(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の創傷を治療するための薬剤を製造するための組成物の使用であって、
該組成物は、細胞膜と多点接触を形成することができるマイクロスフェアから本質的になり、
該マイクロスフェアは、治療期間中は生体分解性ではなく、
該マイクロスフェアは、ポリスチレン、並びにアミノ基、カルボキシル基及び硫酸基からなる群より選ばれた基で誘導体化されたポリスチレンからなる群より選ばれた材料から製造されることを特徴とする使用。
【請求項２】
前記マイクロスフェアが、カルボキシル基及び硫酸基からなる群より選ばれた基で誘導体化されたポリスチレンから製造される、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記マイクロスフェアが、カルボキシル基で誘導体化されたポリスチレンから製造される、請求項２に記載の使用。
【請求項４】
前記マイクロスフェアの直径が0.01〜200μｍの範囲内にある、請求項１に記載の使用。
【請求項５】
前記マイクロスフェアの直径が0.1〜100μｍの範囲内にある、請求項４に記載の使用。
【請求項６】
前記組成物が、前記マイクロスフェアの薬学的に許容しうる担体を更に含み、前記マイクロスフェアが前記担体に不溶である、請求項１に記載の使用。
【請求項７】
該創傷が熱傷創、外傷創、手術創及び分娩創からなる群より選ばれる、請求項１に記載の使用。
【請求項８】
該創傷が皮膚及び筋肉からなる群より選ばれた該患者の身体の一部にある、請求項１に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
発明の分野及び背景
本発明は、創傷治療に関する。特に、治療剤としてのマイクロスフェアにより創傷治癒を促進しかつ筋再生を高める部材及び方法に関する。
創傷治癒は、細胞、細胞外マトリックス（ECM）成分及び細胞微環境のような要素を含む複雑な過程である。本質的には、全ての創傷治療には損傷組織の修復又は置換が必要である。修復又は置換の正確な種類は関わる組織に左右されるが、全ての過程はある種の基本原理が関与している。その原理を説明するために皮膚に関する創傷治癒、又は皮膚の創傷治療を記載し、その論理が全ての種類の創傷修復に拡大されることは理解される。
皮膚には、ケラチン、表皮及び真皮を含む多層がある。最も小さい損傷として表皮だけが損傷する場合には、角化細胞が創傷の縁から遊走し、最終的にそれを覆い、表皮とケラチンを再生する［D.R. Knighton & V.D. Fiegel, Invest. Radiol., 26:604-611, 1991］。
皮膚層全てが損傷又は破壊する場合には、最初に顆粒組織と呼ばれる新しい結合組織が創傷部分を塞ぐにちがいない。この組織は、創傷部分に遊走する線維芽細胞によりECM成分を沈着させることにより形成される［D.R. Knighton & V.D. Fiegel, Invest. Radiol., 26:604-611, 1991］。コラーゲンのようなECM成分の沈着は、現在、創傷治癒に重要であると考えられている。実際に、従来の技術は、創傷治癒力が最終的にはコラーゲン沈着に左右されることを教示している［Haukipuro, K.ら，Ann. Surg., 213:75-80, 1991］。従って、コラーゲン沈着は、創傷治癒力と補助を与えるのに十分高いレベルで存在しなければならない。
この多段階過程全体により、満足すべき創傷治癒が終わらなければならない。その構成要素が1つでもなければ、治癒は起こらず、皮膚は修復されず、傷は開いたままである。その開放性損傷は、感染し易く、治癒過程を遅らせ、皮膚に潰瘍や腫れ物を形成することになる。創傷治癒過程は多くの患者においては糖尿病や老齢のような他の複雑な状態の存在によって妨げられる。そのような状態にある患者の皮膚創傷は、たいてい潰瘍を生じ治癒しようとしないか又は長時間経過した後に徐々にしか治癒しない。
創傷が治癒する速度を速めるために種々の治療が用いられてきた。例えば、米国特許第4,772,591号には、アスコルビン酸、カルシウム、チロシン又はフェニルアラニン、及び抗炎症性物質の組合わせを創傷に適用することにより創傷治癒の速度を速める方法が開示されている。同様に、米国特許第4,590,212号には、アセトアミノフェンを創傷に適用する方法が開示されている。他の多くの特許も創傷治癒の速度を速める方法に集中してきた。しかしながら、これらの方法はいずれも広範囲に効くものではなかった。
創傷の治療を向上させる試みにおいては、創傷に化学療法剤を送達するために種々の医薬担体が用いられた。皮膚創傷はたいてい空気に曝されるか又は包帯又は被布で覆われるので担体が特に必要である。いずれの場合にも治療剤は、例えば、摩擦によって除去され易い。従って、この問題を克服する試みにおいては、様々なクリーム剤、ゲル剤や粉末が医薬担体として用いられてきた。
興味深い医薬担体としては、プラスチックや長鎖炭水化物を含む種々の材料から製造される顕微鏡的小粒子であるマイクロスフェアを用いるものである。種々の治療剤の担体としてのマイクロスフェアについて従来技術の多くの応用が既知である。例えば、米国特許第5,264,207号には、医薬物質又は美容物質の担体としてのマイクロスフェアが開示されている。マイクロスフェア及び活性物質を含む組成物は、皮膚に適用され、実際にはマイクロスフェアが活性物質の投与経路を可能にしている。しかしながら、この引例は、治療物質としてマイクロスフェア自体を用いることを教示も示唆もしていない。
同様に、国際出願第96/13164号及び同第94/13333号にはいずれもある種の治療物質の生成又は放出を触媒する物質から製造されたマイクロスフェアが開示されている。国際出願第96/13164号には、損傷組織に直接適用した場合に一酸化窒素を放出する一酸化窒素高分子付加物を開示している。国際出願第94/13333号には、創傷環境において化学修飾してフリーラジカル活性をもつ粒子が開示されている。また、引例には、マイクロスフェア材料を化学修飾することなく治療物質としてマイクロスフェア自体を用いることを教示も示唆もしていない。
しかしながら、医薬担体として用いられるマイクロスフェアのある種の性質が治療物質の作用に影響することがわかった。例えば、ラテックスマイクロスフェアに固定されたクラスIアロ抗原による細胞傷害性T細胞の活性化が研究された。クラスIアロ抗原が刺激を与えていることは明らかであるが、細胞刺激の程度は4〜5μｍの粒径を用いることにより増大した［M.F. Mescher, J. Immunol., 149:2402-2405, 1992］。刺激の増大は、細胞傷害性T細胞に要求される表面接触を示すものである。言い換えると、細胞接触に最適な表面積を与えることにより最適粒径がクラスIアロ抗原の作用を高めたのである。しかしながら、これらのビーズが活性物質の担体でしかないことは強調されなければならない。
