(57)【要約】骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力を改善する医薬および骨移植法に関する。該医薬はビスホスホナート類からなる群から選択され、その医薬は被験者に骨移植術の前、その最中、またはその後に投与される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨移植を必要とする患者の治療に使用される場合の、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項２】
骨移植片の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項３】
骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項４】
骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬であって、該骨移植片代用材もしくは補充材が骨移植片との組み合せでもしくは互いの組み合せで使用される場合の上記医薬。
【請求項５】
前記骨移植片が自家骨移植片である、請求項２に記載の医薬。
【請求項６】
前記骨移植片が同種骨移植片もしくは異種骨移植片である、請求項２に記載の医薬。
【請求項７】
前記少なくとも1種のビスホスホナートが、前記骨移植片代用材および／または補充材と、該骨移植片代用材および／または補充材の製造時に混ぜられている、請求項３に記載の医薬。
【請求項８】
前記骨移植片代用材もしくは補充材が合成カルシウム複合体からなる、請求項３に記載の医薬。
【請求項９】
前記補充材および／または前記骨移植片代用材が患者の体内で完全に吸収性である、請求項３に記載の医薬。
【請求項１０】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、そのような治療を必要とする患者に静脈内的、経口的、皮下的、筋内的、経皮的、あるいは局所的に投与される、請求項１〜６、８、または９のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項１１】
前記少なくとも１種のビスホスホナートがゾレドロン酸（ゾレドロナート）またはそれの医薬的に許容される塩もしくはエステルである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項１２】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、パミドロナート、アレンドロナート、エチドロナート、クロドロナート、リセドロナート、チルドロナート、イバンドロナート、インカドロナート、ミノドロナート、オルパドロナート、ネリドロナート、またはEB-1053、あるいはこれらの医薬的に許容される塩もしくはエステル、から選択される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項１３】
前記ゾレドロン酸（ゾレドロナート）が非経口的に用量当り0.01〜0.5 mg/kg体重で投与される、請求項１１に記載の医薬。
【請求項１４】
前記ゾレドロン酸（ゾレドロナート）が、骨移植片または骨移植片代用材もしくは補充材あるいはそれらの組み合せと、用量当り0.0001〜0.5 mg/kg体重で混ぜられている、請求項１１に記載の医薬。
【請求項１５】
前記骨移植片代用材もしくは補充材、あるいはそれらの組み合せが、コラーゲン、ゼラチン、グリセロール、レジン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、またはその他の完全に吸収性である生体適合性ポリマー、あるいはこれらの組み合せ、から選択される担体媒体と、注入可能な液体の形態、ジェルの形態、パテの形態、またはセメントの形態か、もしくは成型可能な液体の形態、セメントの形態、パテの形態、ジェルの形態、フレキシブルシートの形態、メッシュの形態、またはスポンジの形態で混ぜられている、請求項３に記載の医薬。
【請求項１６】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが前記担体媒体と、該担体媒体の製造時に混ぜられている、請求項１５に記載の医薬。
【請求項１７】
前記担体が、骨形成タンパク質7 (OP-1）、BMP-2または-4または-6、形質転換成長因子ベータ、線維芽細胞増殖因子、インスリン様成長因子、またはオステオカルシンから選択される遺伝子産物を含んでいる、請求項１５または１６に記載の医薬。
【請求項１８】
骨移植術を受けている患者を治療するための医薬の製造のための、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の使用。
【請求項１９】
骨移植片の骨誘導および／または骨伝導能力を改善するための医薬の製造のための、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の使用。
【請求項２０】
骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力を改善するための医薬の製造のための、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の使用。
【請求項２１】
自家骨髄の骨誘導能力の改善に使用される場合の、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項２２】
前記骨髄が、前記少なくとも１種のビスホスホナートと、被験者への移植の前に混ぜられる、請求項２１に記載の医薬。
【請求項２３】
コラーゲン、ゼラチン、グリセロール、レジン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、またはその他の完全に吸収性である生体適合性媒体、あるいはこれらの組み合せ、から選択される吸収性の担体媒体と、注入可能な液体の形態、ジェルの形態、パテの形態、またはセメントの形態か、もしくは成型可能な液体の形態、セメントの形態、パテの形態、ジェルの形態、フレキシブルシートの形態、メッシュの形態、またはスポンジの形態か、あるいはその他の容易に適用可能な方法で組み合わされている請求項２１または２２に記載の医薬。
【請求項２４】
さらに骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材、あるいはそれらの組み合せと混ぜられている、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２５】
骨折などの外傷から生じる骨欠損、骨の遅延癒合または非癒合、開放性骨折または皮下骨折切開治療の後の感染による骨欠損、腫瘍または嚢胞形成などの外傷とは無関係の骨欠陥、副甲状腺機能亢進症または腎不全などの代謝障害から来る骨溶解、骨髄炎、あるいは外科的骨除去、を病む患者の治療に使用される場合の、請求項１〜１７および２１〜２４のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２６】
上顎骨、下顎骨、または頭蓋骨の骨欠陥を病む患者の治療に使用される場合の、請求項１〜１７および２１〜２４のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２７】
骨切り術を受け且つ骨移植が、骨癒合をアシストするために必要である患者の治療に使用される場合の、請求項１〜１７および２１〜２４のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２８】
脛骨、腓骨、またはそのほかの骨の先天性偽関節、あるいは関連する病状を病む患者、または骨移植が必要とされている修正手術もしくは複雑一次関節形成術を受けている患者の治療に使用される場合の、請求項１〜１７および２１〜２４のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２９】
脊髄またはそのほかの関節の関節固定術が必要な患者の治療に使用される場合の、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項３０】
手術時に選択領域で局所的に得られる移植片粒子の骨誘導および／または骨伝導能力の増強に使用される場合の請求項２９に記載の医薬。
【請求項３１】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、前記患者に前記手術時またはその前後で非経口的に投与される、請求項２９または３０に記載の医薬。
