(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の核酸とＣａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋、Ｎａ＋、Ｂａ２＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋、およびＬｉ＋からなる群より選択される一つ以上の非ポリマーカチオンとを含む複数の核酸微小粒子を含む組成物であって、該微小粒子が実質的に球状、周囲温度で水溶性であり、０．５ミクロン〜５ミクロンの平均粒径を有し、該微小粒子が、ポリマーカチオンと、核酸でない微小粒子の非カチオン構造成分とを含まず、その結果、該微小粒子が、該一つ以上の非ポリマーカチオンと組み合わせた該一つ以上の核酸に起因する構造を有し、そして該微小粒子が５０重量％より多い該一つ以上の核酸を含む、組成物。
【請求項２】
前記微小粒子が、４重量％〜１０重量％の間の非ポリマーカチオンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記微小粒子が、６重量％未満の一つ以上の非ポリマーカチオンと、６０重量％より多い前記一つ以上の核酸とを含む、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
前記核酸が、アンチセンスオリゴヌクレオチドである、請求項１〜３のいずれか一つに記載の組成物。
【請求項５】
前記核酸が、ｓｉＲＮＡである、請求項１〜３のいずれか一つに記載の組成物。
【請求項６】
前記核酸が、コレステロールを含むように修飾される、請求項１〜５のいずれか一つに記載の組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の組成物を含む、エアゾール組成物。
【請求項８】
核酸微小粒子を作製する方法であって、該方法は：
ａ）ホスホロチオエート化核酸溶液と、０．１Ｍ〜５Ｍの濃度の非ポリマーカチオン溶液とを含む混合物をインキュベートして、該混合物から透明な溶液を形成するステップであって、該非ポリマーカチオンが、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋、Ｎａ＋、Ｂａ２＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋、およびＬｉ＋からなる群より選択される、ステップと；
ｂ）ステップ（ａ）の溶液を、核酸と非ポリマーカチオンとを含む実質的に球状の微小粒子の集団が形成されるまで、１〜１０℃の温度に冷却するステップであって、該微小粒子は、核酸でない微小粒子の非カチオン構造成分を含まず、その結果、該微小粒子が、該一つ以上の非ポリマーカチオンと組み合わせた該一つ以上の核酸に起因する構造を有する、ステップ
を含み、必要に応じて、
（ｃ）該ステップ（ｂ）の微小粒子を単離するステップ
を含む、方法。
【請求項９】
前記ステップ（ａ）またはステップ（ｂ）の混合物に、非イオン性ポリマー溶液を加えるステップをさらに含み、該非イオン性ポリマー溶液が、ポリエチレングリコール、または、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）とポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）との混合物である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｂ）におけるインキュベーション温度が、２５℃〜９０℃であり、そして／または該ステップ（ｂ）におけるインキュベーション時間が、１分〜１時間である、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法が、実質的に球状の微小粒子を含むミクロスフィア集団および／または少なくとも５５重量％の核酸を含む微小粒子を生成する、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記インキュベーション温度が、７０℃である、請求項８〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
核酸微小粒子を作製する方法であって、該方法は：
一つ以上の核酸、一つ以上の非ポリマーカチオン、および一つ以上の非イオン性ポリマーを含む、溶液または分散物を形成するステップであって、該非ポリマーカチオンが、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋、Ｎａ＋、Ｂａ２＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋、およびＬｉ＋からなる群より選択され、かつ、該非イオン性ポリマーが、ポリエチレングリコール、または、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）とポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）との混合物である、ステップと；
複数の実質的に球状の核酸微小粒子を形成するために、該溶液または分散物を冷却するステップであって、該微小粒子が、ポリマーカチオンを含まず、核酸でない微小粒子の非カチオン構造成分も含まず、その結果、該微小粒子が、該一つ以上の非ポリマーカチオンと組み合わせた該一つ以上の核酸に起因する構造を有する、ステップ
を含む、方法。
【請求項１４】
前記一つ以上の核酸が、コレステロールを含むように修飾される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記一つ以上の非ポリマーカチオンの、前記一つ以上の核酸に対するモル比が、５０，０００：１以下である、請求項８〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
前記核酸が、阻害性ＲＮＡ分子である、請求項８〜１５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
前記非ポリマーカチオンが、多価カチオンである、請求項８〜１６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１８】
前記ポリマーが、前記混合物中に、１２．５％（ｗ／ｖ）〜２５％（ｗ／ｖ）存在する、請求項９〜１７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１９】
微小粒子を標的粘膜に送達するための、請求項１〜７のいずれか一つに記載の組成物。
【請求項２０】
前記標的粘膜が、頬粘膜、食道粘膜、胃粘膜、腸粘膜、嗅粘膜、口腔粘膜、気管支粘膜、子宮粘膜、および子宮内膜からなる群より選択される、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
医薬の調製における、請求項１〜７のいずれか一つに記載の組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００７年５月１５日に出願された米国仮特許出願第６０／９３８，１２３号および２００７年４月１７日に出願された米国仮特許出願第６０／９１２，３２０号（これらの開示は、それらの全体において参考として本明細書に援用される）の優先権を主張する。
【０００２】
開示の分野
本開示は、一般に、核酸微小粒子の製剤に関する。特に、本開示は、ポリマーカチオンを使用せずに水性条件を用いて調製された球状の核酸ベースの微小粒子の、肺送達に関する。
【背景技術】
【０００３】
微小粒子は、合成ポリマー、タンパク質、および多糖を含む様々な材料で形成されうる、一ミリメートル未満、より好ましくは１００ミクロン未満の直径を有する、固体または半固体粒子である。
【０００４】
ミクロスフィアの形成に使用される典型的なポリマーには、Ｒｕｉｚに対する特許文献１、Ｒｅｉｄ等に対する特許文献２、Ｔｉｃｅ等に対する特許文献３、Ｔｉｃｅ等に対する特許文献４、Ｔｉｃｅ等に対する特許文献５、Ｓｉｎｇｈ等に対する特許文献６、Ｂｏｙｅｓ等に対する特許文献７、Ｔｉｃｅ等に対する特許文献８、およびＳｏｕｔｈｅｒｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅに対する欧州特許出願公開第２４８，５３１号に記載される、乳酸およびグリコール酸のホモポリマーおよびコポリマー（ＰＬＧＡ）；Ｉｌｌｕｍに対する特許文献９に記載される、テトロニック９０８およびポロクサマー４０７等のブロックコポリマー；およびＣｏｈｅｎ等に対する特許文献１０に記載される、ポリホスファゼンが含まれる。これらのようなポリマーを用いて作られる微小粒子は、ローディング効率が低く、目的の薬物を少ない割合（典型的には１０％未満）でしかポリマー構造に組み込むことができないことが多い。
【０００５】
これらの微小粒子は、広い粒径分布を有し、均一性を欠くことが多く、所望の放出キネティクスを有しないかもしれない。さらに、使用されるポリマーは、これらの微小粒子を形成するために、有機溶媒に溶解される。したがってそれらは、有機溶媒を処理するために設計された特別な設備で作られなければならない。これらの有機溶媒は、微小粒子に含まれる薬物に悪影響を与えうる。残留有機溶媒は、ヒトまたは動物に投与されると有毒でありうる。
【０００６】
さらに、利用可能な微小粒子は、吸入による投与に有用であるために十分に小さなサイズであることが稀である。例えば、ポリ乳グリコール酸（ＰＬＧＡ）を用いて調製される微小粒子は大きく、凝集する傾向を有する。産出物の損失と費用の増加につながる、サイズ選択ステップが必要である。
【０００７】
標的薬物を封入するために脂質を用いて調製される微小粒子が知られている。例えば、Ｓｉｎｉｌ  Ｋｉｍに対する米国特許第５，４２２，１２０号に記載されるように、複数の水性コンパートメントを囲む二分子膜に配置されて粒子を形成する脂質を用いて、後の送達のために水溶性薬物を封入しうる。これらの粒子は一般に、サイズが１０ミクロンより大きく、関節内、クモ膜下、皮下、および硬膜外投与のために設計される。あるいは、リポソームが、小分子の静脈内送達のために使用されている。リポソーム技術は、脂質成分の純度、毒性の可能性、ベシクルの不均一性および安定性、過剰な取り込み、および製造または貯蔵期限の困難を含む問題により妨げられている。
【０００８】
医療界の目標は、治療のための、動物または哺乳類を含むがこれに限定されない対象の細胞への核酸の送達である。例えば、核酸は、培養における細胞（ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）に比較的効率的に送達されうるが、核酸が動物に（ｉｎ  ｖｉｖｏ）送達されると、ヌクレアーゼにより高率で核酸分解を生じる。
【０００９】
核酸をヌクレアーゼ分解から保護することに加え、望ましい核酸送達媒体は、毒性が低く、細胞に効率的に取り込まれ、明確なに定義された容易に製造される処方を有する。臨床試験で示されるように、核酸送達のためのウィルスベクターは、ｉｎ  ｖｉｖｏで著しく有害な、死にもつながる免疫反応を生じうる。さらに、この方法は、ｉｎ  ｖｉｖｏで突然変異誘発の効果をもつ可能性がある。核酸を脂質複合体（例えばリポソームまたはカチオン脂質複合体）に封入することによる送達は、ｉｎ  ｖｉｖｏで一般に効果がなく、毒作用を有しうる。核酸の様々なポリマーとの、またはペプチドとの複合体は、一貫しない結果を示しており、これらの製剤の毒性の問題は未解決である。核酸は、送達のためにポリマーマトリックスにも封入されているが、これらの場合には、粒子の粒径範囲が広く、治療的応用のための有効性は示されていない。
【００１０】
したがって、核酸送達の問題に対処し、有効な核酸製剤を提供する必要がある。また、微小粒子の開発、および微小粒子を作る新規の方法も必要である。微小粒子およびその製剤は、Ｓｃｏｔｔ等に対する米国特許第６，４５８，３８７号、Ｗｏｉｓｚｗｉｌｌｏ等に対する米国特許第６，２６８，０５３号、第６，０９０，９２５号、第５，９８１，７１９号、およびＷｏｉｓｚｗｉｌｌｏに対する第５，５７８，７０９号、ならびに米国特許出願公開第２００５０１４２２０６号および第２００６００１８９７１号に記載されている。前述の参考文献およびその中および本明細書中に特定される参考文献は、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる。ただし、過去に記載されるこれらの微小粒子は、典型的に、例えばポリ−Ｌ−リジンまたはポリＬ−オルニチン等のポリマーカチオンを使用して調製されたことに注意されたい。このようなポリマーカチオンの使用は、典型的には、２０重量％〜１００重量％の核酸ローディングを有する、約５０ミクロンを超えない平均粒径を有する微小粒子では優れた結果をもたらすが、ポリマーカチオンは、これらの微小粒子を比較的水不溶性にする。したがって、これらのポリマーカチオンおよび核酸の微小粒子は、標的位置で核酸を放出するのに適さない。このような微小粒子は、エンドサイトーシスにより、一定の標的細胞および／または他の細胞（例えばマクロファージ）に完全に取り込まれうるが、これらの微小粒子は、水性環境を有する標的部位で溶解せず、したがってこれらの微小粒子中の核酸が、このような標的細胞と自由に相互作用できない。
【００１１】
したがって、例えば肺、鼻粘膜、口、咽喉、胃、腸、膣、呼吸器系の任意の部分、開放創（例えば損傷、裂傷、手術創、熱傷創傷）、任意の粘膜、任意の上皮細胞、任意の血管等の湿潤または水性環境の標的位置で容易に溶解して、標的細胞と自由に相互作用できる核酸を放出する、微小粒子製剤の必要が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，２１３，８１２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４１７，９８６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５３０，８４０号明細書
【特許文献４】米国特許第４，８９７，２６８号明細書
【特許文献５】米国特許第５，０７５，１０９号明細書
【特許文献６】米国特許第５，１０２，８７２号明細書
【特許文献７】米国特許第５，３８４，１３３号明細書
【特許文献８】米国特許第５，３６０，６１０号明細書
【特許文献９】米国特許第４，９０４，４７９号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，１４９，５４３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、例えば、以下を提供する：
（項目１）
一つ以上の核酸と一つ以上の非ポリマーカチオンとを含む複数の核酸微小粒子を含む組成物であって、該微小粒子が実質的に球状、周囲温度で水溶性であり、０．５ミクロン〜５ミクロンの平均粒径を有し、該微小粒子が、ポリマーポリカチオンを含まない、組成物。
（項目２）
非核酸マトリックスおよび非核コア（ｎｏｎ−nucleic core）を含まない、項目１に記載の組成物。
（項目３）
非核酸マトリックス、非核コアおよび非核エンベロープ（ｎｏｎ−nucleic ｅｎｖｅｌｏｐｅ）を含まない、項目１に記載の組成物。
（項目４）
上記微小粒子が、約４重量％〜約１０重量％の間の非ポリマーカチオンを含む、項目１に記載の組成物。
（項目５）
上記無機カチオンが、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋、Ｎａ＋、Ｂａ２＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｍｎ２＋Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋、およびＬｉ＋からなる群より選択される、項目４に記載の組成物。
（項目６）
上記核酸が、アンチセンスオリゴヌクレオチドである、項目１に記載の組成物。
（項目７）
上記核酸が、ｓｉＲＮＡである、項目１に記載の組成物。
（項目８）
上記組成物中の上記微小粒子が、単分散している、項目１に記載の組成物。
（項目９）
一つ以上の核酸と一つ以上の非ポリマーカチオンとを含む複数の核酸微小粒子を含む組成物であって、該微小粒子は実質的に球状、固体、周囲温度で水溶性であり、０．５ミクロン〜５ミクロンの平均粒径を有し、該微小粒子は、１０重量％未満の該一つ以上の非ポリマーカチオンと、５０重量％より多い該一つ以上の核酸とを含む、組成物。
（項目１０）
上記微小粒子が、６重量％未満の一つ以上の非ポリマーカチオンと、６０重量％より多い上記一つ以上の核酸とを含む、項目９に記載の組成物。
（項目１１）
核酸微小粒子を作製する方法であって、該方法は：
ａ）アンチセンスホスホロチオエート化核酸溶液を、０．１Ｍ〜５Ｍの濃度の、ＣａＣｌ２、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＭｎＣｌ２、ＺｎＣｌ２、ＬｉＣｌからなる群より選択されるポリマーカチオン溶液と、混合するステップと；
ｂ）ステップ（ａ）の混合物を、該混合物から透明な溶液を形成させるのに十分な温度で十分な時間、インキュベートするステップと；
ｃ）ステップ（ｂ）の溶液を、核酸と非ポリマーカチオンとを含む実質的に球状の微小粒子の集団が形成されるまで、約１〜約１０℃の温度に冷却するステップ
を含む、方法。
（項目１２）
上記ステップ（ａ）またはステップ（ｂ）の混合物に、１：１比の１２．５％ポリエチレングリコール：ＰＶＰを含むポリマー溶液を加えるステップをさらに含む、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
上記ステップ（ｂ）におけるインキュベーション温度が、約２５℃〜約９０℃である、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
上記ステップ（ｂ）におけるインキュベーション時間が、約１分〜約１時間である、項目１１に記載の方法。
（項目１５）
（ｅ）上記ステップ（ｄ）の微小粒子を、単離するステップをさらに含む、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
上記微小粒子が、遠心分離を用いた沈降により単離される、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
（ｆ）上記単離された微小粒子を、ポリマー水溶液中に再懸濁した後、遠心分離を用いて該微小粒子を沈降させるステップをさらに含む、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
一つ以上の（ｅ）沈降および（ｆ）再懸濁のステップをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
上記沈降した微小粒子を再懸濁し、該再懸濁された微小粒子を凍結乾燥させて、凍結乾燥微小粒子を生成するステップを含む、項目１７または項目１８に記載の方法。
（項目２０）
上記方法が、実質的に球状の微小粒子を含むミクロスフィア集団を生成する、項目１１に記載の方法。
（項目２１）
上記方法が、周囲温度で実質的に水溶性のミクロスフィア集団を生成する、項目１１に記載の方法。
（項目２２）
上記方法が、約０．５ミクロン〜約３ミクロンの間の平均粒径を有する微小粒子集団を生成する、項目１１に記載の方法。
（項目２３）
上記方法が、少なくとも５５重量％の核酸を含む微小粒子を生成する、項目１１に記載の方法。
（項目２４）
上記方法が、約５５重量％〜約８５重量％の間の核酸を含む微小粒子を生成する、項目１１に記載の方法。
（項目２５）
上記方法が、約５５重量％〜約９０重量％の間の核酸を含む微小粒子を生成する、項目１１に記載の方法。
（項目２６）
上記方法が、約５５重量％〜約９５重量％の間の核酸を含む微小粒子を生成する、項目１１に記載の方法。
（項目２７）
上記微小粒子が、約４重量％〜約１０重量％の間の非ポリマーカチオンを含む、項目１１に記載の方法。
（項目２８）
上記微小粒子を形成するための上記溶液のｐＨ範囲が、約３〜約１０の間である、項目１１に記載の方法。
（項目２９）
上記非ポリマーカチオン溶液が、ＣａＣｌ２溶液である、項目１１に記載の方法。
（項目３０）
上記非ポリマーカチオン溶液が、ＺｎＣｌ２溶液である、項目１１に記載の方法。
（項目３１）
上記非ポリマーカチオン溶液が、ＭｇＣｌ２溶液である、項目１１に記載の方法。
（項目３２）
上記非ポリマーカチオン溶液が、ＮａＣｌ溶液である、項目１１に記載の方法。
（項目３３）
上記ＣａＣｌ２が１．２５Ｍの濃度で提供され、上記インキュベーション温度が７５℃であり、上記生成される微小粒子が１〜２ミクロンの間のサイズを有する、項目２９に記載の方法。
（項目３４）
上記ＣａＣｌ２が１Ｍの濃度で提供され、上記インキュベーション温度が７５℃であり、上記生成される微小粒子が１．３〜２．３ミクロンの間のサイズを有する、項目２９に記載の方法。
（項目３５）
上記インキュベーション温度が、７０℃である、項目２９に記載の方法。
（項目３６）
上記ＣａＣｌ２の濃度が約０．６７Ｍであるとき、上記生成される微小粒子が、約２〜２．６ミクロンの間のサイズを有する、項目３５に記載の方法。
（項目３７）
上記ＣａＣｌ２の濃度が約０．１５Ｍ〜０．７５Ｍの間であるとき、上記生成される微小粒子が、約２〜２．６ミクロンの間のサイズを有する、項目３５に記載の方法。
（項目３８）
項目１１に記載の方法にしたがって調製される、微小粒子組成物。
（項目３９）
項目１に記載の組成物または項目３８に記載の組成物を含む、エアゾール組成物。
（項目４０）
治療を必要とする対象を治療する方法であって、項目３６に記載のエアゾール組成物を該対象に投与するステップを含む、方法。
（項目４１）
一つ以上の核酸と一つ以上の非ポリマーカチオンとを含む核酸微小粒子であって、該微小粒子が、ポリカチオン性ポリカチオンを含まず、非核酸マトリックス、コア、またはエンベロープを含まない、核酸微小粒子。
（項目４２）
核酸微小粒子を作製する方法であって、該方法は：
一つ以上の核酸、一つ以上の非ポリマーカチオン、および一つ以上の非イオン性ポリマーを含む、溶液または分散物を形成するステップと；
複数の実質的に球状の核酸微小粒子を形成するために、該溶液または分散物を冷却するステップであって、該微小粒子が、ポリマーポリカチオンを含まず、非核酸マトリックス、コア、またはエンベロープを含まない、ステップ
を含む、方法。
（項目４３）
上記一つ以上の核酸が、疎水性部分を含むように修飾される、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
上記疎水性部分が、コレステロールである、項目４３に記載の方法。
（項目４５）
上記一つ以上の非ポリマーカチオンの、上記一つ以上の核酸に対するモル比が、５０，０００：１以下である、項目４２に記載の方法。
（項目４６）
上記冷却ステップが、０．５℃／分の速度で行われる、項目４２に記載の方法。
（項目４７）
上記冷却ステップが、０．７５℃／分の速度で行われる、項目４２に記載の方法。
（項目４８）
上記冷却ステップが、０．８℃／分の速度で行われる、項目４２に記載の方法。
（項目４９）
上記冷却ステップが、約４℃で終了する、項目４２に記載の方法。
（項目５０）
上記冷却ステップが、約０℃で終了する、項目４２に記載の方法。
（項目５１）
上記冷却ステップが、約−５℃で終了する、項目４２に記載の方法。
（項目５２）
核酸微小粒子を作製する方法であって、該方法は：
コレステロール修飾核酸、水溶性ポリマーおよび多価カチオンの混合物を、インキュベートするステップと、
微小粒子を形成するのに十分な速度で、時間にわたって該混合物を冷却するステップ
を含む、方法。
（項目５３）
上記冷却ステップが、０．５℃／分の速度で行われる、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
上記冷却ステップが、０．７５℃／分の速度で行われる、項目５２に記載の方法。
（項目５５）
上記冷却ステップが、０．８℃／分の速度で行われる、項目５２に記載の方法。
（項目５６）
上記冷却ステップが、約４℃で終了する、項目５２に記載の方法。
（項目５７）
上記冷却ステップが、約０℃で終了する、項目５２に記載の方法。
（項目５８）
上記冷却ステップが、約−５℃で終了する、項目５２に記載の方法。
（項目５９）
上記核酸が、阻害性ＲＮＡ分子である、項目５２に記載の方法。
（項目６０）
上記核酸が、ｓｉＲＮＡである、項目５９に記載の方法。
（項目６１）
上記多価カチオンが、項目３に記載のとおりである、項目５２に記載の方法。
（項目６２）
上記多価カチオンが、Ｍｇ＋＋またはＣａ＋＋である、項目５２に記載の方法。
（項目６３）
上記水溶性ポリマーが、ポリエチレングリコールである、項目５２に記載の方法。
（項目６４）
上記水溶性ポリマーが、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の混合物である、項目５２に記載の方法。
（項目６５）
上記混合物が、室温でインキュベートされる、項目５２に記載の方法。
（項目６６）
上記混合物が、３７℃でインキュベートされる、項目５２に記載の方法。
（項目６７）
上記混合物が、６５℃でインキュベートされる、項目５２に記載の方法。
（項目６８）
上記インキュベートするステップが、約５分〜約１０分行われる、項目５２に記載の方法。
（項目６９）
上記水溶性ポリマーが、上記混合物中に、約１２．５％（ｗ／ｖ）〜約２５％（ｗ／ｖ）存在する、項目５２に記載の方法。
（項目７０）
上記水溶性ポリマーが、上記混合物中に、約１２．５％（ｗ／ｖ）存在する、項目６９に記載の方法。
（項目７１）
上記水溶性ポリマーが、上記混合物中に、約１６．７％（ｗ／ｖ）存在する、項目６９に記載の方法。
（項目７２）
上記水溶性ポリマーが、上記混合物中に、約２０％（ｗ／ｖ）存在する、項目６９に記載の方法。
（項目７３）
上記多価カチオンが、上記混合物中に、約７．５Ｍ〜１Ｍを超えて存在する、項目５２に記載の方法。
（項目７４）
上記多価カチオンが、上記混合物中に、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、〜約２５ｍＭ、または〜約３５ｍＭで存在する、項目７３に記載の方法。
（項目７５）
上記多価カチオンが、上記混合物中に、約２５ｍＭで存在する、項目７３に記載の方法。
（項目７６）
項目４２〜７５のいずれか一つに記載の方法により生成される、微小粒子。
（項目７７）
微小粒子を標的粘膜に送達するための方法であって、標的粘膜に浸透してその上または中で作用するのに有効な量の項目７６に記載の微小粒子と、該標的粘膜を接触させるステップを含む、方法。
（項目７８）
上記標的粘膜が、頬粘膜、食道粘膜、胃粘膜、腸粘膜、嗅粘膜、口腔粘膜、気管支粘膜、子宮粘膜、および子宮内膜からなる群より選択される、項目７７に記載の方法。
本開示は、微小粒子が核酸および非ポリマーカチオンで作られ、湿潤または水性の標的位置（例えば肺組織）への投与に適する、組成物に関する。微小粒子は、標的位置で溶解により核酸を放出して、放出された核酸を標的細胞と自由に相互作用させる、実質的に球状の核酸微小粒子である。
【００１４】
一例においては、一つ以上の核酸と一つ以上の非ポリマーカチオンとを含む複数の核酸微小粒子を含む組成物が提供され、微小粒子が実質的に球状であり、周囲温度で水溶性であり、０．５ミクロン〜５ミクロンの平均粒径を有し、微小粒子は、ポリマーポリカチオンを含まず、非核酸マトリックス、コアまたはエンベロープを含まない。
【００１５】
例えば、微小粒子は、約４重量％〜約１０重量％の間の一つ以上の非ポリマーカチオンを含む。あるいは、微小粒子は、約２重量％、約３重量％、約４重量％、約５重量％、約６重量％、約７重量％、約８重量％、約９重量％、約１０重量％、約１１の重量％、約１２重量％、約１３重量％、約１４重量％または約１５重量％を含む
