【課題】心構造に関わる医学的状態を治療する方法及びそのシステムの提供。
【解決手段】治療用機械的足場が心構造自体の内部に形成されるように注入型ポリマー剤を心構造に注入する。具体的には、注入型足場剤３１５はフィブリン糊剤であって、虚血組織又は梗塞のような損傷を受けた心筋領域３０４に注入される。また、ＬＶ壁機能不全も、足場剤をＬＶ壁に注入することにより治療することができる。フィブリン糊又は他の注入型ポリマー足場剤の注入に細胞治療を組み合わせてもよい。ポリマー形態の薬剤は、足場として心構造内部の「その場」で重合する前駆体物質としても注入可能であり得る。また、ポリマーにフラグメントＥ又はＲＤＧ結合部位をそれぞれ提供すること等によりポリマー剤を注入して、治療用血管新生又は注入域内での細胞の定着を誘発する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、生体の心臓状態を治療する治療薬並びに関連する送達システム及び方法に関し、さらに具体的には、拡張型心筋症、心筋梗塞又は鬱血性心不全に全体的に関わる心臓状態を治療する治療薬並びに関連する送達システム及び方法に関する。さらに明確に述べると、注入器を用いて、治療用内壁足場（ｓｃａｆｆｏｌｄ）を形成するように心構造に注入型足場剤を送達することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願のクロスレファレンス）
本特許出願は、２００２年１１月２９日に出願された米国特許仮出願第６０／４２９，９１４号、及び２００２年１２月６日に出願された米国特許仮出願第６０／４３１，２８７号に対する優先権の利益を請求する。これら両特許仮出願の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０００３】
（連邦助成研究開発に関わる事項）
なし
【０００４】
（コンパクトディスクで提出された文献引用資料）
なし
【０００５】
（著作権保護を受ける資料の告示）
心血管疾患（ＣＶＤ）は、米国では主要な死因である。米国心臓学会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｅａｒｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）の推定によれば、米国では６０００万人がＣＶＤに罹患しており、保健制度に年間約１８６０億ドルの経費負担を生じている。新たな鬱血性心不全（ＣＨＦ）患者は毎年約５５０，０００人に上り、発病率は６５歳を超える人口１，０００人当たり１０人に達しようとしている。ＣＨＦの５年死亡率は約５０％であり、ＣＨＦ患者では、心臓突然死が一般人口の６倍〜９倍の率で生じている。米国では、冠状動脈疾患が心不全の主因である。
【０００６】
ＣＶＤ、特にＣＨＦの蔓延に関わるさらに詳細な情報が以下の刊行物に開示されている。尚、これらの文献を参照によりその全体として本出願に援用する。Ｌｅｎｆａｎｔ，Ｃ．，“Ｆｉｘｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｉｌｉｎｇ ｈｅａｒｔ．”１９９７，Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ９５：７７１−７７２、“Ｈｅａｒｔ ａｎｄ Ｓｔｒｏｋｅ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｕｐｄａｔｅ，”Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｅａｒｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，２００１、Ｌｅｎｆａｎｔ，Ｃ．，“Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ：ａｎ ＮＩＨ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ，”１９９７，Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ．Ｓｕｒｇ．５：４−５、Ｃｏｈｎ，Ｊ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，“Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｒｔ，Ｌｕｎｇ，ａｎｄ Ｂｌｏｏｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｅｍｐｈａｓｉｓ Ｐａｎｅｌ ｏｎ Ｈｅａｒｔ Ｆａｉｌｕｒｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．”１９９７，Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ９５：７６６−７７０。
【０００７】
心筋梗塞（ＭＩ）に続いて生ずる心不全はしばしば進行性である。心筋梗塞から生命を取り留めた患者には、梗塞領域の瘢痕組織形成及び動脈瘤菲薄化がしばしば生ずる。心筋細胞の死によって負の左室（ＬＶ）再構築（ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）が生じ、生存力のある残存心筋の壁応力を高めるものと考えられている。この過程から、順に分子、細胞及び生理学的応答が生じＬＶ膨張を招く。心不全の正確な機構は分かっていないが、ＬＶ再構築は一般的には、心不全の進行に対する独立的な寄与因子であると考えられている。
【０００８】
冠性心疾患は、米国における主要な死因である。米国心臓学会によれば、今年推定で１１０万人の米国人が新規又は再発で冠状動脈発作を起こしている。心臓移植は、ＭＩによって重大な損傷を受けた心臓の唯一の治療法である。提供者の心臓は慢性的に不足していることから、心不全患者の生命を改善する代替的な方策が必要とされている。組織工学という新興分野は有望な代替法を提供し得る。
【０００９】
従来開示されている心臓治療の組織工学的アプローチは一般的には、細胞移植及び生体物質の足場の利用を介して、失われた組織又は損傷した組織を修復するためのものである。幾つかのグループが、虚血心筋への細胞単独の注入を介して心機能を改善することを意図した方法を開示している。一つのグループはまた、ＬＶ機能を保存するために、胎児の心筋細胞を種子としたアルギネートゲルを心外膜表面に縫合することを開示している。
【００１０】
負の左室再構築は、心筋梗塞に続く心不全の進行に対して独立的に寄与すると考えられている。負の左室再構築を制限する外部支持として機械的な外部拘束を設ける所期目的で、従来技術の幾つかの試みが開示されている。
【００１１】
従来開示された一つの研究は、ＭＩ後のＬＶ膨張及びＬＶ機能低下を防ぐために外部支持を設ける所期目的で心外膜表面にポリマーメッシュを縫合することを含んでいる。従来開示されたもう一つの検討済み装置は、張力下にある心室を横断して開胸処置で埋め込まれる複数の縫合を設けて、心室形状の変化及び心空間径の縮小を図るものである。この経空洞縫合網は、心室の径を縮小することにより心室壁応力を低下させることを目的とする。従来開示された臨床研究中のもう一つの装置は全体的にメッシュ構造であって、心臓の周囲にジャケットとして埋め込まれて開胸手術時に滑り嵌めを提供するように調節される。ジャケットは心臓がさらに拡大しないように制約するためのものである。さらにもう一つの検討中のアプローチは、上述と同様の外部制約装置としてニチノールメッシュを設けるものである。しかしながら、この超弾性系は、心収縮期の収縮を助けるためのものであって、一般的には、胸腔鏡ガイドによる最小限の侵襲性での送達を介した利用向けである。さらにもう一つの検討中のシステムは、もう一つの外部制約装置として開胸手術時に心室に埋め込まれる剛性環を含んでいる。この環は、心室の径を縮小して心室の形状を変化させることにより、心室壁応力を減少させて、心臓がさらに拡張するのを防ぐためのものである。さらにもう一つの嘗て検討されていた装置アプローチは、損傷を受けた組織すなわち梗塞瘢痕組織を心臓手術時に収縮させることを意図した無線周波数（「ＲＦ」）アブレーションカテーテルを含んでいる。
【００１２】
上述のものの１又は複数に類似したさらに他の装置及び方法の例は、「Ａｃｏｒｎ社」、「Ｍｙｏｃｏｒ社」、「Ｐａｒａｃｏｒ社」、「Ｃａｒｄｉｏｃｌａｓｐ社」及び「Ｈｅａｒｔｅｎ社」を含む様々な企業によって開示されている。
【００１３】
様々な医療状態、組織工学物質及び手法、研究用ツール、並びに様々な組織培養方法及び目的とする細胞治療方法について侵襲的な解決法を与えることを目的とした心組織状態、装置及びシステムのさらに他の詳細な例が、背景技術のさらに十分な理解のために以下に掲げる参考文献に様々に開示されている。
【００１４】
１．Ｔａｙｌｏｒ ＤＡ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ：ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｆｔｅｒ ｓｋｅｌｅｔａｌ ｍｙｏｂｌａｓｔ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ．Ｎａｔ Ｍｅｄ．１９９８；４：９２９−３３．
２．Ｌｅｏｒ Ｊ，ｅｔ ａｌ．“Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ ｃａｒｄｉａｃ ｇｒａｆｔｓ：Ａ ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｒｅｐａｉｒ ｔｈｅ ｉｎｆａｒｃｔｅｄ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ？"Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ．２０００；１０２：ＩＩＩ ５６−６１．
３．Ｃｌｅｕｔｊｅｎｓ ＪＰ，ｅｔ ａｌ．，"Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏ
ｌｌａｇｅｎ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｔ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ ａｆｔｅｒ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ．"Ｊ Ｍｏｌ Ｃｅｌｌ Ｃａｒｄｉｏｌ．１９９５；２７：１２８１−９２．
４．Ｅｒｌｅｂａｃｈｅｒ ＪＡ，ｅｔ ａｌ．，"Ｅａｒｌｙ ｄｉｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆａｒｃｔｅｄ ｓｅｇｍｅｎｔ ｉｎ ａｃｕｔｅ ｔｒａｎｓｍｕｒａｌ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ：ｒｏｌｅ ｏｆ ｉｎｆａｒｃｔ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｉｎ ａｃｕｔｅ ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｅｎｌａｒｇｅｍｅｎｔ"Ｊ Ａｍ Ｃｏｌｌ Ｃａｒｄｉｏｌ．１９８４；４：２０１−８．
５．Ｏｌｉｖｅｔｔｉ Ｇ，ｅｔ ａｌ．，"Ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ ｓｌｉｐｐａｇｅ ｏｆ ｍｙｏｃｙｔｅｓ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｓ ｉｎ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｗａｌｌ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｃｕｔｅｌｙ ａｆｔｅｒ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒａｔｓ．"Ｃｉｒｃ Ｒｅｓ．１９９０；６７：２３−３４．
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７．Ｗａｒｒｅｎ ＳＥ，ｅｔ ａｌ．，"Ｔｉｍｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｄｉｌａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ：ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｉｎｆａｒｃｔ−ｒｅｌａｔｅｄ ａｒｔｅｒｙ ａｎｄ ｓｕｃｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｒｏｎａｒｙ ｔｈｒｏｍｂｏｌｙｓｉｓ．"Ｊ Ａｍ Ｃｏｌｌ ＣａｒｄｉｏＬ １９８８；１１：１２−９．
８．Ｈｕｎｙａｄｉ Ｊ，ｅｔ ａｌ．，"Ｋｅｒａｔｉｎｏｃｙｔｅ ｇｒａｆｔｉｎｇ：ａ ｎｅｗ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｕｌｌ−ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｗｏｕｎｄｓ．"Ｊ Ｄｅｒｍａｔｏｌ Ｓｕｒｇ Ｏｎｃｏｌ．１９８８；１４：７５−８．
９．Ｈｏｒｃｈ ＲＥ，ｅｔ ａｌ．，"Ｓｉｎｇｌｅ−ｃｅｌｌ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｈｕｍａｎ ｋｅｒａｔｉｎｏｃｙｔｅｓ ｉｎ ｆｉｂｒｉｎ−ｇｌｕｅ ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ ｔｈｅ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ．"Ｃｅｌｌ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ．１９９８；７：３０９−１７．
１０．Ａｎｄｒｅｅ Ｃ，ｅｔ ａｌ．，"Ｐｌａｓｍｉｄ ｇｅｎｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｔｏ ｈｕｍａｎ ｋｅｒａｔｉｎｏｃｙｔｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｆｉｂｒｉｎ−ｍｅｄｉａｔｅｄ ｔｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．"Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇ．２００１；７：７５７−６６．
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１２．Ｂａｃｈ ＡＤ，ｅｔ ａｌ．，"Ｆｉｂｒｉｎ ｇｌｕｅ ａｓ ｍａｔｒｉｘ ｆｏｒ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ａｕｔｏｌｏｇｏｕｓ ｕｒｏｔｈｅｌｉａｌ ｃｅｌｌｓ ｉｎ ｕｒｅｔｈｒａｌ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．"Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇ．２００１；７：４５−５３．
１３．Ｈａｎ Ｂ，ｅｔ ａｌ．，"Ａ ｆｉｂｒｉｎ−ｂａｓｅｄ ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ ｏｃｕｌａｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｗｉｔｈ ｈｕｍａｎ ｃｏｒｎｅａｌ ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ．"Ｃｏｒｎｅａ．２００２；２１：５
０５−１０．
１４．Ｗａｔａｎａｂｅ Ｅ，ｅｔ ａｌ．，"Ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｅ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｐｏｒｃｉｎｅ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ．"Ｃｅｌｔ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ．１９９８；７４２３９−４６．
１５．Ｃｈａｗｌａ ＰＳ，ｅｔ ａｌ．，"Ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｖａｓｃｕｌａｒ ｄｉｓｅａｓｅｓ．"Ｉｎｔ Ａｎｇｉｏｌ １９９９；１８：１８５−９２．
１６．Ｋｉｐｓｈｉｄｚｅ Ｎ，ｅｔ ａｌ．"Ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｉｎ ａ ｐａｔｉｅｎｔ ｗｉｔｈ ｉｓｃｈｅｍｉｃ ｌｉｍｂ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｉｎｔｒａｍｕｓｃｕｌａｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖａｓｃｕｌａｒ ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｆｉｂｒｉｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ．"Ｔｅｘ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｓｔ Ｊ．２０００；２７：１９６−２００．
１７．Ｓａｋｉｙａｍａ−Ｅｌｂｅｒｔ ＳＥ，Ｈｕｂｂｅｌｌ ＪＡ．"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｉｂｒｉｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ｈｅｐａｒｉｎ− ｂｉｎｄｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒｓ．"Ｊ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ．２０００；６５：３８９−４０２．
１８．Ｐａｎｄｉｔ ＡＳ，Ｆｅｌｄｍａｎ ＤＳ，Ｃａｕｌｆｉｅｌｄ Ｊ，ｅｔ ａｌ．"Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｂｙ ＦＧＦ−１ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆｉｂｒｉｎ ｓｃａｆｆｏｌｄ．"Ｇｒｏｗｔｈ Ｆａｃｔｏｒｓ，１９９８；１５：１１３−２３．
【００１５】
上に掲げた参考文献の各々の開示内容、又は本開示の他の箇所で指示されている文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【００１６】
また、以下の発行済み米国特許の開示内容も参照によりその全体として本出願に援用する。Ｋｉｎｇの米国特許第５，１０３，８２１号、Ｓｏｙｋａｎ等の米国特許第６，１５１，５２５号、及びＭａｒｋｏｗｉｔｚ等の米国特許第６，２３８，４２９号。さらに、以下のＰＣＴ国際特許出願公告の開示内容も参照によりその全体として本出願に援用する。Ｋｉｎｇの国際公開第９０／１０４７１号、及びＳｔｏｋｅｓ等の国際公開第９８／０２１５０号。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第５，１０３，８２１号
【特許文献２】米国特許第６，１５１，５２５号
【特許文献３】米国特許第６，２３８，４２９号
【特許文献４】国際公開第９０／１０４７１号
【特許文献５】国際公開第９８／０２１５０号
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｌｅｎｆａｎｔ，Ｃ．，“Ｆｉｘｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｉｌｉｎｇ ｈｅａｒｔ．”１９９７，Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ９５：７７１−７７２
【非特許文献２】“Ｈｅａｒｔ ａｎｄ Ｓｔｒｏｋｅ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｕｐｄａｔｅ，”Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｅａｒｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，２００１
【非特許文献３】Ｌｅｎｆａｎｔ，Ｃ．，“Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ：ａｎ ＮＩＨ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ，”１９９７
【非特許文献４】Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ．Ｓｕｒｇ．５：４−５
【非特許文献５】Ｃｏｈｎ，Ｊ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，“Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｒｔ，Ｌｕｎｇ，ａｎｄ Ｂｌｏｏｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｅｍｐｈａｓｉｓ Ｐａｎｅｌ ｏｎ Ｈｅａｒｔ Ｆａｉｌｕｒｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．”１９９７
【非特許文献６】Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ９５：７６６−７７０
【非特許文献７】Ｔａｙｌｏｒ ＤＡ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ：ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｆｔｅｒ ｓｋｅｌｅｔａｌ ｍｙｏｂｌａｓｔ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ．Ｎａｔ Ｍｅｄ．１９９８；４：９２９−３３
【非特許文献８】Ｌｅｏｒ Ｊ，ｅｔ ａｌ．“Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ ｃａｒｄｉａｃ ｇｒａｆｔｓ：Ａ ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｒｅｐａｉｒ ｔｈｅ ｉｎｆａｒｃｔｅｄ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ？"Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ．２０００；１０２：ＩＩＩ ５６−６１
【非特許文献９】Ｃｌｅｕｔｊｅｎｓ ＪＰ，ｅｔ ａｌ．，"Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｌｌａｇｅｎ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｔ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ ａｆｔｅｒ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ．"Ｊ Ｍｏｌ Ｃｅｌｌ Ｃａｒｄｉｏｌ ．１９９５；２７：１２８１−９２．
【非特許文献１０】Ｅｒｌｅｂａｃｈｅｒ ＪＡ，ｅｔ ａｌ．，"Ｅａｒｌｙ ｄｉｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆａｒｃｔｅｄ ｓｅｇｍｅｎｔ ｉｎ ａｃｕｔｅ ｔｒａｎｓｍｕｒａｌ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ：ｒｏｌｅ ｏｆ ｉｎｆａｒｃｔ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｉｎ ａｃｕｔｅ ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｅｎｌａｒｇｅｍｅｎｔ"Ｊ Ａｍ Ｃｏｌｌ Ｃａｒｄｉｏｌ．１９８４；４：２０１−８．
【非特許文献１１】Ｏｌｉｖｅｔｔｉ Ｇ，ｅｔ ａｌ．，"Ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ ｓｌｉｐｐａｇｅ ｏｆ ｍｙｏｃｙｔｅｓ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｓ ｉｎ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｗａｌｌ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｃｕｔｅｌｙ ａｆｔｅｒ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒａｔｓ．"Ｃｉｒｃ Ｒｅｓ．１９９０；６７：２３−３４．
【非特許文献１２】Ｐｆｅｆｆｅｒ ＭＡ，ｅｔ ａｌ．，"Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｆｔｅｒ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．"Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ．１９９０；８１：１１６１−７２．
【非特許文献１３】Ｗａｒｒｅｎ ＳＥ，ｅｔ ａｌ．，"Ｔｉｍｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｄｉｌａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ：ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｉｎｆａｒｃｔ−ｒｅｌａｔｅｄ ａｒｔｅｒｙ ａｎｄ ｓｕｃｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｒｏｎａｒｙ ｔｈｒｏｍｂｏｌｙｓｉｓ．"Ｊ Ａｍ Ｃｏｌｌ ＣａｒｄｉｏＬ １９８８；１１：１２−９．
【非特許文献１４】Ｈｕｎｙａｄｉ Ｊ，ｅｔ ａｌ．，"Ｋｅｒａｔｉｎｏｃｙｔｅ ｇｒａｆｔｉｎｇ：ａ ｎｅｗ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｕｌｌ−ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｗｏｕｎｄｓ．"Ｊ Ｄｅｒｍａｔｏｌ Ｓｕｒｇ Ｏｎｃｏｌ．１９８８；１４：７５−８．
【非特許文献１５】Ｈｏｒｃｈ ＲＥ，ｅｔ ａｌ．，"Ｓｉｎｇｌｅ−ｃｅｌｌ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｈｕｍａｎ ｋｅｒａｔｉｎｏｃｙｔｅｓ ｉｎ ｆｉｂｒｉｎ−ｇｌｕｅ ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ ｔｈｅ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ．"Ｃｅｌｌ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ．１９９８；７：３０９−１７．
【非特許文献１６】Ａｎｄｒｅｅ Ｃ，ｅｔ ａｌ．，"Ｐｌａｓｍｉｄ ｇｅｎｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｔｏ ｈｕｍａｎ ｋｅｒａｔｉｎｏｃｙｔｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｆｉｂｒｉｎ−ｍｅｄｉａｔｅｄ ｔｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．"Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇ．２００１；７：７５７−６６．
【非特許文献１７】Ｓｉｍｓ ＣＤ，ｅｔ ａｌ．，"Ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ ｎｅｏｃａｒｔｉｌａｇｅ ｕｓｉｎｇ ｐｌａｓｍａ ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ａｎｄ ｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓ，"Ｐｌａｓｔ Ｒｅｃｏｎｓｔｒ Ｓｕｒｇ．１９９８；１０１：１５８０−５．
【非特許文献１８】Ｂａｃｈ ＡＤ，ｅｔ ａｌ．，"Ｆｉｂｒｉｎ ｇｌｕｅ ａｓ ｍａｔｒｉｘ ｆｏｒ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ａｕｔｏｌｏｇｏｕｓ ｕｒｏｔｈｅｌｉａｌ ｃｅｌｌｓ ｉｎ ｕｒｅｔｈｒａｌ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．"Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇ．２００１；７：４５−５３．
