(57)【要約】本発明は、ヒドロゲル薬物送達システムならびに創傷治療を目的としたそのようなシステムの作製方法および使用方法を特徴とする。本システムは、低濃度の増殖因子（例えば上皮細胞増殖因子）が希釈水溶液から受動的に中へと移動されてくるヒドロゲルに基づく。創傷組織と接触して配置されると、増殖因子はコンタクトレンズから受動的に移動して、治癒の促進をもたらす。本システムは、眼およびその他の創傷治療に適用できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に純粋な増殖因子を含む、37.5%〜75%の含水量を有するポリマーヒドロゲル。
【請求項２】
増殖因子が、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、ヒト成長ホルモン、繊維芽細胞増殖因子、およびその組み合わせからなる群より選択される、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項３】
増殖因子が上皮細胞増殖因子またはヒト成長ホルモンである、請求項2記載のヒドロゲル。
【請求項４】
ヒドロキシメチルメタクリレート、エチレングリコール、ジメチルメタクリレート、およびメタクリル酸のテトラポリマーを含む、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項５】
増殖因子が周囲条件下の環境に受動的に放出されることができる、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項６】
環境が眼の環境である、請求項5記載のヒドロゲル。
【請求項７】
増殖因子が既存条件下の環境に受動的に放出されることができる、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項８】
環境が眼の環境である、請求項7記載のヒドロゲル。
【請求項９】
コンタクトレンズとして成形される、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項１０】
視力を矯正することができる、請求項9記載のヒドロゲル。
【請求項１１】
平面を含む、+8.0〜-8.0ジオプトリの範囲で視力を矯正することができる、請求項10記載のヒドロゲル。
【請求項１２】
8.0〜9.0間のベースカーブを有する、請求項10記載のヒドロゲル。
【請求項１３】
イオン性ポリマーを含む、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項１４】
非イオン性ポリマーを含む、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項１５】
etafilcon A、vifilcon A、polymacon B、lidofilcon A、またはvasurfilcon Aを含む、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項１６】
抗炎症化合物をさらに含む、請求項1記載のヒドロゲル。
【請求項１７】
抗炎症化合物が、デキサメタゾン、フルオロメトロン、リメキソロンまたはプレドニソロンである、請求項16記載のヒドロゲル。
【請求項１８】
etafilcon A、vifilcon A、polymacon B、lidofilcon A、およびvasurfilcon Aからなる群より選択される、実質的に純粋な増殖因子を含むポリマーヒドロゲル。
【請求項１９】
濃度5〜350 ppbの実質的に純粋な増殖因子および抗炎症化合物を含むポリマーヒドロゲル。
【請求項２０】
抗炎症化合物が、デキサメタゾン、フルオロメトロン、リメキソロン、またはプレドニソロンである、請求項19記載のヒドロゲル。
【請求項２１】
ヒドロゲル薬物送達システムを作製するための方法であって、
1μLあたり実質的に純粋な増殖因子が0.01〜10 ngである水溶液中にヒドロゲルを配置する段階を含み、
増殖因子は治療的に有効な量で該ヒドロゲルに受動的に移動される方法。
【請求項２２】
ヒドロゲルに受動的に移動される増殖因子の濃度が5〜350 ppbである、請求項21記載の方法。
【請求項２３】
増殖因子が、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、ヒト成長ホルモン、繊維芽細胞増殖因子、およびその組み合わせからなる群より選択される、請求項21記載の方法。
【請求項２４】
増殖因子が上皮細胞増殖因子である、請求項23記載の方法。
【請求項２５】
水溶液がpH 6.9〜7.4を有する、請求項21記載の方法。
【請求項２６】
ヒドロゲルがコンタクトレンズとして成形される、請求項21記載の方法。
【請求項２７】
ヒドロゲルが溶液中に少なくとも30分間配置される、請求項21記載の方法。
【請求項２８】
水溶液が抗炎症化合物をさらに含む、請求項21記載の方法。
【請求項２９】
抗炎症化合物が、デキサメタゾン、フルオロメトロン、リメキソロン、またはプレドニソロンである、請求項28記載の方法。
【請求項３０】
創傷を治療するための方法であって、
(a) 実質的に純粋な増殖因子を含む、37.5%〜75%の含水量を有するポリマーヒドロゲルを提供する段階と、
(b) 該ヒドロゲルを該創傷と接触させて配置する段階とを含み、
該増殖因子が該ヒドロゲルから受動的に放出されて、該創傷を治療する方法。
【請求項３１】
ヒドロゲルが、増殖因子を少なくとも0.01、0.05、0.5、1、10、15、または20μg受動的に放出する、請求項30記載の方法。
【請求項３２】
ヒドロゲルが、少なくとも0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、7.5、10、15、または24時間、創傷と接触させて配置される、請求項30記載の方法。
【請求項３３】
増殖因子が、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、ヒト成長ホルモン、繊維芽細胞増殖因子、およびその組み合わせからなる群より選択される、請求項30記載の方法。
【請求項３４】
増殖因子が上皮細胞増殖因子である、請求項33記載の方法。
【請求項３５】
