(57)【要約】  治療用物質を組織に送達するための針装置であって、圧力生成要素との接続部と、治療用物質が通過するのに適した管腔と、針バレルとを含み；それぞれの針バレルが、圧力生成要素から伝達された圧力を制御かつ組織に送達して治療用物質の細胞膜透過性を増加させるのに適した開孔を含むことを特徴とする針装置。
2013514114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針とコネクタとを含む皮下注射針アセンブリであって、
針が、管腔と針バレルとを含み、
管腔が、治療用物質を通過させるのに適していること、
針バレルが、自体の長手方向に複数の開孔を含みかつ閉塞端部を有すること；および
コネクタが、針を圧力生成要素に接合できるように構成されていることを特徴とする、
皮下注射針アセンブリ。
【請求項２】
複数の前記針を含むことを特徴とする、請求項１に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項３】
円形、ダイヤモンド形、または卵形を形作るように配列された前記針を含むことを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項４】
前記針バレル上の前記開孔が互いに対向するように、前記複数の針が構成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項５】
前記針バレル上の前記開孔が互いに異なる方向を向くように、前記複数の針が構成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項６】
前記皮下注射針アセンブリに接合された圧力生成要素をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項７】
前記圧力生成要素がシリンジであることを特徴とする、請求項６に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項８】
前記開孔の直径が、約１０ｎｍ〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項９】
前記開孔の直径が、０．０１ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１０】
前記開孔の直径が、０．１ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１１】
前記開孔の直径が、１．０ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１２】
前記開孔の直径が、１．５ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１３】
前記開孔の直径が、約２．０ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１４】
前記開孔の直径が、３．０ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１５】
少なくとも３本の前記針が接合されたシリンジを１本含むことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１６】
前記少なくとも３本の針が、約２〜約１０ｍｍ離れて配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１７】
少なくとも４本の皮下注射針が接合されたシリンジを１本含むことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１８】
前記少なくとも４本の皮下注射針が、約３〜約６ｍｍ離れて配置されていることを特徴とする、請求項１７に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１９】
使い捨て皮下送達装置であって、
少なくとも１本のシリンジに取り付けられた複数の針を含み、
針が、針バレルに沿って分配された複数の開孔と、閉塞端部とを含むこと、および
該少なくとも１本のシリンジが、単回用量の治療剤を含むことを特徴とする
使い捨て皮下送達装置。
【請求項２０】
前記治療剤が、核酸であることを特徴とする、請求項１９に記載の皮下送達装置。
【請求項２１】
前記核酸が、タンパク質をコードするＤＮＡであることを特徴とする、請求項２０に記載の皮下送達装置。
【請求項２２】
少なくとも３本の皮下注射針が接合されたシリンジを１本含むことを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の皮下送達装置。
【請求項２３】
前記少なくとも３本の皮下注射針が、約２〜約１０ｍｍ離れて配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の皮下送達装置。
【請求項２４】
少なくとも４本の針が接合されたシリンジを１本含むことを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の皮下送達装置。
【請求項２５】
前記少なくとも４本の皮下注射針が、約３〜約６ｍｍ離れて配置されていることを特徴とする、請求項２４に記載の皮下送達装置。
【請求項２６】
治療剤を対象に送達するための、請求項７〜２５のいずれか１項に記載の装置の使用方法であって、
請求項７〜２５のいずれか１項に記載の装置を提供すること、
該装置の針を対象の組織に挿入すること、および
針を通して治療剤をシリンジから組織へと移送すること
を含む使用方法。
【請求項２７】
前記治療剤が、核酸であることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記核酸が、ウイルス抗原をコードすることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ウイルス抗原が、肝炎抗原であることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記肝炎抗原が、ＨＣＶ抗原またはＨＢＶ抗原であることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記皮下注射針アセンブリまたは皮下送達装置によって送達された抗原に対する免疫応答を対象において誘導するために使用される、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリまたは皮下送達装置。
【請求項３２】
前記針が、筋肉内注射用に構成されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項３３】
前記針が、傾斜エッジを含むことを特徴とする、請求項３２に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項３４】
前記針が、筋肉内注射用に構成されていることを特徴とする、請求項１９〜１５のいずれか１項に記載の皮下送達装置。
【請求項３５】
前記針が、傾斜エッジを含むことを特徴とする、請求項３４に記載の皮下送達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００９年１２月１６日に出願された米国特許出願第６１／２８７,１６０号および２０１０年１月５日に出願された米国特許出願第６１／２９２,３７４号に基づく優先権の利益を主張するものであり、これらの出願は参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる。
【０００２】
配列表の参照
本出願は電子形式の配列表とともに出願されている。配列表は、２０１０年１２月１４日に作成された１４６ＫＢの「ＴＲＩＰＥＰ１０４ＷＯ．ＴＸＴ」という名称のファイルで提供される。電子形式の配列表に含まれる情報は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
本明細書に開示されている実施形態の態様は、概して、治療用物質（たとえば、化学物質、化合物、タンパク質、および核酸）を対象（たとえば、ヒト）の組織に送達して取り込ませるための装置および方法に関する。好ましい実施形態は、遺伝物質または核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡおよび修飾核酸を含むがこれらに限定されない）を複数の細胞（好ましくはヒト細胞などの動物細胞）に送達するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
遺伝物質などの治療用物質を組織に送達することは、ワクチン接種、欠陥遺伝子の置換、ＤＮＡ免疫化、免疫原の導入、アンチセンス療法、ｍｉＲＮＡ療法、ＲＮＡｉ療法、アプタマー療法、およびｓｉＲＮＡ療法を含む種々の用途に有用である。例を挙げれば、ＤＮＡなどの核酸は、たとえば組織に注入可能であり、非効率ではあるが周囲細胞によって取り込まれる。このように導入されたＤＮＡは、自体がコードするタンパク質を産生する。組織への核酸の送達を成功させて核酸を細胞に取り込ませることは難しく、特に、（たとえば、ＤＮＡベースのワクチン接種を行うために）タンパク質を相当量発現させたい場合にこれは顕著である。従来一般的に、組織への遺伝物質の注入は、たとえ成功したとしても細胞による取り込みが不十分となりタンパク質の発現レベルが低くなってしまう。
【０００５】
送達を改善しかつ組織に導入される遺伝物質の発現を増加させる種々の方法が開発されている。たとえば、ＤＮＡ、ならびに筋肉、臓器、および他の組織に注入される他の治療用物質の取り込みを増強させるためのエレクトロポレーションシステムが研究者によって開発されている（たとえば、米国特許第６,６１０,０４４号および米国特許第６,１３２,４１９号参照；これらは参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）。エレクトロポレーションシステムは、通常、ＤＮＡ導入の直後またはそれと同時に、注射部位の周囲組織および／または注射部位の組織全体に電場を印加するものである。電場を印加することによって、細胞膜の透過性を十分に高め、核酸サイズの分子の導入が可能となる。エレクトロポレーションシステムは、費用がかかる上に施術するには相当の訓練が必要であり、また、その処置により患者が痛みを訴えることは言うまでもない。さらに、エレクトロポレーションシステムは容易に持ち運べるものではなく、制御回路が複雑でありかつ信頼性の高い外部電源が必要であるため、遠隔地（たとえば、戦場や開発途上国）またはＤＮＡワクチン接種を迅速に行うことが必要な状況下（たとえば、ウイルスのパンデミック発生）において使用するには適さない。
【０００６】
治療剤を動物に送達するための血管内投与手法も開発されている（たとえば、米国特許第６,３７９,９６６号、米国特許第６,８９７,０６８号、米国特許第７,０１５,０４０号、米国特許第７,２１４,３６９号、米国特許第７,４７３,４１９号、および米国特許第７,５８９,０５９号参照；これらはすべて参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）。しかしながら、実際には、血管内投与には熟練した臨床医が必要とされるため実施が非常に困難となる場合があり、正確に行われなかった場合には、血管穿孔、血腫、および（塞栓症を引き起こすこともあり得る）生体内血栓の発生を引き起こし得る。さらに、血管内投与法は、導入した治療剤（たとえば、核酸やタンパク質）を広範囲に分散させることができるが、これは、生体を刺激して送達した薬剤に対する免疫反応を開始させることを目的とする場合には望ましくない。したがって、核酸やタンパク質などの治療用分子の送達および取り込みを容易にする装置および方法がいまだ必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
治療剤（たとえば、化学物質；化合物；化学療法剤；タンパク質；ＤＮＡ、ＲＮＡ、他の天然核酸、修飾核酸などの核酸；またはＤＮＡアプタマーもしくは核酸アプタマー）を組織に送達することによって、注射部位周囲の組織細胞が治療剤を取り込むことが可能となり、治療剤が発現して治療効果または美容効果が得られるように構成された装置および方法が本明細書により開示される。さらなる実施形態において、本明細書に記載の１種以上の針および／または装置は、細胞集団（たとえば、再生細胞、幹細胞、前駆細胞、またはこれらの混合物）を投与して治療効果および／または美容効果を得るために使用される。この実施形態では、上記の細胞を必要とする対象の組織（たとえば、乳房の脂肪組織、心臓、腎臓、骨、皮膚、脂肪組織、椎間板）に上記の細胞を導入し、治療効果または美容効果を促進する（たとえば、乳房再建の促進もしくは達成、虚血領域の改善、椎間板変性の改善、骨修復の促進、創傷治癒の促進、または皮膚のしわもしくは膿疱の跡の改善）。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様は、治療剤（たとえば、幹細胞を含む細胞集団などの細胞集団；化学物質；化合物；化学療法剤；タンパク質；ＤＮＡ、ＲＮＡ、他の天然核酸、修飾核酸などの核酸；またはＤＮＡアプタマーもしくは核酸アプタマー）を送達するように構成され、かつ、閉塞端部または開放端部と、針の長手方向に沿って形成されている複数の開孔とを含む針に関する。この針は、鈍端を有してもよく、傾斜端、尖端、または鋭端を有してもよい。針のゲージは、種々のもの（たとえば、少なくとも７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、もしくは３４ゲージであるか、これらのゲージと等しいか、またはこれらを上回るゲージ）であってよい。針のゲージは、２０ゲージに等しいかまたはこれを上回るゲージ（たとえば、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、もしくは３４ゲージに等しいか、またはこれらを上回るゲージ）であることが好ましく、２３ゲージに等しいかまたはこれを上回るゲージ（たとえば、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、または３４ゲージ）がより好ましく、２５ゲージに等しいかまたはこれを上回るゲージ（たとえば、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、または３４ゲージ）が最も好ましい。実施形態のいくつかでは、開孔は、針の先端以外または先端付近以外に位置する。たとえば、開孔は、針の先端から、少なくとも１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ離れて位置していてもよく、これらの距離よりもさらに離れて位置していてもよい。実施形態のいくつかでは、針は、先端または先端付近に開孔を全く含まない。
【０００９】
針の長さは、所望の送達方法に応じて変動してもよい。特定の皮膚内細胞または特定の組織を標的にするためには、たとえば、標的深度は、標的となる特定の細胞または組織、および個々の対象の皮膚の厚さに応じて決定することが好ましい（たとえば、ヒトの皮膚の表皮内空間に存在するランゲルハンス細胞を標的にするには、ヒトでは通常約０．０２５ｍｍ〜約０．２ｍｍの範囲である表皮組織の深さに少なくとも部分的に送達されることが望ましい）。したがって、ランゲルハンス細胞への送達が望まれる実施形態においては、針の長さは、約０．０２５ｍｍ〜約０．２ｍｍであってよい。実施形態のいくつかでは、角質層の真下でかつ表皮と真皮上層とを包含する標的深度に治療剤を送達することが望ましい（たとえば、この実施形態では、針の長さは、約０．０２５ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲を含むことが好ましい）。別の実施形態では、筋肉組織または脂肪組織に治療剤を送達する（たとえば、この実施形態では、針の長さは、約０．５ｃｍ〜約１５ｃｍの範囲を含むことが好ましい）。したがって、本発明の態様は、１本以上の針を含む装置およびその使用に関し、この針の長さは、約０．０２５ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、５５ｍｍ、６０ｍｍ、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７５ｍｍ、８０ｍｍ、８５ｍｍ、９０ｍｍ、９５ｍｍ、１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０ｍｍ、１７５ｍｍ、２００ｍｍ、２２５ｍｍ、２５０ｍｍ、２７５ｍｍ、３００ｍｍ、３２５ｍｍ、３５０ｍｍ、３７５ｍｍ、４００ｍｍ、４２５ｍｍ、４５０ｍｍ、４７５ｍｍ、５００ｍｍ、５２５ｍｍ、５５０ｍｍ、５７５ｍｍ、６００ｍｍ、６２５ｍｍ、６５０ｍｍ、６７５ｍｍ、７００ｍｍ、７２５ｍｍ、７５０ｍｍ、７７５ｍｍ、８００ｍｍ、８２５ｍｍ、８５０ｍｍ、８７５ｍｍ、９００ｍｍ、９２５ｍｍ、９５０ｍｍ、９７５ｍｍ、１ｃｍ、１．２５ｃｍ、１．５ｃｍ、２．０ｃｍ、２．２５ｃｍ、２．５ｃｍ、２．７５ｃｍ、３．０ｃｍ、３．２５ｃｍ、３．５ｃｍ、３．７５ｃｍ、４．０ｃｍ、４．２５ｃｍ、４．５ｃｍ、４．７５ｃｍ、５．０ｃｍ、５．２５ｃｍ、５．５ｃｍ、５．７５ｃｍ、６．０ｃｍ、６．２５ｃｍ、６．５ｃｍ、６．７５ｃｍ、７．０ｃｍ、７．２５ｃｍ、７．５ｃｍ、７．７５ｃｍ、８．０ｃｍ、８．２５ｃｍ、８．５ｃｍ、８．７５ｃｍ、９．０ｃｍ、９．２５ｃｍ、９．５ｃｍ、９．７５ｃｍ、１０．０ｃｍ、１０．２５ｃｍ、１０．５ｃｍ、１０．７５ｃｍ、１１．０ｃｍ、１１．２５ｃｍ、１１．５ｃｍ、１１．７５ｃｍ、１２．０ｃｍ、１２．２５ｃｍ、１２．５ｃｍ、１２．７５ｃｍ、１３．０ｃｍ、１３．２５ｃｍ、１３．５ｃｍ、１３．７５ｃｍ、１４．０ｃｍ、１５．２５ｃｍ、１４．５ｃｍ、１４．７５ｃｍ、もしくは１５ｃｍに等しい長さであるか、これらを上回る長さであるか、これらを下回る長さであるか、またはこれらの間の任意の長さである。
【００１０】
上記の針は、様々なサイズおよび形状（たとえば、楕円形、円形、スリット形、または卵形）の開孔を複数個含んでもよく、このような開孔は機械的切断またはレーザによって作成することができる。針に含まれる開孔の個数は、たとえば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、もしくは１５に等しくてもよく、これらの個数を上回ってもよい。これら開孔は、１つの領域に固めて配置し、かつ、針の長手方向に沿って等間隔に配置してもよく（たとえば、針の第１領域または第２領域に開孔を配置し、これらの領域は、たとえば、針の長さの中間点を境界として対向する２つの領域であってもよく；あるいは、開孔は針の長手方向に沿っていてもよい）、針の長手方向に沿って不均一な間隔で配置してもよい。針は、閉塞端または開放端を有していてもよいが、閉塞端であると、小径の開孔（たとえば、最大幅部分が、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．５５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５、０．９、０．９５、もしくは１．０ｍｍに等しいか、またはこれらを下回るサイズである開孔）を採用した場合に送達圧力を増加することができるため、閉塞端を有することが好ましい。針は、外科用スチール、ステンレス鋼、または金属合金（たとえば、実質的に少なくとも約５２％のＮｉと少なくとも約４８％のＴｉからなるもの）から構成されていてもよい。
【００１１】
上記の針は、内ネジを備えるスリーブを含んでいてもよい嵌合コネクタまたは針ハブを含んでいてもよい。嵌合コネクタまたは針ハブは、導入する薬剤を含むシリンジまたは容器に針を取り付けることができるように構成される。実施形態のいくつかにおいて、スリーブは、取付手段を形成し、シリンジの取付部分にある外ネジに螺合させてもよい。嵌合コネクタまたは針ハブは、プレス式嵌合アセンブリ、スナップ式嵌合アセンブリ、ルアーテーパー接続（たとえば、ルアーロック接続もしくはルアースリップ接続など）またはバタフライコネクタを含んでいてもよい。
【００１２】
上記の針は、１本以上のシリンジバレルに取り付けることができ（たとえば、取り外し不能に取り付けてもよく、取り外し可能に取り付けてもよい）、シリンジバレルまたは装置は、送達する治療剤を含んでいてもよい（たとえば、使い捨て用として、針を取り付けたシリンジに、核酸、タンパク質、または細胞集団などの治療剤をあらかじめ装填していてもよい）。シリンジバレルは、種々のサイズ（たとえば、０．３ｃｃ〜１００ｃｃまたはこれを上回る容量）であってよい。すなわち、シリンジバレルの容量は、０．１、０．３、０．４、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、もしくは１００ｃｃに等しいか、これらを上回る容量であるか、またはこれらの間の任意の容量であってよい。シリンジバレルは、種々の材料（たとえば、金属、プラスチック、ナイロン、ポリエチレン、ガラスなど）で構成してよい。
【００１３】
