(57)【要約】本発明は、循環血液から内皮細胞の前駆体（PEC）を特異的に捕獲して、II型糖尿病における健康な内皮の内因的形成を促進するバイオリガンドが結合した生分解性生体適合性ポリマーで、血管ステントまたは他の移植可能な医療機器を被覆することができるという発見に基づく。1つの態様において、バイオリガンドは、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するペプチドである。また、本発明は、そのような血管ステントおよび他の移植可能な機器を用いて、例えば、機械的介入後のII型糖尿病において血管治癒を促進する方法も提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーに共有結合した、循環血液中の内皮細胞の前駆体（PEC）上のインテグリン受容体に特異的に結合する、少なくとも1つのバイオリガンドを含む、生分解性生理活性ポリマーの表面コーティングを有するステント構造を含む、生理活性移植可能ステント。
【請求項２】
バイオリガンドがSEQ ID NO：1、2または11記載のアミノ酸配列を有する、請求項1記載のステント。
【請求項３】
ステント構造が多孔性であり、コーティングが多層でステント構造を被包し、多層コーティングが、
上皮の内因性治癒を促進する未結合生理活性剤を隔離する外側薬物溶出生分解性ポリマー層；および
生体適合性生分解性ポリマーに共有結合した少なくとも1つのバイオリガンドを有する生分解性生体適合性ポリマーの内側層を含む、請求項1記載のステント。
【請求項４】
外側層および内側層の間にあり、かつそれに接触しており、かつ薬物に対して不浸透性である生分解性バリアー層をさらに含む、請求項3記載のステント。
【請求項５】
バイオリガンドが、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する抗体を含む、請求項1記載のステント。
【請求項６】
抗体がモノクローナル抗体である、請求項5記載のステント。
【請求項７】
バイオリガンドが特異的結合対の第一の部材を含み、標的が特異的結合対の第二の部材でタグを付した抗体であり、抗体がPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する、請求項5記載のステント。
【請求項８】
特異的結合対の第一の部材がアビジンまたはストレプトアビジンを含む、請求項7記載のステント。
【請求項９】
特異的結合対の第一の部材がプロテインAまたはプロテインGを含み、標的が、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するFc含有抗体である、請求項1記載のステント。
【請求項１０】
第一の部材がSEQ ID NO：3またはSEQ ID NO：4に記載のアミノ酸配列を含む、請求項9記載のステント。
【請求項１１】
第一の部材がSEQ ID NO：5またはSEQ ID NO：6に記載のアミノ酸配列を含む、請求項9記載のステント。
【請求項１２】
ステントが血管系への移植のためのサイズとされた、請求項1記載のステント。
【請求項１３】
生分解性生体適合性ポリマーが、ステントに隣接する座における内皮細胞による酸化窒素の生産を促進するように選択される少なくとも1つの生理活性剤をさらに含む、請求項1記載のステント。
【請求項１４】
生理活性剤が酸化窒素を供与し、移動させまたは放出し、酸化窒素の内因性レベルを上昇させ、酸化窒素の内因性合成を刺激するか、または酸化窒素シンターゼの基質として働く、請求項13記載のステント。
【請求項１５】
生理活性剤がブラジキニン1および2から選択される、請求項14記載のステント。
【請求項１６】
生理活性剤がアミノキシルである、請求項1記載のステント。
【請求項１７】
アミノキシルが4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジニルオキシ、フリーラジカル（4-アミノ-TEMPOまたは4-ヒドロキシ-TEMPO）である、請求項16記載のステント。
【請求項１８】
生分解性生体適合性ポリマーが、反復単位当たり少なくとも1つの非アミノ酸部分にコンジュゲートした少なくとも1つのアミノ酸を含む、請求項1記載のステント。
【請求項１９】
生分解性生体適合性ポリマーが構造式（I）：
2007532185.tif 000029
であり、nは約50〜約150の範囲であり、mは約0.1〜約0.9の範囲であり、pは約0.9〜約0.1の範囲であり；このときR1は（C2-C20）アルキレンまたは（C2-C20）アルケニレンからなる群より選択され；R2は水素または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルまたはt-ブチルまたは他の保護基であり；R3は水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニルおよび（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルからなる群より選択され；およびR4は（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、および一般式（II）：
2007532185.tif 000030
の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片からなる群より選択され、
但し、構造式（I）の化学構造を有する不飽和ポリマーについては、R1およびR4は（C2-C20）アルキレンおよび（C2-C20）アルケニレンから選択され；このときR1およびR4の少なくとも一方は（C2-C20）アルケニレンであり；nは約5〜約150であり；各R2は独立して水素、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルであり；および各R3は独立して水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルである）
によって記載される化学式を有する、請求項1記載のステント。
【請求項２０】
生分解性生体適合性ポリマーが構造式（I）の化学物質を有し、R3がCH2Phである、請求項19記載のステント。
【請求項２１】
2007532185.tif 000031
である、請求項19記載のステント。
【請求項２２】
R1が-CH2-CH＝CH-CH2-、-（CH2）4-、-（CH2）6-、および-（CH2）8-から選択される、請求項19記載のステント。
【請求項２３】
1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトール（II）がD-グルシトール、D-マンニトール、またはL-イジトールである、請求項19記載のステント。
【請求項２４】
生分解性生体適合性ポリマーが24時間、約7日、約30日、または約90日の期間にわたって生分解する、請求項19記載のステント。
【請求項２５】
少なくとも1つのバイオリガンドが、ポリマーコーティングの外側上の生分解性生体適合性ポリマーにコンジュゲートした、請求項19記載のステント。
【請求項２６】
損傷した動脈における治癒を促進するのに適した少なくとも1つの追加の生理活性剤をさらに含む、請求項19記載のステント。
【請求項２７】
生分解性生体適合性ポリマー分子鎖当たり、生理活性剤および追加の生理活性剤が合計して約5〜約150分子ある、請求項26記載のステント。
【請求項２８】
ポリマー分子が約5,000〜約300,000の範囲の平均分子量を有する、請求項19記載のステント。
【請求項２９】
ポリマー分子が、それに結合した少なくとも1つの生理活性剤を約5〜約70分子を有する、請求項19記載のステント。
【請求項３０】
生分解性生体適合性ポリマーが構造式（III）：
2007532185.tif 000032
（式中、n、m、p、R1、R3、およびR4は前記に同じであって、R5は-O-、-S-およびNR8-からなる群より選択され、R8はHまたは（C1-C8）アルキルである；およびR6は生理活性剤である）
の化学構造を有するポリマー-生理活性剤コンジュゲートに含まれる、請求項19記載のステント。
【請求項３１】
生分解性生体適合性ポリマーの2以上の分子が架橋して-R5-R6-R5コンジュゲートを提供する、請求項29記載のステント。
【請求項３２】
リンカーが生分解性生体適合性ポリマーからバイオリガンドを約5オングストローム〜約200オングストロームまで離す、請求項19記載のステント。
【請求項３３】
生分解性生理活性ポリマーの表面コーティングを有するステント構造を含む生理活性移植可能ステント、および少なくとも1つの、生分解性生体適合性ポリマーに共有結合したバイオリガンドまたは特異的結合対の第一の部材を含み、このときバイオリガンドまたは該第一の部材が治療PEC上の標的に特異的に結合する、キット。
【請求項３４】
ステント構造が多孔性であり、コーティングが多層でステント構造を被包し、多層コーティングが、
内皮の内因性治癒を促進するための未結合生理活性剤を隔離する外側薬物溶出生分解性ポリマー層；および
少なくとも1つの、PECにおけるインテグリン受容体に特異的に結合するバイオリガンド、または第一の部材が共有結合した、生分解性生体適合性ポリマーの内側層を含む、請求項33記載のキット。
【請求項３５】
多層管状コーティングが、外側層および内側層の間にあり、かつそれと接触しており、かつ薬物に対して不浸透性である生分解性バリアー層をさらに含む、請求項34記載のキット。
【請求項３６】
バイオリガンドが抗体を含む、請求項34記載のキット。
【請求項３７】
バイオリガンドが特異的結合対の第一の部材でタグを付した抗体を含み、かつキットが、
b）PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するモノクローナル抗体；および
c）モノクローナル抗体に結合した特異的結合対の第二の部材
をさらに含む、請求項34記載のキット。
【請求項３８】
バイオリガンドが特異的結合対の第一の部材であって、キットが、
b）PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する第二のモノクローナル抗体；および
c）第二のモノクローナル抗体に結合した特異的結合対の第二の部材
をさらに含む、請求項34記載のキット。
【請求項３９】
ポリマーが、ポリマーに共有結合した少なくとも1つのバイオリガンドを含み、このときバイオリガンドがPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する、生分解性生理活性ポリマーを含む、管状シース。
【請求項４０】
バイオリガンドがSEQ ID NO：1、2、または3に記載のアミノ酸配列を有する、請求項39記載のシース。
【請求項４１】
生分解性生理活性ポリマーが構造式（I）：
2007532185.tif 000033
であり、nは約50〜約150の範囲であり、mは約0.1〜約0.9の範囲であり、pは約0.9〜約0.1の範囲であり；このときR1は（C2-C20）アルキレンまたは（C2-C20）アルケニレンからなる群より選択され；R2は水素または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルまたはt-ブチルまたは他の保護基であり；R3は水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、および（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルからなる群より選択され；およびR4は（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、および一般式（II）：
2007532185.tif 000034
の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環-断片からなる群より選択され、
但し、構造式（I）の化学構造を有する不飽和ポリマーについては、R1およびR4は（C2-C20）アルキレンおよび（C2-C20）アルケニレンから選択され；このときR1およびR4の少なくとも一方は（C2-C20）アルケニレンであり；nは約5〜約150であり；各R2は独立して水素、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルであり；および各R3は独立して水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルである）
によって記載される化学式を有する、請求項39記載のシース。
【請求項４２】
生分解性生体適合性ポリマーが構造式（I）の化学物質を有し、R3がCH2Phである、請求項41記載のシース。
【請求項４３】
2007532185.tif 000035
である、請求項41記載のシース。
【請求項４４】
R1が-CH2-CH＝CH-CH2-、-（CH2）4-、-（CH2）6-、および-（CH2）8-から選択される、請求項41記載のシース。
【請求項４５】
請求項1記載のステントを移植して、患者の動脈壁中の損傷した内皮の自然治癒を促進することを含む、II型糖尿病を有する患者において心臓または四肢中の損傷した動脈内皮を治療する方法。
【請求項４６】
虚血性動脈組織が患者の心臓にある、請求項45記載の方法。
【請求項４７】
損傷した動脈組織が末梢四肢組織である、請求項46記載の方法。
【請求項４８】
医療機器、医薬として、またはポリマーが移植されたII型糖尿病患者の循環血液中のPECにおけるインテグリン受容体に特異的に付着するバイオリガンドまたは特異的結合対の第一の部材の共有結合固定化のための担体として、ポリマーを用いることを含む方法であって、
a）バイオリガンドが循環血液中のPEC上のインテグリン受容体と特異的結合対を形成する；
b）バイオリガンドがインテグリン受容体に特異的に結合する抗体と特異的結合対を形成する；または
c）抗体が特異的結合対の第一の部材でタグが付され、かつバイオリガンドが特異的結合対の第二の部材を含む、方法。
【請求項４９】
バイオリガンドがPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する抗体である、請求項48記載の方法。
【請求項５０】
バイオリガンドがSEQ ID NO：1、2または11記載のアミノ酸配列を有する、請求項48記載の方法。
【請求項５１】
ポリマーが織られたシートまたはマットの形態である、請求項48記載の方法。
【請求項５２】
機器が心臓弁または合成バイパス動脈である、請求項48記載の方法。
【請求項５３】
バイオリガンドが生体適合性特異的結合対の第一の部材を含み、方法が、
患者のPECと、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するモノクローナル抗体のPEC上のインテグリン受容体への結合を可能とする条件下で特異的結合対の第二の部材でタグを付されたモノクローナル抗体とを接触させる工程をさらに含む、請求項48記載の方法。
【請求項５４】
特異的結合対がビオチンおよびストレプトアビジンである、請求項53記載の方法。
【請求項５５】
ポリマーが該ポリマーに共有結合した少なくとも1つのバイオリガンドを含み、このときバイオリガンドは末梢血に見出されるPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する、その表面の少なくとも一部にコートされた生分解性生理活性ポリマーを有する、移植可能医療機器。
【請求項５６】
ポリマーが、反復単位当たり少なくとも1つの非アミノ酸部分にコンジュゲートした少なくとも1つのアミノ酸を含む、請求項55記載の移植可能医療機器。
【請求項５７】
医療機器がステント、心臓弁、および合成バイパス動脈からなる群より選択される、請求項55記載の移植可能医療機器。
【請求項５８】
ポリマーが構造式（I）：
2007532185.tif 000036
であり、nは約50〜約150の範囲であり、mは約0.1〜約0.9の範囲であり、pは約0.9〜約0.1の範囲であり；このときR1は（C2-C20）アルキレンまたは（C2-C20）アルケニレンからなる群より選択され；R2は水素または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルまたはt-ブチルまたは他の保護基であり；R3は水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、および（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルからなる群より選択され；およびR4は（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、および一般式（II）：
2007532185.tif 000037
の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環-断片からなる群より選択され、
但し、構造式（I）の化学構造を有する不飽和ポリマーについては、R1およびR4は（C2-C20）アルキレンおよび（C2-C20）アルケニレンから選択され；このときR1およびR4の少なくとも一方は（C2-C20）アルケニレンであり；nは約5〜約150であり；各R2は独立して水素、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルであり；および各R3は独立して水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルである）
によって記載される化学構造を有する、請求項55記載の機器。
【請求項５９】
生分解性生体適合性ポリマーが構造式（I）の化学物質を有し、R3がCH2Phである、請求項58記載の機器。
【請求項６０】
2007532185.tif 000038
である、請求項58記載の機器。
【請求項６１】
R1が-CH2-CH＝CH-CH2-、-（CH2）4-、-（CH2）6-および-（CH2）8-から選択される、請求項58記載の機器。
【請求項６２】
機械的介入後に請求項1記載のステントを動脈に移植して、動脈の自然治癒を促進する工程を含む、II型糖尿病を有する対象の動脈において機械的介入によって損傷した内皮の自然治癒を促進する方法。
【請求項６３】
自然治癒が動脈の再内皮化（re-endothelialization）する工程を含む、請求項62記載の方法。
【請求項６４】
機械的介入が血管形成術である、請求項62記載の方法。
【請求項６５】
機械的介入がバルーン血管形成術であり、ステントが血管形成術の直後に移植される、請求項62記載の方法。
【請求項６６】
機械的介入によって損傷した内部動脈壁の部分を実質的におおうステントを移植する工程を含む、請求項62記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、2004年4月5日に出願された米国仮出願第60/559,937号に基づいて米国特許法第119条（e）の下で優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般に移植可能医療機器、特に、糖尿病における血管治癒を促進する生分解性ポリマーがコートされた移植可能ステントに関する。
【背景技術】
【０００３】
背景情報
血管にライニングする正常な内皮は血液にユニークかつ完全に適合する。内皮細胞は、血管壁における血小板の沈積および血栓形成を能動的に抑制する、プロスタサイクリンおよび内皮由来弛緩因子（EDRF）の分泌のような、代謝プロセスを開始させる。しかしながら、血管系内の損傷した動脈表面は血栓形成に対して大いに感受性である。血栓症の結果となる異常な血小板沈積は、内皮、中央および外膜損傷が起こった血管でより起こる可能性が高い。全身薬物が用いられて、凝固を妨げ、かつ血小板凝集を阻害してきたが、損傷した血管を直接的に治療して、血栓形成および引き続いての内膜平滑筋細胞増殖を妨げることができる手段に対する要望が存在する。
【０００４】
狭窄または閉塞血管のための現在の治療方法は機械的介入を含む。しかしながら、これらの技術は負傷を亢進させ、新しい平滑筋細胞の増殖および新生内膜成長を促進する。例えば、狭窄動脈がしばしばバルーン血管形成術で治療され、これは血管の膨張可能なカテーテルでの機械的膨張を含む。この手法の有効性はいくらかの患者においては制限されている。なぜならば、治療それ自体が血管を損傷させ、それにより、平滑筋細胞の増殖、および血管の再閉塞または再狭窄を誘導するからである。バルーン血管形成術および/またはステントによって治療される患者のほぼ30〜40パーセントが該手法から1年以内に再狭窄を経験し得ると見積もられている。バルーン血管形成術およびステント手法の間にしばしば起こるような、血管の内皮および中央層に対する損傷は、新生内膜増殖を刺激することが判明しており、アテローム性動脈硬化症血管の再狭窄に導く。
【０００５】
これらの問題を克服するために、損傷した血管系の修復で有用なステントの提供のために多数のアプローチがなされている。1つの局面において、ステントそれ自体がより大きな管腔を提供することによって機械的に再狭窄を低下させる。例えば、いくつかのステントは徐々に経時的に拡大される。ステントの移植の間に管腔壁に対する損傷を妨げるために、多くのステントがバルーンカテーテルの部分的に拡大されたバルーンに設置された収縮した形態で移植され、次いで、管腔壁に接触するまでインサイチューにて拡大される。米国特許第5,059,211号（特許文献1）は、冠動脈の内部壁を支持するための拡大可能ステントを開示しており、そこでは、ステント体は多孔性の生吸収性材料で作成されている。そのようなステントの移植の間に血管系に対する損傷を回避するのを助けるために、米国特許第5,662,960号（特許文献2）は、ステントの表面に適用することができるポリマープラスチック、ゴムまたは金属基材への適用に適した混合されたヒドロゲルの摩擦-低下コーティングを開示する。
【０００６】
細胞増殖に影響する多数の剤が、平滑筋細胞の増殖を遅らせ、または阻害する試みにおいて狭窄および再狭窄のための薬理学的処置としてテストされてきた。これらの組成物はヘパリン、クマリン、アスピリン、魚油、カルシウムアンタゴニスト、ステロイド、プロスタサイクリン、紫外線照射その他を含むものであった。そのような剤は全身適用することができ、あるいは薬物送達カテーテルまたは薬物溶出ステントを用いてより局所的なベースで送達することができる。特に、医薬を負荷した生分解性ポリマーマトリックスを治療部位に移植することができる。ポリマーが分解するにつれ、医薬は治療部位において直接的に放出される。薬物が送達される速度は、ポリマーマトリックスは身体によって再吸収される速度に応じて有意な程度までである。Kaplanに対する米国特許第5,342,348号（特許文献3）およびNorcisoに対する米国特許第5,419,760号（特許文献4）はこの技術の例である。米国特許第5,766,710号（特許文献5）は、異なる融解温度の複合生分解性ポリマーで形成されたステントを開示する。