創傷が眼のなかに存在し、ヒドロゲルがコンタクトレンズとして成形される、請求項30記載の方法。
【請求項３６】
ヒドロゲルが機械的な負荷に対する保護シールドとしての機能をさらに果たす、請求項35記載の方法。
【請求項３７】
創傷が内皮組織に存在する、請求項30記載の方法。
【請求項３８】
創傷が上皮組織に存在する、請求項30記載の方法。
【請求項３９】
創傷が、肺の創傷、皮膚の創傷、または消化管の創傷である、請求項30記載の方法。
【請求項４０】
段階(b)において、ヒドロゲルが体腔中に配置される、請求項30記載の方法。
【請求項４１】
受動的に放出された増殖因子が、ポリマーヒドロゲルと接触されていない創傷に比べて苦痛の軽減をもたらす、請求項30記載の方法。
【請求項４２】
創傷を治療するための方法であって、
(a) 実質的に純粋な増殖因子を含み、etafilcon A、vifilcon A、polymacon B、lidofilcon A、およびvasurfilcon Aからなる群より選択されるポリマーヒドロゲルを提供する段階と、
(b) 該ヒドロゲルを該創傷と接触させて配置する段階とを含み、
該増殖因子が該ヒドロゲルから受動的に放出されて、該創傷を治療する方法。
【請求項４３】
創傷を治療するための方法であって、
(a) 実質的に純粋な増殖因子を重量で5〜350 ppbおよび抗炎症化合物を含むポリマーヒドロゲルを提供する段階と、
(b) 該ヒドロゲルを該創傷と接触させて配置する段階とを含み、
該増殖因子が該ヒドロゲルから受動的に放出されて、該創傷を治療する方法。
【請求項４４】
抗炎症化合物が、デキサメタゾン、フルオロメトロン、リメキソロン、またはプレドニソロンである、請求項43記載の方法。
【請求項４５】
増殖因子の送達方法であって、
(a) 実質的に純粋な増殖因子を含むポリマーヒドロゲルを、補充可能な体液と接触している創傷と接触させて配置する段階と、
(b) 該補充可能な体液中へ該ヒドロゲルから該増殖因子を受動的に放出可能とする段階とを含み、
該補充可能な体液中への該ヒドロゲルからの該増殖因子の放出が、補充不可能な体液中への該ヒドロゲルからの該増殖因子の放出に比べて促進される方法。
【請求項４６】
ヒドロゲルが37.5%〜75%の含水量を有する、請求項45記載の方法。
【請求項４７】
ヒドロゲルが、etafilcon A、vifilcon A、polymacon B、lidofilcon A、またはvasurfilcon Aである、請求項46記載の方法。
【請求項４８】
増殖因子が、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、ヒト成長ホルモン、繊維芽細胞増殖因子、およびその組み合わせからなる群より選択される、請求項46記載の方法。
【請求項４９】
ヒドロゲルが抗炎症化合物をさらに含む、請求項46記載の方法。
【請求項５０】
抗炎症化合物が、デキサメタゾン、フルオロメトロン、リメキソロン、またはプレドニソロンである、請求項49記載の方法。
【請求項５１】
抗炎症化合物を含む、37.5%〜75%の含水量を有するポリマーヒドロゲル。
【請求項５２】
抗炎症化合物が、デキサメタゾン、フルオロメトロン、リメキソロン、またはプレドニソロンである、請求項51記載のポリマーヒドロゲル。
【請求項５３】
抗炎症化合物が、少なくとも0.001、0.01、0.1、1、15、30、50、または100 ppmの濃度として存在する、請求項51記載のポリマーヒドロゲル。
【請求項５４】
実質的に純粋な増殖因子を濃度5 ppb〜350 ppbで含む、ポリマーヒドロゲル。
【請求項５５】
増殖因子が、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、およびその組み合わせからなる群より選択される、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項５６】
増殖因子が上皮細胞増殖因子である、請求項55記載のヒドロゲル。
【請求項５７】
重量で37.5%〜70%の含水量を含む、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項５８】
ヒドロキシメチルメタクリレート、エチレングリコール、ジメチルメタクリレート、およびメタクリル酸のテトラポリマーを含む、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項５９】
増殖因子が周囲条件下の環境に受動的に放出されることができる、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項６０】
環境が眼の環境である、請求項59記載のヒドロゲル。
【請求項６１】
増殖因子が既存条件下の環境に受動的に放出されることができる、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項６２】
環境が眼の環境である、請求項61記載のヒドロゲル。
【請求項６３】
コンタクトレンズとして成形される、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項６４】
視力を矯正することができる、請求項63記載のヒドロゲル。
【請求項６５】
平面を含む、+8.0〜-8.0ジオプトリの範囲で視力を矯正することができる、請求項64記載のヒドロゲル。
【請求項６６】
8.0〜9.0間のベースカーブを有する、請求項63記載のヒドロゲル。
【請求項６７】
イオン性ポリマーを含む、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項６８】
非イオン性ポリマーを含む、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項６９】
etafilcon A、vifilcon A、polymacon B、lidofilcon A、またはvasurfilcon Aを含む、請求項54記載のヒドロゲル。
【請求項７０】
ヒドロゲル薬物送達システムを作製するための方法であって、
(a) ヒドロゲルを提供する段階と、
(b) ヒドロゲルを等張食塩水中で洗浄する段階と、
(c) レンズを少なくとも部分的に乾燥させる段階と、
