(57)【要約】  肝臓切片培養装置（１４）を用いた薬物試験システム（１０）。この装置は、プラズマ及びガス弁（１７）を具えるチャンバを有し、培地（１３）に曝される表面積が最大になるように動物の肝臓切片（１５）がチャンバ内に配置されている。このチャンバにプラズマを供給してそのレベルを上昇させこの肝臓切片と接触させたり、あるいはプラズマを排出して肝臓切片と接触しないようにさせたりする。ガスは、チャンバの頂部に供給する。このシステムは、チャンバに入れる及びチャンバから排出する培地を収容するリザーバ（１２）も有する。薬物または候補薬物の毒性を評価する方法が提供される。
2007513638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可能性のある候補薬物の毒性を試験するシステムであって、
このシステムは、肝臓切片培養装置（１４）及びリザーバ（１２）を有し、
この肝臓切片培養装置は、
培地入口及びガス弁（１７）を具えるチャンバと、
このチャンバ内で、培地（１３）に曝される表面積が最大になるように配置された複数の動物肝臓切片（１５）と、
チャンバ内に培地を選択的に供給及び排出させ、このチャンバ内の培地が前記肝臓切片と接触するようにしたり、前記肝臓切片と接触しないようにする手段（１９）と
を有しており、
前記リザーバ（１２）は、培地がチャンバに入り及びそこから出る際にこの培地を入れておくようになっており、前記動物肝臓切片は、培地及び酸素化ガスに交互に曝されるように定期的な間隔で培地を供給しながら酸素化ガス環境において培養されるようになっており、
前記肝臓切片を可能性のある候補薬物に曝して、この可能性のある候補薬物の存在下において前記肝臓切片が化合物を代謝する効率を観察することにより、当該可能性のある候補薬物の毒性を測定することができるシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
メッシュ（１６）が、前記動物肝臓切片を少なくとも一部包囲して空間を形成しており、この空間内に前記肝臓切片が保持されており、このメッシュがチャンバ内でほぼ縦になっているシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、
２つのメッシュが少なくとも部分的に前記肝臓切片を包囲しているシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記肝臓切片の厚さが約１０μｍ〜約２０００μｍであるシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記肝臓切片の厚さが約１００μｍ〜約５００μｍであるシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
このシステムが更に、前記ガス弁にガスを導入するための手段を有するシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、
前記ガスが酸素及び二酸化炭素の混合物であるシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、
前記動物肝臓切片のガス対培地の露出時間比率が約１：２〜約１：４であるシステム。
【請求項９】
請求項７に記載のシステムにおいて、
前記動物肝臓切片のガス対培地の露出時間比率が約１：３であるシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、
このシステムは更に、前記ガス弁に挿設された免疫学的フィルタ（１８）を有するシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記チャンバが封止可能なものであるシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記チャンバが温度調整されるようになっているシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記化合物が、アンモニア及びリドカインからなるグループから選択されたものであるシステム。