創傷治癒を促進するために活性物質の効力を高めるある種粒子の明らかな効力を利用する試みが行なわれた。例えば、米国特許第3,842,830号には、損傷組織に直接適用した場合に創傷治癒を促進するように作用するガラス微粒子が開示されている。米国特許第5,092,883号には、骨形成や軟組織損傷の治癒を促進する同様の効力をもった正に荷電した生体内分解性デキストランビーズが開示されている。しかしながら、これらの引例はいずれもマイクロスフェアを創傷に投与することによる筋肉再生の促進を教示も示唆もしていない。更に、これらの引例はいずれも最初は急速な細胞代謝や増殖を促進するが、一定の効果が有限であるので急速な細胞代謝や増殖が永続的に誘導されないことは教示していない。
有限の効果は創傷治癒を促進するのに特に重要であり、細胞代謝や増殖の初期増加に続いて治癒した後に細胞活性化を停止することが必要である。活性化を誘導することなく創傷は治癒しない。しかしながら、治癒が実質的に完了した後に細胞活性化が停止しない場合には、ケロイドの形成のような異常瘢痕形成が生じる。従って、創傷治癒では細胞代謝と増殖の促進と阻止間のバランスがなければならない。
従って、治癒を促進するために損傷組織に直接適用されるが、効果が自己限定であり、実質的に非毒性であり、筋再生を促進することもできる微粒子物質が満たされていない医療に求められている。
発明の要約
本発明の目的は、患者の創傷を治療する組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、創傷治癒を促進するために細胞膜との多点接触を形成することができる物質を含む組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、更に、その物質としてマイクロスフェアを提供することである。
本発明の他の目的は、更に、本発明の組成物を含む部材を提供することである。
本発明の他の目的は、更に、本発明の組成物を用いる方法を提供することである。
本発明のこれらの及び他の目的は、下記の説明、図面及び請求の範囲に詳細に記載される。
本発明は、マイクロスフェアを用いることにより創傷治癒を促進する組成物、部材又は方法に関する。予想外に、本明細書に記載される特定のサイズ範囲のマイクロスフェアは薬物又は他の治療物質を付加又は封入することなく創傷治癒を促進することができる。実際に、下記のようにマイクロスフェアは分解又は他の化学変化を受けずに治療効果を生じる。従って、他の異なる有効成分の担体として単に作用するのではなくマイクロスフェアが本発明の組成物中の有効成分である。
本発明の教示によれば、患者の創傷を治療する組成物、方法及び部材が提供される。本組成物は、実質的には、治療時間中は実質的に生体内分解性でない、細胞膜と多点接触を形成することができる物質からなる。好ましくは、該物質は表面基が荷電したマイクロスフェアである。実施態様によれば、本組成物は、実質的には、電荷が負又は正である表面基が荷電した物質からなる。
本発明の具体的な実施態様によれば、マイクロスフェア材料は、ポリスチレン、誘導体化ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、シリコーン、ポリリシン、ポリ-N-エチル-4-ビニルピリジニウムブロミド及びラテックスからなる群より選ばれる。本発明のある実施態様によれば、荷電した表面基は、ポリスチレン、誘導体化ポリスチレン、硫酸塩、ポリ-N-エチル-4-ビニルピリジニウムブロミド、プロタミン、硫酸プロタミン、プロタミン塩、ポリリシン及びカルボキシルからなる荷電基より選ばれる。また、マイクロスフェアの直径は、好ましくは約0.01〜約200μｍ、更に好ましくは約0.1〜約100μｍ、最も好ましくは約0.1〜約20μｍの範囲内にある。
本発明の他の好適実施態様によれば、本組成物は、マイクロスフェアの薬学的に許容しうる担体を含む。薬学的に許容しうる担体は、好ましくは水溶液である。また、薬学的に許容しうる担体は、好ましくはゲル形成材料である。ゲル形成材料は、更に好ましくはメチルセルロースが含まれる。
本発明の他の実施態様によれば、マイクロスフェアは、好ましくは約0.0001〜1.5w/w％の範囲内の濃度で存在する。更に好ましくは約0.001〜1.0w/w％の範囲内の濃度で存在する。最も好ましくは約0.01〜約0.2w/w％の範囲内の濃度で存在する。
本発明の他の実施態様によれば、患者において筋再生を促進する組成物であって、筋細胞と多点接触を形成することができる物質、好ましくは表面基が正でも負でもよい実質的に電荷をもつマイクロスフェアを含む前記組成物が提供される。
本発明の他の実施態様によれば、（a）細胞膜と多点接触を形成することができる物質及び該物質が実質的に不溶である薬学的に許容しうる担体を含む組成物;（b）該組成物を入れるための容器を含む創傷を治療する部材が提供される。例示されるように、担体は、水性媒体、エアゾル担体、軟膏及び包帯からなる群より選ばれることが好ましい。
本発明の他の好適実施態様によれば、医薬担体は、水溶液、ゲル形成材料、エアゾル担体及び軟膏からなる群より選ばれる。好ましくはゲル形成材料である。更に好ましくはメチルセルロースが含まれる。容器は、最も好ましくは押し出しチューブである。また、医薬担体は、好ましくは水溶液である。容器は、更に好ましくは実質的に無菌の密封容器である。実質的に無菌の密封容器は、最も好ましくはエアゾル噴霧器である。
本発明の他の実施態様によれば、（a）細胞膜と多点接触を形成することができる物質及び該物質が実質的に不溶である薬学的に許容しうる担体を含む組成物;（b）該組成物を入れるための容器を含む筋再生を促進する部材が提供される。
本発明の方法は、また、顔の皮膚のような皮膚に切創又は他の創傷において瘢痕過剰形成を阻止するために、及びざ瘡を治療するために美容上用いられる。
詳細な説明
本発明は、マイクロスフェアを用いることにより創傷治癒を促進する部材及び方法に関する。予想外に、本明細書に記載される特定のサイズ範囲のマイクロスフェアは、薬物又は他の治療物質を更に付加又は封入することなく創傷治癒を促進することができる。実際に、下記のようにマイクロスフェアが分解又は他の化学変化を受けずに治療効果を生じる。
マイクロスフェアの構造は、コア及びマイクロスフェアのコアの少なくとも外部に存在する少なくとも1種の荷電した表面基が含まれる。コアに適した材料の例としては、ポリスチレン、誘導体化ポリスチレン、ラテックス、ポリ-β-アラニン、ポリリシン、ポリ-N-エチル-4-ビニルピリジニウムブロミド、ポリメチルアクリレート（PMMA）及びシリコーンのような長鎖ポリマーが挙げられるがこれらに限定されない。該材料は、好ましくはポリスチレン及び誘導体化ポリスチレンからなる群より選ばれる。
表面基の例としては、硫酸塩、、ポリ-N-エチル-4-ビニルピリジニウムブロミド、プロタミン、硫酸プロタミン、プロタミン塩、ポリリシン、カルボキシル、ポリスチレン及び誘導体化ポリスチレンが挙げられるがこれらに限定されない。更に好ましくはポリリシン、ポリスチレン、誘導体化ポリスチレン及びカルボキシルからなる群より選ばれる。これらの表面基はマイクロスフェアのコアの一部として存在するか又は長鎖ポリマーの誘導体化としての化学プロセスにより後で付加される。以後“誘導体化”という用語は、分子又はその一部を化学変化、修飾又は変更する方法を意味する。
従って、マイクロスフェアの構造は、“コア”及び“表面基”が含まれ、これらは各々の要素の可能な種類のリストが重複するとしても2つの別個の要素である。例えば、ポリスチレンはマイクロスフェアの表面基とコアの双方の材料である。
