療法、あるいはアルコール焼灼などの化学的焼灼に代えて、自己由来線維芽細胞を導入する方法を提供することである。
【００５５】
線維芽細胞治療法の別の実施形態は、絶縁体として変性自己由来線維芽細胞を不整脈惹起性病巣に導入し、それにより、心房性細動の治療に向けて不整脈惹起生病巣を電気的に隔離することを含む。
【００５６】
この線維芽細胞治療形態の別の実施形態は、変性自己由来線維芽細胞を患者の肺動脈に導入して、僧帽環からの包囲隔離領域を生成し、それによって、肺静脈と心房及び／又は心耳との間の電気的／機械的伝導を絶縁し、低減し、かつ／又はブロックすることを含む。この実施形態の別の１つの変形例では、変性自己由来線維芽細胞を注入する。
【００５７】
線維芽細胞治療形態の別の実施形態は、変性自己由来線維芽細胞を患者の肺静脈に導入して、心房及び／又は心耳と肺静脈との間の電気伝導を妨げ、それによって洞律動を実質的に回復させ、又は心房性細動の発生を少なくとも低下させることを含む。この実施形態の１つの有益な変形例では、自己由来線維芽細胞を、患者の皮膚の生検材料から得て、増幅し、注入し、かつ／又はグラフト化することができる。
【００５８】
更に別の線維芽細胞療法の実施形態は、変性自己由来線維芽細胞を患者の肺静脈に導入して、心房と肺静脈との間の電気伝導を妨げ、それにより心房性細動を低減し又は無くすことを含む。非常に有益な変形例では、自己由来線維芽細胞を患者の心臓の生検材料から得て、増幅し、注入し、かつ／又はグラフト化する。
【００５９】
本発明の線維芽細胞治療形態のいくつかの別の目的は、患者の肺静脈を心房及び／又は心耳から隔離し、洞律動を回復させ、かつ／又は心房性細動の発生を低減し又は無くすために、マイクロ波、熱、ＲＦ、超音波、又はレーザエネルギーに代えて自己由来線維芽細胞を導入する方法を提供することである。
【００６０】
別の線維芽細胞の実施形態は、針注入システムを使用して、自己由来線維芽細胞を不整脈惹起性病巣に供給し、その病巣を電気的に隔離することによって、心室性細動又は心房性細動あるいは頻拍性不整脈をもたらす不整脈惹起性伝導経路を減少させ又は無くす方法を含む。
【００６１】
本明細書に記載される様々な態様の別の形態は、経皮経管的供給手法を使用するなど特定の供給システム及び方法を企図しているが、その他の変形例では、その他のより直接的な外科手法を使用することができ、特定の変形例では、経胸郭的低侵襲性システム及び方法を使用することができる。供給は、他の適切な装置及び方法の変形例によれば、それぞれ、心室腔を介して心内的に、又は心外膜から、又は経脈管的に（例えば冠状脈洞又は中隔穿孔器を介して）行うことができる。
【００６２】
本発明の別の態様、形態、実施形態、変形例、及び特徴は、明細書の以下の部分、すなわち詳細な説明が、本発明の好ましい実施形態に限定されることなくそのような好ましい実施形態を完全に開示することを目的としている部分で明らかにされよう。
【００６３】
本発明は、単なる例示を目的とする以下の図面を参照することによって、より十分に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
例示を目的として図面をより詳細に参照すると、本発明は、図１から図１６Ｂまでに一般的に示されるシステム及び方法に具体化される。本明細書に開示される基本的概念から逸脱することなく、この装置は、構成に関してまた部品の詳細に関して様々でよく、方法は、特定のステップ及び順序に関して様々でよいことが理解されよう。
【００６５】
図１は、物質供給源１０及び供給カテーテル２０を含んだ心臓治療システム１を提供する本発明の一実施形態を示す。供給カテーテル２０は、例えば図２に示すように、物質供給源１０に接続するようにかつ物質１５を患者の心臓のある領域に供給するようになされている。より具体的には、この実施形態によれば、供給カテーテル２０は、近位端部２４と、遠位端部２８と、近位及び遠位端部２４、２８に沿ってそれぞれ位置付けられた近位口３４と遠位口３８の間を延びる管腔３２とを持つ、細長い本体２２を有する。近位口３４は、物質供給源１０の接続器（図示せず）に接続するようになされた近位接続器３６を含む。
【００６６】
供給カテーテル２０は、カテーテル２０の遠位先端２９から出て組織内に延び、更にそのような組織内に供給源１０から物質１５を供給するようになされた針４０を含む。針４０は、カテーテル２０に対して固定することができ、又は有益な変形例では図１の軸方向の参照矢印によって示されるように、例えば軸方向に沿って移動可能である。
【００６７】
供給カテーテル２０及び針４０のアセンブリは、非常に単純化した形態において、標的組織への薬剤として物質１５を供給するための供給管腔４６をそれ自体が更に含んでいる針４０を、滑動可能に収容する、単一の管腔３２を有するカテーテル本体２０用の単一の管腔シャフトを単に含むことができる。この配置構成を、例えば図２Ａにおいて断面で示す。あるいは、下記の通り図２Ｂ〜Ｃにおいて様々に示されるように、多管腔設計のものを組み込むことができる。
【００６８】
図２Ｂは、針４０がカテーテル管腔３２内に存在しており更に追加の管腔５０及び６０もカテーテル２０に設けられている多管腔設計の断面を示す。これら追加の管腔は、特定の要求に応じて様々に異なる機能を持つことができる。
【００６９】
図２Ｃに示される特定の変形例では、管腔５０がプルワイヤ５６を収容し、一方、管腔６０及び７０はリードワイヤ６６及び７６を収容する。プルワイヤ５６は、近位端部２４に沿って先端２９の第１の固定点とアクチュエータ（図示せず）との間を延び、したがって身体の外部からこのプルワイヤを軸方向に操作できるようになされ、それによって遠位端部２８を生体内で撓ませることができる。可撓性の先端設計では、カテーテルシャフトのデザインやシャフト構造用に選択された材料の柔軟性など、その他のある特定の材料特性が一般に考慮され、またその他様々な代わりの撓み又はその他の操作設計又は技法も企図される。例えばプルワイヤではなくプッシュワイヤを使用することができ、あるいはポリマーフィラメント又はファイバやねじれ部材など、ワイヤ以外の部材を使用することができる。図示されていない別の代替の設計では、離れた位置から生体内での位置付けを行うためのレールとして、ガイドワイヤを覆って作動するガイドワイヤトラッキング部材が設けられる。
【００７０】
リードワイヤ６６及び７６は、先端２９に設けられ又はそうでない場合には遠位端部２８に沿って設けられるようなマッピング電極と、マッピングモニタリングアセンブリに接続するようになされた近位電気接続器との間を延び、それによって、伝導ブロックが形成されるよう物質を注入する位置を決定するためのカテーテル２０を備えた総合マッピングシステムが提供される。全体的なマッピング電極の構成又はそのような電極の組合せは、当業者による使用に適していると考えられる。更にマッピング電極は、Ｘ線による視覚化でＸ線を通さないと考えられる。このため、そのような視覚化に関しては、その他の放射線不透過先端マーカーを配置してもよく、あるいは、その他のマーカー又は視覚化技法、例えば超音波（例えば血管内、心臓内、経食道など）や磁気共鳴映像法（「ＭＲＩ」）、又はその他の適切な形態などを、当業者なら使用することができる。
【００７１】
針４０は、比較的真っ直ぐな鋭い先端の針など数多くの異なる形をとることができ、あるいは中空のスクリュ形状の針や、所望の部位で固着するのを助けるその他の機構にすることができることも考えられる。
【００７２】
更にカテーテル２０は、カテーテルの遠位端部２８の細長い本体の側壁に沿った場所など、先端２９以外の場所で、針４０の供給を行うように適合させることができる。更に、定められた長さに沿って伝導ブロックを形成するために、カテール２０の長さに沿うように複数の針を展開することができる。そのため、カテーテル２０に沿って異なる管腔を通して異なる口に送出するなど、同じ針を異なる場所で使用することができ、あるいは、複数の針を同時に又は逐次展開することができる。
【００７３】
物質供給源１０は、一般に、ある点に関しては心組織を実質的に焼灼せずに伝導ブロックを形成するようになされた物質の一例である線維芽細胞で、心組織構造に伝導ブロックを形成するようになされた注入可能な物質１５を含む。そのようなその他の物質の例には、細胞の細隙接合を横断する連絡を妨害し又はそのような接合を物理的に隔離するような、細胞間接合を妨げる細胞、ポリマー、又はその他の流体又は製剤が含まれ、ある特定の別の例では、コラーゲンやその前駆体又は類似体又は誘導体などのコラーゲン剤、あるいはコラーゲンを形成することのできる１つ又は複数の前駆体物質を含有した注射可能な物質が含まれる。
【００７４】
本発明のより具体的な形態は、筋原細胞や幹細胞、あるいは心細胞との十分な細隙接合をもたらして所望の伝導ブロックを形成するようなその他の細胞などのその他の細胞型の代わりに線維芽細胞を使用する。他の細胞供給に関しては、患者自身の細胞（例えば自己由来）から培養することができ、又は調節された細胞培養から得られたような身体とは無関係のものでよい。
【００７５】
心筋修復のために骨格筋原細胞又はその他の細胞型の移植を利用する組織工学的技術は、例えば正常な心筋及び損傷した心筋において骨格筋原細胞が生き残りかつ収縮筋原線維を形成することが実証されたことから、注目されつつある。しかし、心筋修復の重点は心筋の収縮性保存に焦点に当てられており、組織工学が心臓の収縮又は不整脈惹起性に及ぼす影響についてはほとんど注目されていなかった。
【００７６】
伝導ブロックが得られるように選択された、送出される生細胞物質として「線維芽細胞」を使用する、本明細書に記載するある特定のシステム及び方法によれば、筋原細胞の使用も含めた従来技術の細胞療法の試みでは、これまで正常な心組織構造内に移植したときに不整脈を生み出すことが観察されてきた。このような観察結果は、移植された細胞と既存の心組織との間の細隙接合欠陥が原因で、正常な伝導経路がブロックされることにより生じると考えられている。これは、細胞療法によって収縮性及び伝導を増大させる従来技術の試みに起因した問題と見なされている。
【００７７】
対照的に、本発明による線維芽細胞移植を使用した場合、実際に以前観察された結果とは反対の結果が得られるように、すなわち限局化された細胞伝導ブロックによって不整脈を治癒させるという結果が得られるように積極的な手法により伝導ブロックの効果に焦点を当てるため、上述の細胞は、非常に限局化した手法によって、不整脈経路に沿った部位に又は不整脈の限局的な源に供給するように適合される。
【００７８】
線維芽細胞は、細胞療法を介して伝導ブロックを生成するための非常に有益な形態であると考えられるタイプの細胞である。ある特定の有益な点で、線維芽細胞は、骨格筋原細胞のような細胞の増殖から成熟までの移行段階を経ない。したがって線維芽細胞は、骨格筋に比べてより均質な興奮パターンを有する。線維芽細胞の電気生理学的性質は、１つの線維芽細胞から次の線維芽細胞までかなり一貫しており、伝導をブロックするのに有効であると考えられる。したがって、例えばＶＴをブロックするのに線維芽細胞を使用する例示的な一実施形態では、バッチ／注入ごとに非常に類似した応答を予測することができる。
【００７９】
したがって、本明細書に記載される非常に有益な実施形態によれば、本発明は、線維芽細胞移植を使用して心伝導障害を治療するシステム及び方法を提供する。ある特定の非常に有益な実施形態では、線維芽細胞は、治療する患者の皮膚サンプルから得られ、その後適切に調製されて（例えば培養／調製キットで）心組織構造内の部位に移植され、それによって、不整脈経路に沿った心組織伝導が遅延されるようになり、あるいは心房性細動や心室性頻拍及び／又は心室性不整脈、ＣＨＦなどの心臓の伝導障害を治療する代替の伝導経路が生成される。
【００８０】
したがって、この有益な実施形態による本発明は、患者自身の身体から得た線維芽細胞を使用し、その細胞を心臓の伝導異常領域に移植する。線維芽細胞は、瘢痕の低酸素環境（典型的な場合心臓の伝導異常はＡＭＩからの瘢痕組織と正常な心組織との間の前縁で生じる）で生存し増殖することのできる細胞であり、心臓の伝導経路をブロックし又は変更／再構築する能力を有し、あるいは線維芽細胞の電気機械的接続が変性線維芽細胞などを介して誘導された場合には、新たな経路を生成して、異常な伝導経路からの心臓の伝導を正常にする。
【００８１】
