慣用技術を利用して、様々なペプチドまたは模倣体(ペプチド模倣体を含む)SDF-1タンパク質類似体を産生することができる。SDF-1に結合する受容体(CXCR4など)に対する抗体または抗体断片を産生し、その後、ネイティブSDF-1タンパク質の類似体として作用するものを同定するためにスクリーニングすることができる。CXCR4などのSDF-1タンパク質受容体に結合するものを同定することによる、他の分子(小さな有機または無機分子など)のライブラリーをスクリーニングすることによって、SDF-1類似体を同定することができる。同定されたものは、それらが細胞内で誘導または妨げるシグナルの種類に応じて、アゴニストとしてさらに特徴付けることができる。A/S、デンマーク、Soeberg)を用いて同定および/または確認することができる。【0082】SDF-1類似体のさらなる例は、SDF-1の様々な領域または部分に対応する構造を含む化合物である。一実施形態では、類似体はリンカーが結合したN末端領域およびC末端領域を含む。他の実施形態では、SDF-1のアミノ酸残基が、たとえば、リシンおよびセリン残基のエーテル化によって、または当分野で知られている他の手段によって、環化されている。他の実施形態では、SDF-1類似体は野生型ケモカイン配列に由来するアミノ酸配列を含むが、システインのうちの1つまたは複数が別のアミノ酸で置き換えられている。C末端領域の組合せが含まれる。C末端領域から選択された領域の長さは、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、20、25、30、35、40、41、または45個のアミノ酸であり得る。本発明の方法に有用なSDF-1類似体には、C末端ヒドロキシメチル誘導体、O修飾誘導体(たとえばC末端ヒドロキシメチルベンジルエーテル)、アルキルアミドおよびヒドラジドなどの置換アミドを含めたN末端修飾誘導体、ならびにC末端フェニルアラニン残基がフェネチルアミド類似体で置き換えられている化合物(たとえば、トリペプチドSer-Ile-Pheの類似体としてのSer-Ile-フェネチルアミド)、グリコシル化ケモカイン誘導体、ポリエチレングリコール修飾誘導体、またはビオチン標識誘導体などの誘導体が含まれ得る。本発明の方法に有用なSDF-1類似体は、少なくとも1つの修飾基に直接または間接的に連結していてよい。用語「修飾基」とは、ペプチド構造に直接付着した構造(たとえば共有結合または共有カップリングによる)、ならびにペプチド構造に間接的に付着した構造(たとえば、安定した非共有結合またはリンカーを介した追加のアミノ酸残基への共有カップリングによる)を含むことを意図する。用語「修飾基」は、SDF-1核ペプチド構造に隣接し得るその模倣体、類似体または誘導体を指してもよい。修飾基は、SDF-1ペプチド構造のアミノ末端もしくはカルボキシ末端、または核構造に隣接するペプチド領域もしくはペプチド模倣体領域にカップリングしていてもよい。修飾基は、SDF-1ペプチド構造の少なくとも1つのアミノ酸残基の側鎖、または核ドメインに隣接するペプチド領域もしくはペプチド模倣体領域にカップリングしていてもよい(たとえば、リジル残基(もしくは複数の残基)のεアミノ基を介して;アスパラギン酸残基(もしくは複数の残基)またはグルタミン酸残基(もしくは複数の残基)のカルボキシル基を介して;チロシル残基(もしくは複数の残基)、セリン残基(もしくは複数の残基)またはスレオニン残基(もしくは複数の残基)のヒドロキシ基を介して;あるいはアミノ酸側鎖上の任意の他の適切な反応基)。ペプチド構造に共有カップリングしている修飾基は、たとえば、アミド、アルキルアミノ、スルフィド、カルバミン酸または尿素結合を含めた化学構造を連結させるための当分野で周知の手段および方法を用いて付着させることができる。【0085】いくつかの実施形態では、修飾基は環状、複素環式または多環式基を含み得る。本明細書中で使用する用語「環状基」には、3〜10個;4〜8個;または5、6、もしくは7個の炭素原子を有する、環状の飽和または不飽和(すなわち芳香族)基が含まれる。その組合せである、任意選択で置換された、飽和または不飽和の、3〜8員の環状構造が含まれる。環状基または複素環式基は、未置換であるか、または1つもしくは複数の環上の位置で置換されていてよい。環状基は、たとえば、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、複素環、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、チオール、アミン、イミン、アミド、ホスホン酸、ホスフィン、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、チオエーテル、スルホニル、スルホン酸、セレノエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、-CF3、-CNで置換されていてよい。環状基は、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、複素環、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、チオール、アミン、イミン、アミド、ホスホン酸、ホスフィン、カルボニル、カルボキシル、シリル、エーテル、チオエーテル、スルホニル、スルホン酸、セレノエーテル、ケトン、アルデヒド、エステル、-CF3、-CNなどの置換基に、1、2、3、4、5、6、7、8、もしくはそれ以上の炭素原子の飽和または不飽和鎖によって連結されていてもよく;さらには、炭素原子の1つまたは複数が酸素、窒素、もしくは硫黄原子で置き換えられていてもよい。本発明の方法に有用なSDF-1類似体は、ポリエチレングリコール(PEG)の付加によって修飾し得る。PEG修飾は、循環時間の向上、溶解度の向上、タンパク質分解耐性の向上、抗原性および免疫原性の軽減、生体利用度の向上、毒性の軽減、安定性の向上、およびより容易な配合をもたらし得る。PEG化は、生物活性の相当な減少ももたらし得る。vivoで代謝された際にSDF-1類似体へと変換される能力を有する「プロドラッグ」形態で調製し得る。