上記の針は、治療用分子または治療剤の組織への送達を容易にする１種以上の装置に取り付けることができ、このような装置としては、たとえば、遺伝子銃、エレクトロポレーションシステム、およびマイクロニードル装置などが挙げられるがこれらに限定されない。本明細書に記載の注射針は、既存の技術とともに使用するために改変してもよく、このような既存の技術としては、遺伝子銃送達システム（たとえば、米国特許第５,０３６,００６号、第５,２４０,８５５号、および第５,７０２,３８４号参照；これら開示は参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）、エレクトロポレーションを用いた送達システム（たとえば、米国特許第６,６１０,０４４号および第５,２７３,５２５号参照；これらの開示は参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）、およびマイクロニードル送達システム（たとえば、米国特許第６,９６０,１９３号、第６,６２３,４５７号、第６,３３４,８５６号、第５,４５７,０４１号、第５,５２７,２８８号、第５,６９７,９０１号、第６,４４０,０９６号、第６,７４３,２１１号、および第７,２２６,４３９号参照；これらの開示は参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）などが挙げられる。
【００１４】
上述したように、本明細書に記載の針を含むシリンジは、種々の治療剤（たとえば、幹細胞を含む細胞集団などの細胞集団；化学物質；化合物；化学療法剤；タンパク質；ＤＮＡ、ＲＮＡ、他の天然核酸、修飾核酸などの核酸；またはＤＮＡアプタマーもしくは核酸アプタマー）を含んでもよい。実施形態のいくつかでは、本明細書に記載の１本以上の針を含むシリンジは、免疫原（好ましくは、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、インフルエンザ、日本脳炎ウイルス（ＪＥＶ）、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）などのウイルス抗原；マラリア抗原などの寄生虫抗原；カバノキ抗原などの植物抗原；ブドウ球菌抗原または炭疽菌抗原などの細菌抗原；または腫瘍抗原）をコードするＤＮＡを含む。実施形態のいくつかでは、本明細書に記載の１本以上の針を含むシリンジは、１種以上の上記ＤＮＡがあらかじめ装填された状態で含む（たとえば、あらかじめ充填された一定量の送達薬剤を含有する、針が連結された使い捨てシリンジが例として挙げられる）。
【００１５】
実施形態のいくつかでは、本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含まれる治療剤は、天然核酸を含む。別の実施形態では、本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含まれる治療剤は、（たとえば、人工ヌクレオチドまたはスペーサーを含有する）非天然核酸を含む。本明細書に記載のシリンジもしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジもしくは注射装置に含有される治療剤として使用することのできる天然核酸は、リン酸デオキシリボース骨格またはリン酸リボース骨格を含む。本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤として使用することのできる人工または合成ポリヌクレオチドは、インビトロまたは無細胞システムにおいて重合され、かつ、同様または類似の塩基を含有するが天然リン酸リボース骨格以外の骨格を含有してもよい任意のポリヌクレオチドを含む。このような骨格としては、ＰＮＡ（ペプチド核酸）、ホスホロチオエート、ホスホロジアミダート、モルホリノ、および天然核酸のリン酸骨格の他の変異体が挙げられる。本明細書に記載の１以上の実施形態に含まれてもよい塩基としては、プリンおよびピリミジンが挙げられ、これらには、天然化合物であるアデニン、チミン、グアニン、シトシン、ウラシル、イノシン、およびこれらの天然類似体が包含される。本明細書に記載の１以上の実施形態に含まれてもよいプリンおよびピリミジンの合成誘導体としては、アミン、アルコール、チオール、カルボキシレート、およびハロゲン化アルキルなど（これらに限定されない）の新たな反応基が配置された修飾体が挙げられるがこれらに限定されない。「塩基」は、本明細書で使用されているように、ＤＮＡおよびＲＮＡの公知の塩基類似体を包含し、このような塩基類似体としては、４−アセチルシトシン、８−ヒドロキシ−Ｎ６−メチルアデノシン、アジリジニルシトシン、プソイドイソシトシン、５−（カルボキシヒドロキシルメチル）ウラシル、５−フルオロウラシル、５−ブロモウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチル−２−チオウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、イノシン、Ｎ６−イソペンテニルアデニン、１−メチルアデニン、１−メチルプソイドウラシル、１−メチルグアニン、１−メチルイノシン、２，２−ジメチルグアニン、２−メチルアデニン、２−メチルグアニン、３−メチルシトシン、５−メチルシトシン、Ｎ６−メチルアデニン、７−メチルグアニン、５−メチルアミノメチルウラシル、５−メトキシアミノメチル−２−チオウラシル、β−Ｄ−マンノシルキューオシン、５’−メトキシカルボニルメチルウラシル、５−メトキシウラシル、２−メチルチオ−Ｎ６−イソペンテニルアデニン、ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−５−オキシ酢酸、オキシブトキソシン、プソイドウラシル、キューオシン、２−チオシトシン、５−メチル−２−チオウラシル、２−チオウラシル、４−チオウラシル、５−���チルウラシル、Ｎ−ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−５−オキシ酢酸、プソイドウラシル、キューオシン、２−チオシトシン、および２，６−ジアミノプリンが挙げられるがこれらに限定されない。「ポリヌクレオチド」には、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）；リボ核酸（ＲＮＡ）；および、ＤＮＡ、ＲＮＡ、または他の天然もしくは合成ヌクレオチドにおける組み合わせが包含される。
【００１６】
本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤は、ＤＮＡを含んでもよく、このＤＮＡは、ｃＤＮＡ、インビトロ重合ＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ部分、ウイルス由来の遺伝物質、線状ＤＮＡ、ベクター（Ｐ１、ＰＡＣ、ＢＡＣ、ＹＡＣ、および人工染色体）、発現カセット、キメラ配列、組み換えＤＮＡ、染色体ＤＮＡ、オリゴヌクレオチド、アンチセンスＤＮＡ、またはこれらの誘導体であってもよい。ＲＮＡは、オリゴヌクレオチドＲＮＡ、ｔＲＮＡ（トランスファーＲＮＡ）、ｓｎＲＮＡ（核内低分子ＲＮＡ）、ｒＲＮＡ（リボソームＲＮＡ）、ｍＲＮＡ（メッセンジャーＲＮＡ）、インビトロ重合ＲＮＡ、組み換えＲＮＡ、キメラ配列、アンチセンスＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ（低分子干渉ＲＮＡ）、リボザイム、またはこれらの誘導体であってもよい。本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤は、ＤＮＡおよび／またはＲＮＡの機能に干渉するポリヌクレオチドであるアンチセンスポリヌクレオチドを含んでもよい。アンチセンスポリヌクレオチドとしては、モルホリノ、２’−Ｏ−メチルポリヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡなどが挙げられるがこれらに限定されない。ｓｉＲＮＡは、通常１５〜５０の塩基対、好ましくは２１〜２５の塩基対を含有し、かつ、細胞中の発現標的遺伝子または発現標的ＲＮＡと同一もしくはほぼ同一のヌクレオチド配列を有する二本鎖構造を含む。干渉によって発現が抑制されることもある。ポリヌクレオチドは、細胞における自体の存在または発現が細胞遺伝子もしくはＲＮＡの発現または機能を改変する配列であってよい。さらに、ＤＮＡおよびＲＮＡは、一本鎖、二本鎖、三本鎖、または四本鎖であってもよい。二本鎖、三本鎖、および四本鎖のポリヌクレオチドは、ＲＮＡおよびＤＮＡのいずれもを含有してもよく、天然核酸および／または合成核酸の他の組み合わせを含有してもよい。このようなポリヌクレオチドは、細胞に送達されて、外因性ヌクレオチド配列を発現したり、内因性ヌクレオチド配列の発現を抑制、排除、増大、もしくは改変したり、あるいは、細胞とは本来関連性のない特定の生理的特性を発現したりすることができる。ポリヌクレオチドは、タンパク質全体またはその一部を発現するようにコードされてもよく、アンチセンス鎖であってもよい。送達されたポリヌクレオチドは、細胞質または核内の、内因性遺伝物質から離れた場所に留まることができる。あるいは、このポリマーは、内因性遺伝物質を組み換える（その一部となる）ものであってもよい。たとえば、本明細書に記載のシリンジもしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジもしくは注射装置に含有される治療剤は、相同組み換えまたは非相同組み換えのいずれかによって染色体ＤＮＡへと挿入することができるＤＮＡを含んでもよい。
【００１７】
本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤は、ＲＮＡインヒビターを含んでもよく、このＲＮＡインヒビターは、細胞内における自体の存在または発現が特定の細胞内ＲＮＡ（通常はｍＲＮＡ）の機能または翻訳を配列特異的に阻害または抑制する配列を含む任意の核酸または核酸類似体である。ＲＮＡインヒビターはまた、遺伝子がＲＮＡへと転写されるのを阻害してもよい。ＲＮＡを阻害することによって、このＲＮＡの転写元である遺伝子の発現を効果的に阻害することができる。ＲＮＡインヒビターとしては、ｓｉＲＮＡ、干渉ＲＮＡ（ＲＮＡｉ）、ｄｓＲＮＡ、ＲＮＡポリメラーゼIII転写ＤＮＡ、リボザイム、および（ＲＮＡ、ＤＮＡまたは人工核酸であってもよい）アンチセンス核酸が挙げられるがこれらに限定されない。ｓｉＲＮＡは、通常１５〜５０の塩基対、好ましくは２１〜２５の塩基対を含有し、かつ、細胞中の発現標的遺伝子または発現標的ＲＮＡと同一もしくはほぼ同一のヌクレオチド配列を有する二本鎖構造を含んでもよい。アンチセンスポリヌクレオチドとしては、モルホリノ、２’−Ｏ−メチルポリヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡなどが挙げられるがこれらに限定されない。ＲＮＡポリメラーゼIII転写ＤＮＡは、Ｕ６プロモーターのようなプロモーターを含有してもよい。このようなＤＮＡは、転写されて低分子ヘアピン型ＲＮＡを細胞内で産生することができ、この低分子ヘアピン型ＲＮＡは、アンチセンスＲＮＡとして機能し得るｓｉＲＮＡまたは線状ＲＮＡとして機能することができる。ＲＮＡインヒビターは、インビトロで重合されてもよく、組み換えＲＮＡであってもよく、キメラ配列を含んでもよく、またはこれらの誘導体であってもよい。ＲＮＡインヒビターは、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、合成ヌクレオチドを含んでもよく、標的ＲＮＡおよび／または遺伝子を阻害するような任意の適切な組み合わせを含んでもよい。さらに、これらの形態の核酸は、一本鎖、二本鎖、三本鎖、または四本鎖であってもよい。
【００１８】
本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤は、ベクター（たとえば、発現ベクター）に組み込まれた核酸を含んでもよい。ベクターは、適切なサイズの別の核酸フラグメントを一体化することのできる、ウイルス、プラスミド、またはより高度な有機体の細胞由来のポリ核酸分子である。ベクターは、通常、外来ＤＮＡを複製することのできる宿主細胞に外来ＤＮＡを導入する。ベクターとしては、プラスミド、コスミド、および酵母人工染色体が挙げられる。ベクターは、いくつかのソースからのＤＮＡ配列を含有する組み換え分子であることが多い。ベクターとしては、アデノウイルスなどのウイルスベクター；ＤＮＡ；アデノ随伴ウイルス由来でアデノウイルスよりも小さいアデノ随伴ウイルスベクター（ＡＡＶ）；およびレトロウイルス（核酸としてＲＮＡを有し、逆転写酵素を用いて自身のゲノムを宿主細胞の染色体ＤＮＡに複写するレトロウイルス科ファミリーの任意のウイルス；たとえば、ＨＩＶ型ウイルスを含むレンチウイルス成分を含有するレトロウイルスとＶＳＶ Ｇとの組み合わせが挙げられる）が挙げられる。本明細書で使用されているように、「ベクター」は、ＤＮＡ配列を細胞に導入して発現させる関連分子を含むことのできる任意のＤＮＡ分子を意味する。ベクターとしては、裸のＤＮＡ、非ウイルスＤＮＡ複合体（たとえば、［カチオン性またはアニオン性の］ＤＮＡとポリマーの複合体、ＤＮＡとトランスフェクション増強化合物の複合体、およびＤＮＡと両親媒性化合物の複合体など）およびウイルス粒子が挙げられる。
【００１９】
本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤は、治療剤（たとえば、本明細書に記載の核酸）の取り込みを増強させる１種以上の化合物を含んでもよい。本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤は、ポリマーを含んでもよく、このポリマーは、たとえば、モノマーと称されるより小さな単位が繰り返し結合することにより構築される分子である。「ポリマー」には、２〜約８０のモノマーを有するオリゴマー、および８０を上回るモノマーを有するポリマーのいずれもが包含され得る。ポリマーは、線状、分岐ネットワーク、スター型、コーム型、またはラダー型のポリマーであってよい。ポリマーは、１種のモノマーが用いられるホモポリマーであってよく、２種以上のモノマーが用いられるコポリマーであってもよい。コポリマーには、交互型、ランダム型、ブロック型、およびグラフト型が包含される。
【００２０】
本明細書に記載のシリンジ、針、もしくは注射装置によって送達される治療剤またはこれらのシリンジ、針、もしくは注射装置に含有される治療剤は、核酸−ポリカチオン複合体を含んでもよい。ヒストンおよびプロタミンなどのカチオン性タンパク質、またはポリリシン、ポリアルギニン、ポリオルニチン、ＤＥＡＥデキストラン、ポリブレン、およびポリエチレンイミンなどの合成ポリマーは、効果的な細胞内送達剤である。ポリカチオンは、正味の正電荷を含有するポリマーであり、たとえば、ポリ−Ｌ−リシン臭化水素酸塩である。ポリカチオンは、正、中性、または負に電荷したモノマー単位を含有し得るが、ポリマーの正味の電荷は正であることが望ましい。「ポリカチオン」は、２価以上の正電荷を含有する非ポリマー分子をも指す。ポリアニオンは、正味の負電荷を含有するポリマーであり、たとえば、ポリグルタミン酸である。ポリアニオンは、負、中性、または正に荷電したモノマー単位を含有し得るが、ポリマーの正味の電荷は負であるべきである。「ポリアニオン」は、２価以上の負電荷を含有する非ポリマー分子をも指す。「ポリイオン」には、ポリカチオン、ポリアニオン、双性イオンポリマー、および等量のアニオンとカチオンとを含有する中性ポリマーが包含される。「双性イオン」は、同一分子の一部分である酸性基と塩基性基との反応による生成物（塩）を指す。塩は、溶液に溶解した場合にカチオンとアニオンとに解離するイオン性化合物である。塩は、溶液のイオン強度を増加させ、その結果、核酸と他のカチオンの相互作用を減少させる。
【００２１】
上述したように、実施形態のいくつかは、上記の針を複数本含む装置に関し、これらの針は、治療剤を標的組織に送達するように配置または構成される。本発明の態様は、上述された針バレルのいずれかを複数本（たとえば、それぞれの針バレルは開孔を複数個含み、これらの開孔は針の長手方向に沿って形成されているか、もしくは針の別々の領域に形成されている）と、薬剤（たとえば、幹細胞を含む細胞集団などの細胞集団；化学物質；化合物；化学療法剤；タンパク質；ＤＮＡ、ＲＮＡ、他の天然核酸、修飾核酸などの核酸；またはＤＮＡアプタマーもしくは核酸）を含有する針バレルに接続された装置とを含む注射装置に関する。実施形態のいくつかでは、シリンジを押すことにより、治療剤が注射装置の基端部を通過し、針バレルの先端部に配置される複数の開孔を通って標的組織に送達される。別の実施形態では、一番端の開孔が針バレルの基端部に配置されていてもよい。
【００２２】
上記の設計上の特徴のいずれかまたはその複数を有する針を、注射装置に複数本設けることが好ましい。本明細書に記載の実施形態は、上記のように構成された複数の針を含むカニューレも包含する。すなわち、実施形態のいくつかでは、注射装置および／またはカニューレは、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０本の針を含んでもよく、これらの本数の針からなっていてもよく、または実質的にこれらの本数の針からなっていてもよい。針のサイズおよび長さは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。２本以上の針を有する実施形態において、それぞれの針は複数の開孔を有し、これらの開孔は、上述したように第１領域もしくは第２領域またはその両方（たとえば、バンドの長手方向に沿って）に配置されていてもよい。２、３、４、５、６、７、８、９、または１０本の針を含むか、これらの本数の針からなるか、または実質的にこれらの本数の針からなる注射装置および／またはカニューレは、異なる数の開孔および／または異なるサイズの開孔および／または異なる形状の開孔および／または異なる位置に配置された開孔が、少なくとも２本の針に含まれるように構成してもよい。すなわち、実施形態のいくつかでは、１本または複数本の針が、バレルの閉塞端の近位にある第１領域に開孔を有し、かつ、１本または複数本の針が、針バレルの閉塞端の遠位にある第２領域に開孔を有する。さらに、実施形態のいくつかでは、第１の針または第１の複数の針の開孔が、第２の針または第２の複数の針の開孔（たとえば、最大幅部分において、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．５５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５、０．９、０．９５、１．０、１．０５、１．１０、１．１５、１．２０、１．２５、１．３０、１．３５、１．４０、１．４５、１．５０、１．５５、１．６０、１．６５、１．７０、１．７５、１．８０、１．８５、１．９０、１．９５、２．０、２．０５、２．１０、２．１５、２．２０、２．２５、２．３０、２．３５、２．４０、２．４５、２．５０、２．５５、２．６０、２．６５、２．７０、２．７５、２．８０、２．８５、２．９０、２．９５、３．０、３．０５、３．１０、３．１５、３．２０、３．２５、３．３０、３．３５、３．４０、３．４５、３．５０、３．５５、３．６０、３．６５、３．７０、３．７５、３．８０、３．８５、３．９０、３．９５、もしくは４．０ｍｍに等しいか、これらを上回るサイズか、またはこれらを下回るサイズ）よりも小さくてもよく、または実質的に小さくてもよい。
【００２３】
さらなる実施形態は、本明細書に記載されているような薬剤（たとえば、医薬化合物、化学物質、核酸、特にＤＮＡ）を含有する流体を含む、上記の注射装置、カニューレ、および針に関する。実施形態のいくつかでは、本明細書に記載の注射装置、カニューレ、および針は使い捨てされる。すなわち、実施形態のいくつかは、単回使用量または単回用量の送達薬剤（たとえば、医薬化合物、化学物質、核酸、特にＤＮＡ）を含む容器（好ましくは滅菌シリンジなどの無菌容器）に接合された、本明細書に構成が記載された針を１本以上含む。したがって、単回使用量の薬剤または装置は、使用者が使いやすいように包装されて医師または最終消費者（たとえば対象）に提供することができ、医師または最終消費者は、適切な部位にこの薬剤を投与することができ、投与後、使用済みの注射装置、針、または針を複数個含むカニューレを適切に廃棄することができる。上記の装置の製造方法および使用方法、たとえば、所望の抗原に対する免疫応答を誘導する方法も実施形態に含まれる。
【００２４】
実施形態のいくつかでは、本発明の針装置は、治療用物質（たとえば、ＤＮＡ）導入の直後またはそれと同時に、注射部位の周囲組織および／または注射部位の組織全体に電場を印加するようには構成されていない。たとえば、針装置は、注射部位の組織またはその周辺組織に電場を印加するように構成されかつ装置に連結された電圧源を含んでいなくてもよい。
【００２５】
