(57)【要約】  対象へのＨＢＶワクチンの再現可能で一貫した有効な送達のための方法および装置。本開示は、開口体を通した対象へのＨＢＶワクチンの制御された投与のための装置と、開口体に対して所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、電極に動作可能に接続された電気信号発生器とを備える。
2021506431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内の所定の組織部位への前記ＨＢＶワクチンの制御された送達のための装置であって、
外側カートリッジ、内側カートリッジ、前記ＨＢＶワクチンを含む容器を備えるカートリッジ組立体であり、前記外側カートリッジ内に容器収容容積が含まれており、前記容器収容容積が前記容器を受け取るように構成されている、前記カートリッジ組立体と、
カートリッジ組立体受取り容積、針ハブおよび挿入検出器を備えるアプリケータであり、前記挿入検出器が、前記容器収容容積内の前記容器の装填を感知する、前記アプリケータと、
前記ＨＢＶワクチンの投与処置の適正な実行を容易にする少なくとも１つの連動具と、
少なくとも１つの注射開口体であり、前記注射開口体を通して前記ＨＢＶワクチンが投与される、前記注射開口体と、
前記開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、
前記電極に機能可能に接続された電気信号を発生させるための電場発生器と、
所定の量の前記ＨＢＶワクチンを、所定の速度で、前記容器から、前記開口体を通して、前記対象の体内の前記所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源と
を備え、
前記ＨＢＶワクチンが、
ＨＢＶポリメラーゼ抗原をコードする第１のポリヌクレオチドを含む第１の核酸分子であり、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸配列を含み、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を有さない、前記第１の核酸分子と、
配列番号２のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする第２のポリヌクレオチドを含む第２の核酸分子と、
医薬として許容される担体と
を含み、
前記第１の核酸分子と前記第２の核酸分子とが同じ核酸分子中に存在するか、または２つの異なる核酸分子中に存在する、
装置。
【請求項２】
ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内の所定の組織部位への前記ＨＢＶワクチンの制御された送達のためのキットであって、
（ｉ）前記ＨＢＶワクチンであり、
ＨＢＶポリメラーゼ抗原をコードする第１のポリヌクレオチドを含む第１の核酸分子であり、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸配列を含み、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を有さない、前記第１の核酸分子と、
配列番号２のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする第２のポリヌクレオチドを含む第２の核酸分子と、
医薬として許容される担体と
を含み、
前記第１の核酸分子と前記第２の核酸分子とが同じ核酸分子中に存在するか、または２つの異なる核酸分子中に存在する、
前記ＨＢＶワクチン、ならびに
（ｉｉ）装置であり、
外側カートリッジ、内側カートリッジ、前記ＨＢＶワクチン用の容器を備えるカートリッジ組立体であり、前記外側カートリッジ内に容器収容容積が含まれており、前記容器収容容積が前記容器を受け取るように構成されている、前記カートリッジ組立体と、
カートリッジ組立体受取り容積、針ハブおよび挿入検出器を備えるアプリケータであり、前記挿入検出器が、前記容器収容容積内の前記容器の装填を感知する、前記アプリケータと、
前記ＨＢＶワクチンの投与処置の適正な実行を容易にする少なくとも１つの連動具と、
少なくとも１つの注射開口体であり、前記注射開口体を通して前記ＨＢＶワクチンが投与される、前記注射開口体と、
前記開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、
前記電極に機能可能に接続された電気信号を発生させるための電場発生器と、
所定の量の前記ＨＢＶワクチンを、所定の速度で、前記容器から、前記開口体を通して、前記対象の体内の前記所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源と
を備える前記装置
を備えるキット。
【請求項３】
前記電極が、複数の細長い電極である、請求項１に記載の装置または請求項２に記載のキット。
【請求項４】
前記連動具が、カートリッジ機能の不注意による作動を防ぐ、請求項１に記載の装置または請求項２に記載のキット。
【請求項５】
少なくとも１つの連動具が、機械式連動具、発光器／集光器、カートリッジ尾部、力連動具、位置合せ案内体およびスプレイ保護体、トリガロックならびに安全スイッチからなる群から選択される、請求項１、３および４のいずれか一項に記載の装置または請求項２から４のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６】
前記装置が、少なくとも２組の連動具を備え、第１の連動具が機械式連動具であり、第２の連動具が、発光器／集光器、カートリッジ尾部、力連動具、位置合せ案内体およびスプレイ保護体、トリガロックならびに安全スイッチからなる群から選択される、請求項１および３から５のいずれか一項に記載の装置または請求項２から５のいずれか一項に記載のキット。
【請求項７】
前記機械式連動具が容器連動具である、請求項５から６のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項８】
前記容器連動具が、少なくとも１つの容器締出し穴をさらに備える、請求項７に記載の装置またはキット。
【請求項９】
前記カートリッジ尾部が、少なくとも１つの容器締出し穴を通る光学見通し線を提供する、請求項５から８のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項１０】
前記容器連動具が、１つまたは複数のカートリッジ表面から延びるタブをさらに備え、前記タブが、前記カートリッジに容器が適正に挿入されることを保証する、請求項７から９のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項１１】
前記装置が、第３の連動具をさらに備える、請求項６に記載の装置またはキット。
【請求項１２】
前記第３の連動具が力連動具である、請求項１１に記載の装置またはキット。
【請求項１３】
前記力連動具が、前記対象の前記所定の組織部位に対して加えられた力を感知し、不十分な力が加えられたときに前記対象への前記ＨＢＶワクチンの投与を防ぐ、請求項１２に記載の装置またはキット。
【請求項１４】
前記力連動具が、前記アプリケータ内の電気固定をさらに形成した、請求項１２から１３のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項１５】
前記装置が、前記容器に対する鍵をさらに備え、前記鍵が、前記容器の胴の上を摺動して、前記カートリッジ組立体内での適切な嵌合を保証する、請求項１および３から１４のいずれか一項に記載の装置または請求項２から１４のいずれか一項に記載のキット。
【請求項１６】
少なくとも１つのリブおよび少なくとも１つのエッジを備え、前記少なくとも１つのリブおよび前記少なくとも１つのエッジは、前記スプレイ保護体が前記対象の前記所定の組織部位と係合して、前記装置を前記ＨＢＶワクチンの投与のための針展開の方向に対して垂直に伸張状態に配置する、請求項５から６のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項１７】
前記カートリッジ組立体が突刺し保護体をさらに備える、請求項１に記載の装置または請求項２に記載のキット。
【請求項１８】
前記スプレイ保護体が、前記突刺し保護体の摺動可能な運動のための少なくとも１つの穴を備える、請求項５、６および１６のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項１９】
前記カートリッジ組立体を前記アプリケータに装填すると、前記容器が、前方へ移動して前記針ハブと嵌合し、前記ＨＢＶワクチンの投与時に前記カートリッジを注射針と接触させる、請求項１および３から１８のいずれか一項に記載の装置または請求項２から１８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項２０】
前記内側カートリッジが、前記外側カートリッジに対して摺動可能に移動する、請求項１および３から１９のいずれか一項に記載の装置または請求項２から１９のいずれか一項に記載のキット。
【請求項２１】
前記内側カートリッジが、遠位端で内側カートリッジキャップと係合し、前記内側カートリッジキャップが、前記電極を所定の位置に固定し、前記突刺し保護体の支持面を提供する、請求項１および３から２０のいずれか一項に記載の装置または請求項２から２０のいずれか一項に記載のキット。
【請求項２２】
前記装置が、少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１に記載の装置または請求項２に記載のキット。
【請求項２３】
前記センサが、カートリッジ装填センサ、カートリッジ装填済みセンサ、カートリッジ力センサ、挿入メカニズム位置センサ、挿入検出器、光学検出器および電気センサからなる群から選択される、請求項２２に記載の装置またはキット。
【請求項２４】
前記カートリッジ装填センサおよび前記カートリッジ装填済みセンサが、装填駆動副組立体の部分を形成した、請求項２３に記載の装置またはキット。
【請求項２５】
前記装填駆動副組立体が、少なくとも１つのカートリッジ案内レールおよび装填モータをさらに備える、請求項２４に記載の装置またはキット。
【請求項２６】
前記装填駆動副組立体が、前記外側カートリッジの基部上の少なくとも１つのラックによって前記カートリッジ組立体を前記カートリッジ組立体受取り容積に引き入れるピニオン歯車組立体に対する接続をさらに有する、請求項２４から２５のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項２７】
前記ピニオン歯車組立体が前記外側カートリッジ上の前記ラックと係合する、請求項２６に記載の装置またはキット。
【請求項２８】
前記ラックが、少なくとも１つのラック歯を備える、請求項２６から２７のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項２９】
前記カートリッジ組立体が前記カートリッジ組立体受取り容積に挿入されたときに、第１のラック歯が接触感覚を提供する、請求項２６から２８のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項３０】
前記ラック歯がねじれ安定性を提供する、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項３１】
前記カートリッジ装填センサが、前記カートリッジ組立体上の開始フラグを検出して、装填を開始する、請求項２３から２６のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項３２】
前記カートリッジ装填済みセンサが、前記カートリッジ組立体上の開始フラグを検出して、装填を停止させる、請求項２３から２６のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項３３】
前記装置が、前記カートリッジの装填を継続するための継続フラグをさらに備える、請求項１および３から３２のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３２のいずれか一項に記載のキット。
【請求項３４】
前記挿入検出器が、発光器／集光器ＩＲセンサである、請求項２３に記載の装置またはキット。
【請求項３５】
前記センサが容器ラベルを検出し、前記ＨＢＶワクチンを確認する、請求項２２から３４のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項３６】
対象の体内の所定の組織部位へのＨＢＶワクチンの制御された送達のための装置であって、
ハウジング、前記ＨＢＶワクチンを含む容器を備えるカートリッジ組立体であり、前記ハウジング内に容器収容容積が含まれており、前記容器収容容積が前記容器を受け取るように構成されている、前記カートリッジ組立体と、
カートリッジ組立体受取り容積、針ハブおよび挿入検出器を備えるアプリケータであり、前記挿入検出器が、前記容器収容容積内の前記容器の装填を感知する、前記アプリケータと、
少なくとも１つの注射開口体であり、前記注射開口体を通して前記ＨＢＶワクチンが投与される、前記注射開口体と、
前記開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、
穴および壁を備える電極支持構造体であり、前記電極の不注意による垂直運動を防ぐ前記電極支持構造体と、
前記電極に機能可能に接続された電気信号を発生させるための電場発生器と、
所定の量の前記ＨＢＶワクチンを、所定の速度で、前記容器から、前記開口体を通して、前記対象の体内の前記所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源と
を備え、
前記ＨＢＶワクチンが、
ＨＢＶポリメラーゼ抗原をコードする第１のポリヌクレオチドを含む第１の核酸分子であり、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸配列を含み、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を有さない、前記第１の核酸分子と、
配列番号２のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする第２のポリヌクレオチドを含む第２の核酸分子と、
医薬として許容される担体と
を含み、
前記第１の核酸分子と前記第２の核酸分子とが同じ核酸分子中に存在するか、または２つの異なる核酸分子中に存在する、
装置。
【請求項３７】
キットであって、
（ｉ）ＨＢＶワクチンであり、
ＨＢＶポリメラーゼ抗原をコードする第１のポリヌクレオチドを含む第１の核酸分子であり、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸配列を含み、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を有さない、前記第１の核酸分子と、
配列番号２のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする第２のポリヌクレオチドを含む第２の核酸分子と、
医薬として許容される担体と
を含み、
前記第１の核酸分子と前記第２の核酸分子とが同じ核酸分子中に存在するか、または２つの異なる核酸分子中に存在する、
前記ＨＢＶワクチン、ならびに
（ｉｉ）装置であり、
ハウジング、前記ＨＢＶワクチン用の容器を備えるカートリッジ組立体であり、前記ハウジング内に容器収容容積が含まれており、前記容器収容容積が前記容器を受け取るように構成されている、前記カートリッジ組立体と、
カートリッジ組立体受取り容積、針ハブおよび挿入検出器を備えるアプリケータであり、前記挿入検出器が、前記容器収容容積内の前記容器の装填を感知する、前記アプリケータと、
少なくとも１つの注射開口体であり、前記注射開口体を通して前記ＨＢＶワクチンが投与される、前記注射開口体と、
前記開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、
穴および壁を備える電極支持構造体であり、前記電極の不注意による垂直運動を防ぐ前記電極支持構造体と、
前記電極に機能可能に接続された電気信号を発生させるための電場発生器と、
所定の量の前記ＨＢＶワクチンを、所定の速度で、前記容器から、前記開口体を通して、前記対象の体内の前記所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源と
を備える前記装置
を備えるキット。
【請求項３８】
前記対象の体内の前記所定の組織部位に前記電極が展開されたときに、前記電極支持構造体が、前記電極の遠位領域に位置する導電性接触領域と前記制御されたエネルギー源との間の機能可能な接続を提供する、請求項３６に記載の装置または請求項３７に記載のキット。
【請求項３９】
前記電極支持構造体が、前記電極を通すための少なくとも１つの穴および注射針を通すための穴を備える、請求項３６または３８に記載の装置または請求項３７または３８に記載のキット。
【請求項４０】
前記電極支持構造体が、前記電極の長手方向に対して垂直に配置された平面支持構造体である、請求項３６および３８から３９のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から３９のいずれか一項に記載のキット。
【請求項４１】
前記平面支持構造体が、前記所定の組織部位を貫いて前記電極を通すことを可能にするように構成された少なくとも１つの開口部を備える、請求項４０に記載の装置またはキット。
【請求項４２】
前記開口部が、前記平面支持構造体に対して垂直に配置された少なくとも１つの管状構造体を構成した、請求項４０から４１のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項４３】
前記平面支持構造体の向きが前記電極に対して垂直である、請求項４０から４２のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項４４】
前記電極支持構造体が適応電極支持体である、請求項３６および３８から４３のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から４３のいずれか一項に記載のキット。
【請求項４５】
前記適応電極支持体が圧縮ばねである、請求項４４に記載の装置またはキット。
【請求項４６】
前記圧縮ばねが、金属、ポリマーまたはエラストマー材料から作られた、請求項４５に記載の装置またはキット。
【請求項４７】
前記電極支持構造体が、少なくとも１つの入れ子式の管を備える、請求項３６および３８から４６のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から４６のいずれか一項に記載のキット。
【請求項４８】
前記電極支持構造体が、突刺し保護体ばねをさらに備える、請求項３６および３８から４７のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から４７のいずれか一項に記載のキット。
【請求項４９】
前記電極支持構造体が、任意選択の少なくとも１つのヒンジ特徴部によって前記電極に取り付けられた少なくとも１つの横方向支持部材をさらに備える、請求項３６に記載の装置または請求項３７に記載のキット。
【請求項５０】
前記電極支持構造体が、金属、ポリマー、セラミック、複合材料または圧縮可能なマトリックス材料から作られた、請求項３６および３８から４９のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から４９のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５１】
前記圧縮可能なマトリックス材料が、セルロース、発泡プラスチック、ゴムポリマー、微孔質プラスチック、発泡シリコーン、発泡ポリクロロプレンおよび泡状炭素マトリックスからなる群から選択される、請求項５０に記載の装置またはキット。
【請求項５２】
前記電極支持構造体が非導電性材料から作られた、請求項３６および３８から５１のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から５１のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５３】
前記電極支持構造体が熱可塑性材料でできた、請求項３６および３８から５２のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から５２のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５４】
前記熱可塑性材料が、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリルおよびポリエチレンからなる群から選択される、請求項５３に記載の装置またはキット。
【請求項５５】
前記電極支持構造体が、前記電極の経皮展開を支援し、最大６０ｍｍの組織深さを維持する、請求項３６および３８から５４のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から５４のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５６】
前記電極の近位部分が電極接点であり、前記カートリッジ組立体の前記内側カートリッジの外部に配置されており、前記電極接点が、前記アプリケータ上の対応する接続と電力連絡するように構成されている、請求項３６および３８から５５のいずれか一項に記載の装置または請求項３７から５５のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５７】
前記電極接点が、外側カートリッジの外部接点をさらに備える、請求項５６に記載の装置またはキット。
【請求項５８】
前記電極接点が、対応する電極と導電性インタフェースを提供するが、前記内側カートリッジ上に装着された前記電極の前方への移動を妨害しない、請求項５６から５７のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項５９】
前記アプリケータが注射駆動組立体をさらに備え、前記注射駆動組立体が、前記カートリッジ組立体と嵌合する、請求項１、３〜３６および３８から５８のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から５８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６０】
前記装置が、深さ選択ボタンをさらに備える、請求項１、３〜３６および３８から５８のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から５８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６１】
前記深さ選択ボタンが、トグル、スイッチおよびスライドスイッチからなる群から選択される、請求項６０に記載の装置またはキット。
【請求項６２】
前記装置が、複数のチャネルおよび複数の保持柱をさらに備える、請求項１、３〜３６および３８から５８のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から５８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６３】
前記装置が、挿入メカニズム歯車駆動リングをさらに備える、請求項１、３〜３６および３８から５８のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から５８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６４】
前記挿入メカニズム歯車リングの回転によって前記保持柱が前記チャネルの中へ回転する、請求項６３に記載の装置またはキット。
【請求項６５】
前記カートリッジ組立体が単回使用用である、請求項１、３〜３６および３８から６４のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から６４のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６６】
前記アプリケータが多回使用用である、請求項１、３〜３６および３８から６４のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から６４のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６７】
前記アプリケータが、頂部ハウジング、側部ハウジング、内側保護シェル、フロントキャップおよびエンドキャップをさらに備える、請求項１、３〜３６および３８から６６のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から６６のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６８】
前記アプリケータが、ユーザインタフェース、処置起動トリガ、処置カウントダウンタイマ、処置障害インジケータまたは適用配置インジケータをさらに備える、請求項１、３〜３６および３８から６７のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から６７のいずれか一項に記載のキット。
【請求項６９】
前記装置が、コントローラをさらに備える、請求項１、３〜３６および３８から６８のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から６８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項７０】
前記アプリケータが、前記コントローラに接続するためのコネクタをさらに備える、請求項１、３〜３６および３８から６９のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から６９のいずれか一項に記載のキット。
【請求項７１】
前記コントローラが、電場コントローラをさらに備える、請求項６９から７０のいずれか一項に記載の装置またはキット。
【請求項７２】
前記貫入電極および／または前記注射開口体が、少なくとも５０ｍｍ／秒の速度で前記所定の組織部位と接触する、請求項１、３〜３６および３８から７１のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から７１のいずれか一項に記載のキット。
【請求項７３】
前記貫入電極および／または前記注射開口体が、少なくとも５００ｍｍ／秒の速度で前記所定の組織部位と接触する、請求項１、３〜３６および３８から７１のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から７１のいずれか一項に記載のキット。
【請求項７４】
前記ＨＢＶワクチンが、哺乳動物の体内で少なくとも２つのＨＢＶ遺伝子型に対する免疫応答を誘発することができ、好ましくは、前記ＨＢＶワクチンが、哺乳動物の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤに対するＴ細胞応答を誘発することができ、より好ましくは、前記ＨＢＶワクチンが、ヒト対象の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対するＣＤ８  Ｔ細胞応答を誘発することができる、請求項１、３〜３６および３８から７３のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から７３のいずれか一項に記載のキット。
【請求項７５】
第１の非天然核酸分子が、第１のプラスミドＤＮＡベクター中に存在し、第２の非天然核酸分子が、第２のプラスミドＤＮＡベクター中に存在する、請求項７４に記載の装置またはキット。
【請求項７６】
前記第１および第２のプラスミドＤＮＡベクターがそれぞれ、複製開始点、抗生物質耐性遺伝子、ならびに、５’末端から３’末端へ、プロモーター配列、エンハンサー配列、シグナルペプチドコード配列、前記第１のポリヌクレオチド配列または前記第２のポリヌクレオチド配列、およびポリアデニル化シグナル配列を含む、請求項７５に記載の装置またはキット。
【請求項７７】
前記抗生物質耐性遺伝子が、配列番号１２と少なくとも９０％同一の、好ましくは配列番号１２と１００％同一のポリヌクレオチド配列を有するカナマイシン抵抗性遺伝子である、請求項７６に記載の装置またはキット。
【請求項７８】
前記ＨＢＶワクチンが、
ａ）３’末端から５’末端へ、配列番号７のポリヌクレオチド配列を含む前記プロモーター配列、配列番号８のポリヌクレオチド配列を含む前記エンハンサー配列、配列番号５のポリヌクレオチド配列を含む前記シグナルペプチドコード配列、配列番号３のポリヌクレオチド配列を含む前記第１のポリヌクレオチド配列、および配列番号１１のポリヌクレオチド配列を含む前記ポリアデニル化シグナル配列を含む第１のプラスミドＤＮＡベクターと、
ｂ）３’末端から５’末端へ、配列番号７のポリヌクレオチド配列を含む前記プロモーター配列、配列番号８のポリヌクレオチド配列を含む前記制御配列、配列番号５のポリヌクレオチド配列を含む前記シグナルペプチドコード配列、配列番号１のポリヌクレオチド配列を含む前記第２のポリヌクレオチド配列、および配列番号１１のポリヌクレオチド配列を含む前記ポリアデニル化シグナル配列を含む第２のプラスミドＤＮＡベクターと、
ｃ）医薬として許容される担体と
を含み、
前記第１のプラスミドＤＮＡベクターおよび前記第２のプラスミドＤＮＡベクターがそれぞれさらに、配列番号１２のポリヌクレオチド配列を有するカナマイシン抵抗性遺伝子と、配列番号１０のポリヌクレオチド配列を有する複製開始点とを含み、前記第１のプラスミドＤＮＡベクターと前記第２のプラスミドＤＮＡベクターが同じ組成物または２つの異なる組成物中にある、
請求項７７に記載の装置またはキット。
【請求項７９】
前記ＨＢＶワクチンが、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）、ＨＢＶエンベロープ（Ｅｎｖ）抗原およびＨＢＶ  Ｌタンパク質抗原からなる群から選択されるＨＢＶ抗原をコードする核酸分子も、またはＢ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）、ＨＢＶエンベロープ（Ｅｎｖ）抗原およびＨＢＶ  Ｌタンパク質抗原からなる群から選択されるＨＢＶ抗原も含まない、請求項７８に記載の装置またはキット。
【請求項８０】
ＨＢＶ感染に対する免疫応答を、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内で誘発する方法であって、請求項１、３〜３６および３８から７９のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から７９のいずれか一項に記載のキットを使用して、前記対象の体内の所定の組織部位にＨＢＶワクチンを送達することを含み、好ましくは、前記対象が、慢性ＨＢＶ感染を受けているヒトである、方法。
【請求項８１】
ＨＢＶワクチンを必要としている対象のＨＢＶ誘発性の疾患を治療する方法であって、請求項１、３〜３６および３８から７９のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から７９のいずれか一項に記載のキットを使用して、前記対象の体内の所定の組織部位にＨＢＶワクチンを送達することを含み、好ましくは、前記対象がヒト対象であり、前記ＨＢＶ誘発性の疾患が、進行した線維症、肝硬変および肝細胞癌（ＨＣＣ）からなる群から選択される、方法。
【請求項８２】
前記所定の組織部位が、前記対象の骨格筋内に位置する、請求項８０または８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記対象の前記骨格筋が内側三角筋である、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
内側三角筋での注射深さが約３〜３０ｍｍである、請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記対象の前記骨格筋が外側広筋である、請求項８２に記載の方法。
【請求項８６】
外側広筋での注射深さが約３〜３８ｍｍである、請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
前記電極を機能可能に通る前記電気信号が、１００Ｖ／ｃｍから４００Ｖ／ｃｍ、好ましくは２５０Ｖ／ｃｍの電場強度を含む、請求項８０から８６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８８】
前記電極を機能可能に通る前記電気信号が、５０から２００Ｖ、好ましくは約１５０Ｖの電圧を有する、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記電極を機能可能に通る前記電気信号が、０．５から５Ａ／秒、好ましくは０．６から４Ａ／秒、より好ましくは０．１６Ａ／秒の電流を有する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記電極を機能可能に通る前記電気信号が、約１から１０個の電気パルス、好ましくは６つのパルスを有する、請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
前記電極を機能可能に通る前記電気信号が、３０から５０ミリ秒、好ましくは４０．８ミリ秒の有効持続時間を有し、前記有効持続時間が、２００から５００ミリ秒、好ましくは約３７０ミリ秒の全持続時間において適用される、請求項９０に記載の方法。
【請求項９２】
少なくとも２つのＨＢＶ遺伝子型に対する免疫応答を誘発するため、より詳細にはＨＢＶ誘発性の疾患の治療に使用するための請求項１、３〜３６および３８から７９のいずれか一項に記載の装置または請求項２から３５および３７から７９のいずれか一項に記載のキットであって、前記装置が、ＨＢＶワクチンを必要としている対象、好ましくはヒトの体内での前記ＨＢＶワクチンのエレクトロポレーション用に適合されている、装置またはキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年１２月１９日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０６７２６９号明細書および２０１７年１２月１９日に出願された米国特許仮出願第６２／６０７，４３０号明細書の優先権を主張するものである。これらの出願の開示は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれている。