【請求項３２】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、骨移植片、骨髄、骨移植片代用材もしくは補充材、またはこれらの組み合せと混ぜられている、請求項２９または３０に記載の医薬。
【請求項３３】
骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬であって、該骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材が椎体間脊椎固定用ケージ内に保持されている上記医薬。
【請求項３４】
前記ケージが、チタン、そのほかの生体適合性金属もしくは合金、または吸収性のポリマー、あるいはカルシウム含有複合体から選択される材料からできている、請求項３３に記載の医薬。
【請求項３５】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが患者に全身的に投与される、請求項３３または３４に記載の医薬。
【請求項３６】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、前記骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材と混ぜられている、請求項３３に記載の医薬。
【請求項３７】
少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の治療的有効量を患者に投与する段階を有してなる骨移植術実施方法。
【請求項３８】
患者への骨移植実施方法であって、該方法が以下の段階：
(a) 該患者のドナー部位から自家骨移植片を回収する段階；
(b) 該回収された自家骨移植片を移植部位に送達する段階；
(c) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を投与して該自家骨移植片の骨誘導および／または骨伝導能力を増強させる段階；
を有してなる上記方法。
【請求項３９】
患者への骨移植実施方法であって、該方法が以下の段階：
(a) 骨移植片、骨移植片代用材、補充材、またはこれらの組み合せを移植部位に送達する段階；ならびに
(b) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートから選択される医薬を投与して該骨移植片、骨移植片代用材、またはその補充材の骨誘導および／または骨伝導能力を増強させる段階；
を有してなる上記方法。
【請求項４０】
前記少なくとも１種のビスホスホナートを、前記自家骨移植片と移植部位で局所的に混ぜる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも１種のビスホスホナートを、前記骨移植片、骨移植片代用材、またはその補充材、あるいはそれらの組み合せと移植部位で局所的に混ぜる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記ビスホスホナートを患者に術前か、術中か、あるいは術後に全身的に投与する、請求項３８または３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記少なくとも１種のビスホスホナートを、前記移植部位への移植の前に前記骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材に加える、請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
患者への骨移植実施方法であって、該方法が以下の段階：
(a) 患者から骨髄を回収する段階；
(b) 該回収された骨髄を移植部位へ送達する段階；
(c) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を投与して該移植された骨髄の骨誘導能力を増強させる段階；
を有してなる上記方法。
【請求項４５】
骨移植術実施用装置であって、該装置が、骨移植片、骨髄、骨移植片代用材、補充材、または担体、あるいはこれらの組み合せ、の１つを受け取るための第１の受け取り手段、および、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を受け取るための少なくとも第２の受け取り手段、を有してなり、該装置がさらに、該医薬と、該骨移植片、骨髄、骨移植片代用材、補充材、担体、またはこれらの組み合せ、との混合を可能とする混合手段を有していることを特徴とする上記装置。
【請求項４６】
前記混合物を、患者の移植部位に直接注入または移植することを可能とする手段をさらに有している請求項４５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨折治癒で使用される医薬に関する。さらに詳しくは本発明は骨移植片、骨髄、および骨移植片代用材もしくは補充材(extender)の骨誘導(osteoinductive)および／または骨伝導(osteoconductive)能力を増強させるためのビスホスホナートの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨移植は、整形外科、形成外科、および脳外科においては標準的な手技である。骨移植の目的は、骨欠陥の治癒において骨一体性を回復させること、もしくは例えば脊椎またはその他の関節固定における骨間の骨橋形成を可能とさせることである。
【０００３】
骨欠陥のある患者を処置するニーズは各種の整形外科局面で存在し得る。米国で毎年発生している骨折６百万の内の最大10％が治癒困難である。多くの場合これは、骨折の遅延癒合もしくは非癒合となり、骨移植が必要である。
【０００４】
脊椎固定（脊椎癒合）は骨移植を必要とする一般的な手技であり、十分な自家骨移植片が場合によっては足りないことがある。自家骨移植片が足りない場合は、骨移植片代用材もしくは補充材を使わなければならない。毎年米国で500,000の脊椎癒合が行なわれていると推定される。
【０００５】
脊椎癒合はまた特定の状況においては、典型的には骨移植片または骨移植片代用材もしくは補充材で満たされている多孔質椎体間ケージの使用により強化される。これにより、より少ない量の骨移植片を使用することになる。さらに、ケージがその負荷を担い、その間に骨が治癒する。
【０００６】
骨移植のさらなる適応としては、腫瘍または骨嚢胞形成による骨破壊、腫瘍骨、骨髄炎、関節炎性関節周辺の骨欠陥（骨小洞）、骨移植、関節置換補綴、および歯科補綴が挙げられる。
【０００７】
自家骨移植は依然として好ましい標準手技である。この手技は、手術部位で利用可能な、あるいは腸骨などのドナー部位から利用可能な少量の患者の骨を使用する。しかしながら、このような手技は広く認められてはいるが、腸骨稜のドナー部位に関連する合併症の発現頻度が30％と推定されており、そして多くの場合これは相当苦痛なものである。
【０００８】
自家骨移植片の使用に伴う痛みを鑑みて、自家骨を骨移植片代用材および合成補充材で置換する動きがある。この関連において、骨移植片代用材は、in vivoで骨形成または骨治癒を強化しようとする意図をもって用いられる自家骨移植片以外の自然界にある材料を包含する。
【０００９】
移植片補充材は移植片代用材と同じようなもので、実際、組成が代用材と同じである場合がある。補充材は自家移植片と組み合せて、その移植片を「さらに進行」させるために用いられる。
【００１０】
骨移植片代用材および補充材の例としては、限定するものではないが、カルシウムヒドロキシアパタイト (Pro-Osteon(登録商標)、Pyrost(登録商標)）、硫酸カルシウム (Osteoset(登録商標)、Bone Plast(商標)、Jax(商標)) 、多孔質リン酸トリカルシウム（Vitoss(商標)）、およびBioglass(登録商標)（シリコン、ナトリウム、カルシウム、およびリンの組み合せ）が挙げられる。Pro Osteon(登録商標)200Rは、ヒドロキシアパタイトと炭酸カルシウムからなる吸収性の、骨伝導基質である。リン酸トリカルシウムセメント（Norian(登録商標)SRS(商標)、アルファ-BSM(商標)）は注射剤型でも入手可能である。これらの製品の多くはin vivoで完全に吸収され、そしてこのことは本発明の好ましい特徴であるが、場合によってはこのカルシウム複合体の吸収が不完全であることがある。そのような場合、これが臨床問題を起さないようこの骨一体化生成物は典型的には生体適合性とされる。
【００１１】