ポリマーから製造されたマイクロスフェアは、水性媒体に実質的に不溶でなければならず、その代わりにその媒体に懸濁又は分散したものを生じる。
本発明のパラメーターを明らかにするために、多くの用語が定義されなければならない。以後、“創傷”という用語は、患者の身体の一部に対する損傷を意味し、温度熱傷、化学薬品熱傷、放射線熱傷、日焼けのような紫外線に過度にあたることによる熱傷、会陰切開のような手術中に受けた損傷を含む分娩の結果としての会陰のような身体組織に対する損傷、切創のような外傷による損傷、自動車や他の機械事故、及び弾丸、ナイフ及び他の武器によるもので受けた損傷、及び手術損傷のような急性症状、並びに床ずれ、褥瘡のような慢性症状、糖尿病や血行不良に関連した症状、及び全ての種類のざ瘡が挙げられるがこれらに限定されない。本発明で治療される身体領域としては、皮膚、筋肉及び内部器官が含まれるがこれらに限定されない。以後、“患者”という用語は、本発明が行なわれるヒト又は下等動物を意味する。
以後、“促進する”という用語は、速めること及び高めることが含まれる。以後、“瘢痕形成を減少させる”とは、ケロイド及び肥大瘢痕のような瘢痕過剰形成を阻止又は減少させること、及び患者の皮膚のような外部、及び癒着のような内部双方の瘢痕組織形成の程度を下げることも含まれる。更に、本発明の方法が切創及び顔の皮膚のような皮膚に対する他の創傷の瘢痕過剰形成を阻止するために、及びざ瘡を治療するために美容上用いられることは留意されなければならない。美容上の意味においては、“瘢痕過剰形成”という用語は、美容上望ましくない又は容認できない瘢痕形成が含まれる。
下記の説明は特定の種類のマイクロスフェアを言及しているが、これは決して限定するものではないことは留意されるべきである。“物質”として一般的に記載されるマイクロスフェアは、固体か又は中空体であるビーズ、粒子又は小球体であることは当業者に理解される。本発明の好適実施態様においては、これらの物質を例としての水性媒体に、又は軟膏又はエアゾル噴霧剤のような非水性媒体に懸濁したもののように該物質が実質的に不溶である薬学的に許容しうる担体に分散する。該物質の形は球形又は楕円形、又は規則的な非球形のように規則的であるが、粒子の形は表面が1本の連続した曲線でなく表面が平滑でないので規則的でない。
更に、該物質は異なるポリマーの混合物であり、異なるサイズの異なる粒子、ビーズ又は小球体の混合物である。該物質の細孔もまた異なるサイズである。
一例として、球形のマイクロスフェアを特に支持するポリ-β-アラニンのような物質を形成する長鎖ポリマーは架橋されるが、その形は架橋せずに得られる。ポリ-β-アラニン架橋マイクロスフェアの製造方法の例は米国特許第5,077,058号に示されるが、この材料は全表面電荷のマイクロスフェアを得るために更に誘導体化が必要であることは留意されなければならない。
また、粒子は、特にポリマーが架橋されない場合には不規則な無秩序な形を呈する。粒子の形は、コイル形、球形、拡張コイル形及びランダムコイル形である。好ましくは、ポリマーは生化学的に反応せず、生体内分解性でない。最も好ましくは、ポリマーは創傷の治癒に必要とする期間中は分解されないように治療期間中は実質的に生体内分解性でない。以後、“生体内分解性でない”という用語は、創傷の治療に必要とする期間である治療期間中は生体内分解性でない物質を意味する。
該物質は、少なくとも下記の性質をもたなければならない。
1. 細胞又はその細胞の一部、例えば、外部細胞膜とその膜上の分子と多点接触を形成することができなければならない;
2. 有意な化学変化又は分解せずに創傷治癒を促進することができなければならない; 及び
3. 体液のような水性媒体に実質的に不溶であり、代わりに懸濁液を形成しなければならない。
下で更に説明するように、本発明の物質の作用は該物質の材料と外部細胞膜のような細胞の一部との間の多点接触に直接結びつくと思われ、よって細胞が結合する粘着性表面を形成することからこれらの特性は重要である。その多点接触は、荷電した基が分子と外部細胞膜の一部との相互作用に利用できることを可能にする異なる多くのポリマーと可能である。従って、下記の説明は1種類の物質のマイクロスフェア焦点を合わせているが、本発明はその多点接触を形成することができる材料を包含することは理解される。
上記のように、マイクロスフェアの直径は好ましくは約0.01〜約200μｍ、更に好ましくは約0.1〜約100μｍ、最も好ましくは約0.1〜約20μｍの範囲内にある。メカニズムで縛られることは望まないが、これらの好ましい範囲は創傷部位を浸潤するマクロファージによるマイクロスフェアの吸収を可能する最良のサイズである。マイクロスフェアは、マクロファージの少なくとも一部、おそらくはマクロファージの外部細胞膜の分子との接触によりマクロファージを実際に誘引及び活性化すると思われる。従って、マイクロスフェアに認められる抗炎症作用や抗菌作用は、おそらくはマクロファージ又は他の細胞の活性化により得られた間接的な作用である。
マイクロスフェアの他の重要な性質は、表面基の電荷である。マイクロスフェアのある好適例がもつ全電荷を、ゼータマスター（Malvern Instruments, 英国）による電気泳動移動度（ミリボルト）によるZ又はゼータ電位として測定した。本明細書に例示されるある実施態様において測定したZ電位の範囲は-29.58〜-79.76mVであった。以後、“荷電”という用語は、絶対値が少なくとも約1mV、好ましくは少なくとも約10mVの負か又は正のZ電位を意味する。
試験した懸濁液中のマイクロスフェアは、集合せず、融合せず、凝集せず、不可逆的な固化もしなかった。マイクロスフェアは時間が経つにつれていくぶん沈降したが、弱い撹拌で容易に再懸濁した。
【図面の簡単な説明】
本発明を、一例として添付の図面について記載する。
図1は、クレアチンホスホキナーゼ活性を高める本発明のマイクロスフェアの効力を示すグラフである。
図2は、コラーゲン合成に対する本発明のマイクロスフェアの影響を示すプロットである。
図3A〜図3Cは、筋原細胞形状に対する本発明のマイクロスフェアの影響を示す写真である。
図4A〜図4Dは、ラットにおける創傷治癒を促進するマイクロスフェアの効力を示す写真である。
図5は、図4の創傷面積が減少する速度のグラフである。
図6A及び図6Bは、ラットにおける組織培養液と食塩水による創傷治癒に対する本発明のマイクロスフェアの影響を比較する写真である。
図7A〜図7Dは、ヒト第1症例試験における創傷治癒を促進する本発明のマイクロスフェアの効力を示す写真である。
図8A及び図8Bは、図7A〜7Dのヒト症例試験における本発明の効力を示す写真である。
図9A及び図9Bは、ヒト第2症例試験における本発明の効力を示す写真である。
図10A〜図10Dは、ヒト第3症例試験における本発明の効力を示す写真である。
図11A及び図11Bは、ヒト第4症例試験における本発明の効力を示す写真である。
図12は、本発明のゲル形成の効力を示すグラフである。
好適実施態様の説明
