(57)【要約】  本開示は、とりわけ、可溶性生体分子に結合し、その生物学的活性を阻害する組成物、及びその医薬組成物を提供する。組成物は、標的(又は病原体)が他の分子又は細胞と相互作用するのを阻害するように、可溶性生体分子又は病原体の表面上の生体分子などの標的に特異的に結合する複数の粒子を含むことができる。さらに、組成物が有用である多くの用途(例えば、治療用途)が本明細書において提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの表面及び該表面に固定されている薬剤を有する粒子であって、
薬剤は、特異的結合対の第1のメンバーである標的に選択的に結合し;
粒子への標的の結合は、標的と特異的結合対の第2のメンバーとの相互作用を阻害する、粒子。
【請求項２】
表面及び該表面に固定されている薬剤を含む粒子であって、
薬剤は、標的に選択的に結合することができ;
薬剤の標的への結合は、標的と細胞の間の相互作用を阻害する、粒子。
【請求項３】
粒子が、対象の脈管構造内を循環する形状及びサイズである、請求項1又は2に記載の粒子。
【請求項４】
粒子が1μmより大きい、請求項1〜3のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項５】
粒子の最大寸法が約5μm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６】
粒子の最小寸法が少なくとも約300nm以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７】
複数のコーティング分子をさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項８】
粒子が内面及び外面を含み;
薬剤が内面及び外面に固定され;
複数のコーティング分子が外面に結合され;
コーティング分子が薬剤と細胞表面上の分子との間の相互作用を阻害する、請求項7に記載の粒子。
【請求項９】
複数のコーティング分子が、インビボで粒子のクリアランスを増加させる、請求項7又は8に記載の粒子。
【請求項１０】
複数のコーティング分子が、ファゴサイトーシス、腎クリアランス、又は肝胆道クリアランスによって粒子のクリアランスを増加させる、請求項9に記載の粒子。
【請求項１１】
複数のコーティング分子が、インビボで粒子のクリアランスを減少させる、請求項7又は8に記載の粒子。
【請求項１２】
複数のコーティング分子が、薬剤と細胞又は細胞外タンパク質のいずれかとの間の相互作用を阻害する、請求項7又は8に記載の粒子。
【請求項１３】
複数のコーティング分子がポリマーを含む、請求項7〜12のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項１４】
複数のコーティング分子が生分解性である、請求項7〜13のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項１５】
粒子が樹枝状である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項１６】
粒子が多孔性であり;
表面が外部表面及び内部表面を含み;
内部表面が粒子の細孔の内壁からなる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項１７】
薬剤が内部表面に固定されている、請求項16に記載の粒子。
【請求項１８】
複数の細孔が、少なくとも50nmの断面寸法を有する、請求項16又は17に記載の粒子。
【請求項１９】
粒子が約40%から約95%の多孔度を有する、請求項16〜18のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項２０】
粒子が、金属、金、アルミナ、ガラス、シリカ、ケイ素、スターチ、アガロース、ラテックス、プラスチック、ポリアクリルアミド、メタクリレート、ポリマー、又は核酸を含む、請求項16〜19のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項２１】
粒子が多孔質ケイ素を含む、請求項20に記載の粒子。
【請求項２２】
粒子が、実質的に立方体、角錐形、円錐形、球形、四面体、六面体、八面体、十二面体又は二十面体である、請求項1〜21のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項２３】
粒子が、1つ以上の外向き突出部を含む、請求項1〜22のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項２４】
粒子が、1を超える外向きの突出部を含む、請求項23に記載の粒子。
【請求項２５】
粒子が、
1つ以上の頂点;及び
その頂点の少なくとも1つから外側に向いている1つ以上の外向きの突出部
を含む、請求項1〜24のいずれか一項に記載の粒子。
【請求項２６】
1つ以上の突出部が、(i)粒子の表面に固定された薬剤の、細胞表面受容体タンパク質への結合又は活性化を阻害するように、及び/又は(ii)標的が薬剤に結合している場合、標的と、標的が第1のメンバーである特異的結合対の第2のメンバーとの相互作用を阻害するようにサイズ化及び配向されている、請求項23〜25のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項２７】