この種の化合物では、修飾基は、活性SDF-1類似体の形態へと代謝された際に変換される能力を有するプロドラッグ形態で存在することができる。修飾基のこのようなプロドラッグ形態は、本明細書中では「二次修飾基」と呼ぶ。ペプチド系薬物の活性型の送達を最適化するために代謝を制限するペプチドプロドラッグを調製するための様々な戦略が、当分野で知られている。上記の個々のセクションで参照した本発明の様々な特長および実施形態は、必要に応じて他のセクションにも適用される。必要に応じて、1つのセクションで特定した特長を他のセクションで特定した特長と組み合わせてもよい。本発明のさらなる態様では、SDF-1またはそのペプチド類似体を産生させるために、MPCまたはそれに由来する前駆細胞の遺伝子改変を行う。典型的には、SDF-1またはそのペプチド類似体が細胞から分泌されるように、細胞の遺伝子改変を行う。遺伝子改変した細胞は、改変した細胞の増殖を支持するのに十分な量の少なくとも1つのサイトカインの存在下で培養することができる。その後、改変した細胞を選択し、これによりコードされたポリペプチドが過剰発現される。vitroで培養するもしくは増殖させる、またはのちに使用するために貯蔵し得る。改変した細胞は、当分野で周知の方法、たとえば液体窒素中で凍結することによって貯蔵し得る。本明細書中で使用する遺伝子改変とは、外来性もしくは異質ポリヌクレオチドをMPCもしくはそれに由来する前駆細胞に導入することを含む、またはMPCもしくはそれに由来する前駆細胞内の内在遺伝子を改変することを含む任意の遺伝子改変方法が包含される。vivoのどちらかにおける、宿主もしくはドナーからレシピエントへの宿主DNAのウイルス媒介性転移)、遺伝子導入(単離したウイルスDNAゲノムを用いた細胞の形質転換)、リポソーム媒介性の転移、電気穿孔、リン酸カルシウムトランスフェクションあるいは共沈殿などが含まれる。1994)が含まれる。【0092】SDF-1またはそのペプチド類似体をコードしているポリヌクレオチドは典型的には、好ましくはベクター中で宿主細胞に導入する。ベクターには、挿入されたコード配列の転写および翻訳に必要な要素が含まれることが好ましい。このようなベクターを構築するために用いる方法は当分野で周知である。(1999)に詳述されている。【0093】ベクターには、それだけには限定されないが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、および単純ヘルペスウイルスなどのウイルスベクター;コスミド;プラスミドベクター;合成ベクター;ならびに当分野で典型的に用いられる他の組換えビヒクルが含まれ得る。プロモーターとポリヌクレオチドをその内部に動作可能に連結することができるクローニング部位とをどちらも含むベクターは、当分野で周知である。Biotech(ウィスコンシン州Madison)などの供給業者から市販されている。具体的な例には、StratageneのpSG、pSV2CAT、pXtl;ならびにPharmaciaのpMSG、pSVL、pBPVおよびpSVK3が含まれる。本発明において有用なベクターは、当分野で周知の手順によって、組換えによって産生することができる。lines)の構築について記載している。Corp.)、pSFFV-Neo、ならびにpBluescript-Sk+などのpCMV哺乳動物発現ベクターが含まれる。有用なレトロウイルスベクターの非限定的な例は、ネズミ、トリまたは霊長類レトロウイルスに由来するものである。一般的なレトロウイルスベクターには、モロニーネズミ白血病ウイルス(MoMLVベクター)に基づくものが含まれる。1998)が含まれる。さらなるベクターには、ギボン類人猿白血病ウイルス(GALV)およびモロニーネズミ肉腫ウイルス(MOMSV)および脾臓フォーカス形成ウイルス(SFFV)に基づくものが含まれる。1998)が含まれる。レトロウイルスベクターにはレンチウイルスに基づくベクターが含まれ、非限定的な例にはヒト免疫不全ウイルス(HIV-1およびHIV-2)に基づくベクターが含まれる。【0095】レトロウイルスベクター構築体を産生するにあたって、ウイルスのgag、polおよびenv配列をウイルスから除去して、異質DNA配列を挿入するための場所を空けることができる。(LTR)中の強力なウイルスプロモーターの制御下で発現される。適切な制御調節配列の選択は用いる宿主細胞に依存し、選択は当業者の技術範囲内にある。LTRのプロモーターに加えて、数多くのプロモーターが知られている。非限定的な例には、ファージλPLプロモーター、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)即時型プロモーター;モロニーネズミ肉腫ウイルス(MMSV)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)、または脾臓フォーカス形成ウイルス(SFFV)のU3領域プロモーター;グランザイムAプロモーター;およびグランザイムBプロモーターが含まれる。誘導性要素または複数制御要素をさらに用い得る。適切なプロモーターの選択は当業者に明らかであろう。【0096】このような構築体は、パッキング細胞系によってgag、polおよびenvの機能がトランスで提供された場合、ウイルス粒子内に効率的にパッキングすることができる。したがって、ベクター構築体がパッケージング細胞内に導入された際、細胞によって産生されたgag-polおよびenvタンパク質がベクターRNAと会合して感染性ビリオンが産生され、これが培地中に分泌される。このようにして産生したウイルスは標的細胞に感染してそのDNA内に組み込まれることができるが、必須のパッケージング配列を欠いているので感染性ウイルス粒子が産生されない。現在使用されているパッキング細胞系のほとんどは、それぞれが必要なコード配列の1つを含む個別のプラスミドを導入されているので、複製能力を有するウイルスを産生することができるまでに複数の組換え事象が必要である。パッケージング細胞系はプロウイルスを保有する。プロウイルスは、感染性ウイルスを組み立てるのに必要なすべてのタンパク質を産生し得るが、それ自体のRNAをウイルス内にパッケージングできないように破損させられている。