(57)【要約】本発明は、循環血液から内皮細胞の前駆体（PEC）を特異的に捕捉して、II型糖尿病患者における健康な内皮の内因的形成を促進するバイオリガンドが結合した生分解性生体適合性ポリマーで、血管ステントまたは他の移植可能な医療機器をコーティングすることができるという発見に基づく。1つの態様において、バイオリガンドは、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するペプチドである。また、本発明は、そのような血管ステントおよび他の移植可能な機器を用いて、例えば、機械的介入後において、II型糖尿病患者における血管治癒を促進する方法も提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性生理活性ポリマー、および該ポリマーの表面の循環血液中の内皮細胞前駆体（PEC）上のインテグリン受容体に特異的に結合する少なくとも1つのバイオリガンドを含む表面コーティングを持つステント構造を含む生理活性移植可能ステントであって、該ポリマーが構造式（I）：
2008538302.tif 000046
（式中、nは約5〜約150の範囲であり；R1は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカン、3,3’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸の残基、または治療二酸の飽和または不飽和残基、およびその組合せから選択され；個々のn個のモノマーにおけるR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール、（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療二酸残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学式を有し；
2008538302.tif 000047
あるいはPEAポリマーが構造式III：
2008538302.tif 000048
（式中、nは約5〜約150の範囲であり、mは約0.1〜0.9の範囲であり：pは約0.9〜0.1の範囲であり；R1は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカン、3,3’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸の残基、または治療二酸の飽和または不飽和残基、およびその組合せから選択され；各R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；個々のm個のモノマー中のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルおよび-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学式を有し；
あるいは該ポリマーが構造式（IV）：
2008538302.tif 000049
（式中、nは約5〜約150の範囲であり；個々のn個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4およびR6は、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、および構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその混合体からなる群より選択される）
によって記載される化学式を有するPEURポリマーであり；
あるいはPEURポリマーが一般構造式（V）：
2008538302.tif 000050
（式中、nは約5〜約150の範囲であり、mは約0.1〜約0.9の範囲であり：pは約0.9〜約0.1の範囲であり；R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；個々のm個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4およびR6は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその混合体からなる群より選択される）
によって記載される化学構造を有し；
あるいは該ポリマーが構造式（VI）：
2008538302.tif 000051
（式中、nは約10〜約150であり；個々のn個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）から選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、飽和または不飽和治療ジオールの残基；または構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、およびその混合体から選択される）
によって記載される化学式を有するPEUポリマーであり；
あるいはPEUが構造式（VII）：
2008538302.tif 000052
（式中、mは約0.1〜約1.0であり；pは約0.9〜約0.1であり；nは約10〜約150であり；各R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；および個々のm個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）から選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、飽和または不飽和治療ジオールの残基；または構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、またはその混合体から選択される）
によって記載される化学式を有する、ステント。
【請求項２】
バイオリガンドが配列番号：1、2または11に記載のアミノ酸配列を有する、請求項1記載のステント。
【請求項３】
ステント構造が多孔性であって、コーティングが多層でありかつ該ステント構造をカプセル化し、該多層コーティングが、
外側層がPECを活性化する未結合生理活性剤を隔離する、第二の生分解性ポリマーの外側薬物溶出層；および
少なくとも1つのバイオリガンドが共有結合した生分解性生体適合性ポリマーの内側層；
を含む、請求項1記載のステント。
【請求項４】
外側層および内側層の間に存在し、かつそれらに接触した、薬物に不浸透性の生分解性バリアー層をさらに含む、請求項3記載のステント。
【請求項５】
バイオリガンドが、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する抗体を含む、請求項1記載のステント。
【請求項６】
抗体がモノクローナル抗体である、請求項5記載のステント。
【請求項７】
バイオリガンドが特異的結合対の第一のメンバーを含み、標的が該特異的結合対の第二のメンバーでタグ付けされた抗体であり、該抗体がPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する、請求項5記載のステント。
【請求項８】
特異的結合対の第一のメンバーがアビジンまたはストレプトアビジンを含む、請求項7記載のステント。
【請求項９】
特異的結合対の第一のメンバーがプロテインAまたはプロテインGを含み、標的が、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するFc含有抗体である、請求項1記載のステント。
【請求項１０】
第一のメンバーが配列番号：3または配列番号：4に記載のアミノ酸配列を含む、請求項9記載のステント。
【請求項１１】
第一のメンバーが配列番号：5または配列番号：6に記載のアミノ酸配列を含む、請求項9記載のステント。
【請求項１２】
少なくとも1つの生理活性剤が酸化窒素を供与し、移動させ、または放出し、酸化窒素の内因性レベルを上昇させ、酸化窒素の内因性合成を刺激し、または酸化窒素シンターゼに対する基質として供される、請求項1記載のステント。
【請求項１３】
生理活性移植可能ステントを含むキットであって、該ステントが、構造式（IおよびIII〜VII）によって記載される化学構造を有する生分解性生体適合性ポリマーを含む表面コーティングを持つステント構造を含み、かつ少なくとも1つのバイオリガンド、または治療PEC上の標的に特異的に結合する特異的結合対の第一のメンバーが該生分解性生体適合性ポリマーの表面に存在する、キット。
【請求項１４】
バイオリガンドが抗体を含む、請求項13記載のキット。
【請求項１５】
バイオリガンドが特異的結合対の第一のメンバーでタグ付けされた抗体を含み、かつキットが、
（b）PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するモノクローナル抗体；および
（c）該モノクローナル抗体に結合した特異的結合対の第二のメンバー；
をさらに含む、請求項13記載のキット。
【請求項１６】
バイオリガンドが特異的結合対の第一のメンバーであって、かつキットが、
（b）PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する第二のモノクローナル抗体；および
（c）第二のモノクローナル抗体に結合した特異的結合対の第二のメンバー；
をさらに含む、請求項13記載のキット。
【請求項１７】
生分解性生理活性ポリマーおよび該ポリマーに共有結合した少なくとも1つのバイオリガンドを含む管状シースであって、該バイオリガンドがPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する、シース。
【請求項１８】
バイオリガンドが配列番号：1、2または3に記載のアミノ酸配列を有する、請求項17記載のシース。
【請求項１９】
請求項1記載のステントを損傷した動脈内皮を有する動脈に移植して、そこに、損傷した内皮の自然治癒を促進するPECを動員させることを含む、II型糖尿病を有する対象において心臓または四肢において損傷した動脈内皮にPECを動員させる方法。
【請求項２０】
損傷した動脈内皮が患者の心臓にある、請求項19記載の方法。
【請求項２１】
損傷した動脈内皮が末梢四肢組織である、請求項19記載の方法。
【請求項２２】
ポリマーが移植されたII型糖尿病を持つ患者の循環血液中のPECにおけるインテグリン受容体に特異的に付着する特異的結合対のバイオリガンドまたは第一のメンバーの共有結合固定化用の医療機器、医薬、または担体としての該ポリマーの使用を含む方法であって、
（a）該バイオリガンドが循環血液中のPEC上のインテグリン受容体と特異的結合対を形成し；
（b）該バイオリガンドが、該インテグリン受容体に特異的に結合する抗体とで特異的結合対を形成し；あるいは
（c）該抗体が特異的結合対の第一のメンバーでタグ付けされ、かつ該バイオリガンドは該特異的結合対の第二のメンバーを含む、方法。
【請求項２３】
ポリマーが織物シートまたはマットの形態である、請求項22記載の方法。
【請求項２４】
機器が心臓弁または合成バイパス動脈である、請求項22記載の方法。
【請求項２５】
表面の少なくとも一部がコーティングされた、生分解性生理活性ポリマーを有する移植可能医療機器であって、ポリマーが該ポリマーに共有結合した少なくとも1つのバイオリガンドを含み、該バイオリガンドが末梢血中に見出されるPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する、移植可能医療機器。
【請求項２６】
ポリマーが構造式IまたはIII〜VIIによって記載される化学式を有する、請求項25記載の移植可能医療機器。
【請求項２７】
ステント、心臓弁、および合成バイパス動脈からなる群より選択される、請求項25記載の移植可能医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は一般に移植可能医療機器、特に、糖尿病患者における血管治癒を促進する生分解性ポリマーがコーティングされた移植可能ステントに関する。
【０００２】
関連出願
本出願は、2005年4月4日に出願された米国特許出願第11/098,891号の一部継続出願である。
【背景技術】
【０００３】
背景情報
血管の内側を覆う正常な内皮は血液に対し個別かつ完全に適合する。内皮細胞は、血管壁における血小板の沈積および血栓形成を能動的に抑制する、プロスタサイクリンおよび内皮由来弛緩因子（EDRF）の分泌などの、代謝プロセスを開始させる。しかしながら、血管系内の損傷した動脈表面は血栓形成に対して感受性が高い。血栓症の結果となる異常な血小板沈積は、内皮、中央および外膜損傷が起こった血管においてより起こる可能性が高い。全身薬物が用いられて、凝固を妨げ、かつ血小板凝集を阻害してきたが、損傷した血管を直接的に治療して、血栓形成および引き続いての内膜平滑筋細胞増殖を妨げることができる手段に対する要望が存在する。
【０００４】
狭窄または閉塞血管のための現在の治療方法は機械的介入を含む。しかしながら、これらの技術は負傷を亢進させ、新しい平滑筋細胞の増殖および新生内膜成長を促進する。例えば、狭窄動脈がしばしばバルーン血管形成術で治療され、これは血管の膨張可能なカテーテルでの機械的膨張を含む。この手法の有効性は一部の患者においては制限されている。なぜならば、治療それ自体が血管を損傷させ、それにより、平滑筋細胞の増殖、および血管の再閉塞または再狭窄を誘導するからである。バルーン血管形成術および/またはステントによって治療される患者のほぼ30〜40パーセントが該手法から1年以内に再狭窄を経験し得ると見積もられている。バルーン血管形成術およびステント手法の間にしばしば起こるような、血管の内皮および中央層に対する損傷は、新生内膜増殖を刺激することが判明しており、アテローム性動脈硬化症血管の再狭窄に導く。
【０００５】
これらの問題を克服するために、損傷した血管系の修復で有用なステントの提供のために多数のアプローチがなされている。1つの局面において、ステントそれ自体がより大きな管腔を提供することによって機械的に再狭窄を低下させる。例えば、いくつかのステントは徐々に経時的に拡大される。ステントの移植の間に管腔壁に対する損傷を妨げるために、多くのステントがバルーンカテーテルの部分的に拡大されたバルーンに設置された収縮した形態で移植され、次いで、管腔壁に接触するまでインサイチューにて拡大される。米国特許第5,059,211号（特許文献1）は、冠動脈の内部壁を支持するための拡大可能ステントを開示しており、そこでは、ステント体は多孔性の生吸収性材料で作製されている。そのようなステントの移植の間に血管系に対する損傷を回避するのを助けるために、米国特許第5,662,960号（特許文献2）は、ステントの表面に適用することができるポリマープラスチック、ゴムまたは金属基材への適用に適した混合されたヒドロゲルの摩擦-低下コーティングを開示する。
【０００６】
細胞増殖に影響する多数の薬剤が、平滑筋細胞の増殖を遅らせ、または阻害する試みにおいて狭窄および再狭窄のための薬理学的処置としてテストされてきた。これらの組成物はヘパリン、クマリン、アスピリン、魚油、カルシウムアンタゴニスト、ステロイド、プロスタサイクリン、紫外線照射その他を含むものであった。そのような薬剤は全身適用することができ、あるいは薬物送達カテーテルまたは薬物溶出ステントを用いてより局所的なベースで送達することができる。特に、医薬を負荷した生分解性ポリマーマトリックスを治療部位に移植することができる。ポリマーが分解するにつれ、医薬は治療部位において直接的に放出される。薬物が送達される速度は、ポリマーマトリックスは身体によって再吸収される速度に応じて有意な程度までである。Kaplanに対する米国特許第5,342,348号（特許文献3）およびNorcisoに対する米国特許第5,419,760号（特許文献4）はこの技術の例である。米国特許第5,766,710号（特許文献5）は、異なる融解温度の複合生分解性ポリマーで形成されたステントを開示する。
【０００７】
米国特許第5,843,172号（特許文献6）に開示されているように、多孔性ポリマーまたは焼結された金属粒子または繊維から形成された多孔性ステントもまた、損傷した血管内での治療薬物の放出で用いられてきた。しかしながら、多孔性ステントを囲う組織はポアに進入する傾向がある。ある適用においては、組織内方成長を促進するポアは生産逆行性と考えられる。なぜならば、新生内膜成長はステントを入れる動脈または他の身体管腔を閉塞し得るからである。
【０００８】
薬物の損傷した動脈壁への送達もまた、t-PAなどの治療タンパク質を分泌するように作製されたヒツジ内皮細胞が播種された格子状血管内ステントを用いることによって、開発されてきた（D.A.Dichek et al.,Circulation,80：1347-1353,1989）（非特許文献1）。しかしながら、内皮は凝固および血栓溶解を共に促進することが公知である。
【０００９】
狭窄または再狭窄に導く新生内膜増殖を妨げるために、Edelmanらに対する米国特許第5,766,584号（特許文献7）は、内皮細胞を含有するマトリックスを作り出し、外膜の周りにマトリックスを外科的に包むことによって内皮細胞層に対する負傷の後に血管平滑筋細胞増殖を阻害する方法を開示する。該マトリックスおよび、特に、該マトリックスに付着した内皮細胞は、周囲の組織に拡散するが、負傷した血管の内皮細胞層には移動しない生成物を分泌する。
【００１０】
内皮損傷に応答する健康な個体においては、血管内皮は正常な創傷治癒、血管緊張の調節および血栓症の防止で重要な多くのホメオスタシスメカニズムに参画する。これらの機能の第一のメディエーターは内皮由来弛緩因子（EDRF）である。FurchgottおよびZawadzki（Furchgott and Zawadzki, Nature（Lond.） 288：373-376,1980）（非特許文献2）EDRFによって1980年に最初に記載されたのは、酸化窒素（Moncada et al.,Pharmacol Rev.43：109-142,1991）（非特許文献3）（NO）または密接に関連するNO含有分子（Myers et al.,Nature（Lond.）、345：161-163（1990）（非特許文献4）のいずれかである。
【００１１】
内皮に対する除去または損傷は、新生内膜増殖に対する効果的な刺激であり、これは、バルーン血管形成術後のアテローム性動脈硬化症血管の再狭窄の基礎となる共通のメカニズムである（Liu et al.,Circulation,79：1374-1387,1989）（非特許文献5）；（Fems et al.,Science, 253：1129-1132,1991）（非特許文献6）。ステント誘導再狭窄は動脈の管腔壁の局所的創傷によって引き起こされる。さらに、再狭窄は慢性的に刺激された創傷治癒サイクルの結果である。
【００１２】
創傷治癒の天然プロセスは2相サイクル：損傷の部位における血液の凝固および炎症を含む。健康な個体においては、これらの2つのサイクルは相殺され、各々は過剰刺激を妨げる天然の負のフィードバックメカニズムを含む。例えば、凝固酵素経路においては、トロンビンXa因子はVII因子に作用して、血栓形成および、同時に、炎症性単球およびマクロファージによるPAR（プロテアーゼ活性化受容体）生産を制御する。内皮細胞によって内因的に生産された酸化窒素は、炎症性単球およびマクロファージの侵入を規制する。動脈の管腔においては、この2相サイクルの結果、内皮における破壊を通じて細胞を治癒する流入および増殖がもたらされる。この天然に相殺されるプロセスによる血管平滑筋細胞集団の安定化は、再狭窄に導く新生内膜増殖を妨げることが必要とされる。血管系における内皮層に対する損傷によって引き起こされた内因的に生産された酸化窒素の非存在または希少は、血管負傷に続く、例えば、血管形成術に続いて再狭窄をもたらす血管平滑筋細胞の増殖を担うと考えられる。
【００１３】
酸化窒素は血管を膨張させ（Vallance et al.,Lancet,2：997-1000,1989）（非特許文献7）、血小板活性化および接着を阻害し（Radomski et al.,Br.J Pharmacol,92：181-187,1987）（非特許文献8）、インビトロにおいて、酸化窒素は血管平滑筋細胞の増殖を制限する（Garg et al.,J.Clin.Invest.83：1774-1777,1986）（非特許文献9）。同様に、動物モデルにおいては、酸化窒素による血小板由来マイトジェンの抑制は内膜増殖を減少させる（Fems et al.,Science,253：1129-1132,1991）（非特許文献10）。負傷後の動脈再形成の制御における内皮由来酸化窒素の潜在的重要性は、さらに、ヒトにおける最近の予備的報告によって裏付けられており、これは、全身NOドナーがバルーン血管形成術から6ヵ月後に脈管形成再狭窄を低下させることを示唆する（The ACCORD Study Investigators,J.Am.Coll.Cardiol.23：59A.（Abstr.）,1994）（非特許文献11）。
【００１４】
動脈内の内皮機能の最初期の理解は、高度に反応性の血管で生じた物質および動脈の内膜の間のバリアーとしての作用であった。動脈壁内での広く種々の生物学的活性は、血小板、単球および好中球が内膜に浸潤する場合に生じる。これらの反応は血小板からのATPおよびPDGF、および単球および好中球からのIL-1、IL-6、TNFaおよびbFGFなどの活性化因子の放出に由来する。これらの活性化因子の放出の重要な結果は、平滑筋細胞の細胞構造の変化であり、細胞が休止から移動へシフトさせる。この細胞の変化は、血管薬品で特に重要である。というのは、動脈における休止平滑筋細胞の活性化は制御されない増殖に導きかねず、これは、狭窄または再狭窄として公知の動脈の閉鎖または狭化に導くからである。
【００１５】
ブロックされた動脈の非外科的処置のための治療の標準は、血管形成術バルーンでの閉鎖を再度開放し、しばしば、それに続いてステントと呼ばれるワイヤー金属構造を設置して、動脈における開放を維持することである。この手法の不運な結果は、血管形成術バルーンの拡大、およびステントに対する異物の炎症性応答の促進による内皮層のほとんど全体的破壊である。したがって、血管形成術で用いられたバルーンカテーテルを取り出した後、動脈は活性化因子の流入に迅速に曝露される。機械的介入は、天然血液/動脈バリアーを多数の患者において破壊してきたため、その結果は、再狭窄に導く平滑筋細胞による制御されない局所的増殖応答である。
【００１６】
不均衡な数の糖尿病患者、特に、II型糖尿病を持つ患者は、同等な非糖尿病患者におけるのと同一程度にアテローム性動脈硬化症動脈のステント処理から利益を受けない。臨床試験は、動脈ステントが移植された場合に、これらの患者における減少した治療的結果に対する主な寄与体として、真性糖尿病に罹った患者において内皮の一般的に損なわれた治癒を強く示してきた。耐糖能障害（IGT）は、II型糖尿病の発症に至る過渡的な相と考えられ、II型糖尿病患者で見出された内皮の健康の変化の多くはIGTにおいてあらかじめ示されている。IGTおよび糖尿病もまた心血管病の発生と個々に関連付けられている。II型糖尿病患者はそのような治療的失敗を経験する患者の相当な割合を占めているが、すべてのII型糖尿病患者がステントの失敗を経験するのではなく、なぜ幾人かは経験し、幾人かは経験しないのかの理由がこれまで研究されてきた。
【００１７】
従って、真性糖尿病に罹った、および動脈内皮層に対する損傷を受けた患者において内皮治癒を刺激し、かつ補充するための新規でより良い方法および機器に対して当技術分野において要望が存在する。特に、損傷した動脈および他の血管における創傷治癒の天然プロセスを糖尿病患者において回復するための良好な方法および機器に対する要望が存在する。
【００１８】
【特許文献１】米国特許第5,059,211号
【特許文献２】米国特許第5,662,960号
【特許文献３】米国特許第5,342,348号
【特許文献４】米国特許第5,419,760号
【特許文献５】米国特許第5,766,710号
【特許文献６】米国特許第5,843,172号
【特許文献７】米国特許第5,766,584号
【非特許文献１】D.A.Dichek et al.,Circulation,80：1347-1353,1989
【非特許文献２】Furchgott and Zawadzki, Nature（Lond.） 288：373-376,1980
【非特許文献３】Moncada et al.,Pharmacol Rev.43：109-142,1991
【非特許文献４】Myers et al.,Nature（Lond.）、345：161-163（1990）
【非特許文献５】Liu et al.,Circulation,79：1374-1387,1989
【非特許文献６】Fems et al.,Science, 253：1129-1132,1991
【非特許文献７】Vallance et al.,Lancet,2：997-1000,1989
【非特許文献８】Radomski et al.,Br.J Pharmacol,92：181-187,1987
【非特許文献９】Garg et al.,J.Clin.Invest.83：1774-1777,1986
【非特許文献１０】Fems et al.,Science,253：1129-1132,1991
【非特許文献１１】The ACCORD Study Investigators,J.Am.Coll.Cardiol.23：59A.（Abstr.）,1994
【発明の開示】
【００１９】
発明の概要
本発明は、II型糖尿病に罹った患者における血管損傷部位での内因性内皮治癒プロセスが、そのような患者の循環血液から治療的内皮細胞前駆体を特異的に捕捉し、かつ活性化する共有結合されたバイオリガンドを担う生分解性生理活性ポリマーでステントおよび他の移植可能な機器をコーティングすることによって促進できるという発見に基づく。経時的に生分解するポリマーもまた、PECを活性化させることで、動脈における天然内皮治癒プロセスをII型糖尿病に罹った患者において再度確立する一つまたはそれ以上の生理活性剤を放出できる。ポリマー（例えば、ポリマー骨格）に付着させた生理活性剤は、血管系におけるステントまたは機器移植の部位において、循環血液からの内皮細胞の前駆体をステント表面に特異的に動員することによって、糖尿病患者の動脈において内因性内皮プロセスを促進する。従って、II型糖尿病患者におけるステントの治癒特性の相当な割合がステントの生分解前に起こる。
【００２０】
1つの態様において、本発明は、生分解性生理活性ポリマーの表面コーティングを持つステント構造、およびポリマーの表面上に存在する循環血液中の内皮細胞の前駆体（PEC）上のインテグリン受容体に特異的に結合する少なくとも1つのバイオリガンドを含む、生理活性移植可能ステントを提供する。このバイオリガンドはPECの活性化においてもそれ自体生理活性であり得、あるいはそれはもう1つの生理活性PEC活性化剤と組み合わされて作用することができる。該ポリマーは構造式（I）：
2008538302.tif 000002
（式中、nは約5〜約150の範囲であり；R1は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカン、3,3’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸の残基、または治療二酸の飽和または不飽和残基から選択され；個々のn個のモノマー中のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ、（C2-C20）アルキレン、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療二酸残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学式を有し；
2008538302.tif 000003
あるいはPEAポリマーは構造式III：
2008538302.tif 000004
（式中、nは約5〜約150の範囲であり、mは約0.1〜0.9の範囲であり：pは約0.9〜0.1の範囲であり；R1は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルキニレン、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカン、3,3’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸、または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸の残基、あるいは治療二酸の飽和または不飽和残基、およびその組合せから選択され；各R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；個々のm個のモノマー中のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学式を有し；
あるいは該ポリマーは構造式（IV）：
2008538302.tif 000005