粒子が、該粒子の表面から延びる2つの交差する隆起部を含み、隆起部が、(i)粒子の表面に固定された薬剤の、細胞表面受容体タンパク質への結合又は活性化を阻害するように、及び/又は(ii)標的が薬剤に結合している場合、標的と、標的が第1のメンバーである特異的結合対の第2のメンバーとの相互作用を阻害するようにサイズ化及び配向されている、請求項1〜26のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項２８】
粒子がチューブを含む、請求項1〜27のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項２９】
薬剤がチューブの内部表面に固定されている、請求項28に記載の粒子。
【請求項３０】
チューブが、少なくとも1つの開放端を含む、請求項28又は29に記載の粒子。
【請求項３１】
チューブが、円筒形チューブ、三角形チューブ、四角形チューブ、五角形チューブ、六角形チューブ、七角形チューブ、八面体チューブ、又は不規則形状のチューブである、請求項28〜30のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項３２】
粒子が1を超えるチューブを含む、請求項28〜31のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項３３】
粒子が、複数のチューブによって画定される格子を含む、請求項32に記載の粒子。
【請求項３４】
チューブが、タンパク質、核酸、又はポリマーを含む、請求項28〜33のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項３５】
粒子が、コアサブ粒子及び複数の保護サブ粒子を含み;
薬剤が、コアサブ粒子上に固定されている、請求項1〜22のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項３６】
コアサブ粒子が約100nm〜約2μmのサイズである、請求項35に記載の粒子。
【請求項３７】
保護サブ粒子が約10nm〜約1μmのサイズである、請求項35又は36に記載の粒子。
【請求項３８】
粒子が4〜106個の保護サブ粒子を含む、請求項35〜37のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項３９】
粒子が1を超えるコアサブ粒子を含む、請求項35〜38のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項４０】
粒子が二次元形状である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項４１】
形状が、円形、環状、十字形、魚骨形、楕円形、三角形、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、又は星形である、請求項40に記載の粒子。
【請求項４２】
薬剤が細胞の表面上の分子に結合する能力が低下するように、薬剤が粒子上に配向されている、請求項1〜41のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項４３】
薬剤が細胞の表面上の標的に結合する能力が低下するように、薬剤が粒子上に配向されている、請求項42に記載の粒子。
【請求項４４】
薬剤の細胞の表面上の分子への結合が立体的に阻害されるように、薬剤が粒子上に配向されている、請求項1〜43のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項４５】
薬剤の細胞の表面上の標的への結合が立体的に阻害されるように、薬剤が粒子上に配向されている、請求項44に記載の粒子。
【請求項４６】
薬剤が細胞の表面上の分子に結合する能力が低下するように、表面が配向されている、請求項1〜45のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項４７】
薬剤が、細胞表面受容体タンパク質の天然リガンドの能力と比較して、細胞表面受容体タンパク質を活性化する低下した能力を有する、請求項1〜46のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項４８】
薬剤が細胞表面受容体タンパク質を活性化しない、請求項47に記載の粒子。
【請求項４９】
粒子が空隙を含む、請求項1〜48のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項５０】
粒子の等電点が約5〜約9である、請求項1〜49のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項５１】
標的がウイルスタンパク質である、請求項1〜50のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項５２】