Ｙａｉｒ  Ｆｅｌｄ他の「Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｇｉｃａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｉｃ  Ｔｉｓｓｕｅ  ｂｙ  Ｔｒａｎｓｆｅｃｔｅｄ  Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇ  Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ：Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｓｔｒａｔｅｇｙ  ｔｏ  Ｍａｎｉｐｕｌａｔｅ  Ｅｘｉｔａｂｉｌｉｔｙ」、Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、２００２年１月２９日、第５２２〜５２９頁には、電圧感受性カリウムチャネルＫｖ１．３をトランスフェクトした線維芽細胞が、心筋細胞培養物の電気生理学的性質を変更できることが開示されている。線維芽細胞は、生体外で心筋細胞に電気的に接続することができ、それによって電気生理学的性質に変化が生じることも開示している。この参考文献の開示全体を、参照により本明細書に援用する。
【００８２】
したがって、本発明のある特定の実施形態によれば、患者自身の線維芽細胞を培養し、心臓内の伝導異常な特定領域に移植し、そこで細胞を増殖させ、ブロッキング剤として働かせることにより、伝導経路を再構築することができる。あるいは、他の実施形態では、既存の心筋細胞に電気機械的に接続するという線維芽細胞の能力によって伝導経路が正常化されるよう、心臓の瘢痕領域内への移植を介してそれらを利用するために、これらの線維芽細胞内で細隙接合タンパク質を生成することを含む方法が提供される。
【００８３】
本発明のある広範な態様は、一般に不整脈を治療するために伝導ブロックを生成する細胞療法を取り入れるが、より具体的なある形態は、独立して有益であるとも考えられる。例えばそのような特定の一形態では、ＡＦを治療するために自己由来線維芽細胞を使用する。線維芽細胞は、一般に組織損傷（すなわち皮膚の損傷、ＡＭＩ）に関連した細胞系であり、組織の治癒により瘢痕が生ずる。線維芽細胞の活性化は、損傷に応答して生じる。これらの現象により、正常な組織における対応する静止状態の細胞とは基本的に異なる生物学的機能を有する活性化表現型に、細胞型が移行する。これらの細胞表現型（協調的遺伝子発現から生じる）は、サイトカイン、増殖因子、及び下流の核標的によって調節される。創傷治癒の例と同様に、線維芽細胞は組織の修復及び再構築を対象とする。正常組織における静止状態の線維芽細胞は、主に、下記の参考文献：ＥＧＨＢＡＬＩ  Ｍ、ＣＺＡＪＡ  ＭＪ、ＺＥＹＤＥＬ  Ｍ他、「Ｃｏｌｌａｇｅｎ  ｃｈａｉｎ  ｍＲＮＡ  ｉｎ  ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｈｅａｒｔ  ｃｅｌｌｓ  ｆｒｏｍ  ｙｏｕｎｇ  ａｄｕｌｔ  ｒａｔｓ」、Ｊ  Ｍｏｌ  Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ  １９８８；２０：２６７〜２７６；及びＰＯＳＴＬＥＴＨＷＡＩＴＥ  Ａ、ＫＡＮＧ  Ａ、「Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ  ａｎｄ  ｍａｔｒｉｘ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ」；及びＧａｌｌｉｎ  Ｊ、Ｓｎｙｄｅｒｍａｎ  Ｒ（編）、「Ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ．Ｂａｓｉｃ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｓ」、１９９９、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ：Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ  Ｗｉｌｌｉａｍｓ＆Ｗｉｌｋｉｎｓの中の例に開示されるように、細胞外基質の定常状態代謝回転の原因である。これら参考文献の開示の全体を、参照により本明細書に援用する。
【００８４】
皮膚線維芽細胞は、例えばやはりその全体を参照により本明細書に援用する下記の参考文献：ＫＡＷＡＧＵＣＨＩＹ、ＨＡＲＡ  Ｍ、ＷＲＩＧＨＴ  ＴＭ、「Ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ  １  ａｌｐｈａ  ｆｒｏｍ  ｓｙｓｔｅｍｉｃ  ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ  ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ  ｉｎｄｕｃｅｓ  ＩＬ−６  ａｎｄ  ＰＤＧＦ−Ａ」、Ｊ  Ｃｌｉｎ  Ｉｎｖｅｓｔ、１９９９、１０３：１２５３〜１２６０に開示されるように、ＰＤＧＦへの移行を増強し、コラーゲンの蓄積及びＭＭＰ合成と、正味のコラーゲン蓄積を増大させる。このコラーゲン基質の形成は、線維芽細胞における細隙接合タンパク質の欠如と相俟って、心筋細胞からの電気機械的隔離をもたらす。ＭＩ既往患者の心筋において線維芽細胞の移行がある領域では、電気伝導が完全に失われていることが観察された。
【００８５】
したがって線維芽細胞は、異常伝導経路の不整脈惹起性病巣として存在する心筋領域で、電気的絶縁をもたらしかつ／又は電気伝導を低下させるのに利用（及び増殖）することができる細胞である。
【００８６】
線維芽細胞は、分離され、培養により増殖され、更に伝導を低下させること、不整脈経路を隔離すること、又は肺静脈、心房、及び心室と心耳を含めた心血管における不整脈惹起性病巣を隔離することが求められている心臓の領域に導入された（ポリマー担体又はバックボーンの注入、グラフト供給、グラフト化を介して）、身体の数多くの組織（肺、心臓、皮膚）からの生検を行うことができる。
【００８７】
本発明の実施形態の様々な態様による、心不整脈を治療するための細胞療法は、心組織構造内、より具体的には心房に関連した構造であるが、心組織が存在することのできるその他の部位（例えば肺静脈）も含めた構造内に、伝導ブロックを生成するための、非焼灼性手段の非常に有益な例示的な実施例と考えられる。この態様は、特に心焼灼を用いるなどして心伝導ブロックを形成するその他従来の技法のその他の副作用及び欠点の多くをもたらすことなく、目的とする療法を提供する際に莫大な利益をもたらす。例えば高体温、したがってコラーゲンの収縮と、その他従来の焼灼エネルギー供給方式に対するその他かなりの瘢痕応答が、実質的に回避される。これは、例えば心房性細動を治療し又は予防するために、肺静脈が心房から延びている部位に又はその部位の周りに伝導ブロックを形成するような場合、閉塞を予防するのに特に有益である。
【００８８】
更に細胞療法は、一般に非常に限局化した手法で実現されるが、多くの焼灼技法では、目標とする部位での又は目標とする部位を超えた組織へのエネルギー供給及びそこからの衝撃の程度を制御することが難しい。例えば、数多くのＲＦエネルギー焼灼装置の技法を使用して経壁伝導ブロックを形成するのに必要な高温勾配に関連した炭化が回避される。別の点では、数多くの従来の焼灼技法を使用した場合、周囲組織への望ましくないエネルギーの散逸がしばしば観察されるが、このエネルギーの散逸も、本発明の実質的に非焼灼性である細胞療法システム及び方法を使用することにより回避される。
【００８９】
このように本発明は、心組織を実質的に焼灼することなく、線維芽細胞移植を介して心不整脈を治療するための伝導ブロックを設けることにより、十分な利益を提供する。
【００９０】
物質１５の実施形態には、上記実施例による物質を主として又は単独で含めることができ、あるいはこれらの物質の組合せを含めることができる。例えば線維芽細胞を含む物質１５の実施形態は、流体やその他の基質などのその他の物質を含んでよく、それによって、全体的な製剤における細胞は、特に供給カテーテル１０の供給管腔３２を通すなどして注入されるようになされた細胞媒質として提供される。有用であることが観察された特定の一実施例では、物質１５が、線維芽細胞を、フィブリングルー剤などのバイオポリマー剤と併せて含むことができるが、これ自体は、心臓内の所望の部位に細胞と共に供給されたときに伝導ブロックの形成を助けるフィブリングルーを形成するように混合された、２つの前駆体物質として提供されるものである。コラーゲン又はその製剤であって、コラーゲンの前駆体又は類似体又は誘導体を含めたものも、そのような組合せに有用と考えられる。
【００９１】
一般に本明細書で「ポリマー」は、複数の単位又は「量体（ｍｅｒｓ）」の鎖と定義される。例えばフィブリングルーは、重合したフィブリンモノマーを含有し、本明細書では更に、その成分が生物学的であることからバイオポリマーの例示的な実施例と見なす。キット内のトロンビンは、酵素によってフィブリノーゲンをフィブリンに切断する開始剤又は触媒である。次いでこのモノマーを重合してフィブリンゲル又はフィブリングルーにすることができる。本発明の様々な態様による、有用と考えられるフィブリングルーの更により詳細な例が、以下の参考文献に開示されている：Ｓｉｅｒｒａ，ＤＨ、「Ｆｉｂｒｉｎ  ｓｅａｌａｎｔ  ａｄｈｅｓｉｖｅ  ｓｙｓｔｅｍｓ：ａ  ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅｉｒ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｍａｔｅｒｉａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．」Ｊ  Ｂｉｏｍａｔｅｒ  Ａｐｐｌ．１９９３；７：３０９〜５２。この参考文献の開示の全体を、参照により本明細書に援用する。
【００９２】
更に有益な組合せによれば、線維芽細胞の製剤及び第２の非生体物質は、いずれも心組織構造に供給されて、そこに伝導ブロックを形成する。更により詳細な一実施形態では、非生体物質は、伝導ブロックが形成される部位に供給された線維芽細胞の保持率を高めるようになされている。別の点で、非生体物質は、注入領域内の細胞間の細隙接合に介入するなどして、伝導ブロックの形成に更に寄与するようになされている。そのような線維芽細胞療法との組合せで著しい利益をもたらす物質の１つの特定の例は、フィブリングルーである。より具体的には、フィブリングルーは、以下の実施例の１つを参照することにより明らかにされるように、心臓の梗塞領域のような損傷した心構造を治療するために心組織内に注入される筋原細胞などの細胞の保持率を、高めることが観察された。
【００９３】
心不整脈の治療のために線維芽細胞供給と組み合わせてフィブリングルーを使用する著しい利益にもかかわらず、そのような組合せにおいて同様の有益な効果を発揮するその他の適切な代替物質も考えられ、例えば、細胞間の細隙接合に十分に介入し又は別の方法で心組織構造内の細胞外基質に影響を与えて不整脈伝導が伝播するのを実質的にブロックするその他のポリマー又は分子骨格又は物質がある。更に、コラーゲン、その前駆体又は類似体又は誘導体が、フィブリングルーに加えて又はそれの代わりにこの目的にとって有用であると考えられる。
【００９４】
別の例示として、図３は、それぞれ別個の物質１１４、１１８の２つの供給源１１２、１１６に接続するようになされた供給カテーテル１２０を提供する本発明の別の実施形態を示す。この点に関し、そのような組合せは、「物質供給源」という表現が本明細書のどこかに記載されている場合に考慮され、したがって図３では組合せ物質供給源１１０として例示されている。この特定の実施形態で、２種類の物質１１４、１１８はフィブリングルーを形成する２種類の前駆体物質であり、したがって、これらを後で混合する別個の前駆体物質としての供給、又はフィブリングルーとして混合した組合せの形としての供給は、フィブリングルー「剤（又は薬剤）」とみなす。このため、この用途における「剤」は、最終的に得られたものを意味するものであり、あるいは、結果として生じる物質に至るまでの前駆体物質成分の必要な組合せを意味するものであるが、その他の点に関し、「剤」は、結果として生じる所望の物質そのものを含んでもよい。
【００９５】
したがって、図３に示されかつ図４及び５で更に参照されるシステム１００は、前駆体物質１１４、１１８を別々に体内に供給するようになされており、これらの物質は内部で混合され、混合形態のフィブリングルー１６０として、針１４０を通して遠位端部１２８の先端１２９からその先の組織へと供給される。この目的を実現するための、図５に示される例示的な針アセンブリ１４０は、別個の管腔１４４、１４８を介して駆体物質１１４、１１８をそれぞれ供給するが、これらの管腔は、針アセンブリ１４０に関係している混合管腔１５０へと集束し、そこでは図５の分解図に示されるように、注入フィブリングルーとして針１４０を介して注入される直前に、フィブリングルー１６０が形成される。
