(57)【要約】  遺伝子調節システムは、プロモーターをトリガーすることによって遺伝子発現を調節する１つまたは複数の形態のエネルギーを放出することによって遺伝子治療を制御する。システムは、遺伝子治療の必要性を示す信号を検知するセンサを含むと共に、遺伝子治療に応答する。遺伝子発現の調節は、検知された信号および／またはユーザ・コマンドに基づいて制御される。一実施形態では、システムは、遺伝子治療に関連して１つまたは複数の電気治療を施す。
2007531564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の心臓状況を示す生理的信号を検知するセンサと、
調節可能転写制御エレメントを直接的にまたは間接的に調節する調節信号を放出する遺伝子調節信号送出デバイスと、
前記センサと前記遺伝子調節信号送出デバイスに結合し、少なくとも前記検知された生理的信号に基づいて前記調節信号の前記放出を制御するコントローラと
を備えるシステム。
【請求項２】
前記遺伝子調節信号送出デバイスは、電界を放出する電界発生器を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記遺伝子調節信号送出デバイスは、所定の周波数を有する電磁界を放出する電界発生器を備える前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４】
前記遺伝子調節信号送出デバイスは、所定の波長とエネルギーを有する光を放出する光放出器を備える前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記遺伝子調節信号送出デバイスは、音響エネルギーを放出するスピーカを備える前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記遺伝子調節信号送出デバイスは、化学作用物質を含む薬物送出デバイスを備える前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記遺伝子調節信号送出デバイスは、熱エネルギーを放出する熱放射器を備える前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記検知された生理的信号から前記所定の心臓状況を検出する事象検出器をさらに備え、前記コントローラは、前記所定の心臓状況の検出に応答して前記調節信号の前記放出を制御する前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記事象検出器は、前記所定の心臓状況の型と程度の少なくとも一方に関連する１つまたは複数の状態パラメータを生成する事象パラメータ発生器を備え、前記コントローラは、前記１つまたは複数の状態パラメータに基づいて前記調節信号の前記放出を定量的に制御する調節信号パラメータ・コントローラを備える請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサは電位図検知回路を備え、前記事象検出器は不整脈検出器を備える請求項８および９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記事象検出器は心房細動検出器を備える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記事象検出器は心室細動検出器を備える請求項１０および１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記センサは虚血を示す生理的信号を検知するセンサを備え、前記事象検出器は虚血検出器を備える請求項８から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記センサは、心臓代謝レベルを示す信号を検知する代謝センサを備える請求項８から１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記センサは、ｐＨセンサ、酸素圧（ＰＯ2）センサ、二酸化炭素圧（ＰＣＯ2）センサ、グルコース・センサ、クレアチン・センサ、Ｃ反応性蛋白質センサ、クレアチン・キナーゼ・センサ、クレアチン・キナーゼＭＢセンサの少なくとも１つのセンサを備える請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記センサは、組織インピーダンスを検知するインピーダンス・センサを備える請求項８から１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記インピーダンス・センサは肺インピーダンス・センサを備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記インピーダンス・センサは呼吸センサを備える請求項１６および１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記センサは、心臓血管系の圧力を検知する圧力センサを備える請求項８から１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記圧力センサは、左心房圧センサ、左心室圧センサ、動脈圧センサ、肺動脈圧センサの少なくとも１つのセンサを備える請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記事象検出器は、収縮機能不全検出器を備える請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記事象検出器は拡張機能不全検出器を備える請求項２０および２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記センサは一回拍出量センサを備える請求項８から２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記センサは神経活動センサを備える請求項８から２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
前記神経活動センサは、神経ホルモン・レベルを検知する神経ホルモン・センサを備える請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記神経活動センサは、神経電気活動を検知する活動電位レコーダを備える請求項２４および２５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２７】
前記センサは心拍数変動性センサを備える請求項８から２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２８】
前記センサは腎臓機能センサを備える請求項８から２７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２９】
前記腎臓機能センサは、腎臓出力センサ、ろ過速度センサ、アンギオテンシンＩＩレベル・センサの少なくとも１つのセンサを備える請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記センサは、心音および呼吸音の少なくとも一方を検知する音響センサを備える請求項８から２９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３１】
前記事象検出器は、第３心音（Ｓ３）振幅が所定の閾値を超えたときに、前記所定の心臓状況を検出する請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記センサ、前記遺伝子調節信号送出デバイス、前記コントローラを含む埋め込み可能医療デバイス・システムをさらに備える前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３３】
前記埋め込み可能医療デバイス・システムは、外部コマンドを受信するインプラント・テレメトリ・モジュールをさらに備え、前記コントローラは、前記検知された生理的信号と前記外部コマンドの少なくとも一方に基づいて前記調節信号の前記放出を制御するようになっており、システムは、前記インプラント・テレメトリ・モジュールに前記外部コマンドを送信する外部テレメトリ・モジュールを含む外部システムをさらに備える請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記センサ、前記遺伝子調節信号送出デバイス、前記コントローラ、前記事象検出器を含む埋め込み可能医療デバイス・システムをさらに備える請求項８から３１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３５】
前記埋め込み可能医療デバイス・システムは、外部コマンドを受信するインプラント・テレメトリ・モジュールをさらに備え、前記コントローラは、前記所定の心臓状況と前記外部コマンドの少なくとも一方に基づいて前記調節信号の前記放出を制御するようになっており、システムは、前記インプラント・テレメトリ・モジュールに前記外部コマンドを送信する外部テレメトリ・モジュールを含む外部システムをさらに備える請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記埋め込み可能医療デバイス・システムは、前記インプラント・コントローラに結合したペーシング回路をさらに備え、前記インプラント・コントローラは、前記調節信号の前記放出に関連してペーシング・パルスの送出を制御するペーシング制御モジュールを含む請求項３２から３５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３７】
前記ペーシング制御モジュールは、さらに、少なくとも前記外部コマンドに基づいて前記ペーシング・パルスの送出を制御する請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記埋め込み可能医療デバイス・システムは、前記インプラント・コントローラに結合した心臓再同期化治療（ＣＲＴ）回路をさらに備え、前記インプラント・コントローラは、前記調節信号の前記放出に関連してＣＲＴの送出を制御するＣＲＴ制御モジュールを含む請求項３６および３７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３９】
前記埋め込み可能医療デバイス・システムは、前記インプラント・コントローラに結合したリモデリング制御治療（ＲＣＴ）回路をさらに備え、前記インプラント・コントローラは、前記調節信号の前記放出に関連してＲＣＴの送出を制御するＲＣＴ治療制御モジュールを含む請求項３６から３８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４０】
前記埋め込み可能医療デバイス・システムは、前記インプラント・コントローラに結合した除細動回路をさらに備え、前記インプラント・コントローラは、前記調節信号の前記放出に関連して電気的除細動／除細動ショックの送出を制御する除細動制御モジュールを含む請求項３６から３９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４１】
前記除細動制御モジュールは、さらに、少なくとも前記外部コマンドに基づいて前記電気的除細動／除細動ショックの送出を制御する請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記除細動ショックを１つまたは複数の心房に送出するために、前記除細動回路に結合した少なくとも１つの心房除細動リード線をさらに備え、前記除細動制御モジュールは、心房除細動制御モジュールを備える請求項４０および４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４３】
前記除細動ショックを１つまたは複数の心室に送出するために、前記除細動回路に結合した少なくとも１つの心室除細動リード線をさらに備え、前記除細動制御モジュールは、心室除細動制御モジュールを備える請求項４０から４２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４４】
前記埋め込み可能医療デバイス・システムは、少なくとも前記インプラント・コントローラと前記インプラント・テレメトリ・モジュールを収容する密閉式筐体を備える請求項３２から３５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４５】
前記密閉式筐体はセンサをさらに収容する請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記センサは前記密閉式筐体の外にある請求項４４に記載のシステム。
【請求項４７】
前記外部システムは、
前記検知された生理的信号を提示する提示デバイスと、
前記外部コマンドを受信するユーザ入力デバイスとを備える請求項３３および３５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４８】
前記外部システムはプログラマを備える請求項３３、３５、４７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４９】
前記外部システムは最新の患者管理システムを備え、前記最新の患者管理システムは、
テレメトリを介して前記埋め込み可能医療デバイス・システムに無線で結合した外部デバイスと、
離れた位置から前記埋め込み可能医療デバイス・システムにアクセスすることを可能にする遠隔デバイスと、
前記外部デバイスと前記遠隔デバイスを接続するネットワークとを含む請求項３３、３５、４７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５０】
前記外部デバイスは前記ユーザ入力を備える請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記遠隔デバイスは前記ユーザ入力を備える請求項４９に記載のシステム。
【請求項５２】
所定の心臓状況を示す生理的信号を検知するステップと、
前記生理的信号から前記所定の心臓状況を検出するステップと、
少なくとも前記所定の心臓状況の前記検出に応答して、調節可能転写制御エレメントからの発現を直接的または間接的に調節する調節信号を送出するステップと
を含む方法。
【請求項５３】
前記生理的信号を検知するステップは、埋め込み可能センサによって前記生理的信号を検知するステップを含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
コマンドを受信するステップと、前記コマンドに応答して前記調節信号を送出するステップをさらに含む請求項５２および５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５５】
さらなるコマンドを受信するステップと、前記さらなるコマンドに応答して前記調節信号を送出するのを停止するステップをさらに含む請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記コマンドを受信するステップは、外部システムから埋め込み可能デバイスに送信された外部コマンドを受信するステップを含む請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記検知された生理的信号と前記所定の心臓状況の検出の１つまたは複数を外部システムに送信するステップと、
前記検知された生理的信号と前記所定の心臓状況の検出の１つまたは複数を外部システムを通して提示するステップとをさらに含む請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記外部コマンドを受信するステップは、医師または他の介護人によって入力される前記外部コマンドを前記外部システムを通して受信するステップを含む請求項５６および５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記外部コマンドを受信するステップは、患者によって入力される前記外部コマンドを、前記外部システムを通して受信するステップを含む請求項５６から５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記調節信号は、前記調節可能転写制御エレメントから遺伝子発現を誘導する請求項５２から５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記調節信号は、前記調節可能転写制御エレメントからの遺伝子発現を減少させる請求項５２から５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記送出される調節信号の大きさは、前記生理的信号のレベルまたは量に比例する請求項５２から６１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６３】
電界が送出される請求項５２から６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
所定の波長を有する光が送出される請求項５２から６３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６５】
音響エネルギーが送出される請求項５２から６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
化学作用物質が送出される請求項５２から６５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６７】
熱エネルギーが送出される請求項５２から６６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６８】
前記生理的信号を検知するステップは、少なくとも１つの電位図を検知するステップを含み、前記所定の心臓状況を検出するステップは、不整脈を検出するステップを含む請求項５２から６７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６９】
前記所定の心臓状況を検出するステップは、心房細動を検出するステップを含む請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記所定の心臓状況を検出するステップは、心室細動を検出するステップを含む請求項６８および６９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７１】
前記生理的信号を検知するステップは、虚血を示す生理的信号を検知するステップを含み、前記所定の心臓状況を検出するステップは、虚血を検出するステップを含む請求項５２から７０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７２】
前記生理的信号を検知するステップは、心臓代謝レベルを示す信号を検知するステップを含む請求項５２から７１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７３】
前記心臓代謝レベルを示す前記信号を検知するステップは、ｐＨ値、酸素圧（ＰＯ2）、二酸化炭素圧（ＰＣＯ2）、グルコース・レベル、クレアチン・レベル、Ｃ反応性蛋白質レベル、クレアチン・キナーゼ・レベル、クレアチン・キナーゼＭＢレベルの少なくとも１つを検知するステップを含む請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記生理的信号を検知するステップは、組織インピーダンスを検知するステップを含む請求項５２から７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７５】
前記組織インピーダンスを検知するステップは、肺インピーダンスを検知するステップを含む請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記組織インピーダンスを検知するステップは、毎分換気量を示すインピーダンスを検知するステップを含む請求項７４および７５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７７】
前記生理的信号を検知するステップは、心臓血管系の圧力を検知するステップを含む請求項５２から７６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７８】
前記圧力を検知するステップは、左心房圧、左心室圧、動脈圧、肺動脈圧の少なくとも１つを検知するステップを含む請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記所定の心臓状況を検出するステップは、収縮機能不全を検出するステップを含む請求項７７および７８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８０】
前記所定の心臓状況を検出するステップは、拡張機能不全を検出するステップを含む請求項７７から７９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８１】
前記生理的信号を検知するステップは、一回拍出量を検知するステップを含む請求項５２から８０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８２】
前記生理的信号を検知するステップは、神経活動を検知するステップを含む請求項５２から８１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８３】
前記神経活動を検知するステップは、神経ホルモン・レベルを検知するステップを含む請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記神経活動を検知するステップは、神経電気活動を検知するステップを含む請求項８２および８３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８５】