【非特許文献１９】Ｈａｎ Ｂ，ｅｔ ａｌ．，"Ａ ｆｉｂｒｉｎ−ｂａｓｅｄ ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ ｏｃｕｌａｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｗｉｔｈ ｈｕｍａｎ ｃｏｒｎｅａｌ ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ．"Ｃｏｒｎｅａ．２００２；２１：５０５−１０．
【非特許文献２０】Ｗａｔａｎａｂｅ Ｅ，ｅｔ ａｌ．，"Ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｅ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｐｏｒｃｉｎｅ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ．"Ｃｅｌｔ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ．１９９８；７４２３９−４６．
【非特許文献２１】Ｃｈａｗｌａ ＰＳ，ｅｔ ａｌ．，"Ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｖａｓｃｕｌａｒ ｄｉｓｅａｓｅｓ．"Ｉｎｔ Ａｎｇｉｏｌ １９９９；１８：１８５−９２．
【非特許文献２２】Ｋｉｐｓｈｉｄｚｅ Ｎ，ｅｔ ａｌ．"Ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｉｎ ａ ｐａｔｉｅｎｔ ｗｉｔｈ ｉｓｃｈｅｍｉｃ ｌｉｍｂ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｉｎｔｒａｍｕｓｃｕｌａｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖａｓｃｕｌａｒ ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｆｉｂｒｉｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ．"Ｔｅｘ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｓｔ Ｊ．２０００；２７：１９６−２００．
【非特許文献２３】Ｓａｋｉｙａｍａ−Ｅｌｂｅｒｔ ＳＥ，Ｈｕｂｂｅｌｌ ＪＡ．"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｉｂｒｉｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ｈｅｐａｒｉｎ− ｂｉｎｄｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒｓ．"Ｊ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ．２０００；６５：３８９−４０２．
【非特許文献２４】Ｐａｎｄｉｔ ＡＳ，Ｆｅｌｄｍａｎ ＤＳ，Ｃａｕｌｆｉｅｌｄ Ｊ，ｅｔ ａｌ．"Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ ｂｙ ＦＧＦ−１ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆｉｂｒｉｎ ｓｃａｆｆｏｌｄ．"Ｇｒｏｗｔｈ Ｆａｃｔｏｒｓ，１９９８；１５：１１３−２３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
心構造自体の内部に壁支持又は組織工学的足場を設けることが必要とされている。
【００２０】
治療用の注入型足場剤、並びにかかる薬剤を内壁足場及び／又は組織工学的足場として心構造に注入するように構成された関連するシステム及び方法が必要とされている。
【００２１】
心筋梗塞に関わるような虚血心筋を治療するための改良された物質及び関連するシステム及び方法が必要とされている。
【００２２】
また、心室の梗塞領域のような損傷を受けた心構造に支持を設ける注入型溶液が必要とされている。
【００２３】
また、心室壁自体の内部で心室に支持を設けることが必要とされている。
【００２４】
さらに、梗塞を起こした心室壁の内部等で細胞埋め込み治療を受ける心組織構造内に血管新生を提供することが必要とされている。
【００２５】
さらに、細胞埋め込み治療を受ける心組織構造への付加的な細胞補給及び定着を提供することが必要とされている。
【００２６】
さらに、心組織構造内で埋め込まれた細胞の保持力及び生存可能性を高める足場を設けることが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
従って、本発明の様々な観点を以下に掲げる。
【００２８】
本発明の一観点は、左室壁機能不全を防ぐように構成されたシステム及び方法である。
【００２９】
本発明のもう一つの観点は、負の左室壁再構築を防ぐように構成されたシステム及び方法である。
【００３０】
本発明のもう一つの観点は、心空間壁の梗塞領域を治療するように構成されたシステム及び方法である。
【００３１】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓の心構造内部に治療用足場を設けるように構成されたシステム及び方法である。
【００３２】
本発明のもう一つの観点は、患者の体内の移植細胞の保持力を高めるように構成されたシステム及び方法である。
【００３３】
本発明のもう一つの観点は、心構造に注入するための注入型足場剤を提供するように構成されたシステム及び方法である。
【００３４】
本発明のもう一つの観点は、心構造内部で治療用内壁足場を注入するシステム及び方法である。
【００３５】
本発明のもう一つの観点は、内壁支持として心構造内部に治療用機械的足場を設けるように構成されたシステム及び方法である。
【００３６】
本発明のもう一つの観点は、心構造又は注入された心構造足場での治療用血管新生を誘発し又は強化するように構成されたシステム及び方法である。
【００３７】
本発明のもう一つの観点は、患者の体内の移植細胞に治療用血管新生を提供するように構成されたシステム及び方法である。
【００３８】
本発明のもう一つの観点は、患者の体内の細胞の心構造への定着を強化するように構成されたシステム及び方法である。
【００３９】
本発明のもう一つの観点は、心筋梗塞の後の心臓状態を治療するように構成されたシステム及び方法である。
【００４０】
本発明のもう一つの観点は、虚血性心組織構造を治療するように構成されたシステム及び方法である。
【００４１】
本発明のもう一つの観点は、梗塞を治療するように構成されたシステム及び方法である。
【００４２】
本発明のもう一つの観点は、鬱血性心不全に関わる心臓状態を治療するように構成されたシステム及び方法である。
【００４３】
本発明のもう一つの観点は、心筋症に関わる心臓状態を治療するように構成されたシステム及び方法である。
【００４４】
当業者には明らかであるように、本発明のさらに詳細な観点もまた、以上に述べた観点の１又は複数の目的を達成すること、又は他の場合には他の実質的な利点を提供することに関して有利と考えられることが認められよう。これらの観点は例えば下記に述べるようなものを含む。
【００４５】
本発明はかかるさらに詳細な一観点では、心筋の所定領域に埋め込まれて、心臓の少なくとも一部に内壁支持及び組織工学的足場を設けるように構成された物質の調剤品である。一態様では、この調剤品は、虚血心筋を治療するように構成された態様で上述の領域に注入されるように特に構成されている。もう一つの態様では、この物質は注入型である。この態様の極めて有利な一実施形態では、この物質は注入型生体高分子である。この実施形態のさらに有利な変形では、注入型生体高分子は注入型フィブリン糊物質である。
【００４６】
本発明のもう一つの観点は、虚血心筋を治療する方法であって、心臓の少なくとも一部に内壁支持及び組織工学的足場を設けるように心筋の所定領域に所定物質を埋め込むステップを含んでいる。
【００４７】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓を治療する方法であって、心臓の虚血心筋に関わる心臓状態を治療するように、患者の心臓の心筋の所定領域に所定物質を埋め込むステップを含んでいる。この観点の一態様は、心臓の少なくとも一部に内壁支持及び組織工学的足場を設けることにより虚血心筋を治療するステップを含んでいる。この観点のもう一つの態様は、虚血心筋に関して心臓の負の再構築を防ぐステップを含んでいる。
【００４８】
これらの方法の観点のさらに他の一つの態様はさらに、上述の領域に所定物質を注入するステップを含んでいる。この態様の有利な一実施形態は、上述の領域に生体高分子を注入するステップを含んでいる。この実施形態の極めて有利な変形は、上述の領域にフィブリン糊を注入するステップを含んでいる。
【００４９】
本発明のもう一つの観点は、心構造に注入されたときに治療用機械的足場を設けるように構成された注入型足場剤として結合される所定容積の生体細胞及び所定容積の注入型ポリマー剤を含む患者の心臓状態を治療するシステムである。
【００５０】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓の心臓状態を治療する方法であって、心構造に治療用足場を設ける態様で心臓に関わる心構造に所定容積の非生体ポリマー剤を注入するステップを含んでいる。
【００５１】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓に関わる心臓状態を治療するシステムであって、心構造注入器を、心臓に関わる心構造内部に治療用足場を設ける手段と組み合わせて含んでいる。
【００５２】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓に関わる心臓状態を治療するシステムであって、所定容積の生体細胞に結合された心構造注入器を含んでおり、この心構造注入器が、心臓に関わる心構造に上述の所定容積の生体細胞を注入するように構成されるようにする。この観点はさらに、心構造に注入される生体細胞の保持力を高める心構造注入器に結合された手段を含んでいる。
【００５３】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓に関わる心臓状態を治療するシステムであって、所定容積の注入型ポリマー剤を含んでおり、これと共にこの所定容積の注入型ポリマー剤で心臓状態を治療する手段を設けている。
【００５４】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓に関わる心臓状態を治療する方法であって、注入型ポリマー剤を心構造注入器に結合するステップと、心構造に関わる状態を治療するために心構造注入器で心構造に注入型ポリマー剤を注入するステップとを組み合わせて含んでいる。
【００５５】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓の左室に関わるＬＶ壁機能不全を治療する方法であって、心臓の左室に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップを含んでいる。注入容積のポリマー剤は、ＬＶ壁機能不全を治療するのに十分な治療用足場を少なくとも部分的に設けるように構成されている。
【００５６】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓の心構造に関わる虚血を治療する方法であって、虚血心構造に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップを含んでいる。注入容積のポリマー剤は、虚血心構造を少なくとも部分的に治療するように構成されている。
【００５７】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓に関わる心臓状態を治療する方法であって、心臓状態に関わる心構造にポリマー剤を注入するステップを含み、さらに、心構造に注入されたポリマー剤により少なくとも部分的に血管新生を誘発するステップを含んでいる。
【００５８】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓に関わる心臓状態を治療する方法であって、心臓状態に関わる心構造にポリマー剤を注入するステップと、心構造に注入されたポリマー剤により少なくとも部分的に患者の自家細胞の定着を誘発するステップとを含んでいる。
【００５９】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓の心臓状態を治療する方法であって、心臓状態に関わる心構造に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップと、心構造に所定容積の生体細胞もまた注入するステップとを含んでいる。注入容積の生体細胞及び注入容積の非生体ポリマーは結合して、心構造に治療用足場を設ける。
【００６０】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓の心臓状態を治療する方法であって、心臓状態に関わる心構造に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップと、心構造に所定容積の生体細胞を注入するステップとを含んでいる。注入容積のポリマー剤は、心構造内部で注入された生体細胞の保持力を高める。
【００６１】
本発明のもう一つの観点は、患者の心臓に関わる梗塞領域を治療する方法であって、梗塞領域に所定容積の生体細胞を注入するステップと、梗塞領域に所定容積の非生体ポリマーもまた注入するステップとを含んでいる。注入容積の生体細胞及び注入容積の非生体ポリマーは梗塞領域において結合して、心臓に治療効果を提供する。
【００６２】
以下で、染色された組織断面像を表わす図面の幾つかでは、以下の記載と併せて様々な構造を観察する機会を当業者に与えるために元の染色像に対してコントラストを反転させるか、又は他の場合にはコントラストを修正した形態で掲げられていることを認められたい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の幾つかの観点によるフィブリン糊剤と共に組み合わせた細胞の注入手順の模式図である。
【図２】本発明の幾つかの観点によるもう一つの針注入アセンブリの模式図である。
【図３Ａ】図２の線２−２に沿って見たさらに他の実施形態に対応するカテーテルシャフト構成の断面図である。
【図３Ｂ】図２の線２−２に沿って見たさらに他の実施形態に対応するカテーテルシャフト構成の断面図である。
【図３Ｃ】図２の線２−２に沿って見たさらに他の実施形態に対応するカテーテルシャフト構成の断面図である。
【図４】本発明のさらに他の観点による注入型足場剤供給源に結合された心構造注入アセンブリの一つの具体的なシステム構成の模式的側面図である。
【図５Ａ】本発明のさらに他の観点による一つの例示的注入針実施形態の断面図による注入型足場剤システムの模式図である。
【図５Ｂ】足場剤の注入される液滴の拡大図である。
【図６】一つの利用態様でのもう一つの針注入アセンブリの断面図であって、注入型足場剤の供給源に結合された注入針を模式的に示す図である。
【図７Ａ】左室壁に沿ったもののような心構造に関わる損傷を受けた組織の例示的な領域の平面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す損傷を受けた心構造を治療するための一つの利用態様での図４に示すものと類似した心構造送達アセンブリの模式図である。
【図７Ｃ】図７Ｂに示す利用実施形態の態様から結果として得られる治療用機械的足場の模式的平面図である。
【図８Ａ】本発明の幾つかの実施形態に従って設けられる治療用足場に関連する間質細胞結合に関する観点を模式的に示す図である。
【図８Ｂ】本発明の幾つかの実施形態に従って設けられる治療用足場に関連する間質細胞結合に関する観点を模式的に示す図である。
【図９Ａ】本発明による治療の前に左室壁の梗塞域又は他の場合には虚血域を含む心臓の断面図である。
【図９Ｂ】本発明を用いて左室壁の損傷域を治療する一つの心臓内態様時であることを除き、図９Ａに示すものと同じ心臓の図である。
【図９Ｃ】もう一つの心臓内利用態様時のものであることを除き、図９Ａ及び図９Ｂに示すものと同じ心臓の図である。
【図１０Ａ】本発明のもう一つの実施形態による一つの具体的な針注入アセンブリの図である。
【図１０Ｂ】本発明のもう一つの実施形態による一つの具体的な針注入アセンブリの図である。
【図１０Ｃ】本発明のもう一つの実施形態による一つの具体的な針注入アセンブリの図である。
【図１１】さらに他の実施形態によるもう一つの注入針アセンブリのさらなる詳細を示す図である。
【図１２】もう一つの心臓の断面図であって、損傷を受けた左室壁の他区域を治療する利用時のさらに他の針注入アセンブリを示す図である。
【図１３Ａ】図１２の線Ａ−Ａに沿って見た図である。
【図１３Ｂ】図１２の線Ｂ−Ｂに沿って見た図である。
【図１４Ａ】注入型足場剤の供給源に結合された注入針と共に伸縮部材を組み入れたもう一つの心構造送達カテーテルの図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの線Ｂ−Ｂに沿って見た図である。
【図１５】図１５Ａ〜Ｂに示す実施形態のものに類似した心構造送達カテーテルの一つの経血管利用態様を示す図である。
【図１６Ａ】左室壁のような心構造の損傷域に足場剤を注入する心構造送達カテーテルのためのさらに他の経血管利用態様を示す模式図である。
【図１６Ｂ】左室壁のような心構造の損傷域に足場剤を注入する心構造送達カテーテルのためのさらに他の経血管利用態様を示す模式図である。
【図１７Ａ】損傷を受けた心構造まで注入型足場剤を送達するように構成された心構造送達カテーテルのさらに他の実施形態を示す図である。
【図１７Ｂ】損傷を受けた心構造まで注入型足場剤を送達するように構成された心構造送達カテーテルのさらに他の実施形態を示す図である。
【図１８】注入型足場を用いた心臓治療を提供する一つの特定的な組み合わせシステムの模式図である。
【図１９】ヘマトキシリン及びエオジン染色したフィブリン糊の顕微鏡写真を示す図である（原寸からの拡大率１００倍）。
【図２０】ヘマトキシリン及びエオジン染色した左室自由壁の壁横断型スライスの顕微鏡写真を示す図である。全断面で強い貫壁型心筋梗塞が見える。Ａは対照心臓からの切片、Ｂはフィブリン糊を単独で受けた心臓からの切片、Ｃは筋芽細胞のみを注入された心臓からの切片、Ｄはフィブリン糊内の筋芽細胞を受けた心臓からの切片である。対照群切片の菲薄化した梗塞壁に注目されたい（原寸からの拡大率１０倍）。
【図２１】ミオシン重鎖の骨格速筋型アイソフォームを免疫染色したもののコントラストを反転させたネガ画像を示す図である。両画像ともフィブリン群での細胞の心臓の切片からの図である（Ａ：原寸からの拡大率１００倍、Ｂ：原寸からの拡大率４００倍）。
【図２２】実施例２に従って行なわれた実験時に準備された幾つかの組織標本の染色断面の様々なパネルＡ〜Ｄを示す図である。
【図２３】実施例２に従って行なわれた実験時にやはり準備された幾つかの組織標本のさらに他の染色断面の様々なパネルＡ〜Ｄを示す図である。
【図２４】実施例２として行なわれた実験による各々の群で測定したＬＶの百分率によって決定される梗塞の大きさを示す棒グラフ図である。
【図２５】実施例２として行なわれた実験に関連するそれぞれの群について、梗塞の境界での梗塞内部の小動脈密度及び合計を示す棒グラフ図である。
【図２６】実施例２による実験時に採取された染色した組織断面について二つのそれぞれのパネルＡ〜Ｂを示す図である。
【図２７】実施例３の実験に従ってＢＳＡ内細胞で処理した標本対フィブリン内細胞で処理した標本で筋芽細胞密度を比較した棒グラフ図である。
【図２８】実施例３の実験のさらに他の観点に従ってＢＳＡ注入を受けた標本対フィブリン注入を受けた標本で小動脈密度を比較した棒グラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
本書に開示する基本的な概念から逸脱せずに、本発明の装置は構成及び部材の詳細に関して変わり、また本発明の方法は特定のステップ及び順序に関して変わり得ることが認められよう。
【００６５】
本発明は、特に本書に図示され記載された様々な実施形態を参照することにより、例えば拡張型心筋症のような医学的状態、及びさらに特定的な例としては鬱血性心不全又は急性心筋梗塞に関わる状態のような様々な医学的状態を治療する（例えば虚血組織又は梗塞を治療する等）ために、ポリマー剤物質を心組織に注入することに関わるものである。
【００６６】
梗塞を伴った冠状動脈疾患及び心筋虚血は、拡張型心筋症（ＤＣＭ）を患った患者の大半での病因である。ＤＣＭは、左室膨張、正常な又は菲薄化した壁厚み、及び心室収縮期機能の低下を特徴とする。ＬＶ動脈瘤は虚血心筋症の一形式であって、大きな貫壁型ＭＩが経時的に菲薄化及び膨張を繰り返す。動脈瘤形成は心筋梗塞（ＭＩ）後の早い時期に始まることが明らかになった。さらに他の関連情報が次の参考文献に開示されている。Ｇｉｌｅｓ，Ｔ．，“Ｄｉｌａｔｅｄ Ｃａｒｄｉｏｍｙｏｐａｔｈｙ，ｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｆａｉｌｕｒｅ，”Ｐ．Ｐｏｏｌｅ−Ｗｉｌｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｅｄｉｔｏｒｓ，１９９７，Ｃｈｕｒｃｈｉｌｌ Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎｅ：Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ｐ．４０１−４２２、及びＥａｔｏｎ，Ｌ．Ｗ．，ｅｔ ａｌ．，“Ｒｅｇｉｏｎａｌ ｃａｒｄｉａｃ ｄｉｌａｔａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ａｃｕｔｅ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ：ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｂｙ ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ，”Ｎ Ｅｎｇｌ Ｊ Ｍｅｄ，１９７９．３００（２）：ｐ．５７−６２）。
【００６７】
心筋梗塞瘢痕は心室の運動異常部位を生ずるか又は梗塞の菲薄化を招いて動脈瘤を生ずる可能性がある。これらの結果のいずれも、全体的な心機能を著しく低下させる。機械的応力を増大させる補償機構が、梗塞していない心筋の心筋細胞のプログラムされた細胞死を招き、心臓再構築を結果として生ずる場合がある（Ｃｈｅｎｇ Ｗ，ｅｔ ａｌ．，“Ｓｔｒｅｔｃｈ−ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｍｙｏｃｙｔｅ ｃｅｌｌ ｄｅａｔｈ，”Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．９６：２２４７−２２５９，１９９５）。梗塞していない心筋の心臓再構築は、心室膨張を招き、心室機能不全及び悪性不整脈傾向にさらに寄与することが示唆されている（Ｂｅｌｔｒａｍｉ Ｃ，ｅｔ ａｌ．，“Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｅｎｄ−ｓｔａｇｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｉｎ ｉｓｃｈｅｍｉｃ ｃａｒｄｉｏｍｙｏｐａｔｈｙ ｉｎ ｈｕｍａｎｓ，”Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ８９：１５１−１６３，１９９４、及びＯｌｉｖｅｔｔｉ Ｇ，ｅｔ ａｌ．，“Ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ ｓｌｉｐｐａｇｅ ｏｆ ｍｙｏｃｙｔｅｓ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｓ ｉｎ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｗａｌｌ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｃｕｔｅｌｙ ａｆｔｅｒ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒａｔｓ．”Ｃｉｒｃ．Ｒｅｓ．６７：２３−３４，１９９０）。
【００６８】
本書に記載する実施形態に従って様々に図示される本発明の様々な観点による治療法は、梗塞に関連した壁菲薄化及び動脈瘤形成という負の再構築過程を防ぐ。鬱血性心不全は、ＬＶ動脈瘤の防止及びＬＶ機能の改善によって治療される。
【００６９】
さらに、本発明のかかる観点によって提供される治療法は、慢性虚血心筋症又は特発性拡張型心筋症において壁厚みを増大させるのに有用である。機械的応力を増大させると心臓再構築、心室拡張及び心室機能不全を招く。これらの要因が鬱血性心不全の病因に寄与する。従って、本発明のこれら幾つかの治療的観点は、壁厚み及び機能を改善する態様で有利に用いられ、これにより鬱血性心不全を防ぐ。
【００７０】
実行された特定的な実験例を参照して後述する具体的な実施形態によれば、フィブリン糊が、本発明の様々な実施形態による上述のような利用に有利な薬剤であると特に考えられる。さらに明確に述べると、幾つかの実施形態では、フィブリン糊物質を心室のような心構造に注入して壁支持を設ける。もう一つの観点では、フィブリン糊の心組織構造への注入は、細胞治療又は遺伝子治療のための分子足場を提供する。さらに他の実施形態では、フィブリン糊は、血管新生を誘発する態様で注入される。さらに極めて有利な観点では、フィブリン糊は、壁支持、細胞治療及び遺伝子治療のための分子足場、並びに血管新生の誘発という利点の二つ又は三つ全ての組み合わせを提供する態様で注入される。以下でさらに詳細に述べるように、フィブリン糊は、フィブリン分子足場の幾つかの特定の断片（フラグメント）又は生物活性部位等によって様々な生物活性因子を提供し、上述の利点の１又は複数に寄与する。この因子は、例えば自家細胞を動員するように構成された因子を含んでおり、かかる細胞定着動員因子を提供することは、単独であれ又は本書に記載されるような他の利点若しくは組み合わせとの併用であれ、付加的な独立の利点と考えられる。
【００７１】
さらに、特に分子足場として、ポリマー又は生体高分子、特にフィブリン糊の実施形態を心構造への細胞の注入と組み合わせて心構造に注入する。かかる組み合わせ式送達は、例えば臨床用キットを用いて準備する若しくは治療と同時に準備することのできる単一の調剤品として行なわれてもよいし、又は他の観点では予め製造して後の治療用途のために貯蔵しておいてもよい。或いは、図１に示し本書の他の箇所で説明するように、組み合わせを送達カテーテルの内部で行なってもよい。かかる組み合わせでは、細胞を、二部式生体高分子前駆体物質の例えばフィブリノゲン若しくはトロンビン又はこれら両成分と組み合わせてよい。或いは、注入は、同じ送達システムを用いて異なる液体供給源と単純に結合するか、又は各々細胞物質及びポリマー物質をそれぞれ送達するように特別に構成された異なる送達システムを直列式で用いるかのいずれかで連続的に行なってもよい。
【００７２】
さらに、細胞物質及びポリマー物質の注入は、単一の針を介して又は構造を同時に穿刺する多数の針を介して等のように同時に行なってもよい。例えば、図２は、物質供給源１０及び送達カテーテル２０を含む心臓治療システム１を提供する本発明の一実施形態を示す。送達カテーテル２０は、例えば後述の図７Ａ〜Ｃに示すように、物質供給源１０に結合されて患者の心臓の所定領域に物質１５を送達するように構成されている。さらに明確に述べると、本実施形態によれば、送達カテーテル２０は細長い本体２２を有し、本体２２は基部側端部２４、末梢側端部２８、並びに本体２２を貫通して基部側端部２４及び末梢側端部２６にそれぞれ沿って位置する基部側ポート３４と末梢側ポート３８との間に延在した管腔３２を備える。基部側ポート３４は、物質供給源１０側の結合器（図示されていない）に結合されるように構成された基部側結合器３６を含む。
【００７３】
送達カテーテル２０は、カテーテル２０の末梢側先端２９を超えて延在して組織に入り、さらにかかる組織に供給源１０からの物質１５を送達するように構成された針４０を含む。針４０は、カテーテル２０に対して相対的に固定されていてもよいし、又は有利な変形では、図２で軸方向の参照矢印によって示すように、軸方向等に可動式である。
【００７４】
送達カテーテル２０及び針４０のアセンブリは、極く単純化された形態では、カテーテル本体２０について単一の管腔シャフトを単純に含んでいてよく、カテーテル本体２０は針４０を摺動自在に収容した単一の管腔３２を有し、針４０は、目標組織に薬剤である物質１５を送達するそれ自体の送達管腔４６をさらに含む。この構成を例えば図３Ａで断面として示す。代替的には、以下の図３Ｂ〜Ｃで変形として示すような多管腔設計を組み入れてもよい。
【００７５】
図３Ｂは多管腔設計の断面を示しており、針４０がカテーテル管腔３２の内部に位置して、また追加の管腔５０及び６０をカテーテル２０にさらに設けている。これらの追加の管腔は、具体的な必要性に応じて様々な異なる機能を有していてよい。