（式中、nは約5〜約150の範囲であり；個々のn個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4およびR6は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、あるいは飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学式を有するPEURポリマーであり；
あるいはPEURポリマーは、一般構造式（V）：
2008538302.tif 000006
（式中、nは約5〜約150の範囲であり、mは約0.1〜約0.9の範囲であり：pは約0.9〜約0.1の範囲であり；各R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；個々のm個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4およびR6は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、および構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、あるいは飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学構造を有し；
あるいは該ポリマーは構造式（VI）：
2008538302.tif 000007
（式中、nは約10〜約150であり；個々のn個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキルおよび-（CH2）2S（CH3）から選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、飽和または不飽和治療ジオールの残基；または構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片から選択される）
によって記載される化学式を有するPEUポリマーであり；
あるいはPEUは構造式（VII）：
2008538302.tif 000008
（式中、mは約0.1〜約1.0であり；pは約0.9〜約0.1であり；nは約10〜約150であり；各R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；個々のm個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）から選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、飽和または不飽和治療ジオールの残基；または構造式（II）の1,4-3,6-ジアンヒドリドヘキシトールの二環断片、またはその混合体から選択される）
によって記載される化学式を有する。
【００２１】
なおもう1つの態様において、本発明は、本発明の生体適合性移植可能ステントを含むキットおよびそれを使用するための説明を提供する。本発明のステントは、PEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する少なくとも1つのバイオリガンド、または特異的結合対の第一のメンバーでの生分解性生体適合性ポリマーの表面コーティングを持つステント構造を有する。
【００２２】
さらにもう1つの態様において、本発明は、構造式（IおよびIII〜VII）によって記載される化学構造を有する生分解性生理活性ポリマーを含む管状シースを提供し、該ポリマーは該ポリマーの表面上に存在する少なくとも1つのバイオリガンドを含み、該バイオリガンドは末梢血中のPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する。
【００２３】
もう1つの態様において、本発明は、構造式（IおよびIII〜VII）によって記載される化学構造を有する生分解性生理活性ポリマーで、表面の少なくとも一部がコーティングされた、移植可能な医療機器を提供する。末梢血で見出されるPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合する少なくとも1つのバイオリガンドはポリマーの表面上に存在する。
【００２４】
さらにもう1つの態様において、本発明は、損傷した動脈内皮を有する患者の動脈に本発明のステントを移植して、患者の動脈壁における天然治癒を促進する工程を含む、II型糖尿病を有する患者において心臓または四肢での損傷した動脈内皮へ、末梢血中のPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するバイオリガンドを少なくとも1つ送達する方法を提供する。
【００２５】
なおもう1つの態様において、本発明は、医療機器として、医薬として、あるいはポリマーが移植されるII型糖尿病を持つ患者の循環血液中のPECにおけるインテグリン受容体に特異的に結合するバイオリガンド、または特異的結合対の第一のメンバーの共有結合固定化の担体として、構造式（IおよびIII〜VII）によって記載される化学構造を有するポリマーを用いる方法を提供する。この態様において、（a）バイオリガンドは循環血液中のPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合するポリペプチドであり；（b）バイオリガンドは、インテグリン受容体に特異的に結合する抗体と特異的結合対を形成し；あるいは（c）該抗体は、特異的結合対の第一のメンバーでタグ付けされ、バイオリガンドは特異的結合対の第二のメンバーを含む。
【００２６】
なおもう1つの態様において、本発明は、本発明のステントを機械的介入後に動脈に移植して、動脈の自然治癒を促進することによって、II型糖尿病を有する対象の動脈において機械的介入によって損傷された内皮の天然治癒を促進する方法を提供する。
【００２７】
発明の詳細な説明
1つの態様において、本発明は、真性糖尿病、特に、II型糖尿病に罹った患者において内皮血液/動脈バリアーを再度確立するためのステント、およびそのような機器を用いる方法を提供する。本発明のステント、ステント被覆、および薬物送達組成物は、II型糖尿病の発症への過渡的相と考えられる耐糖能障害を有する患者において損傷された血管内皮の部位において内皮治癒を促進するようにも設計される。本発明のステントは、ステント構造をカプセル化する生体適合性再吸収性ポリマーシースを含む。本発明方法の好ましい態様において、ステントは、動脈壁への血流からの炎症因子の浸潤に十分な時間を経過させることなく、動脈内皮を損傷させる血管形成術手法、または他の医学的手法の結果において設置される。この方法においては、ステントは損傷の位置におかれ、好ましくは、直ちに、損傷した内皮の領域を被覆し、保護して、内皮治癒の天然プロセスがII型糖尿病に罹った患者において進行できるように、患者の循環血液から治療的内皮細胞前駆体を集めるその一時的機能を行いつつ、血流からの炎症因子の動脈壁への浸潤を妨げる。
【００２８】
換言すれば、本発明のステントは、本明細書において記載するように糖尿病患者における内皮治癒の天然サイクルを促進しつつ、人工的内皮層として実行される。ポリマーシースは、動脈の治癒に寄与するさらなる特徴を有することができる。1つの態様において、本発明のシースまたは被覆は複数の層を含み、その各々は、安定な病巣を再度確立し、負傷した動脈壁の内皮治癒の寄与において区別される機能を実行することができる。
【００２９】
本明細書において用いる用語「糖尿病」および「真性糖尿病」は、II型糖尿病、ならびにII型糖尿病の発症への過渡的相と広く考えられている、耐糖能障害（IGT）を意味する。II型糖尿病患者で見出される内皮の健康の変化の多くはIGTにおいてあらかじめ示される。
【００３０】
本明細書では、用語「生理活性剤」は、内皮細胞の前駆体を活性化して、内皮化の天然プロセスを促進する活性剤を意味する。そのような生理活性剤は、対象の血流からPECを捕捉するバイオリガンドを含む。
【００３１】
本明細書では、用語「さらなる生理活性剤」は、「生理活性剤」以外の活性剤を意味し、そのさらなる生理活性剤は、哺乳動物に投与された場合に、治療的様式または緩和的様式でヒトなどの哺乳動物個体において生物学的プロセスに影響し、ポリマー骨格には取り込まれない。生理活性剤は、限定されることなく、小分子薬物、ペプチド、タンパク質、DNA、cDNA、RNA、糖、脂質および全細胞を含むことができる。一つまたは複数のそのような生理活性剤を本発明の治療ポリマー組成物に分散させることができる。
【００３２】
II型糖尿病を持つ対象の血液に言及するのに本明細書において用いられる用語「内皮細胞の前駆体（PEC）」は、限定されるわけではないが、内皮前駆細胞（EPC）を含む。内皮前駆細胞（EPC）が骨髄に由来し得、およびCD133＋/VEGFR2＋細胞は内皮前駆体としての能力を持つ集団を表すという重要な証拠が文献に存在する（Blood（2000）95：952-958 および 3106-3112；Circ.Res.（2001）88：167-174；Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.（2003）23：1185-89；ならびにCirc.Res.（2004）95：343-353）。しかしながら、さらなる骨髄由来細胞集団（すなわち、骨髄細胞および間葉細胞）の報告、およびさらに、内皮細胞を生起させることができる非骨髄由来細胞の報告がある（Circulation （2003） 107：1164-1169；Circulation （2003）108：2511-2516；Anat.Res.（2004） Part A 276A：13-21；およびCirc.Res.（2004）95：343-353）。循環血液中の内皮細胞のより分化した源は単球または単球様細胞であり得、これは本明細書において実施例で用いるPECの源である。用語「内皮細胞の前駆体」（PEC）は、本明細書において、ECのこれらの非「古典的」前駆体のすべてを含み、記載する。
【００３３】
もう1つの局面において、循環血液からのPEC捕捉で用いるのに適したバイオリガンドの例は、治療PECの公知のまたは同定された表面マーカーに対して向けられたモノクローナル抗体である。内皮細胞の表面を修飾することが報告されている相補的決定基（CD）はCD31、CD34、CD102、CD105、CD106、CD109、CDw130、CD141、CD142、CD143、CD144、CDw145、CD146、CD147、およびCD166を含む。これらの細胞表面マーカーは、EC発生における特定の細胞/発生のタイプ/段階に対して種々の特異性のものであり得る。CD106、CD142、およびCD144は、いくらかの特異性をもって、成熟内皮細胞をマークすることが報告されている。CD34は、現在、非糖尿病患者における内皮細胞の前駆体に対して特異的であることが公知であり、したがって、ステントが移植される糖尿病患者における血管中を循環する血液からPECを捕捉するのに有用であると信じられる細胞表面マーカーの1つである。
【００３４】
循環血液からのPECの捕捉用のバイオリガンドのさらなる例は細胞外マトリックス（ECM）タンパク質である。骨髄間質内において、かつ身体のほとんどの領域において、前駆細胞およびECMの間の相互作用が起こる。ECMリガンドは、分化および増殖についてのみならず、造血幹細胞の維持についても重要である。フィブロネクチンがECMのより普遍的なメンバーの1つである。それは、ほとんどの細胞型について潜在的リガンドであって、インテグリンファミリーの少なくとも10の接着受容体によって認識されている（Leukemia 1997；11：822-829およびBlood 1998；91（9）：3230-3238）。特に、CS5およびREDVDYは共にフィブロネクチンのIII型連結セグメントで見出される。CS5ペプチドについての配列は
Gly-Glu-Glu-Ile-Gln-Ile-Gly-His-Ile-Pro-Arg-Glu-Asp-Val-Asp-Tyr-His-Leu-Tyr-Pro（SEQ ID NO：1）であり、これは、REDVDY（下線）（SEQ ID NO：2）を含有する。CS5およびREDVDYペプチドはPEC上のインテグリン受容体に特異的に結合することが判明している。
【００３５】
最小活性細胞結合アミノ酸配列REDVは、フィブロネクチンの中央細胞結合ドメインにおける主な活性部位であるRGDに幾分関連する。しかしながら、REDVはその細胞型選択性において新規である。インテグリンα4β1はREDV配列に結合することが公知であり、SMCではなくECで見出される（JBC（1991）266（6）：3579-3585；Am.J of Pathology（1994） 145：1070-1081；およびBlood（1998）91（9）：3230-32384）。これは、末梢血において平滑筋前駆細胞（SPC）に対してPECを動員する場合により重要となる。最近の研究は、PECがα4β1インテグリンを発現し、他方、SPCは発現しないことを示している（Circ.（2002）106：1199-1204；およびCirc.（2004）110（17）：2673-26775）。ECに対するREDVのこの優先性は、PEC細胞動員因子として作用するバイオリガンドとしてREDVを含有するポリマーコーティングを持つステントに対して相当な利点を与える。たとえインテグリン受容体バイオリガンドがステントへの細胞接着を有意に増加させると考えられないとしても、そのようなバイオリガンドは、ステント表面のECの良好な細胞伸展でより迅速な接着を刺激することによってECの動員に対してなお利点を付与することが見出された。
【００３６】
本明細書において実施例に記載された細胞結合領域の調査により、多数の細胞型の表面で見出されるインテグリン受容体の重要性が同定された。PECにおけるインテグリン受容体に特異的に結合するバイオリガンド（例えば、ペプチドおよびポリペプチド）は、血管ステントなどの介入型移植可能機器の表面の少なくとも一部をコーティングするために本明細書において記載された生分解性ポリマーに一体化され（例えば、共有結合され）、機器が移植される糖尿病患者の循環血流からのPECの亜集団の優先的かつ特異的な動員の特性が、コーティングに与えられる。ステント全体におけるPECの結果的な局所的濃度は、糖尿病患者の動脈壁の内皮創傷治癒を促進すると考えられる。
【００３７】
1つの態様において、バイオリガンドはモノクローナル抗体などの抗体であって、前記したようにPEC上で同定されるインテグリン受容体に対して特異的である。捕捉抗体が結合するポリマーコーティングを有するステントは、II型糖尿病患者に移植されると、今度は、活性化およびその後の移動のために、ポリマー表面近くの捕捉されたPECに結合し、それを保持する。
【００３８】
本明細書では、用語「抗体」は最も広い意味で用い、ポリクローナルおよびモノクローナル抗体、ならびにそのような抗体の抗原結合断片を含む。本発明の方法で有用な抗体、またはその抗原結合断片は、例えば、標的分子のエピトープについての特異的結合活性を有することによって特徴付けられる。
【００３９】
抗体は、例えば、天然に生じる抗体、ならびに例えば、単一鎖抗体、キメラ、二機能的およびヒト化抗体、ならびにその抗原結合断片を含む非天然抗体を含む。そのような非天然抗体は固相ペプチド合成を用いて構築することができ、組換えにより生産することができ、あるいは例えば、可変重鎖および可変軽鎖からなるコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることによって得ることができる（Huse et al.,Science 246：1275-1281（1989）参照）。例えば、キメラ、ヒト化、CDR-グラフテッド、単一鎖、および二機能的抗体を作製するこれらおよび他の方法は当業者に周知である（Winter and Harris, Immunol.Today 14：243-246,1993；Ward et al.,Nature 341：544-546,1989；Harlow and Lane,Antibodies：A laboratory manual （Cold Spring Harvor Laboratory Press, 1988）；Hilyard et al.,Protein Engineering：A practical approarch（IRL Press 1992）；Borrabeck,Antibody Engineering,2d ed.(Oxford University Press 1995））。本発明の機器および方法で用いることができる抗体の例は単一鎖抗体、キメラ抗体、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、抗体断片、Fab断片、IgA、IgG、IgM、IgD、IgEおよびヒト化抗体を含む。バイオリガンドとして用いるのに適したモノクローナル抗体は多数の販売元から得ることができる。そのような市販されている抗体は広く種々の標的に対して入手することができる。抗体プローブは、後述するように、標準的な化学を用いて分子骨格にコンジュゲートすることができる。
【００４０】
用語「特異的に結合する」または「特異的結合活性」は、抗体を参照して用いる場合、抗体および特定のエピトープの相互作用は少なくとも約1×10-6、一般には、少なくとも約1×10-7、通常少なくとも約1×10-8、特に少なくとも約1×10-9または1×10-10以下の解離定数を有することを意味する。それ自体、抗原のエピトープに対して特異的な結合活性を保有する抗体のFab、F（ab'）2、FdおよびFv断片は抗体の定義内に含まれる。
【００４１】
別の態様において、生体適合性特異的結合パートナーの対AおよびBを用いて、II型糖尿病患者の循環血液からPECを特異的に捕捉することができる。この態様において、特異的結合対の1つはステントまたは他の移植可能機器のポリマーコーティングに共有結合されたバイオリガンドとして作用する。特異的結合パートナーの対の他のメンバーは、（患者の血液への投与によってエクスビボまたはインビボのいずれかで治療すべき糖尿病患者のPEC上のインテグリン受容体に付着し、または付着するのが可能とされる。例えば、生体適合性特異的結合パートナーの対がビオチン（分子A）およびストレプトアビジン（分子B）であれば、CD144などのPEC細胞表面マーカーに特異的に結合するMabは、その同族PEC細胞表面マーカーへのMab結合と干渉しないMab上の部位における分子Aとコンジュゲートとすることができる。または、特異的結合パートナーAおよびBの役割を逆にすることができ、例えば、ビオチンはステントのポリマーに結合し、ストレプトアビジンは、患者のPEC上のインテグリン受容体への特異的付着のために患者に投与されたモノクローナル抗体に結合する。
【００４２】
本発明の1つの態様において、Mab-Aコンジュゲートは、ステントまたは他の治療機器の設置に先立って、それと同時に、またはその後直ちにのいずれかで、インビボ（例えば、非経口）またはエクスビボ（例えば、患者の血液の体外循環によって）のいずれかで患者の血液に加えられる。その結果、循環する治療EPC-Mab-A複合体は結合パートナーBであるストレプトアブジンに優先的に動員され、ストレプトアビジンは、機器コーティングに共有結合しており、介入および負傷の部位における治療PECの局所的濃度を増加させる。ヒトの血液に投与されたモノクローナル抗体は、好ましくは、「ヒト化モノクローナル抗体」であり、適当な抗原-結合断片は商業的に依頼できるか、あるいは周知の技術を用いて容易に組換えにより生産することができる。本発明のこの局面は特異的結合パートナーのビオチンおよびストレプトアビジンへの参照によって説明されるが、特異的結合パートナーのいずれの生体適合性対も同様に用いることができる。
【００４３】
または、生体適合性バイオリガンドは、さらに、ビオチン-ストレプトアビジンなどの特異的結合対の1つのメンバーを含むことができ、特異的結合対の他のメンバーはポリマーに予め付着させることができる。使用において、この別の場合では、バイオリガンドはインビボまたはエクスビボのいずれかにて患者の血流に投与され、特異的結合対ブリッジを介してその中の治療PEC上のその特異的標的に結合するのが可能とされる。バイオリガンドがインビボにて（例えば、非経口的に）患者の血流に投与されれば、血流中のPECは、バイオリガンド特異的結合対ポリマー複合体を介してインビボにてポリマーに結合するようになる。
【００４４】
加えて、細菌プロテインAのBドメインおよびプロテインGの機能的に同等な領域などの小さなタンパク質性モチーフは、Fc含有抗体とで特異的結合対を形成し、それにより、Fc含有抗体を捕捉することが公知である。したがって、さらなる態様において、糖尿病患者の血液に投与された抗体は、血液中のPEC上のインテグリン受容体に対して特異的なFc含有抗体であり、ステントのポリマーに付着したバイオリガンドは、該抗体を捕捉し、それをステントのポリマー表面近くに保持して、内皮損傷の領域へPECを導入するのを助ける、プロテインAおよびプロテインGなどの「粘着性」ペプチドまたはポリペプチドである。しかしながら、これらの「粘着性」ペプチドまたはポリペプチドはまた他の循環Fc含有天然抗体を捕捉することもでき、それにより、治療目的で反応の特異性を低下させる。
【００４５】
プロテインAは、特定の抗体または免疫グロブリン分子のFc領域に結合するブドウ球菌（staphylococcus）A細菌の成分である。例えば、プロテインAバイオリガンドはアミノ酸配列：
2008538302.tif 000009
または、例えば、アミノ酸配列：
2008538302.tif 000010
を有する機能的に同等なペプチドまたはポリペプチドなどの、その機能的に同等なペプチド誘導体であり得るが、あるいはそれを含むことができる。
【００４６】
プロテインGは、グループGの連鎖球菌（streptococci）細菌の成分であり、プロテインAに対して同様な活性を呈し、すなわち、特定の抗体または免疫グロブリン分子のFc領域に結合する。例えば、プロテインGバイオリガンドはアミノ酸配列：
2008538302.tif 000011
を有するプロテインG
または、例えば、アミノ酸配列：
2008538302.tif 000012
を有する機能的に同等なポリペプチドなどの、その機能的に同等なペプチド誘導体であり得るか、またはそれを含むことができる。
【００４７】
そのようなプロテインAおよびプロテインG分子は、ステント構造（例えば、本明細書において記載された多層ステントの内側層）上の生理活性ポリマーコーティングに対してバイオリガンドとして共有結合することができ、バイオリガンドとして作用して、患者の治療PECと複合体化されたFc含有抗体を患者の循環血流から捕捉する。バイオリガンドが選択され、リガンドのその生物学的標的への結合に対する立体的障害を回避しつつ、ポリマー骨格にコンジュゲートされる。
【００４８】
内皮細胞の前駆体を活性化し、本発明の医療機器（例えば、ステントの表面コーティングおよびステント構造を被覆するためのシース）を被覆するポリマーコーティングにおけるポリマー骨格への付着が考えられる他の生理活性剤はブラジキニンを含む。ブラジキニンはキニノゲンに対するプロテアーゼの作用によって形成されて、さらにC末端タンパク質分解切断を受けて、ブラジキニン1ノナペプチド：（KRPPGFSPF）（SEQ ID NO：8）を生じ、またはN末端タンパク質分解切断を受けて、ブラジキニン2ノナペプチド：（RPPGFSPFR）（SEQ ID NO：9）を生じることができるデカペプチドカリジン（KRPPGFSPFR）（SEQ ID NO：7）を生じる血管活性ノナペプチドである。ブラジキニン1および2は、各々、特異的ブラジキニン細胞表面受容体B1およびB2のアゴニストとして機能的に区別され：カリジンおよびブラジキニン2は共にB2受容体に対する天然バイオリガンドであり；他方、それらのC-末端代謝産物（各々、ブラジキニン1およびオクタペプチドRPPGFSPF（SEQ ID NO：10））はB1受容体に対するバイオリガンドである。循環ブラジキニンペプチドの一部はさらなる翻訳後修飾：配列（ブラジキニン2アミノ酸ナンバリングにおいてPro3〜Hyp3）中の第二のプロリン残基のヒドロキシル化に供することができる。ブラジキニンは非常に優れた血管拡張剤であり、毛細血管細静脈後の浸透性を増大させ、内皮細胞に作用して、カルモジュリンを活性化させ、それにより、酸化窒素シンターゼを活性化させる。
【００４９】
ブラジキニンペプチドは、ペプチドの一端における付着によって本発明のステントで用いられる生理活性ポリマーに取り込まれる。ブラジキニンの未結合端部はバイオリガンドとしてポリマーから自由に伸びて、血管中の内皮細胞、ならびにステントが移植される血管中の血液から捕捉された内皮細胞の前駆体と接触する。それにより、それと接触される内皮細胞は活性化される。
【００５０】
なおさらなる局面において、生理活性剤は、内因的に酸化窒素を生じさせる内皮細胞の優れたアクチベーターであることがまた公知であるアデノシンなどのヌクレオシドであり得る。このように活性化された内皮細胞は、さらに、それらが接触するようになる内皮細胞の前駆体を活性化する。従って、負傷の部位における内皮細胞活性化のカスケードが引き起こされて、酸化窒素の内因的生産、および血液に接触するステントの表面での内皮層の発生がもたらされる。
【００５１】
もう1つの態様において、本発明は、ステント構造をカプセル化する多層ポリマー被覆を有する。図1は、ステントストラット10および多層シースまたは被覆を持つ本発明のステント11の例の模式的断面を示す。多層ステントが移植される場合、ステント被覆またはシースの外側層16は動脈壁の直接隣に存在する。本明細書において記載された生理活性剤およびさらなる生理活性剤は、ステントの被覆またはシースの外側層に取り込まれて、内皮の治癒を促進する。任意の拡散バリアー層14を外側層16および内側層12の間に、それに接触させて置くことができる。
【００５２】
多層ステント被覆の内側層12は、そのPECを持つ循環血液に曝露され、それに共有結合したPECの動員用のバイオリガンドを有する。（例えば、本明細書において構造IおよびIII〜VIIによって記載される化学構造を有する）本明細書において具体的に記載されたタイプの生体適合性ポリマーは内側層12で用いられる。SEQ ID NO：1、2、または11に記載されたアミノ酸配列を有するものなどの、PECに特異的に結合する一つまたは複数のバイオリガンド、あるいは他のメンバーが特異的結合バイオリガンド内に含まれ、あるいはそれとコンジュゲートされる特異的結合対のメンバーは、本明細書において記載された共有結合の技術を用いて内側層中のポリマーに共有結合される。例えば、ストレプトアビジンは、循環血液中のPEC上の標的に特異的に結合するビオチン標識抗体（そのビオチン標識抗体は患者の血流に投与される）と共に用いられるシースの内側層のポリマーに結合することができる。「さらなる生理活性剤」はそうでないが、任意で、本明細書において記載される一つまたは複数の「生理活性剤」は、本発明の多層ステントの内側層中のポリマーに共有結合することもできる。本発明のステントの他の態様におけるように、生理活性剤は、ステント被覆の内側層に結合したバイオリガンドによって糖尿病患者の循環血液からシースの内側層に誘引されたPECを活性化するように選択される。従って、ステントは、動脈内皮の一つまたは複数の損傷した領域の部位における天然内皮細胞層を再度確立するプロセスにおいて活発な役割を有する。
【００５３】
本発明の多層ステントの外側層16は、具体的には、本明細書において開示されたように、細胞増殖を制限し、または炎症を低下させるものを含む、生理活性剤および/またはさらなる生理活性剤、またはその組合せが負荷されたポリマー層を含む。これらの細胞増殖を制限しおよび/または炎症を低下させる薬物はポリマー固相に可溶化させることができ、よって、好ましくは、外側層のポリマーに結合しない。むしろ、そのような生理活性剤およびさらなる生理活性剤はポリマーに負荷され、ステントが所定の位置に入るまでそこに隔離される。一旦移植されると、外側層16中の生理活性剤は溶出され、動脈壁に拡散する。
【００５４】
本発明の多層ステントの外側層への取り込みのための好ましい生理活性剤はラパマイシン、および（シロリムスとしても公知である）エベロリムスなどといったそのアナログまたは誘導体のいずれか、パクリタキセル、あるいはそのアナログまたは誘導体のいずれか、およびシンバスタチンなどといったスタチンを含む。外側層において、非共有結合した生理活性剤および/またはさらなる生理活性剤は、当技術分野において公知であるように、任意の生体適合性生分解性ポリマーに分散される、または「それに負荷」できる。というのは、本発明のこの態様における外側層は、ステントの設置の間以外は、血液と接触する状態にならないからである。
【００５５】