【００９６】
図３〜５の実施形態として示されるシステム１００のアセンブリ及び様々な構成要素は例示的なものとされ、２種類の前駆体物質を供給し混合して注入用媒体を形成する目的を達成するためには、その他の適切な置換例を使用することができる。例えばある状況では、これらの物質を、カテーテル１２０の遠位部に供給する前に混合することができ、例えば近位接続器１３６の混合チャンバで、又は供給カテーテル１２０に接続する前に混合することができる。このため、１つの接続器を、供給用に複数の物質供給源のそれぞれに接続するよう使用することができ、又は複数の近位接続器を使用することができる。
【００９７】
更に、供給される２種類の物質のそれぞれについて複数の供給装置を使用することができる。例えば図６は、カテーテル２２０の遠位端２２９が心組織２０２の基準領域に接触している状態の、システム２００の概略図を示す。この実施形態では、２本の個別の異なる針２４０、２５０を使用して、患者の身体の外側に位置付けられた２つの供給源２１２、２１６からやはり２種類の物質２１４、２１８をそれぞれ供給する。このように、２種類の前駆体物質は別々に組織２０２に供給され、そこで混合されて、組織構造内にフィブリングルー２６０を形成する。これは、離れた生体内組織部位に供給中、カテーテル２２０内のそれぞれの供給管腔の望ましくない詰まりを予防するという利益をもたらす。
【００９８】
この実施例の他、様々なその他の構造が、カテーテル２２０に関するような全体システム２００の一部を形成することが想定され、例えば、針２４０、２５０を組織２０２内に前進させるための、かつ／又は別の方法でその内部を通して物質２１４、２１８をそれぞれ注入するための、１つの共通のアクチュエータ又は複数の独立したアクチュエータでよいアクチュエータ（図示せず）が含まれる。
【００９９】
更に、上述のシステム１００及び２００は、２種類の前駆体物質の組合せを含んだフィブリングルー剤と共に使用した場合について例示している。しかし、そのようなシステムではその他の物質を代わりに使用することができ、そのようなシステムは、特定の物質を供給するために適切に変更を加えることができる。例えば、システム１００又は２００により、第２の物質と併せて線維芽細胞を供給することができる。更にそのような第２の物質は、それ自体がフィブリングルー又はその他のバイオポリマー剤でよく、更に複数の供給源及び供給管腔を例示することができる。
【０１００】
更に理解するために、図３〜４の実施形態を、下記の通り図６の実施形態と組み合わせることができる。図６の供給源２１２などの供給源は、供給される物質２１４として線維芽細胞を含むことができる。しかしこの実施形態の供給源２１６は、それ自体が、前駆体フィブリングルー剤物質である２つの別個の供給源を含んでよく、したがって図６の実施形態の針２５０は、図４の針１４０に関して示されたタイプのものでよい。
【０１０１】
本発明は、例えば図７Ａ〜Ｃを参照して以下に示される通り、心不整脈を治療するのに有用である。より具体的には、図７Ａは、心不整脈に関連するリエントラント伝導経路３０６（太い矢印で示す）に関係した梗塞域３０４を含む、心組織領域３０２を示す。図７Ｂに示すように、本発明のカテーテル３２０の遠位端部３２８を、リエントラント回路３０６に関連した部位で上記領域に送出する。これは例えば、遠位先端３２９に設けられたマッピング電極３３０を使用して、体外のカテーテル３２０の近位端部３２４に接続された外付けマッピング／モニタリングシステム３３６を介して行う。針３４０で上記部位の組織に孔をあけ、この針を使用して、やはり体外のカテーテル３２０の近位端部３２４に接続された供給源３１０から、非焼灼性伝導ブロック物質３１５を注入する。この非常に限局化された、リエントラント回路３０６を巡る上記部位への物質３１５の注入によれば、この回路が物質３１５によりブロックされ、その不整脈作用が低下し又は全体的に治療されて望ましい洞律動に回復する。
【０１０２】
また不整脈のそれぞれのタイプは、最も適切なそれぞれの抗不整脈療法を提供するために、解剖学的にまた機能的に、ある状況では特別に適合された細胞供給装置及び技法から利益が得られる独特の環境を提示すると考えられる。例えばある不整脈では、その異常な伝導を妨げブロックするために、精密に配置された伝導ブロックが必要である。そのような状況は、特別に適合された供給装置、及び供給される細胞の量などのその他の考えられる事項から、利益を得ることができる。
【０１０３】
そのような特定の適合例を示す非常に有益な実施形態の例示的な一実施例は、非焼灼性伝導ブロック物質を供給するための周方向パターンを提供し、以下の図８Ａ〜１１に示される実施形態を参照することにより様々に記述される。
【０１０４】
図８Ａに示すシステム４００は、その遠位端部４２８に拡張可能部材４３０を備えかつ体外の近位アクチュエータ４３４に接続された、供給カテーテル４２０を含む。より具体的には、図示される実施形態において拡張可能部材４３０は、カテーテル４２０を介して加圧流体供給源であるアクチュエータ４３４に接続された膨張可能バルーンである。図８Ａ及び図８Ｂにも示されるように、バルーン４３０の周方向のバンド４３６に沿って、複数の針４４０が設けられている。
【０１０５】
システム４００は特に、非焼灼性の周方向伝導ブロックを形成し、それによって心房性不整脈を治療するようになされており、更により具体的には、肺静脈が心房から延びている部位で、組織の周方向領域に周方向伝導ブロックを形成するようになされている。図９に示すように、そのような部位は一般に、心房４０２とそれぞれの肺静脈４０６との間の漏斗領域又は口４０４にあると考えられるが、そこに心組織が存在する限りは肺静脈壁そのものに沿った上方の部位にある場合もあり、また、心房の後壁に沿って肺静脈口の直ぐ近くを取り囲む組織領域を含むことも考えられる。これらの領域の全ては、一緒に１つの治療に含めることができ、したがって「肺静脈が心房から延びる部位」にあると考えることができ、又はそのような治療は、そのようなたった１つの場所に更に限局化することができ、その場合はなお「肺静脈が心房から延びる部位」を考えることができる。
【０１０６】
いずれにしてもそのような周方向伝導ブロックは、例えば円周内にあるような、組織の周方向領域の片側に位置する組織と、周方向ブロックの外側にあるような、他方の側にある組織との間の心伝導を、実質的に切り離すようになされている。他の例示に関し、図９に示される非常に有益な形態では、バルーン４３０が上記位置に据え付けられるようにかつ組織の周方向領域に孔をあける針４４０がその周方向領域に係合するようになされている。物質４１４を、十分な体積及び手法で針を通して注入することにより、これら注入物質は円周に沿って十分に注入されるようになり、それによって周方向伝導ブロックを形成することができる。
【０１０７】
そのような装置によって、かつ同様の手法によって形成された伝導ブロックは、絶対的ではなく又は完全ではない場合もあるが、それでも有益な結果が得られることが理解されよう。ある点に関しては、例えば心房から肺静脈の基底部内に延びることが観察された心組織の「指（ｆｉｎｇｅｒ）」を横切るように、そのような組織領域の一部を切開することが、その内部を通る不整脈伝導経路をブロックするのに十分であると考えられる。更に、これら注入物質同士が重なるようにするには針の適用範囲が不十分であるバルーン設計の場合、一部を１回又は複数回回転させて、周方向に、より良好な適用範囲及び重なりをもたらすことになる。前述の事項にもかかわらず、そのような肺静脈口の位置にある完全な又は実質的に完全な周方向伝導ブロックは、多くの場合に非常に有益な実施形態でありかつ最適な結果をもたらすと考えられる。事実、各肺静脈のそのような位置にそのような伝導ブロックを提供することによって、どの特定の血管にそのような不整脈の病巣源があるのかを明らかにするよう広範囲にわたりマッピングする必要なく、心房性細動を治療することができる。焼灼技法を使用するようなその他の手順については既に提示してきたが、本発明により焼灼の必要性を無くすことによって、そのような全ての肺静脈を必要とする経験的治療方式は実際に、ＡＦＩＢ患者の治療に適切な選択肢となる。
【０１０８】
図８Ａ〜９を参照することによりこれまで述べてきた装置について、様々に機能強化し又は変更を加えることができる。例えば、カテーテル４６０が、アクチュエータ４６４を操作することによって撓ませることのできるバルーン４６６を備えた遠位端部４６８を有する場合には、図１０に示される可撓性先端設計を使用することができる。この実施形態を実現するには、例えばプルワイヤ設計を用いることができる。図１１に示される別の実施形態では、カテーテル４７０が、ガイドワイヤ４８０に沿って動く内部管腔を介してガイドワイヤトラッキング機構を有し、その結果、遠位端部４７８及びバルーン４７６は、ガイドワイヤ４８０が据え付けられている肺静脈へと送出される。例えば、図１１の接続器４７４で概略的に示されるような止血弁を使用するガイドワイヤ接続の標準的な形態を使用することができる。
【０１０９】
図に示される本明細書の特定の例示的な実施形態の別の例示的な変形例では、そのような周方向のバンドを形成する多孔質膜の壁を通すなどして所望の物質を供給するために、針を他の形態のものに代えることができる。バルーン以外の装置、例えばケージなどの拡張可能部材や、所望の周方向ブロックを形成するために適切な寸法で構成することのできるループ形状の細長い部材など、その他の装置も同様に使用することができる。更に、周方向ブロック以外のブロックを作製することができ、それでもなお、以下に記載される目的の範囲から逸脱することなく利益を得ることができる。１つの点に関し、その他の伝導ブロックは、「メイズ（ｍａｚｅ）」法と同様に、また焼灼技術を使用する前述の技法と同様の技法を使用して行うことができる。
【０１１０】
本発明について、一般に心組織を実質的に焼灼することなく心臓に伝導ブロックを提供するいくつかの非常に有益な実施形態を参照しながら、本明細書に記述する。「実質的に焼灼することなく」、「実質的に非焼灼性」、又はこれと同様の重要な文言は、動作の主なメカニズムが組織の焼灼ではないこと、及び組織の大部分が物質供給部位で焼灼されないことを意味するものと理解されよう。しかし、組織に供給される任意の物質によって、それに若干起因する細胞死が生ずる可能性があることも考えられる。例えば注入圧力、又は針の穿刺そのものでさえ、一部の細胞を死滅させる原因である可能性があるが、そのような状態は、伝導ブロックを主として実現させるメカニズムではない。同様の点に関し、ある程度は、全ての物質が全ての細胞に対して何らかの毒性を有すると言える。しかし本明細書の物質は、そのような物質が供給されたときに実質的な焼灼を引き起こさない場合、心細胞に関して実質的に非焼灼性と見なされ、心細胞は一般に、そのような供給量にあるそのような物質の存在下で生き残ることができる。
【０１１１】
また本発明による細胞供給は、ある状況において、供給が行われる組織領域の当初の心細胞に実質的な細胞死又はその後のアポトーシスをもたらすことも考えられるが、そのような当初の細胞は移植細胞に代えられる。そのような状況の結果は、構造が組織として細胞のままであり、従来の焼灼技法により得られる瘢痕性損傷領域よりも好ましいと見なされるので、依然として有益である。
【０１１２】
更に、非焼灼性伝導ブロックに関する本発明の様々な態様によりもたらされた著しい利益にもかかわらず、別の実施形態では、例えば細胞又はフィブリングルー供給と、同時に又は逐次行われる焼灼との組合せなどによる焼灼形態を含んでもよい。
【０１１３】
ある限局性不整脈に関係した特定の要求に応じて、その他の特殊な器具を作製することができる。例えばいくつかの図に概略的に記載された様々な実施形態によって一般的に例示されたと見なされるように、接触部材は典型的な場合、例示的な心供給システム内に設けられ、それによって標的部位の組織に接触し、そこに必要とされる物質供給を行うことができる。当業者により図１〜７Ｂ又は１５によって概略的に例示されるように、ある場合には、ある特定の針又は「エンドホール（ｅｎｄ−ｈｏｌｅ）」注入供給カテーテルを使用して、一般には単一の場所に伝導ブロック物質を注入し、それによって、例えば肺静脈などにある不整脈病巣源の部位を、マッピングを介して発見した後に又はその発見と同時に絶縁することができる。そのような状況では、例えば、針又はエンドホール注入を行うカテーテルとマッピング電極とを組み合わせたものを使用することができる。例えば、スクリュシャンクに沿って複数の口を備えたスクリュ針などを使用する、より複雑なある「針」注入装置、あるいは本明細書に記載される、組織内で局所的に混合を行うことを目的とした複数の隣接する針を備えた針装置が開示されている（例えば図６）。それにもかかわらず、これらは一般に、意図される注入が心組織構造の壁に沿った１つの限局部位になされる限り、「ポイント（ｐｏｉｎｔ）」供給装置と見なされる。