【請求項１４】
薬物の毒性を評価する方法であって、この方法は、
培地（１２）を供給する処理と、
この培地に曝される表面積が最大になるようにチャンバ内に配置された動物肝臓切片（１５）に対して、培地を接触させる処理であって、このチャンバが培地入口及びガス弁（１７）を有しており、当該チャンバ内に培地を選択的に供給及び排出させ、このチャンバ内で培地が前記肝臓切片と接触するようにしたり、或いは前記肝臓切片と接触しないようにする手段（１９）と、このチャンバに対しガスを供給する手段と、培地がチャンバに入り及び出る際にこの培地を入れておくリザーバ（１２）とが設けられている当該処理と、
前記肝臓切片を酸素及び二酸化炭素のガス混合物に接触させる処理と、
前記肝臓切片を培地と前記酸素及び前記二酸化炭素の前記ガス混合物とに交互に曝す処理と、
試験すべき薬物に前記肝臓切片を曝す処理と
を有しており、
前記肝臓切片を前記薬物に曝して、この薬物の存在下において前記肝臓切片が化合物を代謝する効率を観察することにより、当該薬物の毒性を測定することができる方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、
メッシュ（１６）が、前記動物肝臓切片を少なくとも一部包囲して空間を形成し、この空間内に前記肝臓切片を保持し、このメッシュがチャンバ内でほぼ縦になるようにする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、
前記化合物を、アンモニア及びリドカインからなるグループから選択する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的人工肝臓を具える薬物試験システム、より詳細には、候補薬物、薬物及び薬物メタボライトを評価、検出及び試験するためのバイオリアクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薬物開発研究に関するタフツセンターの調査によれば２００１年における新薬開発のための平均コストは８００百万ドルを上回っている。この中で、１社あたり平均約１６百万ドルが、症状発現前の研究に使用された。従って、薬物開発にかかる試験時間及びコストを低減させることはほとんどの薬品会社にとって生き残りに極めて重要な要素となる。また、通常複数の会社が同じ薬物分野で競争しているため、競争上の利点はいかなるものでも歓迎されことになる。殆どの薬物開発コストは、ＦＤＡ（米国食品医薬品局保険・人的サービス局）の承認プロセスで発生する。しかし、このコストの多くは、症状発現前のコストについて対処しうるのと同様に対処することができない。症状発現前のコスト上昇に対処するために、新薬候補の生体内及び生体外試験並びにその選択を行うための、効率的で時宜に叶った手頃な価格の方法が、業界において重大な関心を集めている。
【０００３】
新薬を開発する際には、毒性について配慮することが常に重要となる。肝臓はほとんどの薬物を代謝するので、肝臓損傷は極めて重要な懸念となる。従って、薬物開発時には、肝機能を評価する小動物及び細胞培養技術を利用した通常の生体内及び生体外試験が広く用いられている。しかし、これらの通常の試験は、個体差の存在や、大きな動物を用いることによる高コスト化や、生体位の肝臓の生来的特性が損なわれる点などで、特に不利がある。
【０００４】
これらの不利を克服するために、細胞培養システムも使用される。しかし、これらのモデルでは、細胞間の連結性相互作用を所望時間に亘って維持することができない。このことにより、試験が失敗することになる。
【０００５】
バイオ人工肝臓装置が現在開発中である。このような装置は、生物学的基板、すなわち肝細胞または全体の肝臓標本により、肝機能を代替しうるのみであり、異種のまたは人間のソースから肝臓組織を入手しうることが要求される。近年の努力により、ハイブリッド肝臓支持装置において機械及び生物支持システムを組合わせたものがある。これらのハイブリッド装置の機械部材は、毒素を取り除き、患者の血清と肝臓支持装置の生物学的構成部材との間にバリアを形成するよう作用する。これらのハイブリッド肝臓支持装置の生物学的構成部材は、低級腫瘍細胞若しくはブタ肝細胞から得た肝細胞、肝臓切片又は粒状肝臓から構成することができる。これらの生物学的構成部材は、しばしばバイオリアクタと称されるチャンバ内に収容される。しかし、これら装置では使用する個々の細胞系統の機能を維持することに問題が残る。ほとんどの装置では、不死化した細胞系統を使用している。これら細胞の特有の機能は、時間とともに失われることを確かめた。
