(57)【要約】【課題】  取扱い性や生産性に優れ、神経再生効果が極めて高く、術後に取り出す必要もない神経再生チューブを提供する。【解決手段】生体吸収性高分子からなる管状被覆材と、前記管状被覆材の管腔内に前記管状被覆材の長手方向に略平行に、管腔占有率が１０〜６０％となるように配置された、生体吸収性合成高分子からなる繊維の束とを含有する神経再生チューブ。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体吸収性高分子からなる管状被覆材と、前記管状被覆材の管腔内に前記管状被覆材の長手方向に略平行に、管腔占有率が１０〜６０％となるように配置された、生体吸収性合成高分子からなる繊維の束とを含有することを特徴とする神経再生チューブ。
【請求項２】
繊維は、乳酸−ε−カプロラクトン共重合体、グリコール酸−ε−カプロラクトン共重合体又はポリ−p−ジオキサノンからなることを特徴とする請求項１記載の神経再生チューブ。
【請求項３】
束を構成する各繊維の繊維径が３〜３００μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の神経再生チューブ。
【請求項４】
管状被覆材は、スポンジ、組紐、編物、織物、不織布、スパイラルメッシュ、フィルムからなる群より選択される少なくとも１の構造体からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の神経再生チューブ。
【請求項５】
管状被覆材は、スポンジと、組紐、編物、織物、不織布又はスパイラルメッシュとの複合体からなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の神経再生チューブ。
【請求項６】
細胞接着性因子を含有することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の神経再生チューブ。
【請求項７】
細胞成長因子を含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の神経再生チューブ。
【請求項８】
シュワン細胞を含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の神経再生チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取扱い性や生産性に優れ、神経再生効果が極めて高く、術後に取り出す必要もない神経再生チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
末梢神経の再生に関しては、１９８２年に報告されたＬｕｎｄｂｏｒｇらによるシリコーンチューブモデルの発表以来、シリコーンチューブを用いて再生可能な断端間距離を延長するための試みがなされてきた。しかし、シリコーンチューブ内には毛細血管が生成することができない；シリコーンチューブの壁は栄養分が透過することができないため、神経軸索に栄養分が充分に補給されない等の問題点があり、シリコーンチューブを用いても満足のいく神経再生は得られていない。更に、仮に神経が再生できたとしても、いずれは異物であるシリコーンチューブを再手術等により除かなくてはならないという問題点もあった。
【０００３】
これに対して、シリコーンチューブの代わりに生体吸収性高分子からなるチューブを用いた末梢神経の再生が試みられている。生体吸収性高分子からなる神経再生チューブを用いれば、神経が再生された後には生体内での加水分解又は酵素の働きにより徐々に神経再生チューブは分解、吸収されることから、改めて手術等の手段により取り出す必要もない。
【０００４】
このような生体吸収性高分子からなる神経再生チューブとしては、例えば、特許文献１には、ラミニンとフィブロネクチンとをコーティングしたコラーゲン繊維の束からなる神経再生補助材が開示されている。特許文献２には、生体分解吸収性材料のチューブと、その内腔に該チューブの軸線にほぼ平行に沿って該チューブを貫通する空隙を有するコラーゲン体からなり、該空隙がコラーゲン、ラミニン等を含むマトリックスゲルで充填されている人工神経管が開示されている。特許文献３には、生体分解吸収性材料のチューブと、その内腔に該チューブの軸線にほぼ平行にラミニンにて被覆されたコラーゲン線維束を挿入した人工神経管が開示されている。特許文献４には、生体内吸収性材料よりなる繊維を束ねた構造を有する神経再建用基材が開示されている。特許文献５には、コラーゲンからなるスポンジ、チューブ、コイル等の支持体が開示されている。特許文献６には、生体分解性材料又は生体吸収性材料からなるスポンジ状の微細なマトリックスと、直線状の生体組織誘導経路又は器官誘導経路とからなる支持体が開示されている。更に、特許文献７には、生体吸収性高分子材料からなるスポンジと、該スポンジより分解吸収期間の長い生体吸収性高分子からなる強化材を含み、その内面がスポンジからなる神経再生チューブが開示されている。