【０１１４】
対照的に、図８Ａ〜１３Ｂの実施形態は、そのような針又はエンドホール装置により得られるような１回注入部位を超えるそれぞれの心組織構造（例えば壁）に沿った所定の組織パターンに沿って、そのような供給を有利に行うことができるような、当業者による概略図を示す。より具体的には、数多くの様々なタイプの不整脈を治療するのに必要な伝導ブロックを生み出すために、その不整脈に関連する部位で、組織の特定パターン化領域に沿って伝導ブロックを提供することがしばしば望まれる。このため、そのようなブロックを実現するのに望まれる供給カテーテルは、そのようなパターン化領域に沿って非焼灼性物質を供給するよう適切になされている。そのようなパターン化供給及びその結果生じる伝導ブロックは、一般に、寸法が様々な所定の幾何形状（例えば長さ、幅、弧を有する形状）をもたらし、例えば、成形可能であり例えば可撓性の、又は成形された細長い接触部材を介して、例えば線状の又は曲線状のような細長いものでよい。
【０１１５】
所望のパターンのその他の特定の例は、全体的なパターン化作用を実現するために、不連続にパターン化された複数の伝導ブロックを組み合わせることによって用いることができ、例えば、左心房後壁の肺静脈を取り囲む「ボックス（ｂｏｘ）」をもたらすような前述のコックスメイズ（Ｃｏｘ−Ｍａｚｅ）型などの複雑な病変パターンと同様のものがある（更に、例えばそのボックスから僧帽弁又は中隔などの伝導末端をもたらす別の心構造までの追加の伝導ブロックをしばしば含む）。その他の例には、例えば肺静脈基底部で使用されるような、本明細書に記載される実質的に周方向の伝導ブロックが含まれる（例えば図８Ａ〜１１）。
【０１１６】
更に、種々の不整脈経路に対する伝導ブロックを提供するために、異なる部位で同様のパターンを使用することができる。例えば肺静脈の隔離に使用される周方向パターンは、心耳を隔離するために使用してもよく、あるいは、心房を心室伝導から切り離すために弁の位置で又は弁に隣接して使用してもよい。これらの部位では、同様のパターンの伝導ブロックを実現するために同様の構造を使用することができるが、それぞれ固有の発作を誘発し又は解剖学的／寸法上の特徴を示す可能性のあるこれら種々の部位で上述のような働きを実現するには、様々な変形例が必要な場合もある。
【０１１７】
また、同様の目的を達成するために、その他の変更を加えることができることも理解されたい。例えば、ケージやバルーン、ねじ、針による固定具などの接触部材は、針あるいはその他の注入又は供給部材が供給カテーテルに沿ってある位置から接触部材に隣接する別の部位まで延びるように、供給アセンブリを所定位置に固定するのに使用することができる。別の点に関しては、接触部材が複数の針そのものを含むことができ、供給を行うためにパターン全体にわたり複数の針を間隔を空けて用いることができるが、それによって、供給部材をパターン全体に連続的に途切れることなく接触させる同等の手法の一例として、組織への注入及びその後の拡散又はその他の輸送メカニズムを可能にして細隙を閉じ、かつそのパターンを完成させることができることを理解されたい。言い換えれば、パターン化領域の組織に「接触」させるとは、特定の実施形態又は適用例に対して文脈上決定されると考えられ、ある状況では、実質的に連続して途切れることのない接触にすることができ、その他の場合には、解剖学的な又はより一般的な用途において重要ではないと見なされる中断部分を有してもよい。
【０１１８】
他の例示を目的として、本発明の様々な目的を達成するためにこの開示により変更することのできる供給装置及び方法のその他のより具体的な例は、以下の発行された米国特許文献の１つ又は複数に様々に開示されている：ＭｃＧｅｅ他の米国特許第５，７２２，４０３号；Ｓｗａｎｓｏｎ他の米国特許第５，７９７，９０３号；Ｆｌｅｉｓｈｍａｎの米国特許第５，８８５，２７８号；Ｓｗａｒｔｚ他の米国特許第５，９３８，６６０号；Ｌｅｓｈの米国特許第５，９７１，９８３号；Ｌｅｓｈの米国特許第６，０１２，４５７号；Ｌｅｓｈ他の米国特許第６，０２４，７４０号；Ｗｈａｙｎｅ他の米国特許第６，０７１，２７９号；Ｄｉｅｄｅｒｉｃｈ他の米国特許第６，１１７，１０１号；Ｌｅｓｈの米国特許第６，１６４，２８３号；Ｆｌｅｉｓｃｈｍａｎ他の米国特許第６，２１４，００２号；Ｓｗａｎｓｏｎ他の米国特許第６，２４１，７５４号；Ｌｅｓｈ他の米国特許第６，２４５，０６４号；Ｌｅｓｈ他の米国特許第６，２５４，５９９号；Ｌｅｓｈの米国特許第６，３０５，３７８号；Ｆｕｉｍａｏｎｏ他の米国特許第６，３７１，９５５号；Ｄｉｅｄｅｒｉｃｈ他の米国特許第６，３８３，１５１号；Ｌｅｓｈ他の米国特許第６，４１６，５１１号；Ｌｅｓｈの米国特許第６，４７１，６９７号；Ｍａｇｕｉｒｅ他の米国特許第６，５００，１７４号；Ｌｅｓｈの米国特許第６，５０２，５７６号；Ｍａｇｕｉｒｅ他の米国特許６，５１４，２４９号；Ｓｃｈａｅｒ他の米国特許第６，５２２，９３０号；Ｌａｎｇｂｅｒｇ他の米国特許第６，５２７，７６９号；Ｍａｇｕｉｒｅ他の米国特許第６，５４７，７８８号。これら参考文献の開示の全体を参照により本明細書に援用する。
【０１１９】
これらの参考文献が組織の焼灼に様々に関係する限り、伝導ブロックが目的とする部位及びパターンと治療としての用途、更に一般的な供給様式は、本発明の他の実施形態によれば非焼灼性伝導ブロック物質を供給し又は別の方法で心組織構造に細胞移植するために変更が加えられる範囲まで有用であると見なされる。例えば、焼灼装置が開示されている場合、焼灼電極やトランスデューサ、光学アセンブリなどの様々な関係する要素を、本明細書に記載されるタイプの物質を注入するのに適切な要素に代えることができる。焼灼アクチュエータなどのその他の関係する要素、例えば電源などは、注入可能な物質の適切な供給源に代えることができ、供給アセンブリの管腔構造も、そのような注入が行われるように適切に変更することができ、それによって電気リード線などを接続する従来技術の形態を代えることができる。更に、アルコールなどの焼灼性流体の供給を、そのような上記開示したシステム及び方法によって記述する範囲では、それに代えて本発明の更に別の実施形態による本明細書に記載される物質及び新規な方法を用いることができる。
【０１２０】
他の例示として、図１２Ａ〜Ｄ及び１３Ａ〜Ｂを参照すると、やはり図９〜１１で参照される上記実施形態により既に例示された肺静脈隔離を目的として、本発明によるパターン化伝導ブロックを提供するために、Ｌｅｓｈに発行された米国特許第６，０１２，４５７号のある実施形態にそのような変更を加えたものが示されている。
【０１２１】
より具体的には、図１２Ａ〜Ｄは、患者の心臓の左心房への供給管腔５０４を提供する経中隔シース５０２を介した経中隔法を使用するシステム５００を示している。供給カテーテル５１０は拡張性バルーン５１２を含むが、このバルーンは膨張装置５０６（例えば流体供給源）によって放射状に膨張した構成に調節されており、肺静脈が心房から延びる部位では、組織の周方向領域に係る作動長Ｌに沿って膨張した外形ＯＤを有する。周方向のバンド５１４は、作動長Ｌより短い幅ｗでバルーン５１２を取り囲み、図１２Ａに概略的に示す物質供給源５２０に接続するようになされている。周方向のバンド５１４は、伝導ブロックを形成する物質を供給するために、既に述べたように周方向に１列の針を持つことができ、又は多孔質にすることができる。
【０１２２】
図示される供給カテーテル５１０は、図１１に図示され記述される特定のガイドワイヤトラッキングタイプのものであり、この特定の例示的な変形例では、より具体的には「急速交換」又は「モノレール」タイプのものである。言い換えれば、主としてバルーンアセンブリ５１２を含むカテーテル５１０の遠位端部表面のガイドワイヤ５３０の表面を移動する管腔５１８が設けられている。図１２Ｂに示すように、管腔５１８は、バルーン５１２のそれぞれ反対側にある遠位口５１７と近位口５１９との間を延びている。伝導ブロックを形成するために、バルーン５１２を肺静脈部位に送出するレールとしてガイドワイヤ５３０を使用した後は、そのワイヤを引き出すことによって、図１２Ｃに示すように、バルーンが膨張している間は肺静脈から心房への血液潅流が得られる。
【０１２３】
その後、図示される他の変形例では、カテーテル５１０に沿って管腔５１８が近位方向に延び、それによってガイドワイヤ５３０がカテーテル５１０内を通って元に戻るよう移動し、例えば別の肺静脈が心房から延びている次の組織領域で伝導ブロックを形成するような、さらなる「オーバーザワイヤ（ｏｖｅｒ  ｔｈｅ  ｗｉｒｅ）」式の用途に用いられる。結果として生じる例示的な伝導ブロック５４０は、図１２Ｄの部分断面図で示されるように、周方向のバンド５１４に沿って供給された物質で形成される。このパターン化ブロック５４０は、伝導ブロックに関する完全な周方向パターンの例示であり、あるいは図示される周の一部のみの表面に弧を描くものでよい。図１２Ｄの他、ガイドワイヤ５３０は、望むなら心房から延びている場所で次の伝導ブロック処置のために次の肺静脈に延びることが更に示される。
【０１２４】
更に別の例示に関し、図１３Ａは、図１２Ａに示されるカテーテル５１０に変更を加えた形として供給カテーテル５５０を示しているが、これはある点に関し、周方向パターン上に物質を供給するために、より広い幅にわたる周方向のバンド５５２を有するバルーン５５２を備えている。これは、前述の変更例よりも大規模な伝導ブロック５４２（図１３Ｂ）を提供し、静脈口５６０と、肺静脈内の静脈口５６０上の組織の円周方向領域、及び静脈口５６０の直ぐそばを取り囲む静脈口５６０の他方の側の周方向領域も同様に覆っている。この場合も完全に周状でよく、又は特定の不整脈治療で望まれるように、その周の一部のみの表面で弧を描くものでもよい。あるいは、装置及び／又は方法に修正を加えることによって、不整脈の病巣を隔離し又は治療するのに十分なこれら領域のある領域のみに、周方向伝導ブロックを提供することができる。
【０１２５】
図１４Ａ〜Ｃを参照すると、更に別の例が示されているが、これらはそれぞれＬｅｓｈの米国特許第５，９７１，９８３号に開示されているあるシステム及び方法に変更を加えたものであり、左心房後壁、特に肺静脈に接続した領域を区分するために伝導ブロックセグメントの一体化ネットワークを形成する修正「コックスメイズ」式方法と同様の手順により、細長い、例えば実質的に線状又は曲線状の伝導ブロックを形成するための物質が供給される。
【０１２６】
より具体的には、物質供給源５２０は供給カテーテル６１０に接続されているが、このカテーテルは、経中隔供給シース５０２の管腔５０４内を経中隔的に送出されかつ２本のガイドワイヤ６３０、６３２に沿って送出されているもので、これは２つの隣接する肺静脈口６６０、６６２にガイドワイヤ６３０、６３２がそれぞれ係っておりかつこれら肺静脈口の間にカテーテル５１０が渡されるような手法でなされている。バルーン６１２は膨張源６０６に接続しているが、上記その他の実施形態とは対照的に、このバルーンは主として静脈口６６２上の肺静脈に係合させる固定具として機能し、物質を供給して伝導ブロックを形成する間は供給カテーテル６１０を所定位置に安定させる。既に示したように、バルーン６１２が膨張している間はガイドワイヤの管腔６１８を介して潅流を行うために、ガイドワイヤ６３２は、供給カテーテルをそれぞれの肺静脈に供給した後に引き出されることが示されている。しかし前述のように、そのような潅流能力はそれほど必要としなくてもよく、又は近位方向に引き出す必要なく管腔内を通してガイドワイヤ全体にわたり適切なものであってもよい。
【０１２７】
このアセンブリによれば、肺静脈口６６０、６６２の間を延びる細長いパターン化領域６１４は、そのパターンに沿って供給源５２０から本発明による物質を供給し、そこに伝導ブロックを形成するようになされている。領域６１４に沿って、例えばパターン化伝導ブロックが得られるように複数の間隔を空けた針注入器をどこに位置付けることができるかを概略的に示すバンドが示されている。その他の領域については、そのような図式的なバンドも含むことが示され、伝導ブロックを形成するために物質を供給するようになされていてもよい。
【０１２８】