最近の開発としては、送達媒体中への各種骨促進成長因子の含有がある。ジェルの形態、パテの形態、シートの形態、あるいはその他の形態にある、鉱物質が除去されている骨基質が利用可能である（Grafton(登録商標)、DynaGraft(登録商標)、Osteofil(登録商標)、AlloGro(登録商標)など）。この鉱物質除去の骨は、骨治癒に関係すると考えられている媒介物質[mediator]のいくらかをなお含有しており、そして通常そのカルシウムが除去された同種移植片（感染性の外的病原因子が除去されるよう処理された死体由来の人骨）または異種移植片（動物源由来の骨または他の組織）から採取される。この方法では多くの場合、移植片代用材中で骨形成をアップレギュレーションすると知られている遺伝子産物（タンパク質）の多くがなお含まれている。これらの採取物は骨誘導性であり、また同時に骨伝導性でもあり得る。すなわちそれらは、細胞および原始組織が付着することができ且つ新骨形成の過程を開始することができる枠組みまたは足場を提供する。
【００１２】
しかしながら、このような材料によって生じる病気伝染あるいはアレルギー反応についての懸念が依然としてある。これへの取り組みとして、骨移植法または骨移植片代用材に加えて、血小板由来成長因子（PDGF）および「軟膜」中の他の作用因子などの自家成長因子（AGF(商標))を含有する自家血液製剤がしばしば用いられる。
【００１３】
別のものとしては、骨形成タンパク質 7 (OP-1) 、骨形成タンパク質 2、およびその他の骨形成タンパク質 (BMP) などの精製ヒト遺伝子産物が利用可能であるが、これらは高価な骨誘導作用薬である。形質転換成長因子ベータ（TGF-b）、線維芽細胞増殖因子（FGF）、およびインスリン様成長因子（IGF）を用いたその他の製品が開発中である。
【００１４】
自家骨髄は前骨芽幹細胞を含んでいるので、骨移植に対する骨誘導細胞応答を増強するのにしばしば用いられる。この概念の延長で、回収骨髄から前骨芽幹細胞を取り出し、そしてin vitroで培養することができる。そうして幹細胞移植として知られる方法で手術部位に多数の自家幹細胞を戻して移植することができる。骨髄および骨形成細胞は単純に回収された状態で、あるいは担体と混ぜた状態で投与することができる。
【００１５】
臨床状況において骨治癒を起させるのに利用可能な方法の多くは、これらの手術が必ずしも好結果をもたらすものではないという事実を明らかに示している。
【００１６】
上述の選択肢の多くには深刻な限界がある。一般論的には、単純な製品は安価ではあるが、幹細胞あるいは骨形成タンパク質を含有しているより複雑な生物活性物質と比較すると効果の少ない骨移植片代用材である。つまり、単純で容易に利用可能な方法はその効果において幾分限界があるが、より効果的な方法はコストが限界となる。
【００１７】
ビスホスホナート系医薬は、骨吸収の防止にその主な臨床用途があると考えられていた。しかしながら最近の研究では、ある用量範囲のビスホスホナートが、骨の吸収およびリモデリングの妨害を最小限としながら骨形成に対しては伝導性であるという特性を有していることが示唆されている。
【００１８】
本明細書に含まれている文献、行為、材料、装置、物品、あるいはこれらの類似物は、本発明に対して文脈を与える目的のためだけである。これらの事柄の一部または全部が、本出願の各請求項の優先権主張日の前にオーストラリアにおいて存在していたので、それらが本出願の先行技術の基礎の一部を形成すること、あるいは本発明に関連する技術分野において広く知られた一般的な知識であったということを認めるものととるべきでない。
【発明の開示】
【００１９】
本明細書を通して表現「含む」、あるいは「有する」または「からなる」などの変形は、記載された要素、単体(integer)、または段階、あるいは要素、単体、または段階の群の包含を意味し、その他の要素、単体、または段階の除外、あるいは要素、単体、または段階の群の除外を意味するものではないということは理解されよう。
【００２０】
第１の態様では本発明は、骨移植を必要とする患者の治療に使用される場合の、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬からなる。
【００２１】
第２の態様では本発明は、骨移植片の骨誘導能力および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬からなる。
【００２２】
第３の態様では本発明は、骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導能力および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬からなる。
【００２３】
第４の態様では本発明は、骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導能力および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬であって、該骨移植片もしくは補充材が骨移植片と組み合せてまたは互いの組み合せで使用される場合の上記医薬からなる。
【００２４】
第５の態様では本発明は、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の治療的に有効な量を患者に投与する段階を有する骨移植術実施方法からなる。
【００２５】
第６の態様では本発明は患者への骨移植実施方法からなり、該方法は以下の段階：
(a) 該患者のドナー部位から自家骨移植片を回収する段階；
(b) 該回収された自家骨移植片を移植部位へ送達する段階；
(c) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を投与して該自家骨移植片の骨誘導能力および／または骨伝導能力を増強する段階；
を有してなる。
【００２６】
第７の態様では本発明は患者への骨移植実施方法からなり、該方法は以下の段階：
(a) 骨移植片、骨移植代用材、補充材、またはこれらの組み合せを移植部位に送達する段階；および
(b) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートから選択される医薬を投与して該骨移植片、骨移植代用材、またはその補充材の骨誘導および／または骨伝導能力を増強する段階；
を有してなる。
【００２７】
第８の態様では本発明は、自家骨髄の骨誘導能力の改善に使用される場合の少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬からなる。
【００２８】
骨髄は、移植部位への移植のために患者から回収することができる。骨髄は、移植の前に少なくとも１種のビスホスホナートの治療的に有効な量と混ぜてもよい。
【００２９】
骨髄およびビスホスホナートはさらに上述したタイプの吸収性の担体と混ぜることもできる。
【００３０】
骨髄はまた移植部位への移植の前に、ビスホスホナートに加えて、自家骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材と混ぜることもできる。
【００３１】
さらなる実施形態では、骨髄は回収されたあと適宜処理され、そして該骨髄中の骨幹細胞が増殖される。この骨髄由来幹細胞は次に移植部位に移植される。幹細胞は、例えば筋肉あるいは脂質などのいくつかの他の部位から回収することもできる。
【００３２】
骨髄または骨細胞は、ビスホスホナートの治療的に有効な量と混ぜられることに加えてさらに、骨形成に関与する細胞あるいは他の細胞が必要とする栄養分と混ぜることもできる。
【００３３】
第９の態様では本発明は患者への骨移植実施方法からなり、該方法は以下の工程：
(a) 患者から骨髄を回収する段階；
(b) 該回収された骨髄を移植部位へ送達する段階；
(c) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を投与して該移植された骨髄の骨誘導能力を増強する段階；
を有してなる。
【００３４】
骨移植片が移植術で使用される本発明の実施形態では、該骨移植片は典型的には自家骨移植片である。すなわち、骨移植術によって患者から回収される骨の小片である。この骨は、手術部位から回収してもよいし、あるいは腸骨などのドナー部位から経皮的に回収してもよい。あるいは、腸骨または他のドナー部位への開放アプローチによって移植片を回収してもよい。
【００３５】
もう１つの実施形態では、骨移植片は、同種移植片（例えば感染性外的病原因子が除去されるよう処理されている死体由来の人骨）または異種移植片（動物源由来の骨）を包含し得る。