【０００５】
これらの神経再生チューブでは、いずれも、神経細胞の軸索の再生を誘導し、神経繊維再生の足場とする材料としてコラーゲンゲルやコラーゲン繊維が用いられている。しかしながら、コラーゲンは生物由来物質であり、安定生産に難があり、また、生物学的感染の可能性が否定できない。また、これらの神経再生チューブは、取扱い性に劣るという問題もあった。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２３７１３９号公報
【特許文献２】ＷＯ９８／２２１５５号公報
【特許文献３】ＷＯ９９／６３９０８号公報
【特許文献４】特開２０００−３２５４６３号公報
【特許文献５】特開２００１−７０４３６号公報
【特許文献６】特開２００２−３２０６３０号公報
【特許文献７】特開２００３−１９１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑み、取扱い性や生産性に優れ、神経再生効果が極めて高く、術後に取り出す必要もない神経再生チューブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、生体吸収性高分子からなる管状被覆材と、前記管状被覆材の管腔内に前記管状被覆材の長手方向に略平行に、管腔占有率が１０〜６０％となるように配置された、生体吸収性合成高分子からなる繊維の束とを含有する神経再生チューブである。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明の神経再生チューブは、生体吸収性高分子からなる管状被覆材と生体吸収性合成高分子からなる繊維の束とを含有する。このように生体吸収性高分子を材料として用いることにより、術後に神経が再生した後には生体内で加水分解され、吸収されることから、手術等により改めて取り出す必要がなく、患者への負担を最小限に抑えることができる。
【００１０】
上記管状被覆材は、神経が再生される間、侵入した結合組織等により阻まれて神経の再生が停止してしまうのを防ぐ役割を有する。
上記管状被覆材を構成する生体吸収性高分子としては特に限定されず、生体吸収性合成高分子であっても、生体吸収性天然高分子であってもよい。
上記生体吸収性合成高分子としては特に限定されず、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−ε−カプロラクトン、乳酸−グリコール酸共重合体、グリコール酸−ε−カプロラクトン共重合体、乳酸−ε−カプロラクトン共重合体、ポリ−p−ジオキサノン、ポリトリメチレンカーボネート、ポリクエン酸、ポリリンゴ酸、ポリ−α−シアノアクリレート、ポリ−β−ヒドロキシ酸、ポリトリメチレンオキサレート、ポリテトラメチレンオキサレート、ポリオルソエステル、ポリオルソカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリ−γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート、ポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメート、ポリ−Ｌ−アラニン等が挙げられる。
上記生体吸収性天然高分子としては特に限定されず、例えば、デンプン、アルギン酸、ヒアルロン酸、キチン、ペクチン酸及びその誘導体等の多糖類や、ゼラチン、コラーゲン、アルブミン、フィブリン等のタンパク質等が挙げられる。
【００１１】