肺静脈口６６０、６６２の間、及び静脈口６６０、６６４の間、及び静脈口６６２、６６６の間に伝導ブロックを形成した後の、修正「メイズ」型の伝導ブロックパターンを形成するより進歩的な形態を図１４Ｂに示す。下位左静脈口６６６と、非伝導構造の末端を示す僧帽弁環との間には別の伝導ブロックが示されており、通常なら肺静脈の周りの円形リエントラント経路を介して心房内に生じる可能性のある催不整脈の影響に対してループを閉じている。図１４Ｂは更に、陰影によって、冠静脈洞を介した物質の供給、すなわち本発明の別の変形例による経血管供給形態及び装置の例示的形態を示している。図１４Ｂの静脈口６６３内に概略的に示されるように、冠静脈洞供給カテーテルの位置決めを支援するのに使用することができる基準装置を、肺静脈内に配置することができる。いずれにしても、図１４Ｃに、伝導ブロックに関する別の変更を加えた全体的パターンを示すが、これは、本発明が意図する範囲から逸脱することなく、説明を簡略化するために本明細書に具体的に開示したものよりも数多くの様々な特定の形態に形成することができるものである。
【０１２９】
特定の要求を満たすためにこのように特殊化した器具及び技法から得られるかなりの利益にもかかわらず、非焼灼性伝導ブロックを形成するためのそのような特定の適応例、あるいは不整脈を治療し又は予防するために別の方法で実施される細胞療法は、本発明の様々な広範にわたる形態を限定しようとするものではない。
【０１３０】
下記の事項は、実施した実験のある特定の実施例の概要であり、上記本発明の概要及び実施形態を参照することにより、かつ図面を総体的に参照することにより記述される本発明の、様々な態様のさらなる理解のために示すものである。
【実施例１】
【０１３１】
心筋に移植された骨格筋細胞により首尾良く行われる心拍伝播に関する連関要件は、移植した筋細胞が心筋内で電気的衝撃を伝播することができるかどうかを決定するために、下記の通りコンピュータモデリングによって決定した。
【０１３２】
この実施例による方法はコンピュータモデリングを使用し、骨格筋細胞及び混合骨格筋細胞及び心室筋細胞の理論上のストランドを構成した。心室細胞は、動的Ｌｕｏ  Ｒｕｄｙ心室細胞形成を応用したものであった。
【０１３３】
このコンピュータモデリング調査による結果は下記の通りであった。混合ストランドモデルでは、心臓−骨格筋連関要件が心臓−心臓要件に類似している。対照的に、骨格筋−心臓伝播は、高度の接続に対する要求に一致して３００ｎＳで行われなかった。これらの結果によれば、細胞間の連関が低下する状態では、移植した骨格筋細胞とこれに隣接する心筋との間の伝達に著しい低下が生じると見られる。このような作用は、正常な洞律動の心臓を治療する場合に正常な伝導伝播が取り除かれる可能性があるので、非常に有害な結果になる危険性を示すことが観察された。
【０１３４】
しかし本発明は、リエントラント不整脈経路など伝導が不規則な心細胞領域に、そのような移植骨格筋細胞を限局的に使用しようとするものである。この独自の設定及び使用環境では、そのような不整脈経路に沿って心組織内にこのタイプの又は類似するタイプの細胞を注入することから生じた伝導の伝達低下が、このような関係する不整脈をブロックし、したがってこの不整脈を治療する強力な形態になる。
【実施例２】
【０１３５】
心筋への骨格筋移植の電気生理学的結果を評価するため、ｉｎ  ｖｉｖｏモデルを使用することにより心伝導を評価した。心伝導系の特定領域に遺伝子が移動する可能性については、すでに実証されている（Ｌｅｅ他、１１９８  ＰＡＣＥ  ２１−ｌｌ；６０６；Ｇａｌｌｉｎｇｈｏｕｓｅ他、１９９６年１１月  Ａｍ  Ｈｅａｒｔ  Ａｓｓｏｃ．；米国特許第６，０５９，７２６号）。例えば、ネズミ及びブタのＡＶ結節における組換えβガラクトシダーゼの非常に効率的で特に局所的な発現が、記載されている。ＡＶ結節性注入の正確さ及び再現性は、ラットにおけるＡＶブロックの生成によって確認されている（Ｌｅｅ他、１９９８、Ｊ  Ａｐｐｌ  Ｐｈｙｓｉｏｌ．８５（２）：７５８〜７６３）。心房と心室との間の電気伝達に冠する電気絶縁コンジットとして、ＡＶ伝導軸は、心臓の電気生理学的調査に向けた戦略的位置にある。
【０１３６】
伝導に対する骨格筋移植の影響を観察するため、特にＡＶ結節の電気生理学的性質に関しては、ＡＶ結節注入のラットモデルを利用した（Ｌｅｅ他、１９９８、Ｊ  Ａｐｐｌ  Ｐｈｙｓｉｏｌ．８５（２）：７５８〜７６３）。動物を化学的に除神経し（自律神経系の影響を阻害するためにアトロピン及びプロプラノロールを使用して）、右心房の過度のペーシング及び心房によってプログラミングされた余分な刺激について、注入前及び犠牲と同時に調査した。表面ＥＣＧ  ＰＲ間隔を、ＡＶ結節性ブロックサイクル長（ＡＶＢＣＬ）（ＡＶ伝導が順次長くなり、伝導が行われなくなる速度）及び有効不応期（ＥＲＰ）（心房の余分な刺激がＡＶ結節を通して伝導されなくなる連関間隔）と共に測定した。単回注入分の骨格筋原細胞（１×１０5、１５ｕｌ）又は賦形剤をラット（ｎ＝８）のＡＶＮに注入した。
【０１３７】
ＡＶ注入の電気生理学的性質は、骨格筋原細胞を移植した動物において著しく変化していた。対照動物に比べ、骨格筋原細胞を注入したラットでは、ウェンケバッハサイクル長における有意な変化（７０．０±４．４対５７．０±５．０ミリ秒；ｐ＜０．０１）及びＡＶ結節性不応期における有意な変化（１１３．８±５．６対８７．０±６．２ミリ秒；ｐ＜０．００５）が記録された。ＡＶＮの組織学的試験では、ＡＶＮの約１０％で炎症が最小限に抑えられ又は炎症が無いことが明らかにされた。組織学的にＡＶ伝導軸は、賦形剤を注入した対照では正常であるように見えた。興味深いことに、ＰＲ間隔は著しく変化しておらず、これは、心伝導性に対して表面ＥＫＧマーカーが非感受性であることを反映している。
【０１３８】
これらの結果は、移植した骨格筋原細胞（少量のＡＶＮを含む場合であっても）が心伝導を変化させ、伝導が遅く又は伝導がブロックされる領域に至るというさらなる証拠を示している。したがって骨格筋原細胞は、筋管に分化し、細隙接合を形成する能力を失うので、電気的衝撃を伝播させる能力が低下する。
【０１３９】
そのような電気的衝撃の伝播が、例えばこの調査で実証されたように細隙接合の損失によって失われることは、伝導性及び／又は収縮性を増大させることにより細胞療法を介して損傷した心組織を治療するという所望の結果に対して不利な結果を招くことが、既に示されている。特に、既に仮定したＡＶ結節の治療に関しては、伝導ブロックが形成される程度まで電気伝播を低下させることが望ましい結果であるとはこれまでに示されていない。
【０１４０】
しかし本発明は、そのような移植骨格筋細胞を、リエントラント不整脈経路などの伝導が不規則な心細胞内で限局的に使用するものである。この独自の設定及び使用環境では、そのような不整脈経路に沿って心組織内にこのタイプの又は類似するタイプの細胞を注入することから生じた伝導の伝達低下が、このような関係する不整脈をブロックし、したがってこの不整脈を治療する強力な形態になる。
【実施例３】
【０１４１】
この調査では、抗不整脈の効果を観察するために、不整脈動物の心筋に移植する細胞療法の試験形態として、骨格筋を選択した。
【０１４２】
この調査により使用される物質及び方法は、下記の通りであった。２〜５日齢のＳｐｒａｇｕｅ  Ｄａｗｌｅｙ（ＳＤ）新生ラットから、酵素的分散によって前述のように新生骨格筋原細胞を分離し、前述のように培養した（Ｒａｎｄｏ，Ｔ．及びＢｌａｕ，Ｈ．Ｍ．（１９９４）、Ｊ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．１２５、１２７５〜１２８７）。分離した後、細胞を、増殖培地（ＧＭ）（８０％Ｆ−１０培地（ＧＩＢＣＯ  ＢＲＬ）、２０％ＦＢＳ（ＨｙＣｌｏｎｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）、ペニシリンＧ  １００Ｕ／ｍｌ、及びストレプトマイシン１００ｕｇ／ｍｌ、ｂＦＧＦ  ２．５ｎｇ／ｍｌ（ヒト、Ｐｒｏｍｅｇａ  Ｃｏｒｐ））で培養した。骨格筋原細胞を、移植に使用するまで、加湿した９５％の空気及び５％のＣＯ2中でＧＭ培地中に維持した。
【０１４３】
上記複数のＳＤラットを３０分間にわたり左冠状動脈閉塞状態にし、更に２時間、再潅流状態にした。心筋梗塞（ＭＩ）発生後１週間が過ぎたときに、ラットを２つのグループに分けた。グループ１（ｎ＝７）には賦形剤対照（０．５％ＢＳＡを含むＰＢＳ）を２回注射し（２５ｕｌ／注射）、グループ２（ｎ＝５）にはラット骨格筋原細胞を２回注射した（２５ｕｌ／注射）（細胞総量：５×１０6）。第３のグループの動物（グループ３）を加えた。グループ３の動物には、ＭＩを発生させずに骨格筋細胞（１．５×１０6）の移植を行った。動物は生存していた。ＭＩ／細胞注射後５〜６週間が過ぎたときに、プログラムされた心室性刺激をラットに与え、心室性細動閾値を試験した。ペーシングプロトコル終了後、組織学的調査のためラットの心臓を摘出した。
【０１４４】
この特定の例示的な実験で、本発明者等は、心臓を直接視できる開胸術を介し、１回の注射で細胞を注入するために３０ゲージ針を使用する。注入の部位は先の調査結果に基づき、別のグループの動物については３０分間にわたり左冠状動脈閉塞状態にし、更に２時間再潅流状態にした。５〜６週間後、これらの動物を犠牲にし、心臓を分離し、ランゲンドルフ製剤中で潅流した。光学的マッピングを行ったが、心室性頻拍の誘発後にリエントリー回路が示された。したがってこの調査において、細胞注入の部位は、そのようなリエントリー回路を妨げる境界域が含まれるように選択した。
【０１４５】
犠牲にする前、右心室にペーシング電極を当てることによって、心室性プログラム刺激を与えた。ペーシングプロトコルは、８拍動一連（サイクル長１４０ｍｓ）の最大で３回の期外刺激にて右心室をペーシングすることからなるものであった。持続性の心室性頻拍（ＶＴ）は、１０秒よりも長く持続しかつ洞律動の電気除細動を必要とするＶＴと定義した。非持続性ＶＴ（ＮＳＶＴ）は、継続が１０秒未満であり自ら制限を課すものと定義した。
【０１４６】
心室性細動閾値（ＶＦＴ）は、右心室にペーシング電極を置くことによって得られた。連射ペーシング（５０／秒、２秒間）を加え、その度、刺激装置（モデルＤＴＵ、Ｂｌｏｏｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，ＬＴＤ、Ｒｅａｄｉｎｇ、ＰＡ）を使用して０．１ｍＡずつ増強した。右心室の３つの部分からのＶＦの平均閾値を、ＶＦを誘発する電気強度として使用した。
【０１４７】
被験体の観察により、表１及び２に示す以下の結果が得られた。
【０１４８】
【表１】
2005538945.tif 000003
【０１４９】
【表２】
2005538945.tif 000004
【０１５０】
伝導ブロックは、推論により、リエントリーパターン及び持続性ＶＴを予防する細胞供給を示す光学マッピング調査として観察された。
【０１５１】
前述の観察事項及びこの調査の結果によれば、心室壁組織への骨格筋原細胞の移植によって、細胞療法を受ける全ての被験体の持続性ＶＴが完全に予防される。別の点に関しては、骨格筋原細胞の移植によって、未処理の心筋に対し、ＶＦを誘発させるのに必要なエネルギーの量が増加する。したがって、心室壁の心組織に筋原細胞を移植することにより、強力な抗不整脈作用がそのような組織に得られる。更に、リエントリー回路に関連した領域に筋原細胞を注入することによって、伝導ブロックに起因し得る抗不整脈作用が示された。
【０１５２】
前述の調査に関係する観察、結果、及び結論は、一般に不整脈を予防し治療するための、より具体的には組織を焼灼することなく伝導ブロックを生成するための、強力な薬剤としての細胞療法の例示的なものと見なされる。骨格筋原細胞は、選択された試験サンプルとして使用し、この調査に示されるように本発明による非常に有益な形態と見なされる。しかし上述のような筋原細胞の使用は、心組織構造内へのその細胞の導入が不整脈伝導経路に十分介入して洞律動に対する全体的な影響を低減させるのに十分な伝達のブロックを生成し又は遅くする、細胞の種類の例示と見なされる。そのような種類には、例えば幹細胞や線維芽細胞など、心不整脈の同様の療法又は予防をもたらすのに適切なその他の置換タイプの細胞が含まれる。したがって特に、供給される細胞の活性を変化させるなどして主に心伝導を増大させる前述の細胞療法の開示に関し、本発明は、心室に関連する組織の不整脈伝導をブロックするようになされた細胞療法を広く包含すると見なすべきである。
【０１５３】