【００７６】
図３Ｃに示す特定的な変形では、管腔５０は引き操作線５６を収容し、管腔６０及び７０はリード線６６及び７６を収容する。引き操作線５６は、先端２９に位置する第一の保定点とアクチュエータ（図示されていない）との間に基部側端部２４に沿って延在し、体外からの引き操作線の軸方向操作を可能にし、これにより生体内（インビボ）で末梢側端部２８を偏向させるように構成される。先端設計を偏向自在にするためには、一般的にはカテーテルシャフト設計、シャフト構築に選択された材料の可撓性等のような幾つかの他の物性を考慮に入れ、また他の様々な置換形態の偏向、又は他の操作設計若しくは手法も思量される。例えば、引き操作線ではなく押し操作線を用いてもよく、或いは線以外のポリマーフィラメント若しくは繊維のような他の部材、又は捩り部材等を用いてもよい。もう一つの代替的な設計では、本実施形態については図示しないが、ガイドワイヤ追跡部材を設けて、生体内での遠隔式配置のためのレールとしてガイドワイヤに作用させる。
【００７７】
リード線６６及び７６は、先端２９に又は他の場合には末梢側端部２８に沿って設けられ得るもののようなマッピング電極と、マッピング監視アセンブリに結合されるように構成される基部側電気結合器との間に延在し、カテーテル２０を備えた全体的なマッピング系統を提供して、組織内足場を設けるための物質注入位置を決定する。一般的なマッピング電極構成又はかかる電極の組み合わせは、当業者に応じた利用に適したものであってよい。さらに、マッピング電極は、Ｘ線視覚化のために放射線不透過性であってよい。このために、他の放射線不透過性先端標識をかかる視覚化のために配置してもよいし、又は超音波（例えば血管内、心臓内又は経食道）、磁気共鳴撮像（「ＭＲＩ」）若しくは他の適当な態様のような他の標識や視覚化手法を当業者に応じて用いてもよい。
【００７８】
また、針４０は、比較的直線的な先鋭な先端の針等の多くの異なる形態を取っていてよく、或いは中空のねじ形状の針又は所望の位置での定着を助けるような他の機構であってもよいことが思量される。
【００７９】
さらに、カテーテル２０は、カテーテルの末梢側端部２８の細長い本体の側壁に沿ってといったように、先端２９以外の他の箇所で針４０の送達を可能にするように構成されてもよい。加えて、予め設定された長さに沿って足場を注入するために多数の針をカテーテル２０の長さ等に沿って配置してもよい。このために、異なる管腔を介してカテーテル２０に沿って異なるポートに送達する等のように、同じ針を異なる位置で用いてもよいし、又は多数の針を同時に又は相次いで配置してもよい。
【００８０】
さらに詳細な図示のために、図４は送達カテーテル１２０を提供する本発明のさらに他の実施形態を示しており、送達カテーテル１２０は、基部側端部１２４に沿って基部側結合器アセンブリ１３６において、２種の別個の物質１１４及び１１８のそれぞれの二つの供給源１１２及び１１６に結合するように構成されている。この観点では、本書の他の箇所で一つの「物質供給源」への参照が記載されている場合にはかかる組み合わせが考慮されており、従って図４では一体の物質供給源１１０として図示されている。この具体的な実施形態では、２種の物質１１４及び１１８はフィブリン糊を形成する２種の前駆体物質であり、従って、これらの組み合わせ式送達は、後に混合される別個の前駆体物質としてであれ、又はフィブリン糊として混合された結合形態であれ、一つのフィブリン糊「薬剤」として考えられる。このため、この用語法での「薬剤」は、最終的な結果、又は結果的な物質を導く各前駆体物質成分の所要の組み合わせを意味するものとするが、他の観点では「薬剤」はまた、所望の結果的な物質自体を含んでいてもよい。
【００８１】
従って、図４に示し、さらに図５Ａ〜５Ｂを参照して示されるシステム１００は、前駆体物質１１４及び１１８を別個に体内に送達するように構成されており、この場合にはこれらの物質１１４及び１１８は内部で混合され、針１４０を介して末梢側端部１２８の先端１２９を超えて組織内にフィブリン糊１６０の混合形態として送達される。図５Ａに示すような上述の目的を達成する例示的な針アセンブリ１４０は、針アセンブリ１４０に関連する混合管腔１５０として収束する別個の管腔１４４及び１４８をそれぞれ介して前駆体物質１１４及び１１８を送達し、フィブリン糊１６０は、図５Ｂの展開図で示すように、針１４０を介した注入の直前に、注入されるフィブリン糊として形成される。
【００８２】
図４〜５Ｂに実施形態として示すシステム１００のアセンブリ及び様々な構成要素は例示的なものであって、２種の前駆体物質を送達して混合し、注入のための媒体を形成するという目的を達成するために他の適当な装置を用いてよいことが思量される。例えば、幾つかの状況では、これらの物質をカテーテル１２０の末梢部分への送達の前に、基部側結合器１３６の混合室で、又は送達カテーテル１２０に結合する前に等で混合してもよい。このために、一つの結合器を用いて多数の物質供給源の各々を結合して送達してもよいし、又は多数の基部側結合器を用いてもよい。
【００８３】
さらに、送達される２種の物質の各々に１よりも多い送達装置又は注入針を用いてもよい。例えば、図６はシステム２００の模式図を示し、カテーテル２２０の末梢側端部２２９が心組織２０２の参照領域と接触している。本実施形態では、２種の別個の針２４０及び２５０を用いてそれぞれ２種の物質２１４及び２１８の各々を患者の体外に位置する供給源２１２及び２１６からやはりそれぞれ送達している。この態様で、２種の前駆体物質は組織２０２に別個に送達されて、ここで混合して組織構造の内部でフィブリン糊２６０を形成する。このことは、遠隔の生体内組織位置への送達時にカテーテル２２０内部のそれぞれの送達管腔の望ましくない目詰まりを防ぐという利点を与える。
【００８４】
この例からさらに進んで、例えば針２４０及び２５０を組織２０２に進め且つ／又は他の場合には物質２１４及び２１８をそれぞれ針２４０及び２５０を介して注入する一つの共通のアクチュエータ又は多数の独立したアクチュエータであり得るアクチュエータ（図示されていない）を含むカテーテル２２０の場合のように、システム２００全体に他の様々な構造が寄与することができる。
【００８５】
加えて、上で述べたシステム１００及び２００は、２種の前駆体物質の組み合わせを含むフィブリン糊剤と共に用いるように示されている。しかしながら、かかるシステムと共に用いるために他の物質を置き換えてもよく、かかるシステムを特定の物質の送達のために適当に修正することができる。例えば、細胞を、システム１００又は２００のいずれかによって、又は以下で思量する他の方法によって第二の物質と組み合わせて送達してもよい。かかる第二の物質はそれ自体がフィブリン糊であっても又は他の生体高分子剤であってもよく、このことはさらに多数の供給源及び送達管腔を例示し得る。さらに十分な理解のために、例えば図４〜５Ｂの実施形態を、以下に述べるように図６の実施形態と結合してもよい。図６の供給源２１２のような供給源は、送達される物質２１４として細胞を含み得る。しかしながら、この実施形態の供給源２１６自体が、前駆体フィブリン糊剤物質の２個の別個の供給源を含んでいてもよく、このように、図６の実施形態の針２５０が図５Ａの針１４０について示すような形式のものであってよい。
【００８６】
本発明は、様々な心組織構造を治療するのに有用であり、例えば図７Ａ〜Ｃを参照して以下に述べるような注入された心室壁足場を設けるのに特に有用である。
【００８７】
さらに明確に述べると、図７Ａは、心組織３０２の心室に沿った領域を概略図示しており、この領域は梗塞ゾーン３０４又は他の場合には虚血心筋領域を含んでいる。図７Ｂに示すように、本発明のカテーテル３２０の末梢側端部３２８は、所望の物質３１５がゾーン３０４に注入され得るように、ゾーン３０４に関連した位置において領域に送達される。このことは、例えば、末梢側針先端３２９に設けられているマッピング電極３３０を用い、体外でカテーテル３２０の基部側端部３２４に結合されている外部マッピング／監視システム３３６を介して行なわれる。針３４０をこの位置で組織に穿刺し、針３４０を用いて、体外でカテーテル３２０の基部側端部３２４にやはり結合されている供給源３１０から所望の物質３１５を注入する。物質３１５の梗塞の位置へのこの極めて局所化された注入によれば、この位置の心室壁は、組織構造自体の内部で所望の分子足場によって支持される。本書に記載するさらに他の観点及び実施形態では、このようにして細胞足場を設けることもでき、これにより該当区域の血管新生を生じさせて、負の再構築を防ぎ、有害な心筋症の進行及び反転の可能性を阻害することができる。本実施形態による例示的な足場の結果を図７Ｃに示す。
【００８８】
本書で思量されている各々の形式の心臓状態はまた、解剖学的に且つ機能的に固有の状況を表わすと考えられる。従って、かかる各々の状態は、幾つかの状況では、最適なそれぞれの治療を提供するために特別に構成された送達装置及び手法から利点を享受することができる。例えば、幾つかの損傷を受けた心組織領域は、周囲の非虚血域での催不整脈のような他の悪影響の可能性を最低限に抑えながら所期の内壁支持を達成するために正確に配置された足場の注入を必要とする。かかる状況は、特別に構成された送達装置、及び細胞又は他の送達される足場物質の量のような他の考慮点から利点を享受し得る。
【００８９】
本書の他の箇所に記載される作用機構に加えて、本発明によるフィブリン糊のような注入型物質は、細胞外基質でのその範囲及び注入領域での細胞の結果的な物理的離隔距離によって少なくとも部分的に関係付けられ得ることがさらに思量される。さらに詳細に説明するために、図８Ａ〜Ｂは、離隔距離ｄを有する初期ギャップ結合状態（図８Ａ）での細胞基質と、細胞間の間隔がさらに大きい離隔距離Ｄで物理的に離隔した治療後状態（図８Ｂ）での細胞基質との間の移行を示す。これらの離隔距離は、細胞の間の伝導を刺激し得る作用電位を、該伝導を遮断するか又は他の場合には不整脈を潜在的に生ずるのに十分に遅延するような水準まで高めるのに十分な距離となる可能性がある。足場領域に沿って伝導が望まれる場合には、人工的細胞外基質内の導電性添加剤をさらに添加してもよいし、又は他の場合には、コネクシン４３の過発現のために変性された細胞を支持すること等によりギャップ結合の強化を達成してもよい。かかる実施形態は、例えばＬｅｅの米国特許出願公開第２００３／０１０４５６８号、又はＬｅｅのＰＣＴ特許出願国際公開第０３／０３９３４４号に記載されているものと同様の細胞、関連するギャップ結合強化物質、及び様々な関連する方法を、当業者には明らかなように本開示と整合する態様で適当に改変又は応用される範囲まで組み入れていてよいと思量される。これらの参考文献の開示内容を、本開示の他の部分と整合する範囲まで、参照によりその全体として本出願に援用する。
【００９０】
幾つかの実施形態が作用する機構に関して本書で描写される様々な理論はさておき、所期の結果を齎す範囲での幾つかの物質及び手順の利用は、これらの結果が達成される実際の機構を問わず本発明の下で思量されることが認められよう。
【００９１】
以下で説明する図９Ａ〜Ｃに示す様々な実施形態への全体的な参照によって、左室４、僧帽弁５、心室中隔６、及び梗塞ゾーン７を含む様々な断面図として示される心臓３に関して幾つかの治療態様を説明する。
【００９２】
さらに明確に述べると、図９Ａ〜Ｃは、左室４の梗塞領域７の治療用足場による処置を示し、図９Ａでは治療前を示す。かかる状態を治療するために本発明の本実施形態を用いる特定的な態様を図９Ｂ〜Ｃに示す。図９Ｂに示すように、薬剤送達システムは、薬剤送達カテーテル３２８の上に摺動自在に係合した経中隔送達カテーテル３１８を含んでおり、薬剤送達カテーテル３２８はさらに、送達針アセンブリ３４０を覆って摺動自在に係合している。薬剤送達カテーテル３２８は、静脈系を通じた経皮的経管腔アプローチを介して体外からカテーテル３２８の基部側端部（図示されていない）を操作することにより左室４の内部に送達され、経中隔送達カテーテル３１８を介して僧帽弁５を通って経中隔アプローチで左室４の内部に進む。次いで、送達カテーテル３２８の末梢側先端３２２を、梗塞ゾーン７が識別された壁面に当接して左室４内部に配置する。
【００９３】
図９Ｃに概略図示するように、薬剤供給源３１２が送達カテーテルの基部側端部に結合されている。次いで、供給源から所定容積の足場剤３２４を薬剤送達カテーテル３２８内部の送達管腔（図示されていない）を介して梗塞領域７の内部まで図９Ｃに示すように送達する。このことは圧力を単独で用いることにより達成してもよいが、幾つかの有利な実施形態（例えば本実施形態で示すもの）では、事実上送達カテーテルに一体形成されていてもよいし摺動自在にその内部に配置されていてもよい針先端３４０を用いて薬剤３２４を組織に注入する。かかる別個の協働針を用いる場合には、図９Ｃに示すように、基部側で針の内孔を薬剤供給源に結合させる。
【００９４】
本書に記載する実施形態では、足場形成した領域の伝導を強化するために、又は適正な注入部位及びパターン若しくは区域を位置決定するマッピングの目的で、薬剤３２４の送達の後に、前に、又は同時に１又は複数（例えばアレイ型）の電極部材を送達してよいことが認められよう。
【００９５】
本発明の幾つかの観点に従って用いられる足場注入システムのさらに極めて有利な実施形態、特に心臓内送達に有利であると考えられる実施形態を、図１０Ａ〜Ｃに示す。さらに明確に述べると、送達カテーテル３３０が管腔又は通路３３４のアレイを備えた本体３３６を含んでおり、それぞれの管腔又は通路３３４が中央管腔３３５の周囲に円周方向に隔設されている。円周方向に隔設された管腔３３４は各々が足場注入針３５０を収容している一方で、中央管腔３３５はもう１本の足場注入針３６０を収容しており、足場注入針３６０は、梗塞領域への送達及びその後の梗塞領域内部への定着のために中央管腔３３５から出し入れするように調節可能な螺旋形状の定着器を形成している。
【００９６】
さらに、円周方向に隔設された注入部材３５０が、ニッケル−チタン合金又は他の超弾性物質、形状記憶物質又は他の適当な物質で製造され得る予備成形された針部材３５２を含むものとしてさらに詳細な実施形態に従って図１０Ｃに示されており、針部材３５２は、先端３３８の送達時にはそれぞれの管腔３３４の内部に収容されて、心空間壁（例えば心室壁）に当接し、次いで管腔３３４から心組織内注入のために壁の内部に進むべく伸縮し得るように構成されている。さらに、伸縮電極部材３５６が示されており、伸縮電極部材３５６はさらに、針部材３５２から出し入れするように調節自在である。足場送達カテーテル３３０の先端３３８には環電極３３９が示されており、この環電極３３９を用いて、注入部材３５０の配置に最適な配置、及び／又は刺激電極としての刺激用の付加的な表面積のための最適な配置を求めるマッピングを支援することができる。
【００９７】
図示の特定的な実施形態では、針３５０は形状記憶を有し、径Ｒが送達アセンブリの長軸からの偏向角度を与える。足場剤注入は、心組織構造、例えば心室壁の表面に対して鋭角注入で行なわれる方が、組織に対する法平面での直角注入よりも良好に行なわれることが判明している。従って、特定的な一変形では、かかる角度は組織表面から例えば約３０°であってよい。このことは、図示の例では針の記憶径Ｒよりも大きい偏向角度によって達成される。但し、他の機構を用いてもよく、上で述べた実施形態の特定的な利点を問わず他の注入角度を用いてよいことは言うまでもない。
【００９８】
図１０Ａ〜Ｃに示す特定的な構成は有利であると考えられるが、要素の数、配置又は具体的な形式等の様々な特徴は例示のためのものであって、他の適当な置換を施してよい。例えば、円周方向に隔設された注入部材３５０の他の数及び対応する配置を用いてよく、本実施形態では一般に２個以上の注入部材３５０が望ましく、一般に約２個〜約８個の注入部材、又は約２個〜約６個、他の観点では約２個〜約４個の注入部材３５０とし、いずれの場合にも所期の用途の具体的な状況に最適と考えられるものとしてよい。
【００９９】
図１１に示すもう一つの例では、可動式スタイレット３５８が注入部材３５０の通路の内部で可動式になっており、注入部材３５０は、先端に電極３５４を備えた可撓性のシャンク３５２を含んでいる。可動式スタイレット３５８は、足場注入のために梗塞に関連する所望の領域において電極を配置する所望の位置までの中隔壁組織を介した進行時にシャンク３５２を支援するように構成されている。かかる特徴は、図１０Ｃに図示され同図を参照して説明した針アセンブリの利用の代わりに提供されてもよいし、例えば１本の特定の注入針アセンブリ３５０について提供する等を含めてこれら二つのアプローチの間で様々な観点を組み合わせた様々な修正を加えてもよいし、又は一つのかかるアセンブリを一方の設計で設け、他方の設計に従って一つ又は複数のアセンブリを設けることにより修正を加えてもよい。
【０１００】
いずれの場合にも、利用時のアレイ型足場注入アセンブリの広い観点でのさらに他の模式図を図１２に示す。注入部材３５０のアレイが、図示のために心臓を横断して切断した断面の内部で角度を成した構成で図示されているが、各注入部材３５０は、心臓３について示す断面平面を横断する平面等では一つの平面配向を共有していてよい。従って、定着器要素３６０が中隔壁組織の所定領域の内部に配置され、該領域は、領域全体にわたって中央定着器３６０の周囲のそれぞれの固有の位置に配置された注入部材３５０によって拘束される。足場注入部材３５０、中央注入部材３６０及び記録用電極としての先端３３８を設けることにより、注入部材３５０によって制約された組織は、梗塞、鬱血性心不全、又は心筋症を治療する等のための注入物によって実質的に支持されることができる。
【０１０１】
さらに詳細に説明するために、かかる注入部材３５０の配向を図１３Ａ〜Ｂで異なる平面で示しており、図１３Ｂではさらに、刺激を受けている組織に対応する領域７に対する投影参照を掲げる。但し、領域７に対応して図１３Ｂに示すような円周構成を、円形以外の形状で改変してもよいし、例えば部材３５０の異なる長さで改変してもよいし、又は定着器３６０等に位置する中央域を拘束領域７の内部でずらすように改変してもよい。一観点では、図１３Ｂの図は、部材３５０の平面型アレイを二次元で示す特定的な図である。しかしながら、部材は、心室壁組織の三次元空間を領域として画定するように、相異なる平面に位置するように配向を改変されてもよい。さらに、得られる被支持領域７が代替的に２箇所以上の不連続的な領域となるように、部材３５０のアレイをさらに改変してもよく、このことについては以降で詳述する。
【０１０２】
要素３５０及び３６０、並びに心室壁表面の環電極３３８によって心組織内支持をかかる領域７に設ける利点はさておき、かかる要素全てにマッピング電極を設ける必要はないが、かかる構成にしてもよいことが認められよう。これらの要素の任意の１又は複数についての電極の包含及び／若しくは除去、又はマッピングを可能にしながらのこれらの注入能力の包含若しくは除去、並びにかかる結果として得られる組み合わせアレイは、ここでのさらに思量される実施形態である。例えば、中央螺旋型注入アセンブリ３６０を、注入及び／又はマッピング能力を与えずに単に定着器として設けてもよい。或いは、単純な針とし、必ずしも螺旋型定着器構成としなくてもよい。思量されるさらに他の改変例では、不連続的な注入ポートを注入部材３５０のシャンクに沿った様々な位置及び領域７の内部の様々な位置に配置して、領域全体の綿密な足場を確保してもよい。
【０１０３】
従って、当業者は、幾つかの例では例えば先端マッピング電極等と組み合わせて、何本かの針型又は「エンドホール」型注入送達カテーテル（例えば図１〜７Ｂ）を用いて、全体的に単一の位置において足場を注入し得ることが認められよう。加えて、さらに複雑な幾つかの「針」型注入装置がここで想到されることは明らかであり、例えば螺旋型シャンクに沿って多数のポートを備えた複数の螺旋型針を用いるもの、又は他の例では組織での局所的混合を提供することを意図して本書に掲げた針装置に多数の隣接する針（例えば図６）を設けたもの等がある。それでも尚、これらの例は一般的には、所期の注入が心組織壁構造の平面に沿って一つの局所化した部位に対して行なわれるという程度まででは「点」的な送達装置であると考えられる。対照的に、上で述べた図１０Ａ〜１３Ｂの実施形態は一当業者による一般的な例示を掲げており、すなわちかかる送達は、従来の「エンドホール」型注入アプローチによって一般的に達成可能なものよりもさらに広い組織領域に沿って有利に行なわれ得るということを示している。さらに明確に述べると、多様な形式及び範囲の壁損傷範囲を治療するのに必要な足場を設けるためには、心室壁のかなりの部分に沿って足場を設けることがしばしば望ましい。さらに、細胞及び他の足場の送達を損傷域に密に適合させることが望ましく、従って、点供給源送達からの単純な拡散及び他の能動的又は受動的な輸送機構に頼るのでは信頼性を欠く。従って、かかる足場を達成するのに望まれる送達カテーテルは、かかる拡張的で且つ一般的には成形された領域に沿って足場物質を注入するように構成されると適当である。かかる特化型構成の送達及び得られる足場は一般的には、治療の影響の信頼性及び制御性を高めることができる。
【０１０４】
また、同様の目的を達成するその他の改変を施し得ることが理解されよう。送達アセンブリを所定の位置に定着させるために、例えば、籠型、バルーン型、螺旋型又は針型の定着器のような接触部材を用いて、針、又は他の注入部材若しくは送達部材が次いで送達カテーテルに沿った位置から接触部材に隣接するもう一つの位置まで伸張し得るようにすることができる。もう一つの観点では、接触部材自体が針を含んでいてもよく、送達領域全体にわたって隔設された態様で多数の針を用いて、注入及び引き続き生ずる組織内での拡散又は他の輸送機構によって、離散的な注入部位に起因する足場の間の間隙を閉じて領域を覆うことを可能にすることが認められよう。このことは、該当領域全体にわたる送達部材の連続的で断続のない接触に対する等価なアプローチの一例となる。換言すると、ある領域の組織に「接触する」ということは特定の実施形態又は応用に依存すると考えられ、幾つかの状況では実質的に連続的で断続のない接触であってもよいし、又は他の状況では解剖学的環境若しくはさらに一般的な用途の環境で極く僅かと看做されるような断続を有していてもよい。
【０１０５】
さらに詳細な説明の目的で、本開示に従って修正されて本発明の様々な目的の幾つかを達成し得る送達装置及び方法のその他のさらに特定的な例が、以下の発行済み米国特許の参考文献の１又は複数に様々に開示されている。ＭｃＧｅｅ等の米国特許第５，７２２，４０３号、Ｓｗａｎｓｏｎ等の米国特許第５，７９７，９０３号、Ｆｌｅｉｓｈｍａｎの米国特許第５，８８５，２７８号、Ｓｗａｒｔｚ等の米国特許第５，９３８，６６０号、Ｌｅｓｈの米国特許第５，９７１，９８３号、Ｌｅｓｈの米国特許第６，０１２，４５７号、Ｌｅｓｈ等の米国特許第６，０２４，７４０号、Ｗｈａｙｎｅ等の米国特許第６，０７１，２７９号、Ｄｉｅｄｅｒｉｃｈ等の米国特許第６，１１７，１０１号、Ｌｅｓｈの米国特許第６，１６４，２８３号、Ｆｌｅｉｓｃｈｍａｎ等の米国特許第６，２１４，００２号、Ｓｗａｎｓｏｎ等の米国特許第６，２４１，７５４号、Ｌｅｓｈ等の米国特許第６，２４５，０６４号、Ｌｅｓｈ等の米国特許第６，２５４，５９９号、Ｌｅｓｈの米国特許第６，３０５，３７８号、Ｆｕｉｍａｏｎｏ等の米国特許第６，３７１，９５５号、Ｄｉｅｄｅｒｉｃｈ等の米国特許第６，３８３，１５１号、Ｌｅｓｈ等の米国特許第６，４１６，５１１号、Ｌｅｓｈの米国特許第６，４７１，６９７号、Ｍａｇｕｉｒｅ等の米国特許第６，５００，１７４号、Ｌｅｓｈの米国特許第６，５０２，５７６号、Ｍａｇｕｉｒｅ等の米国特許第６，５１４，２４９号、Ｓｃｈａｅｒ等の米国特許第６，５２２，９３０号、Ｌａｎｇｂｅｒｇ等の米国特許第６，５２７，７６９号、Ｍａｇｕｉｒｅ等の米国特許第６，５４７，７８８号。これらの参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０１０６】
これらの参考文献が組織の切除について、又は細胞若しくはポリマー足場送達やここで思量されている状態を治療すること以外での治療用途について様々に述べている程度までで、それぞれのカテーテルシステム及び治療の幾つかの観点を改変してよいし、又は他の場合には当業者にとって適当なように本開示の意図及び目的に沿って改変してもよい。例えば、切除装置が開示されている場合には、切除電極、リード、トランスデューサ又は光学的アセンブリ等のような様々な関連要素を、本書に記載する形式の足場物質を注入する適当な要素で置き換える。切除アクチュエータのような他の関連要素、例えば電源を適当な注入型物質の供給源で置き換え、また送達アセンブリの管腔構造をかかる注入を可能にするように適当に改変して、電気リード等のような従来の結合態様を置き換えてよい。さらに、マッピング及び監視用アレイ及びアセンブリ、並びに方法のような幾つかの観点を、本発明のさらに他の態様に従って現在の実施形態の様々な特徴と組み合わせてもよい。
【０１０７】
心臓の特定領域に注入型足場物質を送達する一態様を図１４Ａ〜１７Ｂに示す実施形態を参照することにより以下で様々に説明する。
【０１０８】
さらに明確に述べると、図１４Ａに示すシステム４００が送達カテーテル４２０を含んでおり、カテーテル４２０はその末梢側端部４２８に拡張可能な部材４３０を備え、また体外の基部側アクチュエータ４３４に結合されている。図示の実施形態では、拡張可能な部材４３０は、カテーテル４２０を介して加圧流体の供給源であるアクチュエータ４３４に結合されている膨張式バルーンである。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、複数の針４４０がバルーン４３０の一部に沿って設けられ、足場剤４１４の送達のための供給源４１０に結合される。
【０１０９】
梗塞の治療等の幾つかの状況では、上述のような装置からの注入は、梗塞域、又は僅かに広い若しくは狭い対応する領域への足場の送達を実質的に独立させるように構成されており、所望の足場範囲を特定の必要に合わせて特化して構成し又は設計することができる。さらに詳細に説明するために、図１５に示す態様では、バルーン４３０は梗塞の位置に据えられて、血管壁組織の円周領域に針４４０を係合させ、針４４０を血管に隣接する梗塞組織に挿入するように構成されている。針を介して物質４１４を十分な容積及び態様で注入することにより、針の注入物は壁組織に十分に注入され、これにより所望の足場を設ける。
【０１１０】
システム４００はこのように、経血管送達を介して心室の虚血領域に内部分子足場を設けるのに特に適するように構成されている。また、注入針のかかる経血管送達及び針の注入型足場の正味量搭載（ペイロード）のために他の装置を用いてよい。図１６に示すように、上述のような位置は、冠状動脈又は静脈のような血管４０２によって境界を画定されている領域４０４に全体的に位置し得る。例えば、遮断された血管の再疎通の後には、下流の灌流はしばしば、梗塞に直接関わっている。かかる血管を用いて、バルーンを梗塞ゾーンに送達させて、図示のように又は他の具体的な態様において血管壁を通して注入を行なうことができる。さらに、冠状静脈洞又はやはり静脈のような他の経路を用いてもよい。加えて、かかるバルーンを、心室内での利用のために、膨張を用いて、注入されるべき壁の部分にバルーンの穿刺された送達部分を押圧するように改変してもよい。
【０１１１】
これらの実施形態によって記載されるような装置によって、また類似の態様で形成される足場は、絶対的又は完全でない場合でも有利な結果を与えることが認められよう。このことは一観点では、上述のような拡張可能な部材すなわちバルーンの実施形態に当てはまる。一観点では、広がった領域を支持する肋材として作用する足場の「指（ｆｉｎｇｅｒｓ）」を注入する等のように、かかる組織領域の一部を横断すれば治療用足場支持部を設けるのに十分な場合もある。加えて、針からの注入物の間に重なりを形成するには不十分な針網羅範囲を有するようなバルーン設計は、より十分な網羅範囲及び重なりのために１回又は複数回にわたり部分的に回転されてもよい。以上の記載はさておき、損傷を受けた心組織領域に沿った完全な又は実質的に完全な注入は、極めて有利な実施形態であり、多くの場合に最適な結果を与えると考えられる。
【０１１２】
さらに詳細に説明するために、図１６Ａは、上述のものと同様のもう一つの治療の模式図を示しており、送達カテーテル４７０が冠状血管４０２にカニューレ挿入され、薬剤送達装置４０６を血管４０３まで送達して、ここで針４０８を進めて貫通させ、足場物質４１４を注入している。図１６Ｂによってさらに詳細に示すように、例えばガイドワイヤ追跡能力を用いて他の血管（例えば血管４０５）にこの態様でカニューレ挿入し、マッピング又は他の手法を用いて、薬剤送達カテーテル４９０及び注入針４９４によって連続した足場４９６、４９７及び４９８を形成する等により、異なる梗塞領域を位置決定して治療することができる。針を再配置しながら繰り返し注入する、又はアレイアセンブリのそれぞれの針で多数回の注入を行なうことにより、かかるゾーンが重なって、さらに広い損傷領域を治療する。
【０１１３】
上述の経血管実施形態は説明のためのものであって、改変を施し得ることが認められよう。例えば、バルーン支援式針若しくはエンドホール型針アセンブリ、又は経血管血管外足場注入のために構築されたその他の装置のいずれかを、図示して説明した実施形態に従って用いてもよい。さらに、これら特定的な装置、例えばバルーン式針装置のその他の用法を、図面で具体的な応用例として示すものと類似の設計によるか又は適当な改変を施した設計によって遂行してもよい。
【０１１４】