ウイルスタンパク質が、アルボウイルス、アデノウイルス、アルファウイルス、アレナウイルス、アストロウイルス、BKウイルス、ブニヤウイルス、カリシウイルス、セルコピテシンヘルペスウイルス1、コロラドダニ熱ウイルス、コロナウイルス、コクサッキーウイルス、クリミア-コンゴ出血熱ウイルス、サイトメガロウイルス、デングウイルス、エボラウイルス、エキノウイルス、エコーウイルス、エンテロウイルス、エプスタイン-バーウイルス、フラビウイルス、口蹄疫ウイルス、ハンタウイルス、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、単純ヘルペスウイルスI、単純ヘルペスウイルスII、ヒトヘルペスウイルス、ヒト免疫不全ウイルスI型(HIV-I)、ヒト免疫不全ウイルスII型(HIV-II)、ヒトパピローマウイルス、ヒトT細胞白血病ウイルスI型、ヒトT細胞白血病ウイルスII型、インフルエンザ、日本脳炎、JCウイルス、ジュニンウイルス、レンチウイルス、マチュポウイルス、マールブルグウイルス、麻疹ウイルス、ムンプスウイルス、ナプスウイルス、ノロウイルス、ノーウォークウイルス、オルビウイルス、オルトミクソウイルス、パピローマウイルス、パポバウイルス、パラインフルエンザウイルス、パラミクソウイルス、パルボウイルス、ピコルナウイルス、ポリオウイルス、ポリオーマウイルス、ポックスウイルス、狂犬病ウイルス、レオウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、ライノウイルス、ロタウイルス、風疹ウイルス、サポウイルス、天然痘、トガウイルス、トスカナウイルス、水痘帯状疱疹ウイルス、西ナイルウイルス、黄熱ウイルス由来である、請求項51に記載の粒子。
【請求項５３】
ウイルスタンパク質が、ウイルスキャプシドタンパク質又はウイルスエンベロープタンパク質である、請求項51又は52に記載の粒子。
【請求項５４】
標的が細菌タンパク質又は細菌細胞壁の成分である、請求項1〜50のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項５５】
細菌タンパク質又は細胞壁の成分が、イスラエル放線菌(Actinomyces israelii)、炭疽菌(Bacillus anthracis)、バチルス・セレウス(Bacillus cereus)、バクテロイデス・フラギリス(Bacteroides fragilis)、バルトネラ・ヘンセラ(Bartonella henselae)、バルトネラ・キンタナ(Bartonella Quintana)、ボルデテラ・ペルツシス(Bordetella pertussis)、ボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ボレリア・ガリニイ(Borrelia garinii)、ボレリア・アフゼリ(Borrelia afzelii)、ボレリア・レカレンチス(Borrelia recurrentis)、ブルセラ・アボルツス(Brucella abortus)、ブルセラ・カニス(Brucella canis)、ブルセラ・メリテンシス(Brucella melitensis)、ブルセラ・スイス(Brucella suis)、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、クラミジア・ニューモニエ(Chlamydia pneumoniae)、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)、クラミドフィラ・シタッシ(Chlamydophila psittaci)、クロストリジウム・ボツリヌス(Clostridium botulinum)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、クロストリジウム・パーフリンゲンス、クロストリジウム・テタニ(Clostridium tetani)、コリネバクテリウム・ジフテリアエ(Corynebacterium diptheriae,)、エーリキア・カニス(Ehrlichia canis)、エーリキア・チャフェネシス(Ehrlichia chaffeensis)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)、大腸菌(Escherichia coli)、野兎病菌(Francisella tularensis)、ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus influenzae)、ヘモフィルス・バギナリス(Haemophilus vaginalis)、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、レプトスピラ・インテロガンス(Leptospira interrogans)、レプトスピラ・サンタロサイ(Leptospira santarosai)、レプトスピラ・ウェイリイ(Leptospira weilii)、レプトスピラ・ノグチイ( Leptospira noguchii)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、マイコバクテリウム・レプラエ(Mycobacterium leprae)、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マイコバクテリウム・ウルセランス(Mycobacterium ulcerans)、マイコプラズマ・ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ノカルディア・アステロイデス(Nocardia asteroides)、リケッチア・リケッチイ(Rickettsia rickettsii)、チフス菌(Salmonella typhi)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、シゲラ・ソンネイ(Shigella sonnei)、志賀赤痢菌、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、スタフィロコッカス・サプロフィチカス(Staphylococcus