(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験体において気管支閉鎖をもたらすことにより肺容量を減少させる方法において使用するための組成物であって、
前記気管支閉鎖をもたらすために、気管支の内腔における標的部位を前記組成物で満たすための有効量、および前記標的部位の生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効濃度で、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される自己組織化ペプチドを含み、ここで、前記方法が、
送達デバイスを前記気管支閉鎖が望まれる前記気管支の内腔における前記標的部位に前記送達デバイスの末端が配置されるように、前記気管支の内腔の中に挿入するステップと、
前記送達デバイスを引抜きながら、前記組成物を前記送達デバイスを通じて前記標的部位に投与するステップと、
前記送達デバイスを前記標的部位から除去するステップと
を含む、組成物。
【請求項２】
前記方法が、肺葉または肺葉の一部を前記標的部位として同定するステップをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記送達デバイスの末端を前記標的部位内に配置するステップが、気管内チューブを前記標的部位内に配置することを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記送達デバイスの末端を前記標的部位内に配置するステップが、前記送達デバイスを気管および主気管支を通して前記標的部位の遠位端に挿入することを含む、請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
前記方法が、前記組成物の第１の体積を投与した後に前記送達デバイスを所定の距離後退させるステップをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記方法が、前記標的部位の体積が満たされるまで前記投与と前記後退を繰り返すステップをさらに含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記方法が、気管内チューブおよびカテーテルを使用して前記組成物の逆流を予防するステップをさらに含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
前記ハイドロゲルバリアが、前記気管支の主内腔と副内腔の両方に浸透する、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記ハイドロゲルバリアが約５分未満で形成される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記方法が、前記組成物を調製するステップをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記方法が、前記組成物のｐＨを調整するステップをさらに含む、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
前記有効量が前記標的部位１ｃｍ２当たりおよそ１ｍＬである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記気管支閉鎖の治療を可能にするために有効な量が、約０．１ｍＬ〜約１０ｍＬの範囲の体積を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記組成物が、細胞および／または薬物を実質的に含まない、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
肺の漏出の治療を可能にするために有効な濃度が、約０．１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセント〜約３ｗ／ｖパーセントの範囲の自己組織化ペプチド濃度を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
塩類溶液中に前記自己組織化ペプチドを含む、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記自己組織化ペプチドがペプチド粉末である、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１８】
（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約０．５重量／体積（ｗ／ｖ）パーセントの濃度で含む、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１９】
約０．１２５Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
約２５Ｐａの貯蔵弾性率を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
約０．００５Ｍから約１Ｍの間の塩濃度を有する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項２２】
約０．１２５Ｍから約０．５００Ｍの間の塩濃度を有する、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２３】
造影剤を含む溶液をさらに含む、請求項１５に記載の組成物。
【請求項２４】
約２．５〜約４．０のｐＨを有する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項２５】
緩衝液をさらに含む、請求項１５または１６に記載の組成物。
【請求項２６】
前記緩衝液が、少なくとも２種の塩を含む、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
少なくとも１種の生物学的に活性な薬剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２８】
被験体において気管支閉鎖をもたらすことによって肺容量を減少させるためのキットであって、
前記気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効量の（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される自己組織化ペプチドと、
送達デバイスを引抜きながら、前記送達デバイスを通じて前記被験体の肺の前記標的部位に前記自己組織化ペプチドを投与して、前記標的部位における前記気管支の内腔を満たすための指示と
を含む、キット。
【請求項２９】
前記自己組織化ペプチドが、自己組織化ペプチドを含む溶液および自己組織化ペプチドを含む溶液として調製される粉末のうちの一方として提供される、請求項２８に記載のキット。
【請求項３０】
前記自己組織化ペプチドを前記肺の標的部位に導入するための送達デバイスをさらに含む、請求項２８に記載のキット。
【請求項３１】
前記溶液が、前記気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効濃度で前記自己組織化ペプチドを含み、前記気管支閉鎖をもたらすための前記有効濃度が、約０．１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセント〜約３ｗ／ｖパーセントの範囲の自己組織化ペプチドの濃度を含む、請求項２９に記載のキット。
【請求項３２】
前記自己組織化ペプチドを含む溶液が、約０．００５Ｍから約０．５００Ｍの間の塩濃度を含む、請求項２９に記載のキット。
【請求項３３】
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が、約２５Ｐａから約６００Ｐａの間の貯蔵弾性率を有する、請求項３２に記載のキット。
【請求項３４】
造影剤を含む溶液をさらに含む、請求項２８に記載のキット。
【請求項３５】
前記自己組織化ペプチドを含む溶液が、約２．５〜約４．０のｐＨを有する、請求項２９に記載のキット。
【請求項３６】
前記キットまたは前記自己組織化ペプチドを含む溶液の一方が少なくとも２種の塩を含む緩衝液を含む、請求項２９に記載のキット。
【請求項３７】
少なくとも１種の生物学的に活性な薬剤をさらに含む、請求項２８に記載のキット。
【請求項３８】
前記溶液が、細胞および薬物を実質的に含まない、請求項２９に記載のキット。
【請求項３９】
スクロース溶液をさらに含む、請求項２８に記載のキット。
【請求項４０】
気管内チューブに付着させたカテーテル様バルーンを含む気管内チューブ組合せツールをさらに含む、請求項２８に記載のキット。
【請求項４１】
被験体において気管支閉鎖をもたらすことにより肺容量を減少させる方法において使用されるように構成される送達デバイスであって、前記方法が、
前記気管支閉鎖が望まれる前記気管支の内腔における標的部位内に前記送達デバイスの末端が配置されるように、気管支の内腔に前記送達デバイスを挿入するステップと、
（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される自己組織化ペプチドを含む溶液を、少なくとも前記標的部位における前記気管支の内腔を満たすための有効量、および前記気管支閉鎖をもたらす生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための濃度で、前記標的部位に前記溶液が送達されるように、前記送達デバイスを引抜きながら、前記送達デバイスを通じて投与するステップと、
前記送達デバイスを前記標的部位から除去するステップと
を含む、送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
配列表
この出願は、ＡＳＣＩＩフォーマットで電子的に提出され、その全体が参考として本明細書に援用される配列表を含む。２０１５年３月１０日に作成された上記ＡＳＣＩＩコピーは、Ｔ２０７１−７０１１ＷＯ＿ＳＬ．ｔｘｔという名称であり、サイズが１，７５０バイトである。
【０００２】
本開示は、一般に、医療、研究、および工業上の適用において使用することができる材料および方法に関する。より詳細には、本開示は、肺容量減少術（ｌｏｎｇ  ｖｏｌｕｍｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｕｒｇｅｒｙ）（ＬＶＲＳ）または他の外科手技において使用するための材料および方法を含めた、気管支閉鎖剤として使用することができる材料および方法に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
１つまたは複数の実施形態によると、被験体において気管支閉鎖をもたらす方法が開示される。本方法は、被験体の肺の標的エリアに送達デバイスを導入するステップと、送達デバイスの末端を気管支閉鎖が望まれる標的エリア内に配置するステップと、気管支閉鎖をもたらすために、有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む溶液を送達デバイスを通じて標的エリアに投与して標的エリアの生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するステップと、送達デバイスを標的エリアから除去するステップとを含み得る。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
被験体において気管支閉鎖をもたらす方法であって、
前記被験体の肺の標的エリアに送達デバイスを導入するステップと、
前記送達デバイスの末端を前記気管支閉鎖が望まれる前記標的エリア内に配置するステップと、
前記気管支閉鎖をもたらすために、有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む溶液を前記送達デバイスを通じて前記標的エリアに投与して前記標的エリアの生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するステップと、
前記送達デバイスを前記標的エリアから除去するステップと
を含む、方法。
（項目２）
前記送達デバイスを導入するステップの前に、前記標的エリアを含む領域を可視化するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記送達デバイスを前記標的エリアから除去するステップの後に、前記標的エリアを含む領域を可視化するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記送達デバイスを除去するステップの後に、前記標的エリアをモニタリングするステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
肺葉または肺葉の一部を前記標的エリアとして同定するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記送達デバイスの末端を前記標的エリア内に配置するステップが、気管内チューブを前記標的エリア内に配置することを含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記送達デバイスの末端を前記標的エリア内に配置するステップが、前記送達デバイスを気管および主気管支を通して前記標的エリアの遠位端に挿入することを含む、項目５に記載の方法。
（項目８）
前記溶液を投与するステップが、前記溶液を単回用量で投与することを含む、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記溶液を投与するステップが、前記溶液を少なくとも２回の用量で投与することを含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記少なくとも２回の用量の間に前記送達デバイスを後退させる、項目６に記載の方法。
（項目１１）
溶液の第１の体積を投与した後に前記送達デバイスを所定の距離後退させるステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１２）
前記標的の体積が満たされるまで前記投与と前記後退を繰り返すステップをさらに含む、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記標的エリアからの前記溶液の逆流を観察するステップをさらに含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記溶液の前記逆流の前記観察に基づいて前記送達デバイスを前記標的エリアから除去するステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
気管内チューブおよびカテーテルを使用して前記溶液の逆流を予防するステップをさらに含む、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
前記ハイドロゲルバリアが、気管支の主内腔と副内腔の両方に浸透する、項目１に記載の方法。
（項目１７）
前記ハイドロゲルバリアが約５分未満で形成される、項目１に記載の方法。
（項目１８）
前記ハイドロゲルバリアが約３分未満で形成される、項目８に記載の方法。
（項目１９）
前記ハイドロゲルバリアが約１分未満で形成される、項目９に記載の方法。
（項目２０）
前記ハイドロゲルバリアが約２秒から約３０秒の間に形成される、項目１に記載の方法。
（項目２１）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液を調製するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目２２）
気管支閉鎖をもたらす必要性を決定するために前記被験体を評価するステップ、および前記評価するステップに基づいて前記溶液を調製するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目２３）
前記溶液のｐＨを調整するステップをさらに含む、項目２１または２２に記載の方法。
（項目２４）
前記溶液のｐＨを上昇させるステップをさらに含む、項目２１または２２に記載の方法。
（項目２５）
前記有効量および前記有効濃度の少なくとも一方が、前記気管支閉鎖の前記標的エリアの寸法に一部基づく、項目１に記載の方法。
（項目２６）
前記有効量が標的エリア１ｃｍ２当たりおよそ１ｍＬである、項目２５に記載の方法。
（項目２７）
前記気管支閉鎖の治療を可能にするために有効な量が、約０．１ｍＬ〜約１０ｍＬの範囲の体積を含む、項目２５に記載の方法。
（項目２８）
前記溶液が、細胞を実質的に含まない、項目１に記載の方法。
（項目２９）
前記溶液が、薬物を実質的に含まない、項目１に記載の方法。
（項目３０）
外科手技後に前記溶液を投与するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３１）
前記被験体が、前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液を投与するステップの前に慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）と診断されている、項目１に記載の方法。
（項目３２）
前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される、項目１に記載の方法。
（項目３３）
肺の漏出の治療を可能にするために有効な濃度が、約０．１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセント〜約３ｗ／ｖパーセントの範囲の自己組織化ペプチド濃度を含む、項目３２に記載の方法。
（項目３４）
肺の漏出の治療を可能にするために有効な濃度が、１ｗ／ｖパーセント濃度の（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）である、項目３２に記載の方法。
（項目３５）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液を調製するステップが、前記自己組織化ペプチドを塩類溶液に添加することを含む、項目３３に記載の方法。
（項目３６）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液を調製するステップが、
前記自己組織化ペプチドのペプチド粉末に水を添加して水性ペプチド溶液を提供することと、
前記水性ペプチド溶液に塩類溶液を添加することと、
前記塩類溶液と前記水性ペプチド溶液を混合することと
を含む、項目３３に記載の方法。
（項目３７）
前記塩類溶液が、アンモニウムイオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、ピリジニウムイオン、第四級アンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、およびカルシウムイオンからなる群より選択される少なくとも１つの陽イオンを含む、項目３５または３６に記載の方法。
（項目３８）
前記塩類溶液が、塩化物イオン、硫酸イオン、酢酸イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、クエン酸イオン、シアン化物イオン、フッ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、およびリン酸イオンからなる群より選択される少なくとも１つの陰イオンを含む、項目３５または３６に記載の方法。
（項目３９）
前記塩類溶液が、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、および塩化カリウムのうちの少なくとも１つを含む、項目３７に記載の方法。
（項目４０）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約０．５重量／体積（ｗ／ｖ）パーセントの濃度で含む、項目３３に記載の方法。
（項目４１）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約０．１２５Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約２５Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目４１に記載の方法。
（項目４３）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約０．２５０Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目４０に記載の方法。