例えば、図１４Ａ〜Ｂを参照して本書で説明した装置にさらに他の様々な強化又は改変を施してよい。一つの特定的な例では、図１７Ａに示すような偏向自在型先端設計を用いてよく、カテーテル４６０が、アクチュエータ４６４を操作することにより偏向可能なバルーン４６６を設けた末梢側端部４６８を有している。例えば引き操作線設計を用いてこの実施形態を達成することができる。図１７Ｂに示すもう一つの実施形態では、カテーテル４７０が、ガイドワイヤ４８０を包囲する内部管腔を介してガイドワイヤ追跡機構を有しており、ガイドワイヤ４８０が配置された肺静脈に、末梢側端部４７８及びバルーン４７６を送達し得るようにしている。例えば図１７Ｂでは結合器４７４の位置に概略図示されている例えば止血弁を用いた標準的な形態のガイドワイヤ結合を用いてよい。
【０１１５】
さらに他の例示的な改変形態では、針を、送達のために組織に押圧されて係合するように構成された多孔質膜壁等を介して所望の足場剤物質を送達する他の態様によって置き換えてもよい。籠のような拡張可能な部材、又は望ましい送達面積を形成する適当な寸法で構成されていてよいループ形状の細長い部材等のその他装置のようなバルーン以外の装置を同様に用いてもよい。さらに、円形又は部分的円形（例えば曲線形）以外の領域に注入を行なっても本発明の所期の範囲から逸脱せずに利点を与えることができる。
【０１１６】
さらに他の実施形態では、心組織の内部に足場を注入する上述の具体的な実施形態を様々なペース調整装置、構造及び手法と組み合わせてもよい。一観点では、針アセンブリ自体を、注入された足場によって治療される梗塞又は他の場合には損傷を受けたゾーンに関わる心臓の領域のペースを調整するのに用いてもよい。或いは、異なるアセンブリであるが心臓全体の健康管理と協調的に作用するアセンブリとして装置を補助的に用いてもよい。
【０１１７】
ペース調整若しくは他の心臓刺激、又は電気的結合を目的とする装置及び方法、或いは他の場合にはこれらのために適応構成された装置及び方法のさらに詳細な例が以下の発行済み米国特許に開示されている。Ｍｏｎｅｙの米国特許第４，３９９，８１８号、Ｂｕｓｈ等の米国特許第５，６８３，４４７号、Ｓａｌｏ等の米国特許第５，７２８，１４０号、Ｐａｎｅｓｃｕ等の米国特許第６，１０１，４１０号、Ｍａａｒｓｅの米国特許第６，１２８，５３５号。追加例が、以下の米国特許出願公告に開示されている。Ｌｉｎｄｅｍａｎｓ等の米国特許出願第２００２／００３５３８８号、及びＢｅｎ−Ｈａｉｍの米国特許出願第２００２／００８７０８９号。さらに他の例が以下のＰＣＴ国際特許出願公告に開示されている。Ｐａｎｅｓｃｕ等の国際公開第９８／２８０３９号、Ｆｉｅｌｄの国際公開第０１／６８８１４号、Ｌｅｅの国際公開第０２／２２２０６号、Ｉｄｅｋｅｒ等の国際公開第０２／０５１４９５号。この段落に引用した全参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０１１８】
本発明は、損傷を受けた心組織に治療結果を与えるのに一般的には十分な足場を心臓に設ける幾つかの極めて有利な実施形態を参照して本書に記載されている。「支持」、「足場」との用語又は類似の意味を有する用語は、一観点では、侵襲の主な結果が、一つ又は複数の構造的観点に関して機械的に関連のある構造的改善を提供することを意味するものとされていることが認められよう。しかしながら、組織に送達されている如何なる物質でも幾分かのコンプライアンスを生じる場合があり、支持及び足場が全ての場合に剛性になるように意図されていないことも考えられよう。また、もう一つの観点では、「足場」は、であってもよいことが認められる。さらに、治療が提供されても、損傷に関わる医学的状態の進行又は保持を依然として帰結する場合もあることが認められよう。しかしながら、このようなことは、治療されない対照よりは依然改善されており、利点を与え得る。
【０１１９】
同様の観点で、何らかの水準では、殆どの物質は、殆どの形式の細胞とは言えないまでも多くの細胞に対して幾分かの注入可能性を有し、また幾つかの足場特性を有し得る。しかしながら本書では、物質は、該物質が重要な利点を齎す場合、及びさらに悪影響の方が大きくならないような殆どの状況において、心臓細胞に関して実質的に注入可能な足場物質であると考えられている。
【０１２０】
さらに、本発明の幾つかの実施形態では、損傷を受けた心組織に対する長期的に改善された支持が観察されるが、全ての例で治療から価値及び利点を得るためにかかる長期的な結果が要求される訳ではないことも思量されている。
【０１２１】
幾種類かの局所的な不整脈に関わる特定の需要に向けて他の特殊なツールを製造してもよい。例えば各図面に全体的に掲げた様々な実施形態によって全体的に図示されていると考えられるように、例示的な心臓送達システムに典型的には接触部材が設けられて、目標位置で組織に接触してここで所要の物質送達を行なう。
【０１２２】
組織足場剤送達とポリマー足場剤送達との間の様々な組み合わせは、例示的な実施形態を参照して上でも記載しているが、さらに他の組み合わせ及び副次的組み合わせ、並びに改変を施してよい。例えば、螺旋型針に中空の管腔を設けて、細胞薬剤送達又はポリマー薬剤送達の一方又は他方と共に用い、他方、この中央螺旋の周囲に設けられている針の円周アレイがこれら２種の物質の他方を送達してもよい。
【０１２３】
他の例では、図１６Ａ〜Ｂは混合された足場剤の心室壁への極めて有利な経血管送達をそれぞれ示しているが、混合された足場の各々の成分に相異なるゲージの針又は相異なる形式の送達装置が必要とされる場合には特に言えることであるが、これらの送達手法を全体的な一つの結果を得るように組み合わせてもよい。多数成分から成る足場の一方の前駆体薬剤を例えば経血管で達成し、これと組み合わせて他のものについては経心臓アプローチで達成してよい。さらに、薬剤によって経心臓送達モダリティを介して送達させるものと、経血管アプローチを介して送達させるものとがあってよい。このとき、各々のアプローチが心室壁の様々な区域で医療的な利点を提供することができるが、これらのアプローチの組み合わせによって、心室全体にわたって完全且つさらに有利な医療的結果を与えることができる。このために、経心臓アプローチが全体的に本書で図示され説明されており、右心系がしばしば到達に好ましい。しかしながら、心室内アプローチ（又は経血管アプローチ）の代替として又はこれと組み合わせてポリマー剤及び細胞剤の一方又は両方の左室経心臓送達も思量される。これらの任意の組み合わせ又は副次的組み合わせも想到され、本開示に基づけば当業者には明らかであろう。
【０１２４】
具体的な要求に合わせて、異なる容積の足場剤、並びに異なる数、寸法、パターン及び／又は長さの注入針を用いてよい。一観点では、事前診断解析を用いて、条件範囲、条件位置、又は足場剤若しくは注入針アレイの容積及び／若しくはパターンについて記載されたいずれのパラメータを送達に用いるかという患者の様々な解剖学的考慮点を決定することができる。或いは、実時間診断アプローチでは、刺激又は他の効果の監視又はマッピングを可能にして、薬剤量、又は針展開の距離、方向若しくは数を正確な結果が達せられるまで修正する。従って、例えば、かかる実施形態の針は、損傷を受けた領域がマッピングされて適当な足場注入について特性決定されるまで異なる構成を試行し得るように、組織を通して後退及び前進が可能なものとすることができる。
【０１２５】
さらに、薬剤送達及び電極実施形態は互いに組み合わせると極めて有利であるが、独立でも有利であり、他方を必要とせずに有利な結果を与えるように用いることもできると思量される。
【０１２６】
以上の記載はさておき、具体的な有利な全体アセンブリを図１８に示す。さらに明確に述べると、心室内足場システム５００が、足場物質５５０の送達と、以下に述べるような電極針５３０及び定着器５４０の送達との両方を提供するように協働する送達カテーテル５１０を含むものとして示されている。送達カテーテル５１０は、基部側結合器５１４を備えた基部側端部５１２と、末梢側端部５１６と、末梢側先端５１８とを有しており、カテーテル５１０は心臓内送達カテーテルであって、内容物を左室空間の内部から左室壁に向かって送達するように構成されている。送達カテーテル５１０から伸縮式で、伸縮螺旋型針５４０を備えた内部カテーテル５２０、及び螺旋型針５４０の周囲に隔設されている多数の隔設型伸縮電極針５３０が設けられている。中央定着器５４０、伸縮電極針５３０及び部材５２０の先端の全て又は幾つかのみを刺激用電極として設けて、シャフト５２０等を介してエネルギ発生源５６０に結合することができる。さらに、中央螺旋５４０、伸縮電極部材５３０若しくは部材５２０の先端の全て又は幾つかのみは、領域５５０に示すような電極部位によっても結合された領域に所定容積の足場剤を送達するように構成されていてよく、この送達は、例えば通路に結合されたポート等（図示されていない）を介して行なわれ、通路はさらにかかる足場剤の供給源５７０（概略図示されている）に結合される。
【０１２７】
この組み合わせ型装置は、ペース調整、特にＬＶ壁機能不全を治療する等のために心室の相当部分を刺激するのに極めて有利であると考えられる。図１８にさらに詳細に図示し、心室壁のような組織内部に駆動される伸縮自在の要素を提供する他の実施形態として説明するように、それぞれの伸縮自在の要素の自動又は手動伸張のいずれかを可能にするアクチュエータであるさらに他の装置５８０をかかるアセンブリに結合してよい。図１８の参照番号５００又は本書のその他の実施形態に示すようなシステム全体に設けられ得るさらに他の要素としては、ペースメーカ／細動除去器のようなエネルギ発生源に組み入れられ若しくは他の場合にはこれと協働するような監視センサ並びに関連ハードウェア及び／又はソフトウェアがあり、例えば所望の足場の結果を判定する診断用の電気心臓信号をマッピングするためのハードウェア及び／若しくはソフトウェア、並びに／又は設定点等のように足場の注入自体の効果に関わるフィードバック制御等が含まれる。
【０１２８】
様々な実施形態の中で、心組織構造に治療用足場を設けるように構成された注入型物質を記載する。本発明による利用に極めて有利な物質の例としては、細胞、ポリマー、又は細胞間結合域の剛性を高めるような間質形態若しくは他の形態の内壁支持を設けるその他の液体や調剤品がある。フィブリン糊剤はかかる用途に極めて有利な生体高分子であると判明している。もう一つの例としては、コラーゲン、又はその前駆体、類似体若しくは誘導体を含有する注入型物質がある。
【０１２９】
細胞を用いる本発明のさらに特定的な態様としては、筋芽細胞、線維芽細胞、幹細胞、又は改善された心室伝導及び収縮を提供するために周囲の心構造に対して所望の伝導性結合を形成するのに十分な心臓細胞とのギャップ結合伝導を提供するその他の適当な細胞がある。かかる結合が注入領域にわたる適正な静脈洞律動を与えるのに十分に達成されないような他の態様では、反対が望ましい場合もある。つまり、注入されたゾーンを介した又は該ゾーンからの既存の不完全ではあるが収縮性の伝導の潜在的な「催不整脈」の危険性を減じるために注入された領域の完全な結合分離が好ましい場合がある。さらに細胞送達に関して、これらの細胞は患者自身の細胞から培養されたものであってもよいし、又は調節式細胞培養によるもののように人体の外部に由来する外来のものであってもよい。
【０１３０】
心筋修復のために骨格筋芽細胞移植を用いる組織工学手法は、正常な心筋でも損傷した心筋でも骨格筋芽細胞が生き延びて収縮性筋線維を形成することが実証されて益々注目を浴びている。しかしながら、心筋修復の力点は心筋収縮性の保存に置かれて、心臓刺激伝導又は不整脈原性に対する組織工学の効果については殆ど注目されていない。
【０１３１】
送達されるべく選択された生きた細胞物質としてポリマー足場と共に「筋芽細胞」を用いて治療的な医療効果を上げる本発明の実施形態によれば、かかる細胞は従来、正常な心組織構造に移植されると不整脈を発生することが観察されており、この観察は、正常な伝導経路が移植された細胞と既存の心組織との間のギャップ結合の欠陥によって遮断されることにより生ずると考えられている。このことは、従来の試みでは細胞治療によって収縮性及び伝導を高めようとしているため問題と看做されていた。対照的に、本発明の幾つかの観点及び態様による筋芽細胞移植の利用は、他の場合であれば心臓サイクルには結合されないことの多い梗塞領域に沿った位置で極めて局所化された態様でこれらの細胞の送達を構成するものであり、このため、損傷を受けた細胞と既存の細胞との間のギャップ結合の結果が、所期の医療的結果に実質的に関わることがない。
【０１３２】
線維芽細胞は、注入された体内の心臓足場のための極めて有利な態様と考えられるもう一つの代替的な細胞形式である。一つの特定の有利な観点では、線維芽細胞は、骨格筋芽細胞のように繁殖から成熟した細胞へ至る移行段階を経ない。従って、線維芽細胞は、骨格筋よりも均一な興奮パターンを有する。線維芽細胞の電気生理学的特性は、１個の線維芽細胞から次の線維芽細胞までかなり一貫しており、伝導に対する一貫した効果のために実効的であると考えられる。従って、線維芽細胞を用いて心室壁機能不全又は虚血に足場を設ける一つの実施形態例では、バッチ間／注入間でよく似た応答を予測することができる。
【０１３３】
従って、本発明はさらに他の実施形態では、線維芽細胞移植を注入型足場物質と組み合わせて用いて損傷を受けた心筋を治療するシステム及び方法を提供する。かかる実施形態の極めて有利な変形によれば、かかる線維芽細胞は典型的には皮膚標本から採取された自家のものであり、続いて適当に準備されて、心組織構造の内部の所定位置に移植されて足場の形成を容易にして、梗塞、虚血並びに／又は心筋症及びＣＨＦのような心臓損傷を治療する。
【０１３４】
従って、本発明はこの有利な実施形態によれば、患者自身の身体からの線維芽細胞を用いて、心臓の伝導異常域に移植する。線維芽細胞は、瘢痕の低酸素環境で生き延びて増殖し得る細胞であって（典型的には、心臓の伝導異常はＡＭＩからの梗塞瘢痕組織と正常な心組織との間の前端で生じる）、また、心臓の伝導経路を遮断する或いは変更／再構築する能力を有し、又は線維芽細胞の電気機械的な結合を誘発し得る場合には、新たな経路を形成して心臓の伝導を異常伝導経路から正常化する。
【０１３５】
以下の参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。Ｙａｉｒ ＦＥＬＤ，ｅｔ．ａｌ．，“Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｉｃ Ｔｉｓｓｕｅ ｂｙ Ｔｒａｎｓｆｅｃｔｅｄ Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇ Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ Ｃｈａｎｎｅｌｓ：Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｔｏ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｅ Ｅｘｉｔａｂｉｌｉｔｙ，”Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，Ｊａｎｕａｒｙ ２９，２００２ ｐｇｓ ５２２−５２９。
【０１３６】
本発明の幾つかの特定的な実施形態では、患者自身の線維芽細胞を培養して注入型ポリマー足場剤と共に損傷を受けたと識別された区域又は他の場合には機能不全心筋に移植して、周囲組織と共に収縮したり又は周囲組織から収縮したりしない足場を設ける。或いは、注入された足場ゾーンの周囲の既存の心筋細胞と電気機械的に結合する線維芽細胞の能力を介して伝導経路を正常化するために、これらの線維芽細胞でのギャップ結合タンパク質の生成を含む物質及び方法を用いてもよい。
【０１３７】
本発明の幾つかの広い観点は、治療用機械的足場を形成するために一般的に細胞治療を盛り込んでいるが、独立に有利であると考えられる幾つかのさらに特定的な態様もある。
【０１３８】
例えば、一つの具体的なかかる態様では、梗塞の治療に自家線維芽細胞を用いる。線維芽細胞は、典型的には組織損傷（すなわち皮膚損傷、ＡＭＩ）及び瘢痕を生成する組織の治癒に関わる細胞系である。線維芽細胞の活性化は損傷に応答して生ずる。これらの事象は、正常組織の対応する休止細胞とは根本的に異なる生物学的機能を有する活性化された表現型への細胞形式の移行を生ずる。これらの細胞表現型（協調型の遺伝子発現から生ずる）は、サイトカイン、成長因子及び下流の核内標的によって調節される。傷の治癒の例と同様に、線維芽細胞は組織の修復及び再構築に振り向けられる。正常組織の休止線維芽細胞は主として、細胞外基質の定常状態での交代を受け持っており、例えば次の参考文献に開示されている。ＥＧＨＢＡＬＩ Ｍ，ＣＺＡＪＡ ＭＪ，ＺＥＹＤＥＬ Ｍ，ｅｔ ａｌ．，“Ｃｏｌｌａｇｅｎ ｃｈａｉｎ ｍＲＮＡｓ ｉｎ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｈｅａｒｔ ｃｅｌｌｓ ｆｒｏｍ ｙｏｕｎｇ ａｄｕｌｔ ｒａｔｓ，”Ｊ Ｍｏｌ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ １９８８；２０：２６７−２７６、及びＰＯＳＴＬＥＴＨＷＡＩＴＥ Ａ，ＫＡＮＧ Ａ．，“Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ ａｎｄ ｍａｔｒｉｘ ｐｒｏｔｅｉｎｓ、及びＧａｌｌｉｎ Ｊ，Ｓｎｙｄｅｒｍａｎ Ｒ（ｅｄｓ），“Ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ．Ｂａｓｉｃ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｓ，”１９９９，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ：Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ。これらの参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０１３９】
皮膚の線維芽細胞は、ＰＤＧＦへの移行を強化し、コラーゲン蓄積及びＭＭＰ合成、並びに正味のコラーゲン蓄積を増大させる。このことは例えば次の参考文献に開示される通りである。尚、これらの参考文献の開示内容も参照によりその全体として本出願に援用する。ＫＡＷＡＧＵＣＨＩ Ｙ，ＨＡＲＡ Ｍ，ＷＲＩＧＨＴ ＴＭ．，“Ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ １ ａｌｐｈａ ｆｒｏｍ ｓｙｓｔｅｍｉｃ ｓｃｌｅｒｏｓｉｓ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ ｉｎｄｕｃｅｓ ＩＬ−６ ａｎｄ ＰＤＧＦ−Ａ，”Ｊ Ｃｌｉｎ Ｉｎｖｅｓｔ，１９９９，１０３：１２５３−１２６０。線維芽細胞でのギャップ結合タンパク質の欠如と結合したこのコラーゲン基質の形成は、心筋細胞からの電気機械的な隔離を生ずる。一つのさらに具体的な例では、過去にＭＩに罹患した患者の心筋の線維芽細胞の移行領域には電気的伝導の欠如が観察される。
【０１４０】
従って、ポリマー足場が細胞治療と有利に組み合わされる幾つかの応用では、線維芽細胞は、異常な伝導経路の不整脈原性巣として現われる心筋内領域での電気的絶縁及び／又は電気的伝導の低減を生ずるのに用いる（及び増殖させる）ことのできる細胞である。
【０１４１】
線維芽細胞は体内の多くの組織（肺、心臓、皮膚）からバイオプシーに供され、単離され、培養で増殖されて、肺静脈、心房及び心室、並びに心耳を含めた心血管系において、伝導を低減させ、不整脈経路を孤立させ、不整脈原性巣を孤立させる必要が存在する心臓の領域に（注入、グラフト送達、ポリマー担体又はポリマー骨格とのグラフト形成等を介して）導入される。
【０１４２】
医学的治療に関わるものとしての筋芽細胞及び／又は線維芽細胞による細胞治療に関連した幾つかの観点のさらに詳細な例が以下の刊行された参考文献に様々に開示されている。ＳＵＺＵＫＩ，Ｋｅｎ ｅｔ ａｌ．，“Ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｎｅｘｉｎ ４３ ｉｎ ｓｋｅｌｅｔａｌ ｍｙｏｂｌａｓｔｓ：Ｒｅｌｅｖａｎｃｅ ｔｏ ｃｅｌｌ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｈｅａｒｔ，”Ｊ．Ｔｈｏｒａｃ Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ Ｓｕｒｇ ２００１；１２２：７５９−６６、ＭＵＲＲＹ，Ｃｈａｒｌｅｓ Ｅ．ｅｔ ａｌ．，“Ｍｕｓｃｌｅ Ｃｅｌｌ Ｇｒａｆｔｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｅａｒｔ Ｆａｉｌｕｒｅ，”Ｊ Ｃａｒｄｉａｃ Ｆａｉｌｕｒｅ ２００２；８：６ Ｓ５３２−５４１、ＬＯＮＧ，Ｃａｒｌｉｎ Ｓ．ｅｔ ａｌ．，“Ｔｈｅ Ｃａｒｄｉａｃ Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ，Ａｎｏｔｈｅｒ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｔａｒｇｅｔ ｆｏｒ Ｍｅｎｄｉｎｇ ｔｈｅ Ｂｒｏｋｅｎ Ｈｅａｒｔ？”Ｊ Ｍｏｌ Ｃｅｌｌ Ｃａｒｄｉｏｌ ３４，１２７３−１２７８（２００２）。これらの参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０１４３】
様々な実施形態に従って損傷を受けた心筋を治療する細胞治療は、土台となる心組織構造自体、さらに明確に述べると心空間に関わる構造を変化させることにより心臓壁支持を強化する手段を提供する本発明のさらに広い観点の一態様（極めて有利なものであるが）であると考えられる。この観点は、所期の治療を提供する際に、特に外部「ソック（ｓｏｃｋ）」又は他の拘束型埋込みを用いるような足場埋込みを形成するためのその他の従来の手法の他の副作用及び短所の多くを招かずに大きな利点を提供する。
【０１４４】
例えば、他の何らかの従来の拘束型モダリティから予測され得る組織糜爛（びらん）及び他の実質的な瘢痕性応答が実質的に回避される。このことは、例えば外部に位置する冠状血管の閉塞を防ぐ場合に特に利点を有する。
【０１４５】
加えて、細胞治療は一般的には、極めて局所化された態様で行なわれるが、多くの足場手法は損傷を大幅に超えた心臓の部分全体を支持するという要件を課される。
【０１４６】
従って、本発明は、ＬＶ壁自体の拡張特性に直接的な影響を及ぼす治療用機械的足場を設け、壁が拡張するのを外部から拘束することなくＬＶ壁機能不全を治療することに関する広い観点を思量する。このようなものとして、細胞剤治療又はポリマー剤治療以外の適当な態様が本発明のこの観点に従って思量される。
【０１４７】
一般的には、「ポリマー」とは本書では、多数の単位又は「マー（ｍｅｒ）」の鎖として定義される。例えばフィブリン糊は、重合したフィブリン単量体を含んでおり、さらに本書では、その構成成分が生物性であるためフィブリン糊を生体高分子の一例と考える。
【０１４８】
フィブリン糊は既にＦＤＡから認可を受けた生体物質であって、外科用の接着剤及び封止剤として常用されている。この生体高分子は、トロンビンのフィブリノゲンへの付加によって形成される。キット内のトロンビンはフィブリノゲンを酵素反応で開裂させる開始剤又は触媒であって、分子の電荷及び立体配座を変化させて、フィブリン単量体を形成する。次いで、フィブリン単量体は凝集を経て生体高分子フィブリンを形成する。トロンビン及びフィブリノゲンの二成分の結合の後に、溶液は数秒間液体に留まった後に重合する。従って、フィブリン糊剤は、前駆体物質の混合直後の混合物であれ「その場」（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で混合するために別個に各物質を送達することによるものであれ、注入カテーテル又は他の注入器を介して心筋に送達されるように構成され、このため侵襲的な処置を最小限しか必要としない。また、フィブリン糊剤は生体適合性で無毒性であり、炎症、異物反応、組織壊死又は広範な線維増多を招くことがない。
【０１４９】
天然フィブリンは、傷の治癒に深く関わっており、血管新生の身体の天然基質としての役割を果たす。内皮細胞がフィブリン内のＲＧＤモチーフに結合したα_vβ₃インテグリンを介してフィブリン塊を経て移動する。内皮細胞の移動位置でのプラスミンの生成によってフィブリン基質が分解する。このフィブリン密度の低下によって毛管形成が可能になる。細胞は、相対的に稠密でないフィブリンを経て移動しながら、血管内皮カドヘリンを介してフィブリンのβ鎖上の残基と相互作用して、毛管形態発生を促進する。内皮細胞移動及び毛管形成の基質を提供することに加え、フィブリンはまた、様々な成長因子及びフィブリン溶解酵素のための徐放性貯蔵器としての役割も果たす。フィブリンの分解生成物であるフィブリンフラグメントＥもまた特性決定されており、血管新生を誘発し、人体の微小血管内皮細胞の増殖、移動及び分化を刺激して、平滑筋細胞の移動及び増殖を刺激することが観察されている。フィブリン糊はまた、様々な成長因子を上方制御する又は放出すると考えられ、他の細胞を梗塞に動員したりＬＶ拡張の過程を阻害したりすることができる。フィブリン糊は、線維芽細胞移動を誘発することが観察されており、梗塞での線維芽細胞の動員及び増殖を生ずることができ、結果として梗塞壁がより厚くなる。また、フィブリン糊の注入によって骨髄から幹細胞の動員を生ずることが可能になり、新たな血管成長を支援することができる。
【０１５０】
本発明の様々な観点に従って有用であり得るフィブリン糊のさらに詳細な例は次の参考文献に開示されている。Ｓｉｅｒｒａ，ＤＨ，“Ｆｉｂｒｉｎ ｓｅａｌａｎｔ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍｓ：ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．”Ｊ Ｂｉｏｍａｔｅｒ Ａｐｐｌ．１９９３；７：３０９−５２。この参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０１５１】
本発明のさらに他の実施形態によれば、例えば細胞のような生体物質を非生体物質と組み合わせた調剤品が心組織構造に送達されてここで足場を設ける。さらに他の詳細な一実施形態では、ポリマー物質は、足場を形成したい位置まで送達される細胞の保持力を高めるように構成される。もう一つの観点では、ポリマー物質は、領域内の物質の重合鎖を介して内壁支持を提供すること等により、足場を設けることにさらに寄与するように構成されている。
【０１５２】
細胞治療とのかかる組み合わせで重要な利点を与える物質の一つの特定例がフィブリン糊である。さらに明確に述べると、フィブリン糊は、後述の実施例の一つを参照してさらに詳細に議論を展開するように、心臓の梗塞領域のような損傷を受けた心構造を治療するために心組織に注入される筋芽細胞のような細胞の保持力を高めることが観察されている。
【０１５３】
心臓不整脈を治療するために細胞送達と組み合わせてフィブリン糊を利用する重要な利点はさておき、かかる組み合わせで有利な効果を有する他の適当な物質も想到され、例えば、損傷を受けた壁構造の機能及び／又は支持を実質的に強化するために細胞間ギャップ結合まで十分に介入するか又は他の場合には心組織構造の細胞外基質に影響を与える他のポリマー、分子足場又は物質等がある。また、コラーゲン又はその前駆体、類似体若しくは誘導体がさらに、フィブリン糊に加えて又はフィブリン糊の代替としてこの目的に有用であると考えられる。
【０１５４】
本発明による注入型足場物質の実施形態は、主に若しくは唯一の注入型足場物質を含んでいてもよいし、又は複数の物質の組み合わせを含んでいてもよい。例えば、細胞を含む注入型足場物質の実施形態は、特に送達カテーテルの送達管腔等を介して注入されるように構成された細胞媒体として全体的な調剤品内で細胞を提供する流体又は他の基質のようなその他の物質を含んでいてよい。有用であると観察された一つの特定例では、注入型足場物質は、骨格筋芽細胞又は他の適当な置換細胞をフィブリン糊剤のような生体高分子剤と組み合わせて含んでいてよく、フィブリン糊剤自体が、心臓内の所望の位置に細胞と共に送達されると足場を設けるのを助けるフィブリン糊を形成するように混合される２種の前駆体物質として提供されてもよい。
【０１５５】
本書に記載しているような特定の必要性に合わせた特化されたツール及び手法から得られるような実質的な利点はさておき、注入された心臓内の壁の足場を形成するような特定の態様、又は他の場合には心筋症や虚血状態を治療する若しくは予防するために細胞治療を行なうような特定の態様が、本発明の様々な広い観点を限定すると考えるべきではない。
【０１５６】
例えば、フィブリン糊が、注入壁足場としてのフィブリンの具体的な治療結果を各々提供する又は強化する幾つかの異なる態様の有利な生物活性を発現することが認められよう。従って、フィブリン剤自体が、独立な価値を有するより広い観点のような生物活性特徴の例示的態様となる（各特徴の様々な組み合わせによる付加的な価値を問わず）。一観点では、フィブリンはＲＤＧ結合部位を含んでおり、これらの結合部位は、フィブリンと共に送達され又は区域に動員される細胞を含め、細胞の区域に対する親和性を高めることが観察されている。加えてフィブリンは、血管新生を誘発することが観察されているフラグメント「Ｅ」を含んでいる。これらの各々が、細胞治療の足場としてのフィブリン糊の独立した利点を表わし、これらの組み合わせが特にさらに有利である。例えば、ＲＤＧ結合部位によって提供される細胞親和性は、足場内部で注入領域に細胞基質が形成することを可能にし、フラグメントＥからの血管新生は、誘発される血液供給を介して細胞基質の長寿命及び生存力を可能にする。このことは、例えば虚血心筋に足場を注入する応用、又はＣＨＦ治療のように心筋症を治療する応用で特に有利であり、治療を施さなければ区域内で長期の細胞生存力を伴わずに進行したであろうような負の再構築を防ぎながら心室壁を強化する。