【０００２】
［電子的に提出された配列表に関する言及］
本出願は、ファイル名「688097-405 Sequence Listing」、作成日２０１８年１２月１０日、サイズ４６．６ＫＢのＡＳＣＩＩフォーマットの配列表としてＥＦＳ−Ｗｅｂを介して電子的に提出された配列表を含む。ＥＦＳ−Ｗｅｂを介して提出されたこの配列表は本明細書の一部であり、その全体が参照によって本明細書に組み込まれている。
【０００３】
［分野］
本開示は、ＨＢＶワクチンを必要としている対象への予防および／または治療Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）ワクチンの投与を対象とし、より詳細には、ＨＢＶ抗原をコードする核酸などの予防および／または治療ＨＢＶワクチンの、選択された関心の組織部位の定められた領域への、再現可能で一貫した有効な送達を対象とし、この送達は、電場の局所印加によって容易にされ、不均一なレシピエント集団を横切って安全で有効で一貫した方式で、最小限の使用者訓練で実施される。
【背景技術】
【０００４】
Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）は、４つのオープンリーディングフレームおよび７つのタンパク質をコードする小さな３．２ｋｂの肝向性ＤＮＡウイルスである。約２０億人がＨＢＶに感染しており、約２億４０００万人が、慢性Ｂ型肝炎感染（慢性ＨＢＶ）を有する。慢性ＨＢＶは、６ヵ月を超えて存在する血中の持続性ウイルスおよびサブウイルス粒子を特徴とする（Cohen et al. J. Viral Hepat. (2011) 18(6), 377-83）。持続性ＨＢＶ感染は、ウイルスペプチドおよび循環抗原によるＨＢＶ特異的Ｔ細胞レセプタの慢性刺激によって、循環および肝臓内ＨＢＶ特異的ＣＤ４＋およびＣＤ８＋Ｔ細胞のＴ細胞消耗につながる。その結果として、Ｔ細胞多機能性が低下する（すなわち、ＩＬ−２、腫瘍壊死因子（tumor necrosis factor）（ＴＮＦ）−α、ＩＦＮ−γの低いレベル、増殖の欠如、および脱顆粒）。治療ワクチン接種は、慢性的に感染した対象からＨＢＶを排除する可能性を有する（Michel et al. J. Hepatol. (2011) 54(6), 1286-1296）。１種または数種のＨＢＶ抗原をコードする１種または数種の核酸分子を含む免疫原性組成物を使用して、慢性ＨＢＶ感染を有するヒトなどのＨＢＶワクチンを必要としている対象に治療免疫を提供することができる。
【０００５】
ｉｎ  ｖｉｖｏで細胞に裸のＤＮＡを送達し、その結果として遺伝子発現に至らしめることができるが、遺伝子移入の効率は比較的に低く、変動しうる。電気信号の局所印加は、生きた組織内の巨大分子の分布および取込みを強化することが示されている。予防または治療ＨＢＶワクチンの投与に関連した組織内でのこのような電気信号の印加は、組織および／または送達される作用物質に対して望ましい効果を有しうる。具体的には、エレクトロポレーションおよびイオン導入などの技法が利用されて、ＤＮＡ配列とＲＮＡ配列の両方を含む核酸の分布および／または取込みが大幅に改善されている。そのような技法の潜在的な臨床用途は、予防および治療免疫接種のための核酸配列の送達、および治療タンパク質またはペプチドをコードする核酸配列の送達を含む。
【０００６】
この用途の処置は、作用物質の送達、分布および／または効力に対する所望の効果を誘発するのに十分な大きさおよび継続時間の電場の印加と連携した、標的組織部位への関心の作用物質の投与を含む。この電場は、前記組織と導電連絡（electrically conductive communication）した２つ以上の電極を介して伝播される。これらの技法とともに使用するのに適した電極構成は、組織貫入電極（tissue penetrating electrode）、表面接触電極（surface contact electrode）および空隙電極（air gap electrode）を含む。具体的な電極構成は、限定はされないが、細長い針またはロッド電極、点電極、蛇行（meander）電極（すなわち成形ワイヤ）、平面電極およびこれらの組合せを含む。電極の具体的なタイプおよび配置は、標的組織タイプおよび処置の目的に基づいて選択される。所望の結果は、関心の作用物質が存在する標的組織内で電場が伝播されたときに最もよく達成される。
【０００７】
皮膚および筋肉組織内での作用物質送達を強化する目的で関心の作用物質が存在する組織内に電場を印加するための幅広い範囲の方法およびデバイスが記述されている。それらのデバイスは、表面電極システムと組織貫入電極システムの両方の電極システムの使用およびこれらの電極システムの組合せの使用を含む。電気的に媒介された作用物質送達（electrically mediated agent delivery）（以後、電気的媒介作用物質送達）に関連した将来性およびこれらの技法の潜在的な臨床用途にも関わらず、対象への関心の核酸の確実で一貫した送達が依然として求められている。この変動性の重大な源は、技法の相違およびオペレータの技術レベルに起因する。現行のシステムによって対処されない変動性の他の源は、処置の適用に影響を及ぼしうる対象間の生理的特性の相違を含む。適当なデバイスの開発のための他の考慮事項は、それらのデバイスの使いやすさ、ならびに潜在的なユーザエラーの頻度および重大性を低減させる設計の実装を含む。
【０００８】
臨床治療の安全で、確実で、正確で、一貫した適用が非常に望ましいとすれば、改良された適用システムの開発は十分に正当化される。そのような開発は、オペレータに関連した変動性を最小化するための手段を含むべきであり、その一方で、電気的媒介作用物質送達の広範囲の臨床適用中に遭遇する可能性が高い対象特性の相違を収容する手段を提供すべきである。言い換えると、改良のための特定の領域は、不均一なレシピエント集団を横切って一貫した性能を維持する能力、ならびに使用者による効果的な使用に必要な訓練および技術レベルの低減を含む。さらに、それらのデバイス、システムまたは方法は、ユーザエラーまたはデバイスエラーの回避を容易にするように、およびそれらのエラーが起こったときのそれらのエラーの影響を最小化するように設計されているべきである。
【０００９】
この背景技術の項は、以下の発明の概要の項および発明を実施するための形態の項のための短い背景を導入するために提供したものである。この背景技術の項が、特許請求の範囲に記載された主題の範囲を決定する助けとなることは意図されておらず、または、背景技術の項が、特許請求の範囲に記載された主題を、上に示された欠点または問題の一部または全部を解決する実施態様に限定するものであるとみなすことも意図されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本開示は、電気的媒介治療作用物質送達（Electrically Mediated Therapeutic Agent Delivery）（ＥＭＴＡＤ）を利用した、ＨＢＶ抗原をコードする核酸分子を含むＨＢＶワクチンの、ＨＢＶワクチンを必要としている対象への、再現可能で一貫した有効な送達のための装置、キットおよび方法を提供する。本明細書に記載された実施形態では、治療作用物質がＨＢＶワクチンである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一態様では、対象の体内の所定の部位へのＨＢＶワクチンの送達のための装置であって、この装置が、対象へのＨＢＶワクチンの制御された投与のための組立体を構成し、この組立体が、ＨＢＶワクチンを含む容器と、少なくとも１つの開口体を通して作用物質が投与される少なくとも１つの開口体と、所定の量のＨＢＶワクチンを、所定の速度で、容器から、開口体を通して、対象の体内の所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源とを備える、装置が提供される。さらに、この装置は、開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、電極に機能可能に接続された電気信号発生器とを備えることができる。
【００１２】
本開示の別の態様では、対象の体内の所定の部位へのＨＢＶワクチンの送達のためのキットであって、このキットが、ＨＢＶワクチンと、対象へのＨＢＶワクチンの制御された投与のための組立体を構成する装置とを含み、この装置が、ＨＢＶワクチン用の容器と、少なくとも１つの開口体を通してＨＢＶワクチンが投与される少なくとも１つの開口体と、所定の量のＨＢＶワクチンを、所定の速度で、容器から、開口体を通して、対象の体内の所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源とを備える、キットが提供される。さらに、この装置は、開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、電極に機能可能に接続された電気信号発生器とを備えることができる。
【００１３】
本出願の装置またはキットに含まれるＨＢＶワクチンは、
配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸配列を有するＨＢＶポリメラーゼ抗原をコードする第１のポリヌクレオチドを含む第１の核酸分子であり、前記ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を有さない、第１の核酸分子と、
配列番号２または配列番号１４のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする第２のポリヌクレオチドを含む第２の核酸分子と、
医薬として許容される担体と
を含むことができ、
第１の核酸分子と第２の核酸分子は同じ核酸分子中に存在するか、または２つの異なる核酸分子中に存在する。
【００１４】
本開示の他の態様は、電気信号投与（Electric Signal Administration）（ＥＳＡ）との制御された空間および時間関係でのＨＢＶワクチン投与を含む方法を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の原理に基づくある種の実施態様の利益および利点はさまざまである。いくつかの実施態様では、針および電極挿入の深さの選択を可能にし、それによって、ボディマス（body mass）および体組成が変動する不均一な集団を横切って、さまざまなタイプの所望の組織（例えば真皮、筋肉など）への挿入を可能にする。これらの実施態様はさらに、特定の標的集団、例えば、限定はされないが、慢性ＨＢＶ感染および／またはＨＢＶ誘発性疾患を有するヒト患者で使用するように、方法を適合させることを容易にする。本明細書では、例えば落下、振動および／または転倒に起因する偶発的な放出または潜在的な誤用に対してシステムおよび方法を抵抗性にする設計特微を含むシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態では、多数の注射深さで使用されるように構成されたデバイスが提供される。本発明の原理に基づくシステムおよび方法は、多数の安全連動具（インターロック、連結具）が、ユーザエラーの頻度および／または影響を低減させることを可能にする。これらは、投与する用量の適正な準備および構成を容易にする特徴部、デバイスが、レシピエントの組織に、必要な力で適用されることを保証する特徴部、安全キャップが取り外されていることを保証する特徴部などを含む。本発明の原理に基づくシステム、装置、キットおよび方法は、投与者またはレシピエントのタイプに関わりなく、非常に一貫した治療を送達することを可能にしうる。皮膚および筋肉特性が異なる複数のレシピエントに一貫して投薬することができるように、本明細書に記載されたシステム、装置、キットおよび方法は、例えば、治療法の送達前および送達中に一貫した力プロフィールが得られることを可能にすることができる。
【００１６】
この発明の概要の項は、選択された一群の発想を単純化された形で紹介するために提供されたものである。これらの発想については、発明を実施するための手段の項でさらに説明する。この発明の概要の項に記載されたもの以外の要素またはステップも可能であり、要素またはステップが必ず必要というわけではない。この発明の概要の項が、特許請求の範囲に記載された主題の鍵となる特徴または必須の特徴を識別することは意図されておらず、または、発明の概要の項が、特許請求の範囲に記載された主題の範囲を決定する助けとなることも意図されていない。特許請求の範囲に記載された主題は、本開示の任意の部分に記載された任意の欠点または全ての欠点を解決する実施態様に限定されない。
【００１７】
本発明のその他の態様、特徴および利点は、本発明および本発明の好ましい実施形態の詳細な説明ならびに添付の特許請求の範囲を含む以下の開示から明らかになるであろう。
【００１８】
本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に示されている。本開示の特徴および利点のより十分な理解は、本開示の原理が利用された例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明および添付図面を参照することによって得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の針シリンジ注射に関連した空間変動の潜在的な原因を示す図である。
【図２】カートリッジ組立体１００、アプリケータ４００およびコントローラシステム７００を含む、本発明の原理に基づくシステムの概要を示す図である。
【図３】本明細書に記載されたデバイスの諸態様を示す図である。図３Ａは、本発明の原理に基づくカートリッジ組立体１００の側面図を示す。図３Ｂは、シリンジとして実施された、本発明の原理に基づくＨＢＶワクチンの容器１０１の側面図を示す。
【図４】本発明の原理に基づくカートリッジ組立体１００の例示的なさまざまな構成要素を示す図である。
【図５Ａ−Ｄ】本明細書に記載されたデバイスの内側カートリッジおよびカートリッジ尾部（cartridge breech）の諸態様を示す図である。図５Ａは、本発明の原理に基づく内側カートリッジ１０３の上面図を示す。図５Ｂは、本発明の原理に基づく内側カートリッジ１０３およびカートリッジ尾部の下面図を示す。図５Ｃは、本発明の原理に基づく内側カートリッジ１０３の詳細側面透視図を示す。図５Ｄは、本発明の原理に基づくカートリッジ尾部１１２の側面図を示す。
【図５Ｅ】図５Ｅは、カートリッジ尾部１１２が不注意で前方へ移動することを防ぐための改良された固定特徴部を有する容器連動具１２０を示す。
【図６】本発明の原理に基づくラック１５４、開始フラグ１７２および継続フラグ１７４を示すカートリッジ組立体の詳細を示す図である。
【図７】本明細書に記載されたデバイスの電極および／または電極接点の諸態様を示す図である。図７Ａは、本発明の原理に基づく電極接点１３０およびさまざまな電極接点部分の詳細を示す。図７Ｂは、本発明の原理に基づく電極１２２およびさまざまな電極接点部分の詳細を示す。
【図８】本明細書に記載されたデバイスの力接触連動具システムの諸態様を示す図である。図８Ａは、本発明の原理に基づく力接触連動具システムの上面図を示す。図８Ｂは、本発明の原理に基づく力接触連動具システムの詳細を示す。
【図９Ａ−Ｃ】本明細書に記載されたデバイスの諸態様を示す図である。図９Ａは、本発明の原理に基づく組織挿入用の針１０５および遠位内側カートリッジ電極１３７を示す。図９Ｂは、本発明の原理に基づく突刺し保護体（stick shield）１３４の詳細を示す。図９Ｃは、本発明の原理に基づく位置合せ案内体１０８およびスプレイ保護体（splay shield）１６８を示す。
【図９Ｄ】図９Ｄは、外側カートリッジキャップ１０６と一体の突刺し保護体支持体を示す。
【図１０Ａ−Ｃ】本明細書に記載されたデバイスの外部カートリッジキャップの諸態様を示す図である。図１０Ａは、本発明の原理に基づく外部カートリッジキャップ１１０を示す。図１０Ｂは、本発明の原理に基づく外部カートリッジキャップ１１０の側面図を示す。図１０Ｃは、位置合せ案内体１０８およびスプレイ保護体内で使用されている本発明の原理に基づく外部カートリッジキャップ１１０を示す。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、ハンドリングおよび装填の間、内側カートリッジ１０３を所定の位置に保持するように設計された延長部材を有する外部カートリッジキャップ１１０を示す。
【図１１】本明細書に記載されたデバイスの態様の突刺し保護体の詳細を示す図である。図１１Ａは、本発明の原理に基づく突刺し保護体１３４の突刺し保護体保持フック１８２を示す。図１１Ｂは、本発明の原理に基づく突刺し保護体１３４の詳細を示す。図１１Ｃは、突刺し保護体１３４を所定の位置に維持する本発明の原理に基づく突刺し保護体支持体１３２を示す。
【図１２】本発明の原理に基づく電極支持体１２４の詳細を示す図である。
【図１３】本明細書に記載されたデバイスのアプリケータを示す図である。図１３Ａは、本発明の原理に基づくアプリケータ４００の側面図を示す。図１３Ｂは、本発明の原理に基づくアプリケータ４００の上面図を示す。
【図１４】本発明の原理に基づくアプリケータ４００の分解図である。
【図１５】本発明の原理に基づくアプリケータ４００の側部ハウジングおよびエレクトロポレーション電極接続４９６の詳細を示す図である。
【図１６】カートリッジ装填副組立体４５６を示す、本発明の原理に基づくアプリケータの分解図である。
【図１７】本明細書に記載されたデバイスのアプリケータを示す図である。図１７Ａは、装填駆動副組立体４５４を示す、本発明の原理に基づくアプリケータの分解図である。図１７Ｂは、本発明の原理に基づく装填駆動副組立体４５４内のラック１５４を示す。
【図１８Ａ】本明細書に記載されたデバイスのアプリケータの諸態様を示す図である。図１８Ａは、アプリケータの挿入／注射駆動組立体がカートリッジ組立体と嵌合する様子を示す、本発明の原理に基づくカートリッジ装填副組立体４５６の詳細を示す。
【図１８Ｂ−Ｃ】図１８Ｂは、アプリケータの挿入／注射駆動組立体がカートリッジ組立体と嵌合する様子を示す、本発明の原理に基づくカートリッジ組立体の断面図を示す。図１８Ｃは、本発明の原理に基づくアプリケータ４００のカートリッジ装填、電極挿入および注射副組立体４５２の詳細を示す。
【図１９】本発明の原理に基づくコントローラシステムのさまざまな構成要素を示す図である。
【図２０】本明細書に記載されたデバイスを示す図である。図２０Ａは、本発明の原理に基づくコントローラシステムのさまざまな構成要素を示す。図２０Ｂは、本発明の原理に基づくコントローラシステムのアプリケータコネクタポート７０８およびトレー７１０の詳細を示す。図２０Ｃは、本発明の原理に基づくコントローラシステムの刺激装置表示画面（stimulator display screen）の詳細を示す。図２０Ｄは、本発明の原理に基づくコントローラシステムの背面図の詳細を示す。
【図２１】本発明の原理に基づく動作方法を示す流れ図である。
【図２２】筋肉内（intramuscular）（ＩＭ）送達のためのＴｒｉＧｒｉｄ電極アレイ（断面）を示す図であり、ＴｒｉＧｒｉｄ電極アレイは、中心の注射針を取り囲む菱形を形成するように２つの正三角形として配置された４つの電極からなる。
【図２３】マウスモデル（図２３Ａ）および非ヒト霊長類（ＮＨＰ）モデル（図２３Ｂ）で使用するように適合されたＴＤＳ−ＩＭ  ｖ１．０  ＴｒｉＧｒｉｄデバイスを示す図である。
【図２４】非ヒト霊長類（ＮＨＰ）モデルで使用するように適合されたＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０  ＴｒｉＧｒｉｄデバイスを示す図である。
【図２５Ａ−Ｆ】実施例１で説明される、ＨＢＶ  ｐｏｌおよびコア抗原をコードする発現カセットおよびＤＮＡプラスミドの設計および最適化を示す図である。図２５Ａは、ＨＢＶコア抗原とｐｏｌ抗原のコード配列がフレーム内で融合される発現戦略の略図である。図２５Ｂは、リボソームＦＡ２スリッページ部位によって、単一のプラスミドから、コア抗原とｐｏｌ抗原の両方の抗原のコード配列が発現される発現戦略の略図である。図２５Ｃは、コア抗原とｐｏｌ抗原が２つの別個のプラスミドから発現される発現戦略の略図である。図２５Ｄは、転写後調節エレメントＷＰＲＥがある場合とない場合の、コアを発現するプラスミドがトランスフェクトされたＨＥＫ２９３Ｔ細胞内でのコア抗原発現のウエスタンブロットである。発現は、αコア抗体を使用し、細胞溶解産物（左）および上澄み（ｓｕｐ、右）で試験した。図２５Ｅは、ヒトアポリポタンパク質Ａ１前駆体に由来するイントロン／エクソン配列（「ＡＩイントロン」）、ヒトＴ細胞白血病ウイルス１型（ＨＴＬＶ−１）長反復配列（ＬＴＲ）（「ＨＴＬＶ  Ｒ」）の非翻訳Ｒ−Ｕ５ドメイン、またはＨＴＬＶ−１  ＬＴＲ、合成ウサギβ−グロビンイントロンおよびスプライシングエンハンサーの３元エンハンサー複合配列（「３元」）を含む、コア発現プラスミドがトランスフェクトされたＨＥＫ２９３Ｔ細胞内でのコア発現の比較を示すウエスタンブロット解析である。表示のないレーンは、サイズマーカとしての精製コアタンパク質である。溶解産物（左）と上澄み（ｓｕｐ、右）の両方で発現を試験した。コア抗原発現は、３元エンハンサー複合配列で最も高かった。図２５Ｆは、ＨＢＶコア抗原のＮ末端に融合された異なるシグナルペプチドを使用したコア抗原分泌のウエスタンブロット解析である。最も効率的なタンパク質分泌はシスタチンＳシグナルペプチドで観察された。
【図２５Ｇ−Ｈ】図２５Ｇは、図２５Ａ〜２５Ｃに示された３つの発現戦略のうちのそれぞれの発現戦略のための最適化されたＨＢＶコア／ｐｏｌ抗原発現カセットの略図である；ＣＭＶｐｒ：ヒトＣＭＶ−ＩＥプロモータ、ＴＲＥ：３元エンハンサー配列、ＳＰ：シスタチンＳシグナルペプチド、ＦＡ２：ＦＭＤＶリボソームスリッページ部位、ｐＡ：ＢＧＨポリアデニル化シグナル。図２５Ｈは、図２５Ｇに示されたそれぞれの発現カセットを含むｐＤＫベクターのＨＢＶコアおよびｐｏｌ抗原発現のウエスタンブロット解析である；レーン１および２：ｐＤＫ−コア、レーン３および４：ｐＤＫ−ｐｏｌ、レーン５および６：ｐＤＫ−コアＦＡ２Ｐｏｌ、レーン７および８：ｐＤＫ−コア−ｐｏｌ融合。細胞および分泌コアおよびｐｏｌ抗原に対する最も一貫した発現プロフィールは、別個のベクターによって抗原がコードされたときに観察された。
【図２６】本出願の実施形態に基づくＤＮＡプラスミドの略図である。図２６Ａは、本出願の実施形態に基づくＨＢＶポリメラーゼ（ｐｏｌ）抗原をコードするＤＮＡプラスミドを示す。図２６Ｂは、本出願の実施形態に基づくＨＢＶコア抗原をコードするＤＮＡプラスミドを示す。ＨＢＶコアおよびｐｏｌ抗原はＣＭＶプロモータの制御下で発現され、細胞からの分泌後に、発現された抗原から、Ｎ末端シスタチンＳシグナルペプチドが切断される。プラスミドの転写調節エレメントは、ＣＭＶプロモータとＨＢＶ抗原をコードするポリヌクレオチド配列との間に位置するエンハンサー配列、およびＨＢＶ抗原をコードするポリヌクレオチド配列の下流に位置するｂＧＨポリアデニル化配列を含む。プラスミドには、Ａｍｐｒ（ｂｌａ）プロモータの制御下のカナマイシン抵抗性遺伝子を含む第２の発現カセットが、逆向きに含まれる。複製開始点（ｐＵＣ）も逆向きで含まれる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
全体を通じて、類似の符号は類似の要素を指す。特に記載がない限り、要素の縮尺は一定ではない。
【００２１】
以下の説明および実施例は、本発明の実施形態を詳細に示す。本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されず、そのため本発明は変化しうることを理解されたい。本発明の範囲に含まれる本発明の多数の変形および変更が存在することを当業者は認識するであろう。
【００２２】
全ての用語は、当業者によって理解されると思われるとおりに理解されることが意図されている。特に定義されていない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本開示が属する技術分野の熟練者によって共通して理解される意味と同じ意味を有する。
【００２３】
本明細書で使用されている見出しは、構成のためだけに提供されたものであり、それらの見出しを、記載された主題を限定するものと解釈すべきではない。
【００２４】
本発明のさまざまな特徴が単一の実施形態の文脈で説明されていることがありうるが、それらの特徴は別々にまたは適当な組合せで提供することもできる。反対に、本明細書では、分かりやすくするために、本発明が、別個の実施形態の文脈で説明されていることがありうるが、本発明は、単一の実施形態で実施することもできる。
【００２５】
本出願の閲覧者を助ける試みにおいて、この説明は、さまざまな段落またはセクションに分割されており、または本出願のさまざまな実施形態を対象としている。これらの分割を、１つの段落もしくはセクションまたは実施形態の内容を、別の段落もしくはセクションまたは実施形態の内容から切り離すものと考えるべきではない。反対に、この説明は、幅広い用途を有し、企図されうるさまざまなセクション、段落および文の全ての組合せを包含することを当業者は理解するであろう。あらゆる実施形態の議論は、例示だけが目的であることが意図されており、その議論が、特許請求の範囲を含む本開示の範囲がこれらの例に限定されることを示唆することは意図されていない。例えば、本明細書に記載された用途で使用することができるＨＢＶベクター（例えばプラスミドＤＮＡまたはウイルスベクター）の実施形態は、限定はされないが、ある種のプロモーター配列、エンハンサーまたは制御配列、シグナルペプチド、ＨＢＶ抗原のコード配列、ポリアデニル化シグナル配列などを含む、特定の順序で配置された特定の構成要素を含むことができるが、本明細書に開示された発想は、その用途に対して有用なＨＢＶベクターで使用することができる、他の順序で配置された他の構成要素にも等しく当てはまる可能性があることを当業者は理解するであろう。本出願は、特定の組合せが明示的に記載されているか否かに関わらず、適用可能な任意の構成要素を、用途に対して有用なＨＢＶベクターで使用することができる任意の配列を有する任意の組合せで使用することを企図する。
【００２６】
以下の定義は、当分野の定義を補い、本出願を対象とし、関係するまたは無関係のケースに帰属するものではなく、例えば同一所有権者の特許または出願に帰属するものではない。本明細書に記載された方法および材料と同様のまたは等価の方法および材料を、本開示を試験するための実施において使用することができるが、好ましい材料および方法は本明細書に記載されている。したがって、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することだけが目的であり、限定を意図したものではない。
【００２７】
特段の言及がなされていない限り、本出願では、単数形の使用が複数形を含む。本明細書で使用されるときには、そうでないことが文脈から明らかでない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は複数のものへの言及を含むことに留意しなければならない。特に記載されていない限り、本出願では、「または」の使用が「および／または」を意味する。さらに、用語「含む（including）」の使用および「含む（include）」、「含む（includes）」、「含まれる（included）」などの他の形の使用は、限定を意味しない。
【００２８】
本明細書での「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、「一実施形態」または「他の実施形態」の言及は、それらの実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造または特性は、本発明の少なくともいくつかの実施形態に含まれるが、全ての実施形態に含まれるとは限らないことを意味する。
【００２９】
本明細書および特許請求の範囲で使用されるとき、語「備える（comprising）」（ならびに「備える（comprise）」および「備える（comprises）」などの備える（comprising）の任意の形態）、語「有する（having）」（ならびに「有する（have）」および「有する（has）」などの有する（having）の任意の形態）、語「含む（including）」（ならびに「含む（includes）」および「含む（include）」などの含む（including）の任意の形態）、または語「含む（containing）」（ならびに「含む（contains）」および「含む（contain）」などの含む（containing）の任意の形態）は、包括的なまたはオープンエンド型の語であり、列挙されていない追加の要素または方法ステップを排除しない。本明細書で論じられた任意の実施形態は、本発明の任意の方法または組成に関して実施することができること、およびその逆が企図される。さらに、本発明の組成は、本発明の方法を達成するために使用することができる。
【００３０】
本明細書で使用される、参照数値およびその文法上の等価物に関する用語「約」は、その数値自体およびその数値からプラス１０％またはマイナス１０％の範囲の値を含みうる。例えば、量「約１０」は、１０および９から１１までの任意の量を含む。例えば、参照数値に関する用語「約」は、その値からプラス１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％もしくは１％またはマイナス１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％もしくは１％の範囲の値も含みうる。
【００３１】
本開示は、治療作用物質（例えばＨＢＶワクチン）の電気的媒介送達（ＥＭＴＡＤ）を用いた、ＨＢＶ抗原およびＨＢＶ抗原の組合せをコードする核酸などのＨＢＶワクチンの再現可能で一貫した有効な送達のための改良されたシステム、キット、方法および装置を提供する。
【００３２】
一態様では、本開示が、対象の体内の所定の部位へのＨＢＶワクチンの送達のための装置であって、外側カートリッジ、内側カートリッジ、ＨＢＶワクチンを含む容器を備えるカートリッジ組立体であり、外側カートリッジ内に容器収容容積（reservoir containment volume）が含まれており、容器収容容積が容器を受け取るように構成されている、カートリッジ組立体と、カートリッジ組立体受取り容積、針ハブ（針の円筒形基部）および挿入検出器を備えるアプリケータであり、挿入検出器が、容器収容容積内の容器の装填を感知する、アプリケータと、ＨＢＶワクチンの投与処置の適正な実行を容易にする少なくとも１つの連動具と、少なくとも１つの開口体を通してＨＢＶワクチンが投与される少なくとも１つの注射開口体と、開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、電極に機能可能に接続された電気信号を発生させるための電場発生器と、所定の量のＨＢＶワクチンを、所定の速度で、容器から、開口体を通して、対象の体内の所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源とを備える装置を提供する。
【００３３】
別の態様では、本開示が、対象の体内の所定の部位へのＨＢＶワクチンの送達のためのキットであって、ＨＢＶワクチン、ならびに装置であり、外側カートリッジ、内側カートリッジ、ＨＢＶワクチン用の容器を備えるカートリッジ組立体であり、外側カートリッジ内に容器収容容積が含まれており、容器収容容積が容器を受け取るように構成されている、カートリッジ組立体と、カートリッジ組立体受取り容積、針ハブおよび挿入検出器を備えるアプリケータであり、挿入検出器が、容器収容容積内の容器の装填を感知する、アプリケータと、ＨＢＶワクチンの投与処置の適正な実行を容易にする少なくとも１つの連動具と、少なくとも１つの開口体を通してＨＢＶワクチンが投与される少なくとも１つの注射開口体と、開口体に対する所定の空間関係で配置された複数の貫入電極と、電極に機能可能に接続された電気信号を発生させるための電場発生器と、所定の量のＨＢＶワクチンを、所定の速度で、容器から、開口体を通して、対象の体内の所定の部位に移動させるのに十分な、制御されたエネルギー源とを備える装置、を備えるキットを提供する。
【００３４】
本出願の装置またはキットに含まれるＨＢＶワクチンは、
配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸配列を有するＨＢＶポリメラーゼ抗原をコードする第１のポリヌクレオチドを含む第１の核酸分子であり、ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を有さない、第１の核酸分子と、
配列番号２または配列番号１４のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする第２のポリヌクレオチドを含む第２の核酸分子と、
医薬として許容される担体と
を含み、
第１の核酸分子と第２の核酸分子は同じ核酸分子中に存在するか、または２つの異なる核酸分子中に存在する。
【００３５】
本開示のある種の態様では、ＥＭＴＡＤが、関心の生体組織へのＨＢＶワクチンの投与、ならびに前記組織内でのＨＢＶワクチンの移動および／または取込みを強化することを目的とした、生体組織への電気信号のそれよりも早期の、同時の、またはそれよりも後の印加を指しうる。ＥＭＴＡＤプロセスは以下の２つの要素からなる：１）治療作用物質（すなわちＨＢＶワクチン）の投与（Therapeutic Agent Administration）（ＴＡＡ）、および２）所望のＥＭＴＡＤ効果を誘発するのに十分な電気信号印加（Electrical Signal Application）（ＥＳＡ）。本開示では、ＴＡＡを、例えば治療作用物質（例えば、ＨＢＶワクチン）の制御された投与（Controlled Therapeutic Agent Administration）（ＣＴＡＡ）と呼ばれる制御可能な方式で実施することができる。本明細書で使用される用語ＣＴＡＡは、ＥＭＴＡＤ効果の誘発に対するＨＢＶワクチンの投与の空間および／または時間制御を提供する方法または装置を指しうる。制御可能な投与技法は、従来の針−シリンジ（例えば自動注射デバイス）および／またはさまざまな針なし法（例えばジェット式注射器、経皮（transdermal/transcutaneous）パッチ、経口、ジェル、クリームまたは吸入投与）の変形実施形態を利用することができる。本明細書で使用される用語ＥＳＡは、活性作用物質、例えばＨＢＶワクチンの組織内での移動および／または取込みを改善し、それによってＥＭＴＡＤ効果を誘発することによって、前記作用物質の送達を容易にしまたは強化するための電気信号の印加を指しうる。ＨＢＶワクチンの送達を容易にするためまたは強化するために使用されたとき、エレクトロポレーション、イオン導入、電気浸透（electroosmosis）、エレクトロパーミアビライゼーション（electropermeabilization）、電子刺激（electrostimulation）、エレクトロマイグレーション（electromigration）および電子対流（electroconvection）などのＥＳＡプロセスは全て、ＥＭＴＡＤのさまざまなモードを表し、これらのうちの１つまたは複数のプロセスを本明細書に記載された方法に含めることができる。