（項目４４）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約４４Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目４３に記載の方法。
（項目４５）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約０．５００Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目４０に記載の方法。
（項目４６）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約５２Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約２．５重量／体積（ｗ／ｖ）パーセントの濃度で含む、項目３３に記載の方法。
（項目４８）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約０．１２５Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約６００Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目４８に記載の方法。
（項目５０）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約０．００５Ｍから約１Ｍの間の塩濃度を有する、項目３３に記載の方法。
（項目５１）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約０．１２５Ｍから約０．５００Ｍの間の塩濃度を有する、項目５０に記載の方法。
（項目５２）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約０．２５Ｍの塩濃度を有する、項目５１に記載の方法。
（項目５３）
塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、および炭酸水素ナトリウムを含む溶液をさらに含む、項目３３に記載の方法。
（項目５４）
造影剤を含む溶液をさらに含む、項目３３に記載の方法。
（項目５５）
前記造影剤が、硫酸イオンおよびナトリウムイオンを含む、項目５４に記載の方法。
（項目５６）
前記溶液が約２．５〜約４．０のｐＨを有する、項目３３に記載の方法。
（項目５７）
前記溶液が約３．５のｐＨを有し、前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）のうちの１つである、項目５６に記載の方法。
（項目５８）
前記溶液が約３．７のｐＨを有し、前記自己組織化ペプチドが（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）である、項目５６に記載の方法。
（項目５９）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液を調製するステップが、前記自己組織化ペプチドを緩衝液に添加することおよび緩衝液を前記溶液に添加することのうちの一方を含む、項目３５または３６に記載の方法。
（項目６０）
前記緩衝液が、少なくとも２種の塩を含む、項目５９に記載の方法。
（項目６１）
前記緩衝液がｐＨ７．２である、項目６０に記載の方法。
（項目６２）
前記緩衝液がｐＨ７．４である、項目６０に記載の方法。
（項目６３）
前記緩衝液がアルカリ緩衝液である、項目５９に記載の方法。
（項目６４）
前記溶液が、約０．１５Ｍの塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、および塩化カルシウムのうちの少なくとも１つで緩衝化されている、項目５９に記載の方法。
（項目６５）
前記緩衝液が約０．６Ｍから約１．２Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）である、項目６３に記載の方法。
（項目６６）
前記緩衝液が約０．０２Ｍから約０．０４Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）である、項目６３に記載の方法。
（項目６７）
前記緩衝液が約０．１Ｍから約０．４Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）である、項目６３に記載の方法。
（項目６８）
前記溶液に所定の機械的強度をもたらすための塩を選択するステップをさらに含む、項目３３に記載の方法。
（項目６９）
前記溶液に前記所定の機械的強度がもたらされるように前記塩の濃度を選択するステップをさらに含む、項目６８に記載の方法。
（項目７０）
前記溶液に所定のイオン強度をもたらすための塩を選択するステップをさらに含む、項目３３に記載の方法。
（項目７１）
前記溶液に前記所定のイオン強度がもたらされるように前記塩の濃度を選択するステップをさらに含む、項目７０に記載の方法。
（項目７２）
前記溶液に所定のｐＨをもたらすための塩を選択するステップをさらに含む、項目３３に記載の方法。
（項目７３）
前記溶液に前記所定のｐＨがもたらされるように前記塩の濃度を選択するステップをさらに含む、項目７２に記載の方法。
（項目７４）
前記被験体が哺乳動物である、項目１に記載の方法。
（項目７５）
前記被験体がヒトである、項目７４に記載の方法。
（項目７６）
前記自己組織化ペプチドが、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる約１２〜約１６アミノ酸を含む、項目１に記載の方法。
（項目７７）
前記溶液が、少なくとも１種の生物学的に活性な薬剤をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目７８）
被験体において気管支閉鎖をもたらすためのキットであって、
前記気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効量の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドと、
前記被験体の肺の標的エリアに前記自己組織化ペプチドを投与するための指示と
を含む、キット。
（項目７９）
前記自己組織化ペプチドが、自己組織化ペプチドを含む溶液および自己組織化ペプチドを含む溶液として調製される粉末のうちの一方として提供される、項目７８に記載のキット。
（項目８０）
前記自己組織化ペプチドが、自己組織化ペプチドを含む溶液として提供される、項目７９に記載のキット。
（項目８１）
前記自己組織化ペプチドが、自己組織化ペプチドを含む溶液として調製される粉末として提供される、項目７８に記載のキット。
（項目８２）
前記気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効濃度を有する自己組織化ペプチドを含む溶液を調製するための指示をさらに含む、項目７８に記載のキット。
（項目８３）
前記自己組織化ペプチドを前記肺の標的エリアに導入するための送達デバイスをさらに含む、項目７８に記載のキット。
（項目８４）
前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される、項目７８に記載のキット。
（項目８５）
前記気管支閉鎖をもたらすために有効な濃度が、約０．１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセント〜約３ｗ／ｖパーセントの範囲の自己組織化ペプチドの濃度を含む、項目８２に記載のキット。
（項目８６）
塩類溶液をさらに含む、項目７８に記載のキット。
（項目８７）
前記塩類溶液と前記自己組織化ペプチドを含む溶液およびペプチド粉末のうちの１つとを組み合わせるための指示をさらに含む、項目８６に記載のキット。
（項目８８）
前記塩類溶液が、アンモニウムイオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、ピリジニウムイオン、第四級アンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、およびカルシウムイオンからなる群より選択される少なくとも１つの陽イオンを含む、項目８６に記載のキット。
（項目８９）
前記塩類溶液が、塩化物イオン、硫酸イオン、酢酸イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、クエン酸イオン、シアン化物イオン、フッ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、およびリン酸イオンからなる群より選択される少なくとも１つの陰イオンを含む、項目８６に記載のキット。
（項目９０）
前記塩類溶液が、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、および塩化カリウムのうちの少なくとも１つを含む、項目８８に記載のキット。
（項目９１）
前記自己組織化ペプチドを含む溶液が、約０．００５Ｍから約０．５００Ｍの間の塩濃度を含む、項目８８に記載のキット。
（項目９２）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が、約２５Ｐａから約６００Ｐａの間の貯蔵弾性率を有する、項目９１に記載のキット。
（項目９３）
前記自己組織化ペプチドを含む溶液が、約０．２５Ｍの塩濃度を有する、項目８８に記載のキット。
（項目９４）
塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、および炭酸水素ナトリウムを含む溶液をさらに含む、項目７８に記載のキット。
（項目９５）
造影剤を含む溶液をさらに含む、項目７８に記載のキット。
（項目９６）
前記造影剤が、硫酸イオンおよびナトリウムイオンを含む、項目９５に記載のキット。
（項目９７）
前記自己組織化ペプチドを含む溶液が、約２．５〜約４．０のｐＨを有する、項目７８に記載のキット。
（項目９８）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約３．５のｐＨを有し、前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）のうちの１つである、項目９７に記載のキット。
（項目９９）
前記自己組織化ペプチドを含む前記溶液が約３．７のｐＨを有し、前記自己組織化ペプチドが（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）である、項目９７に記載のキット。
（項目１００）
前記キットまたは前記自己組織化ペプチドを含む溶液の一方が緩衝液を含む、項目７８に記載のキット。
（項目１０１）
前記緩衝液が少なくとも２種の塩を含む、項目１００に記載のキット。
（項目１０２）
前記緩衝液がｐＨ７．２である、項目１０１に記載のキット。
（項目１０３）
前記緩衝液がｐＨ７．４である、項目１０１に記載のキット。
（項目１０４）
前記緩衝液がアルカリ緩衝液である、項目１００に記載のキット。
（項目１０５）
前記溶液が、約０．１５Ｍの塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、および塩化カルシウムのうちの少なくとも１つで緩衝化されている、項目１００に記載のキット。
（項目１０６）
前記緩衝液が約０．６Ｍから約１．２Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）である、項目１００に記載のキット。
（項目１０７）
前記緩衝液が約０．０２Ｍから約０．０４Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）である、項目１００に記載のキット。
（項目１０８）
前記緩衝液が約０．１Ｍから約０．４Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）である、項目１００に記載のキット。
（項目１０９）
前記被験体が哺乳動物である、項目７８に記載のキット。
（項目１１０）
前記被験体がヒトである、項目１０９に記載のキット。
（項目１１１）
前記自己組織化ペプチドが、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる約１２〜約１６アミノ酸を含む、項目７８に記載のキット。
（項目１１２）
少なくとも１種の生物学的に活性な薬剤をさらに含む、項目７８に記載のキット。
（項目１１３）
溶液が、細胞および薬物を実質的に含まない、項目７８に記載のキット。
（項目１１４）
スクロース溶液をさらに含む、項目７８に記載のキット。
（項目１１５）
気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成することにおいて使用するための有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む組成物。
（項目１１６）
前記自己組織化ペプチドが、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される、項目１１５に記載の組成物。
（項目１１７）
前記気管支閉鎖をもたらすために有効な濃度が、約０．１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセント〜約３ｗ／ｖパーセントの範囲の自己組織化ペプチド濃度を含む、項目１１６に記載の組成物。
（項目１１８）
細胞を実質的に含まない、項目１１５に記載の組成物。
（項目１１９）
薬物を実質的に含まない、項目１１５に記載の組成物。
（項目１２０）
アンモニウムイオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、ピリジニウムイオン、第四級アンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、およびカルシウムイオンからなる群より選択される少なくとも１つの陽イオンをさらに含む、項目１１５に記載の組成物。
（項目１２１）
塩化物イオン、硫酸イオン、酢酸イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、クエン酸イオン、シアン化物イオン、フッ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、およびリン酸イオンからなる群より選択される少なくとも１つの陰イオンをさらに含む、項目１１５に記載の組成物。
（項目１２２）
塩化カルシウム、塩化ナトリウム、および塩化カリウムのうちの少なくとも１つを含む、項目１２０に記載の組成物。
（項目１２３）
（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約０．５重量／体積（ｗ／ｖ）パーセントの濃度で含む、項目１１７に記載の組成物。
（項目１２４）
約０．１２５Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目１２３に記載の組成物。
（項目１２５）
約２５Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目１２４に記載の組成物。
（項目１２６）
約０．２５０Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目１２３に記載の組成物。
（項目１２７）
約４４Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目１２６に記載の組成物。
（項目１２８）
約０．５００Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目１２４に記載の組成物。
（項目１２９）
約５２Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目１２８に記載の組成物。
（項目１３０）
（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約２．５重量／体積（ｗ／ｖ）パーセントの濃度で含む、項目１１７に記載の組成物。
（項目１３１）
約０．１２５Ｍの塩化カルシウム濃度を含む、項目１２７に記載の組成物。
（項目１３２）
約６００Ｐａの貯蔵弾性率を有する、項目１３１に記載の組成物。
（項目１３３）
約０．００５Ｍから約１Ｍの間の塩濃度を含む、項目１２０に記載の組成物。
（項目１３４）
約０．１２５Ｍから約０．５００Ｍの間の塩濃度を含む、項目１３３に記載の組成物。
（項目１３５）
約０．２５Ｍの塩濃度を含む、項目１３４に記載の組成物。
（項目１３６）
塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、および炭酸水素ナトリウムを含む溶液をさらに含む、項目１１５に記載の組成物。
（項目１３７）
造影剤を含む溶液をさらに含む、項目１１５に記載の組成物。
（項目１３８）
前記造影剤が、硫酸イオンおよびナトリウムイオンを含む、項目１３７に記載の組成物。
（項目１３９）
約２．５〜約４．０のｐＨを有する、項目１１５に記載の組成物。
（項目１４０）
溶液が約３．５のｐＨを有し、前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）のうちの１つである、項目１３９に記載の組成物。
（項目１４１）
溶液が約３．７のｐＨを有し、前記自己組織化ペプチドが（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）である、項目１３９に記載の組成物。
（項目１４２）
緩衝液をさらに含む、項目１１６に記載の組成物。
（項目１４３）
前記緩衝液が少なくとも２種の塩を含む、項目１４２に記載の組成物。
（項目１４４）
前記緩衝液がｐＨ７．２である、項目１４３に記載の組成物。
（項目１４５）
前記緩衝液がｐＨ７．４である、項目１４３に記載の組成物。
（項目１４６）
前記緩衝液がアルカリ緩衝液である、項目１４２に記載の組成物。
（項目１４７）
塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、および塩化カルシウムのうちの少なくとも１つを約０．１５Ｍで含む、項目１１６に記載の組成物。
（項目１４８）
約０．６Ｍから約１．２Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）である、項目１４７に記載の組成物。
（項目１４９）
約０．０２Ｍから約０．０４Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）である、項目１４７に記載の組成物。
（項目１５０）
約０．１Ｍから約０．４Ｍの間の塩を含み、前記自己組織化ペプチドが（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）である、項目１４７に記載の組成物。
（項目１５１）
被験体において前記気管支閉鎖をもたらすために使用する、項目１１５に記載の組成物。
（項目１５２）
前記被験体が哺乳動物である、項目１５１に記載の組成物。
（項目１５３）
前記被験体がヒトである、項目１５２に記載の組成物。
（項目１５４）
前記自己組織化ペプチドが、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる約１２〜約１６アミノ酸を含む、項目１１５に記載の組成物。
（項目１５５）
少なくとも１種の生物学的に活性な薬剤をさらに含む、項目１１５に記載の組成物。
（項目１５６）
被験体において気管支閉鎖をもたらすことを容易にする方法であって、
前記気管支閉鎖をもたらすために肺の標的エリアにおける生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む溶液を提供するステップと、
前記溶液を前記肺の前記標的エリアに、前記標的エリア内に配置した送達デバイスを通じて前記溶液を導入することによって投与するための指示を提供するステップと
を含む、方法。
（項目１５７）
前記気管支閉鎖が提供される前記標的エリアの少なくとも一部を含む領域を可視化するための指示を提供するステップをさらに含む、項目１５６に記載の方法。
（項目１５８）
前記標的エリアの少なくとも一部を含む前記領域を可視化するための指示を提供するステップが、
前記気管支閉鎖をもたらすために前記肺の前記標的エリアを同定するステップ；
前記送達デバイスを導入するステップ；
前記送達デバイスの末端を前記標的エリア内に配置するステップ；
前記溶液を投与するステップ；
前記送達デバイスを前記肺から除去するステップ；および