【０１５７】
従って、フィブリン糊はこれらの利点を提供する特徴の実例であると考えられ、類似の活性を求めてさらに他の実施形態に他の改変を施して他の注入型化合物を提供してもよい。例えば、上述のような組織に物質を注入して得られる注入された足場にＲＤＧ結合部位を発現させることは、例示される本発明の広い観点であるが、フィブリン糊の特定の有利な実施形態に限定されている訳ではない。もう一つの例では、血管新生を誘発する態様でポリマー剤を心組織に注入することは、フィブリン糊によって例示されるもう一つの広い観点であるが、全ての例でこの特定の有利な実施形態に必ずしも限定されている訳ではない。具体的には、詳細な実施形態の改変としては、特異的にフィブリン分子を介して以外でフラグメントＥを提供する他の分子形態も含まれ得る。さらに、ＲＤＧ結合活性（又は他の細胞親和性因子）とフラグメントＥ（又は他の血管新生因子）との組み合わせを、特異的にフィブリンを介して以外の態様で本発明のかかる様々な広い観点から逸脱せずに達成することができる。
【０１５８】
本発明の幾つかの広い観点からフィブリン糊の制限を除去することを意図した以上の記載はさておき、それでも尚、フィブリン糊はそれ自体の観点で、注入型足場剤として上述した各特徴及び各利点の組み合わせを個々に提供すること等により、大きな価値及び利点を提供することが認められよう。
【０１５９】
他のポリマー又は分子足場若しくは物質は、それら自体が注入型であってもよいし前駆体薬剤の形態であってもよく、これらの物質について以下に簡単に説明する。ポリエチレンオキシド（「ＰＥＯ」）、ＰＥＯ−ポリ−Ｌ−乳酸（「ＰＬＬＡ−ＰＥＯブロック共重合体」）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド−コ−アクリル酸）（「ポリ（ＮＩＰＡＡｍ−ｃｏ−Ａａｃ）」）、各種プルロニック、及びポリ−（Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）（「ＰＶＰ」）のような幾種類かの合成ポリマーは、移植された細胞のための人工的な細胞外基質を提供するように構成され得る。アルギネート、コラーゲン、及び言うまでもなくフィブリン糊のような様々な生物学的ポリマーは、幾つかの環境で注入型足場としての利用態様で製造することができる。これらのポリマーの各々の利点としては、相対的に侵襲的な埋め込みを必要とせずに所望の位置に注入し得ること等がある。
【０１６０】
一つのさらに特定的な例では、ＰＥＯは生体適合性であると一般に考えられ、タンパク質及び殆どの生体高分子と反応しないことが知られている。この物質は注入可能ではあるが、２２ゲージのようなより太い針がこの物質に一般的に用いられる。もう一つの例によれば、ＰＥＯ−ＰＬＬＡ−ＰＥＯブロック共重合体もまた生体適合性で生分解性であると一般に考えられている。しかしながら、この化合物による組成は典型的には、約４５℃でゲル溶液転移を経るため、典型的には、体温よりも高い温度で注入されるべきである。それぞれの治療システムはかかる状況では一般的には加熱器アセンブリも含む。ポリ（ＮＩＰＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡＣ）ゲルもゲル溶液転移を生ずるが、これらのゲルは一般的には、室温では液体のままであり、体温では固化する。機械的に安定なゲルを形成するために、太いゲージの針の方が特に有用であり得る。各種プルロニックも一般に生体適合性であることが知られているが、生分解性であると典型的には考えられていない。プルロニックは４℃未満の温度では液体のままであるため、カテーテル送達もまた、能動的冷却及び／又は断熱をカテーテルに沿ってさらに含めて、送達されるまでかかる温度で物質を供給してこの温度に保つことができる。ＰＶＰは、３０ゲージのような比較的細いゲージの針で注入され得る物質である。また、一般的には、非抗原性であり無毒性であるが、生分解性であると一般には考えられていない。アルギネートゲルは典型的には、カルシウムイオンによって共に結合されているが、経時的に解離してゲルを機械的に不安定にする。また、これらのゲルは、非生分解性であると一般に考えられ、幾つかの状況では免疫原性であることが観察されている。コラーゲンゲルは生体適合性で且つ生分解性であると一般に考えられているが、典型的には機械的に安定ではない。
【０１６１】
細胞培養及び移植のための足場として海綿体を形成するのに用いられる幾つかの追加物質も開示されている。特定的な一系列の開示では、多糖海綿体がかかる態様で応用されることが意図されている。しかしながら、これらの開示は、針注入手法又は経カテーテル手法を介した送達に好適な注入型足場剤を提供するようなこれらの構造の適当な改変を示唆していない。それでも尚、可能な場合には、本書では注入式送達のためにかかる改変を行なうことを以下でさらに他の観点として思量する。
【０１６２】
上述した物質の様々な観点のさらに詳細な例は次の参考文献の１又は複数に掲げられているＭＥＲＲＩＬＬ ＥＷ．“Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）ｓｔａｒ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｙ，”Ｊ Ｂｉｏｍａｔｅｒ Ｓｃｉ Ｐｏｌｙｍ Ｅｄ，１９９３；５：１−１１、ＰＥＰＰＡＳ ＮＡ，Ｌａｎｇｅｒ Ｒ．“Ｎｅｗ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｉｎ ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，”Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９４；２６３：１７１５−２０、ＳＩＭＳ ＣＤ，Ｂｕｔｌｅｒ ＰＥ，Ｃａｓａｎｏｖａ Ｒ，Ｌｅｅ ＢＴ，Ｒａｎｄｏｌｐｈ ＭＡ，Ｌｅｅ ＷＰ，Ｖａｃａｎｔｉ ＣＡ，Ｙａｒｅｍｃｈｕｋ ＭＪ，“Ｉｎｊｅｃｔａｂｌｅ ｃａｒｔｉｌａｇｅ ｕｓｉｎｇ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，”Ｐｌａｓｔ Ｒｅｃｏｎｓｔｒ Ｓｕｒｇ．１９９６；９８：８４３−５０、ＪＥＯＮＧ Ｂ，ＢａｅＹＨ，Ｌｅｅ ＤＳ，Ｋｉｍ ＳＷ，“Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｓ ｉｎｊｅｃｔａｂｌｅ ｄｒｕｇ−ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍｓ，”Ｎａｔｕｒｅ，１９９７；３８８：８６０−２、ＳＴＩＬＥ ＲＡ，Ｂｕｒｇｈａｒｄｔ ＷＲ，Ｈｅａｌｙ ＫＥ，“Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｊｅｃｔａｂｌｅ Ｐｏｌｙ（Ｎ−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）−Ｂａｓｅｄ Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ Ｔｈａｔ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｔｉｓｓｕｅ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｖｉｔｒｏ，”Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９９９；３２：７３７０−７３７９、ＡＲＰＥＹ ＣＪ，Ｃｈａｎｇ ＬＫ，Ｗｈｉｔａｋｅｒ ＤＣ，“Ｉｎｊｅｃｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｉｓｓｕｅ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｌｙ−（Ｎ−ｖｉｎｙｌ−２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）ｉｎ ｔｈｅ ｓｋｉｎ ｏｆ ｒａｔｓ：ａ ｐｉｌｏｔ ｓｔｕｄｙ，”Ｄｅｒｍａｔｏｌ Ｓｕｒｇ，２０００；２６：４４１−５；ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ４４５−６、ＳＭＩＤＳＲＯＤ Ｏ，Ｓｋｊａｋ−Ｂｒａｅｋ Ｇ．“Ａｌｇｉｎａｔｅ ａｓ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｘ ｆｏｒ ｃｅｌｌｓ，”Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，１９９０；８：７１−８、Ｐａｉｇｅ ＫＴ，Ｃｉｍａ ＬＧ，Ｙａｒｅｍｃｈｕｋ ＭＪ，Ｖａｃａｎｔｉ ＪＰ，Ｖａｃａｎｔｉ ＣＡ．“Ｉｎｊｅｃｔａｂｌｅ ｃａｒｔｉｌａｇｅ，”Ｐｌａｓｔ Ｒｅｃｏｎｓｔｒ Ｓｕｒｇ，１９９５；９６：１３９０−８；ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ １３９９−４００。これらの参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０１６３】
本書に記載する物質の様々なものが、単独で、又は組み合わせて、又は例えばフィブリン糊に加えて若しくはこれに代えて等の他の物質との配合物としてのいずれかで本実施形態の様々なものに従って有用であると考えられる。これらの化合物はまた、化合物の幾つかのより広い分類を示しており、これらの分類は、当業者には明らかなようにさらに他の代替物に寄与することができる。さらに、列挙されている化合物を組織に送達させるために、「その場」で所期の化合物を形成するような前駆体物質を組織に送達してもよい。例えば、アルギネートは例示的な形態の重合型多糖であって、注入に適するように製造することができ、本書に記載する利点の様々なものを提供することができる。一つの特定的な例では、例えば多糖及びカルシウムの濃度を変化させることにより、アルギネートをポリマーとして注入可能にすることができる。このようにして、かかる調剤品、又は他の注入型調剤品を、本書に記載する様々な観点に従って、当業者には明らかなようにやはりフィブリン糊又は他の化合物の代替として又はこれらを組み合わせて心組織構造に注入することができる。
【０１６４】
さらに、ポリマーは心組織構造に足場を設けて細胞治療を支持する特に有利な手段であるが、ポリマー以外の形式の物質を本発明の様々な観点に従って用いてもよく、従ってさらに思量される実施形態に相当する。例えば、インテグリンは細胞結合を強化することが観察されているタンパク質の一例であり、従って心組織構造に注入してそこで細胞組織形成及び／又は保持力に対する実質的な利点を提供する。さらに詳細に説明するために、さらに具体的な実施形態はまた、インテグリンを細胞送達と組み合わせて含んでいてもよく、且つ／又は本発明の１若しくは複数の観点に従って有用であると本書で記載されている非生体化合物のその他のものと組み合わせて含んでいてもよい。
【０１６５】
例示的なポリマー及び他の潜在的に注入可能な足場剤の上述の一覧と比較して、それでも尚、フィブリン糊は、生体適合性、無毒性及び生分解性であると一般に考えられているため有用で比較的独特の利点の組み合わせを提供することが認められる。また、フィブリン糊は、室温又は体温で３０ゲージの針で注入することができる。さらに、フィブリン糊は、複数の生物活性の組み合わせを提供し、その他多くの薬剤では提供に適さないような注入型足場として組み合わせ型治療を可能にする。
【０１６６】
しかしながら、フィブリン糊又は関連の薬剤が本書で記載されている場合に、コラーゲン、又はその前駆体、類似体若しくは誘導体のような他の物質もかかる状況で、特に注入された足場の形成に関連して、単独で又は細胞と組み合わせて用いてよいことがさらに思量されることが依然認められよう。
【０１６７】
さらに、本書に記載する１又は複数の実施形態に関連して例えばコラーゲン又はフィブリンのような化合物が本書で指定される場合には、これらの前駆体、類似体又は誘導体がさらに想到される。例えば、代謝され又は他の場合には体内で変化させられてかかる化合物を形成する物質構造が想到される。或いは、反応してかかる化合物を形成する組み合わせ物質も想到される。やはり想到される付加的な物質としては、上述の指定化合物の分子構造をあまり変化させない分子構造を有するもの、又は他の場合には本書で思量されている所期の利用に関して実質的に似た生物活性を有するもの（例えばかかる生物活性作用に関して非官能性の基を除去し若しくは変化させたもの）等がある。かかる化合物群、及びそのかかる前駆体、類似体又は誘導体を本書では「化合物薬剤」と呼ぶ。同様に、例えば「ポリマー剤」又は「フィブリン糊剤」のような他形態の「薬剤」に対する本書での参照は、実際の最終生成物、例えばそれぞれポリマー若しくはフィブリン糊、又は結果として得られる物質を形成するように一緒に協働的な態様で送達される１又は複数のそれぞれの前駆体物質をさらに含み得る。
【０１６８】
以上に掲げた実施形態の記載に加えて、本発明のさらに他の観点、態様、実施形態、並びに物質、システム及び方法の変形が、以下にまとめた幾つかの例示的な科学的研究を参照してさらに詳細に記載される。これらの記載は、当業者には明らかなように本開示の全体性の文脈で解釈され、特に明記されていない限り限定を意図するものではなく、また所載の特定の観点に限定されない。
【実施例１】
【０１６９】
この実施例は、フィブリン糊、注入型生体高分子の体内支持及び足場としての効果を検証して心筋梗塞（「ＭＩ」）後の心機能に対する改善及び梗塞壁厚みに対する影響を確認するために行なった例示的な研究を記載する。
【０１７０】
（１．方法）
（ａ．ラット心筋梗塞モデル）
この研究では虚血再灌流モデルを用いた。このモデルは、以下の刊行物に過去に開示されているものに様々な観点で類似している。この参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用するＳｉｅｖｅｒｓ ＲＥ，Ｓｃｈｍｉｅｄｌ Ｕ，Ｗｏｌｆｅ ＣＬ，ｅｔ ａｌ．，“Ａ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｃｕｔｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｓｃｈｅｍｉａ ａｎｄ ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｔ，”Ｍａｇｎ Ｒｅｓｏｎ Ｍｅｄ．１９８９；１０：１７２−８１。
【０１７１】
雌のＳｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙラット（２２５ｇ〜２５０ｇ）にケタミン（９０ｍｇ／ｋｇ）及びキシラジン（１０ｍｇ／ｋｇ）で麻酔をかけた。無菌法で、ラットを仰臥位に配置して胸部を清浄化して剃毛した。胸骨正中切開を行なうことにより開胸した。左房底面及び室間溝を標認点として視野内に保ち、心室空間内に入らないように注意しながら、左冠状動脈の左前下行部（ＬＡＤ）の知覚される水準よりも僅かに深い深さで１針の７−０Ｔｉｃｒｏｎの縫合を心筋を通して配置した。ＬＡＤを塞ぐように縫合を１７分間にわたって締めた後に除去して、再還流を可能にした。次いで、胸部を閉じ、１週間にわたってラットを回復させた。
【０１７２】
（ｂ．骨格筋芽細胞の単離及び培養）
Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙ新生児期ラット（２日齢〜５日齢）の後肢筋からの筋芽細胞を単離して、以下に記載する手順に従って、また以下の背景刊行物をさらに参照して精製した。尚、この参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。Ｒａｎｄｏ ＴＡ，Ｂｌａｕ ＨＭ，“Ｐｒｉｍａｒｙ ｍｏｕｓｅ ｍｙｏｂｌａｓｔ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｃｅｌｌ−ｍｅｄｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｔｈｅｒａｐｙ．”Ｊ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．１９９４ ；１２５：１２７５−８７。
【０１７３】
簡単に述べると、リン酸緩衝塩水（ＰＢＳ）−ペニシリン／ストレプトマイシン（ＰＣＮ／Ｓｔｒｅｐ）の下で後肢筋を採取して、機械的にすりつぶした。組織を３７℃で４５分間にわたってＤｕｌｂｅｃｃｏのＰＢＳ（Ｓｉｇｍａ）内でディスパーゼ及びコラゲナーゼ（Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ）で酵素作用で解離させた。次いで、得られた懸濁液を８０μｍの濾紙に通して細胞を遠心分離によって集めた。線維芽細胞から筋芽細胞を単離するために細胞を１０分間にわたって予備培養（ｐｒｅｐｌａｔｅ）した。筋芽細胞懸濁液をコラーゲン被覆した１００ｍｍポリスチレン組織培養皿（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃ）に移して、９５％空気と５％ＣＯ₂との加湿雰囲気内で３７℃として成長媒体（ＨａｍのＦ１０Ｃ媒体８０％、胎児ウシ血清２０％、ＰＣＮ／Ｓｔｒｅｐ１％、組換えヒト塩基性線維芽細胞成長因子２．５ｎｇ／ｍＬ）内で増殖させた。培養物を細胞密度（ｃｏｎｆｌｕｅｎｃｙ）７０％〜７５％に到達させて、３日〜４日毎に継代した（１：４分割）。筋芽細胞物質製造の幾つかの観点のさらに詳細な知見は上述のＲａｎｄｏ ＴＡ，Ｂｌａｕ ＨＭ，“Ｐｒｉｍａｒｙ ｍｏｕｓｅ ｍｙｏｂｌａｓｔ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｃｅｌｌ−ｍｅｄｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｔｈｅｒａｐｙ．”Ｊ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．１９９４ ；１２５：１２７５−８７に開示されている。
【０１７４】
（ｃ．フィブリン糊）
本研究で用いたフィブリン糊は、市販のＴｉｓｓｅｅｌ ＶＨフィブリン封止剤（Ｂａｘｔｅｒより販売）であった。この封止剤は二成分系であって、固化して固体ゲル基質になる前に数秒間にわたって液体に留まる。第一の成分は、濃縮フィブリノゲンと、フィブリン溶解阻害剤のアプロチニンとから成る。第二の成分はトロンビンとＣａＣｌ₂との混合物である。この成分は、供給されたＤｕｐｌｏｊｅｃｔアプリケータを介して送達され、アプリケータは、図１の例示的な実施形態に示すように、二つの成分を別個のシリンジに保って混合及び送達を同時に行なう。フィブリノゲン対トロンビンの成分比は本研究では１：１とした。
【０１７５】
（ｄ．注入）
ＭＩから約１週間の後に、ＰＢＳ５０μＬ（マイクロリットル）内の０．５％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）（対照群）、５０μＬフィブリン糊、０．５％ＢＳＡ５０μＬ内の５×１０⁶筋芽細胞、又はフィブリン糊５０μＬ内の５×１０⁶筋芽細胞のいずれかを虚血ＬＶに注入した。殺菌法の下で、ラットに麻酔をかけて剣状突起から下部肋骨に沿って左腋窩の高さまで開腹した。左室心尖部を横隔膜下切開を介して露出させたが、胸壁及び胸骨はそのままにした。ラットを無作為抽出して対照群又は治療群のいずれかに分け、３０ゲージの針を介して虚血ＬＶに注入を行なった。細胞群では、５×１０⁶筋芽細胞を０．５％ＢＳＡ５０μＬに懸濁して心筋に注入した。フィブリン内細胞群では、５×１０⁶筋芽細胞をフィブリン糊のトロンビン成分２５μＬに懸濁した。トロンビン−細胞混合物はフィブリノゲン成分２５μＬと同時に心筋に注入された（図１）。トロンビン２５μＬ及びフィブリノゲン２５μＬはフィブリン群の虚血心筋に同時に注入された。胸部空洞部の吸引の後に横隔膜を縫合して閉じ、続いて腹部を閉じた。
【０１７６】
（ｅ．心エコー法）
ＭＩの約１週間後に全動物に対して覚醒状態で経胸腔心エコー法を行ない（ベースライン心エコー図）、続いて１日〜２日後に制御注入又は治療注入を行なった。次いで、約４週間後にフォローアップの心エコー図を撮影した。
【０１７７】
本実施例の研究に従って用いた心エコー法の方法は、次の参照文献に開示されているものと略類似している。Ｙｏｕｎ ＨＪ，Ｒｏｋｏｓｈ Ｇ，Ｌｅｓｔｅｒ ＳＪ，ｅｔ ａｌ．，“Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ ｗｉｔｈ ａ １５−ＭＨｚ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｉｓ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｆｏｒ ｉｎ ｖｉｖｏ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｍａｓｓ ｉｎ ｍｉｃｅ，”Ｊ Ａｍ Ｓｏｃ Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒ．１９９９；１２：７０−５、及びＮａｋａｍｕｒａ Ａ，Ｒｏｋｏｓｈ ＤＧ，Ｐａｃｃａｎａｒｏ Ｍ，ｅｔ ａｌ．，“ＬＶ ｓｙｓｔｏｌｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｗｉｔｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ａｏｒｔｉｃ ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｃｅ，”Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｈｅａｒｔ Ｃｉｒｃ Ｐｈｙｓｉｏｌ．２００１；２８１：Ｈ１１０４−１２。他の報告でも、心筋梗塞を有するラットでの経胸腔心エコー法の精度及び再現性が実証されている。心筋梗塞を有するラットでの経胸腔心エコー法の他の例を、さらに十分な理解の目的で次の参考文献に掲げる。Ｓｃｏｒｓｉｎ Ｍ，Ｈａｇｅｇｅ ＡＡ，Ｍａｒｏｔｔｅ Ｆ，ｅｔ ａｌ．，“Ｄｏｅｓ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｅｓ ｉｍｐｒｏｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｆａｒｃｔｅｄ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ？”Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，１９９７；９６：１１−１８８−９３、及びＬｉｔｗｉｎ ＳＥ，Ｋａｔｚ ＳＥ，Ｍｏｒｇａｎ ＪＰ，ｅｔ ａｌ．，“Ｓｅｒｉａｌ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｌａｒｇｅ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｔ，”Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，１９９４；８９：３４５−５４。この段落で引用した参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０１７８】
簡単に述べると、動物を剃毛してプラスチックのＤｅｃａｐｉＣｏｎｅ固定器（Ｂｒａｉｎｔｒｅｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．）に覚醒状態で配置した。音響カップリング用のゲル層を胸部に塗布した。次いで、動物を仰臥位又は僅かに側臥位に配置した。１５ＭＨｚのリニアアレイ型トランスデューサシステム（米国カリフォルニア州Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ、Ａｃｕｓｏｎ Ｓｅｑｕｏｉａのｃ２５６）を用いて心エコー法を行なった。徐脈を招く可能性があるので胸部に過大な圧力を加えないように注意した。胸骨傍長軸図及び短軸図の両方の二次元画像を得た（乳頭筋の高さで）。関心領域を心臓の大きさに調節した分解能増強撮像機能（ＲＥＳ）を可能な限り起動した。ゲインは最高画質の撮像に設定し、圧縮は７０ｄＢに設定した。画像をディジタル式で取得して光磁気ディスク（ＳＯＮＹ、ＥＤＭ−２３０Ｃ）に記憶した。
【０１７９】
この特定的実験モデルによる撮像のために二つの規準を用いた。第一に、短軸図には心臓内境界及び心臓外境界の少なくとも８０％を示すような規準を与えた。第二に、長軸図には僧帽弁の平面を示すような規準を与えた。すると環及び頂点を視覚化することができる。適当な二次元画像が得られた後に、Ｍモードカーソルを心室前中隔壁（梗塞の部位）及び後壁に垂直に乳頭筋の高さに配置した。壁厚み及び左室内寸を米国心エコー法学会の前端法に従って測定した。心収縮期機能の尺度として左室径短縮率（ＦＳ）を次式で計算した。ＦＳ（％）＝［（ＬＶＩＤｄ−ＬＶＩＤｓ）／ＬＶＩＤｄ］×１００％、式中、ＬＶＩＤは左室内寸、ｄは心拡張期及びｓは心収縮期である。治療群を知らされていない心エコー法検査者が画像を取得してデータ解析を行なった。この手法の精度及び再現性は上で参照により援用した参考文献に報告されている。Ｙｏｕｎ ＨＪ，Ｒｏｋｏｓｈ Ｇ，Ｌｅｓｔｅｒ ＳＪ，ｅｔ ａｌ．，“Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ ｗｉｔｈ ａ １５−ＭＨｚ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｉｓ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｆｏｒ ｉｎ ｖｉｖｏ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｌｅｆｔ ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ ｍａｓｓ ｉｎ ｍｉｃｅ，”Ｊ Ａｍ Ｓｏｃ Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒ．１９９９；１２：７０−５、及びＮａｋａｍｕｒａ Ａ，Ｒｏｋｏｓｈ ＤＧ，Ｐａｃｃａｎａｒｏ Ｍ，ｅｔ ａｌ．，“ＬＶ ｓｙｓｔｏｌｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｗｉｔｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ａｏｒｔｉｃ ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｃｅ，”Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｈｅａｒｔ Ｃｉｒｃ Ｐｈｙｓｉｏｌ．２００１；２８１：Ｈ１１０４−１２。
【０１８０】
（ｆ．組織学及び免疫組織化学的検討）
注入手術から約４週間後に、ペントバルビタールの過剰投与（２００ｍｇ／ｋｇ）によってラットを安楽死させた。心臓を速やかに摘出してＴｉｓｓｕｅ Ｔｅｋ Ｏ．Ｃ．Ｔ．凍結媒体内で新鮮凍結した。次いで、５ミクロンスライスに切断してヘマトキシリン及びエオジン（Ｈ＆Ｅ）で染色した。細胞群及びフィブリン糊内細胞群からの心臓の部分集合を、移植された細胞を標識するためにミオシン重鎖（ＭＨＣ）の骨格速筋型アイソフォームに対するものであるＭＹ−３２クローン（Ｓｉｇｍａ）で染色した。Ｃｙ−３共役型抗マウス二次抗体（Ｓｉｇｍａ）を用いて、標識した細胞を目視可能にした。また、フィブリン糊の２５０μＬ標本１個を新鮮凍結して、５ミクロンスライスに切断し、Ｈ＆Ｅで染色した。
【０１８１】
（ｇ．統計学的解析）
データは平均±標準偏差として表わす。本発明者の研究室は、ラットの心筋梗塞モデルについては膨大な経験を有しており、梗塞が高度のばらつきを有することを見出しているため、治療効果を評価するために内部対照を具現化する。注入前後での左室径短縮率及び梗塞壁厚みの測定値間の差を、対応のある両側ｔ検定を用いて比較した。かかる差は、ボンフェローニ（Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ）調節を施した一方向ＡＮＯＶＡを用いて治療群間で比較された。注入後の測定も、ボンフェローニ調節を施した一方向ＡＮＯＶＡを用いて群間で比較された。有意差はＰ＜０．０５でありとした。
【０１８２】
（２．結果）
本研究では全部で４１匹のラットを用いた。６匹のラットは梗塞手術の最中又は直後に死に、１匹のラットは注入手術中に死んだ（フィブリン糊内細胞群）。注入手術後には、全ての群で１００％が生存した。３４匹のラットに対して最終的な心エコー法測定を行なった。対照群（ｎ＝７）には０．５％ＢＳＡを注入し、フィブリン群（ｎ＝６）にはフィブリン糊を注入し、細胞群（ｎ＝６）には５×１０⁶筋芽細胞を注入し、フィブリン内細胞群（ｎ＝５）にはフィブリン糊内５×１０⁶筋芽細胞を注入した。
【０１８３】
（ａ．心エコー法）
心エコー法測定値をＭＩ後（注入手術前）約１週目、並びにフィブリン糊、筋芽細胞、及びこれら二つの組み合わせのＬＶ機能及び梗塞壁厚みに対する影響を決定するために注入手術後約４週目に収集した。ＭＩ後進行の典型として、対照群はＬＶ機能の低下及び梗塞壁の菲薄化を呈した。４週間後に、ＦＳに有意の低下が生じ（Ｐ＝０．０００５）、また梗塞壁厚みに有意の減少が生じた（Ｐ＝０．０２）（表１、対照群）。これらの結果を以下の表１に全体的に掲げる。
【０１８４】
【表１】