【０００７】
米国特許第5,843,172号（特許文献6）に開示されているように、多孔性ポリマーまたは焼結された金属粒子または繊維から形成された多孔性ステントもまた、損傷した血管内での治療薬物の放出で用いられてきた。しかしながら、多孔性ステントを囲う組織はポアに進入する傾向がある。ある適用においては、組織内方成長を促進するポアは生産逆行性と考えられる。なぜならば、新生内膜成長はステントを入れるべき動脈または他の身体管腔を閉塞し得るからである。
【０００８】
薬物の損傷した動脈壁への送達もまた、t-PAのような治療タンパク質を分泌するように作成されたヒツジ内皮細胞が播種された格子状血管内ステントを用いることによって、開発されてきた（D.A.Dichek et al.,Circulation,80：1347-1353,1989）（非特許文献1）。しかしながら、内皮は凝固および血栓溶解を共に促進することが公知である。
【０００９】
狭窄または再狭窄に導く新生内膜増殖を妨げるために、Edelman et al.に対する米国特許第5,766,584号（特許文献7）は、内皮細胞を含有するマトリックスを作り出し、外膜の周りにマトリックスを外科的に包むことによって内皮細胞ライニングに対する負傷に続いて血管平滑筋細胞増殖を阻害する方法を開示する。該マトリックスおよび、特に、該マトリックスに付着した内皮細胞は、周囲の組織に拡散するが、負傷した血管の内皮細胞ライニングには移動しない産物を分泌する。
【００１０】
内皮損傷に応答する健康な個体においては、血管内皮は正常な創傷治癒、血管緊張の調節および血栓症の防止で重要な多くのホメオスタシスメカニズムに参画する。これらの機能の第一のメディエーターは内皮由来弛緩因子（EDRF）である。FurchgottおよびZawadzki（Furchgott and Zawadzki, Nature（Lond.） 288：373-376,1980）（非特許文献2）EDRFによって1980年に最初に記載されたのは、酸化窒素（Moncada et al.,Pharmacol Rev.43：109-142,1991）（非特許文献3）（NO）または密接に関連するNO含有分子（Myers et al.,Nature（Lond.）、345：161-163（1990）（非特許文献4）のいずれかである。
【００１１】
内皮に対する除去または損傷は新生内膜増殖についての優れた刺激であり、これは、バルーン血管形成術後のアテローム性動脈硬化症血管の再狭窄の基礎となる共通のメカニズムである（Liu et al.,Circulation,79：1374-1387,1989）（非特許文献5）；（Fems et al.,Science, 253：1129-1132,1991）（非特許文献6）。ステント誘導再狭窄は動脈の管腔壁の局所的創傷によって引き起こされる。さらに、再狭窄は慢性的に刺激された創傷治癒サイクルの結果である。
【００１２】
創傷治癒の天然プロセスは2相サイクル：損傷の部位における血液の凝固および炎症を含む。健康な個体においては、これらの2つのサイクルは相殺され、各々は過剰刺激を妨げる天然の負のフィードバックメカニズムを含む。例えば、凝固酵素経路においては、トロンビンXa因子はVII因子に作用して、血栓形成および、同時に、炎症性単球およびマクロファージによるPAR（プロテアーゼ活性化受容体（Protease Activated Receptors））生産を制御する。内皮細胞によって内因的に生産された酸化窒素は、炎症性単球およびマクロファージの侵入を規制する。動脈の管腔においては、この2-相サイクルの結果、内皮における破壊を通じて細胞を治癒する流入および増殖がもたらされる。この天然に相殺されるプロセスによる血管平滑筋細胞集団の安定化は、再狭窄に導く新生内膜増殖を妨げることが必要とされる。血管系における内皮層に対する損傷によって引き起こされた内因的に生産された酸化窒素の非存在または希少は、血管負傷に続く、例えば、血管形成術に続いて再狭窄をもたらす血管平滑筋細胞の増殖を担うと考えられる。
【００１３】
酸化窒素は血管を膨張させ（Vallance et al.,Lancet,2：997-1000,1989）（非特許文献7）、血小板活性化および接着を阻害し（Radomski et al.,Br.J Pharmacol,92：181-187,1987）（非特許文献8）、インビトロにおいて、酸化窒素は血管平滑筋細胞の増殖を制限する（Garg et al.,J.Clin.Invest.83：1774-1777,1986）（非特許文献9）。同様に、動物モデルにおいては、酸化窒素による血小板由来マイトジェンの抑制は内膜増殖を減少させる（Fems et al.,Science,253：1129-1132,1991）（非特許文献10）。負傷後の動脈再形成の制御における内皮由来酸化窒素の潜在的重要性は、さらに、ヒトにおける最近の予備的報告によって裏付けられており、これは、全身NOドナーがバルーン血管形成術から6ヵ月後に脈管形成再狭窄を低下させることを示唆する（The ACCORD Study Investigators,J.Am.Coll.Cardiol.23：59A.（Abstr.）,1994）（非特許文献11）。
【００１４】
動脈内の内皮機能の最初期の理解は、高度に反応性の血管で生じた物質および動脈の内膜の間のバリアーとしてのその作用であった。動脈壁内での広く種々の生物学的活性は、血小板、単球および好中球が内膜に浸潤する場合に生じる。これらの反応は血小板からのATPおよびPDGF、および単球および好中球からのIL-1、IL-6、TNFaおよびbFGFのような活性化因子の放出に由来する。これらの活性化因子の放出の重要な結果は、平滑筋細胞の細胞構造の変化であり、細胞が休止から移動へシフトさせる。この細胞の変化は、血管薬品で特に重要である。というのは、動脈における休止平滑筋細胞の活性化は制御されない増殖に導きかねず、これは、狭窄または再狭窄として公知の動脈の閉鎖または狭化に導くからである。
【００１５】
ブロックされた動脈の非外科的処置のためのケアの標準は、血管形成術バルーンでの閉鎖を再度開放し、しばしば、それに続いてステントと呼ばれるワイヤー金属構造を設置して、動脈における開放を維持することである。この手法の不運な結果は、血管形成術バルーンの拡大、およびステントに対する異物の炎症性応答の促進による内皮層のほとんど全体的破壊である。したがって、血管形成術で用いられたバルーンカテーテルを取り出した後、動脈は活性化因子の流入に迅速に暴露される。機械的介入は、天然血液/動脈バリアーをかなりの数の患者において破壊してきたので、その結果は、再狭窄に導く平滑筋細胞による局所的制御されない増殖応答である。
【００１６】
比例しない数の糖尿病患者、特に、II型糖尿病を持つ患者は、同等な非糖尿病患者におけるのと同一程度にアテローム性動脈硬化症動脈のステント処理から恩典を受けない。臨床試験は、動脈ステントが移植された場合に、これらの患者における減少した治療的結果に対する主な寄与体として、真性糖尿病に罹った患者において内皮の一般的に損なわれた治癒を強く示してきた。損なわれたグルコース耐性（IGT）は、II型糖尿病の発症に至る過渡的な相と考えられ、II型糖尿病で見出された内皮の健康の変化の多くはIGTにおいて予定されている。IGTおよび糖尿病もまた心血管病の発生と個々に関連付けられている。II型糖尿病患者はそのような治療的失敗を経験する患者のかなりの割合を占めているが、全てのII型糖尿病がステントの失敗を経験するのではなく、なぜ幾人かは経験し、幾人かは経験しないのかの理由がこれまで研究されてきた。
【００１７】
従って、真性糖尿病に罹った、および動脈内皮ライニングに対する損傷を受けた患者において内皮治癒を刺激し、かつ補充するための新しくかつ良好な方法および機器に対して当技術分野において要望が存在する。特に、損傷した動脈および他の血管における創傷治癒の天然プロセスを糖尿病において回復するための良好な方法および機器に対する要望が存在する。
【００１８】
【特許文献１】米国特許第5,059,211号
【特許文献２】米国特許第5,662,960号
【特許文献３】米国特許第5,342,348号
【特許文献４】米国特許第5,419,760号
【特許文献５】米国特許第5,766,710号
【特許文献６】米国特許第5,843,172号
【特許文献７】米国特許第5,766,584号
【非特許文献１】D.A.Dichek et al.,Circulation,80：1347-1353,1989
【非特許文献２】Furchgott and Zawadzki, Nature（Lond.） 288：373-376,1980
【非特許文献３】Moncada et al.,Pharmacol Rev.43：109-142,1991
【非特許文献４】Myers et al.,Nature（Lond.）、345：161-163（1990）
【非特許文献５】Liu et al.,Circulation,79：1374-1387,1989
【非特許文献６】Fems et al.,Science, 253：1129-1132,1991
【非特許文献７】Vallance et al.,Lancet,2：997-1000,1989
【非特許文献８】Radomski et al.,Br.J Pharmacol,92：181-187,1987
【非特許文献９】Garg et al.,J.Clin.Invest.83：1774-1777,1986
【非特許文献１０】Fems et al.,Science,253：1129-1132,1991
【非特許文献１１】The ACCORD Study Investigators,J.Am.Coll.Cardiol.23：59A.（Abstr.）,1994
【発明の開示】
【００１９】
発明の概要
本発明は、II型糖尿病に罹った患者における血管損傷部位での内因性内皮治癒プロセスが、そのような患者の循環血液から治療的内皮細胞前駆体を特異的に捕獲し、かつ活性化する共有結合されたバイオリガンドを担う生分解性生理活性ポリマーでステントおよび他の移植可能な機器をコーティングすることによって促進できるという発見に基づく。経時的に生分解するポリマーもまた、動脈における天然内皮治癒プロセスをII型糖尿病に罹った患者において再度確立する生理活性剤を放出できる。ポリマー（例えば、ポリマー骨格）に付着させた生理活性剤は、血管系におけるステントまたは機器移植の部位において、循環血液からの内皮細胞の前駆体をステント表面に特異的に導引することによって、糖尿病の動脈において内因性内皮プロセスを促進する。従って、II型糖尿病におけるステントの治癒特性のかなりの割合がステントの生分解前に起こる。
【００２０】
1つの態様において、本発明は、生分解性生理活性ポリマーの表面コーティングを持つステント構造、および循環血液中の内皮細胞の前駆体（PEC）上のインテグリン受容体に特異的に結合する少なくとも1つのバイオリガンドを含む、生理活性移植可能ステントを提供する。バイオリガンドはポリマーに共有結合している。このバイオリガンドはそれ自体がやはりPECを活性化するにおいて生理活性であり得、あるいはそれはもう1つの生理活性PEC-活性化剤と組み合わされて作用することができる。
【００２１】
なおもう1つの態様において、本発明は生体適合性移植可能ステントを含むキットを提供する。本発明のステントは、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する少なくとも1つのバイオリガンド、または特異的結合対の第一の部材での生分解性生体適合性ポリマーの表面コーティングを持つステント構造を有する。該バイオリガンドまたは第一の部材は生分解性生体適合性ポリマーに共有結合している。
【００２２】
さらにもう1つの態様において、本発明は生分解性生理活性ポリマーを含む管状シースを提供し、該ポリマーは該ポリマーに共有結合した少なくとも1つのバイオリガンドを含み、該バイオリガンドは末梢血中のPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する。
【００２３】
もう1つの態様において、本発明は、表面の少なくとも一部にコートされた生分解性生理活性ポリマーを有する移植可能な医療機器を提供する。末梢血で見出されるPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する少なくとも1つのバイオリガンドはポリマーに共有結合している。
【００２４】
さらにもう1つの態様において、本発明は、本発明のステントを移植して、患者の動脈壁における損傷した内皮の天然治癒を促進する工程を含む、II型糖尿病を有する患者において心臓または四肢での損傷した動脈内皮を治療する方法を提供する。
【００２５】
なおもう1つの態様において、本発明は、医療機器、医薬としての、あるいはポリマーが移植されるII型糖尿病を持つ患者の循環血液中のPECにおけるインテグリン受容体に特異的に結合するバイオリガンド、または特異的結合対の第一の部材の共有結合固定化の担体としてポリマーを用いる方法を提供する。この態様において、a）バイオリガンドは循環血液中のPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するポリペプチドであり；b）バイオリガンドは、インテグリン受容体に特異的に結合する抗体とで特異的結合対を形成し；あるいはc）該抗体は、特異的結合対の第一の部材でタグが付され、バイオリガンドは特異的結合対の第二の部材を含む。
【００２６】
なおもう1つの態様において、本発明は、本発明のステントを機械的介入後に動脈に移植して、動脈の自然治癒を促進することによって、II型糖尿病を有する対象の動脈において機械的介入によって損傷された内皮の天然治癒を促進する方法を提供する。
【００２７】
発明の詳細な説明
1つの態様において、本発明は、真性糖尿病、特に、II型糖尿病に罹った患者において内皮血液/動脈バリアーを再度確立するためのステント、およびそのような機器を用いる方法を提供する。本発明は、II型糖尿病の発症への過渡的相と考えられる損なわれたグルコース耐性を有する患者において損傷された血管内皮の部位において内皮治癒を促進するようにも設計される。本発明のステントは、ステント構造をカプセル化する生体適合性再吸収性ポリマーシースを含む。本発明方法の好ましい態様において、ステントは、動脈壁への血流からの炎症因子の浸潤に十分な時間を経過させることなく、動脈内皮を損傷させる血管形成術手法、または他の医学的手法の結末において設置される。この方法においては、ステントは損傷の位置におかれ、好ましくは、直ちに、損傷した内皮の領域を被覆し、保護して、内皮治癒の天然プロセスがII型糖尿病にかかった患者において前進できるように、患者の循環血液から治療的内皮細胞前駆体を集めるその一時的機能を行いつつ、血流からの炎症因子の動脈壁への浸潤を妨げる。
【００２８】
換言すれば、本発明のステントは、本明細書において記載するように糖尿病における内皮治癒の天然サイクルを促進しつつ、人工的内皮層として実行される。ポリマーシースは、動脈の治癒に寄与するさらなる特徴を有することができる。1つの態様において、本発明のシースまたは被覆は複数の層を含み、その各々は、安定な病巣を再度確立し、負傷した動脈壁の内皮治癒に寄与するにおいて区別される機能を実行することができる。
【００２９】
本明細書において用いる用語「糖尿病」および「真性糖尿病」は、II型糖尿病、ならびにII型糖尿病の発症への過渡的相と広く考えられている、損なわれたグルコース耐性（IGT）を意味する。II糖尿病で見出される内皮の健康の変化の多くはIGTにおいて予定される。
【００３０】
II型糖尿病を持つ対象の血液に言及するのに本明細書において用いられる用語「内皮細胞の前駆体（PEC）」は、限定されるわけではないが、内皮前駆細胞（EPC）を含む。内皮前駆細胞（EPC）が骨髄に由来し得、およびCD133＋/VEGFR2＋細胞は内皮前駆体としての能力を持つ集団を表すという重要な証拠が文献に存在する（Blood（2000）95：952-958 and 3106-3112；Circ.Res.（2001）88：167-174；Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.（2003）23：1185-89およびCirc.Res.（2004）95：343-353）。しかしながら、さらなる骨髄由来細胞集団（すなわち、骨髄細胞および間葉細胞）およびやはり内皮細胞を生起させることができる非骨髄由来細胞さえもの報告がある（Circulation （2003） 107：1164-1169；Circulation （2003）108：2511-2516；Anat.Res.（2004） Part A 276A：13-21；およびCirc.Res.（2004）95：343-353）。循環血液中の内皮細胞のより分化した源は単球または単球様細胞であり得、これは本明細書において実施例で用いるPECの源である。用語「内皮細胞の前駆体」（PEC）は、本明細書において、ECのこれらの「非古典的」前駆体の全てを含み、記載する。
【００３１】
もう1つの局面において、循環血液からのPEC捕獲で用いるのに適したバイオリガンドの例は、治療PECの公知のまたは同定された表面マーカーに対して向けられたモノクローナル抗体である。内皮細胞の表面を修飾することが報告されている相補的決定基（CD）はCD31、CD34、CD102、CD105、CD106、CD109、CDw130、CD141、CD142、CD143、CD144、CDw145、CD146、CD147、およびCD166を含む。これらの細胞表面マーカーは、EC発生における特定の細胞/発生のタイプ/段階に対して種々の特異性のものであり得る。CD106、142、および144は、いくらかの特異性をもって、成熟内皮細胞をマークすることが報告されている。CD34は、現在、非糖尿病における内皮細胞の前駆体に対して特異的であることが公知であり、したがって、ステントが移植される糖尿病患者における血管中を循環する血液からPECを捕獲するのに有用であると信じられる細胞表面マーカーの1つである。
【００３２】
循環血液からのPECの捕獲用のバイオリガンドのさらなる例は細胞外マトリックス（ECM）タンパク質である。骨髄支質内において、かつ身体のほとんどの領域において、前駆細胞およびECMの間の相互作用が起こる。ECMリガンドは、分化および増殖についてのみならず、造血幹細胞の維持についても重要である。フィブロネクチンがECMのより普遍的なメンバーの1つである。それは、ほとんどの細胞型について潜在的リガンドであって、インテグリンファミリーの少なくとも10の接着受容体によって認識されている（Leukemia 1997；11：822-829およびBlood 1998；91（9）：3230-3238）。特に、CS5およびREDVDYは共にフィブロネクチンのIII型連結セグメントで見出される。CS5ペプチドについての配列は
2007532185.tif 000002
であり、これは、（下線を施した）（SEQ ID NO：2）REDVDYを含有する。CS5およびREDVDYペプチドはPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合することが判明している。
【００３３】
最小活性細胞結合アミノ酸配列REDVは、フィブロネクチンの中央細胞結合ドメインにおける主な活性部位であるRGDに幾分関連する。しかしながら、REDVはその細胞型選択性において新規である。インテグリンα4β1はREDV配列に結合することが公知であり、SMCではなくECで見出される（JBC（1991）266（6）：3579-3585；Am.J of Pathology（1994） 145：1070-1081；およびBlood（1998）91（9）：3230-32384）。これは、末梢血においてPEC対平滑筋前駆細胞（SPC）を導引するのにより重要とさえなる。最近の研究は、PECがα4β1インテグリンを発現し、他方、SPCは発現しないことを示している（Circ.（2002）106：1199-1204；およびCirc.（2004）110（17）：2673-26775）。ECに対するREDVのこの優先性は、PEC細胞動員因子として作用するバイオリガンドとしてREDVを含有するポリマーコーティングを持つステントに対してかなりの利点を与える。例えインテグリン受容体バイオリガンドがステントへの細胞接着を有意に増加させると考えられないとしても、そのようなバイオリガンドは、ステント表面のECの良好な細胞展延でより迅速な接着を刺激することによってECの動員に対してなお利点を付与すると見出される。
【００３４】
本明細書において実施例に記載された細胞結合領域の調査により、多数の細胞型の表面で見出されるインテグリン受容体の重要性が同定された。PECにおけるインテグリン受容体に特異的に結合するバイオリガンド（例えば、ペプチドおよびポリペプチド）は、血管ステントのような介入型移植可能機器の表面の少なくとも一部をコーティングするために本明細書において記載された生分解性ポリマーに一体化させて（例えば、共有結合させて）、コーティングに、機器が移植される糖尿病患者の循環血流からのPECの亜集団の優先的活特異的動員の特性が与えられる。ステントを通じてのPECの得られた局所化された濃度は、糖尿病患者の動脈壁の内皮創傷治癒を促進するであろう。
【００３５】
1つの態様において、バイオリガンドはモノクローナル抗体のような抗体であって、前記したようにPEC上で同定されるインテグリン受容体に対して特異的である。捕獲抗体が結合するポリマーコーティングを有するステントは、II型糖尿病で移植されると、今度は、活性化および引き続いての移動のために、ポリマー表面近くの捕獲されたPECに結合し、それを保持する。
【００３６】
本明細書において用いるように、用語「抗体」は最も広い意味で用いて、ポリクローナルおよびモノクローナル抗体、ならびにそのような抗体の抗原結合断片を含む。本発明の方法で有用な抗体、またはその抗原結合断片は、例えば、標的分子のエピトープについての特異的結合活性を有することによって特徴付けられる。
【００３７】