(d) 洗浄されかつ少なくとも部分的に乾燥されたヒドロゲルを1μlあたり増殖因子が0.01〜10 ngである水溶液中に配置する段階とを含み、
増殖因子が該ヒドロゲル中に受動的に移動され、該ヒドロゲル薬物送達システムを生ずる方法。
【請求項７１】
段階(d)の後のヒドロゲル中の増殖因子の濃度が、5〜350 ppbである、請求項70記載の方法。 
【請求項７２】
増殖因子が、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、およびその組み合わせからなる群より選択される、請求項70記載の方法。
【請求項７３】
増殖因子が上皮細胞増殖因子である、請求項72記載の方法。
【請求項７４】
段階(d)の水溶液がpH 6.9〜7.4を有する、請求項70記載の方法。
【請求項７５】
ヒドロゲルがコンタクトレンズとして成形される、請求項70記載の方法。
【請求項７６】
段階(d)において、ヒドロゲルが溶液中に少なくとも30分間配置される、請求項70記載の方法。
【請求項７７】
創傷を治療するための方法であって、
(a) 増殖因子を重量で5〜350 ppb含むポリマーヒドロゲルを提供する段階と、
(b) 該ヒドロゲルを該創傷と接触させて配置する段階とを含み、
該増殖因子が該ヒドロゲルから受動的に放出されて、該創傷を治療する方法。
【請求項７８】
増殖因子が、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、およびその組み合わせからなる群より選択される、請求項77記載の方法。
【請求項７９】
増殖因子が上皮細胞増殖因子である、請求項78記載の方法。
【請求項８０】
創傷が眼のなかに存在し、ヒドロゲルがコンタクトレンズとして成形される、請求項77記載の方法。
【請求項８１】
ヒドロゲルが機械的な負荷に対する保護シールドとしての機能をさらに果たす、請求項77記載の方法。
【請求項８２】
創傷が内皮組織に存在する、請求項77記載の方法。
【請求項８３】
創傷が上皮組織に存在する、請求項77記載の方法。
【請求項８４】
創傷が、肺の創傷、皮膚の創傷、または消化管の創傷である、請求項77記載の方法。
【請求項８５】
段階(b)において、ヒドロゲルが体腔中に配置される、請求項77記載の方法。
【請求項８６】
受動的に放出された増殖因子が、ポリマーヒドロゲルと接触されていない創傷に比べて苦痛の軽減をもたらす、請求項77記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、全体として、ヒドロゲル、薬物送達システム、創傷治癒、ならびに苦痛および炎症の軽減の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
損傷、疾患、または外科手術により引き起こされた角膜創傷は、失明につながる可能性がある深刻な病状にあたる。例えば、持続的な上皮欠損によって実質融解にいたる可能性があり、これにより深刻な視力障害が引き起こされる。コンタクトレンズまたは眼鏡をつけることを望まない人々に正常視力を回復させるレーザー矯正手術の出現で、角膜の粘膜組織の創傷治癒がさらなる重要性を帯びてきた。近眼(近視)、遠眼(遠視)、および乱視について視力を矯正するのに、これらのレーザー外科手術が利用される。この手術法には、レーザーインサイチュー角膜内切削形成術(laser in situ keratomileusis)(LASIK)、レーザー角膜切削形成術(laser epithelial keratomileusis)(LASEK)、および光学的角膜屈折矯正手術(photo-refractive keratectomy)(PRK)が含まれる。
【０００３】
LASIK術は、隣接する細胞層を侵すことなく角膜の形状を変化させるためのレーザーの使用を指す。LASIK処置の間に、マイクロケラトームを用いて角膜表層を切り離して、角膜フラップ(160〜180ミクロンの深さ)を作る。このフラップを、残りの角膜に付着させたまま傍らに折り返し、角膜実質をさらす。レーザーにより、角膜内部(実質)に紫外線パルスが送られる。各パルスにより、角膜内部の微細な層を削り取り、角膜表面の形状を変化させる。近視患者の場合、この処置により角膜を平らにする。遠視患者の場合、この処置により角膜の曲率を増加させる。乱視の場合、選択した組織をある角度で削り取り、角膜をいっそう球状の形にする。レーザーの照射が完了した後に、角膜フラップを、縫合しなくとも結合する元の位置に戻す。角膜前層(上皮、ボーマン層)は、大部分が保存される。手術が完了したら、成功の度合いに応じて感染および腫れを防ぐために使用される点眼液を除いて、通常は治癒するまで眼をそのままにしておく。手術後、患者は眼鏡またはコンタクトに依存しなくともはっきりと見ることができる。
【０００４】
PRK術の間に、外科医により、角膜を覆う保護皮膚の薄層である上皮(角膜前層またはボーマン層)が除去される。この層は、エキシマレーザーまたはブラシで除去することができる。この処置の間に、患者は固定光を凝視する。1分未満のうちに、レーザーにより角膜表面の形状を変化させながら適当量の組織を除去する。エキシマレーザーにより、角膜中に紫外線パルスが送られる。このレーザー照射への曝露により、角膜中央を平らにして、網膜の前方ではなく網膜上にレンズの焦点を移動させることで近視が軽減されるかまたはなくなり、これによりいっそうくっきりとした視界が得られる。手術後、保護コンタクトレンズを眼に2〜3日間つける。上皮が除去されているため、患者は3〜5日間、視界不良に直面する可能性がある。点眼液およびコンタクトレンズは、術後の不快感を軽減するのに効果的である。術後にPRK患者に供与されるコンタクトレンズの目的は、術後、眼の表面に沿って再生している角膜上皮の前縁部を保護することである。患者がまばたきするさいに、新たな上皮の前縁部が取り除かれてしまう可能性がある。その結果、回復に長い時間がかかるので、感染の危険性が高まる。
【０００５】
LASEK術はPRK術に類似しているが、上皮を軟化させてフラップに折り返し可能とするアルコール溶液を使用して上皮を剥離する。次いで、レーザーを使用して、角膜の形状を変化させて視力を矯正する。
【０００６】