【００３６】
補充材が用いられる場合は、該補充材は好ましくは、移植部位に移植または注入される移植材料の量を増加させる、自家骨移植片以外のあらゆる材料である。好ましくは合成カルシウム複合体が補充材として用いられる。補充材の例としては、限定するものではないが、カルシウムヒドロキシアパタイト（Pro-Osteon(登録商標)、Pyrost(登録商標)）、硫酸カルシウム（Osteoset(登録商標)およびBone Plast(商標)）、多孔質リン酸トリカルシウム（Vitos(商標)）、および Bioglass(登録商標)（シリコン、ナトリウム、カルシウム、およびリンの組み合せ）が挙げられる。Pro Osteon(登録商標)200Rは、ヒドロキシアパタイトと炭酸カルシウムからなる吸収性の、骨伝導基質(matrix)である。リン酸トリカルシウムセメント（Norian(登録商標)は注射剤型でも入手可能である。これらの製品の多くは全体がin vivoで完全に吸収され、そしてこのことは本発明の好ましい特徴であるが、場合によってはこのカルシウム複合体の吸収は不完全である。そのような場合、これが臨床問題を起さないようこの骨一体化生成物は典型的には生体適合性である。
【００３７】
補充材は、抗体などの他の薬理学的に活性な物質と混ぜることができる。
【００３８】
もう１つの実施形態では骨移植片代用材は好ましくは自家骨移植片以外の材料である。好適な骨移植片代用材の例としては、限定するものではないが、カルシウムヒドロキシアパタイト（Pro-Osteon(登録商標)、Pyrost(登録商標)）、硫酸カルシウム（Osteoset(登録商標)、Bone Plast(商標)、およびJAX(商標)）、多孔質リン酸トリカルシウム（Vitoss(商標)）、Bioglass(登録商標)（シリコン、ナトリウム、カルシウム、およびリンの組み合せ）、Pro Osteon(登録商標)200R（ヒドロキシアパタイトと炭酸カルシウムからなる吸収性の、骨伝導基質）ならびにリン酸モノカルシウムおよびトリカルシウム、炭酸カルシウムおよび液体リン酸ナトリウムセメント（Norian(登録商標)SRS(商標)）、または他の注射剤型のリン酸カルシウム代用材（例：アルファBSM(商標)）が挙げられる。これらの製品の多くは完全にin vivoで吸収され、そしてこのことは本発明の好ましい特徴である。しかしながら場合によってはこのカルシウム複合体の吸収は不完全である。そのような場合、これが臨床問題を起さないようこの骨一体化生成物は好ましくは生体適合性である。この実施形態では骨移植片代用材と一緒に抗体などの他の薬理学的に活性な物質を含有していてもよい。
【００３９】
本骨移植片代用材もしくは補充材は、骨治癒に関係していると知られている遺伝子産物を含有していてもよい。好適な遺伝子産物の例としては、限定するものではないが、骨形成タンパク質 7 (OP1) 、BMP-2および-4および-6、その他の骨形成タンパク質、形質転換成長因子ベータ、線維芽細胞増殖因子、インスリン様成長因子、オステオカルシン、あるいは他の公知の生物活性のあるタンパク質、ポリペプチド、または遺伝子産物が挙げられる。
【００４０】
１つの実施形態では、本少なくとも１種のビスホスホナートが、本骨移植片または骨移植片代用材もしくは補充材あるいはこれらの組み合せと移植部位で局所的に混ぜられる。
【００４１】
しかしながら、本少なくとも１種のビスホスホナートが、骨移植術の前に骨移植片または骨移植片代用材もしくは補充材と混ぜられ且つ該混合物がその後で移植部位に投与されるのが好ましい。
【００４２】
具体的には、骨移植片代用材もしくは補充材を、本少なくとも１種のビスホスホナートの治療的に有効な量を含有させて製造することが考えられる。
【００４３】
製造された骨移植片代用材もしくは補充材中のビスホスホナートの量が、該骨移植片代用材もしくは補充材（あるいは骨移植片と組み合せて用いられる場合は、その骨移植片）のゆっくりとした吸収を実質的に妨害することなく新しい被移植体の骨形成が増強され、該骨移植片代用材、補充材、あるいは骨移植片が全ての担体媒体と一緒に完全に吸収され且つ最後には正常なリモデリングされた被移植体骨で置換されるような量であるのが、本発明の特に好ましい態様である。
【００４４】
骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材、あるいはこれらの組み合せを第１段階として患者の移植部位に投与し、そして本少なくとも１種のビスホスホナートをその後で該患者に全身的に投与してもよい。本少なくとも１種のビスホスホナートはまた骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材、あるいはこれらの組み合せの投与の後に移植部位に直接投与してもよい。
【００４５】
代わりの方法として、骨移植片、骨移植片代用材、もしくは補充材を移植部位に投与する前に、本少なくとも１種のビスホスホナートを全身的に投与してもよい。さらには、骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材、またはこれらの組み合せがその移植部位に全身的なビスホスホナートの投与と同時に投与されるように、本少なくとも１種のビスホスホナートを手術中に投与してもよい。
【００４６】
本少なくとも１種のビスホスホナートを静脈内投与してもよいが、本ビスホスホナートを経口投与することも考えられる。さらに、本少なくとも１種のビスホスホナートは、全身的な効果を発揮することができる皮下的な、筋内的な、経皮的な、局所的な、あるいはその他の非経口経路的な投与をすることができる。これらの経路の組み合せもまた考えられる。
【００４７】
本発明の好ましい実施形態では、本ビスホスホナートはゾレドロン酸(ゾレドロナート) {1-ヒドロキシ-2-[(1H-イミダゾル-1-イル)エチリジン] ビスホスホン酸}である。あるいは、本ビスホスホナートは、限定するものではないが、以下のいずれであってもよい：
パミドロナート{3-アミノ-1-ヒドロキシプロピリデン ビスホスホン酸}；
アレンドロナート{4-アミノ-1- ヒドロキシブチリデン ビスホスホン酸}；
エチドロナート{1-ヒドロキシエチリデン ビスホスホン酸}；
クロドロナート{ジクロロメチレンビスホスホン酸}；
リセドロナート{2-(3-ピリジニル)-1-ヒドロキシエチリデン ビスホスホン酸}；
チルドロナート{クロロ-4-フェニルチオメチリデン ビスホスホン酸}；
イバンドロナート{1-ヒドロキシ-3(メチルペンチルアミノ)-プロピリデン ビスホスホン酸}；
インカドロナート:{シクロヘプチル-アミノ-メチレンビスホスホン酸}；
ミノドロナート:{[1-ヒドロキシ-2-(イミダゾ [1,2-a]ピリジン-3-イル)エチリデン] ビスホスホン酸}；
オルパドロナート:{(3-ジメチルアミノ-1-ヒドロキシプロピリデン) ビスホスホン酸}；
ネリドロナート(6-アミノ-1-ヒドロキシヘキシリデン-1,1-ビスホスホン酸)；
EB-1053:1-ヒドロキシ-3-(1-ピロリジニル)-プロピリデン-1,1-ビスホスホン酸；
あるいはその他の治療的に有効なビスホスホナートまたはそれらの医薬的に許容される塩もしくはエステル。
【００４８】
好ましくはゾレドロン酸(ゾレドロナート)は、用量当たり0.01〜 0.5 mg/kg体重で非経口的に投与される。
【００４９】
さらなる実施形態では、その他のビスホスホナートは以下のように非経口的に投与される：
パミドロナートは用量当たり0.01〜3.0 mg/kg体重で；
イバンドロナートは用量当たり0.01〜0.5 mg/kg体重で；
リセドロナートは用量当たり0.01〜0.5 mg/kg体重で；
アレンドロナートは用量当たり0.01〜5.0 mg/kg体重で；
クロドロナートは用量当たり0.01〜20 mg/kg体重で；
エチドロナートは用量当たり0.01〜20 mg/kg体重で；
チルドロナートは用量当たり0.01〜5.0 mg/kg体重で；
インカドロナートは用量当たり0.01〜5.0 mg/kg体重で；
ミノドロナートは用量当たり0.01〜0.5 mg/kg体重で；
オルパドロナートは用量当たり0.01〜0.5 mg/kg体重で；
ネリドロナートは用量当たり0.01〜5.0 mg/kg体重で；
EB-153は用量当たり0.01〜5.0 mg/kg体重で。
【００５０】
さらには以下のビスホスホナートを経口投与することが考えられる：
ゾレドロン酸(ゾレドロナート)、パミドロナート、リセドロナート、イバンドロナート、ミノドロナート、アレンドロナート、チルドロナート、インカドロナート、オルパドロナート、ネリドロナート、クロドロナート、エチドロナート、チルドロナート、またはEB-1-53；