抗体は、例えば、天然に生じる抗体、ならびに例えば、単一鎖抗体、キメラ、二機能的およびヒト化抗体、ならびにその抗原結合断片を含む非天然抗体を含む。そのような非天然抗体は固相ペプチド合成を用いて構築することができ、組換えにより生産することができ、あるいは例えば、可変重鎖および可変軽鎖からなるコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることによって得ることができる（Huse et al.,Science 246：1275-1281（1989）参照）。例えば、キメラ、ヒト化、CDR-グラフテッド、単一鎖、および二機能的抗体を作成するこれらおよび他の方法は当業者に周知である（Winter and Harris, Immunol.Today 14：243-246,1993；Ward et al.,Nature 341：544-546,1989；Harlow and Lane,Antibodies：A laboratory manual （Cold Spring Harvor Laboratory Press, 1988）；Hilyard et al.,Protein Engineering：A practical approarch（IRL Press 1992）；Borrabeck,Antibody Engineering,2d ed.,Oxford University Press 1995））。本発明の機器および方法で用いることができる抗体の例は単一鎖抗体、キメラ抗体、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、抗体断片、Fab断片、IgA、IgG、IgM、IgD、IgEおよびヒト化抗体を含む。バイオリガンドとして用いるのに適したモノクローナル抗体は多数の商業的源から得ることができる。そのような商業的抗体は広く種々の標的に対して入手することができる。抗体プローブは、後述するように、標準的な化学を用いて分子骨格にコンジュゲートすることができる。
【００３８】
用語「特異的に結合する」または「特異的結合活性」は、抗体を参照して用いる場合、抗体および特定のエピトープの相互作用は少なくとも約1×10-6、一般には、少なくとも約1×10-7、通常少なくとも約1×10-8、特に少なくとも約1×10-9または1×10-10以下の解離定数を有することを意味する。それ自体、抗原のエピトープに対して特異的な結合活性を保有する抗体のFab、F（ab’）2、FdおよびFv断片は抗体の定義内に含まれる。
【００３９】
別の態様において、生体適合性特異的結合パートナーの対AおよびBを用いて、II型糖尿病の循環血液からPECを特異的に捕獲することができる。この態様において、特異的結合対の1つはステントまたは他の移植可能機器のポリマーコーティングに共有結合されたバイオリガンドとして作用する。特異的結合パートナーの対の他のメンバーは、（患者の血液への投与によってエクスビボまたはインビボいずれかで治療すべき糖尿病患者のPEC上のインテグリン受容体に付着し、または付着するのが可能とされる。例えば、生体適合性特異的結合パートナーの対がビオチン（分子A）およびストレプトアビジン（分子B）であれば、CD144のようなPEC細胞表面マーカーに特異的に結合するMabは、その同族PEC細胞表面マーカーへのMab結合と干渉しないMab上の部位における分子Aとコンジュゲートとすることができる。または、特異的結合パートナーAおよびBの役割を逆にすることができ、例えば、ビオチンはステントのポリマーに結合し、ストレプトアビジンは、患者のPEC上のインテグリン受容体への特異的付着のために患者に投与されたモノクローナル抗体に結合する。
【００４０】
本発明の1つの態様において、Mab-Aコンジュゲートは、ステントまたは他の治療機器の設置に先立って、それと同時に、またはその後直ちにのいずれかで、インビボ（例えば、非経口）またはエクスビボ（例えば、患者の血液の体外循環によって）のいずれかで患者の血液に加えられる。その結果、循環する治療EPC-Mab-A複合体は結合パートナーBであるストレプトアブジンに優先的に動員され、ストレプトアビジンは、機器コーティングに共有結合しており、介入および負傷の部位における治療PECの局所的濃度を増加させる。ヒトの血液に投与されたモノクローナル抗体は、好ましくは、「ヒト化モノクローナル抗体」であり、適当な抗原-結合断片は商業的に依頼できるか、あるいは周知の技術を用いて容易に組換えにより生産することができる。本発明のこの局面は特異的結合パートナーのビオチンおよびストレプトアビジンへの参照によって説明されるが、特異的結合パートナーのいずれの生体適合性対も同様に用いることができる。
【００４１】
または、生体適合性バイオリガンドは、さらに、ビオチン-ストレプトアビジンのような特異的結合対の1つのメンバーを含むことができ、特異的結合対の他のメンバーはポリマーに予め付着させることができる。使用において、この別の場合では、バイオリガンドはインビボまたはエクスビボいずれかにて患者の血流に投与され、特異的結合対ブリッジを介してその中の治療PEC上のその特異的標的に結合するのが可能とされる。バイオリガンドがインビボにて（例えば、非経口的に）患者の血流に投与されれば、血流中のPECは、バイオリガンド特異的結合対ポリマー複合体を介してインビボにてポリマーに結合するようになる。
【００４２】
加えて、細菌プロテインAのBドメインおよびプロテインGの機能的に同等な領域のような小さなタンパク質性モチーフは、Fc含有抗体とで特異的結合対を形成し、それにより、Fc含有抗体を捕獲することが公知である。したがって、さらなる態様において、糖尿病患者の血液に投与された抗体は、血液中のPEC上のインテグリン受容体に対して特異的なFc含有抗体であり、ステントのポリマーに付着したバイオリガンドは、該抗体を捕獲し、それをステントのポリマー表面近くに保持して、内皮損傷の領域へPECを導入するのを助け、プロテインAおよびプロテインGのような「粘着性」ペプチドまたはポリペプチドである。しかしながら、これらの「粘着性」ペプチドまたはポリペプチドもまた他の循環Fc含有天然抗体を捕獲することもでき、それにより、治療目的で反応の特異性を低下させる。
【００４３】
プロテインAは、特定の抗体または免疫グロブリン分子のFc領域に結合するブドウ球菌（staphylococcus）A細菌の成分である。例えば、プロテインAバイオリガンドはアミノ酸配列：
2007532185.tif 000003
または、例えば、アミノ酸配列：
2007532185.tif 000004
を有する機能的に同等なペプチドまたはポリペプチドのようなその機能的に同等なペプチド誘導体であり得るが、あるいはそれを含むことができる。
【００４４】
プロテインGは、グループGの連鎖球菌（streptococci）細菌の成分であり、プロテインAに対して同様な活性を呈し、すなわち、特定の抗体または免疫グロブリン分子のFc領域に結合する。例えば、プロテインGバイオリガンドはアミノ酸配列：
2007532185.tif 000005
を有するプロテインG
または、例えば、アミノ酸配列：
2007532185.tif 000006
を有する機能的に同等なポリペプチドのようなその機能的に同等なペプチド誘導体であり得るか、またはそれを含むことができる。
【００４５】
そのようなプロテインAおよびプロテインG分子は、ステント構造（例えば、本明細書において記載された多層ステントの内側層）上の生理活性ポリマーコーティングに対してバイオリガンドとして共有結合することができ、バイオリガンドとして作用して、患者の治療PECと複合体化されたFc含有抗体を患者の循環する血流から捕獲する。バイオリガンドが選択され、リガンドのその生物学的標的への結合に対する立体的障害を回避しつつ、ポリマー骨格にコンジュゲートされる。
【００４６】
内皮細胞の前駆体を活性化し、本発明の医療機器（例えば、ステントの表面コーティングおよびステント構造を被覆するためのシース）を被覆するポリマーコーティングにおけるポリマー骨格への付着が考えられる他の生理活性剤はブラジキニンを含む。ブラジキニンはキニノゲンに対するプロテアーゼの作用によって形成されて、さらにC末端タンパク質分解切断を受けて、ブラジキニン1ノナペプチド：（KRPPGFSPF）（SEQ ID NO：8）を生じ、またはN末端タンパク質分解切断を受けて、ブラジキニン2ノナペプチド：（RPPGFSPFR）（SEQ ID NO：9）を生じることができるデカペプチドカリジン（KRPPGFSPFR）（SEQ ID NO：7）を生じる血管活性ノナペプチドである。ブラジキニン1および2は、各々、特異的ブラジキニン細胞表面受容体B1およびB2のアゴニストとして機能的に区別され：カリジンおよびブラジキニン2は共にB2受容体に対する天然バイオリガンドであり；他方、それらのC-末端代謝産物（各々、ブラジキニン1およびオクタペプチドRPPGFSPF（SEQ ID NO：10））はB1受容体に対するバイオリガンドである。循環ブラジキニンペプチドの一部はさらなる翻訳後修飾：配列（ブラジキニン2アミノ酸ナンバリングにおいてPro3〜Hyp3）中の第二のプロリン残基のヒドロキシル化に供することができる。ブラジキニンは非常に優れた血管拡張剤であり、毛細血管細静脈後の浸透性を増大させ、内皮細胞に作用して、カルモジュリンを活性化させ、それにより、酸化窒素シンターゼを活性化させる。
【００４７】
ブラジキニンペプチドは、ペプチドの一端における付着によって本発明のステントで用いられる生理活性ポリマーに取り込まれる。ブラジキニンの未結合端部はバイオリガンドとしてポリマーから自由に伸びて、血管中の内皮細胞、ならびにステントが移植される血管中の血液から捕獲された内皮細胞の前駆体と接触する。それにより、それと接触される内皮細胞は活性化される。
【００４８】
なおさらなる局面において、生理活性剤は、やはり内因的に酸化窒素を生じさせる内皮細胞の優れたアクチベーターであることが公知であるアデノシンのようなヌクレオシドであり得る。このように活性化された内皮細胞は、さらに、それらが接触するようになる内皮細胞の前駆体を活性化する。従って、負傷の部位における内皮細胞活性化のカスケードが引き起こされて、酸化窒素の内因的生産、および血液に接触するステントの表面での内皮ライニングの発生がもたらされる。
【００４９】
もう1つの態様において、本発明は、ステント構造をカプセル化する多層ポリマー被覆を有する。図1は、ステントストラット10および多層シースまたは被覆を持つ本発明のステント11の例の模式的断面を示す。多層ステントが移植される場合、ステント被覆またはシースの外側層16は動脈壁の直接隣に存在する。本明細書において記載された生理活性剤および追加の生理活性剤は、ステントの被覆またはシースの外側層に取り込まれて、内皮の治癒を促進する。任意の拡散バリアー層14を外側層16および内側層12の間に、それに接触させて置くことができる。
【００５０】
多層ステント被覆の内側層12は、そのPECを持つ循環血液に暴露され、それに共有結合したPECの動員用のバイオリガンドを有する。（例えば、本明細書において構造IおよびIIIによって記載される化学構造を有する）本明細書において具体的に記載されたタイプの生体適合性ポリマーは内側層12で用いられる。SEQ ID NO：1、2または11に記載されたアミノ酸配列を有するもののような、PECに特異的に結合する一つまたは複数のバイオリガンド、あるいは他のメンバーが特異的結合バイオリガンド内に含まれ、あるいはそれとコンジュゲートされる特異的結合対のメンバーは、本明細書において記載された共有結合の技術を用いて内側層中のポリマーに共有結合される。例えば、ストレプトアビジンは、循環血液中のPEC上の標的に特異的に結合するビオチン-タグド抗体（そのビオチン-タグド抗体は患者の血流に投与される）と共に用いられるシースの内側層のポリマーに結合することができる。任意で、本明細書において記載される一つまたは複数の「生理活性剤」は、「追加の生理活性剤」はそうでないが、やはり、多層ステントの内側層中のポリマーに共有結合することができる。本発明のステントの他の態様におけるように、生理活性剤は、ステント被覆の内側層に結合したバイオリガンドによって糖尿病患者の循環血液からシースの内側層に誘引されたPECを活性化するように選択される。従って、ステントは、動脈内皮の一つまたは複数の損傷した領域の部位における天然内皮細胞層を再度確立するプロセスにおいて活発な役割を有する。
【００５１】
外側層16は、具体的には、本明細書において開示されたように、細胞増殖を制限し、または炎症を低下させるものを含む、生理活性剤および/または追加の生理活性剤、またはその組合せが負荷されたポリマー層を含む。これらの細胞増殖を制限しおよび/または炎症を低下させる薬物および生理活性剤はポリマー固相に可溶化させることができ、よって、好ましくは、外側層のポリマーに結合しない。むしろ、そのような生理活性剤および追加の生理活性剤はポリマーに負荷され、ステントが所定の位置に入るまでそこに隔離される。一旦移植されると、外側層16中の生理活性剤は溶出され、動脈壁に拡散する。
【００５２】
本発明の多層ステントの外側層への取り込みのための好ましい生理活性剤はラパマイシン、および（シロリムスとしても公知である）アセベロリムスのようなそのアナログまたは誘導体のいずれか、パクリタキセル、またはそのアナログまたは誘導体のいずれか、およびシンバスタチンのようなスタチンを含む。外側層において、非共有結合した生理活性剤および/または追加の生理活性剤は、当技術分野において公知であるようにいずれかの生体適合性生分解性ポリマーと混合され、または「それに負荷」できる。というのは、本発明のこの態様における外側層は、ステントの設置の間以外は、血液と接触するようにならないからである。
【００５３】
任意で、被覆の外側層の内側表面と共に存在し、それを被覆するのは、外側層に含まれる生理活性剤、または追加の生理活性剤に対する拡散バリアーとして作用する再吸収性ポリマーの拡散バリアー層14である。この拡散バリアーの目的は、薬物/バイオロジックの動脈壁への溶出を指令して、薬物/バイオロジックの内側層への通過を制限し、または妨げつつ、平滑筋細胞の増殖を妨げることである。拡散バリアー層14は、ポリマー固相中への生理活性剤の溶解度に関連する疎水性/親水性相互作用を通じて薬物を分配するその目的を達成することができる。例えば、外側層中の生理活性剤または追加の生理活性剤が疎水性であるならば、ポリマーバリアー層は該剤よりも疎水性が低いように選択され、外側層中の生理活性剤または追加の生理活性剤が親水性であるならば、バリアー層は疎水性であるように選択される。例えば、バリアー層は、その電荷特性が当業者に周知である、ポリエステル、ポリ（アミノ酸）、ポリ（エステルアミド）、ポリ（エステルウレタン）、ポリウレタン、ポリラクトン、ポリ（エステルエーテル）、またはそのコポリマーのようなポリマーから選択することができる。バリアー層は任意であると考えられる。なぜならば、ステントの内側層は、それ自体、ステントの内側層および外側層に含まれるポリマーおよび種々の活性剤の特性に依存して効果的な拡散バリアー層であることが判明し得るからである。
【００５４】
1つの態様において、本発明の多層ステント、ならびに本明細書において記載されたポリマー被覆の単一層を含む製造で用いられるステント構造は、十分な強度および固さを持つ生分解性かつ吸収性材料で作成されて、ステンレス鋼またはワイヤーメッシュステント構造のような慣用的なステント構造を置き換える。本明細書において記載された架橋ポリ（エステル）アミド、ポリカプロラクトン、またはポリ（エステルウレタン）は、ステント構造ならびにその被覆が、例えば、3ヶ月〜数年の期間にわたって完全に生体吸収性であるようにこの目的で用いることができる。この場合、経時的に、該層の各々、およびステント構造も同様に、酵素作用を含む天然プロセスを通じて身体によって再吸収され、再度確立された内皮細胞層が、血液/動脈バリアーとして作用し、酸化窒素の生産を通じて動脈壁内の細胞内マトリックスの天然制御および安定化を提供するそのデュアル機能を持つことを可能とする。
【００５５】
本明細書において用いるように、「生分解性」は、本発明のステントの少なくともポリマーコーティングが、身体の正常な機能において無害かつ生体適合生産物に分解することができることを意味する。1つの態様において、ステント構造を含む全体のステントは、生分解性である。好ましい生分解性生体適合性ポリマーは生分解性を提供する加水分解可能なエステルおよび/またはアミド結合を有し、典型的には、カルボキシルまたはキャッピング基で終わる鎖である。
【００５６】
（例えば、本明細書において構造IおよびIIIによって記載する化学構造を有する）本明細書において具体的に記載されたタイプの本発明の実施で用いるのに適した生分解性血液適合性ポリマーは、生理活性剤のポリマーへの容易な共有結合を可能とする機能を保有する。例えば、カルボキシル基を担うポリマーはアミノ部分を有する生理活性剤と容易に反応することができ、それにより、得られたアミド基を介して生理活性剤をポリマーに共有結合させる。本明細書において記載されるように、生分解性生体適合性ポリマーおよびバイオリガンド、および生理活性剤は、生理活性剤を生分解性生体適合性ポリマーに共有結合させるのに用いることができる多数の相補的官能基を含有することができる。
【００５７】
本明細書において用いるように、用語「生理活性剤」は、バイオリガンド、または特異的結合対のメンバーを保持し、および/またはポリマー生分解の間に生理活性剤または治療剤を放出することによって、ステント移植の部位における内因性治癒プロセスで活動的な役割を演じる剤を意味する。生理活性剤は、捕獲された循環PECを捕獲し（すなわち、「バイオリガンド」）、誘引し、活性化し、および本発明のステントをコーティングするのに用いられるポリマーへの共有結合で考えられる特性を有するものとして本明細書において具体的に記載されたものを含む。そのような生理活性剤は、限定されるわけではないが、ポリマー分解の間にポリマー骨格から遊離された場合に、内皮細胞によって内因的に生じた酸化窒素のような治療天然創傷治癒剤の内因的生産を促進する剤を含む。または、分解の間にポリマーから放出された「生理活性剤」は、損傷の場所における血管中の平滑筋細胞の増殖を制御しつつ、内皮細胞による天然創傷治癒プロセスを促進するのに直接的に活性であり得る。これらの生理活性剤は、酸化窒素を供与し、移動させ、または放出し、酸化窒素の内因的レベルを上昇させ、酸化窒素の内因的合成を刺激し、または酸化窒素シンターゼに対する基質として働き、あるいは平滑筋細胞の増殖を阻害するいずれの剤も含むことができる。そのような剤は、例えば、アミノキシル、フロキサン、ニトロソチオール、ニトレート、およびアントシアニン；アデノシンのようなヌクレオシド、およびアデノシン二リン酸（ADP）およびアデノシン三リン酸（ATP）のようなヌクレオチド；アセチルコリンおよび5-ヒドロキシトリプタミン（セロトニン/5-HT）のような神経伝達物質/神経モジュレーター；ヒスタミン、およびアドレナリンおよびノルアドレナリンのようなカテコールアミン；スフィンゴシン-1-リン酸およびリソホスファチジン酸のような脂質分子；アルギニンおよびリシンのようなアミノ酸；ブラジキニン、サブスタンスPおよびカルシウム遺伝子関連ペプチド（CGRP）のようなペプチド、およびインスリン、血管内皮成長因子（VEGF）、およびトロンビンのようなタンパク質を含む。
【００５８】
広く種々の他の生理活性剤は、任意で、本発明のステントおよび機器の被覆で用いる生理活性ポリマーに共有結合される。生理活性剤として用いることが考えられるアミノキシルは構造：
2007532185.tif 000007
を有する。
【００５９】
例示的なアミノキシルは以下の化合物を含む。
2007532185.tif 000008
2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（1）；2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ（2）；および2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ-3-カルボニル（3）。用いることが考えられるさらなるアミノキシルは4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（TEMPAMINE）；4-（N,N-ジメチル-N-ヘキサデシル）アンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ、イオダイド（CAT16）；4-（N,N-ジメチル-N-（2-ヒドロキシエチル））アンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（TEMPOコリン）；4-（N,N-ジメチル-N-（3-スルホプロピル）アンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ；N-（4-（ヨードアセチル）アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（TEMPO 1A）；N-（2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ-4-イル）マレイミド（TEMPOマレイミド、MAL-6）および4-トリメチルアンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ、イオダイド（CAT1）；3-アミノ-2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ；およびN-（3-（ヨードアセチル）アミノ）-2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ（PROXYL 1A）；スクシンイミジル2,2,5,5-テトラメチル-3-ピロリン-1-オキシ-3-カルボキシレートおよび2,2,5,5-テトラメチル-3-ピロリン-1-オキシ-3-カルボン酸等を含む。
【００６０】
生理活性剤として用いることが考えられるフロキサンは構造：
2007532185.tif 000009
を有する。
【００６１】
例示的なフロキサンは以下に記載される4-フェニル-3-フロキサンカルボニトリルである。
2007532185.tif 000010
【００６２】
ニトロソチオールは、以下に記載される例示的なニトロソチオールのような、-S-N＝O部分を担う化合物を含む。
2007532185.tif 000011
【００６３】
アントシアニンもまた生理活性剤として用いることが考えられる。アントシアニンはグリコシル化アントシアニジンであって、構造：