三つの処置は全て角膜上皮欠損を引き起こす可能性があり、炎症および感染も起こる可能性がある。これらの合併症は、視力の後退、苦痛、または他の副作用を引き起こす可能性がある。損傷または他の種類の外科手術、例えば角膜移植による角膜欠損も同様に、これらの望ましくない結果をもたらす可能性がある。創傷治癒はこのように、外科手術の結果に対して非常に重要である。従って、角膜創傷の治癒を促進する装置および治療に対する需要が存在する。
【発明の開示】
【０００７】
発明の概要
本発明は、ヒドロゲル薬物送達システムならびに創傷治療を目的としたそのようなシステムの作製方法および使用方法を特徴とする。本システムは、増殖因子例えば上皮細胞増殖因子(EGF)が希釈水溶液から受動的に中に移動されてくるヒドロゲルに基づく。創傷組織と接触して配置されると、増殖因子はヒドロゲルから受動的に移動して、治癒の促進および付随して苦痛の軽減をもたらす。ヒドロゲルに吸収される増殖因子の量は、350 ppb以下(≦ 350 ppb)とすることができるが、本送達システムは局所化され、前記因子の持続放出が得られる可能性が高いため、意外にも、治療効果を生み出すのにこの量は効果的である。さらに高濃度の増殖因子を同様に使用することもできる。本システムは、眼の創傷、とりわけ視力矯正手術後の眼の創傷、ならびに他の創傷治療に適用できる。
【０００８】
従って、一つの局面として、本発明は、実質的に純粋な増殖因子を含むポリマーヒドロゲルを特徴とする。例示的な増殖因子には、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、ヒト成長ホルモン、繊維芽細胞増殖因子、およびその組み合わせが含まれる。増殖因子の濃度は、例えば、0.005〜350 ppbである。その他の例示的な濃度には、高くて1、10、25、50、または100 ppmが含まれる。ヒドロゲルは、例えば、重量で37.5%〜75%の含水量を有する。例示的なヒドロゲル素材には、ヒドロキシメチルメタクリレート、エチレングリコール、ジメチルメタクリレート、およびメタクリル酸のテトラポリマーが含まれる。ヒドロゲルの他の例には、etafilcon A、vifilcon A、lidofilcon A、vasurfilcon A、およびpolymacon Bが含まれる。さらに、製造工程のなかで異なる充填溶液(例えば、リン酸緩衝生理食塩水およびホウ酸)を使用して成形されるこれらのポリマーの変形物も同様に含まれる。ヒドロゲルはイオン性であっても非イオン性であってもよい。各種の態様のなかで、増殖因子は、周囲条件または既存条件の下で、ある環境、例えば、眼の環境に受動的に放出されることができる。その他の態様として、ヒドロゲルをコンタクトレンズ、例えば、視力を矯正できるものとして成形することができる。そのようなコンタクトレンズは、平面を含む、+8.0〜-8.0ジオプトリ（diopter）の範囲にわたって視力を矯正可能とすることができ、8.0〜9.0間のベースカーブ（base curve）を有しうる。本発明のヒドロゲルは、本明細書に記載の他の治療化合物、例えば、デキサメタゾン(dexamethasone)、フルオロメトロン(fluorometholone)、リメキソロン(rimexolone)、またはプレドニソロン(prednisolone)のような抗炎症化合物をさらに含むことができる。
【０００９】
別の局面として、本発明は、抗炎症化合物を含むポリマーヒドロゲルを特徴とする。例示的なポリマーおよび抗炎症化合物は、上述のとおりである。抗炎症化合物の濃度は、例えば、0.001〜100 ppm、例えば、高くて0.01、0.1、1、10、15、20、30、または50 ppmである。
【００１０】
本発明はさらに、ヒドロゲル、例えば、コンタクトレンズを、本明細書に記載の実質的に純粋な増殖因子(これがヒドロゲルに受動的に移動される)を含有する水溶液に配置して、ヒドロゲル薬物送達システムを作製する方法を特徴とする。この方法は、溶液に入れる前に、ヒドロゲルを等張食塩水中で洗浄する段階と、ヒドロゲルを少なくとも部分的に乾燥させる段階とをさらに含むことができる。水溶液は、例えば、pH 6.9〜7.4かつ1μLあたり増殖因子0.01〜10 ngを有する。浸漬後(即ち、薬用ヒドロゲルを作製後)のヒドロゲル中の増殖因子の濃度は、例えば、5〜350 ppbである。一つの態様として、ヒドロゲルは、増殖因子溶液中に少なくとも30分間配置される。水溶液は、本明細書に記載の他の治療化合物、例えば、デキサメタゾン(dexamethasone)、フルオロメトロン(fluorometholone)、リメキソロン(rimexolone)、またはプレドニソロン(prednisolone)のような抗炎症化合物をさらに含むことができる。これらの他の治療化合物を含有するヒドロゲルは、浸漬液中の増殖因子を取り除いて得ることもできる。
【００１１】
別の局面として、本発明は、創傷を治療するための方法を特徴とする。この方法は、本明細書に記載のとおり、ヒドロゲルを創傷と接触させて配置する段階を含み、その際に増殖因子もしくは抗炎症化合物またはその両方がヒドロゲルから受動的に放出されて、創傷を治療する。一つの態様として、ヒドロゲルは、機械的な負荷(mechanical abuse)に対する保護シールドとしての機能をさらに果たす。各種の態様のなかで、創傷は、内皮組織、上皮組織、肺、皮膚、または消化管に存在する。ヒドロゲルは体腔中に配置することができる。別の態様として、この方法により、 薬用ヒドロゲルと接触されていない創傷に比べて苦痛の軽減がもたらされる。ヒドロゲルは、例えば、少なくとも0.01、0.05、0.1、0.5、1、10、15、または20μgの増殖因子を受動的に放出することができ、ヒドロゲルは、少なくとも0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、7.5、10、15、または24時間、創傷と接触させて配置することができる。本明細書に記載されるとおり、ヒドロゲルは、少なくとも0.01、0.05、0.1、0.5、1、10、15、20、50、100、または1000μgの他の化合物を受動的に放出することもできる。
【００１２】