【００３６】
本明細書に記載された装置、キットおよびシステムの特定の用途は、限定はされないが、１種または２種以上の核酸分子を含むＨＢＶワクチンの送達を含む。伝統的に、そのような用途の場合、ＥＭＴＡＤは、従来の針−シリンジを使用したＨＢＶワクチン注射によって開始される。作用物質が投与された後、ＥＳＡに適したデバイスが、対象の指定された位置に適用される。最後に、ＨＢＶワクチン送達の所望の容易化または強化を提供するために適切なＥＳＡプロトコルが利用される。しかしながら、従来のＥＭＴＡＤの場合には、作用物質投与とＥＳＡの間の所望の空間および時間関係が実現されない可能性がある。
【００３７】
［空間パラメータ］
本明細書に記載されたシステム、キット、方法および装置のいくつかの実施形態では、ＨＢＶワクチンの投与が、従来の針シリンジを使用して実行される。ＥＭＴＡＤを用いてある種の作用物質を送達する必要性は、ＴＡＡの問題に追加のレベルの複雑さをもたらす。図１に示されているように、従来の針−シリンジ注射では、組織に針５を挿入するときに、組織の表面３に対する挿入の深さ１および角度２の制御が難しくなりうる。さらに、組織表面３の針貫入点４が、標的組織内の開口体の位置６および作用物質投与の領域７を表さないことがある。説明のための例として、経皮筋肉内注射が皮膚表面の挿入部位と一致しないことがある。これは、これらの２つの組織が互いに対してしばしば移動しうるためである。
【００３８】
この従来の手法は一般に、ＥＭＴＡＤを必要としない多くの異なる治療の送達に対しては十分ではあるが、これらの変量は、しばしば一貫せずかつ／または不定である注射後のＨＢＶワクチンの分布につながり、効果的なＥＭＴＡＤを妨げうる。本明細書に記載されたある種の実施形態では、ＥＭＴＡＤの最も効果的な使用が、対象の体内でのＨＢＶワクチンとＥＳＡとの間の予め決められた関係を利用する。その結果、標的組織内のＴＡＡの空間制御がない場合に従来の針シリンジを使用すると、空間および時間制御を提供する装置、方法またはシステムに比べてＥＭＴＡＤ適用の効果が低くなりうる。この発想を説明する１つの例は、エレクトロポレーションを使用してＨＢＶワクチンの送達を容易にすることである。通常、エレクトロポレーションがＨＢＶワクチン送達の強化に対して最も効果的であるのは、組織の標的領域内でＴＡＡとＥＳＡが共局在しているときである。多くのケースで、送達する作用物質と誘発されるエレクトロポレーション効果とが組織の標的領域内で共局在していない場合、前記作用物質の送達は最適にはならない。
【００３９】
ＥＭＴＡＤにおいてＴＡＡの十分な空間制御が必要な別の例は、イオン導入である。ＥＭＴＡＤのこのモードは、電場を使用して荷電分子の移動を引き起こす。作用物質の所望の移動を達成するためには、電極とＨＢＶワクチンとの間の適正な空間関係が実現されなければならない。負に帯電した作用物質が正電極の位置のすぐ近くに置かれた場合、組織内での作用物質の移動はほとんどまたは全く観察されないであろう。対照的に、前記負に帯電した作用物質が負電極の近くに局在する場合、作用物質は、組織内を正電極の方向へかなり移動するであろう。
【００４０】
上記の例によって示されているように、所望の効果を達成するためには、ＥＳＡの適用に対するＴＡＡの精確な位置を制御することが重要である。そのため、本明細書に記載された装置および方法の実施形態は、ＥＳＡの適用に対するＴＡＡの精確な位置の制御を提供し、１種または数種のＨＢＶワクチンの再現可能で一貫し特徴がはっきりした分布を達成するのに有用である。
【００４１】
［時間パラメータ］
従来の針−シリンジ注射の場合、ＴＡＡでは、注射の速度がオペレータによって異なることがあり、それが組織内の一貫しない作用物質の分布の原因になることがある。ＥＭＴＡＤプロセスを完了するために何回もデバイスを配置する必要があるときには、追加の時間変動が導入される。例えば、ＥＭＴＡＤの１回の適用には、治療タンパク質をコードするプラスミドＤＮＡの投与およびそれに続くエレクトロポレーションを誘発する電場の発生が必要である。ＥＭＴＡＤの従来の方法を使用して、針−シリンジを用いてＨＢＶワクチンが注射され、続いてエレクトロポレーションデバイスが配置および起動される。２つの別個のデバイスを配置する（最初に針シリンジを配置し、続いてＥＳＡデバイスを配置する）必要があることにより、この処置は、オペレータによるそれぞれのデバイスの一貫しない時間適用に起因する対象間変動を生じやすい。さらに、２つの別個のデバイス配置を使用することにより、臨床医のそれぞれのデバイスの配置および起動間に時間間隔が不可避的に生じる。標的組織内の特定可能な領域への作用物質の十分な送達を達成するために多数の適用部位が必要な場合、これはいっそう悪化する。
【００４２】
これらの問題は、細胞外環境において劣化したりまたは不活化したりしうる核酸などの作用物質に対して特に重大である。ＨＢＶワクチン中の核酸の劣化は、治療の効能の低下および治療の適用の一貫性の低下につながりうる。さらに、ＨＢＶワクチン中の核酸の対象間劣化速度は一定ではなく、したがって、ＥＳＡ、より具体的にはエレクトロポレーション治療と組み合わされた従来の針−シリンジ注射の全体的な治療一貫性のなさに寄与する。
【００４３】
従来の針−シリンジ注射をＥＳＡとともに使用する場合の空間および時間変動の固有の困難のため、ＥＳＡに対するＴＡＡの精確な位置およびタイミングはしばしば未知である。その結果、ＥＭＴＡＤを用いたＨＢＶワクチンの効果的な投与および投薬（dosing）は、一貫せず再現不可能となりうる。ＨＢＶワクチン投与に対して従来の針−シリンジ注射は時に十分だが、ＨＢＶワクチンの投与と所望のＥＭＴＡＤ効果の誘発との間の空間および時間関係を制御することによって、ＨＢＶワクチンの再現可能で一貫した送達はかなり強化される。
【００４４】
したがって、従来のＥＭＴＡＤ処置はある種の用途に対して十分でありうるが、高度の一貫性および再現性を通常必要とする臨床的用途に対しては、時間および空間制御が非常に望ましい。従来のＥＭＴＡＤ手法とは対照的に、本明細書に記載された方法、システムおよび装置の実施形態は、ＣＴＡＡおよびＥＳＡを容易にして、ＥＭＴＡＤの臨床適用のためのより有利な方法および装置を提供する。本開示は、ＥＳＡと連携したＣＴＡＡのさまざまな態様を利用して、再現可能で一貫した有効なＨＢＶワクチン送達を提供する。本開示は、電気信号の印加に対するＨＢＶワクチンの投与の空間および時間制御を提供し、それによって標的組織内での前記ワクチンの移動および／または取込みを改善するための方法および装置を説明する。
【００４５】
いくつかの実施形態では、電気信号の印加に対するＨＢＶワクチンの投与の制御可能な空間関係が存在する方法および装置が提供される。治療の前に、ＥＳＡに対するＴＡＡの最適位置が決定される。ＴＡＡとＥＳＡの間のこの空間関係は、投与される作用物質の性質および作用物質が投与される標的組織の特性を含む治療パラメータによって決められる。例示的な実施形態では、電気信号が、ＨＢＶワクチン投与の部位から遠い位置に優先して印加される。ある種の他の実施形態では、空間関係が、ＥＭＴＡＤを誘発する電気信号を作用物質投与部位の近くに印加するというものである。ある種のケースでは、ＴＡＡとＥＳＡとの共局在（co-localization）が好ましい。これは、しばしば、所望のＥＭＴＡＤ効果の誘発のためにエレクトロポレーションおよび／またはイオン導入が利用されるときにそうである。
【００４６】
本開示の別の態様では、本明細書に記載された装置が、ＥＳＡに対するＴＡＡの配列およびタイミングの制御可能な時間関係を提供する。治療の前に、ＴＡＡとＥＳＡの組合せの最適な配列およびタイミングが決定される。空間関係と同様に、ＴＡＡとＥＳＡの所望の時間関係も、投与される作用物質の性質および作用物質が投与される標的組織の特性などのパラメータによって決められる。ある種の用途では、ＥＳＡに関連した電場への暴露がＨＢＶワクチンに悪影響を与える可能性がある。そのような用途の実施では、そのような電場の発生の後にＣＴＡＡが実行される。しかしながら、典型的な時間関係はＣＴＡＡが先でＥＳＡが後である。
【００４７】
本開示は、核酸ベースのコンストラクトを含むＨＢＶワクチンの、ＥＭＴＡＤを用いた再現可能で一貫した有効な送達のための改良された方法および装置を提供する。この目的は、電気信号の印加に対するＨＢＶワクチンの空間および時間投与を制御することによって達成される。ある種の実施形態では、ＥＭＴＡＤが、従来の針−シリンジを使用したＨＢＶワクチン注射によって開始される。作用物質が投与された後、ＥＳＡに適したデバイスが、対象の指定された位置に適用される。ＨＢＶワクチン送達の所望の容易化または強化を提供するために適切なＥＳＡプロトコルが利用される。事実上全ての細胞型で有効であることが判明した例示的なＥＳＡ法がエレクトロポレーションである。電気的媒介送達の他の例示的な方法は、限定はされないが、イオン導入、電気浸透、エレクトロパーミアビライゼーション、電子刺激、エレクトロマイグレーションおよび電子対流を含む。これらの用語は、例示のためだけに使用されており、本開示を限定するものと解釈されるべきではない。
【００４８】
エレクトロポレーション技法は、電場の印加を利用して、細胞膜透過性の一時的な増大を誘発し、荷電粒子を移動させる。標的組織内の細胞膜を透過性にすることにより、エレクトロポレーションは、標的組織に投与された外来物質の細胞内への取込みを劇的に高める。エレクトロポレーションに起因する細胞膜透過性および分子運動の増大は、ＨＢＶワクチン送達に対する障壁としての細胞膜を乗り越えるための方法を提供する。ＥＭＴＡＤを誘発するための技法としてのエレクトロポレーションの適用は、事実上全てのタイプの組織にエレクトロポレーションを適用することをこの技法の物理的性質が可能にするため、有利である。したがって、本開示のさまざまな態様および実施形態は、限定はされないが、ＥＭＴＡＤを誘発するための技法としてのエレクトロポレーションを論じる。
【００４９】
［ＨＢＶワクチン］
本明細書では、用語「ＨＢＶワクチン」が、ＨＢＶに対する所望のまたは有益な免疫応答、治療および／または予防効果を生きた組織に対して提供することができるあらゆる作用物質を含む、その最も幅広い意味で使用される。したがって、この用語は、予防および治療ＨＢＶワクチン、ならびにそのような所望の効果を有する他のあらゆるカテゴリーの作用物質を含む。本開示の範囲は、いかに分類されようとも、あらゆるＨＢＶワクチンの制御された送達を含む十分に広いものである。ＨＢＶワクチンは、限定はされないが、製薬薬物およびワクチン、ならびに核酸配列（超螺旋、リラックス型、線状プラスミドＤＮＡ、ＲＮＡ、アンチセンスコンストラクト、人工染色体、または核酸ベースの他の任意の治療など）、およびそれらの任意の製剤を含む。そのような作用物質製剤は、限定はされないが、カチオン性脂質、カチオン性および／もしくは非イオン性ポリマー、リポソーム、食塩水、ヌクレアーゼ阻害薬、麻酔薬、ポロキサマー、防腐薬、リン酸ナトリウム溶液、またはＨＢＶワクチンの投与、安定性および／もしくは効果を改善しうる他の化合物を含む。追加の製剤は、投与された作用物質の粘度および電気インピーダンスを制御する能力を与える作用物質および添加物を含む。
【００５０】
本出願の好ましい態様では、本発明で使用されるＨＢＶワクチンが、
ＨＢＶポリメラーゼ抗原をコードする第１のポリヌクレオチドを含む第１の核酸分子、好ましくは第１のプラスミドＤＮＡベクターであり、好ましくは、ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、配列番号４と少なくとも９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸を有し、
ＨＢＶポリメラーゼ抗原が、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を有さない、第１の核酸分子、好ましくは第１のプラスミドＤＮＡベクターと、
トランケート型ＨＢＶコア抗原、好ましくは配列番号２または配列番号１４のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする第２のポリヌクレオチドを含む第２の核酸分子、好ましくは第２のプラスミドＤＮＡベクターと、
医薬として許容される担体と
を含むことができ、
第１の核酸分子と第２の核酸分子とは、同じプラスミドＤＮＡベクターなどの同じ核酸分子中に存在するか、または２つ別個のプラスミドＤＮＡベクターなどの２つの異なる核酸分子中に存在する。
【００５１】
本明細書で使用されるとき、用語「ＨＢＶコア抗原」、「ＨＢｃＡｇ」および「コア抗原」はそれぞれ、対象の体内でＨＢＶコアタンパク質に対する免疫応答、例えば体液および／または細胞媒介応答を誘発することができるＨＢＶ抗原を指す。用語「コア」、「コアポリペプチド」および「コアタンパク質」はそれぞれ、ＨＢＶウイルスコアタンパク質を指す。完全な長さのコア抗原は通常、１８３個のアミノ酸からなる長さを有し、組立体ドメイン（アミノ酸１〜１４９）および核酸結合ドメイン（アミノ酸１５０〜１８３）を含む。プレゲノムＲＮＡカプシド形成のためには３４残基核酸結合ドメインが必要である。このドメインは核内移行シグナルとしても機能する。これは１７個のアルギニン残基を含み、塩基性が高く、その機能と一貫している。ＨＢＶコアタンパク質は溶液中で二量体であり、この二量体が自己集合して正二十面体カプシドとなる。コアタンパク質のそれぞれの二量体は、上下流にαヘリックスドメインがある４つのαヘリックス束を有する。核酸結合ドメインを欠くトランケート型ＨＢＶコアタンパク質もカプシドを形成することができる。
【００５２】
本出願の一態様では、本発明で使用されるＨＢＶ抗原がトランケート型ＨＢＶコア抗原である。本明細書で使用されるとき、「トランケート型ＨＢＶコア抗原」は、ＨＢＶコアタンパク質の全長は含まないが、対象の体内でＨＢＶコアタンパク質に対する免疫応答を誘発することができるＨＢＶ抗原を指す。例えば、通常１７個のアルギニン（Ｒ）残基を含む、コア抗原の高度に正に帯電した（アルギニンリッチの）Ｃ末端核酸結合ドメインの１つまたは複数のアミノ酸を欠失させるように、ＨＢＶコア抗原を修飾することができる。本出願のトランケート型ＨＢＶコア抗原は、好ましくは、ＨＢＶコア核内移行シグナルを含まないＣ末端トランケート型ＨＢＶコアタンパク質、および／またはＣ末端ＨＢＶコア核内移行シグナルがそこから欠失したトランケート型ＨＢＶコアタンパク質である。一実施形態では、トランケート型ＨＢＶコア抗原が、Ｃ末端核酸結合ドメインの１から３４個のアミノ酸残基、例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３または３４個のアミノ酸残基の欠失などのＣ末端核酸結合ドメイン内の欠失、好ましくは３４個の全てのアミノ酸残基の欠失を含む。好ましい実施形態では、トランケート型ＨＢＶコア抗原が、Ｃ末端核酸結合ドメイン内の欠失、好ましくは３４個の全てのアミノ酸残基の欠失を含む。
【００５３】
本出願において有用なＨＢＶコア抗原は、多数のＨＢＶ遺伝子型（例えば遺伝子型Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨ）から導き出されたコンセンサス配列でありうる。本明細書で使用されるとき、「コンセンサス配列」は、相同タンパク質のアミノ酸配列のアライメントに基づくアミノ酸の人工配列、例えば、相同タンパク質のアミノ酸配列の（例えばＣｌｕｓｔａｌ  Ｏｍｅｇａを使用した）アライメントによって決定されたアミノ酸の人工配列を意味する。コンセンサス配列は、少なくとも１００個の天然ＨＢＶ分離株からのＨＢＶ抗原（例えばコア、ｐｏｌなど）の配列に基づく、配列アライメント内のそれぞれの位置で見られる最も頻度の高いアミノ酸残基の計算された順序であることができる。コンセンサス配列は、非天然配列であることができ、天然ウイルス配列とは異なりうる。コンセンサス配列は、異なる源からの多数のＨＢＶ抗原配列を多配列アライメントツールを使用してアライメントさせ、可変のアライメント位置で最も頻度の高いアミノ酸を選択することによって設計することができる。好ましくは、ＨＢＶ抗原のコンセンサス配列は、ＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤから導き出される。用語「コンセンサス抗原」は、コンセンサス配列を有する抗原を指すために使用される。
【００５４】
本出願に対して有用な例示的なトランケート型ＨＢＶコア抗原は、核酸結合機能を欠き、哺乳動物の体内で少なくとも２つのＨＢＶ遺伝子型に対する免疫応答を誘発する能力を有することができる。好ましくは、トランケート型ＨＢＶコア抗原は、哺乳動物の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤに対するＴ細胞応答を誘発することができる。より好ましくは、トランケート型ＨＢＶコア抗原は、ヒト対象の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対するＣＤ８  Ｔ細胞応答を誘発することができる。
【００５５】
好ましくは、本出願に対して有用なＨＢＶコア抗原は、コンセンサス抗原、好ましくはＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤから導き出されたコンセンサス抗原、より好ましくはＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤから導き出されたトランケート型コンセンサス抗原である。本出願に基づく例示的なトランケート型ＨＢＶコアコンセンサス抗原は、配列番号２または配列番号１４と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号２または配列番号１４と少なくとも９０％同一のアミノ酸配列からなる。配列番号２および配列番号４は、ＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤから導き出されたコアコンセンサス抗原である。配列番号２および配列番号１４は、天然コア抗原の高度に正に帯電した（アルギニンリッチの）核酸結合ドメインの３４アミノ酸Ｃ末端欠失を含む。
【００５６】
本出願の特定の実施形態では、ＨＢＶコア抗原が、配列番号２のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶ抗原である。別の特定の実施形態では、ＨＢＶコア抗原が、配列番号１４のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶ抗原である。
【００５７】
配列番号２のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードするポリヌクレオチド配列の例は、限定はされないが、配列番号１と少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９５．５％、少なくとも９６％、少なくとも９６．５％、少なくとも９７％、少なくとも９７．５％、少なくとも９８％、少なくとも９８．５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、少なくとも９９．９％または１００％同一など、配列番号１と少なくとも９０％同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号１と約９８％、約９９％または１００％同一のポリヌクレオチド配列を含む。
【００５８】
配列番号１４のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原をコードするポリヌクレオチド配列の例は、限定はされないが、配列番号１５と少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９５．５％、少なくとも９６％、少なくとも９６．５％、少なくとも９７％、少なくとも９７．５％、少なくとも９８％、少なくとも９８．５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、少なくとも９９．９％または１００％同一など、配列番号１５と少なくとも９０％同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号１５と約９８％、約９９％または１００％同一のポリヌクレオチド配列を含む。
【００５９】
本出願の特定の実施形態では、本発明で使用されるＨＢＶワクチンが、トランケート型ＨＢＶコア抗原をコードする非天然核酸分子を含み、この非天然核酸分子が、配列番号１または配列番号１５のポリヌクレオチド配列を含む。
【００６０】
本明細書で使用されるとき、用語「ＨＢＶポリメラーゼ抗原」、「ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原」または「ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原」は、対象の体内でＨＢＶポリメラーゼに対する免疫応答、例えば体液および／または細胞媒介応答を誘発することができるＨＢＶ抗原を指す。用語「ポリメラーゼ」、「ポリメラーゼポリペプチド」、「Ｐｏｌ」および「ｐｏｌ」はそれぞれ、ＨＢＶウイルスＤＮＡポリメラーゼを指す。ＨＢＶウイルスＤＮＡポリメラーゼは、Ｎ末端からＣ末端へ、マイナス鎖ＤＮＡ合成のプライマーの働きをする末端タンパク質（ＴＰ）ドメイン、ポリメラーゼ機能に対して必須ではないスペーサ、転写のための逆転写酵素（ＲＴ）ドメインおよびＲＮアーゼＨドメインを含む、４つのドメインを有する。
【００６１】
本出願の一実施形態では、ＨＢＶ抗原が、ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原、あるいはそのあらゆる免疫原性フラグメントまたはこれらの組合せを含む。ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原はさらに、ある種の酵素活性を低下させまたは実質的に排除するためにポリメラーゼおよび／またはＲＮアーゼＨドメインの活性部位に突然変異を導入することなどによって抗原の免疫原性を改良するための修飾を含むことができる。
【００６２】
好ましくは、本出願において有用なＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原は、逆転写酵素活性およびＲＮアーゼＨ活性を持たず、哺乳動物の体内で少なくとも２つのＨＢＶ遺伝子型に対する免疫応答を誘発することができる。好ましくは、ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原は、哺乳動物の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤに対するＴ細胞応答を誘発することができる。より好ましくは、ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原は、ヒト対象の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対するＣＤ８  Ｔ細胞応答を誘発することができる。
【００６３】
したがって、いくつかの実施形態では、本出願において有用なＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原が不活化Ｐｏｌ抗原である。一実施形態では、不活化ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原が、ポリメラーゼドメインの活性部位に１つまたは複数のアミノ酸突然変異を含む。別の実施形態では、不活化ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原が、ＲＮアーゼＨドメインの活性部位に１つまたは複数のアミノ酸突然変異を含む。好ましい実施形態では、不活化ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原が、ポリメラーゼドメインおよびＲＮアーゼＨドメインの活性部位に１つまたは複数のアミノ酸突然変異を含む。例えば、例えば１つまたは複数のアスパラギン酸残基（Ｄ）をアスパラギン残基（Ｎ）で置換し、金属配位機能を排除しまたは低減させ、それによって逆転写酵素機能を低下させまたは実質的に排除することによって、ヌクレオチド／金属イオン結合のために必要となりうるＨＢＶ  ｐｏｌ抗原のポリメラーゼドメイン内の「ＹＸＤＤ」モチーフを突然変異させることができる。「ＹＸＤＤ」モチーフの突然変異の代わりに、または「ＹＸＤＤ」モチーフの突然変異に加えて、例えば１つまたは複数のアスパラギン酸残基（Ｄ）をアスパラギン残基（Ｎ）で置換し、かつ／またはグルタミン酸残基（Ｅ）をグルタミン（Ｑ）で置換し、それによってＲＮアーゼＨ機能を低下させまたは実質的に排除することによって、Ｍｇ２＋配位に必要なＨＢＶ  ｐｏｌ抗原のＲＮアーゼＨドメイン内の「ＤＥＤＤ」モチーフを突然変異させることもできる。特定の実施形態では、（１）ポリメラーゼドメインの「ＹＸＤＤ」モチーフ内のアスパラギン酸残基（Ｄ）をアスパラギン残基（Ｎ）に突然変異させ、（２）ＲＮアーゼＨドメインの「ＤＥＤＤ」モチーフ内の最初のアスパラギン酸残基（Ｄ）をアスパラギン残基（Ｎ）に突然変異させ、最初のグルタミン酸残基（Ｅ）をグルタミン残基（Ｎ）に突然変異させ、ｐｏｌ抗原の逆転写酵素機能とＲＮアーゼＨ機能の両方を低下させまたは実質的に排除することによって、ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原が修飾される。
【００６４】
本出願の好ましい実施形態では、ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原が、コンセンサス抗原、好ましくはＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤから導き出されたコンセンサス抗原、より好ましくはＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤから導き出された不活化コンセンサス抗原である。本出願に基づく例示的なＨＢＶ  ｐｏｌコンセンサス抗原は、配列番号４と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号４と少なくとも９０％同一のアミノ酸配列、好ましくは、配列番号４と少なくとも９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号４と少なくとも９８％同一のアミノ酸配列を含む。配列番号４は、ポリメラーゼドメインおよびＲＮアーゼＨドメインの活性部位に位置する４つの突然変異を含む、ＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤから導き出されたｐｏｌコンセンサス抗原である。具体的には、これらの４つの突然変異は、ポリメラーゼドメインの「ＹＸＤＤ」モチーフ内のアスパラギン酸残基（Ｄ）のアスパラギン残基（Ｎ）への突然変異、およびＲＮアーゼＨドメインの「ＤＥＤＤ」モチーフ内の最初のアスパラギン酸残基（Ｄ）のアスパラギン残基（Ｎ）への突然変異およびグルタミン酸残基（Ｅ）のグルタミン残基（Ｑ）への突然変異を含む。
【００６５】
本出願の特定の実施形態では、本出願に対して有用なＨＢＶ  ｐｏｌ抗原が、配列番号４のアミノ酸配列を含む。本出願の他の実施形態では、本出願において有用なＨＢＶコア抗原が、配列番号４のアミノ酸配列からなる。
【００６６】
配列番号４のアミノ酸配列を含むＨＢＶ  ｐｏｌ抗原をコードするポリヌクレオチド配列の例は、限定はされないが、配列番号３または配列番号１６と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号３または配列番号１６と少なくとも９０％同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは、配列番号３または配列番号１６と９８％、９９％または１００％同一のポリヌクレオチド配列を含む。本出願の特定の実施形態では、本出願に対して有用なＨＢＶワクチンが、ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原をコードする非天然核酸分子を含み、この非天然核酸分子が、配列番号３または配列番号１６のポリヌクレオチド配列を含む。
【００６７】
本明細書で使用されるとき、用語「融合タンパク質」または「融合」は、単一の天然ポリペプチド中に通常は存在しない少なくとも２つのポリペプチドドメインを有する単一のポリペプチド鎖を指す。
【００６８】
本出願の一態様では、本発明で使用されるＨＢＶ抗原が、ＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原に好ましくはリンカーによって機能可能に連結されたトランケート型ＨＢＶコア抗原、またはトランケート型ＨＢＶコア抗原に好ましくはリンカーによって機能可能に連結されたＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原を含む、融合タンパク質を含むことができる。本明細書で使用されるとき、用語「リンカー」は、２つの異なる分子を機能可能に連結するための分子ブリッジの働きをする化合物または部分を指し、リンカーの１つの部分が第１の分子に機能可能に連結され、リンカーの別の部分が第２の分子に機能可能に連結される。本明細書で使用されるとき、用語「機能可能に連結された」は、連結または並列を指し、そのように記述された構成要素は、それらの意図された方式でそれらが機能することを可能にする関係にある。例えば、関心の核酸配列に機能可能に連結された制御配列は、関心の核酸配列の転写を誘導することができ、または、関心のアミノ酸配列に機能可能に連結されたシグナル配列は、構成要素上で、関心のアミノ酸配列を分泌しもしくは転座させることができる。
【００６９】
例えば、第１のポリペプチドおよび第２の異種ポリペプチドを含む融合タンパク質では、リンカーが主に、第１のポリペプチドと第２のポリペプチドの間のスペーサの役目を果たす。一実施形態では、リンカーが、ペプチド結合によって一緒に結合されたアミノ酸、好ましくはペプチド結合によって結合された１から２０個のアミノ酸からなり、これらのアミノ酸は２０個の天然アミノ酸から選択される。一実施形態では、この１から２０個のアミノ酸が、グリシン、アラニン、プロリン、アスパラギン、グルタミンおよびリジンから選択される。好ましくは、リンカーは、グリシンおよびアラニンなどの立体障害のない大部分のアミノ酸からなる。例示的なリンカーは、ポリグリシン、特に（Ｇｌｙ）５、（Ｇｌｙ）８、ポリ（Ｇｌｙ−Ａｌａ）およびポリアラニンである。例示的な適当な１つのリンカーは（ＡｌａＧｌｙ）ｎであり、ｎは２から５の整数である。
【００７０】
好ましくは、本出願において有用な融合タンパク質は、哺乳動物の体内で少なくとも２つのＨＢＶ遺伝子型のＨＢＶコアおよびＨＢＶ  Ｐｏｌに対する免疫応答を誘発することができる。好ましくは、この融合タンパク質は、哺乳動物の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤに対するＴ細胞応答を誘発することができる。より好ましくは、この融合タンパク質は、ヒト対象の体内で少なくともＨＢＶ遺伝子型Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対するＣＤ８  Ｔ細胞応答を誘発することができる。
【００７１】
本出願の一態様では、本出願において有用な融合タンパク質が、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％など、配列番号２または１４と少なくとも９０％同一のアミノ酸配列を有するトランケート型ＨＢＶコア抗原と、リンカーと、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％など、配列番号４と少なくとも９０％同一のアミノ酸配列を有するＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原とを含むことができる。
【００７２】
好ましくは、本出願において有用な融合タンパク質は、配列番号２または１４のアミノ酸配列からなるトランケート型ＨＢＶコア抗原と、（ＡｌａＧｌｙ）ｎを含み、ｎが２から５の整数である、リンカーと、配列番号４のアミノ酸配列を有するＨＢＶ  Ｐｏｌ抗原とを含む。より好ましくは、本出願において有用な融合タンパク質は配列番号２０のアミノ酸配列を含む。
【００７３】
本出願のいくつかの実施形態では、本出願において有用な融合タンパク質がさらにシグナル配列を含む。好ましくは、このシグナル配列は、配列番号６または配列番号１９のアミノ酸配列を有する。より好ましくは、この融合タンパク質は、配列番号２１のアミノ酸配列を含む。
【００７４】
本出願において有用な融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド配列の例は、限定はされないが、配列番号２２と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号２２と少なくとも９０％同一のリンカーコード配列、好ましくは配列番号２２と９８％、９９％または１００％同一のリンカーコード配列に機能可能に連結され、このリンカーコード配列がさらに、配列番号３または配列番号１６と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号３または配列番号１６と少なくとも９０％同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号３または配列番号１６と９８％、９９％または１００％同一のポリヌクレオチド配列に機能可能に連結された、配列番号１または配列番号１５と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９５．５％、９６％、９６．５％、９７％、９７．５％、９８％、９８．５％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％または１００％同一など、配列番号１または配列番号１５と少なくとも９０％同一のポリヌクレオチド配列、好ましくは配列番号１または配列番号１５と９８％、９９％または１００％同一のポリヌクレオチド配列を含む。本出願の特定の実施形態では、本出願において有用なＨＢＶワクチンが、融合タンパク質をコードする非天然核酸分子を含み、この非天然核酸分子が、配列番号２２に機能可能に連結され、配列番号２２がさらに配列番号３に機能可能に連結された、配列番号１を含む。