【０１８５】
対照的に、フィブリン糊単独での注入、筋芽細胞単独での注入、及びフィブリン糊内筋芽細胞の注入は、ＦＳ及び梗塞壁厚みを保存した。フィブリン群、細胞群及びフィブリン内細胞群のＦＳは有意の減少はなくそれぞれＰ値が０．１８、０．８９及び０．１９（表１）であった。加えて、全ての治療群で梗塞壁厚みには有意の差はなかった（それぞれＰ＝０．４０、０．４４、０．４３）（表１）。ＦＳ及び梗塞壁厚みの注入前と注入後との差を治療群間で比較した。有意の差は認められなかった（それぞれＰ＝０．５２及びＰ＝０．５６）ため、単一の治療が他のものよりも実効的であるとは言えない。全ての群間での注入後４週目の梗塞壁厚みの比較は、フィブリン内細胞群の壁厚みが統計学的に対照（Ｐ＝０．００９）及びフィブリン群（Ｐ＝０．０４）よりも大きいことを証明している。しかしながら、前述のように梗塞間でのばらつきの程度は大きいため、内部対照を比較するデータを用いる方が意味がある。
【０１８６】
（ｂ．組織学及び免疫組織化学的検討）
図１９は、フィブリル及びフィブリン糊の有孔性質の両方を示す。この組織は、大径のフィブリル及び孔質（＞２ミクロン）を含んでおり、粗大ゲルと名付ける。Ｈ＆Ｅ染色した心臓切片の検査は、図２０に示すように全ての群での徹底した貫壁型ＭＩを明らかにした。梗塞領域では、本来の心筋細胞がフィブリル性コラーゲン性瘢痕組織で置き換えられた。注入後４週目に、フィブリン糊は完全に分解されて見えなくなった。骨格速筋ＭＨＣの免疫染色から、細胞群及びフィブリン内細胞群の両方で、移植された細胞が注入後４週間は生存しており梗塞瘢痕全体に分布していたことが証明された。図２１は、フィブリン糊内筋芽細胞を注入した心臓の梗塞壁の移植された筋芽細胞を示す。移植された筋芽細胞は平行な配向で並んでいる。
【０１８７】
（３．議論）
フィブリン糊は、本書で開示する研究の実施形態によれば極めて有利であるが、生体高分子であり、このため適当な置換形態、例えば他の生体高分子であり得る利用環境で類似の組成又は機能を有する他の物質の例である。
【０１８８】
フィブリンは生体の傷の治癒に深く関わっており、小板と結合すると血塊の元となる。心筋への注入後に、血塊の心臓への又は心臓からの送達を含め、悪影響のある反応は見られなかった。フィブリンは酵素及び食細胞経路によって吸収され、従って注入後４週目にはフィブリンの痕跡は残らないと予測された。
【０１８９】
本研究の結果は、ＭＩ後にＬＶ再構築を防いで心機能を高めるための支持及び／又は組織工学的足場としてフィブリン糊が有用であることを示す。フィブリン糊単独での注入及びフィブリン糊内骨格筋芽細胞の注入は、ラットのＭＩの後の梗塞壁厚み及び左室径短縮率のあらゆる減少を抑える。
【０１９０】
骨格筋芽細胞単独での注入は、梗塞を生じたＬＶの負の再構築及びＬＶ機能の低下を防ぐことが観察された。筋芽細胞がＬＶ機能を保存する正確な機構は分かっていないが、埋め込まれた変性されていない筋芽細胞は周囲の心筋細胞と共に十分に伝導性のあるギャップ結合を形成すると典型的に観察される訳ではないため、心収縮期時の能動的な力の発生によるものとは考え難い。筋芽細胞による負の左室再構築の減衰が心機能を保存すると考えられる。一観点では、剛性を高めることにより筋芽細胞が壁支持となり、もう一つの観点では壁厚みを増すと考えられ、両方の効果が負の再構築の防止と整合すると考えられる。本研究によるデータがこのことをさらに支持する。フィブリン糊単独での注入は、骨格筋芽細胞の注入と統計学的に異なる結果を生ぜず、従って、筋芽細胞の動作機構が、能動的な力の発生からではなく、壁厚みを保存して有害な心室再構築を防ぐことによるものであることを示唆している。
【０１９１】
もう一つの従来の研究が、ＬＶ拡張を防ぐための外部支持としての役割を果たすという所期目的でのポリマーメッシュの利用を開示している。本発明によるフィブリン糊は、心機能を保存するために内壁支持（すなわち壁内部において）としての役割を果たすと考えられる。ＭＩの初期段階では、基質メタロプロテアーゼが上方調節されて細胞外基質（ＥＣＭ）の分解を招く。このＥＣＭの分解から梗塞壁の脆弱化及び筋細胞のずれが生じ、ＬＶ動脈瘤を生ずる。加えて、コラーゲン瘢痕の引張り強さが梗塞壁を強化するまで、負の心室再構築が典型的には持続することが観察されている。
【０１９２】
本実施例によれば、梗塞の初期段階でのフィブリン糊投与が再構築を防ぐことが観察され、コラーゲン瘢痕が完全に発現する時間を有する前に梗塞領域の機械的強度を高めると考えられる。さらに、フィブリン糊は、共有結合、水素結合及び他の静電結合、並びに機械的な絡み合いを介してコラーゲン及び細胞表面受容体（主にインテグリン）を含めた様々な基質に接着する。従って、フィブリン糊は、隣接する正常な心筋に結合することにより、筋細胞のずれ及び引き続き生ずる動脈瘤を防ぐものとさらに考えられる。さらに、フィブリン糊の注入はまた、心機能を高めることが知られている血管新生成長因子のような幾つかの成長因子の上方調節又は放出を生ずるものと考えられる。
【０１９３】
内部支持を設けることに加え、本実施例のデータはまた、フィブリンが心筋の組織工学的足場として有用であることを証明する。フィブリン糊内筋芽細胞の注入は、梗塞壁菲薄化を防いで心機能を保存した。この群の壁厚みもまた、他の群での壁厚みよりも有意に厚かった。
【０１９４】
本書に掲げる各実施例による結果は、フィブリン糊が、実質的な治療結果を伴って心筋に生存可能な細胞を送達させる足場として、新規の及び有利な組み合わせ治療において有用であることを示す。従って、さらに他の実施形態では、受容側心臓にギャップ結合を生成する細胞形式が、胎児の心筋細胞、成人の骨髄幹細胞、又は線維芽細胞若しくは筋芽細胞、又はコネクシン４３のような十分なコネクシンを発現するように変性された他の細胞形式を含めて、収縮性を改善すると共に再構築を防ぐ目的で上述のようにフィブリン糊内で心筋に送達される。
【０１９５】
少なくとも一つの過去に開示された参考文献は、アルギネート足場内の胎児の心筋細胞を心筋の表面に送達させることによる組織工学アプローチを調査して、心機能の保存を報告している。これらの結果は、一般的には胎児の心筋細胞の移植によるものであって、足場はＬＶに比べて大きさが小さいため足場の外部支持によるものではないと考えられる。
【０１９６】
フィブリン糊を足場として用いる本発明の様々な実施形態による利点としては一観点では、フィブリン糊が注入型薬剤として供給されることがあり、このため人体に対して侵襲的な処置を最小限しか必要としない。加えて、細胞は、単に心外膜表面に送達されるのではなく梗塞を生じた組織に直接送達される。
【０１９７】
本実施例に従って与えられる結果は、本発明の幾つかの観点によるフィブリン糊の調剤品及び利用がＭＩに罹患した患者の有利な治療を提供することを証明する。従って、本発明は一観点では、注入型内部支持及び／又は組織工学的足場を提供して、有害な心室再構築及び心機能の低下を防ぐ。支持としては、この特定の応用向けの機械的特性を特別に付与するようにフィブリン糊を変性してもよく、かかる変性は本発明の範囲内で思量される。トロンビン又はフィブリノゲン濃度の上昇によって、引張り強さ及びヤング率が増大する。また、フィブリノゲン濃度が上昇すると、生体高分子の分解速度が遅くなる。組織工学的足場として、フィブリン糊はまた、タンパク質及びプラスミドを送達することが可能であり、以下で思量されるさらに他の実施形態はかかる機構を用いてタンパク質形態又はプラスミド形態のいずれかの成長因子及び細胞の両方を心筋へ送達する。
【実施例２】
【０１９８】
心筋での細胞移植手法は、虚血組織又は他の場合には損傷を受けた組織の内部での移植された細胞の保持力及び生存力によって制限される。本実施例は、生体高分子足場としてのフィブリン糊の利点を確認して移植細胞の生存力を高め梗塞の大きさを小さくするために行なわれた例示的な研究を記載する。
【０１９９】
（１．方法）
（ａ．ラット心筋梗塞モデル）
実施例１に記載したものと類似のモデル及び手法を用いた。
【０２００】
（ｂ．骨格筋芽細胞の単離及び培養）
実施例１に記載したものと類似の方法を用いた。培養は、線維芽細胞混入について慣行的に検査され、９５％を上回る筋芽細胞群のみが注入に許容可能とされた。全ての注入は同じ細胞プールから行なわれた。注入後２４時間で屠殺されるラットに注入する前に、筋芽細胞を４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール（ＤＡＰＩ）で標識した（３μＭ、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ）。
【０２０１】
（ｃ．フィブリン糊）
本研究で用いたフィブリン糊は、実施例１に記載したものと同様のものであった。
【０２０２】
（ｄ．注入手術）
この実施例２でも、実施例１に記載したものと同様の物質調剤品及び方法を用いた。各々の動物毎に５０μＬの容積での１回の注入を行なった。
【０２０３】
（ｅ．組織学的検討）
注入手術から２４時間又は５週間の後に、ペントバルビタールの過剰投与（２００ｍｇ／ｋｇ）によってラットを安楽死させた。本研究は、ラットにおける再構築過程が完了すると一般に考えられる点である梗塞から６週間後の時点で終結した。心臓を速やかに摘出して、Ｔｉｓｓｕｅ Ｔｅｋ Ｏ．Ｃ．Ｔ．凍結媒体（Ｓａｋｕｒａ）内で新鮮凍結した。次いで、５ミクロンスライスに切断してヘマトキシリン及びエオジン（Ｈ＆Ｅ）で染色した。各々の心臓から梗塞面積全体に均等に分布した５枚ずつのスライドを代表標本として採取して梗塞の大きさを測定した。簡単に述べると、梗塞及びＬＶをトレースして面積測定法を用いて大きさを決定した。梗塞の大きさを、梗塞瘢痕面積をＳＰＯＴ３．５．１ソフトウェア（Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）で測定した合計ＬＶ面積で除算したものとして決定して、ＬＶの百分率として記録した。２４時間ＢＳＡ内細胞群（ｎ＝５）及び２４時間フィブリン内細胞群（ｎ＝４）の両方からさらに５枚ずつのスライドを、ＤＡＰＩで標識した移植された細胞の存在について検査した。筋芽細胞によって覆われた面積をＳＰＯＴ３．５．１を用いてトレースして梗塞面積の百分率として表わした。全てのＨ＆Ｅ染色したスライドも、メンバーの心臓病理学者によって免疫反応の形跡について検査した。
【０２０４】
（ｆ．免疫組織化学的検討）
５週間ＢＳＡ群（ｎ＝６）、５週間フィブリン群（ｎ＝５）、５週間ＢＳＡ内筋芽細胞群（ｎ＝５）及び５週間フィブリン内筋芽細胞群内の各々の心臓からも、梗塞面積全体に均等に分布した５枚ずつのスライドを採取して、抗平滑筋アクチン抗体（Ｄａｋｏ、希釈率１：７５）で染色し、小動脈を標識した。また、５週間筋芽細胞群（ｎ＝５）及び５週間フィブリン内筋芽細胞群（ｎ＝５）の各々の心臓からも５枚ずつのスライドを採取して、移植された細胞を標識するために、ミオシン重鎖（ＭＨＣ）の骨格速筋型アイソフォームに対するＭＹ−３２クローン（Ｓｉｇｍａ、希釈率１：４００）で染色した。また、ラット後肢骨格筋の切片を抗骨格ＭＨＣ抗体で染色して、陽性対照とした。二次抗体と共にインキュベートのみ行なった切片を陰性対照として用いた。各スライドを先ず、１．５％ホルムアルデヒドで固定し、次いで、染色緩衝液（ＰＢＳ内０．３％ＴｒｉｔｏｎＸ−１００及び２％正常ヤギ血清）でブロッキングした。切片を、染色緩衝液で希釈した一次抗体と共にインキュベートした。
【０２０５】
標識した小動脈及び骨格筋芽細胞が目視可能になるように、切片をＣｙ−３共役型抗マウス二次抗体（Ｓｉｇｍａ、希釈率１：１００）と共にインキュベートした。切片をＧｅｌ／Ｍｏｕｎｔ（Ｂｉｏｍｅｄａ）でマウントした。次の規準を用いて各々の切片の小動脈を定量化した。（１）平滑筋標識について陽性である、（２）梗塞瘢痕内部又は境界にある、（３）目視可能な管腔を有する、及び（４）径が≧１０ミクロンである。ＳＰＯＴ３．５．１ソフトウェアを用いて瘢痕面積を測定して、小動脈密度を計算した。また、小動脈径を記録した。細胞の生存力は、各々の切片において抗骨格速筋ＭＨＣについて陽性染色した細胞が覆う面積をＳｃｉｏｎ画像（Ｓｃｉｏｎ）を用いて測定することにより決定され、梗塞面積の百分率として報告した。さらに５枚ずつのスライドを全ての５週間群の各々の心臓から採取した。毛管を標識した。各スライドを室温でアセトンで固定し、自家ペルオキシド活性を３％Ｈ₂Ｏ₂で消効した。切片をビオチン標識グリフォニアシンプリシフォリア（Ｇｒｉｆｆｏｎｉａ ｓｉｍｐｌｉｃｉｆｏｌｉａ）レクチン（ＧＳＬ−１、Ｖｅｃｔｏｒ Ｌａｂｓ）と共にインキュベートした。次いで、切片をペルオキシダーゼ共役型ストレプトアビジン（ＬＳＡＢ２ Ｓｙｓｔｅｍ、ＨＲＰ、Ｄａｋｏ）と共にインキュベートし、３，３’−ジアミノベンジジン発色溶液（ＬＳＡＢ２ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて毛管を目視可能にして、切片をＧｅｌ／Ｍｏｕｎｔでマウントした。各々の切片の梗塞の内部の５箇所の高倍率視野を無作為に選択して毛管を数え、血管密度を計算した。
【０２０６】
（ｇ．統計学的解析）
データは平均±標準偏差として表わす。ステューデントｔ検定を用いて細胞密度測定値を比較した。また、ホルム（Ｈｏｌｍ）の調節を施した一方向ＡＮＯＶＡ解析を用いて梗塞の大きさ及び血管測定値を比較した。有意差はＰ＜０．０５でありとした。
【０２０７】
（２．結果）
（ａ．細胞の保持力及び生存力）
２４時間後に、ＢＳＡ又はフィブリン糊のいずれかでの注入後の筋芽細胞密度には有意の差がなかった（Ｐ＝０．８５）。ＢＳＡ内で注入された筋芽細胞は梗塞の１５．８±９．２％を占め、フィブリン糊内で注入された筋芽細胞は１７．３±１４．６％をカバーした。フィブリン糊内で移植された筋芽細胞は、図２２に示すように、フィブリン基質によって包囲された凝集群及びそのフィブリルの内部に分散した凝集群の両方で見出される。フィブリン糊内で注入された筋芽細胞をＤＡＰＩ標識したものは、図２２のＡの４倍拡大図に示すように、梗塞壁に見出される。移植された筋芽細胞の対応するヘマトキシリン及びエオジン（Ｈ＆Ｅ）染色した切片は、図２２のＢの４倍拡大図に示すように、梗塞瘢痕内部でフィブリン糊によって包囲されている。図２２のＣに示すように、さらに高倍率の１０倍拡大のＨ＆Ｅ切片は、移植されたフィブリン糊内筋芽細胞を示す。比較のために、体外でのフィブリン糊のＨ＆Ｅ染色した切片を図２２のＤの１０倍拡大図に示す。
【０２０８】
５週間後に、細胞がフィブリン足場内で注入された場合にはＢＳＡ内で注入されたものに比べて梗塞面積での筋芽細胞密度はかなり大きくなった（Ｐ＝０．０３）。フィブリン糊内で注入された細胞は梗塞面積の９．７±４．２％を占め、これに対してＢＳＡ内で注入された場合は４．３±１．５％であった。
【０２０９】
ＢＳＡ内で注入された移植された筋芽細胞は、注入後５週目には、図２３のＡ及び図２３のＣに示すように、虚血組織の内部ではなく梗塞瘢痕の境界に最も頻繁に見出された。対照的に、フィブリン糊内で注入された筋芽細胞は、図２３のＢ及び２３のＤに示すように、梗塞瘢痕の境界及び内部の両方に見出された。フィブリン糊内で移植された細胞はしばしば、図２３のＢ及び図２３のＤに示すように（矢印の先を参照されたい）梗塞瘢痕内で小動脈を包囲している。図２３のＣ及び図２３のＤは、正常な心筋及び梗塞を生じた心筋の位置を示し、従って抗骨格速筋ＭＨＣで標識した筋芽細胞の位置をそれぞれ図２３のＡ及び２３のＢで観察することができる。
【０２１０】
（ｂ．組織学的検討）