前記送達デバイスを除去するステップの後に前記気管支閉鎖をモニタリングするステップ、
のうちの少なくとも１つの間に前記領域を可視化するための指示を提供することを含む、項目１５７に記載の方法。
（項目１５９）
前記溶液を投与するステップの後約１分〜約５分の時間内に前記領域を可視化するための指示を提供するステップをさらに含む、項目１５８に記載の方法。
（項目１６０）
前記肺の前記標的エリアの寸法に一部基づいて前記有効量および前記有効濃度の少なくとも一方を調製するための指示を提供するステップをさらに含む、項目１５６に記載の方法。
（項目１６１）
前記有効量が標的エリア１ｃｍ２当たりおよそ１ｍＬである、項目１６０に記載の方法。
（項目１６２）
前記自己組織化ペプチドが、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される、項目１５６に記載の方法。
（項目１６３）
前記気管支閉鎖をもたらすために有効な濃度が、約０．１重量／体積パーセント〜約３重量／体積パーセントペプチドの範囲の濃度を含む、項目１６２に記載の方法。
（項目１６４）
前記気管支閉鎖をもたらすために有効な量が、約０．１ｍＬ〜約１０ｍＬの範囲の体積を含む、項目１６３に記載の方法。
（項目１６５）
前記標的エリアの周囲のエリアをモニタリングするための指示を提供するステップをさらに含む、項目１５６に記載の方法。
（項目１６６）
外科手技後に前記溶液および使用のための指示を提供するステップをさらに含む、項目１５６に記載の方法。
（項目１６７）
自己組織化ペプチドを含む溶液を提供するステップが、前記気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効濃度を有するペプチド溶液を調製するための指示を提供することを含む、項目１５６に記載の方法。
（項目１６８）
複数の自己組織化ペプチドから本質的になる肉眼で見える足場であって、前記自己組織化ペプチドのそれぞれが、気管支閉鎖をもたらすために肺の標的エリア内に配置することが可能な有効量の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含む、肉眼で見える足場。
（項目１６９）
前記複数のペプチドのそれぞれが、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）のうちの１つを含む、項目１６８に記載の肉眼で見える足場。
（項目１７０）
約１０ナノメートル〜約２０ナノメートルの直径を有するナノファイバーを含む、項目１６９に記載の肉眼で見える足場。
【０００４】
１つまたは複数の実施形態によると、被験体において気管支閉鎖をもたらすためのキットが提供される。キットは、気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効量の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチド、および被験体の肺の標的エリアに自己組織化ペプチドを投与するための指示を含んでよい。
【０００５】
１つまたは複数の実施形態によると、気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成することにおいて使用するための有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む組成物が開示される。
【０００６】
１つまたは複数の実施形態によると、被験体において気管支閉鎖をもたらすことを容易にする方法が開示される。本方法は、気管支閉鎖をもたらすために肺の標的エリアにおける生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む溶液を提供するステップと、溶液を肺の標的エリアに、標的エリア内に配置した送達デバイスを通じて溶液を導入することによって投与するための指示を提供するステップとを含み得る。
【０００７】
１つまたは複数の実施形態によると、複数の自己組織化ペプチドから本質的になる肉眼で見える足場が提供される。自己組織化ペプチドのそれぞれは、気管支閉鎖をもたらすために肺の標的エリア内に配置することが可能な有効量の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａ〜１Ｂは、実施例１で考察されたデータを示すグラフである。
【図２】図２〜４は、実施例３で考察されたデータを示すグラフである。
【図３】図２〜４は、実施例３で考察されたデータを示すグラフである。
【図４】図２〜４は、実施例３で考察されたデータを示すグラフである。
【図５】図５Ａ〜５Ｂは、実施例３で考察されたデータを示すグラフである。
【図６】図６Ａ〜６Ｂは、実施例４で考察されたデータを示すグラフである。
【図７】図７Ａ〜７Ｂは、実施例５で考察されたデータを示すグラフである。
【図８】図８Ａ〜８Ｂは、実施例５で考察されたデータを示すグラフである。
【図９】図９Ａ〜９Ｂは、実施例６で考察されたデータを示すグラフである。
【図１０】図１０〜１２は、実施例８で考察されたデータを示すグラフである。
【図１１】図１０〜１２は、実施例８で考察されたデータを示すグラフである。
【図１２】図１０〜１２は、実施例８で考察されたデータを示すグラフである。
【図１３】図１３〜１４は、実施例９で考察されたデータを示すグラフである。
【図１４】図１３〜１４は、実施例９で考察されたデータを示すグラフである。
【図１５】図１５〜１６は、実施例１０で考察されたデータを示すグラフである。
【図１６】図１５〜１６は、実施例１０で考察されたデータを示すグラフである。
【図１７】図１７〜１８は、実施例１１で考察されたデータを示すグラフである。
【図１８】図１７〜１８は、実施例１１で考察されたデータを示すグラフである。
【図１９】図１９は、実施例１２で考察されたデータを示すグラフである。
【図２０】図２０は、実施例１３で考察されたデータを示すグラフである。
【図２１】図２１は、実施例１４で考察されたデータを示すグラフである。
【図２２】図２２は、実施例１５で考察されたデータを示すグラフである。
【図２３】図２３Ａ〜２３Ｂは、実施例１６で考察されたデータを示すグラフである。
【図２４−１】図２４Ａ〜２４Ｃは、実施例１８で考察されたデータを示すグラフである。
【図２４−２】図２４Ａ〜２４Ｃは、実施例１８で考察されたデータを示すグラフである。
【図２５】図２５は、実施例１９で考察された材料を示す図である。
【図２６】図２６は、実施例１９で考察された材料を示す図である。
【図２７】図２７は、実施例１９で考察された材料を示す図である。
【図２８】図２８は、実施例１９で考察された材料を示す図である。図２８は、配列番号５の「ＩＥＩＫ」を示す図である。
【図２９】図２９は、実施例１９で考察されるカテーテル／気管内チューブ組合せの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、現在、世界的な死亡の主な原因の第６位になっており、２０２０年までには主な原因の第３位に上がると推定されている。ＣＯＰＤは、逆転させることが難しい可能性がある、ゆっくりと進行する気流制限の発生を特徴とし得る。治療としては、禁煙、薬物療法、ワクチン接種、呼吸リハビリテーション、および酸素吸入療法を挙げることができる。これらの治療により、被験体の生活の質が改善され得る。
【００１０】
他の治療として、肺容量減少術（ＬＶＲＳ）を挙げることができる。これは、他の治療により被験体の健康が改善されない場合に使用することができる。ＬＶＲＳは、肺切除手順、気道バイパス手順、気道弁の利用、肺容量減少コイルの利用、気管支熱蒸気アブレーション（ｂｒｏｎｃｈｉａｌ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｖａｐｏｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ）、または気管支閉鎖のためのバイオゲルを含み得る。肺切除は比較的侵襲的であり、多くの場合、手術後の合併症を引き起こす恐れがある。バイオゲルの使用は、時には炎症を引き起こし、また、アナフィラキシーのリスクがあり得る。
【００１１】
本開示は、気管支閉鎖をもたらすための材料および方法に関する。材料および方法は、気管支閉鎖をもたらすために使用することができる自己組織化ペプチドハイドロゲルを含み得る。ある特定の実施形態では、本開示の材料および方法により、例えば、肺容量を減少させてＣＯＰＤを有する被験体の状態を改善するために、気管支閉鎖をもたらすまたは創出することができる。
【００１２】
当該材料および方法により、肺容量減少のためのより安全な閉鎖剤を提供することができる。閉鎖剤は、気管支に容易に繰り返し適用することができる。当該材料は、肺容量減少術の代わりにまたはその間に導入することができる。当該材料は、呼吸器外科手術において気管支閉鎖をもたらすために導入することができる。当該材料は、気管支鏡手術において気管支閉鎖をもたらすために導入することができる。
【００１３】
１つまたは複数の実施形態によると、自己組織化ペプチドにより、気管支閉鎖をもたらすまたは創出することができる。当該材料により、外科手技を予防するまたは外科手技の頻度または程度を低減することができる。自己組織化または自己構築（ｓｅｌｆ−ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ）ペプチドの導入の効果は、少なくとも１カ月にわたって続き、より一般には、数カ月にわたって続き得る。これは、当該材料の被験体の体内での持続可能性に起因し得る。したがって、一部の実施形態では、この治療には低頻度の注射または１回の注射のみが必要になり得ることが意図されている。気管支閉鎖は、部分的なものであっても完全なものであってもよい。
【００１４】
本開示の自己組織化ペプチドは、適用、例えば、所定のまたは所望の標的エリアへの自己組織化ペプチドの投与を含み得る。自己組織化ペプチドは、ペプチド溶液、ハイドロゲル、膜の形態または他の形態で標的エリアに投与することができる。標的エリアは、特定の治療を必要とする被験体の所定のエリアであってよい。一部の実施形態では、標的エリアは、肺容量減少部位などの手術部位、またはその他の場合には、肺、気管支、胸腔、もしくは気道の一部に関連し得る。
【００１５】
自己組織化の間、ペプチドはナノファイバーを形成し得る。自己組織化により、溶液中のペプチドのゲル化を引き起こすことができる。ゲル化により、ハイドロゲルをもたらすまたは形成することができる。ペプチドは、溶液中、中性のｐＨレベルで自発的にベータ−シートを形成し得る。ペプチドは、溶液中、生理的条件下および／または陽イオンおよび／または陰イオンの存在下で自発的にベータ−シートを形成し得る。
【００１６】
本開示の方法および材料は、外科手技の間またはその後に使用することができる。例えば、自己組織化ペプチドを含む溶液を外科手技の間またはその後に投与することができる。
【００１７】
本開示の方法は、被験体における気管支閉鎖のために標的エリアに送達デバイスを導入するステップを含み得る。本方法では、送達デバイスの末端を気管支閉鎖が望まれる標的エリア内に配置するステップをもたらすことができる。
【００１８】
本開示の方法は、自己組織化ペプチドを所定のまたは所望の標的に投与するステップも含み得る。自己組織化ペプチドは、ペプチド溶液、ハイドロゲル、膜の形態または他の形態で標的エリアに投与することができる。標的エリアは、特定の治療を必要とする被験体の所定のエリアであってよい。一部の実施形態では、標的エリアは、気管支閉鎖が望まれるゾーンに関連し得る。
【００１９】
送達デバイスを通じて標的エリアへの投与を行ってハイドロゲルバリアを形成することができる。これは、気管支閉鎖をもたらすために標的エリアの生理的条件下で行うことができる。
【００２０】
当該材料および方法は、気管支閉鎖をもたらすことを含み得る。
【００２１】
本明細書で使用される場合、「閉鎖」という用語は、標的エリアの部分的なまたは完全な閉塞（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）または遮断を含むものとする。例えば、肺の上葉、中葉、および／または下葉を、その中に機械的な遮断を引き起こすために閉鎖することができる。閉鎖を引き起こすため、および閉鎖を保持するために、浸透が望ましい可能性がある。一般に、ＣＯＰＤ患者などの被験体を治療するために、閉鎖が望ましい可能性がある。被験体の治療は、障害を有する被験体の、そのような治療の不在下で予測されるものを上回る治癒、緩和、軽減または改善のうちの１つまたは複数を含み得る。治療は、自己組織化ペプチドを含む溶液の低侵襲の適用または投与を含めた低侵襲治療であってよい。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「被験体」という用語は、ヒトおよび非ヒト動物、例えば、脊椎動物、大型動物、および霊長類を含むものとする。ある特定の実施形態では、被験体は哺乳動物被験体であり、特定の実施形態では、被験体はヒト被験体である。ヒトでの適用は明白に見越しているが、例えば、非ヒト動物を用いた獣医学的適用も本発明において予想される。本発明の「非ヒト動物」という用語は、全ての脊椎動物、例えば、非哺乳動物（例えば、鳥類、例えばニワトリ；両生類；は虫類など）および哺乳動物、例えば、とりわけ、非ヒト霊長類、家畜、および農業上有用な動物、例えば、ヒツジ、イヌ、ネコ、雌ウシ、ブタ、ラットなどを包含する。
【００２３】
治療または閉鎖は部分的なものであっても完全なものであってもよい。材料および方法は、自己組織化ペプチド、または自己組織化ペプチドを含む溶液、または自己組織化ペプチドを含む組成物を所定のまたは所望の標的エリアに投与、適用、または注射することを含み得る。
【００２４】
気管支閉鎖をもたらす方法は、送達デバイスを標的エリアから除去するステップをさらに含み得る。本方法は、送達デバイスを導入するステップの前に、標的エリアを含む領域を可視化するステップをさらに含み得る。標的エリアを含む領域の可視化は、送達デバイスを標的エリアから除去するステップの後に行うことができる。標的エリアをモニタリングするステップも手順の間および手順の後、例えば、送達デバイスを除去するステップの後に行うことができる。
【００２５】
気管支閉鎖をもたらす方法は、自己組織化ペプチドを含む溶液を調製するステップをさらに含み得る。一部の実施形態では、治療方法は、気管支閉鎖をもたらす必要性を決定するために被験体を評価するステップおよび評価するステップに基づいて溶液を調製するステップをさらに含み得る。
【００２６】
「自己組織化ペプチド」という用語は、水溶液中で、ベータ−シート構造が誘導される特定の条件の存在下でベータ−シート構造を示し得るペプチドを指し得る。これらの特定の条件は、自己組織化ペプチド溶液のｐＨを調整することを含んでよい。調整とは、自己組織化ペプチド溶液のｐＨを上昇または低下させることであってよい。ｐＨを上昇させることとは、ｐＨを生理的なｐＨに上昇させることであってよい。特定の条件は、一価陽イオンまたは二価陽イオンなどの陽イオンを自己組織化ペプチド溶液に添加することも含んでよい。特定の条件は、一価陰イオンまたは二価陰イオンなどの陰イオンを自己組織化ペプチド溶液に添加することも含んでよい。特定の条件は、外科手術の部位または気管支閉鎖のための標的部位に関連する条件を含んでよい。自己組織化ペプチドは、組成物、ペプチド溶液、ペプチド粉末、ハイドロゲル、または足場として言及され得るか、またはその一部であってよい。
【００２７】
「自己組織化ペプチド」という用語は、自己組織化モチーフを含むペプチドを指し得る。自己組織化ペプチドは、これだけに限定されないが、肉眼で見える膜またはナノ構造を含めた構造に自己組織化することが可能なペプチドである。
【００２８】
「ハイドロゲル」という用語は、ポリマーと、高い百分率の水、例えば、少なくとも９０％の水とで構成される材料を指し得る。
【００２９】
自己組織化ペプチドは、両親媒性自己組織化ペプチドであってよい。「両親媒性」とは、ペプチドが疎水性部分と親水性部分を含むことを意味する。一部の実施形態では、両親媒性ペプチドは、交互に現れる疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸を含んでもよく、それから本質的になってもよく、それからなってもよい。交互に現れるとは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる一連の３つまたはそれ超のアミノ酸を包含するものとし、また、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れるペプチド配列内の各々全てのアミノ酸を含む必要はない。自己組織化ペプチドは、本明細書では「ペプチド」とも称され、自己組織化ペプチド溶液、組成物、ハイドロゲル、膜、足場の形態でまたは他の形態で所定のまたは所望の標的エリアに投与することができる。ハイドロゲルは、本開示全体を通して、膜または足場とも称することができる。所定のまたは所望の標的エリアは、気管支閉鎖が望まれる場所にあってもその付近にあってもよい。
【００３０】
自己組織化ペプチドを含む溶液は、自己組織化ペプチド溶液とも称され、水性自己組織化ペプチド溶液であってよい。自己組織化ペプチドは、実質的に無細胞または細胞非含有の溶液で投与、適用、または注射することができる。ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドは、無細胞または細胞非含有の溶液で投与、適用、または注射することができる。
【００３１】
自己組織化ペプチドはまた、実質的に薬物を使わないかまたは薬物を含まない溶液で投与、適用、または注射することもできる。ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドは、薬物を使わないかまたは薬物を含まない溶液で投与、適用、または注射することができる。ある特定の他の実施形態では、自己組織化ペプチドは、実質的に無細胞であり実質的に薬物を使わない溶液で投与、適用、または注射することができる。さらなるある特定の他の実施形態では、自己組織化ペプチドは、無細胞であり薬物を使わない溶液で投与、適用、または注射することができる。
【００３２】
自己組織化ペプチド溶液は、自己組織化ペプチドを含んでよい、それからなってよい、またはそれから本質的になってよい。自己組織化ペプチドは、改変された形態であっても改変されていない形態であってもよい。改変されたとは、自己組織化ペプチドが、溶液中に単独で提供された場合に自己組織化しない１つまたは複数のアミノ酸を含む１つまたは複数のドメインを有し得ることを意味する。改変されていないとは、自己組織化ペプチドが、ペプチドの自己組織化をもたらすもの以外のいかなる他のドメインも有さなくてよいことを意味する。すなわち、改変されていないペプチドは、ベータ−シート、およびハイドロゲルなどの肉眼で見える構造に自己組織化し得る、交互に現れる疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸からなる。
【００３３】
自己組織化ペプチドを含む溶液の投与により、ハイドロゲルバリアを形成することができる。気管支閉鎖をもたらすためにハイドロゲルバリアを標的エリア内に形成することができる。いくつかの非限定的な実施形態では、治療は、少なくとも１つの肺葉を少なくとも部分的に遮断することによってもたらすことができる。少なくとも１つの肺葉の少なくとも一部が、浸透されて閉鎖を引き起こすことができる。これは、ハイドロゲルバリアの形成によって達成される。本開示全体を通して、ハイドロゲルへの言及は、ハイドロゲルバリアを指し得るまたはハイドロゲルバリアにも適用可能であり得る。
【００３４】
ある特定の実施形態では、標的エリアにおいて適切なまたは所望の遮断または閉鎖をもたらすことが可能なハイドロゲルバリアを有することが望まれる。ハイドロゲルバリアは、適切なまたは所望の遮断またはシールを達成するための特定の性質を有するものであってよい。例えば、ハイドロゲルバリアは、１つまたは複数の所定の性質、例えば、機械的強度（貯蔵弾性率）、剛性、粘度、ゲル化動態、イオン強度またはｐＨレベルを有するものであってよい。性質は、自己組織化ペプチドまたは自己組織化ペプチドを含む溶液への、特定の量および／または濃度での本明細書に開示されている構成成分の添加に基づいて調整することまたは適応させることができる。
【００３５】
例えば、気管支閉鎖をもたらすことに関連して、適切な機械的特性、肺葉内への浸透および拡散を示すハイドロゲルバリアをもたらすことが望ましい可能性がある。一部の実施形態では、浸透および拡散を促進するために、より長いゲル化時間が望ましい可能性がある。閉鎖をもたらすために、すぐにゲル化する、すなわち、ゲル化動態が、投与されると、短い時間内でハイドロゲルバリアが形成されるようなものであるハイドロゲルバリアをもたらすことも望ましい可能性がある。