【００７５】
本出願の一態様では、本出願で使用されるＨＢＶワクチン中で、第１および第２の核酸分子がそれぞれ第１および第２のプラスミドＤＮＡベクターであり、第１および第２のプラスミドＤＮＡベクターがそれぞれ、複製開始点、抗生物質耐性遺伝子、ならびに、５’末端から３’末端へ、プロモーター配列、エンハンサー配列、シグナルペプチドコード配列、第１のポリヌクレオチド配列または第２のポリヌクレオチド配列、およびポリアデニル化シグナル配列を含む。本出願の好ましい実施形態では、ＤＮＡプラスミドが、哺乳動物宿主細胞内でのタンパク質発現のために適当な発現ベクターである。哺乳動物宿主細胞内でのタンパク質発現のために適当な発現ベクターは、限定はされないが、ｐｃＤＮＡＴＭ、ｐｃＤＮＡ３ＴＭ、ｐＶＡＸ、ｐＶＡＸ−１などを含む。好ましくは、この発現ベクターがｐＶＡＸ−１に基づき、このｐＶＡＸ−１を、哺乳動物細胞内でのタンパク質発現を最適化するようにさらに修飾することができる。ｐＶＡＸ−１は、ＤＮＡワクチン中で一般的に使用されているプラスミドであり、強いヒトインターミーディエットアーリーサイトメガロウイルス（strong human intermediate early cytomegalovirus）（ＣＭＶ−ＩＥ）プロモータおよびそれに続くウシ成長ホルモン（ｂＧＨ）由来ポリアデニル化配列（ｐＡ）を含む。ｐＶＡＸ−１はさらに、ｐＵＣ複製開始点、および細菌プラスミド増殖（bacterial plasmid propagation）を可能にする小さな原核生物プロモータによって駆動されるカナマイシン抵抗性遺伝子を含む。好ましくは、このプラスミドＤＮＡベクターは、配列番号１２と少なくとも９０％同一の、好ましくは配列番号１２と１００％同一のポリヌクレオチド配列を有するコドン最適化カナマイシン抵抗性遺伝子（codon optimized kanamycin resistance gene）を含む。
【００７６】
特定の実施形態では、本発明で使用されるＨＢＶワクチンが、
ａ）３’末端から５’末端へ、配列番号７のポリヌクレオチド配列を含むプロモーター配列、配列番号８のポリヌクレオチド配列を含むエンハンサー配列、配列番号５のポリヌクレオチド配列を含むシグナルペプチドコード配列、配列番号３のポリヌクレオチド配列を含む第１のポリヌクレオチド配列、および配列番号１１のポリヌクレオチド配列を含むポリアデニル化シグナル配列を含む第１のプラスミドＤＮＡベクターと、
ｂ）３’末端から５’末端へ、配列番号７のポリヌクレオチド配列を含むプロモーター配列、配列番号８のポリヌクレオチド配列を含むエンハンサー配列、配列番号５のポリヌクレオチド配列を含むシグナルペプチドコード配列、配列番号１のポリヌクレオチド配列を含む第２のポリヌクレオチド配列、および配列番号１１のポリヌクレオチド配列を含むポリアデニル化シグナル配列を含む第２のプラスミドＤＮＡベクターと、
ｃ）医薬として許容される担体と
を含み、
第１のプラスミドＤＮＡベクターおよび第２のプラスミドＤＮＡベクターがそれぞれさらに、配列番号１２のポリヌクレオチド配列を有するカナマイシン抵抗性遺伝子と、配列番号１０のポリヌクレオチド配列を有する複製開始点とを含み、
第１のプラスミドＤＮＡベクターと第２のプラスミドＤＮＡベクターが同じ組成物または２つの異なる組成物中にある。
【００７７】
ＨＢＶワクチンが、第１のＤＮＡプラスミドなどの第１のベクターと、第２のＤＮＡプラスミドなどの第２のベクターとを含む本出願の実施形態では、第１および第２のそれぞれのベクターの量に特に制限がない。例えば、第１のＤＮＡプラスミドと第２のＤＮＡプラスミドは、重量比１０：１、９：１、８：１、７：１、６：１、５：１、４：１、３：１、２：１、１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９または１：１０など、重量比１０：１から１：１０で存在することができる。好ましくは、第１のＤＮＡプラスミドと第２のＤＮＡプラスミドは、重量比１：１で存在する。
【００７８】
本出願の組成物および免疫原性組合せ物（immunogenic combination）は、追加のＨＢＶ抗原および／または追加のＨＢＶ抗原もしくはその免疫原性フラグメントをコードする追加のポリヌクレオチドまたはベクターを含むことができる。しかしながら、特定の実施形態では、本出願の組成物および免疫原性結合物がある種の抗原を含まない。好ましい実施形態では、本発明で使用されるＨＢＶワクチンが、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）、ＨＢＶエンベロープ（Ｅｎｖ）抗原およびＨＢＶ  Ｌタンパク質抗原からなる群から選択されるＨＢＶ抗原をコードする核酸分子も、またはＢ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）、ＨＢＶエンベロープ（Ｅｎｖ）抗原およびＨＢＶ  Ｌタンパク質抗原からなる群から選択されるＨＢＶ抗原も含まない。
【００７９】
本出願において有用なＨＢＶワクチンはさらに、医薬として許容される担体を含むことができる。医薬として許容される担体は無毒であり、活性成分の効能を妨害すべきでない。医薬として許容される担体は、水、グリコール、糖、油、アミノ酸、アルコール、防腐薬、緩和薬、安定薬、着色剤など、１種または数種の担体を含むことができる。
【００８０】
本出願において有用なＨＢＶワクチンの他の例は、本出願と同日に出願された「Hepatitis B Virus (HBV) Vaccines and Uses thereof」という名称の国際特許出願、弁理士事件整理番号第６８８０９７−４０３ＷＯ１に記載されている。この国際特許出願の内容はその全体が参照によって本明細書に組み込まれている。
【００８１】
［キットシステム］
全般的な態様において、本発明は、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内の所定の組織部位へのＨＢＶワクチンの制御された送達のためのキットまたはシステムであって、ＨＢＶワクチンと、エレクトロポレーションによって所定の組織部位にＨＢＶワクチンを投与するための装置とを含むキットまたはシステムに関する。例えば、このキットまたはシステムは、予め測定された量のＨＢＶワクチンを含むシリンジなどの充填済みの容器を有することができ、この容器を、後続のＨＢＶワクチン投与のために、ここで述べた装置に装填することができる。
【００８２】
［免疫応答を誘発する方法］
別の全般的な態様において、本発明は、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内でＢ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）に対する免疫応答を誘発する方法であって、本出願の装置、キットまたはシステムを使用して、免疫原として有効な量（immunogenically effective amount）のＨＢＶワクチンを対象に投与することを含む方法に関する。本出願の方法では、本明細書に記載された本出願の任意の装置、キットまたはシステムを使用することができる。本明細書で使用されるとき、用語「感染（infection）」は、疾患を引き起こす作用物質による宿主の侵襲（invasion）を指す。疾患を引き起こす作用物質は、それが、宿主を侵襲することおよび宿主の体内で複製または増殖することができるときに、「感染性（infectious）」とみなされる。感染性作用物質の例は、ウイルス、例えばＨＢＶ、およびアデノウイルス、プリオン、バクテリア、真菌、原生動物などのある種の種を含む。「ＨＢＶ感染」は特に、ＨＢＶによる、宿主生物、例えば宿主生物の細胞および組織の侵襲を指す。
【００８３】
本明細書で使用されるとき、本明細書に記載された方法に関して使用されたときの「免疫応答を誘発する」は、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内で感染、例えばＨＢＶ感染に対する所望の免疫応答または効果を生じさせることを包含する。「免疫応答を誘発する」はさらに、病原性作用物質、例えばＨＢＶに対する、治療のための治療免疫を提供することを包含する。本明細書で使用されるとき、用語「治療免疫」または「治療免疫応答」は、ワクチン接種を受けた対象が、ワクチン接種が実施された対象である病原性作用物質を用いて感染を制御することができること、例えば、ＨＢＶワクチンを用いたワクチン接種によって与えられたＨＢＶ感染に対する免疫を用いて感染を制御することができることを意味する。一実施形態では、「免疫応答を誘発する」が、例えばＨＢＶ感染などの疾患に対する治療効果を提供するために、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内に免疫を生み出すことを意味する。ある種の実施形態では、「免疫応答を誘発する」が、ＨＢＶに対する細胞免疫、例えばＴ細胞応答を生じさせることまたは高めることを指す。ある種の実施形態では、「免疫応答を誘発する」が、ＨＢＶに対する体液免疫応答を生じさせることまたは高めることを指す。ある種の実施形態では、「免疫応答を誘発する」が、ＨＢＶに対する細胞および体液免疫応答を生じさせることまたは高めることを指す。
【００８４】
本明細書で使用されるとき、用語「防御免疫（protective immunity）」または「防御免疫応答」は、ワクチン接種を受けた対象が、ワクチン接種が実施された対象である病原性作用物質を用いて感染を制御することができることを意味する。普通は、「防御免疫応答」を発現した対象は、軽度から中度の臨床症状だけを示し、または症状を全く示さない。普通は、ある種の作用物質に対する「防御免疫応答」または「防御免疫」を有する対象は、前記作用物質による感染の結果として死亡することはない。
【００８５】
通常、本出願の実施形態に基づくＨＢＶワクチンの投与は、例えば治療ワクチン接種に関して、ＨＢＶ感染後またはＨＩＶ感染に特徴的な症状の発症後にＨＢＶに対する免疫応答を生み出すという治療目標を有する。
【００８６】
本明細書で使用されるとき、「免疫原として有効な量」または「免疫学的に有効な量（immunologically effective amount）」は、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内で所望の免疫効果または免疫応答を誘発するのに十分な、組成物、ポリヌクレオチド、ベクターまたは抗原の量を意味する。一実施形態では、免疫原として有効な量が、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内で免疫応答を誘発するのに十分な量を意味する。別の実施形態では、免疫原として有効な量が、ＨＢＶワクチンを必要としている対象の体内で免疫を生み出すのに十分な量、例えばＨＢＶ感染などの疾患に対する治療効果を提供するのに十分な量を意味する。免疫原として有効な量は、対象の身体的状態、年齢、重量、健康状態等；個々の用途、例えば防御免疫または治療免疫の提供；および免疫が望まれる個々の疾患、例えばウイルス感染など、さまざまな因子によって変化しうる。本開示を検討した当業者は、免疫原として有効な量を容易に決定することができる。
【００８７】
本出願の特定の実施形態では、免疫原として有効な量が、以下の効果のうちの１、２、３、４または５以上の効果を達成するのに十分な（ＨＢＶワクチンなどの）組成物または免疫原性結合物の量を指す：（ｉ）ＨＢＶ感染もしくはそれに関連した症状の重症度を低下させもしくは改善すること、（ｉｉ）ＨＢＶ感染もしくはそれに関連した症状の期間を短縮すること、（ｉｉｉ）ＨＢＶ感染もしくはそれに関連した症状の進行を防ぐこと、（ｉｖ）ＨＢＶ感染もしくはそれに関連した症状の後退を引き起こすこと、（ｖ）ＨＢＶ感染もしくはそれに関連した症状の発症もしくは発生を防ぐこと、（ｖｉ）ＨＢＶ感染もしくはそれに関連した症状の再発を防ぐこと、（ｖｉｉ）ＨＢＶ感染を有する対象の入院を減らすこと、（ｖｉｉｉ）ＨＢＶ感染を有する対象の入院期間を短縮すること、（ｉｘ）ＨＢＶ感染を有する対象の生存を増やすこと、（ｘ）対象の体内のＨＢＶ感染を排除すること、（ｘｉ）対象の体内でのＨＢＶ複製を阻止しもしくは低減させること、および／または（ｘｉｉ）別の治療の予防もしくは治療効果を強化または改善すること。
【００８８】
他の特定の実施形態では、免疫原として有効な量が、臨床的セロコンバージョン（clinical seroconversion）への進展と一致するＨＢｓＡｇレベルを低減させるのに十分な量、対象の免疫系による感染肝細胞の低減に関連した維持されたＨＢｓＡｇクリアランスを達成するのに十分な量、ＨＢＶ抗原特異的活性化Ｔ細胞母集団を誘発するのに十分な量、および／またはＨＢｓＡｇの持続的消失（persistent loss）を１２ヵ月以内に達成するのに十分な量である。標的指標の例は、ＨＢｓＡｇ国際単位（ＩＵ）の５００コピーのしきい値よりも低いＨＢｓＡｇおよび／またはより高いＣＤ８カウントを含む。
【００８９】
一般的な指針として、ＤＮＡプラスミドに関して使用されるときの免疫原として有効な量は、全ＤＮＡプラスミドとして、０．１ｍｇ／ｍｌ、０．２５ｍｇ／ｍｌ、０．５ｍｇ／ｍｌ、０．７５ｍｇ／ｍｌ、１ｍｇ／ｍｌ、１．５ｍｇ／ｍｌ、２ｍｇ／ｍｌ、３ｍｇ／ｍｌ、４ｍｇ／ｍｌ、５ｍｇ／ｍｌ、６ｍｇ／ｍｌ、７ｍｇ／ｍｌ、８ｍｇ／ｍｌ、９ｍｇ／ｍｌまたは１０ｍｇ／ｍｌなど、約０．１ｍｇ／ｍｌから１０ｍｇ／ｍｌの範囲とすることができる。好ましくは、ＤＮＡプラスミドの免疫原として有効な量は８ｍｇ／ｍｌ未満、より好ましくは６ｍｇ／ｍｌ未満、よりいっそう好ましくは３〜４ｍｇ／ｍｌである。免疫原として有効な量は、１つのベクターもしくはプラスミドから、または多数のベクターまたはプラスミドからとすることができる。免疫原として有効な量は、単一の組成物として、または１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の組成物（例えば錠剤、カプセル剤または注射剤）など多数の組成物として投与することができ、多数のカプセル剤または注射の投与は全体として、免疫原として有効な量を対象に供給する。いわゆるプライム−ブースト療法（prime-boost regimen）において、免疫原として有効な量を対象に投与し、続いて免疫原として有効な量の別の用量を同じ対象に投与することも可能である。プライム−ブースト療法のこの一般的な発想は、ワクチン分野の熟練者によく知られている。任意選択で、必要に応じて、この療法にさらなるブースタ投与を追加することもできる。
【００９０】
本出願の実施形態によれば、２つのＤＮＡプラスミド、例えばＨＢＶコア抗原をコードする第１のＤＮＡプラスミドおよびＨＢＶ  ｐｏｌ抗原をコードする第２のＤＮＡプラスミドを含む免疫原性結合物を、両方のプラスミドを混合し、その混合物を単一の解剖学的部位に送達することにより、対象に投与することができる。あるいは、それぞれが単一の発現プラスミドを送達する２つの別個の免疫接種を実行することもできる。そのような実施形態では、両方のプラスミドが、混合物として単一の免疫接種で投与されるのか、または２つの別個の免疫接種で投与されるのかに関わらず、第１のＤＮＡプラスミドと第２のＤＮＡプラスミドを、重量比１０：１、９：１、８：１、７：１、６：１、５：１、４：１、３：１、２：１、１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９または１：１０など、重量比１０：１から１：１０で投与することができる。好ましくは、第１のＤＮＡプラスミドと第２のＤＮＡプラスミドが、重量比１：１で投与される。
【００９１】
いくつかの実施形態では、本出願の方法に従って治療される対象が、ＨＢＶ感染した対象、特に慢性ＨＢＶ感染を有する対象である。急性ＨＢＶ感染は、先天免疫系の効率的な活性化、およびそれを補う後続の広範な適応応答（例えばＨＢＶ特異的Ｔ細胞、中和抗体）を特徴とし、この適応応答は普通、その結果として、感染肝細胞の複製または除去の成功した抑制をもたらす。対照的に、そのような応答は、高いウイルス量（viral load）および抗原量によって損なわれ、または減らされ、例えば、ＨＢＶエンベロープタンパク質が大量に産生され、感染性ウイルスの１，０００倍以上のサブウイルス粒子が放出されうる。
【００９２】
慢性ＨＢＶ感染は、ウイルス量、肝酵素レベル（壊死性炎症性活性）、ＨＢｅＡｇもしくはＨＢｓＡｇ量、またはこれらの抗原に対する抗体の存在によって特徴づけられる病期（phase）で記述される。たとえウイルス血症がかなり変動しうるとしても、ｃｃｃＤＮＡレベルは、細胞あたり約１０から５０コピーのまま比較的に一定であり続ける。ｃｃｃＤＮＡ種の持続は慢性化につながる。より詳細には、慢性ＨＢＶ感染の病期は、（ｉ）高いウイルス量および正常なまたはごくわずかに高い肝酵素によって特徴づけられる免疫寛容期、（ｉｉ）より低いウイルス複製レベルまたはウイルス複製レベルの低下およびかなり高い肝酵素が観察される免疫活性化ＨＢｅＡｇ陽性期、（ｉｉｉ）ＨＢｅＡｇセロコンバージョンの後である可能性がある血清中の低いウイルス量および正常な肝酵素レベルを伴う低複製状態である非活動性ＨＢｓＡｇキャリヤ期、ならびに（ｉｖ）ウイルス複製が周期的に起こり（再活性化）、それに付随して肝酵素レベルが変動し、感染細胞によってＨＢｅＡｇが産生されないような態様のプレコアおよび／または基礎コアプロモータの突然変異が一般的であるＨＢｅＡｇ陰性期を含む。
【００９３】
本明細書で使用されるとき、「慢性ＨＢＶ感染」は、６ヵ月を超えてＨＢＶの存在が検出可能な対象に関する。慢性ＨＢＶ感染を有する対象は、慢性ＨＢＶ感染の任意の病期でありうる。慢性ＨＢＶ感染は、この分野におけるその通常の意味に従って理解される。慢性ＨＢＶ感染は例えば、急性ＨＢＶ感染後の６ヵ月以上のＨＢｓＡｇの持続によって特徴づけることができる。例えば、本明細書で言及される慢性ＨＢＶ感染は、アメリカ疾病管理予防センター（Centers for Disease Control and Prevention）（ＣＤＣ）によって発表された定義に従う。ＣＤＣによれば、慢性ＨＢＶ感染は、（ｉ）Ｂ型肝炎コア抗原（ＩｇＭ  ａｎｔｉ−ＨＢｃ）に対するＩｇＭ抗体の陰性、およびＢ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）、Ｂ型肝炎ｅ抗原（ＨＢｅＡｇ）の陽性、もしくはＢ型肝炎ウイルスＤＮＡの核酸テストの陽性、あるいは（ｉｉ）ＨＢｓＡｇ陽性もしくはＨＢＶ  ＤＮＡの核酸テストの陽性、または、少なくとも６ヵ月離れた２回のＨＢｅＡｇ陽性などの検査室判定基準によって特徴づけることができる。
【００９４】
特定の実施形態によれば、免疫原として有効な量が、慢性ＨＢＶ感染を治療するのに十分な組成物または免疫原性結合物の量を指す。
【００９５】
いくつかの実施形態では、慢性ＨＢＶ感染を有する対象は、ヌクレオシド類似体（ＮＵＣ）治療を経験しており、ＮＵＣ抑制（NUC-suppressed）である。本明細書で使用されるとき、「ＮＵＣ抑制」は、検出不能のＨＢＶウイルスレベルおよび安定したアラニン・トランスアミナーゼ（ＡＬＴ）レベルを少なくとも６ヵ月の間、有する対象に関する。ヌクレオシド／ヌクレオチド類似体治療の例は、エンタカビル（entacavir）およびテノホビル（tenofovir）などのＨＢＶポリメラーゼ阻害薬を含む。好ましくは、慢性ＨＢＶ感染を有する対象は、進行した肝線維症または肝硬変を有さない。そのような対象は通常、線維症に対する３未満のＭＥＴＡＶＩＲスコアおよび９ｋＰａ未満のフィブロスキャン（fibroscan）結果を有するであろう。ＭＥＴＡＶＩＲスコアは、Ｂ型肝炎患者の肝生検における組織病理学的評価によって炎症および線維症の程度を評価するために一般的に使用されている採点システムである。この採点システムは、標準化された２つの数を割り当て、１つは炎症の程度を反映し、１つは線維症の程度を反映する。
【００９６】
慢性ＨＢＶの排除または低減は、ウイルス誘発性肝硬変および肝細胞癌を含む重い肝疾患の早期の疾患遮断（disease interception）を可能にすることができると考えられている。したがって、本出願の方法を、ＨＢＶ誘発性疾患を治療するための治療法として使用することもできる。ＨＢＶ誘発性疾患の例は、限定はされないが、肝硬変、癌（例えば肝細胞癌）、および線維症、特に、線維症に対する３以上のＭＥＴＡＶＩＲスコアによって特徴づけられる進行した線維症を含む。そのような実施形態では、免疫原として有効な量が、１２ヵ月以内のＨＢｓＡｇの持続的消失および臨床疾患（例えば肝硬変、肝細胞癌など）のかなりの低減を達成するのに十分な量である。
【００９７】
本出願の実施形態に基づく方法はさらに、ＨＢＶワクチンを必要としている対象に、別の免疫原性作用物質（例えば別のＨＢＶ抗原もしくは他の抗原）または別の抗ＨＢＶ作用物質（例えばヌクレオシド類似体または他の抗ＨＢＶ作用物質）を、本出願の組成物と組み合わせて投与することを含む。
【００９８】
動物またはヒトの体内への投与後に抗ＨＢＶ免疫応答を誘発または刺激する能力は、当技術分野で標準であるさまざまな検定法（assay）を使用してｉｎ  ｖｉｔｒｏまたはｉｎ  ｖｉｖｏで評価することができる。免疫応答の発生および活性化を評価するのに使用可能な技法の全般的な説明については、例えばColigan et al. (1992 and 1994, Current Protocols in Immunology; ed. J Wiley & Sons Inc., National Institute of Health)を参照されたい。細胞免疫の測定は、ＣＤ４＋およびＣＤ８＋Ｔ細胞に由来するものを含む活性効果器細胞（activated effector cell）によって分泌されたサイトカインプロフィールの測定（例えばＥＬＩＳＰＯＴによるＩＬ−１０またはＩＦＮガンマ産生細胞の数量化）によって、免疫効果器細胞の活性化状態の決定によって（例えば古典的［３Ｈ］チミジン取込みによるＴ細胞増殖検定法（T cell proliferation assay）、感作対象の体内の抗原特異的Ｔリンパ球を検定することによって（例えば細胞毒性検定法におけるペプチド特異的細胞溶解など）、実行することができる。
【００９９】
細胞および／または体液応答を刺激する能力は、抗体結合および／または結合における競合によって判定することができる（例えばHarlow, 1989, Antibodies, Cold Spring Harbor Pressを参照されたい）。例えば、酵素結合イムノソルベント検定法（enzyme-linked immunosorbent assay）（ＥＬＩＳＡ）によって、免疫原を提供する組成物の投与に応答して産生された抗体のタイター（titer）を測定することができる。免疫応答は、中和抗体検定法によっても測定することができる。ウイルスの中和は、特異抗体によるウイルスの反応／阻害／中和による感染性の消失（loss of infectivity）と定義される。免疫応答は、さらに抗体依存性細胞食作用（Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis）（ＡＤＣＰ）検定法によっても測定することができる。
【０１００】
［標的組織］
本明細書に記載された方法、装置およびシステムの使用によるＥＭＴＡＤによく適した標的組織は、例えば表皮、真皮、皮下、結合および筋肉組織に位置する健康な細胞と疾患の細胞の両方を含む。この技法を、低侵襲法または他の外科的方法によってアクセスしなければならない健康な器官または疾患の器官における適用のために利用することもできる。そのような標的組織は、肝臓、肺、心臓、血管、リンパ管、脳、腎臓、膵臓、胃、腸、結腸、膀胱および生殖器を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載された方法または装置を使用して、これらの標的組織内に通常位置する細胞型および前記組織内に異常として見られる他の細胞型に作用物質を送達することによって（例えば化学療法による腫瘍の治療）、所望の治療効果を得ることができる。
【０１０１】
上で論じ、図１に示したとおり、従来のＥＭＴＡＤの欠点は、ＨＢＶワクチンの投与と電気信号との間の空間および時間関係の精度および再現性の欠如である。従来のＥＭＴＡＤ手法とは対照的に、本開示は、ＥＭＴＡＤのより有利な臨床適用を提供するＣＴＡＡとＥＳＡの組合せの方法および装置を説明する。本開示は、ＥＳＡと連携したＣＴＡＡのさまざまな態様を利用して、再現可能で一貫した有効なＨＢＶワクチン送達を提供する。本明細書に記載された方法および装置は、電気信号の印加に対するＨＢＶワクチンの投与の空間および時間制御を提供し、それによって標的組織内での前記作用物質の移動および／または取込みを改善する。
【０１０２】
［方法］
一態様では、本明細書に記載された開示が、ＨＢＶワクチンを必要としている対象へのＨＢＶワクチンの制御された投与およびその後のＥＳＡのための方法で使用するためのシステム、キットおよび装置を提供する。本明細書で使用されるとき、「対象」は、本出願の実施形態に基づく方法によって治療されるまたは治療されたあらゆる動物、好ましくは哺乳動物、最も好ましくはヒトを意味する。本明細書で使用されるとき、用語「哺乳動物」はあらゆる哺乳動物を包含する。哺乳動物の例は、限定はされないが、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ネコ、イヌ、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、サルまたは類人猿などの非ヒト霊長類（ＮＨＰ）、ヒトなどを含み、より好ましくはヒトを含む。
【０１０３】
別の態様では、本明細書に記載された開示が、ＨＢＶワクチンの制御された投与およびそれに先立つＥＳＡのための方法で使用するためのシステム、キットおよび装置を提供する。別の態様では、本明細書に記載された開示が、ＨＢＶワクチンの制御された投与およびそれと同時のＥＳＡのための方法で使用するためのシステムおよび装置を提供する。これらの方法は、範囲または順序関係の限定なしに、治療パラメータの決定、対象準備処置、ＣＴＡＡ、ＥＳＡおよび追加の処置を含む。
【０１０４】
［治療パラメータの決定］
いくつかの実施形態では、治療パラメータが、ＨＢＶワクチンの投薬の所望の量および／または継続時間に基づく。ＨＢＶワクチン投薬は、例えば（例えば標的組織のタイプおよび位置などの）特定の指示または治療用途、ならびに（年齢およびボディマスなどの）さまざまな対象パラメータに依存しうる。ＨＢＶワクチンの投薬は、ＨＢＶワクチンの投与に関するパラメータおよびＥＳＡに関するパラメータによって制御することができる。ＣＴＡＡに関する制御可能な例示的なパラメータは、限定はされないが、作用物質体積、作用物質粘度および注射速度を含む。ＥＳＡに関する制御可能な例示的なパラメータは、限定はされないが、電気信号の特性、電気信号にさらされる組織体積および電極アレイ形式を含む。ＣＴＡＡとＥＳＡの相対的なタイミングおよび位置は、ＨＢＶワクチン投薬のさらなる制御を提供するパラメータである。
【０１０５】
［対象準備］
本明細書に記載された実施形態では、本明細書に記載された方法が対象準備ステップを含むことができる。対象準備は、限定はされないが、消毒的洗浄および麻酔投与を含み、麻酔投与は、局所（local）もしくは区域（regional）、神経ブロック、脊髄ブロック、硬膜外ブロック麻酔または全身麻酔を含む。筋肉内（ＩＭ）ＥＳＡの例示的なケースでは、例えば熱制御（例えば筋肉の冷却）、麻酔薬の投与および／または不快感の緩和に十分な代替刺激パターンを含む、筋肉の電気刺激の影響を最小化するプロトコルを、本明細書に記載された方法に含めることができる。許容可能な代替策が存在する場合、選択された対象準備技法は、治療の効能に悪影響を与えないことが理解されるべきである。例えば、いくつかのケースでは、アミドベースの麻酔薬の筋肉内投与が、筋肉内送達プラスミドＤＮＡベース治療に対して好ましくない影響を有しうることが示されている。これは、投与されたＤＮＡ配列によってコードされたタンパク質を発現する筋細胞の能力を阻害しうるこの麻酔薬の軽度の筋毒性（myotoxicity）によるものと推定される。
【０１０６】
［ＣＴＡＡおよびＥＳＡ］
本明細書に記載されたいくつかの実施形態では、ＣＴＡＡとＥＳＡとが組み合わされた方法が、再現可能で一貫したＨＢＶワクチン送達を可能にしている。いくつかのケースでは、例えば自動注射デバイスとジェット式注射器のうちの少なくとも一方を備える装置を含む、ＣＴＡＡに適した装置またはキットが提供される。
【０１０７】
本開示は、核酸、医薬、抗体、ペプチド、タンパク質またはこれらの組合せなどの治療または予防作用物質の筋肉内、皮内および／または皮下投与を強化するための組織内での電場の印加を支援するために、複数の細長い電極を、皮膚の厚さおよび組成が不均一なレシピエントの体内の作用物質分布の標的部位に対する標的深さまで安全かつ一貫した方式で経皮展開することを可能にする方法、キットおよび装置を提供する。
【０１０８】
本発明の原理に基づくシステムおよび方法は、皮膚、皮下組織および／または骨格筋内で電場を伝播するための、複数の細長い組織貫入電極の所定の標的組織部位への一貫した経皮展開を可能にする。本明細書に提供された開示は、皮膚特性が変動する部位に処置が適用されるときであっても、最低限の訓練を受けた使用者が、複数の電極間の適正な空間関係を維持しつつ、電極を標的深さまで一貫して展開することができるように設計されている。そのような変動は、１つの個体の異なる部位の皮膚特性の変動または不均一なレシピエント集団の中の皮膚特性の変動に起因しうる。言い換えると、本発明の原理に基づくシステムおよび方法は、投与者またはレシピエントに関わりなく、一貫したプロフィールを可能にするはずである。ある種の実施形態では、この電極の展開に、組織の標的領域へのＨＢＶワクチンの投与用に構成され、ＥＳＡのために使用される電極との所定の空間関係で配置された１つまたは複数の注射針の挿入が伴う。例示的な実施形態では、１つまたは複数の注射針の挿入によるＨＢＶワクチン投与の部位から遠い位置に、電極からの電気信号が優先して印加されるように、前記電極が配置される。別の実施形態では、１つまたは複数の注射針の挿入によるＨＢＶワクチン投与の部位の近くに、電気信号が優先して印加されるように、電極が配置される。
【０１０９】
本開示の諸態様を単独でまたは組み合わせて使用して、核酸、小分子薬物、抗体、ペプチド、タンパク質およびこれらの組合せの筋肉内、皮内および／または皮下投与を強化するための電場のｉｎ  ｖｉｖｏ印加のための電極の経皮挿入を支援することができる。いくつかの実施形態では、電極展開および後続の電場伝播が、標的組織部位への関心の作用物質の分布と協調して実行される。例示的な実施形態では、作用物質の分布と電場印加部位との空間および時間共局在を達成する確率が最大化されるように、作用物質の投与と１つまたは複数の電場の印加とが、制御および監視された方式で実行される。
【０１１０】
一般的に言うと、本開示は、関心の作用物質の投与ならびに作用物質の送達、取込みおよび／または生物学的効果を改善するための電場の局所印加に関連して、レシピエントの皮膚、皮下組織および／または骨格筋内の所定の部位に電極を経皮展開するための方法および装置を提供する。いくつかの実施形態では、使用者が、デバイスの準備および使用を、最小限の訓練で、効果的かつ確実に実行することができるように、本開示が実装された。別の実施形態では、本開示がさらに、デバイスの準備および使用中に犯される潜在的なユーザエラーの頻度および／または潜在的影響を低減させるための多数の連動具、センサおよびフィードバックループの実施態様を含む。図２を参照すると、本明細書に記載された装置の一実施形態は、電極の起動およびその後の電場発生ならびに診断および他の制御ルーチンのための電気エネルギーの源として機能するコントローラ７００に接続するように構成された「アプリケータ」４００に着脱可能にインタフェースとされた「カートリッジ組立体」１００を備える。コントローラ７００はさらに、ユーザインタフェース、トレー、アプリケータ４００のホルスタを提供し、他のさまざまな特徴部が記載される。図２に示されているように、使用方法では、適当な均一なサイズおよび全体形状の容器１０１をカートリッジ組立体１００に挿入することができる。
【０１１１】
本明細書に記載された装置のいくつかの実施形態に存在するカートリッジ組立体１００の詳細が、例えば図３Ａ〜１２で説明され、加えて、アプリケータ４００の対応する協働部分が図１３Ａ〜１８Ｃで説明され、続いて、関連する場合には、コントローラ７００の部分が、図１９〜２０Ｄで説明される。次に、アプリケータ４００の残りの部分が説明され、その後にコントローラ７００の残りの部分が説明される。
【０１１２】
さらに図３Ａ〜４を参照すると、本明細書に記載されたいくつかの実施形態では、カートリッジ組立体１００が、アプリケータ４００に対してインタフェースとなるように構成された支持構造体であって、アレイを形成するように支持構造体上に装着された２つ以上の細長い電極１２２を収容する、支持構造体を備えることができる。デバイス内の電流の不必要な伝播を防ぐため、この電極装着構造体の設計および材料は、デバイス内の反対の極性の電極間に十分な誘電性障壁が存在するように指定されるべきである。細長い電極の遠位領域１３７は、標準的な機械式特徴部を使用し、かつ／または電極装着構造体および電極の材料組成に対して適切な結合剤を使用して、この装着構造体に係合されている。
【０１１３】
例示的な実施形態では、カートリッジ外側ハウジング構造体１０２が、ＨＢＶワクチンを含む流体容器１０１に対してインタフェースとなるように構成されており、容器１０１およびカートリッジハウジング構造体１０２は、少なくとも１つの注射開口体を通してＨＢＶワクチンが標的組織に投与される少なくとも１つの注射開口体（針１０５）に動作可能に接続するように構成されている。いくつかの実施形態では、この構成が、関心の作用物質の分布と電場印加部位との共局在を容易にする。別の実施形態では、この構成が、ＥＳＡ用の装置とＣＴＡＡ用の装置との間の所定の空間関係の実装を容易にする。例示的な別の実施形態では、カートリッジ１００にシリンジ１０１が挿入されており、カートリッジをアプリケータ４００に装填すると、シリンジ１０１が前方へ移動して針ハブ１５２と嵌合し、カートリッジを針に接続する。
【０１１４】