その代わりに、組換えウイルスから産生されたRNAがパッケージングされる。したがって、パッケージング細胞から放出されるウイルスストックは組換えウイルスのみを含む。14、GP7C-tTA-G10、ProPak-A(PPA-6)、およびPT67が含まれる。1994を参照されたい。1998;および国際公開公報WO95/27071号参照)およびアデノ関連ウイルスベクターが含まれる。1998;ならびに米国特許第5,693,531号および第5,691,176号に記載されている。アデノウイルス由来ベクターは非分裂細胞に感染することができないので、その使用は特定の状況下で有利であり得る。レトロウイルスDNAとは異なり、アデノウイルスDNAは標的細胞のゲノム内に組み込まれない。異質DNAを保有する容量はレトロウイルスベクターよりもアデノウイルスベクターがはるかに大きい。アデノ関連ウイルスベクターは、別の有用な送達系である。このウイルスのDNAは非分裂細胞内に組み込んでもよく、アデノ関連ウイルスベクターを用いて様々な細胞種内にいくつかのポリヌクレオチドを導入することが成功している。【0098】いくつかの実施形態では、構築体またはベクターには、2つ以上の異種ポリヌクレオチド配列、すなわち、a)SDF-1またはそのペプチド類似体をコードしている核酸配列、およびb)1つまたは複数の追加の核酸配列が含まれる。CXCR4受容体、またはさらなるサイトカイン/ケモカイン遺伝子をコードしているポリヌクレオチドである。遺伝子改変の成功を監視するため、およびDNAが組み込まれた細胞を選択するために、選択マーカーを構築体またはベクターに含め得る。非限定的な例には、G148またはハイグロマイシンなどの薬物耐性マーカーが含まれる。マーカーがHSV-tk遺伝子である場合には、陰性選択を用い得る。この遺伝子は、細胞にアシクロビルおよびガンシクロビルなどの薬剤に対する感受性を与える。NeoR(ネオマイシン/G148耐性)遺伝子が一般的に用いられるが、その遺伝子配列が既に標的細胞中に存在しない任意の好都合なマーカー遺伝子を用い得る。(DHFR)、細菌hisD遺伝子、ネズミCD24(HSA)、ネズミCD8a(lyt)、プロマイシンまたはフレオマイシンに対する耐性を与える細菌遺伝子、およびβ-ガラクトシダーゼが含まれる。追加のポリヌクレオチド配列(もしくは複数の追加のポリヌクレオチド配列)は、SDF-1またはそのペプチド類似体をコードしているポリヌクレオチド配列と同じベクター上で宿主細胞内に導入するか、または追加のポリヌクレオチド配列は第2のベクター上で宿主細胞内に導入し得る。好ましい実施形態では、SDF-1またはそのペプチド類似体をコードしているポリヌクレオチドと同じベクターに選択マーカーを含める。本発明はまた、内在遺伝子の発現がアップレギュレーションされ、その結果、野生型MPCまたはそれに由来する前駆細胞と比較してSDF-1の産生の増大がもたらされるように、内在SDF-1遺伝子のプロモーター領域の遺伝子改変を行うことを包含する。situにおける増殖および/または生存を増強させるために、SDF-1またはその類似体を対象に投与することを含み得る。インプラントもしくはデバイス内など局在的に投与することを含み得る。特定の一実施形態では、本発明は、SDF-1またはその類似体を対象に全身投与することによる、それを必要としている対象においてMPCもしくはそれに由来する子孫の増殖および/または生存を増強させる方法を提供する。SDF-1もしくはその類似体を皮下または筋肉内注射によって投与し得る。本発明のこの実施形態は、特定の組織におけるMPCの増殖および/または生存の増強が望ましい全身性変性疾患の治療に有用であり得る。心血管病などが含まれる。器官移植片拒絶を含めた炎症性障害からなる群から選択された疾患または障害の治療に用い得る。一例では、このような組成物には、組織特異的細胞の産生の刺激を支援するための使用に十分な治療上または予防上有効な量のSDF-1または類似体が含まれる。「治療上有効な量」とは、MPCもしくはそれに由来する子孫の増殖および/または生存の増強を達成するのに必要な用量および期間における、有効な量をいう。「予防上有効な量」とは、必要な用量でかつ必要な期間の間、MPCもしくはそれに由来する子孫の死を予防または阻害することなどの、所望の予防的結果を達成するために有効な量をいう。特定の実施形態では、SDF-1もしくはその類似体の治療上または予防上有効な量の好ましい範囲は、0.1nM〜0.1M、0.1nM〜0.05M、0.05nM〜15μMまたは0.01nM〜10μMであり得る。用量の値は、緩和させる状態の重篤度に応じて変動し得ることに留意されたい。任意の特定の対象について、具体的な用量レジメンは、個体の要求および組成物を投与する人または投与を監督する人の専門的判断に従って、経時的に調節し得る。本明細書中に記載した用量範囲は例示的のみで記載し、医療従事者によって選択され得る用量範囲を制限しない。重量などの要素に応じて変動し得る。最適な治療反応をもたらすために用量レジメンを調節し得る。単一のボーラスを投与するか、いくつかの分割した用量を経時的に投与するか、または、治療状況の緊急度によって示されるように容量を比例的に減少もしくは増加し得る。投与を容易にし、用量を均一にするために、非経口組成物を単位剤形で配合することが有利であり得る。本明細書中で使用する「単位剤形」とは、治療する対象の単一の単位用量として適した、物理的に区別された単位をいう。それぞれの単位は、所望の治療効果を生じるように計算された事前に決定された量の活性化合物を、必要な製薬担体と一緒に含む。【0111】SDF-1またはその類似体は、製薬上許容される担体または賦形剤を含む組成物の形態で投与し得ることが理解されよう。本明細書中で使用する「製薬上許容される担体」または「賦形剤」には、任意かつすべての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などの、生理的適合性のあるものが含まれる。一実施形態では、担体は非経口投与に適している。経口投与に適していることができる。製薬上許容される担体には、滅菌した水溶液または分散液、および滅菌した注射用溶液または分散液を即時調製するための滅菌したパウダーが含まれる。