本発明を、一般の創傷治癒、及び筋再生を促進するために用いられるマイクロスフェアの使用によって例示する。創傷治癒と筋再生は共に損傷組織の修復及び消失組織の置換を必要とする。個々の細胞の遊走と増殖は整然としたかつ構造的方法で起こらなければならず、充実性腫瘍のような悪性組織の抑制のない増殖と容易に区別される。特に、創傷治癒及び筋修復に関係する細胞は、治癒過程に必要とする役割を行うためにまず活性化されなければならない。正確なメカニズムは不明であるが、創傷治癒に起こる増殖での整然とした構造的細胞増殖から高度に組織された調節過程の存在が明らかである。
下記に示される実施例で証明されるように、本発明のマイクロスフェアはこの複雑な組織された構造的過程を妨害しないと思われる。これらのマイクロスフェアは治癒過程全体、及びその過程内の個々の段階の歩調を速めるだけであることが明らかだからである。しかしながら、予想外に本発明のマイクロスフェアは細胞が連続した抑制しない代謝活性化状態を示さず、これは正常な調節過程に影響しないことを意味する。従って、本発明のマイクロスフェアは抑制しない細胞活性化を引き起こさない。
本発明を特定のメカニズムに制限することなく、負に荷電した基をもつマイクロスフェアを添加すると細胞の付着と平板培養の追加表面として働くことにより創傷治癒に対する治療効果がある。本発明のマイクロスフェアの効力の仮説は、負に荷電した基がマイクロスフェアの固体表面と細胞膜間の多重結合の生成を可能にし、マイクロスフェアの材料と細胞膜間の多点接触を表すというものである。これらの結合の形成は、膜リガンドの分布と状態、細胞骨格の再組織化、細胞内シグナル導入の活性化及び他の生化学変化の変化を引き起こし、最終的に細胞の活性化をもたらす。次いで、細胞活性化が成長因子、及び細胞外マトリックスのコラーゲンや他の成分の細胞増殖と生産をもたらす。本発明は、下記に示されるようにマイクロスフェアが創傷治療や生体内治癒に有益な効果があることは明らかであるので、特定のメカニズムに頼ることを必要としないことは留意されなければならない。
下記の実施例においては、多くの異なるタイプのマイクロスフェアを試験した。マイクロスフェアをカルボキシル又はアミノ表面基を含むか又は追加の表面基を含まないポリスチレンから製造した。マイクロスフェアの直径は、約0.1〜約20μｍの範囲内であった。あるマイクロスフェアのゼータ電位を試験し、球のサイズと表面基の種類が各マイクロスフェアがもつ電荷全体の量に影響を及ぼし、創傷治癒を促進するマイクロスフェアの効力に重要な影響を及ぼすことが明らかであることが証明された。
ある特定の種類のマイクロスフェアを例示するが、下記の特性を満たす場合には多くの他の関係のある種類のマイクロスフェアが用いられることは理解される。
1. 細胞又はその細胞の一部と多点接触を形成することができなければならない。
2. 作用メカニズムは、化学変化又は分解を必要としてはならない。
3. 体液のような水性媒体に実質的に不溶でなければならず、代わって懸濁液を形成しなければならない。
他の好ましい性状としては次のことが含まれる。第1に、マイクロスフェアは、好ましくは治療期間中は生体内分解性でない材料、最も好ましくはポリスチレンから製造されなければならない。第2に、マイクロスフェアは、好ましくは実質的な電荷、最も好ましくは全部が負電荷をもたなければならない。マイクロスフェアのサイズは重要ではないが、マイクロスフェアの直径は好ましくは約0.1〜約20μｍでなければならない。マイクロスフェアは、好ましくはカルボキシル表面基で誘導体化されなければならないが、負に荷電した他の基も用いられる。従って、これらの種類のマイクロスフェアは例示のためだけに示され、決して限定することを意味しない。
本発明のマイクロスフェアの原理や操作は、実施例、図面及び次の説明によって更によく理解される。
実施例1
クエアチンホスホキナーゼに対するマイクロスフェアの影響
図1に示されるように、本発明のマイクロスフェアが培養筋原細胞のクレアチンホスホキナーゼ（CPK）活性の初期増加を誘導したことは明らかである。しかしながら、8日後、未処理細胞と処理細胞共に同レベルのCPK活性を示し、本発明のマイクロスフェアによる高CPK活性の誘導が一時的であることを意味する。実験法は次のようにした。
ラット胚骨格筋の初代培養をFreshneyによって記載されたように調製した［R.J. Freshney, Culture of Animal Cells, Willey, 1986, p. 117, 170-172］。概要としては、皮膚と骨を含まない筋肉を切断し、温トリプシン処理（36.5℃で0.25％トリプシン）により分離した。線維芽細胞が最初の組織培養プレートに付着するので5％CO2、37℃を含むインキュベーターで1時間細胞を前平板培養することにより線維芽細胞による混入を減少させた。次に、筋原細胞を、抗生物質、10v/v％ウマ血清及び4v/v％ニワトリ胚エキスで強化した2mlの培地（ダルベッコ変法イーグル培地:培地199の比1:4）と50,000細胞/mlの濃度で35mmのペトリ皿に播種した。ニワトリ胚エキスをR.J. Freshney, Culture of Animal Cells, Willey, 1986に従って胚生10日のニワトリ胚から調製した。アンホテリシンとゲンタマイシンを含む抗生物質を2.5mg/mlの標準初期濃度から1:1000として希釈した。24時間後、培地を傾瀉し、20v/v％胎児ウマ血清及び1v/v％ニワトリ胚エキスを含む新しい培地と交換した。
次に、培養細胞を平板培養のときから開始して4〜8日間の培地中のマイクロスフェアか又は培地のみで処理した。マイクロスフェアは、直径が1、2又は4.5μｍのカルボキシル化ポリスチレン、又は直径が4.5μｍのポリスチレンのみとした。マイクロスフェアの濃度は、培地1mlあたり106か又は107であり、両濃度について同様の結果が得られた（図示せず）。処理の4、5、6、7又は8日後、クレアチンホスホキナーゼ活性を標準アッセイにより測定した（“Creatine Kinase”, Worthington Enzyme Manual, Worthington Biochemical Corp., Freehold, N.J., USA, 1972, pp. 54-55）。結果を全細胞タンパク質1mgに対するCPK活性単位として図1に示す。
図1から、対照細胞と比べてクレアチンホスホキナーゼ活性の初期増加を誘導する本発明のマイクロスフェアの効力が明らかである。処理の4日後、マイクロスフェア処理細胞は対照細胞と比べてCPK活性の初期増加を示す。この増加は、処理の5日目と6日目に特に顕著である。しかしながら、7日目までに対照細胞のCPK活性はマイクロスフェア処理細胞と同等となることが始まる。8日目までに対照とマイクロスフェア処理細胞は共に同レベルの活性を示す。マイクロスフェアが筋原細胞のCPK活性の初期増加を促進し、処理の8日後に横ばいになったことは明らかである。その高CPK活性は、筋原細胞の生化学的成熟と相関する。従って、マイクロスフェアは培養筋原細胞の生化学的成熟を促進した。
実施例2
細胞増殖と融合に対するマイクロスフェアの影響
本発明のマイクロスフェアは、下記に示されるように対照（未処理）細胞と比べて細胞増殖と筋原細胞融合双方の初期増加を誘導することを示した。