本開示のある種の実施形態は、１つまたは複数のＨＢＶワクチンを貯蔵するためのシリンジ、バイアル、アンプル、カートリッジまたは等価の構造体の使用を含むことができる。いくつかの実施形態では、容器が、ガラスとプラスチックのうちの少なくとも一方を含むことができ、この材料は、関心の作用物質との適合性に関して選択される。望ましい滑らかな特性または保護特性を提供するために使用されるコーティングを容器に塗布することができる。上で開示したとおり、電極１２２は中空とすることができ、場合によっては、流体容器に動作可能に接続することができる注射開口体を有するように構成することもできる。あるいは、注射開口体は、電極に対して配置された１つまたは複数の皮下針および／または針なし注射ポートを備えることもできる。注射開口体のタイプおよびサイズの選択は、所望の投与経路、組織分布および関心の作用物質の物理特性に依存しうる。ある種の実施形態では、複数の電極の導電性領域によって囲まれた組織内で関心の作用物質の分布が実質的に起こるような、注射開口体と展開された状態にある電極との間の所定の空間関係を保証するように、カートリッジ構造体が設計されている。使用者による鋭利物（sharps）のハンドリングの必要性を最小化するため、ある種の実施形態では、使用時に針をシリンジに嵌合するより一般的な慣行ではなしに、製造時に皮下針がカートリッジに嵌合されることを可能にするように、皮下針とともに使用するように設計されたカートリッジ１００が構成されている。ある種の実施形態では、本開示の一態様が、製造、流通、ハンドリングおよび使用中の針の保持を保証するカートリッジ内および／または針内の特徴部、ならびに使用前の針への容器の適正な嵌合を保証する特徴部を含むことができる。いくつかの実施形態では、そのような特徴部が、破損または不適正な嵌合による容器または容器開口体境界面からの作用物質の漏れの危険性を最小化することができる。
【０１１５】
ある種の実施形態では、カートリッジが、この副組立体の遠位端に位置する組織接触インタフェースを含むことができる。ある種の実施形態では、この組織接触インタフェースが、電極の長手方向に対して垂直に向けられた実質的に平面の構造体であって、組織接触インタフェースに電極を通すことを可能にするように構成された１つまたは複数の開口部を有する、実質的に平面の構造体を備える。一体化された容器と注射開口体とを含む実施形態については、このインタフェースがさらに、注射開口体または針なし注射を収容するための開口部も有する。電極および注射針の汚染の危険性ならびに使用者またはレシピエントに対する意図しない鋭利物の露出の発生を最小化するため、ある種の実施形態では、電極および注射針の通過に対応する開口部が、電極および注射針との偶発的な接触を防ぐのに適したサイズを有する。最も一般的には、組織接触インタフェースが、少なくとも短期間の組織接触に適合した１種または数種のプラスチックからなる。
【０１１６】
レシピエント間での生体物質の潜在的な交差汚染を回避するため、カートリッジ組立体１００を、単回使用（single use）用として構成することができる。いくつかのケースでは、カートリッジが、カートリッジの使用を１回の投与に限定する１つまたは複数の機械式、電気式および／または識別要素を含む。この性質の機械式要素の例は、例えば、限定はされないが、電極装着構造体および／または使用後の展開された状態にある突刺し保護体（下記参照）を固定する締出し体（lockout）および／または移動止め体（detent）を含む。電気式要素の例は、例えば、１つまたは複数の電極と直列接続するように構成されたヒューズまたはリンクであって、カートリッジの最初の使用の終わりに電気エネルギー源によって作動解除される（deactivated）、ヒューズまたはリンクを含む。識別要素の例は、例えば、アプリケータおよび／または電気エネルギー源によって読まれるように構成されたシリアライズド・ラジオ・フレクエンシ・アイデンティフィケーション・デバイス（serialized radio frequency identification device）、バーコードまたはクイックレスポンスコード（quick response code）を含む。次いで、特定のカートリッジのための識別情報を使用して、アプリケータおよび／またはエネルギー源によるそのカートリッジの偶発的または意図的な再使用を防ぐことができる。一実施形態では、カートリッジの再使用の可能性を最小化するために、１つまたは複数の冗長な特徴部が組み込まれている。
【０１１７】
本明細書に記載された装置の一実施形態では、図２に示されているように、アプリケータ４００が、カートリッジ組立体１００に対してインタフェースとなるように構成された支持構造体と、ユーザインタフェース４１０〜４１８（図１３Ｂ）と、レシピエントの標的組織内に電極が展開されたときに細長い電極の遠位領域に位置する導電性接触領域と電気エネルギー源との間に機能可能な接続を提供するように構成された導電性電気接続とを備える。いくつかのケースでは、ユーザインタフェースが、ハンドル、使用者に情報を伝達するように設計された１つまたは複数の表示特徴部、およびユーザ入力を受け入れることができる１つまたは複数の特徴部を備える。ある種の実施形態では、表示特徴部が、準備中および使用中のデバイスの動作状況ならびに関連する警告／エラーメッセージを伝達するように構成されている。このような表示は、機械式特徴部、電灯、文字数字表示および／または電子式表示画面を構成することができる。いくつかのケースでは、処置の適切な段階において、偶発的な放出を防ぐデバイス内の安全特徴部を使用者が作動解除すること、処置の特定のパラメータ（例えば意図された注射深さ）に関する選択を使用者が実施すること、および使用者が処置投与を開始することを可能にするように、ユーザ入力を受け入れることができる特徴部が構成されており、ユーザ入力を受け入れることができる特徴部は、ボタン、トリガ、機械式スライドおよび／またはレバーを含むことができる。
【０１１８】
ある種の実施形態では、アプリケータ４００がさらに、カートリッジ組立体に対してインタフェースとなる作動メカニズムであって、電極を経皮展開し、標的組織に対して注射開口体を位置決めし、容器から開口体を通して標的組織部位に関心の作用物質を放出し、かつ／またはコントローラ７００などの電場発生器からカートリッジ１００に電気信号を伝達するように構成された、作動メカニズムを含む。このメカニズムを作動させるエネルギーが使用者によって供給されるようにアプリケータ４００を構成することができ、または、より好ましくは、装置は、アプリケータ内の作動メカニズムに動作可能に接続された１つまたは複数の無生物エネルギー源（inanimate source of energy）を含むことができる。このような無生物エネルギー源は、例えば、電気機械式デバイス（ソレノイド、モータ、親ねじ（lead screw））、機械式構成要素（ばねおよび関連デバイス）、ならびに圧縮ガスを含む。
【０１１９】
カートリッジ組立体１００の例示的な実施態様は、図３Ａに記載されているとおりであり、薬剤の容器１０１を受け取り、収容するため、カートリッジ組立体１００は、容器装填ポート１４０および容器収容容積１４２を含む。カートリッジ組立体１００が必要なのは、電場を発生させ、それを治療の一部として使用するデバイスに関しては、コントローラ７００などの電場発生器が、標的組織と接触するように構成された電極を含むデバイスと電気的にインタフェースとなる必要があるためである。コントローラを多回使用用として構成することができ、容器１０１を単回使用用とすることができるときに、カートリッジ組立体１００は、電極１２２および容器１０１を保持するため、再使用できるデバイスに対してインタフェースとなるため、およびカートリッジ組立体１００が単回使用用として構成されるために存在しうる。したがって、アプリケータ４００を、再使用可能な構成要素とすることができ、カートリッジ組立体１００を、単回使用用として構成することができる。条件によっては、カートリッジ組立体１００を、容器１０１を挿入する際にエラーまたは不正操作が起こった場合または欠陥が存在する場合に以降の使用を防ぐようにすることもできる。
【０１２０】
用語容器１０１は、薬剤またはＨＢＶワクチンを収容することができ、かつ針ハブ１５２を有する針１０５として図４に示されている針などの、開口体を有するデバイスに対してインタフェースとなることができる、シリンジ、バイアルまたは他の任意のデバイスを指しうる。所与のタイプのカートリッジ組立体１００用の容器１０１は一般に、共通の形状およびサイズを有する。カートリッジ組立体１００内のさまざまな構成要素は、正確な寸法および／または製作公差の余裕を考慮するが、一般に、カートリッジ１００とともに使用するためのラベルがない薬物がこのデバイスを使用して誤って送達される危険性を低下させるために、共通の形状およびサイズが必要となる。適切なサイズの容器１０１が使用者によって提供されない場合には、カートリッジ組立体１００内の１つまたは複数の連動具を作動解除することができないようにすることができ、適正なサイズの容器１０１が挿入されるまで、システムを使用不能とすることができる。
【０１２１】
図３Ｂに示されているように、容器１０１は一般に、プランジャ（plunger）および薬物が出るためのポート１５６を備えることができる。作用物質の無菌性および完全性を維持するために、例えば容器が挿入および使用されるときまで、取外し可能なキャップ１５８をはめておくこともできる。使用中、薬物が出るためのポートは針ハブ１５２に近い方にあることができ、プランジャは、薬物が出るためのこのポートの反対側にあることができる。薬物が出るための開いたポートの代わりに、いくつかの実施形態では、プランジャとは反対側の容器の端を覆い密封する隔壁構成要素を有するように、容器を構成することができる。この隔壁は、シリコーンまたはブチルゴムなどのエラストマー化合物でできたものとすることができ、安定性および容器に含まれる作用物質との適合性に関して選択された材料の特定の製剤およびコーティングを有することができる。隔壁構成要素は通常、クリンプシールまたは他の固定メカニズムによって所定の位置に保持される。この隔壁シール構成は、取外し可能なキャップを不要にするが、容器に含まれる流体にアクセスするために、針１０５が、針、スパイクまたは他の特徴部などの適当な穿孔部材を備えることを要求する。この構成のための特定の実施態様は、２頭針（dual-sided needle）構成およびスパイクバイアルアダプタ（spike vial adapter）を含む。
【０１２２】
カートリッジ組立体１００は、容器１０１を受け取るように構成されているだけでなく、アプリケータ４００によって、アプリケータカートリッジ組立体受取りポート４０１（図２）に受け取られるようにも構成されている。したがって、カートリッジ組立体１００は、アプリケータ４００がカートリッジ組立体１００を内部容積内に少なくとも部分的に引き入れ、保持することを可能にするデバイスを含む。ある種の実施形態では、このデバイスが、アプリケータ４００内の対応するモータ駆動式ピニオン組立体と係合する、カートリッジ組立体１００の表面の１つまたは複数のラックである。別の実施態様では、アプリケータ４００が、カートリッジ組立体１００を内部容積内に引き入れる必要なしにカートリッジ組立体１００に対してインタフェースとなることができる。別の実施態様では、例えばカートリッジ組立体１００がその上でインタフェースとなることができるモータ駆動式のトラックまたはブラケットなど、カートリッジ組立体１００をアプリケータ４００と係合させるための他の技法を使用することができる。
【０１２３】
アプリケータ４００はさらに、カートリッジ組立体１００内のある種の動作をアプリケータ４００が制御することを可能にするインタフェース要素を備える。具体的には、さまざまなサブシステムを使用して針挿入、薬剤送達、電極挿入および電極起動を制御するように、アプリケータ４００を構成することができる。いくつかのケースでは、アプリケータ４００の単一の動作がこれらのステップの多くを開始するように、これらのステップが連係される。いくつかの実施態様では、下記の例示的な実施態様に記載されているように、薬剤送達および電極起動を除くこれらの全てのステップが単一の動作によって引き起こされる。
【０１２４】
カートリッジ組立体１００の機械式、電気式または光学式要素に伝達される電気または光学信号の使用などの適切な起動後に、アプリケータ４００が、カートリッジ組立体１００内のサブシステムを試験して、電場印加を使用した薬剤送達のためにサブシステムが適正に動作していることおよび適正に構成されていることを保証することを可能にすることができる。例えば、このようなサブシステムは、カートリッジ組立体１００が以前に使用されていないこと、容器がカートリッジ組立体内に適正に置かれていること、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８を介して加えられたときに対象の体に対して適切な力が加えられていること、使用者によって深さが確言的に（affirmatively）選択されていることの試験、および外部カートリッジキャップ１１０が取り外されていることを保証するための試験をアプリケータ４００が実施することができことを含む。さらに、処置の実行中にカートリッジ機能の状況を監視するようにアプリケータ４００を構成することもできる。例えば、このようなサブシステムは、薬剤の投与が始まる前に対象の体内で電極１２２が適正に展開されていること、電場の印加の前に容器内のプランジャが適切に作動していること、投与処置の間、対象の体に対して加えられた適切な力を使用者が維持していることなどを保証するための試験をアプリケータ４００が実施することができることを含む。
【０１２５】
アプリケータ４００によって操作されるサブシステムに加えて、カートリッジ組立体１００は、薬剤送達および電場印加治療の目標を達成するために、アプリケータ４００と相互作用するサブシステムおよびアプリケータ４００と相互作用しないサブシステムを含む、適切なサブシステムを含むことができる。これらのサブシステムは、針および電極の挿入を引き起こすためのサブシステム、治療投与後に鋭利物から使用者を保護するためのサブシステム、異なる深さの針／電極挿入を提供するためのサブシステム、処置の開始を許す前およびその後の投与処置の適用中にレシピエントの組織に対して適切な力が加えられていることを保証するためのサブシステムなどを含む。展開可能な針および電極の文脈でしばしば説明されるが、ここでは、このようなことが厳密に必須であるわけではないこと、ならびに非展開可能なまたは固定された針および電極を有するシステムも、説明したサブシステムを含む本発明の原理に基づくシステムおよび方法から利益を得ることに留意されたい。
【０１２６】
例示的な一実施態様では、図４に示されているように、カートリッジ組立体１００が、いくつかのケースではハウジングと呼ばれる外側カートリッジ１０２を含む。外側カートリッジ１０２の遠位端には外側カートリッジキャップ１０６がある。外側カートリッジ１０２は、内側カートリッジ１０３を受け取るための内側カートリッジ収容容積１５０を含み、内側カートリッジ１０３は、外側カートリッジ１０２に対して摺動可能に受け取られ、移動する。内側カートリッジ１０３は、その中に容器１０１を置くことができる容器収容容積１４２を含む。内側カートリッジ１０３は、遠位端で内側カートリッジキャップ１０４と係合する。内側カートリッジキャップ１０４は、電極１２２を所定の位置に固定すること（内側カートリッジ１０３自体が、電極１２２が入れられる溝（seam）を有する）、および突刺し保護体１３４の支持面を提供することを含む、いくつかの機能を有する。内側カートリッジキャップ１０４は内側カートリッジ１０３上に固定する。
【０１２７】
内側カートリッジ１０３の容器収容容積１４２の、内側カートリッジキャップ１０４がある部分とは反対側の部分に、カートリッジ尾部１１２が受け取られる。容器検出キャップ１１８が、容器検出ばね１１６を介してカートリッジ尾部１１２と係合する。カートリッジ固定リング１１４が、カートリッジ尾部１１２を含むシステムを、所定の位置で、内側カートリッジ１０３に対して固定する。容器検出ばね１１６は、容器１０１を押して針ハブ１５２と係合させる役目も果たし、さらに容器１０１のサイズの公差を収容する役目を果たす。
【０１２８】
容器連動具１２０は、カートリッジ機能の不注意による作動または不必要な作動を防ぐ機械式連動具を提供する。具体的には、第１の容器挿入トリガとも呼ばれる容器連動具１２０は、内側カートリッジ１０３の下方に置かれ、内側カートリッジ１０３に画定されたスロットまたは穴を貫いて延びる指状部（finger）を有する（図５Ｂ参照）。指状部は、カートリッジ尾部１１２が内側カートリッジ１０３に対して摺動可能に移動すること、特に、容器が容器収容容積１４２に挿入される前に、カートリッジ尾部１１２が内側カートリッジ１０３内を内側カートリッジキャップ１０４に向かって移動することを防ぐ。
【０１２９】
容器収容容積１４２に容器１０１が適正に挿入されると、容器連動具１２０は押し下げられ、指状部が押し下げられて、指状部はもはや容器収容容積１４２内には延びない。適正な挿入を使用者に知らせることができる可聴（audible）、接触（tactile）または触覚（haptic）「クリック」を提供するように、容器連動具１２０のこの押下げまたは押下を構成することもできる。押下された後、もはや容器連動具１２０の指状部によって阻止されていないカートリッジ尾部１１２は次いで、移動すること、特に内側カートリッジキャップ１０４の方向へ移動することが許される。
【０１３０】
後述する方式でカートリッジ組立体１００がアプリケータ４００に挿入されたときに、カートリッジ尾部１１２は、ばねキャップ／カートリッジインタフェース４７０の動作によってこのように移動する。カートリッジ尾部１１２が十分に前方へ移動すると、カートリッジ尾部１１２は所定の位置で固定し、容器収容容積１４２内に容器１０１を固定し、針ハブ１５２に対して容器１０１が適正に配置されていることを保証して、容器１０１から針１０５の開口体への傷のない流体経路を保証する。
【０１３１】
カートリッジ１００に注射針が組み込まれたデバイスの実施形態に関しては、標準的な「規格品の」単回使用用の皮下注射針の使用をデバイス内で利用することができる。しかしながら、従来の非経口投与処置用に意図された皮下針には存在していないカスタマイズされた設計の要素を組み込むことによって、デバイスの動作性および信頼性を向上させることができる。針ハブ１５２の特定の態様には、針ハブ１５２を構成する材料、流通中および使用中に針ハブ１５２が内側カートリッジ１０３から外れることを防ぐ保持特徴部の包含、ならびにハブに対する針のベベル（bevel）特徴部の向きが含まれる。
【０１３２】
従来の単回使用用の使い捨て注射針は一般的に、射出成形ポリプロピレン熱可塑性材料からなる。しかしながら、多くの用途に関して、ポリプロピレンの衝撃強さ、引張り強さおよび曲げ強さは、このデバイスを用いた針展開および注射に特有の力を受けたときにハブの完全性を保証するのに十分でないことがある。懸念される特定の破損は、衝撃力または射出力によるハブ壁の破損および衝撃力または射出力によるハブ針接合部の破損を含む。ハブの幾何形状および壁厚を含むハブの設計の調整を利用して、これらの破損に対処しまたはこれらの破損を防ぐことができるが、ハブの破損を防ぎ、その一方で、国際標準化機構（International Standards Organization）（ＩＳＯ）によって刊行された関連規格「ISO 80369-7:2016 Small-bore connectors for liquids and gases in healthcare applications -- Part 7: Connectors for intravascular or hypodermic application」に記載された円錐形の雄形ルアースリップコネクタとの適正な嵌合に必要な寸法特性をハブが維持することを保証するのに十分な程度に設計を変更することが常に可能であるとは限らない。具体的には、展開中にシリンジ針およびハブが受ける力が与えられる場合、ある種の実施形態では、改良された衝撃強さ、引張り強さおよび曲げ強さを有する材料が使用される。一例は、射出成形ポリカーボネートプラスチック（ＺＥＬＵＸ（登録商標）ＧＳ、ＭａｋｒｏｌｏｎまたはＬｅｘａｎなど）またはコポリエステル（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｔｒｉｔａｎ（商標）  Ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ＭＸ７３１、ＭＸ７１１およびＭＸ７３０など）の使用である。「ISO 180:2000 Plastics - Determination of Izod impact strength」に従って評価したとき、少なくとも７０ｋＪ／ｍ２のノッチ付き衝撃強さ（notched impact strength）はこの用途に適当であると考えられる。「ISO 527-1:2012 Plastics -- Determination of tensile properties -- Part 1: General principles」に従って評価したとき、少なくとも３０ＭＰａの引張強さはこの用途に適当であると考えられる。「ISO 178:2010 Plastics -- Determination of flexural properties」に従って評価したとき、少なくとも５０ＭＰａの曲げ強さはこの用途に適当であると考えられる。いくつかの実施形態では、選択された特定の樹脂が、意図された滅菌方法（例えばガンマ線放射）との適合性を示し、その機能を危うくしうるその物理特性の有害な変化を示さない。
【０１３３】
カスタム設計の注射針が利用される実施形態に関しては、従来のシリンジハブ上には通常存在しない１つまたは複数の機械式特徴部であって、デバイスが内側カートリッジ１０３に挿入されることを可能にする、１つまたは複数の機械式特徴部が含まれる。そのような特徴部は、タブ（tab）、スナップ（snap）またはリッジ（ridge）を含みうる。内側カートリッジ１０３上には対応する機械式特徴部が位置する。いくつかのケースでは、ハブが内側カートリッジ１０３と一貫した向きで嵌合するように、それらの特徴部が実装される。ベベルまたは他の針開口体特徴部を一貫した向きに向けることができる針製造工程と組み合わされて、このことは、デバイスの設計において、開口体の位置および設計に起因する注射位置または薬剤分布のバイアスを考慮することができることを保証する。例えば、非対称貫入先端特徴部（例えばベベルカット）を有する針は、組織と針の非対称貫入特徴部との間の相互作用のために、組織への展開の間、方向性バイアスを示しうる。電極が、対称貫入先端特徴部（例えばトロカール（trocar）先端）を有する場合、電極は、電極の展開特性の対応するバイアスを示さないであろう。したがって、内側カートリッジ１０３上に針ハブ１５２を装着するための装着特徴部は、針の非対称のベベルの予想される展開特性を考慮するために、展開前の電極１２２に対して針１０５の注射開口体の位置のオフセットを含むことができる。このオフセットの精密な寸法は、標的組織の性質および貫入深さの予想される範囲に依存しうるが、ある種の実施形態では、貫入深さ１０ｍｍごとに、針が、０．５〜１ｍｍだけオフセットされる。異なる先端輪郭を有する電極および注射針を使用するとき、または先端輪郭を互いに一貫した向きに向けなければならない場合、薬剤分布と電場印加との共局在を保証するのに、このような特徴部は有利である。
【０１３４】
シリンジ検出ばね１１６に装着されたシリンジ検出キャップ１１８の組込みは、シリンジ１０１対して予想される製作公差の範囲の全体にわたって、カートリッジ組立体１００が、シリンジ１０１を受け入れ、シリンジ１０１を針ハブ１５２に対して適正に配置することができることを保証する。装填手順中に、アプリケータ４００内のばねキャップ／カートリッジインタフェース４７０がカートリッジ組立体１００に対して遠位方向に移動するときに、アプリケータ４００は、カートリッジ尾部１１２を前方へ移動させる。この動作は、カートリッジ組立体１００がアプリケータ４００に装填され、例えば装填メカニズム、例えば後述のラックピニオンメカニズムの動作によって、カートリッジ組立体１００がアプリケータ４００に押し込まれたときに起こる。
【０１３５】
カートリッジ尾部１１２のこの移動は、第２の連動具の働きをしうる。具体的には、一実施態様では、図５Ｃ〜５Ｄに示されているように、カートリッジ組立体受取り容積４０３内で、一組の容器固定穴１４４’（図５Ｄ）を通る見通し線が可視であり、適切に構成されたセンサによって検出可能である。この見通し線は、カートリッジ組立体１００がアプリケータ４００に装填されているときに可視である。見通し線の可視または見通し線の閉鎖は、針および電極の挿入、薬剤送達ならびに電極の起動を含むデバイスの起動およびトリガをコントローラ７００が許すために作動解除されなければならない第２の連動具の一部として機能することができる。
【０１３６】
例えば、一実施態様では、デバイスが動作するために、容器固定穴１４４'（図５Ｄ）が閉鎖されていなければならない。可視の見通し線、例えばアプリケータのカートリッジ組立体受取り容積４０３内の対をなすＩＲまたは可視光発光器および検出器によって検出された可視の見通し線が存在する場合には、デバイスを動作不能にすることができ、デバイスの状態およびエラーに対処するために実行すべき推奨ステップを使用者に知らせるために、エラーメッセージを生成し、それをアプリケータディスプレイ４０４および／またはコントローラディスプレイ７１２を含むコントローラ７００上に表示することができる。
【０１３７】
したがって、この実施態様では、１つのエラー状態が、カートリッジ１００に容器１０１が装填されなかったこと、または内側カートリッジ１０３にシリンジが適正に着座しなかったことでありうる。この場合、容器連動具１２０を押し下げる容器１０１が存在しないため、容器連動具１２０を押し下げることができない。この場合、カートリッジ尾部１１２を、内側カートリッジキャップ１０４に向かって遠位方向に前方へ移動させることができない。これらの構成要素の構造は、尾部が開いた状態にある結果、第１の容器固定穴１４４’（図５Ｄ）を通る見通し線１４６が開いているような構造でありうる。補助的チェックは、カートリッジ尾部１１２を閉じることができないことであり、このことは、カートリッジが後方にまたは遠位方向にカートリッジ組立体受取り容積４０３内へ必要な距離だけ移動することができないこととして現れうる。システムによってこれらの状態がエラー状態であると規定されると、このことを識別し、アプリケータディスプレイ４０４上および／またはコントローラディスプレイ７１２を含むコントローラ７００上のユーザインタフェース上でのエラーメッセージ、例えば使用者への適切なメッセージの生成において使用することができる。容器１０１が不適正に装填された場合、または容器連動具１２０が損傷した場合にも、同様のエラー状態が起こる可能性がある。一般に、このケースでは、カートリッジを取り外し、新たな容器を再設置し、アプリケータ４００にカートリッジ組立体１００を再導入することを試みるよう求める、使用者に対する指示（instruction）を、適切なエラーメッセージに添付することができる。
【０１３８】
別のエラー状態は、容器１０１が存在しない状態で使用者がカートリッジ尾部１１２を手動で前方へ移動させることでありうる。このようなことは、使用者が、容器連動具１２０を容器収容容積１４２から手動で押し出すことによって生じる。この状況もエラー状態と規定することができ、外側カートリッジ１０２の一部分に別の（第２の）一組の容器固定穴１４４（図５Ｃ）が置かれているため、この状況を検出することができる。容器が所定の位置にないにも関わらず、容器連動具１２０が押し下げられる動作によってカートリッジ尾部１１２が前方へ移動した場合、容器固定穴１４４’（図５Ｄ）が容器固定穴１４４（図５Ｃ）と整列し、この場合も、開いた見通し線１４６およびその後のエラー状態を生み出す。このエラー状態は、容器連動具１２０が損傷し、その指状部がもはや容器収容容積１４２内にない場合にも起こる可能性がある。ある種の実施形態では、カートリッジ尾部１１２が固定されている場合には容器収容容積１４２に容器がはまらない可能性があるため、このエラー状態が、容器の再設置を試みることによって修復可能であるとは限らない。ある種の実施形態では、新たなカートリッジ組立体１００が必要である。
【０１３９】
対照的に、適切なサイズの容器１０１が所定の位置に適正に配置されている場合には、容器検出キャップ１１８は、容器検出ばね１１６に逆らって押し戻され、容器検出キャップ１１８のこの移動が、容器固定穴１４４（図５Ｃ）および容器固定穴１４４'（図５Ｄ）を閉鎖する。この場合、エラー状態はなく、デバイスは動作することができる。閉鎖および閉鎖の検出は、カートリッジ組立体１００が挿入された後にアプリケータ４００の本体内で起こり、したがって、それが意図的なのか、偶発的なのか、または欠陥によるものなのかに関わらず、この連動具を破ろうとする使用者の試みの影響を受けない。この「ノーエラー」状態は、たとえカートリッジ１００のハンドリング中に使用者がカートリッジ尾部１１２自体を意図的にまたは不注意で閉じた場合であっても依然として生じることに留意されたい。
【０１４０】
どのエラー状態が生じたのかに応じて、カートリッジ組立体１００は使用可能であり続けることができ、または使用可能であり続けることができない。カートリッジ尾部１１２が所定の位置に固定された場合、カートリッジ組立体１００は使用不能になる。しかしながら、カートリッジ尾部１１２が所定の位置に固定されていない場合、カートリッジ組立体１００をアプリケータ４００から取り出し、新たな容器１０１を挿入することができる。
【０１４１】
２つの連動具（１つは、容器連動具１２０を使用する機械式連動具であり、１つは、発光器および集光器ならびに容器締出し穴１４４および１４４'を使用する連動具である）からなる上記のセットが特に有用であることが分かっているが、いくつかの実施態様では、他のタイプの連動具を使用することもできることが理解される（図５Ｃ〜５Ｄ）。例えば、容器固定穴１４４が閉鎖されていないときにエラー状態となる代わりに、容器固定穴１４４が閉鎖されているときに（容器固定穴位置およびプログラム論理の変更によって）エラー状態となるようにエラー状態を構成することができる（この場合、障害物のない見通し線１４６は非エラー状態に対応する）。容器連動具１２０は、連動具が作動しているときにはカートリッジ内に後退しているが、シリンジ１０１が適正に挿入され、容器連動具１２０がその解放位置まで押し下げられると、適切に構成されたセンサには可視になる追加の機械式フラグ特徴部を含むことができる。別の変形形態では、アプリケータ４００内に適当な放出器および捕集器を配置することができる限り、例えば光学式、音響式、電気式などの別の手法を使用して、見通し線が存在するかどうかを判定することができる。別の手法、例えばこの教示を与えられた当業者には理解される機械式技法を使用して、容器１０１が適正に装填されているかどうかを判定することもできる。実施態様に応じて、エラー状態が検出された場合には、カートリッジ組立体１００が所定の位置にあってもアプリケータ４００が動作することを防ぐことができ、または、最初にアプリケータ４００がカートリッジ組立体１００を受け入れることさえも妨げることができる。例えば、シリンジ１０１がカートリッジ１００に適正に挿入されるまで１つまたは複数のカートリッジ表面から延出する機械式タブまたは固定特徴部を容器連動具１２０が含むように、カートリッジを設計することができる。この機械式タブは、容器連動具１２０が解放されていない場合にはアプリケータ４００へのカートリッジ１００の装填が物理的に阻止されるような態様で、アプリケータ４００内に位置する対応する移動止め特徴部と相互作用するように、設計される。この機械式相互作用は、アプリケータ４００へのカートリッジ１００の装填に進む前にエラー状態を解消しなければならないことを示すフィードバックを使用者またはシステムに提供するであろう。別の変形形態では、３つ以上または２つ未満の連動具を提供することができ、その場合には、対応して、その連動具を異なる安全プロフィールに関連づけることができる。
【０１４２】
ある種の実施態様では、上記の判定において、または上記の判定を強化するために、別の特徴部を使用することもできる。例えば、カートリッジ組立体１００をアプリケータ４００に引き入れるためにモータが使用される場合、後述するとおりにセンサを使用して、挿入工程中のカートリッジ組立体１００の空間位置を検出することができる。言い換えると、アプリケータ４００は、カートリッジ組立体受取り容積４０３内のどこにカートリッジ組立体１００があるのかを検出することができる。いくつかのケースでは、このような検出が、追加のエラー状態の判定を、直接に、またはデバイスの状態を評価する追加のセンサの起動を促すことによって、可能にすることがある。例えば、使用済みのカートリッジでは、カートリッジ尾部１１２が所定の位置に固定されている。使用済みのカートリッジ組立体１００を再使用しようとした場合には、光学検出器が、未使用のカートリッジ組立体１００があるはずの位置とは異なる位置でカートリッジ組立体１００を検出する。１つまたは複数のシステム機能に対する電気モータの使用はさらに、モータに供給される電圧および電流レベルならびにモータが特定の動作中に実行した回転数を含むモータの動作状況を監視する機会を提供する。システム動作中のこれらの量の測定を、潜在的な障害状態（fault condition）または実際の障害状態を検出するための１次的または２次的方法として使用することができる。例えば、カートリッジ１００が適正に構成されていないときに装填手順を阻止するように設計された機械式連動具の使用を、モータを監視するセンサおよび論理回路に結合して、アプリケータ４００へのカートリッジ１００の適正な装填を保証することができる。例えば、容器１０２が適正に挿入されていない場合にはカートリッジ１００の装填を防ぐように設計された上述の機械式特徴部の相互作用は、モータ駆動メカニズムに対する負荷の増大につながり、その結果、電流ドロー（current draw）がより高くなるであろう。モータによる高い電流ドローの検出は、装填手順を停止すること、ならびに障害状態が、例えば刺激装置ディスプレイ７１２上および／またはアプリケータディスプレイ４０４上で使用者に表示されることを促すであろう。
【０１４３】