本明細書に開示されている実施形態のいくつかは、本明細書に開示されている注射装置のいずれかを用いて治療用物質を必要とする対象に該治療用物質を投与する、治療用物質の送達方法を包含する。治療用物質は、本明細書に開示されている物質のいずれであってもよい。実施形態のいくつかでは、この方法は、治療用物質を所定の速度で送達することを含む。実施形態のいくつかでは、所定の速度は、少なくとも０．１ｍＬ／秒、０．３ｍＬ／秒、０．５ｍＬ／秒、０．８ｍＬ／秒、０．９ｍＬ／秒、１．０ｍＬ／秒、１．１ｍＬ／秒、１．２ｍＬ／秒、１．３ｍＬ／秒、１．４ｍＬ／秒、１．５ｍＬ／秒、２．０ｍＬ／秒、または３．０ｍＬ／秒であってもよい。実施形態のいくつかでは、所定の速度は、２０．０ｍＬ／秒、１０．０ｍＬ／秒、７ｍＬ／秒、６ｍＬ／秒、５ｍＬ／秒、４ｍＬ／秒、３ｍＬ／秒、または２ｍＬ／秒以下であってもよい。実施形態のいくつかでは、この方法は、治療用物質を注射した後１本以上の針を引き抜く前に、少なくとも所定の時間これらの針を組織に挿入したまま保持することも含んでもよい。たとえば、治療用物質を注射した後１本以上の針を引き抜く前に、これらの針を少なくとも１秒間、２秒間、３秒間、４秒間、５秒間、もしくはこれ以上の時間にわたって、またはこれらの時間を上回って、あるいはこれらと等しい時間にわたり組織内に保持してもよい。実施形態のいくつかでは、本明細書に記載の針および任意の装置は、治療剤が長期間にわたって送達されるように（たとえば、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、もしくは１４日間、またはこれらを上回る日数またはこれらと等しい日数にわたる送達）、より長期間にわたり対象の身体に固定させてもよい。このような針および装置は、少量の治療用物質（たとえば、幹細胞を含む細胞集団などの細胞集団；化学物質；化合物；化学療法剤；タンパク質；ＤＮＡ、ＲＮＡ、他の天然核酸、修飾核酸などの核酸；またはＤＮＡアプタマーもしくは核酸アプタマー）が長期間にわたり対象に投与されるように、小型ポンプと接続させてもよい。
【００２６】
本発明の好ましい態様は、針とコネクタとを含む皮下注射針アセンブリであって、針が管腔と針バレルとを含み、管腔が治療用物質を通過させるのに適していること、針バレルが自体の長手方向に複数の開孔を含みかつ閉塞端部を有すること；およびコネクタが、針を圧力生成要素に接合できるように構成されていることを特徴とする、皮下注射針アセンブリに関する。実施形態のいくつかでは、この皮下注射針アセンブリは上記の針を複数本含み、実施形態のいくつかでは、皮下注射針アセンブリは、円形、ダイヤモンド形、または卵形を形作るように配列された上記針を含む。皮下注射針アセンブリは、針バレル上の開孔が互いに対向するように構成された複数の針を有するように設計することが好ましく、実施形態のいくつかでは、この皮下注射針アセンブリは、針バレル上の開孔が互いに異なる方向を向くように構成された複数の針を有することが好ましい。実施形態のいくつかでは、この皮下注射針アセンブリは、皮下注射針アセンブリに接合された圧力生成要素をさらに含み、この圧力生成要素はシリンジであってもよい。この皮下注射針アセンブリは、約１０ｎｍ〜４ｍｍ、０．０１ｍｍ〜４ｍｍ、０．１ｍｍ〜４ｍｍ、１．０ｍｍ〜４ｍｍ、１．５ｍｍ〜４ｍｍ、２．０ｍｍ〜４ｍｍ、または３．０ｍｍ〜４ｍｍの直径を有する開孔を有していてもよい。
【００２７】
実施形態のいくつかでは、上記の皮下注射針アセンブリは、少なくとも３本の針が接合されたシリンジを１本含む。実施形態のいくつかでは、この少なくとも３本の針は、約２〜約１０ｍｍ離れて配置されている。別の実施形態では、皮下注射針アセンブリは、少なくとも４本の皮下注射針が接合したシリンジを１本含んでいてもよい。実施形態のいくつかでは、皮下注射針アセンブリが有するこの少なくとも４本の皮下注射針は、約３〜約６ｍｍ離れて配置されている。使い捨て皮下注射送達装置も実施形態のひとつであり、この装置は、少なくとも１本のシリンジに取り付けられた複数の針を含むことが好ましく、この針は、針のバレルに沿って分配された複数の開孔と、閉塞端部とを含み；少なくとも１本のシリンジは、単回用量の治療剤を含むことが好ましい。実施形態のいくつかでは、皮下注射送達装置の治療剤は核酸である。治療剤は、タンパク質をコードするＤＮＡであってもよい。実施形態のいくつかでは、上記の皮下注射送達装置は、少なくとも３本の皮下注射針が接合したシリンジを１本含み、実施形態のいくつかでは、この少なくとも３本の皮下注射針は、約２〜約１０ｍｍ離れて配置されている。別の実施形態では、上記の皮下注射送達装置は、少なくとも４本の針が接合されたシリンジを１本含み、実施形態のいくつかでは、この少なくとも４本の皮下注射針は、約３〜約６ｍｍ離れて配置されている。
【００２８】
本発明の態様は、上記の装置の製造方法および使用方法も含む。１つの手法では、本明細書に記載された装置のいくつかは、治療剤を対象に送達するために使用され、この使用方法は、本明細書に記載の送達装置のいずれかを提供すること、この装置の針を対象の組織に挿入すること、および針を通して治療剤をシリンジから組織へと移送することによって実施される。実施形態のいくつかでは、治療剤は核酸である。本明細書に記載された送達装置のいくつかを使用して抗原を送達し、この抗原に対する免疫応答を対象において誘導することができるように、上記の核酸は、ウイルス抗原などの抗原、好ましくは、ＨＣＶ抗原またはＨＢＶ抗原などの肝炎抗原をコードすることができる核酸であってよい。
【００２９】
さらなる実施形態は、治療用物質を組織に送達するための皮下注射針装置であって、圧力生成要素との接続部と；治療用物質が通過するのに適した管腔と；長手方向に沿って形成された複数の開孔を含む針バレルとを含む、皮下注射針装置を包含する。実施形態のいくつかでは、治療用物質は、核酸、ポリペプチド、炭水化物、ステロイド、細胞集団、化学物質、または免疫原を含む。実施形態のいくつかでは、治療剤は、免疫システムを誘導する。組織は、たとえば、骨格筋、真皮組織、または脂肪組織であってよい。圧力生成要素は、シリンジを含むことが好ましく、この圧力生成要素は、０．１キロパスカル以上、１．０キロパスカル以上、１０キロパスカル以上、１００キロパスカル以上、１５０キロパスカル以上、または２００キロパスカル以上の圧力を組織に伝達できることが好ましい。実施形態のいくつかでは、針バレルに沿って配置された開孔の直径は、約１０ｎｍ〜４ｍｍ、０．０１ｍｍ〜４ｍｍ、０．１ｍｍ〜４ｍｍ、１．０ｍｍ〜４ｍｍ、１．５ｍｍ〜４ｍｍ、２．０ｍｍ〜４ｍｍ、または３．０ｍｍ〜４ｍｍである。針バレルは、電流を伝達できるように改変することができ、電磁場を伝達するのに適した電極をさらに含んでもよい。実施形態のいくつかでは治療剤は細胞に進入し、別の実施形態では治療剤は細胞外に留まる。実施形態のいくつかでは、圧力は、流体媒体または気体媒体を用いて伝達される。実施形態のいくつかでは、核酸は、ＨＢｃＡｇなどのＢ型肝炎抗原（ＨＢＶ）、ＮＳ３／４ＡなどのＣ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）抗原、またはそれらの組み合わせ（コウノトリまたはサギに感染するＨＢＶウイルス由来のＨＢｃＡｇをＮＳ３／４Ａに結合させたものなど）などの肝炎ウイルス由来の配列を含む。別の実施形態では、核酸は、ヒトシミアンウイルス抗原由来の配列を含む。核酸は、増殖性Ｔ細胞応答を生じさせることが可能な抗原をコードする配列を含むことが好ましく、実施形態のいくつかでは、核酸は、ヒト免疫不全ウイルス由来の配列を含むことが好ましい。
【００３０】
さらなる実施形態は、治療用物質を組織に送達するための皮下注射針システムであって、治療用物質に圧力を加えるための圧力生成要素と、配列された針バレルとを含み；配列された針バレルが、圧力生成要素に連結されていること；配列された針バレルの少なくとも１本が、圧力生成要素から伝達された圧力を組織に送達して細胞膜透過性を増加させるのに適した複数の開孔を含むこと；配列された針バレルの少なくとも１本が、治療用物質の通過に適していることを特徴とする、皮下注射針システムを包含する。実施形態のいくつかでは、治療用物質は、核酸、ポリペプチド、炭水化物、ステロイド、細胞集団、化学物質、または免疫原を含む。実施形態のいくつかでは、治療剤は、免疫システムを誘導する。組織は、たとえば、骨格筋、真皮組織、または脂肪組織であってよい。圧力生成要素は、シリンジを含むことが好ましく、この圧力生成要素は、０．１キロパスカル以上、１．０キロパスカル以上、１０キロパスカル以上、１００キロパスカル以上、１５０キロパスカル以上、または２００キロパスカル以上の圧力を組織に伝達できることが好ましい。実施形態のいくつかでは、針バレルに沿って配置された開孔の直径は、約１０ｎｍ〜４ｍｍ、０．０１ｍｍ〜４ｍｍ、０．１ｍｍ〜４ｍｍ、１．０ｍｍ〜４ｍｍ、１．５ｍｍ〜４ｍｍ、２．０ｍｍ〜４ｍｍ、または３．０ｍｍ〜４ｍｍである。針バレルは、電流を伝達できるように改変することができ、電磁場を伝達するのに適した電極をさらに含んでもよい。実施形態のいくつかでは治療剤は細胞に進入し、別の実施形態では治療剤は細胞外に留まる。実施形態のいくつかでは、圧力は、流体媒体または気体媒体を用いて伝達される。実施形態のいくつかでは、核酸は、ＨＢｃＡｇなどのＢ型肝炎抗原（ＨＢＶ）、ＮＳ３／４ＡなどのＣ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）抗原、またはそれらの組み合わせ（コウノトリまたはサギに感染するＨＢＶウイルス由来のＨＢｃＡｇをＮＳ３／４Ａに結合させたものなど）などの肝炎ウイルス由来の配列を含む。別の実施形態では、核酸は、ヒトシミアンウイルス抗原由来の配列を含む。核酸は、増殖性Ｔ細胞応答を生じさせることが可能な抗原をコードする配列を含むことが好ましく、実施形態のいくつかでは、核酸は、ヒト免疫不全ウイルス由来の配列を含むことが好ましい。
【００３１】
さらなる実施形態は、長手方向軸を有する皮下注射装置であって、
コネクタと針アセンブリとを含み；
コネクタが、加圧された流体源と係合するように構成されていること；
針アセンブリが、装置の長手方向軸と実質的に平行な方向にコネクタから延在する柄部を含むこと；ならびに
柄部が、第１管腔と第１針バレルと第２針バレルとを含み、
第１管腔が、コネクタに流体接続されていること、
第１針バレルが、装置の長手方向軸と実質的に平行な方向に柄部から延在しており、かつ、柄部に流体接続された第２管腔と、第２管腔に流体接続された少なくとも１個の開孔とを含むこと、および
第２針バレルが、装置の長手方向軸に実質的に平行な方向に柄部から延在しており、かつ、柄部に流体接続された第３管腔と、第３管腔に流体接続された少なくとも１個の開孔とを含むことを特徴とする皮下注射装置を包含する。実施形態のいくつかでは、第１針バレルと第２針バレルは、その間に注入囲繞空間を形成する。別の実施形態のいくつかでは、注入囲繞空間は、対象の少なくとも一部分を受け入れるように構成される。実施形態のいくつかでは、第１針バレルと第２針バレルは、それぞれ同数の開孔を有する。実施形態のいくつかでは、第１針バレルのそれぞれの開孔は、第２針バレルの開孔に対向している。実施形態のいくつかでは、第１針バレルと第２針バレルは、柄部とは反対側に配置された尖先端を含む。実施形態のいくつかでは、開孔は、概ね曲線形である。実施形態のいくつかでは、開孔は、概ね多角形である。実施形態のいくつかでは、開孔は、装置の長手方向軸に実質的に平行な線分に沿って均等に配置されている。実施形態のいくつかでは、装置の長手方向軸に実質的に平行な方向に柄部から延在する第３針バレルが含まれ、この第３針バレルは、柄部に流体接続された第４管腔と第４管腔に流体接続された少なくとも１個の開孔とを含む。実施形態のいくつかでは、少なくとも１個の開孔は、注入囲繞空間に陰圧を加えるように構成される。
【００３２】
さらに別の実施形態は、治療剤を対象に送達するための注射装置であって、長手方向軸を有し、かつ、装置の長手方向軸にほぼ平行に配置された複数のシリンジを含み；それぞれのシリンジに含まれる針が、自体の長手方向に沿って配置された複数の開孔を備えること；および、これらの開孔が装置の長手方向軸に対向していることを特徴とする、注射装置に関する。この実施形態では、少なくとも１本のシリンジは、遺伝子を含む治療剤を含む。実施形態のいくつかでは、複数の針はそれぞれ、装置の長手方向軸と実質的に垂直な平面上に配置された先端を含む。さらなる実施形態は、針のバレルに沿って分配された複数の開孔を含み、端部が閉塞端である皮下注射針を包含する。実施形態のいくつかでは、閉塞端は鈍端である。実施形態のいくつかでは、アセンブリは、針が取り付けられたシリンジをさらに含む。実施形態のいくつかでは、このシリンジは、タンパク質をコードするＤＮＡなどの核酸であってよい治療剤を含む。本発明のさらなる別の態様は、皮下注射針を複数含む注射装置であって、皮下注射針が複数の開孔を含み、複数の開孔が皮下注射針のバレルに沿って分配されていること、および皮下注射針が１本以上のシリンジに接合されていることを特徴とする、注射装置に関する。この針の端部は閉塞端であることが好ましい。実施形態のいくつかでは、この針の端部は鈍端である。実施形態のいくつかでは、上記のシリンジは、タンパク質をコードするＤＮＡなどの治療剤を含む。実施形態のいくつかでは、上記の注射装置は、少なくとも３本の皮下注射針が接合されたシリンジを１本含む。実施形態のいくつかでは、この少なくとも３本の皮下注射針は、約２〜約１０ｍｍ離れて配置されている。実施形態のいくつかでは、上記の装置は、少なくとも４本の皮下注射針が接合されたシリンジを１本含む。実施形態のいくつかでは、この少なくとも４本の皮下注射針は、約３〜約６ｍｍ離れて配置されている。別の実施形態のいくつかは、使い捨て皮下送達装置であって、少なくとも１本のシリンジに取り付けられた複数の針を含み；針が、針バレルに沿って分配された複数の開孔を含むこと；および、該少なくとも１本のシリンジが、単回用量の治療剤を含むことを特徴とする、皮下送達装置に関する。実施形態のいくつかでは、この針の端部は閉塞端である。実施形態のいくつかでは、この針の端部は鈍端である。実施形態のいくつかでは、治療剤は核酸である。実施形態のいくつかでは、核酸は、タンパク質をコードするＤＮＡである。実施形態のいくつかでは、上記の装置は、少なくとも３本の皮下注射針が接合したシリンジを１本含む。実施形態のいくつかでは、この少なくとも３本の皮下注射針は、約２〜約１０ｍｍ離れて配置されている。実施形態のいくつかでは、上記の装置は、少なくとも４本の針が接合したシリンジを１本含む。実施形態のいくつかでは、この少なくとも４本の皮下注射針は、約３〜約６ｍｍ離れて配置されている。上記の装置のいずれか１以上を使用する方法もまた実施形態に含まれ、これには、核酸を細胞に送達する方法であって、核酸を含むシリンジを含む請求項９３〜１０１のいずれか１項に記載の注射装置を提供すること；この装置の針を対象の組織に挿入すること；および細胞による核酸取り込みが誘導されている条件下の組織へと、針を通してシリンジから核酸を移送させることを含む、核酸を細胞に送達する方法を含む。実施形態のいくつかでは、核酸はタンパク質をコードするＤＮＡである。実施形態のいくつかでは、ＤＮＡはウイルス抗原をコードする。実施形態のいくつかでは、ウイルス抗原はＨＣＶ抗原またはＨＢＶ抗原である。さらに、実施形態のいくつかでは、ＨＢｃＡｇもしくはそのフラグメントまたはＨＢｃＡｇをコードする核酸もしくはそのフラグメントをアジュバントとして使用する。手法のいくつかでは、ＨＢｃＡｇもしくはそのフラグメントまたはＨＢｃＡｇをコードする核酸もしくはそのフラグメントは、配列番号１〜３２からなる群から選択される配列である。抗原に対する免疫応答を増強させる方法も実施形態のひとつであり、この方法は、ＨＢｃＡｇもしくはそのフラグメントまたはＨＢｃＡｇをコードする核酸もしくはそのフラグメントを対象に提供した直後、または混合物としてこれらと同時に、抗原または抗原をコードする核酸を対象に提供することを含んでもよい。方法のいくつかでは、ＨＢｃＡｇもしくはそのフラグメントまたはＨＢｃＡｇをコードする核酸もしくはそのフラグメントは、配列番号１〜３２からなる群から選択される配列である。方法のいくつかでは、ＤＮＡは、ＮＳ３／４Ａおよび／またはＨＢｃＡｇ（たとえば、コウノトリおよびサギに感染するウイルス由来のＨＢｃＡｇ）をコードする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】２本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。それぞれのバレルは、バレル間の領域に治療剤を送達するための５個の開孔を有する。
【図１Ｂ】バレル間の領域に治療剤を送達するための、４本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。
【図１Ｃ】組み立てる前の構成要素のいくつかを示す、皮下注射針装置の一実施形態の写真である。
【図１Ｄ】ネジ付ルアーアダプターに係合したハブを含む構成要素のいくつかを示す、皮下注射針装置の一実施形態の写真である。
【図１Ｅ】本出願の範囲内の構成要素のいくつかを組み立てた、皮下注射針装置の一実施形態の写真である。
【図１Ｆ】本出願の範囲内のシリンジに連結された皮下注射針装置の一実施形態の写真である。
【図１Ｇ】本明細書に開示されている注射装置に使用してもよい、４つの傾斜エッジを備える「ｑｕａｄｃａｒ」先端の写真である。
【図２Ａ】２本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。それぞれのバレルは、バレル間の領域に治療剤を送達するための３個の開孔を有する。
【図２Ｂ】等間隔に配置された５個の開孔をそれぞれの針に備える皮下注射針の一実施形態を示す。
【図２Ｃ】３本の針を備える皮下注射針の一実施形態を示し、本出願の教示に従って変更してもよい寸法のいくつかを示す。
【図２Ｄ】４本の針を互い違いの構成で備える皮下注射針の一実施形態を示す。
【図３】２本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。それぞれのバレルは、バレル間の領域に治療剤を送達するための１０個の開孔を有する。
【図４】対象の筋肉細胞にＤＮＡを含む治療剤を送達中の皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。
【図５Ａ】３本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。それぞれのバレルは、バレル間の領域に治療剤を送達するための３個の開孔を有する。
【図５Ｂ】図５Ａの皮下注射針装置の上面図である。
【図５Ｃ】３本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。それぞれのバレルは、バレル間の領域に治療剤を送達するための５個の開孔を有する。
【図５Ｄ】対象の組織に治療剤を送達中の図５Ｃの皮下注射針装置の斜視図を示す。
【図６Ａ】２本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。それぞれのバレルは、装置の長手方向軸に対してある一定の角度をなして配置されている。
【図６Ｂ】２本のバレルとコネクタ嵌合とを備える皮下注射針装置の一実施形態の斜視図を示す。
【図６Ｃ】図６Ｂの皮下注射針装置の上面図を示す。
【図７Ａ】６本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の斜視図を示す。それぞれのバレルは、対象の組織に治療剤を送達するための複数の開孔を有する。
【図７Ｂ】図７Ａの皮下注射針装置の上面図を示す。
【図８Ａ】４本のバレルを備える皮下注射針装置の一実施形態の側面図を示す。それぞれのバレルは、対象の組織に治療剤を送達するための複数の開孔を有する。
【図８Ｂ】図８Ａの皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図８Ｃ】図８Ａの皮下注射針装置の別の実施形態の上面図を示す。
【図９】４本のバレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１０】７本のバレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１１】１０本のバレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１２】３本のバレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１３】３本のバレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１４】４本のバレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１５】４本のバレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１６】リング状バレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１７】リング状バレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１８】リング状バレルを含む皮下注射針装置の一実施形態の上面図を示す。
【図１９】単一管腔を含むバレルの一実施形態の切欠図を示す。
【図２０】２つの管腔を含むバレルの一実施形態の切欠図を示す。
【図２１】ＨＩＰ注射器を用いた免疫化によるＨＣＶ ＮＳ３特異的Ｔ細胞の増殖を示すグラフである。増殖は、抗原とともにインキュベートした細胞の放射能を、培地のみでインキュベートした細胞の放射能で除することによって求めた。