saprophyticus)、ストレプトコッカス・アガラクチアエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカス・ビリダンス(Streptococcus viridans)、梅毒トレポネーマ(Treponema pallidum)、ウレアプラズマ・ウレアリチクム(Ureaplasma urealyticum)、ビブリオ・コレラ(Vibrio cholerae,)、エルシニア・ペスチス(Yersinia pestis)、エルシニア・エンテロコリチカ(Yersinia enterocolitica)、又はエルシニア・シュードツベルクロシス(Yersinia pseudotuberculosis)由来である、請求項54に記載の粒子。
【請求項５６】
標的が、酵母タンパク質若しくは真菌タンパク質、又は酵母細胞壁若しくは真菌細胞壁の成分である、請求項1〜50のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項５７】
酵母若しくは真菌のタンパク質又は細胞壁の成分が、アポフィソマイセス・バリアビリス(Apophysomyces variabilis)、アスペルギルス・クラバツス(Aspergillus clavatus)、アスペルギルス・フラバス(Aspergillus flavus)、アスペルギルス・フミガツス(Aspergillus fumigatus)、バシジオボラス・ラナラム(Basidiobolus ranarum)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダ・グイリエルモンジイ(Candida guilliermondii)、カンジダ・クルセイ(Candida krusei)、カンジダ・ルシタニアエ(Candida lusitaniae)、カンジダ・パラプシロシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダ・ステラトイデア(Candida stellatoidea)、カンジダ・ビスワナチイ(Candida viswanathii)、コニジオボラス・コロナツス(Conidiobolus coronatus)、コニジオボラス・インコングルオウス(Conidiobolus incongruous)、クリプトコッカス・アルビダス(Cryptococcus albidus)、クリプトコッカス・ガッチイ(Cryptococcus gattii)、クリプトコッカス・ラウレンチイ(Cryptococcus laurentii)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、エンセファリトゾン・インテスチナリス(Encephalitozoon intestinalis)、エンテロシトゾン・ビエネウシ(Enterocytozoon bieneusi)、エキソフィアラ・ジェアンセルメイ(Exophiala jeanselmei)、フォンセカエア・コンパクタ(Fonsecaea compacta,)、フォンセカエア・ペドロソイ(Fonsecaea pedrosoi)、ゲオトリツム・カンジヅム(Geotrichum candidum)、ヒストプラズマ・カプスラツム(Histoplasma capsulatum)、リチセミア・コリンビフェラ(Lichtheimia corymbifera)、ムコア・インジクス(Mucor indicus)、パラコクシジオイデス・ブラシリエンシス(Paracoccidioides brasiliensis)、フィアロホラ・ベルルコサ(Phialophora verrucosa)、ニューモシスチス・カリニイ(Pneumocystis carinii)、ニューモシスチス・ジロベシイ(Pneumocystis jirovecii)、シューダルレシェリア・ボイジイ(Pseudallescheria boydii)、リノスポリジウム・セエベリ(Rhinosporidium seeberi)、フォードトルラ・ムシラジノサ(Rhodotorula mucilaginosa)、スタシボトリス・チャルタラム(Stachybotrys chartarum)、シンセファラストラム・ラセモスム(Syncephalastrum racemosum)、又はリゾプス・オリザエ(Rhizopus oryzae)由来である、請求項56に記載の粒子。
【請求項５８】
標的が原生動物タンパク質である、請求項1〜50のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項５９】