無機カチオンは、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋、Ｎａ＋、Ｂａ２＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋およびＬｉ＋からなる群またはその二つ以上の組み合わせより選択されうる。
【００１６】
いくつかの例においては、核酸は、アンチセンスオリゴヌクレオチドであり、またはｓｉＲＮＡでありうる。
【００１７】
いくつかの例においては、組成物中の微小粒子は、互いに凝集しない。
【００１８】
いくつかの例においては、核酸微小粒子の大半（例えば数および／または体積で測定して７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上）が、３ミクロン以下の空気力学的直径を有する。
【００１９】
いくつかの例においては、本明細書に開示される核酸微小粒子組成物中の固形分の大半（例えば重量で測定して５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上）が、核酸である。
【００２０】
別の例示的組成物は、一つ以上の核酸と一つ以上の非ポリマーカチオンとを含む複数の核酸微小粒子を含み、微小粒子が実質的に球状であり、周囲温度で水溶性であり、０．５ミクロン〜５ミクロンの平均粒径を有し、同微小粒子が、６重量％未満の一つ以上の非ポリマーカチオン、および６０重量％以上の一つ以上の核酸を含む。
【００２１】
一つ以上の核酸と一つ以上の非ポリマーカチオンとを含む反応混合物（例えば溶液または分散物）を形成するステップと、溶液または分散物を冷却して、複数の核酸微小粒子を形成するステップとを含む、核酸微小粒子を作る方法も、本明細書に提供される。核酸溶液を非ポリマーカチオン溶液と混合することにより、反応混合物が形成されうる。非ポリマーカチオン溶液の例には、０．０１Ｍ〜５Ｍの濃度のＣａＣｌ２、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＭｎＣｌ２、ＺｎＣｌ２およびＬｉＣｌが含まれる。核酸微小粒子の形成前に、透明な溶液を形成させるために、反応混合物が、加熱および／または冷却を選択的に伴って、十分な時間インキュベートされうる。一態様では、冷却プロセスは、反応混合物を凍結しないが、典型的には、核酸と非ポリマーカチオンを含む実質的に球状の微小粒子集団が形成されるまで、溶液または分散物を約１〜約１０℃の温度に冷却する。方法は、反応混合物中の核酸の大半（例えば６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上）が核酸微小粒子に組み込まれることを許容するという点で効率的である。
【００２２】
一定の態様においては、方法は、核酸微小粒子の形成の前に、固体または溶液の形の非イオン性ポリマーを反応混合物に加えるステップをさらに含みうる。ポリマーの例には、ＰＥＧ、ＰＶＰおよびその混合物（例えば、限定されるものではないが、１：１比率のＰＥＧ：ＰＶＰ）が含まれる。
【００２３】
方法においては、インキュベーション温度は、約２５℃〜約９０℃であり、最高約１００℃でありうる。
【００２４】
方法においては、インキュベーション時間は、約１分〜約１時間でありうる。
【００２５】
方法は、核酸微小粒子を単離および／または洗浄するステップを、さらに含みうる。微小粒子は、遠心分離を用いた沈降により、単離されうる。洗浄は、核酸微小粒子のための非溶媒を用いて行われうる。非溶媒は水性でありうるが、水のみではない。
【００２６】
追加的態様においては、方法は、乾燥核酸粉末を生成するために、核酸微小粒子を凍結乾燥するステップを伴う。
【００２７】
方法が、実質的に球状の微小粒子を含むミクロスフィア集団を生成するのが好ましい。
【００２８】
他の実施形態においては、方法は、周囲温度で実質的に水溶性のミクロスフィア集団を生成する。
【００２９】
さらに他の実施形態においては、方法は、約０．５ミクロン〜約３ミクロンの間の平均粒径を有する、微小粒子集団を生成する。
【００３０】
いくつかの例においては、方法は、少なくとも５０重量％の核酸を含む微小粒子を生成する。
【００３１】
さらに他の例においては、方法は、約５５重量％〜約９５重量％の間の核酸、例えば約６５重量％〜約８５重量％、または約７０重量％〜約８０重量％の核酸を含む、微小粒子を生成する。
【００３２】
いくつかの例においては、生成される微小粒子は、約３重量％〜約１０重量％の間の非ポリマーカチオンを含む。
【００３３】
ある態様においては、微小粒子を形成するための反応混合物のｐＨ範囲が約３〜約１０の間であるように、方法が実行される。
【００３４】
特定の例においては、非ポリマーカチオン溶液は、ＣａＣｌ２溶液である。
【００３５】
他の例においては、非ポリマーカチオン溶液は、ＺｎＣｌ２溶液である。
【００３６】
さらに他の例においては、非ポリマーカチオン溶液は、ＭｇＣｌ２溶液である。
【００３７】
さらに他の例においては、非ポリマーカチオン溶液は、ＮａＣｌ溶液である。
【００３８】
カチオン溶液がＣａＣｌ２である場合には、いくつかの具体例においては、それは１．２５Ｍの濃度で提供されればよく、インキュベーション温度は７５℃であり、生成される微小粒子は、１〜２ミクロンの間のサイズを有する。他の例においては、ＣａＣｌ２は、１Ｍの濃度で提供され、インキュベーション温度は７５℃であり、生成される微小粒子は、１．３〜２．３ミクロンの間のサイズを有する。
【００３９】
これらの方法では、インキュベーション温度の一例は７０℃である。そのような例においては、ＣａＣｌ２濃度が約０．６７Ｍであるとき、形成される微小粒子は約２〜２．６ミクロンの間のサイズを有する。
【００４０】
好ましい例においては、方法は、ＣａＣｌ２濃度が約０．１５Ｍおよび０．７５Ｍの間にあるとき、約２〜２．６ミクロンの間のサイズを有する微小粒子を生成する。
【００４１】
上述の方法に従って調製される微小粒子組成物も、記載される。
【００４２】
別の例は、本明細書に記載の組成物を含むエアゾール組成物を記載する。
【００４３】
例えば対象に本明細書に記載のエアゾール組成物を投与するステップを含む、必要な対象を治療する方法を含む、治療の方法が記載される。
【００４４】
一つ以上の核酸および一つ以上の非ポリマーカチオンを含む核酸微小粒子であり、微小粒子がポリマーポリカチオンを含まず、非核酸マトリックス、コアまたはエンベロープを含まない、核酸微小粒子も、記載される。
【００４５】
一つ以上の核酸、一つ以上の非ポリマーカチオン、および一つ以上の非イオン性ポリマーを含む溶液または分散物を形成するステップと；溶液または分散物を冷却して、複数の実質的に球状の核酸微小粒子を形成するステップであり、微小粒子がポリマーポリカチオンを含まず、非核酸マトリックス、コアまたはエンベロープを含まない、ステップを含む、核酸微小粒子を作る方法も提供される。一態様においては、方法は、一つ以上の核酸を利用は、疎水性部分を含むように修飾され、特定の態様においては、疎水性部分はコレステロールである。
【００４６】
さらに別の態様において、方法は、一つ以上の非ポリマーカチオンの一つ以上の核酸に対するモル比を含むは、５０，０００：１以下である。
【００４７】
さらに別の態様においては、冷却ステップは、０．５℃／分の速度、０．７５℃／分の速度、および０．８℃／分の速度で行われる。ある態様においては、冷却ステップは、約４℃、約０℃、または約−５℃で終了する。
【００４８】
本発明は、コレステロール修飾核酸、水溶性ポリマーおよび多価カチオンの混合物をインキュベートするステップと、形微小粒子を形成するのに十分な速度で時間をかけて混合物を冷却するステップを含む、核酸微小粒子を作る方法も提供する。様々な態様においては、冷却ステップは、０．５℃／分の速度、０．７５℃／分の速度、および０．８℃／分の速度で行われ、他の態様においては、冷却ステップは、約４℃、約０℃、または約−５℃で終了する。
【００４９】
開示される方法の一態様では、核酸は阻害ＲＮＡ分子であり、一態様では、核酸はｓｉＲＮＡである。
【００５０】
方法の他の態様においては、多価カチオンは本明細書に記載の任意の多価カチオンであり、特定の態様では、多価カチオンはＭｇ＋＋またはＣａ＋＋である。
【００５１】
方法のさらに他の態様においては、水溶性ポリマーはポリエチレングリコールであり、または、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）とポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の混合物である。
【００５２】
ある方法においては、混合物が、室温、３７℃、または６５℃でインキュベートされ、他の態様においては、インキュベートステップは、約５分〜約１０分行われる。
【００５３】
方法のさらに別の態様においては、水溶性ポリマーは、約１２．５％（ｗ／ｖ）〜約２５％（ｗ／ｖ）混合物中に存在し、特定の態様では、水溶性ポリマーは、約１２．５％（ｗ／ｖ）、約１６．７％（ｗ／ｖ）、または約２０％（ｗ／ｖ）で混合物中に存在する。
【００５４】
さらに他の態様においては、多価カチオンは、約７．５ｍＭ〜１Ｍ超で混合物中に存在し、特定の態様では、多価カチオンは、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、〜約２５ｍＭ、または、〜約３５ｍＭで混合物中に存在し、さらに別の特定の態様では、多価カチオンは、約２５ｍＭで混合物中に存在する。
【００５５】
本発明は、本明細書に開示される任意の方法により生成される微小粒子を、さらに提供する。
【００５６】
別の実施形態においては、本発明は、標的粘膜に浸透し、標的粘膜上または内で作用するのに有効な量の本明細書に記載の微小粒子と、標的粘膜を接触させるステップを含む、標的粘膜に微小粒子を送達する方法を提供する。様々な態様においては、標的粘膜は、頬粘膜、食道粘膜、胃粘膜、腸粘膜、嗅粘膜、口腔粘膜、気管支粘膜、子宮粘膜、および子宮内膜からなる群より選択される。
【００５７】
以下の図面は、本明細書の一部を形成し、本開示の態様をさらに示すために含まれる。本明細書に提示される具体的実施例の詳細な記載と合わせて、図面を参照することで、本開示をよりよく理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】０．１℃／分（図１Ａ）；０．５℃／分（図１Ｂ）；１℃／分（図１Ｃ）；２℃／分（図１Ｄ）；５℃／分（図１Ｅ）の冷却速度での冷却前に同一の反応混合物から形成される、様々な幾何学的サイズの核酸微小粒子を示す。
【図２】異なるパーセンタイルでの核酸微小粒子の空気力学的直径カットオフ値と冷却速度との間の、一貫した逆相関関係を示す。図２Ｂのカーブは、図２Ａの真ん中のカーブと同一である。
【図３】数（図３Ａ）で測定される核酸（例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド）微小粒子の空気力学的直径分布が、体積（図３Ｂ）で測定されるものと整合するが同一でなないことを示す。両測定が、微小粒子の少なくとも９５％が３ミクロン未満の空気力学的直径を有することを示す。
【図４】本明細書に開示される核酸（例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド）微小粒子のｎｅｘｔ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｉｍｐａｃｔｏｒ（ＮＧＩ）特徴づけパターンを示す。図４Ａは、空気力学的質量中央直径（ＭＭＡＤ）が２．９ミクロン、幾何標準偏差（ＧＳＤ）が１．５、放出用量が７３％、および微粉画分ＦＰＦ（＜８ミクロンまたは＜５ミクロン）が放出用量の８２％以上の、核酸微小粒子を示す。図４Ｂは、ＭＭＡＤが２．９ミクロン、放出用量が８５％、ＦＰＦ（＜８ミクロンまたは＜５ミクロン）が７９％以上の、核酸微小粒子を示す。
【図５】異なるパーセンタイルの核酸微小粒子の空気力学的直径カットオフ値と、核酸微小粒子の形成の前の反応混合物中の核酸に対する非ポリマーカチオンのモル比との間の、一貫した相関関係を示す。図５Ｂの曲線は、図５Ａの真中の折線と同一である。
【図６】冷却プロセスの間に核酸微小粒子が形成する温度と、核酸微小粒子の形成の前の反応混合物中の核酸に対する非ポリマーカチオンのモル比との間の、正相関を示す。
【図７】実施例８により、様々なラベルされたｓｉＲＮＡ分子およびラベルされないｓｉＲＮＡ分子から形成される核酸微小粒子を示す。
【図８】実施例８により、様々なラベルされたｓｉＲＮＡ分子およびラベルされないｓｉＲＮＡ分子から形成される核酸微小粒子を示す。
【図９】実施例８により、様々なラベルされたｓｉＲＮＡ分子およびラベルされないｓｉＲＮＡ分子から形成される核酸微小粒子を示す。
【図１０】実施例８により、様々なラベルされたｓｉＲＮＡ分子およびラベルされないｓｉＲＮＡ分子から形成される核酸微小粒子を示す。
【図１１】実施例２により形成される、アンチセンスオリゴヌクレオチド微小粒子を示す。
【図１２】核酸（例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド）が、微小粒子形成プロセスにより分解されないことを示す。レーン１および５は、参照のための１０ｂｐ  ＤＮＡラダーである。レーン３は、図１１に対応する微小粒子の組成分析混合物であり、レーン２および４は、コントロールとしての同じ核酸分子である。
【図１３】実施例８により形成される、ｓｉＲＮＡ微小粒子を示す。
【図１４】核酸（例えばｓｉＲＮＡ）が、微小粒子形成プロセスにより分解されないことを示す。レーン１は、参照のための１０ｂｐ  ＤＮＡラダーである。レーン３および４は、実施例８による二つの異なる微小粒子製剤（同じ核酸分子）の微小粒子の組成分析混合物であり、レーン２は、コントロールとしての同じ核酸分子である。
【図１５】数および体積で測定される、核酸（例えばｓｉＲＮＡ）微小粒子の空気力学的直径分布を示す。両測定は、微小粒子の少なくとも９５％が、３ミクロン未満の空気力学的直径を有することを示す。
【図１６】ＭＭＡＤが２．６ミクロン、放出用量が７７％、ＦＰＦ（＜８ミクロン）が７８％以上の、本明細書に開示される核酸（例えばｓｉＲＮＡ）微小粒子の例示的なＮＧＩ特徴づけパターンを示す。
【図１７】強化緑色蛍光タンパク質（ｅＧＦＰ）に特異的な、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡを示す。
【図１８】図１８は、ミクロスフィアバッファーおよびＯｌｉｇｏｆｅｃｔａｍｉｎｅによるｅＧＦＰに対するｓｉＲＮＡと比較した、膣粘膜のｅＧＦＰ発現に対する、ミクロスフィアの形におけるコレステロール修飾ｓｉＲＮＡのノックダウン効果を示す。
【図１９】ｅＧＦＰに対するコレステロール修飾ｓｉＲＮＡによる、ｅＧＦＰ発現の用量依存性サイレンシングを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
本明細書に上述されるように、米国特許出願公開第２００６００１８９７１号に開示されるもの等のポリマーポリカチオンと組み合わせた核酸の微小粒子は、水不溶性であり、湿潤または水性の標的位置への送達に適さない。これらの微小粒子におけるポリマーポリカチオンの含量は、微小粒子の６重量％以上（例えば６〜１２％）の範囲であり、中の核酸の負荷量を潜在的に減少させる。本開示は、（例えば、乾燥粉末および／または定量製剤の経口または経鼻吸入により）肺の表面等の、湿潤または水性の標的位置に核酸分子を送達するために使用できる、核酸微小粒子組成物を提供する。これらの組成物は、標的位置で速やかに溶解し、標的位置で、微小粒子組成物に含まれる核酸分子を放出する。非ポリマーカチオンは、ポリマーポリカチオンよりサイズが小さく、一定の場合には、ポリマーポリカチオンのモノマー単位よりも小さい。このような小さな非ポリマーカチオンの使用により、最終微小粒子中にはるかに少ない重量（典型的に６％未満、より典型的には、２〜３％から５％のオーダー）のカチオンを含む微小粒子を形成できる。これにより、同一量（重量）の微小粒子において、より高い負荷量の核酸を送達しうる。
【００６０】
一般に、本開示の核酸（例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド、小干渉ＲＮＡ）は、一つ以上の可溶化非ポリマーカチオン（例えばＢａ２＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋、Ｚｎ２＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｍｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋）および一つ以上の可溶化非イオン性ポリマー（例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）および／またはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ））の存在下で、単相の液体媒質（例えば水性バッファー等の水性媒質）において、完全に溶解されないとしても（反応混合物が明らかに霞み、または曇っている）、ほとんど溶解された（反応混合物が透明である）。可溶化された核酸分子が凝集し、非ポリマーカチオンと共凝固して、濁った懸濁可能な分散の形で典型的に観察される核酸微小粒子を形成するように、溶解された核酸の溶解性が調節された（例えば、反応溶液を冷却し、核酸および／または非イオン性ポリマーおよび／または非ポリマーカチオンの濃度を増加させ、および／または、反応溶液に対する圧力を増減することにより）。核酸微小粒子形成に続いて、さらなる処理（例えば遠心分離、洗浄および／または凍結乾燥）が行われて、核酸微小粒子が反応媒質およびその中の可溶化成分（例えばＰＥＧおよび／またはＰＶＰ等の非イオン性ポリマー）から分離された。得られた（乾燥粉末の形等の）核酸微小粒子が、特徴づけされた（例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびＴＳＩ  Ａｅｒｏｓｉｚｅｒを用いた空気力学的飛行時間型測定により粒径分布が決定され、Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐａｃｔｏｒ（ＮＧＩ）およびＣｙｃｌｏｈａｌｅｒ乾燥粉末吸入デバイスを用いて空気力学的特性がｉｎ  ｖｉｔｒｏで決定され、微小粒子中の核酸の完全性が、分解の逆相（ＲＰ）ＨＰＬＣにより決定された）。
【００６１】
驚くべきことに、核酸微小粒子が、０．５〜５μｍの間の範囲の任意の一つ以上の直径を有し、および／または実質的に球状であるように調製されうること、および水および／または生理的媒質に易溶であることが分かった。ＳＥＭおよびＡｅｒｏｓｉｚｅｒデータの両方に基づいて、ＰＲＯＭＡＸＸ核酸微小粒子の粒径分布が、肺の任意の一つ以上のエリアおよび呼吸器系の他のエリアへの局所送達に適切であると決定された。ＮＧＩにより測定されたある例の空気力学的特性のｉｎ  ｖｉｔｒｏ評価の結果、空気動力学的質量中央直径は、例えば３．０μｍ；幾何学的標準偏差は、例えば１．５μｍ；放出用量は、例えば７３％、微粉画分（＜８ミクロン）は、例えば８２％であったが、これに限定されなかった。データは、これらの微小粒子が、肺粘膜沈着（例えば肺への局所送達）に理想的であることを示唆した。ＲＰ−ＨＰＬＣデータは、微小粒子作製後の核酸の有意な変化を示さなかった。さらに、核酸微小粒子形成の方法は、核酸微小粒子に組み込まれた核酸の分解またはそれらの間の凝集をもたらさなかった。
【００６２】
したがって本開示は、実質的に球状であるということを特徴とする核酸微小粒子を提供する。ＳＥＭを用いて微小粒子が視覚化されると、一態様では、核酸微小粒子は、実質的に非多孔性であり、円滑な表面を有するように見える。そのようなものとして、これらの微小粒子は、限られた空間により多くの核酸分子を包み、比較的低い負荷量を有する多孔性の微小粒子よりも、核酸の送達をより効率的で有効にする。また、本明細書に開示される核酸微小粒子の低い多孔率により、それらの表面積が最小化され、中の核酸分子の大部分を分解の要素への曝露から効果的に遮蔽し、中の核酸を、多孔質の微小粒子中のものよりも、保存時に安定化する。さらに、本開示の核酸微小粒子の別の特徴は、微小粒子が、一態様では４５重量％を上回り、他の態様では６０重量％を上回る典型的な核酸負荷量と、１〜３％以上の非ポリマーカチオン含量とを有し、賦形剤の様々なマトリックス（例えば脂質、非核酸ポリマー、界面活性剤、炭水化物）を有する他の微小粒子に見られるような、材料のマトリックスの空間を残さないことである。実際、本開示の微小粒子は、二次、三次、および四次構造が、主に非ポリマーカチオンと組み合わせた核酸分子による。そのようなものとして、本開示の例示的微小粒子は、核酸以外の非カチオン構造成分を実質的に含まず、例えば脂質、糖類、ヒドロゲル材料および界面活性剤を実質的に含まないものとして説明されうる。微小粒子のカチオン成分は、例えば単価カチオン、二価カチオン、三価カチオン、他の多価非ポリマーカチオン、一価、二価またはそれ以上の結合価の有機非ポリマーカチオン、およびその二つ以上の組み合わせ等の、一つ以上の非ポリマーカチオンからなり、これには、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、亜鉛イオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、血清イオン、マンガンイオン、銅イオン、鉄イオン、アルミニウムイオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ｔ−アルキルアンモニウムイオン、ジアルキルアンモニウムイオン、トリアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン等が含まれるがこれに限定されない。遊離塩基性アミノ酸等のカチオンモノマー（例えばリジン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、シトルリンおよびその光学異性体および立体異性体）が、非ポリマーカチオンのクラスに含まれる。非ポリマーカチオンは、反応溶液中の任意の非核酸成分と水不溶性沈殿物を形成しない、水可溶性水酸化物および塩類の形で提供され、塩類のアニオンには、一価アニオン、二価アニオン、三価アニオン、他の多価非ポリマーアニオン、一価、二価またはそれ以上の結合価の有機非ポリマーカチオン、およびその二つ以上の組み合わせ（例えば塩化物、アセテート、カルボナート、トリクロロカルボナート、クエン酸塩、しかしこれに限定されない）が含まれる。本明細書において用いられる非ポリマーカチオンは、カチオン脂質、カチオン性タンパク質、およびカチオン性ペプチドを特に除外する。カチオン性界面活性剤およびホスホリピド、ならびにｎが４より大きい（ＣＨ２）ｎの部分を有するカチオン性分子も、非ポリマーカチオンという用語から除外される。
【００６３】
核酸微小粒子は、水および／または生理的媒質（例えば生食水、ＰＢＳバッファー、血清）に易溶である。例えば、核酸微小粒子は、脱イオン水中の溶解性が、２０℃〜４０℃の範囲の温度、例えば２５℃または３７℃等で、０．１重量％以上、例えば０．５％以上、１％以上、２％以上、３％以上、５％以上、１０％以上、２０％以上等である。本開示の任意の所与の核酸微小粒子組成物では、幾何学的粒径分布および／または空気力学的粒径分布は、独立して、または、同時にモノモーダル、バイモーダル、またはポリモーダルでありうる。
【００６４】
ある場合（例えば肺感染）に望ましいように、所与の組成物が肺の一つ以上の所定のエリア（例えば肺深部）または全エリアに到達するためには、例えば異なる幾何学粒径分布および／または異なる空気力学的粒径分布を有する核酸微小粒子の二つ以上の群を混合することにより、組成物が多分散粒径分布を有することが考えられる。幾何学粒径分布および／または空気力学的粒径分布の非限定的な例には、０．１ミクロン、０．５ミクロン、１ミクロン、１．５ミクロン、２ミクロン、２．５ミクロン、３ミクロン、３．５ミクロン、４ミクロン、４．５ミクロン、５ミクロン、１０ミクロン等の、任意の値の間の一つ、二つ、またはそれ以上の範囲およびそのサブ範囲に分布するものが含まれる。したがって、１．５ミクロン〜３ミクロン、１．５ミクロン〜５ミクロン、または１．５ミクロン〜８ミクロンの範囲の粒径分布を有する、所与の組成物が調製されうると考えられる。
【００６５】
これらの核酸微小粒子の調製のための方法、材料およびプロセス、および、このような核酸微小粒子を含む貯蔵および最終用途のための組成物が、以下に詳述される。
【００６６】
本明細書に特に断りがない限り、本開示において用いられる科学的および専門的用語は、従来技術において当業者により一般に理解され、使用される意義を有する。文脈により要求されない限り、単数形は同じものの複数形を含み、複数形は単数形を含むものとする。特に、本明細書および請求項に使用されるところの、単数形「ａ」および「ａｎ」は、文脈が逆を明示しない限り、単数形を含む。したがって、例えば、特定の微小粒子への言及は、当業者知られるその等価物を含む、一つのそのような微小粒子または複数のそのような微小粒子への言及である。また、本明細書および請求項に使用されるところの、「少なくとも一つ」および「一つ以上」という用語は、同じ意義を有し、一つ、二つ、三つまたはそれ以上を含む。以下の用語は、特に断りがない限り、本開示の文脈で用いられる場合には、以下の意義を有するものとする。
【００６７】
操作例以外においては、または、特に指定がなければ、材料の量、時間、温度、反応条件、分量比、分子量の値（数平均分子量Ｍｎ、または、重量平均分子量Ｍｗ）および本明細書に開示される他のもの等の、全ての数値的範囲、量、値、および比率は、全ての場合において、「約」という用語により修飾されるものと理解されねばならない。したがって、逆の明示がない限り、本開示および添付の請求の範囲に記載される数値的パラメータは、所望どおりに変動しうる近似値である。少なくとも、各数値的パラメータは、少なくとも報告される有効数字の数を考慮し、通常の概数技術をあてはめることにより、解釈されねばならない。
【００６８】
本開示の広い範囲を記載する数値的範囲およびパラメータは、近似値であるが、具体例に記載される数値は、できる限り正確に報告される。しかし、任意の数値は、本来的に、それらの各テスト測定に見られる標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を含む。さらに、様々な範囲の数値的範囲が本明細書に記載される場合には、詳述された値を含むこれらの値の任意の組み合わせが使用されうるものと考えられる。
【００６９】
「から形成される」および「で形成される」は、他の構成要素を含みうる。そのようなものとして、詳述される成分のリスト「から形成される」または「で形成される」組成物は、少なくともこれらの詳述された成分を含む組成物であり、組成物の調製の間に他の詳述されていない成分をさらに含みうる。
【００７０】
「等」に先行し、「例えば」に続くものを含む、本明細書に提供される例は、本開示およびその実施形態の様々な態様の例示にとどまり、これに特に限定されないと考えられる。当技術分野の技術者に公知および／または利用可能な任意の適切な等価物、代替物、およびその変更（材料、物質、構造、組成物、製剤、手段、方法、条件等含む）が、本明細書に開示されるものの代わりに、またはこれと組み合わせて、使用または実施でき、本開示の範囲内であると考えられる。
【００７１】
Ａ．核酸微小粒子