この場合、該ビスホスホナートを毎日0.01〜5 mg/kg体重の用量で投与するか、あるいは同等の用量を二日おきにまたは毎週投与する。
【００５１】
もう１つの実施形態では本ビスホスホナートを最初に非経口的に投与し、そのあと本ビスホスホナートを経口投与する。この場合この経口投与されるビスホスホナートは毎日0.01〜5 mg/kg体重の用量で投与するか、あるいは同等の用量を２日おきにまたは毎週投与する。
【００５２】
本発明の１つの実施形態では、ゾレドロン酸(ゾレドロナート)が、骨移植片または骨移植片代用材もしくは補充材あるいはこれらの組み合せと用量当り0.0001〜0.5 mg/kg体重で混ぜられる。このゾレドロン酸(ゾレドロナート)は手術の時に直接投与してもよいし、あるいはその骨移植片代用材もしくは補充材の製造工程で組み込んでおくことでもよい。
【００５３】
その他のビスホスホナートは骨移植片または骨移植片代用材もしくは補充材あるいはこれらの組み合せと以下のように混ぜることができる：
パミドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜3.0 mg/kg体重で投与する；
イバンドロナート(イバンドロン酸)は好ましくは用量当り0.0001〜0.5 mg/kg体重で投与する；
リセドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜0.5 mg/kg体重で投与する；
アレンドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜5.0 mg/kg体重で投与する；
クロドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜20 mg/kg体重で投与する；
エチドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜20 mg/kg体重で投与する；
チルドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜5.0 mg/kg体重で投与する；
インカドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜5.0 mg/kg体重で投与する；
ミノドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜0.5 mg/kg体重で投与する；
オルパドロナートは好ましくは用量当り0.0001〜0.5 mg/kg体重で投与する；
ネリドロナートは好ましくは用量当り0.001〜5.0 mg/kg体重で投与する；
EB-153 0.0001は好ましくは用量当り5.0 mg/kg体重で投与する。
【００５４】
これらのビスホスホナートは手術の時に直接投与してもよいし、あるいはその骨移植片代用材もしくは補充材の製造工程中で組み込むことでもよい。
【００５５】
自家骨移植片は患者のドナー部位から骨套管針または他の経皮的骨回収器具を用いて経皮的に回収することができる。別の方法としては、手術部位から少量の自家骨移植片を簡単に回収することができる。いずれの回収方法においてもそのあと回収された自家骨移植片はビスホスホナートの治療的に有効な量と混ぜられ、そしてその混合物はこのあと移植部位に移植または注入されて骨移植部位における被移植体骨形成を増強することになり、一方では被移植体によるこの自家骨移植片の吸収をなお可能とし、正常なリモデリングされた骨が最終的には移植部位を満たすことになる。
【００５６】
別の実施形態では、骨移植片、骨移植片代用材、補充材、またはこれらの組み合せが、ビスホスホナートの有効量と混ぜられることに加えて、さらなる担体媒体、例えばコラーゲン、ゼラチン、グリセロール、レジン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、または他の完全吸収性の生体適合性媒体、あるいはこれらの組み合せと、注入可能な液体、ジェル、パテ、またはセメントの形態でか、もしくは成型可能な液体、セメント、パテ、ジェル、フレキシブルシート、メッシュ、またはスポンジの形態でか、あるいは他の容易に適用し得る方法で混ぜられる。
【００５７】
上記担体は、骨形成に関与する細胞またはその他の細胞が必要とする栄養分を含有していてもよく、また好ましくは吸収性とする。該担体は骨治癒に関係すると知られる遺伝子産物をさらに含有していてもよい。好適な遺伝子産物の例としては、限定するものではないが、骨形成タンパク質 7（OP-1）、BMP-2、-4、もしくは-6、またはその他の骨形成タンパク質、形質転換成長因子ベータ、線維芽細胞増殖因子、インスリン様成長因子、オステオカルシン、あるいはその他の公知の生物活性のあるタンパク質、ポリペプチド、または遺伝子産物が挙げられる。
【００５８】
別の実施形態では担体媒体が単独でビスホスホナートと一緒に用いられる。この実施形態では該担体は例えばコラーゲン、ゼラチン、または吸収性の水系のジェルであってよい。
【００５９】
患者への骨移植の適応（症）は、骨折などの外傷から生じた骨欠損、骨遅延癒合もしくは非癒合、あるいは開放骨折のあとの感染によるかまたは皮下骨折の切開処置による骨欠損であってもよい。別の適応は、患者が、外傷とは関係のない骨の欠陥、例えば限定するものではないが、骨の腫瘍もしくは嚢胞の形成、副甲状腺機能亢進症もしくは腎不全などの代謝障害からくる骨溶解、骨髄炎、あるいは外科的骨除去、を患っている場合である。
【００６０】
さらなる実施形態では患者は上顎骨の骨欠陥または下顎骨の骨欠陥を患っており、歯科的または形成外科的な復興術を受けている。
【００６１】
別の実施形態では患者は頭蓋骨欠陥をもっている。
【００６２】
さらなる実施形態では患者は既に骨切り術を受けたあとで、骨癒合をアシストするために骨移植を必要としている。
【００６３】
患者が１つまたは複数の関節の関節固定術を受けている場合もある。この点においては、患者が、例えば椎体間脊椎固定ケージなどの内部固定装具を用いてのもしくはそれを用いない、背側もしくは腹側の脊髄関節固定（脊椎固定）術を受けている場合もある。
【００６４】
１つの実施形態では上記ケージの中には自家移植片、同種移植片、あるいは異種移植片が入っている。
【００６５】
別の実施形態では上記椎体間脊髄固定ケージが、ビスホスホナート、あるいはビスホスホナートと、例えば限定するものではないが、硫酸カルシウム、リン酸トリカルシウム、ヒドロキシアパタイトなどのカルシウム含有化合物との混合物でコーティングされる。このケージは別の形態として、ビスホスホナートの粒子、あるいはビスホスホナートの治療的に有効な量と混ぜられた骨移植片代用材もしくは補充材の粒子で満たされる。このケージは別の形態としてまた、BMPまたはTGF-ベータあるいはその他の成長因子またはサイトカインなどの公知の骨形成媒介物質を収容している場合がある。さらには、患者がビスホスホナートの全身投与を受け、そしてそのケージが空であるか、あるいは、自家骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材、あるいは、BMPもしくはTGF-ベータまたはその他の適当な成長因子のような既知の骨形成媒介物質、あるいは、サイトカイン、のいずれかまたはこれらの組み合せが入っている場合がある。
【００６６】
さらには、患者が、脛骨、腓骨、またはその他の骨の先天性偽関節、あるいは関連する病状を患っている場合がある。この実施形態では、本ビスホスホナートは移植片の骨誘導および／または骨伝導能力を改善するように作用し、そして局所細胞機能の一次障害を骨形成へと逆転させる。癒合が達成されたあとも、疾患の裏に潜む病態進行を抑制し、また再骨折および偽関節の再形成を防ぐために、ビスホスホナート治療を続けることもできる。
【００６７】
もう１つの実施形態では、患者は骨移植が必要とされる修正手術または複雑一次関節形成手術を受けている。この実施形態では、その移植片は、関節形成を直接支えるのに典型的に用いられる大きな構造移植片のタイプではなく、むしろリーミング[reaming；拡孔]から局所的に回収される小片骨移植片であるか、あるいは大腿骨または骨盤の埋伏骨移植片（小片異種移植片）であることが考えられる。しかしながらある種の状況においては、ビスホスホナートの治療量が一緒に用いられる場合は、大きな構造移植片または、構造移植片と小片移植片の組み合せが好ましく、この場合この骨はいずれ吸収され、そして最終的には正常な被移植体のリモデリングされた骨で置換される。