【００３６】
溶液の投与は、少なくとも約７アミノ酸を含む、それからなる、またはそれから本質的になる自己組織化ペプチドを含む、それからなる、またはそれから本質的になる溶液の投与を含んでよい、それからなってよい、またはそれから本質的になってよい。溶液の投与は、約７アミノ酸〜３２アミノ酸を含む、それからなる、またはそれから本質的になる自己組織化ペプチドを含む、それからなる、またはそれから本質的になる溶液の投与を含んでよい、それからなってよい、またはそれから本質的になってよい。少なくとも約７アミノ酸を含むものではない、それからなるものではない、またはそれから本質的になるものではない他のペプチドも本開示で意図され得る。
【００３７】
自己組織化ペプチドは、約７〜約３２アミノ酸を含んでよい、それからなってよい、またはそれから本質的になってよい。一部の実施形態では、自己組織化ペプチドは、約１２〜約１６アミノ酸を含んでよい、それからなってよい、またはそれから本質的になってよい。
【００３８】
交互に現れるとは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる一連の３つまたはそれ超のアミノ酸を包含するものとし、また、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れるペプチド配列内の各々全てのアミノ酸を含む必要はない。
【００３９】
気管支閉鎖をもたらす方法は、自己組織化ペプチドを標的エリアに投与するステップを含み得る。ペプチドは、ハイドロゲルとして投与することもでき、投与されるとハイドロゲルを形成するものであってもよい。気管支閉鎖をもたらす方法は、自己組織化ペプチドを含む溶液を標的エリアに投与するステップを含み得る。
【００４０】
「投与する」という用語は、これだけに限定されないが、自己組織化ペプチドを、これだけに限定されないが、単独で、水溶液などの溶液として、または組成物、ハイドロゲル、もしくは足場としてを含めた種々の形態のうちの１つまたは複数で、追加的な構成成分を伴ってまたは伴わずに、適用、導入または注射することを含むものとする。
【００４１】
本方法は、被験体の標的エリアに送達デバイスを導入するステップを含み得る。本方法は、シリンジ、チューブ、ピペット、カテーテル、カテーテルシリンジ、または他の針に基づくデバイスのうちの少なくとも１つを含む送達デバイスを被験体の標的エリアに導入するステップを含み得る。自己組織化ペプチドは、シリンジ、チューブ、ピペット、カテーテル、カテーテルシリンジ、または他の針に基づくデバイスによって被験体の標的エリアに投与することができる。シリンジ針のゲージは、シリンジから標的エリアへの組成物、溶液、ハイドロゲル、または液体の適切な流れがもたらされるように選択することができる。このことは、一部の実施形態では、投与される組成物、ペプチド溶液、またはハイドロゲル中の自己組織化ペプチドの量、組成物またはハイドロゲル中のペプチド溶液の濃度、およびペプチド溶液、組成物、またはハイドロゲルの粘度のうちの少なくとも１つに基づくものであってよい。送達デバイスは、従来のデバイスであってもよく、特定の標的エリアに到達すること、特定の投薬レジメンを達成すること、特定の標的体積、量、または濃度を送達すること、および標的エリアに正確に送達することの少なくとも１つを達成するために設計されたものであってもよい。
【００４２】
気管支閉鎖をもたらす方法は、送達デバイスの末端を標的エリア内に配置するステップを含み得る。標的エリアは、これだけに限定されないが、肺の一部を含めた手術部位の一部などの本明細書に記載のエリアであってよい。自己組織化ペプチドは、送達デバイスによって、気管支閉鎖をもたらすことが望まれる標的エリアに投与することができる。自己組織化ペプチドは、溶液で送達デバイスによって標的エリアに投与することができる。一部の実施形態では、投与は、送達デバイスを標的エリアに配置して、自己組織化ペプチドを含む溶液を、例えば、標的エリアに直接もたらすという点で、標的部位において直接行うことができる。所定の標的エリアの体積を、自己組織化ペプチドを含む溶液で満たすことができる。溶液を投与するステップは、溶液を標的エリア内に注射することを含み得る。一部の実施形態では、送達デバイスを、気管および主気管支を通して標的肺葉の遠位端内に挿入する。ハイドロゲルの第１の体積を注射した後、送達デバイスを所定の距離、後退させることができる。プロセスは、標的体積が満たされて気管支閉鎖が創出されるまで注射と後退を繰り返すことであってよい。これは、カテーテル後退プロセスと称することができる。一部の実施形態では、ペプチドハイドロゲルは、関連する気管支の主内腔（ｍａｉｎ  ｌｕｍｅｎ）と副内腔（ｍｉｎｏｒ  ｌｕｍｅｎ）の両方に実質的に浸透し得る。
【００４３】
送達デバイスの使用により、ペプチドのより選択的な投与をもたらして、標的エリアへのより正確な送達をもたらすことができる。ペプチドの選択的な投与により、ペプチド溶液、組成物、またはハイドロゲルの、首尾よいものであり、所望の場所に正確に配置される、増強されより標的化された送達が可能になり得る。選択的な投与により、配置および治療の効果が別の送達デバイスの使用に対して著しく改善された、増強された、標的化された送達をもたらすことができる。本開示の系、方法、およびキットにおいて使用することができる送達デバイスとしては、シリンジ、チューブ、針、ピペット、シリンジカテーテル、他の針に基づくデバイス、またはカテーテルが挙げられる。
【００４４】
カテーテルなどの送達デバイスの使用は、カテーテルを位置にガイドするために使用するガイドワイヤー、またはカテーテルもしくは他のデバイスの適切な設置、ならびに標的エリアおよび／もしくは標的エリアへの経路の可視化を可能にする内視鏡などの付随的なデバイスの使用を含んでよい。内視鏡は、被験体の体の画像を見ることが可能になるための光およびカメラまたは他の可視化デバイスの少なくとも１つを含み得るチューブであってよい。ガイドワイヤーまたは内視鏡は、例えば、皮膚の切開によって被験体に導入することができる。内視鏡は、送達デバイスを標的エリアに導入するステップの前に標的エリアに導入することができる。
【００４５】
一部の実施形態では、気管内チューブとカテーテルを組み合わせて、注射の間の内腔の外へのハイドロゲルの逆流を予防するために使用することができる。バルーン型カテーテル構成によっても、より小さな気管支内などへのゲルの灌流を増強するために圧力を有益に上昇させることができる。
【００４６】
シリンジ、チューブ、針、ピペット、シリンジカテーテル、他の針に基づくデバイス、カテーテル、または内視鏡などの送達デバイスの使用には、シリンジ、チューブ、針、ピペット、シリンジカテーテル、他の針型デバイス、カテーテル、または内視鏡の少なくとも一部を、標的エリアが存在する開口部に侵入させてペプチド、ペプチド溶液、組成物、またはハイドロゲルを標的エリアに投与し得るように、その開口部の直径またはサイズを決定することが必要な場合がある。
【００４７】
ある特定の実施形態では、ハイドロゲルをｉｎ  ｖｉｔｒｏで形成し、ｉｎ  ｖｉｖｏで所望の場所に投与することができる。特定の例では、この場所は標的エリアであり得る。他の例では、この場所は、エリアの上流、下流、または実質的にエリアの近くであり得る。ゲル化が望まれるエリアへのハイドロゲルの移動を可能にすることが望ましい。あるいは、別の手順により、ハイドロゲルを所望のエリア内に配置することができる。所望の場所または標的エリアは、被験体における気管支閉鎖を形成することが望まれるエリアの少なくとも一部であり得る。
【００４８】
本開示のある特定の態様では、ハイドロゲルをｉｎ  ｖｉｖｏで形成することができる。被験体において気管支閉鎖を形成するために、水溶液などの自己組織化ペプチドを含む溶液を被験体のｉｎ  ｖｉｖｏ場所またはエリアに挿入することができる。特定の例では、ハイドロゲルをｉｎ  ｖｉｖｏにおいて１つの場所で形成し、ＣＯＰＤ患者における気管支閉鎖、例えば、肺容量減少を促進するまたはもたらすことが望まれるエリアに移動させることができる。あるいは、別の手順により、ハイドロゲルを気管支閉鎖を促進するまたはもたらすことが望まれるエリア内に配置することができる。本開示のペプチドは、粉末、溶液、ゲル、などの形態であってよい。自己組織化ペプチドは、溶液のｐＨおよび塩濃度の変化に応答してゲル化するので、適用または投与の間に被験体に接触するとゲル化する液体として分布させることができる。
【００４９】
ある特定の環境では、ペプチド溶液は、弱いハイドロゲルであってよく、結果として、本明細書に記載の送達デバイスによって投与することができる。
【００５０】
一部の実施形態によると、自己組織化ペプチドは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる、両親媒性であり得る。
【００５１】
１つまたは複数の実施形態によると、被験体を評価して、被験体において気管支閉鎖をもたらす必要性を決定することができる。評価が完了したら、被験体に投与するペプチド溶液を、評価するステップに基づいて調製することができる。他の実施形態では、評価するステップを伴わずにペプチド溶液を調製することができる。
【００５２】
一部の実施形態では、生物学的に活性な薬剤は、本開示の材料および方法と共に使用することができる。生物学的に活性な薬剤は、被験体または実験室の状況における条件または他の活性のいくらかの活性、制御、調節、または調整を与え得るペプチド、ＤＮＡ配列、化学化合物、または無機化合物もしくは有機化合物を含めた化合物を含み得る。生物学的に活性な薬剤は、別の構成成分と相互作用してそのような活性をもたらし得る。生物学的に活性な薬剤は、本明細書では一部の実施形態によると薬物と称することができる。ある特定の実施形態では、１つまたは複数の生物学的に活性な薬剤をペプチド系の外側に徐々に放出させることができる。例えば、１つまたは複数の生物学的に活性な薬剤をハイドロゲルから徐々に放出させることができる。ｉｎ  ｖｉｔｒｏにおける試験とｉｎ  ｖｉｖｏにおける試験のどちらでも、生物学的に活性な薬剤のこの段階的な放出が実証されている。生物学的に活性な薬剤は、自己組織化ペプチド溶液または組成物に、被験体への投与前に添加することもでき、自己組織化ペプチドと併せてまたは自己組織化ペプチドと別々に被験体に投与することもできる。１つまたは複数の生物学的に活性な薬剤を系内に封入することができ、例えば、ハイドロゲル、溶液、組成物、またはナノファイバーの中に封入することができる。
【００５３】
本開示は、時には自己組織化オリゴペプチドと称される自己組織化ペプチドを含む水溶液、ハイドロゲル、足場、組成物および膜に関する。自己組織化ペプチドは、水溶液中、生理的なｐＨならびに／または一価陽イオンおよび／もしくは一価陰イオンなどの陽イオンおよび／もしくは陰イオン、または手術部位または所望の気管支閉鎖の部位もしくはその付近に適用可能な他の条件の存在下でベータ−シート構造を示し得る。ペプチドは、両親媒性の、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れるものであってよい。ある特定の実施形態では、ペプチドは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる、両親媒性であり得る第１の部分と、両親媒性ではない別の部分または領域とを含んでよい。
【００５４】
ペプチドは、一般に、水溶液中で安定であり、選択された条件に暴露されると、大きな、肉眼で見える構造、足場、またはマトリックスに自己組織化するものであってよい。条件は、生理的条件、中性ｐＨ、選択された塩濃度、緩衝溶液、または塩の生理的レベルであってよい。ハイドロゲルが形成されたら、ハイドロゲルは分解されなくてもよく、ある期間後に分解または生分解されてもよい。分解の速度は、少なくとも一部において、アミノ酸配列およびその周囲の条件の少なくとも１つに基づくものであってよい。分解の速度は、適切な気管支閉鎖をもたらすために、標的部位における治癒または成長の速度と関連付けることができる。
【００５５】
「肉眼で見える」とは、１０倍またはそれ未満の拡大率の下で見ることができる十分に大きな寸法を有することを意味する。好ましい実施形態では、肉眼で見える構造は、裸眼で見ることができる。肉眼で見える構造は透明であってよく、また、２次元であっても３次元であってもよい。一般には、各寸法は、少なくとも１０μｍのサイズである。ある特定の実施形態では、少なくとも２つの寸法が少なくとも１００μｍ、または少なくとも１０００μｍのサイズである。しばしば、少なくとも２つの寸法は少なくとも１〜１０ｍｍのサイズ、１０〜１００ｍｍのサイズ、またはそれ超である。
【００５６】
ある特定の実施形態では、フィラメントのサイズは、約１０ナノメートル（ｎｍ）〜約２０ｎｍであってよい。フィラメント間の距離は約５０ｎｍ〜約８０ｎｍであってよい。
【００５７】
肉眼で見える構造は、肉眼で見える足場であってよい。肉眼で見える足場は、複数の自己組織化ペプチドから本質的になるものであってよい。自己組織化ペプチドのそれぞれは、気管支閉鎖をもたらすために肺の系の標的エリア内に配置することが可能な有効量の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含んでもよく、それから本質的になってもよく、それからなってもよい。足場の自己組織化ペプチドは、約１２〜約１６アミノ酸を含んでよい。足場の自己組織化ペプチドは、疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れる約１２〜約１６アミノ酸を含んでよい。自己組織化ペプチドは、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）を含んでもよく、それから本質的になってもよく、それからなってもよい。
【００５８】
「生理的条件」は、特定の生物体、細胞系、または被験体に関して天然に生じ得、人工的な実験室条件とは対照的であり得る。条件は、１つまたは複数の特定の性質または１つまたは複数の性質の範囲などの１つまたは複数の性質を含んでよい。例えば、生理的条件は、温度または温度の範囲、ｐＨまたはｐＨの範囲、圧力または圧力の範囲、および特定の化合物、塩、および他の構成成分の１つまたは複数の濃度を含んでよい。塩は、一価の陰イオン、一価の陽イオン、二価の陰イオン、または一価の陽イオンのうちの１つまたは複数を含んでよい。
【００５９】
いくつかの例では、生理的条件は、約２０〜約４０摂氏温度の範囲の温度を含んでよい。いくつかの例では、気圧は、約１ａｔｍであってよい。ｐＨは、中性ｐＨの範囲内であってよい。例えば、ｐＨは、約６〜約８の範囲であってよい。生理的条件は、膜またはハイドロゲルの形成を誘導し得る一価金属陽イオンおよび／または一価陰イオンなどの陽イオンおよび／または陰イオンを含んでよい。これらは、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を含んでよい。生理的条件は、約１ｍＭから約２０ｍＭの間のグルコース濃度、スクロース濃度、または他の糖濃度も含んでよい。自己組織化ペプチド溶液はグルコース、スクロース、または他の糖を含むものであってもよく、糖または糖溶液を自己組織化ペプチド溶液に添加することもできる。
【００６０】
ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドは、少なくとも約７アミノ酸のペプチドであってよい。ある特定の別の実施形態では、自己組織化ペプチドは、少なくとも約７アミノ酸〜約３２アミノ酸のペプチドであってよい。ある特定の別の実施形態では、自己組織化ペプチドは、約７〜約１７アミノ酸のペプチドであってよい。ある特定の他の例では、自己組織化ペプチドは、少なくとも８アミノ酸、少なくとも約１２アミノ酸、または少なくとも約１６アミノ酸のペプチドであってよい。
【００６１】
上記の性質を特徴とするペプチドの均質な混合物および不均質な混合物はどちらも、安定な肉眼で見える膜、フィラメント、およびハイドロゲルを形成し得る。自己相補的で自己適合性のペプチドは、均質な混合物中で膜、フィラメント、およびハイドロゲルを形成し得る。互いに相補的であり、かつ／または構造的に適合性である、均質な溶液中で膜、フィラメント、およびハイドロゲルを形成することができないものを含めた不均質なペプチドも、肉眼で見える膜、フィラメント、およびハイドロゲルに自己組織化し得る。
【００６２】
膜、フィラメント、およびハイドロゲルは、非細胞傷害性であってよい。本開示のハイドロゲルは、被験体において消化および代謝されるものであってよい。ハイドロゲルは、３０日またはそれ未満で生分解されるものであってよい。ハイドロゲルは、単純な組成を有し、浸透性であり、また、多量に作製するのが容易で比較的安価である。膜およびフィラメント、ハイドロゲルまたは足場は、滅菌条件下で作製および保管することもできる。膜の形成に最適な長さは、アミノ酸組成、溶液条件、および標的エリアにおける条件の少なくとも１つに伴って変動し得る。
【００６３】
自己組織化または両親媒性ペプチドのアミノ酸は、Ｄ−アミノ酸、Ｌ−アミノ酸、またはこれらの組合せから選択することができる。疎水性アミノ酸としては、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｉｌｅ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｓｅｒ、ＴｈｒおよびＧｌｙを挙げることができる。親水性アミノ酸は、塩基性アミノ酸、例えば、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ｏｒｎ；酸性アミノ酸、例えば、Ｇｌｕ、Ａｓｐ；または水素結合を形成するアミノ酸、例えば、Ａｓｎ、Ｇｌｎであってよい。酸性アミノ酸および塩基性アミノ酸はペプチド上でクラスター化され得る。末端残基のカルボキシル基およびアミノ基は保護されていても保護されていなくてもよい。膜またはハイドロゲルは、自己相補的で自己適合性のペプチドの均質な混合物または互いに相補的であり構造的に適合性であるペプチドの不均質な混合物において形成することができる。上記の基準に当てはまるペプチドは、本明細書に記載の適切な条件下で、肉眼で見える膜に自己組織化し得る。
【００６４】
ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドに約８〜約３２残基を使用することができ、他の実施形態では、自己組織化ペプチドは、約７〜約１７残基を有してよい。ペプチドの長さは約５ｎｍであってよい。
【００６５】
本開示のペプチドは、アルギニン、アラニン、アスパラギン酸およびアラニンの反復配列（Ａｒｇ−Ａｌａ−Ａｓｐ−Ａｌａ（配列番号４）（ＲＡＤＡ（配列番号４）））を有するペプチドを含んでもよく、それから本質的になってもよく、それからなってもよい。
【００６６】
他のペプチド配列は、イソロイシン、グルタミン酸、イソロイシンおよびリシンの反復配列（Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ｌｙｓ（配列番号５）（ＩＥＩＫ（配列番号５））を含む、それから本質的になる、またはそれからなる自己組織化ペプチドで表すことができる。他のペプチド配列は、リシン、ロイシン、アスパラギン酸、およびロイシンの反復配列（Ｌｙｓ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ（配列番号６）（ＫＬＤＬ（配列番号６）））を含む、それから本質的になる、またはそれからなる自己組織化ペプチドで表すことができる。本発明による自己組織化ペプチドの特定の例として、配列Ａｒｇ−Ａｌａ−Ａｓｐ−Ａｌａ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ａｓｐ−Ａｌａ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ａｓｐ−Ａｌａ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ａｓｐ−Ａｌａ（配列番号１）（（ＲＡＤＡ）４（配列番号１））を有する「ＲＡＤＡ１６」と称される自己組織化ペプチド（本開示全体を通して「Ｐｕｒａｍａｔｒｉｘ」とも称される）、配列Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ｌｙｓ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ｌｙｓ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｉｌｅ−Ｌｙｓ−Ｉｌｅ（配列番号２）（（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２））を有する「ＩＥＩＫ１３」と称される自己組織化ペプチド、または配列Ｌｙｓ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ（配列番号３）（（ＫＬＤＬ）３（配列番号３））を有する「ＫＬＤＬ１２」と称される自己組織化ペプチド（本開示全体を通して「ＫＬＤ１２」とも称することができる）があり得る。