「微小粒子」とは、固体の（実質的に固体または半固体を含むが、ゲル、液体および気体を除外）、１ｍｍ未満、例えば２００ミクロン以下、または１００ミクロン以下、または１０ミクロン以下等の平均幾何学的粒径（直径と呼ばれる場合もある）を有する、微粒子をさす。一例においては、粒径は、０．０１ミクロン以上、例えば０．１ミクロン以上、または０．５ミクロン以上、または０．５ミクロン〜５ミクロンである。平均幾何学的粒径は、動的光散乱法（光相関分光法、レーザー回折、低角レーザー光散乱（ＬＡＬＬＳ）、多角度レーザー光散乱（ＭＡＬＬＳ）等）、光遮蔽法（Ｃｏｕｌｔｅｒ分析法等）、または他の方法（レオロジー、光学または電子顕微鏡法等）により測定されうる。肺送達のための微小粒子は、飛行時間測定、Ａｎｄｅｒｓｅｎ  Ｃａｓｃａｄｅ  Ｉｍｐａｃｔｏｒ測定、またはＮｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐａｃｔｏｒ測定により決定される空気力学的粒径を有する。微小粒子は、球状形を有し（ミクロスフィアと呼ばれる場合もある）、および／またはカプセル化されうる（マイクロカプセルと呼ばれる場合もある）。ある微小粒子は、一つ以上の内部空隙および／または空洞を有しうる。他の微小粒子は、このような空隙または空洞を含まないものでありうる。微小粒子は、多孔性または非多孔性多孔性であればよく、選択的に円滑な表面を有する。非多孔性微小粒子は、限られた空間により多くの核酸分子を詰め込み、比較的低い負荷量を有する多孔性微小粒子よりも、核酸の送達をより効率的で有効にする。非多孔性微小粒子は、表面積が最小限であり、中の活性薬剤の大部分を分解因子への曝露から効果的に遮蔽し、中の活性薬剤を、多孔性微小粒子中のものよりも保存時に安定させる。微小粒子は、部分的または全体的に、本明細書に開示される活性薬剤、担体、ポリマー、安定化剤、および／または錯化剤等の、一つ以上の非限定的材料から形成されうる。微小粒子は不溶性水でありうるが、ある場合（例えば湿潤または水性の標的位置への送達）には、実質的に水溶性であるのが好ましい。「核酸微小粒子」という用語は、非核酸材料（例えば賦形剤、合成ポリマー、タンパク質）のマトリックスまたはスキャッフォードまたはネットワーク等の非核酸担体構造、非核酸材料（例えば無機化合物、合成基質）のコア、および非核酸材料（例えば脂質、合成ポリマー）のシェルまたは壁、またはエンベロープを含まず、二次、三次、および四次構造が主にカチオンと選択的に組み合わせられた核酸分子による、微小粒子をさす。
【００７２】
「球状」とは、少なくとも「実質的に球状である」幾何学的形状をさす。「実質的に球状」とは、幾何中心を通る任意の横断面における最長の長さ（すなわち周辺上の二点の間の長さであり、形状の幾何中心を通る長さ）の、最短の長さに対する比が、約１．５以下、好ましくは約１．３３以下、より好ましくは１．２５以下であることを意味する。球状には、左右対称を必要としない。さらに、微小粒子は、表面テクスチャー（微小粒子の全体の大きさと比較して規模の小さな、連続または不連続なライン、島、格子、ギザ部、チャネル開口、突出部）を有して、なお球状でありうる。球状の微小粒子においては、その間の表面接触が最小化され、これにより、微小粒子の有害な集塊が最小化される。これと比較して、結晶または剥片である微小粒子は、典型的に、比較的大きな平坦表面で、イオンおよび／または非イオン性相互作用による有意な集塊を示す。
【００７３】
実質的に球状の微小粒子においては、表面接触が最小化され、これにより、貯蔵および／または最終用途の際の微小粒子の有害な集塊が最小化される。これと比較して、ほとんどの結晶または剥片は、平坦表面を有し、これにより、イオンおよび／または非イオン性相互作用による集塊が生じうる表面接触面積が大きくなる。
【００７４】
一例においては、核酸微小粒子は、単分散の粒径分布を有する。比較的大きな微小粒子と小さな微小粒子の両方がある、広い粒径分布を有する微小粒子では、小さな微小粒子が、大きな微小粒子の間の隙間を充填し、これにより、集塊のための大きな接触面が生じうる。本明細書に開示される球状核酸微小粒子では、その単分散の粒径分布により、接触集塊の機会が最小限になる。「単分散の粒径分布」とは、９０パーセンタイル（すなわち、微小粒子の最も大きな１０％の平均粒径）の体積直径の、１０パーセンタイル（すなわち、微小粒子の最も小さな１０％の平均粒径）の体積直径に対する比が、５以下、例えば３以下、２以下、または１．５〜１等である、微小粒子粒径分布をさす。「多分散の粒径分布」とは、上記の直径比が、５より大きい、例えば８以上、または１０以上等であるものをいう。
【００７５】
幾何学的標準偏差（ＧＳＤ）を用いて、微小粒子粒径分布を特徴づけすることもできる。２．５以下、例えば１．８以下等のＧＳＤ値が、単分散の粒径分布を示す。ＧＳＤの計算は、当業者に公知である。
【００７６】
本開示の一例では、微小粒子中の核酸は、半結晶または非結晶、例えば非晶質である。
【００７７】
典型的には、本開示のプロセスにより作られる核酸微小粒子は、実質的に非多孔性であり、核酸分子間の圧縮ならびに核酸と非ポリマーカチオンとの間の圧縮を含む、核酸の凝集の結果としての密度を有する。一例においては、核酸微小粒子は、０．５ｇ／ｃｍ３より大きい密度、例えば０．７５ｇ／ｃｍ３より大きい、０．８５ｇ／ｃｍ３より大きい、または１ｇ／ｃｍ３より大きい密度を有する。密度の範囲には、０．５〜２ｇ／ｃｍ３、０．７５〜１．７５ｇ／ｃｍ３、および０．８５ｇ／ｃｍ３〜１．５ｇ／ｃｍ３が含まれる。
【００７８】
本開示の核酸微小粒子は、典型的に、核酸の含量が高い。一例においては、核酸微小粒子は、他の多くの微小粒子中に存在する、有意な量の増量剤または他の賦形剤（非ポリマーカチオン以外の）を含まない。しかし、増量剤または賦形剤が、本明細書に開示される核酸微小粒子中に含まれてもよい。別の例では、核酸は、微小粒子の６０％〜１００重量％を構成し、以下の値以上であり、または、かかる任意の二つの値の間の範囲でありうる：６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、および９７％。様々な実施形態では、本明細書に記載のアンチセンス核酸および他の阻害核酸、特にコレステロール等の疎水性部分を含むように修飾され、または修飾されていないｓｉＲＮＡを含む微小粒子は、微小粒子の５０％、５１％、５２％、５３％、５４％、５５％、５６％、５７％、５８％、５９％、６０％、６１％、６２％、６３％、６４％、６５％、６６％、６７％、６８％、６９％、７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％または９９重量％を構成する。
【００７９】
本開示のさらなる態様は、微小粒子からの放出時に、中に取り込まれた核酸が、同じ核酸の全てではないにしてもほとんどの（例えば７０％〜１００％）生化学的完全性、および生物活性を、可溶化形態で保持することである。
【００８０】
本発明の様々な態様においては、微小粒子は、マトリックスおよび／またはコアを含まず、または基本的に含まない。本発明の別の態様では、微小粒子は、マトリックス、コアおよび／またはエンベロープを含まず、または基本的に含まない。本明細書で用いられるところの「マトリックス」、「コア」および「エンベロープ」は、典型的に不活性であり、したがって微小粒子中の活性薬剤（単数または複数）と異なる微小粒子の構造成分をさし、それぞれが、活性薬剤（単数または複数）の放出制御を可能にするように設計されうる。「マトリックス」は、一般に、活性薬剤が全体的に組み入れられるフィラメント、ポリマー等を含む交差または多孔性のフレームワークである。一実施形態においては、マトリックスは、基本的に単一のステップにおいて形成される、薬物および担体の組み合わせである。担体は、多くの場合には、ＰＬＡ、ＰＧＡ、およびＰＬＧＡ等のポリマー担体であり、ポリマー担体の全体に活性薬剤が組み入れられる。活性薬剤は、担体の全体に薬物の連続した多孔ネットワークを形成でき、そこから活性薬剤が放出される。一部の低分子量薬剤は、実際、ポリマー構造から時間とともに拡散しうる。微小粒子「コア」は、多くの場合には金属、セラミックおよび／またはポリマーの、実質的に高密度の構造成分を含むことが従来技術で周知であり、その周りに活性薬剤がロードされる。「コア」は、非多孔性、実質的に非多孔性、または多孔性でありうる。実質的に非多孔性の「コア」は、「マトリックス」に見られるものよりも程度は低いものの、活性薬剤を高密度の構造に入り込ませる、多孔性の特性も有しうる。「エンベロープ」は典型的に、基本的に全ての活性薬剤を覆う外部微小粒子構造であり、多くの場合には、共有結合されたポリマーサブユニットおよび／または非共有結合の、すなわちイオンまたは疎水性相互作用で結合されたサブユニットを含む。「エンベロープ」は非多孔性であるが、活性薬剤が一度に、または時間とともに放出されうる程度に分解可能であり得、または、活性薬剤が時間とともに放出されうる程度に多孔性でありうる。したがって、本明細書で用いられるところの「非核酸マトリックス、コアまたはエンベロープ」は、核酸でない微小粒子の構造成分をさす。エンベロープの一つのタイプでは、マイクロカプセルは、浸透性、半浸透性（ｓｅｍｉｐｅｒｍａｅａｂｌｅ）、または不浸透性コーティング層で覆われる、活性薬剤を含む構造である。薬物放出は、一般に構造がポリマー性であるコーティングを通してのみ生じうる。
【００８１】
Ｂ．適切な核酸分子
「核酸」は、ヌクレオチドを含むが、それ自体はヌクレオチドモノマーでない分子をさす。核酸は、一本鎖、二本鎖、または複数鎖であり得、修飾または非修飾ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドまたはその様々な混合物および組み合わせを含みうる。核酸は、塩基、糖および／または骨格（例えばリン酸基）で修飾されうる。非限定的な骨格修飾には、リン酸ジエステル、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、５’−チオリン酸およびメチルホスホネートが含まれる。非限定的な糖修飾には、デオキシリボース、アラビノおよびフルオロアラビノが含まれる。これらの修飾が、単独で、または、同じタイプまたは異なるタイプの二つ以上の組み合わせで存在しうる。当業者には当然のことながら、以上は非限定的な例であり、核酸の活性を支える核酸のリン酸、糖および塩基化学の任意の組み合わせが、本開示の範囲内である。
【００８２】
本開示の核酸微小粒子は、このような核酸を肺組織等の湿潤または水性の標的位置に送達する必要または要請がある限り、任意の長さ、配列、一次および二次構造（例えば一本鎖、二本鎖、三重鎖）、起源（例えば天然、合成、半合成、組み換え、原核生物、真核生物、外因性、内在性）、修飾、誘導、および操作の、一つ、二つまたはそれ以上の核酸をパッケージするのに適切である。本明細書に詳述されるものの他に、適切な核酸の非限定的な例には、ＤＮＡ分子（例えばプラスミド、染色体ＤＮＡ）、アンチセンスＤＮＡ分子、合成アンチセンス分子、ＲＮＡ分子（例えばロックド核酸（ＬＮＡ）、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、モノシストロニックｍＲＮＡ、ポリシストロニックｍＲＮＡ、アンチセンスｍＲＮＡ、運搬ＲＮＡ（ｔＲＮＡ）、リボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）、非コードＲＮＡ（ｎｃＲＮＡ）、ＲＮＡ遺伝子、低分子ＲＮＡ（ｓＲＮＡ）、非メッセンジャーＲＮＡ（ｎｍＲＮＡ）、低分子非メッセンジャーＲＮＡ（ｓｎｍＲＮＡ）、機能的ＲＮＡ（ｆＲＮＡ）、核内低分子ＲＮＡ（ｓｎＲＮＡ）、核小体低分子ＲＮＡ（ｓｎｏＲＮＡ）、Ｃａｊａｌ体特異的低分子ＲＮＡ（ｓｃａＲＮＡ）、ｔｍＲＮＡ、触媒ＲＮＡ、リボザイム、ＲＮアーゼＰ  ＲＮＡ、第ＩおよびＩＩイントロン、ニューロスポラＶＳ  ＲＮＡ、リードザイム、ヘアピン型リボザイム、ハンマーヘッド型リボザイム、デルタ型肝炎ウィルスリボザイム、テトラヒメナリボザイム、二本鎖ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）、オーバーハングを伴う、または伴わない一次および二次低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、ｐｒｅ−ｓｉＲＮＡ、サイレンシングＲＮＡ、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、一次マイクロＲＮＡ（ｐｒｉ−ｍｉＲＮＡ）、ｐｒｅ−ｍｉＲＮＡ、内因性ｓｉＲＮＡ、Ｐｉｗｉ相互作用性ＲＮＡ、低分子活性化ＲＮＡ（ｓａＲＮＡ）、ガイドＲＮＡ（ｇＲＮＡ）、遠心性ＲＮＡ（ｅＲＮＡ）、プロモータＲＮＡ（ｐＲＮＡ）、二重鎖アンチジーンＲＮＡ（ａｇＲＮＡ）、短鎖ヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）、ヘアピンＲＮＡ、）、イノザイム、Ｇ−切断剤、アンバーザイム、チンザイム、ＤＮＡザイム、アンチセンス核酸分子、２，５−Ａキメラ、デコイ（転写因子デコイを含む）、ＣｐＧオリゴヌクレオチド、アプタマー、アンタゴマー、ペプチド核酸（ＰＮＡ）分子、他のＤＮＡおよび／またはＲＮＡ模倣物、そのような分子を一つ、二つ、またはそれ以上含む複合体（例えば三重鎖オリゴヌクレオチド、ＲＮＡ誘導サイレンシング複合体（ＲＩＳＣ））、タンパク質またはペプチドまたは補助因子との複合体（例えばシグナル認識粒子ＲＮＡ（ＳＲＰ）、低分子リボ核タンパク（ｓｎＲＮＰ）、核小体低分子リボ核タンパク質（ｓｎｏＲＮＰ）、ｍｉＲＮＰｓ）、このような分子を一つ、二つ、またはそれ以上含むコンストラクト、二つ以上のこのような分子の配列を含む単一の大きな分子、その修飾および誘導（例えば置換等の塩基修飾、デオキシリボース、アラビノおよびフルオロアラビノ等の糖修飾、コレステロール結合、ＰＥＧ化、光化学的修飾、ＰＮＡ、ホスホロチオエート化、ホスホロアミド化、ホスホロジエステル化、ホスホロジチオエート化、５’−チオリン酸化およびメチルホスホネート化等の骨格修飾、２��Ｏ−アルキル−ＲＮＡ、ＬＮＡ、細胞浸透ペプチドによるペプチド結合、光化学的脱保護および加水分解等のｉｎ  ｖｉｖｏ核酸修飾）、ならびに、米国特許第５，３３４，７１１号、第５，６２７，０５３号、第５，６７２，６９５号、第５，７１６，８２４号、第５，８９８，２２１号、第６，００１，３１１号、第６，１０７，０９４号、第６，５０６，５５９号、第６，５７３，０９９号、第７，０５６，７０４号および第７，０７８，１９６号、米国特許出願公開第２００６０２３４９７３号、第２００６０２４０５５６号、第２００６０２４１０７５号、および第２００６０２６４３９６号、米国特許出願第０９／３０１５１１号、第６０／０８２，４０４号、欧州特許第１，１４４，６２３号、および国際公開第８９／０２４３９号、第９１／０３１６２号、第９２／０７０６５号、第９３／１５１８７号、第９３／２３５６９号、第９５／０６７３１号、第９５／１１９１０号、第９７／２６２７０号、第９８／１３５２６号、第９８／２８３１７号、第９９／５４４５９号、第２００６／１０５３６１号、第２００６／１１０６８８号、第２００６／１１０８１３号、第２００６／１２３８００号、第２００６／１２６６００号、第２００６／１２８１４１号および第２００６／１２８７３９号に明示または黙示的に開示されるものが含まれ、それらの開示は、全体として本明細書に組み込まれる。
【００８３】
一例においては、微小粒子に取り込まれて放出可能な、少なくとも一つの核酸（例えば二つ以上の異なる核酸）が、ＲＮＡにより媒介される遺伝子発現（例えばタンパク質産生）の調節のためである。遺伝子発現のＲＮＡ媒介性の調節の非限定的な例には、転写および／または転写後レベルでの、外因的および／または内因的に誘導された減少および／またはサイレンシング等のＲＮＡ媒介性干渉（ＲＮＡｉ）、外因的および／または内因的な転写および／または転写後レベルでのＲＮＡ媒介性遺伝子活性化（ＲＮＡａ）が含まれる。別の例では、微小粒子から放出される一つの核酸は、一つの特定の遺伝子発現（例えば単一のタンパク質標的）の一つの特定の調節または二つ以上の異なる調節と相関する。別の例では、微小粒子から放出される一つの核酸は、二つ以上のそれぞれ異なる遺伝子発現（例えば異なるタンパク質標的）の同一の調節または二つ以上のそれぞれ異なる調節と相関する。別の例では、同じ微小粒子または同じ組成の二つ以上のそれぞれ異なる微小粒子から放出される二つ以上の異なる核酸が、同一の遺伝子発現（例えば同一のタンパク質標的）またはそれぞれ異なる遺伝子発現（例えば異なるタンパク質標的）の同一の調節またはそれぞれ異なる調節と相関する。そのようなものとして、本開示の核酸微小粒子は、製剤において優れた可転性および大きな自由度を提供する。
【００８４】
「抑制」または「ダウンレギュレート」は、遺伝子の発現、または、一つ以上のタンパク質サブユニットをコードするＲＮＡまたは同等のＲＮＡのレベル、または一つ以上のタンパク質サブユニットの活性が、本開示の核酸分子の非存在下で観察されるものより下に減少することを意味する。一例においては、酵素核酸分子による抑制は、標的ＲＮＡ上の同じ部位に結合できるが、そのＲＮＡを切断できない、酵素的に不活性または弱められた分子の存在下で観察されるレベルよりも低いのが好ましい。別の例では、アンチセンスオリゴヌクレオチドによる抑制は、例えばスクランブル配列またはミスマッチ伴うオリゴヌクレオチドの存在下で観察されるレベルよりも低いのが好ましい。別の例では、本開示の核酸分子による抑制は、核酸分子の存在下で、その非存在下よりも大きい。
【００８５】
「アップレギュレート」は、遺伝子の発現、または、一つ以上のタンパク質サブユニットをコードするＲＮＡまたは同等のＲＮＡのレベル、または一つ以上のタンパク質サブユニットの活性が、本開示の核酸分子の非存在下で観察されるよりも大きいことを意味する。例えば、遺伝子発現の非存在または低レベルにより引き起こされ、または悪化する病的状態を治療、防止、改善、または調節するために、遺伝子の発現が増加されうる。
【００８６】
「調節する」とは、遺伝子の発現、または、一つ以上のタンパク質サブユニットをコードするＲＮＡまたは同等のＲＮＡのレベル、または一つ以上のタンパク質サブユニット（単数または複数）の活性が、発現、レベル、または活性が、本開示の核酸分子の非存在下で観察されるよりも大きいか、または小さいように、アップレギュレートまたはダウンレギュレートされることを意味する。
【００８７】
「酵素的核酸分子」とは、特定の遺伝子標的に対する基質−結合領域において相補性を有し、標的ＲＮＡを特異的に切断するために活性である酵素活性も有する、核酸分子をいう。酵素的核酸分子は、典型的に、分子間でＲＮＡを切断し、これにより標的ＲＮＡ分子を不活性化できる。これらの相補領域が、標的ＲＮＡに対する酵素核酸分子の十分なハイブリダイゼーションを可能にし、したがって切断を可能にする。１００％の相補性が好ましいが、５０％〜７５％程度の低い相補性も、本開示において有用でありうる。酵素的核酸という用語には、リボザイム、触媒的ＲＮＡ、酵素的ＲＮＡ、触媒的ＤＮＡ、アプタザイムまたはアプタマー結合リボザイム、制御可能リボザイム、触媒的オリゴヌクレオチド、ヌクレオザイム、ＤＮＡザイム、ＲＮＡ酵素、エンドリボヌクレアーゼ、エンドヌクレアーゼ、ミニザイム、リードザイム、オリゴザイムおよびＤＮＡ酵素が含まれるがこれに限定されない。
【００８８】
酵素的ＲＮＡのいくつかの種類が、現在知られている。各々が、生理学的条件下で、ＲＮＡホスホジエステル結合のトランスでの加水分解を触媒できる（したがって、他のＲＮＡ分子を切断できる）。一般に、酵素的核酸は、最初に標的ＲＮＡに結合することにより作用する。そのような結合は、標的ＲＮＡを切断するように作用する分子の酵素的部分に近接して保持された、酵素的核酸の標的結合部分により生じる。したがって、酵素的核酸は、まず標的ＲＮＡを認識してから、相補的塩基対形成によりこれに結合し、いったん正しい部位に結合したら、酵素的に作用して標的ＲＮＡを切断する。そのような標的ＲＮＡの戦略的切断は、コードされるタンパク質の合成を誘導するその能力を破壊する。酵素的核酸は、そのＲＮＡ標的に結合し切断した後、そのＲＮＡから解放されて別の標的を探し、繰り返し新たな標的に結合し、切断しうる。したがって、単一つ酵素分子が、標的ＲＮＡの多くの分子を切断できる。さらに酵素的核酸は、遺伝子発現の高度に特異的な阻害剤であり、阻害の特異性は、標的ＲＮＡに対する結合の塩基対形成メカニズムだけでなく、標的ＲＮＡ切断のメカニズムにも依存する。切断の部位の近くの一つのミスマッチまたは塩基置換が、酵素的核酸の触媒活性を完全に排除しうる。
【００８９】
酵素的核酸分子の「酵素的部分」または「触媒ドメイン」は、核酸基質の切断に必須の、酵素的核酸分子の部分／領域をさす。
【００９０】
「基質結合アーム」または「基質結合ドメイン」は、例えば相補性（すなわち、塩基対を形成する能力）により、その基質の一部分と相互作用しうる、酵素的核酸の部分／領域をさす。そのような相補性は１００％であるのが好ましいが、所望の場合にはそれ未満でありうる（例えば、１４中１０程度が塩基対を形成しうる）。これらのアームは、相補的塩基対形成相互作用により酵素的核酸と標的ＲＮＡを結びつけるための配列を酵素的核酸内に含む。本開示の酵素的核酸は、連続または非連続的な、種々の長さでありうる結合アームを有しうる。結合アーム（単数または複数）の長さは、三ヌクレオチド以上であり、標的ＲＮＡと安定に相互作用するのに十分な長さであるのが好ましく；好ましくは１２〜１００ヌクレオチド；より好ましくは１４〜２４ヌクレオチドの長さである。二つの結合アームが選択される場合には、結合アームの長さが対称（すなわち、各結合アームが同じ長さ；例えば五および五ヌクレオチド、六および六ヌクレオチド、または七および七ヌクレオチド長）、または非対称（すなわち、結合アームが異なる長さ；例えば六および三ヌクレオチド；三および六ヌクレオチド長；四および五ヌクレオチド長；四および六ヌクレオチド長；四および七ヌクレオチド長；等）であるようなデザインである。
【００９１】
「イノザイム」または「ＮＣＨ」モチーフまたはコンフィギュレーションは、Ｎはヌクレオチドであり、Ｃはシチジンであり、Ｈはアデノシン、ウリジンまたはシチジンであり、「／」は切断部位を表す切断トリプレットＮＣＨ／を有するＲＮＡ基質を切断するエンドヌクレアーゼ活性を有する、酵素的核酸分子をさす。ＨはＸと互換可能に使用される。イノザイムは、Ｎはヌクレオチドであり、Ｃはシチジンであり、「／」は切断部位を表す切断トリプレットＮＣＮ／を有するＲＮＡ基質を切断するエンドヌクレアーゼ活性も有しうる。
【００９２】
「Ｇ切断剤」モチーフまたはコンフィギュレーションは、Ｎはヌクレオチドであり、Ｙはウリジンまたはシチジンであり、「／」は切断部位を表す切断トリプレットＮＹＮ／を有するＲＮＡ基質を切断するエンドヌクレアーゼ活性を有する酵素的核酸分子をさす。Ｇ切断剤は化学的に修飾されうる。
【００９３】
「アンバーザイム」モチーフまたはコンフィギュレーションは、Ｎはヌクレオチドであり、Ｇはグアノシンであり、「／」は切断部位を表す切断トリプレットＮＧ／Ｎを有するＲＮＡ基質を切断するエンドヌクレアーゼ活性を有する酵素的核酸分子をさす。アンバーザイムは、置換により化学的に修飾して、ヌクレアーゼ安定性を高めうる。さらに、異なるヌクレオシドおよび／または非ヌクレオシドリンカーを用いて、図に示される５’−ｇａａａ−３’ループを置換しうる。アンバーザイムは、活性のためにそれ自体の核酸配列中にリボヌクレオチド（２’−ＯＨ）基を必要としない酵素的核酸分子の非限定的な例である。
【００９４】
「チンザイム」モチーフまたはコンフィギュレーションは、Ｙはウリジンまたはシチジンであり、Ｇはグアノシンであり、／は切断部位を表すＹＧ／Ｙを含むがこれに限定されない切断トリプレットを有する、ＲＮＡ基質を切断するエンドヌクレアーゼ活性を有する酵素的核酸分子をさす。チンザイムは、化学的に修飾されて、２’−Ｏ−メチルグアノシンヌクレオチドのグアノシンヌクレオチドによる置換を含む置換により、ヌクレアーゼ安定性が高められうる。さらに、異なるヌクレオチドおよび／または非ヌクレオチドリンカーを用いて、５’−ｇａａａ−２’ループを置換しうる。チンザイムは、活性のためにそれ自体の核酸配列中にリボヌクレオチド（２’−ＯＨ）基を必要としない酵素的核酸分子の非限定的な例である。
【００９５】
「ＤＮＡザイム」モチーフまたはコンフィギュレーションは、活性のためにそれ自体の核酸配列中に２’−ＯＨ基の存在を必要としない酵素的核酸分子をさす。特定の例においては、酵素的核酸分子は、２’−ＯＨ基を伴う一つ以上のヌクレオチドを含む、結合したリンカー（単数または複数）または他の結合または連合した基、部分、または鎖を有しうる。ＤＮＡザイムは、化学的に合成され、一本鎖ＤＮＡベクターまたはその同等物によりｉｎ  ｖｉｖｏで外因的に発現されうる。
【００９６】
「十分な長さ」は、予測される条件下で意図した機能を提供するのに十分に大きな、３ヌクレオチド以上のオリゴヌクレオチドをさす。例えば、酵素的核酸の結合アームでは、「十分な長さ」とは、結合アーム配列が、予測される結合条件下で標的部位に安定な結合を提供するのに十分に長いことを意味する。結合アームは、核酸分子の有用なターンオーバーを妨害するほど長くないのが好ましい。
【００９７】
「安定に相互作用する」は、意図する目的（例えば、酵素による標的ＲＮＡの切断）のために十分な、オリゴヌクレオチドの標的核酸との相互作用（例えば、生理学的条件下で標的中の相補的ヌクレオチドと水素結合を形成することによる）をさす。
【００９８】
「同等」または「関連」のＲＮＡには、標的タンパク質に対する相同性（一部または完全）を有し、または、ヒト、齧歯動物、霊長類、ウサギ、ブタ、原生動物、真菌類、植物、および他の微生物および寄生虫を含む様々な生物において類似の機能をもつタンパク質をコードする、天然のＲＮＡ分子を含む。同等のＲＮＡ配列は、コード領域に加えて、５’−非翻訳領域、３’−非翻訳領域、イントロン、イントロン−エクソン境界等の領域も含む。
【００９９】
「相同性」とは、二つ以上の核酸分子のヌクレオチド配列が、部分的にまたは完全に同一であることを意味する。
【０１００】
「アンチセンス核酸」は、ＲＮＡ−ＲＮＡまたはＲＮＡ−ＤＮＡまたはＲＮＡ−ＰＮＡ（タンパク質核酸）相互作用により標的ＲＮＡに結合し、標的ＲＮＡの活性を変化させる非酵素的核酸分子をさす。典型的には、アンチセンス分子は、アンチセンス分子の一つの連続する配列に沿って標的配列に相補的である。しかし、ある例においては、アンチセンス分子は、基質分子がループを形成するように結合でき、および／またはアンチセンス分子は、アンチセンス分子がループを形成するように結合できる。したがって、アンチセンス分子は、二つ（またはそれ以上）の非連続的基質配列に相補的であり得、または、アンチセンス分子の二つ（またはそれ以上）の非連続的配列部分が、標的配列に相補的であり得、またはその両方でありうる。さらに、アンチセンスＤＮＡを用いて、ＤＮＡ−ＲＮＡ相互作用により核酸をターゲティングし、これによりＲＮａｓｅＨを活性化させ、これが、二重鎖中の標的核酸を消化しうる。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的ＲＮＡのＲＮＡｓｅＨ切断を活性化しうる、一つ以上のＲＮＡｓｅＨ活性化領域を含みうる。アンチセンスＤＮＡは、化学的に合成され、または、一本鎖ＤＮＡ発現ベクターまたはその同等物を用いて発現されうる。
【０１０１】
「ＲＮａｓｅＨ活性化領域」は、標的ＲＮＡに結合して、細胞性ＲＮａｓｅＨ酵素により認識される非共有結合性複合体を形成できる、核酸分子の領域（一般に４〜２５ヌクレオチド以上の長さ、好ましくは５〜１１ヌクレオチドの長さのもの）をさす。ＲＮａｓｅＨ酵素は、核酸分子−標的ＲＮＡ複合体に結合し、標的ＲＮＡ配列を切断する。ＲＮａｓｅＨ活性化領域は、例えば、ホスホジエステル、ホスホロチオエート（ヌクレオチドの少なくとも四つがホスホロチオエート化される、例えばヌクレオチドの４〜１１がホスホロチオエート化されるもの等）；ホスホロジチオエート、５’−チオリン酸、またはメチルホスホネート骨格化学またはこれらの組み合わせを含む。さらに、ＲＮａｓｅＨ活性化領域は、種々の糖化学も含みうる。例えば、ＲＮａｓｅＨ活性化領域は、デオキシリボース、アラビノ、フルオロアラビノまたはその組み合わせ、ヌクレオチド糖化学を含みうる。
【０１０２】