原生動物タンパク質が、クリプトポスリジウム(Cryptosporidium)、ジアルジア・インテスチナリス(Giardia intestinalis)、ジアルジア・ラムブリア(Giardia lamblia)、リーシュマニア・エチオピカ(Leishmania aethiopica)、リーシュマニア・ブラジリエンシス(Leishmania braziliensis)、リーシュマニア・ドノバニ(Leishmania donovani)、リーシュマニア・インファンツム(Leishmania infantum)、リーシュマニア・マジョル(Leishmania major)、リーシュマニア・メキシカナ(Leishmania mexicana)、リーシュマニア・トロピカ(Leishmania tropica)、プラスモジウム・コアトネイ(Plasmodium coatneyi)、プラスモジウム・ファルシパラム(Plasmodium falciparum)、プラスモジウム・ガルンハミ(Plasmodium garnhami)、プラスモジウム・イヌイ(Plasmodium inui)、プラスモジウム・オドコイレイ(Plasmodium odocoilei)、トリコモナス・ガリナエ(Trichomonas gallinae)、膣トリコモナス、トリトリコモナス・フォエタス(Tritrichomonas foetus)、トリパノソーマ・ブルセイ(Trypanosoma brucei)、トリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ・エクイペルダム(Trypanosoma equiperdum)、トリパノソーマ・エバンシ(Trypanosoma evansi)、トリパノソーマ・ルイス(Trypanosoma lewisi)、トリパノソーマ・ペスタナイ(Trypanosoma pestanai)、トリパノソーマ・スイス(Trypanosoma suis)、又はトリパノソーマ・バイバックス(Trypanosoma vivax)由来である、請求項58に記載の粒子。
【請求項６０】
標的が毒素である、請求項1〜50のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６１】
毒素が、細菌毒素、植物毒素、又は動物毒素である、請求項60に記載の粒子。
【請求項６２】
毒素が、メリチン、ブレベトキシン、テトロドトキシン、クロロトキシン、破傷風毒素、ブンガロトキシン、ボツリヌス毒素、リシン、クロストリジウム・パーフリンゲンスのイプシロン毒素、ブドウ球菌エンテロトキシンB、又はエンドトキシンである、請求項60又は61に記載の粒子。
【請求項６３】
標的が、毒、毒液、アレルゲン、発癌物質、精神活性薬、又は化学兵器の薬剤である、請求項1〜50のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６４】
標的が、TNFα、TNFβ、可溶性TNF受容体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受容体、IL-1、可溶性IL-1受容体、IL-1A、可溶性IL-1A受容体、IL-1B、可用性IL-1B受容体、IL-2、可溶性IL-2受容体、IL-5、可溶性IL-5受容体、IL-6、可溶性IL-6受容体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受容体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FASリガンド、可溶性死受容体-3、可溶性死受容体-4、可溶性死受容体-5、TNF関連アポトーシス弱誘導物質、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7ファミリーの可溶性メンバー、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可用性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、ガレクチン3、ガレクチン9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗ミュラー管ホルモン、アルテミン、グリア細胞由来の神経栄養因子、骨形態形成タンパク質(例えば、BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、増殖分化因子(例えば、GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、インヒビンアルファ、インヒビンベータ(例えば、インヒビンベータA、B、C、E)、lefty、nodal、ニュールツリン、ペルセフィン、ミオスタチン、グレリン、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、インターフェロンアルファ、インターフェロンベータ、インターフェロンガンマ、クラステリン、VEGF-A、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、プロスタグランジンE2、肝細胞増殖因子、神経増殖因子、スクレロスチン、補体C5、アンジオポエチン2、アンジオポエチン3、PCSK9、アミロイドベータ、アクチビン、アクチビンA、アクチビンB、β2ミクログロブリン、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、ハプトグロビン、フィブリノーゲンアルファ鎖、コルチコトロピン放出因子、コルチコトロピン放出因子1型、コルチコトロピン放出因子2型、ウロコルチン1、ウロコルチン2、ウロコルチン3、CD47、抗インターフェロンγ自己抗体、抗インターロイキン6自己抗体、抗インターロイキン17自己抗体、抗グレリン自己抗体、wnt、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ、C反応性タンパク質、及びHIV-1 gp120から選択される、請求項1〜50のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６５】