任意で、多層ステントの内側層と外側層の間に存在する（すなわち、被覆の外側層の内側表面に沿って、かつそれを被覆する）のは、外側層に含まれる生理活性剤、またはさらなる生理活性剤に対する拡散バリアーとして作用する再吸収性ポリマーの拡散バリアー層14である。この拡散バリアーの目的は、薬物/バイオロジックの動脈壁への溶出を指令して、薬物/バイオロジックの内側層への通過を制限し、または妨げつつ、平滑筋細胞の増殖を妨げることである。拡散バリアー層14は、ポリマー固相中への生理活性剤の溶解度に関連する疎水性/親水性相互作用を通じて薬物を分配するその目的を達成することができる。例えば、外側層中の生理活性剤またはさらなる生理活性剤が相対的に疎水性であるならば、ポリマーバリアー層は外側層中の該活性剤よりも疎水性が低いように選択され、外側層中の生理活性剤またはさらなる生理活性剤が相対的に親水性であるならば、バリアー層はより疎水性であるように選択される。例えば、バリアー層は、その電荷特性が当業者に周知である、ポリエステル、ポリ（アミノ酸）、ポリ（エステルアミド）、ポリ（エステルウレタン）、ポリウレタン、ポリラクトン、ポリ（エステルエーテル）、またはそのコポリマーなどのポリマーから選択することができる。
【００５６】
バリアー層14は任意であると考えられる。なぜならば、ステントの内側層は、それ自体、ステントの内側層および外側層に含まれるポリマーおよび種々の活性剤の特性に依存して効果的な拡散バリアー層であることが判明し得るからである。
【００５７】
1つの態様において、本発明の多層ステント、ならびに本明細書において記載されたポリマー被覆の単一層を含む製造で用いられるステント構造は、十分な強度および固さを持つ生分解性かつ吸収性の材料（例えば、ポリマー）で作製され、ステンレス鋼またはワイヤーメッシュステント構造などといった従来のステント構造に取って代わる。本明細書において記載された架橋ポリ（エステル）アミド、ポリカプロラクトン、またはポリ（エステルウレタン）は、ステント構造ならびにその被覆が、例えば、3ヶ月〜数年の期間にわたって完全に生体吸収性であるようにこの目的で用いることができる。この場合、経時的に、該層の各々、およびステント構造も同様に、酵素作用を含む天然プロセスを通じて身体によって再吸収され、再度確立された内皮細胞層が、血液/動脈バリアーとして作用し、酸化窒素の生産を通じて動脈壁内の細胞内マトリックスの天然制御および安定化を提供するそのデュアル機能を持つことを可能とする。
【００５８】
本明細書では、「生分解性」は、本発明のステントの少なくともポリマーコーティングが、身体の通常の機能において無害な生体適合生成物に分解されうることを意味する。
これは、本発明のポリマーの製造で用いるアミノ酸が生物学的L-α-アミノ酸である場合に特に当てはまる。本発明のステント、シースおよびポリマー送達組成物におけるポリマーは、生分解性を提供し、典型的には、大部分がアミノ基で鎖が終了する加水分解性エステルおよび酵素的に切断可能なアミド結合を含む。任意で、ポリマーのアミノ末端はアセチル化でき、またはそうでなければ任意の他の酸含有生体適合性分子への結合によってキャップできて、限定されることなく、本明細書において記載された有機酸、生体不活性バイオロジック、および生理活性剤を含むことができる。1つの態様において、ステント構造を含む全ステントは生分解性である。
【００５９】
（例えば、本明細書において構造IおよびIII〜VIIによって記載する化学構造を有する）本明細書において具体的に記載されたタイプの本発明の実施で用いるのに適した生分解性生体適合性ポリマーは、生理活性剤のポリマーへの容易な共有結合を可能とする機能を保有する。例えば、カルボキシル基を担うポリマーはアミノ部分を有する生理活性剤と容易に反応することができ、それにより、得られたアミド基を介して生理活性剤をポリマーに共有結合させる。本明細書において記載されるように、生分解性生体適合性ポリマーおよびバイオリガンド、および生理活性剤は、生理活性剤を生分解性生体適合性ポリマーに共有結合させるのに用いることができる多数の相補的官能基を含有することができる。
【００６０】
上述したように、本明細書では、用語「生理活性剤」は、例えば上述のバイオリガンドおよび特異的結合対のメンバーなどステント移植の部位における内因性治癒プロセスで積極的な役割を演じる薬剤、および/または、捕捉された循環PECを捕捉し（すなわち、「バイオリガンド」）、誘引し、活性化する特性を有し、本発明のステントをコーティングするのに用いられるポリマーへの共有結合が考えられるものを含む、本明細書において具体的に記載されたものなどの薬剤を含む。そのような生理活性剤は、限定されるわけではないが、ポリマー分解の間にポリマーから遊離された場合に、内皮細胞によって内因的に生じた酸化窒素などの治療天然創傷治癒剤の内因的生産を促進する薬剤を含む。または、分解の間にポリマーから放出された「生理活性剤」は、損傷の場所における血管中の平滑筋細胞の増殖を制御しつつ、内皮細胞による天然創傷治癒プロセスの促進において直接的に活性であり得る。これらの生理活性剤は、酸化窒素を供与し、移動させ、または放出し、酸化窒素の内因的レベルを上昇させ、酸化窒素の内因的合成を刺激し、または酸化窒素シンターゼに対する基質として働き、あるいは平滑筋細胞の増殖を阻害する任意の薬剤を含むことができる。そのような薬剤は、例えば、アミノキシル、フロキサン、ニトロソチオール、ニトレート、およびアントシアニン；アデノシンなどのヌクレオシド、およびアデノシン二リン酸（ADP）およびアデノシン三リン酸（ATP）などのヌクレオチド；アセチルコリンおよび5-ヒドロキシトリプタミン（セロトニン/5-HT）などの神経伝達物質/神経モジュレーター；ヒスタミン、ならびにアドレナリンおよびノルアドレナリンなどのカテコールアミン；スフィンゴシン-1-リン酸およびリソホスファチジン酸などの脂質分子；アルギニンおよびリシンなどのアミノ酸；ブラジキニン、サブスタンスPおよびカルシウム遺伝子関連ペプチド（CGRP）などのペプチド、ならびにインスリン、血管内皮成長因子（VEGF）、およびトロンビンなどのタンパク質を含む。
【００６１】
広く種々の「さらなる生理活性剤」は、任意で、本発明のステントの被覆、ステント被覆および機器、ならびに薬物送達組成物に用いられるポリマーに分散される、例えば共有結合される。さらなる生理活性剤は、以下の構造を有するアミノキシルを含む。
2008538302.tif 000013
【００６２】
例示的なアミノキシルは以下の化合物：
2008538302.tif 000014
2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（1）；2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ（2）；および2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ-3-カルボニル（3）を含む。使用が考えられるさらなるアミノキシルは4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（TEMPAMINE）；4-（N,N-ジメチル-N-ヘキサデシル）アンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ、イオダイド（CAT16）；4-（N,N-ジメチル-N-（2-ヒドロキシエチル））アンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（TEMPOコリン）；4-（N,N-ジメチル-N-（3-スルホプロピル）アンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ；N-（4-（ヨードアセチル）アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ（TEMPO 1A）；N-（2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ-4-イル）マレイミド（TEMPOマレイミド、MAL-6）および4-トリメチルアンモニウム-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシ、イオダイド（CAT1）；3-アミノ-2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ；およびN-（3-（ヨードアセチル）アミノ）-2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-1-オキシ（PROXYL 1A）；スクシンイミジル2,2,5,5-テトラメチル-3-ピロリン-1-オキシ-3-カルボキシレートおよび2,2,5,5-テトラメチル-3-ピロリン-1-オキシ-3-カルボン酸等を含む。
【００６３】
生理活性剤としての使用が考えられるフロキサンは構造：
2008538302.tif 000015
を有する。
【００６４】
例示的なフロキサンは以下に記載される4-フェニル-3-フロキサンカルボニトリルである。
2008538302.tif 000016
【００６５】
ニトロソチオールは、以下に記載される例示的なニトロソチオールなどの、-S-N＝O部分を担う化合物を含む。
2008538302.tif 000017
【００６６】
アントシアニンもまた生理活性剤としての使用が考えられる。アントシアニンはグリコシル化アントシアニジンであって、構造：
2008538302.tif 000018
（式中、糖は3-ヒドロキシ位置に結合している）を有する。アントシアニンは、インビボでNOの生産を刺激することが公知であり、したがって、本発明の実施において生理活性剤として用いるのに適している。
【００６７】
本発明のステントおよび医療機器の表面被覆への分散、ならびにそれらからの放出用の生理活性剤はまた、抗増殖剤、ラパマイシン、およびそのアナログまたは誘導体のいずれか、パクリタキセルまたはそのタキセンアナログまたは誘導体のいずれか、エベロリムス、シロリムス、タクロリムス、またはその-リムスと命名された薬物のファミリーのいずれか、およびシンバスタチン、アトルバスタチン、フルバスタチン、プラバスタチン、ロバスタチン、ロスバスタチンなどのスタチン、17AAG（17-アリルアミノ-17-デメトキシゲルダナマイシン）などのゲルダナマイシン；エポチロンDおよび他のエポチロン、17-ジメチルアミノエチルアミノ-17-デメトキシ-ゲルダナマイシン、および熱ショックタンパク質90（Hsp90）の他のポリケチド阻害剤、シロスタゾール等を含む。
【００６８】
本発明の多層ステントにおいて血液適合性親水性コーティングまたは内側層の形成での使用が考えられるポリマーはポリエステル、ポリ（アミノ酸）、ポリエステルアミド、ポリウレタン、またはそのコポリマーを含む。特に、生分解性ポリエステルの例はポリ（α-ヒドロキシC1-C5アルキルカルボン酸）、例えば、ポリグリコール酸、ポリ-L-ラクチド、およびポリ-D,L-ラクチド；ポリ-3-ヒドロキシブチラート；ポリヒドロキシバレレート；ポリカプロラクトン、例えば、ポリ（ε-カプロラクトン）；および修飾されたポリ（α-ヒドロキシ酸）ホモポリマー、例えば、環状ジエステルモノマーのホモポリマー、Kimura, Y.,「Biocompatible Polymers」in Biomedical Applications of Polymeric Materials, Tsuruta,T.,et al,eds.,CRC Press,1993 at 179 pageに示された、Rが低級アルキルである式4を有する3-（S）［アルキルオキシカルボニル）メチル］-1,4-ジオキサン-2,5-ジオンを含む。
【００６９】
本発明のステントにおいて血液適合性親水性コーティングまたは内側層を形成するのに有用な生分解性コポリマーポリエステルの例はコポリエステルアミド、コポリエステルウレタン、グリコリド-ラクチドコポリマー、グリコリドカプロラクトンコポリマー、ポリ-3-ヒドロキシブチラート-バレレートコポリマー、および環状ジエステルモノマー、3-（S）［（アルキルオキシカルボニル）メチル］-1,4-ジオキサン-2,5-ジオンとL-ラクチドとのコポリマーを含む。グリコリド-ラクチドコポリマーは、5：95〜95：5の範囲のL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率、好ましくは、45：65〜95：5の範囲のL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を利用して形成されたポリ（グリコリド-L-ラクチド）コポリマーを含む。グリコリド-カプロラクトンコポリマーはグリコリドおよびε-カプロラクトンブロックコポリマー、例えば、モノクリルまたはポリグレカプロンを含む。
【００７０】
本発明のステントおよび医療機器（および本発明の多層ステントの内側層）の表面被覆の生体適合性ポリマーは、側鎖上に組み込まれた官能基を有し、これらの組み込まれた官能基は他の化学物質と反応することができ、さらなる官能基の取込みを導き、ポリマーの官能性をさらに拡大する。したがって、本発明の組成物および方法で用いるそのようなポリマーは、先行する修飾の必要性無しで、水溶性を増大させるための親水性構造を有する他の化学物質との、ならびに生理活性剤およびさらなる生理活性剤との反応の準備ができている。
【００７１】
加えて、本発明のポリマーコーティングステントおよび医療機器で用いられるポリマーは、生理食塩水（PBS）媒体中でテストした場合、最小の加水分解を呈するが、キモトリプシンまたはCTなどの酵素溶液においては、均一な腐食挙動が観察されている。
【００７２】
1つの態様において、ポリマーは構造式（I）：
2008538302.tif 000019
（式中、nは約5〜約150の範囲であり；R1は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカン、3,3’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸の残基、あるいは治療二酸の飽和または不飽和残基、およびその組合せから選択され；個々のn個のモノマー中のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；およびR4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドリドヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療二酸残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学式を有するPEAであり；
2008538302.tif 000020
あるいはPEAポリマーは構造式III：
式（III）
（式中、nは約5〜約150の範囲であり、mは約0.1〜0.9の範囲であり：pは約0.9〜0.1の範囲であり；R1は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカン、3,3’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸の残基、あるいは治療二酸の飽和または不飽和残基から選択され；各R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；個々のm個のモノマー中のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；およびR4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環の断片、飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその組合せからなる群より選択される）
によって記載される化学式を有する。
【００７３】
例えば、有効量の少なくとも1つの治療ジオールまたは二酸の残基をポリマー骨格に含有させることができる。または、PEAポリマーにおいて、少なくとも1つのR1は、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカンまたは4,4’-（ジアルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸の残基であり、R4は、一般式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、または飽和または不飽和治療ジオールの残基である。もう1つの代替法においてPEAポリマー中のR1は、α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカンの残基、または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸、治療二酸の残基、およびその混合物のいずれかである。なおもう1つの代替法において、PEAポリマーにおいては、R1は1,3-ビス（4-カルボキシフェノキシ）プロパン（CPP）、または4,4’-（アルカンジオイルジオキシ）ジ桂皮酸などの残基α,ω-ビス（4-カルボキシフェノキシ）（C1-C8）アルカンであり、R4は1,4：3,6-ジアンヒドロソルビトール（DAS）などの一般式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片である。
【００７４】
または、該ポリマーは構造式（IV）：
2008538302.tif 000021
（式中、nは約5〜約150の範囲であり；個々のn個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4およびR6は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシル、および構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその混合体からなる群より選択される）
によって記載される化学式を有するPEURであり；
あるいはPEURポリマーは一般構造式（V）：
2008538302.tif 000022
（式中、nは約5〜約150の範囲であり、mは約0.1〜約0.9の範囲であり：pは約0.9〜約0.1の範囲であり；R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；個々のm個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）からなる群より選択され；R4およびR6は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレンまたはアルキルオキシ、構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、飽和または不飽和治療ジオールの残基、およびその混合物から選択される）
によって記載される化学構造を有する。
【００７５】
例えば、有効量の少なくとも1つの治療ジオールの残基をポリマー骨格に含めることができる。PEURポリマーにおける1つの代替法において、R4またはR6の少なくとも1つは1,4：3,6-ジアンヒドロソルビトール（DAS）などの1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片である。
【００７６】
なおもう1つの態様において、本発明は、治療上有効量の少なくとも1つの生理活性剤が生分解性ポリマーに分散されたポリマー粒子送達組成物を提供し、該ポリマーは構造式（VI）：
2008538302.tif 000023
（式中、nは約10〜約150であり；個々のn個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）から選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、飽和または不飽和治療ジオールの残基；または構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、およびその混合体から選択される）
によって記載される化学式を有する生分解性PEUポリマーであり；
あるいはPEUポリマーは、構造式（VII）：
2008538302.tif 000024
（式中、mは約0.1〜約1.0であり；pは約0.9〜約0.1であり；nは約10〜約150であり；各R2は、独立して、水素、（C1-C12）アルキル、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキル、（C6-C10）アリール、または保護基であり；および個々のm個のモノマー内のR3は、独立して、水素、（C1-C6）アルキル、（C2-C6）アルケニル、（C2-C6）アルキニル、（C6-C10）アリール（C1-C6）アルキル、および-（CH2）2S（CH3）から選択され；R4は、独立して、（C2-C20）アルキレン、（C2-C20）アルケニレン、（C2-C8）アルキルオキシ（C2-C20）アルキレン、飽和または不飽和治療ジオールの残基；あるいは構造式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片、またはその混合体から選択される）
によって記載される化学式を有する。
【００７７】
PEUポリマーにおける1つの代替法において、少なくとも1つのR4は、飽和または不飽和治療ジオールの残基、またはDASなどの1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片である。PEUポリマーにおけるなおもう1つの代替法において、少なくとも1つのR4は、DASなどの1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの二環断片である。
【００７８】
これらのPEUポリマーは、種々の医薬および生理的活性剤のヒトおよび他の哺乳動物への送達用の本発明のポリマー粒子送達組成物を作製するのに有用な高分子量ポリマーとして製造することができる。本発明の生理活性移植可能ステントで用いられるPEUは、加水分解により切断可能なエステル基、およびポリマー鎖中にα-アミノ酸を含有する非毒性の天然のモノマーを取り込む。PEUの最終的な生分解生成物はアミノ酸、ジオール、およびCO2である。PEAおよびPEURとは対照的に、本発明のPEUは結晶性または半結晶性であり、有利な機械的、化学的および生分解特性を保有し、これは、完全合成の製剤を可能とし、よって、結晶性および半結晶性ポリマー粒子、例えば、ナノ粒子を生産するのが容易である。
【００７９】
例えば、本発明のポリマー粒子送達組成物で用いるPEUポリマーは高い機械的強度を有し、PEUポリマーの表面浸食は、ヒドロラーゼなどの生理学的条件で存在する酵素によって触媒することができる。
【００８０】
一般式（II）の1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの適当な二環断片は、D-グルシトール、D-マンニトール、またはL-イジトールなどの糖アルコールに由来することができる。ジアンヒドロソルビトールは、本発明のポリマー粒子送達組成物の製造で用いられるPEA、PEURおよびPEUポリマーで用いられる1,4：3,6-ジアンヒドロヘキシトールの現在好ましい二環断片である。
【００８１】
例えば、1つの態様において、有効量の少なくとも1つの治療ジオールの残基を、本発明のステント、ステントカバリング、薬物送達組成物等で用いるポリマー骨格に含めることができる。
【００８２】
本明細書では、用語「アミノ酸」および「α-アミノ酸」は、アミノ基、カルボキシル基、および本明細書において定義されたR3基などのペンダントR基を含有する化学化合物を意味する。本明細書では、用語「生物学的α-アミノ酸」は、合成において用いられるアミノ酸がフェニルアラニン、ロイシン、グリシン、アラニン、バリン、イソロイシン、メチオニン、またはその混合物から選択されることを意味する。
【００８３】
本明細書では、「治療ジオール」は、合成により製造されるか、または（例えば、内因的に）天然かを問わず、哺乳動物に投与した場合に、ヒトなどの哺乳動物個体において治療的様式または緩和的様式にて生物学的プロセスに影響する任意のジオール分子を意味する。
【００８４】
本明細書では、用語「治療ジオールの残基」は、本明細書において記載するように、治療ジオールの部分を意味し、その部分は該ジオールの2つのヒドロキシル基を除外する。本明細書では、用語「治療二酸の残基」は、本明細書において記載するように、治療二酸の部分を意味し、その部分は該二酸の2つのカルボキシル基を除外する。その「残基」を含有する対応する治療ジオールまたは二酸は、ポリマー組成物の合成で用いられる。治療二酸またはジオールの残基はインビボにて（またはpH、水性媒体等が同様な条件下で）、組成物を製造するのに選択されるPEA、PEURまたはPEUポリマーの特性に応じて制御様式で生分解によるポリマーの骨格からの放出に際して対応する二酸またはジオールに復元され、その特性は当技術分野において公知であり、本明細書において記載された通りである。
【００８５】
本明細書では、用語「生理活性剤」は、ポリマー骨格に取り込まれない本明細書において開示された生理活性剤を意味する。一つまたは複数のそのような生理活性剤を本発明の治療ポリマーに含めることができる。本明細書では、用語「分散された」は、さらなる生理活性剤を参照するのに用いられ、該さらなる生理活性剤がポリマーに分散され、混合され、溶解され、ホモジナイズされ、および/または共有結合され（「分散され」）例えば、本発明で用いるポリマー中の官能基に付着されるが、PEA、PEUR、またはPEUポリマーの骨格に取り込まれないことを意味する。骨格に取り込まれた治療ジオールおよび二酸を、（その残基としての）ポリマー骨格へ取り込まれないものから区別するために、そのような分散された治療薬剤または緩和薬剤を、本明細書においては、「生理活性剤」といい、ポリマーコンジュゲート内に含有させることができ、あるいは後に記載するようにポリマー粒子組成物に分散させることができる。そのような生理活性剤は、限定されることなく、小分子薬物、ペプチド、タンパク質、DNA、cDNA、RNA、糖、脂質、および全細胞を含むことができる。生理活性剤は、異なる治療目標および投与経路に適した種々のサイズおよび構造を有するポリマー粒子に投与される。
【００８６】
1つの代替法において、本発明のポリマーの製造で用いられるα-アミノ酸の少なくとも1つは生物学的α-アミノ酸である。例えば、複数のR3がCH2Phである場合、合成で用いられる生物学的α-アミノ酸はL-フェニルアラニンである。R3がCH2-CH（CH3）2である代替法において、ポリマーは生物学的α-アミノ酸、L-ロイシンを含有する。本明細書において記載されたようにモノマー内のR3を変化させることによって、他の生物学的α-アミノ酸を用いることができる。例えば、グリシン（R3がHである場合）、アラニン（R3がCH3である場合）、バリン（R3がCH（CH3）2である場合）、イソロイシン（R3がCH（CH3）-CH2-CH3である場合）、フェニルアラニン（R3がCH2-C6H5である場合）、またはメチオニン（R3が-（CH2）2-S-CH3である場合）、およびその混合物。なおもう1つの代替態様において、本発明のポリマー粒子送達組成物を製造するのに用いられるポリマーに含まれる種々のα-アミノ酸はすべて、本明細書において記載されたような生物学的α-アミノ酸である。
【００８７】
該ポリマーが式（I）および（III）〜（VII）のいずれか1つのPEA、PEURまたはPEUであるなおさらなる態様において、R3の少なくとも1つはさらに-（CH2）3-とすることができ、これは環化して、構造式（XIII）：
2008538302.tif 000025
によって記載される化学構造を形成する。R3が-（CH2）3-である場合、ピロリジン-2-カルボン酸（プロリン）に同様なα-イミノ酸を使用できる。
【００８８】
本発明のポリマー粒子送達組成物で用いるポリマーを記載するのに本明細書では、用語「生分解性」は、該ポリマーが身体の正常な機能において無害かつ生理活性な生成物に分解できることを意味する。1つの態様において、全ポリマー粒子送達組成物は生分解性である。本明細書において記載される生分解性ポリマーは生分解性を提供する加水分解可能なエステルおよび酵素的に切断可能なアミド結合を有し、典型的には、大部分がアミノ基で終了する鎖である。任意で、これらのアミノ末端は、アセチル化することができるか、あるいは任意の他の酸含有生体適合性分子への結合によってキャップして、限定されることなく、有機酸、生体不活性バイオロジックおよびアジュバント分子などの生理活性化合物を含むことができる。
【００８９】
PEA、PEUR、およびPEUポリマー分子は、任意でリンカーを介してそれに結合した生理活性剤またはさらなる生理活性剤を有することができ、あるいは分子の間の架橋剤に一体化させることもできる。例えば、1つの態様において、ポリマーは構造式VIII：
2008538302.tif 000026
（式中、n、m、p、R1、R3およびR4は前記の通りであり、R5は-O-、-S-、および-NR8-からなる群より選択され、R8はHまたは（C1-C8）アルキルであり；かつR7は生理活性剤である）
を有するポリマー-生理活性剤コンジュゲートに含有される。
【００９０】