【００６８】
別の実施形態では、患者が、義歯周りの歯槽骨欠損部を埋めるために骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材の使用を必要としている。
【００６９】
第１０の態様では、本発明は、脊髄またはその他の関節の関節固定術を必要としている患者の治療に使用される場合の、ビスホスホナート類からなる群から選択される医薬からなる。
【００７０】
この第１０の態様の１つの実施形態では、本医薬は、典型的には、手術中特定の領域で局所的に得られる移植片小粒子の骨誘導および／または骨伝導能力を増強するのに用いられる。この移植片の骨誘導および／または骨伝導能力の増強は関節固定の癒合速度を大きくする。
【００７１】
本ビスホスホナートは、手術時またはその前後で患者に被経口的に投与される。このあと、ビスホスホナートの第２の非経口用量が、最初の手術後２〜６週間で投与される。
【００７２】
さらなる実施形態では、ビスホスホナートの最初の非経口投与のあと、その最初の投与のあと約１〜３ヶ月で始まる、約２ヶ月の期間に亘るか、あるいは十分な新骨（担当の医師が判断する）が形成されるまでの、毎日または２日おきあるいは毎週投与されるプログラムに従うビスホスホナートの経口投与が行なわれる。
【００７３】
さらなる実施形態では、削り取られた移植片および本ビスホスホナートに加えて、さらなる骨移植片、骨髄、骨移植片代用材もしくは補充材、または担体、あるいはこれらの組み合せを患者に投与して関節固定の癒合速度を大きくすることが考えられる。
【００７４】
第１１の態様では、本発明は、骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される場合の、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬であって、その場合該骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材が椎体間脊椎固定のためのケージ内に保持されている医薬からなる。
【００７５】
このケージは、チタンまたは他の生体適合性金属もしくは合金からできていてよく、あるいは吸収性のポリマーまたはカルシウム含有複合体からできていてもよい。ケージを本ビスホスホナートでさらに直接コーティングしてもよく、あるいは本ビスホスホナートを全身的に投与して椎体間固定を促進することでもよい。本ビスホスホナートは単独で投与してもよいし、あるいは骨移植片、同種移植片、異種移植片、骨移植片代用材もしくは補充材、骨形成媒介物質、または上記の組み合せと組み合せて投与することでもよい。
【００７６】
第１２の態様では、本発明は、骨移植術を実施するための装置からなり、該装置は、骨移植片、骨髄、骨移植片代用材、補充材、または担体、あるいはこれらの組み合せ、の１つを受け取るための第１の受け取り手段と、少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を受け取るための第２の受け取り手段を有しており、該装置はさらに該医薬と、該骨移植片、骨髄、骨移植片代用材、補充材、担体、またはこれらの組み合せとの混合を可能とする混合手段を有している。
【００７７】
第１２の態様の装置はさらに上記混合物を患者の移植部位に直接注入または移植することを可能とする手段を有していてもよい。別の形態では、該混合物を該装置から取り出し、そしてそれの移植部位に別の工程として送達してもよい。
【００７８】
本明細書を通して、表現「ビスホスホナートの治療的に有効な量」とは、骨形成が、骨移植片、代用材もしくは補充材の吸収の進行を妨害することなく、量と鉱化作用の両方において増大される程度に、また、該骨移植片、代用材もしくは補充材が最終的には正常なリモデリングされた被移植体の骨で完全に置換される程度に、該骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力を増強すると思われる量と定義される。カルシウム含有の合成骨移植片代用材の場合は、カルシウム複合体のいくらかの部分の吸収が、それ自体の特性により不完全である場合があるが、その骨一体化生成物は臨床問題を起さない程度に生体適合性である。
【発明を実施するための好ましい形態】
【００７９】
単なる例示として、添付の図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００８０】
本発明は、図１に示されている一般式［式中、R1はビスホスホナートに結合特性および溶解度特性を付与するように変えられ、R2はビスホスホナートに各種の効力およびその他の特性を付与するように変えられる］を有するビスホスホナートの使用に関する。
【００８１】
本発明は、骨移植におけるビスホスホナートの薬理学的な使用に関する。特に本発明者は、ビスホスホナートが、自家骨移植片、骨髄、骨移植片代用材ならびに補充材などの各種タイプの移植成分の骨誘導および／または骨伝導能力を増強することを見出した。従って、ビスホスホナートを患者に投与すると、より少ない量の移植片で済む。このことは、該移植片が自家骨移植片もしくは自家骨髄であるいくつかの実施形態においては特に重要なことである。そのような移植片はその患者自身から回収（取得）されるので、多量の骨もしくは骨髄の回収は、患者に望ましくないレベルの苦痛および不快感を与える。
【００８２】
患者から骨移植片を回収するのに用いることができる装置の例が、添付の図面の図２中に10として概略的に示されている。装置10には套管針11があり、該套管針は内部に配置されたバーまたはドリル12を有している。本実施例では、バーまたはドリル12が下りていくにつれて患者の腸骨13から套管針11の本体中に骨移植片が引き上げられる。この骨移植片は次に、例えば注射器14により套管針11から取り出すことができる。
【実施例】
【００８３】
以下の実施例は、移植片の新骨形成に対するビスホスホナートの効果を観察することができる過程をまとめたものである。この点に関し、骨鉱化作用および機械特性に対するその効果は、ウサギ10mm脛骨欠損モデルにおいて観察される。
【００８４】
実験を行った３つのグループのウサギは以下のとおりであった：
ビークル：硫酸カルシウムおよびビークル（生理食塩水）、
ビスホスホナート：硫酸カルシウムおよびビークル（生理食塩水）ならびに静脈内投与されるビスホスホナート２用量、
局所ビスホスホナート：硫酸カルシウムおよび局所投与されるビスホスホナート。
【００８５】
ビスホスホナートおよび骨治癒
本発明者は以前に、ビスホスホナートを用いて、NZWウサギの伸延骨形成モデルにおいて、新骨形成を改善し且つ応力遮蔽骨粗鬆症を低減するいくつかの実験を成功裏に行っている。この実験の結果は国際出願番号PCT/AU00/00982中に記載されている。これの記載内容は、参照により本明細書中に組み込まれることとする。
【００８６】
動物モデル
本実験では８週齡のNZWウサギモデルを用いる。このウサギの脛骨から10mmのギャップを外科的に取り除いた。脛骨はM-100外固定器で固定した。
【００８７】
実験方法
硫酸カルシウム（Osteoset BVF）シリンダーの調製
硫酸カルシウム（Osteoset）のシリンダーを手術の日に調製した。型を、1.0 mL注射器と3.0 mL注射器の組み合せを使って調製した。この型の中に無菌雰囲気中でOsteosetを注ぎ入れた。シリンダーを12分の時点で型から取り出し、そして空気中で90分間乾燥させ、そのあと最後に電子レンジで30秒間乾燥させた。乾燥したところで、標準の寸法、即ち外径9mm、内部コア直径3mm、長さ10mmのシリンダーが生成した。シリンダーの重量は0.8〜0.9gであった。シリンダーは必要となるまで滅菌された環境で保存した。硫酸カルシウムシリンダーのCTスキャン写真を図３に示す。
【００８８】
手術の開始にあたり生理食塩水0.15mL、もしくはゾレドロン酸（0.05 mg/kg）0.15mLを硫酸カルシウムシリンダー上に吸着させ、その後これを滅菌容器の中に移した。
【００８９】
手術
手術は動物室で行った。ウサギには手術の10分前にプレメディケイション薬および鎮静薬（IM Ketamine 15 mg/kg 、Xylazine 4mg/kg）を組み合せで投与した。麻酔は、吸入によるハロタン2％と酸素1L/分を用いて行った。
【００９０】