【０００６】
バイオ人工肝臓装置は、複数のグループ、例えば、Ｃｉｒｃｅ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ社（米国マサチューセッツ州レキシントン）、Ｖｉｔａｇｅｎ社（カリフォルニア州ラホーヤ）、Ｅｘｃｏｒｐ  Ｍｅｄｉｃａｌ（ミネソタ州オークデール）及びＡｌｇｅｎｉｘ社（ミネソタ州ショアヴィウ）により開発されている。Ｃｉｒｃｅ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ社の装置は、生活可能な肝細胞を生体適合性膜と一体化して、体外バイオ人工肝臓補助システムとしている。Ｖｉｔａｇｅｎ社のＥＬＡＤ（登録商標）（Ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ  Ｌｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）人工肝臓は、培養した人間の肝臓細胞系統（Ｃ３Ａ）を含む２チャンバの中空ファイバカートリッジである。このカートリッジは、分画分子量を特徴とする半透明膜を有する。この半透明膜は、培養された人間の細胞系統と、患者の限外濾過液とを物理的に区画化するものである。Ａｌｇｅｎｉｘ社は、外部肝臓支持システムがブタの肝細胞を使用するシステムを提供している。個々のブタ肝細胞は膜を通過して人血細胞を処理する。Ｅｘｃｏｒｐ  Ｍｅｄｉｃａｌ社の装置は、この目的のために飼育した病原のないブタから収集した約１００グラムの始原ブタ肝細胞から、患者の血液を分離する（１００ｋＤａのカットオフを有する）中空ファイバ（中空糸）膜バイオリアクタを有する。血液は、中空ポリマファイバ及び何億ものブタ肝細胞を含む懸濁液を充填したシリンダを通過する。これらのファイバは、ブタ細胞の細胞副生物及びタンパク質が患者の血液と直接接触するのを防止するバリアとして作用するが、血液の毒素を取り除きうるように細胞間での必要な接触は許容するようになっている。
【０００７】
これらの装置は、種々の観点において既存の従来技術に対する改良となるものであるが、なお顕著な不利が存在している。これら装置は全て個々の肝臓細胞を用いるものであり、生体内の状態における肝臓の特徴となる細胞間相互作用が欠落してしまうため、装置の効率が制限されてしまうことである。したがって、薬物開発に用いるための、生活力及び機能性を有する改良された効率のバイオ人工肝臓は有益なものとなるであろう。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の一つの目的は、可能性のある候補薬物の毒性及びそのメタボライトを試験するシステムを提供することにある。
【０００９】
本発明は、可能性のある候補薬物の毒性を試験するシステムを提供するものである。このシステムは、肝臓切片培養装置及びリザーバを有し、この肝臓切片培養装置は、培地入口及びガス弁を具えるチャンバと、このチャンバ内で、培地に曝される表面積が最大になるように配置された複数の動物肝臓切片と、このチャンバ内に培地を選択的に供給及び排出させ、このチャンバ内の培地が肝臓切片と接触するようにしたり、肝臓切片と接触しないようにする手段とを有し、前記リザーバは、培地がチャンバに入り及びそこから出る際にこの培地を入れておくようになっている。動物肝臓切片は、肝臓切片が培地及びガスに交互に曝されるように定期的な間隔で培地を供給しながら酸素化ガス環境において培養されるようになっている。肝臓切片を可能性のある候補薬物に曝して、この可能性のある候補薬物の存在下において肝臓切片が化合物を代謝する効率を観察することにより、当該可能性のある候補薬物の毒性を測定することができる。
【００１０】