【図２２Ａ−Ｃ】標準的な２７ゲージ針（図２２Ａ）、小型ＨＩＰ注射器（図２２Ｂ）、および大型ＨＩＰ注射器（図２２Ｃ）を用いて注射した、注射部位組織の組織学的評価である。
【図２３Ａ−Ｂ】小型ＨＩＰ注射器（図２３Ａ）および大型ＨＩＰ注射器（図２３Ｂ）を示す図である。
【図２４】Ｔ細胞増殖アッセイにおける放射性チミジンの取り込みを示す、種々の濃度の各種抗原とともにインキュベートした細胞の放射能（１分当たりのカウント数）を示したグラフである。
【図２５Ａ−Ｉ】ＮＳ３プロテアーゼ切断部位を含む、ＮＳ３／４ＡプラットフォームとＨＢｃＡｇとを含む種々のコンストラクトを示す図である。
【図２６Ａ−Ｂ】本明細書に開示されている注射針装置のうちの１つを用いて物質を注射するのに必要な力を測定するための装置一式の一例である。
【図２７Ａ−Ｆ】試験７〜９において、着色した水を注射したニワトリ胸肉を示す上面図および断面図である。
【図２８Ａ−Ｆ】試験２５〜２７において、着色した水を注射したニワトリ胸肉を示す上面図および断面図である。
【図２９Ａ−Ｆ】試験１６〜１８において、着色した水を注射したニワトリ胸肉を示す上面図および断面図である。
【図３０Ａ−Ｆ】試験３４〜３６において、着色した水を注射したニワトリ胸肉を示す上面図および断面図である。
【図３１Ａ−Ｆ】本出願の範囲内の注射針を用いて、着色した水を手動で注射したニワトリ胸肉の上面図および断面図である。
【図３２Ａ−Ｆ】１本の針を用いて、着色した水を手動で注射したニワトリ胸肉の上面図および断面図である。
【図３３Ａ−Ｄ】本出願の注射針装置とともに使用するためのバネ駆動式送達装置の一実施形態の斜視図および側面図である。
【図３４Ａ−Ｄ】本出願の注射針装置とともに使用するためのトリガー装置の一実施形態の斜視図および側面図である。
【図３５Ａ−Ｄ】本出願の針装置用に設計されたハブの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本明細書に記載の本発明の態様は、薬剤（たとえば、核酸）を生体組織に送達するための装置および方法に関する。実施形態のいくつかは、核酸（特にＤＮＡ）などの薬剤を標的組織に導入して、その分子が注射部位の近傍または近接部位に局在する領域の細胞によって取り込まれるように構成された注射装置に関する。
【００３５】
本明細書に記載の針の一実施形態を図１Ａに示す。針の先端は、作業者が対象（たとえば、ヒト；ネコもしくはイヌなどの家畜；またはウマ、ウシ、ブタ、もしくはニワトリなどの農業動物）の皮膚を刺して、その下に存在する所望の標的組織に到達できるように、鈍端、傾斜端、テーパ端、鋭端、または尖端であってよい。たとえば、先端１０５ａ、１０５ｂは、医療分野において標準的な針先形状（たとえば、「ランセットポイント」）を含んでもよい。あるいは、先端１０５ａ、１０５ｂは、鈍端であってもよい。実施形態のいくつかでは、針バレルの管腔を流れる流体が針本体の先端部から流れ出ないように、針の先端は閉じられている。別の実施形態のいくつかでは、針バレルを流れる流体が針の先端から流れ出るように、針の先端は開放されている。
【００３６】
好ましい実施形態では、針バレルは、針バレルの長手方向に沿って配置された開孔（たとえば、１１０ａ、１１０ｂ）を含む。それぞれの針バレルは、０〜１００個の開孔を含んでもよい。実施形態のいくつかでは、針は、針の長手方向に沿って１個または２個の開孔を有する（たとえば、針の長手方向に沿って少なくとも２個の開孔を有する閉塞された針が一例として挙げられる）。別の実施形態のいくつかでは、針は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、もしくは１００個の開孔を有するか、これらを下回る個数の開孔を有するか、またはこれらを上回る個数の開孔を有する。開孔は、バレルの先端部付近に位置してもよく、バレルの長手方向に沿った任意の場所に位置してもよい。各バレル上の開孔はそれぞれ、長手方向軸に実質的に平行な平面上に配置されてもよい。また、開孔は、装置の長手方向軸に実質的に平行な線分に沿ってかつその長手方向軸に対向するように配置されてもよい。別の実施形態のいくつかでは、開孔は、装置の長手方向軸に実質的に平行ではない１以上の平面上に配置されてもよい。それぞれの開孔は、共通の点（たとえば、長手方向軸に実質的に平行な軸上の点）に対向していてもよく、あるいはそれぞれの開孔が異なる点もしくは方向に対向していてもよい。
【００３７】
開孔のサイズおよび形状は、様々であってよい。たとえば、開孔は、正円形、円形、概ね曲線形、正方形、長方形、三角形、概ね多角形、概ね対称形、概ね非対称形、または不規則形であってよい。さらに、１本のバレルに含まれる開孔のサイズおよび形状が様々であってもよい。たとえば、一実施形態では、１本のバレル上の第１開孔が直径約１ｍｍの概ね曲線形で、同じバレル上の第２開孔の形状が第１開孔と同じでありその直径が約１．５０ｍｍであってもよい。別の実施形態のいくつかでは、それぞれの開孔の形状とサイズはほぼ同じであってもよい。開孔のサイズおよび形状は、様々であってよい。たとえば、開孔は、正円形、円形、概ね曲線形、正方形、長方形、三角形、概ね多角形、概ね対称形、概ね非対称形、または不規則形であってよい。さらに、１本のバレルに含まれる開孔のサイズおよび形状が様々であってもよい。たとえば、一実施形態では、１本のバレル上の第１開孔が直径約１ｍｍの概ね曲線形で、同じバレル上の第２開孔の形状が第１開孔と同じでありその直径が約１．５０ｍｍであってもよい。別の実施形態のいくつかでは、それぞれの開孔の形状とサイズはほぼ同じであってもよい。
【００３８】
図１Ｂは、本出願の範囲内である皮下注射針の別の実施形態を示す。ネジ付ルアーアダプター１３０は、治療用物質を含有するシリンジ（図示せず）と係合するように構成されている。ハブ挿入部１４０は、ハブ挿入部１４０の先端側に複数の針１５０を含む。カラー１６０は、ネジ付ルアーアダプター１３０と係合しかつハブ挿入部１４０を固定するように構成されていてもよい。シリンジから複数の針１５０への流路の密閉を維持するために、ガスケット１７０をハブ挿入部１４０に配置してもよい。針は、上述したように、複数の開孔（たとえば、図１Ａに図示した開孔）を含んでもよい。図１Ｃ〜Ｅは、図１Ｂに示した皮下注射針の写真であり、構成要素のいくつかを含むアセンブリを示す。図１Ｆは、図１Ｂに示した皮下注射針を組み立てた後の写真であり、針に流体接続されたシリンジが含まれる。
【００３９】
開孔のサイズ、形状、および個数は、注射される流体または遺伝物質を最大限に効率よく送達できるように、または注入囲繞空間において最適な圧力を作り出して細胞膜透過性を増強させるように、あるいはそのいずれもを達成するように選択することができる。たとえば、図２Ａに示されているように、一実施形態において、所望の薬剤を含有する流体を標的組織に送達するための注射装置を作成するために、直径が約０．０１〜約４．０ｍｍの概ね曲線形である複数（たとえば、１０個）の開孔２１０ａ、２１０ｂを選択してもよい。実施形態のいくつかでは、開孔２１０ａ、２１０ｂの最大幅部分は、約０．０１ｍｍ、０．０２ｍｍ、０．０３ｍｍ、０．０４ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．０９ｍｍ、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．４５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．５５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．６５ｍｍ、０．７ｍｍ、０．７５ｍｍ、０．８ｍｍ、０．８５ｍｍ、０．９ｍｍ、０．９５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．０５ｍｍ、１．１０ｍｍ、１．１５ｍｍ、１．２０ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．３０ｍｍ、１．３５ｍｍ、１．４０ｍｍ、１．４５ｍｍ、１．５０ｍｍ、１．５５ｍｍ、１．６０ｍｍ、１．６５ｍｍ、１．７０ｍｍ、１．７５ｍｍ、１．８０ｍｍ、１．８５ｍｍ、１．９０ｍｍ、１．９５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．０５ｍｍ、２．１０ｍｍ、２．１５ｍｍ、２．２０ｍｍ、２．２５ｍｍ、２．３０ｍｍ、２．３５ｍｍ、２．４０ｍｍ、２．４５ｍｍ、２．５０ｍｍ、２．５５ｍｍ、２．６０ｍｍ、２．６５ｍｍ、２．７０ｍｍ、２．７５ｍｍ、２．８０ｍｍ、２．８５ｍｍ、２．９０ｍｍ、２．９５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．０５ｍｍ、３．１０ｍｍ、３．１５ｍｍ、３．２０ｍｍ、３．２５ｍｍ、３．３０ｍｍ、３．３５ｍｍ、３．４０ｍｍ、３．４５ｍｍ、３．５０ｍｍ、３．５５ｍｍ、３．６０ｍｍ、３．６５ｍｍ、３．７０ｍｍ、３．７５ｍｍ、３．８０ｍｍ、３．８５ｍｍ、３．９０ｍｍ、３．９５ｍｍと等しい幅であるか、これらを上回る幅であるか、これらを下回る幅であるか、これらの値のいずれか２つによって規定される範囲内の幅であるか、またはこれらの値のいずれか２つを含む範囲内の幅である。別の実施形態のいくつかでは、直径が約１０ｎｍ〜約２．０ｍｍの概ね曲線形である複数（たとえば、１０個）の開孔２１０ａ、２１０ｂを選択してもよい。実施形態のいくつかでは、開孔２１０ａ、２１０ｂの最大幅部分は、約０．０１μｍ、０．０２μｍ、０．０３μｍ、０．０４μｍ、０．０５μｍ、０．０６μｍ、０．０７μｍ、０．０８μｍ、０．０９μｍ、０．１μｍ、０．１５μｍ、０．２μｍ、０．２５μｍ、０．３μｍ、０．３５μｍ、０．４μｍ、０．４５μｍ、０．５μｍ、０．５５μｍ、０．６μｍ、０．６５μｍ、０．７μｍ、０．７５μｍ、０．８μｍ、０．８５μｍ、０．９μｍ、０．９５μｍ、１．０μｍ、１．５μｍ、２．０μｍ、２．５μｍ、３．０μｍ、３．５μｍ、４．０μｍ、４．５μｍ、５．０μｍ、５．５μｍ、６．０μｍ、６．５μｍ、７．０μｍ、７．５μｍ、８．０μｍ、８．５μｍ、９．０μｍ、９．５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３��μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍ、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍ、９５μｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、１．０５ｍｍ、１．１０ｍｍ、１．１５ｍｍ、１．２０ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．３０ｍｍ、１．３５ｍｍ、１．４０ｍｍ、１．４５ｍｍ、１．５０ｍｍ、１．５５ｍ、１．６０ｍｍ、１．６５ｍｍ、１．７０ｍｍ、１．７５ｍｍ、１．８０ｍｍ、１．８５ｍｍ、１．９０ｍｍ、１．９５ｍｍ、もしくは２．０ｍｍと等しい幅であるか、これらを上回る幅であるか、これらを下回る幅であるか、これらの値のいずれか２つによって規定される範囲内の幅であるか、またはこれらの値のいずれか２つを含む範囲内の幅である。
【００４０】
開孔のサイズ、形状、および個数を調整し、圧力伝達媒体の物理的特性を考慮にいれることによって、注射装置は、約１〜約２００キロパスカルの範囲の局所圧力を送達することができる。すなわち、本明細書に記載の針は、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、もしくは２００キロパスカルの圧力、これらを上回る圧力、これらを下回る圧力、またはこれらの数値の間の任意の圧力で流体を送達できるように構成されることが望ましい。注入囲繞空間２０４内に囲まれる組織において局所圧力が増加することによって、組織内の細胞の細胞膜透過特性が変化し、薬剤（たとえば、ＤＮＡ）が細胞内に進入しやすくなる。
【００４１】
針の長さは、約０．５ｃｍ〜約１５ｃｍの範囲で変動してもよい。実施形態のいくつかでは、針の長さは、約０．５、０．７５、１．０、１．２５、１．５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０、３．２５、３．５、３．７５、４．０、４．２５、４．５、４．７５、５．０、５．２５、５．５、５．７５、６．０、６．２５、６．５、６．７５、７．０、７．２５、７．５、７．７５、８．０、８．２５、８．５、８．７５、９．０、９．２５、９．５、９．７５、１０．０、１０．２５、１０．５、１０．７５、１１．０、１１．２５、１１．５、１１．７５、１２．０、１２．２５、１２．５、１２．７５、１３．０、１３．２５、１３．５、１３．７５、１４．０、１５．２５、１４．５、１４．７５、もしくは１５ｃｍと等しい長さであるか、これらのうちのいずれかとおおよそ等しい長さであるか、少なくともこれらのうちいずれかの長さであるか、少なくともおおよそこれらのうちのいずれかの長さであるか、これら以下の長さであるか、またはこれら以下の長さである。
【００４２】
図１Ａを再び参照すると、この装置は、基端部１０３と、基端部の反対側に位置する先端部１０１と、先端部１０１から基端部１０３へと延びる長手方向軸とを含む。実施形態のいくつかでは、この装置は１本以上の針を含んでもよい。実施形態のいくつかでは、この注射圧力装置は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、または３０本の針を含む。この装置は、標準コネクタ１００と、コネクタ１００から延在する針本体１０２を含んでよい。標準コネクタ１００と針本体１０２は、長手方向軸に実質的に平行な軸上に配置してもよい。実施形態のいくつかでは、標準コネクタ１００は、この装置を、たとえばシリンジまたはポンプなどの圧力送達装置（図示せず）に接続するように構成されたルアーロックまたはその類似機構である。
【００４３】
実施形態のいくつかでは、皮下注射圧力装置は治療剤を含有する。この装置は、たとえば、筋肉内送達用に製剤化された核酸を含んでもよい。また、免疫原をコードするＤＮＡまたはＤＮＡ含有免疫原性組成物（たとえば、ＤＮＡワクチン）を、本明細書に記載の針を１本以上含む装置に供給することが望ましい。しかしながら、本明細書に記載の実施形態によって多種多様の核酸を送達してもよい。すなわち、本明細書に記載の１以上の実施形態は、ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｃＤＮＡ、ｍｉＲＮＡ（マイクロＲＮＡ）、ｓｉＲＮＡ（低分子干渉ＲＮＡ）、ＲＮＡｉ（干渉ＲＮＡ）、ｐｉＲＮＡ（Ｐｉｗｉ干渉ＲＮＡ）、ａＲＮＡ（アンチセンスＲＮＡ）、ｓｎＲＮＡ（核内低分子ＲＮＡ）、ｓｎｏＲＮＡ（核小体低分子ＲＮＡ）、ｇＲＮＡ（ガイドＲＮＡ）、ｓｈＲＮＡ（短ヘアピンＲＮＡ）、ｓｔＲＮＡ（小さな一時的ＲＮＡ）、ｔａ−ｓｉＲＮＡ（トランス作用性低分子干渉ＲＮＡ）、ｃｐＤＮＡ（葉緑体ＤＮＡ）、ｇＤＮＡ（ゲノムＤＮＡ）、ｍｓＤＮＡ（マルチコピー一本鎖ＤＮＡ）、ｍｔＤＮＡ（ミトコンドリアＤＮＡ）、ＧＮＡ（グリコール核酸）、ＬＮＡ（ロックされた核酸）、ＰＮＡ（ペプチド核酸）、ＴＮＡ（トレオース核酸）、モルホリノ含有核酸、含硫核酸、２−Ｏ−メチル核酸、および１種以上の修飾塩基もしくはスペーサーを含有する核酸からなる群から選択される１種以上の核酸を含んでもよい。
【００４４】
本明細書に記載の装置に含有される核酸またはこの装置によって送達される核酸の濃度は、約０．１ｎｇ〜約５０ｍｇ／ｍｌの範囲であってよい。態様のいくつかでは、本明細書に記載の装置に含有される核酸またはこの装置によって送達される核酸の濃度（たとえば、本明細書に記載の装置によって送達される核酸の好適な用量）は、約１０ｎｇ／ｍｌ〜２５ｍｇ／ｍｌの範囲である。さらなる別の態様では、核酸濃度は、約１００ｎｇ／ｍｌ〜１０ｍｇ／ｍｌの範囲である。態様のいくつかでは、本明細書に記載の装置に含有される核酸またはこの装置によって送達される核酸の濃度（たとえば、本明細書に記載の装置によって送達される核酸の好適な用量）は、約１００ｎｇ／ｍｌ、１５０ｎｇ／ｍｌ、２００ｎｇ／ｍｌ、２５０ｎｇ／ｍｌ、３００ｎｇ／ｍｌ、３５０ｎｇ／ｍｌ、４００ｎｇ／ｍｌ、４５０ｎｇ／ｍｌ、５００ｎｇ／ｍｌ、５５０ｎｇ／ｍｌ、６００ｎｇ／ｍｌ、６５０ｎｇ／ｍｌ、７００ｎｇ／ｍｌ、７５０ｎｇ／ｍｌ、８００ｎｇ／ｍｌ、８５０ｎｇ／ｍｌ、９００ｎｇ／ｍｌ、９５０ｎｇ／ｍｌ、１μｇ／ｍｌ、２μｇ／ｍｌ、３μｇ／ｍｌ、４μｇ／ｍｌ、５μｇ／ｍｌ、６μｇ／ｍｌ、７μｇ／ｍｌ、８μｇ／ｍｌ、９μｇ／ｍｌ、１０μｇ／ｍｌ、１１μｇ／ｍｌ、１２μｇ／ｍｌ、１３μｇ／ｍｌ、１４μｇ／ｍｌ、１５μｇ／ｍｌ、１６μｇ／ｍｌ、１７μｇ／ｍｌ、１８μｇ／ｍｌ、１９μｇ／ｍｌ、２０μｇ／ｍｌ、２１μｇ／ｍｌ、２２μｇ／ｍｌ、２３μｇ／ｍｌ、２４μｇ／ｍｌ、２５μｇ／ｍｌ、２６μｇ／ｍｌ、２７μｇ／ｍｌ、２８μｇ／ｍｌ、２９μｇ／ｍｌ、３０μｇ／ｍｌ、３１μｇ／ｍｌ、３２μｇ／ｍｌ、３３μｇ／ｍｌ、３４μｇ／ｍｌ、３５μｇ／ｍｌ、３６μｇ／ｍｌ、３７μｇ／ｍｌ、３８μｇ／ｍｌ、３９μｇ／ｍｌ、４０μｇ／ｍｌ、４１μｇ／ｍｌ、４２μｇ／ｍｌ、４３μｇ／ｍｌ、４４μｇ／ｍｌ、４５μｇ／ｍｌ、４６μｇ／ｍｌ、４７μｇ／ｍｌ、４８μｇ／ｍｌ、４９μｇ／ｍｌ、５０μｇ／ｍｌ、５５μｇ／ｍｌ、６０μｇ／ｍｌ、６５μｇ／ｍｌ、７０μｇ／ｍｌ、７５μｇ／ｍｌ、８０μｇ／ｍｌ、８５μｇ／ｍｌ、９０μｇ／ｍｌ、９５μｇ／ｍｌ、１００μｇ／ｍｌ、１５０μｇ／ｍｌ、２００μｇ／ｍｌ、２５０μｇ／ｍｌ、３００μｇ／ｍｌ、３５０μｇ／ｍｌ、４００μｇ／ｍｌ、４５０μｇ／ｍｌ、５００μｇ／ｍｌ、５５０μｇ／ｍｌ、６００μｇ／ｍｌ、６５０μｇ／ｍｌ、７００μｇ／ｍｌ、７５０μｇ／ｍｌ、８００μｇ／ｍｌ、８５０μｇ／ｍｌ、９００μｇ／ｍｌ、９５０μｇ／ｍｌ、１．０ｍｇ／ｍｌ、１．１ｍｇ／ｍｌ、１．２ｍｇ／ｍｌ、１．３ｍｇ／ｍｌ、１．４ｍｇ／ｍｌ、１．５ｍｇ／ｍｌ、１．６ｍｇ／ｍｌ、１．７ｍｇ／ｍｌ、１．８ｍｇ／ｍｌ、１．９ｍｇ／ｍｌ、２．０ｍｇ／ｍｌ、２．１ｍｇ／ｍｌ、２．２ｍｇ／ｍｌ、２．３ｍｇ／ｍｌ、２．４ｍｇ／ｍｌ、２．５ｍｇ／ｍｌ、２．６ｍｇ／ｍｌ、２．７ｍｇ／ｍｌ、２．８ｍｇ／ｍｌ、２．９ｍｇ／ｍｌ、３．０ｍｇ／ｍｌ、３．１ｍｇ／ｍｌ、３．２ｍｇ／ｍｌ、３．３ｍｇ／ｍｌ、３．４ｍｇ／ｍｌ、３．５ｍｇ／ｍｌ、３．６ｍｇ／ｍｌ、３．７ｍｇ／ｍｌ、３．８ｍｇ／ｍｌ、３．９ｍｇ／ｍｌ、４．０ｍｇ／ｍｌ、４．１ｍｇ／ｍｌ、４．２ｍｇ／ｍｌ、４．３ｍｇ��ｍｌ、４．４ｍｇ／ｍｌ、４．５ｍｇ／ｍｌ、４．６ｍｇ／ｍｌ、４．７ｍｇ／ｍｌ、４．８ｍｇ／ｍｌ、４．９ｍｇ／ｍｌ、５．０ｍｇ／ｍｌ、５．１ｍｇ／ｍｌ、５．２ｍｇ／ｍｌ、５．３ｍｇ／ｍｌ、５．４ｍｇ／ｍｌ、５．５ｍｇ／ｍｌ、５．６ｍｇ／ｍｌ、５．７ｍｇ／ｍｌ、５．８ｍｇ／ｍｌ、５．９ｍｇ／ｍｌ、６．０ｍｇ／ｍｌ、６．１ｍｇ／ｍｌ、６．２ｍｇ／ｍｌ、６．３ｍｇ／ｍｌ、６．４ｍｇ／ｍｌ、６．５ｍｇ／ｍｌ、６．６ｍｇ／ｍｌ、６．７ｍｇ／ｍｌ、６．８ｍｇ／ｍｌ、６．９ｍｇ／ｍｌ、７．０ｍｇ／ｍｌ、７．１ｍｇ／ｍｌ、７．２ｍｇ／ｍｌ、７．３ｍｇ／ｍｌ、７．４ｍｇ／ｍｌ、７．５ｍｇ／ｍｌ、７．６ｍｇ／ｍｌ、７．７ｍｇ／ｍｌ、７．８ｍｇ／ｍｌ、７．９ｍｇ／ｍｌ、８．０ｍｇ／ｍｌ、８．１ｍｇ／ｍｌ、８．２ｍｇ／ｍｌ、８．３ｍｇ／ｍｌ、８．４ｍｇ／ｍｌ、８．５ｍｇ／ｍｌ、８．６ｍｇ／ｍｌ、８．７ｍｇ／ｍｌ、８．８ｍｇ／ｍｌ、８．９ｍｇ／ｍｌ、９．０ｍｇ／ｍｌ、９．１ｍｇ／ｍｌ、９．２ｍｇ／ｍｌ、９．３ｍｇ／ｍｌ、９．４ｍｇ／ｍｌ、９．５ｍｇ／ｍｌ、９．６ｍｇ／ｍｌ、９．７ｍｇ／ｍｌ、９．８ｍｇ／ｍｌ、９．９ｍｇ／ｍｌ、１０．０ｍｇ／ｍｌ、１１ｍｇ／ｍｌ、１２ｍｇ／ｍｌ、１３ｍｇ／ｍｌ、１４ｍｇ／ｍｌ、１５ｍｇ／ｍｌ、１６ｍｇ／ｍｌ、１７ｍｇ／ｍｌ、１８ｍｇ／ｍｌ、１９ｍｇ／ｍｌ、２０ｍｇ／ｍｌ、２１ｍｇ／ｍｌ、２２ｍｇ／ｍｌ、２３ｍｇ／ｍｌ、２４ｍｇ／ｍｌ、２５ｍｇ／ｍｌ、２６ｍｇ／ｍｌ、２７ｍｇ／ｍｌ、２８ｍｇ／ｍｌ、２９ｍｇ／ｍｌ、３０ｍｇ／ｍｌ、３１ｍｇ／ｍｌ、３２ｍｇ／ｍｌ、３３ｍｇ／ｍｌ、３４ｍｇ／ｍｌ、３５ｍｇ／ｍｌ、３６ｍｇ／ｍｌ、３７ｍｇ／ｍｌ、３８ｍｇ／ｍｌ、３９ｍｇ／ｍｌ、４０ｍｇ／ｍｌ、４１ｍｇ／ｍｌ、４２ｍｇ／ｍｌ、４３ｍｇ／ｍｌ、４４ｍｇ／ｍｌ、４５ｍｇ／ｍｌ、４６ｍｇ／ｍｌ、４７ｍｇ／ｍｌ、４８ｍｇ／ｍｌ、４９ｍｇ／ｍｌ、もしくは５０ｍｇ／ｍｌに等しい濃度であるか、これらを上回る濃度か、これらを下回る濃度か、これらの値のいずれか２つによって規定される範囲内の濃度であるか、またはこれらの値のいずれか２つを含む範囲内の濃度である。
【００４５】