前記生理的信号を検知するステップは、心拍数変動性を検知するステップを含む請求項５２から８４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８６】
前記生理的信号を検知するステップは、腎臓機能を検知するステップを含む請求項５２から８５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８７】
前記腎臓機能を検知するステップは、腎臓出力、ろ過速度、およびアンギオテンシンＩＩレベルの少なくとも１つを検知するステップを含む請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
前記生理的信号を検知するステップは、心音と呼吸音の少なくとも一方を検知するステップを含む請求項５２から８７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８９】
前記所定の心臓状況を検出するステップは、第３心音（Ｓ３）振幅が所定の閾値を超えたときに、所定の心臓状況を検出するステップを含む請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記所定の心臓状況を検出するステップは、前記所定の心臓状況の程度を検出するステップを含む請求項５２から８９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９１】
前記調節信号を送出するステップに関連してペーシング・パルスを送出するステップをさらに含む請求項５２から９０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９２】
前記調節信号を送出するステップに関連して心臓再同期化治療（ＣＲＴ）を送出するステップをさらに含む請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
前記調節信号を送出するステップに関連してリモデリング制御治療（ＲＣＴ）を施すステップをさらに含む請求項９１および９２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９４】
前記調節信号を送出するステップに関連して電気的除細動／除細動ショックを送出するステップをさらに含む請求項９１から９３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９５】
前記電気的除細動／除細動ショックを送出するステップは、心房除細動ショックを送出するステップを含む請求項９４に記載の方法。
【請求項９６】
前記電気的除細動／除細動ショックを送出するステップは、心室除細動ショックを送出するステップを含む請求項９４および９５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９７】
心臓状況のリスク状態にある動物において、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした調節可能転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテの発現を制御するのに有効な埋め込み可能デバイスを調製する方法であって、
発現カセッテを形成するためにオープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクする転写制御エレメントを、直接的または間接的に調節することが可能な調節信号を放出する遺伝子調節信号送出デバイスを、埋め込み可能医療デバイスに導入するステップを含み、心臓状況のリスク状態にある動物における前記オープン・リーディング・フレームの前記発現は、前記状況または前記状況の少なくとも１つの症状を、防止するか、抑制するか、または、処置することが可能である方法。
【請求項９８】
心臓状況のリスク状態にある動物において、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした調節可能転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテの発現を制御する方法であって、
請求項１から５１のいずれか一項によるシステムを設けた、心臓状況のリスク状態にある動物を用意するステップと、
前記放出信号によって、直接的または間接的に調節されることが可能であり、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした転写制御エレメントを含む少なくとも１つの発現カセッテを動物に導入するステップを含み、前記動物における前記オープン・リーディング・フレームの前記発現は、前記状況または前記状況の少なくとも１つの症状を、防止するか、抑制するか、または、処置するステップが可能であり、
前記オープン・リーディング・フレームの発現を制御するために、前記状況の検出に応答して信号放出を指示するステップと
を含む方法。
【請求項９９】
心臓状況のリスク状態にある動物において、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした調節可能転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテの発現を制御する方法であって、
前記放出信号によって、直接的または間接的に調節されることが可能であり、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテを備える動物を用意するステップを含み、前記動物における前記オープン・リーディング・フレームの前記発現は、前記状況または前記状況の少なくとも１つの症状を、防止するか、抑制するか、または、処置するステップが可能であり、
請求項１から５１のいずれか一項によるシステムを前記動物に導入するステップを含み、前記放出信号は、前記転写制御エレメントを、それによって、前記オープン・リーディング・フレームの前記発現を、直接的または間接的に調節し、
前記オープン・リーディング・フレームの発現を制御するために、前記状況の検出に応答して信号放出を指示するステップを含む方法。
【請求項１００】
前記調節可能転写制御エレメントは、光、音響エネルギー、電界、熱エネルギー、電磁エネルギー、または化学作用物質によって調節される請求項９７から９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０１】
前記オープン・リーディング・フレームの発現は、不整脈、心房除細動、拡張機能不全、心室除細動、心室リモデリング、心不全、徐脈、または虚血を抑制するか、または、処置する請求項９７から１００のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０２】
前記少なくとも１つの発現カセッテはＤＮＡベクター内に存在する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０３】
前記少なくとも１つの発現カセッテはウィルス・ベクター内に存在する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０４】
前記少なくとも１つの発現カセッテは、筋肉内投与または静脈内投与によって導入される請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０５】
前記少なくとも１つの発現カセッテは、プラスミド・ベクター内に存在する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０６】
前記少なくとも１つの発現カセッテは、Ｓｅｒｃａ２Ａ遺伝子を含む請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０７】
前記少なくとも１つの発現カセッテは、心房特異的イオン・チャネル蛋白質遺伝子を含む請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０８】
前記少なくとも１つの発現カセッテは、ギャプ結合を調節する遺伝子産物をコード化する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０９】
前記少なくとも１つの発現カセッテの発現は、哺乳動物の心臓性能を高める請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１０】
前記少なくとも１つの発現カセッテは、心筋の伝導を変える遺伝子産物をコード化する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１１】
前記調節可能転写制御エレメントはプロモーターであり、前記オープン・リーディング・フレームは、前記調節可能プロモーターに対してアンチセンス向きである請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１２】
前記少なくとも１つの発現カセッテは、Ｉk1を変える遺伝子産物をコード化する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１３】
前記調節可能転写制御エレメントはプロモーターである請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１４】
前記発現カセッテは、組織特異的エンハンサーまたは細胞特異的エンハンサーをさらに備える請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１５】
前記調節可能転写制御エレメントはエンハンサーである請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１６】
前記発現カセッテは、細胞特異的プロモーターまたは組織特異的プロモーターをさらに備える請求項１１５に記載の方法。
【請求項１１７】
前記システムは、前記心臓内に、または、前記心臓上に埋め込まれる請求項９８から９９および１０２から１１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１８】
前記システムは、血管内に、または、血管上に埋め込まれる請求項９８から９９および１０２から１１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１９】
前記オープン・リーディング・フレームは、優性負遺伝子産物をコード化する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２０】
少なくとも１つの発現カセッテは、血管内皮成長因子１２１（ＶＥＧＦ121）、蛋白質キナーゼＢ（ＡＫｔ）、人テロメラーゼの触媒性サブユニット（ｈＴＥＲＴ）、コネクシン４３、線維芽細胞成長因子４（ＦＧＦ−４）、低酸素誘導転写因子１アルファ（ＨＩＦ−１α）、Ｂ細胞性白血病蛋白質２（Ｂｃｌ−２）、アデニル・シクラーゼＩＶ（ＡＣVI）、ベータ・アドレナリン・レセプター・キナーゼ１（βＡＲＫ−１）、ベータ−アドレナリン・レセプター（β−ＡＲ）、バソプレシン・レセプター２（Ｖ2）、筋小胞体Ｃａ２+ＡＴＰａｓｅ（Ｓｅｒｃａ２Ａ）、またはホスホランバンをコード化する請求項９８および９９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２１】
前記動物は哺乳動物である請求項９８から９９および１０２から１２０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、生体組織の遺伝子治療に関し、特に、制限としてではないが、遺伝子転写トリガー信号を生成するデバイスを使用して遺伝子発現を調節する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓は人の循環系の中心である。心臓は、２つの主要なポンピング機能を実施する電気機械システムを含む。心臓の左の部分は、肺から酸素付加済み血液を汲み上げ、酸素付加済み血液を体の器官に圧送して、酸素についての器官の代謝ニーズを器官に供給する。心臓の右の部分は、器官から脱酸素した血液を汲み上げ、脱酸素した血液を肺に圧送し、肺において、血液が酸素付加される。酸素についての体の代謝ニーズは、体の身体的活動レベルと共に増加する。ポンピング機能は、心筋（心臓筋肉）の収縮によって達成される。通常の心臓では、洞房結節、心臓の生来のペースメーカは、活動電位として知られる電気インパルスを生成し、電気インパルスは、電気伝導系を通って心臓の種々の領域に伝播して、これらの領域内の心筋組織を励起する。通常の電気伝導系における活動電位の調整された伝播遅延によって、心臓の種々の領域が、ポンピング機能が効率的に実施されるように同期して収縮する。
【０００３】
閉塞した、または、その他の方法で損傷を受けた電気伝導系によって、心筋が、遅過ぎる、速過ぎる、かつ／または、不規則な調律で収縮させる。こうした異常な調律は、一般に、不整脈として知られる。不整脈は、心臓のポンピング効率を下げ、そのため、体への血流を減ずる。低下した心筋は、収縮性を減少させてしまっており、同様に、血流の減少をもたらす。心不全患者は、通常、電気伝導系の損傷と心筋の低下の両方を受ける。血流の減少によって、種々の体の器官への血液供給が不充分になり、これらの器官が適切に機能することを妨げ、種々の症状を引き起こす。例えば、急性非代謝性心不全を患う患者では、腎臓への不充分な血液供給によって、非代謝性と呼ばれる状況である、流体が貯留され、かつ肺や体の末梢部に浮腫がもたらされる。有効な処置がない場合、急性非代謝性心不全は、心臓血管や全身の健康の急速な低下をもたらし、寿命を大幅に短縮させる。不整脈と心不全についての処置は、ペーシングや除細動（除細動）治療などの電気治療、薬物治療、遺伝子ベース治療を含む生物学的治療を含むが、それに限定しない。
【０００４】
遺伝子ベース治療は、標的細胞への治療遺伝子の送出、場合によっては、調節可能システムの使用を含む。ベクターにおける配列の発現を必要とする遺伝子ベース治療の場合、プロモーターは、発現される配列にリンクされる。強いウィルス・プロモーターは、広範囲の組織と細胞において高いレベルの発現を起こすことができ、しかし、構成的な発現は、開ループ・システムであり、コード化された遺伝子産物は、細胞毒性または耐性、または、ネガティブ・フィードバックを通した発現の減少調節を誘導する場合がある。
【０００５】
標的遺伝子の発現を調節する１つの術策は、内因性の調節可能エレメントを採用し、別の術策は、外因的な誘導遺伝子発現システムを採用する。例えば、熱−ショック−誘導式遺伝子座は、哺乳動物細胞の異型遺伝子の発現を調節するのに使用されており（Ｗｕｒｍ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８３：５４１４（１９８６）、Ｂｏｖｅｎｂｅｒｇ等、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．、７４：４５（１９９０））、エリトロポイエチン遺伝子からの低酸素−誘導シス作用配列（ｃｉｓ−ａｃｔｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、低酸素誘導転写因子（ＨＩＦ−Ｉ）による転写反応を可能にする（Ｗａｎｇ等、Ｃｕｒｒ．Ｏｐ．Ｈｅｍａｔｏｌ．、３：１５６（１９９６））。しかし、内因性プロモーターに基づく多くの調節可能システムは、弱い誘導と高い基底発現を受ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
必要とされるものは、例えば、心臓血管状況を処置するために、遺伝子治療ベクターの発現を制御するのに有益なデバイスである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、埋め込み可能デバイスを介して、１つまたは複数の遺伝子治療ベクターからの遺伝子発現の空間的、時間的、および／または、条件付き制御を提供する。遺伝子治療ベクターは、細胞において、１つまたは複数の生得の（内因性の）遺伝子または対応するコード化された遺伝子産物（複数可）の発現、あるいは、１つまたは複数の生得でない遺伝子または対応するコード化された遺伝子産物（複数可）の発現を変える、例えば、高めるか、または、抑制するのに有益な１つまたは複数の遺伝子配列を含み、その発現は、特定の状況の少なくとも１つの症状を、インビボで、防止するか、抑制するか、または、処置する。そのため、例えば、生得の遺伝子の発現が異常であり、例えば、機能的遺伝子産物の欠如または発現の低下、あるいは、機能的遺伝子産物の過剰発現がもたらされ、あるいは、生得の遺伝子産物が、欠如するか、または、異常活動を有する、状況について、遺伝子治療ベクターは、少なくとも１つの調節可能転写制御エレメントに動作可能にリンクした遺伝子についてのオープン・リーディング・フレームを含み、生物内の細胞におけるオープン・リーディング・フレームの発現は、特定の状況の少なくとも１つの症状を防止するか、抑制するか、または、処置するのに有効である。一実施態様では、生得の遺伝子または遺伝子産物の発現を抑制することが望ましい状況について、遺伝子治療ベクターは、適切なアンチセンス遺伝子配列または突然変異遺伝子、例えば、少なくとも１つの調節可能転写制御エレメントに動作可能にリンクした、支配的な負遺伝子産物をコード化する遺伝子を含んでもよい。別の実施態様では、遺伝子または遺伝子産物を発現するか、または、その発現を増大することが望ましい状況について、遺伝子治療ベクターは、適切な遺伝子配列またはその一部分（センス向き）、すなわち、少なくとも１つの調節可能転写制御エレメントに動作可能にリンクした、全長の遺伝子産物と実質的に同じ活動を遺伝子産物にコード化する一部分を含んでもよい。一実施態様では、状況は心臓状況であり、心臓状況を有するか、または、心臓状況のリスク状態にある、哺乳動物などの動物における遺伝子治療ベクターにおける遺伝子（複数可）の発現は、心臓の規定された領域における電気生理学的特性を変える。
【０００８】
遺伝子治療ベクター（複数可）における遺伝子（複数可）の発現を制御するために、ベクター（複数可）が、一旦動物に投与されると、埋め込み可能デバイスが採用される。デバイスは、遺伝子治療ベクター（複数可）が投与される前か、同時か、または、後に、動物に投与されてもよい。一実施態様では、送出されるベクター（複数可）は、そのままの細胞に関連しない。例えば、望ましい遺伝子配列を有する組み換え型ウィルスまたは単離ＤＮＡが、動物に投与される。別の実施態様では、遺伝子治療ベクター（複数可）を含む組み換え型細胞、例えば、分泌された蛋白質を発現するのに有益な、または、細胞治療に有益な細胞が採用される。埋め込み可能デバイスは、生理的パラメータまたは生理的パラメータの変化を検知することによって、または、外部コマンドの結果として信号を放出するコントローラを含み、その信号の量および／または強度は、遺伝子治療ベクターにおいて調節可能転写制御エレメントに動作可能にリンクした遺伝子の、発現を変える、例えば、発現を誘導する。そのため、センサと診断情報を採用する本発明のシステムおよび方法は、遺伝子治療の制御を可能にし、したがって、動物における、遺伝子治療ベクター（複数可）によってコード化された遺伝子産物の空間的、時間的、および／または条件付き投薬を実現する。したがって、投与される用量の滴下が容易に達成される。
【０００９】
そのため、本発明は、心臓状況のリスク状態にある動物において、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした調節可能転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテの発現を制御する方法を提供する。本発明は、本発明のシステム、例えば、所定の心臓状況を示す生理的信号を検知するセンサと、調節可能転写制御エレメントを直接的にまたは間接的に調節する調節信号を放出する遺伝子調節信号送出デバイスと、センサと遺伝子調節信号送出デバイスに結合し、少なくとも検知された生理的信号に基づいて調節信号の放出を制御するようになっているコントローラとを備えるシステムを備える、心臓状況のリスク状態にある動物を用意することを含む。動物に導入される少なくとも１つの発現カセッテは、放出信号によって直接的または間接的に調節される、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした転写制御エレメントを含む。状況の検出に応答して、オープン・リーディング・フレームの発現を制御するために、システムから信号が放出される。動物におけるオープン・リーディング・フレームの発現は、状況または状況の少なくとも１つの症状を防止するか、抑制するか、または、処置する。
【００１０】
心臓状況のリスク状態にある動物において、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした調節可能転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテの発現を制御する方法も提供される。方法は、信号によって、直接的または間接的に調節され、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテを備える動物を用意することを含み、オープン・リーディング・フレームの発現は、心臓状況のリスク状態にある動物において、心臓状況または心臓状況の少なくとも１つの症状を、防止するか、抑制するか、または、処置することが可能である。本発明のシステムは、動物に導入され、状況の検出に応答して、オープン・リーディング・フレームの発現を制御するために、システムから信号が放出される。動物におけるオープン・リーディング・フレームの発現は、状況または状況の少なくとも１つの症状を防止するか、抑制するか、または、処置する。
【００１１】