上記管状被覆材の構造としては特に限定されないが、例えば、スポンジ、組紐、編物、織物、不織布、スパイラルメッシュ、フィルムからなる群より選択される少なくとも１の構造体からなることが好ましい。なかでも、スポンジと、組紐、編物、織物、不織布又はスパイラルメッシュとの複合体が好適である。スポンジは、その孔径を適当に調整すれば、外部からの結合組織等の侵入を防ぐことができるとともに、周囲からの血管のｉｎｇｒｏｗｔｈが期待でき、栄養成分や老廃物等の透過に優れることから、本発明の神経再生チューブを生体内に移植して神経を再生させる場合に、神経再生チューブ内で伸張する神経組織に充分な栄養を供給し、また、老廃物を効率よく除くことができる。更に、本発明の神経再生チューブがシュワン細胞を含有する場合にも、シュワン細胞の足場基材となるうえ、シュワン細胞への栄養の供給に優れる。スポンジ体は強度の点では問題があるものの、組紐、編物、織物、不織布又はスパイラルメッシュとの複合体とすることにより、優れた栄養成分等の透過性を維持したまま、充分な強度を付与することができる。
【００１２】
上記管状被覆材がスポンジと組紐、編物、織物、不織布又はスパイラルメッシュとの複合体である場合、スポンジと組紐等とが完全に一体化した１層構造、スポンジからなる管状体の外側に組紐等からなる管状体が配置された２層構造、スポンジからなる管状体の内側に組紐等からなる管状体が配置された２層構造、組み紐等からなる管状体の内側と外側とにスポンジからなる管状体が配置された３層構造、及び、スポンジからなる管状体の内側と外側とに組紐等からなる管状体が配置された３層構造等が考えられる。なかでも、スポンジと組紐等とが完全に一体化した１層構造又はスポンジからなる管状体の内側に組紐等からなる管状体が配置された２層構造が好適である。内層にスポンジからなる管状体が配置されている場合には、分解の進行に伴いスポンジと組紐等との結合性が弱まったときに、支持を失ったスポンジが管状体の管腔を塞いでしまう恐れがあるので、素材の選択や組合せ、或いは、スポンジ層の厚さ等により、これをカバーすることが望ましい。
【００１３】
上記管状被覆材は、内径の好ましい下限が０．３ｍｍ、好ましい上限が１２ｍｍである。０．３ｍｍであると、縫合時に管腔がふさがることがあり、１２ｍｍを超えると、本発明の神経再生チューブの中心部まで充分に栄養成分が行き渡らないことがある。より好ましい下限は０．５ｍｍ、より好ましい上限は１０ｍｍである。
上記管状被覆材は、外径の好ましい下限が０．４ｍｍ、好ましい上限が１３ｍｍである。０．４ｍｍであると、縫合時に管腔がふさがることがあり、１３ｍｍを超えると、本発明の神経再生チューブの中心部まで充分に栄養成分が行き渡らないことがある。より好ましい下限は０．６ｍｍ、より好ましい上限は１１ｍｍである。
【００１４】
前記繊維束は、神経軸索の再生を誘導する役割を有するものである。
前記繊維束は、生体吸収性合成高分子からなる。本発明者らは、鋭意検討の結果、生体吸収性合成高分子からなる繊維を用い、かつ、これを一定範囲の管腔占有率となるように上記管状被覆材の管腔に複数本配置した場合には、極めて高い神経再生効果を実現できることを見出した。神経軸索が再生し伸長するためには何らかの足場となるものが必要であるが、コラーゲンゲルは方向性がなく、また、コラーゲン繊維も繊維の直進性に劣るため、神経再生チューブ内を神経軸索が迷走してしまうことがあると考えられる。また、コラーゲンは分解が速く、水溶性分解物が早期にチューブの外へ流失する可能性がある。また、コラーゲンは含水して膨潤するため、特にゲルの場合、物理的にスペースを占有してしまうため、神経軸索の再生スペースがなくなってしまう。更に、従来のコラーゲンゲルやコラーゲン繊維を用いた神経再生チューブでは、周辺組織から応力がかかったときに折れ曲がり等の極端な変形が起こりやすく、そのたびに再生しつつある神経軸索が寸断されてしまう可能性もある。
【００１５】
かかる点、生体吸収性合成高分子からなる繊維は、一定の柔軟性を有する一方で適度な直進性を有することから、神経軸索が迷走することなく最短距離を通って再生することができる。また、生体内に神経再生チューブを移植した場合、いかに安静にしても日常生活上最低限の動きが必要であるため、一時的に神経再生チューブに大きな応力が加わることがあるが、生体吸収性合成高分子からなる繊維を用いた本発明の神経再生チューブは、このような応力によっても大きくは変形しにくいことから、取扱い性に優れ、効率よい神経の再生を実現できる。更に、生体吸収性合成高分子は極めて紡糸が容易であることから、様々なタイプのものが提供でき、生産性も高い。
【００１６】
