在环境温度和亚常温下保存组织的组合物与方法技术

本文提供了用于在环境温度下长达24小时的复苏、储存和保存器官和组织的功能完整性的方法和组合物。通过维持ATP水平，线粒体功能，预防水肿，以及调节钙离子，钠离子，钾离子，镁离子和氯离子来维持代谢功能。

Composition and method for preserving tissue at ambient temperature and sub ambient temperature

Methods and compositions for the recovery, storage and preservation of functional integrity of organs and tissues up to 24 hours at ambient temperatures are provided. Maintain metabolic function by maintaining ATP levels, mitochondrial function, preventing edema, and regulating calcium, sodium, potassium, magnesium, and chloride ions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在环境温度和亚常温下保存组织的组合物与方法相关申请的交叉引用本申请要求享有申请日为2015年6月9日的No.62/173,184美国临时申请的优先权，上诉申请均完整的在此引入作为参考。政府权益本专利技术在政府支持下取得，获得美国退伍军人事务部颁发的优秀奖，编号BX000817-01A1，政府对此专利技术拥有一定权力。
本专利技术主要涉及长时间在环境温度下，保存生物组织和器官的组合物及方法。
技术介绍
器官移植的主要障碍在于供体器官的可利用性有限以及供体器官的质量不好，这种质量不好归因于在储存过程中的退化。这一点在心脏供体中尤为明显，其体外保存时间的极限是4-6个小时。目前使用的体外心脏保存液是在4℃或接近4℃的条件下低温贮藏，用以防止水肿和减缓新陈代谢(代谢变性)。然而，如此低的温度保存，不可避免地造成了组织和细胞损伤，而且近6小时的储存使损伤不可逆。
技术实现思路
本文所述的组合物和方法与现行的来自心脏搏动供体(BHD)，临界供体(DCD)，及心脏死亡捐献(DCD)供体的器官存储和/或保存相比，有显著的进步及优越性。例如，在改进的储存/保存溶液中，改良的Somah保存液(亦称iSomah)，允许在环境温度(25℃)以及在亚环境温度(>4和<25℃)中存储和灌注器官。将器官(例如心脏)暴露于低于体温的温度下会导致器官受损甚至损坏。此外，正常体温下(36.4-37.1℃,例如,36.4℃,36.5℃,36.6℃,36.7℃,36.8℃,36.9℃,37℃,或37.1℃)活体心脏过渡到低温的(例如，4℃)心脏停搏供体，对心脏组织也会产生压力。然而，如果一个心脏继续缓慢地收缩或移动到一个新的有利于室温储存的溶液，例如大约20℃(21℃+4℃)，它将耗尽细胞储备的高能磷酸盐(ATP+CP)并持续心跳而不是在4℃时由于低体温完全停滞，这会导致发生相关的退行性改变，例如细胞稳态丧失、钙超载和诱导细胞凋亡和/或坏死，导致被称为“石心”的不可移植器官。因此，本文所述的溶液中的钾离子和镁离子的浓度在亚常温储存(例如10-25℃)期间增加(与其它储存或心麻痹溶液相比)以诱导心脏组织的暂时性麻痹，同时维持HEP合成，细胞内稳态，一氧化氮生成(另外通过螯合转氨酶反应产生的有毒铵离子，见图33)。这导致一氧化氮合成途径在所有组织和器官中的活性增加，并伴随着对水肿的生理控制。心脏停搏是心脏活动的刻意、暂时中断。这种心跳的暂时停止由诸多原因造成，例如通过注射或灌注诸如使心脏停搏液的化学物质。例如，以心脏手术的方式使心脏停搏。这种手术包括旁路手术、心脏瓣膜置换、主动脉修复手术和心脏移植等。除了改善/保持病情(例如减少心脏器官的组织损伤)之外，所述溶液还提供了其它优点，例如降低了成本，对心脏的内皮和组织造成最小损伤因此可能降低对移植后免疫抑制的需求，减少对正性肌力的支持(例如，药物不需要增加心脏收缩)和持续的转换以保持窦性心脏功能正常、减少体外循环时间，以及减少留在ICU和住院时间(因此降低成本)。此外，使用本文提供的器官保存溶液致使患者发病率降低并且改善长期预后，因此最重要的是使用该溶液提高了患者的生活质量。一旦从溶液中取出心脏，在手术期间将溶液冲出心脏组织。然后器官进入窦性转化，在血液再灌注后恢复搏动，并在体外复温；或在移植后和在使患者复温至正常体温期间释放交叉钳。本文提供的是专门用于在环境温度下保存或复苏生物组织或器官的组合物，方法和试剂盒。因此，在一些方面，本文提供了用于保存或复苏生物组织或器官的组合物，其包含：生理盐水，5-10mM的葡萄糖(或其他糖，如乳糖，麦芽糖和/或核糖)(例如约5mM，6mM，7mM，8mM，9mM或10mM)，以及一种或多种谷胱甘肽，抗坏血酸，精氨酸，瓜氨酸苹果酸(或任选的瓜氨酸或其盐和/或苹果酸或其盐)，腺苷，肌酸(例如肌酸乳清酸或一水合肌酸或其盐)，乳清酸(或其盐)，肌肽(例如L-肌肽)，肉碱(例如L-肉碱)，乳清酸和/或二氯乙酸，浓度为0mM至约5mM，其中所述生理盐溶液包含至少20mM钾离子和至少37mM镁离子。本文所述的器官储存溶液含有至少20mM钾离子和/或至少37mM镁离子，在不同储存条件下(例如，温度)，例如心脏储存中或者诸如心脏停搏的手术期间，保护和保存器官都明显的优于先前描述的器官储存溶液(参见美国专利号8,211,628，其公开内容通过引用并入本文)。