「２−５Ａキメラ」とは、オリゴヌクレオチド、例えば、５’−リン酸化２’−５’−結合アデニレート残基を含む、アンチセンス核酸分子または酵素的核酸分子を意味する。これらのキメラは、配列特異的様式で標的ＲＮＡに結合し、細胞性２−５Ａ−依存性リボヌクレアーゼを活性化し、それが標的ＲＮＡを切断する。
【０１０３】
「トリプレックス形成オリゴヌクレオチド」または「トリプレックスオリゴヌクレオチド」は、二本鎖ＤＮＡに配列特異的様式で結合し、三重鎖らせんを形成できるオリゴヌクレオチドをさす。そのような三重らせん構造の形成が、標的遺伝子の転写を阻害することが示されている。
【０１０４】
「二本鎖ＲＮＡ」または「ｄｓＲＮＡ」は、ＲＮＡ干渉が可能な二本鎖ＲＮＡ分子「ＲＮＡｉ」をさし、短鎖干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）を含むがこれに限定されない。ｄｓＲＮＡは、典型的に、遺伝子の対応するメッセンジャーＲＮＡ転写産物を分解する細胞性酵素を活性化できる所定の遺伝子配列に適合する。これらのｄｓＲＮＡｓを用いて、遺伝子発現を阻害できる。
【０１０５】
「遺伝子」とは、ＲＮＡをコードする核酸、例えばポリペプチドをコードする構造遺伝子を含むがこれに限定されない、核酸をさす。
【０１０６】
「相補性」とは、伝統的なワトソン−クリックまたは他の非伝統的なタイプのいずれかにより、別のＲＮＡ配列と水素結合（単数または複数）を形成する、核酸の能力をさす。本開示の核酸分子に関して、核酸分子とその標的または相補的配列との結合自由エネルギーは、核酸の関連する機能、例えば酵素的核酸切断、アンチセンスまたは三重らせん阻害が進行するのに十分である。核酸分子の結合自由エネルギーの決定は、当技術分野において周知である。相補性のパーセンテージは、第二核酸配列と水素結合を形成（例えばワトソン−クリック塩基対形成）しうる核酸分子中の連続する残基のパーセンテージを示す（例えば１０中５、６、７、８、９、１０は、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、および１００％の相補性である）。「完全に相補的」とは、核酸配列の連続する残基の全てが、第二核酸配列中の同じ数の連続する残基と水素結合することを意味する。
【０１０７】
「ＲＮＡ」は、少なくとも一つのリボヌクレオチド残基を含むが、それ自体はリボヌクレオチドでない分子を意味する。「リボヌクレオチド」または「２’−ＯＨ」は、β−Ｄ−リボフラノース部分の２’位にヒドロキシル基を伴うヌクレオチドをさす。
【０１０８】
「マイクロＲＮＡ」または「ｍｉＲＮＡ」は、ｍＲＮＡ切断、翻訳抑制／阻害または異質染色性サイレンシングにより標的メッセンジャーＲＮＡの発現を調節する、低分子二重鎖ＲＮＡをさす。一例においては、マイクロＲＮＡは、ｍｉＲＮＡ分子のセンス鎖またはセンス領域とアンチセンス鎖またはアンチセンス領域との間、またはｍｉＲＮＡのアンチセンス鎖またはアンチセンス領域と対応する標的核酸分子との間に、部分的相補性（すなわち１００％未満の相補性）を有する。例えば、部分的相補性は、二重鎖核酸分子内の様々なミスマッチまたは非塩基対ヌクレオチド（例えば１、２、３、４、５またはそれ以上のミスマッチまたは非塩基対ヌクレオチド、例えばヌクレオチドバルジ等）、ｍｉＲＮＡのセンス鎖またはセンス領域とアンチセンス鎖またはアンチセンス領域との間、または、ｍｉＲＮＡのアンチセンス鎖またはアンチセンス領域と対応する標的核酸分子との間に生じるバルジ、ループ、またはオーバーハングを生じる構造を含みうる。
【０１０９】
「デコイ」とは、所定のリガンドに優先的に結合するようにデザインされた核酸分子、例えばＲＮＡまたはＤＮＡ、またはアプタマーをさす。このような結合は、標的分子の阻害または活性化をもたらしうる。デコイまたはアプタマーは、特異的リガンドの結合につき天然の結合標的と競合しうる。
【０１１０】
「アプタマー」または「核酸アプタマー」は、標的分子に特異的に結合する核酸分子をさし、核酸分子は、その自然の状態で標的分子により認識される配列と異なる配列を有する。あるいは、アプタマーは、自然には核酸に結合しない標的分子と結合する核酸分子でありうる。標的分子は、樹脂、代謝物、ヌクレオシド、ヌクレオチド、薬物、毒素、遷移状態類似体、ペプチド、脂質、タンパク質、アミノ酸、核酸分子、ホルモン、炭水化物、レセプター、細胞、ウィルス、細菌等を含むがこれに限定されない、任意の天然または合成の分子でありうる。例えば、アプタマーを用いてタンパク質のリガンド結合ドメインと結合させ、これにより、天然に生じるリガンドとタンパク質との相互作用を防止しうる。同様に、本発明の核酸分子は、タンパク質に結合し、したがって活性を阻害しうる。
【０１１１】
遺伝子発現を調節（例えばアップレギュレートまたはダウンレギュレート）する、本開示の酵素的核酸分子、アンチセンス核酸分子、二本鎖ＲＮＡ分子、または他の核酸分子は、閉塞性肺疾患等、呼吸器系に関するもの（例えば、気腫、気管支炎、喘息、慢性閉塞性肺疾患、気管支拡張症、綿工場熱、細気管支炎、石綿肺、線維症、嚢胞性線維症、サルコイドーシス、肺胞損傷、胸水等の拘束性肺疾患、過敏性肺臓炎、肋膜炎、肺癌、インフルエンザ、上気道感染症、下気道感染または肺炎、結核等の伝染性肺疾患、肺水腫、肺動脈塞栓症、肺高血圧症、および呼吸器腫瘍等の肺血管疾患）、慢性関節リウマチ、再狭窄、喘息、クローン病、色素失調症、糖尿病、肥満、自己免疫性疾患、狼瘡、多発性硬化症、移植片／移植片拒絶、遺伝子治療適応、虚血／再かん流損傷（ＣＮＳおよび心筋）、糸球体腎炎、敗血症、アレルギー性気道炎症、炎症性腸疾患等、炎症に関連するもの、および感染、ならびに、乳腺、肺、前立腺、結直腸、脳、食道、膀胱、膵臓、頸部、頭頸部および卵巣癌、黒色腫、リンパ腫、神経膠腫、および多剤耐性癌を含むがこれに限定されない様々な癌を含むがこれに限定されない、様々な疾患および状態を治療するための、治療的アプローチである。
【０１１２】
一例においては、本開示の微小粒子組成物において使用される核酸分子は、５−１００または長さの１０−１００のヌクレオチドの長さ等の、各３−１００ヌクレオチドの長さの、一つ、二つ、またはそれ以上のヌクレオチド配列を含む。本開示の例示的な酵素的核酸分子は、１５−４５、２０−４０または２５−４０のヌクレオチドの長さ等の、１２−５０ヌクレオチドの長さ、例えば３４、３６または３８ヌクレオチドの長さである。本開示の例示的なＤＮＡザイムは、１５−４０、２０−３５、または２５−３５ヌクレオチドの長さ等の、１２−４０ヌクレオチドの長さ、例えば２９、３０、３１、または３２ヌクレオチドの長さである。本開示の例示的なアンチセンス分子は、１５−７５、２０−５０または２０−３５のヌクレオチドの長さ等の、１２−１００ヌクレオチドの長さ、例えば２１、２５、２６、２７、または２８ヌクレオチドの長さである。本開示の例示的なトリプレックス形成オリゴヌクレオチド分子は、１０−３０または１２−２５ヌクレオチドの長さ等の、８−４０ヌクレオチドの長さ、例えば１８、１９、２０、または２１ヌクレオチドの長さである。当業者には当然のことながら、核酸分子が、その標的と相互作用し、および／または本明細書に予定される反応を触媒するために十分な長さおよび適切なコンフォメーションであれば足りる。本開示の核酸分子の長さは、明示された一般的な限度の範囲内に限定されない。
【０１１３】
本開示は、例えば、本開示の一つまたはいくつかの核酸分子により、疾患または条件の特異的治療が提供できるように、所望の標的のＲＮＡに対する高い特異性を有する、核酸ベースの遺伝子調節剤のクラスを提供する。このような核酸分子は、本明細書に開示の微小粒子において、必要な特定の組織または細胞に、外因的に送達されうる。あるいは、核酸分子（例えばリボザイムおよびアンチセンス）は、本明細書に開示される微小粒子において特定の組織または細胞に送達されるＤＮＡおよび／またはＲＮＡベクターから発現されうる。
【０１１４】
「細胞」は、その通常の生物学的意味で用いられ、多細胞生物全体をさすものではない。細胞は、例えばｉｎ  ｖｉｔｒｏ、例えば細胞培養にあり、または、例えば鳥類、植物およびヒト、ウシ、ヒツジ、類人猿、サル、ブタ、イヌおよびネコ等の哺乳類を含む、多細胞生物中に存在しうる。細胞は、原核生物（例えば細菌細胞）または真核生物（例えば哺乳類または植物細胞）でありうる。
【０１１５】
「高度に保存された配列領域」とは、一つの世代と他の世代で、または一つの生物学的システムと他の生物学的システムで有意に相違しない、標的遺伝子中の一つ以上の領域のヌクレオチド配列をさす。
【０１１６】
本開示の微小粒子組成物において使用される核酸は、複数の核酸を連結するヌクレオチドリンカーを含みうる。リンカーは、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２６、３０またはそれ以上等の、２ヌクレオチド以上の長さ、または、かかる任意の値の間の範囲でありうる。ヌクレオチドは、内部に塩基対を形成して、２つ以上の塩基対を形成しうる。ヌクレオチドリンカーは、ＡＴＰアプタマー等、核酸アプタマーでありうる。
【０１１７】
さらに別の例では、代替的または追加的に、配列Ｘは、非ヌクレオチドリンカーでありうる。非ヌクレオチドには、無塩基ヌクレオチド、ポリエーテル、ポリアミン、ポリアミド、ペプチド、炭水化物、脂質、またはポリ炭化水素化合物が含まれうる。「非ヌクレオチド」は、糖および／またはリン酸置換のいずれかを含めて、一つ以上のヌクレオチドユニットの代わりに核酸鎖中に導入でき、残りの塩基がその活性を有しうる、任意の基または化合物をさらに意味する。基または化合物は、アデノシン、グアニン、シトシン、ウラシルまたはチミン等、一般に認識されるヌクレオチド塩基を含まない点で、無塩基でありうる。
【０１１８】
本開示の別の例においては、標的ＲＮＡ分子と相互作用する核酸分子（例えば酵素的核酸分子またはアンチセンス分子）は、ＤＮＡまたはＲＮＡベクターに挿入される転写ユニットから発現される。組換えベクターは、ＤＮＡプラスミドまたはウィルスベクターを含むがこれに限定されない。ウィルスベクターを発現する酵素的核酸分子またはアンチセンスは、アデノ関連ウィルス、レトロウィルス、アデノウィルス、またはアルファウィルスに基づいて構築されうるがこれに限定されない。酵素的核酸分子またはアンチセンスを発現しうる組換えベクターを、本明細書に記載の微小粒子により、湿潤または水性の標的位置に送達し、標的細胞にとどまらせうる。あるいは、核酸分子の一時的発現を提供するウィルスベクターが使用されうる。そのようなベクターの微小粒子が、必要に応じて繰り返し投与されうる。投与は、局所的または全身的に、例えば肺投与により、静脈内または筋肉内投与により、患者または対象から外植された標的細胞に対して投与した後、患者または対象に導入することにより、または、所望の標的細胞への導入を可能とする他の任意の手段により行われうる。アンチセンスＤＮＡは、一本鎖ＤＮＡ細胞内発現ベクターを用いて発現されうる。
【０１１９】
「ベクター」は、所望の核酸を、より大きな分子またはコンストラクトに取り込むために用いられる、任意の核酸および／またはウィルスに基づく技術をさす。
【０１２０】
「対象」または「患者」とは、哺乳類等の脊椎動物を含む動物、好ましくはヒトをさす。
【０１２１】
「対象の領域」とは、対象の局所的な内部または外部エリアまたは部分（例えば臓器）、または、対象全体のエリアまたは部分の集まり（例えばリンパ球）をさす。このような領域の非限定的な例には、肺領域（例えば、肺、肺胞、胃腸内領域（例えば食道、胃、小大腸および直腸により画定される領域）、心血管領域（例えば心筋組織）、腎臓領域（例えば腎臓、腹大動脈および直接腎臓につながっている血管系により画定される領域）、血管系（すなわち血管、例えば動脈、静脈、毛細血管等）、循環系、健常または罹患組織、良性または悪性（例えば腫瘍またはガン）組織、リンパ球、レセプター、臓器等、ならびに、画像診断領域、活性薬剤が投与される領域および／または活性薬剤により治療される領域、活性薬剤の送達の標的となる領域、および高温領域が含まれる。
【０１２２】
「組織」は一般に、一つ以上の特定の機能に特化され、これを行うことが可能な、個々の細胞または複数または凝集細胞をさす。非限定的な組織例には、膜状組織（例えば内皮、上皮）、血液、薄膜、結合組織（例えば間質組織）、臓器（例えば心筋組織、心筋細胞、心筋細胞（ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｉｔｅｓ））、異常細胞（単数または複数）（例えば腫瘍）が含まれる。
【０１２３】
「増強された活性」とは、細胞および／またはｉｎ  ｖｉｖｏで測定される活性をさし、活性は、本開示の核酸分子の活性および安定性の両方の反映である。本発明においては、これらの特性の産物が、微小粒子ベースでない製剤と比較して、ｉｎ  ｖｉｖｏで増加されうる。場合によっては、核酸分子の活性または安定性が減少されうる（すなわち十倍未満）が、放出核酸分子の全体的な活性はｉｎ  ｖｉｖｏで増強される。
【０１２４】
本開示の核酸分子を、独立して、または他の薬剤と組み合わせ、または併せて用いて、本明細書に記載の疾患または状態を治療しうる。
【０１２５】
さらなる例においては、記載される核酸微小粒子を、他の公知の治療と組み合わせて用いて、本明細書に記載される状態または疾患を治療しうる。例えば、記載の微小粒子を、一つ以上の公知の治療剤と組み合わせて用いて、乳腺、肺、前立腺、結腸直腸、脳、食道、膀胱、膵臓、頸部、頭頸部、および卵巣癌、黒色腫、リンパ腫、神経膠腫、多種薬剤耐性癌、慢性関節リウマチ、再狭窄、喘息、クローン病、糖尿病、色素失調症、肥満、自己免疫性疾患、狼瘡、多発性硬化症、移植／移植片拒絶、遺伝子治療処置、虚血／再かん流損傷（ＣＮＳおよび心筋）、糸球体腎炎、敗血症、アレルギー性気道炎症、炎症性腸疾患、感染、および任意の他のガン疾患または炎症性疾患または状態を治療（例えばその進行または維持が可能な遺伝子の発現をダウンレギュレートまたは阻害）しうる。
【０１２６】
１００ヌクレオチドを上回る長さの核酸の合成は、自動化された方法を用いては困難であり得、そのような分子の治療費は高額となりうる。本開示においては、小核酸モチーフ（「小とは、約１００ヌクレオチド未満の長さ、好ましくは約８０ヌクレオチド未満の長さ、より好ましくは約５０ヌクレオチド未満の長さの核酸モチーフをさす；例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ハンマーヘッドまたはＮＣＨリボザイム）が外因性送達のために用いられるのが好ましい。これらの分子の単純な構造が、ＲＮＡ構造の標的領域に侵入する核酸の能力を増加させる。本開示の例示的な分子は、化学的に合成され、他は同様に合成されうる。
【０１２７】
オリゴヌクレオチド（例えばアンチセンス、ＧｅｎｅＢｌｏｃｓ）は、例えば、国際公開第９９／５４４５９号、米国特許第６，００１，３１１号、ならびに参照により本明細書に組み込まれる他の参考文献に記載される、公知技術のプロトコルを用いて合成される。
【０１２８】
血清リボヌクレアーゼによるその分解を防止する修飾（塩基、糖および／またはリン酸）を伴う核酸分子を化学的に合成することにより、それらの能力が増加しうる。細胞におけるその効力を増強する修飾、オリゴヌクレオチド合成時間を短縮し、化学的必要を減少させる、核酸分子からの塩基の除去が、ある例に限っては望ましい。
【０１２９】
そのヌクレアーゼ安定性および効力の有意な増強を伴って、核酸分子に導入されうる、糖、塩基およびリン酸修飾を説明するいくつかの例が、従来技術においてある。例えば、ヌクレアーゼ耐性基、例えば２’−アミノ、２’−Ｃ−アリル、２’−フルオロ、２’−Ｏ−メチル、２’−Ｈ、ヌクレオチド塩基修飾による修飾により、オリゴヌクレオチドが修飾されて、安定性が増強され、および／または生物活性が増強される。核酸分子の糖修飾は、従来技術において広く説明されている。本明細書に組み込まれるある参考文献は、糖、塩基および／またはリン酸塩修飾等を核酸分子に、その活性を阻害せずに組み込む位置を決定する、一般的な方法および戦略を説明する。このような教示から、本開示の核酸分子を修飾するために、類似の修飾が本明細書に説明されるように使用されうる。
【０１３０】
ホスホロチオエート、ホスホロチオエート、および／または５’−メチルホスホネート結合によるオリゴヌクレオチドヌクレオチド間結合の化学修飾が安定性を改善する一方、これらの修飾は毒性を引き起こしうる場合があまりに多い。したがって、核酸分子を設計するときには、これらのヌクレオチド間結合の量を最小限にすべきである。これらの結合の濃度の減少は、毒性を低下させ、その結果、これらの分子の効力増加と、より高い特異度がもたらされるはずである。
【０１３１】
活性を維持または増強する化学修飾を有する核酸分子が、提供される。このような核酸は一般に、非修飾核酸よりもヌクレアーゼに対して耐性が高いともいえる。したがって、細胞および／またはｉｎ  ｖｉｖｏにおいて、活性が有意に低下しない。外因的に送達される治療的核酸分子は、標的ＲＮＡの翻訳が有害なタンパク質のレベルを減少させるのに十分長く阻害されるまで、細胞中で最適に安定している。この期間は、病態によって何時間から何日まで変動する。核酸分子は、有効な細胞内治療剤として機能するために、ヌクレアーゼに耐性であるのが好ましい。ＲＮＡおよびＤＮＡの化学合成の改善により、本明細書に説明されるように、ヌクレオチド修飾を導入してそのヌクレアーゼ安定性を増強することにより核酸分子を修飾する能力が拡大されている。
【０１３２】
核酸ベースの分子の使用は、組み合わせ療法（例えば異なる遺伝子を標的とする複数のアンチセンスまたは酵素的核酸分子、公知の小型分子状阻害剤と連結された核酸分子、または分子（異なるモチーフを含む）および／または他の化学的または生物学的分子の組み合わせによる間欠的治療）の可能性をもたらすことにより、疾患進行のより良い治療につながりうる。核酸分子による対象の治療には、異なるタイプの核酸分子の組み合わせも含みうる。
【０１３３】
別の態様において、核酸分子は、５’および／または３’−キャップ構造を含む。「キャップ構造」は、オリゴヌクレオチドのいずれかの末端に組み込まれている化学修飾をさす。これらの末端修飾は、核酸分子をエキソヌクレアーゼ分解から保護し、細胞中の送達および／または局在化を助けうる。キャップは、５’−末端（５’−キャップ）または３’−末端（３’−キャップ）に存在し、または両末端に存在しうる。非限定的な例においては、５’−キャップは、逆方向無塩基残基（部分）、４’，５’−メチレンヌクレオチド；１−（ベータ−Ｄ−エリスロフラノシル）ヌクレオチド、４’−チオヌクレオチド、炭素環式ヌクレオチド；１，５−無水ヘキシトールヌクレオチド；Ｌ−ヌクレオチド；アルファ−ヌクレオチド；修飾塩基ヌクレオチド；ホスホロジチオエート結合；トレオ−ペントフラノシルヌクレオチド；非環式３’，４’−セコヌクレオチド；非環式３，４−ジヒドロキシブチルヌクレオチド；非環式３，５−ジヒドロキシペンチルヌクレオチド、３’−３−逆方向ヌクレオチド部分；３’−３−逆方向無塩基部分；３’−２−逆方向ヌクレオチド部分；３’−２−逆方向無塩基部分；１，４−ブタンジオールリン酸；３’−ホスホロアミデート；ヘキシルリン酸；アミノヘキシルリン酸；３’−リン酸；３’−ホスホロチオエート；ホスホロジチオエート；または架橋または非架橋ホスホネート部分を含む。
【０１３４】
別の例においては、３’−キャップは、例えば、４’，５’−メチレンヌクレオチド；１−（ベータ−Ｄ−エリスロフラノシル）ヌクレオチド；４’−チオヌクレオチド、炭素環式ヌクレオチド；５’−アミノ−アルキルリン酸；１，３−ジアミノ−２−プロピルリン酸、３−アミノプロピルリン酸；６−アミノヘキシルリン酸；１，２−アミノドデシルリン酸；ヒドロキシプロピルリン酸；１，５−無水ヘキシトールヌクレオチド；Ｌ−ヌクレオチド；アルファ−ヌクレオチド；修飾塩基ヌクレオチド；ホスホロジチオエート；トレオ−ペントフラノシルヌクレオチド；非環式３’，４’−セコヌクレオチド；３，４−ジヒドロキシブチルヌクレオチド；３，５−ジヒドロキシペンチルヌクレオチド、５’−５’−逆転ヌクレオチド部分；５’−５’−逆転無塩基部分；５’−ホスホロアミダート；５’−ホスホロチオエート；１，４−ブタンジオールリン酸；５’−アミノ；架橋および／または非架橋５’−ホスホロアミダート、ホスホロチオエートおよび／またはホスホロジチオアート、架橋または非架橋メチルホスホネート、および５’−メルカプト部分を含む。
【０１３５】
「ヌクレオチド」とは、リン酸化糖とのＮ−グリコシド結合における複素環式の窒素性塩基をいう。ヌクレオチドは、従来技術において、天然の塩基（標準）および当技術分野で公知の修飾塩基を含むものと認識される。このような塩基は一般に、ヌクレオチド糖部分の１’位にある。ヌクレオチドは一般に、塩基、糖およびリン酸基を含む。ヌクレオチドは、糖、リン酸および／または塩基部分で修飾され、または修飾されなくてよい（ヌクレオチド類似体、修飾ヌクレオチド、非天然ヌクレオチド、非標準ヌクレオチド等とも互換可能に称される。核酸に導入されうる、化学修飾された、および他の天然の核酸塩基の、いくつかの非限定的な例には、例えばイノシン、プリン、ピリジン−４−オン、ピリジン−２−オン、フェニル、偽ウラシル、２，４，６−トリメトキシベンゼン、３−メチルウラシル、ジヒドロウリジン、ナフチル、アミノフェニル、５−アルキルシチジン（例えば５−メチルシチジン）、５−アルキルウリジン（例えばリボチミジン）、５−ハロウリジン（例えば５−ブロモウリジン）、または６−アザピリミジンまたは６−アルキルピリミジン（例えば６−メチルウリジン）、プロピン、キュエソシン（ｑｕｅｓｏｓｉｎｅ）、２−チオウリジン、４−チオウリジン、ワイブトシン、ワイブトキソシン、４−アセチルチジン、５−（カルボキシヒドロキシメチル）ウリジン、５’−カルボキシメチルアミノメチル−２−チオウリジン、５−カルボキシメチルアミノメチルウリジン、ベータ−Ｄ−ガラクトシルキオシン、１−メチルアデノシン、１−メチルイノシン、２，２−ジメチルグアノシン、３−メチルシチジン、２−メチルアデノシン、２−メチルグアノシン、Ｎ６−メチルアデノシン、７−メチルグアノシン、５−メトキシアミノメチル−２−チオウリジン、５−メチルアミノメチルウリジン、５−メチルカルボニネチルウリジン（ｍｅｔｈｙｌｃａｒｂｏｎｙｈｎｅｔｈｙｌｕｒｉｄｉｎｅ）、５−メチルオキシウリジン、５−メチル−２−チオウリジン、２−メチルチオ−Ｎ６−イソペンテニルアデノシン、ベータ−Ｄ−マンノシルキュエオシン、ウリジン−５−オキシ酢酸、２−チオシチジン、スレオニン誘導体等が含まれる。「修飾塩基」は、１’位のアデニン、グアニン、シトシンおよびウラシル以外のヌクレオチド塩基またはその等価物をさす。そのような塩基は、任意の位置、例えば酵素的核酸分子の触媒コア中および／または核酸分子の基質結合領域において、用いられうる。
【０１３６】
「ヌクレオシド」とは、糖とのＮ−グリコシド結合における複素環式の窒素性塩基をさす。ヌクレオシドは、従来技術において、天然の塩基（標準）および当技術分野で公知の修飾塩基を含むものと認識される。そのような塩基は一般に、ヌクレオシド糖残基の１’位にある。ヌクレオシドは一般に、塩基および糖基を含む。ヌクレオシドは、糖、および／または塩基部分で修飾され、または修飾されなくてよい（ヌクレオシド類似体、修飾ヌクレオシド、非天然ヌクレオシド、非標準ヌクレオシド等とも互換可能に称される）。
【０１３７】
一例においては、本開示は、一つ以上のホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、メチルホスホネート、モルホリノ、アミダートカルバメート、カルボキシメチル、アセトアミデート、ポリアミド、スルホネート、スルホンアミド、スルファメート、ホルムアセタール、チオホルムアセタール、および／またはアルキルシリル、置換を含むリン酸骨格修飾を伴う、修飾酵素的核酸分子を特徴とする。
【０１３８】
核酸（例えばアンチセンスおよびリボザイム）構造に対する様々な修飾が行われて、これらの分子の有用性が増強されうる。例えば、このような修飾は、貯蔵期限、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ半減期、安定性、および、例えば細胞膜浸透の増強、標的細胞を認識し結合する能力の付与を含む、このようなオリゴヌクレオチドの標的部位への導入の容易性を増強しうる。
【０１３９】
これらの分子の使用は、組み合わせ療法（例えば異なる遺伝子を標的とする複数の酵素的核酸分子、公知の小型分子状阻害剤と連結された酵素的核酸分子、または酵素的核酸分子（異なる酵素的核酸モチーフを含む）および／または他の化学的または生物学的分子の組み合わせによる間欠的治療）の可能性をもたらすことにより、疾患進行のより良い治療につながりうる。核酸分子による対象の治療には、異なるタイプの核酸分子の組み合わせも含みうる。疾患の症状を軽減するための、一つ以上の標的に対する酵素的核酸分子（異なる酵素的核酸分子のモチーフを含む）、アンチセンスおよび／または２５Ａキメラ分子の混合物を含む療法が、考案されうる。
【０１４０】
上記したように、本発明の一実施形態は、核酸が、脂肪親和性（または疎水性）部分に結合される、修飾核酸を含むミクロスフィアである。脂肪親和性部分に対するｓｉＲＮＡの結合は、従来技術において周知であり（例えば、米国特許出願公開第２００７０２９８４４５号、第２００７００８２８４５号、米国特許第５，１３８，０４５号、第５，２１８，１０５号および第５，４５９，２５５号、および米国特許出願公開第２００７００７２９０４号を参照）、そのようにして結合されたｓｉＲＮＡの結合特性が特徴づけされている。例えば、幾つかは高密度リポタンパク質粒子と連合する、コレステロール、ステアロイル、ドコサニル、オレイルリトコール酸、リトコール酸またはラウリン酸に対するｓｉＲＮＡ結合、ならびに、リポタンパク質に結合しないが、血清アルブミンと連合し、または結合していない形でとどまる、ラウロイル、ミリストイルおよびパルミトイルｓｉＲＮＡの等、短または中鎖脂肪酸に結合されたｓｉＲＮＡを説明する、Ｗｏｌｆｒａｍ，等、Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２００７）２５：１１４９−１１５７（２００７年９月１６日オンライン公開）を参照。Ｗｏｌｆｒａｍ等は、コレステロールがｓｉＲＮＡをリポタンパク質粒子に結合するその能力においてユニークでないことも開示する。長鎖脂肪酸および胆汁酸等の他の高脂肪親和性の結合体も、リポタンパク質に対する結合および細胞へのｓｉＲＮＡ取込みの媒介において有効である。リポタンパク質粒子に対する脂肪酸結合ｓｉＲＮＡの親和性を決定する重要な因子は、親油性の主な決定要素である、アルキル鎖の長さである。一連の脂肪酸ｓｉＲＮＡ結合体においては、ドコサニル（Ｃ２２）およびステアロイル（Ｃ１８）結合体が、ＨＤＬに対するより強力な結合を示し、ｉｎ  ｖｉｖｏで効率的に遺伝子発現を封じるが、ラウロイル（Ｃ１２）およびミリストイル（Ｃ１４）結合体および他の中および小鎖脂肪酸は、リポタンパク質粒子と弱い相互作用を有する。他の態様では、Ｓｋｏｂｒｉｄｉｓ等、ＡＲＫＩＶＯＣ（２００５）（ｖｉ）４５９−４６９が、脂肪親和性デンドリマー構築ブロックを説明し、それらをオリゴヌクレオチドに組み込んだ。
【０１４１】