更に、そのような抗不整脈作用を観察するために、心室性不整脈を、選択された試験環境として使用した。したがって、心室性不整脈、特に心室性細動及び頻拍を治療する非常に有益な方法が示され、これらは本発明の有益な態様と見なされる。しかしそのような使用は、一般に不整脈治療の形態の例示でもあることが更に考えられ、細胞療法を使用するその他の適切な代替治療様式が考えられる。例えば、どちらかの又は両方の心室の不整脈は、そのような細胞療法技法を使用して治療し又は予防することができる。更に、心房性細動などの心房性不整脈を治療し又は予防することができる。一般に、本発明の実施例に例示される不整脈伝導経路をブロックするために細胞移植を使用できる能力は、いずれか又は全ての心室心房のそのような経路に適用可能であると見なされる。
【０１５４】
前述の事項にもかかわらず、各細胞型は独自のものと見なされ、したがって使用中に明らかにされる特定の態様を提供すると考えられる。
【実施例４】
【０１５５】
この調査では、本発明の様々な態様による線維芽細胞を使用し、それによって心組織への線維芽細胞の移植が心不整脈に及ぼす影響を観察した。
【０１５６】
この調査の目的は、心筋への線維芽細胞移植によって心筋のリモデリングが行われ、心室性頻拍を予防する際に抗不整脈剤として働くことを確認することである。
【０１５７】
胎児フィッシャーラットの皮膚から真皮性線維芽細胞を調製した。組織断片を、０．２Ｕ／ｍＬのコラゲナーゼ溶液中で３０分間消化し、その後、コラーゲンで被覆した皿の上に、１０％ＦＢＳ及びＰｅｎ−Ｓｔｒｅｐを含むＤＭＥＭ中に蒔いた。細胞を、５％ＣＯ2中で３７℃で増殖し、約７０％が集密になったときに継代させ、最大で第４代まで継代させた。線維芽細胞は、差次的接着法を使用して選択したが、その場合、混合細胞集団を培養条件下で１５分間インキュベートし、その間に線維芽細胞が培養皿に接着して筋原細胞が懸濁液中に維持されるが、これを新しい培地と交換した。
【０１５８】
線維芽細胞培養物の純度を確認するため、ビメンチン（１：２０希釈）に対する抗体、筋原細胞及び線維芽細胞の両方に存在する中間体フィラメントに対するもの、及びデスミン（１：１００希釈）に対する抗体、筋特異的タンパク質に対するものを使用して、免疫組織化学を実行した。線維芽細胞培養物からの細胞懸濁液を、チャンバスライドにピペットで分取し、細胞を一晩にわたり取着させ広げた。これらを５分間、２％のパラホルムアルデヒドで固定し、次いで０℃の１００％メタノールで更に５分間固定した。ＰＢＳで数回濯いだ後、染色バッファブロックキングし、１次抗体を加えて１時間チャンバスライドを分離した（純粋な筋原細胞培養物は、抗デスミン用の陽性対照にも使用した）。使用した２次抗体は、抗デスミン染色ではＣｙ３接続抗ウサギＩｇＧ（１：５００希釈）であり、抗ビメンチン染色ではＣｙ３接続抗マウスＩｇＧ（１：２００希釈）であった。
【０１５９】
フィッシャーラットを３０分間、左冠状脈梗塞状態にし、更に２時間、再潅流状態にした。心筋梗塞（ＭＩ）発生後１週間が過ぎたときに、ラットを２つのグループに分けた。グループ１（ｎ＝８）には賦形剤対照（０．５％ＢＳＡを含むＰＢＳ）を２回注射し（２５ｕｌ／注射）、グループ２（ｎ＝８）にはラット線維芽細胞を２回注射した（２５ｕｌ／注射）（細胞総量：５×１０6）。用量反応を、少なくとも更に２回の線維芽細胞の用量で発生させた。線維芽細胞を皮膚生検材料から分離し、増幅し、拒絶反応が回避されるように生検材料を得たラットに再注入した。線維芽細胞を、ＣＦＤＡ−ＳＥなどのマーカー染料で染色し、又はＢガラクトシダーゼをトランスフェクトして、心線維芽細胞から移植された線維芽細胞を特定した。第３のグループの動物（グループ３、ｎ＝８）に、ＭＩを発生させることなく線維芽細胞を移植した（１．５×１０6）。動物を生存させ、１週間及び５週間で心エコー検査を行った。ＭＩ／細胞注入後５〜６週間が過ぎたときに、プログラムされた心室性刺激をラットに与え、心室性細動閾値を試験した。ペーシングプロトコル終了後、組織学的調査のためラットの心臓を摘出した。移植した線維芽細胞のＭＩのサイズ及び分布を、組織学的試験によって決定した。
【０１６０】
心室性プログラム刺激は、右心室にペーシング電極を当てることによって加えた。ペーシングプロトコルは、８拍動一連（サイクル長１４０ｍｓ）の最大で３回の期外刺激にて右心室をペーシングすることからなるものであった。持続性の心室性頻拍（ＶＴ）は、１０秒よりも長く持続しかつ洞律動の電気除細動を必要とするＶＴと定義した。非持続性ＶＴ（ＮＳＶＴ）は、継続が１０秒未満であり自ら制限を課すものと定義した。
【０１６１】
心室性細動閾値（ＶＦＴ）は、右心室にペーシング電極を置くことによって得られた。連射ペーシング（５０／秒、２秒間）を加え、その度、刺激装置（モデルＤＴＵ、Ｂｌｏｏｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，ＬＴＤ、Ｒｅａｄｉｎｇ、ＰＡ）を使用して０．１ｍＡずつ増強した。右心室の３つの部分からのＶＦの平均閾値を、ＶＦを誘発する電気強度として使用した。
【０１６２】
この上記プロトコル当たりの初期結果によれば、５匹のラットには誘発性ＶＴが無く、平均の心室性細動閾値は５．５ｍＡに等しかった。しかし上記実施例２〜３の前述の実験とは対照的に、この調査で誘発性ＶＴが無かったのはわずか３匹の対照動物であった。ある点に関しては、上記その他の調査とは対照的に、この調査では異なるラット株を使用した。
【０１６３】
この調査ではグループ間で独自の結果を示す使用可能な対照が無いにもかかわらず、治療したグループのラットでは、（ｉ）上記従来技術の実施例の筋原細胞実験に基づき、（ｉｉ）上記線維芽細胞活性のさらなる理解により、かつ（ｉｉｉ）治療したグループのラットでは持続性ＶＴが示されなかったこの調査の結果を踏まえて、線維芽細胞により伝導ブロックが形成されたと考えられる。このような考え方を確認するには、単にそのような調査を、より良い対照をもたらす手法で再現すればよい（例えば異なる動物株で）。
【実施例５】
【０１６４】
この調査の目的は、虚血−再潅流のラットモデルにおいて、線維芽細胞療法が心室不整脈惹起性に及ぼす影響を更に確認することであり、より具体的には、心筋への線維芽細胞移植が、心室性頻拍を予防する際の抗不整脈剤として働くことを確認することであった。
【０１６５】
心筋修復のために骨格筋原細胞移植を利用する組織工学的技法は、正常な心筋及び損傷を受けた心筋において、骨格筋原細胞が生き残りかつ収縮筋原線維を形成することが実証されたことで、益々注目されつつある。しかし心筋修復の重点は心筋収縮性の保存に焦点を当てており、心伝導又は心不整脈惹起性に対する組織工学的影響についてはほとんど注目していない。
【０１６６】
線維芽細胞の電気生理学的性質は、ある線維芽細胞から次の線維芽細胞に至るまで完全に一貫している。したがって線維芽細胞を使用してＶＴをブロックする場合、１つのバッチ／注入から次のバッチ／注入に至るまで同じ応答が引き起こされるようなより高度な確実性が存在する。前述の事項によれば、心組織構造への線維芽細胞移植により、反復可能で予測可能な手法で伝導をブロックすべきである。対照的に骨格筋移植では、一般に、著しく異なる伝導性を有する筋管及び筋原線維に分化する筋原細胞として初期注入を行う。更に、その筋原細胞が発生からどのくらい経過したかによって、その筋原細胞の伝導性は様々に異なる可能性がある。したがって筋原細胞を注入した後、ある場合には異質な細胞環境が生じ、有効な伝導ブロックに望ましい絶縁性をもたらさない可能性がある。それにもかかわらず筋原細胞療法は、一般に、効果的な抗不整脈性と効果的な伝導ブロック技法をもたらすことが示されているが、これはほとんどと言わないまでも多くの場合において有効と考えられるものである。したがって、伝導ブロックを形成するための筋原細胞移植で観察された有益な結果にもかかわらず、線維芽細胞はある点に関して特に有益と考えられる。
【０１６７】
この調査によれば、フィッシャーラットを３０分間にわたり左冠状動脈閉塞状態にし、更に２時間、再潅流状態にした。心筋梗塞（ＭＩ）発生後１週間が過ぎたときに、ラットを２つのグループに分けた。グループ１（ｎ＝１４）には賦形剤対照（０．５％ＢＳＡを含むＰＢＳ）を２回注射し（２５ｕｌ／注射）、グループ２（ｎ＝１１）にはラット線維芽細胞を２回注射した（２５ｕｌ／注射）（細胞総量：５×１０6）。細胞注射後５〜６週間が過ぎたときに、プログラムされた心室性刺激をラットに与え、心室性細動閾値を試験した。
【０１６８】
心室性プログラム刺激は、右心室にペーシング電極を当てることによって与えた。ペーシングプロトコルは、８拍動一連（サイクル長１４０ｍｓ）の最大３回の期外刺激にて右心室をペーシングすることからなるものであった。持続性の心室性頻拍（ＶＴ）は、１０秒よりも長く持続しかつ洞律動の電気除細動を必要とするＶＴと定義した。非持続性ＶＴ（ＮＳＶＴ）は、継続が１０秒未満であり自ら制限を課すものと定義した。
【０１６９】
心室性細動閾値（ＶＦＴ）は、右心室にペーシング電極を置くことによって得られた。連射ペーシング（５０／秒、２秒間）を加え、その度、刺激装置（モデルＤＴＵ、Ｂｌｏｏｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，ＬＴＤ、Ｒｅａｄｉｎｇ、ＰＡ）を使用して０．１ｍＡずつ増強した。右心室の３つの部分からのＶＦの平均閾値を、ＶＦを誘発する電気強度として使用する。
【０１７０】
【表３】
2005538945.tif 000005
【０１７１】
【表４】
2005538945.tif 000006
【０１７２】
観察されかつ直上の表３及び４にまとめた結果によれば、心室壁への線維芽細胞移植によって心室性頻拍が予防され、心室性細動閾値が増加する（言い換えれば、心室性細動を誘発させるにはより多くのエネルギーを要する）。
【０１７３】
上述のプロトコル（心筋後続を生み出すため、ＬＡＤのライゲーション）を使用した２匹の動物には、線維芽細胞と共にフィブリンも注射したことに更に留意されたい。注射後５週間が過ぎたときに、プログラムされた電気刺激を与えた。ＶＴは誘発されなかった。この予備試験は、フィブリンが線維芽細胞と一緒になって心室性頻拍を予防できることを示唆している。
【実施例６】
【０１７４】
この調査では、注入可能なバイオポリマーであるフィブリングルーを心組織構造に注入する効果について試験をし、特に、内部支持及び骨格を提供すること、ならびにＭＩ後に心機能を改善し梗塞部の肉厚を増大できるかどうかに関して試験をした。そのような観察事項に基づいて、伝導ブロックを形成する際のさらなる用法を調査した。
【０１７５】
この調査では、前述のラット虚血再潅流モデルを使用した。メスＳＤラット（２２５〜２５０ｇ）にケタミン（９０ｍｇ／ｋｇ）及びキシラジン（１０ｍｇ／ｋｇ）で麻酔をかけた。滅菌技法を使用し、ラットを仰臥位にして、胸部を清浄化し剪毛した。胸骨正中切開を行うことによって胸部を開いた。左心房基底部及び心室間溝の目印が見えるように保ち、左冠状動脈の左前下行枝（ＬＡＤ）に関して認識されるレベルよりもわずかに深い深さで心筋を通るように、かつ心室内には入らないように注意しながら、７−０Ｔｉｃｒｏｎで一針縫った。縫合糸を引っ張ってＬＡＤを１７分間閉塞させ、次いでこの縫合糸を除去して再潅流させた。次いで胸部を閉じ、この動物を１週間かけて回復させた。
【０１７６】
ＳＤ新生ラット（２〜５日齢）の後脚筋からの筋原細胞を、以下に述べる手順に従って分離し精製した。手短に言うと、後脚をリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）−ペニシリン／ストレプトマイシン（ＰＣＮ／Ｓｔｒｅｐ）中で摘出し、機械的に細分した。ダルベッコＰＢＳ（Ｓｉｇｍａ）にジスパーゼ及びコラゲナーゼ（Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ）を溶かしたものを用い、３７℃で４５分間、組織を酵素の作用により切り離した。次いで得られた懸濁液を８０μｍフィルタに通し、細胞を遠心分離により収集した。線維芽細胞から筋原細胞を分離するために、細胞を１０分間プリプレートした。筋原細胞懸濁液を、コラーゲンで被覆した１００ｍｍポリスチレン組織培養皿（Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃ）に移し、増殖培地（８０％ハムＦ１０Ｃ培地、２０％ウシ胎児血清、１％ＰＣＮ／Ｓｔｒｅｐ、２．５ｎｇ／ｍｌ組換えヒト塩基性線維芽細胞増殖因子）中、加湿した９５％の空気及び５％のＣＯ2の雰囲気内で３７℃で増殖させた。培養物の集密度を７０〜７５％に到達させ、３〜４日ごとに継代した（１：４分割）。
【０１７７】