薬剤が、TNFα、TNFβ、可溶性TNF受容体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受容体、IL-1、可溶性IL-1受容体、IL-1A、可溶性IL-1A受容体、IL-1B、可用性IL-1B受容体、IL-2、可溶性IL-2受容体、IL-5、可溶性IL-5受容体、IL-6、可溶性IL-6受容体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受容体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FASリガンド、可溶性死受容体-3、可溶性死受容体-4、可溶性死受容体-5、TNF関連アポトーシス弱誘導物質、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7ファミリーの可溶性メンバー、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可用性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、ガレクチン3、ガレクチン9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗ミュラー管ホルモン、アルテミン、グリア細胞由来の神経栄養因子、骨形態形成タンパク質(例えば、BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、増殖分化因子(例えば、GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、インヒビンアルファ、インヒビンベータ(例えば、インヒビンベータA、B、C、E)、lefty、nodal、ニュールツリン、ペルセフィン、ミオスタチン、グレリン、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、インターフェロンアルファ、インターフェロンベータ、インターフェロンガンマ、クラステリン、VEGF-A、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、プロスタグランジンE2、肝細胞増殖因子、神経増殖因子、スクレロスチン、補体C5、アンジオポエチン2、アンジオポエチン3、PCSK9、アミロイドベータ、アクチビン、アクチビンA、アクチビンB、β2ミクログロブリン、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、ハプトグロビン、フィブリノーゲンアルファ鎖、コルチコトロピン放出因子、コルチコトロピン放出因子1型、コルチコトロピン放出因子2型、ウロコルチン1、ウロコルチン2、ウロコルチン3、CD47、抗インターフェロンγ自己抗体、抗インターロイキン6自己抗体、抗インターロイキン17自己抗体、抗グレリン自己抗体、wnt、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ、C反応性タンパク質、又はHIV-1 gp120に特異的に結合する抗体、又はその抗原結合部分を含む、請求項1〜50及び64のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６６】
薬剤が、TNFα、TNFβ、可溶性TNF受容体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、vTNF、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受容体、IL-1、可溶性IL-1受容体、IL-1A、可溶性IL-1A受容体、IL-1B、可用性IL-1B受容体、IL-2、可溶性IL-2受容体、IL-5、可溶性IL-5受容体、IL-6、可溶性IL-6受容体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受容体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FASリガンド、可溶性死受容体-3、可溶性死受容体-4、可溶性死受容体-5、TNF関連アポトーシス弱誘導物質、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7ファミリーの可溶性メンバー、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可用性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、ガレクチン3、ガレクチン9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、アクチビン、アクチビンA、アクチビンB、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶性DLL4、又はハプトグロビンを含む、請求項1〜50及び64のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６７】