ＬＶの百分率で決定される梗塞の大きさを各々の群毎に測定した。対照（ＢＳＡ）群での梗塞の大きさは２６．５±２．２％であった。梗塞の大きさには治療群間で有意の差はなかった（Ｐ＝０．４５）。しかしながら、フィブリン糊の注入及びフィブリン糊内筋芽細胞の注入の両方とも、ＢＳＡ対照注入に比較してかなり小さい梗塞を生じた（それぞれＰ＝０．０３及びＰ＝０．００３）。フィブリン糊は梗塞の大きさを１９．７±３．８％まで縮小し、フィブリン糊内筋芽細胞は大きさを１７．５±３．４％に縮小した。対照的に、ＢＳＡ内で注入された筋芽細胞はＢＳＡの注入よりも統計学的に小さい梗塞を生成することはなかった（２０．９±５．２％、Ｐ＝０．２４）（図２４）。各々の群からのＨ＆Ｅ染色した切片の組織学的検討は、重大な免疫反応がないことを証明した。瘢痕は、前出血の形跡であって希少の単核細胞である散乱したヘモジデリンを蓄積したマクロファージを含んでいたが、進行中の炎症は実質的になかった。
【０２１１】
（ｃ．血管構造新生）
虚血心筋でのフィブリン糊の血管新生の可能性を評価するために、梗塞を生じたラットの心臓にフィブリン糊及びＢＳＡを注入したものを注入後５週目に毛管密度について検査した。群の間に有意の差はなかった（Ｐ＝０．６４）。小動脈をフィブリン群及びＢＳＡ群の両方において抗平滑筋アクチンで標識して、フィブリン糊が５週間後に動脈形成を誘発するか否かを判定した。治療を行なわないでも、並列した小動脈がＭＩ後の瘢痕を境界付けているのがしばしば観察されるので、梗塞内部の血管及び瘢痕を境界付ける血管に対して別個の小動脈の計数を行なった。フィブリン群での合計梗塞についての小動脈密度はＢＳＡ群でのものよりも有意に大きかった（Ｐ＝０．００４）。フィブリン群の小動脈は１６±１本／ｍｍ²まで増大したのに対し、ＢＳＡ群では１０±２本／ｍｍ²であった。二つの群の間には梗塞を境界付ける小動脈密度に差はなかった（Ｐ＝０．３２）。しかしながら、瘢痕内の小動脈密度にはフィブリン群とＢＳＡ群とで有意の差があった（Ｐ＝０．００１）。梗塞瘢痕の内部では、フィブリン糊の注入の後の小動脈密度は小動脈１３±１本／ｍｍ²であり、これに対してＢＳＡを注入した心臓では１０±２本／ｍｍ²であった。
【０２１２】
また、筋芽細胞を含む二つの群での小動脈密度も計算した。フィブリン糊内筋芽細胞の注入では、ＢＳＡ内筋芽細胞の注入に比べて合計小動脈密度及び瘢痕内の小動脈密度が有意に増える（それぞれＰ＝０．００７及びＰ＝０．０２）。合計小動脈密度及び瘢痕内小動脈密度はｍｍ²当たり小動脈１２．９±２．６本及び９．１±１．９本まで増大し、これに対しＢＳＡ内筋芽細胞の注入後にはｍｍ²当たり小動脈６．３±１．８本及び４．２±２．０本であった。この場合にも、梗塞瘢痕を境界付ける小動脈の本数に差はない（Ｐ＝０．２１）。また、ＢＳＡ群をＢＳＡ内筋芽細胞群と比較し、またフィブリン群をフィブリン内筋芽細胞群と比較して、筋芽細胞の添加が小動脈形成に影響を及ぼしたか否かを判定した。ＢＳＡ及びフィブリン内での筋芽細胞の添加の両方ともが、合計小動脈密度に有意又は有意に近い減少を生じた（それぞれＰ＝０．０４及びＰ＝０．０５）。また、図２５に示すように、筋芽細胞の添加は、瘢痕内でも小動脈密度の低下を生じた（それぞれＰ＝０．０２及びＰ＝０．０１）。
【０２１３】
フィブリン糊注入の後に、図２６のＡ及び図２６のＢに示すように、梗塞瘢痕の内部に多数の小動脈が見出された。図２６のＡは、抗平滑筋アクチン標識した小動脈をＣｙ３二次抗体で目視可能にしたものを示す。図２６のＢはＨ＆Ｅで染色したものであり、図２６のＡの隣接スライドである。正常な健全心筋は相対的に濃い染色で、また梗塞瘢痕は相対的に淡い染色で示されており、これら両方が図２６のＢでは目視可能である。図２６のＢは、図２６のＡの多数の標識した小動脈が実際に梗塞瘢痕内に位置することを実証している。
【０２１４】
（３．議論）
本研究の結果は、フィブリン糊内細胞の注入によって梗塞を生じた心筋において移植細胞生存力は高まるが細胞保持力は高まらないことを示す。フィブリン糊内細胞の注入は、２４時間後の梗塞内の筋芽細胞の量には影響を与えない。これらの結果は、フィブリン糊が細胞保持力を高めないことを示す。フィブリン糊は数秒間にわたって液体状態に留まるので、細胞は注入後に拍動する心筋から押し出され続けることができる。対照的に、移植された筋芽細胞によって覆われた梗塞壁の５週間後の面積は、筋芽細胞がフィブリン糊内で注入された場合の方が有意に大きくなり、フィブリンが細胞生存力を高めることを示す。フィブリンは、移植された細胞についての一時的な細胞外基質として作用することにより細胞生存力を高めることができる。典型的には、細胞は、食塩水、細胞培養媒体又はＢＳＡの完全な液体の組成物として注入されている。しかしながら、フィブリン糊は心筋内部で固化して、細胞に一時的な半剛性の足場を与える。フィブリン糊はまた、ＲＧＤモチーフを含んでおり、細胞受容体（主にインテグリン）に結合する。フィブリン糊内での注入後に、細胞はこの一時的な細胞外基質内に捕捉される。フィブリン糊は、生存力のさらに大きい細胞の梗塞壁への直接の送達を可能にする注入型足場である。
【０２１５】
細胞生存力の増大に寄与すると考えられるもう一つの要因は、フィブリン糊の虚血心筋への注入が血管構造新生を誘発することである。血液供給が増大すると虚血領域が小さくなり、細胞が生育する。血管新生した心筋への細胞の注入は、虚血心筋での注入に比べて生存力を高めることが報告されている。本実施例によれば、フィブリン糊内で注入された筋芽細胞はしばしば、梗塞瘢痕の内部で小動脈を包囲していることが見出される。本研究で用いられた動物の一つの制限は、これらの動物が近交系統になく、このため、移植片拒絶反応が高まると想定されることである。フィブリン糊及び筋芽細胞による本研究での主な結果は、Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙラットでは生存力のある移植片は残存することを示した。Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙラットは免疫反応が高まっているため細胞生存力については「最悪のケース」のシナリオに相当する。フィブリン糊がこの「最悪のケース」で移植片の大きさを増大させることが可能であるならば、近交系統ではさらに顕著な効果が得られることが容易に認められよう。虚血心筋での移植細胞生存力の向上が証明されたことにより、フィブリン糊はこのように、標準的な細胞移植処置に対する極めて有利な修正及び改善として確認される。
【０２１６】
本実施例による結果はさらに、フィブリン糊単独での注入はまた、フィブリン糊内筋芽細胞で証明されたのと同様に、梗塞の大きさを小さくすることを証明する。フィブリン基質による血管構造の観察される増大がかかる観察をさらに支持する。梗塞への血流の増大は、「リスクを負って」心筋細胞を救済し、相対的に小さい梗塞しか発生しない。瘢痕によって覆われる面積の縮小はまた、梗塞過程は２４時間以内に大略完了するので、遅延性梗塞拡張の減少につながる。負のＬＶ再構築の指標として、遅延性梗塞拡張の減少は、フィブリンがラットにおいてＭＩ後の負の左室再構築を防ぐことができることを示す。フィブリンは内壁支持を提供し、これにより剛性を高めると考えられる。また、フィブリンは、壁厚みを増すことにより少なくとも部分的に再構築に影響を及ぼすと考えられる。但し、治療群の間では梗塞の大きさに有意の差はなかった。ＢＳＡ内骨格筋芽細胞の注入は、対照よりも統計学的に小さい梗塞を生ぜず、このことは梗塞を生じた心筋内部での移植生存力問題についての従来の報告と整合している。この傾向は、注入されたフィブリン、及びフィブリン糊内筋芽細胞が、ＢＳＡ内筋芽細胞の注入と比較して小さい梗塞を生成するように構成されていることを示す。ＢＳＡ内筋芽細胞の注入は、梗塞の大きさを小さくするのに十分なだけ大きい移植片を生成し得ない場合がある。
【０２１７】
フィブリン糊はまた、梗塞瘢痕内での小動脈形成を誘発した。平滑筋が存在しない状態では血管は退行し易いことから、毛管の形成のみでは必ずしも血流の増大を示さないので、フィブリン糊が動脈新生を齎すと観察されることは重要な利点である。フィブリンは、この実験ではＢＳＡの注入と比べて毛管形成を増大させることは観察されなかった。心筋への注入は一般的には、幾分かの血管新生をしばしば誘発すると考えられる。従って、多くの異なる注入物は幾分かの非特異的な血管新生応答を生成し得るが、一般的には動脈新生とは直接相関しない。しかしながら、フィブリンはこれらの実験によれば有用な特異的な動脈新生を提供することが確認されて有利である。
【０２１８】
本研究からの結果は、フィブリン糊がＭＩに罹患した患者のための有望な治療であり得ることを示す。この研究は、一観点では、血管構造新生を増大させ且つ梗塞の大きさを縮小する治療モダリティを提供する。もう一つの観点では、虚血心筋での移植細胞の生存力を高める極めて有利な方法を提供することが確認される。
【実施例３】
【０２１９】
この実施例３に従って行なわれる研究では、慢性ＭＩモデルでの心機能を保存するための注入型フィブリン足場の利用が実際に提示され、様々な利点が確認された。
【０２２０】
（１．方法）
ＭＩの生成、骨格細胞の単離及び培養、並びにフィブリン及び心エコー法の利用の方法については実施例２に記載してある。
【０２２１】
（ａ．注入手術）
実施例２及びさらに詳細に実施例１に関して上述したものと同様の注入手術プロトコルを様々な治療群及び対照群に対して用いたが、但し、この実施例３では心筋梗塞（ＭＩ）の約５週間後に注入を行ない、続いて再構築過程を完了させた。
【０２２２】
（ｂ．心エコー法）
ＭＩ後５週目に全動物に対して覚醒状態で経胸腔心エコー法を行ない（ベースライン心エコー図）、続いて１日〜２日後に対照注入又は治療注入を行なった。次いで、注入後５週目（ＭＩ後１０週目）にフォローアップ心エコー図を撮影した。用いた心エコー法の方法は、実施例２に記載したものと同様とした。
【０２２３】
（ｃ．組織学及び免疫組織化学的検討）
第二の心エコー図（ＭＩ後１０週目）に続いて、ペントバルビタールの過剰投与（２００ｍｇ／ｋｇ）によってラットを安楽死させた。心臓を速やかに摘出して、Ｔｉｓｓｕｅ Ｔｅｋ Ｏ．Ｃ．Ｔ．凍結媒体（Ｓａｋｕｒａ）内で新鮮凍結した。次いで、１０ミクロンスライスに切断してヘマトキシリン及びエオジン（Ｈ＆Ｅ）で染色した。全てのＨ＆Ｅ染色したスライドを免疫反応の形跡について検査した。また、ＢＳＡ群（ｎ＝５）及びフィブリン群（ｎ＝７）の各々の心臓から梗塞面積全体に均等に分布した５枚ずつのスライドを採取して、抗平滑筋アクチン抗体（Ｄａｋｏ、希釈率１：７５）で染色して小動脈を標識した。また、ＢＳＡ内筋芽細胞群（ｎ＝６）及びフィブリン内筋芽細胞群（ｎ＝５）の各々の心臓から５枚ずつのスライドを採取して、移植された細胞を標識するために、ミオシン重鎖（ＭＨＣ）の骨格速筋型アイソフォームに対するＭＹ−３２クローン（Ｓｉｇｍａ、希釈率１：４００）で染色した。また、ラット後肢骨格筋の切片を抗骨格ＭＨＣ抗体で染色して、陽性対照とした。二次抗体と共にインキュベートのみ行なった切片を陰性対照として用いた。
【０２２４】
各スライドを先ず、１．５％ホルムアルデヒドで固定し、次いで、染色緩衝液（ＰＢＳ内０．３％ＴｒｉｔｏｎＸ−１００及び２％正常ヤギ血清）でブロッキングした。各切片を、染色緩衝液で希釈した一次抗体と共にインキュベートした。標識した小動脈及び骨格筋芽細胞が目視可能になるように、切片をＣｙ−３共役型抗マウス二次抗体（Ｓｉｇｍａ、希釈率１：１００）と共にインキュベートした。切片をＧｅｌ／Ｍｏｕｎｔ（Ｂｉｏｍｅｄａ）でマウントした。各々の切片で小動脈を定量化した。ＳＰＯＴ３．５．１ソフトウェアを用いて瘢痕面積を測定して、小動脈密度を計算した。細胞の生存力は、各々の切片において抗骨格速筋ＭＨＣについて陽性染色した細胞が覆う面積をＳｃｉｏｎ画像（Ｓｃｉｏｎ）を用いて測定することにより決定され、梗塞面積の百分率として報告した。
【０２２５】
（ｄ．統計学的な解析）
データは平均±標準偏差として表わす。ステューデントｔ検定を用いて細胞密度測定値を比較した。また、ＭＩ後５週目及び１０週目の心エコー法データを、対応のあるｔ検定を用いて比較した。１０週目のデータ及び小動脈密度はホルムの調節を施した一方向ＡＮＯＶＡ解析を用いて比較した。有意差はＰ＜０．０５でありとした。
【０２２６】
（２．結果）
（ａ．心エコー法）
ＭＩ後進行の典型として、ＢＳＡ対照群はＬＶ機能の低下及びＬＶ寸法の拡張を呈した。１０週間の後に、ＦＳの有意の低下（Ｐ＝０．０４）、梗塞壁厚みの有意の低下（Ｐ＝０．０１）、並びにＬＶＩＤの有意の増大が心収縮期（Ｐ＝０．０２）及び心拡張期（Ｐ＝０．０１）の両方で生じた（表２、対照群）。
【０２２７】
同様に、ＢＳＡ内筋芽細胞を注入された動物にもＬＶの拡張が見られた。心収縮期のＬＶＩＤ（Ｐ＝０．０２）及び心拡張期のＬＶＩＤ（Ｐ＝０．００９）は注入後５週目に有意に増大した。また、梗塞壁厚みも有意に菲薄化した（Ｐ＝０．０４）。しかしながら、ＢＳＡ内筋芽細胞の注入はＬＶ機能を保存することが可能であった（Ｐ＝０．２０）（表２、ＢＳＡ内細胞群）。
【０２２８】
対照ＢＳＡ注入及びＢＳＡ内筋芽細胞の注入とは対照的に、フィブリン糊単独での注入は梗塞壁厚み（Ｐ＝０．８６）、心収縮期ＬＶＩＤ（Ｐ＝０．３０）、及びＬＶ機能（Ｐ＝０．６８）を保存した（表２、フィブリン群）。さらに、フィブリン糊内筋芽細胞の注入は、梗塞壁厚み（Ｐ＝０．５６）、心収縮期ＬＶＩＤ（Ｐ＝０．３１）、心拡張期ＬＶＩＤ（Ｐ＝０．０５）、及びＬＶ機能（Ｐ＝０．４７）を保存した（表２、フィブリン内細胞群）。
【０２２９】
フィブリン糊単独及びフィブリン糊内で注入された筋芽細胞の両方がＬＶの幾何学的構成及び心機能を保存したが、ＭＩ後１０週目には、フィブリン糊内筋芽細胞を注入した動物は、フィブリン糊単独での注入に比べて有意に小さい心収縮期ＬＶＩＤ（Ｐ＝０．００３）及び有意に良好な左室径短縮率（Ｐ＝０．００２）を有していた。１０週目には、フィブリン内細胞群の動物はまた、ＢＳＡを注入された動物よりも統計学的に良好な心収縮期ＬＶＩＤ（Ｐ＝０．０４９６）及び心機能（Ｐ＝０．０２）を有していた。ＢＳＡ内細胞群の動物の梗塞壁厚み（Ｐ＝０．００２）、心収縮期ＬＶＩＤ（Ｐ＝０．０１）、及び左室径短縮率（Ｐ＝０．００１）もまた、フィブリン内細胞群の場合よりも有意に劣っていた（表３）。
【０２３０】
また、各々のラットの興奮レベルについての対照として心拍数も測定した。群間で心拍数に有意の差はなかった（Ｐ＝０．９２）。
【０２３１】
（ｂ．組織学及び免疫組織化学的検討）
移植された筋芽細胞を抗骨格速筋ＭＨＣで標識して、フィブリン糊内細胞の注入が慢性ＭＩモデルでの細胞生存力を高めるか否かを判定した。５週間後に、細胞がフィブリン足場内で注入された場合の方がＢＳＡ内での注入に比べて梗塞面積内の筋芽細胞密度が有意に大きくなった（Ｐ＝０．００８）。フィブリン糊内で注入された細胞は、梗塞面積の１１．５±４．３％をカバーしており、これに対し、ＢＳＡ内で注入した場合は４．７±２．３％であった（図２７）。
【０２３２】
フィブリン群及びＢＳＡ群の両方で小動脈を抗平滑筋アクチンで標識して、梗塞後５週目に送達された場合にフィブリン糊が動脈新生を誘発するか否かを判定した。フィブリン糊はＢＳＡの注入に比べて小動脈形成を有意に増大させた（Ｐ＝０．０４）。小動脈密度はフィブリン注入後にはｍｍ²当たり小動脈１４．２±３．３本まで増大したのに対し、ＢＳＡ注入後にはｍｍ²当たり１０．２±１．６本であった（図２８）。
【０２３３】
各々の群からのＨ＆Ｅ染色した切片の組織学的検討は、重大な免疫反応が存在しないことを証明した。
【０２３４】
本実施例の実験による結果としての様々なデータを以下の表２及び表３に掲げる。
【０２３５】
【表２】