一実施態様では、本発明は、心臓状況のリスク状態にある動物において、オープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした調節可能転写制御エレメントを含む少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテの発現を制御するのに効果的な埋め込み可能デバイスを調製する方法を提供する。方法は、転写制御エレメントを直接的または間接的に調節することが可能な調節信号を放出する遺伝子調節信号送出デバイスを、埋め込み可能医療デバイスに導入することを含む。少なくとも１つの外因的に導入された発現カセッテにおけるオープン・リーディング・フレームの発現は、状況または状況の少なくとも１つの症状を防止するか、抑制するか、または、処置することが可能である。
【００１２】
一実施態様では、哺乳動物は心不全を有し、フィトクローム・プロモーターに動作可能にリンクしたＳｅｒｃａ２Ａ遺伝子を有する遺伝子治療ベクターに接触する。哺乳動物はまた、心臓機能の低下、例えば、心拍数の変動性（ＨＲＶ）を検出する埋め込み可能デバイスに接触する。心臓機能の低下の検出によって、埋め込み可能デバイスは、フィトクローム・プロモーターからの発現を誘導する光を放出する。例えば、デバイスは、光ファイバまたはＬＥＤを介して適切な信号を放出する。心臓機能を高めるのに効果的な量の遺伝子治療ベクターにおいてＳｅｒｃａ２Ａ遺伝子を発現させるために、光信号が放出される。別の実施態様では、哺乳動物は、心不全を有し、閾値下（筋肉励起用の閾値より低い）電圧、閾値電圧、または閾値超え電圧、あるいは、その組合せに感受性のあるプロモーター、例えば、ＭＴ−１プロモーターに動作可能にリンクしたβ−アドレナリン・シグナリング蛋白質遺伝子を有する遺伝子治療ベクターに接触する。哺乳動物はまた、心臓機能の低下を検出する埋め込み可能デバイスと接触する。心臓機能の低下の検出によって、埋め込み可能デバイスは、プロモーターからの発現を誘導する電圧を放出する。心臓機能を高めるのに効果的な量の遺伝子治療ベクターにおいてβ−アドレナリン・シグナリング蛋白質遺伝子を発現させるために、光信号が放出される。一実施態様では、デバイスから放出される信号は、遺伝子の発現を誘導し、電気的治療、例えば、ペーシングまたは除細動を可能にする。さらに別の実施態様では、哺乳動物は、心房細動を患い、熱感受性プロモーターに動作可能にリンクしたＫｉｒ２．１遺伝子を有する遺伝子治療ベクターに接触する。哺乳動物は、心房電位図を検出する埋め込み可能デバイスに接触する。心房不整脈の検出によって、埋め込み可能デバイスは、熱を放出し、心房細動を終了させるのに効果的な量の遺伝子治療ベクターから、Ｋｉｒ２．１が発現される。例えば、洞調律が、一旦回復すると、デバイスから放出される熱信号は終了する。そのため、本発明のシステムは、遺伝子治療のフィードバック制御を可能にする。
【００１３】
図面は、一般に、制限としてではなく例として、本明細書に説明される種々の実施形態を示す。図面は、具体的に示すためだけのものであり、一定比例尺に従っていない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下の詳細な説明において、説明の一部を形成する添付図面が参照され、図面において、本発明を実施することができる特定の実施形態が、例示によって示される。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分に詳細に述べられ、実施形態が組み合わされてもよいこと、または、他の実施形態が利用されてもよいこと、ならびに、本発明の精神と範囲から逸脱することなく論理的変更や電気的変更が行われてもよいことが理解できるであろう。以下の詳細な説明は、例を提供し、本発明の範囲は、添付特許請求項およびその等価物によって規定される。
【００１５】
本開示における「ある）」、「１つの」、または「種々の」実施形態に対する参照は、必ずしも、同じ実施形態に対するものではなく、こうした参照は、２つ以上の実施形態を意図することが留意されるべきである。
【００１６】
全体概要
本明細書は、とりわけ、遺伝子治療を制御する方法および装置を述べる。一実施形態では、特定の状況、例えば、心臓血管状況を有するか、または、それを有するリスク状態にある哺乳動物は、状況に関連する１つまたは複数の症状を抑制するか、防止するか、または、処置することを意図した遺伝子治療を受ける。遺伝子治療ベクターは、少なくとも１つの治療遺伝子産物をコード化し、少なくとも１つの調節可能転写制御エレメントに動作可能にリンクし、発現カセッテを形成する。一実施形態では、遺伝子治療ベクターは、血管新生蛋白質、成長因子、分化因子、生存因子、サイトカイン、心臓細胞特異的構造遺伝子産物、心臓細胞特異的転写因子、または、膜蛋白質であって、例えば、ギャップ結合またはイオン・チャネル蛋白質である、あるいは、アンチセンス配列、例えば、リボゾームまたはアンチセンス・オリゴヌクレオチドを含む、膜蛋白質、あるいは、その任意の組合せを含むが、それに限定されない遺伝子産物をコード化する少なくとも１つの外来遺伝子を含む。遺伝子産物の発現は、プロモーター、例えば、誘導または抑制プロモーターあるいはエンハンサーなどの調節可能転写制御エレメントの制御下にある。例えば、エンハンサーは、グルココルチコイド反応性エンハンサーであってよく、または、プロモーターは、電磁反応性プロモーターであってよい。一実施形態では、遺伝子の発現はまた、疾患特異的、細胞特異的、または、組織特異的プロモーターおよび／またはエンハンサーのために、疾患特異的、細胞特異的、または、組織特異的、例えば、心臓細胞特異的である。例えば、エンハンサーは、筋肉クレアチン・キナーゼ（ｍｃｋ）エンハンサーであってよく、または、プロモーターは、アルファ・ミオシン重鎖（ＭｙＨＣ）またはベータ−ＭｙＨＣプロモーターであってよい（Ｐａｌｅｒｍｏ等、Ｃｉｒｃ．Ｒｅｓ．、７８、５０４（１９９６）を参照されたい）。一実施形態では、転写調節エレメントは、例えば、心不全または左束閉塞を処置するために、一定の疾患状態によって増加調節される。本発明のベクターは、心不全を有する患者において増加調節されるか、または、心不全の進行中に増加調節される、遺伝子からの転写調節エレメント、例えば、細胞外信号調節キナーゼ（ＥＲＫ）、ミトゲン活性化蛋白質キナーゼ（ＭＡＰＫ）、ストレス活性化蛋白質キナーゼ（ＳＡＰＫ）、ｐ３８、カルシネウリン、Ａｋｔ、Ｎａ+／Ｃａ2+交感器（ＮＣＸ）、金属メタロプロテイナーゼ−２（ＭＭＰ−２）、またはＭＭＰ−７用の遺伝子を含むが、それに限定されない、遺伝子からの転写調節エレメントを含んでもよい。心房細動を処置するために、本発明のベクターは、心房細動を有する患者において増加調節される、遺伝子からの転写調節エレメント、例えば、フラビン含有モノオキシゲナーゼＩ、モノアミン・オキシダーゼＢ、ユビキチン特異的プロテアーゼ８、チロシナーゼ関連蛋白質１、チロシン３関連モノオキシゲナーゼ、ＭＭＰ−２、またはＭＭＰ−７を含む反応性酸素種（ＲＯＳ）の産生に関連する遺伝子を含んでもよい。収縮機能不全を処置するために、本発明のベクターは、Ｎａ+／Ｃａ2+交感器をコード化するエレメントなどの、遺伝子からの転写調節エレメントを含んでもよい。任意選択で、それぞれが異なる外来遺伝子を有し、その中の少なくとも１つが調節可能転写制御エレメントを含む、遺伝子治療ベクターの組合せが採用される。
【００１７】
遺伝子治療の前か、同時か、または、後で、遺伝子治療ベクターにおいて遺伝子（複数可）の発現を調節する埋め込み可能デバイスが、動物に設けられる。一実施形態では、デバイスは、損傷した心臓血管組織に、または、組織の近くに導入される。状況の症状、例えば、心拍数などの生理的パラメータの変化の検出に応答して、デバイスは、遺伝子治療ベクターにおける調節可能転写制御エレメントを活性化する信号を放出する。こうした信号は、電界、電磁界、光、音、温度、および／または、生物学的作用物質（すなわち、ＤＮＡによってコード化された作用物質）または、非生物学的作用物質、例えば、ベータ・アドレナリン・ブロッカ、アルファ・アドレナリン・ブロッカ、カルシウム・チャネル・ブロッカ、ＡＣＥインヒビタ、またはアンギオテンションＩＩブロッカなどの化学的作用物質を含むが、それに限定されない。一実施形態では、遺伝子治療ベクターからの発現が誘導され、望ましい生理的パラメータの変化が検出された後、信号が停止される。別の実施形態では、信号は、所定の期間の間放出される。そのため、遺伝子発現は、デバイスによって放出される信号を制御することによって、オン／オフされるか、または、滴下されてもよい。
【００１８】
そのため、本明細書は、埋め込み可能医療デバイスの一部分であるか、または、埋め込み可能医療デバイスに結合される埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイスを含む遺伝子調節システムを説明する。一実施形態では、埋め込み可能医療デバイスは、治療の必要性を示す所定の状況を検出する。応答して、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイスは、１つまたは複数の信号を送出する。さらなる一実施形態では、ペーシング治療などの電気的治療および／または薬物治療に関連して、遺伝子調節治療が実施される。埋め込み可能医療デバイスの１つの特定の例は、埋め込み可能心臓調律管理（ＣＲＭ）デバイスである。本明細書において、ＣＲＭシステムの一部として特に説明されるが、遺伝子調節システムは、一般に、すべてのインビボ遺伝子治療に使用可能である。いくつかの実施形態が、異なる治療装置および方法の例を提供するために、以下に提示される。
【００１９】
定義
「ベクター」または「構造体」（遺伝子送出「媒介物」または遺伝子伝達「媒介物」と呼ばれることもある）は、インビトロか、インビボのいずれかで、宿主細胞に送出されるポリヌクレオチドを備える高分子または分子の複合体を指す。送出されるポリヌクレオチドは、遺伝子治療のための対象とする配列を備えてもよい。ベクターは、例えば、トランスポゾンや他の部位特異的モバイル・エレメント、ウィルス・ベクターであって、例えば、アデノウィルス、アデノ関連ウィルス（ＡＡＶ）、ポックスウィルス、乳頭腫ウィルス、レンチウィルス、ヘルペスウィルス、フォーミウィルス、レトロウィルス・ベクターであり、また、類型化ウィルスを含む、ウィルス・ベクター、リポソーム、その他の脂質含有複合体、さらには、宿主細胞へのポリヌクレオチドの送出を仲介することが可能な他の高分子複合体、例えば、ＤＮＡコーティングされた金粒子、ポリマー−ＤＮＡ複合体、リポソームＤＮＡ複合体、リポソームポリマー−ＤＮＡ複合体、ウィルス−ポリマー−ＤＮＡ複合体、例えば、アデノウィルス−ポリリシン−ＤＮＡ複合体、抗体−ＤＮＡ複合体を含む。ベクターはまた、遺伝子送出および／または遺伝子発現をさらに調整するか、または、その他の方法で、ベクターが導入される先の細胞に有益な特性を提供する、他の構成要素または機能を含むことができる。こうした他の構成要素は、例えば、細胞への結合または細胞を標的にすることに影響を及ぼす構成要素（細胞型の、または、組織特異的な結合を仲介する構成要素を含む）、細胞によるベクター核酸の摂取に影響を及ぼす構成要素、摂取後の細胞内のポリヌクレオチドの局在化に影響を及ぼす構成要素（核の局在化を仲介する作用物質など）、ポリヌクレオチドの発現に影響を及ぼす構成要素を含む。こうした構成要素はまた、ベクターによって送出された核酸を摂取してしまって、かつ、核酸を発現している細胞を検出するか、または、選択するのに使用することができる検出可能なマーカおよび／または選択可能なマーカなどのマーカを含むであろう。こうした構成要素は、ベクターの生来の特徴（結合および摂取を仲介する構成要素または機能を有する一定のウィルス・ベクターの使用など）として設けられ、または、ベクターは、こうした機能を提供するために修飾される。非常に多様なこうしたベクターが、当技術分野で知られており、一般に利用可能である。ベクターが宿主細胞内に維持されるとき、ベクターは、宿主細胞のゲノム内に組み込まれた自律構造として有糸分裂中に細胞によって安定して複製されるか、または、宿主細胞の核または細胞質内に維持される。
【００２０】
「組み換え型ウィルス・ベクター」は、１つまたは複数の異型遺伝子または配列を備えるウィルス・ベクターを指す。多くのウィルス・ベクターが、封入（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）に関連するサイズの制約を示すため、異型遺伝子または配列は、通常、ウィルス・ゲノムの１つまたは複数の部分を置き換えることによって導入される。こうしたウィルスは、複製能欠損になる場合があり、欠失した機能（複数可）が、（例えば、複製および／または包膜化に必要な遺伝子を運ぶ、ヘルパー・ウィルスまたは封入細胞ラインを使用することによって）ウィルス複製および包膜化中に外来遺伝子中に（ｉｎ  ｔｒａｎｓ）設けられることが必要となる。送出されるポリヌクレオチドが、ウィルス粒子の外側に運ばれる修飾されたウィルス・ベクターがまた、述べられている（例えば、Ｃｕｒｉｅｌ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８８：８８５０（１９９１）を参照されたい）。
【００２１】
本明細書で使用される「遺伝子送出」、「遺伝子導入」などは、導入に使用される方法にかかわらず、宿主細胞内に外因的なポリヌクレオチド（「外来遺伝子」と呼ばれることもある）を導入することを指す用語である。こうした方法は、ベクター仲介式遺伝子導入（例えば、ウィルス感染／トランスフェクションあるいは種々の他の蛋白質ベースまたは脂質ベースの遺伝子送出複合体による）や、「むき出しの」ポリヌクレオチドの送出を容易にする技法（エレクトロポレーション、イオントフォレシス、「遺伝子ガン」送出、ポリヌクレオチドの導入に使用される種々の他の技法など）などの、種々のよく知られた技法を含む。導入されたポリヌクレオチドは、安定して、または、一時的に、宿主細胞内に維持されてもよい。安定した維持に、通常必要とされることは、導入されたポリヌクレオチドが、宿主細胞と適合する複製の起点を含むか、または、染色体外の複製（例えば、プラスミド）あるいは核のまたはミトコンドリアの染色体などの宿主細胞のレプリコン内に組み込まれることである。当技術分野で知られているように、哺乳動物細胞への遺伝子導入を仲介することが可能な多くのベクターが知られている。
【００２２】
「外来遺伝子」によって、一時的か、永続的のいずれかで、所定の工夫によって細胞内に挿入され、ゲノム内に組み込まれるか、または、染色体外に維持される場合に生物の一部になる核酸分子（例えば、ＤＮＡ）の任意の一片を意味する。こうした外来遺伝子は、遺伝子導入生物にとって部分的に、または、完全に異型（すなわち、外来）である遺伝子を含んでもよく、または、生物の内因性遺伝子にとって同種の遺伝子を表してもよい。
【００２３】
「遺伝子導入細胞」によって、外来性遺伝子を含む細胞を意味する。例えば、発現カセッテを含むベクターによって形質転換した幹細胞は、表現型特徴が変わった細胞母集団を生成するのに使用することができる。
【００２４】
用語「野生型」は、遺伝子または遺伝子産物であって、自然に生じるソースから単離されると、遺伝子または遺伝子産物の特徴を有する、遺伝子または遺伝子産物を指す。野生型遺伝子は、母集団において最も頻繁に観測され、そのため、遺伝子の「通常」または「野生型」形態と任意に呼ばれる遺伝子である。対照的に、用語「修飾された」または「突然変異の」は、野生型の遺伝子または遺伝子産物と比較するときに、配列の修飾および／または機能的特性（すなわち、変化した特徴）を示す遺伝子または遺伝子産物を指す。自然に生じる突然変異を単離できることが留意される。自然に生じる突然変異が、野生型の遺伝子または遺伝子産物と比較するときに、変化した特徴を有することによって同定される。
【００２５】
「疾患アレル」は、見分けがつく疾患を生成することが可能な遺伝子のアレルを指す。しかし、状況または一定の状況を有する母集団が、必ずわかっている疾患アレルを有するわけではない。疾患アレルは、優性または劣性であり、直接に、または、特定の遺伝学的背景または以前から存在する病理学的状況と共に存在するときに生成する場合がある。疾患アレルは、遺伝子プール内に存在してもよく（遺伝した疾患アレル）、または、体細胞突然変異によって個人においてデノボ生成されてもよい（後天性疾患アレル）。
【００２６】
「血管系」または「血管」は、哺乳動物の体全体を通して血液（ならびにリンパ液）を運ぶ脈管系を指す用語である。
【００２７】
「血管」は、動脈、小動脈、毛細血管、小静脈、静脈、洞、脈管の脈管を含む哺乳動物の血管系の脈管の任意の脈管を指す。
【００２８】
「動脈」は、血液が心臓から出て通過する血管を指す。冠状動脈は、心臓の組織自体に供給し、一方、他の動脈は、体の残りの器官に供給する。動脈の一般的な構造は、多層動脈壁によって囲まれた内腔からなる。
【００２９】
用語「形質導入」は、ウィルス・ベクターによって、好ましくは、組み換え型ＡＡＶなどの複製欠損ウィルス・ベクターによって、インビボか、インビトロのいずれかで、レシピエント細胞にポリヌクレオチドを送出することを意味する。
【００３０】
用語「異型」は、遺伝子配列や制御配列などの核酸配列に関連するように、通常結合していない、かつ／または、特定の細胞に通常関連しない配列を意味する。そのため、核酸構造体またはベクターの「異型」領域は、本来、他の分子に関連することがわからない別の核酸分子内の核酸セグメント、または、それに付着した核酸セグメントである。例えば、核酸構造体の異型領域は、本来コード配列に関連することがわからない配列が側面にあるコード配列、すなわち、異型プロモーターを含むであろう。異型コード配列の別の例は、コード配列自体が、本来わからない構造体（例えば、生得の遺伝子と異なるコドンを有する合成配列）である。同様に、細胞内で通常存在しない構造体によって形質転換した細胞は、本発明のために異型と考えられるであろう。
【００３１】
「ＤＮＡ」によって、とりわけ、線状ＤＮＡ分子（例えば、制限フラグメント）、ウィルス、プラスミド、染色体において見出される二本鎖または一本鎖形態のデオキシリボヌクレオチドのポリマー形態（アデニン、グアシン、チミン、またはシトシン）を意味する。特定のＤＮＡ分子の構造を説明するときに、配列は、ＤＮＡの非転写鎖（すなわち、ｍＲＮＡに相補的な配列を有する鎖）に沿う５’〜３’方向の配列のみを与えるという通常のやり方に従って本明細書で述べられてもよい。用語は、４つの基底、アデニン、グアシン、チアミン、またはシトシンを含む分子、さらには、当技術分野で知られている基底類似物を含む分子を捕捉する。
【００３２】
本明細書で使用されるが、用語「相補的な」または「相補性」は、基底対形成ルールによって関連付けられるポリヌクレオチド（すなわち、ヌクレオチドの配列）を参照して使用される。例えば、配列「Ａ−Ｇ−Ｔ」は、配列「Ｔ−Ｃ−Ａ」にとって相補的である。相補性は、「部分的」である場合があり、核酸の基底の一部のみが、基底対形成ルールに従って整合する。あるいは、核酸の間の「完全な」または「全体の」相補性が存在してもよい。核酸鎖の間の相補性の程度は、核酸鎖の間ハイブリダイゼーションの効率と強度への有意な作用を及ぼす。これは、増幅反応ならびに核酸間の結合に依存する検出方法において特に重要である。
【００３３】
ＤＮＡ分子は、「５’端部」と「３’端部」を有すると言われる。その理由は、モノヌクレオチドが反応して、１つのモノヌクレオチド・ペントース・リングの５’リン酸塩が、ホスホジエステル連鎖によって、一方向においてその近傍の３’酸素に付着するようにオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドが作成されるからである。したがって、オリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドの端部は、その５’リン酸塩が、モノヌクレオチド・ペントース・リングの３’酸素にリンクしない場合、「５’端部」として、その３’酸素が、後続のモノヌクレオチド・ペントース・リングの５’リン酸塩にリンクしない場合、「３’端部」として呼ばれる。本明細書で使用されるが、核酸配列は、たとえ大きなオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドに対して内部にあっても、５’および３’端部を有すると言われる。線状、環状のいずれのＤＮＡ分子においても離散的エレメントは、エレメントの「上流」または５’、あるいは、「下流」または３’であると言われる。この用語は、転写が、ＤＮＡ鎖に沿って５’から３’の様式で進むことを反映する。リンクした遺伝子の転写を指示するプロモーターとエンハンサー・エレメントは、一般に、コード領域の５’または上流に位置する。しかし、エンハンサーは、たとえ、プロモーター・エレメントとコード領域の３’に位置しても、その効果を発揮することができる。転写終了およびポリアデニル化信号は、コード領域の３’または下流に位置する。
【００３４】
特定の遺伝子産物を「コード化する」「遺伝子」、「ポリヌクレオチド」、「コード領域」、または「配列」は、適切な調節配列の制御下に置かれたときに、インビトロまたはインビボで、遺伝子産物、例えば、ポロペプチド内に転写され、任意選択で、翻訳される核酸分子である。コード領域は、ｃＤＮＡか、ゲノムＤＮＡか、または、ＲＮＡ形態のいずれかで存在してもよい。ＤＮＡ形態で存在するとき、核酸分子は、一本鎖（すなわち、センス鎖）または二本鎖であってよい。コード領域の境界は、５’（アミノ）末端の開始コドンと３’（カルボキシ）末端の翻訳終止コドンによって決まる。遺伝子は、原核生物または真核生物ｍＲＮＡからのｃＤＮＡ、原核生物または真核生物ＤＮＡからのゲノムＤＮＡ配列、合成ＤＮＡ配列を含むが、それに限定されない。そのため、遺伝子は、遺伝子産物をコード化する全長オープン・リーディング・フレーム（センス向き）、または、全長オープン・リーディング・フレームによってコード化される遺伝子産物と実質的に同じ活動で、遺伝子産物をコード化する全長オープン・リーディング・フレームの一部分（センス向き）を含むことができるポリヌクレオチド、ポリヌクレオチドの補体、例えば、全長オープン・リーディング・フレームの補体（アンチセンス向き）と、任意選択で、リンクした５’および／または３’非コード配列（複数可）またはその一部分、例えば、対応するｍＲＮＡの転写、安定性、または翻訳を抑制するのに役立つオリゴヌクレオチドを含む。転写終了配列は、通常、遺伝子配列に対して３’に位置することになる。