製薬活性物質用のこのような媒体および薬剤の使用は、当分野で周知である。任意の従来の媒体または薬剤が活性化合物と不適合でない限りは、本発明の薬剤組成物中におけるその使用が企図される。補助的な活性化合物も組成物中に取り込ませることができる。非経口投与用の製薬配合物にはリポソームが含まれ得る。リポソームおよび乳剤は、疎水性薬物に特に有用な送達ビヒクルまたは担体の周知の例である。治療試薬の生物安定性次第では、タンパク質を安定化させる追加の戦略を用い得る。標的に特異的な抗体をコーティングしたリポソーム中で薬物を投与し得る。リポソームは標的タンパク質に結合し、標的タンパク質を発現する細胞によって選択的に取り込まれる。治療組成物は、典型的には製造および貯蔵の条件下で無菌的かつ安定であるべきである。組成物は、溶液、マイクロエマルジョン、リポソーム、または高薬物濃度に適した他の秩序構造として配合し得る。担体は、たとえば、水、エタノール、ポリオール(たとえば、グリセロール、プロピレングリコール、および液状ポリエチレングリコールなど)、ならびにそれらの適切な混合物を含む溶媒または分散媒であることができる。適切な流動性は、たとえば、レシチンなどのコーティングを用いることによって、分散液の場合は必要な粒子径を維持することによって、および界面活性剤を使用することによって、維持することができる。多くの場合、等張化剤、たとえば、糖、マンニトール、ソルビトールなどのポリアルコール、または塩化ナトリウムを組成物中に含めることが好ましい。注射用組成物の持続吸収は、組成物中に吸収を遅延させる薬剤、たとえばモノステアリン酸塩およびゼラチンを含めることによってもたらすことができる。徐放性ポリマーが含まれる組成物中で投与し得る。活性化合物は、インプラントおよびマイクロカプセル封入送達系を含めた徐放性配合物などの、化合物を迅速な放出から保護する担体と共に調製することができる。ポリマーを用いることができる。このような配合物を調製するための多くの方法が特許されているか、または当業者に一般に知られている。【0115】さらに、本発明の化合物の懸濁液を注射用の適切な油状懸濁液として調製し得る。適切な親油性溶媒またはビヒクルには、ゴマ油などの脂肪油;またはオレイン酸エチルもしくはトリグリセリドなどの合成脂肪酸エステル;またはリポソームが含まれる。注射用に用いる懸濁液は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、またはデキストランなどの懸濁液の粘度を上昇させる物質も含み得る。任意選択で、懸濁液は、高濃度溶液の調製を可能にする適切な安定化剤または化合物の溶解度を増加させる薬剤も含み得る。滅菌した注射用溶液は、所要量の活性化合物を適切な溶媒中に、必要に応じて上に列挙した成分の1つまたは組合せと共に取り込ませ、次いで濾過滅菌を行うことによって調製することができる。一般に、分散液は、活性化合物を、塩基性分散媒および上に列挙したものから必要な他の成分を含む滅菌したビヒクル中に取り込ませることによって調製する。滅菌した注射用溶液を調製するための滅菌したパウダーの場合は、好ましい調製方法は、活性成分と既に滅菌したその濾過溶液からの任意の追加の所望の成分とのパウダーが得られる、真空乾燥および凍結乾燥である。本発明の代替態様に従って、SDF-1またはその類似体は、SDF-1またはその類似体の溶解度を高める1つまたは複数の追加の化合物と共に配合し得る。本発明の化合物を吸入によって投与する場合は、加圧パックまたは噴霧器から、適切な噴霧剤、たとえば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素または他の適切な気体の使用と一緒に、エアロゾルスプレーの提示の形態でこれを好都合に送達し得る。加圧エアロゾルの場合は、計量された量を送達するための弁を備えることによって単位容量を決定し得る。化合物とデンプンまたはラクトースなどの適切な粉末基材とのパウダー混合物を含む、吸入器中で用いるためのたとえばゼラチン製のカプセルおよびカートリッジを配合し得る。他の器官の組織を含めた様々な種類の組織の再生に有用であり得る。/または他の結合組織が増殖する表面を提供するための適切なマトリックスと組み合わせて投与し得る。マトリックスは従来のマトリックス生体材料の形態であり得る。マトリックスは、発現されたタンパク質および分化した細胞の徐放性ならびに/またはそれを提示するために適切な環境を提供し得る。いくつかの実施形態では、様々なコラーゲン性および非コラーゲン性タンパク質がアップレギュレーションされ、MPCまたはそれに由来する子孫から分泌されると予測される。この現象は、マトリックスの堆積を増強することによって組織の再生を加速させる。マトリックスタンパク質は、遺伝子操作した細胞中で発現させ、移植した細胞が移植領域内に生着および付着することを増強させることもできる。細胞に基づいた組成物の具体的な用途により適切な配合が定義される。組成物の潜在的なマトリックスは、生分解性かつ化学的に定義されている硫酸カルシウム、リン酸三カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ポリ乳酸およびポリ酸無水物であり得る。他の潜在的な材料は、骨または皮膚コラーゲンなど、生分解性かつ生物学的によく定義されている。さらなるマトリックスは純粋なタンパク質または細胞外基質成分からなる。他の潜在的なマトリックスは、焼結ハイドロキシアパタイト、バイオガラス、アルミネート、または他のセラミックなど、非生分解性かつ化学的に定義されている。マトリックスは、ポリ乳およびハイドロキシアパタイトまたはコラーゲンおよびリン酸三カルシウムなどの上述の材料種の任意の組合せからなり得る。生分解性を変更するために加工を変更してもよい。疾患もしくは外傷または組織の正常な発達の失敗の結果生じる軟骨もしくは骨組織の修復または置換を要する患者を治療するために、あるいは整形的(cosmetic)機能を提供するために、顔面特長または身体の他の特長を増補するために、本発明の細胞性組成物を用い得る。治療は、新しい軟骨組織または骨組織を産生させるための本発明の細胞の使用を必要とし得る。