【００６７】
本明細書に開示されているペプチド配列のそれぞれにより、列挙されているアミノ酸配列を含む、それから本質的になる、およびそれからなるペプチドを提供することができる。
【００６８】
本開示は、本明細書において列挙されているペプチドを含む、それから本質的になる、またはそれからなる溶液、ハイドロゲル、組成物、および足場のための材料、方法、およびキットを提供する。
【００６９】
１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセントの水性（水）溶液および２．５ｗ／ｖパーセントの（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）が３−Ｄ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｃｏ．，Ｌｔｄによる製品ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（商標）ペプチドハイドロゲルとして入手可能である。
【００７０】
ペプチドの自己組織化は、ペプチドを構成するアミノ酸によるペプチド分子間の水素結合および疎水性結合に起因するものであってよい。
【００７１】
本開示の自己組織化ペプチドのナノファイバーの直径は約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲であり、平均孔径は約５ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲である。ある特定の実施形態では、ナノファイバーの直径、孔径、およびナノファイバーの密度は、ペプチド溶液の体積などの、使用するペプチド溶液の濃度および使用するペプチド溶液の量の少なくとも１つによって制御することができる。
【００７２】
そのように、気管支閉鎖の形成を適切にもたらすための所望のナノファイバーの直径、孔径、および密度の少なくとも１つをもたらすために、溶液中のペプチドの特定の濃度およびペプチド溶液の特定の量の少なくとも１つを選択することができる。ペプチド溶液の特定の濃度および特定の量は、「有効濃度」および「有効量」と称することができる。
【００７３】
本明細書で使用される場合、被験体における気管支閉鎖をもたらすのに有効なペプチド、ペプチド溶液またはハイドロゲルの量、「有効量」または「治療有効量」とは、障害を有する被験体の治療において、または治癒、緩和、軽減または改善において、被験体に単回投与または多数回投与（適用または注射）した際に、そのような治療の不在下で予測されるものを上回って有効であるペプチド、ペプチド溶液、組成物、またはハイドロゲルの量を指す。これは、ペプチド溶液、組成物、またはハイドロゲル中のペプチドの特定の濃度または濃度の範囲、それに加えてまたはその代わりに、ペプチド溶液、組成物、またはハイドロゲルの体積の特定の体積または範囲を含み得る。容易にする方法は、有効量および有効濃度の少なくとも一方を調製するための指示を提供するステップを含み得る。
【００７４】
投与（例えば、適用または注射）される投与量、例えば、体積または濃度は、ペプチドの形態（例えば、ペプチド溶液、ハイドロゲル、または凍結乾燥した形態などの乾燥した形態）および利用する投与経路に応じて変動し得る。正確な製剤、投与経路、体積、および濃度は、被験体の状態を考慮して、およびペプチド溶液、ハイドロゲル、または他の形態のペプチドを投与する特定の標的エリアまたは場所を考慮して選択することができる。本明細書において列挙されているものよりも低い用量または高い用量を使用することができるまたはそれが必要である。任意の特定の被験体に対する特定の投与量および治療レジメンは、使用される特定のペプチド（複数可）、治療されるエリアの寸法、所望の標的エリア内に配置することができる、結果として得られるハイドロゲルの所望の厚さ、および治療時間の長さを含み得る種々の因子に左右され得る。特定の投与量および治療レジメンに影響を及ぼす可能性がある他の因子としては、年齢、体重、全体的な健康状態、性別、投与時間、分解の速度、疾患の重症度および経過、状態または症状、および治療を行う医師の判断が挙げられる。ある特定の実施形態では、ペプチド溶液は、単回用量で投与することができる。他の実施形態では、ペプチド溶液は、２回以上の用量、または複数回用量で投与することができる。ペプチド溶液は、少なくとも２回の用量で投与することができる。
【００７５】
ペプチド溶液の有効量および有効濃度を、気管支領域が少なくとも部分的に閉鎖されるように、例えば、被験体の肺容量減少が促進されるまたはもたらされるように選択することができる。一部の実施形態では、有効量および有効濃度の少なくとも一方は、肺葉の少なくとも１つなどの標的エリアの寸法または直径に一部基づいてよい。他の実施形態では、有効量および有効濃度の少なくとも一方は、標的エリアまたはその付近における１つまたは複数の流体の流量に一部基づく。さらに他の実施形態では、有効量および有効濃度の少なくとも一方は、気管支部位または外科手術の部位の標的エリアの寸法または直径に一部基づいてよい。
【００７６】
さらに他の実施形態では、有効量および有効濃度の少なくとも一方は、標的エリアの寸法または直径、および標的エリアまたはその付近における１つまたは複数の流体の流量、および気管支閉鎖の標的エリア、例えば、１つまたは複数の肺葉の寸法または直径の少なくとも１つに一部基づいてよい。
【００７７】
有効量は、約０．１ミリリットル（ｍＬ）から約１００ｍＬまでのペプチド溶液の体積を含み得る。有効量は、約０．１ｍＬから約１０ｍＬまでのペプチド溶液の体積を含み得る。有効量は、約０．１から約５ｍＬまでの体積を含み得る。ある特定の実施形態では、有効量は約０．４ｍＬであり得る。ある特定の実施形態では、有効量は約０．５ｍＬであり得る。他の実施形態では、有効量は約１．０ｍＬであり得る。さらに他の実施形態では、有効量は約１．５ｍＬであり得る。さらにまた他の実施形態では、有効量は約２．０ｍＬであり得る。一部の他の実施形態では、有効量は約３．０ｍＬであり得る。
【００７８】
ある特定の実施形態では、有効量は、標的エリア１ｃｍ２当たりおよそ０．１ｍＬ〜１ｃｍ２当たりおよそ５ｍＬであり得る。有効量は、１ｃｍ２当たり約０．１ｍＬ〜１ｃｍ２当たり約１．５ｍｌであり得る。ある特定の実施形態では、有効量は、標的エリア１ｃｍ２当たりおよそ１ｍＬであり得る。この有効量は、本開示のペプチド溶液の１．５重量／体積パーセントまたは２．５重量／体積パーセントなどの濃度と関連付けて使用することができる。
【００７９】
有効濃度は、本明細書に記載の通り、気管支閉鎖を形成することができる量であり得る。標的部位またはその付近における種々の性質が、標的エリアの寸法または直径、および標的エリアまたはその付近における１つまたは複数の流体の流量のうちの少なくとも１つを含めた有効濃度の選択または決定の一因となり得る。
【００８０】
有効濃度は、約０．１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセント〜約１０ｗ／ｖパーセントの範囲の溶液中のペプチド濃度を含み得る。有効濃度は、約０．１ｗ／ｖパーセント〜約３．５ｗ／ｖパーセントの範囲の溶液中のペプチド濃度を含み得る。ある特定の実施形態では、有効濃度は約１ｗ／ｖパーセントであり得る。ある特定の他の実施形態では、有効濃度は約１．５ｗ／ｖパーセントであり得る。他の実施形態では、有効濃度は約２．５ｗ／ｖパーセントであり得る。さらに他の実施形態では、有効濃度は約３．０ｗ／ｖパーセントであり得る。
【００８１】
ある特定の実施形態では、より高濃度のペプチドを有するペプチド溶液により、適当な位置に留まり、有効な治療をもたらすことが可能な、より有効なハイドロゲルをもたらすことができる。ペプチド溶液を送達するために、より高濃度のペプチド溶液は、有効であり選択的な溶液の投与を可能にするためには粘性が高くなりすぎる可能性がある。十分に高い濃度が選択されない場合には、ハイドロゲルは、標的エリアにおいて所望の期間にわたって有効性を有することができない可能性がある。
【００８２】
有効濃度は、特定の直径またはゲージのカテーテルまたは針を使用する注射または他の手段によって投与することができる溶液がもたらされるように選択することができる。
【００８３】
本開示の方法では、治療有効量の本明細書に記載のペプチド、組成物、ペプチド溶液、膜、フィラメント、およびハイドロゲルの単回投与ならびに多数回投与が意図されている。本明細書に記載のペプチドは、定期的な間隔で、被験体の状態の性質、重症度および程度に応じて投与することができる。一部の実施形態では、ペプチド、組成物、ペプチド溶液、膜、フィラメント、またはハイドロゲルは、単回投与で投与することができる。一部の実施形態では、本明細書に記載のペプチド、組成物、ペプチド溶液、またはハイドロゲルを多数回投与で投与する。一部の実施形態では、治療有効量のペプチド、組成物、ペプチド溶液、膜、フィラメント、またはハイドロゲルを、定期的な間隔で周期的に投与することができる。選択される定期的な間隔は、投与される溶液の最初のペプチド濃度、投与される量、および形成されるハイドロゲルの分解速度の任意の１つまたは複数に基づくものであってよい。例えば、最初の投与後、後続の投与を、例えば、３０秒後、１分後、２分後、５分後、１０分後、１日後、２日後、５日後、１週間後、２週間後、４週間後、６週間後、または８週間後に行うことができる。後続の投与は、ペプチドの濃度および体積が最初の投与と同じである溶液の投与を含んでもよく、ペプチドの濃度および体積がより低いまたはより高い溶液の投与を含んでもよい。適切な後続のペプチド溶液の投与の選択は、標的エリアおよび標的エリアの周囲のエリアのイメージングを行い、被験体の状態に基づいて必要性を確認することに基づくものであってよい。所定の間隔は、後続の投与のそれぞれについて同じであってもよく、異なってもよい。一部の実施形態では、被験体の生涯にわたって被験体における少なくとも部分的な気管支閉鎖を維持するために、ペプチド、ペプチド溶液、またはハイドロゲルを所定の間隔で長期にわたって投与することができる。所定の間隔は、後続の投与のそれぞれについて同じであってもよく、異なってもよい。これは、以前の投与から形成されるハイドロゲルが部分的に、または完全に破壊または分解されるかどうかに左右され得る。後続の投与は、ペプチドの濃度および体積が最初の投与と同じである溶液の投与を含んでもよく、ペプチドの濃度および体積がより低いまたはより高い溶液の投与を含んでもよい。適切な後続のペプチド溶液の投与の選択は、標的エリアおよび標的エリアの周囲のエリアのイメージングまたは可視化を行い、被験体の状態に基づいて必要性を確認することに基づくものであってよい。
【００８４】
自己組織化ペプチドの投与は、自己組織化ペプチドを含む溶液を、標的エリアを通してまたは標的エリア内に適用することを含み得る。例えば、溶液を気管支エリア内に投与する、例えば、注射するために、送達デバイスを気管支エリア内に配置することができる。
【００８５】
これらの投与手順は、送達デバイスを適切に配置することによって達成することができる。上記の通り、送達デバイスはシリンジであってよい。シリンジは、気管支閉鎖を達成するために、溶液の標的エリア上または標的エリア内への適切な流れを可能にするための特定のゲージを有するものであってよい。
【００８６】
治療に関するさらなる手順は、自己組織化ペプチドを含む溶液を適用する前、適用する間または適用した後に塩類溶液を標的エリアに投与することを含んでよい。これにより、結果として得られるハイドロゲルバリアの機械的強度が増大すること、例えば、結果として得られるハイドロゲルバリアの貯蔵弾性率が、塩類溶液を用いた治療を含まないハイドロゲルバリアと比較して増大することに起因して、優れた閉鎖を提供することができる。
【００８７】
ＲＡＤＡ１６などの本開示の自己組織化ペプチドは、別個の生理的に活性なまたは生物学的に活性なモチーフまたは配列を欠き、したがって、内因性の細胞機能を損なわない可能性があるペプチド配列であり得る。生理的に活性なモチーフにより、転写などの多数の細胞内の現象を制御することができ、また、生理的に活性なモチーフが存在することにより、当該モチーフを認識する酵素による細胞質内タンパク質または細胞表面タンパク質のリン酸化が導かれる。ペプチド内に生理的に活性なモチーフが存在すると、種々の機能を有するタンパク質の転写を活性化または抑制することができる。本開示の自己組織化ペプチドは、そのような生理的に活性なモチーフを欠いてよく、したがって、このリスクを有さない。
【００８８】
気管支閉鎖を低減させることなく溶液の浸透圧を低張性から等張性に改善するために、自己組織化ペプチド溶液に糖を添加し、それにより、生物学的安全性を上昇させることができる。特定の例では、糖は、スクロースまたはグルコースであってよい。
【００８９】
膜の形成に最適な長さは、アミノ酸組成に伴って変動し得る。本開示のペプチドにより意図される安定化因子は、ペプチド骨格間の一定の距離を維持する相補的なペプチドである。対形成した際に一定の距離を維持することが可能なペプチドは、本明細書では構造的に適合性であると称される。ペプチド間距離は、各イオン化または水素結合対について、対内の各アミノ酸の側鎖上の非分枝原子の数の合計を取ることによって算出することができる。例えば、リシンおよびグルタミン酸は、その側鎖上に非分枝原子をそれぞれ５つおよび４つ有する。ペプチドは、化学的に合成することもでき、天然の供給源および組換え供給源から精製することもできる。化学的に合成されたペプチドの使用により、ペプチド溶液が別の動物または微生物の細胞外マトリックスに由来する未同定の構成成分などの未同定の構成成分を有さないようにすることを可能にできる。したがって、この性質により、従来の組織由来のバイオマテリアルと比較して、ウイルス感染のリスクを含めた感染の懸念を排除することができる。これにより、牛海綿状脳症（ＢＳＥ）などの感染を含めた感染の懸念を排除し、ペプチドを、肺の漏出の治療に関して高度に安全なものにすることができる。
【００９０】
ペプチドの最初の濃度は、形成される膜、ハイドロゲル、または足場のサイズおよび厚さに関する因子であり得る。一般に、ペプチド濃度が高いほど、膜またはハイドロゲルの形成の程度が高くなる。より高い最初のペプチド濃度（約１０ｍｇ／ｍｌ）（約１．０ｗ／ｖパーセント）で形成されるハイドロゲル、または足場は、より厚くなり得、したがって、より強力になる可能性がある。
【００９１】
膜、ハイドロゲル、組成物、または足場の形成は非常に速く、およそ数秒または数分であり得る。膜またはハイドロゲルの形成は不可逆的であってよい。ある特定の実施形態では、形成は可逆的であってよい。ハイドロゲルは、標的エリアに投与した際に即時的に形成させることができる。ハイドロゲルの形成は、投与後約１〜２分以内に生じさせることができる。他の例では、ハイドロゲルの形成は、投与後約３〜４分以内に生じさせることができる。ある特定の実施形態では、ハイドロゲルの形成にかかる時間は、少なくとも一部において、ペプチド溶液の濃度、適用されるペプチド溶液の体積、および適用または注射のエリアにおける条件（例えば、適用のエリアにおける一価金属陽イオンおよび／または陰イオンの濃度、エリアのｐＨ、およびエリアまたはその付近における１つまたは複数の流体の存在、標的エリアへの投与前または投与後に溶液に添加される追加的な構成成分）のうちの１つまたは複数に基づくものであってよい。プロセスは、１２未満またはそれと同等のｐＨによって、および温度によっては影響されない可能性がある。膜またはハイドロゲルは、１〜９９摂氏温度の範囲の温度で形成され得る。
【００９２】
ハイドロゲルは、本開示の方法およびキットを使用して所望の効果をもたらすために十分な期間にわたって標的エリアの位置に留めることができる。本開示の材料、組成物、方法およびキットを使用した所望の効果は、エリアを治療すること、または外科手術の部位もしくはその付近の外科手技を実施したエリアもしくは所望の気管支閉鎖、例えば、これだけに限定されないが、肺容量減少などの部位の治癒を補助することであり得る。例えば、本開示の材料、組成物、方法およびキットを使用した所望の効果は、気管支閉鎖をもたらすための肺の外科手術または手順を補助することであり得る。
【００９３】
気管支閉鎖をもたらすための、本明細書に記載の自己組織化ペプチドを含む溶液、ハイドロゲル、組成物、または膜の使用を含めた本開示の材料および方法は、標的エリアにおいてハイドロゲルバリアを作製するために提供される。治療の成功の妥当性を決定し得るハイドロゲルバリアの性質または手順は、破裂圧、または破裂圧耐性である。破裂圧とは、ハイドロゲルバリアが機能しなくなる圧力を指し得る。例えば、これは、ハイドロゲルバリアがもはや標的エリアに対する適切な治療をもたらすために所望の通り作動しない圧力であり得る。破裂圧は、ハイドロゲルバリアによってもたらされる遮断または閉塞または閉鎖が空気の通過を許す圧力であり得る。
【００９４】
一部の実施形態では、本開示の材料および方法を使用することによって、正常な組織（例えば、損傷を受けていない組織）で達成されるものと同様またはそれよりも高い破裂圧をもたらすことが望ましい場合がある。本開示の材料および方法を使用することによって、通常または平均の肺機能により示される圧力と同様の破裂圧をもたらすことが望ましい場合がある。適用後のゲル化時間の影響がある。正常な、健康な組織については、一般に観察される破裂圧は約２０〜約３０ｃｍＨ２Ｏであり得る。
【００９５】
膜またはハイドロゲルを所望のエリアに留めることができる期間は、約１０分であり得る。特定の例では、膜またはハイドロゲルを所望のエリアに約３５分にわたって留めることができる。ある特定のさらなる例では、膜またはハイドロゲルを所望のエリアに１日または複数日、最大１週間または複数週間にわたって留めることができる。他の例では、膜またはハイドロゲルを所望のエリアに最大３０日、またはそれ超にわたって留めることができる。膜またはハイドロゲルを所望のエリアに無制限に留めることができる。他の例では、膜またはハイドロゲルを所望のエリアにより長い期間にわたって、それが自発的に分解されるか意図的に取り出されるまで留めることができる。ハイドロゲルがある期間にわたって自発的に分解される場合、同じまたは異なる場所へのハイドロゲルのその後の適用または注射を実施することができる。
【００９６】
ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドは、自己組織化ペプチドの効果の増強をもたらすことができるか、または別の作用、治療、療法をもたらすもしくは他のやり方で被験体の１つまたは複数の構成成分と相互作用することができる１つまたは複数の構成成分と共に調製することができる。１つまたは複数の他の構成成分により、貯蔵弾性率、Ｇ’によって測定されるより高い機械的強度、およびゲル化動態の改善、例えば、ハイドロゲルまたはハイドロゲルバリアへのより急速なゲル化をもたらすことができる。
【００９７】
例えば、自己組織化ペプチド溶液または組成物の形態の自己組織化ペプチドのｐＨを調整することができる。自己組織化ペプチド溶液または組成物の形態の自己組織化ペプチドのｐＨを上昇または低下させることができる。これは、ｐＨ調整剤を添加することによって自己組織化ペプチド溶液のｐＨを調整することにより行うことができる。ｐＨ調整剤は、例えば、塩、塩類溶液または緩衝溶液であってよい。ｐＨ調整剤は、自己組織化ペプチドのアミノ酸配列、塩（複数可）の型、１つまたは複数の塩の濃度、およびｐＨ調整剤のｐＨに基づいて選択することができる。ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液のｐＨは約２．５から約４．０の間である。
【００９８】
本開示により提供される自己組織化ペプチドを含む溶液および組成物は、追加的な構成成分、例えば、１つまたは複数の塩と共に調製することができる。溶液の調製は、例えばペプチド粉末またはペプチド溶液の形態の自己組織化ペプチドを塩類溶液に添加することを含んでよい。他の実施形態では、溶液の調製は、塩または塩類溶液をペプチド粉末またはペプチド溶液の形態の自己組織化ペプチドに添加することを含んでよい。他の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液の調製は、自己組織化ペプチドのペプチド粉末に水を添加して水性ペプチド溶液を提供することを含む。水は脱イオン水またはペプチド溶液の調製に適した任意の精製水であってよい。水は、医療機器に許容されるグレードまたは薬学的に許容されるグレードのものであってよい。ペプチド粉末と水を場合によって混合することができる。次いで、塩または塩類溶液を水性ペプチド溶液に添加することができる。次いで、塩または塩類溶液と水性ペプチド溶液を混合することができる。