【００３５】
「オリゴヌクレオチド」は、ＲＮＡか、ＤＮＡのいずれかで、最大１００個まで、少なくとも７個のヌクレオチド、好ましくは１５個、より好ましくは２０個以上の順次ヌクレオチドを含み、ヌクレオチドは、選択されたｍＲＮＡの非コード鎖の補体またはコード鎖の補体に相当し、あるいは、当技術分野でよく知られている方法、例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ等、Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｐｒｅｓｓ（１９８９）の方法に規定されるように、ｍＲＮＡまたはｍＲＮＡをコード化するＤＮＡにハイブリダイゼーションし、適度に厳しい条件または非常に厳しい条件下で安定して結合したままになる。
【００３６】
用語「制御エレメント」は、プロモーター領域、ポリアデニレーション信号、転写終了配列、上流調節ドメイン、複製の起点、内部リボゾーム・エントリ部位（「ＩＲＥＳ」）、エンハンサー、スプライス接合などを、ひとまとめにして指し、レシピエント細胞におけるコード配列の複製、転写、転写後処理、翻訳を、ひとまとめにして提供する。選択されたコード配列が、適切な宿主細胞において複製され、転写され、翻訳されることが可能である限り、これらの制御エレメントのすべてが常に存在する必要があるわけではない。
【００３７】
用語「プロモーター領域」は、普通の意味で本明細書において使用されて、ＤＮＡ調節配列を含むヌクレオチド領域を指し、ヌクレオチド領域では、調製配列は、ＲＮＡポリメラーゼを結合し、下流（３’方向）のコード配列の転写を始動することが可能な遺伝子から誘導される。そのため、「プロモーター」は、プロモーターが動作可能にリンクする遺伝子またはコード配列の転写を制御するポリヌクレオチド配列を指す。種々の異なるソースからの、構成的プロモーター、誘導的プロモーター、抑制的プロモーターを含む多数のプロモーターが、当技術分野でよく知られている。
【００３８】
「エンハンサー・エレメント」によって、プロモーターに近接して配置されると、エンハンサー・ドメインのない状態のプロモーターから得られる転写活動に比べて増加した転写活動を与える核酸配列を意味する。したがって、「エンハンサー」は、エンハンサーが動作可能にリンクする遺伝子またはコード配列の転写を高めるポリヌクレオチド配列を含む。種々の異なるソースからの多数のエンハンサーが、当技術分野でよく知られている。プロモーター配列（一般に使用されるＣＭＶプロモーターなど）を有するいくつかのポリヌクレオチドもまた、エンハンサー配列を有する。
【００３９】
「心臓特異的なエンハンサーまたはプロモーター」によって、それぞれ、プロモーターに動作可能にリンクしたときに、または、単独で、心臓細胞において遺伝子発現を指示し、すべての組織またはすべての細胞型において遺伝子発現を指示しないエレメントを意味する。心臓特異的エンハンサーまたはプロモーターは、自然に生じてもよく、または、自然に生じなくてもよい。自然に生じないエンハンサーまたはプロモーターの合成は、標準的なオリゴヌクレオチド合成技法を使用して実施することができることを、当業者は認識するであろう。
【００４０】
「動作可能にリンクした」は、述べた構成要素が、意図した方法で機能することが可能になる関係にある並置を指す。核酸分子に関して「動作可能にリンクした」によって、２つ以上の核酸分子（例えば、転写される核酸分子、プロモーター、エンハンサー・エレメント）が、核酸分子の転写を可能にするように、接続されることを意味する。プロモーターが、コード配列の転写を制御する場合、プロモーターは、コード配列に動作可能にリンクする。動作可能にリンクしたプロモーターは、一般に、コード配列の上流に位置するが、必ずしも、コード配列に隣接するわけではない。エンハンサーがコード配列の転写を増加させる場合、エンハンサーは、コード配列に動作可能にリンクする。動作可能にリンクしたエンハンサーは、コード配列の上流、その中、またはその下流に位置することができる。転写がコード配列を通してポリアデニレーション配列内に進むように、ポリアデニレーション配列が、コード配列の下流端に位置する場合、ポリアデニレーション配列は、コード配列に動作可能にリンクする。ペプチドおよび／またはポリペプチド分子に関して「動作可能にリンクした」は、２つ以上のペプチドおよび／またはポリペプチド分子が、単一ポリペプチド鎖を生じるように接続されること、すなわち、融合ポリペプチドであって、融合物のそれぞれのペプチドおよび／またはポリペプチド構成要素の少なくとも一方の特性を有する、融合ポリペプチドを意味する。そのため、得られる融合が、分泌信号ペプチドの存在の結果として細胞から分泌されるか、または、小器官標的ペプチドの存在の結果として小器官内に分泌される場合、信号または標的ペプチド配列は、別の蛋白質に動作可能にリンクする。
【００４１】
「相同性」は、２つのポリヌクレオチド間または２つのポリペプチド間のアイデンティティのパーセントを指す。１つの配列と別の配列の間の対応は、当技術分野で知られている技法によって判定することができる。例えば、配列情報を整列させ、容易に入手可能なコンピュータ・プログラムを使用することによって２つのポリペプチド分子間の配列情報を直接比較することによって、相同性を判定することができる。あるいは、相同性領域間における安定した二重型（ｄｕｐｌｅｘ）を形成する条件下でのポリヌクレオチドのハイブリダイゼーションと、それに続く、一本鎖特異的ヌクレアーゼ（複数可）による消化および消化したフラグメントについてのサイズ判定によって、相同性を判定することができる。ヌクレオチドまたはアミノ酸の少なくとも約８０％、好ましくは少なくとも約９０％、最も好ましくは少なくとも約９５％が、それぞれ、分子の規定された長さにわたって整合すると、上記方法を使用して判定されるとき、２つのＤＮＡまたは２つのポリペプチド、配列は、「実質的に同相」である。
【００４２】
「哺乳動物」によって、人およびチンパンジーと他の類人猿と猿の種などの人でない霊長類、牛、羊、豚、山羊、馬などの家畜、犬や猫などの家庭用哺乳動物、マウス、ラット、ウサギ、モルモットなどのようなげっ歯類動物を含む研究用動物などを含むが、それに限定されない哺乳綱の一員を意味する。「動物」は、哺乳類、鳥類、両性類、爬虫類、魚を含む水性生物などの脊椎動物を含む。
【００４３】
「から誘導される」によって、核酸分子が、親核酸分子から作られるか、または、設計されたことが意味され、誘導体は、親核酸分子と実質的に同じ機能特徴、例えば、遺伝子産物がそこから作られるか、または、設計された親核酸分子によってコード化された遺伝子産物と実質的に同じ活動によって遺伝子産物をコード化することを保持する。
【００４４】
「発現構造体」または「発現カセッテ」によって、転写を指示することが可能な核酸分子が意味される。発現構造体は、少なくとも、プロモーターを含む。エンハンサーおよび／または転写終了信号などのさらなるエレメントも含まれてもよい。
【００４５】
用語「外因的」は、細胞または生物内の蛋白質、遺伝子、核酸、またはポリヌクレオチドに関して使用されるとき、人工の手段または自然の手段によって、細胞または生物内に導入された蛋白質、遺伝子、核酸、またはポリヌクレオチドを指し、関連して、細胞は、人工の手段または自然の手段によって、他の細胞または生物に対して単離され、その後、導入された細胞を指す。外因的な核酸は、異なる生物または細胞からのものであってよく、または、生物または細胞内で自然に生じる核酸の１つまたは複数のさらなる複製であってよい。外因的な細胞は、異なる生物からのものであってよく、または、同じ生物からのものであってよい。非制限的な例として、外因的な核酸は、自然な細胞の染色体位置と異なる染色体位置にあるか、または、その他の方法で、本来見出される配列と異なる拡散配列が側面にある。
【００４６】
用語「単離した」は、核酸、ペプチド、ポリペプチド、またはウィルスに関連して使用されるとき、核酸配列、ペプチド、ポリペプチド、またはウィルスであって、自然のソース内で核酸、ペプチド、ポリペプチド、またはウィルスが通常関連する先の、少なくとも１つの不純な核酸、ポリペプチド、ウィルス、または他の生物学的構成要素から同定され、単離される、核酸配列、ペプチド、ポリペプチド、またはウィルスを指す。単離された核酸、ペプチド、ポリペプチド、またはウィルスは、本来見出される形態または環境と異なる形態または環境で存在する。例えば、所与のＤＮＡ配列（例えば、遺伝子）は、近傍遺伝子に近接した宿主細胞染色体上で見出され、特異的蛋白質をコード化する特異的ｍＲＮＡ配列などのＲＮＡ配列は、多数の蛋白質をコード化するいくつかの他のｍＲＮＡとの混合物として細胞内で見出される。単離された核酸分子は、一本鎖または二本鎖の形態で存在してもよい。単離した核酸分子が、蛋白質を発現させるために利用されるとき、分子は、最低限、センス鎖またはコーディング鎖を含むことになる（すなわち、分子は一本鎖であってよい）が、センス鎖とアンチセンス鎖の両方を含んでもよい（すなわち、分子は二本鎖であってよい）。
【００４７】
本明細書で使用される用語「組み換え型ＤＮＡ分子」は、分子生物学的技法によって結合したＤＮＡセグメントからなるＤＮＡ分子を指す。
【００４８】
本明細書で使用される用語「組み換え型蛋白質」または「組み換え型ポリペプチド」は、組み換え型ＤＮＡ分子から発現する蛋白質分子を指す。
【００４９】
用語「ペプチド」、「ポリペプチド」、「蛋白質」は、任意の長さのアミノ酸のポリマーを指すために、別途区別しなければ、本明細書では交換可能に使用される。これらの用語はまた、糖化、アセチル化、リン酸化を含む反応を通して翻訳後に修飾される蛋白質を含む。
【００５０】
「成長因子」によって、少なくとも、細胞成長を促進させるか、または、表現型変化を誘導する作用物質を意味する。
【００５１】
用語「血管新生の」は、単独で、または、他の作用物質と組み合わせて、血管新生を誘導し、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、肝細胞成長因子、アンギオジェニン、形質転換成長因子（ＴＧＦ）、組織壊死因子（ＴＮＦ、例えば、ＴＮＦ−α）、血小板誘導成長因子（ＰＤＧＦ）、顆粒球コロニー刺激因子（ＧＣＳＦ）、胎盤ＧＦ、ＩＬ−８、プロリフェリン、アンギオポイエチン、例えば、アンギオポイエチン−１とアンギオポイエチン−２、スロンボスポンディン、エフィリン−Ａ１、Ｅ−セレクチン、レプチン、ヘパリン親和力調節ペプチドを含むが、それに限定されない。
【００５２】
本明細書で使用される「遺伝子調節」または「遺伝子調節治療」は、遺伝子治療ベクターにおける遺伝子発現を調節するために、１つまたは複数の遺伝子調節信号を送出することを含む。遺伝子調節信号は、転写制御エレメント、例えば、プロモーターをトリガーする信号を含む。
【００５３】
「ユーザ」は、患者を処置するために、遺伝子調節システムを使用する医師または他の介護人を含む。
【００５４】
装置
図１は、遺伝子調節システム１００とそれが使用される環境の所定部分の実施形態の図である。システム１００は、埋め込み可能システム１０５と外部システム１５５を含み、さらに埋め込み可能システム１０５と外部システム１５５との間の通信を可能にするテレメトリ・リンク１４０を含む。
【００５５】
埋め込み可能システム１０５は、とりわけ、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０、リード線システム１０８、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０を含む。図１に示すように、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０は体１０２の中に埋め込まれる。一実施形態では、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０は遺伝子調節コントローラを含む。一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、心臓１０１に１つまたは複数の遺伝子調節信号を送出する。別の実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、静脈などの、体１２０の血管系に１つまたは複数の遺伝子調節信号を送出する。種々の他の実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、遺伝子調節治療のために標的とする体１０２の中の任意の部位に１つまたは複数の遺伝子調節信号を送出する。リード線システム１０８は、１つまたは複数の遺伝子調節信号が送出される先の１つまたは複数の位置に対するアクセスを可能にする。一実施形態では、リード線システム１０８は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０と埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０との間で電気接続を可能にする１つまたは複数のリード線を含む。別の実施形態では、リード線システム１０８は、信号が送出される先の位置へ、１つまたは複数の遺伝子調節信号を送信することを可能にする。種々の実施形態では、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０は、ペースメーカ、電気的除細動器／除細動器、心臓再同期化治療（ＣＲＴ）デバイス、心臓リモデリング制御治療（ＲＣＴ）デバイス、薬物送出デバイスまたは薬物送出コントローラ、細胞治療デバイス、あるいは、任意の他の埋め込み可能医療デバイスを含む。リード線システム１０８はさらに、生理的信号を検知し、ペーシング・パルス、電気的除細動／除細動ショック、および／または、薬剤または他の物質を送出するリード線を含む。
【００５６】
外部システム１５５は、外部デバイス１５０、ネットワーク１６０、遠隔デバイス１７０を含む。外部デバイス１５０は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０の周辺内にあり、テレメトリ・リンク１４０を介して埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０と双方向に通信する。遠隔デバイス１７０は、遠隔位置にあり、ネットワーク１６０を介して外部デバイス１５０と双方向に通信し、したがって、ユーザが、遠く離れた位置から患者を監視し、処置することが可能である。
【００５７】
システム１００は、遺伝子調節治療の送出、すなわち、１つまたは複数の遺伝子調節信号の送出が、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０、外部デバイス１５０、遠隔デバイス１７０の任意の１つによってトリガーされることを可能にする。一実施形態では、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０は、所定の信号または状況を検出することによって、遺伝子調節治療の送出をトリガーする。別の実施形態では、外部デバイス１５０または遠隔デバイス１７０は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０から送信された信号から異常状況を検出することによって遺伝子調節治療の送出をトリガーする。１つの特定の実施形態では、外部システム１５５は、遺伝子調節治療の送出をトリガーすべきかどうか、また、いつトリガーすべきかを判定する治療決定アルゴリズムを実行するプロセッサを含む。別の特定の実施形態では、外部システム１５５は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１５５によって取得された信号および／または検出された異常状況をユーザに提示し、遺伝子調節治療の送出をトリガーするために、ユーザからコマンドを受信するユーザインタフェースを含む。別の特定の実施形態では、ユーザインタフェースは、ユーザおよび／またはシステム１００によって処置される患者からのコマンドを受信するために、外部デバイス１５０内に組み込まれたユーザ入力を含む。例えば、患者は、一定の症状を検知すると、遺伝子調節治療のためのコマンドを入力するように指示されてもよく、また、患者の近くの別の人が、症状を観察することによって、同じことを行ってもよい。
【００５８】
埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイスや埋め込み可能ＣＲＭデバイスは、本主題を制限するためでなく、具体的に示すために説明されることが理解される。ＣＲＭシステムの一部として特に説明されるが、本明細書で説明する遺伝子調節システムおよび方法は、一般に、埋め込み可能または外部デバイスによって送出されるすべてのインビボ遺伝子治療に使用可能である。
【００５９】
図２は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ａ、リード線システム１０８、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０を含むシステム１００の所定部分の回路の一実施形態を示すブロック図である。埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ａは、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０の１つの特定の実施形態を示す。一実施形態では、リード線システム１０８は、埋め込み可能ＣＲＭデバイスが、遺伝子調節信号の送出を制御するための電圧または電流信号を送出するように、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ａと埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０との間の電気接続を可能にする。
【００６０】
埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、インプラント・コントローラ２１４から遺伝子調節制御信号を受信し、応答して、１つまたは複数の遺伝子調節信号を、１つまたは複数の遺伝子発現を調節する外部因子であるエネルギーの１つまたは複数の形態で送出する。エネルギーの形態は、電気エネルギー、電磁エネルギー、光エネルギー、音響エネルギー、熱エネルギー、遺伝子プロモーター・システムをトリガーする任意の他の形態のエネルギーを含む。一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、１つまたは複数の遺伝子調節信号を心臓に送出する。１つの特定の実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、心臓内に設置するために設計された埋め込み可能デバイスである。別の実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、１つまたは複数の遺伝子調節信号を血液に送出する。１つの特定の実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、静脈などの血管系内に設置するために設計された埋め込み可能デバイスである。
【００６１】
一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、電界を生成し、放出する電界発生器を含む。電界は、外因的に導入されたベクターにおいて遺伝子発現を調節するために選択された所定の周波数と強度を有する。１つの特定の実施形態では、電界発生器は、電圧が印加される電極を含む。電界の強度は、電極の両端の電圧を制御することによって制御される。
【００６２】
一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、電磁界を生成し、放出する電磁界発生器を含む。電界は、外因的に導入されたベクターにおいて遺伝子発現を調節するために選択された所定の周波数と強度を有する。１つの特定の実施形態では、電磁界発生器は誘導コイルを含む。電磁界の強度は、コイルの両端の電圧および／またはコイルを流れる電流を制御することによって制御される。１つの特定の実施形態では、電磁界は、約１Ｈｚ〜１ｋＨｚの周波数を有する。別の特定の実施形態では、電磁界は直流（ｄｃ）電磁界である。
【００６３】
一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、光を放出する光放出器を含む。光は、遺伝子発現を調節するために選択された所定の波長または波長帯域と強度を有する。１つの特定の実施形態では、光放出器は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。光の強度は、ＬＥＤの両端の電圧および／またはＬＥＤを流れる電流を制御することによって制御される。別の特定の実施形態では、光放出器は、１つまたは複数の別個の波長を有する光を放出するようにプログラムすることができるＬＥＤのアレイを含む。
【００６４】
一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、音を放出するスピーカを含む。音は、外因的に導入されたベクターにおいて遺伝子発現を調節するために選択された所定の周波数と強度を有する。
【００６５】