本発明はまた、本発明のポリマーヒドロゲルを、補充可能な体液と接触している創傷と接触させて配置する段階と、補充可能な体液中へヒドロゲルから増殖因子を受動的に放出可能とする段階とを含む増殖因子の送達方法を特徴とする。この方法において、補充可能な体液中へのヒドロゲルからの増殖因子の放出は、補充不可能な体液中へのヒドロゲルからの増殖因子の放出に比べて促進される。例示的な創傷は眼の創傷であり、例示的な補充可能な体液は涙液である。この方法はまた、本明細書に記載のように抗炎症化合物または他の化合物を送達するために使用することもできる。
【００１３】
本明細書では、「周囲条件」とは、室温および圧力を指す。
【００１４】
「既存条件」とは、眼またはその他の体内システムの中のような、インサイチューを指す。
【００１５】
「実質的に純粋な」とは、重量で75%を超える純度を有することを指す。本発明の増殖因子は、例えば、85%、90%、95%、または実に99%の純度を超える。この用語の使用によって、その他の生物学的化合物、例えば、通常インビボで増殖因子と結合しているタンパク質、糖質、および脂質からの純度を定義することを意図する。
【００１６】
「治療（する）」とは、症状の予防、治癒、安定化、または改善を結果的に得ることを目的とした患者の医学的管理を指す。この用語には、積極的治療、即ち、特に疾患の改善に向けられた治療; 待機療法、即ち、疾患の治癒よりはむしろ症状の緩和のために設計された治療; 予防治療、即ち、疾患の予防に向けられた治療; および補助的治療、即ち、疾患の改善に向けられた他の特異的療法を補完するために用いられる治療が含まれる。「治療」という用語には、対症療法、即ち、疾患の身体的症状に向けられた治療も含まれる。この用語には、創傷の閉鎖または治癒の促進がさらに含まれる。
【００１７】
「治療的に有効な量」とは、症状、例えば、眼の創傷を治療するうえで予防効果、治癒効果、治療効果、安定化効果、または改善効果をもたらすのに十分な化合物の量を指す。
【００１８】
「創傷」とは、任意の組織に対する損傷を指す。創傷の例には、火傷、裂傷、擦過傷、咬傷、外科的創傷、刺創、および潰瘍が含まれる。
【００１９】
「眼の環境」とは、例えば、強膜、角膜、および眼腔の他の組織を含む、眼の組織および眼の周辺組織を指す。
【００２０】
「補充可能な体液」とは、哺乳動物により産生される体液であって、周期的に新たな体液と置換される体液を指す。補充可能な体液の例には、涙液、唾液、粘液、胃液、および尿が含まれる。
【００２１】
本発明のなかで記述される比率は全て、別段の定めがない限り重量による。
【００２２】
本発明の他の特徴および利点は、以下の説明および特許請求の範囲から明らかになるものと思われる。
【００２３】
本発明の詳細な説明
本発明により、増殖因子、例えば、EGFを含有するヒドロゲルを含むポリマー薬物送達システムが提供される。希釈水溶液からヒドロゲル中への増殖因子の受動的な移動を可能とすることで、送達システムがもたらされる。ヒドロゲルは、創傷と接触して配置されると、低濃度の増殖因子を送達する。増殖因子の送達は、長時間にわたって持続され、これは、体液(例えば、涙液)で周期的に洗い流される環境(例えば、眼)で特に有用である。この持続的送達により、創傷治癒過程が促進される一方で、例えば点眼薬からの、高濃度の化合物の局所的送達の潜在的な悪影響が回避される。
【００２４】
薬剤送達システム
ヒドロゲル
本発明は、さまざまな組織の治療に有用な種々のポリマー組成物を使用することができる。例えば、眼の環境では、従来のソフトコンタクトレンズを使用することができる。これは重量で水37.5%〜75%を含有するイオン性ヒドロゲルまたは非イオン性ヒドロゲルとすることができ、そして、例えば、8.0〜9.0の任意のベースカーブを有することができる。コンタクトレンズはまた、例えば、平面を含む、+8.0〜-8.0ジオプトリの範囲にわたって視力を矯正する能力を有することもできる。例示的なヒドロゲル・コンタクトレンズ素材には、etafilcon A、vifilcon A、lidofilcon A、polymacon B、vasurfilcon A、ならびにヒドロキシメチルメタクリレート、エチレングリコール、ジメチルメタクリレート、およびメタクリル酸のテトラポリマーが含まれる。これらの素材はまた、その他の組織で創傷を治療する際には、他の物理的形状として使用することもできる。その他の適当なヒドロゲル素材は、当業者に周知である。ヒドロゲルは不溶性でもよく、またはインビボで長期的に、例えば、1日もしくは1週間にわたって溶解することもできる。増殖因子は、例えば、ヒドロゲルからの拡散により、ヒドロゲルからの離脱により、またはヒドロゲルが溶解するときの放出により、受動的に送達される。
【００２５】
薬物送達システムは、部分的に乾燥したヒドロゲル(または同等に部分的に水和したヒドロゲル)から作製することができる。乾燥段階により、例えば、ヒドロゲル中の水の約5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、または75%が取り除かれる。例えば、ヒドロゲルを外気または湿度制御空気にさらすことで、ヒドロゲルを特定の時間加熱することで、またはヒドロゲル一面に、N2のような、乾燥空気を吹き付けることで、乾燥させることができる。一つの態様として、ヒドロゲルを乾燥の前に生理(等張)食塩水で飽和させる。次いで、部分的に乾燥したヒドロゲルを、例えば、pH 6.9〜7.4の、増殖因子の希釈水溶液中に、例えば、少なくとも30分間浸す。ヒドロゲルはまた、少なくとも1時間、6時間、12時間、または24時間浸しておいてもよい。ヒドロゲルを入れる増殖因子溶液の濃度は通常、10 ng/μLもしくはそれ以下、例えば高くて5 ng/μL、1 ng/μL、0.1 ng/μL、または0.01 ng/μLである。例えば、浸漬時間を減らすため、さらに高い濃度を使用することもできる。増殖因子はヒドロゲルに受動的に移動する。この移動は、ヒドロゲルを再水和することで少なくとも部分的に生じうる。ヒドロゲル中の水への増殖因子の拡散も生じる可能性がある。別の態様として、完全に水和したまたは完全に乾燥したヒドロゲルを浸漬液中に入れて、薬用ヒドロゲルを作製する。
【００２６】