本明細書に記載の注射装置によって提供される核酸の量は、約１ｎｇ〜１０ｇの範囲であってよい。態様のいくつかでは、皮下注射圧力装置に含有される核酸または皮下注射圧力装置によって提供される核酸の量は、約１ｎｇ、５ｎｇ、１０ｎｇ、２０ｎｇ、３０ｎｇ、４０ｎｇ、５０ｎｇ、６０ｎｇ、７０ｎｇ、８０ｎｇ、９０ｎｇ、１００ｎｇ、１５０ｎｇ、２００ｎｇ、２５０ｎｇ、３００ｎｇ、３５０ｎｇ、４００ｎｇ、５００ｎｇ、６００ｎｇ、７００ｎｇ、８００ｎｇ、９００ｎｇ、１μｇ１μｇ、２μｇ、３μｇ、４μｇ、５μｇ、６μｇ、７μｇ、８μｇ、９μｇ、１０μｇ、１１μｇ、１２μｇ、１３μｇ、１４μｇ、１５μｇ、１６μｇ、１７μｇ、１８μｇ、１９μｇ、２０μｇ、２１μｇ、２２μｇ、２３μｇ、２４μｇ、２５μｇ、２６μｇ、２７μｇ、２８μｇ、２９μｇ、３０μｇ、３１μｇ、３２μｇ、３３μｇ、３４μｇ、３５μｇ、３６μｇ、３７μｇ、３８μｇ、３９μｇ、４０μｇ、４１μｇ、４２μｇ、４３μｇ、４４μｇ、４５μｇ、４６μｇ、４７μｇ、４８μｇ、４９μｇ、５０μｇ、５５μｇ、６０μｇ、６５μｇ、７０μｇ、７５μｇ、８０μｇ、８５μｇ、９０μｇ、９５μｇ、１００μｇ、１０５μｇ、１１０μｇ、１１５μｇ、１２０μｇ、１２５μｇ、１３０μｇ、１３５μｇ、１４０μｇ、１４５μｇ１５０μｇ、１５５μｇ、１６０μｇ、１６５μｇ、１７０μｇ、１７５μｇ、１８０μｇ、１８５μｇ、１９０μｇ、１９５μｇ２００μｇ、２０５μｇ、２１０μｇ、２１５μｇ、２２０μｇ、２２５μｇ、２３０μｇ、２３５μｇ、２４０μｇ、２４５μｇ２５０μｇ、２５５μｇ、２６０μｇ、２６５μｇ、２７０μｇ、２７５μｇ、２８０μｇ、２８５μｇ、２９０μｇ、２９５μｇ、３００μｇ、３０５μｇ、３１０μｇ、３１５μｇ、３２０μｇ、３２５μｇ、３３０μｇ、３３５μｇ、３４０μｇ、３４５μｇ３５０μｇ、３５５μｇ、３６０μｇ、３６５μｇ、３７０μｇ、３７５μｇ、３８０μｇ、３８５μｇ、３９０μｇ、３９５μｇ４００μｇ、４０５μｇ、４１０μｇ、４１５μｇ、４２０μｇ、４２５μｇ、４３０μｇ、４３５μｇ、４４０μｇ、４４５μｇ４５０μｇ、４５５μｇ、４６０μｇ、４６５μｇ、４７０μｇ、４７５μｇ、４８０μｇ、４８５μｇ、４９０μｇ、４９５μｇ５００μｇ、５０５μｇ、５１０μｇ、５１５μｇ、５２０μｇ、５２５μｇ、５３０μｇ、５３５μｇ、５４０μｇ、５４５μｇ５５０μｇ、５５５μｇ、５６０μｇ、５６５μｇ、５７０μｇ、５７５μｇ、５８０μｇ、５８５μｇ、５９０μｇ、５９５μｇ６００μｇ、６０５μｇ、６１０μｇ、６１５μｇ、６２０μｇ、６２５μｇ、６３０μｇ、６３５μｇ、６４０μｇ、６４５μｇ６５０μｇ、６５５μｇ、６６０μｇ、６６５μｇ、６７０μｇ、６７５μｇ、６８０μｇ、６８５μｇ、６９０μｇ、６９５μｇ、７００μｇ、７０５μｇ、７１０μｇ、７１５μｇ、７２０μｇ、７２５μｇ、７３０μｇ、７３５μｇ、７４０μｇ、７４５μｇ７５０μｇ、７５５μｇ、７６０μｇ、７６５μｇ、７７０μｇ、７７５μｇ、７８０μｇ、７８５μｇ、７９０μｇ、７９５μｇ、８００μｇ、８０５μｇ、８１０μｇ、８１５μｇ、８２０μｇ、８２５μｇ、８３０μｇ、８３５μｇ、８４０μｇ、８４５μｇ８５０μｇ、８５５μｇ、８６０μｇ、８６５μｇ、８７０μｇ、８７５μｇ、８８０μｇ、８８５μｇ、８９０μｇ、８９５μｇ、９００μｇ、９０５μｇ、９１０μｇ、９１５μｇ、９２０μｇ、９２５μｇ、９３０μｇ、９３５μｇ、９４０μｇ、９４５μｇ９５０μｇ、９５５μｇ、９６０μｇ、９６５μｇ、９７０μｇ、９７５μｇ、９８０μｇ、９８５μｇ、９９０μｇ、９９５μｇ、１．０ｍｇ、１．１ｍｇ、１．２ｍｇ、１．３ｍｇ、１．４ｍｇ、１．５ｍｇ、１．６ｍｇ、１．７ｍｇ、１．８ｍｇ、１．９ｍｇ、２．０ｍｇ、２．１ｍｇ、２．２ｍｇ、２．３ｍｇ、２．４ｍｇ、２．５ｍｇ、２．６ｍｇ、２．７ｍｇ、２．８ｍｇ、２．９ｍｇ、３．０ｍｇ、３．１ｍｇ、３．２ｍｇ、３．３ｍｇ、３．４ｍｇ、３．５ｍｇ、３．６ｍｇ、３．７ｍｇ、３．８ｍｇ、３．９ｍｇ、４．０ｍｇ、４．１ｍｇ、４．２ｍｇ、４．３ｍｇ、４．４ｍｇ、４．５ｍｇ、４．６ｍｇ、４．７ｍｇ、４．８ｍｇ、４．９ｍｇ、５．０ｍｇ、５．１ｍｇ、５．２ｍｇ、５．３ｍｇ、５．４ｍｇ、５．５ｍｇ、５．６ｍｇ、５．７ｍｇ、５．８ｍｇ、５．９ｍｇ、６．０ｍｇ、６．１ｍｇ、６．２ｍｇ、６．３ｍｇ、６．４ｍｇ、６．５ｍｇ、６．６ｍｇ、６．７ｍｇ、６．８ｍｇ、６．９ｍｇ、７．０ｍｇ、７．１ｍｇ、７．２ｍｇ、７．３ｍｇ、７．４ｍｇ、７．５ｍｇ、７．６ｍｇ、７．７ｍｇ、７．８ｍｇ、７．９ｍｇ、８．０ｍｇ、８．１ｍｇ、８．２ｍｇ、８．３ｍｇ、８．４ｍｇ、８．５ｍｇ、８．６ｍｇ、８．７ｍｇ、８．８ｍｇ、８．９ｍｇ、９．０ｍｇ、９．１ｍｇ、９．２ｍｇ、９．３ｍｇ、９．４ｍｇ、９．５ｍｇ、９．６ｍｇ、９．７ｍｇ、９．８ｍｇ、９．９ｍｇ、１０．０ｍｇ、１１ｍｇ、１２ｍｇ、１３ｍｇ、１４ｍｇ、１５ｍｇ、１６ｍｇ、１７ｍｇ、１８ｍｇ、１９ｍｇ、２０ｍｇ、２１ｍｇ、２２ｍｇ、２３ｍｇ、２４ｍｇ、２５ｍｇ、２６ｍｇ、２７ｍｇ、２８ｍｇ、２９ｍｇ、３０ｍｇ、３１ｍｇ、３２ｍｇ、３３ｍｇ、３４ｍｇ、３５ｍｇ、３６ｍｇ、３７ｍｇ、３８ｍｇ、３９ｍｇ、４０ｍｇ、４１ｍｇ、４２ｍｇ、４３ｍｇ、４４ｍｇ、４５ｍｇ、４６ｍｇ、４７ｍｇ、４８ｍｇ、４９ｍｇ、５０ｍｇ、５５ｍｇ、６０ｍｇ、６５ｍｇ、７０ｍｇ、７５ｍｇ、８０ｍｇ、８５ｍｇ、９０ｍｇ、９５ｍｇ、１００ｍｇ、１５０ｍｇ、２００ｍｇ、２５０ｍｇ、３００ｍｇ、３５０ｍｇ、４００ｍｇ、４５０ｍｇ、５００ｍｇ、５５０ｍｇ、６００ｍｇ、６５０ｍｇ、７００ｍｇ、７５０ｍｇ、８００ｍｇ、８５０ｍｇ、９００ｍｇ、９５０ｍｇ、１ｇ、２ｇ、３ｇ、４ｇ、５ｇ、６ｇ、７ｇ、８ｇ、９ｇ、もしくは１０ｇに等しい量であるか、これらを下回る量であるか、これらを上回る量であるか、これらの値のいずれか２つによって規定される範囲内の量であるか、またはこれらの値のいずれか２つを含む範囲内の量である。
【００４６】
実施形態のいくつかでは、上記の装置は、治療剤が装置内に含有され、かつさらなる接続を必要としない１回限りの使い捨て装置として構成することができる。針本体１０２は、柄部またはカニューレ１１５から延在する１本以上の針送達バレルまたは針バレル１２０ａ、１２０ｂを含んでもよい。柄部１１５は、中央管腔または流路を含んでもよい。また、それぞれの針バレル１２０ａ、１２０ｂは、柄部１１５と標準コネクタ１００に流体接続された少なくとも１つの管腔も含む。図示された実施形態では、針本体１０２は、先端１０５ａ、１０５ｂを含む２本の針送達バレル１２０ａ、１２０ｂを含む。針バレル１２０ａ、１２０ｂの長さは変動してもよい。実施形態のいくつかでは、針バレル１２０ａ、１２０ｂの長さはほぼ同じであり、別の実施形態のいくつかでは、針バレルの長さは異なっている。針バレル１２０ａ、１２０ｂの長さは、約２ｍｍ〜約１００ｍｍの範囲であってよい。針バレル１２０のゲージは、装置に応じて変動してもよく、１つの装置に含まれるバレル１２０間で変動してもよい。
【００４７】
先端１０５ａ、１０５ｂは、装置の長手方向軸に向かって傾斜した角度で示されているが、組織を押し広げて、針バレル１２０ａ、１２０ｂの間に配置された領域を通して少なくともいくつかの標的組織に送達し、かつ針バレルの間に配置された注入囲繞空間に送達するために、それぞれの先端の傾斜は反対方向（図２Ａ参照）の角度であってもよく、異なる方向（図４参照）の角度であってもよい。実施形態のいくつかでは、それぞれの先端は、複数の傾斜を有するエッジを含み、これは、たとえば、２、３、４、５、６、またはそれ以上の個数の傾斜が設けられたエッジである。傾斜を設けることによって、軸周りに概ね回転対称性を示す先端を得ることができ、針を均一に挿入することができる。図１Ｇは、本明細書に開示されている注射装置の１本以上の針に使用してもよい４つの傾斜エッジを備える「ｑｕａｄｃａｒ」先端の写真である。実施形態のいくつかでは、針先端の少なくとも１つの傾斜エッジは、同じ針上の１個以上の開孔とほぼ同じ方向に向いている。実施形態のいくつかでは、針先端のどの傾斜エッジも、同じ針上の開孔とは同じ方向を向いていない。実施形態のいくつかでは、針バレル１２０ａと１２０ｂとの間の空間によって作られた、装置の先端部の針先開口部は、針バレル１２０ａと１２０ｂとが１個以上の細胞を取り囲むことができるのに十分な大きさである。
【００４８】
針バレル１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ、バレルの長手方向に沿って配置された開孔１１０ａ、１１０ｂを含んでもよい。実施形態のいくつかでは、針バレル１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ、少なくとも１個の開孔１１０ａ、１１０ｂを含む。別の実施形態のいくつかでは、針バレル１２０ａ、１２０ｂのうち少なくとも１本は、開孔１１０ａ、１１０ｂをひとつも含まない。実施形態のいくつかでは、開孔１１０ａ、１１０ｂそれぞれのサイズおよび形状は、バレルごとに様々であってよい。実施形態のいくつかでは、針の長さは、バレルごとに様々であってよい。
【００４９】
図２Ａを再び参照すると、注射装置は、２本の針バレル２２０ａ、２２０ｂを含み、これらの針バレルはそれぞれ、３個ずつの開孔２１０ａ、２１０ｂと、尖先端２０５ａ、２０５ｂとを含む。先端２０５ａ、２０５ｂは、互いに少し離れて配置され、針先開口部２０３を形成している。先端２０５ａ、２０５ｂから基端方向に移動すると、針先開口部２０３は、針バレル２２０ａと２２０ｂとの間に注入囲繞空間２０４を形成している。実施形態のいくつかでは、針バレル２２０ａと２２０ｂとの間に空間が形成されていることにより、先端２０５ａと２０５ｂとの間に形成された針先開口部２０３の大きさは、針バレル２２０ａと２２０ｂとが注入囲繞空間２０４において１個以上の細胞を取り囲むことができるのに十分な大きさとなっている。
【００５０】
適切な局所圧力で注入囲繞空間内に薬剤を送達することは、効果的かつ安全な治療にとって重要であり得る。たとえば、加えた圧力が大きすぎると、細胞に望ましくない損傷を与える可能性があり、加えた圧力が小さすぎると、薬剤の取り込みを可能とするのに十分な透過性の変化を得られない可能性がある。流体力学の法則およびそれに関連する方程式を用いて、注入囲繞空間２０４に対して許容し得る圧力プロファイルを得ることができる。たとえば、針バレル１２０ａ、１２０ｂの形状および薬剤の流体特性（たとえば、粘度および密度）は、注入囲繞空間２０４に対する局所圧力に影響を及ぼすであろう。実施形態のいくつかでは、注入囲繞空間２０４において所望の局所圧力を生じさせるために、開孔２１０ａ、２１０ｂのサイズおよび形状、流体および送達薬剤、ならびに駆動圧が、使用者によって選択される。たとえば、ダルシー・ワイスバッハの式を使用して、流速と、流体の粘度と、パイプ長さに対するバレル管腔の直径の比率とに関連する圧力損失を決定してもよい。特に、種々の流動性担体媒体（たとえば、リン酸緩衝生理食塩水、グリセリン、エタノール、脱イオン水、ろ過水、種々の油類、エマルションなど）を使用する場合、その粘度特性は担体媒体の種類によって異なるため、上記の式は、開孔２１０ａ、２１０ｂの適切なサイズを決定するのにとりわけ有用である。標準的な数値流体力学ソフトウェアを用いて、針バレルと開孔の最適な物理的パラメータを決定し、所望の圧力損失を得ることができる。しかしながら、本発明は、流体を使用して圧力損失を得ることに限定されず、他の種類の圧力伝達媒体を用いることもできる。たとえば、実施形態のいくつかでは、空気または他の気体（たとえば、ＣＯ２またはＮ２）を使用して、組織に圧力を伝達してもよい。
【００５１】
図２Ｂは、複数の開孔を有する針の別例を示す。それぞれの針２３０は、５個の開孔２３５を有し、開孔と開孔との間に間隔２４０を有する。実施形態のいくつかでは、開孔と開孔の間隔は、針のすべての開孔において同じであってもよく、または異なっていてもよい。この間隔は、たとえば、約０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、もしくは３ｃｍであるか、少なくともこれらのいずれかの間隔であるか、少なくともおおよそこれらのいずれかの間隔であるか、これら以下の間隔であるか、またはこれら以下の間隔である。開孔２３５は、それぞれの開孔が異なる針上の第２の開孔に対向するように構成されている。これによって、対向し合う開孔間において治療用物質流体の対向する流れを生じさせることができる。実施形態のいくつかでは、すべての開孔が、（たとえば、図２Ｂに図示するように）異なる針上の別の開孔に対向するように構成される。実施形態のいくつかでは、少なくとも２、４、６、８、１０、１６、２０、３０、４０、５０、または６０個の開孔が、異なる針上の別の開孔に対向するように構成される。
【００５２】
図２Ｃは、上記針装置の別の実施形態、および本出願に準じて変更してもよい各種寸法を示す。ハブ２４５は、ハブ２４５の先端部に流体接続された３本の針２５０を含む。針２５０はそれぞれ、ハブ２４５の先端部から針先端２５７までの針長２５５を有する。本出願においてさらに説明するように、針長２５５は、治療用物質を送達する標的組織に応じて変動してもよい。針先端２５７と針先端２５７から最も離れた針上開孔との間の距離２６５も変動してもよい。たとえば、距離２６５は、０．１ｍｍ〜５ｃｍの範囲であってよく、たとえば、約１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、またはそれ以上であってもよい。同様に、針先端２５７に最も近い開孔と針先端２５７から最も遠い開孔との間の距離２７０も変動してもよい。実施形態のいくつかでは、距離２５７は、０．５ｍｍ〜１０ｃｍの範囲であってよく、たとえば、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、６ｃｍ、７ｃｍ、８ｃｍ、９ｃｍ、またはそれ以上であってもよい。
【００５３】
図２Ｄは、互い違いに構成された針を有する注射装置の別の実施形態を示す。ハブ２７５は、ハブ２４５の先端部に流体接続された４本の針２８０、２８５、２８７、２９０を含む。針２８７は、針２９０よりも距離２９５分だけ長い。一方、針２８０は、針２８５および２９０よりも長いが、針２８７よりも短い。また、互い違いの配置の他の多種多様な変形を使用してもよい。実施形態のいくつかでは、注射装置は複数の針を含み、少なくとも１本以上の針が第１長さを有し、１本以上の針が第１長さよりも長い第２長さを有する。実施形態のいくつかでは、注射装置は、（たとえば、図２Ｄに図示するように）それぞれの針が異なる長さを有する複数の針を含む。それぞれの針と針との長さの差異は、たとえば、少なくとも０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、または５ｍｍであってもよい。針と針の長さの差異は、たとえば、５ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、または１ｍｍ以下であってもよい。
【００５４】
図３５Ａは、上記針装置に含まれてもよいハブの設計の一実施形態を示す。底部ハブ構成要素３５００は、複数の針を収容するように構成され、それぞれの針は、針バレル３５１０および針の一端に配置されるハブ係合部３５２０を有する。底部ハブ構成要素３５００は、針バレル３５１０を収容しかつハブ係合部３５２０に係合する開孔３５３０を含み、針をハブ内に保持する。図３５Ｂは、開孔３５３０内に挿入された針を示す。開孔３５３０の深さは、（たとえば、図２Ｄに図示するように）針が互い違いになるように変動してもよい。図３５Ｃは、開孔係合部３５５０を有する頂部ハブ構成要素３５４０を示し、頂部ハブ構成要素３５４０は、頂部ハブ構成要素３５４０が底部ハブ構成要素３５００上に配置されると、開孔３５３０と係合するように構成される。開孔係合部３５５０は、ハブ係合部３５２０をハブ内に固定することができる。図３５Ｄは、底部ハブ構成要素３５００と頂部ハブ構成要素３５４０と溶接することによって固定したハブを示す。
【００５５】
図３に戻ると、２本の針バレル３２０ａ、３２０ｂを含む注射装置の別の実施形態が示されている。針バレル３２０ａ、３２０ｂは、中央管腔３１５と流体接続された管腔を含む。加圧された治療剤は、中央管腔３１５から針バレル３２０ａ、３２０ｂへと送られ、開孔３１０ａ、３１０ｂを介して針バレル３２０ａ、３２０ｂから出て行くことができる。この実施形態では、針バレル３２０ａ、３２０ｂはそれぞれ、バレルの長手方向に沿った先端に均等に分配された１０個の曲線形開孔を含む。開孔３１０ａ、３１０ｂは、加圧された薬剤を装置の長手方向軸の方向に送ることができるように構成されており、針バレル３２０ａ上の開孔３１０ａは、針バレル３２０ｂ上の開孔３１０ｂに対向している。一実施形態では、開孔は、バレル３２０ａ、３２０ｂの先端から基端部方向に離れて配置されてもよく、バレルの基端部に向かって約１〜約３ｍｍの位置に配置されてもよい。
【００５６】
図４は、流体治療剤４３０の細胞４５０への注入を示す。上述したように、治療剤４３０は、遺伝子、核酸、タンパク質、または他の大型分子を、細胞４５０の一部または複数の細胞へと運搬することができる。図示された例では、注入囲繞空間４０４が少なくとも１つの筋肉細胞４５０の一部を取り囲むように、注射装置が筋肉組織内に導入されている。高圧力を有する流体（図示せず）が、装置の中央管腔４１５内に送られ、針バレル４２０ａ、４２０ｂのそれぞれの管腔を通り、次いで、開孔４１０ａ、４１０ｂを通って注入囲繞空間４０４に吐出される。注入囲繞空間４０４に位置する組織に流体が吐出される際にそれぞれの開孔４１０ａ、４１０ｂに存在する高圧は、流体に加えられた圧力に起因する。増加した局所圧力によって、膜の透過特性が変化し、注射成分の取り込みが増強する。透過性が変化したことによって、医薬品、核酸、および他の化合物が細胞内部に到達することができる。
【００５７】
上述したように、針バレルの数は、注射装置の使用目的、注射装置を作成するのに使用される製造工程、所望の局所圧力、および／または他の要因に応じて変動してもよい。実施形態のいくつかでは、バレルの数は、１、２、３、４、５、６、７、８、８、１０に等しい本数であるか、またはこれらを上回る本数であってよい。たとえば、図５Ａに図示されている実施形態では、３本の針バレル５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃが、長手方向に延在し、その間に注入囲繞空間５０４を形成している。図示されている実施形態では、針バレル５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃは、それぞれ、バレルの内側に向いた輪郭線上に沿って均等に配置された３個の開孔５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃを含む。
【００５８】
図５Ｂは、図５Ａに示した注射装置の上面図を示す。針バレル５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃは、それぞれ、コネクタすなわち中央管腔ハウジング５００の中心を取り囲むように配置することができる。針バレルは、三角形、たとえば、正三角形を形作っている。針バレル５２０間の長さＬ１は変動してもよく、それと同様に、コネクタ５００の直径Ｄ１は変動してもよい。実施形態のいくつかでは、コネクタ５００の直径Ｄ１は、約３〜約２５ｍｍの範囲であり、針バレル間の長さＬ１は、約１〜約８ｍｍの範囲であるか、またはこの範囲を上回る長さである。
【００５９】
図５Ｃは、３本の別個のシリンジ５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃを含む注射装置の一実施形態の側面図を示す。これらのシリンジは、患者に送達するための治療剤をほぼ同量または異なる量含有するように構成してもよい。実施形態のいくつかでは、それぞれのシリンジは、１ｍＬの治療剤を含有するように構成される。シリンジ５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃは、それぞれ、これらから長手方向に延在する針バレル５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃを含む。それぞれの針バレル５２０は、装置の長手方向軸に対向する複数の開孔５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃを含む。それぞれの針バレル５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ上の開孔５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃの個数は、１〜２０個の範囲であってよい。一実施形態では、バレル５２０上の開孔５１０は、隣接する開孔が約０．２ｍｍ上部に配置されるように均等に分配される。針バレル５２０の長さ当たりの容量範囲は、開孔５１０間の距離に応じて変動し得る。一実施形態では、針バレル５２０の長さ１ｍｍ当たりが、治療剤７５μＬに相当する。３本のシリンジ５０１は、装置の長手方向軸を中心とし、かつ、その周りにそれぞれの針バレル５２０が他の２本の針バレルからほぼ同じ距離をとるように配置された正三角形を形作るように配置されてもよい。
【００６０】
針バレル５２０間の距離は、開孔５１０の個数に応じて変動してもよい。一実施形態では、それぞれの針バレル５２０は１０個の開孔５１０を含み、針は互いに約３．０ｍｍ離れて配置される。別の実施形態では、各針バレル５２０は８個の開孔５１０を含み、針は互いに約２．２ｍｍ離れて配置される。別の例示実施形態では、それぞれの針バレル５２０は６個の開孔を含み、針は互いに約１．５ｍｍ離れて配置される。さらに別の実施形態では、それぞれの針バレル５２０は約４個の開孔５１０を含み、針は互いに約１．０ｍｍ離れて配置される。