一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、１つまたは複数の化学作用物質を放出する薬物送出デバイスを含む。１つまたは複数の化学作用物質は、転写制御エレメントからの発現を調節することが知られている特性を有する。１つまたは複数の化学作用物質の例は、テトラサイクリン、ラパマイシン、オーキシン、金属、エクジソンを含む、特定のプロモーターからの発現を誘導する化学物質を含む。
【００６６】
一実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、熱エネルギーを放出する熱放射器を含む。熱エネルギーは、組織温度を、外因的に導入されたベクターにおいて遺伝子発現を調節するのに適した点または範囲に変える。１つの特定の実施形態では、熱放射器は、電流が通過するときか、または、電圧が両端に印加されるときに、加熱される抵抗素子を含む。組織温度は、電流または電圧の振幅を制御することによって制御される。
【００６７】
埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ａは、センサ２１２、事象検出器２１３、インプラント・コントローラ２１４を含む。センサ２１２は、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０を通して投与される遺伝子調節治療によって処置可能な異常状況を示す生理的信号を検知する。事象検出器２１３は異常状況を検出する。インプラント・コントローラ２１４は、検出された異常状況に応答して、遺伝子調節治療の送出をトリガーするために、遺伝子調節制御信号を生成し、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０に送信する。一実施形態では、遺伝子調節治療は、送出時間の所定の期間の間送出される。１つの特定の実施形態では、インプラント・コントローラ２１４は、送出時間の所定の期間を計時するタイマを含み、遺伝子調節治療の送出を停止するために、遺伝子調節停止信号を生成し、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０に送信する。別の特定の実施形態では、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０は、送出時間の所定の期間を計時するタイマを含み、送出時間の所定の期間が終了するときに遺伝子調節治療の送出を停止する。別の実施形態では、インプラント・コントローラ２１４は、事象検出器２１３によって、異常状況がもはや検出されなくなった後に、遺伝子調節治療の送出を停止するために、遺伝子調節停止信号を生成し、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０に送信する。別の実施形態では、インプラント・コントローラ２１４は、ユーザまたは患者からのコマンドに応答して遺伝子調節治療の送出を停止するために、遺伝子調節停止信号を生成し、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０に送信する。一実施形態では、事象検出器２１３はさらに、異常状況の型と程度の少なくとも一方に関連する１つまたは複数のパラメータを生成する事象パラメータ発生器を備える。インプラント・コントローラ２１４は、事象パラメータ発生器によって生成された１つまたは複数のパラメータに基づいて調節信号の放出を定量的に制御する調節信号パラメータ・コントローラを含む。この実施形態では、遺伝子調節制御信号は、送出される遺伝子調節治療を規定するパラメータを含む。パラメータは、型（複数可）を含み、さらに電界強度、電磁界強度と周波数、光強度と波長、音強度と周波数、型と化学物質の量、および／または、熱エネルギーの量などの型（複数可）に応じた定量的パラメータを含む。
【００６８】
一実施形態では、センサ２１２は、電位図を検知する心臓検知回路と、不整脈を検出する事象検出器２１３を含む。一実施形態では、事象検出器２１３は、心拍数を検出し、心拍数を１つまたは複数の閾値レートと比較することによって、不整脈を検出する。徐脈状況は、心拍数が徐脈閾値より下がったときに検出される。徐脈状況は、心拍数が頻脈閾値を超えたときに検出される。さらなる実施形態では、事象検出器２１３は、１つまたは複数の所定のテンプレートに対して電位図の形態学的特徴を検出することによっても、不整脈を検出する。１つの特定の実施形態では、事象検出器２１３は心房細動検出器を含む。１つの特定の実施形態では、事象検出器２１３は心室細動検出器を含む。
【００６９】
一実施形態では、センサ２１２は、虚血を示す生理的信号を検知し、事象検出器２１３は虚血検出器を含む。１つの特定の実施形態では、センサ２１２は電位図を検知し、事象検出器２１３は電位図から虚血状況を検出する自動虚血検出アルゴリズムを実行する。電位図ベースの虚血検出器の１つの特定の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡され、２００１年９月２５日に出願された「ＥＶＯＫＥＤ  ＲＥＳＰＯＮＳＥ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＦＯＲ  ＩＳＣＨＥＭＩＡ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ」という名称の、Ｚｈｕ他の米国特許出願第０９／９６２，８５２号に説明されている。別の実施形態では、センサ２１２は、低伝達周波数（例えば、１００Ｈｚ）を使用した電気インピーダンス・ベース・センサを含み、事象検出器２１３は、電気インピーダンス信号から虚血状況を検出する自動虚血検出アルゴリズムを実行する。組織電気インピーダンスは、Ｍｉｎ等、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ、５（１）：５３（２００３）で説明されるように、虚血中に有意に増加することが示された。センサ２１２は、心臓内に挿入された電極間において、低周波電気インピーダンス信号を検知する。事象検出器２１３は、虚血をインピーダンスの急峻な変化（値の急峻な増加など）として検出する。別の特定の実施形態では、センサ２１２は、心臓上、または、心臓内に配置されたリード線本体内に位置する加速度計を利用した局所的な心臓運動ベース・センサを含み、事象検出器２１３は、加速度信号から虚血状況を検出する自動虚血検出アルゴリズムを実行する。事象検出器２１３は、虚血を局所的な心臓加速度の振幅の急峻な減少として検出する。
【００７０】
一実施形態では、センサ２１２は、心臓代謝レベル（心臓細胞の代謝レート）を示す代謝信号を検知する代謝センサを含む。代謝センサの例は、ｐＨセンサ、酸素圧（ＰＯ2）センサ、二酸化炭素圧（ＰＣＯ2）センサ、グルコース・センサ、クレアチン・センサ、Ｃ反応性蛋白質センサ、クレアチン・キナーゼ・センサ、クレアチン・キナーゼＭＢセンサを含み、さらにこうしたセンサの任意の組合せを含む。事象検出器２１３は、代謝信号から心臓代謝レベルを求め、その心臓代謝レベルを、通常心臓代謝範囲を規定する１つまたは複数の所定の閾値と比較する。異常状況は、心臓代謝レベルが通常心臓代謝範囲外にあるときに検出される。
【００７１】
一実施形態では、センサ２１２は、肺インピーダンスまたは胸郭空洞の一部分のインピーダンスを測定するインピーダンス・センサを含む。事象検出器２１３は、インピーダンスがその通常範囲外であるときに異常状況を検出する。例えば、肺浮腫、すなわち、心拍出量の減少によって生じる肺内の流体の貯留は、肺または胸郭インピーダンスを増加させる。１つの特定の実施形態では、事象検出器２１３は、肺または胸郭インピーダンスが、所定の閾値インピーダンスを超えるとき、警告信号を生成する。一実施形態では、インピーダンス・センサは、患者の毎分換気量を検知する呼吸センサである。毎分換気量を検知するインピーダンス・センサの例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許第６，４５９，９２９号「ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＣＡＲＤＩＡＣ  ＲＨＹＴＨＭ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＡＳＳＥＳＳＩＮＧ  ＳＴＡＴＵＳ  ＯＦ  ＣＨＦ  ＰＡＴＩＥＮＴＳ」に説明されている。
【００７２】
一実施形態では、センサ２１２は圧力センサである。不整脈と心不全を含む異常状況によって、心臓血管系の種々の部分の圧力が、その通常範囲から偏倚する。事象検出器２１３は、圧力がその通常範囲外にあるときに異常状況を検出する。１つの特定の実施形態では、事象検出器２１３は、心周期の収縮相中の圧力に関連する異常状況を検出する収縮機能不全検出器を含む。別の特定の実施形態では、事象検出器２１３は、心周期の拡張相中の圧力に関連する異常状況を検出する拡張機能不全検出器を含む。圧力センサの例は、左心房（ＬＡ）圧センサ、左心室（ＬＶ）圧センサ、動脈圧センサ、肺動脈圧センサを含むが、それに限定されない。肺浮腫は、ＬＡ圧と肺動脈圧の上昇をもたらす。低下したＬＶは、ＬＶ圧と動脈圧の減少をもたらす。種々の実施形態では、事象検出器２１３は、ＬＡ圧が所定の閾値ＬＡ圧レベルを超えるとき、肺動脈圧が所定の閾値肺動脈圧レベルを超えるとき、ＬＶ圧が所定の閾値ＬＶ圧レベルより下がるとき、および／または、動脈圧が所定の閾値ＬＶ圧レベルより下がるときに、異常状況を検出する。別の実施形態では、事象検出器２１３は、これらの圧力の１つの圧力から、圧力変化レートなどの１つのパラメータを導出し、パラメータがその通常範囲から偏倚するときに信号を生成する。一実施形態では、ＬＶ圧センサは、心周期のすべてまたは一部分の間のＬＶ圧とわかっている関係または予測可能な関係を有する信号を検知することによって、間接的にＬＶ圧を検知する。こうした信号の例は、ＬＶ圧と冠状静脈圧を含むが、それに限定されない。冠状静脈圧センサを使用してＬＶ圧を測定する１つの特定の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡され、２００２年１月４日に出願された米国特許出願第１０／０３８，９３６号「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＬＥＦＴ  ＶＥＮＴＲＩＣＵＬＡＲ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ」に説明されている。
【００７３】
一実施形態では、センサ２１２は、心拍出量または一回拍出量（ｓｔｒｏｋｅ  ｖｏｌｕｍｅ）センサを含む。一回拍出量検知の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、共に、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された、米国特許第４，６８６，９８７号「ＢＩＯＭＥＤＩＣＡＬ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＴＨＥ  ＡＤＭＩＮＩＳＴＲＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＴＨＥＲＡＰＹ  ＴＯ  Ａ  ＰＡＴＩＥＮＴ  ＩＮ  ＲＥＳＰＯＮＳＥ  ＴＯ  ＣＨＡＮＧＥＳ  ＩＮ  ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣ  ＤＥＭＡＮＤ」および米国特許第５，２８４，１３６号「ＤＵＡＬ  ＩＮＤＩＦＦＥＲＥＮＴ  ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ  ＰＡＣＥＭＡＫＥＲ」に説明されている。事象検出器２１３は、一回拍出量が所定の閾値レベルより下がるときに異常状況を検出する。
【００７４】
一実施形態では、センサ２１２は、交感神経および／または副交感神経の活動を検知する神経活動センサを含む。心拍出量の有意の減少は、自律神経系が、心臓機能の低下を補償しようと試みるため、即座に、交感神経活動を刺激する。１つの特定の実施形態では、神経活動センサは、交感神経および／または副交感神経のホルモン・レベルを検知する神経ホルモン・センサを含む。事象検出器２１３は、ホルモン・レベルが所定の閾値レベル超えるときに異常状況を検出する。別の特定の実施形態では、神経活動センサは、交感神経および／または副交感神経の電気活動を検知する活動電位レコーダを含む。事象検出器２１３は、交感神経の電気活動の周波数が所定の閾値レベルを超えるときに異常状況を検出する。直接的な神経活動検知と間接的な神経活動検知の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許第５，０４２，４９７号「ＡＲＲＨＹＴＨＭＩＡ  ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＰＲＥＶＥＮＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＩＭＰＬＡＮＴＥＤ  ＤＥＶＩＣＥＳ」に説明されている。
【００７５】
一実施形態では、センサ２１２は心拍数変動性検出器を含む。急性非代謝性心不全を患う患者は、異常に低い心拍数変動性を示す。心拍数変動性を検出する例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許第５，６０３，３３１号「ＤＡＴＡ  ＬＯＧＧＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＣＡＲＤＩＡＣ  ＤＥＶＩＣＥ」に説明されている。事象検出器２１３は、心拍数変動性が所定の閾値レベルより下がるときに異常状況を検出する。
【００７６】
一実施形態では、センサ２１２は腎臓機能センサを含む。急性非代謝性心不全は、心拍出量の減少に続く、主に、腎臓の流体貯留のために、末梢浮腫がもたらされる。流体貯留は、腎臓出力の低下、糸球体ろ過の低下や、アンギオテンシンの形成に関連する。そのため、１つの特定の実施形態では、腎臓機能センサは、腎臓出力を示す信号を検知する腎臓出力センサを含む。事象検出器２１３は、検知された腎臓出力が所定の閾値より下がるときに異常状況を検出する。別の特定の実施形態では、腎臓機能センサは、糸球体ろ過速度を示す信号を検知するろ過速度センサを含む。事象検出器２１３は、検知された糸球体ろ過速度が所定の閾値より下がるときに異常状況を検出する。さらに別の特定の実施形態では、腎臓機能センサは、アンギオテンシンＩＩレベルを示す信号を検知する化学センサを含む。事象検出器２１３は、検知されたアンギオテンシンＩＩレベルが所定の閾値レベルを超えるときに異常状況を検出する。
【００７７】
一実施形態では、センサ２１２は心音センサおよび／または呼吸音センサである音響センサを含む。不整脈および／または心不全は、異常な心臓と肺の活動パターンをもたらし、したがって、心音と呼吸音の、その通常範囲のパターンおよび／または振幅からの偏倚をもたらす。事象検出器２１３は、心音または呼吸音がその通常範囲外にあるときに異常状況を検出する。例えば、心不全を示す第３心音（Ｓ３）の検出が知られている。１つの特定の実施形態では、事象検出器２１３は、Ｓ３活動のＳ３振幅または量が所定の閾値レベルを超えるときに異常状況を検出する。心不全があるか否か監視するためにＳ３活動を使用する例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００３年１２月２４日に出願され、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許出願第１０／７４６，８７４号「Ａ  ＴＨＩＲＤ  ＨＥＡＲＴ  ＳＯＵＮＤ  ＡＣＴＩＶＩＴＹ  ＩＮＤＥＸ  ＦＯＲ  ＨＥＡＲＴ  ＦＡＩＬＵＲＥ  ＭＯＮＩＴＡＴＩＮＧ」に説明されている。
【００７８】
センサ２１２と事象検出器２１３の実施形態は、制限としてではなく、例として本明細書に説明されている。種々の実施形態では、センサ２１２と事象検出器２１３は、上述した種々のセンサと検出器の組合せを含んでもよい。遺伝子調節治療によって処置可能な異常状況を直接的に、または、間接的に検出する他の方法とセンサは、一般に、遺伝子調節システム１００によって使用可能である。
【００７９】
１つの特定の実施形態では、遺伝子調節システム１００は、心不全を処置するのに使用される。センサ２１２は心不全を示す信号を検知する心不全センサを含む。こうした心不全センサの例は、先に説明した、インピーダンス・センサ、圧力センサ、心拍出量または一回拍出量センサ、神経活動センサ、ＨＲＶセンサ、腎臓機能センサ、音響センサを含むが、それに限定されない。これらのセンサはそれぞれ、急性非代謝性心不全を含む、心不全または心不全に関連する症状を示すパラメータを検知する。心不全センサは、これらのセンサの１つまたは複数、および、信号を検知し、心不全を示すパラメータを生成することが可能な任意の他のセンサを含む。一実施形態では、センサ２１２は急性非代謝性心不全を検出する。急性非代謝性心不全を検出する検出器の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｐａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．に譲渡され、２００３年１２月１９日に出願された米国特許出願第１０／７４２，５７４号「ＤＲＵＧ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ  ＥＸＴＥＲＮＡＬ  ＤＲＵＧ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ  ＤＥＶＩＣＥ  ＩＮ  ＣＯＮＪＵＮＣＴＩＯＮ  ＷＩＴＨ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＮＥＴＷＯＲＫ」に説明されている。
【００８０】
埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ａは、デバイスの電子部品の少なくとも所定部分を収容する密閉式金属筐体を含む。一実施形態では、センサ２１２は金属筐体内に存在する。別の実施形態では、センサ２１２は金属筐体の外側にある。一実施形態では、センサ２１２はリード線システム１０８内に組み込まれる。一実施形態では、センサ２１２は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ａと通信する外部センサである。埋め込み可能デバイスが例として特に説明されるが、基礎となる概念は、埋め込み可能医療デバイスか、外部（埋め込み可能でない）医療デバイスか、または両方の組合せのいずれかで実施することができる。
【００８１】
図３は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ａ、リード線システム１０８、埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０、外部システム１５５を含むシステム１００の所定部分の回路の別の実施形態を示すブロック図である。図３に示す埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂは、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０の１つの特定の実施形態を示し、ペーシングと除細動能力を含む。遺伝子調節治療を制御することに加えて、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂは、限定はしないが、徐脈型不整脈ペーシング、抗頻脈性不整脈ペーシング、心房および／または心室電気的除細動／除細動、ＣＲＴ、ＲＣＴ、薬物送出を含む治療を施す。しかし、こうした治療能力は、遺伝子調節治療を制御するために、システム１００にとって必要ではなく、したがって、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂの必要な要素ではない。換言すれば、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂは、遺伝子調節治療の制御を含む付加的な機能を有する埋め込み可能ペースメーカおよび／または除細動器であってもよいか、または、専用の埋め込み可能遺伝子調節治療コントローラであってもよい。
【００８２】
一実施形態では、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂは、センサ２１２、事象検出器２１３、インプラント・コントローラ２１４、ペーシング回路３２０、除細動回路３２４、インプラント・テレメトリ・モジュール３１６を含む。ペーシング回路３２０は、インプラント・コントローラ２１４の制御によって、ペーシング・パルスを１つまたは複数の心臓領域に送出する。除細動回路３２４は、インプラント・コントローラ２１４の制御によって、電気的除細動または除細動ショックを１つまたは複数の心臓領域に送出する。センサ２１２は、遺伝子調節治療によって処置可能な異常状況を示す生理的信号を検知し、事象検出器２１３は、図２を参照して先に説明したように異常状況を検出する。埋め込み可能ＣＲＭデバイスがＣＲＴやＲＣＴペーシングさらには除細動を可能にする１つの特定の実施形態では、インプラント・コントローラ２１４は、遺伝子調節制御モジュール３２５、ＣＲＴ制御モジュール３２１、ＲＣＴ制御モジュール３２２、除細動制御モジュール３２３、コマンド受信器３２６を含む。遺伝子調節制御モジュール３２５は、事象検出器２１３によって検出された異常状況またはコマンド受信器３２６によって受信された遺伝子調節コマンドに応答して、遺伝子調節制御信号を生成する。コマンド受信器３２６は、テレメトリ・リンク１４０を介して外部システム１５５から遺伝子調節コマンドを受信する。ＣＲＴ制御モジュール３２１は、ＣＲＴアルゴリズムを実行することによって、ペーシング回路３２０からのペーシング・パルスの送出を制御する。ＲＣＴ制御モジュール３２１は、ＲＣＴアルゴリズムを実行することによって、ペーシング回路３２０からのペーシング・パルスの送出を制御する。除細動制御モジュール３２３は、頻脈性不整脈状況が検出されると、除細動回路３２４からの電気的除細動／除細動ショックの送出を制御する。一実施形態では、除細動制御モジュール３２３は、心房の１つまたは複数への電気的除細動／除細動ショックの送出を制御する心房除細動制御モジュールを含む。一実施形態では、除細動制御モジュール３２３は、心室の１つまたは複数への電気的除細動／除細動ショックの送出を制御する心室除細動制御モジュールを含む。
