[发明专利]用于PDGF受控释放的纤维蛋白凝胶及其应用

说明书

本申请要求2007年6月19日提交的美国临时专利申请No.60/936,198的优先权益，该临时专利申请在此以其全文引为参考。

发明领域

总的来说，本发明涉及含有血小板衍生生长因子(PDGF)的纤维蛋白密封胶(fibrin sealants)，通过原位可逆结合进行受控释放，用于治疗性应用，包括肌肉骨骼和血管疾病。

发明背景

纤维蛋白密封胶是一类外科“胶水”，由人类凝血蛋白制成，典型地在手术过程中用于控制出血。这些密封胶中的成分在使用过程中相互作用，形成了稳定的由血液蛋白纤维蛋白构成的凝块。目前，在外科手术中，纤维蛋白密封胶用于几种不同的目的：控制外科医生正在手术的区域中的流血，加速伤口愈合，封闭中空的身体器官或覆盖由标准缝合产生的孔，向外科手术过程中暴露的组织提供药物的缓释投送。

纤维蛋白密封胶一般由两种人类血浆衍生的成分构成：(a)高度浓缩的纤维蛋白原复合物(FC)，它主要由纤维蛋白原和纤连蛋白以及催化量的因子XIII和纤维溶酶原构成，以及(b)高效凝血酶。纤维蛋白密封胶也可以含有抑蛋白酶肽。通过凝血酶的作用，(可溶性)纤维蛋白原首先被转变成纤维蛋白单体，它们自发地聚集，形成了所谓的纤维蛋白凝块。同时，存在于溶液中的因子XIII(FXIII)，在存在钙离子的情况下被凝血酶活化成因子XIIIa。聚集的纤维蛋白单体和可能存在的任何残余纤连蛋白发生交联，通过形成新的肽键产生了高分子聚合物。通过这种交联反应，显著增加了形成的凝块的强度。一般来说，凝块与伤口和组织表面粘附良好，导致了粘合和止血效应(美国专利7,241,603)。因此，纤维蛋白粘合剂通常用作双组分粘合剂，它含有纤维蛋白原复合物(FC)组分以及凝血酶组分，此外还含有钙离子。

纤维蛋白密封胶的特殊优点在于，粘合剂/凝胶不像外来物体一样残留在其施加位点处，而是被完全再吸收，就像自然伤口愈合中那样，并被新形成的组织代替。各种不同细胞、例如巨噬细胞和随后的成纤维细胞，迁移到凝胶中，裂解和重新吸收凝胶材料，并形成新组织。纤维蛋白密封胶已经被用于原位形成纤维蛋白凝胶，这些纤维蛋白凝胶已被用于投送细胞和生长因子(Cox等，Tissue Eng 10：942-954，2004；Wong等，Thromb Haemost 89：573-582，2003)。

对于组织修复来说，需要将生长因子和细胞定位于基质、例如纤维蛋白凝胶中。例如，纤维蛋白凝胶已被用于在各种不同的复杂混合物中投送TGF-β，该混合物包含胎牛血清、珊瑚颗粒和脂质体(Fortier等，Am J Vet Res 58(1)：66-70，1997；Arnaud等，Chirurgie PlastiqueEsthetique 39(4)：491-498，1994；Arnaud等，Calcif Tissue Int 54：493-498，1994；Giannoni等，Biotechnology and Bioengineering 83(1)：121-123，2003)。从纤维蛋白凝胶投送生长因子的可选手段，包括含有转谷酰胺酶底物、抗体和与生长因子结合的VEGF片段的结合物(参见例如美国专利Nos.6,506,365，US 6,713,453和美国专利公布2003/0012818，在此以其全文引为参考)。也可以参见美国专利申请20030012818，该专利申请描述了用于增进伤口愈合的药物投送基质。此外，已经显示纤维蛋白凝胶诱导细胞生长(例如人类间充质干细胞(HMSC))和增殖，以及在某种程度上诱导成骨分化，这取决于基质中FC和凝血酶的浓度(Catelas等，Tissue Eng 12：2385-2396，2006)。

纤维蛋白密封胶将生长因子投送到身体中的特定位点的能力可能是有益的，但是组织的适当重新生长，需要向位点以特定的速率持续地/稳定地供应生长因子或细胞因子，以便确保适合的治疗。在治疗蛋白在体内具有短的半衰期的情况下，尤其是这样。目前使用的纤维蛋白密封胶，为所播散的药物或药剂提供了一定程度的延迟释放，但是延长药剂在密封胶中的寿命的能力将改进长期体内组织修复。

因此，在本技术领域中，对于开发用于体内投送治疗各种病症和疾病的生长因子的有效手段，开发用于生长因子从纤维蛋白凝胶的受控释放的改进的方法，仍然存在着需求。

发明简述