ヒドロゲルに移動する増殖因子の濃度は、ヒドロゲルを浸す溶液よりも実質的に低いことが望ましい。例えば、ヒドロゲル中の増殖因子の濃度は、浸漬液の濃度よりも少なくとも2倍、5倍、または10倍低い。しかし、増殖因子のなかには水溶液よりもヒドロゲルに対する親和性が高い可能性があるものもあり、そのようなヒドロゲルは、ヒドロゲルを浸した溶液よりも高い濃度の増殖因子を有するものと思われる。ヒドロゲルの含水量および種類、時間および条件、例えば、浸漬温度、浸漬液の組成(例えば、イオン強度およびpH)、ならびに使用する増殖因子の種類はまた、薬物送達システムにおける増殖因子の濃度に影響を及ぼす可能性がある。ヒドロゲルの含水量はまた、ヒドロゲル中に存在する増殖因子の総量を決定するのに役立つので、この含有量は、組織に送達される増殖因子の量を制御するための可変量に相当する。特定量の増殖因子を含有するヒドロゲルの作製は、当業者による日常的な実験により達成することができる。例示的なヒドロゲルは、増殖因子を5〜350 ppb、例えば、5〜250 ppb、5〜100 ppb、5〜50 ppb、または5〜10 ppb含む。しかし、ヒドロゲル中の増殖因子の濃度は、さらに高く、例えば高くて100、75、50、25、10、または1 ppmとなる可能性がある。
【００２７】
増殖因子
増殖因子は、細胞の成長および増殖を刺激できるタンパク質の混成群である。例示的な増殖因子には、上皮細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、肝細胞増殖因子、ヒト成長ホルモン、繊維芽細胞増殖因子、およびその組み合わせが含まれる。これらの増殖因子は、天然の増殖因子、合成による増殖因子、もしくは組換え型増殖因子、または任意の動物、例えば、ヒト、または任意の家畜動物もしくはペット動物種由来の増殖因子誘導体であってよい。そのような増殖因子にはまた、生物学的に活性な増殖因子および類似体も含まれる。ペプチド増殖因子は、細胞の遊走、有糸分裂、および分化を含む正常な創傷治癒に関与する多くの過程を調節することにより、重要な生物学的役割を果たす。増殖因子は市販されており、あるいは当技術分野において周知の方法を用いて単離することができる。
【００２８】
その他の化合物
本発明のヒドロゲルはまた、増殖因子以外の薬物も含むことができる。これらの付加的な化合物には、鎮痛剤、抗炎症薬(例えば、デキサメタゾン、フルオロメトロン、リメキソロン、およびプレドニソロン)、抗体、メガニン(meganin)、自己タンパク質、医薬品、および抗生物質化合物が含まれるが、これらに限定されることはない。これらの他の化合物はまた、その通常処方される用量より低い濃度で使用することもできる。例えば、これらの化学物質を、さまざまな部位(例えば、眼)で異なる条件(例えば、周囲条件または既存条件)下で100、50、25、10、1、0.1、0.01、または0.001 ppm未満の濃度として送達することができる。
【００２９】
防腐剤の使用は、これらが比例せず高濃度でヒドロゲルに移動して、細胞傷害を引き起こす可能性があるので理想的ではない。
【００３０】
治療
創傷を治療するため、本発明の薬物送達システムを損傷組織と接触させて配置することができる。本システムがコンタクトレンズとして成形される場合、増殖因子を送達するために通常、レンズを単純に眼の中に配置することができる。その他の創傷の治癒を促進させるため、ヒドロゲルを包帯の一部としてもよく、または創傷組織に(例えば、粘着剤または縫合糸により)付着させてもよい。ヒドロゲルを患者の体内に配置する場合、ヒドロゲルは生体分解性であることが好都合である。
【００３１】
ヒドロゲルは、使い捨てと考えてよく、特定の期間、例えば、少なくとも0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、7.5、10、15、または24時間後、交換することができる。または、増殖因子の量が枯渇したヒドロゲルは、再度ヒドロゲルを乾燥させ浸漬することで再利用することができる。
【００３２】
治療的アプローチ
本発明は、眼の創傷、口腔の創傷、肺の創傷、消化管の創傷、皮膚の創傷、大腸の創傷、小腸の創傷、結腸の創傷、および内皮組織、粘膜組織、または上皮組織に対する他の創傷を含むがこれらに限定されることはない、さまざまな創傷の治癒と関連して使用することができる。上述のように、本発明により、増殖因子を損傷組織に送達することで治癒の促進が得られる。ある種の態様として、少なくとも0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、15、または20μgの増殖因子がヒドロゲルから放出される。この送達は、受動的な移動により生じ、薬物を体液、例えば、眼内液の中へ放出可能とする。増殖因子により、創傷周辺の細胞の増殖が刺激されて、創傷が閉鎖され、損傷した細胞が置換される。増殖因子はヒドロゲルにより局所化され、これにより増殖因子または薬物の放出がいっそう制御されるため、例えば、点眼液のような局所溶液を使用する場合よりも、多くの場合、創傷治癒を達成するのに必要とされる増殖因子は少量となる可能性がある。また治癒の促進により、特定の創傷に伴う苦痛や炎症が軽減される可能性があり、感染を阻止する補助となる可能性がある。さらにヒドロゲルはまた、物理的障壁としても機能し、機械的な負荷(mechanical abuse)からの保護となり、隣接組織への治癒組織の付着を抑制する可能性がある。本発明のヒドロゲルを使用することでまた、従来法によるよりもずっと少ない適用により患者を治療することができる可能性がある。例えば、本発明のヒドロゲルにより治療される患者は、少なくとも48時間内に一回治療するだけでよい可能性がある。
【００３３】
望ましい態様として、本発明のヒドロゲルを使用して、補充可能な体液、例えば、涙液と接触している創傷を治療する。これらの態様においては、体液が補充されるときに、放出された増殖因子は適用部位から洗い流されて、ヒドロゲルからの増殖因子の拡散の相対速度の増加が引き起こされるため、増殖因子は、一定量の体液への増殖因子の放出よりもさらに急速にヒドロゲルから放出される。涙液のような体液の補充作用によりまた、体液への増殖因子の拡散速度が効果的に高まり、治療活性の早期発現につながる可能性がある。補充不可能な体液(即ち、薬物放出の時間的尺度に対し、置換が非常に遅いかまたは存在しない体液)と接触させて配置した本発明の薬用ヒドロゲルの場合、薬物は補充可能な体液中ほど急速にはその部位から洗い流されないので、さらに低い濃度の薬物を使用しうる。