なおもう1つの態様において、構造式（IX）のポリマーの2つの分子を架橋させて,-R5-R7-R5-コンジュゲートを提供することができる。もう1つの態様において、以下の構造式IXに示されるように、生理活性剤は-R5-R7-R5-コンジュゲートを介して構造式IVの単一のポリマー分子の2つの部分に共有結合され、R5は独立して-O-、-S-および-NR8-からなる群より選択され、R8はHまたは（C1-C8）アルキルであり；かつ、R7は生理活性剤である。
2008538302.tif 000027
【００９１】
あるいはまた、以下の構造式（X）に示されるように、リンカー-X-Y-は構造式（IV）の分子においてR5および生理活性剤R7の間に挿入することができ、Xは（C1-C18）アルキレン、置換されたアルキレン、（C3-C8）シクロアルキレン、置換されたシクロアルキレン、群O、N、およびSから選択される1〜3個のヘテロ原子を含有する5〜6員複素環系、および置換された複素環、（C2-C18）アルケニル、置換されたアルケニル、アルキニル、置換されたアルキニル、C6およびC10アリール、置換されたアリール、ヘテロアリール、置換されたヘテロアリール、アルキルアリール、置換されたアルキルアリール、アリールアルキニル、置換されたアリールアルキニル、アリールアルケニル、置換されたアリールアルケニル、アリールアルキニル、置換されたアリールキニルからなる群より選択され；該置換基は群H、F、Cl、Br、I、（C1-C6）アルキル、-CN、-NO2、-OH、-O（C1-C4）アルキル、-S（C1-C6）アルキル、-S［（＝O）（C1-C6）アルキル］、-S［（O2）（C1-C6）アルキル］、-C［（＝O）（C1-C6）アルキル］、CF3、-O［（CO）-（C1-C6）アルキル］、-S（O2）［N（R9R10）、-NH［（C＝O）（C1-C6）アルキル］、-NH（C＝O）N（R9R10）、-N（R9R10）から選択され；R9およびR10は独立してHまたは（C1-C6）アルキルであり；およびYは-O-、-S-、-S-S-、-S（O）-、-S（O2）-、-NR8-、-C（＝O）-、-OC（＝O）-、-C（＝O）O-、-OC（＝O）NH-、-NR8C（＝O）-、-C（＝O）NR8-、-NR8C（＝O）NR8-、-NR8C（＝O）NR8-、および-NR8C（＝S）NR8-からなる群より選択される。
2008538302.tif 000028
【００９２】
別の態様において、単一のマクロ分子の2つの部分は、-R5-R7-Y-X-R5-ブリッジを通じて生理活性剤に共有結合される（式XI）。
2008538302.tif 000029
（式中、Xは（C1-C18）アルキレン、置換されたアルキレン、（C3-C8）シクロアルキレン、置換されたシクロアルキレン、群O、NおよびSから選択される1〜3個のヘテロ原子を含有する5〜6員複素環系、置換された複素環、（C2-C18）アルケニル、置換されたアルケニル、アルキニル、置換されたアルキニル、（C6-C10）アリール、置換されたアリール、ヘテロアリール、置換されたヘテロアリール、アルキルアリール、置換されたアルキルアリール、アリールアルキニル、置換されたアリールアルキニル、アリールアルケニル、置換されたアリールアルケニル、アリールアルキニル、置換されたアリールアルキニルからなる群より選択され；該置換基はH、F、Cl、Br、I、（C1-C6）アルキル,-CN、-NO2、-OH、-O（C1-C6）アルキル、-S（C1-C6）アルキル、-S［（＝O）（C1-C6）アルキル］、-S［（O2）（C1-C6）アルキル］、-C［（＝O）（C1-C6）アルキル］、CF3、-O［（CO）-（C1-C6）アルキル］、-S（O2）［N（R9R10）］、-NH［（C＝O）（C1-C6）アルキル］、-NH（C＝O）N（R9R10）からなる群より選択され；R9およびR10は独立して、Hまたは（C1-C6）アルキル、および-N（R11R12）であり；R11およびR12は（C2-C20）アルキレンおよび（C2-C20）アルケニレンから独立に選択される。
【００９３】
さらにもう1つの態様において、ポリマー組成物はポリマーの4つの分子を含み、但し、4つの分子のうち2つのみがR7を省略し、架橋されて、単一の-R5-X-R5-コンジュゲートを提供する。
【００９４】
用語「アリール」は、少なくとも1つの環が芳香族である約9〜10の環原子を有するフェニル基またはオルト縮合二環炭素環基を示すために、本明細書において構造式を参照して用いられる。ある態様において、環原子の一つまたは複数はニトロ、シアノ、ハロ、トリフルオロメチル、またはトリフルオロメトキシの一つまたは複数で置換することができる。アリールの例は、限定されるわけではないが、フェニル、ナフチル、およびニトロフェニルを含む。
【００９５】
用語「アルケニレン」は、主鎖または側鎖に少なくとも1つの不飽和結合を含有する二価分岐または非分岐炭化水素鎖を意味させるために、本明細書において構造式を参照して用いられる。
【００９６】
用語「アルキレン」は、本明細書では構造式を参照するのに用いられ、主鎖において、または側鎖において、不飽和結合を含有しない分岐または非分岐炭化水素鎖を意味する。
【００９７】
本明細書において分子量および多分散度は、ポリスチレン標準を用いてゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）によって測定される。より詳しくは、数および重量平均分子量（MnおよびMw）は、例えば、高圧液体クロマトグラフィーポンプ、Waters 486 UVディテクターおよびWaters 2410差分屈折率ディテクターを備えたモデル510ゲル浸透クロマトグラフィー（Water Associates, Inc.,Milford,MA）を用いて測定される。テトラヒドロフラン（THF）、N,N-ジメチルホルムアミド（DMF）、またはN,N-ジメチルアセトアミド（DMAc）が溶離剤として用いられる（1.0mL/分）。狭い分子量分布を有するポリスチレン標準またはポリ（メチルメタクリラート）標準が較正に用いられた。
【００９８】
一般式においてα-アミノ酸を含む構造式のポリマーを作製する方法は当技術分野において周知である。例えば、R4がα-アミノ酸に一体化される構造式（I）のポリマーの態様では、ポリマー合成については、ペンダントR3を有するα-アミノ酸を、例えば、ペンダントR3を含むα-アミノ酸をジオールHO-R4-OHと縮合させることによって、エステル化を通じてビス-α,ω-ジアミンに変換することができる。その結果、活性α,ω-アミノ基を有するジエステルモノマーが形成される。次いで、ビス-α,ω-ジアミンを、セバシン酸などの二酸、またはビス-活性化エステル、またはビス塩化アシルとの重縮合反応に入れて、エステル結合およびアミド結合の双方を有する最終ポリマーを得る（PEA）。あるいは、例えば、構造（I）のポリマーでは、二酸の代わりに、活性化された二酸誘導体、例えば、ビス-p-ニトロフェニルジエステルを活性化された二酸として用いることができる。加えて、ビス（p-ニトロフェニル）-カルボネートなどのジオールのビスカルボネートを活性化された種として用いて、ジオールの残基を含有するポリマーを得ることができる。PEURポリマーの場合には、エステル結合およびウレタン結合の双方を有する最終ポリマーが得られる。
【００９９】
より具体的に、上記で開示された構造式（I）の生分解性ポリマーとして有用な不飽和ポリ（エステル-アミド）（UPEA）の合成を記載する。ここで、
2008538302.tif 000030
および/または（b）R4は-CH2-CH＝CH-CH2-である。（a）が存在し、（b）が存在しない場合、（I）におけるR4は-C4H8-または-C6H12-である。（a）が存在せず、（b）が存在する場合、（I）におけるR1は-C4H8-または-C8H16-である。
【０１００】
UPEAは、（1）不飽和ジオールのビス（α-アミノ酸）ジエステルのジ-p-トルエンスルホン酸塩、および飽和ジカルボン酸のジ-p-ニトロフェニルエステル、または（2）飽和ジオールのビス（α-アミノ酸）ジエステルのジ-p-トルエンスルホン酸塩、および不飽和ジカルボン酸のジ-ニトロフェニルエステル、または（3）不飽和ジオールのビス（α-アミノ酸）ジエステルのジ-p-トルエンスルホン酸塩、および不飽和ジカルボン酸のジ-ニトロフェニルエステルのいずれかの溶液重縮合によって調製することができる。
【０１０１】
p-トルエンスルホン酸の塩は、アミノ酸残基を含有するポリマーを合成するのに用いることが公知である。アリールスルホン酸塩は遊離塩基の代わりに用いられる。なぜならば、ビス（α-アミノ酸）ジエステルのアリールスルホン酸塩は容易に再結晶化を通じて精製され、アミノ基が仕上げ処理を通じて未反応アンモニウムトシレートとされるからである。重縮合反応において、求核性アミノ基はトリエチルアミンなどの有機塩基の付加を通じて容易に明らかにされ、従って、ポリマー生成物は高収率で得られる。
【０１０２】
構造式（I）のポリマーに関して、例えば、不飽和ジカルボン酸のジ-p-ニトロフェニルエステルは、例えば、トリエチルアミンおよびp-ニトロフェノールをアセトンに溶解させ、-78℃にて攪拌しつつ不飽和ジカルボン酸塩化物を滴下し、水に注いで生成物を沈殿させることによって、p-ニトロフェニルおよび不飽和ジカルボン酸塩化物から合成することができる。適当な酸塩化物は、フマル酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸、エチニル-ブタン二酸、および2-プロペニル-ブタン二酸塩化物を含む。構造（IV）および（V）のポリマーでは、飽和または不飽和ジオールのビス-p-ニトロフェニルジカルボネートを活性化されたモノマーとして用いる。一般構造（XII）のジカルボネートモノマーを、構造式（IV）および（V）：
2008538302.tif 000031
（式中、各R5は、独立して、任意で、一つまたは複数のニトロ、シアノ、ハロ、トリフルオロメチル、またはトリフルオロメトキシで置換されていてもよい（C6-C10）アリールであり；およびR6は、独立して、（C2-C20）アルキレンまたは（C2-C20）アルキルオキシ、あるいは（C2-C20）アルケニレンである）
のポリマーで用いられる。
【０１０３】
本発明のステント、ステント被覆および薬物送達機器に導入するために、治療ジオールモノマーのビス（α-アミノ酸）ジエステル、または治療二酸モノマーのビス（カルボネート）の調製に用いることができる適当な治療ジオール化合物は、再狭窄および腫瘍成長を防止するのに有用な、17-β-エストラジオール、天然および内因性ホルモンなどの天然の治療ジオールを含む（Yang,N.N.,et al. Identification of an estorogen response element activatad by metabolites of 17-β-estradiol and raloxifene. Science（1996）273,1222-1225；Parangi,S.,et al.,Inhibition of angiogenesis and breast cancer in mice by the microtubule inhibitors 2-methoxyestradiol and taxol,Cancer Res.（1997）57,81-86；およびFotsis,T.,et al.,The endogenous oestrogen metabolite 2-methoxyoestradiol inhibits angiogenesis and suppresses tumor growth.Nature（1994）368,237-239）。そのような内因的に生じる治療ジオール分子の安全性プロフィールは、シロリムスなどの、同様な用途を有する合成および/または非内因性分子のそれよりも優れていると考えられる。
【０１０４】
PEA、PEUR、またはPEUポリマーの骨格への治療ジオールの取込は、例えば、混合ヒドロキシル-二次的およびフェノール性-を含有する活性なステロイドホルモン17-β-エストラジオールのPEAポリマーの骨格への導入によって示される。PEAポリマーを用いて粒子を製造し、該粒子を、例えば、経皮的冠動脈形成術（PTCA）に従って患者に移植する場合、インビボにて粒子から放出された17-β-エストラジオールは患者において移植後再狭窄を防止するのを助けることができる。しかしながら、17-β-エストラジオールは、本発明に従ってPEA、PEURまたはPEUポリマーの骨格に取り込むことができる治療特性を持つジオールの1つの例に過ぎない。1つの局面において、第一級、第二級またはフェノール性ヒドロキシルを含有するいずれの生理活性ステロイド-ジオールもこの目的で用いることができる。本発明で用いられる生理活性ステロイドジオールから作製することができる多くのステロイドエステルは欧州出願EP 0127 829 A2に開示されている。
【０１０５】
本発明の組成物で用いるPEA、PEUR、およびPEUポリマーの多様性のため、ポリマー骨格に取り込まれる治療ジオールまたは二酸の量は、ポリマーの形成ブロックの割合を変化させることによって制御することができる。例えば、PEAの組成に依存して、40％  w/wの17β-エストラジオールの負荷を達成することができる。17β-エストラジオールの種々の負荷比率を持つ線状PEAを以下のスキーム1に示す。
2008538302.tif 000032
【０１０６】
同様に、治療ジオールのPEURおよびPEUポリマーへの負荷は、ポリマーの2以上の形成ブロックの量を変化させることによって変化させることができる。
【０１０７】
加えて、4-アンドロステン-3,17ジオール（4-アンドロステンジオール）、5-アンドロステン-3,17ジオール（5-アンドロステンジオール）、19-ノル5-アンドロステン-3,17ジオール（19-ノルアンドロステンジオール）などの、テストステロンまたはコレステロールに基づく合成ステロイドベースのジオールは、本発明に従ったPEA、PEURおよびPEUポリマーの骨格への取込に適している。さらに、本発明のポリマー粒子送達組成物の調製で用いるのに適した治療ジオール化合物は、例えば、アミカシン；アンフォテリシンB；アピサイクリン；アプラマイシン；アルベカシン；アジダムフェニコール；バムベルマイシン；ブチロシン；カルボマイシン；セフピラミド；クロラムフェニコール；クロルテトラサイクリン；クリンダマイシン；クロモサイクリン；デメクロサイクリン；ジアチモスルホン；ジベカシン；ジヒドロストレプトマイシン；ジリトロマイシン；ドキシサイクリン；エリスロマイシン；フォルチミシン；ゲンダマイシン；グルコスルホンソラルスルホン；グアメサイクリン；イセパミシン；ジョサマイシン；カナマイシン；ロイコマイシン；リンコマイシン；ルセンソマイシン；リメサイクリン；メクロサイクリン；メタサイクリン；ミクロノマイシン；ミデカマイシン；ミノサイクリン；ムピロシン；ナタマイシン；ネオマイシン；ネチルミシン；オレアンドマイシン；オキシテトラサイクリン；パロマイシン；ピパサイクリン；ポドフィリン酸2-エチルヒドラジン；プリマイシン；リボスタマイシン；リファマイド；リファムピン；ラファマイシンSV；リファペンチン；リファキシミン；リストセチン；ロキタマイシン；ロリテトラサイクリン；ラサラマイシン；ロキシスロマイシン；サンサイクリン；シソミシン；スペクチノマイシン；スピラマイシン；ストレプトマイシン；テイコプラニン；テトラサイクリン；チアムフェニコール；テイオストレプトン；トブラマイシン；トロスペクチノマイシン；ツベラクチノマイシン；バンコマイシン；カンジシジン；クロルフェネシン；デルモスタチン；フィリピン；フンギクロミン；カナマイシン；ロイコマイシン；リンコマイシン；リブセンソマイシン；リメサイクリン；メクロサイクリン；メタサイクリン；ミクロノマイシン；ミデカマイシン；ミノサイクリン；ムピロシン；ナタマイシン；ネオマイシン；ネチルミシン；オレアンドマイシン；オキシテトラサイクリン；パラモマイシン；ピパサイクリン；ポドフィリン酸2-エチルヒドラジン；プリシン；リボスタミジン；リファマイド；リファムピン；リファマイシンSV；リファペンチン；リファキシミン；リストセチン；ロキタマイシン；ロリテトラサイクリン；ロサラマイシン；ロキシスロマイシン；サンサイクリン；シソミシン；スペクチノマイシン；スピラマイシン；ストレプトン；オトブラマイシン；トロスペクトマイシン；ツベラクチノマイシン；バンコマイシン；カンジシジン；クロルフェネシン；デルモスタチン；フィリピン；フンギクロミン；メパルチシン；マイスタチン；オリゴマイシン；エリマイシンA；ツベルシジン；6-アザウリジン；アクラシノマイシン；アンシタビン；アントラマイシン；アザシタジン；ブレオマイシンカルビシン；カルジノフィリンA；クロロゾトシン；クロモムシン；ドキシフルリジン；エノシタビン；エピルビシン；ゲムシタビン；マンノムスチン；メノガリル；アトルバシプラバスタチン；クラリスロマイシン；ロイプロリン；パクリタキセル；マイトブロニトール；マイトラクトール；モピダモール；ノガラマイシン；オリボマイシン；ペプロマイシン；ピラルビシン；プレドニムスチン；ピウロマイシン；ラニムスチン；ツベルシジン；ビネシン；ゾルビシン；クメタロール；ジクマロール；エチルビスクマセテート；エチリジンジクマロール；イロプロスト；タプロステン；ティオクロマロール；アミプリローズ；ロムルタイド；シロリムス（ラパマイシン）；タクロリムス；サリチルアルコール；ブロモサリゲニン；ジタゾール；フェプラジノール；ゲンチシン酸；グルカメタシン；オルサラジン；S-アデノシルメチオニン；アジスロマイシン；サルメテロール；ムデソニド；アルブテアール；インジナビール；フルバスタチン；ストレプトゾシン；ドキソルビシン；ダウノルビシン；プリカマイシン；イダルビシン；ペントスタチン；メトキサントロン；シタラビン；フルダラビシンホスフェート；フロクスウリジン；クラドリイン；カペシタビエン；ドセタキソール；エトポシド；トポテカン；ビンブラスチン；テニポシド等を含む。治療ジオールは、飽和または不飽和ジオールいずれかであるように選択することができる。
【０１０８】
本発明のPEAポリマー組成物におけるアミド結合を調製するのに用いることができる適当な天然の治療二酸および合成治療二酸は、例えば、バンベルマイシン；ベナゼプリル；カルベニシリン；カルジノフィリンA；セフィキシム；セフィニノックスセフピミゾール；セフォディザイム；セフォニシド；セフォラニド；セフォテタン；セフタジジム；セフチブテン；セファロスポリンC；シラスタチン；デノプテリン；エダトレキセート；エナラプリル；リシノプリル；メトロレキセート；モキサラクタム；ニフェジピン；オルサラジン；ペニシリンN；ラミプリル；キナシリン；キナプリル；テモシリン；チカルシリン；Tomudex（登録商標）（N-［［5-［［（1,4-ジヒドロ-2-メチル-4-オキソ-6-キナゾリニル）メチル］メチルアミノ］-2-チエニル］カルボニル］-L-グルタミン酸）等を含む。天然の治療二酸の安全性プロフィールは、合成治療二酸のそれを凌ぐと考えられる。治療二酸は飽和または不飽和二酸いずれかとすることができる。
【０１０９】
腫瘍阻害剤、細胞傷害性抗代謝産物、抗生物質などとしての前記治療ジオールおよび二酸の化学および治療特性は当技術分野において周知であり、その詳細な記載は、例えば、The Merck Index（Whitehouse Station,N.J.,USA）の第13版に見出すことができる。
【０１１０】
α-アミノ酸および不飽和ジオールのジエステルのジ-アリールスルホン酸塩は、トルエン中でα-アミノ酸、例えば、p-アリールスルホン酸一水和物および飽和または不飽和ジオールを混合し、水の発生が最小となるまで還流温度まで加熱し、次いで、冷却することによって調製することができる。不飽和ジオールは、例えば、2-ブテン-1,3-ジオールおよび1,18-オクタデカ-9-エン-ジオールを含む。
【０１１１】
ジカルボン酸の飽和ジ-p-ニトロフェニルエステル、およびビス-α-アミノ酸エステルの飽和ジ-p-トルエンスルホン酸塩は米国特許第6,503,538 B1号に記載されているように調製することができる。
【０１１２】
次に、上記で開示された構造式（I）の生分解性ポリマーとして有用な不飽和ポリ（エステル-アミド）（UPEA）の合成を記載する。構造式（I）を有するUPEAは、6,503,538の（III）のR4および/または6,503,538の（V）のR1が前記したように（C2-C20）アルケニレンである以外は、米国特許第6,503,538 B1号の化合物（VII）と同様に作製することができる。該反応は、例えば、室温にて、乾燥したトリエチルアミンを、乾燥したN,N-ジメチルアセトアミド中の6,503,538の該（III）および（IV）、ならびに6,503,538の該（V）の混合物に加え、次いで、温度を80℃まで上昇させ、16時間攪拌し、次いで、反応溶液を室温まで冷却し、エタノールで希釈し、水に注ぎ、ポリマーを分離し、分離したポリマーを水で洗浄し、減圧下で約30℃に乾燥し、次いで、p-ニトロフェノールおよびp-トルエンスルホネートでの陰性テストまで精製することによって行うことができる。6,503,538の好ましい反応体（IV）はリシンベンジルエステルのp-トルエンスルホン酸塩であり、ベンジルエステルの保護基は好ましくは（II）から除去して、生分解性を付与するが、それは、米国特許第6,503,538号の実施例22におけるように水素化分解によって除去すべきではない。なぜならば、水素化分解は望ましい二重結合を飽和するからであり；むしろベンジルエステル基は不飽和を維持する方法によって酸基に変換すべきである。または、6,503,538のリシン反応体（IV）は、不飽和を維持しつつ、最終生成物において容易に除去することができるベンジルとは異なる保護基によって保護することができ、例えば、リシン反応体はt-ブチルで保護することができ（すなわち、該反応体はリシンのt-ブチルエステルであり得る）、該t-ブチルは、酸による生成物（II）の処理によって不飽和を維持しつつ、Hに変換することができる。
【０１１３】
構造式（I）を有する化合物の実際の例は、6,503,538の実施例1における（III）の代わりにビス（L-フェニルアラニン）2-ブテン-1,4-ジエステルのp-トルエンスルホン酸塩で置き換えることによって、あるいは6,503,538の実施例1における（V）の代わりにフマル酸ジ-p-ニトロフェニルで置き換えることによって、あるいは6,503,538の実施例1におけるIIIの代わりにビス（L-フェニルアラニン）2-ブテン-1,4-ジエステルのp-トルエンスルホン酸塩で置き換え、さらに6,503,538の実施例1における（V）の代わりにフマル酸ビス-p-ニトロフェニルに置き換えることによって提供される。
【０１１４】
構造式（I）または（IV）のいずれかを有する不飽和化合物において、以下のことが適用される。アミノ置換されたアミノキシル（N-オキサイド）基担持基、例えば、4-アミノTEMPOは、縮合剤としてのカルボニルジイミダゾール、または適当なカルボジイミドを用いて付着させることができる。本明細書において記載された生理活性剤は二重結合官能性を介して付着させることができる。親水性は、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレートへ結合させることによって付与させることができる。
【０１１５】
生分解性PEA、PEUR、およびPEUポリマーは、ポリマー分子1つ当たり1個から複数個の異なるα-アミノ酸のアミノ酸を含有することができ、好ましくは、10,000〜125,000の範囲の重量平均分子量を有し；これらのポリマーおよびコポリマーは、典型的には、0.3〜4.0の範囲の、例えば0.5〜3.5の範囲の、標準粘度測定法によって測定された固有粘度を25℃で有する。
【０１１６】
本発明の実施での使用が考えられるPEAまたはPEURポリマーは、当技術分野において周知の種々の方法によって合成することができる。例えば、トリブチルスズ（IV）触媒を通常用いて、ポリ（ε-カプロラクトン）、ポリ（グリコリド）、ポリ（ラクチド）などといったポリマーを形成する。しかしながら、広く種々の触媒を用いて、本発明の実施で用いるのに適したポリマーを形成することができると理解される。
【０１１７】
使用が考えられるそのようなポリ（カプロラクトン）は以下のような例示的な構造式（XIV）を有する。
2008538302.tif 000033
【０１１８】
使用が考えられるポリ（グリコリド）は以下のような例示的構造式（XV）を有する。
2008538302.tif 000034
【０１１９】
使用が考えられるポリ（ラクチド）は以下のような例示的構造式（XVI）を有する。
2008538302.tif 000035
【０１２０】
アミノキシル部分を含む適当なポリ（ラクチド-コ-γ-カプロラクトン）の例示的な合成は以下に記載する。第一の工程は、触媒としてオクタン酸第一スズを用いてベンジルアルコールの存在下でラクチドおよびγ-カプロラクトンを共重合して、構造式（XVII）のポリマーを形成することを含む。
2008538302.tif 000036
【０１２１】
次いで、ヒドロキシ末端ポリマー鎖を無水マレイン酸でキャップして、構造式（XVIII）：
2008538302.tif 000037
を有するポリマー鎖を形成することができる。
【０１２２】
この時点で、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシをカルボキシル末端基と反応させて、アミノキシル部分を、4-アミノ基およびカルボン酸末端基の間の反応から得られるアミド結合を介してコポリマーに共有結合させることができる。または、マレイン酸キャップドコポリマーはポリアクリル酸とグラフトさせて、その後のさらなるアミノキシル基の結合のためのさらなるカルボン酸部分を提供することができる。
【０１２３】
PEUに対して構造式（VII）を有する不飽和化合物において、以下のものが適用できる。アミノ置換アミノキシル（N-オキサイド）基を担う基、例えば、4-アミノTEMPOは、縮合剤としてのカルボニルジイミダゾール、または適当なカルボジイミドを用いて付着させることができる。本明細書において記載されたさらなる生理活性剤等は、任意で、二重結合官能性を介して付着させることができ、但し、ポリマー組成物における治療ジオール残基は二重結合または三重結合を含有しないものとする。
【０１２４】
例えば、構造式（VI）を有する本発明の高分子量半結晶性PEUは、以下の反応スキーム（2）に示したように、クロロホルム/水系においてビス求電子モノマーとしてのホスゲンを用いることによって界面で調製することができる。
2008538302.tif 000038
【０１２５】
L-リシンエステルを含有し、かつ構造式（VII）を有するコポリ（エステル尿素）（PEU）の合成は同様なスキーム（3）によって行うことができる。
2008538302.tif 000039
【０１２６】
例えば、（市販されている（Fluka Chemie,GMBH,Buchs,Switzerland））トルエン中のホスゲン（ClCOCl）（非常に毒性が強い）の20％溶液は、ジホスゲン（トリクロロメチルクロロホルメート）またはトリホスゲン（ビス（トリクロロメチル）カルボネート）のいずれかによって置換することができる。毒性のより低いカルボニルジイミダゾールをホスゲン、ジ-ホスゲン、またはトリ-ホスゲンの代わりにビス求電子モノマーとして用いることもできる。
【０１２７】
PEUの合成のための一般的手法
モノマーの冷却された溶液を用いて、高分子量のPEUを得ることが必要である。例えば、150mLの水中の（α-アミノ酸）-α,ω-アルキレンジエステルのジ-p-トルエンスルホン酸塩の懸濁液に、無水炭酸ナトリウムを加え、室温にて約30分間攪拌し、約2〜0℃に冷却し、第一の溶液を形成する。並行して、クロロホルム中のホスゲンの第二の溶液を約15〜10℃まで冷却する。第一の溶液を界面内重縮合用の反応器に入れ、第二の溶液を素早く一度に加え、約15分間激しく攪拌する。次いで、クロロホルム層を分離し、無水Na2SO4で乾燥し、濾過した。得られた溶液はさらなる使用のために貯蔵することができる。
【０１２８】
例示的な製造されたPEUポリマーはすべて、クロロホルム中の溶液として得られ、これらの溶液は貯蔵の間安定である。しかしながら、いくつかのポリマー、例えば、1-Phe-4は、分離後クロロホルムに対し非溶解性になる。この問題を克服するために、平滑な疎水性表面上にキャストし、クロロホルムを蒸発させて乾固することによって、ポリマーをクロロホルム溶液から分離することができる。得られたPEUはさらに精製する必要はない。この手法によって得られた例示的なPEUの収率および特徴は本明細書において表1にまとめる。
【０１２９】
多孔性PEUの調製のための一般的手法
さて、一般式におけるα-アミノ酸を含有するPEUポリマーを作製するための方法を記載する。例えば、式（I）または（II）のポリマーの態様については、α-アミノ酸を、例えば、α-アミノ酸をジオールHO-R1-OHと縮合させることによって、ビス（α-アミノ酸）-α,ω-ジオール-ジエステルモノマーに変換することができる。その結果、エステル結合が形成される。次いで、カルボン酸の酸塩化物（ホスゲン、ジホスゲン、トリホスゲン）は、ビス（α-アミノ酸）-アルキレンジエステルのジ-p-トルエンスルホン酸塩との重縮合反応に入れて、エステルおよび尿素結合を共に有する最終ポリマーを得る。本発明においては、少なくとも1つの治療ジオールを重縮合プロトコルで用いることができる。