【００９９】
塩類溶液は、自己組織化ペプチドを含む溶液に使用するため、自己組織化ペプチドを含む溶液に添加するため、または自己組織化ペプチドを含むハイドロゲルまたは組成物に添加するために提供することができる。塩類溶液は、自己組織化ペプチドを含む溶液、または結果として得られるハイドロゲル、またはハイドロゲルバリアに所望の性質を付与するために、特定の陰イオンおよび陽イオンと共に、特定の濃度で提供することができる。例えば、塩類溶液は、機械的強度（貯蔵弾性率）、剛性、粘度、ゲル化動態、イオン強度、ｐＨ、または破裂圧（破裂圧耐性）を有するように提供することができる。
【０１００】
塩類溶液は、一価および／または二価陽イオンおよび／または陰イオンを含んでよい。塩類溶液は、アンモニウムイオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、ピリジニウム（ｐｙｒｉｍｉｄｉｕｍ）イオン、第四級アンモニウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、およびカルシウムイオンからなる群より選択される少なくとも１つの陽イオンを含んでよい。塩類溶液は、塩化物イオン、硫酸イオン、酢酸イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、クエン酸イオン、シアン化物イオン、フッ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、およびリン酸イオンからなる群より選択される少なくとも１つの陰イオンを含んでよい。
【０１０１】
一部の実施形態では、塩類溶液は塩化カルシウム、塩化ナトリウム、および塩化カリウムのうちの少なくとも１つを含む。
【０１０２】
ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約０．５ｗ／ｖパーセントの濃度で含んでよい。この溶液は、約０．１２５Ｍの塩化カルシウム濃度をさらに含んでよい。この溶液は、さらに、約２５Ｐａの貯蔵弾性率をもたらすものであってよい。
【０１０３】
ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約０．５ｗ／ｖパーセントの濃度で含んでよい。この溶液は、約０．２５０Ｍの塩化カルシウム濃度をさらに含んでよい。この溶液は、さらに、約４４Ｐａの貯蔵弾性率をもたらすものであってよい。
【０１０４】
ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約０．５ｗ／ｖパーセントの濃度で含んでよい。この溶液は、約０．５００Ｍの塩化カルシウム濃度をさらに含んでよい。この溶液は、さらに、約５２Ｐａの貯蔵弾性率をもたらすものであってよい。
【０１０５】
ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を約２．５ｗ／ｖパーセントの濃度で含んでよい。この溶液は、約０．１２５Ｍの塩化カルシウム濃度をさらに含んでよい。この溶液は、さらに、約６００Ｐａの貯蔵弾性率をもたらすものであってよい。
【０１０６】
複数の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、約０．００５Ｍから約１Ｍの間の塩濃度を有するものであってよい。ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、約０．１２５Ｍから約０．５００Ｍの間の塩濃度を有するものであってよい。ある特定の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、約０．２５Ｍの塩濃度を有するものであってよい。
【０１０７】
複数の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、等張性溶液を含んでよいまたは等張性溶液を添加されたものであってよい。等張性溶液は被験体、例えば被験体の体液または標的エリアにおける局部的な生理的条件に対するものであってよい。等張性溶液は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウムおよび水の少なくとも１つを含んでよい。この溶液は、ｐＨを調整するために使用することができる塩酸または水酸化ナトリウムを含有してよい。この溶液を調製するために、ＮａＣｌ８．６ｇ、ＫＣｌ０．３ｇ、ＣａＣｌ２０．３３ｇを蒸留水１リットルに溶解させることができる。この溶液のｐＨは約５．４であってよい。この溶液のｐＨは、酸もしくは塩基、またはｐＨ調整剤を用いて調整することができる。ｐＨ調整剤は炭酸水素ナトリウムであってよい。この溶液は、リンゲル液と称することができる。
【０１０８】
複数の実施形態では、自己組織化ペプチドを含む溶液は、造影剤を含んでよいまたは造影剤を添加されたものであってよい。造影剤は、自己組織化ペプチドを含む溶液またはハイドロゲルまたはハイドロゲルバリアを可視化するために利用することができる。造影剤により、医師に自己組織化ペプチドを含む溶液またはハイドロゲルまたはハイドロゲルバリアの場所をもたらすまたは確信させることができる。造影剤は、硫酸イオンおよびナトリウムイオンのうちの少なくとも１つを含んでよい。
【０１０９】
複数の実施形態では、これだけに限定されないが、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）を含めた種々の自己組織化ペプチドの性質は、それらの塩濃度を、塩が沈殿し始める前の臨界イオン強度レベル未満で維持することによって増強することができる。塩の臨界イオン強度レベルは、各ペプチドにおける内因性のアミノ酸特性および組成に応じて変動する。ペプチドは、それらの塩のイオン強度を塩が沈殿し始める前の臨界イオン強度レベル未満で維持するために、純水の代わりに、種々の塩を伴う水に溶解させることができる。
【０１１０】
これにより、種々の塩濃度の自己組織化ペプチド溶液およびハイドロゲルに比較的堅い性質またはより高い機械的強度を有益に付与し、それらをゼロ塩濃度レベルで維持したペプチドハイドロゲルと比較してより広範囲の適用に適するものにすることができる。同様にこれにより、ペプチド溶液を生理的条件、例えば、被験体の標的エリアに投与すると起こり得る、環境塩イオン強度が、生理的イオン強度などの塩が沈殿する前の臨界イオン強度を上回るイオン強度に変化すると、ペプチド溶液からペプチドハイドロゲルへの急速なゲル化動態も有益に付与することができる。
【０１１１】
１つまたは複数の態様によると、これだけに限定されないが、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）を含めた種々のペプチドハイドロゲルの性質は、それらのｐＨレベルを約３．５またはそれ未満の高値に維持し、同時に、それらの塩濃度を塩が沈殿する前の臨界イオン強度レベル未満に維持することによって増強することができる。
【０１１２】
一部の実施形態では、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）を含む溶液のｐＨは約３．５である。一部の実施形態では、（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）を含む溶液のｐＨは約３．５である。一部の実施形態では、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）を含む溶液のｐＨは約３．７である。
【０１１３】
一部の実施形態では、緩衝溶液などの緩衝液を自己組織化ペプチド溶液または自己組織化ペプチドに添加することができる。
【０１１４】
緩衝液は、弱酸とその共役塩基、またはその逆の混合物からなる水溶液であってよい。緩衝液のｐＨは、少ないまたは中程度の量の強酸または強塩基を添加してもほとんど変化せず、したがって、緩衝液を使用して溶液のｐＨの変化を予防することができる。緩衝溶液は、多種多様な化学的適用においてｐＨをほぼ一定の値に維持する手段として使用され、本明細書に開示されている自己組織化ペプチドおよび自己組織化ペプチド溶液および組成物に適用可能である。
【０１１５】
緩衝液は、少なくとも２種の塩を含んでよい。緩衝液は、例えばＰＢＳ緩衝液（リン酸緩衝生理食塩水）など、ｐＨが約７．４であってよい。緩衝液は、例えばＤＭＥＭ緩衝液など、ｐＨが約７．２であってよい。一部の実施形態では、緩衝液は、アルカリ緩衝液であってよい。
【０１１６】
一部の実施形態では、自己組織化ペプチドの溶液または組成物は、約０．１５Ｍの塩化ナトリウム、塩化カリウム、および塩化カルシウムのうちの少なくとも１つで緩衝化されていてもよい。自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）である場合、緩衝液は、約０．６Ｍから約１．２Ｍの間の塩を含んでよい。自己組織化ペプチドが（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）である場合、緩衝液は、約０．６Ｍから約１．２Ｍの間の塩を含んでよい。自己組織化ペプチドが（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）である場合、緩衝液は、約０．０２Ｍから約０．０４Ｍの間の塩を含んでよい。自己組織化ペプチドが（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）である場合、緩衝液は、約０．１Ｍから約０．４Ｍの間の塩を含んでよい。
【０１１７】
ある特定の実施形態では、溶液に所定の機械的強度をもたらすための塩を選択するステップをさらに含む、気管支閉鎖をもたらす方法などの治療方法が提供される。本方法は、溶液に所定の機械的強度をもたらすための塩の濃度を選択するステップをさらに含み得る。本方法は、溶液に所定のイオン強度をもたらすための塩を選択するステップを含み得る。本方法は、溶液に所定のイオン強度をもたらすための塩の濃度を選択するステップをさらに含み得る。本方法は、溶液に所定のｐＨをもたらすための塩を選択するステップを含み得る。本方法は、溶液に所定のｐＨをもたらすための塩の濃度を選択するステップをさらに含み得る。
【０１１８】
１つまたは複数の生物学的に活性なまたは生理的に活性なアミノ酸配列またはモチーフを含む追加的なペプチドを構成成分の１つとして自己組織化ペプチドと共に含めることができる。他の構成成分は被験体に薬物または他の治療などのいくらかの利益をもたらし得る生物学的に活性な化合物を含み得る。例えば、がん治療薬または抗がん薬を自己組織化ペプチドと共に投与することもでき、別々に投与することもできる。
【０１１９】
ペプチド、ペプチド溶液、またはハイドロゲルは、被験体を治療するためまたは溶血、炎症、および感染を予防するための小分子薬物を含んでよい。小分子薬物は、グルコース、サッカロース、精製サッカロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、デキストラン、ヨウ素、塩化リゾチーム、ジメチルイソプロピルアズレン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｐｙｌａｚｕｌｅｎｅ）、トレチノイン、トコフェリル（ｔｏｃｏｆｅｒｉｌ）、ポピドンヨード、アルプロスタジルアルファデクス、アニスアルコール、サリチル酸イソアミル、α，α−ジメチルフェニルエチルアルコール、バクダノール（ｂａｃｄａｎｏｌ）、ヘリオナール（ｈｅｌｉｏｎａｌ）、スルファジアジン銀（ｓｕｌｆａｚｉｎ  ｓｉｌｖｅｒ）、ブクラデシンナトリウム、アルプロスタジルアルファデクス、硫酸ゲンタマイシン、塩酸テトラサイクリン、フシジン酸ナトリウム、ムピロシンカルシウム水和物および安息香酸イソアミルからなる群より選択することができる。他の小分子薬物も意図され得る。タンパク質に基づく薬物を投与される構成成分として含めることができ、それらとして、エリスロポエチン、組織型プラスミノーゲン活性化因子、合成ヘモグロビンおよびインスリンが挙げられる。
【０１２０】
自己組織化ペプチド、自己組織化ペプチドを含む溶液、または組成物を、迅速なまたは即時のハイドロゲルへの形成から保護するための構成成分を含めることができる。これは、ペプチド溶液を標的エリアに時間制御放出させてハイドロゲルを所望の所定の期間にわたって形成させることを可能にするために時間をわたり分解させることができる封入送達系を含み得る。エチレン酢酸ビニル、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸などの生分解性生体適合性ポリマーを使用することができる。
【０１２１】
本明細書に記載の構成成分はいずれも、自己組織化ペプチド、自己組織化ペプチドを含む溶液、組成物、またはキットに含めることもでき、自己組織化ペプチド、自己組織化ペプチドを含む溶液、組成物、またはキットとは別に投与することもできる。さらに、本明細書において提供される方法および容易にする方法はいずれも、１つまたは複数の関係者によって実施されてよい。
【０１２２】
本開示のペプチド、ペプチド溶液、組成物またはハイドロゲルは、気管支閉鎖（例えば、肺容量減少）を形成するためのキットで提供することができる。キットは、被験体において気管支閉鎖をもたらすためのものであってよい。自己組織化ペプチドの溶液を被験体の標的エリアに投与するための指示もこのキットで提供することができる。自己組織化ペプチドは、気管支閉鎖をもたらすために、ハイドロゲルバリアを形成するための有効量の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含んでよい。一部の実施形態では、自己組織化ペプチドは、約１２アミノ酸〜約１６アミノ酸を含んでよい、それからなってよい、またはそれから本質的になってよい。自己組織化ペプチドは、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）を含んでもよく、それから本質的になってもよく、それからなってもよい。溶液中の自己組織化ペプチドの濃度は、本明細書に開示されている濃度のいずれであってもよい。
【０１２３】
溶液を投与するための指示は、本明細書において提供されるペプチド、ペプチド溶液、またはハイドロゲルを、例えば本明細書に記載の投与経路によって、ある用量、体積または濃度、または投与スケジュールで投与するための方法を含んでよい。ペプチドは両親媒性であってよく、ペプチドの少なくとも一部は疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸が交互に現れるものであってよい。
【０１２４】
キットは、自己組織化ペプチドを、自己組織化ペプチドを含む溶液および自己組織化ペプチドを含む溶液として調製される粉末のうちの一方として提供することができるものである。気管支閉鎖を形成するために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効濃度を有する自己組織化ペプチドを含む溶液を調製するための指示も提供することができる。
【０１２５】
キットは、情報材料も含んでよい。情報材料は、本明細書に記載の方法に関する説明材料、教材、マーケティング材料または他の材料であってよい。一実施形態では、情報材料は、本明細書に開示されているペプチド、ペプチド溶液、またはハイドロゲルの作製、ペプチド、組成物、ペプチド溶液またはハイドロゲルの物理特性、濃度、体積、サイズ、寸法、有効期限、およびバッチまたは作製場所に関する情報を含んでよい。
【０１２６】
キットは、場合によって、ペプチドまたはペプチド溶液を所望のエリアに投与することを可能にするためのデバイスまたは材料も含んでよい。例えば、シリンジ、ピペット、カテーテル、または他の針に基づくデバイスをキットに含めることができる。それに加えて、またはその代わりに、キットは、標的エリアへのペプチド溶液の選択的な投与をもたらすためのガイドワイヤー、内視鏡、または他の付随的な設備を含んでよい。一部の実施形態では、注射の間の逆流を予防するための、気管内チューブとカテーテルの組合せを提供することができる。
【０１２７】
キットは、それに加えてまたはその代わりに、ペプチド溶液、ハイドロゲルまたは足場を配置することを補助し得る構成成分などの他の構成成分または成分を含んでよい。十分な量または体積のペプチド溶液と、キットと共に提供されてもされなくてもよいスクロース溶液を合わせるための指示をこのキットで提供することができる。有効濃度の溶液を標的エリアに投与するためにペプチド溶液を希釈するための指示を提供することができる。指示は、希釈剤または溶媒を用いてペプチド溶液を希釈することを記載するものであってよい。希釈剤または溶媒は水であってよい。標的エリアに対する溶液の有効濃度および溶液の有効量の少なくとも１つを決定するための指示をさらに提供することができる。これは、本明細書で考察されている種々のパラメータに基づくものであってよく、気管支閉鎖が望まれる標的エリアの寸法を含んでよい。
【０１２８】
他の構成成分または成分をペプチド、ペプチド溶液、またはハイドロゲルと同じまたは異なる組成物または容器においてキットに含めることができる。１つまたは複数の構成成分としては、自己組織化ペプチドの効果の増強をもたらすことができるか、または別の作用、治療、療法をもたらすもしくは他のやり方で被験体の１つまたは複数の構成成分と相互作用することができる構成成分を挙げることができる。例えば、１つまたは複数の生物学的に活性な配列または生理的に活性な配列またはモチーフを含む追加的なペプチドを構成成分の１つとして自己組織化ペプチドと共に含めることができる。他の構成成分は、被験体に薬物または他の治療などのいくらかの利益をもたらし得る生物学的に活性な化合物を含んでよい。例えば、がん治療薬または抗がん薬を、自己組織化ペプチドと一緒に投与することもでき、別々に投与することもできる。ペプチド、ペプチド溶液、またはハイドロゲルは、本明細書に開示されている通り、被験体を治療するためまたは溶血、炎症、および感染を予防するための小分子薬物を含んでよい。スクロース溶液などの糖溶液をキットと共に提供することができる。スクロース溶液は、２０％スクロース溶液であってよい。
【０１２９】
本開示全体を通して本明細書に開示されている他の構成成分もキットに含めることができる。例えば、キットは、塩類溶液を自己組織化ペプチドとは別々にまたは自己組織化ペプチドと組み合わせてさらに含んでよい。キットは、自己組織化ペプチドとは別々にまたは自己組織化ペプチドと一緒に提供される、例えば糖または糖溶液、例えばスクロースをさらに含んでよい。塩類溶液と自己組織化ペプチドを含む溶液またはペプチド粉末のうちの１つを組み合わせるための指示を提供することができる。キットは、自己組織化ペプチド溶液または粉末に添加されるものとして、または自己組織化ペプチド溶液の一部として、等張性溶液または造影剤をさらに含んでよい。
【０１３０】
一部の実施形態では、キットの構成成分を、例えばゴムまたはシリコーンのふた（例えば、ポリブタジエンまたはポリイソプレンのふた）を有する密閉バイアル中に保管する。一部の実施形態では、キットの構成成分を不活性条件下で（例えば、窒素またはアルゴンなどの別の不活性ガスの下で）保管する。一部の実施形態では、キットの構成成分を無水条件下で（例えば、乾燥剤を用いて）保管する。一部の実施形態では、キットの構成成分をアンバーバイアルなどの遮光容器中に保管する。
【０１３１】
キットの一部としてまたはキットとは別に、シリンジまたはピペットに、本明細書に開示されているペプチド、ペプチド溶液、またはハイドロゲルを予め充填することができる。使用者に、他のデバイスの使用を伴ってまたは伴わずに自己組織化ペプチド溶液をシリンジまたはピペットに供給し、他のデバイスの使用を伴ってまたは伴わずに自己組織化ペプチド溶液をシリンジまたはピペットによって標的エリアに投与するよう指示する方法が提供される。他のデバイスとしては、例えば、ガイドワイヤーを伴うまたは伴わないカテーテルを挙げることができる。
【０１３２】
キットの自己組織化ペプチドは、気管支閉鎖剤として使用するための本開示で提供される任意のペプチドであってよく、本開示に記載されている任意の構成成分、例えば、種々の塩、ｐＨ調整剤、緩衝液、アルカリ緩衝液を、このキット内に、キット内の自己組織化ペプチドと一緒に、またはキット内の自己組織化ペプチドとは別に提供することができる。
【０１３３】