【００３４】
眼の創傷
一つの態様として、創傷は、例えば、角膜上皮組織、角膜内皮組織、または網膜組織における眼の創傷である。本発明は、LASIK術、PRK術、またはLASEK術のような、視力矯正手術後にとりわけ有用である。ソフトコンタクトレンズおよびコラーゲンコンタクトレンズを使用して、術後の上皮の外傷を最小限に抑え、安定な治癒環境を供与することができる。PRK術では通常、3〜4日間、治療用コンタクトレンズが必要とされ、術後治療用点眼剤が処方されることが多い。本発明において、ヒドロゲルは、増殖因子の貯蔵器となるコンタクトレンズとして成形することができ、通常の機械的な負荷(mechanical abuse)から創傷治癒の前縁部を保護する役割を果たすことができる。ヒドロゲルから低濃度で徐々に送達される増殖因子により、治療用点眼剤の必要性がなくなる。治療用点眼剤の大部分は短時間で眼から排出されるため、点眼剤には高濃度の薬物が含まれることが多い。これらの高濃度では、創傷へのさらなる損傷が引き起こされる可能性があり、本発明の局所性持続放出による薬物送達システムを使用することで、これが回避される。
【００３５】
本発明のさらなる理解は、以下の非限定的な実施例から得られるであろう。
【００３６】
実施例1. 薬物送達システムの製造
例示的な薬物送達システムは、以下のように調製した。コンタクトレンズをそのパッケージから取り出し、生理的食塩水で洗浄して、コンタクトレンズ充填液を除去した。ヒドロゲル・レンズ素材を10〜30秒間乾燥させた。ヒドロゲル・レンズ素材を、少なくとも30分間、濃度10 ng/μlまたは5.0 ng/μlの上皮細胞増殖因子(EGF)を含んだ生理食塩水に入れた。さらに低い濃度を使用することもできる。さらに長い受動的移動時間を使用することもできる。未処理レンズまたは対照レンズは、EGFなしの生理食塩水に入れた。
【００３７】
実施例2. 眼組織の治癒
眼細胞を無菌のプラスチック・ディッシュに入れた。このディッシュには、5 mm径のディスクを入れた。このディスクにより、覆った領域で細胞が増殖することを防いだ。ディスクを取り除くと、5 mm径の「創傷」または「穴」があった。
【００３８】
その後、創傷があるこれらの細胞シートにコンタクトレンズを加えた。レンズを最低30分間、細胞シートと接触させて放置した。最少培地を使用して、細胞培養物を維持した。細胞は5% CO2中、35℃±2℃でインキュベートした。EGFを含むまたは含まないコンタクトレンズは、実施例1にあるように作製した。使用したコンタクトレンズは、polymacon B、vifilcon A、およびlidofilcon Aのヒドロゲルポリマーとした。
【００３９】
その後、細胞シートを経時的に検分し、穴の直径を測定した。
【００４０】
この結果は、経時的なインビトロの創傷の閉鎖という観点で表される。
【００４１】
上皮細胞および上皮組織
上皮細胞(ウサギの角膜上皮細胞)をディッシュに蒔き、対照およびEGF含有コンタクトレンズと接触させた。48時間で、EGF処理細胞とEGF非処理細胞との間の閉鎖率に25%の相違があった。72時間で、EGF処理上皮組織と対照との間の閉鎖率に43%の相違があった。使用したヒドロゲル素材は、含水量55%のイオン性ポリマーであるvifilcon Aとした。このポリマーは、実験で使用する前に10 ng/μL EGFと4℃で1時間インキュベートしておいた。
【００４２】
閉鎖率は、創傷の直径を直接測定して算出した。測定は毎日行った。
【００４３】
関連する一連の実験として、vifilcon Aのレンズを、上記と同じ条件の下で5.0 ng/μL EGFとインキュベートし、次いで先に述べた上皮の「創傷」と接触させた。48時間で、対照とEGF処理ヒドロゲル素材との間に21%の閉鎖率の相違があった。72時間で、同様に閉鎖率が21%相違していた。これらの結果から、72時間にわたって、処理上皮組織および非処理上皮組織に対して相対治癒率は本質的に同じままであり、EGFで処理した上皮組織は常に治癒率が促進されていた。
【００４４】
創傷治癒の比率は、ヒドロゲル素材を創傷に長くさらすことで増加した。さらに、どのレンズとも接触されていない創傷と比べて、48時間で、治癒率の相違は31%であった。10 ng/μL EGFに浸漬したレンズにさらした組織の治癒は、48時間で14%から72時間で25%まで増加した。
【００４５】
内皮細胞および内皮組織
内皮組織(ウシの角膜内皮細胞)で起こった創傷も、vifilcon AのレンズからのEGFの放出により治癒された。上記のように10 ng/μL EGFに浸漬したレンズでは、対照と比べて48時間で73%の治癒率の相違が示された。72時間で、EGF処理組織は完全に治癒された。対照群では、半分に満たない(43%)組織が治癒された。5 ng/μL EGFにさらした同じレンズ素材では、48時間で、EGF処理群と対照との間で31%の閉鎖率の相違が示された。72時間で、対照では43%であったのに比べて、EGF処理群では組織の53%が治癒されていた。
【００４６】
Lidofilcon Aのヒドロゲル(非イオン性、含水量 = 70%)素材について、内皮組織にEGFを送達して創傷を閉鎖する能力を評価した。浸漬液に使用したEGFの濃度は、10 ng/μLとした。48時間で、EGF処理組織では、対照と比べて54%の治癒率(創傷閉鎖率)の増加が示された。72時間で、44%の相違となった。
【００４７】
非イオン性であり含水量が38%である、第三の素材polymacon Bについても同様に、EGFを創傷部に送達する能力を評価した。10 ng/μL EGFの浸漬液を用いてレンズを調製した。48時間で、処理群では創傷が60%閉鎖され、非処理群では27%閉鎖された。72時間で、処理群と未処理群との間の閉鎖の相違は、62%となった。EGF処理群では、72時間で、創傷は80%まで閉じていたが、その一方、未処理群では、創傷は46.8%まで閉じていた。
【００４８】
実施例3. EGFの取込みおよび放出