この送達方法によって使用されることが意図された容器と同様のサイズおよび構成の容器に、この方法によって投与することが意図されていない薬剤が含まれていることは起こりうる。したがって、システムの追加の態様は、使用者によってカートリッジ１００に挿入された容器１０１が明確にそのデバイスとともに使用することが意図されたものであることを保証するための１つまたは複数の方法の組込みである。そのような特徴部の実装は、所与の対象に誤った薬剤が投与される危険性を低下させるであろう。慣行的に、薬剤の使用説明書およびラベルの特定情報は、投与経路および投与方法を含む。しかしながら、ユーザエラーの可能性をさらに低下させるため、容器およびデバイス内への機械式、光学式および／または電気式特徴部の組込みが望ましいことがある。一実施形態では、この送達方法とともに使用するように設計された容器と同様の容器とすることができる別の容器には存在しない１つまたは複数の固有の機械式特徴部を組み込むように、シリンジを設計することができる。例えば、容器のフランジ上または胴上にリブ（rib）または別の細長い特徴部を組み込むように、容器を指定することができる。この実施形態では、適切な嵌合特徴部を有する容器がデバイスに適正に挿入された場合にのみ容器連動具１２０が作動解除されるような形で、容器連動具上に、対応する嵌合特徴部が含められるであろう。容器の設計にこの特徴部を直接に実装することが可能でない場合、代替実施形態は、デバイスとともに使用することが意図された容器に固有の２次的機械式構成要素を容器上に配置することを含むであろう。例えば、外側カートリッジ１０２、内側カートリッジ１０３、容器連動具１２０、容器検出キャップ１１８内の対応する特徴部またはカートリッジ１００内の他の適当な特徴部と嵌合することによって、デバイスとともに使用する容器に「鍵をかける」ために、容器の胴の上を摺動するように設計されたリングまたは他の適切に構成された特徴部を使用することができる。追加の実施形態は、デバイスとともに使用することが意図された容器の外表面の所定の位置に張り付けられた適当なサイズ、色および／または導電性のカスタム設計のラベルを含むことができる。アプリケータ４００内の対応する光学または電気センサは、カートリッジに挿入された薬剤がデバイスとともに使用することが意図されたものであることを確かめるために、容器の表面のラベルの有無を評価するように構成されるであろう。検出方法は、ラベルの有無を評価するためにラベルの表面に付けられた光学または電気信号の使用を含むであろう。このようにすると、デバイスとともに使用することが意図されていない（したがって適切なラベルを欠く）薬剤を含む容器を検出し、潜在的な不正使用から除外することができる。
【０１４４】
次に、上述のカートリッジ装填およびシリンジ検出の判定を実行するセンサの構成を説明する。このようなセンサはさらに、アプリケータ４００内のカートリッジ装填副組立体の一部分を形成する。より詳細には、さらに図６、１７Ｂおよび１８Ｃを参照すると、カートリッジ組立体１００が置かれた位置を検出する例示的な手法は、カートリッジ装填センサ（cartridge loading sensor）４３６およびカートリッジ装填済みセンサ（cartridge loaded sensor）４３８の使用による手法であり、カートリッジ装填センサ４３６およびカートリッジ装填済みセンサ４３８は装填駆動副組立体４５４の一部分を形成し、副組立体４５４は、カートリッジ案内レール４４２および装填モータ４４４をさらに含み、装填モータ４４４は、外側カートリッジ１０２の基部上のラック１５４によってカートリッジ組立体１００をカートリッジ組立体受取り容積４０３に引き入れるピニオン歯車組立体４４８との接続を有する。より詳細には、カートリッジ装填センサ４３６が、カートリッジ組立体１００上の開始フラグ１７２（図６参照）を検出したときに、モータに装填を開始させることができる。カートリッジ装填済みセンサ４３８が同じフラグを検出したときに、装填を停止させることができる。装填を継続するために存在する必要がある継続フラグ１７４を使用することができる。
【０１４５】
ラック１５４の最初のいくつかの「歯」が、カートリッジ組立体受取り容積４０３にカートリッジ組立体１００を挿入しているときに、使用者に接触感覚（あるいは可聴または触覚）を提供するように、それらの歯を構成することができる。そのような構成は、ラック歯１５４の形状および／またはサイズ、ならびに外側カートリッジ内のラック歯１５４の位置によって許される屈曲の量を含むことができる。このラック歯実施態様を適合させることによって、所望の程度の接触フィードバック（tactile feedback）を達成し、その一方で、接触フィードバックが、カートリッジ組立体１００の受取りおよび装填からの装填モータ４４４に対してあまり大きな力を与えないことを保証することができる。
【０１４６】
さらに図１７Ａを参照すると、上記のとおり、アプリケータ４００内のカートリッジ組立体受取り容積４０３にカートリッジ組立体１００が挿入される。さまざまな手法を使用してこの挿入を実行することができるが、特に有用であることが分かっている１つの手法は、外側カートリッジ１０２上のラック１５４と係合するピニオン歯車組立体４４８による手法である。２つ以上のラックの使用は、装填段階中に追加の安定性、特にねじれ安定性を提供する。さらに図１８Ａの挿入／注射駆動組立体４５６を参照すると、カートリッジ組立体受取り容積４０３内にカートリッジ組立体１００を引き入れることに加えて、この挿入動作はさらに、ばねキャップ／カートリッジインタフェース４７０を介して電極／針挿入ばね４７２を圧縮する。電極／針挿入ばね４７２は、薬剤送達中の針および電極挿入のための１次駆動力として使用される。
【０１４７】
このハイブリッドモータ／ばね動作は数多くの利益を提供する。その可制御性が高く、使用者による機械力の必要な最小限の入力でカートリッジ１００をアプリケータ４００に半自動で装填することを可能にするため、このモータ駆動は有益である。上述のとおり、このモータ駆動ベースのメカニズムの実装は、システムの動作状況の監視を提供する。例えば、電流ドローおよび回転数をシステムの論理回路および制御回路に伝達することは、潜在的な障害状態の検出および診断のための補助的方法を提供する。これらの利点にも関わらず、ある種のケースでは、必要な直線力を十分に短い時間スケールの間に発揮するように、電気モータを十分に適合させることはできない。必要な直線力を十分に短い時間スケールの間に発揮することは、複数の細長い電極および選択された実施形態では皮下注射針を備えるアレイの効果的な経皮展開にとって最も望ましいことである。特に、皮膚組織の貫入は、短い時間スケールの間に大きな直線力を加えることによって最も一貫して達成される。いくつかの実施形態では、貫入電極および注射針が存在するときには注射針がより速い速度で皮膚と接触したときに、最も都合のよい挿入特性が達成される。これは、皮膚接触点において鋭利物が速い速度で移動していると、その結果として、鋭利物が組織を切り裂きまたは組織に貫入するときの組織の変形がより小さくなるためである。したがって、いくつかの実施形態では、皮膚との接触の前に鋭利物を急速に加速させることが望まれる。いくつかの実施形態では、多数の電極および１つの注射針がしばしば利用される。別の実施形態では、皮膚と接触する前の電極の速度が少なくとも５０ｍｍ／秒である。別の実施形態では、皮膚と接触する前の電極の速度が少なくとも５００ｍｍ／秒である。この展開手法は、電極貫入中に対象が感じる不快感を最小化し、複数の電極間の一貫した空間関係を維持するのに最も都合がよい。電気機械式モータとは対照的に、ばね駆動のメカニズムは、経皮電極埋入のために望ましい高速の衝撃力を電極および注射針に与えることができるより都合のよい放出プロフィールを示す。特に、圧縮ばねによって発揮される力は初期放出時にピークになる。このことは、皮膚接触点における速度が大きいと都合がよく、また、皮膚組織の粘弾性のため、皮膚に貫入するために、特に皮膚を複数の電極および／または注射針と接触させるときに最も大きな力が必要となる、経皮展開に対して好都合である。さらに、ばねベースのメカニズムは、ハンドヘルドデバイス形式に容易に組み込むことができる単純で、持続的で、コンパクトなフォームファクタから、この力を発生させることができる。しかしながら、ばねベースのメカニズムの欠点は、特に、高い力定数（force constant）および／または大きな変位を有するばねに関して、ばねベースのメカニズムが動作する準備をするために、通常、使用者がかなり大きな機械力を入力する必要があることである。本開示に記載されたハイブリッドモータ／ばねメカニズムの使用は、所望の展開力特性を達成し、その一方で、使用者の操作が単純である。ハイブリッドモータ／ばねメカニズムは好ましい実施形態ではあるが、実施態様に応じて、一方が高速の衝撃力を発生させ���ことができる駆動メカニズムであり、もう一方が衝撃力メカニズムの準備をすることができる駆動メカニズム、例えば、ガスを圧縮してチャンバに詰め、次いで、電極の展開のためおよび当てはまる場合には皮下針の展開のための衝撃力を加えるために圧縮ガスを放出することができるポンプである、２つ以上の駆動メカニズムを含む他のハイブリッドメカニズムを使用することもできる。
【０１４８】
いずれにしても、装填後、医師または他の薬剤投与者によって、所望の深さ電極展開および／または作用物質投与が確言的に選択され、アプリケータ４００に送られる。さらに図１３Ｂを参照すると、深さ選択ボタン４０９（あるいは、トグルスイッチまたはスライドスイッチなどの他の等価のインタフェース）によって深さを選択することができ、注射深さ選択インジケータ４０８（あるいは、ここでも、他の等価のインタフェース）上に結果を表示することができる。使用可能な注射深さは、アプリケータ４００および／またはカートリッジ１００の適切なラベリングによって使用者に伝達される。いくつかの実施形態では、注射深さに関する任意のラベリングがカートリッジ１００上に置かれ、アプリケータ４００内に設置された後も、使用者から見えたままである。例えば、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８の上面に、使用可能な注射深さを示すラベルをつけることができる。注射の深さを選択することを使用者が忘れたりまたは怠ったりする状況を回避するため、このような確言的な選択がなされるまで、使用者が投与処置に進むことをデバイスが許さないことが好ましい。これは、有効な深さ選択が使用者によって入力されるまで、デバイス準備または使用の後続の要素にアクセスできないように、適切な制御論理をシステム内に実装することによって達成することができる。ある種の実施形態では、注射深さを確言的に選択するよう使用者が促されたときに、コントローラディスプレイが、対象を評価するため、および選択された投与部位に対して適切な注射深さを決定するための適正な方法に関する情報を使用者に伝達することができる。
【０１４９】
さらに図１８Ａ〜１８Ｂを参照する。カートリッジ組立体が適正に挿入されると、ばねキャップ／カートリッジインタフェース４７０が、ばねカバー穴４７１およびタブ４９１と係合し、さらにばねカバー穴４７１およびタブ４９１を押す。大きなばね力が内側カートリッジ１０３を押している間は、外側カートリッジ１０２の壁４９４と一組の保持柱（retaining post）４８８とが係合することによって、内側カートリッジ１０３の前方への移動が妨げられる。しかしながら、４７０によって発揮された力は、（ハンドリング中の固定リングの不注意による回転を防ぐ）タブ４９１を広げ、それによって、モータ駆動メカニズムによるカートリッジ固定リング１１４の回転が可能になる。カートリッジ固定リング１１４の回転は、保持柱４８８の回転を引き起こす。第１の深さのためのチャネル４９０または第２の深さのためのチャネル４９２の中に保持柱４８８を回転させることができる。第１の深さのためのチャネル４９０の長さは、深さの選択肢のうちの一方の選択肢に対応し、第２の深さのためのチャネル４９２の長さはもう一方の選択肢に対応し、一方の深さまたはもう一方の深さは、使用者がボタン４０９を使用することによって選択される。例えば、チャネル４９０の長さは２０〜３０ｍｍの範囲とすることができ、チャネル４９２の長さは１２〜２０ｍｍの範囲とすることができる。深さを使用者が確言的に選択する必要があることは、さらに別の連動具を提供する。確言的選択なしではアプリケータが起動／針挿入を許さないようにすることができる。このようにすると、使用者の指示に従ってアプリケータ４００によって導かれた時計回りまたは反時計回りの回転によって、カートリッジ固定リング１１４の回転が引き起こされる。電極の展開および存在する場合には注射針の展開を達成するのに、このようなチャネルの中への一組の柱の回転運動が必要であることは、激しく振動したときまたは転倒したときでも、偶発的な放出の可能性を大幅に低減させる。
【０１５０】
より詳細には、挿入メカニズム歯車駆動リング４７８上のスロットにカートリッジ組立体１００が適正に挿入されたときに配される保持柱４８８によって、カートリッジ固定リング１１４の回転がカートリッジ組立体１００に伝えられる。図１８Ａでは、挿入メカニズム歯車駆動リング４７８上のスロットが、３時および９時の位置に配されている。挿入メカニズム歯車駆動リング４７８は、挿入メカニズム駆動モータ４８２によって駆動される部分挿入歯車リング４７９に装着されている。部分挿入歯車リング４７９を駆動することによって、挿入メカニズム歯車駆動リング４７８が時計回りにまたは反時計回りに回転する。挿入メカニズム歯車駆動リング４７８の位置を決定するために、リング４８０上のフラグ４８１および付随する挿入メカニズム位置センサ４８３が使用され、フラグ４８１および挿入メカニズム位置センサ４８３はさらに、アプリケータ４００を別のカートリッジとともに再使用するときに挿入メカニズム歯車駆動リング４７８を正確に３時および９時の位置に戻すためにも使用される。
【０１５１】
上記の実施態様はさまざまな利点を提供する。例えば、使用者は、投与処置に進む前に、深さを選択するステップを能動的に実行しなければならない。その際、使用者は、選択された注射部位に対する注射の適正な深さを評価し、案内書または使用説明書に記されたとおりに部位の準備をしなければならない。上述のとおり、展開するために回転運動が必要な挿入メカニズムは、転倒、落下、振動などに起因する偶発的な展開に対してかなり強固にされている。
【０１５２】
当業者は変形形態を理解されたい。例えば、深さごとに、２つのチャネルおよび２つの保持柱が使用されるが、１つのチャネルおよび１つの保持柱を使用することもできる。チャネルの中へ柱を回転させるのに必要に回転運動を伝達するのに、さまざまなタイプのモータおよびメカニズムを使用することができる。ソレノイドの使用などを含むその他の変形形態も理解される。チャネルを使用する代わりにモータ駆動の展開を使用して、可変の深さを提供することもでき、この可変の深さは、展開を駆動するためにモータがどの程度制御されるかによって、単純に制御することができる。好ましくは、この文脈では、真皮を貫く初期の展開には衝撃放出メカニズム（例えばばね）が使用され、次いで電極の所望の深さまで電極を進める目的にはモータ駆動メカニズムが使用されるように、説明したハイブリッド駆動メカニズムが構成されるであろう。
【０１５３】
挿入メカニズム歯車駆動リング４７８を回転させて保持柱４８８をチャネルの中へ回転させる前に作動解除されなければならない１つまたは複数の連動具を所定の位置に配置することができる。
【０１５４】
最初に、投与処置を開始することを可能にするためにはその前にデバイスを所定の量よりも大きな力で対象に押し当てる必要がある力検出連動具サブシステムを所定の位置に置くことができる。この力を、適切な機械式または電気機械式システムによって測定し、結果をコントローラ７００にフィードバックし、不十分な力が加えられた場合にデバイスの起動を妨げる連動具として使用することができる。いくつかの実施形態では、不十分な力の状態を修正することができ、使用者が投与に進むことができるように、コントローラ７００が、力検出連動具の状態を視覚、触覚または聴覚信号によって使用者に伝達することができる。不十分な力接触の状態で使用者が（例えばトリガ４０７または他の起動ボタンを押し下げることによって）投与に進もうとした場合には、投与に進む前に連動具が作動解除されなければならないことを使用者に知らせるための追加の視覚、触覚または聴覚信号を、アプリケータ４００またはコントローラ７００によって提供することができる。
【０１５５】
対象に加えられた力の検出は、いくつかの手法で達成することができる。図４および８Ａ〜８Ｂの特定の実施態様を参照すると、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８は力接触ピックアップ１２８を備える。１つまたは複数の力接触ばね１２６を使用して、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８を遠位方向に（対象の方へ）機械的にバイアスすることができる。図４にはそのうちの４つの力接触ばね１２６が示されている。力接触ピックアップ１２８は、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８に加えられた力によってその位置を変化させる。その際に、力接触ピックアップ１２８は、力接触ピックアップ１２８、一組の第１のパッド１６２、一組の第２のパッド１６４およびフレキシブル回路１６０によって形成された電気回路の状態も変化させる。具体的には、１つまたは複数のパッド１６２と１つまたは複数の対応するそれぞれのパッド１６４との間の導通状態（continuity）を試験することにより、加えられた力によって、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８がどの程度、後方または近位方向に移動したのかを決定することができ、したがって、適正に送達するのに十分な力が存在するのかどうかを判定することができる。この回路の状態は、センサ接点４３４（図１６参照）を使用してアプリケータ４００によって読まれる。十分な力の存在が示された場合、力接触連動具は作動解除され、使用者はデバイスを操作することができる。
【０１５６】
一実施態様において、システムは、最初の接触点で、特定の力が加えられていることを記録しない。２番目の接触点で、システムは、それが部分的な（しかし十分ではない）圧力下にあることを記録することができる。３番目の接触点で、システムは、処置投与に進むのに必要な規定の圧力レベルが達成されたことを記録することができ、連動具は作動解除可能となることができる。好ましくは、アプリケータディスプレイ４０４を介して使用者に力接触回路の状況が表示される。
【０１５７】
当業者は変形形態を理解されたい。例えば、力接触連動具は、コントローラ７００内またはアプリケータ４００自体内で作動解除される電気式固定を形成することができる。別の変形形態では、処置投与の全体を通じてデバイスの状況に関する情報を提供するように、力接触回路を構成することができる。具体的には、システムは、使用者によって加えられた力の低減が、コントローラ７００および／またはアプリケータ４００による視覚、触覚または聴覚信号の生成を引き起こし、それによって低減した力の状態を修正することができるようにする、力接触回路とコントローラ７００との間のフィードバックループを含むことができる。ある種の実施形態では、加えられた力の変化の検出が、対象の組織の中に電極が適正に展開されたままであるかどうかに関する、例えば電極間のインピーダンスまたは抵抗チェックによるチェックを開始するようシステムに促すような態様のフィードバックループが、力接触回路とコントローラ７００との間に存在する。このチェックにパスした場合、処置は正常に進む。電極の位置がもはや許容できない場合には、処置を中止し、コントローラ７００および／またはアプリケータ４００による視覚、触覚または聴覚信号の生成によって、デバイスの状態を使用者に通知することができる。このフィードバックループは、薬剤の注射中に特に重要である。デバイスの位置および電極の状態、力接触回路と電極抵抗／インピーダンスモニタとの間のフィードバックループを監視することによって、システムは、電極（したがって注射針）がもはや対象の体内にないことを検出することができ、注射駆動メカニズム４５６のシステム停止動作が、容器プランジャ４８４の押下げを中止させることを許し、薬剤の注射を終了させる。この実施形態は、モータ駆動の注射駆動装置４５６によって最も容易に実装されるが、手動で操作されるメカニズムまたはばね駆動メカニズムの場合には、機械式連動具の起動を使用して、障害状態の検出後に容器プランジャの作動を停止させることができる、別の変形形態を実装することもできる。この特徴部は特に、薬剤送達の完了前にアプリケータ４００が対象の組織から取り外されたときにＨＢＶワクチンを不注意に環境にまき散らすことを止める際に有用となりうる。使用者または環境への暴露が潜在的に危険である薬剤または治療薬に関して、このような設計は、不注意による放出／暴露を回避することができる。
【０１５８】
部分用量状況において対象に送達された用量は、さらなる治療に関する臨床医の意思決定に資する情報を提供するため、注射駆動メカニズム４５６は、障害状態または注射ストローク（injection stroke）を停止する必要がある他の状況の検出によって注射ストロークが停止されたときの注射駆動プランジャ４８４の位置を決定するための適切なセンサおよび制御特徴部を含むことが好ましい。好ましくは、これが、注射駆動プランジャ４８４を駆動するために使用されるモータの回転数を監視することによって達成されるが、光学または電気センサを含む、注射駆動プランジャ４８４の位置を監視する他の方法を使用することもできる。適切な論理および制御回路を使用することによって、注射駆動プランジャ４８４、挿入深さおよび容器１０１の既知の寸法に基づいて、注射駆動プランジャの位置を、注射ストロークが終了した時点でシリンジに残っている薬剤の体積の推定値に変換することができる。このような情報は、ディスプレイ７１２を介して使用者に伝達することができる。
【０１５９】
障害状態が検出された場合に注射ストロークを終了するための終了特徴部を提供することに加えて、モータ注射駆動装置４５６の使用はさらに、障害状態または動作上の他の問題を検出するための補助検出器を提供することができる。具体的には、注射ストローク中にモータによってドローされる回路を監視するための適切な測定および論理回路の組込みを使用して、規定された仕様の範囲内で注射が投与されたことを確認することができる。プランジャストッパ１５９と接触する前の注射駆動プランジャ４８４の最初の加速（run up）、注射駆動プランジャ４８４とプランジャストッパ１５９との間の最初のインタフェース、容器１０１の胴内でのプランジャストッパ１５９の前方への作動、およびプランジャストッパ１５９が容器１０１の胴の端部と接触したときの注射ストロークの終了を含む、注射ストロークのさまざまな段階に関して、モータによってドローされる電流の予想される範囲を確立することができる。注射駆動プランジャ４８４の位置を、作用物質の注入のそれぞれの段階中の予想される値までモータによってドローされた測定電流と相関させることによって、システムは、潜在的な障害状態を識別し、それらを使用者に伝達することができる。例えば、プランジャストッパ１５９を途中まで作動させた（したがって意図された薬剤の全用量を含んでいない）容器１０１を、使用者が不注意でカートリッジ１００に挿入した場合、システムは、注射駆動プランジャ４８４がプランジャ配置の外側公差（outer tolerance）に到達したときに、モータ注射駆動装置４５６によってドローされる電流の予想される増大が起こらなかったことを検出しうる。この状況で、システムは、投与処置を終了し、検出された障害を使用者に通知することができる。（限定はされないが）アプリケータ４００内の欠陥のある構成要素、容器１０１の破損および／または欠陥のあるカートリッジ１００を含む、追加の障害状態は、この方法によって潜在的に検出可能であろう。
【０１６０】
投与処置の適正な実行を容易にする別の「連動具」が、図９Ｃに示された位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８によって提供される。この図には、突刺し保護体１３４の摺動可能な移動のためにその中にスプレイ特徴部１６８および穴１７０が画定された、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８が示されている。突刺し保護体１３４は図９Ｂに示されており、電極穴１６７も示されている。電極の経皮挿入および該当する場合には注射針の経皮挿入のために、一貫した皮膚インタフェースを有することは、複数の部材間の所望の空間関係を維持しつつ、標的組織中へ電極を展開することを容易にする。具体的には、適正な展開は、展開方向に対して垂直に皮膚が配置されたときに最も一貫して達成される。さらに、展開方向に対して垂直な向きに皮膚が伸張状態に配置されたときには、電極と注射針との不良位置合せが低減する。示されているとおり、スプレイ保護体１０８は、皮膚と係合するため、および皮膚を、展開方向に対して垂直に、伸張状態に配置するためのリブおよびエッジ（edge）を含む機械式特徴部を含む。一貫した力が皮膚に加えられることを保証する上述の力接触回路ピックアップシステムと組み合わされて、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８は、皮膚が、電極展開の方向に対して垂直な方向に向けられ、伸張状態に配置されることを保証する。この実施形態は、デバイス境界面において皮膚と係合するために機械式リブ特徴部を利用するが、皮膚と接触した状態に置かれたときに高い摩擦係数を示す代替材料（例えばラバーインセット（rubber inset）、粘着パッチなど）の使用、または皮膚を伸張状態に配置することができる成形されたテクスチャ、カットアウトおよびのこぎり歯特徴部を含む代替機械式特徴部の使用を含む、数多くの他の設計および特徴部を、係合に対して利用することもできる。
【０１６１】
示されているとおり、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８は、規定された優先方向（preferential direction）を有する。上述のとおり、薬剤分布と電場印加の空間的および時間的共局在が望ましい。特に、骨格筋の固有の構造特性は、楕円の長軸が筋線維の線条（striation）と整列した、筋肉内注射に特徴的な楕円分布パターンにつながる。したがって、筋肉内注射を伴う用途に関しては、楕円電場プロフィールを発生させるように電極を配置すると都合がよい。電極アレイおよび結果として生じる電場プロフィールが、標的骨格筋の線条に対して適正な向きに向けられることを保証するためには、位置合せ案内特徴部を使用することが、特に筋肉内投与に対して有用である。位置合せ案内特徴部の目的は、筋肉線条および注射後の結果として生じる薬剤分布に対する電極アレイの向きが最も好都合になるようなデバイスの配置を容易にすることである。腕注射に関しては、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８が、腕章のように腕に水平に巻きつくことが望ましい。脚に対しても、スプレイ保護体が脚に水平に巻きつく同様の向きが望まれるであろう。このように構成された位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８を有することは、口頭での説明がない場合であっても、使用者による＞９８％の正確な薬剤送達に帰着することが分かった。示された好ましい方向および結果として生じる好ましい皮膚配置は、筋肉内注射に対して特に有用である。これは、薬剤を送達するため、および好ましい筋肉線条方向に沿った薬剤のエレクトロポレーションを引き起こすために、電極の菱形アレイ（突刺し保護体１３４およびその関連穴１６７の形状とだいたい一致した図９Ａの電極１３７の遠位端のアレイを参照されたい）が適正な向きに向けられるためである。主たる特徴は、適正に位置合せされたときに、皮膚が、開口体が配置された皮膚インタフェース、例えば針が出現する皮膚インタフェースと同じ平面上にあるはずであることである。このようにすると、皮膚に対する一貫したインタフェースが得られる。
【０１６２】
標的筋肉に対する位置合せが不適正である場合には、一般に、弧によって、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８と皮膚の間に、視覚的に明白な例えば２〜５ｍｍの隙間が生じる。この視覚的に明白な隙間を、アプリケータ４００の向きを合わせ直すことを使用者に思い出させるリマインダ（reminder）として使用することができる。アプリケータ４００は、対象の皮膚に対してより不安定になりうる。位置合せ案内特徴部の「ウイング（wing）」のエッジ間の距離が特徴部の垂直高さの少なくとも１．３倍である位置合せ案内特徴部は、適正な配置を容易にするのに好ましい。さらに、いくつかのケースでは、この特徴部の設計が、所望の向きでは、この組織インタフェースを皮膚と同じ平面に置くことができ、一方で、所望の向きに対して９０度の角度に置かれたときには少なくとも２ｍｍの空隙を示すような設計である。
【０１６３】
当業者は、位置合せ案内体の設計の変形形態を理解されたい。例えば、弧形の位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８の代わりに、「Ｖ」字形の位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８を使用することもできる。鍵となる特性が、所望の向きではデバイスを皮膚に対して直に置くことができるが、一方で、標的筋肉の線条に対するデバイスの整列が不良であるときには、この組織インタフェースとレシピエントの皮膚との間の視覚的に明白な２ｍｍ以上の隙間が存在することである、他の変形形態も理解されたい。
【０１６４】
上記のとおり、いくつかの実施態様では、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８の向きが、電極アレイの形状に関係している。これは、電極アレイの菱形対称性がこれに関連したある分布を有し、この分布が、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８の形状に対してある所定の関係を持つべきであるためである。図９Ａ〜９Ｂを参照すると、４つの電極、より具体的には４つの遠位部分１３７が示されている。電極は、菱形アレイとして配置されており、このことは、電極を回転させることができ、電極が２つの異なる位置で同じに見えるという点で、それらの電極が２次対称性（second order symmetry）を有すること、すなわち２重対称（twofold symmetric）であることを意味しうる。電極は、このアレイで、突刺し保護体１３４に画定された穴１６７から延出する。上で論じたとおり、筋肉内注射に対しては一般に菱形アレイの使用が望まれるため、菱形アレイの使用は特に有用である。繰り返して言うと、この２次対称アレイは、２次対称の電場が印加されることにつながる。位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８が適正な向きに向けられている場合に、このタイプの印加電場は、筋肉の線条に沿った好ましい方向を有しうる。したがって、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８と２次対称の電場の向きは相乗的に一緒に機能して、筋肉線条の方向に沿った薬剤伝播を達成する。
【０１６５】
大まかに言って、菱形または他の２次対称形には一般に、長軸（major axisまたはlong axis）および短軸（minor axisまたはshort axis）が存在する。これらの軸は、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８の好ましい軸と所定の関係を持つことができる。例えば、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８がウイングを有しており、ウイングの弧形が腕を取り巻いていると考えた場合、ウイングの中心をつなぐ線分は、菱形アレイの長軸に対して垂直でありうる。
【０１６６】
当業者は変形形態を理解されたい。例えば、菱形は、電極アレイの可能な１つの形状であるが、別の例示的な形状は長方形であり、これも２次対称である。電極は、適切な位置に置くことができるが、例えば５％以内、１０％以内など所定のまたは所望の公差の範囲内で動かすことができる。電極は、それらが２次回転対称の電場を発生させる限り、他のさまざまな形状をとることができる。
【０１６７】
別の変形形態では、非筋肉内注射に対して、他の次数の対称性を使用することができる。例えば、皮膚に関しては一般に、薬剤伝播の好ましい方向はなく、そのため、皮内注射に対しては円形の電極アレイさえも使用することができる。
【０１６８】
電極アレイの他の考慮事項は、以下の通りである。最も単純なアレイ構成は、電気エネルギー源の反対の極に接続された２つの電極を備える。米国特許第５，８７３，５４９号および第６，０４１，２５２号明細書に開示されているように（これらの特許はその全体が参照によって本明細書に組み込まれている）、多要素アレイとして配置された同時に起動する３つ以上の電極の利用を使用して、組織の標的体積を拡大すること、および標的組織内の電場伝播の一様性を向上させることができる。組織に電場を印加するために、広範囲の幾何学的電極配置および起動パターンが開発された。これらは、線状、長方形、円形または三角形構成として配置された電極であって、だいたいにおいて楕円体（ellipsoid）、直平行六面体（cuboid）、曲線柱（cylindroid）または回転楕円体（spheroid）の形状の組織の体積内で電場を伝播することができる電極を含む。最も一般的には、これらの電極は、互いに平行に配置されており、皮膚表面に対して実質的に垂直な向きに経皮挿入されるように構成されている。組織の標的体積および形状が電場印加の影響を受けることを保証するため、経皮挿入後に、アレイ内のそれぞれの電極間の意図された空間関係が達成されることが望ましい。具体的には、電極間間隔の意図しない変化は、標的組織内で伝播される電場の大きさの変化を引き起こしうるため回避されるべきであり、このような電場の大きさの変化は、潜在的に、処置の安全性および／または効能に対する否定的な結果につながる。
【０１６９】
別の連動具は、外部カートリッジキャップ１１０の使用を含む。具体的には、保管されている間、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８は、外部カートリッジキャップ１１０で覆われている。外部カートリッジキャップ１１０は、使用するまでデバイスの遠位端を全体的に保護するように構成されているだけでなく、連動具特徴部自体の役目を果たすようにも構成されている。カートリッジ組立体１００の遠位端の保護は、針および電極を環境から保護する目的に役立つが、一般的に遭遇する問題は、このようなキャップを取り外すことを使用者がしばしば忘れることである。１つの解決策は、キャップの存在を使用者に知らせ、それによってキャップを取り外すことを使用者に思い出させるために、キャップを、カートリッジ１００の他の構成要素の色とは異なる明るい色にすることである。この解決策の別の部分は、長方形セクションと隣り合う弧形セクションによって示されている、延長タブないしリマインダタブ１９０を含むことであり、対象に接触してカートリッジ組立体１００が置かれたときでもこの弧形セクションは可視である。このリマインダタブ１９０は可視であるため、外部カートリッジキャップ１１０の残りの部分が見えないときであっても、リマインダタブ１９０は、外部カートリッジキャップ１１０を取り外すことを思い出させるリマインダの役目を果たすことができる。
【０１７０】