米国特許出願公開第２００６０００８８２２号および第２００７０２７５４６５号は、リガンドをｄｓＲＮＡに結合させることにより、その細胞吸収を増強しうることを開示する。例えば、コレステロールが、様々なアンチセンスオリゴヌクレオチドに結合されて、それらの非結合アナログと比較して実質的に活性の化合物を生じている。Ｍ．Ｍａｎｏｈａｒａｎ  Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ  ＆  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｄｒｕｇ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ２００２，１２，１０３を参照。オリゴヌクレオチドに結合されている他の脂肪親和性化合物には、１−ピレン酪酸、１，３−ビス−Ｏ−ヘキサデシル）グリセロール、およびメントールが含まれる。出願は、他の脂肪親和性部分、例えばポリエチレングリコール化脂肪グリセリド、ポリエチレングリコール、完全または部分的に水素化された様々な植物油から得られるもの等の、飽和および単不飽和ポリエチレングリコール化脂肪酸グリセリド等を、さらに開示する。このような油類は、トリ−、ジ−およびモノ−脂肪酸グリセリドおよび対応する脂肪酸のジ−およびモノ−ポリエチレングリコールエステルからなるのが好都合であり、特に好ましい脂肪酸組成には、カプリン酸４−１０、カプリン酸３−９、ラウリン酸４０−５０、ミリスチン酸１４−２４、パルミチン酸４−１４およびステアリン酸５−１５％が含まれる。さらに他の有用な部分は、部分エステル化ソルビタンおよび／またはソルビトールと、飽和または単不飽和脂肪酸（ＳＰＡＮ−ｓｅｒｉｅｓ）または対応するエトキシル化アナログ（ＴＷＥＥＮ−ｓｅｒｉｅｓ）、ならびに市販の部分、例えばＧｅｌｕｃｉｒｅ−ｓｅｒｉｅｓ、Ｌａｂｒａｆｉｌ、Ｌａｂｒａｓｏｌ、またはＬａｕｒｏｇｌｙｃｏｌ（いずれもＧａｔｔｅｆｏｓｓｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓａｉｎｔ  Ｐｒｉｅｓｔ，Ｆｒａｎｃｅにより製造販売される）、ＰＥＧ−モノ−オレイン酸、ＰＥＧ−ジ−オレイン酸、ＰＥＧ−モノ−ラウリン酸およびジ−ラウリン酸、Ｌｅｃｉｔｈｉｎ、Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ８０等（ＵＳＡおよび世界中の多数の会社により製造販売される）を含むものと説明される。
【０１４２】
米国特許出願公開第２００５０１８６５９１号、第２００５０２８８２４４号、第２００７０２１３２９２号、第２００７０２７５９１４号、第２００６００３５２５４号および第２００７０１６１５９５号は、コレステロール、脂質、オレイル、レチニル、コレステロール残基、コール酸、アダマンタン酢酸、１−ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、１，３−Ｂｉｓ−Ｏ（ヘキサデシル）グリセロール、ゲラニルオキシヘキシル基、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、１，３−プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、Ｏ３−（オレオイル）リトコール酸、Ｏ３−（オレオイル）コレン酸、ジメトキシトリチルまたはフェノキサジンを含むものとして、脂肪親和性部分を記載する。
【０１４３】
米国特許出願公開第２００６０００８８２２号は、コレステロールが、様々なアンチセンスオリゴヌクレオチドに結合されて、それらの非結合アナログと比較して実質的に活性の化合物をもたらしていることを開示する。Ｍ．Ｍａｎｏｈａｒａｎ  Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ  ＆  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｄｒｕｇ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ２００２，１２，１０３を参照。オリゴヌクレオチドに結合されている他の脂肪親和性化合物には、１−ピレン酪酸、１，３−ビス−Ｏ−（ヘキサデシル）グリセロール、およびメントールが含まれる。
【０１４４】
米国特許出願公開第２００８００３９４１５号、第２００７０００４６６７号および第２００８００３９４１４号は、飽和または不飽和の直鎖、分枝鎖、または環式アルキル基、コレステロール、またはその誘導体を含むものとして、追加的な親油基を開示する。さらに他の脂肪親和性部分には、脂肪酸およびその誘導体が含まれ、これには直鎖、分枝鎖、飽和および不飽和脂肪酸、カロチノイド、テルペン、胆汁酸、およびステロイドが含まれ、これには、コレステロール、ビタミンＥ、ビタミンＫ、ビタミンＡ、葉酸、カチオン染料、例えばＣｙ３、およびその誘導体またはアナログが含まれる。
【０１４５】
米国特許出願公開第２００７００２６０７９号は、鼻粘液への化合物の送達を増強でき、脂肪酸（例えばパルミチン酸）、ガングリオシド（例えばＧＭ−Ｉ）、ホスホリピド（例えばホスファチジルセリン）、および乳化剤（例えばポリソルベート８０）、デオキシコール酸ナトリウム等の胆汁酸塩、および、例えばＴｗｅｅｎ（商標）等のポリソルベート８０、Ｔｒｉｔｏｎ（商標）Ｘ−１００等のオクトキシノール、およびナトリウムタウロ−２４，２５−ジヒドロフシデート（ＳＴＤＨＦ）を含む界面活性剤様物質を含む、親油性物質を開示する。
【０１４６】
本発明の他の様々な態様およびこれらの態様を作製する方法が、米国特許出願公開第２００４０１９８６４０号、第２００７０１７３４７６号、第２００５０１０７３２５号、第２００５０１１９２１４号、第２００４０１１０２９６号、第２００４０２４９１７８号、第２００５００５８９８２号、第２００４０１７１０３３号、および第２００５０１１９４７０号に記載される。
【０１４７】
上記の各特許および出願公開の開示は、その中に記載される脂肪親和性部分および核酸に対する脂肪親和性部分の付着に関して、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１４８】
Ｃ．微小粒子を作る方法
一例においては、非ポリマーカチオン水溶液と核酸水溶液を混合し、核酸の溶解性を減少させて微小粒子を形成することにより、微小粒子が形成される。別の例においては、核酸および非ポリマーカチオンに加えて、反応溶液は、一つ以上の水性または水混和性非イオン性ポリマーをさらに含む。一般に、このようなプロセスは、材料（例えば核酸、非ポリマーカチオンおよび非イオン性ポリマー）を、例えば、様々な溶液を十分な温度（例えば３７℃〜９５℃の範囲）に十分な時間（例えば１分〜２４時間）加熱することにより、可溶化するステップを伴う。本明細書で使用されるところの、「水溶液」は、溶媒としての水またはバッファー単独、または、エタノール、ＤＭＳＯ、アセトン、Ｎ−メチルピロリドンおよび２−ピロリドン等の一つ以上の水混和性溶媒と混合された水またはバッファーの溶液をさすが、好ましい水溶液は、検出可能な有機溶媒を含まない。
【０１４９】
本開示は、産生方法および使用方法、および限定されるものではないがアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはｓｉＲＮＡ分子等の核酸の微小粒子の組成物に関する。産生方法によれば、核酸（例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド、ｓｉＲＮＡ分子またはその二つ以上の組み合わせ）が、一つ以上の可溶化非ポリマーカチオンと一つ以上の可溶化非イオン性ポリマーを含む単相反応溶液において可溶化される。溶媒は、水性または水混和性溶媒（例えば水、バッファー）である。そして、反応溶液が、活性薬剤の相転移温度より下に冷却され（凍結を伴わずに）、これにより、核酸分子および非ポリマーカチオンが、ともに液−固相分離を経て、可溶化非イオン性ポリマーと核酸微小粒子に組み込まれない他成分とを含む連続相に懸濁された分散相を構成する球状微小粒子を形成する。
【０１５０】
連続相：核酸の微小粒子を調製する本開示の方法は、一つ以上の核酸、一つ以上の非ポリマーカチオン、および一つ以上の非イオン性ポリマーがいずれも単一の連続相において実質的に可溶化される、反応混合物を提供するステップで始まる。反応混合物の単一の連続相は、水溶媒と、選択的に、水混和性有機溶媒または水混和性有機溶媒の混合物またはその組み合わせを含む、水溶液である。水溶媒は、水、塩溶液（例えば通常の生食水）、緩衝溶液、緩衝食塩水等でありうる。
【０１５１】
適切な水混和性有機溶媒は、Ｎメチル−２−ピロリドン（Ｎメチル−２−ピロリドン）、２−ピロリドン（２−ピロリドン）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、酢酸、乳酸、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、３−ペンタノール、ｎ−プロパノール、ベンジルアルコール、グリセロール、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ＰＥＧ−４、ＰＥＧ−８、ＰＥＧ−９、ＰＥＧ−１２、ＰＥＧ−１４、ＰＥＧ−１６、ＰＥＧ−１２０、ＰＥＧ−７５、ＰＥＧ−１５０、ポリエチレングリコールエステル、ＰＥＧ−４ジラウレート、ＰＥＧ−２０ジラウレート、ＰＥＧ−６イソステアレート、ＰＥＧ−８パルミトステアレート、ＰＥＧ−１５０パルミトステアレート、ポリエチレングリコールソルビタン、ＰＥＧ−２０ソルビタンイソステアレート、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ＰＥＧ−３ジメチルエーテル、ＰＥＧ−４ジメチルエーテル、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリプロピレンアルギナート、ＰＰＧ−１０ブタンジオール、ＰＰＧ−１０メチルグルコースエーテル、ＰＰＧ−２０メチルグルコースエーテル、ＰＰＧ−１５ステアリルエーテル、プロピレングリコールジカプリレート／ジカプレート、プロピレングリコールラウレート、およびグリコフロール（テトラヒドロフルフリルアルコールポリエチレングリコールエーテル）、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンまたはその組み合わせを含むアルカンを含むがこれに限定されない。
【０１５２】
単一の連続相（すなわち反応溶液）は、核酸、非ポリマーカチオンの塩類または水酸化物、および非イオン性ポリマーを、任意の適切な順序で（例えば一度に、または順番に）単一の水溶媒に溶解することにより、または、同じまたは異なる水性溶媒中のこれらの成分の一つまたは二つの別々の溶液を提供してから、これらの別々の溶液を任意の適切な順序で（例えば一度に、または順番に）合わせることにより、調製されうる。温度の上昇（例えば加熱）、圧力の減少、および／またはｐＨの調節等、様々な成分の溶媒化を促進する物理的手段が、成分が悪影響（例えば核酸活性の減少、分子の劣化または分解または架橋）を受けないという条件で、反応溶液および／または別個の溶液の形成において選択的に行使される。一例においては、核酸溶液がまず、非イオン性ポリマー溶液と合わせられてから、その混合物が、非ポリマーカチオン溶液と合わせられる。別の例では、非ポリマーカチオン溶液がまず、非イオン性ポリマー溶液と合わせられてから、その混合物が、核酸溶液と合わせられる。別の例では、核酸溶液がまず、非ポリマーカチオン溶液と合わせられてから、その混合物が、非イオン性ポリマー溶液と合わせられる。別の例では、様々な成分の濃縮ストック溶液が別々に調製され、ストック溶液のアリコートが適切な希釈剤と共に使用されて、反応溶液が提供される。別々の溶液の組み合わせから生じた反応混合物は、明らかに、相分離が見られない（例えばかすみ、乳状色、曇り、沈殿、結晶化、エマルション、油−水分離）単相の溶液、または一定の相分離を有する分散である。別の例では、反応混合物が平衡に達するのを許容するために十分なインキュベーション時間（例えば１時間以下等、数分〜数時間）を選択的に行った後に、別々の溶液が通常の操作条件下で（例えば周囲温度で、大気圧下で、連続的な振動を伴って、または伴わずに）組み合わせられると、明らかに透明な反応溶液が形成される。選択的インキュベーションは、別々の溶液が合わせられるときと同じ条件等の、通常の操作条件下で行われうる。別の例では、分散としての反応混合物が、例えば所定の別の温度への加熱または冷却、ならびに希釈等の他の溶解手段等、一つ以上の手段により、明らかに透明になる。反応混合物が、微小粒子の形成前に明らかに透明である必要はないが、明らかに透明な反応混合物は、後に形成される微小粒子の特性（例えば粒径分布、空気力学的および幾何学的粒径、粒子形態、粒子均一性）の、より大きな程度の制御を可能とする。別の例では、別々の溶液が、共通の所定温度または異なる所定温度で予熱され、任意の適切な順序で合わせられ（選択的に予熱温度で）、合わせた後に、予熱温度より高い、または低い別の温度に、選択的に加熱または冷却される。
【０１５３】
非イオン性ポリマー。本開示の非イオン性ポリマーは、反応溶液からの核酸の液−固相分離を増強および／または誘導する働きをし、核酸分子は、非ポリマーカチオンと凝集して、固体または半固体になり、非イオン性ポリマーが溶解されてとどまる水溶媒に懸濁可能に分散した不連続相として微小粒子を形成する。非イオン性ポリマーは、反応溶液が相分離条件にされたときに、核酸の溶解性を減少させる。好適な非イオン性ポリマーには、反応溶液の水および／または水溶媒に可溶性または混和性のポリマーまたはポリマーの混合物が含まれるがこれに限定されない。好適な非イオン性ポリマーの例には、直鎖または分枝鎖非イオン性ポリマーが含まれる。
【０１５４】
水溶性および／または水混和性の非イオン性ポリマーには、単独またはその二つ以上の組み合わせ（例えば任意の二つのポリマー間の重量比１：１〜９９：１の範囲）で使用される、炭水化物ベースの非イオン性ポリマー、非イオン性両親媒性ポリマー、非イオン性ポリ脂肪族アルコール類、非イオン性ポリ（ビニル）ポリマー、非イオン性ポリエステル（例えば非イオン性ポリアクリル酸、非イオン性ポリ有機酸）、非イオン性ポリアミノ酸、非イオン性コポリマーおよび非イオン性ブロックコポリマー（例えばＰｌｕｒｏｎｉｃｓ  Ｆ１２７またはＦ６８等のポロクサマー）、非イオン性ターポリマー、非イオン性ポリエーテル、天然に存在する非イオン性ポリマー、非イオン性ポリイミド、非イオン性シクロ−ポリマーおよび非イオン性ポリアルデヒドが含まれる。
【０１５５】
好ましい非イオン性ポリマーは、核酸微小粒子の意図された投与経路の医薬品添加物として許容可能なものである。これらには、ＰＥＧ３３５０、ＰＥＧ８０００、ＰＥＧ１００００、ＰＥＧ２００００等、１ｋＤ〜１，０００ｋＤの分子量のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、Ｐｌｕｒｏｎｉｃｓ  Ｆ１２７またはＰｌｕｒｏｎｉｃｓ  Ｆ６８、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等、１ｋＤ以上の分子量のポロクサマー、およびその組み合わせ（例えば、ＰＥＧおよびＰＶＰの１：１混合物）が含まれる。
【０１５６】
液−固相分離。反応溶液中の核酸の液−固相分離は、温度変更、圧力変更、ｐＨ変更、溶液のイオン強度の変更、その中の一つ以上の溶質の濃度の変更、溶液のモル浸透圧濃度の変更、これらの組み合わせ等、公知技術の任意の方法により誘導されうる。
【０１５７】
本開示の一例においては、相転移は、反応溶液全体を凍結することなく、反応溶液の温度を、反応溶液において可溶化される核酸の相転移温度未満に下げることにより達成される、温度誘導性相変化である。
【０１５８】
冷却プロセスにおいては、所望の大きさおよび形の微小粒子を得るために、冷却速度が制御される。例えば、他が全て等しい場合に、冷却速度が、微小粒子の幾何学的大きさと逆相関すると考えられることが分かった。すなわち、速度が遅いほど大きな微小粒子が形成され、速度が速いほど小さな微小粒子が形成されると考えられる。肺内等の湿潤または水性の標的位置への送達では、冷却速度は、０．０１℃／分またはそれより速く、例えば、以下の値以上であり、またはかかる値のいずれか二つの間の範囲である：０．０５℃／分、０．１℃／分、０．５℃／分、１℃／分、３℃／分、５℃／分、１０℃／分、２０℃／分、５０℃／分、１００℃／分、２００℃／分、５００℃／分、６００℃／分。温度変化の速度は、一定または線形の速度、非線形の速度、断続的、またはプログラムされた速度（複数の相サイクルを有する）でありうる。
【０１５９】
核酸微小粒子は、後述するように、洗浄により反応溶液から分離されうる。
【０１６０】
本開示は、溶質（例えば核酸、非ポリマーカチオン、非イオン性ポリマー）の濃度、温度、圧力、ｐＨ、イオン強度、モル浸透圧濃度等、または反応溶液のこれらのパラメータの任意の組み合わせを調節することで、非イオン性ポリマーおよび溶媒が相転移しない一方で核酸分子が溶媒和状態から凝集した固体状態に移る相転移を制御（誘導または終了）または調節（例えば増強、促進、抑制）することを予定する。凝固点が比較的高い、または凝固点が相転移温度を上回る反応溶液では、反応溶液の凝固点を低下させて、反応溶液を凍結することなく核酸の相転移を可能とするため、反応溶液は、プロピレングリコール、スクロース、エチレングリコール、アルコール（例えばエタノール、メタノール）等の一つ以上の凝固点低下薬剤、または凝固点低下薬剤の混合物を含みうる。プロセスは、反応溶液の温度が、その凝固点下に下げられるようにも行われうる。
【０１６１】
微小粒子の分離および洗浄。本開示の一例においては、反応溶液中に懸濁して分散された、新たに形成された核酸微小粒子を含む分散は、それ自体で最終用途に適する。別の例では、核酸微小粒子が、それらを反応溶液から分離することにより採取される。さらに別の例では、分離の方法は、核酸微小粒子を濃縮するステップと、微小粒子に組み込まれない成分（例えば非イオン性ポリマー、余剰試薬）が可溶である非溶媒液体媒質でそれらを洗浄するステップを伴う。微小粒子を濃縮する非限定的な方法には、遠心分離、透析、およびダイアフィルトレーションが含まれる。洗浄の非限定的な方法には、ダイアフィルトレーション、透析、遠心洗浄が含まれる。液体洗浄媒質は、水溶媒質または有機溶媒でありうる。水溶解度の低い微小粒子では、液体洗浄媒質は、水溶媒質、または本明細書に開示の非ポリマーカチオン（例えば二価カチオン）等の微小粒子の水溶解度を減少させる薬剤を含む水溶媒質でありうる。水溶解度の高い活性薬剤では、硫酸アンモニウム等の一つ以上の溶解性減少剤を含む有機溶媒または水性溶媒が使用されうる。
【０１６２】
液体洗浄媒質としての用途の適切な有機溶媒の例には、連続相のために適切なものとして上に指定された有機溶媒、より好ましくは、メチレンクロリド、クロロホルム、アセトニトリル、酢酸エチル、メタノール、エタノール、ペンタン等が含まれる。
【０１６３】
これらの溶媒のいずれかの混合物の、洗浄媒質としての使用も予定される。一つの好ましいブレンドは、メチレンクロリドまたはメチレンクロリドおよびアセトンの１：１混合物である。液体媒質が、例えば凍結乾燥、蒸発または乾燥等による除去の簡単のため、低い沸点を有することが好ましい。
【０１６４】
液体洗浄媒質は、液体炭酸等の超臨界溶液または超臨界点付近の流体でもありうる。超臨界溶液は、非イオン性ポリマーの適切な溶媒でありうるが、核酸微小粒子には非溶媒である。超臨界溶液は、それ自体で、または共溶媒とともに使用できる。以下の超臨界溶液が使用できる：液体ＣＯ２、エタン、またはキセノン。共溶媒候補は、アセトニトリル、ジクロロメタン、エタノール、メタノール、水、または２−プロパノールでありうる。
【０１６５】
液体洗浄媒質は、微小粒子のための一つ以上の溶解性減少剤をさらに含みうる。微小粒子の収率を最大化するために、微小粒子の液体洗浄媒質中の溶解性が最小限となることが最も望ましい。本開示の核酸微小粒子では、溶解性減少剤は、本明細書に開示の任意の非ポリマーカチオンであればよく、Ｚｎ２＋、Ｃａ２＋、Ｂａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋等が含まれるがこれに限定されない。
【０１６６】
液体洗浄媒質は、微小粒子の、および／またはその中の核酸分子の安定性の増加、微小粒子からの核酸の放出制御、または核酸の前述の生体組織および細胞との相互作用（例えば浸透）の改変等の追加的な特性を、核酸または微小粒子に取り込みうる、一つ以上の添加物も含みうる。
【０１６７】
水性ベースのプロセス。別の例では、反応溶液は、水性または水混和性溶媒を含む水溶液系のものである。適切な水混和性溶媒の例には、連続相につき上記したものが含まれるがこれに限定されない。水性ベースのプロセスを使用する一つの利点は、溶液が緩衝されうること、および例えば核酸分子を保護するために生化学的安定化を提供する、添加物を含みうることである。
【０１６８】
以下の表は、カルシウムカチオンが例示的な非ポリマーカチオンとして使用される、例示的な核酸微小粒子製剤をリストする。反応溶液中の対応する最終塩（非ポリマーカチオンの）濃度、［核酸］：［非ポリマーカチオン］のモル比、微小粒子の平均直径、微小粒子の１０％のカットオフ直径（すなわち微小粒子の１０％がこの値以下の直径を有し、微小粒子の９０％がこの値より大きい直径を有する）、微小粒子の５０％のカットオフ直径、および微小粒子の９５％のカットオフ直径もリストされる。：
【０１６９】
【表１】
0005744513.tif 000002
上記のデータから、０．３３３Ｍおよび０．６６７Ｍのカルシウム塩濃度から、同様の大きさの微小粒子が生じ、１Ｍおよび１．２５Ｍの塩濃度から比較的小さな微小粒子が生じることが分かった。これらおよび関連データは、後で詳細される。これらのデータは、Ｃａ２＋等の非ポリマーカチオンの使用により、肺送達用に制御可能なサイズ範囲で容易に調製されうる核酸微小粒子の形成が可能となることを示す。
【０１７０】
脂肪親和性部分を含むように修飾された核酸を含むミクロスフィアを含む、本発明の具体的実施形態においては、一つ以上の修飾核酸の水溶液と一つ以上のポリマーの溶液および一つ以上のカチオンとの混合物を、加熱を伴ってインキュベートするステップと、混合物を冷却してミクロスフィアを形成するステップを含む、そのようなミクロスフィアを作製する方法が提供される。様々な態様においては、水溶液中に修飾核酸を溶解する第一ステップと、ポリマー／カチオン溶液を調製するステップと、修飾核酸溶液とポリマー／カチオン溶液とを混合するステップと、修飾核酸、ポリマーおよびカチオンの混合物を、高温で指定時間インキュベートするステップと、指定速度で混合物を冷却して、ミクロスフィアを形成するステップを含む方法。ある態様においては、得られるミクロスフィアは固体、球状および／または単分散であり、または、実質的に固体、球状、および／または単分散している。
【０１７１】
提供される方法の様々な態様においては、ミクロスフィアの生産において利用されるポリマーは、直鎖ポリマー（例えばポリエチレングリコール、ポリリジン、デキストラン等）、分枝鎖ポリマー（例えば、１９８１年９月１５日発行の、Ｄｅｎｋｅｎｗａｌｔｅｒ等に対する米国特許第４，２８９，８７２号；１９９３年７月２０日に発行の、Ｔａｍ等に対する米国特許第５，２２９，４９０号；１９９３年１０月２８日公開の、Ｆｒｅｃｈｅｔ等による国際公開第９３／２１２５９号を参照）；脂質；コレステロール基（ステロイド等）；または炭水化物またはオリゴ糖の一つ以上である。他の可能な担体には、米国特許第４，６４０，８３５号、第４，４９６，６８９号、第４，３０１，１４４号、第４，６７０，４１７号、第４，７９１，１９２号および第４，１７９，３３７号に記載されるポリオキシエチレングリコールまたはポリプロピレングリコール等の一つ以上の水溶性ポリマー結合が含まれる。公知技術のさらに他の有用なポリマーには、モノメトキシ−ポリエチレングリコール、デキストラン、セルロース、または他の炭水化物ベースのポリマー、ポリ−（Ｎ−ビニルピロリドン）−ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール（例えばグリセロール）およびポリビニルアルコール、ならびにこれらのポリマーの混合物および本明細書に記載の他のポリマーが含まれる。提供される方法における「一つ以上の」ポリマーの使用は、方法にポリマーの混合物が含まれうることを示すことが意図される。
【０１７２】
様々な態様においては、方法で使用される、修飾核酸と組み合わせられた、ポリマーまたはポリマーの組み合わせの最終濃度は、約５％重量／体積（ｗ／ｖ）、５．１％ｗ／ｖ、５．２％ｗ／ｖ、５．３％ｗ／ｖ、５．４％ｗ／ｖ、５．５％ｗ／ｖ、５．６％ｗ／ｖ、５．７％ｗ／ｖ、５．８％ｗ／ｖ、５．９％ｗ／ｖ、６％ｗ／ｖ、６．１％ｗ／ｖ、６．２％ｗ／ｖ、６．３％ｗ／ｖ、６．４％ｗ／ｖ、６．５％ｗ／ｖ、６．６％ｗ／ｖ、６．７％ｗ／ｖ、６．８％ｗ／ｖ、６．９％ｗ／ｖ、７％ｗ／ｖ、７．１％ｗ／ｖ、７．２％ｗ／ｖ、７．３％ｗ／ｖ、７．４％ｗ／ｖ、７．５％ｗ／ｖ、７．６％ｗ／ｖ、７．７％ｗ／ｖ、７．８％ｗ／ｖ、７．９％ｗ／ｖ、８％ｗ／ｖ、８．１％ｗ／ｖ、８．２％ｗ／ｖ、８．３％ｗ／ｖ、８．４％ｗ／ｖ、８．５％ｗ／ｖ、８．６％ｗ／ｖ、８．７％ｗ／ｖ、８．８％ｗ／ｖ、８．９％ｗ／ｖ、９％ｗ／ｖ、９．１％ｗ／ｖ、９．２％ｗ／ｖ、９．３％ｗ／ｖ、９．４％ｗ／ｖ、９．５％ｗ／ｖ、９．６％ｗ／ｖ、９．７％ｗ／ｖ、９．８％ｗ／ｖ、９．９％ｗ／ｖ、１０％ｗ／ｖ、１０．１％ｗ／ｖ、１０．２％ｗ／ｖ、１０．３％ｗ／ｖ、１０．４％ｗ／ｖ、１０．５％ｗ／ｖ、１０．６％ｗ／ｖ、１０．７％ｗ／ｖ、１０．８％ｗ／ｖ、１０．９％ｗ／ｖ、１１％ｗ／ｖ、１１．１％ｗ／ｖ、１１．２％ｗ／ｖ、１１．３％ｗ／ｖ、１１．４％ｗ／ｖ、１１．５％ｗ／ｖ、１１．６％ｗ／ｖ、１１．７％ｗ／ｖ、１１．８％ｗ／ｖ、１１．９％ｗ／ｖ、１２％ｗ／ｖ、１２．１％ｗ／ｖ、１２．２％ｗ／ｖ、１２．３％ｗ／ｖ、１２．４％ｗ／ｖ、１２．５％ｗ／ｖ、１２．６％ｗ／ｖ、１２．７％ｗ／ｖ、１２．８％ｗ／ｖ、１２．９％ｗ／ｖ、１３％ｗ／ｖ、１３．１％ｗ／ｖ、１３．２％ｗ／ｖ、１３．３％ｗ／ｖ、１３．４％ｗ／ｖ、１３．５％ｗ／ｖ、１３．６％ｗ／ｖ、１３．７％ｗ／ｖ、１３．８％ｗ／ｖ、１３．９％ｗ／ｖ、１４％ｗ／ｖ、１４．１％ｗ／ｖ、１４．２％ｗ／ｖ、１４．３％ｗ／ｖ、１４．４％ｗ／ｖ、１４．５％ｗ／ｖ、１４．６％ｗ／ｖ、１４．７％ｗ／ｖ、１４．８％ｗ／ｖ、１４．９％ｗ／ｖ、１５％ｗ／ｖ、１５．１％ｗ／ｖ、１５．２％ｗ／ｖ、１５．３％ｗ／ｖ、１５．４％ｗ／ｖ、１５．５％ｗ／ｖ、１５．６％ｗ／ｖ、１５．７％ｗ／ｖ、１５．８％ｗ／ｖ、１５．９％ｗ／ｖ、１６％ｗ／ｖ、１６．１％ｗ／ｖ、１６．２％ｗ／ｖ、１６．３％ｗ／ｖ、１６．４％ｗ／ｖ、１６．５％ｗ／ｖ、１６．６％ｗ／ｖ、１６．７％ｗ／ｖ、１６．８％ｗ／ｖ、１６．９％ｗ／ｖ、１７％ｗ／ｖ、１７．１％ｗ／ｖ、１７．２％ｗ／ｖ、１７．３％ｗ／ｖ、１７．４％ｗ／ｖ、１７．５％ｗ／ｖ、１７．６％ｗ／ｖ、１７．７％ｗ／ｖ、１７．８％ｗ／ｖ、１７．９％ｗ／ｖ、１８％ｗ／ｖ、１８．１％ｗ／ｖ、１８．２％ｗ／ｖ、１８．３％ｗ／ｖ、１８．４％ｗ／ｖ、１８．５％ｗ／ｖ、１８．６％ｗ／ｖ、１８．７％ｗ／ｖ、１８．８％ｗ／ｖ、１８．９％ｗ／ｖ、１９％ｗ／ｖ、１９．１％ｗ／ｖ、１９．２％ｗ／ｖ、１９．３％ｗ／ｖ、１９．４％ｗ／ｖ、１９．５％ｗ／ｖ、１９．６％ｗ／ｖ、１９．７％ｗ／ｖ、１９．８％ｗ／ｖ、１９．９％ｗ／ｖ、２０％ｗ／ｖ、２０．１％ｗ／ｖ、２０．２％ｗ／ｖ、２０．３％ｗ／ｖ、２０．４％ｗ／ｖ、２０．５％ｗ／ｖ、２０．６％ｗ／ｖ、２０．７％ｗ／ｖ、２０．８％ｗ／ｖ、２０．９％ｗ／ｖ、２１％ｗ／ｖ、２１．１％ｗ／ｖ、２１．２％ｗ／ｖ、２１．３％ｗ／ｖ、２１．４％ｗ／ｖ、２１．５％ｗ／ｖ、２１．６％ｗ／ｖ、２１．７％ｗ／ｖ、２１．８％ｗ／ｖ、２１．９％ｗ／ｖ、２２％ｗ／ｖ、２２．１％ｗ／ｖ、２２．２％ｗ／ｖ、２２．３％ｗ／ｖ、２２．４％ｗ／ｖ、２２．５％ｗ／ｖ、２２．６％ｗ／ｖ、２２．７％ｗ／ｖ、２２．８％ｗ／ｖ、２２．９％ｗ／ｖ、２３％ｗ／ｖ、２３．１％ｗ／ｖ、２３．２％ｗ／ｖ、２３．３％ｗ／ｖ、２３．４％ｗ／ｖ、２３．５％ｗ／ｖ、２３．６％ｗ／ｖ、２３．７％ｗ／ｖ、２３．８％ｗ／ｖ、２３．９％ｗ／ｖ、２４％ｗ／ｖ、２４．１％ｗ／ｖ、２４．２％ｗ／ｖ、２４．３％ｗ／ｖ、２４．４％ｗ／ｖ、２４．５％ｗ／ｖ、２４．６％ｗ／ｖ、２４．７％ｗ／ｖ、２４．８％ｗ／ｖ、２４．９％ｗ／ｖ、２５％ｗ／ｖ、２５．１％ｗ／ｖ、２５．２％ｗ／ｖ、２５．３％ｗ／ｖ、２５．４％ｗ／ｖ、２５．５％ｗ／ｖ、２５．６％ｗ／ｖ、２５．７％ｗ／ｖ、２５．８％ｗ／ｖ、２５．９％ｗ／ｖ、２６％ｗ／ｖ、２６．１％ｗ／ｖ、２６．２％ｗ／ｖ、２６．３％ｗ／ｖ、２６．４％ｗ／ｖ、２６．５％ｗ／ｖ、２６．６％ｗ／ｖ、２６．７％ｗ／ｖ、２６．８％ｗ／ｖ、２６．９％ｗ／ｖ、２７％ｗ／ｖ、２７．１％ｗ／ｖ、２７．２％ｗ／ｖ、２７．３％ｗ／ｖ、２７．４％ｗ／ｖ、２７．５％ｗ／ｖ、２７．６％ｗ／ｖ、２７．７％ｗ／ｖ、２７．８％ｗ／ｖ、２７．９％ｗ／ｖ、２８％ｗ／ｖ、２８．１％ｗ／ｖ、２８．２％ｗ／ｖ、２８．３％ｗ／ｖ、２８．４％ｗ／ｖ、２８．５％ｗ／ｖ、２８．６％ｗ／ｖ、２８．７％ｗ／ｖ、２８．８％ｗ／ｖ、２８．９％ｗ／ｖ、２９％ｗ／ｖ、２９．１％ｗ／ｖ、２９．２％ｗ／ｖ、２９．３％ｗ／ｖ、２９．４％ｗ／ｖ、２９．５％ｗ／ｖ、２９．６％ｗ／ｖ、２９．７％ｗ／ｖ、２９．８％ｗ／ｖ、２９．９％ｗ／ｖ、３０％ｗ／ｖ、３０．１％ｗ／ｖ、３０．２％ｗ／ｖ、３０．３％ｗ／ｖ、３０．４％ｗ／ｖ、３０．５％ｗ／ｖ、３０．６％ｗ／ｖ、３０．７％ｗ／ｖ、３０．８％ｗ／ｖ、３０．９％ｗ／ｖ、３１％ｗ／ｖ、３１．１％ｗ／ｖ、３１．２％ｗ／ｖ、３１．３％ｗ／ｖ、３１．４％ｗ／ｖ、３１．５％ｗ／ｖ、３１．６％ｗ／ｖ、３１．７％ｗ／ｖ、３１．８％ｗ／ｖ、３１．９％ｗ／ｖ、３２％ｗ／ｖ、３２．１％ｗ／ｖ、３２．２％ｗ／ｖ、３２．３％ｗ／ｖ、３２．４％ｗ／ｖ、３２．５％ｗ／ｖ、３２．６％ｗ／ｖ、３２．７％ｗ／ｖ、３２．８％ｗ／ｖ、３２．９％ｗ／ｖ、３３％ｗ／ｖ、３３．１％ｗ／ｖ、３３．２％ｗ／ｖ、３３．３％ｗ／ｖ、３３．４％ｗ／ｖ、３３．５％ｗ／ｖ、３３．６％ｗ／ｖ、３３．７％ｗ／ｖ、３３．８％ｗ／ｖ、３３．９％ｗ／ｖ、３４％ｗ／ｖ、３４．１％ｗ／ｖ、３４．２％ｗ／ｖ、３４．３％ｗ／ｖ、３４．４％ｗ／ｖ、３４．５％ｗ／ｖ、３４．６％ｗ／ｖ、３４．７％ｗ／ｖ、３４．８％ｗ／ｖ、３４．９％ｗ／ｖ、３５％ｗ／ｖ、またはそれ以上である。