【００６１】
図５Ｄは、対象５９０に治療剤を送達中の図５Ｃの注射装置の斜視図を示す。
【００６２】
ここで図６Ａを参照すると、複数のシリンジを備える注射装置の別の実施形態が示されている。図６Ａの注射装置は、２本のシリンジ６２０ａ、６２０ｂを含み、それぞれのシリンジは、装置の長手方向軸に対してある一定の角度をなして配置されている。支持体６７０は、装置の長手方向軸と同じ直線上にあり、シリンジ６２０をそれぞれが相対する位置に保持している。
【００６３】
図６Ｂは、注射装置の別の実施形態の斜視図を示し、この注射装置は、ハウジングすなわちコネクタ６００内に収容された共通管腔６１５に流体接続された２本の針バレル６２０ａ、６２０ｂを含む。この実施形態では、針バレル６２０ａ、６２０ｂは、ほぼ互いに平行に配置されており、共通管腔６１５によってバレルに送られた治療剤を対象に分配する。図６Ｃは、図６Ｂのコネクタ６００と針バレル６２０ａ、６２０ｂとの上面図である。針バレル６２０ａ、６２０ｂは、互いに長さＬ２離れて配置され、コネクタ６００は直径すなわち幅Ｄ２を有してよい。コネクタ６００の直径Ｄ２が変動してもよく、それと同様に、針バレル６２０間の長さＬ２は変動してもよい。一実施形態では、コネクタ６００の直径Ｄ２は約３〜約２５ｍｍの範囲であり、針バレル間の長さＬ２は約１〜約６ｍｍの範囲である。
【００６４】
図７Ａは、注射装置の別の実施形態を示し、この注射装置は、それぞれが互いに概して平行になるようにコネクタ７００から延在している６本の針バレル７２０を含む。コネクタ７００には、加圧された治療剤を針バレル７２０に分配する共通管腔７１５が収容されている。図７Ｂは、図７Ａの注射装置の上面図を示す。図７Ｂに示されるように、５本の針バレル７２０は、コネクタ７００の中心を中心としてその周りに五芒星または五角形を形成している。これらの５本の針バレル７２０は、それぞれ、左右の針バレル７２０から長さＬ３離れて配置することができる。６本目の針バレル７２０は、五角形の中心に配置され、他の５本の針バレルから長さＬ４離れて配置することができる。コネクタ７００は、直径である最大幅Ｄ１を有してもよい。実施形態のいくつかでは、直径Ｄ１は、約３〜約２５ｍｍの範囲であってよい。長さＬ４およびＬ３は、互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。実施形態のいくつかでは、長さＬ４は、約１〜約６ｍｍの範囲であり、長さＬ３は、約１〜約６ｍｍの範囲である。
【００６５】
図８Ａは、別の実施形態における注射装置を示し、この注射装置は、コネクタ８００内に収容された共通管腔８１５に流体接続された４本の針バレル８２０を含む。それぞれの針バレル８２０は、内側に向いた開孔８１０を任意の個数（たとえば６または１０）含んでいてもよい。実施形態のいくつかでは、針バレル８２０は、装置の長手方向軸に沿って配置され、開孔８１０を含まないか、あるいは装置の中心または長手方向軸とは異なる方向に向いた開孔８１０を含む。たとえば、針バレル８２０ｂは、３つの領域を含んでもよく、それぞれの領域は、針８２０ａ、針８２０ｃ、または針８２０ｄから選択される１本の針に対向する開孔（たとえば、６個の開孔）を含む。針バレル８２０は、約３〜約１００ｍｍの範囲の長さＬ５でコネクタ８００から延在していてもよい。図８Ｂは、図８Ａの注射装置の上面図を示し、コネクタ８００と針バレル８２０とを含む。針バレル８２０のうち３本は、装置の長手方向軸を中心とし、かつ、コネクタ８００と共通の中心を有する三角形（たとえば、正三角形）上に配置されてもよい。これらの針バレル８２０は、長さＬ６で互いに離れて配置されていてもよい。この長さＬ６は、約２〜約１２ｍｍの範囲で変動してもよい。たとえば、Ｌ６は、約３ｍｍまたは約６ｍｍであってもよい。コネクタ８００は、直径または最大幅Ｄ４を有し、その寸法は約３〜約２０ｍｍの範囲であってもよい。
【００６６】
図８Ｃは、別の実施形態における注射装置の上面図を示す。針８３０は、針８３０ｄと針８３０ｂとの間の長さＬ７を有する正方形（または任意の他の四辺形、たとえば台形、等脚台形、平行四辺形、たこ形、ひし形、または長方形）の頂点を形成する。この長さＬ７は、約２〜約１２ｍｍの範囲で変動してもよく、たとえば３ｍｍまたは６ｍｍであってもよい。実施形態のいくつかでは、それぞれの針は、第１の隣接した針に対向する第１領域に配置された開孔を備えるように構成されてもよい。たとえば、針８３０ｂは、針８３０ａに対向する第１領域に配置された開孔を含んでもよい。実施形態のいくつかでは、それぞれの針は、第２の隣接した針に対向する第２領域に配置された開孔を備えるように構成されてもよい。たとえば、針８３０ｂは、針８３０ａに対向する第１領域に配置された開孔と、針８３０ｃに対向する第２領域に配置された開孔とを含んでもよい。実施形態のいくつかでは、それぞれの針は、第３の隣接した針に対向する第３領域に配置された開孔を備えるように構成されてもよい。たとえば、針８３０ｂは、針８３０ａに対向する第１領域に配置された開孔と、針８３０ｃに対向する第２領域に配置された開孔と、針８３０ｄに対向する第３領域に配置された開孔とを含んでもよい。実施形態のいくつかでは、それぞれの針は、同じ数の領域を備えるように構成される。実施形態のいくつかでは、各領域は、同じ数の開孔を含む。針８３０は、任意に、平行四辺形またはひし形などのダイヤモンド形を形作るように構成されてもよい。
【００６７】
図９〜１５は、注射装置の種々の実施形態の上面図を示す。これらの注射装置は、それぞれ、複数の針バレルを含み、針バレルに配置された開孔を含んでもよい。開孔は、加圧された治療剤を対象に送達し、かつ／または陰圧を対象に加えるするように構成することができる。
【００６８】
図９は、４本の針バレル９２０を有する注射装置の一実施形態を示し、各針バレルは、加圧された治療用物質を注入空間９０４に送達するように構成された少なくとも１個の内向きすなわち中心向き開孔９１０を含む。
【００６９】
図１０は、７本の針バレルを有する注射装置の一実施形態を示す。これらの針バレル１０２０のうち６本は六角形を形成しており、７本目の針バレルは六角形の中心付近に配置されている。
【００７０】
図１１は、１０本の針バレル１１２０を有する注射装置の一実施形態を示し、それぞれの針バレルは、加圧された治療用物質を注入空間１１０４に送達するように構成された少なくとも１個の内向きすなわち中心向き開孔１１１０を含む。
【００７１】
図１２は、３本の針バレル１２２０を有する注射装置の一実施形態を示し、３本の針バレルのうち２本は、加圧された治療用物質を注入空間１２０４に送達するように構成された少なくとも１個の内向きすなわち中心向き開孔１２１０を含む。３本目の針バレル１２２０は、加圧された流体を注入空間１２０４に送達するように構成された開孔をまったく含まない。
【００７２】
図１３は、３本の針バレル１３２０を有する注射装置の一実施形態を示し、３本の針バレルのうち２本は、加圧された治療用物質を注入空間１３０４に送達するように構成された少なくとも１個の内向きすなわち中心向き開孔１３１０を含む。３本目の針バレル１３２０は、注入空間１３０４に陰圧を加えるように構成された少なくとも２個の内向きすなわち中心向き開孔１３１０を含む。
【００７３】
図１４は、４本の針バレル１４２０を有する注射装置の一実施形態を示し、４本の針バレルのうち２本は、加圧された治療用物質を注入空間１４０４に送達するように構成された少なくとも１個の内向きすなわち中心向き開孔１４１０を含む。３本目および４本目の針バレル１４２０は、加圧された流体を注入空間１４０４に送達するように構成された開孔をまったく含まない。
【００７４】
図１２〜１４は、加圧された治療剤を注入囲繞空間に非対称的に送達する注射装置の実施形態を示す。これらの実施形態は、状況によっては望ましいことがあり、たとえば、すべての方向ではなく、組織の一部分または一領域のみに陽圧をさらに集中させて送達する場合に望ましい。
【００７５】
図１５は、４本の針バレル１５２０を有する注射装置の実施形態を示し、４本の針バレルのうち２本は、加圧された治療用物質を注入空間１５０４に送達するように構成された少なくとも１個の内向きすなわち中心向き開孔１５１０を含む。３本目および４本目の針バレル１５２０は、注入空間１５０４に陰圧を加えるように構成された開孔を含む。
【００７６】
上述したように、各針バレルの形状は変動してもよい。図１６〜１８は、内向きすなわち中心向き開孔を含むリング状針バレルの実施形態を示す。図１６は、３個の内向きすなわち中心向き開孔１６１０を含むリング状針バレル１６２０を示す。３個の開孔１６１０のうち２個は、加圧された治療用物質を注入空間１６０４に送達するように構成され、３個目の開孔１６１０は、注入空間に陰圧を加えるように構成される。開孔１６１０は、三角形（たとえば、正三角形）を形作るように配置してもよい。図１７は、互いに対向しあう２個の内向きすなわち中心向き開孔１７１０を含むリング状針バレル１７２０を示す。２個の開孔１７１０のうちの一方は、加圧された治療用物質を注入空間１７０４に送達するように構成され、他方の開孔１７１０は、注入空間に陰圧を加えるように構成される。図１８は、互いに対向しあう２個の内向きすなわち中心向き開孔１８１０を含むリング状針バレル１８２０を示す。いずれの開孔１８２０も、加圧された治療用物質を注入空間１８０４に送達するように構成される。開孔１８１０は、任意の適切な形状（たとえば、スリットまたは概ね多角形）を含んでもよい。
【００７７】
図１３および図１５〜１７は、１個以上の開孔を介して注入囲繞空間に陰圧を加えるように構成された注射装置の実施形態を示す。陰圧すなわち逆圧を使用して、最適量の圧力を細胞膜に送達することができる。これらの実施形態では、陰圧は、１本またはそれ以上の針バレルの方に向いた矢印によって示されている。陰圧は、特定の開孔を、他の開孔が接続されている管腔とは異なる管腔に接続することによって加えることができる。
【００７８】
実施形態のいくつかでは、針バレルは、複数の開孔に流体接続された１つ以上の管腔を含んでもよい。図１９は、単一管腔１９３５とその単一管腔１９３５に流体接続された３個の開孔１９１０とを含む針バレル１９２０を示す。管腔１９３５は、圧力の伝達および治療剤の送達のいずれにも使用される。図２０は、針バレル２０２０が、２個の開孔２０１０に流体接続された第１管腔２０３５を含む一実施形態を示す。針バレル２０３５は、第３開孔２０１２に流体接続された第２管腔２０３７も含む。この実施形態は、たとえば、加圧された治療剤の送達に第１管腔を使用し、かつ別の流体の送達および／または陰圧の付加に第２管腔を使用することが望ましい場合（またはそれぞれの管腔の用途が逆の場合）に使用することができる。
【００７９】
本明細書に記載の針バレルおよび実施形態は、遺伝子送達を増強させる他の公知の方法およびシステムと併せて使用してもよい。このような公知の方法およびシステムとして、米国特許第６,６１０,０４４号（Ｍａｔｈｉｅｓｅｎ）に記載のエレクトロポレーションシステムなどが挙げられ、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。したがって、本発明の実施形態のいくつかにおいては、電流または電磁場を生成し、細胞透過性を変化させるために制御回路が使用される。実施形態のいくつかでは、生成された電流または電磁場を組織内に伝導または伝達するために、１つ以上の針バレル自身を使用することが望ましい場合がある。実際に、針バレルは、音波エネルギー、電磁波エネルギー、力学的エネルギーおよび熱エネルギーのうちの１種以上または化学的促進剤を用いてもよい公知の代替的なマイクロポレーション法の任意の種類と組み合わせて使用してもよい。このような公知の代替的なマイクロポレーション法として、米国特許第６,５２７,７１６号（Ｅｐｐｓｔｅｉｎ）に開示されている方法などが挙げられ、これはその全体が本明細書に含まれる。
【００８０】
本明細書に開示されている実施形態は、開示されているバレルまたは開孔を作成するための特定の製造方法のいずれにも限定されない。針バレルは、標準的な針製造技術のいずれによっても製造することができ、このような技術としては、ダイキャスト、射出成形、ブロー成形、工作機械によるもの、レーザ製作などが挙げられるが、これらは例示として挙げられているに過ぎない。同様に、針に使用される材料は、ステンレス鋼、炭素鋼、種々の金属合金などの公知の針材料の任意の種類から選択することができる。バレル上の開孔は、バレル製造工程の一部として作成することができ、あるいは、ドリルもしくはレーザーエッチングによって後から作成することもできる。これらの種々の製造方法はすべて当技術分野で周知である。
【００８１】
本発明の態様は、概して、上記の高注射圧力（ｈｉｇｈ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ：ＨＩＰ）針を用いた、薬剤、核酸、または他の生物活性分子および化合物の膜透過性送達の方法にも関する。活性成分（たとえば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、核酸、タンパク質、または化合物）は、本明細書に記載の針を通って送達されるように、種々の溶液を用いて製剤化することができる。実施形態のいくつかでは、活性成分（たとえば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、核酸、タンパク質、または化合物）は、水、緩衝液、生理食塩水、油エマルション、油類、グリセリンなどの担体溶液と混合してもよい。次いで、得られた液体は、本明細書に記載されているように針を通過させることができる。実施形態のいくつかでは、活性成分（たとえば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、核酸、タンパク質、または化合物）は、支持体（たとえば、ナノ粒子、タンパク質、糖類、またはペレット）に結合させてから、上記の１種以上の担体溶液（たとえば、水、緩衝液、生理食塩水、油エマルション、油類、またはグリセリン）と混合してもよく、次いで、担体に結合させた薬剤を本明細書に記載の針に通過させる。種々の担体媒体および支持体が存在し、本明細書に特に記載されていない担体媒体または支持体を使用しても本発明の趣旨から逸脱することはないことが理解されるであろう。たとえば、担体媒体はカチオン性油であってもよい。
【００８２】
本明細書に記載の注射装置とともに使用することを想定した核酸は、上述したように、ヒト、非ヒト霊長類、マウス、細菌、ウイルス、カビ、原生動物、鳥類、爬虫類、コウノトリおよびサギなどの鳥類、マウス、ハムスター、ラット、ウサギ、モルモット、ウッドチャック、ブタ、ミニブタ、ヤギ、イヌ、ネコ、ヒト、および非ヒト霊長類（たとえば、ヒヒ、サル、およびチンパンジー）由来の核酸であってよい。実施形態のいくつかでは、本明細書に記載の注射装置は、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）に見いだされるタンパク質をコードする核酸を送達するために使用してもよい。ＨＣＶ遺伝子産物は、両生類、爬虫類、コウノトリおよびサギなどの鳥類、マウス、ハムスター、ラット、ウサギ、モルモット、ウッドチャック、ブタ、ミニブタ、ヤギ、イヌ、ネコ、ヒト、および非ヒト霊長類（たとえば、ヒヒ、サル、およびチンパンジー）を含む（これらに限定されない）いずれの動物種に感染することが知られているウイルスであってよい。実施形態のいくつかでは、本明細書に記載の注射装置は、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）に見いだされるタンパク質をコードする核酸を送達するために使用してもよい。ＨＢＶ遺伝子産物は、両生類、爬虫類、コウノトリおよびサギなどの鳥類、マウス、ハムスター、ラット、ウサギ、モルモット、ウッドチャック、ブタ、ミニブタ、ヤギ、イヌ、ネコ、ヒト、および非ヒト霊長類（たとえば、ヒヒ、サル、およびチンパンジー）を含む（これらに限定されない）いずれの動物種に感染することが知られているウイルスであってよい。
【００８３】
実施形態のいくつかでは、活性成分の他にアジュバントが使用される。たとえば、本明細書に記載の装置によって送達される薬剤に、その効果を増強または補助するための薬理学的薬剤を必要に応じて加えてよい。別の例においては、抗原反応を増強させるための免疫学的薬剤を、本明細書に記載の装置とともに使用してもよい。たとえば、米国特許第６,６８０,０５９号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）には、ワクチンのアジュバントとしてリバビリンを含有するワクチンの使用が記載されている。しかしながら、アジュバントは、免疫応答を増強もしく促す能力または治療剤の効果を増強もしくは補助する能力を有する物質を意味するものであってもよい。
【００８４】
実施形態のいくつかでは、いかなる核酸を、本明細書に記載の装置および方法とともに使用してもよく、このような核酸としては、たとえば、プラスミドＤＮＡ、線状ＤＮＡ、アンチセンスＤＮＡ、およびＲＮＡが挙げられる。たとえば、核酸は、当技術分野で周知のＤＮＡ発現ベクターであってもよい。実施形態のいくつかでは、本発明は、ＤＮＡまたはＲＮＡワクチン接種を目的として使用される。すなわち、本発明は、細胞内空間に注射されたＤＮＡまたはＲＮＡ核酸の膜透過流束を増強させる方法を含む。
【００８５】
実施形態のいくつかでは、上記の針は、治療用物質を送達することが望ましい、有機体の種々の組織への高圧注射に使用することができる。たとえば、組織は、骨格筋、脂肪組織、内臓器官、骨、結合組織、神経組織、真皮組織などであってよい。たとえば、ＤＮＡワクチンは、筋肉内注射によって骨格筋に送達してもよく、あるいは真皮内注射によって動物の真皮に送達してもよい。別の実施形態では、治療用物質は、非経口送達によって皮下組織または腹腔内組織に送達してもよい。標的組織および送達される治療剤または薬剤に応じて、薬剤送達を増強させるのに十分な圧力を生成するために必要とされる望ましい物理的性質が得られるように、針のパラメータを適切に変更してもよい。
【００８６】
実施形態のいくつかでは、注射装置は、治療用物質を所定の送達速度で送達するように構成されてもよい。たとえば、シリンジプランジャを押すための所望のストローク速度を生成するバネ駆動式装置によってシリンジを制御し、所望の送達速度を生成させてもよい。このような装置は、米国特許第６,０１９,７４７号に一例として開示されており、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。他の構成も当技術分野で知られており、これらも本出願の範囲内である。送達速度は、たとえば、少なくとも０．１ｍＬ／秒、０．３ｍＬ／秒、０．５ｍＬ／秒、０．８ｍＬ／秒、０．９ｍＬ／秒、１．０ｍＬ／秒、１．１ｍＬ／秒、１．２ｍＬ／秒、１．３ｍＬ／秒、１．４ｍＬ／秒、１．５ｍＬ／秒、２．０ｍＬ／秒、または３．０ｍＬ／秒であってよい。さらに、送達速度は、たとえば、２０．０ｍＬ／秒、１０．０ｍＬ／秒、７ｍＬ／秒、６ｍＬ／秒、５ｍＬ／秒、４ｍＬ／秒、３ｍＬ／秒、または２ｍＬ／秒以下であってもよい。以下でさらに説明するように、本出願は注射装置の使用方法も含む。したがって、この方法は、治療用物質を所定速度（上記で開示された速度のいずれかなど）で送達することを含んでもよい。
【００８７】
図３３Ａは、本出願の針装置とともに使用できるバネ駆動式装置の一例である。バネ駆動式装置３３００は、一方に装填用リンググリップ３３１０を含み、他方に深さ調節部３３２０を含む。深さ調節部３３２０は、バネ駆動式装置３３００に回転自在に係合してもよく、対象への投与時に針を組織に挿入する深さを調節するように構成されてもよい。トリガーボタン３３３０を押すことによって、針プランジャを押し込んで治療用物質を注射するように装置を作動させることができる。図３３Ｂは、バネ駆動式装置３３００に挿入される途中の針装置３３４０を示す。装填用リンググリップ３３１０を引っ張ることによって、バネ駆動式装置３３００の管腔に沿って針装置を挿入することができる。図３３Ｃは、バネ駆動式装置３３００内に装填された針装置３３４０を示す。図３３Ｄは、バネ駆動式装置３３００の側面図を示し、バネ３３５０は、針装置３３４０の長手方向に沿って位置しているバネ駆動式装置３３２０の管腔に沿って配置している。バネ３３５０は、装填用リンググリップ３３１０が引っ張られると伸び、トリガーボタン３３３０が押されるとシリンジ３３４０のプランジャを押し込むように構成される。
【００８８】
図３４Ａは、本出願の針装置とともに使用できるトリガー装置の一例である。トリガー装置３４００は、シリンジのプランジャ部分を収容するように構成されたプランジャ穴３４１０と、シリンジのバレル部分を収容するように構成されたバレル穴３４２０とを含む。トリガー３４３０は、トリガー３４３０を強く握ることによりシリンジのプランジャが押し込まれるように構成される。図３４Ｂは、トリガー装置３４００に挿入される途中の針装置３４４０を示す。図３３Ｃは、トリガー装置３４００内に装填された針装置３４４０を示す。図３３Ｄは、トリガー式装置３４００の側面図であり、トリガー３４３０がプランジャ穴３４１０に（たとえば、レバーまたはギヤによって）連結されており、それによって、トリガー３４３０を強く握ることにより針装置のプランジャが押し込まれ治療用物質が注射される。