因此，本文公开的储存溶液被称为“改良Somah保存液，亦称iSomah”。从其他方面讲，本文所述用于保存哺乳动物器官的组合物含有：生理盐溶液、一个或多个五或六碳糖(如核糖、葡萄糖或右旋糖)、谷胱甘肽、抗坏血酸,精氨酸,瓜氨酸(如瓜氨酸苹果酸)、苹果酸、腺苷、肌酸(如肌酸乳清酸、一水肌酸或盐),肌肽(如L—肌肽),肉碱(如L-肉碱),乳清酸,和/或二氯乙酸,其中成分或器官的温度保持在21±4℃。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物或器官保持在21±4℃的温度下。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的生理盐溶液包含至少20mM钾离子和至少37mM镁离子。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物还包括胰岛素成分。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中，胰岛素在使用前加入到组合物中。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中，生理盐溶液包括选自磷酸钾、氯化钾、氯化钠、碳酸氢钠、氯化钙、磷酸钠、氯化镁、硫酸镁的组成的组中的一种或多种盐。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含0.44-10mM的磷酸钾。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含4-65mM的氯化钾。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含80-135mM的氯化钠。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含2-25mM的碳酸氢钠。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含0-1.5mM的氯化钙。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含0.15-30mM的磷酸钠。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含0.5-45mM的氯化镁。在本文所述的所有实施例里，有一些实施例中的组合物包含0.5-1.5mM的硫酸镁。例如，除了储存和/或保存液、生理相容性溶液(改良Somah保存液)，本文所述的是一种心脏停搏液，可用于在所遇温度范围内，保证开心手术期间和心脏移植期间，供体和受体心脏停止跳动。在4-10℃下应用，该溶液包含20mM钾离子，例如，20mM氯化钾，最终浓度；在10-25℃时，溶液中含有20mM钾离子，例如，20mM氯化钾和37毫mM镁离子，例如，37mM氯化镁，最终浓度；在25-37℃，溶液中含有45mM钾离子，例如，45mM氯化钾和37mM镁离子，例如，37mM氯化镁。在其他实施例中，25-37℃下，溶液中含有25mM钾离子，如25mM氯化钾和37mM镁离子，如37mM氯化镁。下列，器官停搏的温度范围(例如，心脏停搏)以及器官储存(例如，心，肺，或其他器官体外储存)以及钾离子和镁离子的浓度(例如，氯化钾和氯化镁的浓度)。在一个实施例中，使用4-37℃下含有20mM氯化钾(范围4.0-65mM)和37mM氯化镁(范围1.5-45mM)的Somah停搏液使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保存或复苏生物组织或器官的组合物，其包含：生理盐溶液，谷胱甘肽，抗坏血酸和腺苷，其中所述生理盐溶液包含至少20mM钾离子和至少37mM镁离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.09 US 62/173,1841.一种用于保存或复苏生物组织或器官的组合物，其包含：生理盐溶液，谷胱甘肽，抗坏血酸和腺苷，其中所述生理盐溶液包含至少20mM钾离子和至少37mM镁离子。2.一种用于保存哺乳动物器官的组合物，其包含：生理盐溶液，谷胱甘肽，抗坏血酸和腺苷，其中所述组合物保持在10-21±4℃。3.权利要求1中的组合物，其中组合物的温度维持在10-21±4℃。4.权利要求2中的组合物，其中组合物的生理盐溶液包含至少20mM钾离子和至少37mM镁离子。5.权利要求1-4中任一项所述的组合物，其进一步包含胰岛素。6.权利要求5中的组合物，其中胰岛素在使用前加入到组合物中。7.权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中的生理盐溶液包括选自磷酸钾、氯化钾、氯化钠、碳酸氢钠、氯化钙、磷酸钠、氯化镁、硫酸镁的一种或多种盐。8.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含0.4-10mM磷酸钾。9.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含4-65mM氯化钾。10.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含80-135mM氯化钠。11.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含2-25mM碳酸氢钠。