手術の場はクリッパーを用いてシェービングによりつくり、70％アルコール中の4% w/vポビドンヨードで消毒した。右脛骨をその長さ方向に沿って骨膜下で露出させ、そして４本の3mm Orthofixピンを挿入した。１個のM-100片側外固定器（Orthofix S.L.R）をとりつけた。中間骨幹脛骨の10mm小片を振動のこぎりを用いて、中心10mm骨膜と一緒に取り出した。硫酸カルシウムシリンダーを次にこの欠損部に入れ、前記外固定器で軽く押えることにより保持させた。
【００９１】
ウサギを無作為化し、手術の時点で24兎に、生理食塩水が吸着したOsteosetシリンダーを挿入した。この内の12兎には生理食塩水のみの輸液を、そして残りの12兎にはゾレドロン酸0.1 mg/kgの輸液を、手術の時点ともう一度14日の時点で行った。さらなる12兎には、ゾレドロン酸（0.05 mg/kg）0.15mLが吸着したOsteosetシリンダーを挿入し、そして生理食塩水のみの輸液を行った。第３のグループにおいては、ゾレドロン酸は直接投与されたのではなくシリンダーを介して当該部位に投与されたことに注意されたい。
【００９２】
手術の場を正常生理食塩水で濡らし、そしてそのあと感染の危険性を最小限とするためBenzyl-penicillin 600mg含有溶液で濡らした。傷を結節用溶解性縫合糸で層状に閉じた。全てのウサギに対してBuprenorphine 0.05 mg/kgを手術の終了時点で、そしてもう一度手術後12時間の時点で投与した。ウサギにはウサギ用ペレットと水を自由に与えた。
【００９３】
ウサギをIVペントバルビトン150mg/kgを使って28日の時点（18兎）と42日の時点（18兎）で処分した。
【００９４】
全てのウサギにはＸ線検査を14日および28日の時点で行い、42日の時点では残っている18兎にＸ線検査を行った。
【００９５】
CTスキャンをStratec XCT Research SA pQCTスキャナーを用いて28日の時点（18兎）および42日の時点（18兎）で行った。
【００９６】
結果
４週時点でコントロールの２兎を除外した−１兎は傷の問題から処分し、１兎は固定器が故障した。６週時点でコントロールの１兎の固定器が故障した。
【００９７】
硫酸カルシウムシリンダーは2週時点で大部分が溶解し、そして4週時点ではもはや検出できないことがＸ線写真により示された。局所投与されたグループのシリンダー部位では目で分る骨形成の改善傾向が認められたが、これは、変化する骨膜の骨形成のためこの単純Ｘ線写真上では定量化するのが困難であった。定量化はCTスキャンの結果を基に行った。
【００９８】
コントロールと比較して、処置されたウサギの4週時点の治癒進行欠損部の中心CTスキャン輪切り写真では骨形成の顕著な増加が認められた（p＜0.05）。骨面積はIV ZAグループおよび局所ZAグループではそれぞれ131%および216%増加した。慣性モーメントはIV ZAグループおよび局所ZAグループではそれぞれ104%および316%増加した。骨の鉱質含有量は同様に処置グループでは顕著に増加していた（p＜0.05）。６週時点では骨断面積は局所ビスホスホナートグループでは20%増加していたが、これは骨膜骨形成が大きく変化することもあり大きくはなかった。慣性モーメントは、６週時点ではコントロールに比較して局所ZAグループではなお40%増加した。BMCは６週時点では全グループで大体同じであった。定性的には、硫酸カルシウムシリンダー部位において直接的骨形成の増加が、６週時点でもなお認められた（図４および図５）。
【００９９】
2004526747.tif 000003
*印はコントロールと比較して有意に増加したことを表わす。
【０１００】
考察
本出願人は以前に、IVゾレドロン酸の１または２用量を投与した場合の、ウサギ伸延骨形成モデルにおける骨の量、鉱質密度、および強度の改善を記載した。この実験では、局所的ビスホスホナートの投与により骨欠損部における硫酸カルシウム介在骨形成の量および密度が有利な方向に変えられることが立証されている。
【０１０１】
上記実験においては、ビスホスホナートが硫酸カルシウムの溶解を妨害する可能性、あるいは硫酸カルシウムがビスホスホナートの薬理作用を妨害する可能性の懸念があった。これらの懸念については、局所グループおよびIVグループの双方で骨形成の増加が認められたが、局所投与グループではより長く続く効果が認められたことにより、当っていなかったことが証明された。
【０１０２】
CTの結果は、ビスホスホナートを骨移植片代用材と一緒に投与することの効果を明白に示している。
【０１０３】
結論
ウサギ脛骨欠損モデルにおける硫酸カルシウムシリンダー骨移植片代用材の能力は、全身および局所のいずれにおけるビスホスホナート投与でも増強され得る。
【０１０４】
特定の実施形態で示されたように、広く記載されている本発明の精神または範囲を逸脱することなく、本発明に対して無数の変形および／または改変をつくり得ることは当業者には理解されるところである。従って本発明の実施形態は、あらゆる点において説明のためのものであって、制限のためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】ビスホスホナートの１つの類の一般式である。
【図２】経皮的骨移植片回収用の装置を示す図である。
【図３】硫酸カルシウムシリンダーのCTスキャン写真である。
【図４】４週時点におけるCTスキャン写真のセットである。
【図５】6週時点におけるCTスキャン写真のセットである。
【図１】
2004526747.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月14日(2003.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨移植片の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項２】
骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項３】
骨移植片代用材もしくは補充材を骨移植片との組み合せでもしくは互いの組み合せで使用する場合の該骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項４】
前記骨移植片が自家骨移植片である、請求項１に記載の医薬。
【請求項５】
前記骨移植片が同種骨移植片もしくは異種骨移植片である、請求項１に記載の医薬。
【請求項６】
該骨移植片代用材および／または補充材の製造時に、前記少なくとも1種のビスホスホナートが前記骨移植片代用材および／または補充材と混和される、請求項２に記載の医薬。
【請求項７】
前記骨移植片代用材もしくは補充材が合成カルシウム複合体からなる、請求項２に記載の医薬。
【請求項８】
前記補充材および／または前記骨移植片代用材が患者の体内で完全に吸収性である、請求項２に記載の医薬。
【請求項９】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、治療を必要とする患者に静脈内、経口、皮下、筋内、経皮あるいは局所的に投与される、請求項１〜５、７、または８のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項１０】
前記少なくとも１種のビスホスホナートがゾレドロン酸（ゾレドロナート）またはそれの医薬的に許容される塩もしくはエステルである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項１１】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、パミドロナート、アレンドロナート、エチドロナート、クロドロナート、リセドロナート、チルドロナート、イバンドロナート、インカドロナート、ミノドロナート、オルパドロナート、ネリドロナート、またはEB-1053、あるいはこれらの医薬的に許容される塩もしくはエステル、から選択される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項１２】
前記ゾレドロン酸（ゾレドロナート）が非経口的に用量当り0.01〜0.5 mg/kg体重で投与される、請求項１０に記載の医薬。
【請求項１３】
前記ゾレドロン酸（ゾレドロナート）が、骨移植片または骨移植片代用材もしくは補充材あるいはそれらの組み合せと、用量当り0.0001〜0.5 mg/kg体重で混和される、請求項１０に記載の医薬。
【請求項１４】