【０１７３】
修飾核酸上に含まれるミクロスフィアを調製する方法においては、利用されるカチオンは、一態様では、本明細書に記載および／または従来技術で周知の多価カチオンであり、方法において、多価カチオンが、約１：１、２：１、３：１、４：１；５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、１０：１；１１：１、１２：１、１３：１、１４：１；１５：１、１６：１、１７：１、１８：１、１９：１、２０：１；２１：１、２２：１、２３：１、２４：１；２５：１、２６：１、２７：１、２８：１、２９：１、３０：１；３１：１、３２：１、３３：１、３４：１；３５：１、３６：１、３７：１、３８：１、３９：１、４０：１；４１：１、４２：１、４３：１、４４：１；４５：１、４６：１、４７：１、４８：１、４９：１、５０：１；５１：１、５２：１、５３：１、５４：１；５５：１、５６：１、５７：１、５８：１、５９：１、６０：１；６１：１、６２：１、６３：１、６４：１；６５：１、６６：１、６７：１、６８：１、６９：１、７０：１；７１：１、７２：１、７３：１、７４：１；７５：１、７６：１、７７：１、７８：１、７９：１、８０：１；８１：１、８２：１、８３：１、８４：１；８５：１、８６：１、８７：１、８８：１、８９：１、９０：１；９１：１、９２：１、９３：１、９４：１；９５：１、９６：１、９７：１、９８：１、９９：１、１００：１；１０１：１、１０２：１、１０３：１、１０４：１；１０５：１、１０６：１、１０７：１、１０８：１、１０９：１、１１０；１１０：１；１１１：１、１１２：１、１１３：１、１１４：１；１１５：１、１１６：１、１１７：１、１１８：１１９：１、１２０：１；１２１：１、１２２：１、１２３：１、１２４：１；１２５：１、１２６：１、１２７：１、１２８：１、１２９：１、１３０：１；１３１：１、１３２：１、１３３：１、１３４：１；１３５：１、１３６：１、１３７：１、１３８：１、１３９：１、１４０：１；１４１：１、１４２：１、１４３：１、１４４：１；１４５：１、１４６：１、１４７：１、１４８：１、１４９：１、１５０：１；１５１：１、１５２：１、１５３：１、１５４：１；１５５：１、１５６：１、１５７：１、１５８：１、１５９：１、１６０：１；１６１：１、１６２：１、１６３：１、１６４：１；１６５：１、１６６：１、１６７：１、１６８：１、１６９：１、１７０：１；１７１：１、１７２：１、１７３：１、１７４：１；１７５：１、１７６：１、１７７：１、１７８：１、１７９：１、１８０：１；１８１：１、１８２：１、１８３：１、１８４：１；１８５：１、１８６：１、１８７：１、１８８：１、１８９：１、１９０：１；１９１：１、１９２：１、１９３：１、１９４：１；１９５：１、１９６：１、１９７：１、１９８：１、１９９：１、２００：１；２０１：１、２０２：１、２０３：１、２０４：１；２０５：１、２０６：１、２０７：１、２０８：１、２０９：１、２１０：１；２１１：１、２１２：１、２１３：１、２１４：１；２１５：１、２１６：１、２１７：１、２１８：１、２１９：１、２２０：１；２２１：１、２２２：１、２２３：１、２２４：１；２２５：１、２２６：１、２２７：１、２２８：１、２２９：１、２３０：１；２３１：１、２３２：１、２３３：１、２３４：１；２３５：１、２３６：１、２３７：１、２３８：１、２３９：１、２４０：１；２４１：１、２４２：１、２４３：１、２４４：１；２４５：１、２４６：１、２４７：１、２４８：１、２４９：１、２５０：１；２５１：１、２５２：１、２５３：１、２５４：１；２５５：１、２５６：１、２５７：１、２５８：１、２５９：１、２６０：１；２６１：１、２６２：１、２６３：１、２６４：１；２６５：１、２６６：１、２６７：１、２６８：１、２６９：１、２７０：１；２７１：１、２７２：１、２７３：１、２７４：１；２７５：１、２７６：１、２７７：１、２７８：１、２７９：１、２８０：１；２８１：１、２８２：１、２８３：１、２８４：１；２８５：１、２８６：１、２８７：１、２８８：１、２８９：１、２９０：１；２９１：１、２９２：１、２９３：１、２９４：１；２９５：１、２９６：１、２９７：１、２９８：１、２９９：１、３００：１；３０１：１、３０２：１、３０３：１、３０４：１；３０５：１、３０６：１、３０７：１、３０８：１、３０９：１、３１０：１；３１１：１、３１２：１、３１３：１、３１４：１；３１５：１、３１６：１、３１７：１、３１８：１、３１９：１、３２０：１；３２１：１、３２２：１、３２３：１、３２４：１；３２５：１、３２６：１、３２７：１、３２８：１、３２９：１、３３０：１；３３１：１、３３２：１、３３３：１、３３４：１；３３５：１、３３６：１、３３７：１、３３８：１、３３９：１、３４０：１；３４１：１、３４２：１、３４３：１、３４４：１；３４５：１、３４６：１、３４７：１、３４８：１、３４９：１、３５０：１；３５１：１、３５２：１、３５３：１、３５４：１；３５５：１、３５６：１、３５７：１、３５８：１、３５９：１、３６０：１；３６１：１、３６２：１、３６３：１、３６４：１；３６５：１、３６６：１、３６７：１、３６８：１、３６９：１、３７０：１；３７１：１、３７２：１、３７３：１、３７４：１；３７５：１、３７６：１、３７７：１、３７８：１、３７９：１、３８０：１；３８１：１、３８２：１、３８３：１、３８４：１；３８５：１、３８６：１、３８７：１、３８８：１、３８９：１、３９０：１；３９１：１、３９２：１、３９３：１、３９４：１；３９５：１、３９６：１、３９７：１、３９８：１、３９９：１、４００：１；４０１：１、４０２：１、４０３：１、４０４：１；４０５：１、４０６：１、４０７：１、４０８：１、４０９：１、４１０：１；４１１：１、４１２：１、４１３：１、４１４：１；４１５：１、４１６：１、４１７：１、４１８：１、４１９：１、４２０：１；４２１：１、４２２：１、４２３：１、４２４：１；４２５：１、４２６：１、４２７：１、４２８：１、４２９：１、４３０：１；４３１：１、４３２：１、４３３：１、４３４：１；４３５：１、４３６：１、４３７：１、４３８：１、４３９：１、４４０：１；４４１：１、４４２：１、４４３：１、４４４：１；４４５：１、４４６：１、４４７：１、４４８：１、４４９：１、４５０：１；４５１：１、４５２：１、４５３：１、４５４：１；４５５：１、４５６：１、４５７：１、４５８：１、４５９：１、４６０：１；４６１：１、４６２：１、４６３：１、４６４：１；４６５：１、４６６：１、４６７：１、４６８：１、４６９：１、４７０：１；４７１：１、４７２：１、４７３：１、４７４：１；４７５：１、４７６：１、４７７：１、４７８：１、４７９：１、４８０：１；４８１：１、４８２：１、４８３：１、４８４：１；４８５：１、４８６：１、４８７：１、４８８：１、４８９：１、４９０：１；４９１：１、４９２：１、４９３：１、４９４：１；４９５：１、４９６：１、４９７：１、４９８：１、４９９：１、５００：１、１；５５０：１、６００：１、６５０：１、７００：１、７５０：１、８００：１；８５０：１、９００：１、９５０：１、１０００：１；１１００：１、１２００：１、１３００：１、１４００：１、１５００：１、１６００：１；１７００：１、１８００：１、１９００：１、２０００：１；２１００：１、２２００：１、２３００：１、２４００：１、２５００：１、２６００：１；２７００：１、２８００：１、２９００：１、３０００：１；３１００：１、３２００：１、３３００：１、３４００：１、３５００：１、３６００：１；３７００：１、３８００：１、３９００：１、４０００：１；４１００：１、４２００：１、４３００：１、４４００：１、４５００：１、４６００：１；４７００：１、４８００：１、４９００：１、５０００：１；５１００：１、５２００：１、５３００：１、５４００：１、５５００：１、５６００：１；５７００：１、５８００：１、５９００：１、６０００：１；６１００：１、６２００：１、６３００：１、６４００：１、６５００：１、６６００：１；６７００：１、６８００：１、６９００：１、７０００：１；７１００：１、７２００：１、７３００：１、７４００：１、７５００：１、７６００：１；７７００：１、７８００：１、７９００：１、８０００：１；８１００：１、８２００：１、８３００：１、８４００：１、８５００：１、８６００：１；８７００：１、８８００：１、８９００：１、９０００：１；９１００：１、９２００：１、９３００：１、９４００：１、９５００：１、９６００：１；９７００：１、９８００：１、９９００：１、１００００：１；またはそれ以上のカチオン：核酸のモル比で、修飾核酸（単数または複数）と混合される。
【０１７４】
ポリカチオン、水溶性ポリマーおよび核酸の混合物中のポリカチオン濃度約５ｍＭ〜１Ｍ超、または約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、〜約２５ｎＭ、または〜約３５ｍＭ。ならびにこれらの範囲内の全ての濃度。より詳しくは、最終ポリカチオン濃度は、約５ｍＭ、約１０ｍＭ、約１５ｍＭ約２０ｍＭ、約２５ｍＭ、約３０ｍＭ、約３５ｍＭ、約４０、約４５ｍＭ、約５０ｍＭ、約５５ｍＭ、約６０ｍＭ、約６５ｍＭ、約７０ｍＭ、約７５ｍＭ、約８０、約８５ｍＭ、約９０ｍＭ、約９５ｍＭ、約１００ｍＭ、１０５ｍＭ、約１１０ｍＭ、約１１５ｍＭ約１２０ｍＭ、約１２５ｍＭ、約１３０ｍＭ、約１３５ｍＭ、約１４０、約１４５ｍＭ、約１５０ｍＭ、約１５５ｍＭ約１６０ｍＭ、約１６５ｍＭ、約１７０ｍＭ、約１７５ｍＭ、約１８０、約１８５ｍＭ、約１９０ｍＭ、約１９５ｍＭ約２００ｍＭ、２０５ｍＭ、約２１０ｍＭ、約２１５ｍＭ約２２０ｍＭ、約２２５ｍＭ、約２３０ｍＭ、約２３５ｍＭ、約２４０、約２４５ｍＭ、約２５０ｍＭ、約２５５ｍＭ約２６０ｍＭ、約２６５ｍＭ、約２７０ｍＭ、約２７５ｍＭ、約２８０、約２８５ｍＭ、約２９０ｍＭ、約２９５ｍＭ約３００ｍＭ、約３０５ｍＭ、約３１０ｍＭ、約３１５ｍＭ約３２０ｍＭ、約３２５ｍＭ、約３３０ｍＭ、約３３５ｍＭ、約３４０、約３４５ｍＭ、約３５０ｍＭ、約３５５ｍＭ約３６０ｍＭ、約３６５ｍＭ、約３７０ｍＭ、約３７５ｍＭ、約３８０、約３８５ｍＭ、約３９０ｍＭ、約３９５ｍＭ、約４００ｍＭ、約４０５ｍＭ、約４１０ｍＭ、約４１５ｍＭ約４２０ｍＭ、約４２５ｍＭ、約４３０ｍＭ、約４３５ｍＭ、約４４０、約４４５ｍＭ、約４５０ｍＭ、約４５５ｍＭ、約４６０ｍＭ、約４６５ｍＭ、約４７０ｍＭ、約４７５ｍＭ、約４８０、約４８５ｍＭ、約４９０ｍＭ、約４９５ｍＭ、約５００ｍＭ、５０５ｍＭ、約５１０ｍＭ、約５１５ｍＭ約５２０ｍＭ、約５２５ｍＭ、約５３０ｍＭ、約５３５ｍＭ、約５４０、約５４５ｍＭ、約５５０ｍＭ、約５５５ｍＭ、約５６０ｍＭ、約５６５ｍＭ、約５７０ｍＭ、約５７５ｍＭ、約５８０、約５８５ｍＭ、約５９０ｍＭ、約５９５ｍＭ、約６００ｍＭ、６０５ｍＭ、約６１０ｍＭ、約６１５ｍＭ約６２０ｍＭ、約６２５ｍＭ、約６３０ｍＭ、約６３５ｍＭ、約６４０、約６４５ｍＭ、約６５０ｍＭ、約６５５ｍＭ約６６０ｍＭ、約６６５ｍＭ、約６７０ｍＭ、約６７５ｍＭ、約６８０、約６８５ｍＭ、約６９０ｍＭ、約６９５ｍＭ、約７００ｍＭ、約７０５ｍＭ、約７１０ｍＭ、約７１５ｍＭ約７２０ｍＭ、約７２５ｍＭ、約７３０ｍＭ、約７３５ｍＭ、約７４０、約７４５ｍＭ、約７５０ｍＭ、約７５５ｍＭ約７６０ｍＭ、約７６５ｍＭ、約７７０ｍＭ、約７７５ｍＭ、約７８０、約７８５ｍＭ、約７９０ｍＭ、約７９５ｍＭ、約８００ｍＭ、約８０５ｍＭ、約８１０ｍＭ、約８１５ｍＭ約８２０ｍＭ、約８２５ｍＭ、約８３０ｍＭ、約８３５ｍＭ、約８４０、約８４５ｍＭ、約８５０ｍＭ、約８５５ｍＭ約８６０ｍＭ、約８６５ｍＭ、約８７０ｍＭ、約８７５ｍＭ、約８８０、約８８５ｍＭ、約８９０ｍＭ、約８９５ｍＭ、約９００ｍＭ、約９０５ｍＭ、約９１０ｍＭ、約９１５ｍＭ約９２０ｍＭ、約９２５ｍＭ、約９３０ｍＭ、約９３５ｍＭ、約９４０、約９４５ｍＭ、約９５０ｍＭ、約９５５ｍＭ約９６０ｍＭ、約９６５ｍＭ、約９７０ｍＭ、約９７５ｍＭ、約９８０、約９８５ｍＭ、約９９０ｍＭ、約９９５ｍＭ、約１Ｍ、約１．１Ｍ、約１．２Ｍ、約１．３Ｍ、約１．４Ｍ、約１．５Ｍ、約１．６Ｍ、約１．７Ｍ、約１．８Ｍ、約１．９Ｍ、約２．０Ｍ、約２．１Ｍ、約２．２Ｍ、約２．３Ｍ、約２．４Ｍ、約２．５Ｍ、約２．６Ｍ、約２．７Ｍ、約２．８Ｍ、約２．９Ｍ、約３．０Ｍまたは３Ｍ以上でありうる。
【０１７５】
修飾核酸を含むミクロスフィアを調製する方法においては、核酸核酸水溶液およびポリマー／カチオン溶液のインキュベーションは、約２０℃、２１℃、２２℃、２３℃、２４℃、２５℃、２６℃、２７℃、２８℃、２９℃、３０℃、３１℃、３２℃、３３℃、３４℃、３５℃、３６℃、３７℃、３８℃、３９℃、４０℃、４１℃、４２℃、４３℃、４４℃、４５℃、４６℃、４７℃、４８℃、４９℃、５０℃、５１℃、５２℃、５３℃、５４℃、５５℃、５６℃、５７℃、５８℃、５９℃、６０℃、６１℃、６２℃、６３℃、６４℃、６５℃、６６℃、６７℃、６８℃、６９℃、７０℃、７１℃、７２℃、７３℃、７４℃、７５℃、７６℃、７７℃、７８℃、７９℃、８０℃、８１℃、８２℃、８３℃、８４℃、８５℃、８６℃、８７℃、８８℃、８９℃、９０℃、９１℃、９２℃、９３℃、９４℃、９５℃、９６℃、９７℃、９８℃、９９℃、１００℃、またはそれ以上で実行される。このインキュベーションステップは、約１分、２分、３分、４分、５分、６分、７分、８分、９分、１０分、１１分、１２分、１３分、１４分、１５分、１６分、１７分、１８分、１９分、２０分、２１分、２２分、２３分、２４分、２５分、２６分、２７分、２８分、２９分、３０分、またはそれより長い間行われる。インキュベーションステップの完了後、混合物が、約−１０℃より低い最終温度に、約−１０℃に、約−９℃に、約−８℃に、約−７℃に、約−６℃に、約−５℃に、約−４℃に、約−３℃に、約−２℃に、約−１℃に、約０に、約１℃に、約２℃に、約３℃に、約４℃に、約５℃に、約６℃に、約７℃に、約８℃に、約９℃に、約１０℃に、またはそれより高い温度に冷却され、冷却ステップは、およその温度低下速度約０．１℃／分未満で、最大０．１℃／分、０．１１℃／分；０．１２℃／分、０．１３℃／分、０．１４℃／分、０．１５℃／分、０．１６℃／分；０．１７℃／分、０．１８℃／分、０．１９℃／分、０．２℃／分、０．２１℃／分；０．２２℃／分、０．２３℃／分、０．２４℃／分、０．２５℃／分、０．２６℃／分；０．２７℃／分、０．２８℃／分、０．２９℃／分、０．３℃／分、０．３１℃／分；０．３２℃／分、０．３３℃／分、０．３４℃／分、０．３５℃／分、０．３６℃／分；０．３７℃／分、０．３８℃／分、０．３９℃／分、０．４０℃／分、０．４１℃／分；０．４２℃／分、０．４３℃／分、０．４４℃／分、０．４５℃／分、０．４６℃／分；０．４７℃／分、０．４８℃／分、０．４９℃／分、０．５０℃／分、０．５１℃／分；０．５２℃／分、０．５３℃／分、０．５４℃／分、０．４５℃／分、０．５６℃／分；０．５７℃／分、０．５８℃／分、０．５９℃／分、０．６０℃／分、０．６１℃／分；０．６２℃／分、０．６３℃／分、０．６４℃／分、０．６５℃／分、０．６６℃／分；０．６７℃／分、０．６８℃／分、０．６９℃／分、０．７０℃／分、０．７１℃／分；０．７２℃／分、０．７３℃／分、０．７４℃／分、０．７５℃／分、０．７６℃／分；０．７７℃／分、０．７８℃／分、０．７９℃／分、０．８０℃／分、０．８１℃／分；０．８２℃／分、０．８３℃／分、０．８４℃／分、０．８５℃／分、０．８６℃／分；０．８７℃／分、０．８８℃／分、０．８９℃／分、０．９０℃／分、０．９１℃／分；０．９２℃／分、０．９３℃／分、０．９４℃／分、０．９５℃／分、０．９６℃／分；０．９７℃／分、０．９８℃／分、０．９９℃／分、１．０℃／分、２．０℃／分、３．０℃／分、４．０℃／分、５．０℃／分、６．０℃／分、７．０℃／分、８．０℃／分、９．０℃／分１０．０℃／分、１１．０℃／分、１２．０℃／分、１３．０℃／分、１４．０℃／分、１５．０℃／分、１６．０℃／分、１７．０℃／分、１８．０℃／分、１９．０℃／分、２０．０℃／分、２１．０℃／分、２２．０℃／分、２３．０℃／分、２４．０℃／分、２５．０℃／分、２６．０℃／分、２７．０℃／分、２８．０℃／分、２９．０℃／分、３０．０℃／分、３１．０℃／分、３２．０℃／分、３３．０℃／分、３４．０℃／分、３５．０℃／分、３６．０℃／分、３７．０℃／分、３８．０℃／分、３９．０℃／分、４０．０℃／分、４１．０℃／分、４２．０℃／分、４３．０℃／分、４４．０℃／分、４５．０℃／分、４６．０℃／分、４７．０℃／分、４８．０℃／分、４９．０℃／分、５０．０℃／分またはそれより速い速度で行われる。フラッシュ冷却ステップも、予定される。いかなる特定の作用メカニズムにも拘束されるものではないが、冷却ステップおよびその実施方法が、得られるミクロスフィアの大きさの決定に影響する。
【０１７６】
方法の冷却ステップの後、ミクロスフィアが選択的に集められ、洗浄され、再懸濁され、およびまたは、粉末に乾燥される。
【０１７７】
一態様では、一つ以上の修飾核酸を含む本発明のミクロスフィアは、少なくとも本明細書に記載されるミクロスフィアの部分でなく、または修飾されない同じ核酸と同程度効率的に、細胞に入り生物学的機能を行う能力を有する。別の態様においては、一つ以上の修飾核酸を含む本発明のミクロスフィアは、一態様では、本明細書に記載されるミクロスフィアの部分でなく、または修飾されない同じ核酸よりも効率的に、細胞に入り生物学的機能を行う能力を有する。
【０１７８】
Ｄ．微小粒子を含む医薬組成物
本明細書に記載のとおり、本開示の組成物は、肺等の湿潤または水性の標的位置への送達のために調製される。組成物は、それらが吸入可能な形態でありうるように調製される。吸入可能形態は、薬理学上許容可能な賦形剤または希釈剤を伴う、または伴わない乾燥粉末であり得、または、吸入可能形態は、定量用量の推進薬ベースの分散の形でありうる。しかし、核酸微小粒子自体は、いずれの賦形剤のマトリックスも含まず、使用時に賦形剤とより大きな粒子を形成しない。吸入可能形態は、吸入器または鼻内噴霧を用いて、経口または鼻腔内に送達されうる。したがって本開示は、患者治療のための自己投与方法を提供する。このような投与は、病院、医院で使用され、または本開示の組成物の経鼻または吸入自己投与のために、非医療関係者により病院または医院外で使用されうる。
【０１７９】
したがって、本開示のある態様では、本開示の組成物の患者の自己投与のためのデバイスが提供される。そのデバイスには、本開示の組成物のエアゾール製剤および薬理学上許容可能な分散剤を含む鼻吸入器が含まれ、デバイスは、治療される障害の症状を軽減または治療するために所望の用量の本開示の組成物を含むエアゾール製剤の量を分散させるために、定量式である。分散剤は、吸入剤およびスプレー組成物において一般に使われる任意の分散剤でよく、例えば、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アルコール、およびポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の界面活性剤、またはホスホリピドベースの界面活性剤でもありうる。しかし、本開示の吸入可能デバイスが、必ずしもこのような分散剤を用なければならないわけではないことに注意されたい。
【０１８０】
好ましい例においては、本開示の組成物は、組成物が微粉として存在する、乾燥粉末エアゾール製剤の形態である。乾燥粉末製剤は、ラクトース、ソルビトール、スクロースおよびマンニトール等の増量剤をさらに含みうる。
【０１８１】
別の具体例においては、エアゾール製剤は、無菌水、生食水、緩衝食塩水およびデキストロース溶液等の薬理学上許容可能な希釈剤をさらに含む、液体エアゾール製剤でありうる。
【０１８２】
したがって組成物は、鼻腔内または吸入投与、または粘膜投与一般に適する製剤または医薬組成物において調製されるのが好ましい。本明細書で使用されるところの、粘膜への送達のための組成物および製剤には、頬粘膜、食道粘膜、胃粘膜、腸粘膜、嗅粘膜、口腔粘膜、気管支粘膜、子宮粘膜および子宮内膜、ならびにその悪性細胞型に、治療的、予防的または診断的に送達可能なものを含む。適切な製剤は、本開示の組成物の送達を促進するために、粘膜透過増強剤を伴って調製されうる。粘膜透過増強剤は、本開示の組成物の経粘膜透過の速度または容易性を増加させる試薬であり、胆汁酸塩、脂肪酸、界面活性剤またはアルコール等であるがこれに限定されない。特定の例においては、透過増強剤は、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、タウロデオキシコール酸、グリココール酸ナトリウム、ジメチルスルホキシドまたはエタノールでありうる。
【０１８３】
製剤は、溶解性、薬物安定性、経鼻粘膜吸収、および他の観点から最適化されたｐＨで調製されてもよい。
【０１８４】
したがって本発明は、標的粘膜を、標的粘膜に浸透してその上または中で作用するのに有効な量の微小粒子組成物と接触させるステップを含む、本発明の治療用、予防用、または診断用微小粒子組成物を粘膜に送達する方法を提供する。
【０１８５】
本開示の組成物は、治療的に有効な量、すなわち、薬物の所望の活性を示すために有効な量において送達される。本開示によれば、所与の核酸の治療的に有効な量は、それが送達される標的によって決まる。送達の治療結果は、標的とされる疾患の一つ以上の症状の減少または軽減、および／またはターゲティングされる特定の核酸の発現またはターゲティングの結果発現が減少するタンパク質の活性の減少でありうる。
【０１８６】
本明細書で使用されるところの、「エアゾール」という用語は、空気懸濁液をさす。特に、エアゾールは、本開示の製剤の粒子化または微粒化、およびその空気懸濁液をさす。本開示によれば、エアゾール製剤は、口腔を通じた経鼻吸入または肺投与のための、本開示の微小粒子を含む製剤である。
【０１８７】
本明細書で使用されるところの、「吸入器」という用語は、例えば溶液、粉末等における、薬物の経鼻および肺投与の両方ためのデバイスをさす。例えば、「吸入器」という用後は、急性喘息発作のための抗ヒスタミン剤投与に使用されるような推進薬駆動吸入器、および鬱血除去薬投与に使用されるようなプラスチックスプレーボトルを含む。
【０１８８】
本明細書で使用されるところの「分散剤」という用語は、本開示の組成物のエアゾール化または粘膜組織におけるこれらの組成物の吸収を補助する薬剤、またはその両者をさす。しかし、本開示の微小粒子が、均一の粒径分布およびその粒径範囲により、特に良好な空気力学的特性を有することに注意されたい。特定の態様においては、分散剤は、粘膜透過増強剤でありうる。分散剤は、薬理学上許容可能であるのが好ましい。本明細書で使用されるところの、「薬理学上許容可能な」という用語は、動物への使用、特にヒトへの使用が連邦政府または州政府の規制機関により承認され、または米国薬局方または他の一般に認識される薬局方にリストされることを意味する。
【０１８９】
本開示の微小粒子は、凝集せず、したがって粒子の分散および「分離」を促進する薬剤を用いる必要がない。しかし、分散剤が使用される場合には、界面活性剤等がこれに含まれうる。そのような界面活性剤は、液体エアゾールを形成する溶液の微粒化により生じる送達薬剤の表面誘導凝集を減らすために従来技術において一般に用いられ、本開示の方法およびデバイスに使用されてもよい。かかる界面活性剤の例には、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルおよびアルコール、およびポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の界面活性剤が含まれるがこれに限定されない。使用される界面活性剤の量は変動し、一般に範囲内または製剤の０．００１および４重量％である。適切な界面活性剤は、公知技術であり、具体的製剤、オリゴヌクレオチドの濃度、希釈剤（液状製剤）または粉末の形態（乾燥粉末製剤）等に応じて、所望の特性を基礎として選択されうる。
【０１９０】
液体エアゾール製剤では、オリゴヌクレオチド微小粒子は含みうるおよび生理的に許容可能な分散剤における希釈剤。本開示の乾燥粉末エアゾール製剤は、微粉凍結乾燥形態の微小粒子と、選択的に分散剤とからなる。
【０１９１】
「凍結乾燥」またはフリーズドライとは、急速凍結および凍結状態での脱水による（昇華と称されることもある）、乾燥形態における微小粒子組成物の製剤をさす。凍結乾燥は、脂質の結晶化による脂質マトリックス形成が生じる温度で行われる。このプロセスは、約室温の収容容器の周囲温度で凍結産物を維持するのに十分な圧力で、減圧下で、好ましくは約５００ｍＴｏｒｒ未満、より好ましくは約２００ｍＴｏｒｒ未満、より好ましくは約１ｍＴｏｒｒ未満で行われうる。
【０１９２】
液体または乾燥粉末エアゾール製剤では、製剤が、エアゾール化された用量が実際に鼻道または肺粘膜に達することが確保されるように、エアゾール化される。本明細書において使用されるところの「エアゾール粒子」という用語は、経鼻または肺投与に適する、すなわち粘膜に達する、液体または固体粒子を表す。送達デバイスの構造、製剤中の追加的成分、および粒子特性等の他のパラメータも、考慮されなければならない。薬物の経鼻または肺投与のこれらの態様は、従来技術で周知であり、製剤の操作、エアゾール適用手段および送達デバイスの構築には、当業者によるルーチン試験で足りる。
【０１９３】
送達方法では、液状製剤のスプレーボトル、噴霧、微粒化またはポンプエアロゾール化、乾燥粉末製剤のエアゾール化を含むがこれに限定されない公知技術の任意のエアゾール化の形が、本開示の実行において使用されうる。
【０１９４】
上記のように、本開示の好ましい態様においては、エアゾール化のためのデバイスは、吸入可能乾燥粉末形態であり、他の好ましい例では、デバイスは定量吸入器である。定量吸入器は、投与ごとに可変的な用量ではなく、投与時に特定の投与量を提供する。このような定量吸入器が、液体または乾燥粉末エアゾール製剤に用いられうる。定量吸入器は、公知技術である。
【０１９５】
経鼻投与では、有用なデバイスは、定量噴霧器が取り付けられた小さなハードボトルである。一例においては、微小粒子溶液を一定の体積のチャンバに引き込むことにより、定用量が送達され、チャンバは、チャンバ内の液体が圧縮されたときにスプレーを形成することにより、エアゾール化する大きさの開口およびエアゾール製剤を有する。製剤を投与するために、チャンバが圧縮される。具体例では、チャンバは、ピストン仕掛けである。このようなデバイスは、市販である。
【０１９６】