この調査で使用したフィブリングルーは、市販のＴｉｓｓｅｅｌ  ＶＨフィブリンシーラントであった（Ｂａｘｔｅｒから市販されている）。液体が固体ゲル基質に凝固する前にその液体が数秒間維持される２成分系である。第１の成分は、濃縮されたフィブリノーゲン及びアプロニチン、線維素溶解阻害剤からなる。第２の成分はトロンビンとＣａＣｌ2の混合物である。これは提供されたＤｕｐｌｏｊｅｃｔアプリケータを通して供給されるが、２つの成分は個別のシリンジ内にそれぞれ保持され、これらを同時に混合して供給するものである（その概略を図１５に段階的に示す）。フィブリノーゲン成分とトロンビン成分との比は１：１であった。
【０１７８】
ＭＩ後約１週間が過ぎたときに、０．５％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を溶かした５０マイクロリットルのＰＢＳ（対照グループ）、５０マイクロリットルのフィブリングルー、５×１０6筋原細胞を溶かした５０マイクロリットルの０．５％ＢＳＡ、又は５×１０6筋原細胞を溶かした５０マイクロリットルのフィブリングルーを、虚血性ＬＶに注入した。滅菌技法の下でラットに麻酔をかけ、その腹部を、下位肋骨に沿って剣状突起から左腋窩下レベルまで切開した。横隔膜下切開によってＬＶ尖を露出させ、胸壁及び胸骨を無傷のままにした。ラットを対照グループ又は処理済みのグループに無作為に分け、３０ゲージ針を用いて虚血性ＬＶに注射をした。これらの細胞のグループでは、５×１０6筋原細胞を５０マイクロリットルの０．５％ＢＳＡ中に懸濁し、心筋に注射をした。細胞をフィブリンに入れたグループでは、５×１０6筋原細胞をフィブリングルーのトロンビン成分２５マイクロリットル中に懸濁した。トロンビン−細胞混合物は、２５マイクロリットルのフィブリノーゲン成分と共に同時に心筋に注射した（図１５）。２５マイクロリットルのトロンビン及び２５マイクロリットルのフィブリノーゲンは、フィブリングループの虚血性心筋に同時に注射した。胸腔を吸引した後に横隔膜を縫合して閉じ、その後、腹部を閉じた。
【０１７９】
ＭＩ後約１週間が過ぎたときに、全ての動物に対して意識のある状態で経胸郭心エコー検査法を実施し（基準心エコー図）、１〜２日後に対照又は処理済みのグループに注射をした。次いで約４週間後、経過観察用心エコー検査を実施した。この実験室で使用した心エコー検査法の方法については既に述べた。その他の報告では、心筋梗塞を引き起こしたラットでの経胸郭心エコー検査の正確さ及び再現性が実証されている。
【０１８０】
手短に言うと、動物を剪毛し、意識のある状態でプラスチックのＤｅｃａｐｉＣｏｎｅ抑制器（Ｂｒａｉｎｔｒｅｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｃ．）内に置いた。胸部に音響カップリングゲルの層を塗った。次いでその動物を、腹臥位又はやや横臥位に置いた。１５ＭＨｚの線形アレイトランスデューサシステム（Ａｃｕｓｏｎ  Ｓｅｑｕｏｉａ  ｃ２５６、Ｍｏｕｎｔａｉｎ  Ｖｉｅｗ、ＣＡ）を使用して、心エコー検査法を実施した。除脈を誘発するような過剰な圧力が胸部にかからないように注意を払った。傍胸骨の長軸方向及び短軸方向に沿って２次元画像が得られた（乳頭筋レベルで）。可能な場合はいつでも、心臓のサイズに調節された問題の領域に関して高分解能画像形成機能（ＲＥＳ）を活動化させた。利得は、最良の画像形成が行われるように設定し、圧縮は７０ｄＢに設定した。画像をデジタル処理して獲得し、光磁気ディスク（ＳＯＮＹ  ＥＤＭ−２３０Ｃ）に保存した。
【０１８１】
この特定の実験モデルによる画像形成では、２つの基準を使用した。その第１は、短軸方向の画像の場合、心内膜性及び心外膜性の境界の少なくとも８０％が示されるという基準を与えた。第２は、長軸方向の画像の場合、僧帽弁の平面が示されて、その環及び尖端が視覚化されるという基準を与えた。適切な２次元画像が得られた後、Ｍモードカーソルを、心室前壁中隔壁（梗塞部位）及び後壁に対して乳頭筋レベルで垂直になるよう位置決めした。壁面の厚さ及び左心室の内部寸法は、米国心エコー図学会の最新の方法に従って測定した。収縮期機能の測定値としての分割短縮（ＦＳ）は、ＦＳ（％）＝［（ＬＶＩＤｄ−ＬＶＩＤｓ）／ＬＶＩＤｄ］×１００％として計算し、ただしＬＶＩＤは左心室の内部寸法であり、ｄは弛緩期でありｓは収縮期を表す。処理をしたグループに接続された心エコー検査器は、画像を捕獲してデータ解析を実行した。この技法の正確さ及び再現性については、この実験室による前の調査で報告した。
【０１８２】
注射を行うための手術の後、約４週間が過ぎたときに、過量のペントバルビタール（２００ｍｇ／ｋｇ）でラットを安楽死させた。心臓を急いで切除し、Ｔｉｓｓｕｅ  Ｔｅｋ  Ｏ．Ｃ．Ｔ．凍結培地で新鮮凍結した。次いでこれらの心臓を５ミクロンの切片に切り分け、ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色した。移植した細胞を標識するため、細胞のグループとフィブリングルーに入れた細胞のグループとから得られた心臓のサブセットを、ミオシン重鎖（ＭＨＣ）の骨格的に堅牢なアイソフォームの対するＭＹ−３２クローン（Ｓｉｇｍａ）で染色した。標識した細胞を視覚化するには、Ｃｙ−３接続抗マウス２次抗体（Ｓｉｇｍａ）を使用した。フィブリングルーの２５０マイクロリットルの１つのサンプルも新鮮凍結し、５ミクロの切片に切り分けて、Ｈ＆Ｅで染色した。
【０１８３】
データを、平均±標準偏差として示す。ラット心筋梗塞モデルは、一般に高度な多様性を有することが観察され、したがって内部対照は、治療効果を評価するために実行される。注射前後での測定値同士の分割短縮及び梗塞部肉厚の差を、対応のある２群比較ｔ検定を使用して比較した。このような差は、Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ調整による一方向ＡＮＯＶＡを使用して、治療グループ全体にわたり比較した。注射後の測定値についても、Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ調整による一方向ＡＮＯＶＡを使用してグループ間で比較をした。有意性はＰ＜０．０５で受け入れられた。
【０１８４】
この調査では、合計４１匹のラットを使用した。６匹のラットは、梗塞手術の間に又はその直後に死亡し、１匹のラットは注射を行う手術の間に死亡した（フィブリングルーに入れた細胞のグループで）。注射を行う手術の後では、全てのグループで１００％生存した。最終的な心エコー検査測定は、３４匹のラットについて行った。対照グループ（ｎ＝７）には０．５％ＢＳＡを注射し、フィブリンのグループ（ｎ＝６）にはフィブリングルーを注射し、細胞のグループ（ｎ＝６）には５×１０6の筋原細胞を注射し、フィブリンに入れた細胞のグループ（ｎ＝５）には、５×１０6の筋原細胞をフィブリングルーに入れたものを注射した。
【０１８５】
フィブリングルー、筋原細胞、及びこれら２つ合わせたものがＬＶ機能及び梗塞部肉厚に及ぼす影響を決定するために、心エコー検査法による測定値は、ＭＩ後約１週間が過ぎたとき（注射を行う手術の前）と、注射を行う手術の後約４週間が過ぎたときに収集した。結果を以下の表５に示す。
【０１８６】
【表５】
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【０１８７】
ＭＩ後の悪化の典型的な例として、対照グループでは、ＬＶ機能が悪化しかつ梗塞部壁面が薄くなったことが示された。４週間後、ＦＳが著しく悪化し（Ｐ＝０．０００５）、同様に梗塞部壁面の厚さも著しく低下した（Ｐ＝０．０２）（表５、対照グループ）。
【０１８８】
対照的に、フィブリングルーのみ、筋原細胞のみ、及び筋原細胞をフィブリングルーに入れたものを注射した場合は、ＦＳ及び梗塞部壁面の厚さが保たれた。フィブリングループ、細胞グループ、及び細胞をフィブリンに入れたグループに関するＦＳは、Ｐ値がそれぞれ０．１８、０．８９、及び０．１９とそれほど大きく低下しなかった（表５）。更に、全ての治療グループに関して、梗塞部壁面の厚さにそれほど大きな差は無かった（それぞれＰ＝０．４０、０．４４、０．４３）。ＦＳ及び梗塞部壁面の厚さに関する注射の前と注射の後での差を、治療グループ同士で比較した。有意な差は観察されず（それぞれＰ＝０．５２及びＰ＝０．５６）、したがって１回の治療が他よりも効果的であることが示されなかった。注射後４週間での全てのグループにおける梗塞部壁面の厚さの比較によれば、細胞をフィブリンに入れたグループでの肉厚が、対照（Ｐ＝０．００９）及びフィブリングループ（Ｐ＝０．０４）よりも統計学的に大きいことが実証されるが、前述のように梗塞間で高度なばらつきがあるために、内部対照を比較するデータを使用することはより意味のあることである。
【０１８９】
フィブリングルーは一般に、直径が２ミクロンよりも大きい原線維及び孔を含有する原線維及び多孔質構造を形成することが観察され、一般に粗製ゲルと呼ばれる。Ｈ＆Ｅで染色した心臓切片の試験では、全てのグループで大規模な壁内ＭＩがあることが明らかにされた。梗塞領域では、生来の心筋細胞を原線維性コラーゲン状瘢痕組織に代えた。注射後４週間で、フィブリングルーは完全に分解し、目に見えなくなった。骨格的に堅牢なＭＨＣを免疫染色すると、細胞グループとフィブリンブループの両方において移植された細胞は、注射後４週間生存可能であり梗塞瘢痕全体にわたって分布したことが実証された。フィブリングルーに入れた筋原細胞を注射した心臓の、梗塞壁面の移植筋原細胞は、平行な向きに並んだことが観察された。
【０１９０】
更に、梗塞筋原細胞内での細胞の生存は増強された。移植された筋原細胞により覆われた平均面積は、ＢＳＡに入れて注射した場合に比べ（Ｐ＝０．０２）フィブリン骨格に入れて注射した場合のほうが著しく大きかった。フィブリングルーに入れて注射を行った細胞の筋原細胞面積は２．８±０．９ｍｍ2であり、一方、ＢＳＡに入れて注射を行った細胞の面積は１．４±０．５ｍｍ2であった。ＢＳＡに入れて注射をした移植筋原細胞は、虚血性組織内ではなく梗塞瘢痕の境界で最も頻繁に見られた。対照的に、フィブリングルーに入れて注射された筋原細胞は、梗塞瘢痕の境界とその内部の両方に見出された。フィブリングルーに入れて移植された細胞は、しばしば梗塞瘢痕内の細動脈を取り囲んでいた。
【０１９１】
フィブリングルーは、本明細書に開示される調査の実施形態により非常に有益なバイオポリマーであるが、使用環境において同様の組成又は機能を持つ適切な代替例、例えばその他のバイオポリマーになり得るその他の物質の例示である。
【０１９２】
フィブリングルーは、フィブリノーゲンにトロンビンを添加することによって形成される。トロンビンは、酵素作用によりフィブリノーゲンを切断し、それが分子の電荷及び高次構造を変化させて、フィブリンモノマーを形成する。次いでフィブリンモノマーを凝集体にし、バイオポリマーフィブリンを形成する。フィブリンは、身体の創傷治癒に高度に関与しており、血小板と併せて血餅の基礎になっている。心筋に注射した後は、心臓に又は心臓から血餅が供給されないことも含め、副作用は観察されなかった。フィブリンは、酵素作用及び食作用経路により再吸収され、したがって注射後４週間でフィブリンは全く残らないことが予測された。
【０１９３】
この調査の結果は、ＭＩ後のＬＶリモデリングを予防しかつ心機能を改善する際、フィブリングルーが支持体及び／又は組織工学的骨格として有用であることを示している。フィブリングルーのみの注射、ならびに骨格筋原細胞をフィブリングルーに入れたものの注射によって、ラットにおけるＭＩ後の梗塞部壁面の厚さ及び分割短縮のいかなる低下も弱められた。その他の調査によれば、本発明者等は、骨格筋原細胞のみの注射によって、梗塞ＬＶの負のリモデリング及びＬＶ機能の悪化を予防できることも見出した。筋原細胞がＬＶ機能を保存する厳密なメカニズムはわかっていないが、移植された筋原細胞は周囲の心筋細胞と細隙接合を形成しないので、収縮期中の能動的な力の発生からのものではないようである。筋原細胞によって負の左心室リモデリングが弱くなることは、心機能を保存するメカニズムであると考えられる。筋原細胞は、剛性を増大させることによって壁面支持体として働くことができ、又は肉厚を増すことによって単にリモデリングに影響を及ぼすことができる。この調査によるデータは、このことを更に裏付けている。フィブリングルーのみの注射では、骨格筋原細胞を注射した場合と統計学的に異なる結果が得られず、したがって筋原細胞の動作メカニズムは、肉厚の保存及び有害な心室リモデリングの保存によるものであり、能動的な力の発生によるものではないことを示唆している。
【０１９４】