細胞をカバーガラス上で増殖した以外は上記実施例1のようにラット筋原細胞の初代培養を調製した。処理細胞を下記に記載されるように培地中でマイクロスフェアとインキュベートし、対照細胞は培地のみを与えた。
細胞増殖の程度を求めるために、細胞をエタノール/酢酸（3:1）に固定してからヘマトキシリン-エオジンで染色した。次に、染色した細胞を光学顕微鏡で計数した。1000細胞に対して計数した有糸分裂中の細胞の割合として分裂指数を計算した。
細胞増殖を調べるために、直径が0.18μｍ及び濃度が107マイクロスフェア/ml培地の硫酸表面基を有するポリスチレンマイクロスフェアを用いた。24時間マイクロスフェアで処理した後に対照細胞に比べて分裂指数の20倍の増加が認められた。特に、対照細胞の分裂指数が1.25±0.7％であり、マイクロスフェア処理細胞が24.6±1.0％であった。従って、マイクロスフェアが筋原細胞の分裂指数の大きな増加を促進したことは明らかである。
筋原細胞融合に対するマイクロスフェアの影響を調べた。結果を表1に示す。マイクロスフェアで処理した細胞は、対照と比べて一般的には約150％の融合速度を示した。しかしながら、この効果の程度は、マイクロスフェアの種類及び処理の長さに左右される。
試験したマイクロスフェアの種類を表1に示す。マイクロスフェアの直径を“直径”の下にμｍで示す。ポリスチレンビーズ上の表面基を“表面基”の下に示す。誘導体化を含まないポリスチレンビーズは、“ポリスチレン”である。カルボキシルか又はアミノ表面基で誘導体化したビーズを、各々“カルボキシ”及び“アミノ”の下に記載する。ビーズの濃度を、“濃度”の下に培地1mlに対するビーズ数として示す。
上記筋原細胞の増殖速度を求めるように細胞を調製、固定及び染色した。細胞を最初に“初期細胞”の欄の下に培地1mlに対する細胞として表1に示された濃度で平板培養した。“処理後の日数”の下に示された処理後のある日数後に筋原細胞融合を測定した。
マイクロスフェア処理細胞の“融合比率”、及び対照の未処理細胞の“対照融合”として示される顕微鏡視野内の核の全量に関係する多核細胞、又はミオシンプラスト内の核の割合として融合の程度を算出する。各実験条件について少なくとも400の核を計数した。マイクロスフェア処理細胞と対照の未処理細胞の融合の程度の比率を“相対効果”として示す。表1に具体的な場所に数値が示されていない場合にはその数値は上の列と同じである。
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表1からわかるように、異なる種類のマイクロスフェアの全てが筋原細胞融合を促進したが、効果の程度はマイクロスフェアの直径、マイクロスフェア上の表面基、処理後の日数及び濃度に左右される。筋原細胞融合は、筋組織が胚胎発育中に形成される場合に起こり、筋再生及び損傷した筋組織の修復に非常に重要である。従って、その融合を促進するマイクロスフェアの効力から下記実施例5に示されるように筋再生を促進するマイクロスフェアの可能性は明らかである。
実施例3
コラーゲン合成及び沈着に対するマイクロスフェアの影響
上記背景の項で述べたように、コラーゲン合成と沈着は創傷治癒の過程において重要な段階である。更に、創傷に沈着したコラーゲンの量は、創傷強度の重要な決定因子である。従って、本発明のマイクロスフェアは前後実施例に示されるように異なるタイプの細胞に対して様々な効果があることは明らかであるが、創傷治癒を促進する組成物の効力の重要な決定因子はコラーゲン合成及び沈着に対する効果であることは明らかである。
図2A及び図2Bに示されるように、本発明のマイクロスフェアが培養線維芽細胞によるコラーゲン合成を促進することは明らかである。最大効果はI型及びII型マイクロスフェアにおいて見られる。I型マイクロスフェアの直径は4.5μｍであり、カルボキシル化ポリスチレンから製造され、Z電位は約-29.96mVであった。II型マイクロスフェアの直径は0.49μｍであり、ポリスチレンのみから製造され、Z電位は約-34.5mVであった。III型マイクロスフェアの直径は1.0μｍであり、カルボキシル化ポリスチレンから製造され、Z電位は約-53.34mVであった。実験法は次のようにした。
包皮線維芽細胞培養物を10v/v％ウシ胎児血清、2mM L-グルタミン、50μg/mlの硫酸ゲンタマイシン及び2.5mg/mlのアンホテリシンBで補足した4.5mg/mlのグルコースを含むダルベッコの変法イーグル培地（DMEM）の75cm2のプラスチックフラスコ（Corning Glass Works, ニューヨーク州コーニング）中で増殖した。その培養物を5％CO2中37℃で集密までインキュベートした。線維芽細胞を0.25％トリプシン/0.05％EDTA溶液を用いて回収し、同じ培地を用いて200,000細胞/ウェルの密度の24ウェルプレートで24時間継代培養し、そのときに処理細胞をI型、II型又はIII型マイクロスフェアとインキュベートした。対照細胞を培地のみとインキュベートした。
コラーゲン合成を次のように測定した。培養線維芽細胞を0.5％透析ウシ胎児血清で補足したDMEM中で24時間プレインキュベートした。細胞を表示した10μMアスコルビン酸の存在下（図2A）又は不在下（図2B）に100μMの最終濃度のβ-アミノプロピオニトリルフマレート（BAPN）を含む3μCi 2,3-3H-プロリン又は3,4-3H-プロリン溶液で標識した。アスコルビン酸は、線維芽細胞においてコラーゲン合成を促進し、重要な刺激因子である。
インキュベーションの24時間後、反応を停止し、ペプシン（最終濃度0.5mg/ml）を含む30μl冷酢酸（0.5M）を添加し、続いて室温で4時間弱く振盪することにより各ウェルからコラーゲンを抽出した。遠心分離した後、細胞残渣を捨て、0.5M酢酸中80μlのコラーゲン溶液を各上清に添加し、最終コラーゲン濃度は約200mg/mlであった。0.5M酢酸中0.4mlの5.2M NaCl溶液を添加することにより各上清からコラーゲンが沈殿した。2時間放置した後、沈殿したコラーゲンを15,000rpmで15分間遠心分離することにより分離した。次に、沈降物を1M NaClを含む750μlの10mM TRIS緩衝液、pH7.4に再懸濁した。5M NaClを含む750μlのTRIS緩衝液、pH7.4を添加することによりコラーゲンが沈殿した。2時間後、コラーゲンを遠心分離により分離し、0.5M酢酸に再溶解し、各試料をシンチレーションカウンターで測定した。結果をcpm/ウェルとして示される図2A及び図2Bに示す。示したデータは、4回の実験試料の平均である。
I型及びII型マイクロスフェア共に、アスコルビン酸の存在下（図2A）及び不在下（図2B）のいずれも対照（未処理）線維芽細胞に見られるレベルよりコラーゲン合成を刺激することができた。I型マイクロスフェアは、アスコルビン酸の存在下にII型マイクロスフェアに相対して非常に効果があったが、いずれのタイプもアスコルビン酸の不在下では同様の効果であった。III型マイクロスフェアは、アスコルビン酸の存在下又は不在下におけるコラーゲン合成に対して検出できる効果がなかった。