あるいは、圧迫されたときにスプレーを形成することによりエアゾール製剤をエアゾール化するための大きさにした開口または開口部を伴う、プラスチックスクイーズボトルである。開口部は通常、ボトルの上部にあり、上部には概して、エアゾール製剤の効率的な投与のために鼻道内に部分的にフィットするようにテーパがつけられる。鼻吸入器は、投与のために測定された用量の組成物が投与されるように、定用量のエアゾール製剤を提供するのが好ましい。
【０１９７】
多くの場合には、肺内吸入のための液体または乾燥粉末製剤のエアゾール化は、推進薬を必要とする。推進薬は、従来技術において一般に使用される任意の推進薬でありうる。このような有用な推進薬の非限定的な具体例は、クロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドクロロフルオロカーボン（ｈｙｄｏｃｈｌｏｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）、または炭化水素であり、トリフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタノール、および１，１，１，２−テトラフルオロエタン、またはその組み合わせが含まれる。
【０１９８】
液体エアゾール製剤および剤形も、予定される。一般に、このような剤形は、薬理学上許容可能な希釈剤中の組成物を含む。このような液体エーロゾル製剤の薬理学上許容可能な希釈剤には、無菌水、生食水、緩衝食塩水、デキストロース溶液等が含まれるがこれに限定されない。具体例では、本開示または本開示の医薬組成物において使用できる希釈剤は、一般にｐＨ７．０〜８．０の間の範囲のリン酸緩衝食塩水または緩衝生理食塩溶液、または水である。
【０１９９】
さらに、この例における製剤は、ｐＨ維持、溶液安定化、または浸透圧制御のために有用な他の薬剤も含みうる。薬剤の例には、塩化ナトリウムまたは塩化カリウム等の塩類、およびグルコース、ガラクトースまたはマンノース等の炭水化物が含まれるがこれに限定されない。
【０２００】
Ｅ．粒子のｉｎ  ｖｉｖｏ送達。
【０２０１】
本開示の核酸微小粒子は、注射可能、局所、経口、直腸、経鼻、肺、経膣、頬側、舌下、経皮、経粘膜、耳内、眼内または眼送達等の、適切な経路による対象へのｉｎ  ｖｉｖｏ送達に適する。微小粒子は、安定した液体懸濁液として送達され、または乾燥粉末等の固体剤形として調製されうる。好ましい送達経路は、肺送達であり、これには経口送達および経鼻送達が含まれる。
【０２０２】
この送達経路においては、微小粒子は、肺深部、上気道、または気道内の任意の場所に堆積するように、選択的に設計されうる。微小粒子は、乾燥粉末吸入器により乾燥粉末として送達され、または定用量吸入器またはネブライザーにより送達されうる。
【０２０３】
全身的に機能することが意図される薬物は、血流中への吸収のために利用可能な表面積が非常に大きい、肺胞に堆積されることが好ましい。薬物堆積を肺内の一定の領域にターゲティングするときには、形状および大きさ等、微小粒子の基本的な物理的特性を操作することにより、微小粒子の空気力学的直径が最適範囲に調節されうる。
【０２０４】
吸入される薬剤粒子の許容可能な呼吸可能画分は、多くの場合、賦形剤を粒子組成に組み込み、または薬剤粒子との混合物として製剤に加えることにより、達成される。例えば、トレハロース、ラクトースまたはマルトデキストリン等の不活性担体の大きな（３０〜９０μｍ）粒子と混合することにより、微粉化薬剤粒子（約５μｍ）の分散の改善がもたらされる。大きな賦形剤粒子は、粉末の流動性を改善するが、これは薬力学的効果の改善と相関する。さらなる改良においては、賦形剤が、小さな球状粒子に直接組み込まれて、エアゾール性能がもたらされるとともに、タンパク質薬物の安定性が潜在的に増強される。一般に、ラクトース、またはアルブミンおよびＤＬ−アルファ−ホスファチジルコリンジパルミトイル（ＤＰＰＣ）等の肺の内因性有機分子等、吸入用としてＦＤＡに承認済みの賦形剤が選択される。ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）等の他の賦形剤が、望ましい物理的および化学的特性の粒子を加工するために用いられている。しかし、ＦＤＡに承認された賦形剤での吸入経験の多くは、気管気管支の領域に堆積することが好ましく、肺深部にさほど浸透しない、空気力学的粒径の大きい喘息用薬物のものである。肺深部に送達される吸入タンパク質またはペプチド治療剤では、免疫応答による、または肺胞領域に送達されたときに賦形剤により引き起こされるものでありうる、炎症および刺激等の有害な長期的副作用が生じうるという懸念がある。
【０２０５】
肺深部に吸入された治療剤の有害な副作用の可能性を最小限にするために、送達される薬物で実質的に構成される吸入用粒子を製造することが有利でありうる。この戦略は、賦形剤への肺胞曝露を最小限にし、各用量により肺胞表面に堆積される粒子の全体的な用量を減じ、おそらくは吸入治療剤の慢性的使用の間の刺激を最小限にする。基本的に治療用、予防用、および／または診断用タンパク質、ペプチドまたは本明細書に記載の他の薬剤だけで構成される、肺深部堆積に適した空気力学的特性の小球状粒子は、肺の肺胞膜への慢性的治療または予防投与の単離研究のために、特に有用でありうる。そして、吸入による、小球状粒子の形状におけるタンパク質、ペプチドまたは他の薬剤の全身送達の効果が、関連の賦形剤により導入される複雑な因子を伴わずに研究されうる。
【０２０６】
吸入により肺深部に粒子を送達するために必要なのは、粒子が、０．５〜１０マイクロメートルの小さな平均空気力学的直径と、狭い粒径分布を有することである。本開示は、異なる粒径範囲を有する粒子の様々なバッチの混合も予定する。本開示のプロセスは、上記の特性を伴う微小粒子の製造を可能にする。
【０２０７】
０．５〜３ミクロンの空気力学的直径の粒子を形成するための、二つの主なアプローチがある。第一のアプローチは、比較的大きいが、多孔性（または有孔）の微小粒子を生成することである。空気力学的直径（Ｄａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ）と幾何学的直径（Ｄｇｅｏｍｅｔｒｉｃ）の関係がＤａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ＝粒子密度の二乗根にＤｇｅｏｍｅｔｒｉｃを掛けたものに等しいため。質量密度が非常に低い（約０．１ｇ／ｃｍ３）粒子は、比較的大きな幾何学的直径（５〜１０ミクロン）をもちながら、小さな空気力学的直径（０．５〜３ミクロン）有しうる。
【０２０８】
代替的アプローチは、比較的低い多孔率の粒子を作製することであり、本開示の場合には、粒子は、上記の範囲の密度、より一般には約１ｇ／ｃｍ３付近の密度を有する。したがって、このような非多孔性高密度の粒子の空気力学的直径は、その幾何学的直径に近い。
【０２０９】
上記の粒子形成のための本方法は、賦形剤を伴う、または伴わない、粒子形成を提供する。
【０２１０】
非ポリマーカチオン以外の添加物をほとんど、または全く伴わない、核酸自体からの小粒子の製造は、大きな薬物負荷量、安全性の向上、および必要吸入回数低下の選択肢を提供するため、肺送達用に優れた利点を提供する。
【実施例】
【０２１１】
Ｈ．実施例
以下のセクションは、本開示の核酸粒子の製剤に使用される方法および組成物の実施例を提供する。１．５ｍｌ微量遠心管チューブ、５ｍｌガラス管、１５ｍｌポリプロピレンチューブ、１０ｍｌジャケットガラス容器、５０ｍｌジャケットガラス容器および１００ｍｌジャケットガラス容器を含む、異なる材料の様々な大きさの容器により、本明細書に開示されるプロセスのスケーラビリティが示された。
【０２１２】
本開示の例示的な核酸微小粒子は、溶解された核酸、非イオン性ポリマー、および非ポリマーカチオンを含む溶液から調製される。これらの溶質の相対濃度は、粒径、形状（例えば微小粒子がどれくらい球状であるか）、および表面の平滑性等、核酸微小粒子の一定の特性を最適化するように調節されうる。非ポリマーカチオンのモル濃度は、典型的に０．０１Ｍ〜５Ｍの間の範囲であり、０．０５Ｍ、０．１Ｍ、０．２Ｍ  ０．３Ｍ、０．４Ｍ  ０．５Ｍ、０．６Ｍ、０．７Ｍ、０．８Ｍ、０．９Ｍ、１Ｍ、１．１Ｍ、１．２Ｍ、１．３Ｍ、１．４Ｍ、１．５Ｍ、１．６Ｍ、１．７Ｍ、１．８Ｍ、１．９Ｍ  ２Ｍ、２．１Ｍ、２．２Ｍ、２．３Ｍ、２．４Ｍ、２．５Ｍ、２．６Ｍ、２．７Ｍ、２．８Ｍ、２．９Ｍ、３Ｍ、３．１Ｍ、３．２Ｍ、３．３Ｍ、３．４Ｍ、３．５Ｍ、３．６Ｍ、３．７Ｍ、３．８Ｍ、３．９Ｍ、４Ｍ、４．１Ｍ、４．２Ｍ、４．３Ｍ、４．４Ｍ、４．５Ｍ、４．６Ｍ、４．７Ｍ、４．８Ｍ、４．９Ｍ、５Ｍ等、またはこれらの任意の二つの値の間の範囲である。非イオン性ポリマーの重量体積濃度は、典型的には５％〜５０％の範囲であり、８％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％等、またはそのような任意の二つの値の間の範囲である。核酸対非ポリマーカチオンのモル比は、典型的には１：２０〜１：５０，０００の範囲であり、１：２０、１：３０、１：４０、１：５０、１：６０、１：７０、１：８０、１：９０、１：１００、１：１５０、１：２００、１：２５０、１：３００、１：３５０、１：４００、１：４５０、１：５００、１：５５０、１：６００、１：６５０、１：７００、１：７５０、１：８００、１：８５０、１：９００、１：９５０、１：１，０００、１：１，５００、１：２，０００、１：３，０００、１：４，０００、１：５，０００、１：６，０００、１：７，０００、１：８，０００、１：１０，０００、１：１５，０００、１：２０，０００、１：３０，０００、１：４０，０００等、またはそのような任意の二つの値の間の範囲、または本明細書記載の他の比である。
【０２１３】
本実施例は、本明細書に記載のように肺適用に使用できる微小粒子を調製するための、例示的方法および組成物を提供する。これらの例は、ポリマーポリカチオンを含まない微小粒子を提供する。さらに、本明細書において調製される微小粒子は、水および／または水溶液中で可溶性であり、この特徴は、肺内のエリア等の所定の部位に微小粒子が投与されたときに、微小粒子の核酸成分の迅速な放出を可能にする。微小粒子の空気力学的特徴、例えば大きさおよび直径は、例えば肺内の様々な所定エリアへの標的送達のために、操作されうる。
【０２１４】
本明細書において調製される微小粒子は、典型的に、低い含水率（Ｋａｒｌ  Ｆｉｓｈｅｒにより測定）、例えば８％未満の含水率を有するのが好ましい。さらに、微小粒子は、微小粒子組成物全体の３％以上である、非ポリマーカチオン含量（原子吸光により測定）を有する。得られる微小粒子の乾燥粉末の、核酸の開始重量に対する重量比は、約１以上である（例えばＣａ−アンチセンス微小粒子では、比は典型的に１．０３であった）。
【０２１５】
（実施例１）
例示的微小粒子の製剤に使用される材料
本開示の例示的な微小粒子の製剤においては、以下の材料が使用された。例示的実施例に特定の核酸およびｓｉＲＮＡｓが提供されるが、他の核酸およびオリゴヌクレオチドを使用して、同様の微小粒子を調製できる。
【０２１６】
全ての水溶液は、オートクレーブ処理され、０．２−ミクロンフィルタにより滅菌濾過された、ヌクレアーゼフリーの、イオン除去水を使用して調製された。
【０２１７】
核酸溶液は、水中約１５ｍｇ／ｍｌの濃度で調製された。本明細書に記載の方法で使用される例示的アンチセンスオリゴデオキシヌクレオチド（抗ＣＤ４０、抗ＣＤ８０、抗ＣＤ８６）は、ＨＰＬＣ精製された凍結乾燥製剤において市販されている。オリゴヌクレオチド骨格においてホスホロチオエート化されたこれらのオリゴヌクレオチド、およびＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ＤＮＡ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，（Ｃｏｒａｌｖｉｌｌｅ，ＩＡ）から入手可能である。
【０２１８】
様々なｓｉＲＮＡ組成物が、本明細書において調製される微小粒子に使用される。ｓｉＲＮＡ分子は、選択的に一つの鎖が蛍光染料で標識された非修飾二重鎖からなった。二重鎖は、各２１マーが２−ヌクレオチド長３’−オーバーハングを有する、塩基対結合した二つの２１マーＲＮＡオリゴヌクレオチドからなる。陰性コントロールとして、ＳＣＲ−０２７、ＮＴ−２および蛍光染料ＤＹ５４７で標識されたＮＴ２が用いられ、蛍光染料ＤＹ５４７で標識された活性ｓｉＲＮＡ分子が、ｅＧＦＰに誘導された。これらのｓｉＲＮＡ分子のＨＰＬＣ精製および凍結乾燥製剤は、Ｄｈａｒｍａｃｏｎ（Ｄｈａｒｍａｃｏｎ，Ｌａｆａｙｅｔｔｅ，ＣＯ）から市販されている。
【０２１９】
水に（無水または水和物形の）非ポリマーカチオンの塩を１Ｍ〜１０Ｍの濃度で溶解することにより、非ポリマーカチオンのストック溶液が調製された。ストック溶液のｐＨは、ほぼ中性〜酸性のｐＨに調節された（例えば３〜７．５）；
非イオン性ポリマー溶液Ａは、酸性ｐＨ（例えば５．６）の、０．１ＭのＮａＯＡｃバッファー中１２．５％（ｗ／ｖ）ＰＥＧ３３５０（平均ＭＷ３４０９Ｄ）および１２．５％（ｗ／ｖ）ＰＶＰ（平均ＭＷ４０ｋＤ）からなった。
【０２２０】
非イオン性ポリマー溶液Ｂは、酸性ｐＨ（例えば５．６）の、０．１ＭのＮａＯＡｃバッファー中２５％（ｗ／ｖ）ＰＥＧ３３５０からなった。
【０２２１】
非イオン性ポリマー溶液Ｃは、ｐＨ５．６（ＨＯＡｃで調節）、２４％（ｗ／ｖ）ポロクサマー１８８（平均ＭＷ８４００，ＢＡＳＦからのＬｕｔｒｏｌ（登録商標）Ｆ６８）からなった。
【０２２２】
非イオン性ポリマー溶液Ｄは、酸性ｐＨ（例えば５．６）の、０．１６７ＭのＮａＯＡｃバッファー中５０％（ｗ／ｖ）ＰＥＧ３３５０からなった。非イオン性ポリマー溶液Ｄを用いた反応混合物中のポリマーの最終濃度は、典型的に、０．０６７ＭのＮａＯＡｃバッファー中２０％（ｗ／ｖ）ＰＥＧ３３５０であった。
【０２２３】
（実施例２）
Ｃａ２＋をカチオンとして調製される例示的なアンチセンスオリゴヌクレオチドの微小粒子
以下の実施例は、本開示のＣａ２＋を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドベースの微小粒子の調製のための、二つの例示的プロセスを提供する。
【０２２４】
調製プロセス１：このプロセスにおいては、各反応混合物が非イオン性ポリマー溶液、塩溶液および核酸溶液を含む、一連の六つの反応混合物が調製された。簡単にいうと、各最終反応混合物の三分の二が溶液Ａを含むように、非イオン性ポリマー溶液Ａのアリコートが容器に調剤された。最終反応混合物中のＣａ濃度がそれぞれ０．１Ｍ、０．１７Ｍ、０．３３Ｍ、０．６７Ｍ、１Ｍ、および１．２５Ｍであるように、塩溶液（５Ｍ  ＣａＣｌ２ストック溶液、ｐＨ５．５）および水が、非イオン性ポリマーアリコートに加えられた。アンチセンス核酸溶液のアリコートが、これらの核酸溶液のアリコートが最終反応混合物に加えられたときに、各最終反応混合物中のアンチセンス核酸の濃度が０．２０６ｍＭとなるように、調製された。
【０２２５】
塩／ポリマー反応混合物および核酸アリコートが、予熱されてから、合わせられて最終反応混合物が形成された。最終反応混合物は、全てほぼ同じインキュベーション温度で５分間インキュベートされた。一連の反応混合物による反応が、異なる温度範囲で繰り返された（例えば６０℃、６５℃または７０℃）。全ての反応混合物は、１．２５ＭのＣａを含む反応混合物を除き、混合時に最初に濁り、インキュベーションの終了までに明らかに透明になった（すなわち反応混合物が均質な単相の溶液であることを示す）。１．２５Ｍおよび１ＭのＣａを含む反応混合物は、７５℃までさらに加熱されても、濁ったままだった。反応混合物が、制御された速度（０．１℃／分〜５℃／分の範囲）で、４℃に冷却された。光学顕微鏡法による視覚化により、Ｃａ−アンチセンス微小粒子が、全ての反応混合物中において分散していた。遠心分離および上清デカンテーション／吸引により、Ｃａ−アンチセンス微小粒子が分散から集められた。集められた微小粒子は、非イオン性ポリマーを除去するためにメチレンクロリドにより繰り返し遠心洗浄され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２２６】
調製プロセス２：このプロセスにおいては、Ｃａ−アンチセンス微小粒子が、以下の通りに調製された：それぞれが（非イオン性ポリマー溶液、塩溶液および核酸溶液を含む）最終反応混合物の全体積の２／３をなすように、非イオン性ポリマー溶液Ａのアリコートが調製された。核酸アリコートと直接混合されたときに、それらが０．１Ｍ、０．３Ｍ、１Ｍ、２Ｍ、３Ｍ、および４．１８Ｍの中間塩濃度を有するように、塩アリコートが調製された。塩アリコートおよび核酸アリコートが予熱され、合わせられて中間混合物が形成され、全てほぼ同じ温度（７０℃）で３０分間インキュベートされた。非イオン性ポリマーアリコートは、これも予熱されたものが、中間混合物と合わせられて反応混合物が形成され、全てほぼ同じ温度（７０℃）で３０分間インキュベートされた。反応混合物を−１０℃の冷媒に３０分間さらすことにより、反応混合物が約−１０℃に冷却された。光学顕微鏡法による視覚化により、Ｃａ−アンチセンス微小粒子が、全ての反応混合物中に分散していた。
【０２２７】
Ｃａ−アンチセンス微小粒子が、遠心分離および上清デカンテーション／吸引を用いて分散から集められた。微小粒子は、４℃の１．５Ｍ  ＣａＣｌ２溶液により、繰り返し遠心洗浄されてから、４℃で０．２Ｍ  ＣａＣｌ２溶液により繰り返し遠心洗浄された。そして、洗浄されたＣａ−アンチセンス微小粒子が、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２２８】
代替的洗浄プロセスにおいては、集められたＣａ−アンチセンス微小粒子が、４℃で５０％（ｗ／ｖ）ＰＥＧ３３５０溶液により、繰り返し遠心洗浄され、凍結乾燥されて、水および炭酸アンモニウムが除去された。そして、これらの凍結乾燥された製剤が、再懸濁されて、メチレンクロリド／メタノール混合物により繰り返し遠心洗浄され、その後、メチレンクロリドのみにより洗浄されて、ＰＥＧおよびＰＶＰが除去され、再凍結乾燥されて、メチレンクロリドが除去された。
【０２２９】
結果
他の点では同一の条件下では、Ｃａ−アンチセンス微小粒子の冷却速度は、微小粒子の空気力学的直径分布（０．３４〜０．４３の範囲）には影響することなく、微小粒子の平均空気力学的直径と相関した（図１Ａ〜１Ｅおよび図２Ａ−Ｂおよび図１１）。図１Ａ〜１Ｅおよび図２Ａ−Ｂから分かるように、Ｃａ−アンチセンス微小粒子の直径は、冷却速度の増加と共に減少した。しかし、任意の所与の反応混合物中のＣａ−微小粒子の集団全体の平均直径分布は、実質的に均一にとどまった。
【０２３０】
空気力学的直径分布が、空気力学的直径分布の範囲の、微小粒子の平均空気力学的直径に対する比により測定され、ここで空気力学的直径分布の範囲は、粒子の９５パーセンタイルに対応する空気力学的直径（すなわち粒子の９５％がこの空気力学的直径以下）と、粒子の１０パーセンタイルに対応する空気力学的直径（すなわち粒子の１０％がこの空気力学的直径以下）との間の差である。Ｃａ−アンチセンス微小粒子では、空気力学的直径分布は０．７未満、典型的には０．３〜０．６の範囲であった。Ｃａ−アンチセンス微小粒子の例示的な空気力学的直径分布（１０パーセンタイル１．８３６ミクロン、平均２．２９４ミクロン、９５パーセンタイル２．９５４ミクロン）およびｎｅｘｔ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｉｍｐａｃｔｏｒ（ＮＧＩ）特徴づけパターン（ＭＭＡＤ２．６ミクロン〜２．９ミクロン、ＧＳＤ１．５、放出用量７３％〜７７％、ＦＰＦ（＜８ミクロン）は放出用量の７８％〜８２％以上）が、図３Ａ−Ｂおよび４Ａ−Ｂにそれぞれ図示される。
【０２３１】
他の点では同一の条件下では、反応混合物中の非ポリマーカチオンの核酸に対するモル比は、所与の反応混合物において生成される微小粒子の空気力学的直径（図５Ａ−Ｂ）、ならびに冷却プロセスの間に微小粒子が形成する温度（図６）と相関した。これらのデータは、１℃／分の冷却速度に対応した。特に、図５Ａ−Ｂから分かるように、非ポリマーカチオンの核酸に対するモル比が増すとともに、微小粒子の空気力学的直径は−減少した。図６で分かるように、粒子が形成する温度は、非ポリマーカチオンの核酸に対するモル比の増加とともに上昇した。
【０２３２】
Ｃａ−アンチセンス微小粒子は、１〜３ミクロンの平均空気力学的直径を有した。典型的には、任意の所与の反応物における微小粒子の少なくとも８５％が、約０．８〜４ミクロンの狭い範囲に分布した。Ｃａ−アンチセンス微小粒子の含水率は、３％〜７％の間の範囲であり、より詳しくは３．６％〜６．１％の間の含水率であった。最後に、Ｃａ−アンチセンス微小粒子の非ポリマーカチオン含量は、微小粒子の４％以上から、典型的には、の非ポリマーカチオン含量は、４．１％〜４．３％の範囲であった。
【０２３３】
図１２に示すように、核酸微小粒子形成のプロセスは、実施例２の核酸を分解しない。
【０２３４】
（実施例３）
Ｚｎ２＋をカチオンとして調製される例示的なアンチセンスオリゴヌクレオチドの微小粒子
このプロセスにおいては、各反応混合物が非イオン性ポリマー溶液、塩溶液および核酸溶液を含む、一連の七つの反応混合物が調製された。簡単にいうと、各最終反応混合物の三分の二が溶液Ａを含むように、非イオン性ポリマー溶液Ａのアリコートが、容器に調剤された。アンチセンス核酸溶液のアリコートが、これらの核酸溶液のアリコートが最終反応混合物に加えられたときに各最終反応混合物中のアンチセンス核酸の濃度が０．２０６ｍＭとなるように、調製された。
【０２３５】
４ＭのＺｎＣｌ２ストック溶液（ｐＨ４）を用いて、アリコートが反応混合物に加えられたときの最初の塩と核酸の混合物中のＺｎ濃度がそれぞれ０．１Ｍ、０．３３Ｍ、１Ｍ、２Ｍ、および３Ｍとなるように、水による希釈により、塩溶液のアリコートを調製した。
【０２３６】
塩アリコートおよび核酸アリコートが予熱されてから、合わせられて中間混合物が形成された。これらの中間混合物が、全てほぼ同じ温度（７０℃）で３０分間インキュベートされた。全ての中間混合物は、混合すると濁り、Ｚｎ濃度の増加とともに濁度が明らかに増加した。同様に予熱された非イオン性ポリマーアリコートが、中間混合物と合わせられて、最終的な組み合わせ反応混合物が形成された。最終的な組み合わせ反応混合物が、全てほぼ同じ温度（７０℃）で３０分間インキュベートされた。全ての最終反応混合物は混合時に濁ったままであり、目視検査により、Ｚｎ濃度の増加とともに濁度が増加するのが認められた。光学顕微鏡法による視覚化により、このプロセスに従って調製されたＺｎ−アンチセンス微小粒子が、全ての反応混合物の全体に分散していた。反応混合物が、反応混合物を−１０℃の冷媒に３０分間さらすことにより、約−１０℃に冷却された。冷却後、Ｚｎ−アンチセンス微小粒子が、光学顕微鏡法で再検査され、全ての反応混合物中に分散しているのが認められた。
【０２３７】
遠心分離および上清デカンテーション／吸引を用いて、Ｚｎ−アンチセンス微小粒子が分散から集められた。集められたＺｎ−アンチセンス微小粒子が、４℃で、１．５ＭのＺｎＣｌ２溶液で繰り返し遠心洗浄された。そして、洗浄されたＺｎ−アンチセンス微小粒子が、４℃で０．２ＭのＺｎＣｌ２溶液により繰り返し遠心洗浄され、最後に乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２３８】
代替的洗浄方法においては、集められたＺｎ−アンチセンス微小粒子が、４℃で５０％（ｗ／ｖ）ＰＥＧ３３５０溶液により繰り返し遠心洗浄され、凍結乾燥されて、水および炭酸アンモニウムが除去された。そして、凍結乾燥されたＺｎ−アンチセンス微小粒子が再懸濁され、メチレンクロリドにより繰り返し遠心洗浄されてＰＥＧ３３５０が除去された後、再凍結乾燥されてメチレンクロリドが除去された。
【０２３９】
０．３３ＭのＺｎを含む反応混合物から調製されたＺｎ−アンチセンス微小粒子は、４００ｎｍの平均粒径を有した。これらのＺｎ−アンチセンス微小粒子のゼータ電位は、−１７ｍＶ（１ｍＭ  ＫＣｌ，ｐＨ＝７．１，ＰＡＬＳ  Ｚｅｔａ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  ｖｅｒ．３．２９，Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｃｏｒｐ．）であった。これらのＺｎ−アンチセンス微小粒子におけるアンチセンス核酸負荷は、４８％（微小粒子の重量で、ゲル電気泳動および定量化を用いて決定）であった。
【０２４０】
（実施例４）
Ｍｇ２＋をカチオンとして調製される例示的なアンチセンスオリゴヌクレオチドの微小粒子
ストックＺｎ塩溶液がＭｇＣｌ２ストック溶液（４．０９Ｍ、ｐＨ４．５）で置き換えられたことを除いては、Ｚｎ−アンチセンス微小粒子の形成につき実施例３のプロセスで説明されるのと同じものを用いて、Ｍｇ−アンチセンス微小粒子が形成され、反応混合物中のＭｇ最終濃度は、それぞれ、０．０３３Ｍ、０．１Ｍ、０．３３Ｍ、０．６７Ｍ、および１Ｍであった。塩溶液と核酸溶液を混合すると、０．０３３ＭのＭｇを含む中間反応混合物は明らかに透明であったが、全ての他の中間混合物は混合すると濁った。中間反応混合物の濁度は、Ｍｇ濃度の増加とともに増加した。中間混合物が非イオン性ポリマー溶液Ａと混合されると、０．０３３ＭのＭｇを含む反応混合物は透明なままであり、０．１Ｍおよび０．３３ＭのＭｇを含む反応混合物は濁ったままであり、０．６７ＭのＭｇを含む反応混合物は透明になり、１ＭのＭｇ含む反応混合物は、反応器の底に集塊を沈殿した。７０℃での３０分間の反応混合物のインキュベーションにより、全ての反応混合物が均質な単相の溶液になった。冷却すると、全ての反応混合物が濁り、０．６７Ｍおよび１ＭのＭｇを含む反応混合物は十分な密度の組成物を有し、冷却後に微小粒子が反応混合物中に沈殿した。光学顕微鏡法での視覚化により、Ｍｇ−アンチセンス微小粒子が全ての反応混合物中に分散していた。
【０２４１】
遠心分離および上清デカンテーション／吸引を用いて、Ｍｇ−アンチセンス微小粒子が分散から集められ、４℃で１．５ＭのＭｇＣｌ２溶液により繰り返し遠心洗浄された。そして、洗浄されたＭｇ−アンチセンス微小粒子のペレットが、４℃で０．２ＭのＭｇＣｌ２溶液により繰り返し遠心的に再洗浄され、最後に乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２４２】
代替的洗浄方法においては、集められたＭｇ−アンチセンス微小粒子が、４℃で５０％（ｗ／ｖ）ＰＥＧ３３５０溶液により繰り返し遠心洗浄され、凍結乾燥されて水および炭酸アンモニウムが除去された。そして、凍結乾燥されたＭｇ−アンチセンス微小粒子が、メチレンクロリドにより繰り返し遠心洗浄されてＰＥＧ３３５０が除去され、再凍結乾燥されてメチレンクロリドが除去された。
【０２４３】
（実施例５）
Ｎａ＋をカチオンとして調製される例示的なアンチセンスオリゴヌクレオチドの微小粒子
Ｎａ−アンチセンス微小粒子を調製するために、Ｚｎストック塩溶液がＮａＣｌストック溶液（５．３Ｍ、ｐＨ６．７）に置き換えられたことを除いて、Ｚｎ−アンチセンス微小粒子の形成のために実施例３で先に述べたのとほぼ同じプロセスがとられた。六つの反応混合物が用いられ、反応混合物中の最終ナトリウム濃度は、それぞれ、０．０３３Ｍ、０．１Ｍ、０．３３Ｍ、０．６７Ｍ、１Ｍ、および１．４７Ｍであった。全ての中間混合物は、１．４７ＭのＮａを含む反応混合物が濁ったのを除いて、明らかに透明だった。混合すると、全ての反応混合物が、濁った。７０℃での３０分間の反応混合物のインキュベーションにより、全ての反応混合物が均質な単相の溶液になった）。冷却すると、０．０３３Ｍ、０．１Ｍ、および０．３３ＭのＮａを含む反応混合物は透明なままであり、０．６７Ｍおよび１ＭのＮａを含む反応混合物は濁り、１．４７ＭのＮａを含む反応混合物は濁ったままだった。０．６７Ｍおよび１ＭのＮａを含む反応混合物は、周囲温度に加熱されると再び透明になったが、冷却すると再び濁り、微小粒子が可逆的に形成され、冷却および加熱のそれぞれにより変形することが示された。
