可溶性细胞外基质组合物和用于血管内递送的方法技术

提供了组合物以及用于组合物制造和使用的方法，所述组合物包括用于血管内递送的可溶性细胞外基质级分，所述可溶性细胞外基质级分原位形成凝胶或覆盖层以用于治疗各种组织中的心肌梗死和缺血以及内皮损伤/功能障碍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可溶性细胞外基质组合物和用于血管内递送的方法相关申请交叉引用本申请要求提交于2018年10月25日的美国临时申请第62/750,303号的优先权权益，将所述申请通过援引并入本文。政府赞助本专利技术是在美国国立卫生研究院(NIH)授予的第HL113468号资助的政府支持下完成的。政府具有本专利技术的某些权利。
本专利技术涉及可输注的可溶性细胞外基质组合物以及用于微创递送至组织/器官/细胞，包括缺血性或损伤的心脏、脑、骨骼肌、血管和内皮细胞的治疗。
技术介绍
细胞外基质治疗包括为组织再生提供支架的天然组织组分。当前的脱细胞的细胞外基质治疗仅限于贴剂或直接注射。没有细胞外基质治疗能够血管内/输注递送至感兴趣的组织。已生成了由脱细胞的且消化的组织制成的ECM水凝胶，但是它们不是完全可溶的或透明的胶体。它们是包含可溶性和非可溶性组分两者的半透明的悬浮液(Freytes等人，2008、Singelyn等人，2009))，其防止材料从血流中通过渗漏的脉管系统(其发生在缺血性组织，例如急性心肌梗死、中风、癌症等中(Nguyen等人，2015、Dvorak等人，1988、Yuan等人，1995))进入组织，给渗漏的脉管系统加衬或填充渗漏的脉管系统的孔。心肌梗死(MI)的特征在于随时间进展的心肌的缺血性坏死，导致不良的左心室(LV)重构和最终的心力衰竭。当前的护理标准不能解决这种缺血性损害。微创组织工程治疗可以修复MI后的心脏。许多干细胞和生长因子治疗已进入临床试验；然而，这些治疗显示出较差的功效，这可能是由于未包囊的治疗的保留不足引起的。已示出了细胞外基质(ECM)水凝胶在心脏组织工程领域的巨大的希望；特别是在MI模型中，源自脱细胞的猪心肌的组织特异性水凝胶(称为心肌基质(MM))示出心肌的增加、梗死区域的新生血管形成以及改善的区域和总体心脏功能[2-4]。此外，通过对从用MM注射的大鼠心脏的梗死的区域分离的RNA进行全转录组分析来研究修复的机制，表明与心脏修复相关的上调的通路(例如，新生血管形成和心脏发育)以及与不良的LV重构相关的下调的通路(例如，肥大、细胞凋亡和纤维化[6]。在MI后患者的I期试验中在MI后60天至3年内使用经心内膜注射对这种材料进行了估计(美国临床试验数据库(ClinicalTrials.gov)标识符：NCT02305602)。然而，心肌细胞死亡和不良的LV重构是MI之后在数分钟至数天内开始的过程[26,27]。MM的当前递送仅限于经心内膜导管注射，因为它不适用于冠状动脉内输注，因为它包含的亚微米颗粒太大而不能通过渗漏的冠状动脉脉管系统进入梗死。此外，经心内膜注射是在MI后的第一周内具有心室破裂和心律失常的一些安全问题的专门的医学技术[7,8]。这阻止了在急性MI后的关键治疗窗内递送MM。冠状动脉内输注是经心内膜注射的替代的方法。冠状动脉内递送在急性MI中是可行的，因为它可以伴随通常在患者入院之后不久进行的球囊血管成形术。这样的技术是介入心脏病学的标准技术，且不需要专门的训练。冠状动脉内输注利用急性MI后的渗漏的脉管系统允许生物材料通过冠状动脉脉管系统并进入梗死的区域[5]。冠状动脉内递送生物材料的可行性已在猪MI模型中用褐藻胶水凝胶示出[9]，并已进展到II期临床试验(美国临床试验数据库标识符：NCT01226563)。然而，这种材料并未示出心脏功能的显著改善，可能是由于褐藻胶的受限的生物活性引起的[10]。
技术实现思路
在实施方式中，本专利技术提供了一种制备可溶性细胞外基质(ECM)组合物的方法，所述方法包括用酸性蛋白酶，诸如胃蛋白酶酶促消化ECM材料；将液体中的所述消化的ECM材料中和至pH值为7.0-8.0；处理所述液体ECM以产生可溶性和不溶性级分；以及将所述可溶性级分中的至少一部分与所述不溶性级分分离，以生产可溶性ECM组合物。在实施方式中，本专利技术提供了：处理所述液体ECM以产生可溶性和不溶性级分是通过离心来实现的。在实施方式中，本专利技术提供了：将所述可溶性ECM组合物渗析和/或过滤以去除不溶性材料。在实施方式中，本专利技术提供了：将所述可溶性ECM组合物进一步冻干以供储存以及再水合以供使用。在实施方式中，所述可溶性ECM组合物与所述液体ECM中的ECM固体基本上分离。在实施方式中，所述可溶性ECM组合物比所述消化的未分离的ECM材料更透明。在实施方式中，所述可溶性ECM组合物包括透明的ECM胶体，其可以通过0.25μm的过滤器。在实施方式中，本专利技术提供了治疗有此需要的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者给药有效量的所述可溶性ECM组合物，以促进组织修复或细胞募集。在实施方式中，所述输注是通过导管、静脉内或血管内进行的。在实施方式中，本专利技术提供了：当在体内递送时，所述可溶性级分然后将在组织中形成凝胶。在实施方式中，所述可溶性级分将覆盖血管衬里。在实施方式中，所述可溶性级分将填充孔、窗孔、内皮破坏、敞开的细胞间连接或泄漏的或受损的脉管系统的间隙。在实施方式中，本专利技术提供了：将ECM的所述可溶性级分与戊二醛、甲醛、双-NHS分子或其他交联剂进一步交联。在实施方式中，本专利技术提供了：将ECM的所述可溶性级分与合成聚合物或生物衍生的材料组合和/或交联。在实施方式中，本专利技术提供了：将ECM的所述可溶性级分与细胞、肽、蛋白质、DNA、药物、纳米颗粒、抗生素、生长因子、营养物、促进存活的添加剂、蛋白聚糖和/或糖胺聚糖组合。在实施方式中，本专利技术提供了：将ECM的所述可溶性级分与上述组分组合使用以用于内源性细胞内生长、血管生成和再生。在实施方式中，本专利技术提供了：将ECM的所述可溶性级分与上述组分组合使用作为改变组织的机械特性的基质。在实施方式中，本专利技术提供了：将ECM的所述可溶性级分单独地或与上述组分组合地与细胞一起递送以用于再生或修复受损的组织。在实施方式中，本专利技术提供了：在调节浓度和/或无菌过滤之后，可以将ECM的所述可溶性级分冻干并冷冻储存(例如-20C、-80C)至少3个月。然后可以在注射或输注之前将所述可溶性ECM组合物或级分重新悬浮和/或无菌过滤。在实施方式中，本专利技术提供了：在调节浓度和/或无菌过滤之后，可以将ECM的所述可溶性级分冻干并在冷冻机(例如4C)中储存至少3个月。然后可以在注射或输注之前将所述可溶性ECM级分重新悬浮和/或无菌过滤。在实施方式中，本专利技术提供了：在调节浓度和/或无菌过滤之后，可以将ECM的所述可溶性级分冻干并在室温下储存至少3个月。然后可以在注射或输注之前将所述可溶性ECM级分重新悬浮和/或无菌过滤。在实施方式中，本专利技术提供了：将液体细胞外基质(预凝胶溶液)中的所述可溶性级分中的至少一部分与不溶性级分分离的方法可以通过高速离心、渗析、过滤或调节pH或盐度来进行。在实施方式中，可溶性级分的分离是通过从所述ECM材料中去除至少一部分固体来进行。在实施方式中，可溶性级分的分离是用具有的大小限制小于1μm、0.5μm、0.25μm、0.22μm或0.2μm的过滤器进行的。在实施方式中，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备可溶性细胞外基质(ECM)组合物的方法，包括：/na.用酸性蛋白酶消化脱细胞的ECM材料；/nb.将液体中的所述消化的ECM材料中和至pH值为7.0-8.0；/nc.处理所述液体ECM以产生可溶性和不溶性级分；以及/nd.将所述可溶性级分中的至少一部分与所述不溶性级分分离，以生产可溶性ECM组合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181025 US 62/750,3031.一种制备可溶性细胞外基质(ECM)组合物的方法，包括：
a.用酸性蛋白酶消化脱细胞的ECM材料；
b.将液体中的所述消化的ECM材料中和至pH值为7.0-8.0；
c.处理所述液体ECM以产生可溶性和不溶性级分；以及
d.将所述可溶性级分中的至少一部分与所述不溶性级分分离，以生产可溶性ECM组合物。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理所述液体ECM以产生所述可溶性和不溶性级分是通过离心进行的。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理所述液体ECM以产生所述可溶性和不溶性级分是通过渗析或过滤进行的。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分离是用250nm或更小的尺寸排阻过滤器进行的。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述可溶性ECM组合物进一步冻干以及再水合。


