不用结肠切除术治疗炎性肠病的方法和组合物的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]炎性肠病(IBD)由两种独立的疾病:克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)组成，其影响833，000名美国人。
[0002]尽管⑶可以出现在沿着消化道(从口至肛门)的任何地方，并且通常影响消化道壁的整个厚度，但是UC局限于结肠和直肠并且仅影响壁的粘膜(内层)。
[0003]医学治疗包括使用可能具有严重副作用的抗炎药，该医学治疗可能不能治疗UC的症状，并且当患者对于所有其他医学治疗难治时，完全移除结肠(结肠切除术)是唯一已知的用于UC的“治愈疗法”。结肠切除术是众所周知且主要的外科手术，通常需要回肠切口以利于废物移除。
[0004]需要治疗和治愈IBD (包括UC)的第一线治疗(具有潜在地有害副作用的药物治疗)和第二线治疗(结肠切除术)的替换方案。
[0005]向最小化侵入性外科程序的趋势已经促进开发了用于组织再生的人工支架。纯化的胶原、明胶、自体脂肪、透明质酸和合成材料临床上已经被用作在用于治疗尿失禁、反流病、喉病理学和新生心肌细胞的再生医学中的可注射支架。但是，过度纯化的、化学修饰的或合成的材料可能导致通过宿主的不利免疫应答，并且限制细胞迀移至基质。
[0006]天然存在的细胞外基质(ECM)衍生的支架具有许多生物活性特性，并且已经用于修复各种组织，包括下尿路结构、食道、心脏组织和肌腱结构。但是，许多这些支架源自非人组织，都没有描述用于下肠道组织如结肠组织的治疗或再生，并且不能特异性治疗UC。
【发明内容】
[0007]本发明涉及通过替换患病或损伤的粘膜组织而不用结肠切除术来治疗UC的新型组织移植物和方法。
[0008]在一个实施方式中，本发明的方法包括通过下述步骤治疗损伤或患病的下肠道组织:(1)任选地对患病或损伤的结肠的粘膜内层进行粘膜切除术；以及(2)用干细胞或祖细胞接种结肠的粘膜内层、或刺激干细胞和祖细胞迀移至患者的患病或损伤的结肠组织，所述患者具有结肠的粘膜内层的疾病或损伤的症状或遭受结肠的粘膜内层的疾病或损伤。结肠的粘膜内层的疾病可以是炎性肠病(IBD)，并且所述方法可以用于治疗、改善或治愈IBD。
[0009]因此，本发明可以包括例如通过将干细胞或祖细胞直接递送至损伤或患病的结肠组织来接种干细胞或祖细胞，其中将干细胞或祖细胞制备为流体组合物如溶液、悬浮液或凝胶，用于通过注射或注入结肠的内腔来递送至结肠组织，使得干细胞或祖细胞接触结肠的腔壁且至少临时存在于结肠的腔壁上，以便引发或刺激结肠的粘膜内层的重建组织重构。因此，本发明的方法可以实现用新鲜的、健康的结肠组织替换损伤或患病的结肠组织。
[0010]可选地，干细胞或祖细胞可以通过将细胞外基质(ECM)组合物，例如，ECM移植物或支架，以固体(片材或管材)或流体(溶液、悬浮液或凝胶)的形式引入至结肠腔壁或与结肠腔壁接触，来刺激损伤或患病的结肠组织的位点。
[0011]在本发明的另一实施方式中，干细胞或祖细胞可以引入至固体或流体ECM组合物，并且包括干细胞或祖细胞的ECM组合物可以通过适于如本文所描述的组合物的递送方式，递送至结肠的粘膜内层。例如，固体ECM可以内窥镜植入到结肠内层上，或者流体ECM可以注入、注射或喷射至所述结肠。
[0012]—旦接种或迀移至损伤的结肠组织的位点，干细胞或祖细胞原位特异化、发育、且替换结肠的粘膜内层。所述方法可进一步包括一个或多个另外的步骤:(3)产生回肠切口 ；和(4)通过绕过消化道静脉内喂养患者，为患者提供完全肠胃外营养(TPN)，同时新的粘膜形成且替换患病的粘膜内层。
[0013]当用作本发明方法的一部分时，可通过组织切除或消融进行粘膜切除步骤，该步骤在植入、移植或施用移植物之前，移除患病或损伤的组织。
[0014]切除或消融方法包括内窥镜或外科粘膜切除(切除)、内窥镜激光疗法、光动力学疗法、使用氩等离子体凝固的内窥镜热凝固术、射频消融、冷冻消融，或使用Η)ΤΑ或其他消融剂如生理盐水，优选地是加热的。这些粘膜切除术程序详细记载在现有技术中。任何一个或多个上述技术或程序可用于使用切除或消融步骤的本发明方法中。
[0015]本发明进一步包括使用源自与被治疗的组织相同的组织的组织移植物如细胞外基质(ECM)支架，治疗疾病或创伤损伤的组织的方法和组合物。包括源自与待治疗组织相同的组织的ECM组织移植物，本文称为“组织特异性细胞外基质”(TS-ECM)。