【００８３】
埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂは、デバイスの電子部品の少なくとも所定部分を収容する密閉式金属筐体を含む。一実施形態では、センサ２１２は金属筐体内に存在する。別の実施形態では、センサ２１２は金属筐体の外側にある。一実施形態では、センサ２１２はリード線システム１０８内に組み込まれる。一実施形態では、センサ２１２は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂと通信する外部センサである。
【００８４】
リード線システム１０８は、リード線システム１０８Ａと呼ぶ、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂと埋め込み可能遺伝子調節信号送出デバイス１３０を接続する１つまたは複数のリード線、および、リード線システム１０８Ｂと呼ぶ、ペーシング・リード線、除細動・リード線、ペーシング−除細動・リード線、またはこうしたリード線の任意の組合せを含む。リード線システム１０８Ｂは、心臓１０１の種々の領域からの電気信号の検知、および／または、心臓１０１の種々の領域へのペーシング・パルスおよび／または除細動ショックの送出を可能にする。心臓１０１の種々の領域は、右心房（ＲＡ）、左心房（ＬＡ）、右心室（ＲＶ）、および左心室（ＬＶ）内か、または、その周りの領域を含む。一実施形態では、リード線システム１０８Ｂは、それぞれが、少なくとも１つの検知−ペーシングまたは除細動電極を心臓１０１内に配設されている１つまたは複数の経静脈リード線を含む。一実施形態では、リード線システム１０８Ｂは、それぞれが、少なくとも１つの検知−ペーシングまたは除細動電極を心臓１０１上に配設されている１つまたは複数の心外膜リード線を含む。一実施形態では、リード線システム１０８Ｂは、心房除細動を可能にするために、心房の一方または両方の中またはその周りに配設された少なくとも１つの心房除細動電極を含む。一実施形態では、リード線システム１０８Ｂは、心室除細動を可能にするために、心室の一方または両方の中またはその周りに配設された少なくとも１つの心室除細動電極を含む。一実施形態では、センサ２１２は、リード線システム１０８Ａまたは１０８Ｂの少なくとも所定部分を含む。別の実施形態では、センサ２１２は、リード線システム１０８Ａまたは１０８Ｂ内に組み込まれる。
【００８５】
外部システム１５５は、外部テレメトリ・モジュール３５２、外部ユーザ入力デバイス３５４、提示デバイス３５６、外部コントローラ３５８を含む。これらのシステム部品は、設計と医療考慮事項に応じて、外部デバイス１５０、ネットワーク１６０、遠隔デバイス１７０の１つまたは複数内に分布する。ユーザ入力デバイス３５４は、ユーザおよび／または患者からコマンドおよび／またはパラメータを受信して、遺伝子調節治療を含む治療の送出、すなわち、１つまたは複数の遺伝子調節信号の送出を制御する。提示デバイス３５６は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂによって取得された信号および／または検出された異常状況を表示するか、または、その他の方法で提示する。外部コントローラ３５８は、外部システム１５５の動作を制御する。一実施形態では、外部コントローラ３５８は、さらに、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂの動作の自動制御を行う。一実施形態では、ユーザ入力デバイス３５２は、提示デバイス３５６によって提示される信号および／または異常状況の観察に基づいて、ユーザによって入力される遺伝子調節コマンドを受信する。別の実施形態では、ユーザ入力デバイス３５２は、遺伝子調節治療の即座の必要性を示す症状を、患者が身体的に検知するときに患者によって入力されるか、または、遺伝子調節治療の即座の必要性を示す症状を観察する患者の近くの人によって入力された遺伝子調節コマンドを受信する。さらなる実施形態では、外部コントローラ３５８は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂによって取得された信号および／または検出された異常状況を自動的に解析し、解析の結果とし必要と考えられるときに、遺伝子調節コマンドを生成する。
【００８６】
テレメトリ・リンク１４０は、インプラント・テレメトリ・モジュール３１６と外部テレメトリ・モジュール３５２によってサポートされる無線双方向データ伝送リンクである。一実施形態では、テレメトリ・リンク１４０は、２つのコイル（一方のコイルはインプラント・テレメトリ・モジュール３１６に接続され、他方のコイルは外部テレメトリ・モジュール３５２に接続される）が互いに近くに設置されると形成される誘導性カップルである。別の実施形態では、テレメトリ・リンク１４０は、埋め込み可能ＣＲＭデバイス１１０Ｂと外部システム１５５が、少なくとも１０フィートであるテレメトリ範囲を通じて通信することを可能にする遠方場無線周波数テレメトリ・リンクである。
【００８７】
処置を受けることが可能な障害
本発明のシステムおよび方法は、遺伝子治療によって、処置、予防薬、その他を受けることが可能な任意の状況の１つまたは複数の症状を防止するか、抑制するか、または、処置するのに使用することができる。一実施形態では、本発明のシステムは、心臓血管状況の１つまたは複数の症状を処置するか、抑制するか、または、防止するのに役立つ。心臓血管状況は、冠状動脈疾患／虚血、冠状動脈疾患（ＣＡＤ）、虚血、狭心症（胸痛）、血栓症、冠状動脈血栓症、心筋梗塞（ＭＩ）、無症候性虚血、狭窄／再狭窄、一過性虚血発作（ＴＩＡ）、アテローム硬化症、末梢血管疾患、徐脈型不整脈、例えば、徐脈型不整脈、徐脈、洞調律不全（洞不全症候群）、洞徐脈、洞房ブロック、不全収縮、洞停止、失神、第一度房室（ＡＶ）ブロック、第二度房室（ＡＶ）ブロック、第三度房室（ＡＶ）ブロック、変時性閉鎖不全、頻脈性不整脈、例えば、頻脈性不整脈、頻脈、細動、粗動、心房細動、心房粗動、家族性心房細動、発作性心房細動、永続性心房細動、持続性心房細動、上室性頻脈性不整脈、洞頻脈、リエントリ（リエントラントな不整脈）、ＡＶ結節性リエントリ、焦点性不整脈、期外収縮、心室細動（ＶＦ）、心室頻脈（ＶＴ）、ウルフ−パーキンソン−ホワイト症候群（ＷＰＷ）、および突然心臓死、心不全、例えば、心不全、心筋症、うっ血性心不全、肥大型心筋症、リモデリング、非虚血性心筋症、拡張型心筋症、心筋症、拡張心不全、収縮心不全、および慢性心不全、心ブロック／電気障害、例えば、房室ブロック（ＡＶ）、脚ブロック（ＢＢＢ）、左脚ブロック（ＬＢＢＢ）、右脚ブロック（ＲＢＢＢ）、ＱＴ延長症候群（ＬＱＴＳ）、心室期外収縮（ＰＶＣ）、電気的リモデリング、心室内伝導障害、および束枝ブロック、血行力学欠乏、例えば、高血圧、低血圧、左心室機能不全、低駆出率、低心拍出量、および低一回拍出量、突然心臓死、心停止、突然心臓死（ＳＣＤ）、心室細動、およびポンプ不全、ならびに、細菌性心内膜炎、ウィルス性心筋炎、心外膜炎、リューマチ性心疾患、および失神を含むが、それに限定されない。特に、心臓血管状況は、不整脈、例えば、心房細動、心室細動、または徐脈、虚血、心不全、および新生物形成疾患を伴わない肥大を含むが、それに限定されず、心室リモデリング、拡張機能障害、異常体温、異常なまたは変化する（ａｌｔｅｒｅｄ）圧力、例えば、変化する静脈圧、左心室圧、または左心房圧、異常なまたは変化する心拍数または心音、異常なまたは変化する電位図、異常なまたは変化する心臓代謝（変化する血液ｐＨレベル、グルコース・レベル、ＰＯ2レベル、ＰＣＯ2レベル、毎分換気量レベル、クレアチン・レベル、ＣＲＰレベル、Ｍｅｆ２Ａレベル、クレアチン・キナーゼ・レベル、またはクレアチン・キナーゼＭＢレベルなど）、異常なまたは変化する肺インピーダンスまたは胸郭インピーダンス、異常なまたは変化する一回拍出量、異常なまたは変化する神経ホルモン・レベル、異常なまたは変化する電気活動、異常なまたは変化する交感神経活動、異常なまたは変化する腎臓出力、異常なまたは変化するろ過速度、異常なまたは変化するアンギオテンシンＩＩレベル、または異常なまたは変化する呼吸音を含むが、それに限定されない。
【００８８】
例えば、一定の欠陥遺伝子（表１を参照されたい）、例えば、疾患アレルを伴う心臓血管状況は遺伝子治療によって処置できる。
【００８９】
【表１】
2007531564.tif 000003
【００９０】
遺伝子治療ベクター
遺伝子治療ベクターは、例えば、ウィルス・ベクター、リポソーム、その他の脂質含有複合体を含み、さらに、宿主細胞への遺伝子の送出を仲介することが可能な他の高分子複合体を含む。また、ベクターは、遺伝子送出および／または遺伝子発現をさらに調整するか、または、その他の方法で、標的細胞に有益な特性を提供する他の構成要素または機能を含む。こうした他の構成要素は、例えば、細胞への結合または細胞を標的にすることに影響を及ぼす構成要素（細胞型の、または、組織特異的な結合を仲介する構成要素を含む）、細胞によるベクターの摂取に影響を及ぼす構成要素、摂取後の細胞内の導入した遺伝子の局在化に影響を及ぼす構成要素（核の局在化を仲介する作用物質など）、遺伝子の発現に影響を及ぼす構成要素を含む。こうした構成要素はまた、ベクターによって送出された核酸を摂取してしまって、かつ、核酸を発現している細胞を検出するか、または、選択するのに使用することができる検出可能なマーカおよび／または選択可能なマーカなどのマーカを含むであろう。こうした構成要素は、ベクターの生来の特徴（結合と摂取を仲介する構成要素または機能を有する一定のウィルス・ベクターの使用など）として設けられてもよく、または、ベクターを、こうした機能を提供するために修飾することができる。選択可能なマーカは、正、負、または両機能性である。正の選択可能なマーカは、そのマーカを運ぶ細胞の選択を可能にし、一方、負の選択可能なマーカは、そのマーカを運ぶ細胞を選択的に削除させる。２機能性（すなわち、正／負）マーカを含む種々のこうしたマーカ遺伝子が述べられている（例えば、ＷＯ９２／０８７９６およびＷＯ９４／２８１４３を参照されたい）。こうしたマーカ遺伝子は、遺伝子治療のコンテキストにおいて有利である可能性のある付加的な制御の尺度を与えることができる。非常に多様なこうしたベクターが、当技術分野で知られており、一般に利用可能である。
【００９１】
本発明の範囲内の遺伝子治療ベクターは、単離核酸、例えば、染色体外に維持することができるプラスミド・ベース・ベクターを含み、さらに、ウィルス・ベクター、例えば、組み換え型アデノウィルス、レトロウィルス、レンチウィルス、ヘルペスウィルス、ポックスウィルス、乳頭腫ウィルス、またはアデノ関連ウィルスを含むが、それに限定されず、リポソーム、例えば、ＤＯＳＰＡ／ＤＯＰＥ、ＤＯＧＳ／ＤＯＰＥ、またはＤＭＲＩＥ／ＤＯＰＥリポソームなどの中性または陽イオン・リポソーム内に存在し、かつ／または、ＤＮＡ−アンチ−ＤＮＡ抗体陽イオン脂質（ＤＯＴＭＡ／ＤＯＰＥ）複合体などの他の分子を伴うウィルス・ベクターおよび非ウィルス・ベクターを含む。例示的な遺伝子治療ベクターは以下で述べられる。遺伝子治療ベクターは、限定はしないが、筋肉内、頬部、直腸部、静脈内、または冠状動脈内投与を含む任意の経路を介して投与されてもよく、細胞への導入を、エレクトロポレーションおよび／またはイオントフォレシスを使用して高めてもよい。
【００９２】
レトロウィルス・ベクター
レトロウィルス・ベクターは、長期間の外来遺伝子の発現を可能にする、宿主ゲノム内へ安定して、かつ、精密に一体化する能力を含むいくつかの独特の特徴を示す。これらのベクターは、全身の感染や患者間の伝染のリスクを最小にするように、感染性遺伝子粒子をなくすために、エクスビボで操作することができる。類型化レトロウィルス・ベクターは、宿主細胞の親和性を変えることができる。
【００９３】
レンチウィルス
レンチウィルスは、人免疫欠損ウィルスやネコ免疫欠損ウィルスを含むレトロウィルスの系列から導出される。しかし、分裂細胞に感染するだけであるレトロウィルスと違って、レンチウィルスは、分裂細胞と非分裂細胞の両方に感染する。例えば、人免疫欠損ウィルス・ゲノムに基づくレンチウィルス・ベクターは、心臓筋細胞のインビボでの効率的な形質導入が可能である。レンチウィルスは、特異的な親和性を有するが、ウィルス・エンベロープを水泡性口内炎ウィルスで類型化することは、ウィルスにより広い範囲をもたらす（Ｓｃｈｎｅｐｐ等、Ｍｅｔｈ．Ｍｏｌ．Ｍｅｄ．、６９：４２７（２００２））。
【００９４】
アデノウィルス・ベクター
アデノウィルス・ベクターは、ゲノムからのウィルス遺伝子発現の働きをする早期（Ｅ１ＡおよびＥ１Ｂ）遺伝子を欠失することによって、複製欠損にさせられ、染色体外の形態で宿主細胞内に安定して維持される。これらのベクターは、複製細胞と非複製細胞の両方にトランスフェクションを起こさせる能力を有し、特に、これらのベクターは、例えば、直接注入または直接灌流後に、心臓筋細胞をインビボで効率的に感染させることが示された。アデノウィルス・ベクターは、７日でピークに達し、約４週続く治療遺伝子の一時的な発現をインビボでもたらすことが示された。外来遺伝子の発現の継続期間は、心臓に特異的なプロモーターを利用する系において改善される。さらに、アデノウィルス・ベクターは、非常に高い滴定濃度で生成され、少ないウィルス容積で効率的な遺伝子導入を可能にする。
【００９５】
アデノ関連ウィルス・ベクター
組み換え型アデノ関連ウィルス（ｒＡＡＶ）は、非病理学的なパルボウィルスから導出され、実質的にまったく細胞性免疫反応を誘導せず、ほとんどの系において、数ヶ月続く外来遺伝子の発現を生じる。さらに、アデノウィルスと同様に、アデノ関連ウィルス・ベクターは、複製細胞と非複製細胞の両方を感染させる能力を有し、人にとって非病理的であると考えられる。さらに、アデノ関連ウィルス・ベクターは、持続的な心臓遺伝子導入にとって有望であるように見える（Ｈｏｓｈｉｊｉｍａ等、Ｎａｔ．Ｍｅｄ．、８：８６４（２００２）；Ｌｙｎｃｈ等、Ｃｉｒｃ．Ｒｅｓ．、８０：１９７（１９９７））。
【００９６】
ヘルペスウィルス／アンプリコン
単純ヘルペスウィルス１（ＨＳＶ−１）は、インビボでの重要な遺伝子送出ベクターにする多くの重要な特徴を有する。２つの型のＨＳＶ−１ベース・ベクターが存在する。すなわち、１）外因的遺伝子を背景ウィルス・ゲノム内に挿入することによって生成されるベクターと、２）外因的遺伝子をアンプリコン・プラスミド内に挿入することによって生成されるＨＳＶアンプリコン・ビリオンである。アンプリコン・プラスミドは、その後、複製され、次に、ビリオン粒子内に封入される。ＨＳＶ−１は、いろいろな細胞、分割細胞と非分割細胞の両方に感染することができるが、明らかに、神経細胞に対して強い親和性を有する。ＨＳＶ−１は、非常に大きなゲノム・サイズを有し、非常に大きな外来遺伝子（＞３５ｋｂ）を収容することができる。ヘルペスウィルス・ベクターは、大きな遺伝子、例えば、リアノジン・レセプターおよびｔｉｔｉｎをコード化する遺伝子の送出に特に役立つ。
【００９７】
プラスミドＤＮＡベクター
プラスミドＤＮＡは、より精巧な封入システムがないことを示すために、「ｎａｋｅｄ  ＤＮＡ」と呼ばれることが多い。インビボでの心筋細胞へのプラスミドＤＮＡの直接注入が達成された。プラスミド・ベース・べクターは、比較的非免疫性で、かつ、非病理学的であり、細胞ゲノムに安定して一体化する可能性を有し、細胞分裂を終えた細胞においてインビボでの長期の遺伝子発現をもたらす。例えば、プラスミドＤＮＡの筋肉注入後の、分泌された血管新生因子の発現は、外来遺伝子の焦点性の発現が比較的低いレベルであるのもかかわらず、動物モデルにおける有意の生物学的作用を立証してきており、臨床的に有望であるように見える（Ｉｓｎｅｒ、Ｎａｔｕｒｅ、４１５：２３４（２００２））。さらに、プラスミドＤＮＡは、血流中で急速に低下し、したがって、遠い器官系における外来遺伝子の発現の機会は無視できる。プラスミドＤＮＡは、高分子複合体、例えば、リポソームまたはＤＮＡ蛋白質複合体の一部として細胞に送出されてもよく、送出は、エレクトロポレーションを含む技法を使用して高められてもよい。
【００９８】
合成オリゴヌクレオチド
アンチセンス・オリゴヌクレオチドは、対象とするＲＮＡのコード配列に対して相補的であるように設計された、短く（長さが約１０〜３０ヌクレオチド）、化学的に合成されたＤＮＡ分子である。これらの作用物質は、拡散またはリポソームを仲介とする導入によって細胞に入り、比較的高い形質導入効率を有する。これらの作用物質は、標的遺伝子の発現を減少させるか、除去するのに役立ち、一方、非修飾オリゴヌクレオチドは、インビボで短い半減期を有し、修飾した基底、砂糖、またはリン酸基は、オリゴヌクレオチドの半減期を増加することができる。非修飾オリゴヌクレオチドの場合、例えば、アデノウィルス構造体において、アンチセンス・セグメントと、対象とする特異的なプロモーターとをリンクすることによって、こうした配列を使用することの効率が増加する。一実施形態では、エレクトロポレーションおよび／またはリポソームが、プラスミド・ベクターを送出するのに採用される。合成オリゴヌクレオチドは、高分子複合体、例えば、リポソームの一部として細胞に送出されてもよく、送出は、エレクトロポレーションなどの技法を使用して高められてもよい。
【００９９】
調節可能転写制御エレメント
本発明のデバイスは、特定波長またはある範囲の波長の光、特定エネルギーの光、音響エネルギー、電界、化学物質、電磁エネルギー、熱エネルギー、または他の形態の温度または物質を含むが、それに限定されない、１つまたは複数の信号を送出してもよく、その信号は、遺伝子治療ベクターの調節可能転写制御エレメントによって認識される。
【０１００】
調節可能か、または、誘導可能なプロモーターのコンテキストで、導入された遺伝子の発現をインビボで制御し、したがって、インビボの遺伝子導入ベクターの薬物動態を変えるように、種々の術策が考案されてきた。これらの調節可能なプロモーターの多くは、外因的に投与される作用物質を使用して、外来遺伝子の発現を制御し、一部のプロモーターは、生理的環境を使用して遺伝子の発現を制御する。外因的な制御プロモーターの例は、テトラサイクリン反応性プロモーター、ＤＮＡからなるキメラ・トランスアクティベータ、単純ヘルペス・ビリオン蛋白質１６のトランスアクティベーション・ドメインに融合した細菌性ｔｅｔリプレッサからのテトラサイクリン結合ドメイン（Ｈｏ等、Ｂｒａｉｎ  Ｒｅｓ．Ｍｏｌ．Ｂｒａｉｎ  Ｒｅｓ．、４１：２００（１９９６））；嚢胞性線維症膜内外コンダクタンス調節遺伝子の５’フランキング領域の最小フラグメント上に重なる複数のサイクリック・アデノシン一リン酸反応エレメントを有するキメラ・プロモーター（Ｓｕｚｕｋｉ等、７：１８８３（１９９６））；ＥＧＲ１放射誘導プロモーター（Ｈａｌｌａｈａｎ等、Ｎａｔ．Ｍｅｄ．、１：７８６（１９９５）；およびキメラＧＲＥプロモーター（Ｌｅｅ等、Ｊ．Ｔｈｏｒａｃｉｃ  Ｃａｒｄｉｏ．Ｓｕｒｇ．、１１８：２６（１９９６））を含み、ラット・チロシン・アミノトランスフェラーゼ遺伝子からの５個のＧＲＥは、Ａｄ２主後期プロモーターＴＡＴＡボックス−始動部位についての挿入と連携する（Ｎａｒｕｍｉ等、Ｂｌｏｏｄ、９２：８１２（１９９８））。プロモーターの生理学的制御の例は、チミジン・キナーゼ・プロモーターのキメラと外因性と内因性の両方のトリヨードサイロニンに反応する甲状腺ホルモンおよびレチン酸反応性エレメント（Ｈａｙａｓｈｉ等、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９：２３８７２（１９９４））；炎症性刺激に反応する補体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ）因子３および血清アミロイドＡ３プロモーター；ｇｒｐ７８およびＢｉＰストレス誘導プロモーター、グルコース剥奪、慢性無酸素症、および酸性ｐＨによって誘導されるグルコース調節蛋白質（Ｇａｚｉｔ等、Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ．、５５：１６６０（１９９５））；ならびに、低酸素症誘導因子１および低酸素細胞内で人のエリトロポイエチン遺伝子の転写を活性化し、インビボの遺伝子治療のコンテキストにおいて調節可能なプロモーターの役目を果たすことが示された、ヘテロダイマー（ｈｅｔｅｒｏｄｉｍｅｒｉｃ）基本ヘリックス−ループ−ヘリックス蛋白質（Ｆｏｒｓｙｔｈｅ等、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．、１６：４６０４（１９９６））を含む。
【０１０１】