6.一种可溶性ECM组合物，包括从其中去除了固体ECM材料中的至少一部分的脱细胞的、消化的且中和的组织，其中所述可溶性ECM组合物通过250nm的尺寸排阻过滤器。


7.根据权利要求6所述的可溶性ECM组合物，其中，所述组合物被配制用于血管内输注。


8.根据权利要求6所述的可溶性ECM组合物，其中，所述组合物在室温下为液体，并且在输注或注射后在体内形成凝胶。


9.根据权利要求6所述的可溶性ECM组合物，其中，所述组合物在室温下为液体，并且在输注或注射后在体内形成给受损的血管加衬的覆盖层。


10.根据权利要求6所述的可溶性ECM组合物，其中，所述组合物在室温下为液体，并且在输注或注射后在体内填充内皮细胞之间的孔。


11.根据权利要求6所述的可溶性ECM组合物，其源自人、动物、胚胎或胎儿组织。


12.根据权利要求6所述的可溶性ECM组合物，其源自心脏、脑、膀胱、小肠或骨骼肌组织、肾、肝、肺和血管。


13.治疗受试者以促进组织修复的方法，包括向有此需要的受试者给药有效量的根据权利要求6所述的可溶性ECM组合物的输注。


14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述输注是通过导管、静脉内或血管内递送的。


15.根据权利要求13所述的方法，其中，当在体内递送时，所述可溶性ECM组合物在组织中形成凝胶。


16.根据权利要求13所述的方法，其中，在给药之前将所述可溶性ECM组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·克里斯特曼，M·斯潘，G·格罗佛，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US