【０２４４】
（実施例６）
Ｃａ２＋をカチオンとして用いて調製される例示的なｓｉＲＮＡの微小粒子
実施例２の核酸溶液が、本実施例では各反応混合物中のｓｉＲＮＡの濃度が０．１５１ｍＭであるようにｓｉＲＮＡ溶液に置き換えられたことを除いては、Ｃａ−アンチセンス微小粒子を形成するために上記の実施例２において説明されるプロセス１を用いて、Ｃａ−ｓｉＲＮＡ微小粒子を調製した。０．０３３Ｍ、０．１Ｍ、０．１７Ｍ、０．５Ｍ、０．６７Ｍ、０．７４Ｍ、および１ＭのＣａ濃度をそれぞれ含む、七つの別々の反応混合物が準備された。Ｃａ−ｓｉＲＮＡ微小粒子の実施例が、非イオン性ポリマー溶液Ａを用いて、ならびに非イオン性ポリマー溶液ＢおよびＣを用いて、調製された。反応物予熱温度は様々であった。５８℃、６０℃、および７０℃の予熱温度で、反応物が準備された。核酸溶液および非イオン性ポリマー／塩溶液を予熱温度で混合すると、全ての反応混合物が濁り、５分のインキュベーション時間終了時に濁ったままだった。反応混合物の濁度は、反応混合物中のＣａ濃度の増加とともに増加した。冷却およびインキュベーションの後、分散から（遠心分離および上清デカンテーション／吸引を用いて）集められたＣａ−ｓｉＲＮＡ微小粒子が、４℃で適切な洗浄媒体により繰り返し遠心洗浄されて、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２４５】
（実施例７）
Ｍｇ２＋をカチオンとして用いて調製される例示的なｓｉＲＮＡの微小粒子
実施例６の塩ストック溶液が本実施例においてはＭｇＣｌ２ストック溶液（５Ｍ、ｐＨ５．６）で置き換えられたことを除き、Ｃａ−ｓｉＲＮＡ微小粒子を形成するための上記の実施例６において説明されるプロセスを用いて、Ｍｇ−ｓｉＲＮＡ微小粒子が調製された。反応混合物中０．７８Ｍおよび１．１５ＭのＭｇ濃度をそれぞれ含む、二つの反応混合物が準備された。核酸溶液および非イオン性ポリマー／塩溶液を予熱温度（７０℃）で混合すると、全ての反応混合物は明らかに透明で（すなわち反応混合物は、均質な単相の溶液であった）、５分間のインキュベーション時間終了時に透明なままだった。冷却およびインキュベーションの後、分散から（遠心分離および上清デカンテーション／吸引を用いて）集められたＭｇ−ｓｉＲＮＡ微小粒子が、４℃で適切な洗浄媒体により繰り返し遠心洗浄され、乾燥粉末に凍結乾燥された。非イオン性ポリマー溶液ＢおよびＣの存在下で、１．１５ＭのＭｇ濃度で、Ｍｇ−ｓｉＲＮＡ微小粒子が形成した。
【０２４６】
（実施例８）
Ｍｇ−ｓｉＲＮＡ微小粒子
Ｍｇ−ｓｉＲＮＡ微小粒子は、上に開示される方法に従って、以下の表にリストされる製剤および反応条件で調製された。全てのｓｉＲＮＡｓは、Ｄｈａｒｍａｃｏｎから市販のものであった。図７Ａ−Ｂ、８Ａ−Ｂ、９Ａ−Ｂ、１０Ａ−Ｂ、および１３は、これらの微小粒子のＳＥＭ画像である。図１４に示すように、核酸微小粒子形成のプロセスは、実施例８の核酸を分解しない。図１５および１６に示すように、実施例８の核酸微小粒子は、肺送達に適する空気力学的特性（例えば、数および体積で集団の９５％が３ミクロン未満、高いＦＰＦ）を有する。
【０２４７】
【表２】
0005744513.tif 000003
【０２４８】
【表３】
0005744513.tif 000004
（実施例９）
Ｍｇ−ｓｉＲＮＡ微小粒子
Ｍｇ−ｓｉＲＮＡ微小粒子が、上に開示される方法に従って、ＮＴ−２ｓｉＲＮＡを核酸として、非イオン性ポリマー溶液Ｄをストック溶液として用い、ｐＨ５．６、予熱温度６５℃、冷却速度０．５℃／分、冷却終了温度４℃で、以下の表にリストされる異なるポリマー最終濃度および異なるカチオン最終濃度で、調製された。全ての反応から、球状核酸微小粒子の形成が生じた。
【０２４９】
【表４】
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（実施例１０）
コレステロール修飾ｓｉＲＮＡによるミクロスフィアの産生
図１７に示すようにコレステロール結合増強緑色蛍光タンパク質（ｅＧＦＰ，Ｄｈａｒｍａｃｏｎ／Ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ）ｓｉＲＮＡが溶解された、ヌクレアーゼフリー水溶液（Ａｍｂｉｏｎから入手、Ｃａｔ＃９９３０の水は、脱イオン化されたヌクレアーゼフリー水であり、これをさらにオートクレーブ処理、０．２ｕｍ滅菌濾過）が、３７℃に加熱された。水溶性ポリエチレングリコール３５００（ＰＥＧ３３５０，Ｓｐｅｃｔｒｕｍ，Ｃａｔ＃ＰＯ１２５；ヌクレアーゼフリー水ｐＨ５．６中０．２４５Ｍ  ＮａＯＡｃで緩衝された４６％ＰＥＧからなる溶液であり、最終製剤において１２．５％ＰＥＧおよび６７ｍＭ  ＮａＯＡｃに希釈される）、ＭｇＣｌ２の水溶塩（０．２μｍ濾過水中１００ｍＭ  ＭｇＣｌ２溶液（ｐＨ  ５．６））、およびバッファー酢酸ナトリウム（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ，Ｃａｔ＃Ｓ０１０４）が全て溶解されて含まれる、緩衝されたポリマー／カチオン溶液が、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ、ポリマー、カチオンおよびバッファーの最終濃度が、それぞれ０．１４２ｍＭ、１２．５％（ｗ／ｖ）、２５ｍＭ、および６７ｍＭとなるように、ポリマー／カチオン溶液のアリコートに混合された。反応混合物中の多価カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡの間のモル比は、１７６：１であった。反応混合物は６５℃でインキュベートされ、その間に混合物が透明になり、その後透明な混合物が０．８℃／分で０℃に冷却され、その間にコレステロール修飾ｓｉＲＮＡのミクロスフィアが形成し、透明な混合物が乳白色になった。０℃での遠心分離によりミクロスフィアが集められ、冷やされた０℃の５０％２−メチル−２−プロパノールおよび５０％水（ｗ／ｖ）の二元溶液で三回洗浄され、二元溶液中に再懸濁され、凍結され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２５０】
得られたミクロスフィアは、固体、球状であり、粒径が単分散だった。
【０２５１】
【表５】
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（実施例１１）
肺送達用の標準的ミクロスフィア製剤におけるコレステロール修飾ｓｉＲＮＡの使用
図１７に示すとおり、溶解されたコレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡを含む水溶液が、３７℃に加熱された。酢酸ナトリウムで緩衝された水溶性ＰＥＧ３３５０を含む溶液が、上記のようにＭｇＣｌ２溶液と混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液のアリコートに、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ、ポリマー、カチオン、およびバッファーの最終濃度がそれぞれ０．１４２ｍＭ、１６．７％または２０％（ｗ／ｖ）、１．１７３Ｍ、および６７ｍＭになるように、加えられた。反応混合物中の多価カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡの間のモル比は、８２５１：１であった。このカチオン濃度で、反応物は直ちに乳白色になり、６５℃で５分間インキュベートされ、その間に混合物は乳白色のままであった。混合物は、０．５℃／分で０℃に冷却され、混合物は乳白色のままだった。ミクロスフィアが、遠心分離により集められ、５０％２−メチル−２−プロパノールおよび５０％水（ｗ／ｖ）の二元溶液で三回洗浄され、二元溶液中に再懸濁され、凍結され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２５２】
得られたミクロスフィアは、固体、球状であり、粒径が多分散であり非球状微小粒子と混合していることが、光学顕微鏡法および走査型電子顕微鏡で視覚化された。
【０２５３】
（実施例１２）
相分離制御へのカチオン濃度を低くしたミクロスフィア製剤
図１７に示される、溶解されたコレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡを含む水溶液が、３７℃に加熱された。上記の水溶性ＰＥＧ３５００を含む溶液が、様々な濃度の多数のＭｇＣｌ２溶液と混合され、その後６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液のアリコートに、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ、ポリマー、カチオン、およびバッファーの最終濃度がそれぞれ０．１４２ｍＭ、１６．７％（ｗ／ｖ）、カチオン範囲１．１７３Ｍ〜０Ｍ（１．１７３Ｍ、５８７ｍＭ、２９３ｍＭ、１４７ｍＭ、７３ｍＭ、２５ｍＭ、および０ｍＭ）、および６７ｍＭになるように、加えられた。個々の反応混合物中の多価カチオン対コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ間のモル比は、８２５１：１、４１２６：１、２０６１：１、１０３１：１、５１６：１、１７６：１、および０：１であった。沈殿物を形成しなかった０ｍＭカチオン溶液を除き、全ての混合物がすぐに乳白色になり、全てが６５℃で約５分間インキュベートされ、その間に混合物は乳白色のままだった。そして、全ての混合物が０℃に冷却され、０ｍＭカチオン混合物以外は乳白色のままだった。乳白色になったこれらのプロセスの各々でミクロスフィアが形成したが、形成はＣＰＳ−様反応によらなかった。したがって、これらの条件下では、ＣＰＳ−様反応にはカチオン濃度が２５ｍＭより低い必要があることが決定された。
【０２５４】
（実施例１３）
相分離制御への追加的なカチオン濃度を低くしたミクロスフィア製剤
図１７に示される、コレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡの溶解された水溶液が、３７℃に加熱された。酢酸ナトリウムで緩衝されたＰＥＧ３５００ポリマー溶液が、様々な濃度の多数のＭｇＣｌ２溶液と混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液のアリコートに、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ、ポリマー、カチオン、およびバッファーの最終濃度がそれぞれ０．１４２ｍＭ、１６．７％または２０％（ｗ／ｖ）、カチオン範囲１５ｍＭ〜１０ｍＭ（単独２０％ＰＥＧ製剤で１０ｍＭ、１２．５ｍＭ、１５ｍＭまたは１２．５ｍＭ）、および６７ｍＭになるように、加えられた。様々な混合物中の多価カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡのモル比は、それぞれ７０：１、８０：１、１０６：１、または８０：１であった。反応混合物が６５℃で１０分間インキュベートされ、その間に７０：１および８０：１比の反応物は透明なままであり、１０６：１比の反応物はやや曇り、８０：１比の反応物は曇った。混合物は０．５℃／分で０℃に冷却され、その間にｓｉＲＮＡミクロスフィアが形成して、混合物が乳白色になった。ミクロスフィアが遠心分離により集められ、５０％２−メチル−２−プロパノールおよび５０％水（ｗ／ｖ）の二元溶液で三回洗浄され、二元溶液中に再懸濁され、凍結され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２５５】
光学顕微鏡法および走査型電子顕微鏡での視覚化により、得られたミクロスフィアは固体、球状であり、粒径が単分散であり一部の非球状微小粒子と混合していた。
【０２５６】
（実施例１４）
ミクロスフィア製剤におけるカルシウムカチオンの使用
図１７に示される、溶解されたコレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡを含む水溶液が、３７℃に加熱された。酢酸ナトリウムでそれぞれ緩衝された、ＰＥＧ３３５０またはＰＥＧ３３５０とＰＶＰとの組み合わせを含むポリマー溶液が、様々な濃度のＣａＣｌ２溶液と混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液と混合された。ＣＰＳ−様反応を生じた条件は、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡの濃度が０．１４２ｍＭであり、ポリマーが１６．７％または２０％ＰＥＧ（ｗ／ｖ）またはＰＥＧとＰＶＰとの組み合わせが各８．３％、カチオンが１０ｍＭまたは７．５ｍＭまたは２５ｍＭ、バッファーが６７ｍＭであった。反応混合物中の多価カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡのモル比は、それぞれ７０：１または５０：１または１７６：１であった。６５℃での約五分間のインキュベーションの間に、三つの反応物は全て透明なままであることが、各５０ｕｌの体積で目視により決定された。そして、各反応混合物が０℃に冷却され、冷却プロセスの間に、ミクロスフィアが明らかに相分離制御様反応により形成された。
【０２５７】
（実施例１５）
相分離制御およびより少ない凝集を提供するためのマグネシウムによるさらなるミクロスフィア製剤
上で得られた結果から、ＭｇＣｌ２製剤のポリマー含量を低くしてＣＰＳ−様反応を生じる条件を決定し、より少ない凝集を伴ってＡｅｒｏｓｉｚｅｒアッセイで使用できるミクロスフィアを提供するために、小規模スクリーニング実験が行われた。
【０２５８】
図１７に示される、溶解されたコレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡを含む水溶液が、３７℃に加熱された。酢酸ナトリウムで緩衝されたＰＥＧ３５００ポリマー溶液が、異なる量のＭｇＣｌ２を含む二つの溶液に混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートがポリマー／カチオン溶液のアリコートと、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ、ポリマー、カチオン、およびバッファーの最終濃度がそれぞれ０．１４２ｍＭ、１２．５％（ｗ／ｖ）、２０ｍＭまたは２５ｍＭ、および６７ｍＭとなるように、混合された。反応混合物中の多価カチオン対コレステロール修飾ｓｉＲＮＡモル比は、それぞれ１４１：１、または１７６：１であった。反応混合物が６５℃で１０分間インキュベートされ、その間に混合物は透明なままだった。そして、混合物が０℃に冷却され、その間に、相分離制御様反応により、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡのミクロスフィアが形成され、混合物が乳白色になった。
【０２５９】
（実施例１６）
ミクロスフィア特徴づけのためのスケールアップ製剤
上記の結果から、特徴づけしうるミクロスフィアを生成するＣＰＳ−様反応を生じる製剤のスクリーニングのための一連のスケールアップ実験が行われた。
【０２６０】
図１７に示される、溶解されたコレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡの水溶液が、３７℃に加熱された。いずれも酢酸ナトリウムで緩衝された、ＰＥＧ３３５０またはＰＥＧ３３５０とＰＶＰとの組み合わせのいずれかを含むポリマー溶液が、ＭｇＣｌ２またはＣａＣｌ２カチオン溶液と様々な濃度で混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液のアリコートと混合されて、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ０．１４２ｍＭ、ＰＥＧ１２．５％（ｗ／ｖ）、ＭｇＣｌ２２０ｍＭまたは２５ｍＭ、およびバッファー６７ｍＭの最終濃度がそれぞれ提供された。これらの反応混合物中のＭｇ＋＋カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡのモル比は、それぞれ１４１：１、または１７６：１であった。ＰＥＧとＣａＣｌ２の反応では、最終濃度はｓｉＲＮＡ０．１４２ｍＭ、ＰＥＧ１６．７％または２０％（ｗ／ｖ）、ＣａＣｌ２１０ｍＭまたは７．５ｍＭ、およびバッファー６７ｍＭであり、反応混合物中の多価カチオン対コレステロール修飾ｓｉＲＮＡの最終モル比は、それぞれ７０：１、または５３：１であった。ＰＥＧ／ＰＶＰとＣａＣｌ２の反応では、最終濃度は、ｓｉＲＮＡ０．１４２ｍＭ、ＰＥＧおよびＰＶＰ各８．３％（ｗ／ｖ）、ＣａＣｌ２２５ｍＭ、およびバッファー６７ｍＭであった。この反応混合物中の多価カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡの間のモル比は、１７６：１であった。各反応混合物が、６５℃で５分間インキュベートされ、その間にＰＥＧおよびＭｇＣｌ２の混合物は透明なままであり、ＣａＣｌ２の混合物はやや曇った。５分のインキュベーション後、全ての混合物が０．７５℃／分で０℃に冷却され、その間にミクロスフィアが形成し、透明またはやや曇った混合物が乳白色になった。ミクロスフィアが遠心分離により集められ、５０％２−メチル−２−プロパノールおよび５０％水の二元溶液で三回洗浄され、二元溶液中に再懸濁され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２６１】
１２．５％ＰＥＧ−２５ｍＭ  ＭｇＣｌ２、１６．７％ＰＥＧ／１０ｍＭ  ＣａＣｌ２、および２０％ＰＥＧ／７．５ｍＭ  ＣａＣｌ２反応物から得られたミクロスフィアは、固体、球状で、粒径が単分散であり、８．３％ＰＥＧ／ＰＶＰ−２５ｍＭ  ＣａＣｌ２ミクロスフィアは固体および球状で、やや広めの粒径分布を有し、１２．５％ＰＥＧ／２０ｍＭ  ＭｇＣｌ２反応物は、小さめでやや凝集したミクロスフィア生じた。得られたミクロスフィアは全て、光学顕微鏡法および走査型電子顕微鏡により視覚化された。
【０２６２】
（実施例１７）
一定のポリマー濃度でのマグネシウムカチオン増加を用いたミクロスフィア形成
上記の結果から、１２．５％ＰＥＧ製剤に対する、ＭｇＣｌ２カチオン含量の増加による効果を調べるために実験がデザインされた。
【０２６３】
図１７に示される、溶解されたコレステロール修飾ｓｉＲＮＡを含む水溶液が、３７℃に加熱された。酢酸ナトリウムで緩衝されたＰＥＧ３３５０を含むポリマー溶液が、２２．５ｍＭ〜３２．５ｍＭの範囲でＭｇＣｌ２溶液を含む溶液に混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液のアリコートに、ｓｉＲＮＡ０．１４２ｍＭ、ポリマー１２．５％（ｗ／ｖ）、ＭｇＣｌ２２２．５ｍＭ、２５ｍＭ、２７．５ｍＭ、３０ｍＭ、または３２．５ｍＭ、およびバッファー６７ｍＭの最終濃度に混合された。反応混合物中の多価カチオン対コレステロール修飾ｓｉＲＮＡのモル比はそれぞれ、１５８：１、１７６：１、１９３：１、２１１：１、および２２９：１であった。反応混合物が６５℃で１０分間インキュベートされ、混合物は透明なままだった。そして、混合物が０．７５℃／分で０℃に冷却され、その間にミクロスフィア、混合物が乳白色になった。ミクロスフィアが遠心分離により集められ、５０％２−メチル−２−プロパノールおよび５０％水（ｗ／ｖ）の二元溶液で三回洗浄され、二元溶液中に再懸濁され、凍結され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２６４】
２２．５ｍＭ  ＭｇＣｌ２を含む反応物は、何らかの理由で多数のミクロスフィアが生じなかったが、これを除いては、各反応物から生じたミクロスフィアは固体、球状で、粒子が単分散していることが、光学顕微鏡法および走査型電子顕微鏡で視覚化された。
【０２６５】
（実施例１８）
生物学的特徴づけ研究のための製剤の選択
上記の結果から、生物学的特徴づけ研究に用いるための一つのカチオン濃度を選択するための、様々なＭｇＣｌ２およびＣａＣｌ２製剤を含む反復実験が行われた。
【０２６６】
図１７に示される、溶解されたコレステロール修飾ｓｉＲＮＡを含む水溶液が、３７℃に加熱された。酢酸ナトリウムで緩衝されたＰＥＧ３５００溶液が、特定の濃度でＣａＣｌ２またはＭｇＣｌ２を含む溶液に混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液のアリコートと、ＰＥＧとＭｇＣｌ２の反応ではｓｉＲＮＡ０．１４２ｍＭ、ポリマー１２．５％（ｗ／ｖ）、ＭｇＣｌ２２５ｍＭまたは３２．５ｍＭ、およびバッファー６７ｍＭの最終濃度で、混合物中の多価カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡの最終モル比がそれぞれ１７６：１、または２２９：１で、混合された。ＰＥＧとＣａＣｌ２の反応では、最終濃度は、ｓｉＲＮＡ０．１４２ｍＭ、ポリマー１６．７％または１２．５％（ｗ／ｖ）、ＣａＣｌ２９ｍＭ、およびバッファー６７ｍＭであった。これらの反応混合物中の多価カチオンとコレステロール修飾ｓｉＲＮＡのモル比は、６３：１であった。各反応混合物が６５℃で１０分間インキュベートされ、混合物は透明なままだった。その後、混合物が０．８℃／分で−５℃に冷却され、その間にミクロスフィアが形成し、混合物が乳白色になった。ミクロスフィアが遠心分離により集められ、５０％２−メチル−２−プロパノールおよび５０％水（ｗ／ｖ）の二元溶液で三回洗浄され、二元溶液中に再懸濁され、凍結され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２６７】
光学顕微鏡法および走査型電子顕微鏡での視覚化により、生成されたミクロスフィアは固体、球状で、粒径が単分散だった。Ａｅｒｏｓｉｚｅｒ分析は、この実験のＣａＣｌ２ベースの製剤に、ＭｇＣｌ２製剤と比較して多くの凝集が見られたことを示す。
【０２６８】
（実施例１９）
生物学的特徴づけのためのミクロスフィアの産生
上記の結果から、生物学的特徴づけ研究のためのミクロスフィアを生成する方法が提供された。
【０２６９】
図１７に示される、溶解されたコレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡを含む水溶液が、３７℃に加熱された。酢酸ナトリウムで緩衝されたＰＥＧ３５００ポリマー溶液が、ＭｇＣｌ２溶液と混合され、６５℃に加熱された。６５℃で、ｓｉＲＮＡ溶液のアリコートが、ポリマー／カチオン溶液のアリコートと、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡ、ポリマー、カチオン、およびバッファーの最終濃度がそれぞれ０．１４２ｍＭ、１２．５％（ｗ／ｖ）、２５ｍＭ、および６７ｍＭに混合された。反応混合物中の多価カチオン対コレステロール修飾ｓｉＲＮＡのモル比は、１７６：１であった。反応混合物が６５℃で１０分間インキュベートされ、混合物は透明なままだった。インキュベーション後、混合物が０．８℃／分で−５℃に冷却され、その間にミクロスフィアが形成され、混合物が乳白色になった。ミクロスフィアが遠心分離により集められ、５０％２−メチル−２−プロパノールおよび５０％水（ｗ／ｖ）の二元溶液で三回洗浄され、二元溶液中に再懸濁され、凍結され、乾燥粉末に凍結乾燥された。
【０２７０】
光学顕微鏡法および走査型電子顕微鏡での視覚化により、生成されたミクロスフィアは固体、球状で、粒径が単分散だった。Ａｅｒｏｓｉｚｅｒ分析も、肺送達に適した単分散の粒径を示した。
【０２７１】
（実施例２０）
コレステロール修飾ｓｉＲＮＡのｉｎ  ｖｉｖｏ送達
ＧＦＰタンパク質発現をノックダウンするミクロスフィアの有効性を決定するために、コレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡを含むミクロスフィアが、ヒトユビキチンＣ（ＵＢＣ）プロモータの転写調節下でＧＦＰを発現するように改変された改変遺伝子導入マウスにおいて用いられた。ＵＢＣ−ＧＦＰ発現遺伝子導入マウスは、Ｐａｌｌｉｓｅｒ，等、Ｎａｔｕｒｅ（２００６）４３９：８９−９４およびＳｗｅｎｓｏｎ，等、Ｓｔｅｍ  Ｃｅｌｌｓ（２００７）２５：２５９３−２６００に記載されている。
【０２７２】
第一実験においては、上記の実施例１９に記載のように調製された２ｎｍｏｌコレステロール修飾ｅＧＦＰｓｉＲＮＡミクロスフィアが、マウスに膣内投与され、７２時間後に膣粘膜のＧＦＰ発現が評価された。２ｎｍｏｌ用量は、ほぼ１ｍｇ／ｋｇの投与量と同等だった。陰性コントロールはミクロスフィア懸濁バッファーであり、陽性コントロールはＯｌｉｇｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を伴うｅＧＦＰｓｉＲＮＡであった。公知技術の技術を用いてＧＦＰ発現が検出され、定量された。
【０２７３】
結果は、陰性コントロールと比較して陽性コントロールでＧＦＰ発現が本質的に除去されていることを示した（図１８）。本実験の陽性コントロールが、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡではなかったことに注意されたい。結果はなお、コレステロール修飾ｅＧＦＰ  ｓｉＲＮＡミクロスフィア投与後のＧＦＰ発現が、陰性コントロールと比較して大幅に減少されていることを示し、コンセプトを証明した。
【０２７４】
関連実験において、上記の実施例１９に記載のように調製されるコレステロール修飾ｓｉＲＮＡミクロスフィアを用いた、アクチン−ＧＦＰ遺伝子導入マウス（Ｇｕｏ，等、Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（２００７）１６：８２９−８３４）におけるＧＦＰ発現のノックダウンが、用量依存的であることが示された。簡潔にいうと、０．０．５、１、２、および４ｎｍｏｌのｓｉＲＮＡミクロスフィアが、マウスに膣内投与され、
膣粘膜のＧＦＰタンパク質発現が評価された。コレステロール修飾ＧＦＰｓｉＲＮＡの量の増加とともに、ＧＦＰ発現のノックダウン増加が観察され、最大量のｓｉＲＮＡでのノックダウンの程度が、等量のミクロスフィア製剤でないコレステロール修飾ＧＦＰｓｉＲＮＡにより見られるものと基本的に等しいことが分かった（図１８Ａ−Ｆ）。
【０２７５】
さらに別の関連実験では、２ｎｍｏｌのコレステロール修飾ＥＧＦＰｓｉＲＮＡミクロスフィアが、ＵＢＣ−ＥＧＦＰ遺伝子導入マウスに膣内投与され、膣粘膜のＧＦＰ発現のノックダウンが、１４日間の期間にわたり、１、３、５、７、および１４日目に評価された。
【０２７６】
結果は、ＥＧＦＰ発現のノックダウンが、先の実験で観察された７２時間を超えて持続されうることを示した。実際に、単回投与の後約５〜７日間ノックダウンが観察された。
【０２７７】
（実施例２１）
コレステロール修飾ｓｉＲＮＡのｉｎ  ｖｉｖｏ送達
上記の実施例において生成される微小粒子の核酸負荷の分析において、２６０ｎｍでの吸光度測定により、ＣａＣｌ２を用いて形成されたときに、アンチセンスＤＮＡオリゴヌクレオチドが微小粒子のおよそ６５％〜約７５％を構成し、ＭｇＣｌ２で形成されたときに、非修飾ｓｉＲＮＡが微小粒子のおよそ７０％〜約９５％を構成し、ＭｇＣｌ２を用いて形成されたときに、コレステロール修飾ｓｉＲＮＡが微小粒子のおよそ５５％〜約９０％を構成することが分かった。
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１３】
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【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１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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