特に興味深い知見は、I型及びII型マイクロスフェア共に効果があるが、III型マイクロスフェアは効果がなかったことであり、特定のサイズ及びマイクロスフェアの材料が重要であることを意味する。更に、I型及びII型マイクロスフェア共にアスコルビン酸の不在下にさえ効果をもたらし、これらの2種類のマイクロスフェアは他の刺激因子の不在下でさえコラーゲン合成を増強することができる。従って、I型及びII型マイクロスフェア共にコラーゲン合成に対してかなりの刺激効果があることは明らかである。
実施例4
筋原細胞形状に対するマイクロスフェアの影響
ラット筋原細胞の初代細胞培養物を上記実施例1に記載されるように調製した。次に、細胞をポリスチレンマイクロスフェア（処理細胞）と又は含めずに（対照細胞）48時間インキュベートした。次に、細胞をリン酸塩緩衝化食塩水中1％グルタルアルデヒドに1〜4日間固定し、PBSで洗浄した。次に、細胞をPBS中1％タンニン酸及び1％グアニジンHCl（1:1比）の溶液に1時間移した。試料を1％OsO4に1時間あと固定し、計量的エタノール及びフレオン113中室温で脱水した。次に、試料をスライドに取付け、金で被覆し、JEOL T-300走査電子顕微鏡により2kVで調べた。
図3A〜図3Cは、筋原細胞形状に対する本発明のマイクロスフェアの影響を示す写真である。図3Aの細胞は、マイクロスフェア上で増殖し、細胞表面の一部は扁平より凸面である。図3B及び図3Cは、マイクロスフェアが存在する細胞の一部から突起が伸びている細胞を示す写真である。図3Cの細胞の突起が特に顕著であり、マイクロスフェアが筋原細胞形状に影響することは明らかであることがわかる。更に、突起の形成と伸長には細胞骨格構造の変化が必要であることは明らかであり、マイクロスフェアが細胞の細胞骨格に働きかけることが証明される。その突起の形成は、創傷部位への細胞の遊走に重要である。従って、マイクロスフェアによるその突起の刺激は、創傷治癒過程の他の重要な段階を促進する効力を意味する。
実施例5
適用のための部材及び方法
下記の説明は、物質を創傷治癒に適用する一般部材及び方法である。マイクロスフェアのような物質は、治療すべき傷に繰り返し適用されることが好ましい。適用回数、及び適用濃度は、症状の重篤度や治療に対する患者の応答に左右される。当業者は、最適濃度、投与方法及び反復割合を容易に求めることができる。本実験においては、1日約1又は2回マイクロスフェアを治療すべき傷に適用するが、他の適用割合が可能であることは当然のことである。
本方法は、マイクロスフェアのような物質を該物質が実質的に不溶である薬学的に許容しうる担体中で治療すべき患者に投与する段階が含まれる。薬学的に許容しうる担体の例としては、物質を懸濁する水性媒体、非水性媒体、例えば、軟膏、クリーム及びエアゾル形成材料、及び該物質と共に媒体に浸漬した又はそれを含有する包帯が挙げられる。下記に及び実施例9に詳述されるように特に好ましい薬学的に許容しうる担体は、マイクロスフェアがゲル状であるメチルセルロースのようなゲル形成材料である。メチルセルロースがゲル形成材料の特に好ましい例であるが、特にゲル形成材料が実質的に生理的に不活性である場合には他のゲル形成材料が用いられることは理解される。包帯は密封包帯又は非密封包帯である。いずれの場合も薬学的に許容しうる担体中にある物質は物質を分散したものとして記載される。
物質は、効果的な投与方法に従って、好ましくは予め決められた終点、例えば、患者に臨床症状がなくなることを到達するまで投与される。
本発明の部材としては、1種以上の物質及び物質の薬学的に許容しうる担体を含む組成物、及び該組成物を入れる容器が含まれる。容器は、好ましくは実質的に密封した無菌容器、例えば、エアゾル分散ポンプ又はスプレーカンである。また、容器は、好ましくは実質的に無菌の包帯である。また、容器は、好ましくは押し出しチューブ又はゲル分散ポンプである。当業者は、好ましい担体の性質に左右される組成物に適した容器を容易に選ぶことができる。
本発明のマイクロスフェアは担体を含めず単に創に直接載せることによってさえ用いられるが、医薬担体中に有する場合に創傷治癒に有効である非常に低濃度のマイクロスフェアが非常に適用し易い。マイクロスフェアは、好ましくは約0.0001〜1.5w/w％の範囲内の濃度で存在する。更に好ましくは約0.001〜1.0w/w％の範囲の濃度で存在する。最も好ましくは約0.01〜約0.2w/w％の範囲の濃度で存在する。その非常に低い濃度は、医薬担体中で適切な容器に入れた場合に貯蔵、運搬、及び特に適用するのに最も効率がよい。
好ましい担体と容器の例はエアゾル分散ポンプに入った水性又は他の液体分散液である。担体と容器の特に好ましい組合わせの他の例は、押し出しチューブに入ったメチルセルロース又は他の適切なゲル形成物質のようなゲル形成材料である。創傷部位中のマイクロスフェアの保持を高め、よって少量のゲル形成が同じ創傷治癒効果を示すことを可能にすることからゲル状が特に好ましい。その効果は、下記実施例9で証明された。従って、担体と容器の特に好ましい組合わせは、本発明の組成物、特に好ましい非常に低濃度のマイクロスフェアの運搬、貯蔵及び適用に明らかに効率がよく便利である。
用いられる具体的な部材に無関係に、マイクロスフェアのような物質は2段階操作で適用されることが好ましい。まずマイクロスフェアを分散液として点滴、噴霧、塗布、洗浄又は適切な局所適用法により創に適用する。マイクロスフェアが創と最初の接触を生じることができるように第2段階の前に好ましくは30秒〜2分間おく。第2段階としては、好ましくは密封又は非密封包帯、又はマイクロスフェアを含む液状懸濁液に浸漬した他の適切な覆いが含まれる。これにより包帯又は覆いによるマイクロスフェアの吸収がかなり減少又は除去される。この方法は、下記の実施例に記載されるように創傷治癒のためのラット及びヒト双方に用いられる。
懸濁液中のマイクロスフェアは、集合せず、融合せず、凝集せず、不可逆的な固化もしなかった。マイクロスフェアは時間が経つにつれていくぶん沈降したが、弱い撹拌で容易に再懸濁した。
実施例6
ラットにおけるマイクロスフェアによる創傷治癒の促進
上記実施例1〜4に記載されるように、本発明のマイクロスフェアは創傷治癒に重要である種々の試験管内細胞過程を促進する。しかしながら、試験管内効果と生体内効果は必ずしも相関しない。従って、ラットにおける創傷治癒を促進するマイクロスフェアの効力を評価するために生体内実験を行った。図4A〜図4Dに示されるように、ラットにおいて本発明のマイクロスフェアが創傷治癒を促進することは明らかである。図5は、創傷面積が小さくなる速度のグラフであり、その小さくなる速度を本発明のマイクロスフェアが速めることがわかる。更に、表2は、マイクロスフェアがラットにおいて筋再生を促進することを示すものである。実験法は次のようにした。
体重300〜400gの雄のウィスターラットをネンブタール（5mg/kg体重）で麻酔した。脛骨筋の腹側筋の外側部分の切開損傷を次のように行った。まず、皮膚を縦に切開して脛骨筋の腹側筋を露出させた。次に、この筋肉を筋肉の幅のほぼ半分に沿って筋線維を横に切断することにより部分的に切開した。次に、切開した部分を筋肉から切り取り、筋肉の5mm×5mmの裂にした。全ラットにおいて、同量の切開組織（80±10mg）を正確に筋肉の同じ場所から切除した。次に、処理ラットについては食塩水中の2μｍポリスチレンマイクロスフェア、対照ラットについては食塩水のみを創傷部位に塗った。損傷後、3〜15日間創傷部位を測定した。