2007532185.tif 000012
（式中、糖は3-ヒドロキシ位置に結合している）
を有する。アントシアニンは、インビボでNOの生産を刺激することが公知であり、したがって、本発明の実施において生理活性剤として用いるのに適している、
【００６４】
本発明のステントおよび医療機器の表面被覆への分散、およびそれからの放出用の生理活性剤もまた抗増殖剤、ラパマイシンおよびそのアナログまたは誘導体のいずれか、パクリタキセルまたはそのタキセンアナログまたは誘導体のいずれか、エベロリムス、シロリムス、タクロリムス、またはその-リムスと命名された薬物のファミリーのいずれか、およびシンバスタチン、アトルバスタチン、フルバスタチン、プラバスタチン、ロバスタチン、ロスバスタチンのようなスタチン、17AAG（17-アリルアミノ-17-デメトキシゲルダナマイシン）のようなゲルダナマイシン；エポチロンDおよび他のエポチロン、17-ジメチルアミノエチルアミノ-17-デメトキシ-ゲルダナマイシン、および熱ショックタンパク質90（Hsp90）の他のポリケチド阻害剤、シロスタゾール等を含む。
【００６５】
本発明の多層ステントにおいて血液適合性親水性コーティングまたは内側層を形成するのに用いることが考えられるポリマーはポリエステル、ポリ（アミノ酸）、ポリエステルアミド、ポリウレタン、またはそのコポリマーを含む。特に、生分解性ポリエステルの例はポリ（α-ヒドロキシC1-C5アルキルカルボン酸）、例えば、ポリグリコール酸、ポリ-L-ラクチド、およびポリ-D,L-ラクチド；ポリ-3-ヒドロキシブチラート；ポリヒドロキシバレレート；ポリカプロラクトン、例えば、ポリ（ε-カプロラクトン）；および修飾されたポリ（α-ヒドロキシ酸）ホモポリマー、例えば、環状ジエステルモノマーのホモポリマー、Kimura, Y.,「Biocompatible Polymers」in Biomedical Applications of Polymeric Materials, Tsuruta,T.,et al,eds.,CRC Press,1993 at 179 pageに示された、Rが低級アルキルである式4を有する3-（S）［アルキルオキシカルボニル）メチル］-1,4-ジオキサン-2,5-ジオンを含む。
【００６６】
本発明のステントにおいて血液-適合性親水性コーティングまたは内側層を形成するのに有用な生分解性コポリマーポリエステルの例はコポリエステルアミド、コポリエステルウレタン、グリコリド-ラクチドコポリマー、グリコリドカプロラクトンコポリマー、ポリ-3-ヒドロキシブチラート-バレレートコポリマー、および環状ジエステルモノマー、3-（S）［（アルキルオキシカルボニル）メチル］-1,4-ジオキサン-2,5-ジオンとL-ラクチドとのコポリマーを含む。グリコリド-ラクチドコポリマーは、5：95〜95：5の範囲のL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率、好ましくは、45：65〜95：5の範囲のL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を利用して形成されたポリ（グリコリド-L-ラクチド）コポリマーを含む。グリコリド-カプロラクトンコポリマーはグリコリドおよびε-カプロラクトンブロックコポリマー、例えば、モノクリルまたはポリグレカプロンを含む。
【００６７】
本発明の生体適合性ポリマー被覆ステントおよび医療機器のためのコーティングを形成するのに有用な生分解性ポリマーは、反復単位当たり少なくとも1つの非アミノ酸部分にコンジュゲートされた少なくとも1つのアミノ酸を含むものを含む。本明細書において用いるように、用語「非アミノ酸部分」は種々の化学部分を含むが、具体的には、本明細書において記載されたようにアミノ酸誘導体およびペプチドミメティックスを排除する。加えて、少なくとも1つのアミノ酸を含有するポリマーは、特記しない限り、天然に生じるポリペプチドを含むポリ（アミノ酸）成分を含むとは考えられない。1つの態様において、非アミノ酸は反復単位中の2つの隣接アミノ酸の間に位置する。ポリマーは反復単位当たり少なくとも2つの異なるアミノ酸を含むことができる。
【００６８】
本発明のステントおよび医療機器（および本発明の多層ステントの内側層）の生体適合性ポリマー表面被覆を形成するのに用いられるのに好ましいものは、PEAまたはPEUR側鎖上に形成された官能基を有するポリエステルアミノ（PEA）およびポリエステルウレタン（PEUR）であり、これらの形成された官能基は他の化学物質と反応することができ、さらなる官能基の取込みに導いて、さらにPEAまたはPEURの官能性を拡大する。したがって、本発明の組成物および方法で用いるそのようなポリマーは、先行する修飾の必要性なしで、水溶性を増大させるための親水性構造を有する他の化学物質との、および生理活性剤および追加の生理活性剤との反応の準備ができている。
【００６９】
加えて、本発明のポリマー被覆ステントおよび医療機器で用いられるポリマーは、生理食塩水（PBS）媒体中でテストした場合、最小の加水分解を呈するが、キモトリプシンまたはCTのような酵素溶液においては、均一な腐食挙動が観察されている。
【００７０】
1つの態様において、PEAおよびPEURは一般構造式（I）：
2007532185.tif 000013
nは約50〜約150の範囲であり、mは約0.1〜約0.9の範囲であり；pは約0.9〜約0.1の範囲であり；R1は（C2-C20）アルキレンまたは（C2-C20）アルケニレンからなる群より選択され；R2は水素または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルまたはt-ブチルまたは他の保護基であり；R3は水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニルおよび（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルからなる群より選択され；およびR4は（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、および一般式（II）：
2007532185.tif 000014
式（II）
の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片からなる群より選択され、但し、構造式（I）を有する不飽和ポリマーについては、R1およびR4は（C2-C20）アルキレンおよび（C2-C20）アルケニレンから選択され；R1およびR4の少なくとも1つは（C2-C20）アルケニレンであり；nは約5〜約150であり；各R2は独立して水素、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルであり；および各R3は独立して水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、または（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルである）
によって記載される化学式を有する。
【００７１】
1つの別法において、R3はCH2Phであって、合成で用いるαアミノ酸はL-フェニルアラニンである。
【００７２】
R3がCH2-CH（CH3）2である別法において、ポリマーはαアミノ酸ロイシンを含有する。R3を変化させることによって、他のαアミノ酸も用いることができる。例えば、グリシン（R3がHである場合）、アラニン（R3がCH3である場合）、バリン（R3がCH（CH3）2である場合）、イソロイシン（R3がCH（CH3）-CH2-CH3である場合）フェニルアラニン（R3がCH2-C6H5である場合）、またはリシン（R3＝（CH2）4-NH2の場合）。
【００７３】
ポリマー分子は、任意でリンカーを介してそれに結合した活性剤を有することもでき、あるいは分子の間の架橋剤に一体化させることもできる。例えば、1つの態様において、ポリマーは構造式（III）：
2007532185.tif 000015
（式中、n、m、p、R1、R3およびR4は前記の通りであり、R5は-O-、-S-および-NR8-からなる群より選択され、R8はHまたは（C1-C8）アルキルであり；およびR6は生理活性剤である）
を有するポリマー-生理活性剤コンジュゲートに含有される。
【００７４】
なおもう1つの態様において、ポリマーの2つの分子を架橋させて,-R5-R6-R5-コンジュゲートを提供することができる。もう1つの態様において、以下の構造式IVに示されるように、生理活性剤は-R5-R6-R5-コンジュゲートを介してポリマーの1つの分子に共有結合され、R5は独立して-O-、-S-および-NR8-からなる群より選択され、R8はHまたは（C1-C8）アルキルである。
2007532185.tif 000016
【００７５】
なお別法として、以下の構造式（V）に示されるように、リンカー-X-Y-は構造式IIIの分子においてR5および生理活性剤R6の間に挿入することができ、Xは（C1-C18）アルキレン、置換されたアルキレン、（C3-C8）シクロアルキレン、置換されたシクロアルキレン、群O、NおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子を含有する5〜6員複素環系、および置換された複素環、（C2-C18）アルケニル、置換されたアルケニル、アルキニル、置換されたアルキニル、C6およびC10アリール、置換されたアリール、ヘテロアリール、置換されたヘテロアリール、アルキルアリール、置換されたアルキルアリール、アリールアルキニル、置換されたアリールアルキニル、アリールアルケニル、置換されたアリールアルケニル、アリールアルキニル、置換されたアリールキニルからなる群より選択され、該置換基は群H、F、Cl、Br、I、（C1-C6）アルキル、-CN、-NO2、-OH、-O（C1-C4）アルキル、-S（C1-C6）アルキル、-S［（＝O）（C1-C6）アルキル］、-S［（O2）（C1-C6）アルキル］、-C［（＝O）（C1-C6）アルキル］、CF3、-O［（CO）-（C1-C6）アルキル］、-S（O2）［N（R9R10）、-NH［（C＝O）（C1-C6）アルキル］,-NH（C＝O）N（R9R10）、および-N（R9R10）から選択され；R9およびR10は独立してHまたは（C1-C6）アルキルであり；および
Yは-O-、-S-、-S-S-、-S（O）-、-S（O2）-、-NR8-、-C（＝O）-、-OC（＝O）-、-C（＝O）O-、-OC（＝O）NH-、-NR8C（＝O）-、-C（＝O）NR8-、-NR8C（＝O）NR8-、-NR8C8（＝O）NR8-、および-NR8C（＝S）NR8-からなる群より選択される。
【００７６】
または、ポリマーの1つの分子は-R5-R6-Y-X-R5-ブリッジを通じて生理活性剤に共有結合される（式（VI））。
2007532185.tif 000017
（式中、Xは（C1-C18）アルキレン、置換されたアルキレン、（C3-C8）シクロアルキレン、置換されたシクロアルキレン、群O、NおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子を含有する5〜6員複素環系、置換された複素環、（C2-C18）アルケニル1、置換されたアルケニル、アルキニル、置換されたアルキニル、C6およびC10）アリール、置換されたアリール、ヘテロアリール、置換されたヘテロアリール、アルキルアリール、置換されたアルキルアリール、アリールアルキニル、置換されたアリールアルキニル、アリールアルケニル、置換されたアリールアルケニル、アリールアルキニル、置換されたアリールアルキニルからなる群より選択され、該置換基はH、F、Cl、Br、I、（C1-C6）アルキル,-CN、-NO2、-OH、-O（C1-C4アルキル）、-S（C1-C6）アルキル、-S［（＝O）（C1-C6アルキル）］、-S［（O2）（C1-C6）アルキル］、-C［（＝O）（C1-C6）アルキル］、CF3、-O［（CO）-（C1-C6）アルキル］、-S（O2）［N（R9R10）］、-NH［（C＝O）（C1-C6）アルキル］、-NH（C＝O）N（R9R10）、および-N（R11R12）からなる群より選択され、R1は独立して（C2-C20）アルキレンおよび（C2-C20）アルケニレンであり、R11、R12は独立してHまたは（C1-C6）アルキルである。
【００７７】
もう1つの態様において、本発明のステントおよび医療機器でのポリマーコーティングは構造式（III）のポリマーの4つの部分的に架橋された分子を含み、但し、4つの分子のうち2つのみがR6を省略し、架橋されて、単一の-R5-X-R5-コンジュゲートを提供し、Xは（C1-C18）アルキレン、置換されたアルキレン、（C3-C8）シクロアルキレン、置換されたシクロアルキレン、O、NおよびSからなる群より選択される1〜3個のへテロ原子を含有する5〜6員複素環系、置換された複素環、（C2-C18）アルケニル、置換されたアルケニル、アルキニル、置換されたアルキニル、C6およびC10アリール、置換されたアリール、ヘテロアリール、置換されたヘテロアリール、アルキルアリール、置換されたアルキルアリール、アリールアルキニル、置換されたアリールアルキニル、アリールアルケニル、置換されたアリールアルケニル、アリールアルキニル、および置換されたアリールアルキニルからなる群より選択され、および該置換基はH、F、Cl、Br、I、（C1-C6）アルキル、-CN、-NO2、-OH、-O（C1-C4）アルキル、-S（C1-C6）アルキル、-S［（＝O）（C1-C6）アルキル］、-S［（O2）（C1-C6）アルキル］、-C［（＝O）（C1-C6）アルキル］、CF3、-O［（CO）-（C1-C6）アルキル］、-S（O2）［N（R9R10）］、-NH［（C＝O）（C1-C6）アルキル］、-NH（C＝O）N（R9R10）、および-N（R9R10）からなる群より選択され；R9およびR10は独立してHまたは（C1-C6）アルキルである。
【００７８】
なおもう1つの態様において、構造式IIIのポリマーの4つの分子は分子の2つの上のR6を省き、その代わりに、単一の-R5-X-R7-コンジュゲートを形成することによって部分的に架橋させることができ、X、R5、R6およびR7は前記し、かつ構造式（VII）に示した通りであり、q＋s＝nである。
2007532185.tif 000018
【００７９】
用語「アリール」は、少なくとも1つの環が芳香族である約9〜10の環原子を有するフェニル基またはオルト縮合二環炭素環基を示すために、本明細書において構造式を参照して用いられる。ある態様において、環原子の一つまたは複数はニトロ、シアノ、ハロ、トリフルオロメチル、またはトリフルオロメトキシの一つまたは複数で置換することができる。アリールの例は、限定されるわけではないが、フェニル、ナフチル、およびニトロフェニルを含む。
【００８０】
用語「アルケニレン」は、主鎖または側鎖に少なくとも1つの不飽和結合を含有する二価分岐または非分岐炭化水素鎖を意味させるために、本明細書において構造式を参照して用いられる。
【００８１】
本明細書において分子量および多分散度は、ポリスチレン標準を用いてゲル浸透クロマトグラフィーによって測定される。より詳しくは、数および重量平均分子量（MnおよびMw）は、例えば、高圧液体クロマトグラフィーポンプ、Waters 486 UVディテクターおよびWaters 2410差分屈折率ディテクターを備えたモデル510ゲル浸透クロマトグラフィー（Water Associates, Inc.,Milford,MA）を用いて測定される。テトラヒドロフラン（THF）が溶離剤として用いられる（1.0mL/分）。ポリスチレン標準は狭い分子量分布を有する。
【００８２】
一般式においてα-アミノ酸を含む構造式（I-VII）のポリマーを作成する方法は当技術分野において周知である。例えば、Rがα-アミノ酸に一体化される構造式（I）のポリマーの態様では、ポリマー合成については、α-アミノ酸を、例えば、該α-アミノ酸をジオールHO-R2-OHと縮合させることによってビス-α-アミノ酸に変換することができる。その結果、エステル断片が形成される。次いで、ビス-α-アミノ酸をセバシン酸のような二酸との重縮合反応に入れて、エステルおよびアミド両結合を有する最終ポリマーを得る。または、二酸の代わりに、活性化されたジエステルのような二酸誘導体、例えば、ジ-パラ-ニトロフェノキシ二酸塩化物を用いることもできる。
【００８３】
より詳しくは、前記した構造式（I）の生分解性ポリマーとして有用な不飽和ポリ（エステル-アミド）（UPEA）の合成を記載し、
2007532185.tif 000019
および/または（b）R4は-CH2-CH＝CH-CH2-である。（a）が存在し、（b）が存在しない場合、（I）におけるR4は-C4H8-または-C6H12-である。（a）が存在せず、（b）が存在する場合、（I）におけるR1は-C4H8-または-C8H16-である。
【００８４】
不飽和PEAは、（1）αアミノ酸および不飽和ジオールのジエステルのジ-p-トルエンスルホン酸塩、および飽和ジカルボン酸のジ-p-ニトロフェニルエステル、または（2）α-アミノ酸および飽和ジオールのジ-p-トルエンスルホン酸塩、および不飽和ジカルボン酸のジ-ニトロフェニルエステル、または（3）αアミノ酸および不飽和ジオールのジエステルのジ-p-トルエンスルホン酸塩、および不飽和ジカルボン酸のジ-ニトロフェニルエステルいずれかの溶液重縮合によって調製することができる。
【００８５】
アリールスルホン酸塩を遊離アミン塩基の代わりに用いる。なぜならば、アリールスルホン酸基は、縮合反応を促進して、反応方程式の右側へ移動させることができる非常に良好な脱離基であり、従って、生成物が高収率で得られるからであり、かつp-トルエンスルホン酸塩はアミノ酸残基を含むポリマーを合成するにおいて用いることが公知であるからである。
【００８６】
不飽和ジカルボン酸のジ-p-ニトロフェニルエステルは、例えば、トリエチルアミンおよびp-ニトロフェニルをアセトンに溶解させ、-78℃にて攪拌しつつ不飽和ジカルボン酸塩化物を滴下し、水に注いで生成物を沈殿させることによって、p-ニトロフェニルおよび不飽和ジカルボン酸塩化物から合成することができる。適当な酸塩化物はアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸、チグリン酸、ソルビン酸、桂皮酸、アロ桂皮酸、フェニルプロピオリン酸、フマル酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸、エチニル-ブタン二酸および2-プロペニル-ブタン二酸塩化物を含む。不飽和ジカルボン酸のジ-p-ニトロフェニルエステルの代わりに用いることができるさらなる化合物は構造式（VIII）：
2007532185.tif 000020
（式中、各R5は独立して、一つまたは複数のニトロ、シアノ、ハロ、トリフルオロメチルまたはトリフルオロメトキシで置換されてもよい（C1-C10）アリールであり；およびR1は独立して（C2-C20）アルキレンまたは（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレンである）
を有するものを含む。
【００８７】
αアミノ酸および不飽和ジオールのジエステルのジ-アリールスルホン酸塩は、トルエン中でαアミノ酸、例えば、p-アリールスルホン酸一水和物および飽和または不飽和ジオールを混合し、水の発生が最小となるまで還流温度まで加熱し、次いで、冷却することによって調製することができる。不飽和ジオールは、例えば、2-ブテン-1,3-ジオールおよび1,18-オクタデカ-9-エン-ジオールを含む。
【００８８】
ジカルボン酸の飽和ジ-p-ニトロフェニルエステル、およびビス-α-アミノ酸エステルの飽和ジ-p-トルエンスルホン酸塩は米国特許第6,503,538 B1号に記載されているように調製することができる。
【００８９】
さて、前記した構造式（II）の生分解性ポリマーとして有用な不飽和ポリ（エステル-アミド）（UPEA）の合成を記載する。構造式（II）を有する化合物は、6,503,535の（III）のR4および/または6,503,538の（V）のR1が前記したようにC2-C20アルケニレンである以外は、米国特許第6,503,538 B1号の化合物（VII）と同様に作成することができる。該反応は、例えば、室温にて、乾燥したトリエチルアミンを、乾燥したN,N-ジメチルアセトアミド中の6,503,538の該（III）および（IV）、および該（V）の混合物に加え、次いで、温度を80℃まで上昇させ、16時間攪拌し、次いで、反応溶液を室温まで冷却し、エタノールで希釈し、水に注ぎ、ポリマーを分離し、分離したポリマーを水で洗浄し、減圧下で約30℃に乾燥し、次いで、p-ニトロフェニルおよびp-トルエンスルホン酸での陰性テストまで精製することによって行うことができる。好ましい反応体（IV）はベンジルエステルのp-トルエンスルホン酸塩であり、ベンジルエステルの保護基は好ましくは（II）から除去して、生分解性を付与するが、それは、米国特許第6,503,538号の実施例22におけるように水素化分解によって除去すべきではない。なぜならば、水素化分解は望ましい二重結合を飽和するからであり；むしろ、ベンジルエステル基は、例えば、フルオロ酢酸または気体状HFでの処理によって不飽和を維持する方法によって酸基に変換すべきである。または、リシン反応体（IV）は、不飽和を維持しつつ、仕上げられた生成物において容易に除去することができるベンジルとは異なる保護基によって保護することができ、例えば、リシン反応体はt-ブチルで保護することができ（すなわち、該反応体はリシンのt-ブチルエステルであり得る）、該t-ブチルは、希酸での生成物（II）の処理によって不飽和を維持しつつ、Hに変換することができる。
【００９０】
構造式（II）を有する化合物の実際の例は、6,503,538の実施例1における（III）の代わりにL-フェニルアラニン2-ブテン-1,4-ジエステルのp-トルエンスルホン酸塩で置き換えることによって、あるいは6,503,538の実施例1における（V）の代わりにフマル酸ジ-p-ニトロフェニルで置き換えることによって、あるいは6,503,538の実施例1におけるIIIの代わりにL-フェニルアラニン2-ブテン-1,3-ジエステルのp-トルエンスルホン酸塩で置き換え、また6,503,538の実施例1における（V）の代わりにフマル酸デ-p-ニトロフェニルに置き換えることによって提供される。
【００９１】