上記繊維を構成する生体吸収性合成高分子としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−ε−カプロラクトン、乳酸−グリコール酸共重合体、グリコール酸−ε−カプロラクトン共重合体、乳酸−ε−カプロラクトン共重合体、ポリ−p−ジオキサノン、ポリトリメチレンカーボネート、ポリクエン酸、ポリリンゴ酸、ポリ−α−シアノアクリレート、ポリ−β−ヒドロキシ酸、ポリトリメチレンオキサレート、ポリテトラメチレンオキサレート、ポリオルソエステル、ポリオルソカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリ−γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート、ポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメート、ポリ−Ｌ−アラニン等が挙げられる。なかでも、紡糸が容易で、強度と柔軟性とを兼ね備えた繊維が得られることから、乳酸−ε−カプロラクトン共重合体、グリコール酸−ε−カプロラクトン共重合体、ポリ−p−ジオキサノン等が好適である。なお、共重合比は、所望の機能に応じ適宜選択すればよい。
【００１７】
上記繊維の繊維径としては特に限定されないが、好ましい下限は３μｍ、好ましい上限は３００μｍである。３μｍであると、繊維束に偏りが生じ、繊維が均一に広がらないことがあり、３００μｍを超えると、神経軸索の接着・伸長に供する表面積が小さくなり、神経の再生が遅くなることがある。より好ましい下限は５μｍ、より好ましい上限は２５０μｍである。
また、その断面形状は特に限定されるものでなく、円形、楕円形の他、様々な形状の異形断面糸を用いることができる。
【００１８】
上記繊維は、上記管状被覆材の管腔内に、管状被覆材の長手方向に略平行に配置されている。
上記繊維による管腔占有率の下限は１０％、上限は６０％である。管腔占有率がこの範囲内にあるときに、極めて高い神経再生率を実現できる。好ましい下限は１２％、好ましい上限は４８％である。
なお、本明細書において管腔占有率とは、本発明の神経再生チューブを長手方向に垂直な断面で見たときに、管腔部分全体の面積に占める繊維部分の面積の総和の割合を意味し、断面部の写真等から測定することができる。
【００１９】
本発明の神経再生チューブに、更に、細胞接着性因子を含有させることも可能である。細胞接着性因子を含有することにより、神経軸索の接着・伸長を促進し、その再生を促すことができる。
上記細胞接着性因子としては特に限定されず、例えば、コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、神経細胞の特異抗体等が挙げられる。
上記細胞接着性因子は、例えば、上記繊維の表面や上記管状被覆材の内壁に、コーティング等の方法等により接着させることができる。
【００２０】
本発明の神経再生チューブに、更に、細胞成長因子を含有させることも可能である。細胞成長因子を含有することにより、神経軸索の成長を促進し、その再生を促すことができる。
上記細胞成長因子としては特に限定されず、例えば、神経成長因子（ＮＧＦ）、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、ニューロトロフィン−３（ＮＴ−３）及びニューロトロフィン−４（ＮＴ−４）等が挙げられる。
上記細胞成長因子は、例えば、上記繊維の表面や上記管状被覆材の内壁に、物理的吸着や化学結合等の方法により付着させることができる。
【００２１】
本発明の神経再生チューブに、更に、シュワン細胞を含有させることも可能である。シュワン細胞は、上述の細胞成長因子等を分泌することから、神経軸索の成長を促進し、その再生を促すことができる。
上記シュワン細胞としては、免疫反応による拒絶を防止する目的から、患者自身の細胞を用いることが好ましい。
上記シュワン細胞は、例えば、適当な培養液に懸濁させたシュワン細胞懸濁液を上記管状被覆材の内壁に播種する方法により、付着させることができる。
【００２２】
本発明の神経再生チューブは、極めて高い神経再生効果が得られる。また、適度な強度を有することから取扱い性に優れ、生産性にも優れる。更に、神経が再生した後には分解、吸収されることから、手術等により取り出す必要もない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、取扱い性や生産性に優れ、神経再生効果が極めて高く、術後に取り出す必要もない神経再生チューブを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