図4A〜図4Dは、上記のように調製した創傷部位の写真である。図4Aは、損傷直後の対照ラットの傷を示す写真であり、図4Bは対応する治療されるラットの創を示す写真である。図4C及び図4Dは、損傷5日後の同ラットを示す写真である。対照ラットの創を食塩水のみで処理したが完全には治癒しなかった。対照的に、マイクロスフェアで処理した処理ラットの創は完全に治癒した。従って、本発明のマイクロスフェアは、速やかな創傷治癒を促進することが明らかである。
図5は、本発明のマイクロスフェアによる創傷治癒の促進を示すグラフである。対照ラットの創は最終的には治癒するが、処理ラットの創より非常に遅い。従って、マイクロスフェアは創傷面積が小さくなりかつ創傷が治癒する速度を速めることが明らかである。
創傷部位の生検パンチを作成することにより組織分析用スライドを調製した。ラットを損傷の4、5、6、7、8、9、13又は14日後に犠牲にし、組織試験用生検パンチを採取した。活性化筋原細胞を示す“新しい”核の数を求めることにより新たに形成された又は修復された筋線維に取込まれた特殊筋原細胞の数を計数した。これらの細胞の核は、染色質が分散した大きな好塩基性核であり、既存の筋原線維の核と容易に区別される。結果を下記表２に示す。
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表2に示されるように、本発明のマイクロスフェアは、“新しい”核又は筋線維に取込まれた核の数により測定された筋再生を促進したことは明らかである。その測定が生体内で処理したラットから採取された組織試料により行なわれたという事実は、マイクロスフェアが生体内及び試験管内で筋再生を促進することを意味する。
更に、図6は、ラットにおいて組織培養液及び食塩水を用いた創傷治癒に対する本発明のマイクロスフェアの影響を比較する写真である。上記のようにラットにおいて創傷を誘導し、ラットを食塩水のみ
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組織培養液のみ
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食塩水+マイクロスフェア
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又は組織培養液+マイクロスフェア
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で処理した。次に、創傷が生じた4日後にラットの写真を撮った。図6A及び図6Bからわかるように、担体が食塩水か組織培養液かに無関係にマイクロスフェアは非常に速い創傷治癒速度を誘導することができた。従って、組織培養液は、創傷治癒に対する本発明のマイクロスフェアの効果のいずれの部分にも関与しない。
実施例7
マイクロスフェアの毒性実験
マイクロスフェアを含む標品の毒性作用は認められなかった。損傷65日後及び180日後の処理ラットの予備的試験から、次の器官: 心臓、肝臓、肺、腎臓、血管、胃、リンパ節及び脳はいずれも病理学的変化の徴候を示さないことがわかった。蛍光標識マイクロスフェアによる実験から、処理ラットにおいて病態の徴候が認められないことがわかった。更に、マイクロスフェアは上記の器官のいずれにも浸透しなかった。上記の器官に新しい増殖は検出されなかった。更に、マイクロスフェアは創傷部位の中に分散されるが再生筋線維に浸透しなかった。
実施例8
ヒトにおける創傷治癒に対するマイクロスフェアの影響
上記実施例6に記載された生体内実験から、本発明のマイクロスフェアがラットにおいて創傷治癒及び筋再生を促進することができることは明らかである。更に、実施例7に記載されたラットにおける毒性実験の結果から、マイクロスフェアが実質的に非毒性であることがわかる。従って、ヒトにおける創傷治癒に対する本発明のマイクロスフェアの影響を求めるために実験を行った。下記で詳述されるように、症例試験からマイクロスフェアがヒトにおける創傷治癒を促進することが明らかであることが証明された。食塩水中、好ましくは約0.0001〜約1.5w/w％の範囲内のマイクロスフェアの濃度を用いた。更に好ましは約0.001〜約1.0w/w％の範囲内であった。最も好ましくは約0.01〜約0.2w/w％の範囲内であった。
最初の症例試験は、再癒合して治癒した左下肢に潰瘍がある66歳の女性の試験であった。患者は、左下肢に蜂巣炎があり、両下肢に静脈瘤があった。患者の太腿の内側の潰瘍を水中腐食塩素塩であるミルトン2％で処置した。患者の太腿の外側の潰瘍を組織培養中ポリスチレンから製造した本発明の4.5μｍマイクロスフェアで処置した。図7Aは、0日の対照創傷を示し、図7Bは治療の4ヵ月後の対照創傷を示す。図7Cは0日の処置創傷を示し、図7Dは治療の4ヵ月後の処置創傷を示す。
本発明のマイクロスフェアで処置した創傷とミルトンで処置した創傷は共に次の4ヶ月中に感染の徴候や治癒困難を示した。しかしながら、治療期間の終わりにマイクロスフェアで処置した傷は著しい改善を示した。感染の徴候がなく、創傷サイズが小さくなり傷がきれいになった。従って、感染のような合併症のために治癒困難であった傷でさえ、本発明のマイクロスフェアは現在用いうる治療より創傷治癒促進の効力が大きかった。
更に証明として、上記図7（図7A及び図７B）の対照として示した創を図7C及び図7Dの創傷治療に用いたものと同じマイクロスフェアで処置した。結果を図8A及び図8Bに示す。図8Aは、マイクロスフェアによる処置の0日の創傷を示し、図8Bは処置の21日後の創傷を示す。短期間でさえ創傷の程度が小さくなったことが明らかである。更に、創は表面的できれいであり、もはや滲出を生じなかった。
第2の症例試験は、左下肢の前側に1年前に感染した創がある52歳の女性の試験であった。創を1％ミルトンで1週間処置し、清拭してから図7及び図8のマイクロスフェアで10日間処置した。図9Aは、治療0日の創傷を示し、図9Bは治療10日後の創傷を示す。
10日後、創傷は著しく改善された。図9Bからわかるように、程度が小さなサイズまで小さくなり、きれいになり、もはや滲出を生じなかった。創は相対的に短期間の治療で癒合しなかったが、その効果は著しく改善された。
第3の症例試験は、職場の労災事故において化学薬品がこぼれることにより負傷した19歳の男性の試験であった。問題の薬品、硫化物は、首の右側と右手に重い火傷と水疱を生じた。最初の2日間、創を全て強い吸収特性をもつヒドロゲル、シルバロールで治療した。次に、右前腕の創を症例試験1及び2のマイクロスフェアで治療し、残りの創をシルバロールで治療した。結果を図10A及び図10B（各々0日目及び5日目の対照創傷）、及び図10C及び10D（各々0日目及び5日目の治療創傷）に示す。
マイクロスフェアで治療した5日後、前腕の治療した創の症状はマイクロスフェアで治療しなかった残りの創傷より著しく改善した。前腕の創は、マイクロスフェアで治療した5日後に完全に治癒した。対照的に、シルバロールで治療した残りの創は完全に治癒しなかった。従って、マイクロスフェアは創傷治癒を促進したことは明らかであり、現在用いうる治療より効力が大きかった。