開示されている最近の調査では、ＬＶ拡張を予防する外部支持体として作用させるために、ポリマーメッシュを使用する。フィブリングルーは、心機能を保存する内部支持体として働くことができる。ＭＩの初期段階中、基質であるメタロプロテアーゼはアップレギュレートされ、その結果、細胞外基質（ＥＣＭ）の分解が生ずる。このＥＣＭ分解によって、梗塞部壁面が弱くなり、筋原細胞のずれによってＬＶ動脈瘤に至る。更に、負の心室リモデリングは、コラーゲン瘢痕の引張り強さが梗塞部壁面を強くするまで続くことが開示されている。梗塞の初期段階中にフィブリングルーを投与することによって、コラーゲン瘢痕が完全に現れるまでの時間を持つ前に、梗塞の機械的強度が増すことによるリモデリングを予防することができる。更にフィブリングルーは、共有接続、水素及びその他の静電的接続と、機械的な連結を介して、コラーゲン及び細胞表面受容体（大部分がインテグリン）を含めた様々な基質に接着する。したがって、隣接する正常な心筋に接続することにより、筋原細胞のすべりとその後の動脈瘤を予防することができる。最後に、フィブリングルーの注射によって、心機能を改善することができる脈管形成増殖因子などのある特定の増殖因子のアップレギュレーション又は遊離が生ずることも考えられる。
【０１９５】
内部支持体を提供する他に、この調査のデータによれば、フィブリンは心筋の組織工学的骨格として有用であると考えられる。フィブリングルーに筋原細胞を入れたものを注射することにより、梗塞部壁面が薄くなるのを防止し、心機能を保存した。このグループの肉厚は、やはり他のグループのものよりも著しく大きかった。いくつかの前述の文献には、フィブリングルー骨格に、ケラチノサイト、線維芽細胞、軟骨細胞、尿路上皮細胞、及び角膜上皮細胞を含めた様々な細胞型を入れて供給することが開示されている。この調査による結果は、フィブリングルーが生細胞を心筋に供給できることも示している。非変性骨格筋原細胞は収縮性を改善するとは思われないが、レシピエントの心臓に細隙接合を生成する胎生心筋細胞及び成体骨髄幹細胞を含めたその他の細胞型は、収縮性を改善しかつリモデリングを予防する目的で、フィブリングルーに入れた状態で心筋に供給させることができた。
【０１９６】
別の前述の開示では、胎生心筋細胞をアルギン酸骨格に入れた状態で心筋表面に供給することによる組織工学的手法を使用し、心機能が保存されることが報告された。これらの結果は、ほとんどが胎生心筋細胞の移植に起因するものと思われ、ＬＶに比べてサイズが小さいことから骨格の外部支持体に起因するものではないと思われた。骨格としてフィブリングルーを使用することの利益とは、注射可能なことであり、したがって人間に対して低侵襲性の手法しか必要としないことである。更に、細胞は、心外膜表面に供給される代わりに梗塞組織に直接供給される。
【０１９７】
前述の事項にかかわらず、またどの特定のメカニズムが特に関与しているかにかかわらず、本明細書に開示した化合物製剤、システム、及び方法は、それにもかかわらず本発明の様々な目的及び態様と矛盾しない状態で、ある特定の心状態を治療する際に意図される結果をもたらすことを明らかに示している。
【０１９８】
この調査による結果では、本発明によるフィブリングルーの製剤及び使用によって、ＭＩに罹患している患者に有益な治療を提供することが確認されている。この調査は、有害な心室リモデリング及び心機能の悪化を予防するために、注射可能な内部支持体及び／又は組織工学的骨格を使用することを示している。支持体として、フィブリングルーを本発明の範囲内で考えられる範囲内で変性させ、それによってその機械的性質を特定の用途に合わせることができる。トロンビン又はフィブリノーゲンの濃度が高くなると、引張り強度及びヤング率が高くなる。またフィブリノーゲンの濃度が高くなると、バイオポリマーの分解速度が低下する。組織工学的骨格として、フィブリングルーはタンパク質及びプラスミドを供給することもでき、以下に企図されるその他の実施形態は、そのようなメカニズムを使用して、タンパク質又はプラスミドの形をとる増殖因子と細胞の両方を心筋に供給する。
【０１９９】
前述の調査の観察及び結果によれば、本発明は更に、心組織内に伝導ブロックを形成するための注射可能な物質として、フィブリングルー剤を単独で又はあるタイプの細胞と組み合わせて使用することを企図している。
【０２００】
本明細書の他の部分に記載される動作メカニズムの他、本発明によるフィブリングルーなどの注射可能な物質によれば、注入領域で細胞を物理的に分離することにより、少なくとも一部に伝導ブロックの結果をもたらすことができることが更に考えられている。別の例示に関し、図１６Ａ〜Ｂは、初期の細隙接合状態にある細胞基質（図１６Ａ）と、治療後の状態にある細胞基質、すなわち細胞同士の間隔が初期の距離ｄから更に大きく離れた距離Ｄになった状態にある細胞基質（図１６Ｂ）との間での転移を示す。このような分離は、不整脈が停止するよう十分にその伝導がブロックされ又は別の方法で遅延されるレベルにまで、細胞間の伝導を刺激する動作電位を上昇させるのに十分と考えられる。
【０２０１】
ある特定の実施形態が実施されるメカニズムに関して本明細書に示されるある特定の理論及び考え方にかかわらず、ある特定の物質及び手順がある特定の意図される結果を生み出す限りそのような物質及び手順を使用することは、結果が実現される実際のメカニズムにかかわらず、本発明の下に企図されるものであることが理解されよう。
【０２０２】
本明細書に示される物質の様々な記述、例えばフィブリングルー又は関連する薬剤、あるいはその類似体又は誘導体に関する様々な言及は、特に有益であると考えられる。しかし、ある特定の用途では、その他の適切な物質を、記載されるような特定の物質と組み合わせて又はそのような物質の代替例として使用することができる。フィブリングルー又は関連する薬剤が本明細書に記載されているある特定の点に関しては、コラーゲン又はその前駆体又は類似体又は誘導体をそのような環境で、特に伝導ブロックを形成し又は別の方法で心不整脈を治療する環境で使用できることも更に企図される。更に、コラーゲンがそのように含まれる場合は、その前駆体又は類似体又は誘導体が考えられ、例えば、体内で代謝され又は別の方法で変性してコラーゲンを形成する構造、あるいはコラーゲンを形成するように反応する組合せ物質、あるいは、本明細書で企図される目的とする用法に関してその活性がコラーゲンに実質的に類似するように、分子構造がコラーゲンの分子構造に不十分な状態で変化する物質（例えばそのような機能に関して非官能性基が除去され又は変性される）が考えられる。そのようなグループのコラーゲン及びその前駆体又は類似体又は誘導体を、本明細書では「コラーゲン剤」と呼ぶ。同様に、例えば「ポリマー剤」や「フィブリングルー剤」などその他の形の「剤」について本明細書で述べる場合には、これは更に、実際の最終生成物、例えばポリマーやフィブリングルー、あるいは１つ又は複数のそれぞれの前駆体物質であって、一緒に供給され又は協働するような手法で供給されて結果的に生ずる物質が形成されるようなものを含んでよい。
【０２０３】
上記事項は多くの詳細を含むが、これらは本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、本発明の現時点で好ましい実施形態のいくつかの例示を単に示すものである。したがって、本発明の範囲は当業者に明らかにされるその他の実施形態を完全に包含し、したがって本発明の範囲は添付の特許請求の範囲のみによって限定され、そこでは要素が単数で示される場合、「１つであり唯一の」であることが明らかに示されていない限り「１つであり唯一の」を意味するものではなく、むしろ「１つ又は複数」であることが理解されよう。当業者に知られる上述の好ましい実施形態の要素に対する全ての構造的、化学的、及び機能的な均等物は、参照により本明細書に特に援用され、本発明の特許請求の範囲に包含されるものとする。更に、装置又は方法に関しては、本発明の特許請求の範囲に包含されるために、本発明により解決されることが求められているそれぞれの問題及び全ての問題に必ずしも対処する必要はない。更に、本発明の開示における要素、成分、又は方法ステップは、これら要素、成分、又は方法ステップが特許請求の範囲に明らかに示されているか否かにかかわらず、公に供されるものではない。本明細書で主張される要素は、「〜のための手段」という文言を使用して明らかに示さない限り、米国特許法第１１２条６段落の規定に基づき解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】本発明の一実施形態による、心伝導ブロックを生成するためのシステムの様々な構成要素の概略図である。
【図２Ａ】図１のシステムに示されるカテーテルを通過した線２−２に沿って得られるような、カテーテルの一実施形態の横断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示すものと同様の位置から見た、別のカテーテルの実施形態による横断面図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示すものと同様の位置から見た、更に別のカテーテルの実施形態による横断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態による、心伝導ブロックを生成するための別のシステムの様々な構成要素の概略図である。
【図４】図３に示すような本発明のシステムにより使用される別の一実施形態による、針の遠位先端部の分解図である。
【図５】図３の領域５に示されるような、本発明による針を通して供給された１滴の物質剤を示す分解図である。
【図６】本発明の別の実施形態による、心伝導ブロックを形成するための別の非焼灼性物質供給システムの遠位先端部を示す部分断面図である。
【図７Ａ】本発明を用いた一連の形態を実施中の心室の梗塞領域を示す分解図である。
【図７Ｂ】本発明を用いた一連の形態を実施中の心室の梗塞領域を示す分解図である。
【図７Ｃ】本発明を用いた一連の形態を実施中の心室の梗塞領域を示す分解図である。
【図８Ａ】本発明の別の実施形態による、別のシステムの遠位端部を一部セグメント化した斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの線Ｂ−Ｂに沿って得られた端面図である。
【図９】肺静脈が患者の心房から延びている部位で生体内使用の一形態を実施しているときの、図８Ａ〜Ｂに示す装置の遠位端部を示す一部セグメント化した図である。
【図１０】本発明による別のカテーテルの実施形態を示す概略図である。
【図１１】本発明の更に別のカテーテルの実施形態を示す概略図である。
【図１２Ａ】本発明のある実施形態による、肺静脈隔離のためのパターン化した伝導ブロックを形成する様々な方法を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明のある実施形態による、肺静脈隔離のためのパターン化した伝導ブロックを形成する様々な方法を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明のある実施形態による、肺静脈隔離のためのパターン化した伝導ブロックを形成する様々な方法を示す図である。
【図１２Ｄ】本発明のある実施形態による、肺静脈隔離のためのパターン化した伝導ブロックを形成する様々な方法を示す図である。
【図１３Ａ】肺静脈隔離のためのパターン化した伝導ブロックを形成するための、本発明の別の実施形態の様々な形態を示す図である。
【図１３Ｂ】肺静脈隔離のためのパターン化した伝導ブロックを形成するための、本発明の別の実施形態の様々な形態を示す図である。
【図１４Ａ】本発明による、細長いパターン化された伝導ブロックを提供する様々な別の形態を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明による、細長いパターン化された伝導ブロックを提供する様々な別の形態を示す図である。
【図１４Ｃ】本発明による、細長いパターン化された伝導ブロックを提供する様々な別の形態を示す図である。
【図１５】本発明の別の実施形態による、伝導ブロックを形成するためにフィブリングルーと併せて細胞を供給するシステムを形成する際の、様々なステップを示す図である。
【図１６Ａ】本発明による２つの形態を実施中の、２つの代表的な心細胞を示す概略図である。
【図１６Ｂ】本発明の一実施形態による、細胞間の接合部に物質を注入することによって物理的に隔離された細胞を示す図である。
【図１】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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