複数の実施形態では、気管支閉鎖をもたらすために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成することにおいて使用するための、有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む組成物が提供される。組成物の自己組織化ペプチドは、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択することができる。気管支閉鎖の形成を可能にするために有効な濃度は、約０．１重量／体積（ｗ／ｖ）パーセント〜約３ｗ／ｖパーセントの範囲の自己組織化ペプチド濃度を含む。組成物は細胞を実質的に含まないものであってよい。組成物は、薬物を実質的に含まないものであってよい。組成物は、本明細書に開示されている構成成分の任意の１つまたは複数をさらに含んでよい。例えば、組成物は、本明細書に開示されている陽イオン、陰イオン、塩、緩衝液、造影剤、等張性溶液、ｐＨ調整剤、および糖の任意の１つまたは複数を、本明細書に開示されている種々の濃度で含んでよい。組成物は、本明細書において開示されている、機械的強度、ｐＨ、ゲル化動態、およびイオン強度などの性質を有してよい。組成物は、気管支閉鎖（これに限定されないが、肺容量減少など）を提供するために使用することができるものであり、および哺乳動物またはヒトなどの被験体に対する治療になり得るものである。
【０１３４】
被験体における気管支閉鎖の形成を容易にする方法も提供することができる。当該方法は、気管支閉鎖の形成を可能にするために、有効量および有効濃度の約７アミノ酸〜約３２アミノ酸を含む自己組織化ペプチドを含む溶液を提供して生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するステップと、肺系の標的エリアに、例えば、肺葉の少なくとも１つに配置した送達デバイスを通じて溶液を導入することによって溶液を投与するための指示を提供するステップとを含み得る。
【０１３５】
本方法では、本明細書に開示されている通り、肺葉などの気管支系の少なくとも一部を含む領域を可視化するための指示を提供するステップをさらに含み得る。気管支閉鎖が望まれる領域を可視化するための指示であって、肺系の標的エリアを同定すること、送達デバイスを導入すること；送達デバイスの末端を標的エリア内に配置すること；溶液を投与すること；送達デバイスを標的部位から除去すること；および送達デバイスを除去することの後に、標的部位を閉鎖についてモニタリングすることのうちの少なくとも１つを含む指示も提供することができる。溶液を投与するステップの後約１分〜約５分の時間内に領域を可視化するための指示を提供することができる。本方法は、本開示で考察される通り気管支閉鎖の標的エリアの寸法に一部基づく有効量および有効濃度の少なくとも一方を調製するための指示を提供するステップをさらに含み得る。
【０１３６】
自己組織化ペプチドは、（ＲＡＤＡ）４（配列番号１）、（ＩＥＩＫ）３Ｉ（配列番号２）、および（ＫＬＤＬ）３（配列番号３）からなる群より選択される。本方法は、標的エリアの周囲のエリアをモニタリングするための指示を提供するステップをさらに含み得る。本方法は、外科手技の前、外科手技の間、または外科手技の後に溶液および使用のための指示を提供するステップをさらに含み得る。自己組織化ペプチドを含む溶液を提供するステップを含む方法は、気管支閉鎖を可能にするために生理的条件下でハイドロゲルバリアを形成するための有効濃度を有する、本明細書に開示されているペプチド溶液を調製するための指示を提供するステップを含んでよい。
【実施例】
【０１３７】
（実施例１）
ペプチドハイドロゲルのレオロジー的性質に対するｐＨレベルの影響
ＩＥＩＫ１３、ＫＬＤ１２、およびＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）のレオロジー的性質に対するダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）（ｐＨ７．４）の影響を、４０ｍｍプレートを伴うレオメーター（ＡＲ５００、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）で評価した。ＤＭＥＭは、一般に、６．４ｇ／ＬのＮａＣｌ、３．４ｇ／ＬのＮａＨＣＯ３（炭酸水素ナトリウム）、微量の他の塩、種々のアミノ酸、および４．５ｇ／Ｌのグルコースを含有する細胞培養培地である。ＤＭＥＭのｐＨレベルは一般に７．２±０．２であり、質量オスモル濃度は３３５±３０ｍＯｓｍ／ＫｇＨ２Ｏである；どちらの測定値も血液などのヒト生理的流体と近いものである。
【０１３８】
ペプチド溶液（１％）を４℃で少なくとも４８時間維持した後に試験した。実験を実施するために、ペプチド溶液１ｍＬを穏やかにピペットで取り、レオメーターのプレート上に置いた。ＤＭＥＭ溶液２ｍＬをペプチド溶液の周りに穏やかに添加した。ペプチド溶液をＤＭＥＭで２分処理し、次いで、培地を除去し、プレートをおよそ４５０μｍの測定用幾何学的形状ギャップに置いた。２分の緩和時間後に３７℃で測定を実施した。周波数試験を振動応力１Ｐａで１ｒａｄ／ｓから１００ｒａｄ／ｓまで実施した。
【０１３９】
図１Ａに示されている通り、ペプチド（１％）のレオロジー的性質を２分にわたるＤＭＥＭ処理の前後で比較した。２分にわたるＤＭＥＭ処理後の貯蔵弾性率の上昇倍率（ｆｏｌｄ  ｉｎｃｒｅａｓｅ）が図１Ｂに示されている。ペプチドのそれぞれでＤＭＥＭ処理後に貯蔵弾性率の大きな上昇が示された。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）、ＫＬＤ１２、およびＩＥＩＫ１３の間のＤＭＥＭ処理後の貯蔵弾性率間の差異倍率（ｆｏｌｄ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）はＤＭＥＭ処理前のものと比べて比較的わずかであった。同様に、ＤＭＥＭ処理後、より堅いペプチド溶液（すなわち、ＩＥＩＫ１３）で示された貯蔵弾性率の上昇倍率は、より弱いペプチド溶液（すなわち、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標））よりも低かった。この観察により、ＤＭＥＭ処理後に、ＤＭＥＭ処理後の最終的な剛性を決定する決定的な分子間相互作用が生じることが示唆される。
【０１４０】
（実施例２）
ペプチド溶液のｐＨレベルの最適化
例としてペプチド溶液のｐＨレベルを調整するために、０．１ＮのＮａＯＨを２．５％ペプチド溶液２ｍＬに添加し、それらのｐＨおよび外観を測定した。結果が表１に示されている。特に、およそ３．５またはそれ未満までのｐＨ上昇では、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液、ＩＥＩＫ１３溶液、およびＫＬＤ１２溶液の透明色は変化しなかったが、それらの見かけの剛性は増大した。
【表１】
0006554121.tif 000002
【０１４１】
（実施例３）
ｐＨ調整したペプチド溶液のレオロジー的性質
ペプチド溶液の性質に対するｐＨレベルの影響の視覚的な観察に基づいて、ペプチド溶液のｐＨレベルを３．４（ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）およびＫＬＤ１２）または３．７（ＩＥＩＫ１３）に調整した後の、ペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響を評価した。ペプチド溶液のｐＨレベルが３．５（ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）およびＫＬＤ１２）または３．７（ＩＥＩＫ１３）よりも高い場合、ペプチド溶液は相分離し始め、濁ったものになる。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液、ＫＬＤ１２溶液およびＩＥＩＫ１３溶液のレオロジー的性質は、ｐＨ３．４においてより高いものであった。結果がそれぞれＫＬＤ１２  １％については図２に、ＩＥＩＫ１３  １％については図３に、およびＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％および２．５％については図４〜５に示されている。応力掃引試験を１０ｒａｄ／ｓで実施した。周波数掃引試験を１Ｐａで実施した。
【０１４２】
（実施例４）
ｐＨ調整したペプチド溶液のさらなるレオロジー的性質
ペプチド溶液のｐＨレベルを３．４（ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）およびＫＬＤ１２）または３．７（ＩＥＩＫ１３）に調整した後の、ペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響の結果に基づいて、種々のｐＨレベルでのペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響を評価した。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液およびＩＥＩＫ１３溶液のレオロジー的性質は、ｐＨを３．４まで調整すると増大する。２０ｍｍのプレートを伴うレオメーター（ＤＨＲ−１、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を使用してペプチドのレオロジー的性質を様々な濃度において評価した。結果がそれぞれＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）２．５％溶液については図６Ａに、ＩＥＩＫ１３  １．５％溶液については図６Ｂに示されている。周波数掃引試験を１Ｐａで１ｒａｄ／秒から１０ｒａｄ／秒まで実施し、１ｒａｄ／秒における貯蔵弾性率をデータ用に選択した。
【０１４３】
（実施例５）
ＤＭＥＭ処理前／後の、様々な濃度におけるペプチドハイドロゲルのレオロジー的性質に対するｐＨレベルの影響
ペプチド溶液のｐＨレベルを調整した後の、ペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響の結果に基づいて、ＤＭＥＭ処理後の種々のｐＨのペプチドハイドロゲルのレオロジー的性質に対する影響を評価し、ＤＭＥＭ処理前の種々のｐＨのペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響と比較した。ＤＭＥＭ処理後のＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）ハイドロゲルおよびＩＥＩＫ１３ハイドロゲルのレオロジー的性質は、３．４までのｐＨの調整で増大する。結果がそれぞれ、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）については図７Ａ〜７Ｂに、ＩＥＩＫ（配列番号５）は図８Ａ〜８Ｂに示されている。周波数掃引試験を１Ｐａで１ｒａｄ／秒から１０ｒａｄ／秒まで実施し、１ｒａｄ／秒における貯蔵弾性率をデータ用に選択した。
【０１４４】
（実施例６）
ｐＨ調整したペプチドハイドロゲルのゲル化動態に対する影響
本明細書に記載のペプチドについて最適化されたｐＨレベルを同定するために、ゲル化動態の性質に対するｐＨレベルの影響を評価した。体液中のＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）および他のペプチドの急速なゲル化動態により、一般に、種々の臨床的適用に関するその機能および応答時間を改善することができる。ｐＨレベルにより、これだけに限定されないが、ＤＭＥＭを含めたシミュレートされた体液を用いて処理した際にゲル化が開始されるまでの応答時間が付与され得る。ｐＨを調整していない（ｐＨ２．２）ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）では最初の１３秒にわたって貯蔵弾性率の上昇は示されなかったが、ｐＨを調整したＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）では、急速なゲル化に起因した即時の貯蔵弾性率の上昇が示された。体液中のＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）および他のペプチドの急速な応答時間により、一般に、種々の臨床的適用に関するその機能および応答時間を改善することができる。
【０１４５】
時間掃引試験を、２０ｍｍのプレートおよび５００μｍのギャップ距離を用い、１ｒａｄ／秒および１Ｐａで実施した。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）２．５％溶液の時間掃引試験の間、０時点において測定プレート周囲のチャンバー内にＤＭＥＭを添加して、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液を浸漬した。結果がＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）２．５％溶液について図９Ａに示されている。
【０１４６】
ｐＨを調整していないＩＥＩＫ（配列番号５）では、即時の貯蔵弾性率の上昇が示されたが、ｐＨを調整していない（ｐＨ２．２）ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）では最初の１３秒にわたって貯蔵弾性率の上昇は示されなかった。ｐＨを調整したＩＥＩＫ１３でも、急速なゲル化に起因した即時の貯蔵弾性率の上昇が示された。体液中のＩＥＩＫ１３の急速な応答時間により、一般に、種々の臨床的適用に関するその機能および応答時間を改善することができる。
【０１４７】
時間掃引試験を、２０ｍｍのプレートおよび５００μｍのギャップ距離を用い、１ｒａｄ／秒および１Ｐａで実施した。ＩＥＩＫ１３  １．５％溶液の時間掃引試験の間、０時点において測定プレート周囲のチャンバー内にＤＭＥＭを添加して、ＩＥＩＫ１３  １．５％溶液を浸漬し、継続的にデータを記録した。結果がＩＥＩＫ１３  １．５％溶液について図９Ｂに示されている。
【０１４８】
（実施例７）
ペプチド溶液およびハイドロゲルに対する塩イオン強度レベルの影響
本明細書に記載のペプチドについて最適化された塩イオン強度レベルを同定するために、ペプチド溶液の性質に対する塩イオン強度レベルの影響を評価した。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）および他のペプチドの塩イオン強度レベルの上昇により、一般に、種々の臨床的適用に関するその機能および機械的強度を改善することができる。例としてペプチド溶液の塩イオン強度を調整するために、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２およびＤＰＢＳ（１０×）を含めた種々の塩緩衝溶液を１．５％ペプチド溶液２ｍＬに添加した。
【０１４９】
ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）についての結果が表２ａに示されている。特に、およそ０．８５〜１．１５Ｍまで（種々の塩に応じて）の塩イオン強度の増大によってＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液の透明色の顕著な変化はなかったが、それらの見かけの剛性は増大した。ＫＬＤ１２についての結果が表２ｂに示されている。特に、およそ０．２５〜０．３５Ｍまで（種々の塩に応じて）の塩イオン強度の増大により、ＫＬＤ１２溶液の透明色の顕著な変化はなかったが、それらの見かけの剛性は増大した。ＩＥＩＫ１３についての結果が表２ｃに示されている。特に、およそ０．０２５〜０．０３５Ｍまでの（種々の塩に応じて）塩イオン強度の増大によってＩＥＩＫ１３溶液の透明色に変化はなかったが、それらの見かけの剛性は増大した。
【表２−１】
0006554121.tif 000003
【表２−２】
0006554121.tif 000004
【表２−３】
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【表２−４】
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【表２−５】
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【表２−６】
0006554121.tif 000008
【０１５０】
表１ａ〜１ｃからの結果から、３つのペプチドが濁り始める臨界塩イオン強度が以下の通り示されることが示される：ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）（０．９〜１．２Ｍ）＞ＫＬＤ１３（０．３〜０．４Ｍ）＞ＩＥＩＫ１３（０．０３〜０．０４Ｍ）。
【０１５１】
（実施例８）
ペプチド溶液のレオロジー的性質に対する塩イオン強度レベルの影響
ペプチド溶液の性質に対する塩イオン強度の影響の視覚的な観察に基づいて、ペプチド溶液のイオン強度レベルを、ＮａＣｌを用いて、各ペプチドが濁り始める臨界イオン強度をわずかに下回る０．７Ｍ（ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標））、０．２Ｍ（ＫＬＤ１２）または０．０２Ｍ（ＩＥＩＫ１３）に調整した後の、ペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響を評価した。ＮａＣｌを用いたペプチド溶液のイオン強度レベルが０．９Ｍ（ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標））、０．３Ｍ（ＫＬＤ１２）または０．０３Ｍ（ＩＥＩＫ１３）よりも高いと、ペプチド溶液が相分離し始め、濁った、弱いものになる。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液、ＫＬＤ１２溶液およびＩＥＩＫ１３溶液のレオロジー的性質は、ペプチド溶液のイオン強度レベルを、ＮａＣｌを用いて０．７Ｍ（ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標））、０．２Ｍ（ＫＬＤ１２）または０．０２Ｍ（ＩＥＩＫ１３）に調整した後、より高かった。結果がそれぞれＫＬＤ１２  １％については図１０に、ＩＥＩＫ１３  １％については図１１に、およびＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％については図１２に示されている。周波数掃引試験を１Ｐａで１ｒａｄ／ｓから１０ｒａｄ／ｓまで実施した。
【０１５２】
（実施例９）
ペプチド溶液のレオロジー的性質に対する塩イオン強度レベルのさらなる影響
ペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響の結果に基づいて、ペプチド溶液のイオン強度レベルを、ＮａＣｌを用いて０．７Ｍ（ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標））、０．２Ｍ（ＫＬＤ１２）または０．０２Ｍ（ＩＥＩＫ１３）に調整した後の、種々の塩イオン強度でのペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響を評価した。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％溶液のレオロジー的性質は、イオン強度の調整が０．７Ｍまでは増大するが、０．７Ｍを超えると低下する。ＩＥＩＫ１３  １％溶液のレオロジー的性質は、イオン強度の調整が０．０３Ｍまでは増大するが、０．０３Ｍを超えると低下する。これらの結果は、種々の塩イオン強度のペプチド溶液の目視検査とよく一致する。結果がＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％溶液については図１３に、およびＩＥＩＫ１３  １％溶液については図１４に示されている。周波数掃引試験を１Ｐａで１ｒａｄ／秒から１０ｒａｄ／秒まで実施し、１ｒａｄ／秒における貯蔵弾性率をデータ用に選択した。
【０１５３】
（実施例１０）
ＤＭＥＭ処理後のペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響
ペプチド溶液のイオン強度レベルを調整した後のペプチド溶液のレオロジー的性質に対する影響の結果に基づいて、１０分間のＤＭＥＭ処理後のペプチドハイドロゲルのレオロジー的性質に対する影響を評価した。ＤＭＥＭ処理後のＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）ハイドロゲルのレオロジー的性質はイオン強度の調整が０．７Ｍまでは増加したが、０．７Ｍを超えると低下する。ＤＭＥＭ処理後のＩＥＩＫ１３ハイドロゲルのレオロジー的性質は、イオン強度の調整が０．０２５Ｍまでは有意な変化はなかったが、０．０３Ｍを超えると低下する。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液が濁り始める０．９ＭのＮａＣｌイオン強度を超えると、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）のレオロジー的性質はＤＭＥＭ処理によって変化せず、これにより、ゲル化が生じていないことが実証される。結果がＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％ハイドロゲルについては図１５に、およびＩＥＩＫ１３  １％ハイドロゲルについては図１６に示されており、どちらも１０分にわたるＤＭＥＭ処理後のものである。周波数掃引試験を１Ｐａで１ｒａｄ／秒から１０ｒａｄ／秒まで実施し、１ｒａｄ／秒における貯蔵弾性率をデータ用に選択した。