【００８９】
本発明の態様は、１以上の上記の装置の製造方法にも関する。１つの手法では、本明細書に記載の１本以上の針を提供し、この針を、治療剤（ＤＮＡやＲＮＡなどの核酸、タンパク質、または化合物）を含有するシリンジに取り付ける。針とシリンジは、（たとえば、針とシリンジとを一体成形することによって）シリンジから針を取り外せないように取り付けてもよく、針とシリンジが取り外しできるように取り付けてもよい。シリンジに治療剤を装填する前に針とシリンジとを取り付けることが好ましい。治療剤の充填前または充填後に、針とシリンジとを滅菌することができる。治療剤を充填する前に針−シリンジアセンブリを滅菌し、滅菌直後に滅菌治療剤を無菌状態で充填することが好ましい。望ましい製造工程により、単回用量の１種以上の滅菌治療剤を含有する１本以上の滅菌シリンジに取り付けられた、本明細書に記載の１本以上の滅菌針を含む使い捨て装置が製造される。このような使い捨て装置は、使用者が包装を開封するだけで適切な組織に治療剤を注射すること（たとえば、筋肉注射による使い捨てＤＮＡワクチン接種）ができるように、個別に無菌包装することができる。
【００９０】
本発明の態様のいくつかは、１以上の上記の装置を使用する方法にも関する。１つの手法では、本明細書に記載の装置に含有される化合物を対象に投与する、化合物の細胞内送達方法を提供する。実施形態のいくつかでは、まず、化号物（たとえば、ＤＮＡなどの核酸またはタンパク質）を本明細書に記載の装置（たとえば、本明細書に記載の１本以上の針を含むシリンジ）に供給する。次いで、針を対象の組織に挿入し、シリンジ内の溶液に圧力を加えるためにプランジャを配置し、所望の圧力で化合物を針の開孔から押し出すことによって、化合物を対象に送達する。組織において圧力が増加することによって、細胞による化合物の取り込みが促進され、それによって化合物の細胞内送達が可能となる。実際に、高注射圧力下で注射することが望ましいとされる任意の治療用物質を本発明とともに使用することができ、このような治療用物質としては、ポリペプチド、炭水化物、マイクロ粒子、ステロイド、または低分子量分子が挙げられるがこれらに限定されない。たとえば、核酸とタンパク質とを高注射圧力下で同時または連続して組織に導入してもよい。
【００９１】
実施形態のいくつかは、ＤＮＡからタンパク質を発現させる方法に関する。この方法では、本明細書に記載の装置（たとえば、本明細書に記載の１本以上の針とＤＮＡとを含むシリンジ）を提供し、針を対象の組織（たとえば、筋肉）に挿入し、圧力（たとえば、プランジャを配置し、シリンジ内のＤＮＡ溶液に向けてプランジャを押すことによって得られる圧力）下でＤＮＡを開孔から押し出すことによって、ＤＮＡを組織に導入し筋肉細胞に取り込ませる。また、ＤＮＡを含有する装置を、炎症反応を促進する（たとえば、炎症反応に関連する細胞を動員または活性化させる）ように導入または使用してもよい。また、針の設計（たとえば、複数の開孔）または装置の構成によって、炎症反応を生じさせてもよい（たとえば、炎症反応に関連する細胞を動員または活性化させてもよい）。あるいは、タンパク質の発現量および／または炎症反応に関連する細胞の動員量を測定してもよい。このような測定は、免疫学および／または組織化学を用いて実施することが可能である。
【００９２】
したがって、本発明の態様のいくつかは、所望の抗原に対する免疫応答を誘導する方法に関する。この方法では、本明細書に記載の装置（たとえば、本明細書に記載の１本以上の針とＤＮＡとを含むシリンジ）を提供し、針を対象の組織（たとえば、筋肉）に挿入し、圧力（たとえば、プランジャを配置し、シリンジ内のＤＮＡ溶液に向けてプランジャを押すことによって得られる圧力）下でＤＮＡを開孔から押し出すことによって、ＤＮＡを組織に導入し筋肉細胞に取り込ませる。次いで、ＤＮＡによってコードされるタンパク質が細胞内で作られ、そのタンパク質に免疫システムが応答する。また、導入されたＤＮＡから産生された抗原に対する免疫応答（たとえば、抗体や特定のＴ細胞の存在、または感染の減少もしくはクリアランス）を測定してもよい。
【００９３】
本発明の実施形態のいくつかを用いて、遺伝子コンストラクトを骨格筋組織に直接的に投与して、細胞に遺伝子を取り込ませ、次いでコードされている産物を合成させてもよい。本発明の方法のいくつかでは、高圧注射針を使用して、ＤＮＡまたはＲＮＡ分子を含有する液体を対象の組織に噴射してもよい。この液体が噴射される速さは、この液体が組織に衝突すると組織に高い圧力を与えて細胞透過性を増加させ、その領域においてＤＮＡまたはＲＮＡ分子を細胞透過させるのに十分な速度である。実施形態のいくつかでは、高圧注射針を用いて、遺伝物質を他の臓器の組織に送達し、核酸分子をこの臓器の細胞に導入してもよい。実際に、リポソーム由来システム、人工ウイルスエンベロープ、および当技術分野で知られている他のシステムなどの当技術分野で周知の他の遺伝子送達機構を本発明の実施形態に適合させて使用できることは容易に認識できるであろう（Rossi, J. J. (1995) Br. Med. Bull. 51: 217-225; Boado, R. J.ら(1998) J. Pharm. Sci. 87: 1308-1315; Morris, M. C.ら(1997) Nucleic Acids Res. 25: 2730-2736；これらはすべて参照によりその全体が本明細書に含まれる）。さらに、免疫原性および／または細胞透過性のいずれかを増強させるために、種々のアジュバント（たとえば、リバビリン）を使用してもよい。
【００９４】
たとえば、例示のみにとどまりなんら制限を加えるものではないが、本発明の実施形態のいくつかは、米国特許公開第２００５−０２７７１９２号および米国特許公開第２００５−０１２４５７３号（参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）に記載のコンストラクトとともに用いてもよい。これらの文献には、ヒトの免疫応答を促進するために、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）非構造タンパク質３／４Ａ（ＮＳ３／４Ａ）をコードする核酸を使用することが記載されている。たとえば、ＨＣＶ ＮＳ３／４Ａ遺伝子を哺乳動物の細胞にトランスフェクトした場合、真核生物の発現ベクターと比較して、顕著な量のＮＳ３が発現したことが認められた。さらに、ＮＳ３／４Ａ遺伝子で免疫化したマウスは、初回刺激を受けた高レベルのＮＳ３特異的抗体および抗原特異的Ｔ細胞を有することが見いだされた。最近では、類似のコンストラクトがＨＣＶに感染した患者において強力な免疫応答を生じさせることが臨床試験において見いだされている。
【００９５】
したがって、実施形態のいくつかは、ＨＣＶ感染を治療および予防する方法に関する。この方法では、ヒトに強力な免疫応答を生じさせることが明らかとなっている１以上のＨＣＶ ＤＮＡコンストラクトを含有する本明細書に記載の１以上の装置を、ＨＣＶに感染している患者またはそのリスクがある患者に提供する。また、ＨＣＶ感染の予防薬および／または治療薬を必要とする患者を特定し、次いで、本明細書に記載されているような高圧注射針装置を用いて、ヒトに強力な免疫応答を生じさせることが明らかとなっている１以上のＨＣＶコンストラクト（たとえば、ＮＳ３／４Ａをコードする発現コンストラクト）を含む医薬をその患者に提供してもよい。また、治療後または治療経過中の接種後患者において、ＮＳ３／４Ａに対する免疫応答、ウイルス力価の減少、または抗ＨＣＶ抗体の産生を測定してもよい。
【００９６】
しかしながら、本発明は、ＤＮＡ免疫化のためのＨＣＶ抗原に限定されない。実際に、本発明は、細胞内で任意の抗原ペプチドが発現されることが望ましいあらゆる場合において使用できる。たとえば、特定の病態に関連する公知の抗原ペプチドとしては、Ｃｈａｒｏらによる米国特許第７,０７４,７７０号「ＤＮＡワクチン接種の方法」（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に教示されるように、
ＨＢＶ：ＰｒｅＳ１、ＰｒｅＳ２、および表面ｅｎｖタンパク質、コア、およびｐｏｌ
ＨＩＶ：ｇｐ１２０、ｇｐ４０、ｇｐ１６０、ｐ２４、ｇａｇ、ｐｏｌ、ｅｎｖ、ｖｉｆ、ｖｐｒ、ｖｐｕ、ｔａｔ、ｒｅｖ、ｎｅｆ
パピローマ：Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８、Ｌ１、Ｌ２
ＨＳＶ：ｇＬ、ｇＨ、ｇＭ、ｇＢ、ｇＣ、ｇＫ、ｇＥ、ｇＤ、ＩＣＰ４７、ＩＣＰ３６、ＩＣＰ４
が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に記載の実施形態のいくつかにおいては、ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｃＤＮＡ、ｍｉＲＮＡ（マイクロＲＮＡ）、ｓｉＲＮＡ（低分子干渉ＲＮＡ）、ｐｉＲＮＡ（Ｐｉｗｉ干渉ＲＮＡ）、ａＲＮＡ（アンチセンスＲＮＡ）、ｓｎＲＮＡ（核内低分子ＲＮＡ）、ｓｎｏＲＮＡ（核小体低分子ＲＮＡ）、ｇＲＮＡ（ガイドＲＮＡ）、ｓｈＲＮＡ（短ヘアピンＲＮＡ）、ｓｔＲＮＡ（小さな一時的ＲＮＡ）、ｔａ−ｓｉＲＮＡ（トランス作用性低分子干渉ＲＮＡ）、ｃｐＤＮＡ（葉緑体ＤＮＡ）、ｇＤＮＡ（ゲノムＤＮＡ）、ｍｓＤＮＡ（マルチコピー一本鎖ＤＮＡ）、ｍｔＤＮＡ（ミトコンドリアＤＮＡ）、ＧＮＡ（グリコール核酸）、ＬＮＡ（ロックされた核酸）、ＰＮＡ（ペプチド核酸）、ＴＮＡ（トレオース核酸）、モルホリノ含有核酸、含硫核酸、２−Ｏ−メチル核酸、および１種以上の修飾塩基もしくはスペーサーを含有する核酸からなる群から選択される１種以上の核酸が包含および／または投与される。
【００９７】
１つの手法では、たとえば、第１実験において、ＨＣＶ感染個体に、約０．２５ｍｇ／ｋｇ体重のＣｈｒｏｎＶａｃ−Ｃ（ｃｏＮＳ３／４Ａ  ＤＮＡ）（コドン最適化ＨＣＶ ＮＳ３／４Ａをコードする発現プラスミド）を含有する０．９％ＮａＣｌ約６．０ｍｌを含有する溶液を、大型高注射圧力（ＨＩＰ）注射器を用いて大腿部筋肉に注射する。第２実験において、ＨＢＶ感染個体に、約０．２５ｍｇ／ｋｇ体重のｃｏＨＢｃＡｇ（コドン最適化ＨＢＶコア抗原をコードする発現プラスミド）を含有する０．９％ＮａＣｌ約６．０ｍｌを含有する溶液を、大型ＨＩＰ注射器を用いて大腿部筋肉に注射する。大型ＨＩＰ注射器は、三角形を形作るように配置された４本の針を有し、それぞれの針は６ｍｍの等間隔で配置されている。中央の針は、外側の３本の針によって形作られた正三角形の中心に配置されている。大型ＨＩＰ注射器の針はそれぞれ１０個の開孔を有する。外側の針の開孔はすべて中心に向かって開いており、中央の針の開孔は９０度間隔で４方向に向かって開いている。
【００９８】
５日目と１０日目に接種した個体から採血し、末梢血単核球（ＰＢＭＣ）を分離し、Ｔ細胞増殖についてＰＢＭＣを分析する。このＰＢＭＣは、標準的な９６時間増殖アッセイを用いてインビトロ増殖リコール応答について分析してもよい（Lazindaら,J. Gen. Virol. 82: 1299-1308(2001)参照；これは参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）。要約すると、マイクロタイタープレートに約２００,０００個／ウェルの細胞を播種し、細胞を培地のみで、または組み換えＮＳ３もしくはＨＢｃＡｇとともにインキュベートする。また、陽性対照として、ＰＢＭＣをコンカナバリンＡ（ＣｏｎＡ）とともにインキュベートする。７２時間後、放射性チミジンを添加し、１６〜２４時間後に細胞を採取する。細胞の放射能を１分当たりのカウント数として測定する。さらに、ＮＳ３／４Ａおよび／またはＨＢｃＡｇに特異的な抗体の存在を、標準的なアッセイ（たとえば、ＥＬＩＳＡ）を用いて確認してもよい。また、２週間または３週間の間隔でブースト注射を行ってもよい。これらの分析により、大型ＨＩＰ注射器を用いて免疫化したヒトにおける、ＮＳ３／４Ａおよび／またはＨＢｃＡｇに対する顕著な免疫応答が見られるであろう。
【００９９】
以下の実施例は、抗原に対する免疫応答を必要とする対象にその抗原を含むＤＮＡを送達することができるＤＮＡ免疫化分野における本発明の種々の実施形態を示すために提示される。以下の実施例が、本発明に従って実施され得る多様な実施形態を包括または網羅するものではないことは理解されるであろう。
【実施例】
【０１００】
実施例１
大型高注射圧力（ＨＩＰ）注射器、小型ＨＩＰ注射器、または標準的な２７ゲージ針のいずれかを用いて、ＣｈｒｏｎＶａｃ−Ｃ（ｃｏＮＳ３／４Ａ ＤＮＡ）またはｃｏＨＢｃＡｇのいずれかを０．９ｍｇ含有する０．９％ＮａＣｌ ０．３ｍｌを含有する溶液を、体重３．５ｋｇのニュージーランドホワイトウサギの前脛骨筋（ＴＡ）に注射した。ウサギの右前脛骨筋、左前脛骨筋、またはその両方に注射した。
【０１０１】
図２３Ａに示されているように、小型ＨＩＰ注射器は、長さが４〜５ｍｍの針を有する。小型ＨＩＰ注射器は４本の針を有する。図に示されているように、外側の３本の針は、三角形を形作るように配列され、この三角形が正三角形となるようにそれぞれの針は約３ｍｍの等間隔で配置されている。中央の針は、外側の３本の針によって形成された三角形の中心に配置されている。針はそれぞれ６個の開孔を有する。外側の針はすべて、中央に向かって開いた開孔を有し、中央の針は、９０度間隔で４方向に向かって開いた開孔を有する。大型ＨＩＰ注射器（図２３Ｂ）は、長さが８〜９ｍｍの針を有する。大型ＨＩＰ注射器は、三角形を形作るように配列された４本の針を有し、それぞれの針は６ｍｍの等間隔で配置されている。中央の針は、外側の３本の針によって形成された正三角形の中心に配置されている。大型ＨＩＰ注射器の針はそれぞれ１０個の開孔を有する。外側の針はすべて、中央に向かって開いた開孔を有し、中央の針は、９０度間隔で４方向に向かって開いた開孔を有する。注射スキームを以下の表１に示す。
【０１０２】
【表１】
2013514114.tif 000003
【０１０３】
５日目にウサギ１１５〜１１８を屠殺し、Ｔ細胞増殖について末梢血単核球（ＰＢＭＣ）を分析した。ＰＢＭＣを、標準的な９６時間増殖アッセイを用いてインビトロ増殖リコール応答について分析した（Lazindaら,J. Gen. Virol. 82: 1299-1308 (2001)参照；これは参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）。要約すると、マイクロタイタープレートに約２００,０００個／ウェルの細胞を播種し、細胞を培地のみで、または組み換えＮＳ３もしくはＨＢｃＡｇとともにインキュベートした。また、陽性対照として、ＰＢＭＣをコンカナバリンＡ（ＣｏｎＡ）とともにインキュベートした。７２時間後、放射性チミジンを添加し、１６〜２４時間後に細胞を採取した。細胞の放射能（１分当たりのカウント数）を図２４に図示し表２に示す。増殖は、抗原とともにインキュベートした細胞の１分当たりのカウント数（ｃｐｍ）を、培地のみでインキュベートした細胞のｃｐｍで除する（サンプルと陰性対照の比：Ｓ／Ｎ）ことによって求めた細胞の放射能として決定した。結果を図２１に示す。
【０１０４】
【表２】
2013514114.tif 000004
【０１０５】
この結果、大型ＨＩＰ注射器を用いて免疫化したウサギは、小型ＨＩＰ注射器を用いて免疫化したウサギと比較してＴ細胞の増殖がより活発であったことから、より強固な免疫応答を示したことが明らかとなった。また、この実験データは、ＨＩＰ注射器によって筋肉組織に導入されたＤＮＡが、細胞内に効果的に導入され、さらに転写・翻訳され、動物の免疫システムにおいて利用されて、強力な免疫応答が惹起されたことを示す有力な証拠となった。ＨＣＶ抗原であるＮＳ３／４ＡをコードするＤＮＡおよびＨＢＶ抗原であるＨＢｃＡｇをコードするＤＮＡのいずれもが哺乳動物において強力な免疫応答を効果的に惹起させたが、このことは、免疫原をコードする種々ＤＮＡを本明細書に記載の送達装置を用いて哺乳動物に効果的に導入し、接種した動物において免疫応答を誘導することができることを実証している。
【０１０６】
さらに、それぞれのウサギの注射部位を回収し、組織学的評価を行った（Ahlenら,In Vivo Electroporation Enhances the Immunogenicity of Hepatitis C Virus Nonstructural 3/4A DNA by Increased Local DNA Uptake, Protein Expression, Inflammation and Infiltration of CD3+ T Cells. J. Immunol. 2007 179(7): 4741-53に記載の方法に準じた；これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。要約すると、４％緩衝ホルムアルデヒド溶液で組織を固定し、脱水し、パラフィン包埋した。包埋組織を４〜６μｍの切片に薄切した。切片をスライドガラス上に載置し、ヘマトキシリン・エオシン染色法（Ｈ＆Ｅ）で染色を行い、あるいは、ｃｏＮＳ３／４Ａ ＤＮＡ免疫化マウス由来のポリクローナルマウス血清と反応させ、不溶性ペルオキシダーゼ基質を用いて、ビオチン化ヤギ抗マウス第２抗体およびペルオキシダーゼ標識ストレプトアビジンにより検出した。
【０１０７】
結果を図２２Ａ〜Ｃに示す。ＨＩＰ注射器でｃｏＮＳ３／４Ａを０．９ｍｇ注射すると、染色された免疫細胞が注射部位（特に、針と針との間）に高密度に存在したことより、いずれのＨＩＰ注射器を用いても局所性の炎症、再生、および線維化が顕著に生じたことが示された。また、大型注射器は、ウサギにおいて小型注射器よりも炎症反応を亢進させることが実験データにより示された。慣用の２７ゲージ針でｃｏＮＳ３／４Ａを０．９ｍｇ注射すると、染色された免疫細胞が注射部位にほとんど存在しなかったことより、慣用の２７ゲージ針を用いると局所性の炎症、再生、および線維化がほとんど生じなかったことが示された。さらに、抗体標識によって示されたように、いずれのＨＩＰ注射器も、注射部位周囲の細胞を誘導して顕著な量のＮＳ３タンパク質を産生した。これに対し、同じ条件下での慣用の２７ゲージ針による注射は、検出可能なレベルのＮＳ３タンパク質を産生しなかった。したがって、ＨＩＰ注射器により注射を行うと、ＮＳ３特異的抗体によって検出されたように、ＤＮＡが細胞内に効果的に送達され顕著な量のＤＮＡが転写および翻訳されたが、その一方、慣用の２７ゲージ針による注射ではこのような効果が得られなかったことが実験データにより示された。
【０１０８】
この実施例により得られた結果により、本明細書に記載のＨＩＰ注射器を用いることによって、抗原に対する抗体によって検出可能なタンパク質発現レベルを得るのに十分な量であり、かつ、評価可能な量の抗原特異的Ｔ細胞を生じさせるのに十分な量の、抗原をコードする発現プラスミドを、対象の細胞内に効果的に送達できることが実証された。すなわち、本明細書に記載のＨＩＰ注射器は、対象において強力な免疫応答を生じさせるのに十分な量の核酸を、生体内の細胞に効果的に送達できることが実験データにより示された。したがって、ＨＩＰ注射器を用いたＤＮＡワクチンの注射は、ワクチン送達の標準的な方法と比較して免疫応答を改善することができる。
【０１０９】
実施例２
高注射圧力（ＨＩＰ）針が筋肉内ＤＮＡワクチン接種の有効性を向上させる機構は、Ｃ型肝炎ウイルス非構造（ＮＳ）３／４Ａ遺伝子を用いることを特徴とする。ＨＣＶ感染の持続的制御およびクリアランスは、効果的な免疫応答、特に、非構造ＮＳ３タンパク質を標的とするＴ細胞応答に関連する。ワクチン接種を介して肝臓外に存在するＴ細胞を活性化させることによって、既存のＴ細胞レパートリーを補完または再形成することができる。このＮＳ３／４Ａプラスミドベースワクチンの一例をマウスにおいて評価する。インビボにおけるＨＩＰ針を用いたワクチンの投与は、筋細胞それぞれの透過性を増加させ、プラスミドを核内に効果的に取り込ませて発現させ、機能的インビボ免疫応答を誘導することを意図したものである。インビボにおけるＨＩＰ針の使用は、注射部位において、タンパク質発現レベルと発現持続時間とを増加させ、ＣＤ３＋Ｔ細胞の浸潤と局所性炎症反応を亢進させることによって、ｃｏＮＳ３／４Ａの免疫原性を増強させる。
【０１１０】
雄性および雌性のＣ５７ＢＬ／６マウスを、１つのケージに５匹ずつ入れて飼育する。食餌と水は自由に接種可能とし、市販飼料（ＲＭ３（ｐ）ＰＬ  ＩＲＲ飼料；Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｄｉｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）をマウスに与える。マウスはすべて、実験開始前に少なくとも６週齢とする。標準的な技術により、ＳＶ−４０ルシフェラーゼプラスミド（ｐＧＬ４．１３−［Ｌｕｃ２−ＳＶ４０］；プロメガ）を実験室内で作製する。ｃｏＮＳ３／４Ａプラスミドは、医薬品の製造管理及び品質管理に関する基準（ＧＭＰ）に準じて作製する。
【０１１１】
２本のバレルを有する２７ゲージＨＩＰ針を用いて、ｃｏＮＳ３／４Ａ ＤＮＡワクチンを（マウスに０．０５ｍｌ）右前脛骨筋（ＴＡ）に単回筋肉内注射によって投与する。マウスにおけるＤＮＡの１回投与量は、０．５〜５０μｇの範囲である。マウス１匹つき１回注射を行うのに、２本のバレルを有する針を１本使用する。マウスにおいてこの手順を１ヶ月間隔で３回繰り返す。