遺伝子治療ベクターと本発明の方法において有用な調節可能転写エレメントは、（抗黄体ホルモンによって制御される）プロゲスチン・レセプターのトランケーションされたリガンド結合ドメイン、（ｔｅｔおよびｄｏｘによって制御される）ｔｅｔプロモーター（Ｄｈａｗａｎ等、Ｓｏｍａｔ．Ｃｅｌｌ．Ｍｏｌ．Ｇｅｎｅｔ．、２１、２３３（１９９５）；Ｇｏｓｓｅｎ等、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２６８：１７６６（１９９５）；Ｇｏｓｓｅｎ等、Ｓｃｉｅｎｃｅ、８９：５５４７（１９９２）；Ｓｈｏｃｋｅｔｔ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、９２、６５２２（１９９５））、低酸素症誘導核因子（Ｓｅｍｅｎｚａ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８８、５６８０（１９９１）；Ｓｅｍｅｎｚａ等、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．、２６９、２３７５７）、グルココルチコイド反応エレメント（ＧＲＥ）などのステロイド誘導エレメントとプロモーター（ＭａｄｅｒおよびＷｈｉｔｅ、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、９０、５６０３（１９９３））、および、ＲＵ４８６誘導のためのコンセンサス・エレメント上の遺伝子座（Ｗａｎｇ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、９１：８１８（１９９４））、電磁界に感受性のあるエレメント、例えば、メタロチオネインＩまたはＩＩ、ｃ−ｍｙｃ、およびＨＳＰ７０プロモーター内に存在するエレメント（Ｌｉｎ等、Ｊ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、８１：１４３（２００１）；Ｌｉｎ等、Ｊ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、５４：２８１（１９９４）；米国公開（ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ）出願２００２００９９０２６）、および電気パルス（Ｒｕｂｅｎｓｔｒｕｎｋ等、Ｊ．Ｇｅｎｅ  Ｍｅｄ．、５：７７３（２００３））、ならびに、酵母ＧＡＬ４／ＴＡＴＡプロモーター、オーキシン誘導エレメント、エクジソン反応性エレメント（Ｎｏ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、９３：３３４６（１９９６））、ラパマイシン（ＦＫ５０６）またはその類似物による誘導エレメント（Ｒｉｖｅｒａ等、Ｎａｔ．Ｍｅｄ．、２：１０２８（１９９６）；Ｙｅ等、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２８３：８８（１９９９）；Ｒｉｖｅｒａ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、９６：８６５７（１９９９））、ｔａｔ反応性エレメント、金属、例えば、亜鉛、誘導エレメント、放射誘導エレメント、例えば、早期成長反応遺伝子（Ｅｒｇ−１）のプロモーターの誘導子として使用されてきたイオン化放射（Ｈａｌｌａｈａｎ等、Ｎａｔ．Ｍｅｄ．、１：７８６（１９９５））、核レセプターＰＰＡＲγ（ペルオキシソーム増殖剤活性化レセプター）エレメントであって、ＰＰＲＥに融合した最小プロモーターからなるエレメント（ＰＰＡＲ反応性エレメント、ＷＯ００／７８９８６を参照されたい）、チトクロームＰ４５０／Ａ１プロモーター、ＭＤＲ−１プロモーター、特異的サイトカインによる誘導プロモーター（Ｖａｒｌｅｙ等、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．、１５：１００２（１９９７））、光誘導エレメント（Ｓｈｉｍｉｚｕ−Ｓａｔｏ等、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．、２０：１０４１（２００２））、ｌａｃＺプロモーター、および酵母Ｌｅｕ３プロモーターを含むが、それに��定されない。
【０１０２】
一部の実施形態では、筋肉特異的プロモーター、筋肉誘導プロモーター、エンハンサーなどのような細胞または組織特異的制御エレメントは、例えば、調節可能転写制御エレメントと共に特に役立つ。こうした制御エレメントは、ｍｙｏＤ遺伝子系列からなど、アクチンおよびミオシン遺伝子系列から導出されるエレメント（Ｗｅｉｎｔｒａｕｂ等、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２５１、７６１（１９９１））；筋細胞特異的エンハンサー結合因子ＭＥＦ−２（ＣｓｅｒｊｅｓｉおよびＯｌｓｏｎ、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．、１１、４８５４（１９９１））；人骨格アクチン遺伝子から導出される制御エレメント（Ｍｕｓｃａｔ等、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏ．、７、４０８９（１９８７））および心臓アクチン遺伝子；筋肉クレアチン・キナーゼ配列エレメント（Ｊｏｈｎｓｏｎ等、Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．、９、３３９３（１９８９））およびネズミ・クレアチン・キナーゼ・エンハンサー（ｍＣＫ）エレメント；骨格高速単収縮（ｆａｓｔ−ｔｗｉｔｃｈ）トロポニンＣ遺伝子、低速単収縮心臓トロポニンＣ遺伝子、および低速単収縮トロポニンＩ遺伝子から導出される制御エレメントを含むが、それに限定されない。
【０１０３】
心臓細胞制限プロモーターは、以下の遺伝子、すなわち、α−ミオシン重鎖遺伝子、例えば、心室α−ミオシン重鎖遺伝子、β−ミオシン重鎖遺伝子、例えば、心室β−ミオシン重鎖遺伝子、ミオシン軽鎖２ｖ遺伝子、例えば、心室ミオシン軽鎖２遺伝子、ミオシン軽鎖２ａ遺伝子、例えば、心室ミオシン軽鎖２遺伝子、心臓筋細胞−制限心臓アンキリン・リピート蛋白質（ＣＡＲＰ）遺伝子、心臓α−アクチン遺伝子、心臓ｍ２ムスカリン様アセチルコリン遺伝子、ＡＮＰ遺伝子、ＢＮＰ遺伝子、心臓トロポニンＣ遺伝子、心臓トロポニンＩ遺伝子、心臓トロポニンＴ遺伝子、心臓筋小胞体Ｃａ−ＡＴＰａｓｅ遺伝子、骨格α−アクチン遺伝子、ならびに、人工心臓細胞−特異的プロモーターからのプロモーターを含むが、それに限定されない。
【０１０４】
さらに、チャンバ特異的プロモーターまたはエンハンサーはまた、例えば、心房特異的発現について採用されてもよく、ウズラ低速ミオシン鎖型３（ＭｙＨＣ３）またはＡＮＰプロモーター、またはｃＧＡＴＡ−６エンハンサーが採用されてもよい。心室特異的発現の場合、イロクォイ・ホメオボックス遺伝子が採用されてもよい。心室筋細胞特異的プロモーターの例は、心室ミオシン光鎖２プロモーターと心室ミオシン重鎖プロモーターを含む。
【０１０５】
他の実施形態では、疾患特異的制御エレメントが採用されてもよい。そのため、本明細書で開示される遺伝子の任意の遺伝子を含むが、それに限定されない特定の疾患に関連する遺伝子からの制御エレメントが、本発明のベクターにおいて採用されてもよい。
【０１０６】
それでも、心臓細胞または筋肉細胞にとって特異的でない他のプロモーターおよび／またはエンハンサー、例えば、ＲＳＶプロモーターは、本発明の発現カセッテと方法において採用されてもよい。プロモーターおよび／またはエンハンサーについての他のソースは、Ｃｓｘ／ＮＫＸ２．５遺伝子、ｔｉｔｉｎ遺伝子、α−アクチン遺伝子、マイオメシン遺伝子、Ｍ蛋白質遺伝子、心臓トロポニンＴ遺伝子、ＲｙＲ２遺伝子、Ｃｘ４０遺伝子、およびＣｘ４３遺伝子、Ｍｅｆ２、ｄＨＡＮＤ、ＧＡＴＡ、ＣａｒＧ、Ｅ−ｂｏｘ、Ｃｓｘ／ＮＫＸ２．５、またはＴＧＦベータ、あるいは、その組合せに結合する遺伝子からのプロモーターやエンハンサーである。
【０１０７】
１つまたは複数の断続的な信号、長く続く信号、または異なるレベルの信号に対する調節可能転写制御エレメントの反応は、インビボまたはインビトロで試験されてもよい。ベクターは、マーカ遺伝子、すなわち、緑蛍光蛋白質（ＧＦＰ）などを容易に検出可能か、または、検出できるマーカ遺伝子にリンクした調節可能転写制御エレメントを含んでもよい。例えば、電気パルスに感受性のあるプロモーター、ＭＴ−ＩまたはＭＴ−ＩＩプロモーター（Ｒｕｂｅｎｓｔｒｕｃｋ等、Ｊ．Ｇｅｎｅ  Ｍｅｄ．、５：７７３（２００３））を有するベクターは、マーカ遺伝子用のオープン・リーディング・フレームにリンクされる。得られる発現カセッテ、例えば、アデノウィルス・ベクターまたはプラスミド・ベクターに導入されるカセッテは、ネズミの細胞、例えば、ネズミの心臓細胞または心臓セクションに感染するか、または、トランスフェクションを起こすために採用される。小さなフラスコ内で使用するために設計された電極システムは、電気パルスを送出するのに使用される。そのため、細胞または細胞の溶解産物における蛍光が検出される、すなわち、ベクター特異的ＲＮＡが、例えば、ＲＴ−ＰＣＲを使用して測定され、任意選択で、コントロール細胞からのデータと比較される。同様に、電気パルスに感受性のあるプロモーターを有するベクターは、細胞、例えば、治療遺伝子によってコード化される遺伝子産物のレベルが減少するような心臓細胞や、コントロール細胞と比較される組み換え型細胞の表現型に導入される治療遺伝子、例えば、Ｓｅｒｃａ２、について、オープン・リーディング・フレームにリンクされる。ベクターはまた、人でない大型動物モデル、例えば、豚に導入されて、その動物内の埋め込み可能デバイスからの、信号、例えば、電気パルスに応答した、外因的に導入された遺伝子のレベルおよび空間的発現が決定されてもよい。
【０１０８】
遺伝子治療ベクターについての例示的な遺伝子
遺伝子治療ベクターにおいて役立つオープン・リーディング・フレームは、肝細胞成長因子、ＡＲＫCt、内皮ＧＦ１２１、アンギオテンシン型ＩＩレセプター、ｐ１６ＩＮＫ４ａ、熱ショック蛋白質（ＨＳＰ）、例えば、ＨＳＰ７０、ナトリウムチャネル蛋白質、例えば、ＳＣＮ５Ａ、Ｃ反応性白質、コネクシン、例えば、コネクシン４０、４１、４３、または４５、筋小胞体Ｃａ2+ＡＴＰａｓｅ（ＳＥＲＣＡ２ａ）、リアノジン・レセプター、ＭｉＲＰＩ、心臓内皮−１、ＫＣＮＥＩ（ＩKs）、蛋白質キナーゼＣ、ＨＩＦ−１α、ｐ３８ＭＡＰＫ、Ｃｏｘ−２、ホスホランバン、マトリクス・メタロプロテナーゼ、アドレナリン・レセプター（ＡＲ）およびキナーゼ、したがって、例えば、ベータＡＲおよびベータＡＲＫ、アデニル・シクラーゼ、チトクローム・オキシダーゼＢサブユニットＩＩＩ、ＡＴＰシンターゼ・サブユニット６、カルシウム・チャネル・蛋白質（電圧ゲート制御Ｃａ2+チャネルなど）、カリウム・チャネル蛋白質（ＫＣＮＡ５（Ｋｖ１．５）、ＫＣＮＤ２（Ｋｖ４．２）、ＫＣＮＤ３（Ｋｖ４．３、Ｉ10）、ＫＣＮＥＩ（ｍｉｎＫ）、ＫＣＮＥ２、ＫＣＮＱ１など）、ならびに、Ｋ＋内向き整流チャネル（Ｋｉｒ３．１（ＫＣＮＪ３）、ＫＣＮＨ２（ＨＥＲＧ，Ｉkr）、Ｋｖ４．３、Ｋｉｒ３．４、Ｋｉｒ６．１およびＫｉｒ６．２など）用のオープン・リーディング・フレーム、ならびに、ナトリウム−カルシウム交換器（ＩNa/Ca）例えば、ＮＣＫＸ１−４用のオープン・リーディング・フレームを含む。好ましいβＡＲの例は、β1−アドレナリン・レセプターまたはβ2−アドレナリン・レセプターを含み、好ましいアデニリルシクラーゼは、ＡＣVまたはＡＣVI、より好ましくはＡＣVIなどの心臓ＡＣを含む。心臓血管用途において有用な遺伝子について、表１および表２も参照されたい。
【０１０９】
【表２】
2007531564.tif 000004
【０１１０】
対象となる他の遺伝子は、アンギオジェン、酸性線維芽細胞成長因子（ａＦＧＦ）、基礎線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ）、線維芽細胞成長因子３（ＦＧＦ−３）、線維芽細胞成長因子４（ＦＧＦ−４）、線維芽細胞成長因子５（ＦＧＦ−５）、線維芽細胞成長因子６（ＦＧＦ−６）、線維芽細胞成長因子７（ＦＧＦ−７）、線維芽細胞成長因子８（ＦＧＦ−８）、線維芽細胞成長因子９（ＦＧＦ−９）、アンギオジェニン１、アンギオジェニン２、血小板−誘導内皮−細胞成長因子（ＰＤ−ＥＣＧＦ）、形質転換成長因子−α（ＴＧＦ−α）、形質転換成長因子−β（ＴＧＦ−β）、腫瘍壊死因子−α（ＴＮＦ−α）、血管内皮成長因子１２１（ＶＥＧＦ１２１）、血管内皮成長因子１６５（ＶＥＧＦ１６５）、血管内皮成長因子１８９（ＶＥＧＦ１８９）、血管内皮成長因子２０６（ＶＥＧＦ２０６）、血管内皮成長因子Ｂ（ＶＥＧＦ−Ｂ）、血管内皮成長因子Ｃ（ＶＥＧＦ−Ｃ）、血管内皮成長因子Ｄ（ＶＥＧＦ−Ｄ）、血管内皮成長因子Ｅ（ＶＥＧＦ−Ｅ）、血管内皮成長因子Ｆ（ＶＥＧＦ−Ｆ）、アンギオポイエチン−１、アンギオポイエチン−２、スロンボスポンディン（ＴＳＰ）、プロリフェリン、エフィリン−Ａ１（Ｂ６１）、ｅ−セレクチン、チキン（ｃｈｉｃｋｅｎ）走化性および血管新生因子（ｃＣＡＦ）、レプチン、ヘパリン・アフィン調節ペプチド（ＨＡＲＰ）、血小板誘導成長因子（ＰＤＧＦ）、例えば、ＰＤＧＦ−ＡＡ、ＰＤＧＦ−ＡＢ、またはＰＤＧＦ−ＢＢ、または、ヘパリンをコード化する。
【０１１１】
こうして、一実施形態では、外来遺伝子は、血管新生蛋白質、例えば、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）（酸性−ＦＧＦ、基礎−ＦＧＦ、およびＦＧＦ−５など）、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、例えば、ＶＥＧＦ145、ＶＥＧＦ121、ＶＥＧＦ120、ＶＥＧＦ164、ＶＥＧＦ165、ＶＥＧＦ189、およびＶＥＧＦ206、ＩＧＦ−１、ＴＧＦ−ベータ、例えば、ＴＧＦ−ベータ1、単独で、または、他のサイトカインと組み合わせた白血病抑制因子（ＬＩＦ）、マイオジェニン因子、例えば、ｍｙｏＤ、ＲｙＲ（心臓リアノジン・レセプター）、Ｄｅｌ  Ｉ、マイオジェニン、パルブアルブミン、Ｍｙｆ５、およびＭＲＦ、転写因子（ＧＡＴＡ−４およびｄＨＡＮＤ／ｅＨＡＮＤなどのＧＡＴＡ）、サイトカイン（カーディオトロフィン−１、カルセクエストリン、ニューレグリン、例えば、ニューレグリン１、２、または３、およびホメオボックス遺伝子産物、例えば、Ｃｓｘ、ｔｉｎｍａｎ、ならびにＮＫｘ系列、例えば、ＮＫｘ２．５など）、トランスフェリン、血小板−誘導成長因子（ＰＤＧＦ）、表皮成長因子（ＥＧＦ）、アドレノコルチコトロピン、マフロファージ・コロニー−刺激因子、蛋白質キナーゼＣアクチベータ、内皮成長因子、β２アドレナリン・レセプター（１または２）、突然変異Ｇ蛋白質レセプター・キナーゼ（ＧＲＫ）、アデニル・シレース（ＡＣ）、心臓ＡＣ（人型ＩＩ、Ｖ、またはＶＩアデニル・シレース（米国特許第６，４３６，６７２号）、Ｖ２バソプレシン・レセプター、ホスホランバン、β−アドレナリン・レセプター・キナーゼ、Ｎ−カドヘリン、コネクシン−４０、コネクシン−４２、コネクシン−４３、収縮性蛋白質、例えば、ミオシン重鎖（ＭｙＨＣ）、ミオシン軽鎖（ＭｙＬＣ）、ミオシン結合蛋白質Ｃ、アクチン、トロポミオシン、トロポニン、例えばトロポニンＴ、Ｍ蛋白質、トロポモジュリン、筋原線維蛋白質、ストレス関連蛋白質、例えば、ＨＳＰ（ＨＳＰ７０ｉ、ＨＳＰ２７、ＨＳＰ４０、またはＨＳＰ６０など）、α−１抗トリプシン、ＨＦ１−ａ、ＨＦ−１ｂ、ＭＥＦ２、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−１７、ＢＭＰ−１８、Ｐａｘ７、オキシトシン、オキシトシン・レセプター、筋細胞核因子、Ｆｒｚｂ（公開米国出願２００２０１４７３２９）、Ｒｂ−相互作用亜鉛フィンガー蛋白質（米国特許第６，４６８，９８５号）、ｎＮＯＳ、ｅＮＯＳ、ｉＮＯＳ、セリン／トレオニン蛋白質ホスファターゼ、心臓肥大子、ＣＴ−１、α、β、γ、またはδサルコグリカン、低酸素誘導因子１α、ｂｃｌ−２、ＦａｓＬ、サイトカインｇｐ１３０レセプター、ｇｐ１３０、Ａｋｔ、アデノシンＡ３レセプター、アンギオジェニン、例えば、アンギオジェニン−１またはアンギオジェニン−２、ＴＮＦα、ジストロフィン、タファジン、デスミン、ラミン、トロポニンＣ、カスパーゼ・インヒビタ、ＥＲＫ−型のＭＡＰキナーゼ（ｐ４２およびｐ４４、抗アポプトシス）、ＩＬ−１Ｂ、血清放出因子、および、ＩＬＧＦ（ＩおよびＩＩ）、ＮＧＦ、成長ホルモン、例えば、人成長ホルモン、または、アンギオテンシン、例えば、アンギオテンシンＩＩを含むが、それに限定されない遺伝子産物をコード化する。
【０１１２】
別の実施形態では、例えば、一定の内因性遺伝子（野生型または突然変異）の過剰発現を特徴とする細胞などの、遺伝した、または、後天性の障害を有する哺乳動物からの細胞の場合、外来遺伝子は、内因性遺伝子の少なくとも一部分の反転補体に実質的に相当するアンチセンスまたはリボザイム配列を備えてもよく、そのアンチセンスまたはリボザイム配列は、障害を有する哺乳動物の細胞内で発現すると、内因性遺伝子の発現の減少をもたらす。あるいは、外来遺伝子は、内因性遺伝子、例えば、疾患アレルとの相同性組み換え後に、内因性遺伝子の発現の減少と外来遺伝子の発現の増加をもたらす配列を備えてもよい。
【０１１３】
ベクターまたは組み換え型細胞の送出
心膜インフュージョン、心内膜心筋注入、冠状動脈内注入、冠状静脈逆行性灌流および大動脈ルート注入を含む、いくつかの技法が、心臓遺伝子送出について開発されてきた（Ｉｓｎｅｒ、Ｎａｔｕｒｅ、４１５：２３４（２００２））。異なる技法は、遺伝子治療の均質性において可変の反応を達成し、心臓内における焦点性遺伝子発現をもたらす（Ｈａｊｊａｒ等、Ｃｉｒｃ．Ｒｅｓ．、８６：６１６（２０００））。こういう理由で、拡散性摂取を達成する技法が、優れていると思われる。２つのこうした方法は、ウィルス・トランフェクションの散布を達成するために、心臓の動脈および静脈循環を利用する。経皮的手法によって直接的に、または、クロス・クランプをかけた大動脈内へのインフュージョンによって間接的に実施される動脈注入は、心不全の動物モデルにおいて有望さを示しており、動脈注入が、心臓手術時でも、経皮的インターベンションとしてのいずれでも実施することができる点で魅力がある（Ｈａｊｊａｒ等、ＰＮＡＳ  ＵＳＡ、９５：５２５１（１９９８））。同様に、冠状静脈洞を通るレトロ灌流は、局在化した、または、焦点性の注入技法と比較して、より大域的な遺伝子発現を生じるように見える（Ｂｏｅｃｋｓｔｅｇｅｒｓ等、Ｃｉｒｃ．、１００：１（１９９９））。
【０１１４】
組み換え型細胞は、静脈内か、経静脈的か、心筋内か、または、任意の他の好都合なルートによって投与され、ニードル、カテーテル、例えば、注入ニードルまたはインフュージョン・ポート、あるいは、他の適したデバイスを含むカテーテルによって送出されてもよい。
【０１１５】
直接心筋注入
プラスミドＤＮＡ、ならびに、ウィルス・ベクター、例えば、アデノウィルス・ベクターおよび組み換え型細胞を含む細胞の直接心筋注入は、多くのインビボ調査において書類として記録された。この技法は、プラスミドＤＮＡまたはアデノウィルス・ベクターと共に採用されると、心臓筋細胞の効率的な形質導入をもたらすことが示された。そのため、直接注入は、開胸手術を受ける患者における補助治療として、または、小さな切開を通した改造された胸腔鏡による、スタンドアローン手技として採用されてもよい。一実施形態では、この投与モードは、分泌された産物（例えば、ＶＥＧＦ、内皮酸化窒素シンターゼ）についてコード化するか、または分泌された産物に導く遺伝子など、有意の治療反応を生成するのに、制限されたトラスフェクションを必要とするだけである遺伝子または遺伝子産物を送出するのに使用される。ウィルス、例えば、類型化した、または、ＤＮＡ−、または、ウィルス−リポソーム複合体が、心筋内に送出されてもよい。
【０１１６】
カテーテル・ベースの送出
遺伝子物質の冠状動脈内送出は、冠状動脈の分布において支配的な筋細胞の約３０％の形質導入をもたらす可能性がある。冠状動脈内灌流によるベクターの送出に影響を及ぼし、形質導入される心筋の割合を高めるパラメータは、高い冠状動脈流量、長い暴露時間、ベクター濃度、温度を含む。実質的に高い割合の心筋への遺伝子送出は、カルシウムが低く、セロトニンが高い混合物で遺伝子を投与することによって高められてもよい（Ｄｏｎａｈｕｅ等、Ｎａｔ．Ｍｅｄ．、６：１３９５（２０００））。心不全についての遺伝子治療用のこの手法の可能性のある利用は、ベクター（例えば、心臓トロポニンＴ）の心筋摂取を高める特異的蛋白質の使用によって増加してもよい。
【０１１７】
カテーテル・ベース遺伝子送出の改良された方法は、インビボでの心筋のほぼ完全なトランスフェクションを達成することができた。Ｈａｊｊａｒ等（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、９５：５２５１（１９９８））は、左心室尖部を通って、大動脈弁を横切る手術カテーテルの挿入と、大動脈と肺動脈のクロス・クランプ中における対象となる遺伝子の灌流と組み合わせる技法を使用した。この技法は、心臓のほぼ完全な形質導入をもたらし、大動脈にクロス・クランプをかけることができるときの開胸手術中に、補助遺伝子治療の送出のためのプロトコルとして役立つであろう。組み換え型細胞は、カテーテルを介して送出されてもよい。
【０１１８】
心膜送出
遺伝子物質の心膜内への注入による心室心筋への遺伝子治療は、心筋の心外膜層への効率的な遺伝子送出を示した。しかし、ヒアルロニダーゼやコラーゲナーゼは、心室機能への有害な作用を及ぼすことなく、形質導入を高めることができる。組み換え型細胞は、心膜に送出されてもよい。
【０１１９】
静脈内送出
静脈内遺伝子送出は、心筋遺伝子送出にとって有効である場合がある。しかし、標的送出を改善したり、静脈内に投与されたベクターの形質導入効率を改善するために、標的ベクターが採用されてもよい。一実施形態では、ＤＮＡ−リポソームまたは抗体−ＤＮＡ複合体の静脈内投与が採用されてもよい。
【０１２０】
リード線ベース送出
遺伝子治療は、遺伝子送出デバイスまたは内腔を、ペーシング・リード線、除細動リード線、またはペーシング−除細動リード線などのリード線内に組み込むことによって実施することができる。遺伝子送出デバイスまたは内腔を含む心内膜リード線は、心筋の心内膜層への遺伝子送出を可能にする。遺伝子送出デバイスまたは内腔を含む心外膜リード線は、心筋の心外膜層への遺伝子送出を可能にする。遺伝子送出デバイスまたは内腔を含む静脈内リード線は、静脈内遺伝子送出を可能にする。リード線ベース送出は、電気治療と遺伝子治療を同じ領域で行うのにリード線が使用されるときに、特に有利である。
【０１２１】
一般に、口投与、粘膜投与、筋肉内投与、頬投与、直腸投与を含む、任意の投与ルートが採用されてもよい。あるベクターの場合、ある投与ルートが好ましい場合がある。例えば、ウィルス、例えば、類型化ウィルスと、ＤＮＡ−またはウィルス−リポソーム、例えば、ＨＶＪ−リポソームは、冠状動脈インフュージョンによって投与され、一方、ＨＶＪ−リポソーム複合体は、心膜に送出されてもよい。