12.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含0-1.5mM氯化钙。13.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含0.15-30mM磷酸钠。14.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含0.5-45mM氯化镁。15.权利要求1-7中任一项所述的组合物，包含0.5-1.5mM硫酸镁。16.权利要求1-15中任一项所述的组合物，更包含2.5-5mM肌酸。17.权利要求1-16中任一项所述的组合物，包含0.001-0.5mM二氯乙酸。18.权利要求1-17中任一项所述的组合物，包含0.5-2mM乳清酸。19.权利要求1-18中任一项所述的组合物，包含11-25mM糖。20.权利要求19所述的组合物，其中的糖是葡萄糖或右旋糖。21.权利要求明1-20中任一项所述的组合物，更包含2-10mM精氨酸。22.权利要求1-21中任一项所述的组合物，包含0.001-10mM苹果酸。23.权利要求1-22中任一项所述的组合物，更包含1-10mM瓜氨酸。24.权利要求1-21中任一项所述的组合物，更包含0.001-10mM瓜氨酸苹果酸。25.权利要求1-24中任一项所述的组合物，更包含5-10mM肌肽。26.权利要求1-25中任一项所述的组合物，更包含5-10mM肉碱。27.一种用于储存，保存或复苏生物组织或器官的方法，包括使所述生物组织或器官与权利要求1-26中任一项所述的组合物接触。28.权利要求27中的方法，其中组合物的温度维持在10-21±4℃。29.权利要求27或28所述的方法，其中所述生物组织或器官被储存或保存长达24小时。30.权利要求27-29中任一项所述的方法，其中所述生物组织或器官选自心、肾、肝、胃、脾、皮肤、胰腺、肺、脑、眼、肠和膀胱。31.权利要求27-29中任一项所述的方法，其中与未接触该组合物的生物组织或器官相比，保存或复苏后的生物组织或器官中高能量磷酸盐的含量较高。32.权利要求27-30中任一项所述的方法，其中所述器官是心脏。33.权利要求32中所述方法，其中与未接触该组合物的生物组织或器官相比，保存或复苏后的生物组织或器官中冠状血流量较高。34.权利要求32中所述方法，其中保存或复苏后心脏的切面百分比变化、射血分数和/或心搏量中的一个或多与未接触组合物的心脏相比有所增加。35.一种生产用于储存、保存或复苏生物组织或器官的组合物的方法，包含：生理盐溶液，谷胱甘肽，抗坏血酸和腺苷，其中所述生理盐溶液包含至少20mM钾离子和至少37mM镁离子。36.权利要求35所述的方法，还包括将所述组合物与胰岛素组合。37.权利要求36中所述的方法，其中胰岛素在使用前加入到组合物中。38.权利要求35-37中任一项所述的方法，其中组合物的温度维持在10-21±4℃。39.权利要求35-38中任一项所述的方法，其中的生理盐溶液包括选自磷酸钾、氯化钾、氯化钠、碳酸氢钠、氯化钙、磷酸钠、氯化镁、硫酸镁的一种或多种盐。40.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含0.44-10mM磷酸钾。41.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含4-65mM氯化钾。42.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含80-135mM氯化钠。43.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含2-25mM碳酸氢盐。44.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含0-1.5mM氯化钙。45.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含0.15-30mM磷酸钠。46.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含0.5-45mM氯化镁。47.权利要求35-39中任一项所述的方法，其中生理盐溶液包含0.5-1.5mM硫酸镁。48.权利要求35-47中任一项所述的方法，更包含2.5-5mM肌酸。49.权利要求35-48中任一项所述的方法，更包含0.5-2mM乳清酸。50.权利要求35-49中任一项所述的方法，更包含11-25mM糖。51.权利要求50所述的组合物，其中的糖是葡萄糖或右旋糖。52.权利要求36-51中任一项所述的方法，更包含2-10mM精氨酸。53.权利要求36-52中任一项所述的方法，更包含0.001-10mM苹果酸。54.权利要求36-53中任一项所述的方法，更包含1-10mM瓜氨酸。55.权利要求36-52中任一项所述的方法，更包含0.001-10mM瓜氨酸苹果酸。56.权利要求36-55中任一项所述的方法，更包含5-10mM肌肽。57.权利要求36-55中任一项所述的方法，更包含5-10mM肉碱。58.一种试剂盒，其包含：生理盐溶液，谷胱甘肽，抗坏血酸，腺苷，其中生理盐水溶液包含至少20mM钾离子和至少37mM镁离子。59.权利要求58中的试剂盒，其进一步包含胰岛素。...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·塔特，
申请(专利权)人：哈佛学院董事会，美国政府退伍军人事务部，
类型：发明
国别省市：美国,US