【０１３０】
不飽和PEUは、R1において、少なくとも1つの二重結合を含むビス（α-アミノ酸）-アルキレンジエステルのジ-p-トルエンスルホネート塩の界面内溶液縮合によって調製することができる。この目的で有用な不飽和ジオールは、例えば、2-ブテン-1,4-ジオールおよび1,18-オクタデカ-9-エン-ジオールを含む。不飽和モノマーは、反応に先立って、アルカリ性水溶液、例えば、水酸化ナトリウム溶液に溶解させることができる。次いで、該水溶液を、外部から冷却しつつ、有機溶媒層、例えば、等モル量のモノマー、ダイマー、またはトリマーホスゲンを含有するクロロホルムと共に激しく攪拌することができる。発熱反応が迅速に進行し、有機溶媒に（ほとんどの場合）溶解したままのポリマーが得られる。有機層を水で数回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、蒸発させることができる。収率が約75％〜85％の不飽和PEUを、例えば、約45℃にて真空中で乾燥することができる。
【０１３１】
多孔性の強力な物質を得るためには、1-L-Leu-4および1-L-Leu-6などといったL-LeuベースのPEUを、後に記載する一般的手法を用いて製造することができる。そのような手法は、L-PheベースのPEUに適用した場合に多孔性の強力な物質の形成ではあまり成功しない。
【０１３２】
界面重縮合直後に得られた、反応溶液またはクロロホルム中のPEUのエマルジョン（約100mL）を、ガラスビーカー、好ましくは、ジメチルジクロロシラン疎水性とされたビーカー中で、1,000mLの水で約80℃〜85℃に滴下して、PEUのビーカー壁への接着を低下させる。ポリマー溶液を水中で小さな液滴とし、クロロホルムを比較的激しく蒸発させる。徐々に、クロロホルムが蒸発するにつれ、小さな液滴は、合わさって小型のタール状塊となり、これが粘性のゴム状生成物に変換される。このゴム状生成物をビーカーから取り出し、疎水性処理された円筒状ガラス試験管に入れ、これを約80℃にて約24時間サーモスタット制御する。次いで、試験管をサーモスタットから取り出し、室温まで冷却し、破壊して、ポリマーを得る。得られた多孔性バーを真空乾燥機に入れ、約80℃にて減圧下で約24時間乾燥する。加えて、多孔性ポリマー物質を得るための当技術分野において公知の任意の手法を用いることができる。
【０１３３】
前記手法によって作製された高分子量多孔性PEUの特性により、表2にまとめられた結果が得られた。
【０１３４】
（表1）  式（VI）および（VII）のPEUポリマーの特性
2008538302.tif 000040
＊一般式（VI）のPEU、ここで、
1-L-Leu-4：R4＝（CH2）4,R3＝i-C4H9
1-L-Leu-6：R4＝（CH2）6,R3＝i-C4H9
1-L-Phe-6：.R4＝（CH2）6,R3＝-CH2-C6H5
1-L-Leu-DAS：R4＝1,4：3,6-ジアンヒドロソルビトール、R3＝i-C4H
a）低下した粘度は25℃および濃度0.5g/dLにおいてDMF中で測定した。
b）GPC測定はDMF中で行った（PMMA）。
c）DSC測定（加熱速度10℃/分）からの第二の加熱曲線から取られたTg
d）GPC測定はDMAc中で行った（PS）。
【０１３５】
例示的な合成されたPEUの引張強度を測定し、結果を表2にまとめる。引張強度測定は、平均厚み0.125mmのクロロホルム溶液からキャストされ、かつ60mm/分のクロスヘッドスピードのNexygenFMソフトウェア（Amtek,Largo,FL）を用いてPC積分された引張強度マシーン（Chatillon TDC200）での引張試験に付されたダンベル-形状のPEUフィルム（4×1.6cm）を用いて得られた。本明細書において示された例は、以下の機械的特性を有すると予測することができる。
1. 約30℃〜約90℃の範囲の、例えば、約35℃〜約70℃の範囲のガラス転移温度；
2.約1.6cmの平均厚みを持つポリマーのフィルムは約20Mpa〜約150Mpa、例えば、約25Mpa〜約60Mpaの降伏時の引張応力を有する；
3.約1.6cmの平均厚みを持つポリマーのフィルムは、約10％〜約200％、例えば、約50％〜約150％のパーセント伸度を有する；および
4.約1.6cmの平均厚みを持つポリマーのフィルムは、約500Mpa〜約2000Mpaの範囲のヤング率を有する。以下の表2は、このタイプの例示的なPEUの特性をまとめる。
【０１３６】
（表2）  式（VI）および（VII）のPEUの機械的特性
2008538302.tif 000041
【０１３７】
本発明のステント、ポリマーコーティングおよび薬物送達組成物で有用なポリマー、PEA、PEUR、およびPEUポリマーは、表面における酵素作用によって生分解する。従って、ステント被覆および薬物送達組成物内のポリマーは生理活性剤を制御された放出速度で、糖尿病を有する対象に投与し、これは長時間にわたって特異的かつ一定である。加えて、PEA、PEUR、およびPEUポリマーは有害な副産物が生じることなく加水分解酵素を介してインビボで分解されるので、本発明のポリマー粒子送達組成物は実質的に非炎症性である。
【０１３８】
本明細書では、「分散した」は、本明細書において開示された少なくとも1つの生理活性剤がポリマー粒子中に分散され、混合され、溶解され、ホモジナイズされ、および/または共有結合される（「分散される」）こと、例えば、粒子の表面に結合されることを意味する。
【０１３９】
生理活性剤はポリマー担体への化学結合無くしてポリマーマトリックス内に分散させることができるが、生理活性剤または被覆分子は広く種々の適当な官能基を介して生分解性ポリマーに共有結合させることができるとも考えられる。例えば、生分解性ポリマーがポリエステルである場合、カルボキシル基鎖末端を用いて、ヒドロキシ、アミノ、チオなどといった生理活性剤または被覆分子上の補充的部分と反応させることができる。広く種々の適当な試薬および反応条件は、例えば、March's Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms, and Structure, Fifth Edition,（2001）；およびComprehensive Organic Transformations, Second Edition, Larock（1999）に開示されている。
【０１４０】
他の態様において、生理活性剤はアミド、エステル、エーテル、アミノ、ケトン、チオエーテル、スルフィニル、スルホニル、ジスルフィド結合を介して本明細書に記載されたPEA、PEUR、またはPEUポリマーに連結させることができる。そのような結合は、当技術分野において公知の合成手法を用いて適当に官能性化された出発物質から形成することができる。
【０１４１】
例えば、1つの態様において、ポリマーは該ポリマーのカルボキシル基末端またはペンダントカルボキシル基（例えば、COOH）を介して生理活性剤に連結させることができる。例えば、構造III、V、およびVIIの化合物は生理活性剤のアミノ官能基またはヒドロキシル官能基と反応して、各々、アミド結合またはカルボン酸エステル結合を介して付着した生理活性剤を有する生分解性ポリマーを提供することができる。もう1つの態様において、ポリマーのカルボキシル基はハロゲン化アシル、アシル酸無水物/「混合」酸無水物、または活性エステルにベンジル化または変換できる。他の態様において、ポリマー分子の遊離-NH2末端をアシル化して、生理活性剤がポリマーのカルボキシル基を介してのみ結合し、ポリマーの遊離末端には結合しないことを確実とすることができる。
【０１４２】
本明細書において記載されたポリ（エチレングリコール）（PEG）；ホスホリルコリン（PC）；ヘパリンを含むグルコサミノグリカン；ポリシアル酸を含む多糖；ポリセリン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、ポリリシン、およびポリアルギニンを含むポリ（イオン化可能または極性アミノ酸）；キトサンおよびアルギネートなどの水溶性被覆分子、および抗体、抗原およびリガンドなどの標的分子もまた、粒子の生産後に粒子の外側にあるポリマーにコンジュゲートさせて、生理活性剤によって占められない活性部位をブロックし、または当技術分野において公知のように、粒子の特異的体部位への送達を標的化することができる。単一粒子上のPEGの分子量は、粒子に付着した種々のPEG分子の分子量が変化できるように、約200〜約200,000の範囲にある実質的に任意の分子量とすることができる。
【０１４３】
または、生理活性剤または被覆分子は、例えば、構造式（VIII〜XI）に記載したように、リンカー分子を介してポリマーに付着させることができる。事実、生分解性ポリマーの表面疎水性を改良し、生分解性ポリマーの酵素活性化への接近性を改良し、および生分解性ポリマーの放出プロフィールを改良するためには、リンカーを利用して、生理活性剤を生分解性ポリマーに間接的に付着させることができる。ある態様においては、リンカー化合物は約44〜約10,000、好ましくは44〜2000の分子量（MW）を有するポリ（エチレングリコール）；セリンなどのアミノ酸；1〜100の反復数を持つポリペプチド；および任意の他の適当な低分子量のポリマーを含む。リンカーは、典型的には、約5オングストローム〜約200オングストロームだけポリマーから生理活性剤を分離する。
【０１４４】
なおさらなる態様において、リンカーは式W-A-Qの二価基であり、式中Aは（C1-C24）アルキル、（C2-C24）アルケニル、（C2-C24）アルキニル、（C3-C8）シクロアルキル、または（C6-C10）アリールであり、およびWおよびQは各々、独立して、-N（R）C（＝O）-、-C（＝O）N（R）-、-OC（＝O）-、-C（＝O）O、-O-、-S-、-S（O）、-S（O）2-、-S-S-、-N（R）-、-C（＝O）-であり、各Rは独立してHまたは（C1-C6）アルキルである。
【０１４５】
前記リンカーを記載するのに用いるように、用語「アルキル」とは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-へキシルなどを含む直鎖または分岐鎖炭化水素基をいう。
【０１４６】
前記リンカーを記載するのに本明細書では、「アルケニル」とは、一つまたは複数の炭素-炭素二重結合を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基をいう。
【０１４７】
前記リンカーを記載するのに本明細書では、「アルキニル」とは、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基をいう。
【０１４８】
前記リンカーを記載するのに本明細書では、「アリール」とは、6〜14個の範囲の炭素原子を有する芳香族基をいう。
【０１４９】
ある態様において、リンカーは約2〜25個のアミノ酸を有するポリペプチドであってもよい。使用が考えられる適当なペプチドはポリ-L-グリシン、ポリ-L-リシン、ポリ-L-グルタミン酸、ポリ-L-アスパラギン酸、ポリ-L-ヒスチジン、ポリ-L-オルニチン、ポリ-L-セリン、ポリ-L-スレオニン、ポリ-L-チロシン、ポリ-L-ロイシン、ポリ-L-リシン-L-フェニルアラニン、ポリ-L-アルギニン、ポリ-L-リシン-L-チロシンなどを含む。
【０１５０】
1つの態様において、生理活性剤はポリマーに共有結合架橋することができ、すなわち、生理活性剤は複数のポリマー分子に結合する。この共有結合架橋はさらなるポリマー-生理活性剤リンカーの有無にて行うことができる。
【０１５１】
生理活性剤分子は、2つのポリマー分子の間の共有結合付着によって分子内ブリッジに取り込むこともできる。
【０１５２】
線状ポリマーポリペプチドコンジュゲートは、ポリペプチド骨格の潜在的求核剤を保護し、1つの反応性基のみをポリマーまたはポリマーリンカー構築体に結合させることによって作製される。脱保護は、ペプチドの脱保護について当技術分野において周知の方法に従って行われる（例えば、BocおよびFmoc化学）。
【０１５３】
本発明の1つの態様において、ポリペプチド生理活性剤はレトロ-インベルソペプチドまたは部分的レトロ-インベルソペプチドとして提供される。
【０１５４】
他の態様において、生理活性剤はマトリックス中のポリマーの光架橋可能バージョンと混合され、架橋の後に、該物質は約0.1〜約10μmの範囲の平均直径まで分散される（粉砕される）。
【０１５５】
リンカーはまずポリマーに、または生理活性剤または被覆分子に付着させることができる。合成の間に、当業者に周知の種々の保護基を用いてリンカーを未保護形態または保護形態いずれかとすることができる。保護されたリンカーの場合には、リンカーの未保護末端をまずポリマーまたは生理活性剤または被覆分子に付着させることができる。次いで、保護基は、Pd/H2水素化分解、弱酸加水分解または弱塩基加水分解、あるいは当技術分野において公知の任意の他の通常の脱保護方法を用いて脱保護することができる。次いで、脱保護されたリンカーは生理活性剤または被覆分子、あるいはポリマーに付着させることができる。
【０１５６】
本発明による生分解性ポリマーの例示的な合成（ここで、付着させる分子はアミノキシルである）を以下に記載する。
【０１５７】
ポリエステルは、アミノ部分がカルボキシル基のカルボニル残基の炭素に共有結合して、アミド結合を形成するように、N,N'-カルボニルジイミダゾールの存在下でアミノ-置換アミノキシル（N-オキサイド）基担持基、例えば、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシと反応させて、ポリエステルの鎖末端におけるカルボキシル基中のヒドロキシル部分をアミノ-置換アミノキシル-（N-オキサイド）基担持基で置き換えることができる。N,N'-カルボニルジイミダゾールまたは適当なカルボジイミドはポリエステルの鎖末端におけるカルボキシル基中のヒドロキシル部分を中間生成物部分に変換し、これはアミノキシル、例えば、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシと反応する。アミノキシル反応体は、典型的には、1：1〜100：1の範囲のポリエステルに対する反応体のモル比率で用いられる。アミノキシルに対するN,N'-カルボニルジイミダゾールのモル比率は好ましくは約1：1である。
【０１５８】
典型的な反応は以下の通りである。ポリエステルを反応溶媒に溶解させ、反応は該溶解で利用した温度において容易に行われる。反応溶媒はポリエステルが溶解する任意のものであってよい。ポリエステルがポリグリコール酸または（50：50よりも大きなL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を有する）ポリ（グリコリド-L-ラクチド）である場合、115℃〜130℃の高度に精製された（99.9＋％純度の）ジメチルスルホキシド、または室温のDMSOは適当にポリエステルを溶解させる。ポリエステルがポリ-L-乳酸、ポリ-DL-乳酸、または（50：50または50：50未満のL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を有する）ポリ（グリコリド-L-ラクチド）である場合、室温から40〜50℃のテトラヒドロフラン、ジクロロメタン（DCM）およびクロロホルムは適当にポリマーを溶解させる。
【０１５９】
ポリマー-生理活性剤結合
1つの態様において、本明細書において記載された本発明のステント、ステントコーティングおよびシース、ならびに薬物送達組成物を作製するのに用いるポリマーは、該ポリマーに直接的に連結された一つまたは複数の生理活性剤を有する。ポリマーの残基は一つまたは複数の生理活性剤の残基に連結させることができる。例えば、ポリマーの1つの残基を生理活性剤の1つの残基に直接的に結合させることができる。ポリマーおよび生理活性剤は、各々、原子価の空きを1つ有することができる。または、複数の生理活性剤、多数の生理活性剤、あるいは異なる治療活性または軽減活性を有する生理活性剤の混合物は直接的にポリマーに連結させることができる。しかしながら、各生理活性剤の残基はポリマーの対応する残基に連結させることができるので、複数の生理活性剤の残基の数はポリマーの残基の原子価の空きの数に対応させることができる。
【０１６０】
本明細書では、「ポリマーの残基」とは、一つまたは複数の原子価の空きを有するポリマーの基をいう。本発明の（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）ポリマーの任意の合成的に使用できる原子または官能基を除去して原子価の空きを提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に付着した場合に、生物活性は実質的に保持されるものとする。加えて、任意の合成的に使用できる官能基（例えば、カルボキシル）をポリマー上に、（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）作り出して原子価の空きを提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に付着した場合に、生物活性は実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づいて、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて本発明のポリマーに由来し得る官能性化された出発物質を適切に選択することができる。
【０１６１】
本明細書では「構造式（＊）の化合物の残基」とは、一つまたは複数の原子価の空きを有する本明細書において記載されたポリマー式（I）および（III〜VII）の化合物の基をいう。（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）化合物の任意の合成的に使用できる原子または官能基を除去して原子価の空きを提供することができ、但し、該基を生理活性剤の残基に付着させた場合に、生物活性は実質的に保持されるものとする。加えて、任意の合成的に使用できる官能基（例えば、カルボキシル）を式（I）および（III〜VII）の化合物上に（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）作り出して原子価の空きを提供することができ、但し、該基を生理活性剤の残基に付着させた場合に、生物活性は実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づいて、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて式（I）および（III〜VII）の化合物から由来し得る適当に官能性化された出発物質を選択することができる。
【０１６２】
例えば、生理活性剤の残基は、アミド（例えば、-N（R）C（＝O）-または-C（＝O）N（R）-）、エステル（例えば、-OC（＝O）-または-C（＝O）O-）、エーテル(例えば、-O-)、アミノ（例えば、-N（R）-）、ケトン（例えば、-C（＝O）-）、チオエーテル（例えば、-S-）、スルフィニル（例えば、-S（O）-）、スルホニル（例えば、-S（O）2-）、ジスルフィド（例えば、-S-S-）、あるいは直接的（例えば、C-C結合）連結を介して構造式（I）または（III〜VII）の化合物の残基に連結することができ、ここで、各Rは独立してHまたは（C1-C6）アルキルである。そのような結合は、当技術分野において公知の合成手法を用いて適当に官能性化された出発物質から形成することができる。望まれる結合に基づき、当業者は、当技術分野において公知の手法を用い、構造式（I）または（III〜VII）の化合物の残基から、および生理活性剤または補助剤の所与の残基から由来しうる適当に官能性の出発物質を選択することができる。生理活性剤または補助剤の残基は、構造式（I）または（III〜VII）の化合物の残基上の任意の合成的に可能な位置に連結させることができる。または、本発明は、構造式（I）または（III〜VII）の化合物に直接的に連結された生理活性剤または補助的生理活性剤の複数の残基を有する化合物も提供する。
【０１６３】
ポリマー分子に連結することができる生体分子の数は、典型的には、ポリマーの分子量に依存し得る。例えば、nが約5〜約150、好ましくは約5〜約70である構造式（I）の化合物については、約150までの生理活性分子（すなわち、その残基）を、生理活性剤をポリマーの側基と反応させることによって、ポリマー（すなわち、その残基）に直接的に連結することができる。不飽和ポリマーにおいては、生理活性剤はポリマー中の二重（または三重）結合と反応させることもできる。
【０１６４】
ある態様において、本発明の生理活性ステント、および他の外科的デバイスにおけるポリマー被覆は、例えば、生理活性剤を移植部位に保持することにより移植によって、局所投与の部位において治療プロセスにおける活性な役割を演じる。または、生理活性剤が分散したポリマーは、局所部位の凝塊またはポリマー貯蔵所に注射し、または移植することができ、ポリマーが生分解する間は該部位に留まる。いずれの場合においても、ポリマーは、対象の内因性プロセスがポリマー被覆から、または凝塊から生理活性剤をゆっくりと放出するのを可能とするのに十分な時間の間留まる。一方、対象の内因性プロセスはポリマー骨格を生分解して、ポリマーに分散した生理活性剤を放出させる。脆弱な治療生理活性剤はよりゆっくりと生分解するポリマーによって保護されて、生理活性剤および任意のさらなる生理活性剤の半減期および持続性を局所的に増大させる。
【０１６５】
生理活性剤はポリマー担体への化学的結合無しでポリマーマトリックス内に分散させることができるが、生理活性剤またはさらなる生理活性剤を広く種々の適当な官能基を介して生分解性ポリマーに共有結合させることができるとも考えられる。例えば、生分解性ポリマーがポリエステルである場合、カルボキシル基鎖末端を用いて、ヒドロキシ、アミノ、チオなどといった生理活性剤またはさらなる生理活性剤上の相補的部分と反応させることができる。広く種々の適当な試薬および反応条件は、例えば、Advanced Organic Chemistry,Reactions,Mechanisms,and Structure,Fifth Edition,（2001）；およびComprehensive Organic Transformations,Second Edition,Larock（1999）に開示されている。
【０１６６】
他の態様において、生理活性剤はアミノ結合、ヒドロキシル（アルコール）結合、またはチオール結合を介して構造（IおよびIII〜VII）のポリマーのいずれかに連結することができる。そのような結合は、当技術分野において公知の合成手法を用いて適当に官能性化された出発物質から形成することができる。
【０１６７】
例えば、1つの態様において、ポリマーは該ポリマーのカルボキシル基（例えば、COOH）を介して生理活性剤またはさらなる生理活性剤に連結させることができる。具体的には、構造（I）および（III）の化合物は、生理活性剤のアミノ官能基またはヒドロキシル官能基と反応して、各々、アミド結合またはカルボキシルエステル結合を介して結合した生理活性剤を有する生分解性ポリマーを提供することができる。もう1つの態様において、ポリマーのカルボキシル基はベンジル化し、または変換してアシルハライド、アシル無水物/「混合」無水物、または活性エステルとすることができる。他の態様において、ポリマー分子の遊離-NH2末端をアシル化して、生理活性剤がポリマーのカルボキシル基を介してのみ結合し、ポリマーの遊離末端には結合しないことを確実とすることができる。
【０１６８】
または、生理活性剤またはさらなる生理活性剤は、例えば、構造式（VIII-X）に記載されているように、リンカー分子を介してポリマーに結合させることができる。事実、生分解性ポリマーの表面疎水性を改良し、生分解性ポリマーの酵素活性化への接近性を改良し、および生分解性ポリマーの放出プロフィールを改良するためには、リンカーを利用して、生理活性剤および/またはアジュバントを生分解性ポリマーに間接的に結合させることができる。ある態様において、リンカー化合物は約44〜約10,000、好ましくは44〜2000の分子量（MW）を有するポリ（エチレングリコール）；セリンなどのアミノ酸；1〜100の反復数を持つポリペプチド；および任意の他の適当な低分子量ポリマーを含む。リンカーは、典型的には、生理活性剤をポリマーから約5オングストローム〜約200オングストローム離す。
【０１６９】
なおさらなる態様において、リンカーは式W-A-Qの二価基であり、Aは（C1-C24）アルキル、（C2-C24）アルケニル、（C2-C24）アルキニル、（C3-C8）シクロアルキル、または（C6-C10）アリールであって、WおよびQは各々独立して、-N（R）C（＝O）-、-C（＝O）N（R）-、-OC（＝O）-、-C（＝O）O、-O-、-S-、-S（O）、-S（O）2-、-S-S-、-N（R）-、-C（＝O）-であり、各Rは独立して、Hまたは（C1-C6）アルキルである。
【０１７０】
前記リンカーを記載するのに用いるように、用語「アルキル」は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ヘキシルなどを含む、直鎖または分岐鎖炭化水素基をいう。
【０１７１】
本明細書では、「アルケニル」とは、一つまたは複数の炭素-炭素二重結合を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基をいう。
【０１７２】
本明細書では、「アルキニル」とは、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を有する直鎖または分岐鎖ヒドロカルビル基をいう。
【０１７３】
本明細書では、「アリール」とは、6〜14個の範囲の炭素原子を有する芳香族基をいう。
【０１７４】
ある態様において、リンカーは約2〜約25個のアミノ酸を有するポリペプチドであり得る。使用が考えられる適当なペプチドはポリ-L-グリシン、ポリ-L-リシン、ポリ-L-グルタミン酸、ポリ-L-アスパラギン酸、ポリ-L-ヒスチジン、ポリ-L-オルニチン、ポリ-L-セリン、ポリ-L-スレオニン、ポリ-L-チロシン、ポリ-L-ロイシン、ポリ-L-リシン-L-フェニルアラニン、ポリ-L-アルギニン、ポリ-L-リシン-L-チロシンなどを含む。
【０１７５】
1つの態様において、生理活性剤はポリマーを共有結合架橋させることができ、すなわち、生理活性剤は複数のポリマー分子に結合する。この共有結合架橋はさらなるポリマー-生理活性剤リンカー有りでまたは無しで行うことができる。
【０１７６】
生理活性剤は、2つのポリマー分子の間の共有結合によって分子内ブリッジに取り込むこともできる。
【０１７７】
リンカーポリマーポリペプチドコンジュゲートは、ポリペプチド骨格の潜在的求核剤を保護し、1つの反応性基のみをポリマーまたはポリマーリンカー構築体に結合させることによって作製される。脱保護は、ペプチドの脱保護について当技術分野において周知の方法に従って行われる（例えば、BocおよびFmoc化学）。
【０１７８】
本発明の1つの態様において、ポリペプチド生理活性剤はレトロ-インベルソペプチドまたは部分的レトロ-インベルソペプチドとして呈される。従って、本明細書では、用語「ペプチド」および「ポリペプチド」は、ペプチド、（分岐ペプチドなどの）全ペプチド誘導体、およびペプチドの（グリコ-およびリポ-およびグリコリポ-などの）共有結合へテロ-誘導体を含む。
【０１７９】