図１０Ａ〜１０Ｂをより詳細に参照すると、外部カートリッジキャップ１１０は、遠位方向を向いた、対象の方向の外側表面と、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８に面した内側表面とを含む。内側表面には、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８上に画定された対応する壁１８０と係合するいくつかのフック１７６が提供されている。フックは、外部カートリッジキャップ１１０を所定の位置に保持する。
【０１７１】
しかしながら、外部カートリッジキャップ１１０が不注意でそのままの位置に残され、アプリケータ４００が力によって挿入部位に押し付けられた場合、外部カートリッジキャップ１１０に対する位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８の力によって、外部カートリッジキャップ１１０は、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８によってそのフックで留められた位置から押し離されることにより、「ポンと外れる」傾向がある。しかしながら、フック１７６上には面取りされた表面１７８が提供されている。この面取りされた表面１７８は、圧力が加えられたときに突刺し保護体１３４に対して作用し、それによってフック１７６を外側へ広げ、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８に対するフックの保持力を増大させ、外部カートリッジキャップ１１０がポンと外れることを防ぐ傾向を持つ。加えて、面取りされた表面が突刺し保護体に対してさらに作用し、位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８が突刺し保護体１３４に対して移動することを防ぐ。位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８が突刺し保護体１３４に対して移動することができない場合には、力接触ピックアップ１２８が、完全な圧力が検出される上述の第３の力接触点まで（またはこれに関しては第２の力接触点までさえも）移動することができないため、力検出連動具を作動解除することができない。このことがコントローラに伝わると、コントローラはレポートを提供することができる。例えば、「外側カートリッジキャップを取り外す必要があります（You need to remove outer cartridge cap）」などのユーザインタフェース指示を表示することができ、同じことは、十分な力がないときにトリガが引かれたことが検出されることによっても引き起こされる。
【０１７２】
ある種の連動具を上で説明したが、所与の実施態様において、より多くのまたはより少数の連動具を提供することができる。例えば、力検出のためおよび連動具のトリガ信号として使用するために別の手法を使用することができる。トリガロック、安全スイッチなどを含む他のタイプの連動具を使用することもできる。この教示を与えられた当業者にはさらに別のタイプの連動具が理解される。
【０１７３】
使用者によって挿入の深さが確言的に選択され、外部カートリッジキャップ１１０が取り外され、力連動具によって適正な力が検出された後、トリガの起動によって、カートリッジ固定リング１１４は時計回りまたは反時計回りに回転する。回転の方向は、使用者によって選択された挿入深さに依存する。この回転によって、保持柱４８８が、選択された深さのチャネルの中へ移動し、この移動によって針および電極が展開する。具体的には、内側カートリッジ１０３、カートリッジ尾部１１２、容器１０１、内側カートリッジキャップ１０４、針ハブ１５２、針１０５、電極１２２および関連要素が、電極／針挿入ばね４７２の影響下で前方へ移動する。この実施形態では、これらの要素が互いに堅く接続されており、したがって単位体として前方へ移動する。
【０１７４】
使用者の鋭利物損傷の危険性をさらに最小化するため、カートリッジ組立体は、レシピエントの組織から電極および注射針が除去された後に電極および注射針を鞘（sheath）（以後、シースと言う）に入れるためのメカニズムをさらに含むことが好ましい。これは、電極および注射針（存在する場合）を使用するまでそれらを収容し、次いで電極および注射針（存在する場合）の展開および対象の組織からの除去後にそれらを覆うように延びる突刺し保護体特徴部を組み込むことによって達成することができる。一般的に、組織接触インタフェースは、保護体特徴部の遠位面を構成する。手動操作式の保護体特徴部の使用を考えることもできるが、好ましくは、電極を覆って保護体特徴部を自動的に延ばし、さらに、固定特徴部と係合して、レシピエントの組織から保護体特徴部が除去された後も保護体特徴部を延ばされた状態に維持するメカニズムをデバイスが含む。例としては、カートリッジ外側ハウジングと摺動可能に係合し、ばねなどの蓄積エネルギー源に動作可能に接続された保護体特徴部が含まれる。この蓄積エネルギー源は、レシピエントの組織から電極が引き抜かれるときに保護体を前方へ摺動させる。あるいは、このメカニズムをアプリケータに含めることができ、電極展開ステップを逆にたどり、それによって電極および関連注射針を組織接触インタフェースの後ろに引っ込めるように、このメカニズムを構成することができる。これは、モータまたはソレノイドなどの直線運動用の単純な電気機械式メカニズムを使用して達成することができる。
【０１７５】
図４に戻り、合わせて図１１Ａおよび１１Ｃを参照すると、特定の実施態様では、突刺し保護体１３４が、薬剤送達が行われている間、所定の位置に留まるように構成されているが、薬剤送達時の内側カートリッジ１０３および他の関連構成要素の前方への移動は、突刺し保護体ばね１３８の圧縮を引き起こす。この圧縮された突刺し保護体ばね１３８は次いで、アプリケータが対象から除去されたときに弛緩し、それによって、アプリケータ４００が対象から除去されたときに突刺し保護体１３４は前方へ移動して、針および電極を覆い、対象および他の人を、カバーのされていない鋭利物から守る。特に、この特徴部はさらに、引き抜かれている間の鋭利物特徴部の可視化を防ぎ、このことは、針に関係した不安を経験した対象による受容を容易にすることができる。
【０１７６】
何もなければ、弛緩したばねは、特に使用者が突刺し保護体１３４を近位方向に移動させた場合に、再圧縮することができるが、外側カートリッジ１０２の内部に装着された突刺し保護体支持アーム１３２の動作によって、突刺し保護体１３４が近位方向に移動することは阻止される。突刺し保護体支持アーム１３２は、突刺し保護体１３４が前方へ移動するときのラチェット機能に資する。具体的には、図１１Ａおよび１１Ｃを参照すると、突刺し保護体支持アーム１３２は、連続したさまざまな保持壁の上を移動し、突刺し保護体１３４が遠位方向に移動しているときにはこれを容易に実行することができる。しかしながら、近位方向では、突刺し保護体支持アーム１３２が保持壁にラチェット式に当接し、通過できないため、突刺し保護体１３４が移動することが妨げられる。
【０１７７】
最初の一組の保持壁１８８は、カートリッジ組立体１００を使用する前の突刺し保護体１３４の近位方向への移動を防ぐ。一組の第１の深さ保持壁１８４は、選択された第１の深さでの放出後の突刺し保護体１３４の近位方向への移動を防ぐ。一組の第２の深さ保持壁１８６は、選択された第２の深さでの放出後の突刺し保護体１３４の近位方向への移動を防ぐ。内側カートリッジ１０３に対して作用している突刺し保護体保持フック１８２の動作によって、突刺し保護体１３４がカートリッジ組立体１００から完全に取り外されること防止される。
【０１７８】
当業者は変形形態を理解されたい。例えば、一実施態様では、外側カートリッジ１０２に対してインタフェースとなる打抜き加工された金属支持アームによって、突刺し保護体支持アーム１３２を提供することができる。いくつかの実施形態では、支持アーム特徴部が、射出成形されたプラスチック特徴部として、外側カートリッジキャップ１０６および／または位置合せ案内体／スプレイ保護体１０８に直接に統合される。荷重下の構成要素の破損を防ぐのに十分な弾性を維持しつつ、細長い電極に支持を提供するのに十分な剛性を達成する、特定の材料が選択されるべきである。滅菌後に特徴部が十分な材料特性を保持していることを保証するために、材料選択は、電極アレイの意図された滅菌方法（例えばガンマ線放射、蒸気滅菌、エチレンオキシドまたはｅビーム）も考慮すべきである。例示的な実施形態において、特徴部は、実装されたときに、少なくとも５Ｎ、より好ましくは少なくとも１５Ｎの力が加えられたときに近位方向に移動しないよう突刺し保護体１３４を保持することができるものであるべきである。突刺し保護体１３４上に実装された歯車ラックおよび外側カートリッジキャップ１０６内に実装された対応するラチェット特徴部を含め、突刺し保護体の近位方向への移動を防ぐラチェット機能を提供する他の手法を使用することもできる。
【０１７９】
図４を参照すると、アレイ内のそれぞれの細長い電極１２２は、導電連絡した遠位部分１３７と近位部分１３５とを備える。遠位部分は、組織貫入および組織内の電場伝播用に構成されており、近位部分は、適当な電気エネルギー源を有するアプリケータに含まれる電気接続との導電連絡を高い信頼性で達成することができる導電性接触領域を有するように構成されている。電気エネルギー源は、個々の電極に供給される電力の時間変動によって、対象の体内に、薬剤分布の領域の周囲の体積に概ね閉じ込められた、空間的および時間的に変動する電場を生じさせることができ、これを使用して、エレクトロポレーション治療において利益を得ることができる。
【０１８０】
電極の関連特性は、形状、直径、先端輪郭、長さ、材料組成および導電率を含み、それらの詳細は、意図された用途に基づいて選択される。最も一般的には、電極が、曲線断面を有する直径０．１〜１．５ｍｍの導電性の細長いロッドを構成する。電極は中実または中空とすることができる。最も一般的には、中空電極は、１つまたは複数の開口体と、流体容器への機能可能な接続とを含み、それによって関心の作用物質または麻酔薬、界面活性剤、タンパク質、アジュバントもしくはエンハンサーを含む他の関連薬剤の電極自体からの投与を可能にする。用途に応じて、適切な金属電極材料は、限定はされないが、チタン、金、銀、アルミニウム、銅、タンタル、タングステン、モリブデン、タングステン、ステンレス鋼、ＭＰ３５Ｎおよびこれらの合金を含む。電極は、導電性セラミックまたはプラスチックからなることもできる。組織電極界面における不必要な電気化学的反応を最小化するため、電極材料自体と比較して改良された電気化学安定性を提供する導電材料で１つまたは複数の電極がコーティングされていることがしばしば望ましい。このようなコーティング材料は、限定はされないが、白金、イリジウム、パラジウム、オスミウム、金、銀、チタンおよびこれらの合金を含む。
【０１８１】
上述のとおり、遠位部分の先端は、組織に貫入するように構成されている。一般的な先端輪郭は、限定はされないが、トロカール、ベベル、コーン（cone）、ブレード（blade）、ランス（lance）およびテーパ（taper）を含む。経皮電極展開のために、１つまたは複数の切刃を有する先端輪郭が好ましい。必要な電場を発生させるのにこの貫入先端輪郭が好ましくないことがあるある種の用途に関しては、先端を、電極の遠位先端に固定された非導電性材料からなるものとすることができ、または、ポリ（ｐ−キシリレン）ポリマー、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリイミド、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー／ゴム、エチレン四フッ化エチレン、フッ素化エチレンプロピレンおよび／もしくは過フルオロアルコキシプラスチックなどの生体適合性の電気絶縁材料からなる粘着性のコーティングもしくは管で貫入先端を覆うことができる。
【０１８２】
貫入先端の近くには、組織内での電場の伝播用に構成された１つまたは複数の導電性領域がある。電場の伝播を組織の標的領域に閉じ込めるため、一般的に、特に皮下および筋肉内投与に関しては、組織内での貫入用に構成された電極長の少なくとも一部分が、ポリ（ｐ−キシリレン）ポリマー、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリイミド、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー／ゴム、エチレン四フッ化エチレン、フッ素化エチレンプロピレンおよび／または過フルオロアルコキシプラスチックなどの生体適合性の電気絶縁材料からなる粘着性のコーティングまたは管で覆われる。このようにして、組織内の特定の深さにおいてのみ起動するように、電極を構成することができる。
【０１８３】
ひとまとめに、電極の数およびそれらの電極間距離ならびに電極の貫入深さおよびそれらの導電性領域の長さは、電場が印加される組織の体積を規定する。これらのパラメータは、標的組織部位を含む、投与処置の特定の目標、送達される作用物質の体積、用量および粘度、ならびに意図されたレシピエント集団内の皮膚および皮下組織の厚さの変動に基づいて選択される。一般に、ヒトレシピエントの皮内投与に関しては、アレイが、直径０．２〜０．７ｍｍ、電極間距離２〜８ｍｍ、電極貫入深さ０．５〜４ｍｍ、導電部長さ（conductive length）０．５〜４ｍｍの２〜１６個の電極を含む。一般に、ヒトレシピエントの皮下投与に関しては、アレイが、直径０．３〜０．８ｍｍ、電極間距離４〜１０ｍｍ、電極貫入深さ５〜１５ｍｍ、導電部長さ２〜８ｍｍの２〜８個の電極を含む。一般に、ヒトレシピエントの筋肉内投与に関しては、アレイが、直径０．３〜１．２ｍｍ、電極間距離４〜１２ｍｍ、電極貫入深さ１０〜６０ｍｍ、導電部長さ２〜２０ｍｍの２〜８個の電極を含む。
【０１８４】
デバイスの使用中の好ましくない電極の可視化および露出を回避するため、好ましくは、レシピエントの組織への電極１２２の挿入の前は電極１２２がデバイス内に後退しているように、カートリッジ組立体１００が構成される。最も一般的には、これが、電極装着支持体と摺動可能に係合した外側ハウジング構造体１０２を提供することによって達成され、一実施態様では、電極装着支持体が、溝が形成された内側カートリッジ１０３を構成し、溝の中に電極が配されている。使用前は、電極が、外側ハウジング１０２内に後退している。使用中は、電極装着構造体、例えば内側カートリッジ１０３と外側ハウジングとの摺動係合が、外側ハウジング１０２の遠位先端に対して電極１２２が前方へ摺動することを可能にし、それによって電極１２２を外側ハウジング１０２から展開する。電極装着構造体と外側ハウジングとの摺動係合の長さは、所与の用途に対する所望の最大電極貫入深さに対応する。
【０１８５】
図４に示されているとおり、電極１２２は、近位部分１３５および遠位部分１３７を有する。近位部分は、肩部（shoulder）または屈曲部（bend）１３９によって遠位部分から分離されている。肩部または屈曲部１３９は、内側カートリッジキャップ１０４および内側カートリッジ１０３によって、内側カートリッジキャップ１０４と内側カートリッジ１０３の間に固定されている。肩部または屈曲部１３９はいくつかの機能を提供する。第１に、電極は、カートリッジ組立体１００の遠位端において、上述のあるサイズおよび形状のアレイを形成している必要があるが、カートリッジ組立体１００の近位端に、この所望のアレイサイズおよび形状で、電極１２２を置くことは、容器１０１が存在するため実用的でない。言い換えると、容器１０１のための空間をつくるため、電極１２２は「邪魔にならないように」曲がらなければならない。さらに、屈曲部を有することは、特に内側カートリッジ１０３と内側カートリッジキャップ１０４の間の所定の位置に屈曲部が摩擦によって固定されているときに、針および電極の展開中に電極１２２が組織と相互作用した際に針および電極挿入の力が遠位方向に跳ね返った場合に、電極１２２が当接するための表面を提供する。屈曲部は、軸回転に抵抗することができる。このことは、電極があまり大きなねじれ運動を示さず、その電気接点パッド１３０（後述）から離れて回転しないようにするのに有益である。さらに、多数の電極が、軸方向に分離された同軸リングとインタフェースし、電極ごとに異なる構成を必要する、先行技術の技法とは対照的に、本発明のシステムは、全ての４つの電極に対して共通の電極タイプを使用することを可能にする。
【０１８６】
本発明の原理に基づくシステムおよび方法は、レシピエントの皮膚、皮下組織および／または骨格筋内での電場の伝播を提供し、これは、前記レシピエントの組織内でのＨＢＶワクチンの細胞内送達を容易にする。この態様では、装置が、所定の空間関係で配置された２つ以上の細長い電極１２２を含み、それらの電極は、関心の作用物質を分布させたまたは分布させる標的組織内へ展開するように構成されている。所望の作用物質活性の増強は、作用物質分布の部位と所望の生理的効果を誘発するのに十分な大きさの電場の伝播との共局在が達成されるかどうかにかかっている。したがって、装置は、指定された電極内間隔での標的深さへの電極展開を一貫して達成することが望ましい。具体的には、このことは、電場が適正な組織部位で伝播されることを保証し、このことはさらに、組織内で伝播される電場の大きさは電極内間隔の関数であるため、安全で効果的な電場の強さを保証する。しかしながら、所与のレシピエントの部位間およびレシピエント集団内の皮膚および皮下組織の厚さ、密度および組成の変動は、電極展開特性のかなりの変動につながりうる。例えば、皮膚が厚いレシピエントは、電極の歪みおよび／または不十分な貫入深さを引き起こしやすく、このことは、作用物質分布の部位との共局在に影響を及ぼしうる。
【０１８７】
本発明の原理に基づくシステムおよび方法は、直径０．２〜１．３ｍｍの２〜１６個の電極を備える電極アレイを、皮膚の厚さ、組成および状態が不均一な複数のレシピエントに、電極間距離２〜１２ｍｍ、電極貫入深さ０．５〜６０ｍｍでの一貫した経皮挿入をさらに容易にする。経皮挿入を可能にするため、組織貫入電極は、最も一般的には細長く、遠位部分に組織貫入先端および組織接触領域を備え、近位部分に電気接点領域を備えるように構成されている。細長い電極構成を仮定すると、電極は、レシピエント内への経皮挿入中に発生する圧縮力を受けたときに、反り、曲りおよび／または座屈（一括して歪みと呼ぶ）を引き起こしやすい。電極挿入中のこのような歪みは、不十分な貫入深さおよび／または電極内間隔の過大な変化を特徴とする不適正な電極挿入につながりうるため、好ましくない。重要には、ヒトおよび動物は、皮膚の厚さ、組成および状態のかなりの種内差および種間差を示し、これらはいずれも、経皮挿入中に電極が受ける力に対してかなりの影響を与えうる。いくつかの実施形態では、細長い電極を経皮挿入するためのデバイスが、レシピエントの標的集団内で遭遇する最も厳しい電極挿入条件下で存在する力に耐えるように設計されている。電極歪みの発生は、電極材料の選択によって、アレイ内の電極の長さを短くすることによって、およびアレイ内の電極の直径を大きくすることによって部分的に軽減することができる。しかしながら、材料の選択は、性能、コスト、製造性および生体適合性の問題によって拘束されうる。さらに、長さの短い電極は、不均一な組織厚さを有する標的集団を十分にカバーすることを妨げる可能性があり、より大きな直径の電極は、不快感の増大および組織外傷に関連する。したがって、本開示は、これらの変量に依存せずに電極の経皮挿入を容易にする方法および装置を提供するように設計されている。
【０１８８】
本開示の第１の実施形態では、電極アレイを収容している副組立体カートリッジが、組織挿入中に１つの電極と物理的に接触する１つまたは複数の支持体動的支持部材であって、挿入の方向に対して垂直な電極の移動を拘束するように、および電極の所望の空間関係を維持するように構成された１つまたは複数の支持体動的支持部材を含む。例えば、図１２を参照すると、電極支持特徴部１２４が示されており、電極支持特徴部１２４には、電極用の穴１９２が提供されており、さらに針が通過するための穴１９４が提供されている。荷重下で歪んだりまたは座屈したりする細長い電極の傾向は、製造中または組立て中に導入されていることがある電極の曲り、偏心または反りによって悪化する。したがって、電極支持特徴部１２４などのデバイスを使用して、電極を拘束し、静止時に電極が示すことがある曲り、偏心または反りを防ぎまたは修正し、組織内への展開中に生じる荷重の結果としての電極の不必要な垂直運動を防ぐことが有利である。
【０１８９】
本開示の文脈では、動的支持部材が、レシピエントの組織への挿入中に細長い電極との摺動係合を提供する構造要素であって、電極が標的組織深さまで展開されるときに電極の所望の空間関係を維持するために、電極挿入中に位置、サイズおよび／またはコンホメーション（conformation）の変化を経るように構成された構造要素と定義される。電極は、皮膚との最初の接触において最も大きな荷重力を受けるため、好ましくは、レシピエントの組織との最初の接触の前に、および電極が完全な貫入深さまで展開するときに支持を提供し続けるために、動的支持部材とアレイを構成する電極との係合が影響を受ける。さらに、動的支持部材が、電極および注射針に対する支持を提供し、その一方で摩擦に起因する電極貫入力の損失を最小化するように設計されていると都合がよい。
【０１９０】
動的支持部材の主たる機能は、アレイ内の複数の電極の互いに対する所望の空間関係および注射針に対する所望の空間関係を維持することであるが、動的支持部材の設計が、全体としてアレイを安定させることができる特徴部を含むことも望ましい。好ましくは、これが、支持部材の横方向移動を拘束する追加の構造支持特徴部を提供することによって達成される。ある種の実施形態では、これらの支持特徴部が、鋭利物保護保護体に統合されており、鋭利物保護保護体は、電極および／または注射針の偶発的な露出から使用者を守る役目も果たす。以下では、本開示と一貫した動的支持部材のさまざまな実施形態が開示される。
【０１９１】
電極支持特徴部１２４として上で説明した本開示の実施形態は、電極の長手方向に対して垂直に配置された平面支持構造体１２４の使用を含む。この平面支持構造体は、指定された空間関係にある前記電極の位置に対応する１つまたは複数の開口部１９２を有するように構成されている。開口部のサイズ、形状および位置は、支持構造体が、アレイ内の電極の長手方向の長さに沿ってスムーズに摺動することを可能にし、その一方で電極展開の方向に対して垂直な不必要な運動を拘束するように構成されている。一般的に、開口部は、（コーティングまたは他の粘着性材料を含む電極の最大断面積よりも少なくとも１０％大きい）電極のための十分なクリアランスを有する平面構造体の穴またはスロット１９２として構成することができる。しかしながら、特定の電極に対してより大きな支持が必要な場合には、１つまたは複数の開口部が、平面支持体構造体に垂直に配置された管状構造体１９６を構成することができる。このような管状構造体を構成する開口部は、電極と接触する表面積を増大させ、それによって細長い電極に提供される支持を増大させる。平面支持構造体は、金属、ポリマー、セラミックまたは複合材料を含む、適切な構造特性を有する任意の材料から製作することができ、他の方法によって形成、機械加工、成形または生産することができる。電極との不必要な電気的相互作用を回避するため、電極と平面支持構造体との間の境界面は導電性でないことが好ましい。さらに、材料および製造方法は、電極と動的支持部材との間の境界面における摩擦の量を最小化するように選択されるべきである。その低いコスト、製造の容易さおよび都合のよい電気特性を含むいくつかの要因により、電極支持構造体は一般的に、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリルまたはポリエチレンなどの熱可塑性材料で作られている。荷重下の構成要素の破損を防ぐのに十分な弾性を維持しつつ、細長い電極に支持を提供するのに十分な剛性を達成する、特定の材料が選択されるべきである。動的支持部材が互換性を持つことを保証するために、材料選択は、電極アレイの意図された滅菌方法（例えばガンマ線放射、蒸気滅菌、エチレンオキシドまたはｅビーム）も考慮すべきである。支持構造体の特定の寸法および設計は、選択された材料の特性に依存する。しかしながら、電極を展開することができる距離を支持構造体が過度に制限しないように、またはデバイスの他の機能特性を妨害しないように、支持構造体の寸法を最小化することが望ましい。通常は、厚さ０．５ｍｍ〜 ２ｍｍの高剛性の平面構造体であれば十分である。
【０１９２】
動的支持部材の別の実施形態は、電極を収容する開口部であって、電極の横方向運動を拘束する開口部を有する圧縮ばねの使用である。この圧縮ばねは、金属、ポリマーまたはエラストマー材料から製作することができ、他の方法によって形成、機械加工、成形または生産することができる。静止時、このばねは、圧縮されていないかまたは最小限に圧縮されており、ばねの長さに沿って開口部に電極が挿入されている。電極が展開されると、ばねは、展開方向に圧縮し、開口部は、ばねコイルに対して垂直な電極の摺動移動を収容する。この実施形態は、組織部位から除去された後の貫入電極／針を収容するために使用される保護体またはシースと組み合わされたときに特に有用である。これらの実施形態では、電極の前方への展開によりばねに付与される力を使用して、デバイスが組織から除去されるときに電極を覆ってシースまたは保護体を展開することができる。
【０１９３】
図４の実施態様では、突刺し保護体ばね１３８を使用して電極支持体１２４を部分的に支持することができ、特に、電極支持体１２４の壁１９８の半径と一致するように（または電極支持体１２４の壁１９８の半径よりもわずかだけ大きくなるように）ばねの半径を構成することができる。このようにすると、使用中、突刺し保護体ばね１３８の中央に電極支持体１２４を挿入することができる。次いで、電極支持体１２４は、突刺し保護体１３４の内部で摺動することができる。ばねの中心に置かれることによって、電極支持体１２４は、内側カートリッジキャップ１０４における電極の支持点と組織境界面における電極の貫入点との間のだいたい中間の、電極の支持のための所望の「中間点」を提供する、ばねの中心の位置を自然に維持する。
【０１９４】
ばねベースの他の電極支持体も企図される。例えば、適応電極支持体（adaptive electrode support）を提供するため、電極の領域に、成形圧縮ばね（formed compression spring）が配置される。電極の横方向運動を限定するため、成形圧縮ばねは、電極の相対位置にぴったりと合致するように形づくり、サイズを増減することができる。成形圧縮ばねとともに、任意選択のバイアス要素を配置することができ、このバイアス要素は、成形圧縮ばねに逆らって電極を外側にバイアスする働きをすることができる。成形圧縮ばねは、金属、ポリマーまたはエラストマー材料から製作することができ、他の方法によって形成、機械加工、成形または生産することができる。バイアス要素は、金属、ポリマーまたはエラストマー材料から製作することができ、他の方法によって形成、機械加工、成形または生産することができる。
【０１９５】
他のメカニズムに基づく電極支持体、例えば入れ子式の管も企図される。この入れ子式の管は、電極を対象に挿入する間、電極を支持する働きをする。入れ子式の管のサイズは、互いに対して自由に動くように決定することができ、または軸方向の力が管に加えられたときにだけ動くように決定することもできる。
【０１９６】
他の支持構造体、例えば可動の、可撓のまたはピボット回転する支持部材に基づく支持構造体も企図される。横方向支持部材は、任意選択のヒンジ特徴部において電極に接続することができる。横方向支持部材は、電極を収容する構造体と一体に形成することができ、または従来の方法（スナップ、溶接、接着剤、締結具など）によって取り付けられた別個の構成要素とすることができる。
【０１９７】
別の実施形態は、その中に電極が埋め込まれた圧縮可能なマトリックス材料の使用である。電極が展開されると、この材料は展開方向に圧縮し、移動方向に沿って横方向の支持を提供する。圧縮可能なマトリックス材料の例は、セルロース、微孔質プラスチック、発泡シリコーンもしくは発泡ポリクロロプレンなどの発泡プラスチックもしくはゴムポリマー、または泡状炭素マトリックスを含む。これらの材料は、電極および／または注射針（当てはまる場合）と接触するように設計されているため、これらの材料は、間接的な組織接触と整合するように選択されるべきである。
【０１９８】
したがって、上述の構造体は、複数の電極間の所望の空間関係および特定の実施形態では皮下注射針の開口体間の所望の空間関係を維持しつつ、最大６０ｍｍの組織深さにおける複数の細長い電極の経皮展開を支援する。このような支持部材は、経皮挿入の間、複数の細長い電極と係合し、電極の長手方向に対して垂直な１つまたは複数の方向の電極の偏向を拘束する。本開示の別の態様は、複数の細長い電極の最大６０ｍｍの深さへの一貫した経皮展開を達成するために加える必要がある力を低減させるために、生体適合性の滑らかな化合物の複数の電極の表面への塗布を利用する方法および装置を提供する。例示的な実施形態では、電極の挿入特性を向上させるために、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  ３６０  Ｍｅｄｉｃａｌ  ＦｌｕｉｄまたはＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  ＭＤＸ４−４１５９などの生体適合性シリコーン化合物を、アレイを構成する複数の電極に、従来の吹付けコーティングまたは浸漬コーティングによって塗布することができる。コーティング法および厚さなどのコーティングおよび塗布条件の特定の選択は、電極の数、サイズ、組成および先端構成ならびに電極が展開される標的組織に依存する。
【０１９９】
図４および７Ａ〜７Ｂを参照すると、カートリッジ組立体１００の内側カートリッジ１０３の外側に電極１２２の近位部分１３５を配置することができる（図７Ｂ）。このようにすると、外側カートリッジ１０２（図７Ａ）内に内側カートリッジ１０３が摺動可能に配置されたときに、近位部分１３５が、対応する電極接点１３０および特に電極接点１３０の外側カートリッジ内部部分１３３と接触する。これらの内部部分１３３は、近位部分１３５と電力連絡（power communication）するように構成されている。近位部分１３５の長さおよび外側カートリッジ内部部分１３３の長さのため、この電気的連絡は、外側カートリッジに対する内側カートリッジの縦方向位置に関わらず、それらの部分の連続インタフェースに沿ったいくつかの位置で実施することができる。電極接点１３０はさらに、アプリケータ４００上の対応する接続４９６（図１８Ｃ参照）との電力連絡用に構成された外側カートリッジ外部接点１３１を含む。電極接点１３０は、電気信号を伝達するのに十分な導電材料からなる。ある種の実施形態では、この接点が、電極および接点位置の予想される製造変動の範囲全体にわたって、対応する電極との導電性インタフェースを保証するのに十分な係合を提供し、一方で、内側カートリッジ１０３上に装着された電極１２２の前方への移動を妨げたりまたは妨害したりしないことを、設計および材料選択が保証する。この設計はさらに、予想される保管条件にさらされたときに、製品のラベルに記された有効寿命にわたってこの係合が持続することを可能にするものでなければならない。ある種の実施形態では、電気接点１３０が、電極と係合を容易にするために適切に焼戻しされた打抜きまたは成形金属でできており、電気接点の完全性を保証し、腐食を防ぐために金または銅などのコーティングを含むことができる。それらの連続インタフェースに沿ったいくつかの位置での電極との電気接触を維持することができることを保証することに加えて、この構成における外側カートリッジ１０２への電極接点の組込みは、電極１２２と電極接点１３０との間の摺動相互作用による摩耗が、単回使用用に設計されたカートリッジ１００内で起こることを保証し、それによって外側カートリッジ接点１３１とアプリケータ電気接点４９６との間の静的インタフェースを可能にし、この静的インタフェースは、多回使用用に設計されたアプリケータの電極接続４９６上の潜在的な機械的摩耗を最小化する。この構成は、多回使用アプリケータの耐用機能寿命（useful functional life）を延ばすという利益を有する。
【０２００】
次に、アプリケータ４００の残りの部分を説明する。これらの部分は一般に、カートリッジ組立体１００との動作から独立している部分である。最初に図１３Ａを参照すると、アプリケータ４００は、ハンドル４０２と、電力および制御信号ならびに組織に印加される電気信号を運ぶように設計された多心ケーブル４０６とを含む。ケーブル４０６の末端には一般に、コントローラ７００内の対応するコネクタインタフェースとのコネクタがある。アプリケータ４００はさらにユーザインタフェース４０４を含み、ユーザインタフェース４０４では、処置の諸態様を使用者が見ることができ、使用者は、さまざまな機能、特に深さ選択を実行するようアプリケータに指示することができる。アプリケータ４００はさらに、処置起動トリガ４０７を含み、処置起動トリガ４０７は、処置を開始するために対象によって使用される。
【０２０１】
さらに図１３Ｂを参照すると、アプリケータ４００は処置カウントダウンタイマ４１０を含み、処置カウントダウンタイマ４１０は、処置の残りの所要時間を使用者に知らせ、さらに、カウントダウントリガがゼロになるまで対象からアプリケータ４００を除去すべきでないことを使用者に黙示的に示す。コントローラ７００との電力が供給された満足のいく接続を示すために、電源インジケータ４１８が提供されている。障害が起こったかどうか、例えば上で説明した連動具のうちの１つの連動具が作動解除されていないかどうかを使用者に示すために処置障害インジケータ４１４が提供されている。処置の開始を可能にする、対象の組織に対する適正な圧力が得られているかどうかを使用者に知らせるために、適用配置インジケータ（application placement indicator）４１２が提供されている。
【０２０２】
図１４は、コントローラ７００に接続するためのコネクタ４２６（縮尺は一律ではない）、頂部ハウジング４２０、側部ハウジング４２２および４２４、ならびに内側保護シェル４３２を含む、アプリケータ４００のいくつかの構造構成要素を示す。フロントキャップ４３０が、エンドキャップ４２８とともに提供されている。さまざまな電気機械式副組立体４５０も提供されており、そのうちのいくつかについては上で説明した。
【０２０３】
図１５は、カートリッジ圧力センサ接点４３４、カートリッジ装填、電極挿入および注射機能に対応する副組立体４５２、ならびに関連センサを示す、アプリケータ４００のより詳細な図を示す。
【０２０４】
図１６は、装填駆動副組立体４５４およびカートリッジ装填副組立体４５６を含む、一群の副組立体４５２のより詳細な図を示す。これらの副組立体の動作については上で説明した。
【０２０５】