【０１５４】
（実施例１１）
種々の塩の影響
ペプチド溶液およびハイドロゲルのイオン強度レベルを、ＮａＣｌを用いて調整した後のペプチド溶液およびハイドロゲルのレオロジー的性質に対する影響結果に基づいて、種々の塩（ＫＣｌ、ＭｇＣｌ２、およびＣａＣｌ２）の影響についても評価した。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液のレオロジー的性質は、全ての塩に関して、イオン強度を０．１５Ｍに調整すると増大する。種々の塩を用いたＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液のレオロジー的性質の増大は大きくは異ならなかった。しかし、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液のレオロジー的性質の増大は各塩の塩析定数、Ｋに応じて変動し得る。定数Ｋは、コーエンの方程式：ｌｏｇＳ＝Ｂ−ＫＩ（式中、Ｓは溶解度であり、Ｂは理想的な溶解度であり、Ｋは塩析定数であり、Ｉはイオン強度である）における定数である。定数Ｋおよび塩のイオン強度の値が高くなるにつれ、ペプチドの溶解度は低下し、その結果、疎水性効果の増大およびより高いペプチド溶液のレオロジー的性質を伴って強力なペプチド自己組織化がもたらされる。ＮａＣｌの定数Ｋは他の塩よりも高い可能性がある。したがって、ＮａＣｌを用いたＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液のレオロジー的性質は、ＫＣｌを用いたものおよびＣａＣｌ２を用いたものよりもわずかに高かった。１０分間のＤＭＥＭ処理後のＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）ハイドロゲルのレオロジー的性質も種々の塩を用い、イオン強度を調整して評価し、結果は、種々の塩（（ＮａＣｌ、ＫＣＬ、ＭｇＣｌ２、およびＣａＣｌ２）、０．１５Ｍのイオン強度）を用いたＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液のレオロジー的性質の増大と同等であった。結果がＤＭＥＭ処理前のＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％溶液については図１７に、および１０分間のＤＭＥＭ処理後のＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％ハイドロゲルについては図１８に示されている。周波数掃引試験を１Ｐａで１ｒａｄ／秒から１０ｒａｄ／秒まで実施し、１ｒａｄ／秒における貯蔵弾性率をデータ用に選択した。＊は、データが、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）対照データよりも有意に高いことを示す（Ｐ＜０．０５）。＃は、データがＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）１％  ＮａＣＬ  ０．１５Ｍ（イオン強度）データよりも有意に低いことを示す（Ｐ＜０．０５）。
【０１５５】
（実施例１２）
ゲル化動態に対する種々の塩の影響
ペプチド溶液を塩イオン強度レベルが高い環境に置いた場合のペプチドゲル化の可能性を同定するために、ペプチド溶液の性質に対するペプチド溶液周囲の塩イオン強度レベルの影響を評価した。例えば、ハイドロゲルを、生理食塩水緩衝液（０．１５ＭのＮａＣｌ）に相当する等張性体液中に置くことができる。前に実証された通り、これだけに限定されないが、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）、ＫＬＤ１２およびＩＥＩＫ１３を含めた自己組織化ペプチドは、中性ｐＨで処理されるとハイドロゲルを形成する。ｐＨの影響を伴わず、ペプチド溶液のゲル化に対する生理食塩水処理の影響を評価した。ペプチド溶液を生理食塩水緩衝液で処理した場合、それらのｐＨは変化しなかった。生理食塩水緩衝液で処理した後、ＩＥＩＫ１３でのみ急速なゲル化が示され、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）およびＫＬＤ１３ではゲル化が示されなかったか、無視できる程度であった。これは、ＩＥＩＫ１３が塩イオン強度レベルに対してはるかに感受性が高いことに起因する。体液と等張性の塩レベルと同様の塩イオン強度レベルにおけるＩＥＩＫ１３の急速なゲル化により、一般に、種々の臨床的適用に関してその機能およびゲル化速度を改善することができる。ＩＥＩＫ１３溶液、ＫＬＤ１２溶液およびＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液についての結果が図１９に示されている。時間掃引試験を、２０ｍｍのプレートおよび５００μｍのギャップ距離を用い、１ｒａｄ／秒および１Ｐａで実施した。ＩＥＩＫ１３  １．５％溶液、ＫＬＤ１２  １．５％溶液、およびＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）２．５％溶液の時間掃引試験の間、０時点において測定プレート周囲のチャンバー内にＤＭＥＭを添加して、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）溶液を浸漬した。
【０１５６】
（実施例１３）
レオロジー的性質に対する塩イオン強度およびｐＨの調整の影響
１つまたは複数の実施形態によると、ＩＥＩＫ１３、ＫＬＤ１２、およびＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）を、ＮａＣｌなどの塩緩衝液中、および塩イオン強度を臨界塩点未満に維持し、ｐＨレベルを約２．５〜４．０に維持するためにＮａＯＨなどのアルカリ塩緩衝液を用いて調整した上昇したｐＨレベルで溶解させることができ、したがって、それらは、より堅い性質を有し得る。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）、ＫＬＤ１３およびＩＥＩＫ１３に関して、０．９％ＮａＣｌ（イオン強度：０．１５Ｍ）をＮａＯＨで調整したｐＨ３．４で用いて、ペプチド溶液はなお透明である。０．９％ＮａＣｌ（イオン強度：０．１５Ｍ）をｐＨ３．４で用いたＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）のレオロジー的性質は、ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ対照およびＮａＣｌ０．９％のみで用いたＰｕｒａＭａｔｒｉｘのものよりも堅かった。ＰｕｒａＭａｔｒｉｘ（登録商標）２．５％溶液のレオロジー的性質に対する塩イオン強度およびｐＨの調整の影響が図２０に示されている。周波数掃引試験を１Ｐａで１ｒａｄ／秒から１０ｒａｄ／秒まで実施し、１ｒａｄ／秒における貯蔵弾性率をデータ用に選択した。
【０１５７】
（実施例１４）
陽イオンの影響
２．５％ＲＡＤＡ１６ならびに２．５％ＲＡＤＡ１６＋ＮａＣｌ、ＫＣｌ、およびＣａＣｌ２のレオロジー的な比較において、０．００５Ｍ、０．０５Ｍ、０．１２５Ｍ、０．２５Ｍ、０．５Ｍ、および１ＭのＮａＣｌ、ＫＣｌ、およびＣａＣｌ２と混合した０．５％ＲＡＤＡ１６の溶液を調製した。陽イオン、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）、およびカルシウムイオン（Ｃａ２＋）の影響を観察するために、陰イオン、塩化物イオン（Ｃｌ−）を同じく維持した。図２１に、塩類溶液の陽イオンの変動が自己組織化ペプチドの粘弾性および剛性にどのように影響を及ぼすかに関する基本的理解を提示する。Ｃａにより、同じモル濃度のＮａまたはＫのいずれと比較しても最良の剛性の増強がもたらされた。これは、Ｃａのイオン強度が同じモル濃度のＮａおよびＫの４倍であることに起因するはずである。したがって、図１７〜１８および表２ａ〜ｃに示されている通り、ペプチド溶液に対する塩の影響は、それらのモル濃度ではなくそれらのイオン強度により関連する。一部の実施形態では、ペプチド溶液の性質と塩の間に、塩の濃度に基づいて相関がある。
【０１５８】
（実施例１５）
機械的強度
２．５％ＲＡＤＡ１６および２．５％ＲＡＤＡ１６＋０．２５Ｍ  ＣａＣｌ２の剛性のレオロジー的測定値を評価した。図２２は、ＲＡＤＡ１６の高濃縮溶液の剛性と、０．１２５ＭのＣａＣｌ２を添加した別のＲＡＤＡ１６の高濃縮溶液を比較し、ペプチドおよびペプチド混合物の粘弾性に関する基本的理解を提示するものである。陽イオン溶液を添加したところ２つの溶液間の剛性に注目すべき増大があった。Ｃａにより、最適な濃度範囲を使用し、高濃度であってさえ、ＲＡＤＡ１６の機械的増強がもたらされることが示された。
【０１５９】
（実施例１６）
可逆性
＋０．１２５Ｍ、０．２５Ｍ、および０．５ＭのＣａＣｌ２を伴う０．５％ＲＡＤＡ１６溶液の可逆性のレオロジー的測定値を評価した。０．１２５Ｍ、０．２５Ｍ、および０．５ＭのＣａＣｌ２と混合した０．５％ＲＡＤＡ１６の溶液を調製した。ボルテックスおよび超音波処理によって機械的応力を適用することにより、自己組織化したペプチド溶液の構造を徹底的に破壊した。混合物を室温で４８時間置いて自己組織化を生じさせた。図２３Ａ〜２３Ｂは、ペプチド混合物の基本的な粘弾性を提示し、また、２．５％ＲＡＤＡ１６＋０．５ＭのＣａＣｌ２対照と撹乱させた試料の間の有意差によって具体的に示される通り、塩を伴うペプチド溶液の可逆性を、構造を撹乱させた後でさえ制御し維持することができることを示すものである。最適な塩濃度範囲内の混合物は可逆的なままであった。＊は、有意に異なる対照試料および撹乱させた試料を示す。図２３ａは、塩を伴う対照ペプチド溶液および撹乱させたペプチド溶液の未加工のレオロジー的データを示し、図２３ｂは、対照ペプチド溶液と撹乱させたペプチド溶液の剛性の比較を提示するものである。
【０１６０】
（実施例１７）
ゲル化動態
０．５％ＲＡＤＡ１６＋ＮａＣｌ、ＫＣｌ、およびＣａＣｌ２のゲル化動態のレオロジー的測定値を評価した。０．５％ＲＡＤＡ１６の溶液を調製し、いくつかの陽イオン（例えばＮａ、Ｃｌ、Ｋ）および陰イオン（例えばＣｌ、ＣＯ３、ＰＯ４、ＳＯ４）を用いて処理することによってゲル化動態を観察した。ペプチド混合物のゲル化にかかる時間および陽イオン／陰イオン型および濃度を変動させることによるゲル化時間の制御の仕方を決定した。塩化物イオン（ｃｈｌｏｒｉｎｅ）により最も迅速なゲル化が示され、硫酸イオンにより最も遅いゲル化が示された。ｉｎ  ｖｉｖｏおよびｉｎ  ｖｉｔｒｏにおける定性的実験および結果得られた知見は、これらの結論を裏付けるものであった。
【０１６１】
（実施例１８）
種々の陽イオン
機械的性質に影響を及ぼした陽イオン／陰イオン溶液と混合したペプチドハイドロゲルと、さらに、機械的性質に影響を及ぼさなかった非常に低い濃度の造影剤と混合した別のペプチドハイドロゲルの両方を設計した。２つのゲルは、（１）自己組織化ペプチドと、医学分野で使用されている周知の陽イオン／陰イオン溶液であるリンゲル液（ｐＨ５．３）の組合せ、および（２）自己組織化ペプチドと、周知の造影剤である、硫酸イオン（陰イオン）およびナトリウムイオン（陽イオン）を含有する色素溶液であるインジゴカルミンの組合せであった。インジゴカルミンは、ｐＨを調整するために、インジゴジスルホネートナトリウム（ｉｎｄｉｇｏｉｎｄｉｓｕｌｆｏｎａｔｅ  ｓｏｄｉｕｍ）（Ｃ１６Ｈ８Ｎ２Ｎａ２Ｏ８Ｓ２）、水、およびクエン酸ナトリウム（Ｃ６Ｈ８Ｏ７）を含有する。インジゴカルミン粉末を使用して、実験に使用するための１％溶液を調製した。これは、水１ｍｌ当たり１０ｍｇに対応する。実験に使用したインジゴカルミン溶液の濃度は水中０．００５８５％であった。
【０１６２】
インジゴカルミン粉末を使用して脱イオン（ＤＩ）水中１％溶液を調製した。ＩＥＩＫ１３粉末を使用して、ＤＩ水を使用して２パーセント溶液を調製した。ＩＥＩＫの量を秤量し、適量のＤＩ水を容器の側面に穏やかに流して添加した。約３０秒にわたってボルテックスし、次いで３０秒にわたって超音波処理することによって混合を達成した。次いで、溶液を３０００ｐｐｍで約１０〜約１５分にわたって遠心分離した。溶液が透明になり、泡がなくなるまで、溶液をさらにボルテックスおよび遠心分離することができる。
【０１６３】
０．００５８５％インジゴカルミンの最終濃度を得るために、必要量の１％ＩＣを適量のＤＩ水に添加して、２％ＩＥＩＫを１．５％ＩＥＩＫまで希釈する。次いで、溶液を約３０秒にわたってボルテックスし、３０００ｒｐｍで約１０〜約１５分にわたって遠心分離する。溶液が透明になり、泡がなくなるまで、溶液をさらにボルテックスおよび遠心分離することができる。
【０１６４】
溶液を、使用する前に室温で一晩置いた。調製の間のより効率的な泡の除去を可能にするために、キャップは容器から外しておくことができる。
【０１６５】
これらの混合物のレオロジー的な比較およびゲルの可視化は、図２４ａ〜２４ｃにおいて観察することができる。可逆性が維持される、より急速なゲル化動態を有する、より堅いゲルを得た。剛性、可逆性、およびゲル化動態が維持されるが、組織学のために組織死が許容される別のゲルも得た。造影剤または陽イオン／陰イオン混合物および混合したペプチドハイドロゲルの濃度は、本明細書に記載の陽イオンおよび陰イオンの使用に関する理解に基づくものであった。これらのＲＡＤＡ１６＋リンゲル液およびＩＥＩＫ１３＋インジゴカルミンの適応させたペプチドハイドロゲルに関するデータから、これらの制御された自己組織化ハイドロゲルを、等張性の注射可能なゲルおよび可視化用の機械的に増強されていないゲルの必要性に適うように適応させることができることが示される。図２４Ａに、ＩＥＩＫ（配列番号５）およびインジゴカルミンと混合したＩＥＩＫ（配列番号５）の未加工のレオロジー的データを示す。図２４Ｂに、ＩＥＩＫ（配列番号５）の剛性と、インジゴカルミンと混合したＩＥＩＫ（配列番号５）の剛性の比較を示す。図２４Ｃに、ＲＡＤＡ１６の剛性と、リンゲル液と混合したＲＡＤＡ１６の剛性の比較を示す。
【０１６６】
（実施例１９）
肺容量減少
被験体において酸素交換に利用可能な肺容量を減少させるために、注射可能な、自己組織化ペプチドハイドロゲル系を適用した。肺の少なくとも一部をペプチドハイドロゲルで満たして肺容量を減少させることが可能であることが実証された。
【０１６７】
材料および方法
実験の設定
新たに安楽死させたブタからブタ肺を得た。ペプチドハイドロゲルを満たしたシリンジと連結した気管内チューブを、気管および主気管支を通して目的の肺葉に挿入した。チューブを、気管支を通して適切な肺葉の末端まで導き、距離を記録した。
【０１６８】
自己組織化ペプチドハイドロゲルの調製
自己組織化ペプチドハイドロゲルは、Ａｃ−ＲＡＤＡＲＡＤＡＲＡＤＡＲＡＤＡ−ＮＨ２（配列番号１）（すなわち、ＲＡＤＡ１６）またはＡｃ−ＩＥＩＫＩＥＩＫＩＥＩＫＩ−ＮＨ２（配列番号２）（すなわち、ＩＥＩＫ１３）で構成されるものであった。肺葉全体を通したハイドロゲルの拡散を観察するために、ＲＡＤＡ１６またはＩＥＩＫ１３を０．００５８５％インジゴカルミンと混合した。混合したら、ペプチドを塩類溶液で再構成した。ペプチドを、まず脱イオン水中に再構成し、その後、１％インジゴカルミンを用いて再構成して、造影試薬の最終濃度０．００５８５％をもたらした。
【０１６９】
自己組織化ペプチドハイドロゲルの適用
目的の肺葉が同定されたら、気管内チューブを、ハイドロゲルを注射した末端に供給した。ハイドロゲル１ｍｌの各注射後、チューブを２ｃｍ後退させ、注射を再度繰り返した。気管支からのハイドロゲルの逆流が観察されるまでこの手順を繰り返し、注射したハイドロゲルの総体積を記録した。最終的な注射は、０．５〜１．５ｍｌにわたった。ハイドロゲルの逆流が観察された後、組織学的分析のために肺葉を正中線に対して９０度に切り取った。図２５に、単一の肺葉の気管支内にペプチドハイドロゲルを注射し、溶液の浸透を観察する手順の流れを例示する。１％インジゴカルミン溶液（左）の内腔への浸透を１．５％ＩＥＩＫ（配列番号５）＋０．００５８５％インジゴカルミン（右）と比較した。
【０１７０】
結果
０．００５８５％インジゴカルミンを伴う１．５％ＩＥＩＫ１３および１．０％ＲＡＤＡ１６を使用して、肺容量減少術の潜在性を同定した。１％インジゴカルミン溶液ならびに代替製品であるＡｅｒｏｓｅａｌをＲＡＤＡ１６およびＩＥＩＫ１３との比較として使用した。ハイドロゲルを上記の通り肺に適用した。１．５％ＩＥＩＫ１３は数回適用したが、注射するにはわずかに難しいことが決定された。１．０％ＲＡＤＡ１６は、機械的特性がはるかに低く、肺葉内へのより広い拡散および浸透が可能になるので、これをＩＥＩＫ１３を置換するものとして選択した。図２６に、０．００５８５％インジゴカルミンを伴う１．０％ＲＡＤＡ１６と比較した１．５％ＩＥＩＫ１３の浸透能力と例示する。１．０％ＲＡＤＡ１６は、肺容量減少に関して、特に肺組織内への浸透に関して決定的に優れていた。
【０１７１】
実行可能性の決定には、肺の内腔全体を通したハイドロゲル拡散の可視化が必要であった。インジゴカルミンを共通の造影試薬として選択した。インジゴカルミンは、塩に基づく溶液であるので、ゲルの機械的特性を変更することが可能であった。これを試験するために、１．５％ＩＥＩＫ１３の機械的特性を、再構成の２４時間後の０．００５８５％インジゴカルミンを伴う１．５％ＩＥＩＫ１３の機械的特性と比較した。ＩＥＩＫ１３は、陽イオン／陰イオンに対する感受性がＲＡＤＡ１６よりも高いので、最適であった。比較は、インジゴカルミンをＩＥＩＫ１３と混合した場合に有意差がないことを示す図２７から明らかである。０．００５８５％インジゴカルミンはＩＥＩＫ１３またはＲＡＤＡ１６の機械的特性に有意な影響を及ぼさないと結論づけた。図２７Ａおよび２７Ｂに、ＩＥＩＫ１３およびＩＥＩＫ１３＋０．００５８５％インジゴカルミンの機械的特性のレオロジー的的表示を提示する。
【０１７２】
組織試料をパラホルムアルデヒド中に固定し、エタノールですすいだ。組織学をＢｅｔｈ  Ｉｓｒａｅｌ  Ｄｅａｃｏｎｅｓｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃｅｎｔｅｒにおいて行った。ＩＥＩＫ１３およびＲＡＤＡ１６により肺の主内腔と副内腔の両方が満たされた。図２８Ａ〜２８Ｂにおいて見られるように、ＩＥＩＫ１３により、気管支の主内腔と副内腔の両方が満たされた。図２８Ａに、主内腔内で観察されたＩＥＩＫ１３ゲルを示す。図２８Ｂに、副内腔内で観察されたＩＥＩＫ１３ゲルを示す。Ｈ＆Ｅ処理に起因して、ペプチドゲルは破壊される／断片化する。光学的イメージングにより、これらのゲルがバルク構造として留まることが示された。
【０１７３】
結論
肺容量減少のための、注射可能な、自己組織化ペプチドハイドロゲル系の使用は、重症慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）患者に対する実行可能な治療である。上記の実験から決定される通り、好ましくは１．５％ＩＥＩＫ１３および１．０％ＲＡＤＡ１６であるハイドロゲルを使用して、酸素交換のために使用される肺容量を減少させることができる。
【０１７４】
全体的な目視検査により、主内腔は８０〜１００％満たされ、小さな内腔では同じ程度の浸透が示され得ることが明らかになった。
【０１７５】
図２９に、上記のプロトコールに従って注射の間の内腔の外へのハイドロゲルの逆流を予防するために使用することができる気管内チューブ組合せの概略図を示す。気管内チューブに付着させたカテーテル様バルーンにより、内腔の外へのハイドロゲルの逆流を予防することができ、また、ハイドロゲルの追加的な副内腔へのより大きな浸透が可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４−１】
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【図２４−２】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【配列表】
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