【０２３６】
【表３】

【０２３７】
（３．議論）
本研究の結果は、フィブリン糊及びさらにフィブリン糊内骨格筋芽細胞が虚血心筋症によって誘発される心不全の代替治療となり得ることを示す。フィブリン糊単独での注入及びフィブリン糊内筋芽細胞の注入は、注入後５週目にＬＶ幾何学的構成及び心機能を保存していたが、ＢＳＡ内筋芽細胞は、梗塞壁厚み及びＬＶ寸法を保存することができなかった。加えて、ＭＩ後１０週目には、フィブリン内筋芽細胞群の左室径短縮率及び心収縮期でのＬＶＩＤは、対照群、フィブリン単独群、及びＢＳＡ内筋芽細胞群よりも有意に良好であった。フィブリン内筋芽細胞の注入に続いて、梗塞壁もまた、フィブリン単独での注入又はＢＳＡ内筋芽細胞の注入に比較して有意に厚かった。これらの結果は、慢性ＭＩに罹患した患者の心機能の低下を防ぐのに、フィブリン糊、及びフィブリン糊内筋芽細胞という組み合わせの両方が有用であることを確認するものである。
【０２３８】
フィブリン足場は、ＬＶ拡張を防いで心機能の低下を防ぐ内部支持を設ける。フィブリン糊は心筋内部で固化して、ＬＶ拡張を防ぐのに用いられてきた外部パッチよりも好ましいと考えられる内壁支持を設ける。さらに、フィブリン糊は共有結合、水素結合及び他の静電結合、並びに機械的な絡み合いを介してコラーゲン及び細胞表面受容体を含めた様々な基質に接着する。従って、フィブリン糊は、隣接する正常な心筋に結合することにより、筋細胞のずれ及び引き続き生ずるＬＶ拡張を防ぐことができる。また、フィブリンは、虚血組織への血流を増大させることによりＬＶ機能を保存することができる。急性ＭＩにおいて送達される場合と同様に、フィブリン糊はまた、本研究での慢性ＭＩモデルではＢＳＡの注入に比べて血管構造新生を増大させる。本来は、フィブリンは傷の治癒に深く関わっており、身体の血管構造新生の天然基質としての役割を果たす。
【０２３９】
フィブリン糊単独では心機能及びＬＶ幾何学的構成を保存したが、骨格筋芽細胞とフィブリン糊との組み合わせは、ＢＳＡでの場合、フィブリン糊単独での場合、及びＢＳＡ内筋芽細胞での場合に比べて心機能を有意に高めると共に、ＬＶ拡張を有意に縮小する。フィブリン単独での場合の好ましい効果に加えて、フィブリン糊内筋芽細胞は梗塞面積での筋芽細胞密度を増大させることによりさらなる利点を有し得る。急性ＭＩに注入される場合と同様に、フィブリン糊は慢性ＭＩモデルではＢＳＡ内での注入に比べて細胞生存力を高める。フィブリン糊は一観点では、移植された細胞についての一時的な細胞外基質として作用することにより、細胞生存力を高めると考えられる。食塩水又はＢＳＡのように組織内で注入後完全に液状であるものとして留まる注入担体となるのではなく、フィブリン糊は代替的に心筋内で固化して、細胞に一時的な半剛性の足場を与える。フィブリン糊はまた、ＲＧＤモチーフを含んでおり、細胞受容体、主にインテグリンに結合し、これにより細胞に結合相手の基質を与える。フィブリン糊はまた、虚血心筋での血管構造新生を誘発することにより、細胞の生存力を高めることができる。血液供給が増大すると、細胞が生育するための虚血領域が小さくなる。
【０２４０】
本実施例による結果はさらに、フィブリン糊注入に関わる重大な免疫反応が心筋に存在しないことを示す。フィブリン糊は一般に生体適合性で無毒性であると観察され、炎症、異物反応、組織壊死又は広範な線維増多を誘発することは一般には観察されない。この注入型足場のもう一つの利点は、フィブリン糊は既にＦＤＡから認可を受けた生体物質であって、外科用の接着剤及び封止剤として常用されていることである。フィブリン糊はその二成分の結合前には液体のままであるので、カテーテルを介しても送達させることができ、このため人体に対して侵襲的な処置を最小限しか必要としない。
【０２４１】
以上の各実施例による実験は、フィブリン糊単独、及びフィブリン糊内筋芽細胞が、ＭＩ後１週目に患者に送達されると心機能の低下を防ぐことを確認した。本実施例の実験による結果は、注入型フィブリン足場内で送達される骨格筋芽細胞が、ＭＩ後５週目に送達されると心機能を高めＬＶ拡張を小さくすることを示す。従って、フィブリン足場内での細胞の送達は、ＭＩの直後に送達されるか又はＭＩから数週間後に送達されるかを問わずＭＩに罹患した患者に有利な治療モダリティを提供する。
【０２４２】
以上に述べた実施例の１又は複数による方法、物質若しくは結果の解析に関わるさらに詳細な情報、又は他の場合には実施形態のさらに十分な理解のための一般的な背景情報を与える情報が、以下の参考文献に様々に開示されている。
【０２４３】
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【０２４４】
これらの参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する。
【０２４５】
様々な実施形態の以上の記載及び実施例のさらに詳細な参照はさておき、また如何なる特定的な機構が関わるかを問わず、本書に開示した様々な化合物調剤品、システム及び方法はそれでも尚、幾つかの心臓状態を治療する際に所期の結果を与えることが明らかに示されたことが認められよう。
【０２４６】
以上の記載は多くの細部を含んでいるが、これらの細部は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の現状で好適実施形態の幾つかの例示を提供するに過ぎないものとする。さらに、本書に記載した様々な観点、態様、実施形態、変形又は特徴は、さらなる改変、並びに心構造に介入して治療を提供するその他の公知の装置及び方法との組み合わせにも好適であると考えられる。例えば、次の参考文献の開示内容を参照によりその全体として本出願に援用する：Ｌｅｅ等の米国特許第６，０５９，７２６号、Ｈｕｂｂｅｌｌの米国特許第６，１２９，７６１号、Ｈｅｌｌｓｔｒａｎｄ等の米国特許第６，２４２，４７３号、Ｆｉｓｈｅｒ等の米国特許第６，３１２，６８５号、Ｓｈａｐｉｒｏ等の米国特許第６，３３４，９６８号、Ｓｈａｐｉｒｏ等の米国特許第６，４２５，９１８号、Ａｌｔｍａｎの米国特許第６，４４３，９４９号、Ｌｅｓｈの米国特許第６，５０２，５７６号、Ａｌｔｍａｎ等の米国特許第６，５１１，４７７号、Ｕｒｒｙ等の米国特許第６，５３３，８１９号、Ａｌｔｍａｎ等の米国特許第６，５４７，７８７号、及びＳｅｎ等の公告されたＰＣＴ特許出願国際公開第００／５９３７５号。これらの参考文献の範囲内には、当業者には明らかなように本書に掲げた記載と適当に組み合わせることのできる装置、特徴及び関連する方法のさらに他の実例があり、かかる組み合わせも本発明のさらに他の観点であると看做す。
【０２４７】
従って、本発明の範囲は、当業者には明らかとなり得るその他の実施形態も完全に包含しており、従って本発明の範囲は特許請求の範囲のみによって限定されることが認められよう。尚、本書では、要素に対する単数形での参照は、明記されていない限り「一つで且つ唯一」であることを意味している訳ではなく、寧ろ「１又は複数」を意味するものとする。上述の好適実施形態の諸要素に対する当業者に公知の全ての構造的、化学的及び機能的均等構成は、参照により明示的に本明細書に取り込まれ、特許請求の範囲によって包含されているものとする。さらに、特許請求の範囲によって包含されている場合には、一つの装置又は方法が、本発明が解決しようとした各々のあらゆる問題点に対処している必要は必ずしもない。さらに、要素、成分又は方法ステップが特許請求の範囲に明記されているか否かを問わず、本開示の要素、成分又は方法ステップは公衆に献呈されるものではない。本書の請求項の要素は、該要素が「〜のための手段」という文言を用いて明示的に記載されていない限り、米国特許法第１１２号第６項の規定に従うとは考えない。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定容積の生体細胞と、
所定容積の注入型ポリマー剤と
を含む、患者の心臓状態を治療するシステムであって、
前記所定容積の生体細胞及び前記所定容積の注入型ポリマー剤は、心構造内部に注入可能であることを特徴としており前記心構造内部に治療用足場を設けるように構成された注入型足場剤として組み合わせて提供される、システム。
【請求項２】
前記注入型足場剤は、「その場」で組み合わされるように構成された２種の前駆体薬剤を含んでなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記注入型ポリマー剤はフィブリン糊剤を含んでなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記フィブリン糊剤はフィブリノゲン及びトロンビンを２種の別個の前駆体物質薬剤として含んでなる、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記フィブリノゲン及びトロンビンは前記心構造の内部で少なくとも部分的に重合するフィブリン糊混合物を形成するように、前記心構造に別個に注入されるように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記フィブリノゲン及びトロンビンは、注入型混合物として組み合わせて前記心構造に注入されるように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記所定容積の生体細胞は注入型混合物として前記トロンビンと組み合わされ、
前記注入型混合物及び前記フィブリノゲンは前記注入型足場剤として組み合わされるように構成されている、
請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記所定容積の生体細胞は注入型混合物として前記フィブリノゲンと組み合わされ、
前記注入型混合物及び前記トロンビンは前記注入型足場剤として組み合わされるように構成されている、
請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記フィブリン糊剤及び生体細胞は、前記心構造内部で混合して前記治療用足場を設けるように、前記心構造に別個に注入されるように構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項１０】
前記フィブリン糊剤及び生体細胞は、注入型混合物として組み合わされて前記心構造に注入されるように構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項１１】
前記注入型ポリマー剤は血管新生薬を含んでなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記治療用足場は前記心構造内部で治療用血管新生を誘発するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記注入型ポリマー剤は前記心構造内部で生物活性フラグメントＥを含んでなる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記注入型ポリマー剤は、前記心構造内部での前記患者の自家細胞の定着を誘発するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記注入型ポリマー剤は、前記心構造内部の前記治療用足場内部での前記生体細胞の保持力を高めるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記注入型ポリマー剤は、前記心構造内部で生物活性ＲＤＧ結合部位を含んでなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記所定容積の生体細胞は筋芽細胞を含んでなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記所定容積の生体細胞は線維芽細胞を含んでなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記所定容積の生体細胞は幹細胞を含んでなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記生体細胞はコネクシン４３を発現するように遺伝的に変性されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記生体細胞は前記患者の自家細胞である、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
心構造注入器をさらに含んでなり、
前記所定容積の生体細胞は前記心構造注入器に結合されており、
前記所定容積の注入型ポリマー剤は前記心構造注入器に結合されており、
前記心構造注入器は、前記心構造内部に前記治療用足場を設けるように構成された態様で、前記所定容積の生体細胞及び前記所定容積の注入型ポリマー剤を前記注入型足場剤として組み合わせて前記心構造に注入するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記心構造注入器は、
基部側端部及び末梢側端部を備えた細長い本体であって、前記末梢側端部は、前記患者の外部で前記基部側端部を操作することにより少なくとも部分的に前記患者の体内の前記心構造に関わる位置に送達されるように構成されている、細長い本体と、
前記心構造に挿入するように前記位置において前記末梢側端部から伸張可能な少なくとも１本の注入針を有する針注入アセンブリと、
を含んでおり、
前記針注入アセンブリは、前記治療用足場を設ける態様で前記心構造内部に前記注入型足場剤を注入するように構成されている、
請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記針注入アセンブリは複数の前記注入針を含んでおり、
該複数の前記注入針は、前記心構造の損傷部分に関わる領域全体に前記注入型足場剤を注入するように構成されている、
請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
少なくとも１個の電極が、前記心構造内部で前記注入針の１本に沿って配置されるように構成されており、
前記少なくとも１個の電極は導体に結合されており、該導体はさらに、前記細長い本体の前記基部側端部に沿って配置されている基部側電気結合器に結合されている、
請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記少なくとも１個の電極はマッピング電極を含んでいる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記基部側電気結合器に結合されるように構成された心臓伝導マッピングシステムをさらに含んでいる請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記マッピング電極は、前記心構造の前記損傷を受けた領域に実質的に対応するように前記注入型足場剤の前記注入の位置を決定するように、前記それぞれの注入針と協働するように構成されている、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
複数の前記マッピング電極をさらに含んでおり、
該マッピング電極の各々は、前記注入された足場剤に対応する前記領域が前記心構造の前記損傷部分に実質的に対応するように前記複数の注入針が配置され得るように、前記複数の注入針の一意の針と協働するように構成されている、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記電極は心臓刺激電極を含んでいる、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３１】
前記基部側電気結合器に結合されて、前記心構造に心臓刺激閾値エネルギを供給するように前記電極にエネルギを与えるように構成された心臓刺激エネルギ発生源を有する心臓刺激アセンブリをさらに含んでいる請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記複数の注入針が前記心構造の内部まで伸張し得るように、前記心臓に沿った所望の位置に針注入アセンブリを固定するように構成された定着器をさらに含んでいる請求項２４に記載のシステム。
【請求項３３】
前記複数の注入針は円周パターンに沿って前記細長い本体の前記末梢側端部から伸張可能であり、
前記定着器は前記円周パターンの中央に実質的に配置されている、
請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記定着器は螺旋部を含んでいる、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
前記定着器は電極を含んでおり、
該電極は導体に結合されており、該導体はさらに、前記基部側端部に沿って配置されている基部側電気結合器に結合されている、
請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
前記針注入アセンブリは、
前記生体細胞供給源及び前記注入型ポリマー剤供給源の両方に結合されている混合室と、
該混合室から注入ポートまで延在可能であり前記針に沿って配置されている注入管腔と、
を含んでおり、
前記混合室は、前記注入型足場剤を単一の混合物として混合するように構成されており、
前記注入管腔は、前記注入ポートを介して前記組織に前記単一の混合物を送達するように構成されている、
請求項２３に記載のシステム。
【請求項３７】
前記針注入アセンブリはさらに、第一及び第二の送達管腔を含んでおり、
前記生体細胞の供給源及び前記注入型ポリマー剤の供給源は、第一及び第二の前駆体薬剤を形成する態様で組み合わされ、
前記第一の送達管腔は前記第一の前駆体薬剤に結合され、
前記第二の送達管腔は前記第二の前駆体薬剤に結合され、
前記第一及び第二の送達管腔は両方とも、前記第一及び第二の前駆体物質が前記混合室内部に送達されてここで混合されて単一の注入型混合物を形成するように構成されるように、前記混合室に結合されている、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記心構造注入器は心臓内心構造注入カテーテルを含んでいる、請求項２２に記載のシステム。
【請求項３９】
前記心構造注入器は心臓外心組織注入カテーテルを含んでいる、請求項２２に記載のシステム。
【請求項４０】
前記心構造注入器は経血管心組織注入カテーテルを含んでいる、請求項２２に記載のシステム。
【請求項４１】
前記心構造注入器はガイドワイヤ追跡部材を含んでいる、請求項２２に記載のシステム。
【請求項４２】
ガイドワイヤをさらに含んでいる請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記心構造注入器は「その場」で偏向自在である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項４４】
偏向スタイレットをさらに含んでいる請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記心構造注入器は拡張可能な部材を含んでおり、
前記針注入アセンブリは、前記心構造内部まで前記注入針を伸張させるように前記拡張可能な部材と協働する、
請求項２３に記載のシステム。
【請求項４６】
前記拡張可能な部材は膨張式バルーンを含んでいる、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
前記注入型足場剤を形成するような態様で前記所定容積の生体細胞及び前記所定容積の注入型ポリマー剤を組み合わせるように構成されたキットをさらに含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項４８】
前記注入型足場剤は、左室機能不全の実質的な進行を防ぐように心室壁に十分な治療用機械的足場を設けるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４９】
前記注入型足場剤は、心筋症の進行を防ぐように心室壁に十分な治療用機械的足場を設けるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５０】
前記注入型足場剤は、損傷を受けた心組織の領域内での心機能を高めるのに十分な治療用足場を設けるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５１】
前記注入型足場剤は、梗塞を含む心構造内部での心機能を高めるのに十分な治療用足場を設けるように構成されている、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
生体の心臓の医学的状態を治療するシステムであって、
生体細胞又は遺伝物質を含む第一の注入型物質組成と、
心組織での前記生体物質の保持力を高めるように構成された第二の注入型物質組成と、
を備えたシステム。
【請求項５３】
前記第一の注入型物質組成は前記生体からの自家細胞培養物を含んでなる、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記第一の注入型物質組成は筋芽細胞、線維芽細胞、骨格細胞又はウィルスを含んでなる、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５５】
前記第二の注入型物質組成は注入型ポリマーを含んでなる、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５６】
前記第二の注入型物質組成はフィブリン糊剤を含んでなる、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５７】
患者の心臓に関わる心臓状態を治療するシステムであって、
心構造注入アセンブリと、
前記心臓に関わる心構造内部に治療用足場を設ける前記心構造注入アセンブリに関わる手段と、
を備えたシステム。
【請求項５８】
患者の心臓に関わる心臓状態を治療するシステムであって、
心構造注入アセンブリと、
該心組織注入アセンブリに結合されている所定容積の生体細胞であって、前記心構造注入アセンブリは、前記心臓に関わる心構造に当該所定容積の生体細胞を注入するように構成されている、所定容積の生体細胞と、
前記心構造注入アセンブリに結合されており、前記心構造に注入される前記生体細胞の保持力を高める手段と、
を備えたシステム。
【請求項５９】
患者の心臓に関わる心臓状態を治療するシステムであって、
所定容積の注入型ポリマー剤と、
該所定容積の注入型ポリマー剤で前記心臓状態を治療する手段と、
を備えたシステム。
【請求項６０】
患者の心臓の組織構造を修復するシステムであって、
生体細胞又は遺伝物質を含んでおり、前記組織構造に注入されるように構成された第一の注入型物質組成と、
前記組織構造での前記第一の注入型物質組成の保持力を高める手段と、
を備えたシステム。
【請求項６１】
患者の心臓の心室壁の寸法を大きくするシステムであって、
送達システムと、
該送達システムにより前記心室壁に送達されるように構成されており、前記心室壁の寸法を大きくする手段を含んでいる物質組成と、
を備えたシステム。
【請求項６２】
前記手段は注入型ポリマー剤を含んでいる、請求項６１に記載のシステム。
【請求項６３】
前記手段は注入型フィブリン糊剤を含んでいる、請求項６１に記載のシステム。
【請求項６４】
患者の心臓の心臓状態を治療する方法であって、
前記心臓に関わる心構造に、該心構造に治療用足場を設ける態様で所定容積の非生体ポリマー剤を注入するステップ
を備えた方法。
【請求項６５】
前記ポリマー剤を注入するステップは、前記心構造に所定容積のフィブリン糊剤を注入するステップを含んでいる、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記フィブリン糊剤を注入するステップは、フィブリノゲン及びトロンビンを、前記心構造内部で「その場」でフィブリン糊ポリマーを形成するような態様で前記心構造に別個に注入するステップを含んでいる、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記フィブリン糊剤を注入するステップは、
前記患者の体内に配置されている送達アセンブリの混合室内でフィブリノゲン及びトロンビンを混合するステップと、
フィブリノゲン及びトロンビンの前記混合物を前記混合室から前記心構造へ注入するステップと、
を含んでいる、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記心構造内部で前記注入されたポリマー剤により治療用血管新生を促進するステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項６９】
前記ポリマー剤に生物活性フラグメントＥを提供するステップをさらに含んでおり、
前記治療用血管新生は、前記生物活性フラグメントＥの発現した生物活性により少なくとも部分的に促進される、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記注入されたポリマー剤により前記心構造内部の前記患者の自家細胞の定着を促進するステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項７１】
前記ポリマー剤に生物活性ＲＤＧ結合部位を提供するステップをさらに含んでおり、
前記自家細胞の定着は、前記生物活性ＲＤＧ結合部位の発現した生物活性により少なくとも部分的に促進される、
請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記所定容積のポリマー剤は前記心臓の左室（ＬＶ）壁に注入され、
前記治療用足場は、前記ＬＶ壁に関わるＬＶ壁機能不全の進行を阻害するのに十分なだけ前記ＬＶ壁の内部に形成される、
請求項６４に記載の方法。
【請求項７３】
ＬＶ壁機能不全に罹患した前記患者を診断するステップと、
前記ＬＶ壁の内部で前記注入されたポリマー剤により前記治療用足場を設けることにより少なくとも部分的に前記ＬＶ壁機能不全を治療するステップと、
をさらに含んでいる請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記ＬＶ壁機能不全に関わる心筋症に罹患した前記患者を診断するステップと、
前記治療用足場で前記ＬＶ壁機能不全を治療することにより少なくとも部分的に前記心筋症を治療するステップと、
をさらに含んでいる請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記ＬＶ壁機能不全に関わる鬱血性心不全に罹患した前記患者を診断するステップと、
前記治療用足場で前記ＬＶ壁機能不全を治療することにより少なくとも部分的に前記鬱血性心不全を治療するステップと、
をさらに含んでいる請求項７３に記載の方法。
【請求項７６】
前記心構造を虚血性であると診断するステップと、
前記心構造内部で前記注入されたポリマー剤により前記治療用足場を設けることにより少なくとも部分的に前記心構造内部の前記虚血を治療するステップと、
をさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項７７】
前記心構造が梗塞を含むと診断するステップと、
前記心構造内部で前記注入されたポリマー剤により前記治療用足場を設けることにより少なくとも部分的に前記梗塞を治療するステップと、
をさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項７８】
前記心構造の損傷部分の実質的に内部で該損傷部分に実質的に対応する注入パターンを形成するように配置されている注入針のアレイを介して前記ポリマーを注入するステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項７９】
損傷部分が位置決定されるように前記心構造をマッピングするステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項８０】
前記心構造を心臓刺激アセンブリで刺激するステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項８１】
前記心構造に関わる心空間内部から心臓内で前記心構造に前記ポリマー剤を送達するステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項８２】
前記心構造に関わる心臓外空間内部から心臓外で前記心構造内部に前記ポリマー剤を送達するステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項８３】
前記心構造に関わる血管内部から経血管で前記心構造に前記ポリマー剤を送達するステップをさらに含んでいる請求項６４に記載の方法。
【請求項８４】
患者の心臓に関わる心臓状態を治療する方法であって、
心構造注入器に注入型ポリマー剤を結合するステップと、
心構造に関わる状態を治療するために前記心構造注入器で前記心構造に前記注入型ポリマー剤を注入するステップと、
を備えた方法。
【請求項８５】
患者の心臓の左室に関わる左室（ＬＶ）壁機能不全を治療する方法であって、
前記心臓の前記左室に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップを備えており、
前記注入容積のポリマー剤は、前記左室壁機能不全を治療するのに十分な治療用機械的足場を少なくとも部分的に形成するように構成されている、
方法。
【請求項８６】
患者の心臓の心構造に関わる虚血を治療する方法であって、
前記虚血心構造に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップを備えており、
前記注入容積のポリマー剤は、前記虚血心構造を少なくとも部分的に治療するように構成されている、
方法。
【請求項８７】
患者の心臓に関わる心臓状態を治療する方法であって、
前記心臓状態に関わる心構造にポリマー剤を注入するステップと、
前記心構造に注入された前記ポリマー剤により少なくとも部分的に血管新生を誘発するステップと、
を備えた方法。
【請求項８８】
患者の心臓に関わる心臓状態を治療する方法であって、
前記心臓状態に関わる心構造にポリマー剤を注入するステップと、
前記心構造に注入された前記ポリマー剤により少なくとも部分的に前記患者の体内の自家細胞の定着を誘発するステップと、
を備えた方法。
【請求項８９】
患者の心臓の心臓状態を治療する方法であって、
前記心臓状態に関わる心構造に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップと、
前記心構造に所定容積の生体細胞を注入するステップと、
を備えており、
前記注入容積の生体細胞及び前記注入容積の非生体ポリマーは組み合わされて、前記心構造に治療用機械的足場を設ける、
方法。
【請求項９０】
患者の心臓の心臓状態を治療する方法であって、
前記心臓状態に関わる心構造に所定容積の注入型ポリマー剤を注入するステップと、
前記心構造に所定容積の生体細胞を注入するステップと、
を備えており、
前記注入容積のポリマー剤は前記心構造内部での前記注入された生体細胞の保持力を高める、
方法。
【請求項９１】
患者の心臓に関わる梗塞領域を治療する方法であって、
前記梗塞領域に所定容積の生体細胞を注入するステップと、
前記梗塞領域に所定容積の非生体ポリマーを注入するステップと、
を備えており、
前記注入容積の生体細胞及び前記注入容積の非生体ポリマーは前記梗塞領域において組み合わされて、前記心臓に治療効果を提供する、
方法。
【請求項９２】
患者の心臓を治療する方法であって、
前記心臓の組織構造に所定容積の注入型非生体物質を注入するステップと、
前記注入容積の非生体物質により前記組織構造の厚みを増大させるか又は注入された生体細胞の保持力を高めるステップと、
を備えた方法。

【図１】

【図２】

【図３Ａ】

【図３Ｂ】

【図３Ｃ】

【図４】

【図５Ａ】

【図５Ｂ】

【図６】

【図７Ａ】

【図７Ｂ】

【図７Ｃ】

【図８Ａ】

【図８Ｂ】

【図９Ａ】

【図９Ｂ】

【図９Ｃ】

【図１０Ａ】

【図１０Ｂ】

【図１０Ｃ】

【図１１】

【図１２】

【図１３Ａ】

【図１３Ｂ】

【図１４Ａ】

【図１４Ｂ】

【図１５】

【図１６Ａ】

【図１６Ｂ】

【図１７Ａ】

【図１７Ｂ】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【公開番号】特開２０１０−１５０２６１（Ｐ２０１０−１５０２６１Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９８３４４（Ｐ２００９−２９８３４４）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【分割の表示】特願２００４−５７０７５３（Ｐ２００４−５７０７５３）の分割
【原出願日】平成１５年７月２５日（２００３．７．２５）
【出願人】（５０１３２５９４５）ザ　リージェンツ　オブ　ザ　ユニヴァーシティ　オブ　カリフォルニア (10)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ　ＲＥＧＥＮＴＳ　ＯＦ　ＴＨＥ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＣＡＬＩＦＯＲＮＩＡ
【Ｆターム（参考）】