図１７Ａは、装填駆動副組立体４５４のより詳細な図を示す。装填駆動副組立体４５４の動作の全般については上で説明した。ここで、装填は、カートリッジ組立体１００上のフラグによってトリガされること、およびこのフラグの検出は、スイッチ４６４でシステムがトリガされることにつながることに留意されたい。装填駆動副組立体は、ブラケット４６６および４６８を使用してアプリケータハウジングに装着される。モータ４４４の動作は、モータ駆動シャフト４６２によってピニオン歯車組立体４４８に伝えられる。
【０２０６】
図１７Ｂは、挿入／注射駆動組立体４５６のより詳細な図を示す。これらの構成要素の多くは上で説明した。ここで、動作可能な構成要素は、装着ブラケット４７６によってアプリケータハウジングに装着されていることに留意されたい。電極１２２および針１０５の挿入に続いて、針１０５のプランジャが注射駆動プランジャ４８４によって押下される。注射駆動プランジャ４８４の動作が、針の開口体から薬剤を放出する。注射駆動プランジャは、注射駆動モータおよび歯車組立体４８６によって駆動される。
【０２０７】
一般に、注射駆動プランジャは、注射駆動組立体４８６によって駆動されて、注射駆動プランジャがそれぞれのストロークの終わりに達したことを指示する、もはや前方すなわち遠位方向へは移動することができない点まで前方へ移動する。この指示は一般に、注射駆動モータ４８６において使用される電流が大幅に上昇することによって与えられ、このことは、容器プランジャが容器の端に到達したこと、および注射が完了したことを示す。しかしながら、いくつかのケースでは、モータの回転数を使用して、どのくらいの薬剤が送達されたのかを求めることができる。このような特徴部は、薬剤の計量された投与を支援するために使用することができ、または、送達体積が予想される合計内にない場合、例えば、容器１０１の全体積が注射されたと予想されるが、プランジャロッドの位置を基にすれば、容器１０１は空になっていない場合に、使用者に通知するために使用することができる。これらの状況は、処置が完了するまで、例えばカウントダウンタイマがゼロになるまでアプリケータ４００を対象の体に対して保持することに使用者が失敗した場合に生じることがある。上記のとおり、処置中の時間枠において対象に対する力がもはや検出されていない場合、電極が依然として対象の体内にあるかどうかを判定するために、インピーダンスチェックを実行することができる。電極が対象の体内にない場合には、アプリケータが時期尚早に除去されたと推定することができ、注射駆動モータ４８６に信号を送って注射を止め、それによって対象の体外に放出される薬剤の量を制限することができる。
【０２０８】
図１９を参照すると、電場コントローラ／発生器７５０、ハンドル７０２およびアプリケータクレードル７０６を含む、コントローラシステム／組立体７００が示されている。コントローラは、卓上での使用とカートに装着しての使用の両方に対して構成することができる。カートに装着された構成では、保管ビン（storage bin）７０４が含まれていると都合がよい。操作環境内で動かないようにコントローラ組立体を固定するためのホイール固定具、および対象準備のための補給品を含む補給品、容器／バイアル／シリンジなどを置くためのトレー７１０を含む、カートに装着された構成のコントローラの詳細が図２０Ａ〜２０Ｄに示されている。アプリケータ４００をコントローラ組立体７００に接続するためのアプリケータコネクタポート７０８が示されている。ディスプレイ７１２は、投与処置の状況、特に接続されたＩＦＵに関する投与処置の状況を表示する。
【０２０９】
アプリケータ４００からのカートリッジ組立体１００の排出を引き起こすために、カートリッジ排出ボタン７１４が提供されている。メニューナビゲーションボタン７１６は、ディスプレイ７１２に表示されている構成要素のナビゲーションおよび操作を可能にする。必要に応じて警報または他の可聴インジケータを無音にするために、ミュートボタン７１８が提供されている。ユニットに電力を供給するために電源ボタン７２２が提供されており、主電源スイッチ７２６（図２０Ｄ）がオンにされた場合にも電源ボタン７２２は起動可能である。
【０２１０】
ディスプレイはさらに、バッテリバックアップシステムが提供されている場合にバッテリレベルの指示を提供するバッテリインジケータ７２０を含む。このようなバッテリバックアップシステムは、主電源がユニットに電力を供給することを電源損失が妨げている状況に対応するために、コントローラ／発生器７５０に含めることができる。このようなバッテリバックアップシステムは、主電源の下で処置を開始したが、主電源損失に遭遇した場合のバックアップとして使用することもできる。この場合には、バッテリバックアップを使用して処置を終了させることができるように主電源からバッテリ電源への本質的に継ぎ目のない遷移を提供する論理回路および制御回路が実装される。主電源の損失後に処置を完了するのに十分な充電をバッテリが有するかどうかを監視することができるバッテリ監視回路をコントローラが含むと好都合である。いくつかの実施形態では、コントローラがさらに、主電源損失の場合に処置を完了するのにバッテリの電流充電状況が十分でない場合に使用者に通知するためのディスプレイを含む。
【０２１１】
コントローラ７５０の背面図が示された図２０Ｄを参照すると、ＵＳＢポート７２４、主電源スイッチ７２６および主電源入力７２８を含むコントローラ７５０が示されている。
【０２１２】
図２１を参照すると、流れ図８００によって示された１つの使用方法では、コントローラ／発生器７５０に電力を供給し、コントローラ／発生器７５０のプログラムが自動的に開始される（ステップ８０２）。アプリケータを接続し（ステップ８０４）、アプリケータがまだ接続されていない場合には、この動作を実行するための使用者への指示（indicationまたはinstruction）を、表示画面７１２上に表示することができる。システムはセルフテストを実行することができる（ステップ８０６）、このセルフテストは、コントローラ／発生器７５０の適正な動作を保証するだけでなく、コントローラ／発生器７５０へのアプリケータ４００の正しい接続も保証する。
【０２１３】
このプログラムは、表示画面に、投与部位の準備に関する使用者への指示を表示させることができる（ステップ８０８）。このステップは、正しい薬剤作用物質が送達されていること、薬剤作用物質が期限切れでないこと、禁忌が精査されたこと、および警告／予防措置に従っていることを保証することを含むことができる。
【０２１４】
使用者は次いで容器キャップを取り外し、カートリッジ組立体１００に容器１０１を挿入する（ステップ８１０）。いくつかの実施形態では、使用者が、カートリッジ組立体内に容器が適正に配置されたこと示す可聴、接触または触覚クリックを経験する（ステップ８１１）。
【０２１５】
使用者は次いで、カートリッジ組立体１００をアプリケータ４００に挿入する（ステップ８１６）。次いでエラー状況がないか、例えば容器配置が適正かどうかを試験し（ステップ８１８）、エラー状況が検出された場合には、処置を停止し、エラーメッセージを表示し、修復措置を実施するよう使用者に指示する。エラー状態を修正することができる場合、例えば、使用者が容器を不適正に挿入したが、カートリッジ尾部と係合しなかったかまたはカートリッジ尾部を閉じなかった場合には、カートリッジを取り出し、容器を適正に挿入しなおすように使用者に指示することができる（状態８２０）。いくつかのケースでは、カートリッジが自動的に排出され、別のケースでは、カートリッジを排出するのに、使用者が「カートリッジ排出」ボタンを押さなければならないことがある。別のエラー状態では、例えばカートリッジ尾部が閉じられた場合には、新たなカートリッジを使用するように使用者に指示することができる。
【０２１６】
いずれの場合も、デバイスの準備が完了し、「ノーエラー」状態が達成されたら、使用者は、薬剤の投与およびエレクトロポレーション治療に進むことができる（ステップ８２２）。
【０２１７】
コントローラの主な機能は、薬剤の所望の送達を達成するのに必要な電場を発生させること、準備中および使用中にシステムの動作を制御すること、準備中および使用中にシステムの状態を監視すること、ならびに準備中および使用中にシステムの状態を使用者に伝達することである。いくつかの実施形態では、コントローラが、使用者訓練の文脈と通常の使用中の障害状態の解決中の両方に関して、デバイスを使用するための推奨および指示を提供することができる。
【０２１８】
コントローラシステムおよびコントローラ操作方法は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラを含む任意の数のコンピューティングデバイスを利用して完全に実装することができる。通常、命令は、コンピュータ可読媒体、一般に非一過性のコンピュータ可読媒体上に置かれており、これらの命令は、コンピューティングデバイス内のプロセッサが本開示の方法を実施するのを可能にするのに十分なものである。コンピュータ可読媒体は、実行時にランダムアクセスメモリにロードされる命令を有するハードドライブまたは固体記憶装置とすることができる。アプリケーションへの入力、例えば複数の使用者からまたは任意の１人の使用者からのアプリケーションへの入力は、任意の数の適切なコンピュータ入力デバイスによって実施することができる。例えば、使用者は、キーパッド、キーボード、マウス、タッチスクリーン、ジョイスティック、トラックパッド、他のポインティングデバイスまたはこのような他の任意のコンピュータ入力デバイスを使用して、計算に関連するデータを入力することができる。データは、挿入されたメモリチップ、ハードドライブ、フラッシュドライブ、フラッシュメモリ、光学媒体、磁気媒体または他の任意のタイプのファイル記憶媒体を経由して入力することもできる。出力は、使用者が見ることができるディスプレイに結合されたビデオグラフィックカードまたは集積グラフィクスチップセットを経由して使用者に送達することができる。あるいは、システムは、１つもしくは複数のフォーマットの電子文書を出力することもでき、または、プリンタを使用して結果のハードコピーを出力することもできる。この教示を考慮すれば、任意の数の他の有形の出力が本開示によって企図されることも理解される。例えば、メモリチップ、ハードドライブ、フラッシュドライブ、フラッシュメモリ、光学媒体、磁気媒体または他の任意のタイプの出力上に、出力を記憶することができる。任意の数の異なるタイプのコンピューティングデバイス、例えばパーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートパソコン、ネットブックコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント、移動電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ上、さらにこれらの目的のために特に設計されたデバイス上で本開示を実装することができることにも留意すべきである。一実施態様では、スマートフォンまたはｗｉ−ｆｉ接続されたデバイスの使用者が、無線インターネット接続を使用して、アプリケーションのコピーを、サーバから使用者のデバイスにダウンロードする。適切な認証手続きおよび安全なトランザクションプロセスは、販売者への支払いの前提を提供する。アプリケーションは、モバイル接続またはＷｉＦｉもしくは他の無線ネットワーク接続を介してダウンロードすることができる。次いで使用者はアプリケーションを実行することができる。このようなネットワーク化されたシステムは、複数の使用者がシステムおよび方法に別々の入力を入力する実施態様のための適当なコンピューティング環境を提供することができる。アプリケータの制御が企図される下記のシステムでは、複数の使用者が同時に関連データを入力することを、これらの複数の入力が可能にすることができる。
【０２１９】
要素の表
【０２２０】
【表１−１】
2021506431.tif 000003
【０２２１】
【表１−２】
2021506431.tif 000004
【０２２２】
【表１−３】
2021506431.tif 000005
【０２２３】
【表１−４】
2021506431.tif 000006
【実施例】
【０２２４】
本発明の以下の実施例は、本発明の性質をさらに示すためのものである。以下の実施例は本発明を限定しないこと、および本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって決定されることを理解すべきである。
【０２２５】
[実施例１]
ＨＢＶ  コアおよびＰｏｌ抗原配列の生成およびプラスミド最適化
肝炎コアタンパク質上のＴ細胞エピトープは、Ｂ型肝炎感染の排除のために重要であると考えられ、ポリメラーゼなどのＢ型肝炎ウイルスタンパク質は、応答の幅（breadth of the response）を改善する役目を果たす可能性がある。したがって、Ｂ型肝炎コアおよびポリメラーゼタンパク質を、治療Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）ワクチンの設計のための抗原として選択した。
【０２２６】
ＨＢＶコアおよびポリメラーゼ抗原コンセンサス配列の導出
ＨＢＶ遺伝子型Ｂ、ＣおよびＤを基にしてＨＢＶ  ｐｏｌおよびコア抗原コンセンサス配列を生成した。異なる源から異なるＨＢＶ配列を得、コアおよびポリメラーゼタンパク質に関して別々にアライメントさせた。続いて、全ての部分型（subtype）（ＡからＨ）の最初の配列アライメントをＨＢＶ遺伝子型、Ｂ、ＣおよびＤに限定した。それぞれの部分型のそれぞれのタンパク質アライメントについてコンセンサス配列を別々に規定し、さらに、全てのジョイントＢＣＤ配列についてコンセンサス配列を規定した。可変のアライメント位置において、コンセンサス配列中の最も頻度の高いアミノ酸を使用した。
【０２２７】
ＨＢＶコア抗原の最適化
ＨＢＶコア抗原コンセンサス配列を、天然ウイルスタンパク質内の欠失によって最適化した。具体的には、プレゲノムＲＮＡカプシド形成に必要な、高度に正に帯電したＣ末端セグメントに対応する３４個のアミノ酸を欠失させた。
【０２２８】
ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原の最適化
４つの残基を変更して逆転写酵素およびＲＮアーゼＨ酵素活性を除くことにより、ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原コンセンサス配列を最適化した。具体的には、逆転写酵素ドメインの「ＹＸＤＤ」モチーフ内のアスパラギン酸残基（Ｄ）をアスパラギン残基（Ｎ）に変更して、配位機能、したがってヌクレオチド／金属イオン結合を排除した。さらに、ＲＮアーゼＨドメインの「ＤＥＤＤ」モチーフ内の最初のアスパラギン酸残基（Ｄ）をアスパラギン残基（Ｎ）に変更し、最初のグルタミン酸残基（Ｅ）をグルタミン残基（Ａ）に変更して、Ｍｇ２＋配位を排除した。さらに、ＨＢＶ  ｐｏｌ抗原の配列をコドン最適化して、Ｎ末端延長部分プレＳ１およびプレＳ２を有するＳタンパク質およびＳタンパク質のバージョンを含むエンベロープタンパク質の内部オープンリーディングフレームをスクランブルした。その結果、エンベロープタンパク質（プレＳ１、プレＳ２およびＳタンパク質）およびＸタンパク質のオープンリーディングフレームが除去された。
【０２２９】
ＨＢＶコアおよびＰｏｌ抗原発現戦略の最適化
プラスミドベクターからのコア抗原とｐｏｌ抗原の両方の抗原の最大かつ等しい発現を得るために３つの異なる戦略を試験した：（１）単一のコア−ｐｏｌ融合タンパク質を産生するための、コード配列間に挿入された小さなＡＧＡＧを用いたフレーム内のＨＢＶコア抗原とｐｏｌ抗原の融合（図２５Ａ）、（２）単一のｍＲＮＡから個々のコアおよびｐｏｌタンパク質を発現するバイシストロニック（biscistronic）発現ベクターを産生するための、リボソームスリッページ部位、具体的には口蹄疫（ＦＭＤＶ）からのＦＡ２スリッページ部位による１つのプラスミドからのコア抗原とｐｏｌ抗原の両方の発現（図２５Ｂ）、ならびに（３）それぞれＨＢＶコアおよびｐｏｌ抗原をコードする２つの別個のプラスミド（図２５Ｃ）。
【０２３０】
［ｉｎ  ｖｉｔｒｏ発現分析］
上記の３つのそれぞれの発現戦略に基づくコンセンサスＨＢＶコアおよびｐｏｌ抗原のコード配列を、市販の発現プラスミドｐｃＤＮＡ３．１にクローンニングした。このベクターをＨＥＫ−２９３Ｔ細胞にトランスフェクトし、ＨＢＶコア特異抗原を使用したウエスタンブロットによってタンパク質発現を評価した。
【０２３１】
［転写後調節エレメントの最適化］
転写一次産物を安定させ、その核外移行を容易にし、かつ／または転写−翻訳結合を改善することによるタンパク質発現の強化に関して、以下の４つの異なる転写後調節エレメントを評価した：（１）ウッドチャックＨＢＶ転写後調節エレメント（Woodchuck HBV post-transcriptional regulatory element）（ＷＰＲＥ）（ＧｅｎＢａｎｋ：Ｊ０４５１４．１）、（２）ヒトアポリポタンパク質Ａ１前駆体に由来するイントロン／エクソン配列（ＧｅｎＢａｎｋ：Ｘ０１０３８．１）、（３）ヒトＴ細胞白血病ウイルス１型（ＨＴＬＶ−１）長反復配列（ＬＴＲ）の非翻訳Ｒ−Ｕ５ドメイン（ＧｅｎＢａｎｋ：ＫＭ０２３７６８．１）、および（４）ＨＴＬＶ−１  ＬＴＲ、合成ウサギβ−グロビンイントロン（ＧｅｎＢａｎｋ：Ｖ００８８２．１）およびスプライシングエンハンサーの複合配列（３元複合配列）。プラスミドのＣＭＶプロモータとＨＢＶ抗原コード配列の間にエンハンサー配列を導入した。プラスミドから発現させたときのコア抗原の発現では、ＷＰＲＥエレメントが存在した場合としない場合とで、ウエスタンブロットによっては大きな違いは観察されなかった（図２５Ｄ）。しかしながら、残りの３つの転写後制御配列を有するプラスミド由来のトランスフェクション後のＨＥＫ２９３Ｔ細胞のコア抗原発現を、ウエスタンブロットによって評価したところ、３元エンハンサー配列は最も強いコア抗原発現を示した（図２５Ｅ）。
【０２３２】
［効率的なタンパク質分泌のためのシグナルペプチドの選択］
ＨＢＶコア抗原のＮ末端においてフレームに導入された以下の３つの異なるシグナルペプチドを評価した：（１）Ｉｇ重鎖ガンマシグナルペプチドＳＰＩｇＧ（ＢＡＡ７５０２４．１）、（２）Ｉｇ重鎖イプシロンシグナルペプチドＳＰＩｇＥ（ＡＡＢ５９４２４．１）、および（３）シスタチンＳ前駆体シグナルペプチドＳＰＣＳ（ＮＰ＿００１８９０１．１）。コンピュータで（in silico）、シグナルＰ予測プログラムを使用して、シグナルペプチド切断部位をコア融合に対して最適化した。上澄みのコアタンパク質レベルを解析することによって分泌効率を決定した。Ｎ末端で融合された３つの異なるシグナルペプチドを使用したコア抗原分泌のウエスタンブロット解析は、シスタチンＳシグナルペプチドが最も効率的なタンパク質分泌をもたらすことを実証した（図２５Ｆ）。
【０２３３】
［ＤＮＡワクチンベクター最適化］
Ｎ末端シスタチンＳシグナルペプチド配列を有するＨＢＶ抗原コード配列の上流に３元複合エンハンサー配列を含む最適化された発現カセットを、ＤＮＡワクチンベクターｐＶａｘ−１（Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｗａｌｔｈａｍ、米マサチューセッツ州）にクローニングした。ｐＶａｘ−１内の発現カセットは、ヒトＣＭＶ−ＩＥプロモータ、続いてウシ成長ホルモン（ＢＧＨ）由来ポリアデニル化配列（ｐＡ）を含む。ｐＵＣ複製開始点および小さな真核生物プロモータによって駆動されるカナマイシン抵抗性遺伝子（Ｋａｎ  Ｒ）によって細菌増殖が駆動される。ｐＵＣ複製開始点、ＫａｎＲ発現カセット、およびＣＭＶ−ＩＥプロモータによって駆動された発現カセットは全て、プラスミド主鎖内で同じ向きを向いている。しかしながら、ｐＶａｘ−１ベクターでは、ｐｃＤＮＡ３．１ベクターで観察された発現レベルに比べて、コア抗原発現の顕著な低減が観察された。
【０２３４】
以下のいくつかの戦略を使用してタンパク質発現を改良した：（１）ｐＵＣ複製開始点−ＫａｎＲカセット全体の反時計回りの向きへの反転（ｐＶＤ−コア）、ならびに（２）ＫａｎＲ遺伝子のコドン使用頻度の変更し、さらにＫａｎプロモータをｐｃＤＮＡ３．１ベクター由来のＡｍｐプロモータで置換する（ｐＤＫ−コア）。両方の戦略がコア抗原発現を回復させたが、コア抗原発現は、コドン調整されたＫａｎ  Ｒ遺伝子、（ＫａｎＲプロモータに代わる）ＡｍｐＲプロモータ、および逆向きのｐＵＣ複製開始点−ＫａｎＲカセットを含むｐＤＫベクターで最も高かった。
【０２３５】
図２５Ａ〜２５Ｃに示された３つのそれぞれの発現戦略を試験するために、図２５Ｇに示された４つの異なる最適化されたＨＢＶコア／ｐｏｌ抗原発現カセットを、ｐＤＫプラスミド主鎖に導入した。これらのプラスミドを、ｉｎ  ｖｉｔｒｏで、コアおよびｐｏｌ抗原発現に関して、コアおよびｐｏｌ特異抗体を使用したウエスタンブロット解析によって試験した。細胞および分泌コアおよびｐｏｌ抗原に対する最も一貫した発現プロフィールは、別個のベクター、すなわち個々のＤＮＡベクターｐＤＫ−コアおよびｐＤＫ−ｐｏｌによってコアおよびｐｏｌ抗原がコードされたときに達成された（図２５Ｈ）。ｐＤＫ−ｐｏｌおよびｐＤＫ−コアベクターの略図がそれぞれ図２６Ａおよび２６Ｂに示されている。
【０２３６】
[実施例２]
ＴｒｉＧｒｉｄ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＴＤＳ−ＩＭ）デバイスを使用した核酸ベースの生物薬剤のエレクトロポレーション媒介筋肉内投与
本明細書に提供された例示的なデバイス、例えばＴｒｉＧｒｉｄ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＴＤＳ−ＩＭ）  ｍｏｄｅｌ  ＩＩを使用することによって、対象の上肢または下肢の骨格筋内における核酸配列の細胞内送達を強化することができる。いくつかの実施形態では、ＴＤＳ−ＩＭデバイスが、ＴＤＳ−ＩＭデバイスと一緒に治験で使用することが承認された作用物質とともに使用される。例示的な実施形態では、承認された作用物質が核酸、すなわちＤＮＡまたはＲＮＡである。いくつかの実施形態では、ＴＤＳ−ＩＭデバイスの使用が、ＨＢＶワクチンを必要としている対象に限定される。いくつかの実施形態では、ＴＤＳ−ＩＭデバイスの使用が、エレクトロポレーション媒介筋肉内核酸送達（electroporation mediated intramuscular nucleic acid delivery）の非盲検臨床試験（open clinical trial）に登録された対象に限定される。
【０２３７】
投与システムを始動させるため、デバイスの主電源を刺激装置に接続する。システムバッテリは使用に十分な程度に充電されている。主電源スイッチをオンにし、フロントパネル電源ボタンを押す。アプリケータをアプリケータコネクタに接続する。アプリケータ電源インジケータの点灯によりアプリケータの適正な接続を確認する。システムが全てのセルフチェックを完了すると、スタート画面が現れる。ＯＫボタンを押して処置投与に進む。
【０２３８】
シリンジをＴＤＳカートリッジに挿入するため、シリンジからシリンジキャップを取り外し、シリンジフランジを、ＴＤＳカートリッジシリンジ装填ポートと整列させる。シリンジは所定の位置にパチンとはまり、ＴＤＳカートリッジの中に完全に着座するはずである。シリンジを装填した後、続行するためパルス刺激装置上のＯＫボタンを押す。カートリッジがアプリケータに装填されるまで、カートリッジキャップはカートリッジに固定されたままであるべきである。
【０２３９】
シリンジが装填されたカートリッジをアプリケータに挿入するため、カートリッジのシリンジ装填ポートを上に向けた状態で、カートリッジをアプリケータと整列させる。カートリッジをアプリケータに挿入すると、カートリッジは、アプリケータ内のその完全に装填された位置まで自動的に引き入れられる。カートリッジの装填の成功が刺激装置に示される。カートリッジを装填した後、アプリケータをそのクレードルに戻し、対象の体表の適切な注射部位を選択する。いくつかの実施形態では、筋肉内核酸送達のための注射部位が、内側三角筋の肩先突起（肩骨）の縁から下へ指の幅約３本分のところである。例示的な実施形態では、内側三角筋における注射深さが約０．７５インチ〜１．２５インチ（１９〜３０ｍｍ）である。いくつかの実施形態では、筋肉内核酸送達のための注射部位が、外側広筋（外腿）の腰と膝のほぼ中間である。例示的な実施形態では、外側広筋における注射深さが約１．０インチ〜１．５インチ（２５〜３８ｍｍ）である。注射部位を選択した後、アプリケータ深さ選択ボタン、次いで注射部位／深さに対応する注射深さ選択ボタンを押す。いくつかの実施形態では、注射深さ選択インジケータが、べた点灯（solid illumination）に変わる。選択された注射深さを確認する。いくつかの実施形態では、右側の深さ選択ボタンが、より深い注射深さに対応する。一実施形態では、最初に選択した注射部位を変更する場合、もう一方の注射深さに対応する選択ボタンを押す。選択注射深さ画面に戻ると、もう一方の注射深さが選択されている。
【０２４０】
ＴＤＳ−ＩＭデバイスによる承認された作用物質の対象への投与を開始するため、カートリッジキャップを取り外し、廃棄する。デバイスを、標的注射部位と位置合せし、標的注射部位にしっかりと押し当てる。デバイスを標的注射部位にしっかりと押し当てると、アプリケータ配置インジケータの４本のバーが全て点灯し、処置カウントダウンタイマが、投与処置の残り時間を示す「８」秒を灯す。アプリケータトリガを押下して、作用物質を投与し、その間、圧力を一貫して維持する。処置カウントダウンタイマが「０」に達すると、電気刺激が送達される。投与処置が完了すると、処置完了インジケータが点灯し、注射部位からデバイスを引き抜くことができる。処置が完了するかまたは処置障害インジケータが点灯するまで、注射部位からデバイスを引き抜かないことができる。いくつかの実施形態では、投与処置中にデバイスが問題を検出した場合、デバイスは投与処置を中止し、処置障害インジケータを点灯させる。例示的な実施形態では、デバイスが投与処置を中止し、すぐに対象からデバイスが除去された場合、デバイスの刺激装置ディスプレイがさらなる指示を表示する。
【０２４１】
作用物質投与を必要としている対象への作用物質投与の完了後、カートリッジをアプリケータから排出するため、刺激装置上に位置する排出ボタンを押す。アプリケータは、アプリケータからカートリッジを手動で取り外すことができる位置まで、カートリッジを自動的に前進させる。カートリッジが移動を停止したら、矢印によって示されたとおりにカートリッジの側面をつかんで、アプリケータからカートリッジを引き出すことができる。カートリッジを取り外した後、シリンジプランジャ位置を調べることによって、完全な注射の完了を確認することができる。デバイスをオフにするため、アプリケータをホルスタに置き、フロントパネル電源ボタンを５秒間押す。
【０２４２】
[実施例３]
マウスおよび非ヒト霊長類に対するＴＤＳ−ＩＭエレクトロポレーション
ＴｒｉＧｒｉｄ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍ−Ｉｎｔｒａｍｕｓｃｕｌａｒ（ＴＤＳ−ＩＭ）エレクトロポレーション技術を使用して、筋肉組織内でのＤＮＡベースのコンストラクトの送達を強化する。筋肉内（ＩＭ）送達のためのＴｒｉＧｒｉｄ電極アレイは、中心の注射針を取り囲む菱形を形成するように２つの正三角形として配置された４つの電極からなる（図２２）。作用物質送達および電場伝播を単一のデバイスに統合することは、作用物質分布の部位においてエレクトロポレーション効果の誘発が起こることを保証し、プラスミドコンストラクトの注射と電気パルスの印加を単一のステップで実行することを可能にする。このようにすると、効果的で再現可能な方式でのプラスミドＤＮＡのＩＭ送達が達成される。
【０２４３】
それぞれの動物モデル用のＴｒｉＧｒｉｄ電極アレイは、実施例１で生成されたＤＮＡプラスミドなどのＤＮＡプラスミドを、選択された筋肉に、サイズおよびその上の組織特性に関わりなく効率的に送達するようにスケーリングされる。それぞれの動物モデルで使用するようにスケーリングされる主たるエレクトロポレーションデバイスパラメータは、ＴｒｉＧｒｉｄサイズ（すなわち電極間隔）、印加電圧（２５０Ｖ／ｃｍ。ｃｍはＴｒｉＧｒｉｄのサイズである）、電極直径および電極貫入深さである。デバイスに対する２次的な適合は、シリンジ容積、プラスミドＤＮＡ体積および皮下針ゲージ／長さの変動を含む。
【０２４４】
ＴＤＳ−ＩＭ  ｖ１．０デバイスを用い、電極間間隔２．５ｍｍの電極アレイを使用して、マウス試験を実行した。電極アレイサイズのこの調整は、マウスの筋肉のサイズがより小さいことに対応するためである。図２３Ａは、マウスモデルで使用するように適合されたＴＤＳ−ＩＭ  ｖ１．０  ＴｒｉＧｒｉｄバージョンを示す。さらに、非ＧＬＰサル試験を、電極アレイ間隔が６ｍｍのＴＤＳ−ＩＭ  ｖ１．０デバイスを使用して実行した。図２３Ｂは、非ヒト霊長類（ＮＨＰ）モデルで使用するように適合されたＴＤＳ−ＩＭ  ｖ１．０  ＴｒｉＧｒｉｄバージョンを示す。
【０２４５】
ＧＬＰサル試験で使用したデバイスは、ヒト臨床試験用にも意図されるＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０デバイスである。このデバイスは、６ｍｍの電極間隔およびＴＤＳ−ＩＭ  ｖ１．０デバイスと同じ起動条件を有する。ＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０デバイスの電極材料は、上述のＮＨＰ試験で使用したＴＤＳ−ＩＭ  ｖ１．０デバイスと全く同じだが、カートリッジ支持構造体および投与に使用されるシリンジが異なる。ヒトと非ヒト霊長類とでは挿入深さも異なる。したがって、はるかに小さなＮＨＰの筋肉で使用するようにＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０デバイスを適合させるために、ＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０デバイスにはスペーサをはめた。図２４は、非ヒト霊長類（ＮＨＰ）モデルで使用するように適合されたＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０  ＴｒｉＧｒｉｄバージョンを示す。
【０２４６】
それぞれの動物試験では、動物が動かないようにするため、エレクトロポレーション処置投与の前に動物に麻酔をかけた。領域の骨解剖学的目印を基準点として使用して投与部位を特定し、選択された部位の毛を、電気バリカン、続いて無菌スワブで除去した。菱形構成の長軸を筋線維に対して平行に向けて、選択された筋肉にＴＤＳ−ＩＭアレイを経皮挿入した。電極挿入後、注射を開始して、筋肉内にＤＮＡを分布させた。ＩＭ注射の完了後、２５０Ｖ／ｃｍの電場を、合計４００ミリ秒の間、１０％のデューティサイクルで局所的に印加した（すなわち４００ミリ秒の継続時間の間に合計４０ミリ秒、電圧を能動的に印加した）。エレクトロポレーション処置が完了した後、ＴｒｉＧｒｉｄＴＭアレイを取り外し、動物を麻酔から覚めさせた。それぞれのＴＤＳ−ＩＭバージョンおよび／または動物モデルに対する可変の構成要素は、下表１および下表２のとおりである。
【０２４７】
表１：ＴＤＳ−ＩＭのバージョンおよびＴｒｉＧｒｉｄの詳細
【０２４８】
【表２】
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【０２４９】
表２：ＴＤＳ−ＩＭのバージョンおよびパルス刺激装置の詳細
【０２５０】
【表３】
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【０２５１】
[実施例４]
ヒトに対するＴＤＳ−ＩＭエレクトロポレーション
この臨床試験ではＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０デバイスを使用する。このデバイスは、ＧＬＰサルに対して使用されるデバイスと本質的に同じである。ヒトと非ヒト霊長類とで挿入深さは異なる。したがって、はるかに小さなＮＨＰの筋肉で使用するようにＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０デバイスを適合させるために、ＴＤＳ−ＩＭ  ｖ２．０デバイスにはスペーサをはめた。刺激条件は、貫入深さがＧＬＰサルのように９ｍｍではなく約１９ｍｍであることを除いて、ＧＬＰサルに対して使用した条件と本質的に同じであった。
【０２５２】
本明細書では本開示の好ましい実施形態を示し説明したが、そのような実施形態が例示だけのために提供されたものであることは当業者には明白であろう。当業者には、本開示を逸脱しない数多くの変形、変更および置換が思い浮かぶであろう。本開示を実施する際には、本明細書に記載された実施形態のさまざまな代替実施形態、またはそれらの実施形態もしくはそれらに記載された諸態様のうちの１つもしくは複数の実施形態もしくは態様の組合せを使用することができることを理解すべきである。以下の特許請求の範囲は本開示の範囲を定義すること、ならびに、特許請求の範囲およびその等価物の範囲内の方法および構造はそれによってカバーされることが意図されている。
【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５Ａ−Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ−Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ−Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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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１８Ａ】
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【図１８Ｂ−Ｃ】
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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】
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【図２５Ａ−Ｆ】
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【図２５Ｇ−Ｈ】
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【図２６】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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