コンタクトレンズによるEGFの取込みおよび放出の量は、含水量もしくはレンズの組成またはその両方に依存する。二種類のレンズ、lotrafilcon A (水分24%)およびvasurfilcon A (水分74%)によるEGFの取込みおよび放出に関するデータを収集した。これらのレンズは両方とも非イオン性である。取込み試験の場合、各種類のレンズ30個を、40 ppm EGFを含有する溶液25 mLに入れた。放出試験の場合、取込み試験によってできたレンズを10〜30秒間乾燥後、EGFを含有していない溶液25 mLに入れた。両種類の試験とも、その後、溶液中のEGFの量を一定の時間間隔で測定した。vasurfilcon Aの場合、6時間後に、溶液中のEGFの約75%がレンズに取り込まれ(図1A)、その時点でレンズは溶液と平衡状態にあるように思われ、そして7時間後に、取り込まれたEGFの約37%が放出され(図1B)、その時点でレンズは平衡状態にあるかそれに近い状態にあるように思われた。放出データから、コンタクトレンズにより、ある一定期間にわたってEGFの持続投与が得られる可能性が示唆される。lotrafilcon Aの場合、意外にも、測定可能な量のEGFは、レンズにより取り込まれなかったまたは放出されなかった。純粋な取込み拡散理論(diffusional theory of uptake)に基づくと、少なくとも一部の増殖因子は、lotrafilcon Aのコンタクトレンズ中の水分に取り込まれることが予想された。試験した二つのポリマーによるEGFの取込みが異なることについて考えられる二つの解釈は、1) EGFの取込みには24%よりも高い含水量が必要とされること、および2) lotrafilcon Aのポリマーは、EGFが流入するのに化学的に(熱力学的に)または構造的に(動力学的に)好ましくないことである。
【００４９】
実施例4. 動物試験
EGFを含有するコンタクトレンズ、EGFとデキサメタゾン(抗炎症ステロイド)を含有するコンタクトレンズ、およびヒト成長ホルモン(HGH)を含有するコンタクトレンズについて、ウサギモデルで有効性および毒性を試験した。ニュージーランド白ウサギを麻酔し、次いで両眼を針で擦過した。安楽死前4時間まで、各ウサギの右眼に薬用コンタクトレンズを入れ、左眼に対照用コンタクトレンズを入れた。対照用コンタクトレンズ(etafilcon A、含水量58%のイオン性レンズ)は、挿入の前にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で洗浄した。薬用コンタクトレンズ(etafilcon A)は、レンズを手短に乾燥させ、次いでそのレンズを400 ppb、4 ppm、もしくは10 ppm EGFのPBS溶液または400 ppb HGHのPBS溶液に24時間浸して調製した。別の実験として、レンズを25時間、200 ppb EGFと12.5 ppm デキサメタゾンに浸した。試験したどのEGF濃度でもウサギで毒性は認められなかった。角膜浮腫(これは創傷治癒の尺度となる)、炎症、および滲出液の産生について、ウサギを0〜4の尺度(0が最良であり、4が最悪である)で視覚的にスコア化した。
【００５０】
ヒドロゲル・コンタクトレンズ(400 ppb EGFに浸漬したレンズ)(右眼)から放出されたEGFにより、処置後の最初の2時間で対照の眼(左眼)と比べて加速度的に創傷が治癒された。ウサギ4羽から得たデータを表1に示す。
【００５１】
別の実験として、擦過することに加え、ウサギの眼を大腸菌(E. coli) O111:B4株由来のリポ多糖の溶液(1 mg/mL)で処理して、炎症を誘導した。200 ppb EGFと12.5 ppm デキサメタゾン(dexamethasone)の溶液に浸したレンズ(上記を参照されたい)により、対照の眼(左眼)と比べて炎症が制御され創傷治癒の促進がもたらされた(右眼)。EGFは、炎症の増加があった場合でも、創傷治癒を制御した。
【００５２】
コンタクトレンズ(400 ppb浸漬)から放出されたHGHで処置したウサギの眼(右眼)では、ウサギの対照の眼(左眼)と比べて創傷治癒が促進され炎症が軽減された。さらに、眼組織に対して毒性は認められなかった。
【００５３】
（表1）EGFを含有するコンタクトレンズを用いた創傷治癒
2005529122.tif 000002
＊-ウサギの死亡
【００５４】
（表2）EGFおよびデキサメタゾンを含有するコンタクトレンズを用いた創傷治癒および炎症の治療
2005529122.tif 000003
＊-ウサギの死亡
【００５５】
（表3）HGHを含有するコンタクトレンズを用いた創傷治癒
2005529122.tif 000004
＊-ウサギの死亡
【００５６】
実施例5. ヒト試験
含水量38%を有するpolymacon Bのレンズを400 ppb EGF溶液中に24時間浸した。このレンズを、従来の治療法に反応しなかった再発性の上皮欠損を患うヒト患者に取り付けた。本発明の薬用レンズを用いた治療後に、臨床効果(即ち、創傷治癒)を観察した。治療は少なくとも1時間継続することが望ましい。この種類の損傷は通常、時に4〜5分毎の頻度で、点眼薬を繰り返し差すことで治療される。しかし、本発明のコンタクトレンズでは、たった一回の取り付けで良好な結果をもたらすことができた。
【００５７】
その他の態様
本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明の記載の方法の変更および変形が当業者には明白であろう。特定の望ましい態様に関連して本発明を記述してきたが、当然のことながら、特許請求される本発明は、そのような特定の態様に必要以上に制限されるべきではではない。実際、当業者には明白な、本発明を実行するための記載の方式のさまざまな変更は、本発明の範囲内であることが意図される。
【００５８】
本明細書のなかで述べられた刊行物、特許、および特許出願の全ては、各個別の刊行物、特許、または特許出願が具体的かつ個別に参照として組み入れられた場合と同じ程度に参照として本明細書に組み入れられる。
【００５９】
その他の態様は特許請求の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】vasurfilcon AのコンタクトレンズからのEGFの(A)取込み群および(B)放出群である。
【図１】
2005529122.tif 000005
【国際調査報告】
2005529122.tif 000006
2005529122.tif 000007