【０１２２】
組み換え型細胞はまた、全身に、例えば、静脈内に送出されてもよい。
【０１２３】
標的ベクター
本発明は、例えば、外来遺伝子または組み換え型細胞の冠状動脈への送出によるだけでなく、遺伝子送出および／または遺伝子発現を特定の宿主細胞または宿主細胞型（例えば、心筋）を標的にして行う傾向がある特徴を有する標的ベクター構造体の使用による細胞標的操作の使用を考える。そのため、こうした標的ベクター構造体は、本明細書で述べる標的送出ベクターおよび／または標的ベクターを含むであろう。送出および／または発現を制限することは、遺伝子治療の可能性のある効果にさらに的を絞る手段として有益である。送出／発現をさらに制限する潜在的な有用性は、使用されるベクターの型やこうしたベクターの導入方法と場所に大部分依存する。例えば、冠状動脈注入による心筋へのウィルス・ベクターの送出は、それ自体、高度な標的遺伝子送出を可能にすることが観測されている。さらに、宿主細胞（アデノウィルスや多くの他のウィルスなど）の複製への外来遺伝子組み込みをもたらさないベクターを使用すると、心臓筋細胞は、細胞が急速なターンオーバーを受けないため、比較的長い外来遺伝子発現を示すことが予想される。対照的に、より急速に分割する細胞は、細胞分割とターンオーバーによって減少する傾向があるであろう。しかし、本明細書で述べる示す送出方法に加えて、または、その代わりに、送出および／または発現を制限する他の手段もまた、採用することができる。
【０１２４】
標的送出ベクターは、例えば、表面構成要素（その他の半分が、標的にされる宿主細胞上で見出される、リガンド−レセプター対の要素など）、または、特定の宿主細胞または宿主細胞型への選択的な結合および／または遺伝子送出を仲介する他の機構を有するベクター（ウィルス、非ウィルス蛋白質ベース・ベクター、およびリピド・ベース・ベクターなど）を含む。当技術分野で知られるように、ウィルスと非ウィルスの両方の起点の多くのベクターは、こうした選択的な結合を容易にする固有の特性を有しており、かつ／または、選択的な標的操作を実施するために修飾されてきた（例えば、Ｍｉｌｌｅｒ等、ＦＡＳＥＢ  Ｊｏｕｒｎａｌ、９：１９０（１９９５）；Ｃｈｏｎｎ等、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｔｅｈ．、６：６９８（１９９５）；Ｓｃｈｏｆｉｅｌｄ等、Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｍｅｄ．Ｂｕｌｌ．、５１：５６（１９９５）；Ｓｃｈｒｅｉｅｒ、Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａ  Ａｃｔａ  Ｈｅｌｖｅｔｉａｅ、６８：１４５（１９９４）；Ｌｅｄｌｅｙ、Ｈｕｍａｎ  Ｇｅｎｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ、６：１１２９（１９９５）；ＷＯ９５／３４６４７；ＷＯ９５／２８４９４；およびＷＯ９６／００２９５を参照されたい）。
【０１２５】
標的ベクターは、送出が、特定の宿主細胞または宿主細胞型に比較的限定される外来遺伝子発現をもたらすベクター（ウィルス、非ウィルス蛋白質ベース・ベクター、およびリピド・ベース・ベクターなど）を含む。例えば、外来遺伝子は、異型組織特異的エンハンサーまたはプロモーターに動作可能にリンクすることができ、それによって、発現を、その特定の組織内の細胞に制限する。例えば、遺伝子コード化左心室ミオシン軽鎖―２（ＭＬＣ2Ｖ）またはミオシン重鎖（ＭＨＣ）から導出された組織特異的転写制御配列は、ベクター内の外来遺伝子に融合することができる。したがって、外来遺伝子の発現を、心室心臓筋細胞に比較的制限することができる。
【０１２６】
投薬および投薬形態
投与された遺伝子治療ベクター（複数可）、例えば、組み換え型細胞内または無細胞形態内に存在する遺伝子治療ベクターや、特定の結果を達成するために放出されたデバイス・ベース信号の量は、選択される遺伝子とプロモーター、状況、例えば、身長、体重、年齢などの患者固有のパラメータ、さらには、予防が達成されるか、処置が達成されるかを含むが、それに限定されない種々の因子に応じて変わる。本発明の遺伝子治療ベクター／デバイス・システムは、予防のための長期継続使用になじむ。
【０１２７】
本発明のベクターは、好都合には、例えば、血流内（例えば、冠状動脈内）への投与に適した配合物の形態で提供されてもよい。適した投与様式は、標準的な手技に従って、それぞれの患者について開業医によって個々に最もよく決められてもよい。適した薬剤として許容されるキャリアとその配合物は、標準的な配合物取り決め、例えば、レミントンの薬剤科学（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）に記載される。本発明のベクターは、好ましくは、中性ｐＨ、例えば、約ｐＨ６．５〜約ｐＨ８．５、より好ましくは、約ｐＨ７〜８の溶液において、溶液をほぼ等張にする添加剤、例えば、一般に安全と見なされるリン酸ナトリウムなどの当技術分野で知られている緩衝溶液でｐＨの緩衝剤処理された４．５％マンニトールまたは０．９％塩化ナトリウムと、０．１％〜０．７５％、より好ましくは、０．１５％〜０．４％メタクレゾールなどの許容可能な保存剤と一緒に生成されるべきである。所望の等張性を得ることは、塩化ナトリウム、または、ブドウ糖、ホウ酸、酒石酸ナトリウム、プロピレングリコール、ポリオル（マンニトールおよびソルビトールなど）、または、他の無機溶質か有機溶質などの他の薬剤として許容される作用物質を使用して達成することができる。塩化ナトリウムは、ナトリウム・イオンを含む緩衝剤に特に好ましい。また、所望であれば、上記組成物の溶液を貯蔵寿命と安定性を高めるために調製することができる。治療的に有益な本発明の組成物は、一般に許容される手技に従って原料を混合することによって調製される。例えば、選択された構成要素は、混合されて、濃厚な混合物を生成することができ、濃厚な混合物は、次に、ｐＨを制御するための水および／または緩衝剤の付加または張度を制御するための溶質の付加によって、最終の濃度と粘度になるように調整される。
【０１２８】
ベクターは、１回または複数回の用量で有効なベクター量を含む投薬形態として提供される。ウィルス・ベクターの場合、有効用量は、少なくとも約１０7ウィルス粒子、好ましくは約１０9ウィルス粒子、より好ましくは約１０11ウィルス粒子の範囲である。ウィルス粒子の数は、１０14であってよいが、好ましくは、それを超えない。留意されるが、投与される正確な用量は、担当の臨床医によって決められるが、好ましくは、１ｍｌリン酸で緩衝剤処理された生理食塩水である。組み換え型細胞の送出の場合、投与される細胞の数は、受益者にとって有益な効果をもたらす量である。例えば、１０2〜１０10、例えば、１０3〜１０9、１０4〜１０8、または１０5〜１０7の細胞を投与することができる。プラスミドＤＮＡ単独、または、他の高分子との複合体内のプラスミドＤＮＡの送出の場合、投与されるＤＮＡの量は、受益者にとって有益な効果をもたらす量である。例えば、個々のまたは分割した用量が、０．０００１〜１ｍｇ以上、例えば、最大１ｇ、例えば、ＤＮＡの０．００１〜０．５ｍｇまたは０．０１〜０．１ｍｇを投与することができる。
【０１２９】
一実施形態では、心臓疾患の場合、投与は、適切な冠状動脈カテーテルを使用した、１つまたは両方の冠状動脈への（または、１つまたは複数の伏在静脈または内部乳房動脈グラフトまたは他の導管）冠状動脈内注入による場合がある。当技術分野で知られるように、冠状動脈内送出を達成するために、種々のカテーテルと送出ルートを使用することができる。例えば、本発明における使用に適する種々の汎用カテーテルや改造したカテーテルは、民間部品製造業者から入手可能である。同様に、心筋への送出が冠状動脈への直接注入によって達成される場合、当技術分野で知られるように、冠状動脈にカテーテルを導入するのに、多くの手法を使用することができる。具体例を挙げると、カテーテルは、好都合には、大腿動脈内に導入され、腸骨動脈と腹部大動脈を逆行して通り抜けて、冠状動脈に入る。あるいは、カテーテルは、まず、上腕（ｂｒａｃｈｉａｌ）動脈または頚動脈内に導入され、逆行して通り抜けて冠状動脈に至る。これらの、また、他の技法の詳細な説明は、当技術分野で見出すことができる（Ｔｏｐｏｌ（ｅｄ．）、Ｔｈｅ  Ｔｅｘｔｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ  Ｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ、４ｔｈ  Ｅｄ．（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  ２００２）；Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ、Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｓｕｒｇｅｒｙ、５ｔｈ  Ｅｄ．（Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ  Ｃｏ．２０００）；Ｗｙｎｇａａｒｄｅｎ等．（ｅｄｓ．）、Ｔｈｅ  Ｃｅｃｉｌ  Ｔｅｘｔｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、２２ｎｄ  Ｅｄ．（Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ、２００１）；およびＳａｂｉｓｔｏｎ、Ｔｈｅ  Ｔｅｘｔｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｓｕｒｇｅｒｙ、１６ｔｈ  Ｅｄ．（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  ２０００）を含む上記を参照されたい）。
【０１３０】
具体例を挙げると、リポソームや他の脂質含有遺伝子送出複合体は、１つまたは複数の外来遺伝子を送出するのに使用することができる。遺伝子送出のためのこうした複合体の調製および使用の原理は、当技術分野において述べられた（例えば、Ｌｅｄｌｅｙ、Ｈｕｍａｎ  Ｇｅｎｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ、６：１１２９（１９９５）；Ｍｉｌｌｅｒ等、ＦＡＳＥＢ  Ｊｏｕｒｎａｌ、９：１９０（１９９５）；Ｃｈｏｎｎ等、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．、６：６９８（１９９５）；Ｓｃｈｏｆｉｅｌｄ等、Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｍｅｄ．Ｂｕｌｌ．、５１：５６（１９９５）；Ｂｒｉｇｈａｍ等、Ｊ．Ｌｉｐｏｓｏｍｅ  Ｒｅｓ．、３：３１（１９９３）を参照されたい）。
【０１３１】
本発明による遺伝子治療ベクターの投与は、例えば受益者の生理的状況に応じて、投与の目的が治療であるか、予防であるかに応じて、また、熟練した開業医に知られている他の因子に応じて連続的であっても、断続的であってもよい。遺伝子治療ベクターの投与は、予め決まった期間にわたって実質的に連続的であってもよく、または、一連の間隔を空けた投与であってもよい。局所と全身の両方の投与が考えられる。
【０１３２】
任意選択で、持続した放出のために生成することができる遺伝子治療ベクターを含む１つまたは複数の適した単位投薬形態は、直腸、頬、膣を含み、さらに舌下、経皮、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、胸郭内、肺内、鼻腔内ルートを含む、経口または非経口を含む種々のルートによって投与することができる。適切である場合、配合物は、別々の単位投薬形態において提供されてもよく、薬局によく知られている方法の任意の方法によって調製されてもよい。こうした方法は、ベクターを、液体キャリア、固体マトリクス、半固体キャリア、細かく分割した固体キャリア、またはその組合せと連結させ、次に、必要な場合は、産物を所望の送出システムに導入するか、または、成形するステップを含んでもよい。
【０１３３】
遺伝子治療ベクターを含む薬剤配合物はよく知られており、直ぐに入手できる原料を使用して、当技術分野で知られている手技によって調製することができる。例えば、作用物質は、一般的な添加剤、賦形剤、またはキャリアを配合され、錠剤、カプセル、懸濁剤、散剤などに形成することができる。本発明のベクターはまた、経口投与に都合のよいエリキシル剤または溶液として、または、例えば、筋肉内、皮下、または静脈内ルートによる非経口投与に適切な溶液として生成することができる。
【０１３４】
ベクターの薬剤配合物はまた、水性または無水溶液またはコロイド分散の形態、または、別法として、乳化剤または懸濁剤の形態をとることができる。
【０１３５】
そのため、ベクターは、（例えば、注入、例えば、ボーラス注入または連続インフュージョンによる）非経口投与のために生成され、アンプル、事前充填された注射器、小容量インフュ−ジョン容器での単位投与形態で、または、保存剤を添加された複数回投与容器で提供されてもよい。活性原料は、油状または水性媒介物内で懸濁液、溶液、または乳化液などの形態をとってもよく、懸濁、安定化、および／または分散作用物質などの配合作用物質を含んでもよい。あるいは、活性材料は、使用前の、適した媒介物、例えば、無菌の発熱物質のない水を有する組成のために、無菌固体の無菌分離または溶液からの凍結乾燥によって得られた粉末形態であってよい。
【０１３６】
これらの配合物は、当技術分野でよく知られている薬剤として許容される媒介物やアジュバントを含むことができる。例えば、生理学的観点から許容される１つまたは複数の有機溶媒（複数可）を使用して溶液を調製することが可能である。
【０１３７】
吸息による上部（鼻）または下部呼吸路への投与の場合、ベクターは、注入器か、ネブライザか、加圧式パックか、またはエーロゾル噴霧を送出する他の好都合な手段から送ることができる。加圧式パックは、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メタン、二酸化炭素、または他の適したガスなどの適した推進剤を含んでもよい。加圧式エーロゾルの場合、投薬単位は、計量された量を送出する弁を設けることによって決められてもよい。
【０１３８】
あるいは、吸息または吸入による投与の場合、組成物は、乾燥粉末、例えば、治療作用物質と、乳糖またはデンプンなどの適した粉末との粉末混合物の形態をとってもよい。粉末組成物は、例えば、カプセルかカ−トリッジ、または、例えば、吸入器、インスフレータ、または計量投薬呼吸器を使用して粉末を投与することができるゼラチンまたはブリスター・パックでの単位投薬形態で提供されてもよい。
【０１３９】
鼻内投与の場合、ベクターは、プラスチック・ボトル噴霧器または計量投薬呼吸器によってなど、鼻滴下、液体噴霧によって投与されてもよい。典型的な噴霧器は、Ｍｉｓｔｏｍｅｔｅｒ（Ｗｉｎｔｒｏｐ）およびＭｅｉｈａｌｅｒ（Ｒｉｃｋｅｒ）である。
【０１４０】
ベクターの局所送出は、疾患部位に、または、その近くにベクターを投与する種々の技法によることができる。部位特異的または標的局所送出技法の例は、制限することを意図せず、利用可能な技法を具体的に示すことを意図する。例は、インフュージョンまたは留置カテーテル、例えば、針インフュージョン・カテーテルなどの局所送出カテーテル、シャントとステントまたは他の埋め込み可能デバイス、部位特異的キャリア、直接注入、または直接塗布を含む。
【０１４１】
局所塗布の場合、ベクターは、標的エリアへの直接塗布のための技術分野で知られているように生成されてもよい。このための従来の形態は、創傷被覆材、被覆包帯、または他のポリマー被覆、軟膏剤、クリーム、ローション、ペースト、ゼリー、噴霧、エーロゾルを含み、さらに、歯磨きやマウスウォシュの中のもの、または他の適した形態によるものを含む。軟膏剤とクリームは、例えば、適した増粘剤および／またはゲル化剤を添加して、水性または油状基剤によって生成されてもよい。ローションは、水性または油状基剤によって生成され、一般に、１つまたは複数の乳化剤、安定化剤、分散化剤、懸濁化剤、増粘剤、または着色剤を含むであろう。活性原料はまた、例えば、米国特許第４，１４０，１２２号、第４，３８３，５２９号、第４，０５１，８４２号に開示されるイオン導入、によって送出することができる。局所配合物における本発明の治療作用物質の重量パーセントは、種々の因子によることになるが、一般に、配合物の総重量の０．０１％〜９５％、通常、重量０．１〜２５％であることになる。
【０１４２】
所望であるとき、上述した配合物は、例えば、天然ゲル、合成ポリマー・ゲル、またはその混合物を含む、ある親水性ポリマー・マトリクスと結合することによって、採用される活性原料の持続的な放出を与えるようになっていることができる。
【０１４３】
目滴下物または鼻滴下物などの滴下物は、１つまたは複数の分散化剤、可溶化剤、または懸濁化剤を含む水性または非水性基剤によって生成されてもよい。液体スプレーは、加圧式パックから放出されるのが望ましい。滴下物は、単純な目滴下器−覆いボトルか、特別に成形された容器によって液体内容物を一滴ずつ送出するようになっているプラスチック・ボトルによって送出することができる。
【０１４４】
ベクターはさらに、口または咽喉の中への局所投与のために生成される。例えば、活性原料は、味付けした基剤、通常、ショ糖やアカシアまたはトラガカントをさらに含む薬用ドロップ；ゼラチンやグリセリンまたはショ糖やアカシアなどの不活性基剤内の組成物を含む錠剤；適した液体キャリア内に本発明の組成物を含むマウスウォッシュ；本発明の組成物を含むペーストとゲル、例えば、歯用ペーストまたはゲルとして生成されてもよい。
【０１４５】
本明細書で述べる配合物および組成物は、抗菌剤または保存剤などの他の原料を含んでもよい。
【０１４６】
選択された条件についての例のベクター
一実施形態では、慢性心不全（ＣＨＦ）を抑制するか、または処置するために、心臓筋細胞のカルシウム恒常性とβ−アデノレセプター機能を改善する遺伝子産物をコード化するベクターが採用される。例えば、一実施形態では、ＣＨＦを防止するか、抑制するか、または、処置するために、Ｓｅｒｃａ２Ａ、ホスホランバン、β−ＡＲ、β−ＡＲＫ１インヒビタ、Ｖ２バソプレシン・レセプター、調節可能プロモーターに動作可能にリンクしたアデニリル・シクラーゼ型ＶＩ遺伝子を含む、遺伝子治療ベクター、例えば、アデノウィルス・ベクターが採用される。ＣＨＦを有する哺乳動物におけるこうした遺伝子の発現は、ＬＶ機能、例えば、ＬＶ収縮性を高めることができる。例えば、心不全を処置するために、Ｓｅｒｃａ２Ａ用のオープン・リーディング・フレームに動作可能にリンクした調節可能転写制御エレメントを有する遺伝子治療ベクターが採用される。一実施形態では、調節可能転写制御エレメントは、感光性プロモーターによって調節される。遺伝子治療ベクターが哺乳動物に投与され、埋め込み式デバイスが、心臓機能の低下、例えば、ＨＲＶの減少を検出した後、デバイスは、遺伝子治療ベクター内の調節可能転写制御エレメントを活性化する波長またはエネルギーの光を放出する。Ｓｅｒｃａ２Ａ発現は、心臓性能を増加するのに有効な量で増加調節される。ＣＨＦにおける心臓筋細胞と心臓機能の喪失の一因となる場合があるアポプトシスを抑制するために、Ｂｃｌ−２、Ａｋｔ（蛋白質キナーゼＢ）、またはホスファチジルインシトール−３キナーゼが、同じか、または、異なる遺伝子治療ベクターにおいて採用されてもよい。
【０１４７】
別の実施形態では、心臓細動を防止するか、抑制するか、または処置するために、ＨＳＰ、心臓筋細胞逆分化、ｍｉｎｋ、コネクシン、例えば、コネクシン４０、Ｓｅｒｃａ２Ａ、リアノジン・レセプター、ｐｒｏＢＮＰ、ＮＰＲ−Ａ、またはＫｉｒ２．１〜２．４のうちの１つ用の遺伝子を含むベクターが採用される。特に、内向き整流カリウム電流（ＩKI）は、結節性ペースメーカ細胞においてではなく、電気的に静止した心房と心室におけるその強い発現について顕著である。Ｋｉｒ２遺伝子系列によってコード化されたＩKIは、電位が強く負側に落ち着くように安定化し、興奮性を抑圧することができる。
【０１４８】
そのため、一実施形態では、心房細動を処置するために、熱感受性転写制御エレメントを有する遺伝子治療ベクターは、ＩKIの量または活動を変える遺伝子産物をコード化するオープン・リーディング・フレームにリンクする。遺伝子治療ベクターが哺乳動物に投与され、埋め込み式デバイスが、例えば、電位図によって、心房細動を検出した後、デバイスは、ＩKIの量または活動を変えるのに有効な量で、遺伝子産物の発現を増加させるように熱信号を放出する。所定の時間後、または、デバイスが、心房細動のないことを検出すると、熱信号が終了する。
【０１４９】
すべての出版物、特許、特許出願は、参照により組み込まれる。先に明細書において、本発明は、本発明のある好ましい実施形態に関して述べられ、多くの詳細が、具体的に示すために述べられたが、本発明は、さらなる実施形態が可能であること、本明細書の詳細の一部は、本発明の基本原理から逸脱することなくかなり変えられてもよいことが、当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】遺伝子調節システムおよび遺伝子調節システムが使用される環境の一部の実施形態の図である。
【図２】図１に示すような遺伝子調節システムの一部の回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】図１に示すような遺伝子調節システムの一部の回路の別の実施形態を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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