他の例では、このシステムは、動物肝臓切片を少なくとも一部包囲して空間を形成し、この空間内に肝臓切片を保持するメッシュを有している。この例では、メッシュはチャンバ内でほぼ縦になっている。更に他の例では、肝臓切片を少なくとも部分的に包囲する２つのメッシュを設ける。
【００１１】
本発明は、薬物の毒性を評価する方法を提供するものでもある。この方法は、培地を供給する処理と、培地に曝される表面積が最大になるようにチャンバ内に配置された動物肝臓切片に対して培地を接触させる処理とを伴う。このチャンバはプラズマ入口及びガス弁を有しており、当該チャンバ内にプラズマを選択的に供給及び排出させ、このチャンバ内でプラズマが肝臓切片と接触するようにしたり、或いは肝臓切片と接触しないようにする手段と、このチャンバに対しガスを供給する手段と、プラズマがチャンバに入り及びそこから出る際にこのプラズマを入れておくリザーバとが設けられている。この方法は、更に、肝臓切片を酸素及び二酸化炭素のガス混合物に接触させる処理と、この肝臓切片をプラズマと酸素及び二酸化炭素のガス混合物とに交互に曝す処理と、試験すべき薬物に肝臓切片を曝す処理とを有する。この肝臓切片を薬物に曝すと、この薬物の存在下において肝臓切片が化合物を代謝する効率を観察することにより、当該薬物の毒性を測定することができる。
【００１２】
ここに開示した例においては、代謝すべき化合物を、アンモニア及びリドカインからなるグループから選択することができる。
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態
本発明の更なる特徴及び利点は、図面を参照した以下の好適例の説明から明らかとなるであろう。
薬品会社にとって症状発現前の薬物開発段階での目的は、化合物が、次の段階の小規模の臨床試験で使用するのに相当程度安全なことを示すことにある。化合物の毒性及び薬理学的効果は、生体内及び生体外の動物試験により判断される。ＦＤＡは、薬品会社に対して少なくとも以下の事項を要求している。（１）薬物の薬理学的プロファイルを作成すること。（２）少なくとも２種の動物において薬物の急性毒性を測定すること。（３）提案されている臨床試験での物質の使用期間案及び用途案に応じて、２週間〜３ヵ月の短期毒性試験を実施すること。このプロセスは、何百もの、時には何千もの化合物を試験することになる複雑で費用のかかるものである。
【００１４】
この試験は、偏りを除去するために、独立した第三者機関により実施されることが多い。できる限り使用する動物が少なくなるように、また動物が人道的に扱われるように、あらゆる努力がなされている。通常２種の動物、すなわち１種の齧歯類及び１種の非齧歯類が用いられる。その理由は、薬物がある種に与える作用と他の種に与える作用とが異なる場合があるためである。ほとんどの薬物は肝臓で代謝されるので、毒性調査は必然的に肝臓に対する作用に焦点を当てたものとなる。
【００１５】
本発明は、肝臓切片を用いることにより、症状発現前の開発過程に理想的に適するようにしたものである。ストレス性で痛みを伴う試験処理を頻繁に行うのに必要な動物の数が最小化される。
【００１６】
本発明により、候補薬物、薬物及び薬物メタボライトを評価し検出し試験するためのバイオ人工肝臓システムが得られる。このシステムは、肝臓切片培養装置を有する。
【００１７】
本発明の一例では、この装置は、ガス弁を具えるチャンバと、培地に曝される表面積が最大になるようにこのチャンバ中に配置された複数の動物肝臓切片とを有する。このチャンバに対して培地を選択的に供給及び除去する手段が設けられており、これによりチャンバ内の培地を上昇させて肝臓切片と接触するようにする。肝臓切片が完全に浸漬されるようにチャンバ内の培地を上昇させる。この手段は、肝臓切片が培地と接触しないようにすることもできる。他の例ではチャンバの頂部にガスを供給する手段も設けられており、肝臓切片がガス及び培地に交互に曝されるようにしてある。さらに、チャンバに培地を入れたりチャンバから培地を放出させる際に、この培地を入れておくリザーバが設けられている。チャンバは、温度調節するのが好ましい。人間の肝臓切片の場合には、温度を約３６．５℃に保持するのが好ましい。齧歯類の肝臓切片の場合には、温度を約３６℃〜３８℃の間に保持する。但し、ブタ肝臓切片は、温度変化の影響を極めて受けやすいため、ブタの通常の体温である３８℃に維持する必要がある。