いずれかの構造式（I-VII）を有する不飽和化合物において、以下のことが適用される：アミノキシル基（例えば、4-アミノTEMPO）は、縮合剤としてのカルボニルジイミダゾールを用いて付着させることができる。本明細書において記載された生理活性剤は二重結合官能性を介して付着させることができる。親水性は、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレートへ結合させることによって付与させることができる。
【００９２】
なおもう1つの局面において、本発明のポリマー被覆ステントおよび医療機器を形成するのに用いられると考えられるポリマーは、その各々の全内容を参照により本明細書に組み入れる、米国特許第5,516,881号；第6,338,047号；第6,476,204号；第6,503,538号；および米国特許出願第10/096,435号；第10/101,408号；第10/143,572号；第10/194,965号に記載されているものを含む。
【００９３】
本明細書において記載されたPEA/PEURポリマーはモノマー当たり2つまでのアミノ酸を含有することができ、好ましくは、10,000〜125,000の範囲の重量平均分子量を有し、これらのポリマーおよびコポリマーは、典型的には、0.3〜4.0の範囲の、好ましくは0.5〜3.5の範囲の、標準粘度測定法によって測定された25℃の固有粘度を有する。
【００９４】
本発明の実施で用いると考えられるポリマーは、当技術分野において周知の種々の方法によって合成することができる。例えば、トリブチルスズ（IV）触媒を通常用いて、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（グリコリド）、ポリ（ラクチド）などのようなポリマーを形成する。しかしながら、広く種々の触媒を用いて、本発明の実施で用いるのに適したポリマーを形成することができると理解される。
【００９５】
用いることが考えられるそのようなポリ（カプロラクトン）は以下のような例示的な構造式（IX）を有する。
2007532185.tif 000021
【００９６】
用いることが考えられるポリ（グリコリド）は以下のような例示的構造式（X）を有する。
2007532185.tif 000022
【００９７】
用いることが考えられるポリ（ラクチド）は以下のような例示的構造式（XI）を有する。
2007532185.tif 000023
【００９８】
アミノキシル部分を含む適当なポリ（ラクチド-コ-ε-カプロラクトン）の例示的な合成は以下に記載する。第一の工程は、触媒としてオクタン酸第一スズを用いてベンジルアルコールの存在下でラクチドおよびε-カプロラクトンを共重合して、構造式（XII）のポリマーを形成することを含む。
2007532185.tif 000024
【００９９】
次いで、ヒドロキシ末端ポリマー鎖を無水マレイン酸でキャップして、構造式（XIII）：
2007532185.tif 000025
を有するポリマー鎖を形成することができる。
【０１００】
この時点で、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシをカルボキシル末端基と反応させて、アミノキシル部分を、4-アミノ基およびカルボン酸末端基の間の反応から得られるアミド結合を介してコポリマーに共有結合させることができる。または、マレイン酸キャップドコポリマーはポリアクリル酸とグラフトさせて、さらなるアミノキシル基の引き続いての結合のためのさらなるカルボン酸基を提供することができる。
【０１０１】
本明細書において記載されたPEA/PEURポリマーは種々の分子量で製造することができ、所与の生理活性剤で用いられる適当な分子量は当業者によって容易に決定される。従って、例えば、適当な分子量は約5,000〜約300,000、例えば、約5,000〜約250,000、または約75,000〜約200,000、または約100,000〜約150,000のオーダーである。
【０１０２】
PEA/PEURポリマーのような本発明のポリマー被覆ステントおよび医療機器を作成するのに有用なポリマーは、表面において酵素作用によって生分解する。従って、ポリマーは生理活性剤を制御された放出速度で対象に投与し、これは長時間にわたって特異的かつ一定である。加えて、PEA/PEURポリマーは有害な副産物が生じることなく加水分解酵素を介してインビボで分解されるので、本発明のステントおよび医療機器でのポリマーコーティングは実質的に非炎症性である。
【０１０３】
本明細書において用いるように、「分散した」は、本明細書において開示された少なくとも1つの生理活性剤がポリマー中に分散され、混合され、溶解され、ホモジナイズされ、および/または共有結合される（「分散される」）、例えば、ポリマーまたはポリマーコーティングの表面に結合されることを意味する。
【０１０４】
生理活性剤はポリマー担体への化学結合無くしてポリマーマトリックス内に分散させることができるが、生理活性剤または追加の生理活性剤は広く種々の適当な官能基を介して生分解性ポリマーに共有結合させることができるとも考えられる。例えば、生分解性ポリマーがポリエステルである場合、カルボキシル基鎖末端を用いて、ヒドロキシ、アミノ、チオなどのような生理活性剤または追加の生理活性剤上の補充的部分と反応させることができる。広く種々の適当な試薬および反応条件は、例えば、Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms, and Structure, Fifth Edition,（2001）；およびComprehensive Organic Transformations, Second Edition, Larock（1999）に開示されている。
【０１０５】
他の態様において、生理活性剤はアミド、エステル、エーテル、アミノ、ケトン、チオエステル、スルフィニル、スルホニル、またはジスルフィド結合を介して構造（I）〜（VII）のポリマーのいずれかに連結させることができる。そのような結合は、当技術分野において公知の合成手法を用いて適当に官能性化された出発物質から形成することができる。
【０１０６】
例えば、1つの態様において、ポリマーは該ポリマーのカルボキシル基（例えば、COOH）を介して生理活性剤または追加の生理活性剤に連結させることができる。具体的には、構造（I）および（III）の化合物は、生理活性剤のアミノ官能基またはヒドロキシル官能基と反応して、各々、アミド結合またはカルボキシルエステル結合を介して結合した生理活性剤を有する生分解性ポリマーを提供することができる。もう1つの態様において、ポリマーのカルボキシル基はベンジル化し、または変換してアシルハライド、アシル無水物/「混合」無水物、または活性エステルとすることができる。他の態様において、ポリマー分子の遊離-NH2末端をアシル化して、生理活性剤がポリマーのカルボキシル基を介してのみ結合し、ポリマーの遊離末端には結合しないことを確実とすることができる。
【０１０７】
または、生理活性剤または追加の生理活性剤は、例えば、構造式（V-VII）に記載されているように、リンカー分子を介してポリマーに結合させることができる。事実、生分解性ポリマーの表面疎水性を改良し、生分解性ポリマーの酵素活性化への接近性を改良し、および生分解性ポリマーの放出プロフィールを改良するためには、リンカーを利用して、生理活性剤および/またはアジュバントを生分解性ポリマーに間接的に結合させることができる。ある態様において、リンカー化合物は約44〜約10,000、好ましくは44〜2000の分子量（MW）を有するポリ（エチレングリコール）；セリンのようなアミノ酸；1〜100の反復数を持つポリペプチド；およびいずれかの他の適当な低分子量ポリマーを含む。リンカーは、典型的には、約5オングストローム〜約200オングストロームだけ生理活性剤をポリマーから離す。
【０１０８】
なおさらなる態様において、リンカーは式W-A-Qの二価基であり、Aは（C1-C24）アルキル、（C2-C24）アルケニル、（C2-C24）アルキニル、（C3-C8）シクロアルキル、または（C6-C10）アリールであって、WおよびQは各々独立して-N（R）C（＝O）-、-C（＝O）N（R）-、-OC（＝O）-、-C（＝O）O、-O-、-S-、-S（O）、-S（O）2-、-S-S-、-N（R）-、-C（＝O）-であり、各Rは独立してHまたは（C1-C6）アルキルである。
【０１０９】
前記リンカーを記載するのに用いるように、用語「アルキル」は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ヘキシルなどを含む、直鎖または分岐鎖炭化水素基をいう。
【０１１０】
本明細書において用いるように、「アルケニル」とは、一つまたは複数の炭素-炭素二重結合を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基をいう。
【０１１１】
本明細書において用いるように、「アルキニル」とは、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基をいう。
【０１１２】
本明細書において用いるように、「アリール」とは、6〜14の範囲の炭素原子を有する芳香族基をいう。
【０１１３】
ある態様において、リンカーは約2〜約25のアミノ酸を有するポリペプチドであり得る。用いることが考えられる適当なペプチドはポリ-L-グリシン、ポリ-L-リシン、ポリ-L-グルタミン酸、ポリ-L-アスパラギン酸、ポリ-L-ヒスチジン、ポリ-L-オルニチン、ポリ-L-セリン、ポリ-L-スレオニン、ポリ-L-チロシン、ポリ-L-ロイシン、ポリ-L-リシン-L-フェニルアラニン、ポリ-L-アルギニン、ポリ-L-リシン-L-チロシンなどを含む。
【０１１４】
1つの態様において、生理活性剤はポリマーを共有結合架橋させることができ、すなわち、生理活性剤は1より多いポリマー分子に結合する。この共有結合架橋はさらなるポリマー-生理活性剤リンカーの有無にて行うことができる。
【０１１５】
生理活性剤は、2つのポリマー分子の間の共有結合によって分子内ブリッジに取り込むこともできる。
【０１１６】
リンカーポリマーポリペプチドコンジュゲートは、ポリペプチド骨格の潜在的求核試薬を保護し、ポリマーまたはポリマーリンカー構築体に結合させるべき1つの反応性基のみを脱離させることによって作成される。脱保護はペプチドの脱保護について当技術分野において周知の方法に従って行われる（例えば、BocおよびFmoc化学）。
【０１１７】
本発明の1つの態様において、ポリペプチド生理活性剤はレトロ-インベルソまたは部分的レトロ-インベルソペプチドとして呈される。従って、本明細書において用いるように、用語「ペプチド」および「ポリペプチド」は、ペプチド、（分岐ペプチドのような）全ペプチド誘導体、およびペプチドの（グリコ-およびリポ-およびグリコリポ-のような）共有結合へテロ-誘導体を含む。
【０１１８】
本明細書において記載されたペプチドは、当技術分野において公知のように、いずれかの技術を用いて合成することができる。該ペプチドおよびポリペプチドは「ペプチドミメティックス」を含むこともできる。ペプチドアナログは、通常、鋳型ペプチドのそれと類似した特性を持つ非ペプチド生理活性剤として医薬産業で用いられる。非ペプチド化合物のこれらのタイプは「ペプチドミメティックス」または「ペプチドミメティックス」という。Fauchere,J.（1986） Adv.Bioactive agent Res.,15：29；Veber and Freidinger（1985） TINS p.392；およびEvans et al.（1987） J.Med.Chem.,30：1229；通常、コンピュータ化された分子モデリングの助けを借りて開発される。一般に、ペプチドミメティックスは範例ポリペプチド（すなわち、生化学特性または薬理学的活性を有するポリペプチド）と構造的に同様であるが、当技術分野において公知の方法によって、--CH2NH--、--CH2S--、CH2-CH2--、--CH＝CH--、（シスおよびトランス）、--COCH2--、--CH（OH）CH2--、および--CH2SO--からなる群より選択される連結によって任意で置換されてもよい一つまたは複数のペプチド結合を有し、さらに、以下の文献に記載されている。Spatola, A.F.in 「Chemistry and Biochemistry of Amino Acids, Peptides, and Proteins」, B.Weinstein,eds.,Marcel Dekker, New York,p.267（1983）；Spatola,A.F.,Vega Data （March 1983）, Vol.1, Issue 3,「Peptide Backbone Modifications」（一般的レビュー）；Morley,J.S.,Trends.Pharm.Sci.,（1980）pp.463-468（一般的レビュー）；Hudson,D.et al., Int.J.Pept.Prot.Res.,（1979） 14：177-185（--CH2NH--,CH2CH2--）；Spatola,A.F.et al., Life Sci.,（1986） 38：1243-1249（--CH2-S--）；Harm,M.M.,J.Chem.Soc.Perkin Trans I（1982） 307-314（--CH＝CH--,シスおよびトランス）；Almquist,R.G.et al., J.Med.Chem.,（1980） 23：2533（--COCH2--）；Jennings-Whie,C.et al., Tetrahedron Lett.,（1982） 23：2533（--COCH2--）；Szelke,M.et al.European Appln.,EP 45665（1982） CA：97：39405（1982） （--CH（OH）CH2--）；Holladay,M.W.et al., Tetrahedron Lett.,（1983） 24：4401-4404（--C（OH）CH2--）；およびHruby,V.J.,Life Sci,（1982） 31：189-199（--CH2-S--）。そのようなペプチドミメティックスは、例えば：より経済的な生産、より大きな化学的安定性、増強された薬理学的特性（半減期、吸収、効力、効率など）、改変された特異性（例えば、生物学的活性の広域スペクトル）、低下した抗原性その他を含む、ポリペプチド態様よりも重要な利点を有することができる。
【０１１９】
加えて、（例えば、L-リシンの代わりにD-リシンで）ペプチドまたはポリペプチド内の一つまたは複数のアミノ酸の置換を用いて、より安定なペプチド、および内因性プロテアーゼに対して耐性のペプチドを生じさせることができる。または、例えば、生分解性ポリマーに共有結合した合成ペプチドまたはポリペプチドは、インベルソペプチドといわれるD-アミノ酸から調製することもできる。ペプチドが天然ペプチド配列と反対向きに組み立てられる場合、それはレトロペプチドといわれる。一般に、D-アミノ酸から調製されたペプチドは酵素加水分解に対して非常に安定である。レトロ-インベルソまたは部分的レトロ-インベルソペプチドについての生物学的活性が維持された多くの場合が報告されている（米国特許第6,261,569 B1号およびその中の引用文献；B.Fromme et al., Endocrinology （2003）144：3262-3269）。
【０１２０】
リンカーはまずポリマー、または生理活性剤または追加の生理活性剤に結合させることができる。合成の間に、当業者に周知の種々の保護基を用いて、リンカーは未保護形態または保護形態いずれかであり得る。保護されたリンカーの場合には、リンカーの未保護末端をまずポリマー、または生理活性剤または追加の生理活性剤に結合させることができる。次いで、Pd/H2水素化、温和な酸または塩基加水分解、あるいは当技術分野において公知のいずれかの他の通常の脱保護方法を用いて保護基を脱保護することができる。次いで、脱保護されたリンカーは生理活性剤、または追加の生理活性剤、あるいはポリマーに結合させることができる。
【０１２１】
（結合させるべき分子がアミノキシルである）本発明による生分解性ポリマーの例示的な合成を以下に記載する。N,N’-カルボニルジイミダゾールの存在下で、ポリエステルをアミノキシル、例えば、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシと反応させて、ポリエステルの鎖末端におけるカルボキシル基中のヒドロキシル部分を、アミノキシル含有基に結合したイミノで置き換えることができ、従って、イミノ基はカルボキシル基のカルボニル残基の炭素に共有結合する。N,N’-カルボニルイミダゾールはポリエステルの鎖末端におけるカルボキシル基中のヒドロキシル部分を中間生成物部分に変換し、それは、アミノキシル、例えば、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシと反応する。アミノキシル反応体は、典型的には、1：1〜100：1の範囲のポリエステルに対する反応体のモル比率で用いられる。アミノキシルに対するN,N’-カルボニルイミダゾールのモル比率は好ましくは約1：1である。
【０１２２】
典型的な反応は以下の通りである。ポリエステルを反応溶媒に溶解させ、溶解に利用される温度にて反応は容易に行われる。反応溶媒はポリエステルを溶解させるいずれのものであってもよく；この情報は通常はポリエステルの製造業者から入手できる。ポリエステルがポリグリコール酸または（50：50よりも大きなL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を有する）ポリ（グリコシド-L-ラクチド）である場合、115℃〜130℃の高度に精製された（99.9＋％純度の）ジメチルスルホキシド、または室温のDMSOがポリエステルを適切に溶解させる。ポリエステルがポリ-L-乳酸、ポリ-DL-乳酸、または（50：50または50：50未満のL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を有する）ポリ（ポリグリコリド-L-ラクチド）である場合、室温〜40〜50℃のテトラヒドロフラン、ジクロロメタン（DCM）およびクロロホルムは適切にポリエステルを溶解させる。
【０１２３】
ポリマー-生理活性剤結合
1つの態様において、本明細書において記載された本発明のステントおよび他の医療機器のための表面被覆を作成するのに用いられるポリマーは、ポリマーに直接結合した一つまたは複数の生理活性剤を有する。ポリマーの残基は一つまたは複数の生理活性剤の残基に連結させることができる。例えば、ポリマーの1つの残基は生理活性剤の1つの残基に直接連結させることができる。ポリマーおよび生理活性剤は、各々、1つの開いた原子価を有することができる。
【０１２４】
または、異なる治療または緩和活性を有する1より多い生理活性剤、複数生理活性剤、または生理活性剤および追加の生理活性剤の混合物をポリマーに直接連結させることができる。しかしながら、各生理活性剤の残基をポリマーの対応する残基に連結させることができるので、一つまたは複数の生理活性剤の残基の数はポリマーの残基上の開いた原子価の数に対応することができる。
【０１２５】
本明細書において用いるように、「ポリマーの残基」とは、一つまたは複数の開いた原子価を有するポリマーの基をいう。本発明の（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）ポリマーのいずれかの合成的に可能な原子または官能基を除去して、開いた原子価を提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。加えて、いずれかの合成的に可能な官能基（例えば、カルボキシル）をポリマー上（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上）で作り出して、開いた原子価を提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づき、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて本発明のポリマーに由来し得る適切に官能性化された出発物質を選択することができる。
【０１２６】
本明細書において用いるように、「構造式（＊）の化合物の残基」とは、一つまたは複数の開いた原子価を有する本明細書において記載されたポリマー式（I〜VII）の化合物の基をいう。（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）化合物のいずれかの合成的に可能な原子または官能基を除去して、開いた原子価を提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。加えて、いずれかの合成的に可能な官能基（例えば、カルボキシル）を（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）式（I〜VII）の化合物上に作り出して、開いた原子価を提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づき、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて、式（I〜VII）の化合物に由来し得る適当に官能性化された出発物質を選択することができる。
【０１２７】
例えば、生理活性剤の残基は、アミド（例えば、-N（R）C（＝O）-または-C（＝O）N（R）-）、エステル（例えば、-OC（＝O）-または-C（＝O）O-）、エーテル（例えば、-O-）、アミノ（例えば、-N（R）-）、ケトン（例えば、-C（＝O）-）、チオエーテル（例えば、-S-）、スルフィニル（例えば、-S（O）-）、スルホニル（例えば、-S（O）2-）、ジスルフィド（例えば、-S-S-）、または直接的（例えば、C-C結合）連結（式中、各Rは独立してHまたは（C1-C6）アルキルである）を介して構造式（I〜VII）の化合物の残基に連結させることができる。そのような連結は、当技術分野において公知の合成手法を用いて適当に官能性化された出発物質から形成することができる。望まれる連結に基づき、当業者であれば、構造式（I〜VII）の化合物の残基から、および生理活性剤またはアジュバントの所与の残基から由来し得る適当に官能性化された出発物質を、当技術分野において公知の手法を用いて選択することができる。生理活性剤またはアジュバントの残基は、構造式（I〜VII）の化合物の残基上のいずれかの合成的に可能な位置に連結させることができる。加えて、本発明は、構造式（I〜VII）の化合物に直接連結された生理活性剤またはアジュバント生理活性剤の1より多い残基を有する化合物も提供する。