ポリ−Ｌ−乳酸繊維（８８ｄｔｅｘ、３２ｆ）から構成される内径２．０ｍｍ組紐を内径２．０ｍｍのガラス管の管腔に装着した。次いで、このガラス管の管腔内に、Ｌ−ラクチド−ε−カプロラクトン共重合体（Ｌ−ラクチド成分含有量５０モル％）の５重量％ジオキサン溶液を注入し、直径１．５ｍｍの金属製ロッドをガラス管腔の中心に位置するよう挿入した後、−４０℃にて凍結し、４０℃まで２４時間かけて加温しつつ、凍結乾燥した。このようにして、内層にＬ−ラクチド−ε−カプロラクトン共重合体スポンジ、外層にポリ−Ｌ−乳酸組紐の２層構造からなる、内径１．５ｍｍ、外径２．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの管状体を得た。
【００２６】
得られた管状体の管腔に、直径８０μｍのＬ−ラクチド−ε−カプロラクトン共重合体（Ｌ−ラクチド成分含有量７５モル％）からなるモノフィラメント糸の束を５０本挿入することにより、密度２８．３本／ｍｍ２、管腔占有率１４．２％である神経再生チューブを得た。
【００２７】
（実施例２）
実施例１で作製した管状体の管腔に、直径８０μｍのＬ−ラクチド−ε−カプロラクトン共重合体（Ｌ−ラクチド成分含有量７５重量％）からなるモノフィラメント糸の束を１５０本挿入することにより、密度８４．９本／ｍｍ２、管腔占有率４２．７％である神経再生チューブを得た。
【００２８】
（比較例１）
実施例１で作製した管状体をそのまま神経再生チューブとして用いた。
【００２９】
（評価）
実施例１、２及び比較例１で作製した神経再生チューブについて以下の方法により評価した。
Ｗｉｓｔａｒラット雄（体重約３００ｇ）の坐骨神経を切除し、神経再生チューブの両末端と神経断端を９・０ナイロン糸にて縫合し、神経断端間が１５ｍｍとなるように神経再生チューブで架橋した。術後１２週間後に坐骨神経を摘出し、移植部の中央及びチューブより末梢側３ｍｍの神経の横断切片を作製し、トルイジンブルー染色を行った。この染色像の光学顕微鏡写真を図１、２（実施例１）、図３、４（実施例２）、及び、図５、６（比較例１）に示した。
【００３０】
図１〜４より、実施例１及び２で作製した神経再生チューブを用いた場合には、神経再生チューブの管腔に配置された繊維間の空隙に、大量の再生有髄神経が観察された。この両者を比較すると、実施例２で作製した神経再生チューブを用いた場合の方が、神経の再生範囲が狭いようであった。
一方、図５、６より、比較例１で作製した神経再生チューブを用いた場合には、管腔の中央に凝集した再生有髄神経群が観察された。
【００３１】
また、神経再生チューブより末梢側３ｍｍの神経の横断切片の染色像の光学顕微鏡写真から、再生有髄神経の総線維数（本）及び神経の再生範囲（％）を測定した。
結果を表１に示した。かかる結果において、神経線維数の多いほど数多くの再生線維の誘導ができたことを表し、神経の再生範囲が広いほど個々の軸索が太く成長していることを表す。また、太い神経軸索が多いほど再生誘導に優れているといえる。
なお、神経の再生範囲（％）は下記式により算出した。
神経の再生範囲（％）＝（神経内総面積／神経束内総面積）×１００（％）
【００３２】
【表１】
2005237476.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、取扱い性や生産性に優れ、神経再生効果が極めて高く、術後に取り出す必要もない神経再生チューブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１で作製した神経再生チューブを用いた場合の移植中央部断面におけるトルイジンブルー染色像である。
【図２】実施例１で作製した神経再生チューブを用いた場合の移植より末梢側部の神経の断面におけるトルイジンブルー染色像である。
【図３】実施例２で作製した神経再生チューブを用いた場合の移植中央部断面におけるトルイジンブルー染色像である。
【図４】実施例２で作製した神経再生チューブを用いた場合の移植より末梢側部の神経の断面におけるトルイジンブルー染色像である。
【図５】実施例３で作製した神経再生チューブを用いた場合の移植中央部断面におけるトルイジンブルー染色像である。
【図６】実施例３で作製した神経再生チューブを用いた場合の移植より末梢側部の神経の断面におけるトルイジンブルー染色像である。
【図１】
2005237476.tif 000003
【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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