前駆細胞を含む組成物を用いて、軟骨状態、たとえば、関節リウマチまたは骨関節炎または軟骨の外傷性もしくは外科性の傷害を治療し得る。別の例として、骨前駆細胞を含む組成物を用いて、代謝性および非代謝性の骨疾患を含めた骨状態を治療し得る。ジストロフィー、および骨パジェット病が含まれる。本発明の細胞性組成物は、単独で、または他の細胞との混合物として投与し得る。ち細胞、幹細胞、もしくは骨髄細胞が含まれる。様々な種類の細胞を投与の直前もしくは少し前に本発明の組成物と混合するか、またはこれらを投与前に一定期間、一緒に同時培養し得る。本発明の細胞性組成物は、他の有益な薬物または生体分子(成長因子、栄養素)と共に投与し得る。MPCおよび/またはそれに由来する子孫を他の薬剤と共に投与する場合、それらを単一の薬剤組成物中で同時に、あるいは個別の薬剤組成物中で、同時にまたは他の薬剤と逐次的に(他の薬剤を投与する前もしくは後に)投与し得る。アスピリン、ジピリダモール、プロタミン、ヒルジン、プロスタグランジン阻害剤、および血小板阻害剤);抗酸化剤(たとえば、プロブコール、ビタミンA、アスコルビン酸、トコフェロール、補酵素Q-10、グルタチオン、L-システイン、N-アセチルシステイン)、ならびに局所麻酔剤が含まれる。別の例として、細胞を、本明細書中に参考として組み込まれている米国特許第5,827,735号に記載の瘢痕阻害因子と同時に投与し得る。一実施形態では、本発明の細胞性組成物を未分化細胞として、すなわち増殖培地中で増殖したままで投与する。細胞性組成物を所望の表現型、たとえば骨形成の表現型への分化を刺激する条件に培養物中で曝した後に投与し得る。本発明の細胞性組成物は、修復または補強を必要としている部位に、外科的に植え込む、注射する、送達する(たとえばカテーテルもしくはシリンジによって)、または他の方法で直接もしくは間接的に投与し得る。細胞はマトリックス(たとえば三次元スキャフォールド)によって投与し得る。細胞は従来の製薬上許容される担体と共に投与し得る。経鼻の投与が含まれる。/または脊椎周辺の投与経路が含まれる。細胞を半固体または固体状デバイス中で投与する場合、典型的には体内の正確な位置への外科的植込みが適切な投与手段である。液状または流体状の薬剤組成物を、それらがたとえば化学シグナルに応答してそこから特定の位置へと遊走する、より全体的な位置(たとえば、散在性の患部全体にわたって)に投与し得る。遺伝子改変によって産生させた他の生物学的因子)を含む薬剤組成物を投与することによる治療方法を包含する。一般的病状、ならびに医療従事者に知られている他の因子を考慮して、正しい医療慣行に従って開発する。したがって、患者に投与する薬剤組成物の有効量は、当分野で知られているとおりのこのような考慮事項によって決定する。本発明のいくつかの実施形態では、本発明の細胞性組成物を用いた治療の開始前に患者の免疫抑制を行うことが必要または望ましい場合がある。したがって、同種、またはさらには異種のMPCまたはそれに由来する子孫を用いた移植がいくつかの例では許容され得る。【0130】しかし、他の例では、細胞治療を開始する前に患者の薬理学的な免疫抑制を行うことが望ましいまたは適切であり得る。これは、全身性もしくは局所的免疫抑制剤を使用することによって成すか、または細胞をカプセル封入したデバイス中で送達することによって成し得る。MPCまたはそれに由来する子孫は、細胞が必要とする栄養素および酸素ならびに細胞の治療因子を透過するが、免疫液性因子および細胞を透過しないカプセル中にカプセル封入し得る。好ましくは、カプセル材料は低アレルギー性であり、容易かつ安定に標的組織中に配置され、植込み構造体に保護の追加を提供する。移植した細胞に対する免疫応答を軽減または排除するためのこれらおよび他の手段は、当分野で知られている。代替方法として、MPCまたはそれに由来する子孫の遺伝子改変を行ってその免疫原性を軽減させ得る。(PET)スキャンを用いることで決定することができる。移植片の生存の決定は、死後に標的組織を取り出し、視覚的にまたは顕微鏡で検査することによっても決定することができる。特定の系統の細胞に特異的な染料を用いて細胞を処理することができる。blue、ビスベンズアミド、第二鉄微粒子、またはβ-ガラクトシダーゼもしくはβ-グルクロニダーゼなどの遺伝子導入したレポーター遺伝子の産物などのトレーサー色素を事前に取り込ませておくことによっても同定することができる。対象内に移植したMPCまたはそれに由来する子孫の機能的組込みは、損傷したまたは疾患状態となった機能の修復、たとえば関節もしくは骨の機能の修復、または機能の増強を検査することによって評価することができる。カスパーゼ阻害剤などの細胞生存因子、p38キナーゼ阻害剤などの抗炎症剤、またはVEGFもしくはbFGFなどの血管形成因子などの1つもしくは複数の生物活性因子が含まれ得る。生物活性因子のいくつかの例には、PDGF-bb、EGF、bFGF、IGF-1、およびLIFが含まれる。アポトーシス剤、抗炎症剤、または血管形成因子が発現されるように移植するMPCまたはそれに由来する子孫の遺伝子操作を行い得る。本発明の薬剤組成物はMPCまたはそれに由来する子孫の同種もしくは異種の集団、その細胞外基質または細胞溶解液、あるいはその馴化培地を、製薬上許容される担体中に含み得る。本発明の細胞の製薬上許容される担体には、本発明の細胞もしくは組成物またはその成分と有害に反応しない、適切な有機または無機担体物質が含まれる。それらが生体適合性である限りは、適切な製薬上許容される担体には、水、塩溶液(リンゲル液など)、アルコール、油、ゼラチン、およびラクトース、アミロース、またはデンプンなどの炭水化物、脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ならびにポリビニルピロリジンが含まれる。影響を与える塩、緩衝剤、および着色剤などの補助剤と混合することができる。Co.、ペンシルバニア州Easton)および国際公開公報WO96/05309号に記載されている。【0136】1種もしくは複数種の当分野で知られているコラーゲンなどの選択された細胞外基質成分、ならびに/または成長因子、血小板に富んだ血漿、および薬物を含めた1つまたは複数の他の成分を移植した細胞に加え得る。