本明細書において記載されたペプチドは、当技術分野において公知の、任意の技術を用いて合成することができる。該ペプチドおよびポリペプチドは「ペプチドミメティックス」を含むこともできる。ペプチドアナログは、通常、鋳型ペプチドのそれと類似した特性を持つ非ペプチド生理活性剤として医薬産業で用いられる。非ペプチド化合物のこれらのタイプは「ペプチドミメティックス」または「ペプチドミメティックス」という。Fauchere,J.（1986） Adv.Bioactive agent Res.,15：29；Veber and Freidinger（1985） TINS p.392；およびEvans et al.（1987） J.Med.Chem.,30：1229；通常、コンピュータ化された分子モデリングの助けを借りて開発される。一般に、ペプチドミメティックスは規範ポリペプチド（すなわち、生化学特性または薬理学的活性を有するポリペプチド）と構造的に同様であるが、当技術分野において公知の方法によって、--CH2NH--、--CH2S--、CH2-CH2--、--CH＝CH--、（シスおよびトランス）、--COCH2--、--CH（OH）CH2--、および--CH2SO--からなる群より選択される連結によって任意で置換されてもよい一つまたは複数のペプチド結合を有し、さらに、以下の文献に記載されている。Spatola, A.F.in 「Chemistry and Biochemistry of Amino Acids, Peptides, and Proteins」, B.Weinstein,eds.,Marcel Dekker, New York,p.267（1983）；Spatola,A.F.,Vega Data （March 1983）, Vol.1, Issue 3,「Peptide Backbone Modifications」（一般的レビュー）；Morley,J.S.,Trends.Pharm.Sci.,（1980）pp.463-468（一般的レビュー）；Hudson,D.et al., Int.J.Pept.Prot.Res.,（1979） 14：177-185（--CH2NH--,CH2CH2--）；Spatola,A.F.et al., Life Sci.,（1986） 38：1243-1249（--CH2-S--）；Harm,M.M.,J.Chem.Soc.Perkin Trans I（1982） 307-314（--CH＝CH--,シスおよびトランス）；Almquist,R.G.et al., J.Med.Chem.,（1980） 23：2533（--COCH2--）；Jennings-Whie,C.et al., Tetrahedron Lett.,（1982） 23：2533（--COCH2--）；Szelke,M.et al.European Appln.,EP 45665（1982） CA：97：39405（1982） （--CH（OH）CH2--）；Holladay,M.W.et al., Tetrahedron Lett.,（1983） 24：4401-4404（--C（OH）CH2--）；およびHruby,V.J.,Life Sci,（1982） 31：189-199（--CH2-S--）。そのようなペプチドミメティックスは、例えば：より経済的な生産、より大きな化学的安定性、増強された薬理学的特性（半減期、吸収、効力、効率など）、改変された特異性（例えば、生物学的活性の広域スペクトル）、低下した抗原性その他を含む、ポリペプチド態様よりも重要な利点を有することができる。
【０１８０】
加えて、（例えば、L-リシンの代わりにD-リシンで）ペプチドまたはポリペプチド内の一つまたは複数のアミノ酸の置換を用いて、より安定なペプチド、および内因性プロテアーゼに対して耐性のペプチドを生じさせることができる。または、例えば、生分解性ポリマーに共有結合した合成ペプチドまたはポリペプチドは、インベルソペプチドといわれるD-アミノ酸から調製することもできる。ペプチドが天然ペプチド配列と逆向きに組み立てられる場合、それはレトロペプチドといわれる。一般に、D-アミノ酸から調製されたペプチドは酵素加水分解に対して非常に安定である。レトロ-インベルソペプチドまたは部分的レトロ-インベルソペプチドについての生物学的活性が維持された多くの場合が報告されている（米国特許第6,261,569 B1号およびその中の引用文献；B.Fromme et al., Endocrinology （2003）144：3262-3269）。
【０１８１】
リンカーはまずポリマー、あるいは生理活性剤またはさらなる生理活性剤に結合させることができる。合成の間、当業者に周知の種々の保護基を用いて、リンカーは未保護形態または保護形態のいずれかであり得る。保護されたリンカーの場合には、リンカーの未保護末端をまずポリマー、あるいは生理活性剤またはさらなる生理活性剤に結合させることができる。次いで、飽和ポリマーのPd/H2水素化、不飽和ポリマーの弱酸加水分解または弱塩基加水分解、あるいは当技術分野において公知の任意の他の通常の脱保護方法を用いて、保護基を脱保護することができる。次いで、脱保護されたリンカーは生理活性剤、またはさらなる生理活性剤、あるいはポリマーに結合させることができる。
【０１８２】
（結合させる分子がアミノキシルである）本発明による生分解性ポリマーの例示的な合成を以下に記載する。N,N'-カルボニルジイミダゾールまたは適当なカルボジイミドの存在下で、ポリエステルをアミノ置換されたアミノキシル（N-オキサイド）基担持基、例えば、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシと反応させて、ポリエステルの鎖末端におけるカルボキシル基中のヒドロキシル部分を、アミノ置換されたアミノキシル（N-オキサイド）基担持基で置き換えることができ、それにより、アミノ部分はカルボキシル基のカルボニル残基の炭素に共有結合してアミノ結合を形成する。N,N'-カルボニルジイミダゾールまたは適切なカルボジイミドはポリエステルの鎖末端におけるカルボキシル基中のヒドロキシル部分を中間的な活性部分に変換し、それは、アミノキシル、例えば、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシと反応する。アミノキシル反応体は、典型的には、1：1〜100：1の範囲のポリエステルに対する反応体のモル比率で用いられる。アミノキシルに対するN,N'-カルボニルジイミダゾールのモル比率は好ましくは約1：1である。
【０１８３】
典型的な反応は以下の通りである。ポリエステルを反応溶媒に溶解させ、溶解に利用される温度にて反応は容易に行われる。反応溶媒はポリエステルを溶解させる任意のものであってよく；この情報は通常はポリエステルの製造業者から入手できる。ポリエステルがポリグリコール酸または（50：50よりも大きなL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を有する）ポリ（グリコシド-L-ラクチド）である場合、115℃〜130℃の高度に精製された（99.9＋％純度の）ジメチルスルホキシド、または室温のDMSOがポリエステルを適切に溶解する。ポリエステルがポリ-L-乳酸、ポリ-DL-乳酸、または（50：50または50：50未満のL-乳酸に対するグリコール酸のモノマーモル比率を有する）ポリ（ポリグリコリド-L-ラクチド）である場合、室温から40〜50℃のテトラヒドロフラン、ジクロロメタン（DCM）およびクロロホルムは適切にポリエステルを溶解する。
【０１８４】
反応は、典型的には、30分〜5時間以内に実質的に完了するまで行われる。グリコールが豊富なモノマー混合物からのポリグルコール酸またはポリ（グリコリド-L-ラクチド）がポリエステルを構成する場合、反応時間は2〜3時間が好ましい。ポリ-L-乳酸がポリエステルである場合、反応は室温にて1時間で実質的に完了するまで容易に行われる。反応は好ましくは乾燥窒素をパージしつつ不活性雰囲気下で行って、反応を完了に向けて駆動する。
【０１８５】
生成物は、該生成物のための冷却した非溶媒を加えることによって反応混合物から沈殿させてもよい。例えば、グリコール酸が豊富なモノマー混合物からのアミノキシル含有ポリグリコール酸およびアミノキシル含有ポリ（グリコリド-L-ラクチド）は、冷却したメタノールまたは冷却したアセトン/メタノール混合液を加えることによって熱ジメチルスルホキシドから容易に沈殿し、次いで、例えば、濾過によって回収することができる。生成物が該生成物のための冷却した非溶媒を加えることによって、容易に沈殿されない場合、生成物および溶媒は真空技術を用いることによって分離してもよい。例えば、アミノキシル含有ポリ-L-乳酸は、有利には、このようにして溶媒から分離する。回収された生成物は、生成物を溶解しない溶媒、例えば、本明細書において、修飾されたポリグルコール酸、ポリ乳酸、およびポリ（グリコリド-L-ラクチド）生成物の場合にはメタノールで水および副産物（例えば、尿素）を洗浄除去することによって容易にさらに精製される。そのような洗浄からの残存する溶媒は真空乾燥を用いて除去することができる。
【０１８６】
ポリマー-生理活性剤結合
1つの態様において、本明細書において記載された本発明のステントおよび他の医療機器のための表面被覆を作製するのに用いられるポリマーは、ポリマーに直接結合した一つまたは複数の生理活性剤を有する。ポリマーの残基は一つまたは複数の生理活性剤の残基に連結させることができる。例えば、ポリマーの1つの残基は生理活性剤の1つの残基に直接連結させることができる。ポリマーおよび生理活性剤は、各々、原子価の空きを1つ有することができる。
【０１８７】
あるいは、異なる治療的活性または緩和的活性を有する複数の生理活性剤、複数生理活性剤、または生理活性剤およびさらなる生理活性剤の混合物は、ポリマーに直接連結させることができる。しかしながら、各生理活性剤の残基をポリマーの対応する残基に連結させることができるので、一つまたは複数の生理活性剤の残基の数はポリマーの残基上の原子価の空きの数に対応することができる。
【０１８８】
本明細書では、「ポリマーの残基」とは、一つまたは複数の原子価の空きを有するポリマーの基をいう。本発明の（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）ポリマーの任意の合成的に可能な原子または官能基を除去して、原子価の空きを提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。加えて、任意の合成的に可能な官能基（例えば、カルボキシル）をポリマー上（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上）で作り出して、原子価の空きを提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づき、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて本発明のポリマーに由来し得る適切に官能性化された出発物質を選択することができる。
【０１８９】
本明細書では、「構造式（＊）の化合物の残基」とは、一つまたは複数の原子価の空きを有する本明細書において記載されたポリマー式（IまたはIII〜VII）の化合物の基をいう。（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）化合物の任意の合成的に可能な原子または官能基を除去して、原子価の空きを提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。加えて、任意の合成的に可能な官能基（例えば、カルボキシル）を（例えば、ポリマー骨格またはペンダント基上の）式（IまたはIII〜VII）の化合物上に作り出して、原子価の空きを提供することができ、但し、該基が生理活性剤の残基に結合した場合、生理活性は実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づき、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて、式（I〜VII）の化合物に由来し得る適当に官能性化された出発物質を選択することができる。
【０１９０】
例えば、生理活性剤の残基は、アミド（例えば、-N（R）C（＝O）-または-C（＝O）N（R）-）、エステル（例えば、-OC（＝O）-または-C（＝O）O-）、エーテル（例えば、-O-）、アミノ（例えば、-N（R）-）、ケトン（例えば、-C（＝O）-）、チオエーテル（例えば、-S-）、スルフィニル（例えば、-S（O）-）、スルホニル（例えば、-S（O）2-）、ジスルフィド（例えば、-S-S-）、または直接的（例えば、C-C結合）連結（式中、各Rは独立してHまたは（C1-C6）アルキルである）を介して構造式（I〜VII）の化合物の残基に連結させることができる。そのような連結は、当技術分野において公知の合成手法を用いて適当に官能性化された出発物質から形成することができる。望まれる連結に基づき、当業者であれば、構造式（IまたはIII〜VII）の化合物の残基から、および生理活性剤またはアジュバントの所与の残基から由来し得る適当に官能性化された出発物質を、当技術分野において公知の手法を用いて選択することができる。生理活性剤またはアジュバントの残基は、構造式（IまたはIII〜VII）の化合物の残基上の任意の合成的に可能な位置に連結させることができる。加えて、本発明は、構造式（IまたはIII〜VII）の化合物に直接連結された生理活性剤またはアジュバント生理活性剤の複数の残基を有する化合物も提供する。
【０１９１】
ポリマー分子に連結させることができる生理活性剤の数は、典型的には、ポリマーの分子量に依存する。例えば、nが約5〜約150、好ましくは約5〜約70である構造式（I）の化合物では、約150までの生理活性剤分子（すなわち、その残基）を、生理活性剤をポリマーの側鎖基と反応させることによってポリマー（すなわち、その残基）に直接連結させることができる。不飽和ポリマーにおいては、生理活性剤はポリマー中の二重（または三重）結合と反応させることもできる。
【０１９２】
本発明によるステントは、典型的には、形状が円筒形である。ステント構造の壁は、その中の開口部を持つ金属またはポリマー、例えば、メッシュで形成することができる。ステントは血管などのヒト管腔に移植され、それは永久に留まるか、または生分解されて、血管を開いて維持し、および心筋への血流を改良し、損傷した内皮の位置における天然創傷治癒プロセスを促進する。ステントは、末梢四肢、腎臓、または脳などの身体の他の部分における血管系に位置させることもできる。ステント処理手法は極めて一般的であり、種々のタイプのステントが当技術分野において公知であるように、開発され、使用される。
【０１９３】
本明細書において記載されたポリマーは、当技術分野において周知のように、ディップコーティング、スプレーコーティング、イオン沈積などといった多くの方法により、本明細書において記載された多孔性ステント構造または他の医療機器の表面にコーティングすることができる。多孔性ステントのコーティングにおいて、血液で生じた内皮細胞の前駆体および創傷治癒の天然生物学的プロセスに参画する他の血液因子の血管の内部から血管壁への接近および移動を可能とするのに必要な、ステント構造中のポアを閉鎖しないように注意しなければならない。
【０１９４】
あるいは、ステント構造の表面へのポリマーコーティングは、ステント構造にわたって適用されるポリマーシースとして形成することができる。この態様において、比較的少数の平滑筋細胞が活性化されて、新生内膜増殖を引き起こすように、シースはマクロファージに対する部分的な物理的バリアーとして働く。血流からの内皮細胞の前駆体などの、多孔性ステント構造を横切る生理活性物質の十分な移動を可能とするために、シースはレーザーで切除して、ポリマーコーティング中に開口を形成することができる。レーザーは構造をパターンへ切除するように静止させて保持しつつ、ステント構造を移動させることができ、または、当業者に公知の方法によって所定のパターンに沿って移動するようにレーザーをプログラムすることができる。双方の組合せ、すなわち、レーザーおよび構造双方の移動も可能である。本発明においては、複雑なステントパターンを有するコーティングされたステントも高精度で作製することができる。
【０１９５】
ステント構造は、本明細書において記載された多孔性表面特徴を含有するように加工する（例えば、成型する、スタンプする、織るなど）ことができる、当技術分野において公知の、任意の適当な物質で形成することができる。例えば、ステント体は、ステンレス鋼、タンタル、ニチノール、エルジロイなどといった生体適合性金属、ならびにその適当な組合せで形成することができる。
【０１９６】
例えば、金属ステント構造は、三次元不織マトリックスを形成するように均一に塗布され、典型的には、約50パーセント〜約85パーセントの範囲、好ましくは少なくとも約70パーセントの高多孔度を呈する複雑な構造を形成するように焼結された金属繊維を含む材料で形成することができる。該金属繊維は、典型的には、約1ミクロン〜25ミクロンの範囲の直径を有する。ステント構造中のポアは、約30ミクロン〜約65ミクロンの範囲の平均直径を有することができる。冠動脈で用いるには、ステント構造は、好ましい金属である十分に焼鈍されたステンレス鋼を含む、100％ステンレス鋼で作製すべきである。ステント構造は、当技術分野において公知の、バルーン膨張可能なタイプのでありうる。
【０１９７】
1つの態様において、ステント構造はそれ自体が完全に生分解性であり、当業者に周知の架橋可能な「星構造ポリマー」またはデンドリマーから作製される。1つの局面において、ステント構造は本明細書において記載された生分解性の架橋されたポリ（エステルアミド）、ポリカプロラクトン、またはポリ（エステルウレタン）から形成される。本発明の多層生分解性ステントにおいて、ステント構造（すなわち、「ステントストラット」）は好ましくは生分解性であって、よって、そのような架橋可能なポリマーまたはデンドリマーで作製される。
【０１９８】
本明細書において記載されたポリマーの残基は、任意の適当な試薬および反応条件を使用して形成することができる。適切な試薬および反応条件は、例えば、Advanced Organic Chemistry, Part B：Reactions and Synthesis, Second Edition、Carey and Sundberg（1983）；Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms, and Structure, Second Edition, March（1977）；およびComprehensive Organic Transformations, Second Edition,Larock（1999）に開示されている。
【０１９９】
さらなる生理活性剤
本明細書において用いられるように、「さらなる生理活性剤」とは、本明細書において開示されたように血管の再内皮化の天然創傷治癒プロセスを促進する前記の「生理活性」剤以外の治療薬剤または診断薬剤をいう。そのようなさらなる生理活性剤、例えば創傷治癒剤、抗生物質などもまた、本発明のステントの表面のポリマーコーティングに、あるいは当技術分野において公知の、異なる治療目的を有する挿入可能または移植可能医療または治療機器の他のタイプをコーティングするのに用いられるポリマーに付着させることができ、ポリマーコーティングと治療表面または血管で生じた細胞または因子との接触、または生分解によるポリマーコーティングからの放出が望まれる。しかしながら、そのようなさらなる生理活性剤は、血管の再内皮化の天然創傷治癒プロセスを促進する「生理活性剤」のみを含有する本発明の多層ステントの内側層では用いられない。
【０２００】
具体的には、そのようなさらなる生理活性剤は、限定されるわけではないが、一つまたは複数の、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、遺伝子治療剤、ヌクレオチドアナログ、ヌクレオシドアナログ、ポリ核酸デコイ、治療抗体、アブシキシマブ、抗炎症剤、血液改良剤、抗血小板剤、抗凝固剤、免疫抑制剤、抗新生物剤、抗癌剤、抗細胞増殖剤、および酸化窒素放出剤を含むことができる。
【０２０１】
ポリヌクレオチドはデオキシリボ核酸（DNA）、リボ核酸（RNA）、二本鎖DNA、二本鎖RNA、二重鎖DNA/RNA、アンチセンスポリヌクレオチド、機能性RNAまたはその組合せを含むことができる。1つの態様において、ポリヌクレオチドはRNAであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはDNAであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはアンチセンスポリヌクレオチドであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはセンスポリヌクレオチドであり得る。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドは少なくとも1つのヌクレオチドアナログを含むことができる。もう1つの態様において、ポリヌクレオチドはホスホジエステル結合3’-5’および5’-3’ポリヌクレオチド骨格を含むことができる。または、ポリヌクレオチドはホスホチオエートタイプ、ホスホルアミデートおよびペプチド-ヌクレオチド骨格などの非ホスホジエステル結合を含むことができる。もう1つの態様において、部位をポリヌクレオチドの骨格糖に連結することができる。そのような結合を作製する方法は当業者に周知である。
【０２０２】
ポリヌクレオチドは一本鎖ポリヌクレオチドまたは二本鎖ポリヌクレオチドであり得る。ポリヌクレオチドは任意の適当な長さを有することができる。具体的には、ポリヌクレオチドは包括的に長さが約2〜約5,000ヌクレオチド；包括的に長さが約2〜約1000ヌクレオチド；包括的に長さが約2〜約100ヌクレオチド；または包括的に長さが約2〜約10ヌクレオチドであり得る。
【０２０３】
アンチセンスポリヌクレオチドは、典型的には、標的タンパク質をコードするmRNAに対して相補的なポリヌクレオチドである。例えば、mRNAは癌促進タンパク質、すなわち、癌遺伝子の生成物をコードすることができる。アンチセンスポリヌクレオチドは一本鎖mRNAに対して相補的であり、二重鎖を形成し、それにより、標的遺伝子の発現を阻害し、すなわち、癌遺伝子の発現を阻害する。本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、標的タンパク質をコードするmRNAとで二重鎖を形成することができ、標的タンパク質の発現を不可能とすると考えられる。
【０２０４】
「機能的RNA」とは、リボザイム、または翻訳されない他のRNAをいう。
【０２０５】
「ポリ核酸デコイ」は、細胞因子のポリ核酸デコイへの結合に際して細胞因子の活性を阻害するポリ核酸である。ポリ核酸デコイは、細胞因子に対する結合部位を含む。細胞因子の例は、限定されるわけではないが、転写因子、ポリメラーゼおよびリボソームを含む。転写因子デコイとして用いられるポリ核酸デコイの例は、転写因子に対する結合部位を含む二本鎖ポリ核酸でありうる。または、転写因子のためのポリ核酸デコイは、それ自体とハイブリダイズして、標的転写因子に対する結合部位を含むスナップバック二重鎖を形成する一本鎖核酸であり得る。転写因子デコイの例はE2Fデコイである。E2Fは、細胞周期調節に関与し、かつ細胞を増殖させる遺伝子の転写において役割を演じる。E2Fの制御は細胞増殖の調節を可能とする。例えば、負傷（例えば、血管形成術、外科的処置、ステント処理）後に、平滑筋細胞は負傷に応答して増殖する。増殖は治療された領域の再狭窄を引き起こし得る（細胞増殖を通じての動脈の閉塞）。従って、E2F活性の変調は、細胞増殖の制御を可能とし、それを用いて、増殖を減少させ、動脈の閉鎖を回避することができる。他のそのようなポリ核酸デコイの例は、限定されるわけではないが、ポリメラーゼを阻害するためのプロモーター配列、およびリボソームを阻害するためのリボソーム結合配列を含む。本発明は、任意の標的細胞因子を阻害するように構築されたポリ核酸デコイを含むと理解される。
【０２０６】
「遺伝子治療剤」とは、遺伝子の標的細胞への導入、それに続く発現を介する標的細胞における遺伝子生成物の発現を引き起こす薬剤をいう。そのような遺伝子治療剤の例は、細胞に導入された場合に、インスリンなどのタンパク質の発現を引き起こす遺伝子構築体である。または、遺伝子治療剤は標的細胞における遺伝子の発現を減少させることができる。そのような遺伝子治療剤の例は、標的遺伝子に取り込まれ、該遺伝子の発現を破壊する、ポリ核酸セグメントの細胞への導入でありうる。そのような薬剤の例はウイルス、および相同組換えを通じて遺伝子を破壊することができるポリヌクレオチドを含む。細胞にて遺伝子を導入し破壊する方法は当業者に周知である。
【０２０７】
本発明のオリゴヌクレオチドは任意の適当な長さを有することができる。具体的には、オリゴヌクレオチドは包括的に長さが約2〜約100ヌクレオチド；包括的に長さが約20ヌクレオチドまで；または包括的に長さが約15〜約30ヌクレオチドとすることができる。オリゴヌクレオチドは一本鎖または二本鎖とすることができる。1つの態様において、オリゴヌクレオチドは一本鎖とすることができる。オリゴヌクレオチドはDNAまたはRNAであり得る。1つの態様において、オリゴヌクレオチドはDNAであり得る。1つの態様において、オリゴヌクレオチドは通常公知の化学的方法に従って合成することができる。もう1つの態様において、オリゴヌクレオチドは市販供給業者から入手することができる。オリゴヌクレオチドは、限定されるわけではないが、ブロモ誘導体、アジド誘導体、蛍光性誘導体またはその組合せなどの少なくとも1つのヌクレオチドアナログを含むことができる。ヌクレオチドアナログは当業者に周知である。オリゴヌクレオチドは鎖ターミネーターを含むことができる。オリゴヌクレオチドは、例えば、架橋試薬または蛍光タグとして用いることもできる。多くの通常の結合を使用して、オリゴヌクレオチドをもう1つの部分、例えば、ホスフェート、ヒドロキシルなどにカップリングさせることができる。加えて、部分を、オリゴヌクレオチドに取り込まれたヌクレオチドアナログを介してオリゴヌクレオチドに連結させることができる。もう1つの態様において、オリゴヌクレオチドはホスホジエステル結合した3’-5’および5’-3’オリゴヌクレオチド骨格を含むことができる。または、オリゴヌクレオチドはホスホチオエートタイプ、ホスホルアミデートおよびペプチド-ヌクレオチド骨格などの非ホスホジエステル結合を含むことができる。もう1つの態様において、部分をオリゴヌクレオチドの骨格糖に連結することができる。そのような結合を生じさせる方法は当業者に周知である。
【０２０８】
ヌクレオチドおよびヌクレオシドアナログは当業者に周知である。そのようなヌクレオシドアナログの例は、限定されるわけではないが、Cytovene（登録商標）（Roche Laboratories）、Epivir（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Gemzar（登録商標）（Lilly）、Hivid（登録商標）（Roche Laboratories）、Rebetron（登録商標）（Schering）、Videx（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）、Zerit（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）、およびZovirax（登録商標）（Glaxo Wellcome）を含む。Physician's Desk Reference,2005 Edition参照。
【０２０９】
本発明のステント被覆および他の医療機器におけるポリマーに付着したさらなる生理活性剤として作用するポリペプチドは任意の適当な長さを有することができる。具体的には、ポリペプチドは包括的に長さが約2〜約5,000アミノ酸；包括的に長さが約2〜約2,000アミノ酸；包括的に長さが約2〜約1,000アミノ酸；または包括的に長さが約2〜約100アミノ酸であり得る。
【０２１０】
1つの態様において、本発明の医療機器のためのポリマーコーティングに付着したさらなる生理活性剤ポリペプチドは抗体であり得る。1つの態様において、抗体はカドヘリン、インテグリン、またはセレクチンなどの細胞接着分子に結合することができる。もう1つの態様において、抗体はコラーゲン、エラスチン、フィブロネクチン、またはラミニンなどの細胞外マトリックス分子に結合することができる。なおもう1つの態様において、抗体はアドレナリン作動性受容体、B細胞受容体、補体受容体、コリン作動性受容体、エストロゲン受容体、インスリン受容体、低密度リポタンパク質受容体、成長因子受容体、またはT細胞受容体などの受容体に結合することができる。本発明の医療機器において（直接的にまたはリンカーによってのいずれかで）ポリマーに付着した抗体は血小板凝集因子（例えば、フィブリノーゲン）、細胞増殖因子（例えば、成長因子およびサイトカイン）、および血液凝固因子（例えば、フィブリノーゲン）に結合することもできる。もう1つの態様において、抗体はトキシンなどの活性剤にコンジュゲートすることができる。もう1つの態様において、抗体はアブシキシマブ（ReoProR）であり得る。アブシキシマブは、β（3）インテグリンに結合するキメラ抗体のFab断片である。アブシキシマブは、例えば、血液細胞上の血小板糖タンパク質IIb/IIIa受容体に対して特異的である。ヒト大動脈平滑筋細胞はそれらの表面にα（v）β（3）インテグリンを発現する。治療β（3）発現平滑筋細胞は他の細胞の接着を禁止し、細胞の移動または増殖を減少させることができ、従って、経皮冠動脈介入（CPI）、例えば、狭窄、血管形成術、ステント処理後に再狭窄を低下させる。アブシキシマブは血液血小板の凝集も阻害する。
【０２１１】