【００１８】
図１は、本発明による薬物検査システム１０の線図である。リザーバ１２から肝臓切片培養装置１４内に培地１３が導入されるようになっている。肝臓切片１５は、バイオリアクタ中で縦に平行に配置されている２つのワイヤメッシュ１６間に配置されている。培地をバイオリアクタ内に導入すると、流体レベルが上昇し始め肝臓切片と接触するようになり、最終的には肝臓切片は完全に浸漬される。
【００１９】
チャンバの頂部にあるガス弁１７により、酸素化ガスを導入する。このガス弁はチャンバの頂部に示されているが、この発明では、液体培地の漏出を防止する適切な封止部を設けることを前提として、ガス弁はチャンバの側部や底部に設けうることも想定している。このガスは、９５体積％のＯ2 及び５体積％のＣＯ2 の混合物とするのが好ましく、圧力調節器（図示せず）により圧力を制御しながら、ガス弁を介して１〜１０ａｔｍの圧力範囲でチャンバに供給され、そこから放出される。予め設定したガス圧を維持するために、圧力調節器にソレノイドバルブ（この場合も図示せず）を結合することができる。ガス弁１７には、ガス殺菌装置１８、例えば約０．２２ｕｍの細孔寸法のシリンジフィルタを取付けて、微生物を除去しチャンバに供給されるガスを殺菌するのが好ましい。培地リザーバには、ガス殺菌装置１８を具えるガスチェック弁１１が配置されており、このガスチェック弁は、リザーバ及び大気間の圧力を等しくするよう作用する。
【００２０】
本発明の重要な特徴は、肝臓切片が安定することにある。肝臓切片は、液体培地及び酸素化ガスの供給下で培養される。液体培地またはプラズマは、リザーバを通じてチャンバ内に供給され、酸素化ガスは、チャンバの頂部から供給される。これらの各々は、各肝臓切片が、約１：２〜約１：４、好ましくは約１：２．５〜約１：３．５、最も好ましくは約１：３の露出時間比率で培地及びガスに対して交互に曝されるように定期的な間隔で供給される。ポンプ１９が、培地の流れを制御する。
【００２１】
プラズマは細胞生活力を維持するのに比較的良好な媒地であるが、未知の要素が多すぎるため動物によって結果が変化してしまうする。本発明では、プラズマよりもＷａｙｍｏｕｔｈ  ＭＢ  ７５２／１（商品名）培地を用いるのが好ましい。中心壊死を防止するために、上述した９５％のＯ2 及び５％のＣＯ2 からなるガス混合物を用いるのが好ましい。このガス混合物は、肝臓細胞に対して極めて有毒な酸素フリーラジカルを発生するおそれがあるため、酸素フリーラジカル捕捉剤及び抗酸化剤として高濃度のグルタチオン及びビタミンＥを添加する。この培地を使用する際には、１０％の補体不活性Ｆｅｔａｌ  Ｖｏｖｉｎｅ  ｏｆ  Ｃａｌｆ  Ｓｅｒｕｍ（ウシ胎児血清）及びＬ−グルタミンを処方に追加すべきである。
【００２２】
図面、特に図２Ａ及び２Ｂを参照するに、本発明の肝臓切片装置が、参照番号２０により示されている。２つステンレス網メッシュ２１及び２２が設けられている。これらメッシュの寸法はチャンバの寸法に応じて選択することができる。これら２つのメッシュは、平行に配置するのが好ましい。好適例では、メッシュの細孔寸法は約０．２６ｍｍとする。また、好適例では、メッシュをプレスして確実に一定の平面度を有するようにする。これらメッシュ２１及び２２間には、複数の肝臓切片２３が規則的に配置されている。これら２つのメッシュは、肝臓切片を押しつぶさないように肝臓切片の両側に十分な余裕をもって配置されているが、これら肝臓切片がプラズマにより流されないように十分に保持してもいる。図２Ａ及び２Ｂにおいては、メッシュ間に配置された肝臓切片の数は比較的少ないが、装置の効率は使用する肝臓切片の数に応じたものとなることを理解されたい。更に、ここでは２つのメッシュが示されているが、本発明では単一のメッシュを使用することを想定しうる。メッシュは、肝臓切片を少なくとも部分的に包囲するように形成し、それにより空間を形成してその空間内に肝臓切片を保持する。例えば、メッシュは、適切な寸法のＵ字状に形成することができる。