前記骨移植片代用材もしくは補充材、あるいはそれらの組み合せが、コラーゲン、ゼラチン、グリセロール、レジン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、またはその他の完全に吸収性である生体適合性ポリマー、あるいはこれらの組み合せ、から選択される担体媒体と、注入可能な液体の形態、ジェルの形態、パテの形態、またはセメントの形態か、もしくは成型可能な液体の形態、セメントの形態、パテの形態、ジェルの形態、フレキシブルシートの形態、メッシュの形態、またはスポンジの形態で混和される、請求項２に記載の医薬。
【請求項１５】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、前記担体媒体と、該担体媒体の製造時に混和される、請求項１４に記載の医薬。
【請求項１６】
前記担体が、骨形成タンパク質7 (OP-1）、BMP-2または-4または-6、形質転換成長因子ベータ、線維芽細胞増殖因子、インスリン様成長因子、またはオステオカルシンから選択される遺伝子産物を含んでいる、請求項１４または１５に記載の医薬。
【請求項１７】
骨移植術を受けている患者を治療する医薬の製造のための、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の使用。
【請求項１８】
骨移植片の骨誘導および／または骨伝導能力を改善する医薬の製造のための、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の使用。
【請求項１９】
骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力を改善する医薬の製造のための、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬の使用。
【請求項２０】
自家骨髄の骨誘導能力の改善に使用される、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項２１】
前記骨髄が、被験者への移植の前に前記少なくとも１種のビスホスホナートと混和される、請求項２０に記載の医薬。
【請求項２２】
コラーゲン、ゼラチン、グリセロール、レジン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、またはその他の完全に吸収性である生体適合性媒体、あるいはこれらの組み合せ、から選択される吸収性の担体媒体と、注入可能な液体の形態、ジェルの形態、パテの形態、またはセメントの形態か、もしくは成型可能な液体の形態、セメントの形態、パテの形態、ジェルの形態、フレキシブルシートの形態、メッシュの形態、またはスポンジの形態か、あるいはその他の容易に適用可能な方法で組み合わされる請求項２０または２１に記載の医薬。
【請求項２３】
さらに骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材、あるいはそれらの組み合せと混和される、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２４】
骨折などの外傷から生じる骨欠損、骨の遅延癒合または非癒合、開放性骨折または皮下骨折切開治療の後の感染による骨欠損、腫瘍または嚢胞形成などの外傷とは無関係の骨欠陥、副甲状腺機能亢進症または腎不全などの代謝障害から来る骨溶解、骨髄炎、あるいは外科的骨除去、を病む患者の治療に使用される、請求項１〜１６および２０〜２３のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２５】
上顎骨、下顎骨、または頭蓋骨の骨欠陥を病む患者の治療に使用される、請求項１〜１６および２０〜２３のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２６】
骨切り術を受け且つ骨癒合を補助するために骨移植が必要である患者の治療に使用される、請求項１〜１６および２０〜２３のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２７】
脛骨、腓骨、またはそのほかの骨の先天性偽関節、あるいは関連する病状を病む患者、または骨移植が必要とされている修正手術もしくは複雑一次関節形成術を受けている患者の治療に使用される、請求項１〜１６および２０〜２３のいずれか１項に記載の医薬。
【請求項２８】
脊髄またはそのほかの関節の関節固定術が必要な患者の治療に使用される、少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬。
【請求項２９】
手術時に選択領域で局所的に得られる移植片粒子の骨誘導および／または骨伝導能力の増強に使用される請求項２８に記載の医薬。
【請求項３０】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、前記患者に前記手術時またはその近くで非経口的に投与される、請求項２８または２９に記載の医薬。
【請求項３１】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、骨移植片、骨髄、骨移植片代用材もしくは補充材、またはこれらの組み合せと混和される、請求項２８または２９に記載の医薬。
【請求項３２】
少なくとも1種のビスホスホナートからなる群から選択され、椎体間脊椎固定用ケージ内に保持されている骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材の骨誘導および／または骨伝導能力の改善に使用される、医薬。
【請求項３３】
前記ケージが、チタン、そのほかの生体適合性金属もしくは合金、または吸収性のポリマー、あるいはカルシウム含有複合体から選択される材料からできている、請求項３２に記載の医薬。
【請求項３４】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが患者に全身的に投与される、請求項３２または３３に記載の医薬。
【請求項３５】
前記少なくとも１種のビスホスホナートが、前記骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材と混和される、請求項３２に記載の医薬。
【請求項３６】
患者への骨移植実施方法であって、該方法が以下の段階：
(a) 該患者のドナー部位から自家骨移植片を回収する段階；
(b) 該回収された自家骨移植片を移植部位に送達する段階；
(c) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を投与して該自家骨移植片の骨誘導および／または骨伝導能力を増強させる段階；
を有してなる上記方法。
【請求項３７】
患者への骨移植実施方法であって、該方法が以下の段階：
(a) 骨移植片、骨移植片代用材、補充材、またはこれらの組み合せを移植部位に送達する段階；ならびに
(b) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートから選択される医薬を投与して該骨移植片、骨移植片代用材、またはその補充材の骨誘導および／または骨伝導能力を増強させる段階；
を有してなる上記方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１種のビスホスホナートを、前記自家骨移植片と移植部位で局所的に混ぜる、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記少なくとも１種のビスホスホナートを、前記骨移植片、骨移植片代用材、またはその補充材、あるいはそれらの組み合せと移植部位で局所的に混ぜる、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記ビスホスホナートを患者に術前か、術中か、あるいは術後に全身的に投与する、請求項３６または３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも１種のビスホスホナートを、前記移植部位への移植の前に前記骨移植片、骨移植片代用材もしくは補充材に加える、請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
患者への骨移植実施方法であって、該方法が以下の段階：
(a) 患者から骨髄を回収する段階；
(b) 該回収された骨髄を移植部位へ送達する段階；
(c) 該患者に少なくとも１種のビスホスホナートからなる群から選択される医薬を投与して該移植された骨髄の骨誘導能力を増強させる段階；
を有してなる上記方法。
【国際調査報告】
2004526747.tif 000038
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2004526747.tif 000040