【０１２８】
ポリマー分子に連結させることができる生理活性剤の数は、典型的には、ポリマーの分子量に依存する。例えば、nが約5〜約150、好ましくは約5〜約70である構造式（I）の化合物では、約150までの生理活性剤分子（すなわち、その残基）を、生理活性剤をポリマーの側鎖基と反応させることによってポリマー（すなわち、その残基）に直接連結させることができる。不飽和ポリマーにおいては、生理活性剤はポリマー中の二重（または三重）結合と反応させることもできる。
【０１２９】
本発明によるステントは、典型的には、形状が円筒形である。ステント構造の壁はその中の開口、例えば、メッシュを持つ金属またはポリマーで形成することができる。ステントは血管のようなヒト管腔に移植され、それは永久に留まり、または生分解されて、血管を開いて維持し、および心筋への血流を改良し、損傷した内皮の位置における天然創傷治癒プロセスを促進する。ステントは腎臓または脳のような身体の他の部分における血管系に位置させることもできる。ステンティング手法はかなり普通であり、種々のタイプのステントが開発されており、当技術分野において公知のように用いられる。
【０１３０】
本明細書において記載されたポリマーは、当技術分野において周知のように、ディップコーティング、スプレーコーティング、イオン沈積などのような多くの方法により、本明細書において記載された多孔性ステント構造または他の医療機器の表面にコーティングすることができる。多孔性ステントをコーティングするにおいて、血液で生じた内皮細胞の前駆体および創傷治癒の天然生物学的プロセスに参画する他の血液因子の血管の内部から血管壁への接近および移動を可能とするのに必要な、ステント構造中のポアを閉鎖しないように注意しなければならない。
【０１３１】
または、ステント構造の表面へのポリマーコーティングは、ステント構造にわたって適用されるポリマーシースとして形成することができる。この態様において、比較的少数の平滑筋細胞が活性化されて、新生内膜増殖を引き起こすように、シースはマクロファージに対する部分的な物理的バリアーとして働く。血流からの内皮細胞の前駆体のような、多孔性ステント構造を横切る生理活性物質の十分な移動を可能とするために、シースはレーザーで切除して、ポリマーコーティング中に開口を形成することができる。レーザーは構造をパターンへ切除するように静止させて保持しつつ、ステント構造を移動させることができ、または、当業者に公知の方法によって所定のパターンに沿って移動するようにレーザーをプログラムすることができる。双方の組合せ、すなわち、レーザーおよび構造双方の移動も可能である。本発明においては、複雑なステントパターンを有する被覆されたステントさえ高精度で作成することができる。
【０１３２】
ステント構造は、本明細書において記載された多孔性表面特徴を含有するように加工する（例えば、成型する、スタンプする、織るなど）ことができる、当技術分野において公知のような、いずれの適当な物質で形成することもできる。例えば、ステント体は、ステンレス鋼、タンタル、ニチノール、エルジロイなどのような生体適合性金属、ならびにその適当な組合せで形成することができる。
【０１３３】
例えば、金属ステント構造は、三次元不織マトリックスを形成するように均一に塗布され、典型的には、約50パーセント〜約85パーセントの範囲、好ましくは少なくとも約70パーセントの高多孔度を呈する複雑な構造を形成するように焼結された金属繊維を含む材料で形成することができる。該金属繊維は、典型的には、約1ミクロン〜25ミクロンの範囲の直径を有する。ステント構造中のポアは、約30ミクロン〜約65ミクロンの範囲の平均直径を有することができる。冠動脈で用いるには、ステント構造は、好ましい金属である十分に焼鈍されたステンレス鋼を含む、100％ステンレス鋼で作成すべきである。ステント構造は、当技術分野において公知のように、バルーン膨張可能なタイプのものとすることができる。
【０１３４】
1つの態様において、ステント構造はそれ自体が完全に生分解性であり、当業者に周知の架橋可能な「星構造ポリマー」またはデンドリマーから作成される。1つの局面において、ステント構造は本明細書において記載された生分解性の架橋されたポリ（エステルアミド）、ポリカプロラクトン、またはポリ（エステルウレタン）から形成される。本発明の多層生分解性ステントにおいて、ステント構造（すなわち、「ステントストラット」）は好ましくは生分解性であって、よって、そのような架橋可能なポリマーまたはデンドリマーで作成される。
【０１３５】
本明細書において記載されたポリマーの残基は、いずれかの適当な試薬および反応条件を使用して形成することができる。適切な試薬および反応条件は、例えば、Advanced Organic Chemistry, Part B：Reactions and Synthesis, Second Edition、Carey and Sundberg（1983）；Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms, and Structure, Second Edition, March（1977）；およびComprehensive Organic Transformations, Second Edition,Larock（1999）に開示されている。
【０１３６】
追加の生理活性剤。本明細書において用いられるように、「追加の生理活性剤」とは、本明細書において開示されたように血管の再内皮化の天然創傷治癒プロセスを促進する前記した「生理活性」剤以外の治療または診断剤をいう。そのような追加の生理活性剤もまた本発明のステントの表面のポリマー被覆に、あるいは当技術分野において公知のように異なる治療目的を有する挿入可能または移植可能医療または治療機器の他のタイプをコーティングするのに用いられるポリマーに付着させることができ、ポリマーコーティングと治療表面または血管で生じた細胞または因子との接触、または生分解によるポリマーコーティングからの放出が望まれる。しかしながら、そのような追加の生理活性剤は、血管の再内皮化の天然創傷治癒プロセスを促進する生理活性剤のみを含有する本発明の多層ステントの内側層では用いられない。
【０１３７】
具体的には、そのような追加の生理活性剤は、限定されるわけではないが、一つまたは複数の、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、遺伝子治療剤、ヌクレオチドアナログ、ヌクレオシドアナログ、ポリ核酸デコイ、治療抗体、アブシキシマブ、抗炎症剤、血液修飾剤、抗血小板剤、抗凝固剤、免疫抑制剤、抗新生物剤、抗癌剤、抗細胞増殖剤、および酸化窒素放出剤を含むことができる。
【０１３８】
ポリヌクレオチドはデオキシリボ核酸（DNA）、リボ核酸（RNA）、二本鎖DNA、二本鎖RNA、デュプレックスDNA/RNA、アンチセンスポリヌクレオチド、機能性RNAまたはその組合せを含むことができる。1つの態様において、ポリヌクレオチドはRNAであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはDNAであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはアンチセンスポリヌクレオチドであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはセンスポリヌクレオチドであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドは少なくとも1つのヌクレオチドアナログを含むことができる。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはホスホジエステル結合3’-5’および5’-3’ポリヌクレオチド骨格を含むことができる。または、ポリヌクレオチドはホスホチオエートタイプ、ホスホルアミデートおよびペプチド-ヌクレオチド骨格のような非ホスホジエステル結合を含むことができる。もう1つの態様において、部位をポリヌクレオチドの骨格糖に連結することができる。そのような結合を作成する方法は当業者に周知である。
【０１３９】
ポリヌクレオチドは一本鎖ポリヌクレオチドまたは二本鎖ポリヌクレオチドであり得る。ポリヌクレオチドはいずれの適当な長さを有することもできる。具体的には、ポリヌクレオチドは包括的に長さが約2〜約5,000ヌクレオチド；包括的に長さが約2〜約1000ヌクレオチド；包括的に長さが約2〜約100ヌクレオチド；または包括的に長さが約2〜約10ヌクレオチドであり得る。
【０１４０】
アンチセンスポリヌクレオチドは、典型的には、標的タンパク質をコードするmRNAに対して相補的なポリヌクレオチドである。例えば、mRNAは癌促進タンパク質、すなわち、癌遺伝子の産物をコードすることができる。アンチセンスポリヌクレオチドは一本鎖mRNAに対して相補的であり、デュプレックスを形成し、それにより、標的遺伝子の発現を阻害し、すなわち、癌遺伝子の発現を阻害する。本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、標的タンパク質をコードするmRNAとでデュプレックスを形成することができ、標的タンパク質の発現を不可能とするであろう。
【０１４１】
「機能的RNA」とは、リボザイム、または翻訳されない他のRNAをいう。
【０１４２】
「ポリ核酸デコイ」は、細胞因子のポリ核酸デコイへの結合に際して細胞因子の活性を阻害するポリ核酸である。ポリ核酸デコイは、細胞因子に対する結合部位を含む。細胞因子の例は、限定されるわけではないが、転写因子、ポリメラーゼおよびリボソームを含む。転写因子デコイとして用いられるポリ核酸デコイの例は、転写因子に対する結合部位を含む二本鎖ポリ核酸であろう。または、転写因子のためのポリ核酸デコイは、それ自体とハイブリダイズして、標的転写因子に対する結合部位を含むスナップバックデュプレックスを形成する一本鎖核酸であり得る。転写因子デコイの例はE2Fデコイである。E2Fは、細胞周期調節に関与し、かつ細胞を増殖させる遺伝子の転写において役割を演じる。E2Fの制御は細胞増殖の調節を可能とする。例えば、負傷（例えば、血管形成術、外科的処置、ステンティング）後に、平滑筋細胞は負傷に応答して増殖する。増殖は治療された領域の再狭窄を引き起こし得る（細胞増殖を通じての動脈の閉塞）。従って、E2F活性の変調は、細胞増殖の制御を可能とし、それを用いて、増殖を減少させ、動脈の閉鎖を回避することができる。他のそのようなポリ核酸デコイの例は、限定されるわけではないが、ポリメラーゼを阻害するためのプロモーター配列、およびリボソームを阻害するためのリボソーム結合配列を含む。本発明は、いずれかの標的細胞因子を阻害するように構築されたポリ核酸デコイを含むと理解される。
【０１４３】
「遺伝子治療剤」とは、遺伝子の標的細胞への導入、続いての発現を介する標的細胞における遺伝子産物の発現を引き起こす剤をいう。そのような遺伝子治療剤の例は、細胞に導入された場合に、インスリンのようなタンパク質の発現を引き起こす遺伝子構築体である。または、遺伝子治療剤は標的細胞における遺伝子の発現を減少させることができる。そのような遺伝子治療剤の例は、標的遺伝子に取り込まれ、該遺伝子の発現を破壊する、ポリ核酸セグメントの細胞への導入であろう。そのような剤の例はウイルス、および相同組換えを通じて遺伝子を破壊することができるポリヌクレオチドを含む。細胞にて遺伝子を導入し破壊する方法は当業者に周知である。
【０１４４】
本発明のオリゴヌクレオチドはいずれかの適当な長さを有することができる。具体的には、オリゴヌクレオチドは包括的に長さが約2〜約100ヌクレオチド；包括的に長さが約20ヌクレオチドまで；または包括的に長さが約15〜約30ヌクレオチドとすることができる。オリゴヌクレオチドは一本鎖または二本鎖とすることができる。1つの態様において、オリゴヌクレオチドは一本鎖とすることができる。オリゴヌクレオチドはDNAまたはRNAであり得る。1つの態様において、オリゴヌクレオチドはDNAであり得る。1つの態様において、オリゴヌクレオチドは通例公知の化学的方法に従って合成することができる。もう1つの態様において、オリゴヌクレオチドは商業的供給業者から入手することができる。オリゴヌクレオチドは、限定されるわけではないが、ブロモ誘導体、アジド誘導体、蛍光性誘導体またはその組合せのような少なくとも1つのヌクレオチドアナログを含むことができる。ヌクレオチドアナログは当業者に周知である。オリゴヌクレオチドは鎖ターミネーターを含むことができる。オリゴヌクレオチドは、例えば、架橋試薬または蛍光タグとして用いることもできる。多くの通常の結合を使用して、オリゴヌクレオチドをもう1つの部分、例えば、ホスフェート、ヒドロキシルなどにカップリングさせることができる。加えて、部分を、オリゴヌクレオチドに取り込まれたヌクレオチドアナログを介してオリゴヌクレオチドに連結させることができる。もう1つの態様において、オリゴヌクレオチドはホスホジエステル結合した3’-5’および5’-3’オリゴヌクレオチド骨格を含むことができる。または、オリゴヌクレオチドはホスホチオエートタイプ、ホスホルアミデートおよびペプチド-ヌクレオチド骨格のような非ホスホジエステル結合を含むことができる。もう1つの態様において、部分をオリゴヌクレオチドの骨格糖に連結することができる。そのような結合を生じさせる方法は当業者に周知である。
【０１４５】
ヌクレオチドおよびヌクレオシドアナログは当業者に周知である。そのようなヌクレオシドアナログの例は、限定されるわけではないが、Cytovene（登録商標）（Roche Laboratories）、Epivir（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Gemzar（登録商標）（Lilly）、Hivid（登録商標）（Roche Laboratories）、Rebetron（登録商標）（Schering）、Videx（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）、Zerit（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）、およびZovirax（登録商標）（Glaxo Wellcome）を含む。Physician’s Desk Reference,2005 Edition参照。
【０１４６】
本発明のステント被覆および他の医療機器におけるポリマーに付着した追加の生理活性剤として作用するポリペプチドはいずれかの適当な長さを有することができる。具体的には、ポリペプチドは包括的に長さが約2〜約5,000アミノ酸；包括的に長さが約2〜約2,000アミノ酸；包括的に長さが約2〜約1,000アミノ酸；または包括的に長さが約2〜約100アミノ酸であり得る。
【０１４７】
1つの態様において、本発明の医療機器のためのポリマーコーティングに付着した追加の生理活性剤ポリペプチドは抗体であり得る。1つの態様において、抗体はカドヘリン、インテグリンまたはセレクチンのような細胞接着分子に結合することができる。もう1つの態様において、抗体はコラーゲン、エラスチン、フィブロネクチンまたはラミニンのような細胞外マトリックス分子に結合することができる。なおもう1つの態様において、抗体はアドレナリン作動性受容体、B細胞受容体、補体受容体、コリン作動性受容体、エストロゲン受容体、インスリン受容体、低密度リポタンパク質受容体、成長因子受容体またはT細胞受容体のような受容体に結合することができる。本発明の医療機器において（直接的にまたはリンカーによってのいずれかで）ポリマーに付着した抗体は血小板凝集因子（例えば、フィブリノーゲン）、細胞増殖因子（例えば、成長因子およびサイトカイン）、および血液凝固因子（例えば、フィブリノーゲン）に結合することもできる。もう1つの態様において、抗体はトキシンのような活性剤にコンジュゲートすることができる。もう1つの態様において、抗体はアブシキシマブ（ReoProR）であり得る。アブシキシマブは、β（3）インテグリンに結合するキメラ抗体のFab断片である。アブシキシマブは、例えば、血液細胞上の血小板糖タンパク質IIb/IIIa受容体に対して特異的である。ヒト大動脈平滑筋細胞はそれらの表面にα（v）β（3）インテグリンを発現する。治療β（3）発現平滑筋細胞は他の細胞の接着を禁止し、細胞の移動または増殖を減少させることができ、従って、経皮冠動脈介入（CPI）、例えば、狭窄、血管形成術、ステンティング後に再狭窄を低下させる。アブシキシマブは血液血小板の凝集も阻害する。
【０１４８】
1つの態様において、ペプチドは糖ペプチドであり得る。「糖ペプチド」とは、バンコマイシンのような、糖基で置換されてもよい多環ペプチドコアによって特徴付けられるオリゴペプチド（例えば、ヘプタペプチド）抗体をいう。この定義に含まれる糖ペプチドの例は、Raymond C.Rao and Louise W. Crandallによる「Glycopeptides Classification, Occurrence, and Discovery,」（「Bioactive agents and the Pharmaceutical Sciences」 Volume 63, edited by Ramakrishnan Nagarajan,published by Marcal Dekker,Inc.）に見出すことができる。糖ペプチドのさらなる例は米国特許第4,639,433号；第4,643,987号；第4,497,802号；第4,698,327号、第5,591,714号；第5,840,684号；および第5,843,889号；EP 0 802 199；EP 0 801 075；EP 0 667 353；WO 97/28812；WO 97/38702；WO 98/52589；WO 98/52592；およびJ.Amer.Chem.Soc.,1996,118,13107-13108；J.Amer.Chem.Soc.,1997,119,12041-12047；およびJ.Amer.Chem.Soc.,1994,116,4573-4590に開示されている。代表的な糖ペプチドはA477、A35512、A40926、A41030、A42867、A47934、A80407、A82846、A83850、A84575、AB-65、アクタプラニン、アクチノイジン、アルダシン、アボパルシン、アズレオマイシン、バルヒミエイン、クロロオリエンチエイン、クロロポリスポリン、デカプラニン、-デメチルバンコマイシン、エレモマイシン、ガラカルジン、ヘルベカルジン、イズペプチン、キブデリン、LL-AM374、マンノペプチン、MM45289、MM47756、MM47761、MM49721、MM47766、MM55260、MM55266、MM55270、MM56597、MM56598、OA-7653、オレンチシン、パルボジシン、リストセチン、リストマイシン、シンモニシン、テイコプラニン、UK-68597、UD-69542、UK-72051、バンコマイシンなどとして確認されるものを含む。本明細書において用いるように、用語「糖ペプチド」または「糖ペプチド抗生物質」は、糖部位が存在しない前記開示の一般的クラスの糖ペプチド、すなわち、糖ペプチドのアグリコンシリーズを含むことも意図する。例えば、温和な加水分解によるバンコマイシン上のフェノールに付着した二糖部位の除去はバンコマイシンアグリコンを与える。また、用語「糖ペプチド抗生物質」の範囲内に含まれるのは、前記開示の一般的クラスの糖ペプチドの合成誘導体であり、アルキル化およびアシル化誘導体が含まれる。加えて、バンコマイシンと同様に、さらなる糖残基がさらに付着した糖ペプチド、特に、アミノグリコシドがこの用語の範囲内にある。
【０１４９】
用語「脂質化糖ペプチド」とは、脂質置換基を含有するように合成により修飾された糖ペプチド抗生物質を具体的にはいう。本明細書において用いるように、用語「脂質置換基」とは、5以上の炭素原子、好ましくは10〜40の炭素原子を含有するいずれの置換基もいう。脂質置換基は、任意で、ハロゲン、酸素、窒素、硫黄およびリンより選択される1〜6のへテロ原子を含有することができる。脂質化糖ペプチド抗生物質は当技術分野において周知である。例えば、その開示の全内容を参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第5,840,684号、第5,843,889号、第5,916,873号、第5,919,756号、第5,952,310号、第5,977,062号、第5,977,063号、EP 667,353、WO 98/52589、WO 99/56760、WO 00/04044、WO 00/39156参照。
【０１５０】
本発明のステントおよび他の医療機器のポリマー被覆への付着、または本発明の多層ステントの外側層への負荷で有用な抗炎症剤は、例えば、鎮痛剤（例えば、NSAIDSおよびサリシクレート）、抗リウマチ剤、胃腸剤、痛風製剤、ホルモン（グルココルチコイド）、鼻製剤、眼製剤、耳製剤（例えば、抗生物質およびステロイド組合せ）、呼吸器系剤、および皮膚＆粘膜剤を含む。Physician’s Desk Reference,2005 Edition参照。具体的には、抗炎症剤はデキサメタゾンを含むことができ、これは、化学的には（119,16I）-9-フルオロ-11,17,21-トリヒドロキシ-16-メチルプレグナ-1,4-ジエン-3,20-ジオンと命名される。または、抗炎症剤はシロリムス（ラパマイシン）を含むことができ、これはStreptomyces hygroscopicusから単離されたトリエンマクロライド抗生物質である。
【０１５１】
抗血小板または抗凝固剤は、例えば、Coumadin（登録商標）（DuPont）、Fragmin（登録商標）（Pharmacia ＆Upjohn）、Heparin（登録商標）（Wyeth-Ayerst）、Lovenox（登録商標）、Normiflo（登録商標）、Orgaran（登録商標）（Organon）、Aggrastat（登録商標）（Merck）、Agrylin（登録商標）（Roberts）、Ecotrin（登録商標）（SmithKline Beecham）、Flolan（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Halfprin（登録商標）（Kramer）、Integrillin（登録商標）（COR Therapeutics）、Integrillin（登録商標）（Key）、Persantine（登録商標）（Boehringer Ingelheim）、Plavix（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）、ReoPro（登録商標）（Centecor）、Ticlid（登録商標）（Roche）、Abbokinase（登録商標）（Abbott）、Activase（登録商標）（Genentech）、Eminase（登録商標）（Roberts）、およびStrepase（登録商標）（Astra）を含む。Physician’s Desk Reference,2005 Edition参照。具体的には、抗血小板または抗凝固剤はトラピジル（アバントリン）、シロスタゾール、ヘパリン、ヒルジンまたはイルプロストを含むことができる。