【００２３】
本発明で使用する肝臓切片は、装置の使用目的に応じて、適切な動物、例えばウサギ、ブタ、イヌ、齧歯類または人間から得ることができる。また、肝臓切片は、その生活力及び基本的機能を維持するのに適した任意の寸法または形状にすることもできる。本発明において、肝臓切片の厚さを、好ましくは約１０μｍ〜約２０００μｍの範囲とし、より好ましくは約１００μｍ〜約５００μｍの範囲とする。
【００２４】
本発明は、薬物の毒性及び効率を試験するのに理想的に適したものである。この試験は、肝臓切片を薬物または候補薬物に曝して、この肝臓切片が化合物を代謝する能力を観察するものである。ここでの化合物またはそのメタボライトは検出しうるものとする。例えば、アンモニア及びリドカインが、健康な肝臓組織により代謝しうる一般的な化合物である。以下の例によりこの試験を説明する。
【００２５】
実施例１
生体外パフォーマンス
以下の例は、肝臓切片を用いたシステムの生体外パフォーマンスを示すもので、本発明の薬物試験システムのモデルを構成するものである。この実施例は、候補薬物ＨＬ１００の存在下において肝臓切片がアンモニア及びリドカインを代謝する効率を示している。
【００２６】
肝臓はアンモニアを尿素に変換し、この尿素は腎臓から尿として排出される。高度の肝臓疾患があると、血液クリアランスが低いこと、及び尿素を形成する能力が低いことの双方が原因となり、アンモニアが血液中に蓄積されてしまう。高いアンモニアレベルは、特に脳に対して有毒であり、肝性脳障害の発生の一因となるおそれがある。すなわち、アンモニアクリアランスを測定することにより、肝機能を評価することができる。より具体的には、アンモニアクリアランスを測定することにより、肝臓に有害となるおそれのある又は有害ではない化合物を代謝する本発明の能力が示される。
【００２７】
また、リドカインは、肝臓により、毒性の形態からジメチルキシリジン（ＤＭＸ）として知られる無毒性のメタボライトに変換されうる薬物である。リドカインクリアランスの測定により、本発明の能力が示される。候補薬物の存在下におけるアンモニアまたはリドカインクリアランスを測定することにより、候補薬物の毒性プロファイルを得ることができる。候補薬物が肝臓細胞に毒性のものであれば、これらの例においてアンモニア及びリドカインの堆積がみられることになるであろう。すなわち、候補薬物の毒性と、リドカインまたはアンモニアレベルとの間には観察可能な直接的関係がある。
【００２８】
３〜３．５ｋｇのウサギを安楽死させ肝臓切片を得た。この肝臓切片は直径約１ｃｍで５０ｍｇの平均重量を有するものとした。この例では、合計約２グラムを使用した。次に、これらの肝臓切片を１０％ＦＣＳを含む約２００ｍｌのＷｉｌｌｉａｍｓ  Ｅ培地に浸漬させて予培養し、酸素化ガスに曝して水分を除去した。各肝臓切片を、培地及びガスに約１：３の露出時間比率で交互に曝した。
【００２９】
試験中は、チャンバ内を１気圧で約９５％酸素及び５％二酸化炭素のガス混合物で維持した。この混合ガスは１２分毎に交換した。リドカイン（２ｍｇ）またはアンモニア（２０ｍｇ）を大量に瞬時投与した。６時間及び２５時間の培養の後、０分、５分、１５分、３０分、６０分、９０分及び１２０分の時点でサンプルを採取してアンモニア及びＤＭＸを測定した。これらの結果を図３Ａ、３Ｂ、４及び５にまとめてある。
【００３０】
図３Ａは、２ｍｇ投与したリドカインの生体外クリアランスを示すグラフである。連続潅流を実施すると共に（ひし形の符号で示す）、間欠潅流（露出時間比率＝１：３）も実施した（円形の符号で示す）。それぞれの場合について３回の別個の試験を行った。リドカインの投与後約３０分後において、リドカインレベルは３．２〜５．８μｇから約０．９μｇまで低下した。１２０分の時点では、リドカインレベルは約０．５μｇまで低減した。この結果は、候補薬物ＨＬ１００の存在下において、本発明の装置が３０分以内でリドカインレベルを非毒性レベルまで低減させたことを表している。間欠潅流（約１：３）では、連続潅流と比べて、ほぼ同じ結果を達成するのに必要な培地量がより少なくなる。これらの結果は、候補薬物がリドカインを代謝する肝臓切片の能力を殆ど損ねていないことを示している。
