[发明专利]可注射丝素蛋白粒子及其用途

说明书

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2011年11月9日提交的美国临时申请No.61/557,603的优先权，以引用的方式将其内容整体并入本文。

政府支持

本发明是在由美国国立卫生研究院授予的基金号EB002520、以及由美国军队(US Army)授予的基金号W81XWH-08-2-0032的政府支持下完成的。美国政府对本发明享有一定权利。

技术领域

本发明总体上涉及用于生物医学应用的基于丝素蛋白(silk fibroin)的材料，例如，用于软组织修复、扩充(augmentation)和/或重建中。

背景技术

对软组织缺陷(来自于创伤、手术切除或先天性缺陷)的恢复应从以下策略入手：在较长时间内维持组织的大小和形状，使之接近正常尺寸。目前临床上的策略包括游离脂肪转移和人工填料。对于接受乳房切除术的乳腺癌患者，使用充满盐水或硅胶的硅胶壳(silicone shell)来替换(replace)空隙。这使得患者具有不自然的外观和触感，并伴有导致修正手术的包膜挛缩(capsular contracture)的风险。选择脂肪移植和人工填料无法随时间推移而保持体积(retain volume)。因此，选择脂肪移植和人工填料可能需要第二手术部位、具有无血管性坏死、并且通常不使原始组织再生。

牛和人胶原蛋白作为用于软组织扩充和填充(filling)的可注射材料已得到广泛使用。胶原蛋白是动物身体的主要细胞外结构蛋白，已被用来作为植入物材料，以替换或扩充结缔组织，如皮肤、腱、软骨和骨。此外，出于美容目的而将胶原蛋白注射或植入人体内已有数年。然而，将胶原蛋白用于软组织扩充和/或填充是昂贵的，并且不具有长期持久的效果，例如，其结果常常仅持续约3个月。

透明质酸(HA)是天然地在人体中发现的、并且广泛分布在整个结缔组织、上皮组织和神经组织中的糖胺聚糖。非交联透明质酸的组分在注射后数月内趋向于降解，因此需要相当频繁地重新注射，以维持其软组织扩充作用。最近，已经将交联透明质酸的组分用于软组织扩充。然而，这样的交联组分包含相当大的悬浮于凝胶中的透明质酸粒子，每个大约接近2mm。较大的粒子可能具有更持久的作用，但较大的粒子大小会使注射更具挑战性，并且为接受者产生不愉快的经历。

综上所述，用于软组织再生、修复和/或扩充的现有策略的主要缺点包括：对于大规模组织缺陷的移植需要的组织量大；供体部位发病、可能需要第二手术部位、无血管性坏死；支架的形状和/或大小随时间而损耗；材料与天然组织不匹配；以及不能使组织再生。因此，对于开发如下策略或支架具有强烈需求：其可通过微创程序给药，并在至少3个月或更长时间(例如，至少6个月或至少1年)内提供体积恢复的持续保持，同时身体逐渐重塑并再生出接近正常组织的结构和功能的部位。

发明内容

本文所述的各个方面的实施方式至少部分地基于加工可注射形式的丝素蛋白支架(例如丝素蛋白粒子)，所述支架可在一段时间内在待修复或扩充的组织中保持初始体积的至少一部分。例如，可使用微创程序(例如注射)将此类丝素蛋白粒子作为填料置入受试者待修复或扩充的组织，以替换空隙(例如，从而用于组织扩充或修复)；或作为支架置入受试者待修复或扩充的组织(例如，从而用于组织再生或重建)。

因此，本文所提供的一个方面为用于在受试者中修复或扩充组织的可注射组合物，所述组合物包含多个丝素蛋白粒子，其中，所述丝素蛋白粒子的至少一部分在一段时间(例如，至少约6周)内在待修复或扩充的组织中保持其初始体积的至少一部分(例如，至少约50％)。

本文所提供的另一方面涉及用于在受试者中修复或扩充组织的方法。该方法包括向待修复或扩充的组织中置入包含多个丝素蛋白粒子的组合物，其中，所述丝素蛋白粒子的至少一部分在一段时间(例如，至少约6周或更长时间)内在所述组织中保持其初始体积的至少一部分(例如，至少约50％或更多)。在一个实施方式中，通过注射将所述组合物置入待修复或扩充的组织中。

在本文提供的组合物和方法的某些实施方式中，丝素蛋白粒子可不含两亲性肽。在其它实施方式中，丝素蛋白粒子可包含两亲性肽。示例性的两亲性肽例如可包含RGD基序。

在本文提供的组合物和方法的一些实施方式中，丝素蛋白粒子的至少一部分可在一段时间内在组织中保持其初始体积的至少约50％，包括其初始体积的至少约60％、至少约70％、至少约80％或更多。