第4の症例試験は、熱い風呂で臀部に第2度の熱傷を受けた52歳の女性の試験であった。左臀部の創をシルバロールで治療し、右臀部は上記症例のマイクロスフェアで治療した。マイクロスフェア治療創傷についてのみ図11A（治療の0日目）及び図11B（7日目）に結果を示す。
治療開始の数日目にマイクロスフェアで治療した右臀部の創は良好な表皮増殖をもって完全に治癒した。対照的に、シルバロールで治療した左臀部の創は完全に治癒し、相対的に遅く癒合した。従って、マイクロスフェアは従来の治療より速い速度で創傷治癒を促進することができた。
第5の症例試験は、広範に重い日焼けを受けた28歳の女性の試験であった（データは示されていない）。上記症例試験のマイクロスフェアで治療した。患者により不快感の著しい軽減及び日焼けの速やかな治癒の双方が報告された。従って、本発明の方法及び部材に用いられるマイクロスフェアは、不快感を軽減しかつ創傷治癒を促進することができるが、不快感の軽減はマイクロスフェアの直接の鎮痛よりは間接の効果の方がおそらくは大きいことが留意されるべきである。
実際に、上記患者の報告から、日焼けの不快感の感覚が明らかに減少したことを含むことが唯一推論されることは注目すべきである。その不快感の減少は、神経インパルスの伝達に対して直接作用があるか又は実際には不快感の感覚に至る多くの因子のいずれかを直接変えるマイクロスフェアの効力をおそらくは証明するものではない。その代わりに、この作用はマクロファージの活性化の結果として生じ、抗炎症作用があり、患者による不快感の感覚の低下を引き起こすおそらくは間接の効果が大きい。
第6の症例試験は、糖尿病と従来の方法で手術の8ヵ月後に治癒しなかった左下肢の手術創をもつ64歳の男性の試験であった。上記症例試験のマイクロスフェアを1日2回17日間適用した。マイクロスフェアで治療する前の手術創は7.5cm×8cmで深さ6cmであり、骨が下肢のその部分にある深さであり、軟組織及び骨の壊疽による特徴があった。マイクロスフェアで治療した3日後に、壊疽が改善され、8日後には完全に除去された（データは示されていない）。肉芽は治療の3日後に筋肉と骨に出現した。骨再生は、治療の10日後に完了した。14日までに創は癒合しなかったが健康な色の肉芽で覆われた。創の深さは大体0.5cmまで小さくなり、患者は皮膚移植手術を利用できることを示した。痛みは治療が始まったほとんど直後に改善されたが、第5症例試験で述べたように不快感の減少はマイクロスフェアの直接作用によるよりはおそらくは間接の効果が大きかった。従って、マイクロスフェアは従来の治療が失敗した後の創傷治療を糖尿病を伴う不十分な循環のような複雑な要素の存在下でさえ巧く促進することができた。
これらの6例の病歴から、ラットにおける実験から得られた徹底的な証明と相まって本発明のマイクロスフェアのような物質の使用は、現在用いうる従来の治療よりは創傷治癒と筋再生の促進に効果があることは明らかである。本方法及び部材は、創傷治癒を速めかつ高め、患者が経験する不快感を減少させる。
不快感の減少について、上記症例試験の患者が、特に日焼けを受けた患者の治療した創からの痛みや不快感の局所的減少、おそらくはマイクロスフェアのその（又は間接の）抗炎症作用の間接作用を報告したことは留意されなければならない。
更に、データは示されていないが、シュードモナス（Pseudomonas）種による創傷の感染に対する間接の制菌作用もヒトにおいて認められた。
間接抗炎症作用と間接制菌作用のメカニズムは共に明らかではないが、おそらくはマクロファージの親和性と活性化を含む細胞作用の結果である。正確なメカニズムに無関係に、本発明のマイクロスフェアが創傷治療の改善が顕著であることは明らかである。
これらの試験した適用のほかに、本発明のマイクロスフェアは多くの異なる美容適用に極めて適切である。例えば、日焼けのほかに、本発明はざ瘡の改善又は実質的に完全な治癒にさえ有効であるものとして企図される。本発明のマイクロスフェアは、ひげそりに伴う小さな切れ目や切傷のような小さな皮膚損傷の治療にシェービングクリーム又はゲルに混合される。本発明のマイクロスフェアは、かなりの種類の皮膚損傷の改善又は実質的に完全な治癒にさえ有効なものとして企図される。
本発明のマイクロスフェアは、更に、痔及び腸の潰瘍、例えば、胃潰瘍、潰瘍性大腸炎に伴う潰瘍及びヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）に伴う潰瘍の改善又は実質的に完全な治癒にさえ有効であるものとして企図される。
実施例9
ゲル状のマイクロスフェア
上記実施例8で試験した水溶液中マイクロスフェアの液状懸濁液剤を、メチルセルロース（Hoechst A.G.,ドイツ）と不活性物質を添加することによりゲル状に転化した。メチルセルロースを約0.1〜約5w/w％の範囲内の濃度で用いた。ゲル剤形のマイクロスフェアは創傷治癒に非常に有効であることがわかったが、ゲル製剤がマイクロスフェアを創傷部位に保持するのを援助することから少量のゲル製剤も同様の治癒効果を示すことができた。実験法は次のようにした。
体重300〜400gのハートレー由来白モルモットをこの実験に用いた。ケタミンHCl（150mg/kg、Parke-Davis、米国）を投与した後に全身麻酔によって全ての手術を行った。麻酔した後、2cm×2cmの大きさの4つの左右対称の全層皮膚断片を各モルモットの背側から、2つを肩甲骨部及び2つを腰椎部から切除した。
手術後の創にゲル状のマイクロスフェアを適用した。次に、創に包帯をあてた。全身麻酔によって48時間毎にドレッシングを変え、全創を温食塩水で洗浄して残屑と創の中に残っているゲルを除去した。次に、全ての創を測定し写真をとった。次に、ゲル状のマイクロスフェアを再び創に適用し、新しい包帯をあてた。ゲル製剤を包帯上に載せた。各モルモットの4箇所の創を全てゲル状の同じ濃度のマイクロスフェアで処理した。マイクロスフェアの濃度は、2.5％メチルセルロース中0.0027w/w％とした。マイクロスフェアはポリスチレンであり、直径4.3μｍとした。対照として液状懸濁液剤中同じ濃度の同じマイクロスフェアで処理し、包帯上に載せた。これらの例においては、創傷部位を実質的に塞ぐのに十分な量で液状懸濁液剤又はゲル製剤中のマイクロスフェアを適用し、液状懸濁液剤よりも少量のゲル製剤を適用した。
ImageMeasureTMソフトウェアプログラム（Phoenix Corp.,米国ワシントン州シアトル）で写真を解析した。結果を対照に対する創傷の分割面積、又は癒合速度の時間の変化としてグラフにし、図12に示す。創傷の分割面積の時間変化をA0-Ai/A0（A0は0日目の創傷の面積であり、Ai/はi日目の創傷の面積である。）として算出した。マイクロスフェアの液状懸濁液剤及びマイクロスフェアのゲル製剤で治療した創傷は共に実質的に同じ割合で治癒したが、液状懸濁液剤に比べて少量のゲル製剤を創傷に適用した。
上記説明は単に具体例として示すためのものであり、本発明の真意及び範囲内で多くの他の実施態様が可能であることは理解される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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