【０１１２】
標準的な免疫アッセイ技術を用いて、酵素免疫アッセイによりＮＳ３に対するマウス抗体を検出する。抗体力価は、４０５ｎｍにおけるＯＤが同じ希釈倍率における非免疫化マウス血清のＯＤの３倍となった血清最終希釈倍率として求める。ＮＳ３抗体レベルは、種々の用量のｃｏＮＳ３／４Ａ−ＤＮＡをＨＩＰ針を用いて投与した場合またはこの針を用いずに投与した場合のいずれでも、ワクチン接種後に用量反応関係が見られる。免疫化後にはブースト効果が見られる。また、ＨＩＰ針を用いて低用量を投与すると、ＨＩＰ針を用いずに高用量を送達した場合と同等の平均ＮＳ３特異的抗体レベルが誘導される。結論として、ＨＩＰ針は、ｃｏＮＳ３／４Ａ ＤＮＡベースの免疫化による効果を抗体反応に関してさらに高め、このことは、ＨＩＰ針を使用することによりもたらされるアジュバント効果の利点を裏付けている。
【０１１３】
実施例３
体重２．５〜３．５ｋｇのニュージーランドホワイトウサギを販売業者から購入する。４本のバレルを有する２７ゲージＨＩＰ針を用いて、ｃｏＮＳ３／４Ａ ＤＮＡワクチンを右前脛骨筋（ＴＡ）に単回筋肉内注射によって投与する。ＤＮＡの１回投与量は、７０〜７００μｇの範囲である。ウサギ１匹につき１回注射を行うのに、４本のバレルを有する針を１本使用する。ウサギにおいてこの手順を１ヶ月間隔で５回繰り返す。
【０１１４】
標準的な免疫アッセイ技術を用いて、酵素免疫アッセイによりＮＳ３に対するウサギ抗体を検出する。抗体力価は、４０５ｎｍにおけるＯＤが同じ希釈倍率における非免疫化ウサギ血清のＯＤの３倍となった血清最終希釈倍率として求める。
【０１１５】
ウサギの全血を用いてＮＳ３に対する増殖応答を測定する。１回目のワクチン接種を行う直前と各ワクチン接種を行った２週間後に、各ウサギの耳動脈から合計４ｍｌの全血をヘパリン管に採取する。勾配遠心分離によって血漿および末梢血単核球（ＰＭＢＣ）を分離する。血漿は、酵素免疫アッセイによるＮＳ３特異的抗体の分析まで−８０℃で保管する。ＰＢＭＣは、直ちに、標準的な９６時間増殖アッセイを用いたインビトロ増殖リコール応答についての分析に供する。要約すると、マイクロプレートに２００,０００個／ウェルの細胞を播種し、細胞を培地のみで、またはＣｏｎＡ、ＰＨＡ、もしくはｒＮＳ３とともにインキュベートする。７２時間後、放射性チミジンを添加し、１６〜２４時間後に細胞を採取する。増殖は、抗原とともにインキュベートした細胞の１分当たりのカウント数（ｃｐｍ）を、培地のみでインキュベートした細胞のｃｐｍで除する（サンプルと陰性対照の比（Ｓ／Ｎ））ことによって求めた細胞の放射能から決定する。各時間点における平均Ｓ／Ｎ比によって各群を比較する。
【０１１６】
ウサギの右ＴＡに、上記の量のｃｏＮＳ３／４Ａ ＤＮＡを含有する生理食塩水を３００μｌ注射する。平均終点力価を抗体レベルとして記録する。抗体の終点力価は、数回注射した後にピークに達する。
【０１１７】
ＨＩＰ針を用いて免疫化したウサギのＰＢＭＣを用いて、ＮＳ３特異的増殖応答の誘導に関し用量反応関係を示すデータを記録する。インビトロにおいてｒＮＳ３存在下で２回または３回測定した値を平均して算出したＳ／Ｎ比を、増殖結果を示すデータとして収集する。
【０１１８】
これにより、ＮＳ３特異的増殖が検出可能となる。対照群と比較して、高用量のｃｏＮＳ３／４Ａ ＤＮＡの投与を受けた群の平均ＮＳ３リコール増殖は一貫して高い。したがって、このワクチン接種は、インビトロにおいて検出可能なウサギＴ細胞応答に抗原刺激を与える。
【０１１９】
実施例４
以下の一連の実験においては、既存の遺伝子導入技術とともに使用するために本明細書に記載の注射針が改変されており、既存の遺伝子導入技術として使用されているものは、遺伝子銃送達システム（たとえば、米国特許第５,０３６,００６号；第５,２４０,８５５号；および第５,７０２,３８４号参照；これらの開示は参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）、エレクトロポレーションを用いた送達システム（たとえば、米国特許第６,６１０,０４４号および第５,２７３,５２５号参照；これらの開示は参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）およびマイクロニードル送達システム（たとえば、米国特許第６,９６０,１９３号；第６,６２３,４５７号；第６,３３４,８５６号；第５,４５７,０４１号；第５,５２７,２８８号；第５,６９７,９０１号；第６,４４０,０９６号；第６,７４３,２１１号；および第７,２２６,４３９号参照；これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）である。これらの実験では、改変した遺伝子銃送達システム、改変したエレクトロポレーション装置、または改変したマイクロニードル送達システムによって、ＮＳ３／４Ａ−ｐＶＡＸ１ベクターをマウスまたはウサギに投与する。マウスまたはウサギの一群を免疫化するために、精製したＮＳ３／４Ａ−ｐＶＡＸ１ベクターを使用する。このプラスミドを、改変した遺伝子銃送達システム、改変したエレクトロポレーション装置、または改変したマイクロニードル送達システムのいずれかを用いて、再生前脛骨筋（ＴＡ）に直接注射する。この免疫化は、プラスミドＤＮＡを約０．２５ｍｇ／ｋｇ使用して実施した。０週目、４週目、および８週目に免疫化を実施した。
【０１２０】
酵素免疫吸着アッセイ（ＥＩＡ）を用いて、マウスＮＳ３特異的抗体の存在を検出する。このアッセイは、文献に記載されている方法（Chenら,Hepatology 28(1): 219(1998)）と実質的に同様に実施する。要約すると、５０ｍＭ炭酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ９．６）中において、１μｇ／ｍｌ ｒＮＳ３を、４℃で一晩、９６ウェルマイクロタイタープレート（Ｎｕｎｃ、コペンハーゲン（デンマーク））に受動的に吸着させる。次いで、ＰＢＳ、２％ヤギ血清、および１％ウシ血清アルブミンを含有する希釈緩衝液とともに３７℃で１時間インキュベートして、プレートをブロッキングする。マウス血清を１：６０から段階希釈し、プレート上で１時間インキュベートする。アルカリホスファターゼ共役ヤギ抗マウスまたはヤギ抗ウサギＩｇＧ（Ｓｉｇｍａ Ｃｅｌｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、セントルイス（ミズーリ州））と、次いで基質ｐＮＰＰ（１錠を、０．５ｍＭ ＭｇＣｌ２を含む１Ｍジエタノールアミン緩衝液５ｍｌに溶解したもの）を添加することにより、結合マウス／ウサギ血清抗体を検出する。１Ｍ ＮａＯＨを添加して反応を停止し、吸光度を４０５ｎｍで読み取る。
【０１２１】
４週間後および６週間後には、ＮＳ３／４Ａ−ｐＶＡＸ１で免疫化したマウスおよびウサギはすべて、ＮＳ３抗体を生成するであろう。同様に、ＮＳ３／４Ａ−ｐＶＡＸ１で免疫化したマウスおよびウサギはすべて、強力なＴ細胞応答を示すであろう。改変した遺伝子銃送達システム、改変したエレクトロポレーション装置、または改変したマイクロニードル送達システムのいずれかを用いて、ＮＳ３／４Ａ−ｐＶＡＸ１で免疫化したマウスおよびウサギはすべて、所望の抗原に対する強力な免疫応答を示すであろう。
【０１２２】
実施例５
ヒトを含む大型動物への遺伝子導入と遺伝子ワクチン接種においてその有効性を制限する主要な障害のひとつとしては、裸の核酸の取り込みが不十分であることが挙げられる。粒子衝突やインビボエレクトロポレーションなどを用いる装置が開発されており、これら装置はヒトにおける不十分な核酸取り込みを改善することができる。しかしながら、いずれの装置も、電気により可動する部材を必要とするため、それほど容易には使用できない。したがって、本発明者らは、組織において静水圧が増加すると細胞膜の孔が開くという事実を利用した簡潔な構造の注射針を開発した。基本設計では、端部がレーザ溶接によって封止された３〜１０本の針を環状に配列して使用する。複数の針によって形作られた環の中心に注射液体を送達するための種々の大きさの新規の開孔が、針シャフト上に形成されている。さらに、あらゆる方向に開孔を備える針が環の中心に１本以上配置されている。また、ウサギの前脛骨筋に裸のＤＮＡプラスミドを注射すると、導入した遺伝子を発現することができる筋線維へのトランスフェクションをインビボにおいて向上できることも本発明者らによって示されている。さらに、注射５日後には、トランス遺伝子の発現に対するＴ細胞応答を検出することができる。重要なことには、この新規の針は、どのような市販シリンジとでも使用することができ、高度な注射技術を必要としない。したがって、この新規の針は、「インビボ細胞内注射針（ＩｖＩｎ）技術」と称され、大型動物（好ましくはヒトも含む）におけるインビボでの遺伝子導入に対して簡潔な解決策を提供するものである。
【０１２３】
実施例６
Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）の外因性カプシドタンパク質（ＨＢｃＡｇ）は、いままでに評価されてきたすべての種において、ＣＤ４＋Ｔ細胞レベルに対して高い免疫原性を示すことが知られている。しかしながら、ＨＢｃＡｇ、特に、非ヒト型ＨＢｃＡｇは、遺伝子ワクチンのアジュバントとしては探索されていない。非ヒト型ＨＢｃＡｇを使用する上で重要な点は、ＨＢＶは世界人口の約３分の１が感染する非常に一般的な感染症であることである。したがって、ＨＢＶが非常に流行している地域でもこのようなワクチンを使用できるように、非常に遠縁の種由来のＨＢｃＡｇ配列を用いるべきである。ここで、本発明者らは、ＨＢｃＡｇのＤＮＡワクチンアジュバントとしての使用について探索した。本発明者らは、ＨＢｃＡｇ配列がＣ型肝炎ウイルス由来遺伝子の免疫原性を効果的に増強することを見いしたが、これは、ＨＢｃＡｇが細胞内アジュバント（ｉａｃ）として作用し得ることを裏付けている。重要なことには、ヒトＨＣＶ感染を模倣したモデルにＨＢｃＡｇ配列を投与したところ、その主要な機能が発揮された。ＨＢｃＡｇベースのワクチンは、ヒト白血球抗原（ＨＬＡ）−Ａ２およびＨＣＶ非構造（ＮＳ）３／４Ａ複合体を共発現しているトランスジェニックマウスにおける重度のＴ細胞寛容を回復することができた。この実験においては、「健康な」非寛容の異種Ｔ細胞が、機能不全を起こしたＨＣＶ ＮＳ３／４Ａ特異的Ｔ細胞の活性化を補助した。したがって、ＨＢｃＡｇは、慢性ウイルス感染症で一般的にみられるようにウイルス抗原を継続的に保有する宿主において、機能不全を起こしたＴ細胞応答の回復を補助できる細胞内アジュバントとして効果的に作用する。
【０１２４】
実施形態のいくつかは、たとえば、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／１３０５８８号（米国を指定国とし、英語で公開された国際出願；これは参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）に開示されている、１以上のＨＢｃＡｇ核酸またはタンパク質配列を含む。実施形態のいくつかは、図２５Ａ〜Ｉで定義されているＮＳ３／４Ａ／ＨＢｃＡｇ融合体；この融合体をコードする核酸；核酸；核酸；または配列番号１〜３２に記載のタンパク質をコードする核酸を包む。さらに、抗原ペプチド（たとえば、ＷＯ２００９／１３０５８８（たとえば、カバノキ抗原）およびＷＯ２０１０／０８６７４３などに記載されている抗原ペプチド；いずれも米国を指定国とし、英語で公開された国際出願；これらは参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる）をコードするさらなる核酸配列を、ＨＢｃＡｇをコードする核酸配列に融合することができ、本明細書に記載の１以上の注射装置を用いて、得られた融合体を必要とする対象に投与することができる。実施形態のいくつかは、さらなるアジュバントも包み、このようなアジュバントとして、リバビリンまたはＣＰＧヌクレオチド（たとえば、配列番号３３）が挙げられるがこれらに限定されない。上記の実施形態はいずれも本明細書に記載の１以上の注射装置に組み込むことができ、かつ、必要とする対象に投与することができる。
【０１２５】
実施例７
本明細書に記載の注射針を用いて物質を注射するのに必要な力を調査した。プラセボの流体を開放空間またはニワトリ胸肉に注射して、ロイド張力計を用いて加えた力を測定した。
【０１２６】
図２６Ａは、本明細書に開示されている注射針装置のうちの１つを用いて物質を注射する際に必要な力を測定するための装置一式を一例として示す。ロイド引張試験機２４００を用いて、流体２４２０を含有するシリンジ２４１０を所定の速度で押し込み、０．３ｍＬの流体（たとえば、空気または水）を注射したときに加えられた力を測定した。シリンジ２４１０は、押し込まれる際に支持治具２４３０により固定され、針バレル２４５０からの噴射パターンを高速度カメラ２４４０で記録した。２本の異なるシリンジ、すなわち、（ｉ）０．３ｍＬを注射するために５．０９ｍｍの長さのプランジャが必要な３ｍＬシリンジ、および（ii）０．３ｍＬを注射するために２．６３ｍｍの長さのプランジャが必要な５ｍＬシリンジを評価した。最初の試験では、空気を開放空間（すなわち、筋肉組織内ではない領域）に注射するのに必要な力を評価した。着色した水を開放空間または（たとえば、図２６Ｂに図示するように）ニワトリ胸肉に注射する試験も行った。
【０１２７】
試験に使用した注射装置は、図８Ｂに図示した構造とほぼ同様に構成された４本の針を含む。長さＬ６は６ｍｍであった。針８２０ｂは３つの領域を含み、それぞれの領域は１５個の開孔を有し、これら開孔はすべて、隣接した針８２０ａ、８２０ｃ、および８２０ｄのいずれかに対向するように配置されている。すなわち、針８２０ｂは、１５個の開孔すべてが針８２０ａに対向している第１領域と、１５個の開孔すべてが針８２０ｂに対向している第２領域と、１５個の開孔すべてが針８２０ｃに対向している第３領域とを含む。これと同時に、針８２０ａ、８２０ｃ、および８２０ｄはいずれも、針８２０ｂに対向している１５個の開孔を有する１つの領域をそれぞれ含む。これらの領域内の開孔はすべて、垂直方向に間隔を空けて針バレルの軸に沿うように配置した。開孔の中心と隣接する開孔の中心との距離が約０．２ｍｍになるように間隔を空けてそれぞれの開孔を配置した。０．０５ｍｍの円形開孔を備える針および０．１ｍｍの円形開孔を備える針を用いて試験を行った。
【０１２８】
結果を表３に示す。
【０１２９】
【表３】
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【０１３０】
高速度カメラを用いて開放空間への水の噴射パターンを評価した。全体的に、１ｍＬ／秒以上の流速を示した試験では、粒子の細かい対称的な噴射パターンが見られた。このパターンは、圧力を増加させることが期待され、治療用物質の送達に好適であると考えられる。図２７〜３０は、着色した水を注射したニワトリ胸肉の上面図および断面図を示す。
【０１３１】
実施例８
この実施例は、本明細書に開示されている注射針を用いて、組織サンプルに物質を手動で注射することにより、手動で物質を送達する際の実際の圧力の限界を考慮するものである。針は、実施例７と同様に構成し、０．０５ｍｍの開孔を含む針を３ｍｍ間隔で配置した。３ｍＬシリンジを支持治具により支え、できる限り速い速度でプランジャを手動で押し込んだ。高速度カメラを用いてプランジャの動きを記録し、着色した水０．３ｍＬをニワトリ胸肉に注射する時間を算出した。
【０１３２】
試験を３回繰り返した。物質を送達するのに必要な時間は、０．４８秒、０．４０秒、および０．４８秒であった。したがって、手動による平均送達速度は約０．４５秒であった。図３１は、着色した水を手動で注射したニワトリ胸肉の上面図および断面図を示す。図３２は、１本の針のみを用いて、着色した水を手動で注射したニワトリ胸肉の上面図および断面図を示す比較例である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
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【図３３Ｄ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３４Ｃ】
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【図３４Ｄ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３５Ｄ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２５Ｃ−Ｄ】
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【図２５Ｅ−Ｆ】
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【図２５Ｇ−Ｈ】
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【図２５Ｉ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2013514114.tif 000071
【図３１】
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【図３２】
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【配列表】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年4月27日(2012.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮下注射針アセンブリであって、
針と針バレル（１２０）とコネクタ（７００）とを含み、
針が、治療用物質が通過させるのに適した管腔を含むこと、
針バレル（１２０）が、自体の長手方向に複数の開孔（１１０）を含みかつ閉塞端部（１０５）を有すること、
コネクタ（７００）が、針（１５０）を圧力生成要素に接合できるように構成されていること、および
皮下注射針アセンブリに含まれる針（１５０）が複数であり、少なくとも２本の針（１５０）が異なる位置に開孔（１２０）を有することを特徴とする、
皮下注射針アセンブリ。
【請求項２】
円形、ダイヤモンド形、または卵形を形作るように配列された前記針（１５０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項３】
前記針バレル（１２０）上の前記開孔（１１０）が互いに対向するように、前記複数の針（１５０）が構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項４】
すべての前記開孔（１１０）が異なる針（１５０）の開孔（１１０）に対向するように、前記複数の針（１５０）が構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項５】
前記皮下注射針アセンブリに接合された圧力生成要素をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項６】
前記圧力生成要素が、シリンジであることを特徴とする、請求項６に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項７】
針バレル（８２０ｂ）が、前記アセンブリの長手方向軸に沿って配置されており、かつ、前記アセンブリの中心または長手方向軸とは異なる方向に向いた開孔（８１０）を含むこと、および
さらなる針バレル（８２０ａ）、（８２０ｃ）、および（８２０ｄ）が、前記アセンブリの中心に向いた開孔（８１０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項８】
少なくとも２本の前記針（１５０）が、加圧された薬剤を前記アセンブリの長手方向軸に送るように構成された複数の前記開孔（１１０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項９】
電流または電磁場を生成する制御回路をさらに含み、生成された電流または電磁場が１本以上の前記針バレル（１５０）によって組織に伝達されることを特徴とする、請求項１に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１０】
核酸の送達に使用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の皮下注射針アセンブリ。
【請求項１１】
Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）抗原、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）抗原、またはそのいずれもをコードする核酸の送達に使用されることを特徴とする、請求項１０に記載の皮下注射針アセンブリ。
【国際調査報告】
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