[0016]优选的TS-ECM不仅源自相同类型的组织(S卩，对于结肠组织治疗，源自结肠的ECM)，但是也源自如与部治疗物种相同的物种。例如，人中UC的治疗将采用人结肠粘膜组织作为TS-ECM支架组合物。组织移植物可以是同种异体移植物或异种移植物。刺激和信息的相互交换(本领域已知且称为“动态相互作用”)可以出现在ECM和细胞之间，提供使用ECM移植物的优势。可以通过使用TS-ECM移植物来促进或改善该动态相互作用。
[0017]因此，本发明包括但不限于源自大肠组织用于替换患病或损伤的大肠组织的组织移植组合物。源自大肠组织的ECM可以是结肠组织，优选地包括结肠粘膜，治疗的大肠组织可以是结肠组织，还优选地是结肠粘膜。
[0018]在一个实施方式中，组织移植组合物可以是形成为固体片材或管材的ECM支架，其可放置或固定在结肠粘膜上。如本领域认识到的，固体片材或管材支架可以通过机械或外科手段，植入或移植或附加、施加或附着在患者中所以期望的位点，所述机械或外科手段包括但不限于缝合、钉住、支架或夹子；或可以通过接受的粘合剂如药学上可接受或治疗上接受的粘合剂，包括生物粘合剂，附着至粘膜。将ECM组合物递送至结肠的一个优选的程序可以采用内窥镜，其可有利地使侵入性外科程序最小化。
[0019]可选地，ECM可以被粉末化或消化，并且溶解或悬浮，用于以流体如凝胶、溶液或悬浮液的形式呈现。流体组合物可以有利地通过将凝胶、溶液或悬浮液注射、注入、喷射等施用至待治疗的位点。例如，可以通过注射、注入或喷射至结肠的内腔来施用或施加流化的ECM，例如，作为灌肠疗法由此流体ECM覆盖结肠的粘膜内层，或在切除粘膜的结肠情况下，覆盖暴露的结肠内腔壁。这样的施用可以重复数次，包括一天一次或多次，持续数天、数周或数月，多达约一年，如所期望的，根据治疗医生监测有活力或健康的组织可接受的再生长或替换来决定。
[0020]流化的ECM可喷射的凝胶、溶液或悬浮液的一个优选的实施方式是使组合物雾化用于通过喷射施用。雾化的喷雾可以从来源存储区通过制造或改良的内窥镜中提供或配备的套管或其他导管栗送，以将这样流化的ECM递送至所期望的位点或区域。
[0021]有利地，已知干细胞或祖细胞迀移至ECM放置的位点或施用，并且随着时间的推移，可以用具有那些细胞或组织的正常特性和功能的健康或非炎症细胞和组织替换所述组织。因此，本发明的组合物的可选实施方式包括单独固体ECM管材或片材支架；用干细胞或祖细胞包被或嵌入的固体ECM支架；单独流化的ECM (例如，凝胶);或包括流化的ECM的固体ECM支架，其中有或没有干细胞或祖细胞包被、嵌入固体或流体ECM或与固体或流体ECM混合。
[0022]还应当理解的是，ECM组合物可以是混合的，部分源自天然组织，以及混合的或结合合成的或天然聚合物。但是，优选地但不是必须的，用于本发明的ECM组合物的生物可降解的聚合物包括合成或天然的聚合物。
[0023]在本发明的另一实施方式中，例如，固体片材或管材ECM组合物，可以通过使用三维(3-D)打印机技术来形成或产生。
[0024]所述组合物可以进一步包括为ECM实现特定期望的性质的添加剂。例如，ECM组合物可以包括一个或多个药物或生物制剂如抗生素、抗炎药、免疫抑制剂、单克隆抗体、生长因子等，为添加的药物或生物制剂提供所期望的活性。这些添加剂可以使得局部环境有助于有利的组织重构。所述组合物的其他添加剂可以包括，例如，粘度增强剂，或可启动凝胶形成的试剂。本领域大体上可接受的是，更高粘度的凝胶可提供改善的凝胶粘合特性。因此，该粘度增强剂也可以用作增加粘合。粘合促进剂是本领域熟知的，但是可进一步包括血液组分如血液凝血剂或血液凝血因子作为粘度增强剂或粘合增强剂。
[0025]作为本发明的一部分，还包括的是不用在先切除或消融，使用如本文所描述的ECM移植物或支架治疗患病或损伤的结肠组织的方法。例如，在组织的疾病或损伤产生损害，例如，组织暴露的表面或出血表面的情况下，在植入、移植、施加或施用ECM支架或移植组合物之前，可以省略切除组织。因此，所述方法的一个实施方式包括下述步骤:
[0026]a)使用选自下述的组织制备ECM支架、移植物或组合物:肠道、生殖器、皮肤、胰腺、肾、循环组织和呼吸组织；以及
[0027]b)将ECM移植物或支架组合物植入、移植、施加或施用在遭受疾病或病况的患者的组织，所述疾病或病况影响遭受影响肠道组织的疾病、损伤或病况的患者的下肠道组织，其中肠道组织在植入、移植，施加或施用ECM组合物之前没有进行切除或消融。
[0028]在优选的实施方式中，该方法包括治疗显示出IBD的损伤或患病的结肠组织如溃疡性结肠炎或克罗恩病；家族性腺瘤性息肉病；赫希施普龙氏病(Hirschspru