【０１５２】
トラピジルは化学的にはN,N-ジメチル-5-メチル-［1,2,4］トリアゾロ［1,5-a］ピリミジン-7-アミンと命名される。
【０１５３】
シロスタゾールは化学的には6-［4-（1-シクロヘキシル-1H-テトラゾール-5-イル）-ブトキシ］-3,4-ジヒドロ-2（1H）-キノリノンと命名される。
【０１５４】
ヘパリンは抗凝固活性を持つグリコサミノグリカン；D-グリコサミンおよびL-イズロン酸またはD-グルクロン酸いずれかの反復単位から構成される種々のスルホン化多糖鎖の不均一な混合物である。
【０１５５】
ヒルジンはヒル、例えば、Hirudo medicinalisから抽出された抗凝固タンパク質である。
【０１５６】
イロプロストは、化学的には、5-［ヘキサヒドロ-5-ヒドロキシ-4-（3-ヒドロキシ-4-メチル-1-オクテン-6-イニル）-2（1H）-ペンタレニリデン］ペンタン酸と命名される。
【０１５７】
免疫抑制剤は、例えば、Azathioprine（登録商標）（Roxane）、BayRho-D（登録商標）（Bayer Biological）、CellCept（登録商標）（Roche Laboratories）、Imuran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、MiCRhoGAM（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics）、Neoran（登録商標）（Novartis）、Orthoclone OKT3（登録商標）（Ortho Biotech）、Prograf（登録商標）（Fujisawa）、PhoGAM（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics）、Sandimmune（登録商標）（Novartis）、Simulect（登録商標）（Novartis）、およびZenapax（登録商標）（Roche Laboratories）を含むことができる。
【０１５８】
具体的には、免疫抑制剤はラパマイシンまたはサリドマイドを含むことができる。ラパマイシンはStreptomyces hygroscopicusから単離されたトリエンマクロライドである。
【０１５９】
サリドマイドは、化学的には、2-（2,6-ジオキソ-3-ピペリジニル）-1H-イソ-インドール-1,3（2H）-ジオンである。
【０１６０】
例えば、本発明の多層ステントの外側層における追加の生理活性剤として用いることができる抗癌または抗細胞増殖剤は、例えば、2-クロロ-デオキシアデノシンのようなヌクレオチドおよびヌクレオシドアナログ、補助的抗新生物剤、アルキル化剤、ナイトロジェンマスタード、ニトロソ尿素、抗生物質、抗代謝産物、ホルモンアゴニスト/アンタゴニスト、アンドロゲン、抗アンドロゲン、抗エストロゲン、エストロゲンおよびナイトロジェンマスタードの組合せ、ゴナドトロピン放出ホルモン（GNRH）アナログ、プロゲストリン、免疫モジュレーター、種々の抗新生物剤、光増感剤、および皮膚および粘膜剤を含む。例えば、Physician’s Desk Reference, 2005 Edition参照。
【０１６１】
適当な補助的抗新生物剤はAnzemet（登録商標）（Hoeschst Marion Roussel）、Aredia（登録商標）（Novartis）、Didronel（登録商標）（MGI）、Diflucan（登録商標）（Pfizer）、Epogen（登録商標）（Amgen）、Ergamisol（登録商標）（Janssen）、Ethyol（登録商標）（Alza）、Kytril（登録商標）（SmithKline Beecham）、Leucovorin（登録商標）（Immunex）、Leucovorin（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Leucovorin（登録商標）（Astra）、Leukine（登録商標）（Immunex）、Marinol（登録商標）（Roxane）、Mesnex（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Neupogen（Amgen）、Procrit（登録商標）（Ortho Biotech）、Salagen（登録商標）（MGI）、Sandostatin（登録商標）（Novartis）、Zinecard（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Zofran（登録商標）（Glaxo Wellcome）およびZyloprim（登録商標）（Glaxo Wellcome）を含む。
適当な種々のアルキル化剤はMyleran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Paraplatin（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Platinol（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）およびThioplex（登録商標）（Immunex）を含む。
【０１６２】
適当なナイトロジェンマスタードはAlkeran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Cytoxan（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Ifex（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Leukeran（登録商標）（Glaxo Wellcome）およびMustargen（登録商標）（Merck）を含む。
【０１６３】
適当なニトロソ尿素はBiCNU（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、CeeNU（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Gliadel（登録商標）（Rhone-Poulenc Rover）およびZanosar（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）を含む。
【０１６４】
適当な抗生物質はアドリアマイシンPFS/RDF（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Blenoxane（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Cerubidine（登録商標）（Bedford）、Cosmegen（登録商標）（Merck）、DaunoXome（登録商標）（NeXstar）、Doxil（登録商標）（Sequus）、Doxorubicin Hydrochloride（登録商標）（Astra）、Idamycin（登録商標）PFS（Pharmacia and Upjohn）、Mithracin（登録商標）（Bayer）、Mitamycin（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Nipen（登録商標）（SuperGen）、Novantrone（登録商標）（Immunex）およびRubex（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０１６５】
適当な抗代謝産物はCytostar-U（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Fludara（登録商標）（Berlex）、Sterile FUDR（登録商標）（Roche Laboratories）、Leustatin（登録商標）（Ortho Biotech）、Methotrexate（登録商標）（Immunex）、Parinethol（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Thioguanine（登録商標）（Glaxo Wellcome）およびXeloda（登録商標）（Roche Laboratories）を含む。
【０１６６】
適当なアンドロゲンはNilandron（登録商標）（Hoechst Marion Roussel）およびTeslac（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０１６７】
適当な抗アンドロゲンはCasodex（登録商標）（Zeneca）およびEulexin（登録商標）（Schering）を含む。
【０１６８】
適当な抗エストロゲンはArimidex（登録商標）（Zeneca）、Fareston（登録商標）（Schering）、Femara（登録商標）（Novartis）およびNolvadex（登録商標）（Zeneca）を含む。
【０１６９】
適当なエストロゲンおよびナイトロジェンマスタードの組合せはEmcyt（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）を含む。
【０１７０】
適当なエストロゲンはEstrace（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）およびEstrab（登録商標）（Solvay）を含む。
【０１７１】
適当なゴナドトロピン放出ホルモン（GNRH）アナログはLeupron Depot（登録商標）（TAP）およびZoladex（登録商標）（Zeneca）を含む。
【０１７２】
適当なプロゲスチンはDepo-Provera（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）およびMegace（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０１７３】
適当な免疫モジュレーターはErganisol（登録商標）（Janssen）およびProleukin（登録商標）（Chiron Corporation）を含む。
【０１７４】
適当な種々の抗新生物剤はCamptosar（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Celestone（登録商標）（Schering）、DTIC-Dome（登録商標）（Bayer）、Elspar（登録商標）（Merck）、Etopophos（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Etopoxide（登録商標）（Astra）、Gemzar（登録商標）（Lilly）、Hexalen（登録商標）（U.S.Bioscience）、Hycantin（登録商標）（SmithKline Beecham）、Hydrea（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Hydroxyurea（登録商標）（Roxane）、Intron A（登録商標）（Schering）、Lysodren（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Navelbine（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Oncaspar（登録商標）（Rhone-Poulenc Rover）、Oncovin（登録商標）（Lilly）、Proleukin（登録商標）（Chiron Corporation）、Rituxan（登録商標）（IDEC）、Rituxan（登録商標）（Genentech）、Roferon-A（登録商標）（Roche Laboratories）、Taxol（登録商標）（パクリタキソール/パクリタキセル,Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Taxotere（登録商標）（Rhone-Poulenc Rover）、TheraCys（登録商標）（Pasteur Merieux Connaught）、Tice BCG（登録商標）（Organon）、Velban（登録商標）（Lilly）、VePesid（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Vesanoid（登録商標）（Roche Laboratories）およびVumon（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０１７５】
適当な光増感剤はPhotofrin（登録商標）（Sanofi）を含む。
【０１７６】
具体的には、抗癌または抗細胞増殖剤はTaxol（登録商標）（パクリタキソール）、酸化窒素様化合物、またはNicOX（NCX-4016）を含むことができる。Taxol（登録商標）（パクリタキソール）は、化学的には、（2R,3S）-N-ベンゾイル-3-フェニルイソセリンとの5β,20-エポキシ-1,2α4,7β,10β,13α-ヘキサヒドロキシタクサ-11-エン-9-オン 4,10-ジアセテート 2-ベンゾエート、13-エステルと命名される。
【０１７７】
酸化窒素様剤は、酸化窒素放出性官能基を含有するいずれの生理活性剤も含む。適当な酸化窒素様化合物はウシまたはヒト血清アルブミンのS-ニトロソチオール誘導体（アダクト）であり、例えば、米国特許第5,650,447号に開示されている。例えば、David Marks et al., 「Inhibition of neointimal proliferation in rabbits after vascular injury by a single treatment with a protein adduct of nitric oxide」, J Clin.Invest.（1995） 96：2630-2638参照。NCX-4016は、化学的には、2-アセトキシ-ベンゾエート 2-（ニトロキシメチル）-フェニルエステルと命名され、抗血栓剤である。
【０１７８】
当業者であれば、本発明で有用な生理活性剤または追加の生理活性剤は前記開示の生理活性剤または複数剤のいずれかに存在する生理活性物質であると認識される。例えば、Taxol（登録商標）は、典型的には、注射可能なわずかに黄色の粘性溶液として入手できる。しかしながら、該生理活性剤は化学名（2R,3S）-N-ベンゾイル-3-フェニルイソセリンとの5β,20-エポキシ-1,2α,4,7β,10β,13α-ヘキサヒドロキシタキサ-11-エン-9-オン 4,10-ジアセテート 2-ベンゾエート 13-エステルを含む結晶性粉末である。Physician’s Desk Reference （PDR）, Medical Economics Company （Montvale,NJ）,（53rd Ed.）,pp.1059-1067。
【０１７９】
本明細書において用いるように、「生理活性剤の残基」または「追加の生理活性剤の残基」は、一つまたは複数の開いた原子価を有する本明細書において開示されたそのような生理活性剤の基である。生理活性剤のいずれかの合成的に可能な原子または複数原子を除去して、開いた原子価を提供することができ、但し、該基を本明細書において記載されたポリマーの残基に結合させた場合、生理活性が実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づき、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて生理活性剤から由来し得る適切に官能性化された出発物質を選択することができる。
【０１８０】
本明細書において記載された生理活性剤または追加の生理活性剤の残基は、いずれかの適当な試薬および反応条件を使用して形成することができる。適当な試薬および反応条件は、例えば、Advanced Organic Chemistry, Part B：Reactions and Synthesis, Second Edition, Carey and Sundberg （1983）；Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure, Second Edition, March（1977）およびComprehensive Organic Transformations, Second Edition, Larock（1999）に開示されている。
【０１８１】
ある態様において、ポリマー-生理活性剤の結合は分解して、適切かつ有効量の遊離生理活性剤を提供することができる。当業者に認識されているように、生物学的剤の化学的および治療的特性に応じて、ある他の態様において、ポリマーに結合した生理活性剤は、ポリマーに結合しつつ、標的分子を、標的分子上の受容体に接触する（例えば、ぶつかる）ことによって機能する、ポリマーおよびブラジキニンおよび抗体近くに保持するよう機能する「バイオリガンド」として本明細書では公知である、「粘性」ポリペプチドプロテインAおよびプロテインGにあてはまるように、ポリマーに結合した生理活性剤はポリマーに依然として結合しつつその治療効果を行う。いずれの適当なかつ有効量の生理活性剤も放出させることができ、典型的には、例えば、選択される特異的なポリマー、生理活性剤、およびポリマー/生理活性剤結合に依存するであろう。典型的には、約100％までの生理活性剤を、ポリマー/生理活性剤結合の分解によってポリマーから放出させることができる。具体的には、約90％まで、75％まで、50％までまたは25％までの生理活性剤をポリマーから放出させることができる。典型的には、ポリマーから放出された生理活性剤の有効量に影響する因子は、ポリマー/生理活性剤結合のタイプ、および処方に存在するさらなる物質の性質および量である。
【０１８２】
ポリマー-生理活性剤結合は長期間にわたって分解して、適切かつ有効量の生理活性剤の適時放出を提供することができる。いずれの適切かつ効果的な期間も選択できる。典型的には、該適切かつ有効量の生理活性剤は約24時間以内に、約7日以内に、約30日以内に、約90日以内に、または約120日以内に放出され得る。典型的には、生理活性剤がポリマー-生理活性剤から放出される時間の長さに影響する因子は、例えば、ポリマーの性質および量、生理活性剤の性質および量、ポリマー/生理活性剤結合の性質、および処方に存在するさらなる物質の性質および量を含む。
【０１８３】
生理活性剤または追加の生理活性剤と相互に混合されたポリマー。直接的にまたはリンカーを通じてのいずれかで一つまたは複数の生理活性剤に結合されるに加えて、医療機器をコーティングするのに、または本明細書において記載されたステント構造用のシースを作成するのに用いられるポリマーは、一つまたは複数の生理活性剤または追加の生理活性剤と物理的に相互に混合されて、医療機器またはステント構造をコーティングするのに用いられるポリマー処方を提供することができる。
【０１８４】
本明細書において用いるように、「相互混合」とは、生理活性剤と物理的に接触している本明細書において記載された生理活性剤またはポリマーと物理的に混合された本発明のポリマーをいう。
【０１８５】
本明細書において用いるように、「処方」とは、一つまたは複数の生理活性剤または追加の生理活性剤と相互に混合された本明細書において記載されたポリマーをいう。処方は、ポリマーに部分的に包埋された、またはポリマーに完全に包埋された、ポリマーの表面に存在する一つまたは複数の生理活性剤を有するそのようなポリマーを含む。加えて、処方は本明細書において記載されたポリマー、および均質な組成物（すなわち、均質な処方）を形成する生理活性剤を含む。
【０１８６】
対照的に、本発明の多層ステントにおいては、外側層では、非共有結合した生理活性剤および/または追加の生理活性剤を、当技術分野において公知であるように、いずれかの生体適合性生分解性ポリマーと混合し、またはそれに「負荷」することができる。というのは、本発明のこの態様における外側層は血液と接触しないからである。しかしながら、内側層は、本明細書において記載された親水性血液-適合性ポリマーに共有結合した生理活性剤のみを有する。
【０１８７】
いずれかの適当な量のポリマーおよび生理活性剤を使用して、処方を提供することができる。ポリマーは処方の約0.1重量％〜約99.9重量％で存在させることができる。典型的には、ポリマーは処方の約25重量％を超えて；処方の約50重量％を超えて；処方の約75重量％を超えて；または処方の約90重量％を超えて存在させることができる。同様に、生理活性剤は処方の約0.1重量％〜約99.9重量％で存在させることができる。典型的には、生理活性剤は処方の約5重量％を超えて；処方の約10重量％を超えて；処方の約15重量％を超えて；または処方の約20重量％を超えて存在させることができる。
【０１８８】
本発明のなおもう1つの態様において、その中に分散された生理活性剤を有するポリマーコーティングは、血液に暴露され、ポリマーフィルムとして、内皮層（例えば、心臓弁、または合成バイパス動脈）を確立することが望ましい糖尿病患者に移植すべきいずれかの医療機器の表面の少なくとも一部に適用することができる。ポリマーフィルムは医療機器上にいずれかの適当な厚みを有することができる。例えば、医療機器上のポリマーフィルムの厚みは約1〜約50ミクロンの厚み、または約5〜約20ミクロンの厚みとすることができる。本発明のステントおよび多層ステントにおいては、層の各々は0.1ミクロン〜50ミクロンの厚み、例えば、0.5ミクロン〜5ミクロンの厚みとすることができる。
【０１８９】