本発明の細胞の遺伝子操作を行って成長因子を発現かつ産生させ得る。本発明の細胞の遺伝子改変についての詳細は本明細書中に提供されている。非限定的な実施形態では、骨組織などの新しい組織の産生が所望される部位に直接投与するために、本発明の細胞を含む配合物を調製する。限定するものではないが、MPCまたはそれに由来する子孫を注射用のヒドロゲル溶液に懸濁させ得る。本発明で使用する適切なヒドロゲルの例には、RAD16などの自己集合ペプチドが含まれる。植込み前に、細胞を含むヒドロゲル溶液を、たとえば型内で硬化させて、内部に細胞が分散したマトリックスを形成し得る。マトリックスが硬化したのち、植込み前に、細胞が有糸分裂によって拡大されるように細胞形成体を培養し得る。ヒドロゲルとは、共有結合、イオン結合、または水素結合によって架橋結合されて三次元の開格子構造が作製される有機ポリマー(天然もしくは合成)であり、水分子を捕捉してゲルを形成する。ヒドロゲルを形成するために用いることができる材料の例には、アルギン酸およびその塩などの多糖類、ペプチド、ポリホスファジン、およびイオン結合によって架橋結合されているポリアクリレート、またはそれぞれ温度もしくはpHによって架橋結合されているポリエチレンオキシド-ポリプロピレングリコールブロックコポリマーなどのブロックポリマーが含まれる。いくつかの実施形態では、MPCまたはそれに由来する子孫用の支持体は生分解性である。situで重合可能なゲルを含む。水性アルコール溶液などの水溶液中に少なくとも部分的に可溶性であるか、またはその一価のイオン性塩である。陽イオンと反応させることができる酸性側基を有するポリマーの例は、ポリ(ホスファゼン)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、アクリル酸とメタクリル酸とのコポリマー、ポリ(酢酸ビニル)、およびスルホン化ポリスチレンなどのスルホン酸ポリマーである。アクリル酸またはメタクリル酸とビニルエーテル単量体またはポリマーとの反応によって形成される酸性側基を有するコポリマーも用いることができる。酸性基の例は、カルボン酸基、スルホン酸基、ハロゲン化(好ましくはフッ化)アルコール基、フェノール性OH基、および酸性OH基である。陰イオンと反応させることができる塩基性側基を有するポリマーの例は、ポリ(ビニルアミン)、ポリ(ビニルピリジン)、ポリ(ビニルイミダゾール)、およびいくつかのイミノ置換ポリホスファゼンである。ポリマーのアンモニウム塩または第四級塩も、主鎖の窒素またはペンダントのイミノ基から形成することができる。塩基性側基の例はアミノ基およびイミノ基である。【0141】アルギネートを二価陽イオンと、水中、室温で、イオン結合により架橋結合してヒドロゲルマトリックスを形成することができる。このような緩和な条件により、アルギネートは、たとえばLimの米国特許第4,352,883号に記載のハイブリドーマ細胞カプセル封入に最も一般的に用いられるポリマーであった。Limの方法では、カプセル封入する生体材料を含む水溶液を水溶性ポリマーの溶液中に懸濁させ、懸濁液を液滴の形にし、多価陽イオンと接触させることによってこれから別個のマイクロカプセルを形成し、その後、マイクロカプセルの表面をポリアミノ酸と架橋結合させて、カプセル封入した材料の周りに半透膜を形成させる。【0142】ポリホスファゼンとは、交互する単結合および二重結合によって隔てられた窒素とリンとからなる主鎖を有するポリマーである。それぞれのリン原子が2本までの側鎖と共有結合している。架橋結合に適したポリホスファゼンは、その側鎖基の大多数が酸性であり、かつ二価または三価の陽イオンを共に塩橋を形成する能力を有する。好ましい酸性側基の例はカルボン酸基およびスルホン酸基である。加水分解に安定なポリホスファゼンは、Ca2+またはAl3+などの二価または三価の陽イオンによって架橋結合されたカルボン酸側基を有する単量体から形成される。イミダゾール、アミノ酸エステル、またはグリセロール側基を有する単量体を取り込ませることによって、加水分解によって分解するポリマーを合成することができる。ポリアニオンポリ[ビス(カルボキシラトフェノキシ)]ホスファゼン(PCPP)を合成することができ、これを室温以下で水性媒体中に溶かした多価陽イオンと架橋結合させてヒドロゲルマトリックスを形成させる。vivo条件下で加水分解する側基、たとえば、イミダゾール基、アミノ酸エステル、グリセロールおよびグルコシルを有する。側鎖の加水分解によりポリマーの浸食がもたらされる。加水分解性側鎖の例は、未置換および置換のイミダゾールならびにアミノ結合によってその基がリン原子に結合されているアミノ酸エステル(両方のR基がこの様式で結合しているポリホスファゼンポリマーは、ポリアミノホスファゼンとして知られている)である。ポリイミダゾールホスファゼンでは、ポリホスファゼン主鎖上の「R」基の一部は、環窒素原子によって主鎖中のリンに結合しているイミダゾール環である。(1977)の科学論文中に示されている他の基などの、加水分解に関与しない有機残基であることができる。ヒドロゲル材料の合成方法およびそのようなヒドロゲルの調製方法は当分野で知られている。【0146】それだけには限定されないが、以下のうちの任意のもの、すなわち、(1)適切なpHおよび等張性をもたらす緩衝液;(2)潤滑剤;(3)たとえばアルギネート、寒天および植物ゴムを含めた、細胞を投与部位にまたはその周辺に保持するための粘稠物質;ならびに(4)たとえば、組織の形成もしくはその物理化学的特徴の増強または改変、あるいは細胞の生存、または炎症もしくは拒絶の阻害の支援としてなど、投与部位において所望の効果を生じ得る他の細胞種を含めた他の成分も、配合物中に含めてよい。細胞が部位から離れることを防ぐために、細胞を適切な創傷被覆材によって覆い得る。このような創傷被覆材は当業者として知られている。事前に形成したウェル中でMPCまたはそれに由来する子孫を培養または同時培養することにより、事前に決定した厚さおよび体積の組織パッチの製造が可能となる。その結果生じる組織パッチの体積は、ウェルの体積およびウェル中のMPCまたはそれに由来する子孫数に依存する。