1つの態様において、ペプチドは糖ペプチドであり得る。「糖ペプチド」とは、バンコマイシンなどの、糖基で置換されてもよい多環ペプチドコアによって特徴付けられるオリゴペプチド（例えば、ヘプタペプチド）抗体をいう。この定義に含まれる糖ペプチドの例は、Raymond C.Rao and Louise W. Crandallによる「Glycopeptides Classification, Occurrence, and Discovery,」（「Bioactive agents and the Pharmaceutical Sciences」 Volume 63, edited by Ramakrishnan Nagarajan,published by Marcal Dekker,Inc.）に見出すことができる。糖ペプチドのさらなる例は米国特許第4,639,433号；第4,643,987号；第4,497,802号；第4,698,327号、第5,591,714号；第5,840,684号；および第5,843,889号；EP 0 802 199；EP 0 801 075；EP 0 667 353；WO 97/28812；WO 97/38702；WO 98/52589；WO 98/52592；およびJ.Amer.Chem.Soc.,1996,118,13107-13108；J.Amer.Chem.Soc.,1997,119,12041-12047；およびJ.Amer.Chem.Soc.,1994,116,4573-4590に開示されている。代表的な糖ペプチドはA477、A35512、A40926、A41030、A42867、A47934、A80407、A82846、A83850、A84575、AB-65、アクタプラニン、アクチノイジン、アルダシン、アボパルシン、アズレオマイシン、バルヒミエイン、クロロオリエンチエイン、クロロポリスポリン、デカプラニン、-デメチルバンコマイシン、エレモマイシン、ガラカルジン、ヘルベカルジン、イズペプチン、キブデリン、LL-AM374、マンノペプチン、MM45289、MM47756、MM47761、MM49721、MM47766、MM55260、MM55266、MM55270、MM56597、MM56598、OA-7653、オレンチシン、パルボジシン、リストセチン、リストマイシン、シンモニシン、テイコプラニン、UK-68597、UD-69542、UK-72051、バンコマイシンなどとして確認されるものを含む。本明細書では、用語「糖ペプチド」または「糖ペプチド抗生物質」は、糖部位が存在しない前記開示の一般的クラスの糖ペプチド、すなわち、糖ペプチドのアグリコンシリーズを含むことも意図する。例えば、弱加水分解によるバンコマイシン上のフェノールに付着した二糖部位の除去はバンコマイシンアグリコンを与える。また、用語「糖ペプチド抗生物質」の範囲内に含まれるのは、前記開示の一般的クラスの糖ペプチドの合成誘導体であり、アルキル化およびアシル化誘導体が含まれる。加えて、バンコマイシンと同様に、さらなる糖残基がさらに付着した糖ペプチド、特に、アミノグリコシドがこの用語の範囲内にある。
【０２１２】
用語「脂質化糖ペプチド」とは、脂質置換基を含有するように合成により修飾された糖ペプチド抗生物質を具体的にはいう。本明細書では、用語「脂質置換基」とは、5以上の炭素原子、好ましくは10〜40の炭素原子を含有する任意の置換基をいう。脂質置換基は、任意で、ハロゲン、酸素、窒素、硫黄およびリンより選択される1〜6のへテロ原子を含有することができる。脂質化糖ペプチド抗生物質は当技術分野において周知である。例えば、その開示の全内容を参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第5,840,684号、第5,843,889号、第5,916,873号、第5,919,756号、第5,952,310号、第5,977,062号、第5,977,063号、EP 667,353、WO 98/52589、WO 99/56760、WO 00/04044、WO 00/39156参照。
【０２１３】
本発明のステントおよび他の医療機器のポリマーコーティングへの付着、または本発明の多層ステントの外側層への負荷で有用な抗炎症剤は、例えば、鎮痛剤（例えば、NSAIDSおよびサリシクレート）、抗リウマチ剤、胃腸剤、痛風製剤、ホルモン（グルココルチコイド）、鼻製剤、眼製剤、耳製剤（例えば、抗生物質およびステロイド組合せ）、呼吸器系剤、および皮膚＆粘膜剤を含む。Physician's Desk Reference,2005 Edition参照。具体的には、抗炎症剤はデキサメタゾンを含むことができ、これは、化学的には（119,16I）-9-フルオロ-11,17,21-トリヒドロキシ-16-メチルプレグナ-1,4-ジエン-3,20-ジオンと命名される。または、抗炎症剤はシロリムス（ラパマイシン）を含むことができ、これはストレプト・ハイグロスコピクス（Streptomyces hygroscopicus）から単離されたトリエンマクロライド抗生物質である。
【０２１４】
抗血小板または抗凝固剤は、例えば、Coumadin（登録商標）（DuPont）、Fragmin（登録商標）（Pharmacia ＆Upjohn）、Heparin（登録商標）（Wyeth-Ayerst）、Lovenox（登録商標）、Normiflo（登録商標）、Orgaran（登録商標）（Organon）、Aggrastat（登録商標）（Merck）、Agrylin（登録商標）（Roberts）、Ecotrin（登録商標）（SmithKline Beecham）、Flolan（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Halfprin（登録商標）（Kramer）、Integrillin（登録商標）（COR Therapeutics）、Integrillin（登録商標）（Key）、Persantine（登録商標）（Boehringer Ingelheim）、Plavix（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）、ReoPro（登録商標）（Centecor）、Ticlid（登録商標）（Roche）、Abbokinase（登録商標）（Abbott）、Activase（登録商標）（Genentech）、Eminase（登録商標）（Roberts）、およびStrepase（登録商標）（Astra）を含む。Physician's Desk Reference,2005 Edition参照。具体的には、抗血小板または抗凝固剤はトラピジル（アバントリン）、シロスタゾール、ヘパリン、ヒルジンまたはイルプロストを含むことができる。
【０２１５】
トラピジルは化学的にはN,N-ジメチル-5-メチル-［1,2,4］トリアゾロ［1,5-a］ピリミジン-7-アミンと命名される。
【０２１６】
シロスタゾールは化学的には6-［4-（1-シクロヘキシル-1H-テトラゾール-5-イル）-ブトキシ］-3,4-ジヒドロ-2（1H）-キノリノンと命名される。
【０２１７】
ヘパリンは抗凝固活性を持つグリコサミノグリカン；D-グリコサミンおよびL-イズロン酸またはD-グルクロン酸いずれかの反復単位から構成される種々のスルホン化多糖鎖の不均一な混合物である。
【０２１８】
ヒルジンはヒル、例えば、Hirudo medicinalisから抽出された抗凝固タンパク質である。
【０２１９】
イロプロストは、化学的には、5-［ヘキサヒドロ-5-ヒドロキシ-4-（3-ヒドロキシ-4-メチル-1-オクテン-6-イニル）-2（1H）-ペンタレニリデン］ペンタン酸と命名される。
【０２２０】
免疫抑制剤は、例えば、Azathioprine（登録商標）（Roxane）、BayRho-D（登録商標）（Bayer Biological）、CellCept（登録商標）（Roche Laboratories）、Imuran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、MiCRhoGAM（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics）、Neoran（登録商標）（Novartis）、Orthoclone OKT3（登録商標）（Ortho Biotech）、Prograf（登録商標）（Fujisawa）、PhoGAM（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics）、Sandimmune（登録商標）（Novartis）、Simulect（登録商標）（Novartis）、およびZenapax（登録商標）（Roche Laboratories）を含むことができる。
【０２２１】
具体的には、免疫抑制剤はラパマイシンまたはサリドマイドを含むことができる。ラパマイシンはストレプト・ハイグロスコピクスから単離されたトリエンマクロライドである。
【０２２２】
サリドマイドは、化学的には、2-（2,6-ジオキソ-3-ピペリジニル）-1H-イソ-インドール-1,3（2H）-ジオンである。
【０２２３】
例えば、本発明の多層ステントの外側層におけるさらなる生理活性剤として用いることができる抗癌または抗細胞増殖剤は、例えば、2-クロロ-デオキシアデノシンなどのヌクレオチドおよびヌクレオシドアナログ、補助的抗新生物剤、アルキル化剤、ナイトロジェンマスタード、ニトロソ尿素、抗生物質、抗代謝産物、ホルモンアゴニスト/アンタゴニスト、アンドロゲン、抗アンドロゲン、抗エストロゲン、エストロゲンおよびナイトロジェンマスタードの組合せ、ゴナドトロピン放出ホルモン（GNRH）アナログ、プロゲストリン、免疫モジュレーター、種々の抗新生物剤、光増感剤、および皮膚および粘膜剤を含む。例えば、Physician's Desk Reference, 2005 Edition参照。
【０２２４】
適当な補助的抗新生物剤はAnzemet（登録商標）（Hoeschst Marion Roussel）、Aredia（登録商標）（Novartis）、Didronel（登録商標）（MGI）、Diflucan（登録商標）（Pfizer）、Epogen（登録商標）（Amgen）、Ergamisol（登録商標）（Janssen）、Ethyol（登録商標）（Alza）、Kytril（登録商標）（SmithKline Beecham）、Leucovorin（登録商標）（Immunex）、Leucovorin（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Leucovorin（登録商標）（Astra）、Leukine（登録商標）（Immunex）、Marinol（登録商標）（Roxane）、Mesnex（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Neupogen（Amgen）、Procrit（登録商標）（Ortho Biotech）、Salagen（登録商標）（MGI）、Sandostatin（登録商標）（Novartis）、Zinecard（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Zofran（登録商標）（Glaxo Wellcome）およびZyloprim（登録商標）（Glaxo Wellcome）を含む。
適当な種々のアルキル化剤はMyleran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Paraplatin（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Platinol（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、およびThioplex（登録商標）（Immunex）を含む。
【０２２５】
適当な種々のアルキル化剤はMyleran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Paraplatin（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Platinol（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、およびThioplex（登録商標）（Immunex）を含む。
【０２２６】
適当なナイトロジェンマスタードはAlkeran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Cytoxan（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Ifex（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Leukeran（登録商標）（Glaxo Wellcome）、およびMustargen（登録商標）（Merck）を含む。
【０２２７】
適当なニトロソ尿素はBiCNU（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、CeeNU（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Gliadel（登録商標）（Rhone-Poulenc Rover）、およびZanosar（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）を含む。
【０２２８】
適当な抗生物質はアドリアマイシンPFS/RDF（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Blenoxane（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Cerubidine（登録商標）（Bedford）、Cosmegen（登録商標）（Merck）、DaunoXome（登録商標）（NeXstar）、Doxil（登録商標）（Sequus）、Doxorubicin Hydrochloride（登録商標）（Astra）、Idamycin（登録商標）PFS（Pharmacia and Upjohn）、Mithracin（登録商標）（Bayer）、Mitamycin（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Nipen（登録商標）（SuperGen）、Novantrone（登録商標）（Immunex）、およびRubex（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０２２９】
適当な抗代謝産物はCytostar-U（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Fludara（登録商標）（Berlex）、Sterile FUDR（登録商標）（Roche Laboratories）、Leustatin（登録商標）（Ortho Biotech）、Methotrexate（登録商標）（Immunex）、Parinethol（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Thioguanine（登録商標）（Glaxo Wellcome）、およびXeloda（登録商標）（Roche Laboratories）を含む。
【０２３０】
適当なアンドロゲンはNilandron（登録商標）（Hoechst Marion Roussel）およびTeslac（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０２３１】
適当な抗アンドロゲンはCasodex（登録商標）（Zeneca）およびEulexin（登録商標）（Schering）を含む。
【０２３２】
適当な抗エストロゲンはArimidex（登録商標）（Zeneca）、Fareston（登録商標）（Schering）、Femara（登録商標）（Novartis）、およびNolvadex（登録商標）（Zeneca）を含む。
【０２３３】
適当なエストロゲンおよびナイトロジェンマスタードの組合せはEmcyt（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）を含む。
【０２３４】
適当なエストロゲンはEstrace（登録商標）（Bristol-Myers Squibb）およびEstrab（登録商標）（Solvay）を含む。
【０２３５】
適当なゴナドトロピン放出ホルモン（GNRH）アナログはLeupron Depot（登録商標）（TAP）およびZoladex（登録商標）（Zeneca）を含む。
【０２３６】
適当なプロゲスチンはDepo-Provera（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）およびMegace（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０２３７】
適当な免疫モジュレーターはErganisol（登録商標）（Janssen）およびProleukin（登録商標）（Chiron Corporation）を含む。
【０２３８】
適当な種々の抗新生物剤はCamptosar（登録商標）（Pharmacia and Upjohn）、Celestone（登録商標）（Schering）、DTIC-Dome（登録商標）（Bayer）、Elspar（登録商標）（Merck）、Etopophos（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Etopoxide（登録商標）（Astra）、Gemzar（登録商標）（Lilly）、Hexalen（登録商標）（U.S.Bioscience）、Hycantin（登録商標）（SmithKline Beecham）、Hydrea（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Hydroxyurea（登録商標）（Roxane）、Intron A（登録商標）（Schering）、Lysodren（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Navelbine（登録商標）（Glaxo Wellcome）、Oncaspar（登録商標）（Rhone-Poulenc Rover）、Oncovin（登録商標）（Lilly）、Proleukin（登録商標）（Chiron Corporation）、Rituxan（登録商標）（IDEC）、Rituxan（登録商標）（Genentech）、Roferon-A（登録商標）（Roche Laboratories）、Taxol（登録商標）（パクリタキソール/パクリタキセル,Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Taxotere（登録商標）（Rhone-Poulenc Rover）、TheraCys（登録商標）（Pasteur Merieux Connaught）、Tice BCG（登録商標）（Organon）、Velban（登録商標）（Lilly）、VePesid（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）、Vesanoid（登録商標）（Roche Laboratories）、およびVumon（登録商標）（Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology）を含む。
【０２３９】
適当な光増感剤はPhotofrin（登録商標）（Sanofi）を含む。
【０２４０】
具体的には、抗癌または抗細胞増殖剤はTaxol（登録商標）（パクリタキソール）、酸化窒素様化合物、またはNicOX（NCX-4016）を含むことができる。Taxol（登録商標）（パクリタキソール）は、化学的には、（2R,3S）-N-ベンゾイル-3-フェニルイソセリンとの5β,20-エポキシ-1,2α4,7β,10β,13α-ヘキサヒドロキシタクサ-11-エン-9-オン 4,10-ジアセテート 2-ベンゾエート、13-エステルと命名される。
【０２４１】
酸化窒素様剤は、酸化窒素放出性官能基を含有する任意の生理活性剤を含む。適当な酸化窒素様化合物はウシまたはヒト血清アルブミンのS-ニトロソチオール誘導体（アダクト）であり、例えば、米国特許第5,650,447号に開示されている。例えば、David Marks et al., 「Inhibition of neointimal proliferation in rabbits after vascular injury by a single treatment with a protein adduct of nitric oxide」, J Clin.Invest.（1995） 96：2630-2638参照。NCX-4016は、化学的には、2-アセトキシ-ベンゾエート 2-（ニトロキシメチル）-フェニルエステルと命名され、抗血栓剤である。
【０２４２】
当業者であれば、本発明で有用な生理活性剤またはさらなる生理活性剤は前記開示の生理活性剤または複数剤のいずれかに存在する生理活性物質であると認識される。例えば、Taxol（登録商標）は、典型的には、注射可能なわずかに黄色の粘性溶液として入手できる。しかしながら、該生理活性剤は化学名（2R,3S）-N-ベンゾイル-3-フェニルイソセリンとの5β,20-エポキシ-1,2α,4,7β,10β,13α-ヘキサヒドロキシタキサ-11-エン-9-オン 4,10-ジアセテート 2-ベンゾエート 13-エステルを含む結晶性粉末である（Physician's Desk Reference （PDR）, Medical Economics Company （Montvale,NJ）,（53rd Ed.）,pp.1059-1067）。
【０２４３】
本明細書では、「生理活性剤の残基」または「さらなる生理活性剤の残基」は、一つまたは複数の原子価の空きを有する本明細書において開示されたそのような生理活性剤の基である。生理活性剤の任意の合成的に可能な原子または複数原子を除去して、原子価の空きを提供することができ、但し、該基を本明細書において記載されたポリマーの残基に結合させた場合、生理活性が実質的に保持されるものとする。望まれる結合に基づき、当業者であれば、当技術分野において公知の手法を用いて生理活性剤から由来し得る適切に官能性化された出発物質を選択することができる。
【０２４４】
本明細書において記載された生理活性剤またはさらなる生理活性剤の残基は、任意の適当な試薬および反応条件を使用して形成することができる。適当な試薬および反応条件は、例えば、Advanced Organic Chemistry, Part B：Reactions and Synthesis, Second Edition, Carey and Sundberg （1983）；Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure, Second Edition, March（1977）およびComprehensive Organic Transformations, Second Edition, Larock（1999）に開示されている。
【０２４５】
ある態様において、ポリマー-生理活性剤の結合は分解して、適切かつ有効量の遊離生理活性剤を提供することができる。当業者に認識されているように、生物学的剤の化学的および治療的特性に応じて、ある他の態様において、ポリマーに結合した生理活性剤は、ポリマーに結合しつつ、標的分子を、標的分子上の受容体に接触する（例えば、ぶつかる）ことによって機能する、ポリマーおよびブラジキニンおよび抗体近くに保持するよう機能する「バイオリガンド」として本明細書では公知である、「粘性」ポリペプチドプロテインAおよびプロテインGにあてはまるように、ポリマーに結合した生理活性剤はポリマーに依然として結合しつつその治療効果を行う。任意の適当なかつ有効量の生理活性剤を放出させることができ、典型的には、例えば、選択される特異的なポリマー、生理活性剤、およびポリマー/生理活性剤結合に依存すると考えられる。典型的には、約100％までの生理活性剤を、ポリマー/生理活性剤結合の分解によってポリマーから放出させることができる。具体的には、約90％まで、75％まで、50％、までまたは25％までの生理活性剤をポリマーから放出させることができる。典型的には、ポリマーから放出された生理活性剤の有効量に影響する因子は、ポリマー/生理活性剤結合のタイプ、および製剤に存在するさらなる物質の性質および量である。
【０２４６】
ポリマー-生理活性剤結合は長期間にわたって分解して、適切かつ有効量の生理活性剤の適時放出を提供することができる。任意の適切かつ効果的な期間を選択できる。典型的には、該適切かつ有効量の生理活性剤は約24時間以内に、約7日以内に、約30日以内に、約90日以内に、または約120日以内に放出され得る。典型的には、生理活性剤がポリマー-生理活性剤から放出される時間の長さに影響する因子は、例えば、ポリマーの性質および量、生理活性剤の性質および量、ポリマー/生理活性剤結合の性質、および製剤に存在するさらなる物質の性質および量を含む。
【０２４７】
生理活性剤またはさらなる生理活性剤と相互に混合するポリマー
直接的にまたはリンカーを通じてのいずれかで一つまたは複数の生理活性剤に結合されることに加えて、医療機器をコーティングするのに、または本明細書において記載されたステント構造用のシースを作製するのに用いられるポリマーは、一つまたは複数の生理活性剤またはさらなる生理活性剤と物理的に相互に混合されて、医療機器またはステント構造をコーティングするのに用いられるポリマー製剤を提供することができる。
【０２４８】
本明細書では、「製剤」とは、一つまたは複数の生理活性剤またはさらなる生理活性剤が分散された、本明細書において記載されたポリマーをいう。製剤は、ポリマーに部分的に包埋された、またはポリマーに完全に包埋された、ポリマーの表面に存在する一つまたは複数の生理活性剤を有するそのようなポリマーを含む。加えて、製剤は本明細書において記載されたポリマー、および均質な組成物（すなわち、均質な製剤）を形成する生理活性剤を含む。
【０２４９】
対照的に、本発明の多層ステントにおいては、外側層では、非共有結合した生理活性剤および/またはさらなる生理活性剤を、当技術分野において公知であるように、任意の生体適合性生分解性ポリマーに分散し、またはそれに「負荷」することができる。というのは、本発明のこの態様における外側層は血液と接触しないからである。しかしながら、多層ステントの内側層は、本明細書において記載された親水性血液適合性ポリマーに共有結合した生理活性剤のみを有する。
【０２５０】
任意の適当な量のポリマーおよび生理活性剤を使用して、製剤を提供することができる。ポリマーは製剤の約0.1重量％〜約99.9重量％で存在させることができる。典型的には、ポリマーは製剤の約25重量％を超えて；製剤の約50重量％を超えて；製剤の約75重量％を超えて；または製剤の約90重量％を超えて存在させることができる。同様に、生理活性剤は製剤の約0.1重量％〜約99.9重量％で存在させることができる。典型的には、生理活性剤は製剤の約5重量％を超えて；製剤の約10重量％を超えて；製剤の約15重量％を超えて；または製剤の約20重量％を超えて存在させることができる。
【０２５１】
本発明のなおもう1つの態様において、その中に分散された生理活性剤を有するポリマーコーティングは、血液に曝露され、ポリマーフィルムとして、内皮層（例えば、心臓弁、合成バイパス動脈、または透析用シャント）を確立することが望ましい糖尿病患者に移植する任意の医療機器の表面の少なくとも一部に適用することができる。ポリマーフィルムは医療機器上に任意の適当な厚みを有することができる。例えば、医療機器上のポリマーフィルムの厚みは約1〜約50ミクロンの厚み、または約5〜約20ミクロンの厚みとすることができる。本発明のステントおよび多層ステントにおいては、層の各々は0.1ミクロン〜50ミクロンの厚み、例えば、0.5ミクロン〜5ミクロンの厚みとすることができる。
【０２５２】
ポリマーフィルムは、ステント構造などの医療機器上の生理活性剤溶出ポリマーコーティングとして効果的に働くことができる。この生理活性剤溶出ポリマーコーティングは、任意の適当なコーティングプロセス、例えば、医療機器上へのポリマーフィルムのディップコーティング、真空蒸着、またはスプレーコーティングによって医療機器上に作製することができる。加えて、生理活性剤溶出ポリマーコーティングは、本明細書において記載されているような、ステント、血管送達カテーテル、送達バルーン、別々のステント被覆シート配置、またはステントシース（すなわち、生理活性剤送達シース）の表面に適用して、あるタイプの局所生理活性剤送達システムを作り出すことができる。ポリマーをステント用の被覆シースとして用いる場合、ポリマーは、例えば、当技術分野において公知であるように押出しまたは紡糸によって加工して、本明細書において記載されたように、生理活性剤、例えばバイオリガンドが、それに直接的にまたはリンカーによって結合する微細なポリマー繊維の織られたシートまたはマットを形成することができる。
【０２５３】
生理活性剤溶出ポリマーコーティングステントおよび他の医療機器は、例えば、ヒドロゲル-ベースの生理活性剤送達システムと組み合わせることができる。例えば、1つの態様において、前記したポリマーコーティングステントおよび医療機器は、天然再内皮化プロセスを促進し、ステント内再狭窄を予防または低下させる血管生理活性剤に送達するサンドイッチタイプの配置としてポリマーコーティングステント表面に適用されたさらなる製剤層をコーティングすることができる。ヒドロゲル-ベースの薬物放出製剤のそのようなさらなる層は、ステント構造または医療機器表面上のポリマー-活性剤コーティングのそれとは異なる溶出速度を提供するために、ヒドロゲルと混合された種々の生理活性剤を含むことができる（その全内容を参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第5,610,241号参照）。