ポリマーフィルムは、ステント構造のような医療機器上の生理活性剤溶出ポリマーコーティングとして効果的に働くことができる。この生理活性剤溶出ポリマーコーティングは、いずれかの適当なコーティングプロセス、例えば、医療機器上へのポリマーフィルムのディップコーティング、真空蒸着、またはスプレーコーティングによって医療機器上に作成することができる。加えて、生理活性剤溶出ポリマーコーティングシステムは、本明細書において記載されているような、ステント、血管送達カテーテル、送達バルーン、別々のステントカバーシート配置、またはステント生理活性剤送達シースの表面に適用して、あるタイプの局所生理活性剤送達システムを作り出すことができる。ポリマーをステント用のカバーシートとして用いる場合、ポリマーは、例えば、当技術分野において公知であるように押出しまたは紡糸によって加工して、本明細書において記載されたように、バイオリガンドがそれに直接的にまたはリンカーによって結合する微細なポリマー繊維の織られたシートまたはマットを形成することができる。
【０１９０】
生理活性剤溶出ポリマー被覆ステントおよび他の医療機器は、例えば、ヒドロゲル-ベースの生理活性剤送達システムと組み合わせることができる。例えば、1つの態様において、前記したポリマー被覆ステントおよび医療機器は、天然再内皮化プロセスを促進し、ステント内再狭窄を予防または低下させる血管生理活性剤に送達すべきサンドイッチタイプの配置としてポリマー被覆ステント表面に適用されたさらなる処方層をコートすることができる。ヒドロゲル-ベースの薬物放出処方のそのようなさらなる層は、ステント構造または医療機器表面上のポリマー-活性剤コーティングのそれとは異なる溶出速度を提供するために、ヒドロゲルと混合された種々の生理活性剤を含むことができる（その全内容を参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第5,610,241号参照）。
【０１９１】
いずれの適当なサイズのポリマーおよび生理活性剤を用いてそのような処方を提供することもできる。例えば、ポリマーは約1×10-4メートル未満、約1×10-5メートル未満、約1×10-6メートル未満、約1×10-7メートル未満、約1×10-8メートル未満、または1×10-9メートル未満のサイズを有することができる。
【０１９２】
処方は分解して、適切かつ有効量の生理活性剤を提供することができる。いずれの適切かつ有効量の生理活性剤も放出させることができ、典型的には、例えば、選択される特異的処方に依存するであろう。典型的には、約100％までの生理活性剤を処方から放出させることができる。具体的には、約90％まで、75％まで、50％まで、または25％までの生理活性剤を処方から放出させることができる。典型的には、処方から放出される生理活性剤の量に影響される因子は、例えば、ポリマーの性質および量、生理活性剤の性質および量、および処方に存在させるさらなる物質の性質および量を含む。
【０１９３】
処方は長時間にわたって分解して、適切かつ有効量の生理活性剤を提供することができる。いずれの適切かつ有効な期間も選択することができる。典型的には、適切かつ有効量の生理活性剤を約24時間以内に、約7日以内に、約30日以内に、約90日以内に、または約120日以内に放出させることができる。典型的には、生理活性剤が処方から放出される時間の長さに影響する因子は、例えば、ポリマーの性質および量、生理活性剤の性質および量、および処方に存在させるさらなる物質の性質および量を含む。
【０１９４】
本発明は、一つまたは複数の生理活性剤と物理的に相互混合された本明細書において記載されたポリマーを含む処方で被覆された本発明のステントも提供する。処方に存在させるポリマーもまた直接的にまたはリンカーを介してのいずれかで一つまたは複数の（例えば、1、2、3または4）生理活性剤に連結させることもできる。それ自体、ポリマーは一つまたは複数の（例えば、1、2、3または4）生理活性剤と相互混合させることができ、直接的にまたはリンカーを介してのいずれかで、一つまたは複数の（例えば、1、2、3または4）生理活性剤に連結させることができる。
【０１９５】
本発明のステントを作成するのに用いるポリマーは一つまたは複数の生理活性剤を含むことができる。1つの態様において、ポリマーは一つまたは複数の生理活性剤と相互混合させる。もう1つの態様において、ポリマーは直接的にまたはリンカーを介してのいずれかで一つまたは複数の生理活性剤に連結させる。もう1つの態様において、ポリマーは直接的にまたはリンカーを介してのいずれかで一つまたは複数の生理活性剤に連結させ、得られたポリマーもまた一つまたは複数の生理活性剤と物理的に相互混合させることができる。
【０１９６】
本発明のステントを作成させるのに有用なポリマーは、本明細書において記載された処方に存在させるか否かを問わず、本明細書において記載された生理活性剤に連結させるか否かを問わず、かつ本明細書において記載された生理活性剤と相互混合させるか否かを問わず、医学的治療または医学的診断で用いることもできる。例えば、該ポリマーは医療機器の製造で用いることができる。適当な医療機器は、例えば、人工関節、人工骨、心血管医療機器、ステント、シャント、血管形成術療法で有用な医療機器、人工心臓弁、人工バイパス、縫合、人工動脈、血管送達カテーテル、薬物送達バルーン、別々の管状ステントカバーシート配置（「シース」とも本明細書ではいう）、および局所的生理活性剤送達システム用のステント生理活性剤送達スリーブタイプを含む。
【０１９７】
なおもう1つの態様において、本発明は、本発明のステントを損傷の箇所にある血管に移植し、該ステントを血管内の血液成分と相互作用させることによって、損傷した内皮を持つ血管を有する糖尿病に罹った患者を治療する方法を提供する。本発明は、さらに、糖尿病患者からの血液試料をテストして、健康な非糖尿病個人からの血液の平行試料と比較した試料中の治療PECの量を決定して、糖尿病患者からの血液中の治療PECの量の増加を検出することを含むことができる。そのようなテストは本発明のステントの移植に先立って行って、糖尿病患者が、健康な非糖尿病患者における正常な濃度と比較して治療PECの減少した量または濃度を有するか否かを決定することができる。
【０１９８】
もう1つの態様において、損傷した血管系を有する糖尿病を治療する本発明の方法は、さらに、糖尿病の循環血液から治療PECを入手し、患者の治療PECをエクスビボで拡大し、オートゴラスPECを、本発明のステントの移植前に、またはそれと同時にのいずれかで、糖尿病患者の循環血液に注入することを含むことができる。
【０１９９】
全ての刊行物、特許および特許書類は、あたかも参照により個々に組み入れられるように参照により本明細書に組み入れられる。本発明を種々の特別なおよび好ましい態様および技術を参照して記載してきた。しかしながら、本発明の精神および範囲内にありつつ多くの変形および修飾をなすことができることは理解されるべきである。
【０２００】
本発明は以下の実施例を参照してさらに理解され、該実施例は純粋に例示であって、特許請求の範囲に記載された本発明の真の範囲を限定されるものと解釈されるべきではない。
【０２０１】
実施例1
アミド結合の形成-本実施例は、ポリマーのカルボキシル基と、生理活性剤のアミノ官能基とのカップリング、または同等に、生理活性剤のカルボキシル基と、ポリマーのアミノ官能基とのカップリングを説明する。
【０２０２】
予め形成された活性エステルを通じてのカップリング；カルボジイミド媒介カップリング-4-アミノ-Tempoのポリマーへのコンジュゲーション。PEAポリマーの遊離カルボン酸形態を、まず、その活性なスクシンイミジルエステル（PEA-OSu）またはベンゾトリアゾリルエステル（PEA-OBt）に変換する。この変換は、乾燥したPEA-Hポリマーを、無水CH2Cl2中でN-ヒドロキシスクシンイミド（NHS）または1-ヒドロキシベンゾトリアゾール（HOBt）、およびジシクロヘキシルカルボジイミド（DCC）のような適当な脱水剤と室温にて16時間反応させることによって達成することができる。沈殿したジシクロヘキシル尿素（DCU）の濾去後に、PEA-OSu産物を沈殿によって単離することができるか、あるいはさらに精製することなく用いることができ、その場合、PEA-OSu溶液を丸底フラスコに移し、所望の濃度まで希釈し、0℃まで冷却する。次に、CH2Cl2中の遊離アミン含有生理活性剤-求核試薬、具体的には、4-アミノ-Tempoの溶液を単一ショットにて0℃で加える。（同等に、該求核試薬は、生理活性剤のアンモニウム塩をヒンダード塩基、好ましくはトリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンのような第三級アミンでジクロロメタン（DCM）のような適当な非プロトン性溶媒中で処理することによってインサイチューにて明らかにすることができる）。反応は、ニンヒドリン染色によって示されるように、TLCによる遊離アミンの消費を追跡することによってモニターする。ポリマーについての仕上げ処理は、反応溶液のヘキサン/酢酸エチルのような非溶媒の混合物への慣用的沈殿を含む。次いで、溶媒をデカントし、ポリマー残渣を適当な溶媒に再懸濁させ、濾過し、回転蒸発によって濃縮し、透明なテフロントレー上にキャストし、真空下で乾燥して、PEA-生理活性剤コンジュゲート、具体的には、PEA-4-アミノ-Tempoを得る。
【０２０３】
アミニウム/ウロニウム塩およびホスホニウム塩媒介カップリング。このタイプのカップリングのための2つの効果的な触媒は、HBTU、O-（ベンゾトリアゾール-1-イル）-1,1,3,3-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、およびBOP、1-ベンゾトリアゾリルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（Castro’s試薬）を含む。これらの試薬は、DMF、THF、またはアセトニトリルのような溶媒中での、ジイソプロピルエチルアミン、N-メチルモルホリン、またはジメチル-置換ピリジン（DMAP）のような第三級アミンと共に、等モル量のポリマーのカルボキシル基および生理活性剤（中性またはアンモニウム塩としての）アミノ官能基の存在下で使用される。
【０２０４】
実施例2
エステル結合の形成-本実施例は、ポリマーのカルボキシル基と、生理活性剤のヒドロキシル官能基とのカップリング、または同等に、生理活性剤のカルボキシル基と、ポリマーのヒドロキシル官能基とのカップリングを説明する。
【０２０５】
カルボジイミド媒介エステル化。コンジュゲーションのために、カルボキシル-基含有ポリマーの試料をDCMに溶解させた。このわずかに粘性溶液にDCM中のヒドロキシル含有-薬物/バイオロジックおよびDMAPの溶液を加えた。次いで、フラスコを氷浴中に入れ、0℃まで冷却した。次に、DCM中の1,3-ジイソプロピルカルボジイミド（DIPC）の溶液を加え、氷浴を取り除き、反応を室温まで温めた。コンジュゲーション反応を室温にて16時間攪拌し、その間に、TLCを周期的に行って、生理活性剤のヒドロキシル官能基の消費をモニターした。割り当てられた時間の後、反応混合物を沈殿させ、ポリマー-生理活性剤コンジュゲートを実施例1にて前記したように単離した。
【０２０６】
実施例3
PEC単離。末梢血からの内皮細胞の前駆体（PEC）を単離するためのプロトコルを確立するために、健康な正常なドナーからの血液を用いた。文献レビューにより多数のPEC単離プロトコルが作り出されている（J.C.I.（2000）105：71-77；Circ.（2003）107：143-149；Circ.（2003）107：1164-1169；Plast.Reconstruc.Surgr.（2004）113：284；およびAm.J.Physiol.Heart Circ.Physiol.（2004）286：H1985-H1993）。しかしながら、驚くべきことに、予備的な試みは成功した単離を確認するために公知のプロトコルの修飾を必要とした。図2中のフローチャートはPECの単離に従う修飾されたプロトコルを示す。
【０２０７】
試験的PEC単離から、細胞はゼラチン被覆プレート上よりもフィブロネクチン被覆プレート上で良好に付着し、増殖するであろうと判断された。細胞を〜120ミリリットルの末梢血から単離し、次いで、細胞の単一アリコットを内皮基礎培地および5％FBS（Cambrex）中に平板培養した。培地は4〜5日毎に交換した。単離から得られた合計細胞数はドナー-依存的であって、4000万〜2億細胞の範囲であった。
【０２０８】
以下の表1は、種々のドナーからのPEC単離のための、単離方法およびPEC単離の結果を示す。まず、（末梢血からヒト単核細胞を単離するために設計された）単核細胞FicollグラジエントプロトコルおよびCD133＋磁性ビーズ精製工程双方を用いて、PECの単離を確実なものとした。CD133＋精製工程はPECの単離を増大させるようには見えず、従って、この工程は最後の2人のドナーからは省略した。
【０２０９】
（表１）
2007532185.tif 000026
【０２１０】
細胞を12-ウェルまたは6-ウェルのいずれかのフィブロネクチン被覆プレート中で平板培養し、約28〜30日のスパンにわたって毎日モニターした。PEC単離で用いた培養基は内皮基礎培地＋SingleQuotキット（Cambrex Corporation, East Rutherford,New Jersey）、ヒドロコルチゾン、hEGF、FBS、VEGF、hFGF-B、R3-IGF-1、アスコルビン酸およびヘパリンの混合物であった。一般に、単離後培養の10〜15日が、単層が明らかになる前に必要であった。
【０２１１】
一旦単層が同定されれば、細胞をアセチル化-低密度リポタンパク質（LDL）でさらに特徴付けた。ヒトLDL複合体は受容体-媒介エンドサイトーシスを介してコレステロールを細胞に送達する。しかしながら、LDLのアセチル化形態はLDL受容体によって摂取されないが、マクロファージおよび内皮細胞によって、修飾されたLDLに対して特異的な「スカベンジャー」受容体を介して摂取される。マクロファージと比較した内皮細胞による減少した摂取は顕微鏡によって決定し、写真に撮った（100倍倍率）。単層は数ヶ月の間活動的に増殖し続けるままである。細胞を再度平板培養し、老化する前に数継代（培養中約30日）の間単層を再度形成した。
【０２１２】
循環PECの数は0.1％未満と極端に低いことが公知であり、PEC単離の成功した率は約40％であることが判明した（Herz（2002）27：579-88）。
【０２１３】
実施例4
生理活性剤への細胞の動員。ステント適用における動員因子として用いられる適切なバイオリガンドを選択するために、インビトロ接着アッセイを開発した。このアッセイは内皮細胞（EC）および平滑筋細胞（SMC）の間を区別して、潜在的な付着因子を選択するのを助けることができる。これらのアッセイで用いたECおよびSMCの双方はCambrex（Baltimore,MD）から購入した（HASMC＝Human Aortic Smooth Muscle Cells（ヒト大動脈平滑筋細胞）およびHCAEC＝Human Coronary Artery Endothelial Cells （ヒト冠動脈内皮細胞））。
【０２１４】
図3はこのアッセイが従ってプロトコルのフローチャートを示す。リン酸緩衝化生理食塩水（PBS）中の付着因子を非組織培養皿上に被覆し、4℃にて一晩吸着させた。翌日、プレートを加熱不活化0.2％ウシ血清アルブミン（BSA）溶液（PBS中）で室温にて1時間ブロックして、非特異的付着を妨げた。次いで、適時接着アッセイを行った。該アッセイはPBSのみで被覆された陰性対照ウェルおよびフィブロネクチンで被覆した陽性対照ウェルを含む。これまで、テストした接着因子で、フィブロネクチンによって誘導された細胞接着、および細胞展延を凌ぐものはなかった。接着に加えて、展延もまた基剤の適当性を決定するにおいて重要な考慮である。細胞が展延できなければ、細胞はその表面で増殖しないようである。
【０２１５】
最初の努力は低親和性であるが高密度で存在する潜在的動員因子に焦点を当てた。種々の潜在的動員因子がテストされたが、以下のものを含む。
1.シアリルLewisX、内皮で見出されたセレクチン受容体に対するリガンド；
2.そのアミノ酸配列が
2007532185.tif 000027
であるCS5。CS5はフィブロネクチン、ECを含めた、多くの異なる細胞に結合することが知られた細胞外マトリックスタンパク質のIII型連結セグメントで見出される。CS5ペプチドについての配列はアミノ酸配列REDVDY（下線を施す）を含む（SEQ ID NO：2）；および
3.REDVDY配列上に置かれたGリンカーを含むGREDVDY（SEQ ID NO：11）。
【０２１６】
今日までにテストされたバイオリガンドのうち、CS5およびGREDVDYは、本発明のステントを作成するのに用いられるポリマーへのコンジュゲーション用の最良の部位に関する最も有望な接着データを与えた。これらのペプチド配列のいずれも細胞接着または展延において大きな分子のフィブロネクチンと同等ではなかったが、驚くべきことに、双方のペプチド配列はSMCよりもECに対して特異性を示し、これらの小さなペプチド配列は容易に合成することができ、本発明のステントおよび移植可能医療機器被覆の製造で用いられるポリマーで使用されるポリマーに結合させることができる。
【０２１７】
顕微鏡観察に加えて、細胞接着はATPアッセイを用いて定量した。ATP標準曲線による代表的な接着アッセイ定量のデータを、2、4および6時間においてアッセイに得られた比較結果を示す図4中のグラフに示す。該アッセイは特異的基質に接着した細胞の数を同定できるが、それは細胞展延を考慮しない。顕微鏡観察で決定された細胞展延は、細胞展延が細胞接着の総じての程度を増加させることができるのを示すことができる。というのは、データ点のタイミング、または用いた基剤の適切性のため、より多くの空間が、表面に添延しなかった接着細胞によってよりもよく展延した細胞によって占められるからである。ATPデータは接着アッセイの観察知見を裏付けるのに有用であるが、接着アッセイを置き換えることはできない。
【０２１８】
実施例5
生理活性剤-ポリマーコンジュゲートへの細胞動員。接着アッセイからの有望な結果に基づいて、次の工程は、最も効果的な同定された動員因子をステントポリマーにコンジュゲートさせて、これらの潜在的動員因子で誘導されたポリマーへの増大された接着を評価することであった。最初のコンジュゲーションはポリマー（酸）のPEA-Hバージョンに対して行った。というのは、このポリマーはコンジュゲーション用の適切な部位を有するからである。ペプチドを、広く種々の適当な官能基を介してこのポリマーに共有結合させることができる。例えば、生分解性ポリマーがリシン残基を含有するポリ（エステルアミド）（PEA）である場合、リシン残基からのカルボキシル基を用いて、ヒドロキシ、アミノ、チオ基などのようなペプチド上の相補的部位と反応させることができる（5）。具体的には、遊離COOHを持つPEA-Hポリマーは可溶性カルボジイミド（WSC）およびN-ヒドロキシスクシンイミド（HOSu）と反応して、活性化されたエステルを生じ、これは、今度は、ペプチドのアミノ官能基と反応して、アミド結合を提供する（図6B）。蛍光ダンシル-リシンを用いることによって（図5）、活性化およびコンジュゲーションのための最適な反応条件を決定した（図6A）。
【０２１９】
CS5およびGREDVDYペプチドのポリマーへのコンジュゲーションを、次いで、同一プロトコルを用いて行った（図6B）。接着アッセイは、ペプチドのコンジュゲーションが細胞に結合するそれらの能力を変化させず；およびさらに、SMCと比較した場合のECが、未コンジュゲーテッドPEA-Hポリマー上よりむしろコンジュゲートしたペプチドへ有意に良好に接着したことを示した。
【０２２０】
同様なプロトコル（フローチャート図6B参照）を用いて、各々、アセチル化末端およびベンジル化COOH基、（PEA-AcBz）およびPEA-TEMPO（50/50および10/90）を含有する構造（I）のPEAポリマーと酸ポリマーとの組合せをコンジュゲートした。コンジュゲート可能な酸形態を他のポリマーと組み合わせることによって、ポリマー上の動員ペプチドの存在がEC動員において利点を付与したか否かの決定を行うことができた。
【０２２１】
2つの代表的な接着アッセイからの二連ウェルから2時間、4時間および6時間に撮った顕微鏡写真を以下の表2にまとめる。
【０２２２】
（表２）ポリマー上のコンジュゲートしたペプチドでのアッセイのまとめ
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r＝丸い、s＝細長い、sp＝展延；50/50 H/Bz＝50％PEA-Hおよび50％PEA-Ac-Bz；10/90 H/Bz＝10％PEA-Hおよび90％PEA-Ac-Bz；50/50H/T＝50％PEA-Hおよび50％PEA-Ac-TEMPO；10/90H/T＝10％PEA-Hおよび90％PEA-Ac-TEMPO。
【０２２３】
ポリマー上のコンジュゲートしたペプチドでのアッセイの完全な評価（表2）は、ポリマー上の動員ペプチドの存在に対する利点を示した。GREDVDYペプチドにコンジュゲートしたポリマーの以下の組合せの結果、アッセイ1および2双方において基礎レベルよりも増大した接着がもたらされた（初期および後期の時点）。中期および後期の時点におけるGREDVDYにコンジュゲートした50/50PEA-H/PEA-Ac-Bz（H/Bz）および10/90 PEA-H/PEA-TEMPO（H/T）。驚くべきことに、より身近なペプチド（7量体）はより長い（20量体）CS5ペプチドよりも細胞動員においてより頑強であることが判明した。
【０２２４】
本発明を前記実施例を参照して記載してきたが、本発明の精神および範囲内に修飾および変形が含まれることが理解されよう。従って、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】本発明の多層ポリマー被覆ステントの模式的断面図である。
【図２】PEC単離プロトコルを記載するフローチャートである。
【図３】ECおよびSMCで行った接着アッセイのためのプロトコルのフローチャートである。
【図４】ATP標準曲線に基づく代表的な接着アッセイ定量の結果をまとめるグラフである。接着アッセイの各時点において、ATPアッセイを行って、接着細胞の数を決定した。
【図５】PEAに連結された、反応性蛍光色素である、5つのジメチルアミノ-1ナフタレンスルホニルについての頭字語であるダンシルの化学構造を示す。
【図６】図6A〜Bは、表面化学最適化プロトコルをまとめるフローチャートである。図6Aは、ポリマーの酸バージョン（PEA-H）へのペプチドのコンジュゲーションのための表面化学のフローチャートを示す。図6Bは、PEAポリマーの混合物へのペプチドの表面コンジュゲーションのためのプロトコルのフローチャートを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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