【００３１】
図３Ｂは、予め６時間及び２４時間のランタイムを設けた場合における２ｍｇ投与したリドカインの生体外クリアランスを示すグラフである。これらの例では、リドカインを投与する前に６時間及び２４時間に亘って、肝臓切片を連続的にまたは１：３の比率で断続的にガスに曝した。リドカインの最初の値は、２μｇ〜７．８μｇであった。しかし、６時間の試験及び２４時間の連続潅流試験においてリドカインレベルは、３０分以内に約０．８０ｍｇまで減少した。全ての試験においてリドカインレベルが６０分以内に０．７５μｇ〜１μｇになることが示された。この場合も、これらの結果は、ＨＬ１００に露出させた場合に、本発明の装置が間欠潅流によりリドカインレベルを無毒レベルまで低減させるのに有効であることを示している。
【００３２】
図４は、２ｍｇリドカインを投与した際の生体外ＤＭＸ濃度の蓄積を示すグラフである。最初のうち約１８分までＤＭＸ濃度は約０を維持した。１８分後には、ＤＭＸメタボライトの濃度増加が観察され約６０分においてほぼ最大値に到達した。しかしなから、２４時間に亘り１：３の露出時間比率で曝させた試験では、ＤＭＸ濃度は１２０分まで増加し続けた。これらの結果は、本発明が、ＨＬ１００存在下でリドカインを代謝する能力を示している（このことはＤＭＸメタボライト濃度が経時的に増加していることから示される）。上述した２４時間の露出試験を除いて、連続潅流試験及び間欠潅流試験の間に顕著な差は存在しなかった。
【００３３】
図５は、２０ｍｇの負荷量とした際の生体外アンモニアクリアランスを示すグラフである。全ての試験において、約３０分の時点で最大のアンモニアクリアランスが観察された。これらの結果は、本発明が、候補薬物ＨＬ１００の存在下でアンモニアを無毒レベルまで比較的速く除去する能力を示している。更に、連続潅流による試験と間欠潅流による試験との間に顕著な差は存在せず、このことは、装置の活性及び効率を維持しながら使用する培地をより少なくしうることを示唆している。
【００３４】
本発明を具体的な例により説明してきたが、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、本発明の範囲内で多くの変形及び変更をなしうることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明のシステムを示す線図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の肝臓切片部材の横断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの肝臓切片部材を示す斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明のバイオ人工肝臓システムを使用した場合の連続潅流又は間欠潅流による生体外リドカインクリアランスを示すグラフである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明のバイオ人工肝臓システムを６時間及び２４時間に亘り使用した場合の生体外リドカインクリアランスを示す線図である。
【図４】図４は、本発明のバイオ人工肝臓システムを６時間及び２４時間に亘り使用した場合の生体外ＤＭＸ濃度を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明のバイオ人工肝臓システムを６時間及び２４時間に亘り使用した場合の生体外アンモニアクリアランスを示すグラフである。
【図１】
2007513638.tif 000003
【図２Ａ】
2007513638.tif 000004
【図２Ｂ】
2007513638.tif 000005
【図３Ａ】
2007513638.tif 000006
【図３Ｂ】
2007513638.tif 000007
【図４】
2007513638.tif 000008
【図５】
2007513638.tif 000009
【国際調査報告】
2007513638.tif 000010
2007513638.tif 000011