事前に決定した最適な体積の組織は、前述のパラメータの一方または双方を変更することによって、日常的な実験によって調製し得る。【0148】ウェルの細胞接触表面を、MPCまたはそれに由来する子孫が細胞接触表面に接着することを阻止する分子でコーティングし得る。好ましいコーティング試薬には、ケイ素系試薬、すなわちジクロロジメチルシランまたはポリテトラフルオロエチレン系試薬、すなわちテフロンが含まれる。物質をケイ素系試薬、具体的にはジクロロジメチルシランでコーティングする手順は当分野で周知である。Pressを参照されたい。細胞がウェルの表面に付着することを阻止する他の生体適合性試薬が本発明の実施に有用であり得ることを理解されたい。【0149】あるいは、細胞の付着自体を許容しない柔軟なまたは成形用の生体適合性材料からウェルを鋳造し得る。そのような細胞付着を妨げる好ましい材料には、それだけには限定されないが、アガロース、ガラス、未処理の細胞培養プラスチックおよびポリテトラフルオロエチレン、すなわちテフロンが含まれる。Parkから購入し得る。前述の材料は限定することを意図しない。本質的にMPCまたはそれに由来する子孫の付着を妨げる任意の他の柔軟なまたは成形用の生体適合性材料が本発明の実施に有用であり得ることを理解されたい。懸濁させたMPCまたはそれに由来する子孫を事前に形成したウェル中に播種して培養し得る。MPCまたはそれに由来する子孫は、ウェル内の培養中に軟骨形成もしくは骨形成の表現型に分化するように誘導を行うか、またはウェル中に播種する前に分化の誘導を行っていてもよい。培地を約1×105〜1×109個の細胞/ミリリットルの細胞密度まで加えることによって細胞を希釈し得る。細胞は細胞凝集プラグを形成し得る。細胞凝集プラグをウェルから取り出し、組織欠損内に外科的に植え込み得る。vivoで組織を形成し得ることが期待される。(MRI)、滑液もしくは血清マーカーの解析または当分野で知られている任意の他の手順を用いることによって推定的に同定し得る。哺乳動物における欠損も、関節鏡検査中または関節の切開手術中に、容易に視覚的に同定可能である。欠損の治療は、本明細書中に開示した方法および組成物を用いて、関節鏡検査または切開手術処置中に達成することができる。【0153】したがって、欠損が同定された後、欠損を以下のステップ、すなわち(1)事前に決定した部位に本明細書中に記載の方法によって調製した組織パッチを外科的に植え込むステップと、(2)組織パッチが事前に決定した部位内に組み込まれることを許容するステップとによって治療し得る。組織パッチは、最適には、パッチが欠損内に植え込まれた際、植え込まれた組織の端が欠損の端と直接接触するような大きさおよび形状を有する。組織パッチは外科的処置中に定位置に固定し得る。これは、生分解性縫合糸を用いてパッチを欠損内に外科的に固定することによって、かつ/またはパッチと欠損との界面領域に生体接着剤を塗布することによって、達成することができる。いくつかの例では、組織パッチを植え込む前に損傷組織を外科的に切除し得る。vitroで自身を支持するために十分な機械的完全性を有する組織構造体へと発達することを可能にし、この時点でスキャフォールドが分解するように、スキャフォールドを設計し得る。(2001)によって提供されている。ち細胞、もしくはそれらの前駆体、薬物、または、組織形成を刺激するか、他の様式で本発明の実施を増強もしくは改善する上述の他の成分と組み合わせて投与することができる。スキャフォールド上に播種するMPCまたはそれに由来する子孫は、成長因子または薬物を発現するように遺伝子操作されていてもよい。vitroで産生させることができ、その後これを患者の組織の修復、置換もしくは補強を要する部位内に植え込む、移植する、または他の方法で挿入することができる。産生例としては、本明細書中に参考として組み込まれている米国特許第4,963,489号を参照されたい。vivoで植え込むことができる生組織を形成し得る。本発明の細胞を培養容器中でコンフルエント未満またはコンフルエントまで自由に増殖させ、培養を止め、三次元フレームワーク上に接種することができる。高濃度の細胞、たとえば約106〜5×107個の細胞/ミリリットルで三次元フレームワークを接種する結果、比較的短い期間内で三次元支持体の確立がもたらされる。本発明で用い得るスキャフォールドの例には、不織マット、多孔性泡沫、または自己集合ペプチドが含まれる。Inc.、ニュージャージー州Somerville)の下で販売されている、グリコール酸および乳酸(PGA/PLA)合成吸収性コポリマーからなる繊維を用いて形成し得る。米国特許第6,355,699号に記載の凍結乾燥(freeze-drying)などの加工によって形成したまたは凍結乾燥した(lyophilized)ポリ(ε-カプロラクトン)/ポリ(グリコール酸)(PCL/PGA)コポリマーからなる泡沫も、可能なスキャフォールドである。自己集合ペプチド(たとえばRAD16)などのヒドロゲルも用い得る。これらの材料は、しばしば組織の増殖支持体として用いられている。三次元フレームワークは、それだけには限定されないが、リン酸のモノ-、ジ-、トリ-、α-トリ-、β-トリ-、およびテトラ-カルシウム塩、ハイドロキシアパタイト、フルオロアパタイト、硫酸カルシウム、フッ化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸マグネシウムカルシウム、バイオガラス(フロリダ大学、フロリダ州Gainesville)などの生物活性ガラス、ならびにそれらの混合物を含めたセラミック材料から作製し得る。View)およびVITOSS、RHAKOSS、CORTOSS(Orthovita、ペンシルバニア州Malvern)などの石灰化コラーゲン骨移植製品が存在する。フレームワークは、天然および/または合成材料の混合物、混和物もしくは複合体であり得る。いくつかの実施形態では、スキャフォールドはケージの形態である。好ましい実施形態では、スキャフォールドをコラーゲンでコーティングする。PGA、PLA、PCLコポリマーもしくは混合物、またはヒアルロン酸から作製する多繊維糸からなることができるフェルトである。糸は、クリンプ加工、切断、梳毛およびニードリングからなる標準織物加工技術を用いてフェルトにする。