【０２５４】
任意の適当なサイズのポリマーおよび生理活性剤を用いてそのような製剤を提供することができる。例えば、ポリマーは約1×10-4メートル未満、約1×10-5メートル未満、約1×10-6メートル未満、約1×10-7メートル未満、約1×10-8メートル未満、または1×10-9メートル未満のサイズを有することができる。
【０２５５】
製剤は分解して、適切かつ有効量の生理活性剤を提供することができる。任意の適切かつ有効量の生理活性剤を放出させることができ、典型的には、例えば、選択される特異的製剤に依存すると考えられる。典型的には、約100％までの生理活性剤を製剤から放出させることができる。具体的には、約90％まで、75％まで、50％まで、または25％までの生理活性剤を製剤から放出させることができる。典型的には、製剤から放出される生理活性剤の量に影響される因子は、例えば、ポリマーの性質および量、生理活性剤の性質および量、および製剤に存在させるさらなる物質の性質および量を含む。
【０２５６】
製剤は長時間にわたって分解して、適切かつ有効量の生理活性剤を提供することができる。任意の適切かつ有効な期間を選択することができる。典型的には、適切かつ有効量の生理活性剤を約24時間以内に、約7日以内に、約30日以内に、約90日以内に、または約120日以内に放出させることができる。典型的には、生理活性剤が製剤から放出される時間の長さに影響する因子は、例えば、ポリマーの性質および量、生理活性剤の性質および量、および製剤に存在するさらなる物質の性質および量を含む。
【０２５７】
本発明はまた、一つまたは複数の生理活性剤と物理的に相互混合された本明細書において記載されたポリマーを含む製剤でコーティングされた本発明のステントを提供する。製剤に存在するポリマーもまた直接的にまたはリンカーを介してのいずれかにより一つまたは複数の（例えば、1、2、3、または4）生理活性剤に連結させることもできる。それ自体、ポリマーは一つまたは複数の（例えば、1、2、3、または4）生理活性剤と相互混合させることができ、直接的にまたはリンカーを介してのいずれかによって、一つまたは複数の（例えば、1、2、3、または4）生理活性剤に連結させることができる。
【０２５８】
本発明のステントまたは移植可能な外科的デバイス用の被覆を作製するのに用いるポリマーは、その中に分散される一つまたは複数の生理活性剤を有することができる。1つの態様において、ポリマーは一つまたは複数の生理活性剤と相互混合させる。もう1つの態様において、ポリマーは直接的にまたはリンカーを介してのいずれかで一つまたは複数の生理活性剤に連結させる。もう1つの態様において、ポリマーは直接的にまたはリンカーを介してのいずれかで一つまたは複数の生理活性剤に連結させ、得られたポリマーもまた一つまたは複数の生理活性剤と物理的に相互混合させることができる。
【０２５９】
糖尿病を患う対象用の、本発明のステント、ステントシース、または移植可能な外科的デバイスの被覆を作製するのに用いられるポリマーは、本明細書において記載された製剤に存在するか否かを問わず、本明細書において記載された生理活性剤に連結させるか否かを問わず、かつ本明細書において記載された生理活性剤と相互混合させるか否かを問わず、医学的治療または医学的診断で用いることもできる。例えば、該ポリマーは医療機器の製造で用いることができる。適当な医療機器は、例えば、人工関節、人工骨、心血管医療機器、ステント、透析用シャント、血管形成術療法で有用な医療機器、人工心臓弁、人工バイパス、縫合、人工動脈、血管送達カテーテル、薬物送達バルーン、本明細書では「シース」と言及される別々の管状ステント被覆シート配置、および局所的生理活性剤送達システム用の生理活性剤または「薬物」の送達組成物を含む。
【０２６０】
なおもう1つの態様において、本発明は、本発明のステントを損傷の箇所にある血管に移植し、ステント被覆内の生理活性剤を対象の血流中のPECを活性化する補助として血管内の血液成分と相互作用させることによって、糖尿病に罹った患者の損傷した内皮に生理活性剤を送達し、損傷した内皮の治癒を高める方法を提供する。本発明は、さらに、糖尿病患者からの血液試料をテストして、健康な非糖尿病患者個人からの血液の平行試料と比較した試料中の治療PECの量を決定して、糖尿病患者からの血液中の治療PECの量の増加を検出することを含むことができる。そのようなテストは本発明のステントの移植に先立って行って、糖尿病患者が、健康な非糖尿病患者における正常な濃度と比較してPECの減少した量または濃度を有するか否かを決定することができる。糖尿病患者の血液中のPEC量の減少の検出により、その患者が、本発明の生理活性ステントの移植を含む治療を特に必要としていることが示される。
【０２６１】
すべての刊行物、特許および特許書類は、参照により個々に組み入れられるように参照により本明細書に組み入れられる。本発明を種々の特別なおよび好ましい態様および技術を参照して記載してきた。しかしながら、本発明の精神および範囲内にとどまりながら多くの変形および改変を行うことができることは理解されるべきである。
【実施例】
【０２６２】
本発明は以下の実施例を参照してさらに理解され、該実施例は純粋に例示であって、特許請求の範囲に記載された本発明の真の範囲を限定されるものと解釈されるべきではない。
【０２６３】
実施例1
アミド結合の形成
本実施例は、ポリマーのカルボキシル基と、生理活性剤のアミノ官能基とのカップリング、または同等に、生理活性剤のカルボキシル基と、ポリマーのアミノ官能基とのカップリングを説明する。
【０２６４】
予め形成された活性エステルを通じてのカップリング；カルボジイミド媒介カップリング-4-アミノ-Tempoのポリマーへのコンジュゲーション
PEAポリマーの遊離カルボン酸形態を、まず、その活性なスクシンイミジルエステル（PEA-OSu）またはベンゾトリアゾリルエステル（PEA-OBt）に変換する。この変換は、乾燥したPEA-Hポリマーを、無水CH2Cl2中でN-ヒドロキシスクシンイミド（NHS）または1-ヒドロキシベンゾトリアゾール（HOBt）、およびジシクロヘキシルカルボジイミド（DCC）などの適当な脱水剤と室温にて16時間反応させることによって達成することができる。沈殿したジシクロヘキシル尿素（DCU）の濾去後に、PEA-OSu生成物を沈殿によって単離することができるか、あるいはさらに精製することなく用いることができ、その場合、PEA-OSu溶液を丸底フラスコに移し、所望の濃度まで希釈し、0℃まで冷却する。次に、CH2Cl2中の遊離アミン含有生理活性剤-求核剤、具体的には、4-アミノ-Tempoの溶液を単一ショットにて0℃で加える。（同等に、該求核剤は、生理活性剤のアンモニウム塩をヒンダード塩基、好ましくはトリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンなどの第三級アミンでジクロロメタン（DCM）などの適当な非プロトン性溶媒中で処理することによってインサイチューにて明らかにすることができる）。反応は、ニンヒドリン染色によって示されるように、TLCによる遊離アミンの消費を追跡することによってモニターする。ポリマーについての仕上げ処理は、反応溶液のヘキサン/酢酸エチルなどの非溶媒の混合物への慣用的沈殿を含む。次いで、溶媒をデカントし、ポリマー残渣を適当な溶媒に再懸濁させ、濾過し、回転蒸発によって濃縮し、透明なテフロントレー上にキャストし、真空下で乾燥して、PEA-生理活性剤コンジュゲート、具体的には、PEA-4-アミノ-Tempoを得る。
【０２６５】
アミニウム/ウロニウム塩およびホスホニウム塩媒介カップリング
このタイプのカップリングのための2つの効果的な触媒は、HBTU、O-（ベンゾトリアゾール-1-イル）-1,1,3,3-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、およびBOP、1-ベンゾトリアゾリルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（Castro's試薬）を含む。これらの試薬は、DMF、THF、またはアセトニトリルなどの溶媒中での、ジイソプロピルエチルアミン、N-メチルモルホリン、またはジメチル-置換ピリジン（DMAP）などの第三級アミンと共に、等モル量のポリマーのカルボキシル基および生理活性剤（中性またはアンモニウム塩としての）アミノ官能基の存在下で使用される。
【０２６６】
実施例2
エステル結合の形成
本実施例は、ポリマーのカルボキシル基と、生理活性剤のヒドロキシル官能基とのカップリング、または同等に、生理活性剤のカルボキシル基と、ポリマーのヒドロキシル官能基とのカップリングを説明する。
【０２６７】
カルボジイミド媒介エステル化
コンジュゲーションのために、カルボキシル-基含有ポリマーの試料をDCMに溶解させた。このわずかに粘性溶液にDCM中のヒドロキシル含有-薬物/バイオロジックおよびDMAPの溶液を加えた。次いで、フラスコを氷浴中に入れ、0℃まで冷却した。次に、DCM中の1,3-ジイソプロピルカルボジイミド（DIPC）の溶液を加え、氷浴を取り除き、反応を室温まで温めた。コンジュゲーション反応を室温にて16時間攪拌し、その間に、TLCを周期的に行って、生理活性剤のヒドロキシル官能基の消費をモニターした。割り当てられた時間の後、反応混合物を沈殿させ、ポリマー-生理活性剤コンジュゲートを実施例1にて前記したように単離した。
【０２６８】
実施例3
PEC単離
末梢血からの内皮細胞の前駆体（PEC）を単離するためのプロトコルを確立するために、健康な正常なドナーからの血液を用いた。文献レビューにより多数のPEC単離プロトコルが作り出されている（J.C.I.（2000）105：71-77；Circ.（2003）107：143-149；Circ.（2003）107：1164-1169；Plast.Reconstruc.Surgr.（2004）113：284；およびAm.J.Physiol.Heart Circ.Physiol.（2004）286：H1985-H1993）。しかしながら、驚くべきことに、予備的な試みは単離の成功を確認するために公知のプロトコルの改変を必要とした。図2中のフローチャートはPECの単離に従う改変されたプロトコルを示す。
【０２６９】
試験的PEC単離から、細胞はゼラチンコーティングプレート上よりもフィブロネクチンコーティングプレート上で良好に付着し、増殖するであろうと判断された。細胞を〜120ミリリットルの末梢血から単離し、次いで、細胞の単一アリコットを内皮基礎培地および5％FBS（Cambrex）中に平板培養した。培地は4〜5日毎に交換した。単離から得られた合計細胞数はドナー-依存的であって、4000万〜2億細胞の範囲であった。
【０２７０】
以下の表1は、種々のドナーからのPEC単離のための、単離方法およびPEC単離の結果を示す。まず、（末梢血からヒト単核細胞を単離するために設計された）単核細胞FicollグラジエントプロトコルおよびCD133＋磁性ビーズ精製工程双方を用いて、PECの単離を確実なものとした。CD133＋精製工程はPECの単離を増大させるようには見えず、従って、この工程は最後の2人のドナーからは省略した。
【０２７１】
（表2）
2008538302.tif 000042
【０２７２】
細胞を12-ウェルまたは6-ウェルのいずれかのフィブロネクチンコーティングプレート中で平板培養し、約28〜30日のスパンにわたって毎日モニターした。PEC単離で用いた培養基は内皮基礎培地＋SingleQuotキット（Cambrex Corporation, East Rutherford,New Jersey）、ヒドロコルチゾン、hEGF、FBS、VEGF、hFGF-B、R3-IGF-1、アスコルビン酸およびヘパリンの混合物であった。一般に、単離後培養の10〜15日が、単層が明らかになる前に必要であった。
【０２７３】
一旦単層が同定されれば、細胞をジアセチル化-低密度リポタンパク質（LDL）でさらに特徴付けた。ヒトLDL複合体は受容体-媒介エンドサイトーシスを介してコレステロールを細胞に送達する。しかしながら、LDLのアセチル化形態はLDL受容体によって摂取されないが、マクロファージおよび内皮細胞によって、修飾されたLDLに対して特異的な「スカベンジャー」受容体を介して摂取される。マクロファージと比較した内皮細胞による減少した摂取は顕微鏡によって決定し、写真に撮った（100倍倍率）。単層は数ヶ月の間活動的に増殖し続ける。細胞を再度平板培養し、老化する前に数継代（培養中約30日）の間単層を再度形成した。
【０２７４】
循環PECの数は0.1％未満と極端に低いことが公知であり、PEC単離の成功した率は約40％であることが判明した（Herz（2002）27：579-88）。
【０２７５】
実施例4
生理活性剤への細胞の動員
ステント適用における動員因子として用いられる適切なバイオリガンドを選択するために、インビトロ接着アッセイを開発した。このアッセイは内皮細胞（EC）および平滑筋細胞（SMC）の間を区別して、潜在的な付着因子を選択するのを助けることができる。これらのアッセイで用いたECおよびSMCの双方はCambrex（Baltimore,MD）から購入した（HASMC＝Human Aortic Smooth Muscle Cells（ヒト大動脈平滑筋細胞）およびHCAEC＝Human Coronary Artery Endothelial Cells （ヒト冠動脈内皮細胞））。
【０２７６】
図3はこのアッセイが従ってプロトコルのフローチャートを示す。リン酸緩衝化生理食塩水（PBS）中の付着因子を非組織培養皿上にコーティングし、4℃にて一晩吸着させた。翌日、プレートを加熱不活化0.2％ウシ血清アルブミン（BSA）溶液（PBS中）で室温にて1時間ブロックして、非特異的付着を妨げた。次いで、適時接着アッセイを行った。該アッセイはPBSのみでコーティングした陰性対照ウェルおよびフィブロネクチンでコーティングした陽性対照ウェルを含む。これまで、テストした接着因子で、フィブロネクチンによって誘導された細胞接着、および細胞伸展を凌ぐものはなかった。接着に加えて、伸展もまた基剤の適当性の決定において重要な考慮である。細胞が伸展できなければ、細胞はその表面で増殖しないと考えられる。
【０２７７】
最初の取り組みは低親和性であるが高密度で存在する潜在的動員因子に焦点を当てた。以下のものを含む種々の潜在的動員因子がテストされた：
1.シアリルLewisX、内皮で見出されたセレクチン受容体に対するリガンド；
2.そのアミノ酸配列が
Gly-Glu-Glu-Ile-Gln-Ile-Gly-His-Ile-Pro-Arg-Glu-Asp- Val-Asp-Tyr-His-Leu-Tyr-Pro（SEQ ID NO：1）
であるCS5。CS5はフィブロネクチン、ECを含めた、多くの異なる細胞に結合することが知られた細胞外マトリックスタンパク質のIII型連結セグメントで見出される。CS5ペプチドについての配列はアミノ酸配列REDVDY（下線）（SEQ ID NO：2）を含む；および
3.REDVDY配列上に置かれたGリンカーを含むGREDVDY（SEQ ID NO：11）。
【０２７８】
今日までにテストされたバイオリガンドのうち、CS5およびGREDVDYは、本発明のステントを作製するのに用いられるポリマーへのコンジュゲーション用の最良の部位に関する最も有望な接着データを与えた。これらのペプチド配列のいずれも細胞接着または伸展において大きな分子のフィブロネクチンと同等ではなかったが、驚くべきことに、双方のペプチド配列はSMCよりもECに対して特異性を示し、これらの小さなペプチド配列は容易に合成することができ、本発明のステントおよび移植可能医療機器被覆の製造で用いられるポリマーで使用されるポリマーに結合させることができる。
【０２７９】
顕微鏡観察に加えて、細胞接着はATPアッセイを用いて定量した。ATP標準曲線による代表的な接着アッセイ定量のデータを、2、4、および6時間においてアッセイに得られた比較結果を示す図4中のグラフに示す。該アッセイは特異的基質に接着した細胞の数を同定できるが、それは細胞伸展を考慮しない。顕微鏡観察で決定された細胞伸展は、細胞伸展が細胞接着の総じての程度を増加させることができるのを示すことができる。というのは、データ点のタイミング、または用いた基剤の適切性のため、より多くの空間が、表面に添延しなかった接着細胞によってよりもよく伸展した細胞によって占められるからである。ATPデータは接着アッセイの観察知見を裏付けるのに有用であるが、接着アッセイを置き換えることはできない。
【０２８０】
実施例5
生理活性剤-ポリマーコンジュゲートへの細胞動員
接着アッセイからの有望な結果に基づいて、次の工程は、最も効果的な同定された動員因子をステントポリマーにコンジュゲートさせて、これらの潜在的動員因子で誘導されたポリマーへの増大された接着を評価することであった。最初のコンジュゲーションはポリマー（酸）のPEA-Hバージョンに対して行った。というのは、このポリマーはコンジュゲーション用の適切な部位を有するからである。ペプチドを、広く種々の適当な官能基を介してこのポリマーに共有結合させることができる。例えば、生分解性ポリマーがリシン残基を含有するポリ（エステルアミド）（PEA）である場合、リシン残基からのカルボキシル基を用いて、ヒドロキシ、アミノ、チオ基などといったペプチド上の相補的部位と反応させることができる（5）。具体的には、遊離COOHを持つPEA-Hポリマーは可溶性カルボジイミド（WSC）およびN-ヒドロキシスクシンイミド（HOSu）と反応して、活性化されたエステルを生じ、これは、今度は、ペプチドのアミノ官能基と反応して、アミド結合を提供する（図6B）。蛍光ダンシル-リシンを用いることによって（図5）、活性化およびコンジュゲーションのための最適な反応条件を決定した（図6A）。
【０２８１】
CS5およびGREDVDYペプチドのポリマーへのコンジュゲーションを、次いで、同一プロトコルを用いて行った（図6B）。接着アッセイは、ペプチドのコンジュゲーションが細胞に結合するそれらの能力を変化させず；およびさらに、SMCと比較した場合のECが、コンジュゲートしていないPEA-Hポリマー上よりむしろコンジュゲートしたペプチドへ有意に良好に接着したことを示した。
【０２８２】
同様なプロトコル（フローチャート図6B参照）を用いて、各々、アセチル化末端およびベンジル化COOH基、（PEA-AcBz）およびPEA-TEMPO（50/50および10/90）を含有する構造（I）のPEAポリマーと酸ポリマーとの組合せをコンジュゲートした。コンジュゲート可能な酸形態を他のポリマーと組み合わせることによって、ポリマー上の動員ペプチドの存在がEC動員において利点を付与したか否かの決定を行うことができた。
【０２８３】
2つの代表的な接着アッセイからの二連ウェルから2時間、4時間、および6時間に撮った顕微鏡写真を以下の表2にまとめる。
【０２８４】
（表2）ポリマー上のコンジュゲートしたペプチドでのアッセイのまとめ
2008538302.tif 000043
2008538302.tif 000044
2008538302.tif 000045
r＝丸い、s＝細長い、sp＝伸展；50/50 H/Bz＝50％PEA-Hおよび50％PEA-Ac-Bz；10/90 H/Bz＝10％PEA-Hおよび90％PEA-Ac-Bz；50/50H/T＝50％PEA-Hおよび50％PEA-Ac-TEMPO；10/90H/T＝10％PEA-Hおよび90％PEA-Ac-TEMPO。
【０２８５】
ポリマー上のコンジュゲートしたペプチドでのアッセイの完全な評価（表2）は、ポリマー上の動員ペプチドの存在に対する利点を示した。GREDVDYペプチドにコンジュゲートしたポリマーの以下の組合せの結果、アッセイ1および2双方において基礎レベルよりも増大した接着がもたらされた（初期および後期の時点）。中期および後期の時点におけるGREDVDYにコンジュゲートした50/50PEA-H/PEA-Ac-Bz（H/Bz）および10/90 PEA-H/PEA-TEMPO（H/T）。驚くべきことに、より身近なペプチド（7量体）はより長い（20量体）CS5ペプチドよりも細胞動員においてより堅固であることが判明した。
【０２８６】
実施例6
本発明のPEAコポリマーの重要な特徴は、天然治癒応答を促進するそれらの能力である。このプロセスについての洞察を得るためには、以下の一連の実施例において、PEAを一連のインビトロアッセイにおいて非分解性および他の生分解性ポリマーと比較して、薬物溶出ステントの設置後に血管系の治癒で重要なポリマーに対する血液および細胞の応答を調べた。
【０２８７】
組織適合性は、ヒト末梢血単球をPEA、PEA-TEMPO、50：50ポリ（D,L-ラクチド-コ-グリコリド）（PLGA）、ポリ（メタクリル酸n-ブチル）（PBMA）、および組織培養処理ポリスチレン（TCPS）へ曝露することによって測定した。
【０２８８】
ヒト末梢血単球は密度遠心および磁気分離（Miltenyi）によって単離した。34,000および73,000MWのPLGAはBoehringer-Ingelheimから購入した。PBMAはPolysciensesから購入した。フィブロネクチン、フィブリノーゲン、ヘパリンまたはゼラチン（Sigma）コーティングを備えたTCPSプレートまたは備えていないTCPSプレート（Falcon）を対照として用いた。
【０２８９】
ヒト単球は1.6×105/cm2にてカバーグラスにキャストされたポリマーを含有するウェルに播種した。細胞を24時間インキュベートし、細胞ATPレベルを定量することによって接着を測定した（ViaLight Kit,Cambrex）。同等な数の単球が各ポリマーに接着した（n＝6）。
【０２９０】
単球対マクロファージの表現型進行および多核細胞を形成するための接触誘導融合は3週間の培養にわたって同様な速度で進行した（図7）。PEA表面はヒト単球の接着および分化を支持したが、定量的には、PEA表面は、形態学の顕微鏡的可視化および20日間にわたる分化/融合速度によって判断して、過剰活性化状態を誘導するようには見えない。新たに単離された単球は直径がほぼ10μmであり、外観は非顆粒状である。PEAへの接着の後に、単球は表面で平たくなり、この不均一集団で共通する移動（三角形形状）または非移動（円状）表現型いずれかをとった。以下の5〜7日にわたって、直径20μmを超えるまでの細胞サイズの増加および粒度の増加によって判断して、単球はマクロファージに分解した。マクロファージは全20日間の培養期間中の培養で生きたままであり、多核細胞を形成する低度のマクロファージの融合があった。
【０２９１】
実施例7
単球およびマクロファージによる炎症および抗炎症メディエーターの分泌は、ポリマー上の単球およびマクロファージの24時間のインキュベーションの後にELISA（R＆D Systems）によって測定した。
【０２９２】
インターロイキン-6は、マクロファージ細胞傷害性活性を増加させることができる多面作用炎症性サイトカインである。単球はPEA上にある場合、他のポリマー上にあるよりも5倍低いIL-6を分泌した（図8）（n＝4の代表的な実験）。
【０２９３】
実施例8
インターロイキン-1bは、内皮の表面血栓形成性を増加させることができる優れた炎症性サイトカインである。24時間後に、PEA上でインキュベートされた単球はPLGA 73K上でまたはPBMA上でインキュベートされたものよりも少量のIL-1bを分泌した（図9）（n＝4の代表的な実験）。
【０２９４】
実施例9
インターロイキン-1受容体アンタゴニストは、IL-1に対する受容体に競合的に結合し、炎症シグナリングをブロックするIL-1bの天然の阻害剤である。PEA上でインキュベートした接着性単球は、有意な量のこの抗炎症メディエーターを分泌するように誘導した（図10）（n＝3の代表的な実験）。
【０２９５】
実施例10
プロ治癒組織適合性の尺度として、ヒト冠動脈内皮細胞（EC）（Cambrex）はPEAおよびPEA-TEMPO上で接着し、伸展し、および増殖した。加えて、ECおよび大動脈平滑筋細胞（SMC）（Cambrex）をテストポリマー上で72時間インキュベートした場合、PEA上のEC増殖は非分解性ポリエチレン-コ-酢酸ビニル（PEVAc：PBMA）上で4倍高く、PEAはSMCよりもECの成長を支持した；他方、ゼラチンコーティング表面の同一の対照細胞の成長は実質的に同様であった（図11）。
【０２９６】
実施例11
また、PEAを血液適合性についてアッセイした。ポリマー血液適合性のマーカーとして用いた血小板凝集は、PEAおよびフィブリノーゲンコーティング表面に30分間曝露された（San Diego血液バンクから購入された）ヒト血小板を用いて可視化した。
【０２９７】
血小板は、顕微鏡によって表面で観察された非常に少数の血小板によって証明されるように、PEAに容易に接着せず、またはその上で凝集しなかった。さらに、接着した血小板はサイズによって個々の血小板として同定され、血小板が一緒に凝集しなかったことを示す。対照的に、多数の血小板がフィブリノーゲン対照に接着し、血小板の非常に大きな複合体は相当な度合いの凝集を示した。
【０２９８】
実施例12
ヒト血小板をポリマー（PEA.Ac.BzまたはPEA.Ac.TEMPO）コーティングウェル中またはタンパク質（フィブリノーゲン）コーティングウェル中で37℃にて30分間インキュベートし、ルミネセンスルシフェラーゼベースのアッセイ（Cambrex）によってATP放出を測定した。血小板はPEVAc：PBMA上よりもPEA上で2倍低く活性化され、PEAはフィブリノーゲンコーティング表面の約2倍のみの血小板を活性化し（図12）、PEAが高度に血液適合性であることを示唆する。
【０２９９】
PEA生分解性アミノ酸ベースのポリマーの組織適合性のこれらのインビトロ評価は、そのようなポリマーに基づく移植が、ポリマーに対する炎症性反応を減衰させ、および再内皮化を促進することによってテストされた他のポリマーにより天然の治癒応答を提供することを示唆する。加えて、血小板活性化の抑制は、PEAポリマーが高度に血液適合性であることを強く示す。総合すると、これらの結果は、PEAおよびPEA-TEMPOが心血管適応において用いるための優れた生分解性ポリマーであることを示唆する。
【０３００】
本発明を前記実施例を参照して記載してきたが、本発明の精神および範囲内には改変および変形が含まれることが理解されよう。従って、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【０３０１】
【図１】本発明の多層ポリマーコーティングステントの模式的断面図である。
【図２】PEC単離プロトコルを記載するフローチャートである。
【図３】ECおよびSMCで行った接着アッセイのためのプロトコルのフローチャートである。
【図４】ATP標準曲線に基づく代表的な接着アッセイ定量の結果をまとめるグラフである。接着アッセイの各時点において、ATPアッセイを行って、接着細胞の数を決定した。
【図５】PEAに連結された、反応性蛍光色素である、5つのジメチルアミノ-1ナフタレンスルホニルについての頭字語であるダンシルの化学構造を示す。
【図６】表面化学最適化プロトコルをまとめるフローチャートである。図6Aは、ポリマーの酸バージョン（PEA-H）へのペプチドのコンジュゲーションのための表面化学のフローチャートを示す。図6Bは、PEAポリマーの混合物へのペプチドの表面コンジュゲーションのためのプロトコルのフローチャートを示す。
【図７】単球対マクロファージの表現型進行の速度、および3週間の培養に渡るPEAおよび他のテストポリマー上で多核細胞を形成するための接触誘導融合を示すグラフである。
【図８】テストされた他のポリマー上よりPEA上の場合に、5倍未満のIL-6を分泌した単球を示すグラフである。
【図９】PEA、PLGA 73KおよびPBMA上で24時間インキュベートされた単球によるIL-1bの分泌を示すグラフである。
【図１０】PEA上でインキュベートされた接着性単球による、インターロイキン-1受容体アンタゴニスト、IL-1bの天然の阻害剤の分泌を示すグラフである。
【図１１】PEA、ポリエチレン-コ-酢酸ビニル（PEVAc：PBMA）、およびゼラチンコーティング表面上で72時間インキュベートしたヒト冠動脈内皮細胞（EC）および大動脈平滑筋細胞（SMC）の成長を示すグラフである。各対における左側棒線はECであって、右側棒線は、SMCである。
【図１２】ポリマーコーティング（PEA.Ac.BzまたはPEA.Ac.TEMPO）またはフィブリノーゲンコーティングウェル中で37℃にて30分間インキュベートしたヒト血小板のATP放出を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成20年3月5日(2008.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】配列表
【補正方法】追加
【補正の内容】
【配列表】
2008538302000001.app
【国際調査報告】
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