別の好ましい実施形態では、本発明の細胞を、複合体構造であり得る泡沫スキャフォールド上に播種する。修復、置き換えもしくは補強する身体内の他の具体的な構造などの有用な形状に成形し得る。別の好ましい実施形態では、本明細書中に参考として組み込まれている米国特許第6,200,606号に記載のように、患者内に植え込むための人工装具を含むフレームワーク上に細胞を播種する。それに記載されているように、様々な臨床的に有用な人工装具が、骨および軟骨の移植手順で使用するために開発されている。有効な膝および股関節置換デバイスが臨床環境において幅広く使用され続けている。これらのデバイスの多くは、体内で安全に機能する、免疫原性活性の低い様々な無機物質を用いて作製されている。試験かつ証明された合成材料の例には、チタン合金、リン酸カルシウム、セラミックハイドロキシアパタイト、ならびに様々なステンレス鋼およびコバルト-クロム合金が含まれる。これらの材料は構造的な支持をもたらし、その内部で宿主の血管化および細胞遊走が起こることができる足場材料を形成することができる。細胞の付着を増強するために、本発明の細胞を接種する前にフレームワークを処理し得る。本発明の細胞を用いた接種の前にナイロンマトリックスを0.1モーラーの酢酸で処理し、ナイロンのコーティングを行うためにポリリシン、PBS、および/またはコラーゲン中でインキュベーションを行うことができる。硫酸を用いてポリスチレンも同様に処理することができる。)、糖タンパク質、グリコサミノグリカン(たとえば、ヘパリン硫酸、コンドロイチン-4-硫酸、コンドロイチン-6-硫酸、デルマタン硫酸、ケラチン硫酸)、細胞マトリックス、ならびに/またはそれだけには限定されないが、とりわけゼラチン、アルギネート、寒天、アガロース、および植物ゴムなどの他の材料を加えることなどによって、三次元フレームワークの外部表面を改変し得る。【0168】いくつかの実施形態では、スキャフォールドは、それを抗血栓性にする材料からなる、またはそのような材料で処理する。細胞外基質の堆積も促進ならびに持続させ得る。Inc.、カリフォルニア州Berkeley)などのセグメント化ポリウレタンウレアケイ素が含まれる。スキャフォールドを抗血栓性にするために、これらの材料をさらに処理することができる。そのような処理には、ヘパリンなどの抗血栓剤、および血漿コーティングなどの材料の表面帯電を変更する処理が含まれる。【0169】いくつかの実施形態では、スキャフォールドの表面に織り目をつける。本発明のいくつかの態様では、スキャフォールドに溝および山のパターンを与える。溝は、好ましくは約500ミクロン未満、より好ましくは約100ミクロン未満、最も好ましくは約10ナノメートル〜10ミクロンである。このような「微小溝」により、細胞が表面の溝によって導かれてアラインメントされかつ/または遊走することが可能となる。vivoで見つかる細胞微小環境を再作成することが重要である。ならびに血管形成因子を培地に加え得る。細胞成長およびそれ上の組織産生が増強されるように、または移植片拒絶の危険性が軽減されるように、三次元フレームワークを改変し得る。成長因子を含めた1つもしくは複数の生物活性化合物をフレームワークに加え得る。本発明の細胞、またはそれから産生させた生組織の植込みの代替方法として、組織の修復、置換、または補強を必要としている対象は、細胞外基質(ECM)もしくはこれらの細胞によって産生された細胞溶解液などの、MPCまたはそれに由来する子孫の成分または産物(特にこれらが遺伝子改変されている場合)を投与することによって利益を得る可能性がある。vitroで培養した後。ECMがフレームワーク上に分泌された後、細胞を除去し得る。ECMは、さらなる使用のため、たとえば注射用調製物として加工し得る。【0174】いくつかの実施形態では、細胞を死滅させ、細胞細片(たとえば細胞膜)をフレームワークから除去する。このプロセスは、いくつかの異なる方法によって実施し得る。低温保存なしに生組織を液体窒素中で瞬間冷凍するか、または細胞が浸透圧に応答して破裂するように組織を滅菌した蒸留水に浸すことができる。細胞を死滅させたのち、細胞膜を破壊し、EDTA、CHAPSまたは双性イオン性洗剤などの洗剤で穏やかにすすぐ処理によって細胞細片を除去し得る。洗剤での穏やかなすすぎを用いる利点は、しばしば抗原性の高い膜結合タンパク質をこれが溶解することである。【0175】あるいは、組織を酵素的に消化するかつ/または細胞膜を分解する試薬で抽出することができる。そのような酵素の例には、それだけには限定されないが、ヒアルロニダーゼ、ディスパーゼ、プロテアーゼ、ならびにヌクレアーゼ(たとえば、デオキシリボヌクレアーゼおよびリボヌクレアーゼ)が含まれる。アルコール、7〜22個の炭素原子を有する分枝鎖または非分枝鎖のスルホン酸化アルカンおよびスルホン酸化アルキルアレーンなどのイオン性洗剤が含まれる。【0176】ECMを含むスキャフォールドを上述のように治療に用い得る。ECMをスキャフォールドから収集し得る。ECMの収集は、たとえばスキャフォールドが生分解性であるか非生分解性であるかに応じて、様々な方法によって達成することができる。洗剤もしくは酵素を用いた穏やかな処理、あるいは上述の方法の任意の組合せに供することによって、ECMを除去することができる。【0177】フレームワークが生分解性である場合は、ECMは、たとえば、フレームワークを分解させるまたは溶液中に溶解させることによって収集することができる。生分解性フレームワークが、それ自体をECMと共に注射することができる材料からなる場合は、フレームワークおよびECMを全部、その後の注射用に加工することができる。ECMは、ECMを非生分解性フレームワークから収集するための上述した方法のうちの任意のものによって、生分解性フレームワークから除去することができる。すべての収集プロセスは、本発明の細胞によって産生されたECMまたは細胞溶解液を変性しないように設計されていることが好ましい。以降、本発明の実施形態を以下の非限定的な例を参照として詳述する。Hospital、南オーストラリア州の倫理員会によって認可された手順に従って健康な成人ボランティア(19〜35歳)の後部腸骨稜から得た。