薬剤が、イピリムマブ(ipilimumab)、ペムブロリズマブ(pembrolizumab)、ニボルマブ(nivolumab)、インフリキシマブ(infliximab)、アダリムマブ(adalimumab)、セルトリズマブ(certolizumab)、ゴリムマブ(golimumab)、エタネルセプト(etanercept)、スタムルマブ(stamulumab)、フレゾリムマブ(fresolimumab)、メテリムマブ(metelimumab)、デムシズマブ(demcizumab)、タレキシツマブ(tarextumab)、ブロンチクツズマブ(brontictuzumab)、メポリズマブ(mepolizumab)、ウレルマブ(urelumab)、カナキヌマブ(canakinumab)、ダクリズマブ(daclizumab)、ベリムマブ(belimumab)、デノスマブ(denosumab)、エクリズマブ(eculizumab)、トシリズマブ(tocilizumab)、アトリズマブ(atlizumab)、ウステキヌマブ(ustekinumab)、パリビズマブ(palivizumab)、ベバシズマブ(bevacizumab)、ブロルシズマブ(brolucizumab)、ラニビズマブ(ranibizumab)、アフリベルセプト(aflibercept)、アクトクスマブ(actoxumab)、エルシリモマブ(elsilimomab)、シルツキシマブ(siltuximab)、アフェリモマブ(afelimomab)、ネレリモマブ(nerelimomab)、オゾラリズマブ(ozoralizumab)、パテクリズマブ(pateclizumab)、シルクマブ(sirukumab)、オマリズマブ(omalizumab)、アズカヌマブ(aducanumab)、バピネウズマブ(bapineuzumab)、クレネズマブ(crenezumab)、ガンテネルマブ(gantenerumab)、ポネズマブ(ponezumab)、ソラネズマブ(solanezumab)、ダピロリズマブ(dapirolizumab)、ルプリズマブ(ruplizumab)、トラリズマブ(toralizumab)、エノチクマブ(enoticumab)、アラシズマブ(alacizumab)、セツキシマブ(cetuximab)、フツキシマブ(futuximab)、イクルクマブ(icrucumab)、イムガツズマブ(imgatuzumab)、マツズマブ(matuzumab)、ネシツムマブ(necitumuma)、ニモツズマブ(nimotuzumab)、パニツムマブ(panitumumab)、ラムシルマブ(ramucirumab)、ザルツムマブ(zalutumumab)、デュリゴツマブ(duligotumab)、パトリツマブ(patritumab)、エルツマキソマブ(ertumaxomab)、ペルツズマブ(pertuzumab)、トラスツズマブ(trastuzumab)、アリロクマブ(alirocumab)、アンルキンズマブ(anrukinzumab)、ジリダブマブ(diridavumab)、ドロジツマブ(drozitumab)、デュピルマブ(dupilumab)、デュシギツマブ(dusigitumab)、エクリズマブ(eculizumab)、エドバコマブ(edobacomab)、エフングマブ(efungumab)、エルデルマブ(eldelumab)、エノブリツズマブ(enoblituzumab)、エノキズマブ(enokizumab)、エビナクマブ(evinacumab)、エボロクマブ(evolocumab)、エクスビビルマブ(exbivirumab)、エクスビビルマブ(exbivirumab)、ファシヌマブ(fasinumab)、フェルビズマブ(felvizumab)、フェザキヌマブ(fezakinumab)、フィクラツズマブ(ficlatuzumab)、フィリブマブ(firivumab)、フレチクマブ(fletikumab)、フォラルマブ(foralumab)、フォラビルマブ(foravirumab)、フルラヌマブ(fulranumab)、ファリキシマブ(faliximab)、ガニツマブ(ganitumab)、ゲボキズマブ(gevokizumab)、フセルクマブ(fuselkumab)、イダルシズマブ(idarucizumab)、イマルマブ(imalumab)、イノリモマブ(inolimomab)、イラツムマブ(iratumumab)、イクセキズマブ(ixekizumab)、ラムパリズマブ(lampalizumab)、レブリキズマブ(lebrikizumab)、レンジルマブ(lenzilumab)、レルデリムマブ(lerdelimumab)、レキサツムマブ(lexatumumab)、リビビルマブ(libivirumab)、リゲリズマブ(ligelizumab)、ロデルシズマブ(lodelcizumab)、ルリズマブ(lulizumab)、マパツムマブ(mapatumumab)、モタビズマブ(motavizumab)、ナミルマブ(namilumab)、ネバクマブ(nebacumab)、ネズバクマブ(nesvacumab)、オビルトキサキシマブ(obiltoxaximab)、オロキズマブ(olokizumab)、オルチクマブ(orticumab)、パギバキシマブ(pagibaximab)、パリビズマブ(pagibaximab)、パノバクマブ(panobacumab)、パス��リズマブ(pascolizumab)、ペラキズマブ(perakizumab)、ピジリズマブ(pidilizumab)、ペクセリズマブ(pexelizumab)、プリトキサキシマブ(pritoxaximab)、クイリズマブ(quilizumab)、ラドレツマブ(radretumab)、ラフィビルマブ(rafivirumab)、ラルパンシズマブ(ralpancizumab)、ラクシバクマブ(raxibacumab)、レガビルマブ(regavirumab)、レスリズマブ(reslizumab)、リトツムマブ(rilotumumab)、ロモソズマブ(romosozumab)、ロンタリズマブ(rontalizumab)、サリルマブ(sarilumab)、セクキヌマブ(secukinumab)、セトキサキシマブ(setoxaximab)、セビルマブ(sevirumab)、シファリムマブ(sifalimumab)、シルツキシマブ(siltuximab)、スビズマブ(suvizumab)、タバルマブ(tabalumab)、タカツズマブ(tacatuzumab)、タリズマブ(talizumab)、タネズマブ(tanezumab)、テフィバズマブ(tefibazumab)、TGN1412、チルドラキズマブ(tildrakizumab)、チガツズマブ(tigatuzumab)、TNX-650、トサトクスマブ(tosatoxumab)、トラロキヌマブ(tralokinumab)、トレメリムマブ(tremelimumab)、トレボグルマブ(trevogrumab)、ツビルマブ(tuvirumab)、ウルトキサズマブ(urtoxazumab)、バンチクツマブ(vantictumab)、バヌシズマブ(vanucizumab)、又は上記のいずれか1つの抗原結合部分を含む、請求項1〜50、64及び65のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６８】
標的が可用性生体分子である、請求項1〜67のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項６９】
標的が、
本明細書中に記載の標的;
本明細書中に記載の生体分子;
本明細書中に記載の可溶性生体分子;又は
本明細書中に記載の抗体の抗原
である、請求項1〜68のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７０】
薬剤が、本明細書中に記載の薬剤であり;
薬剤が、本明細書中に記載の抗体を含み;
薬剤が、本明細書中に記載の抗体の抗原結合部分を含み;又は
薬剤が、本明細書中に記載の標的、生体分子又は可溶性生体分子に特異的に結合する抗体又はその抗原結合部分を含む、請求項1〜69のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７１】
粒子の最大寸法が約1μm以下である、請求項1〜70のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７２】
標的が、可溶性生体分子であり;
可溶性生体分子が、細胞表面受容体タンパク質の一形態であり;
薬剤の細胞の表面上の細胞表面受容体タンパク質への結合又は活性化が立体的に阻害されるように、薬剤が粒子上に配向されている、請求項1〜71のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７３】
薬剤が、可溶性生体分子に選択的に結合し;
可溶性生体分子が、細胞表面受容体タンパク質の一形態であり;
薬剤の細胞表面上の細胞表面受容体タンパク質への結合又は活性化が立体的に阻害されるように、薬剤が粒子上に配向されている、少なくとも1つの表面及び該表面上に固定されている薬剤を有する粒子。
【請求項７４】
薬剤が細胞表面受容体タンパク質のリガンドである、請求項1〜73のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７５】
薬剤が細胞表面受容体タンパク質の天然リガンドである、請求項74に記載の粒子。
【請求項７６】
細胞表面受容体タンパク質が癌細胞によって発現される、請求項72〜75のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７７】
細胞表面受容体タンパク質が、細胞表面受容体タンパク質の可溶性形態として癌細胞により脱落されるタンパク質である、請求項72〜76のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７８】
細胞表面受容体タンパク質が、細胞表面上で活性化されると、アポトーシスを誘導する、請求項72〜77のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項７９】
細胞表面受容体タンパク質が腫瘍壊死因子受容体(TNFR)タンパク質である、請求項72〜78のいずれか一項に記載の粒子。
【請求項８０】
細胞表面受容体タンパク質がFas受容体タンパク質である、請求項72〜78のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項８１】
細胞表面受容体タンパク質が、TNF関連アポトーシス誘導リガンド受容体(TRAILR)タンパク質、4-1BB受容体タンパク質、CD30タンパク質、EDA受容体タンパク質、HVEMタンパク質、リンホトキシンベータ受容体タンパク質、DR3タンパク質、又はTWEAK受容体タンパク質である、請求項72〜78のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項８２】
薬剤が腫瘍壊死因子(TNF)ファミリーリガンド又はその変異体を含む、請求項72〜81のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項８３】
TNFファミリーリガンドがTNFαである、請求項82に記載の粒子。
【請求項８４】
TNFファミリーリガンドが、Fasリガンド、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TNFβ、及びTRAILから選択される、請求項82に記載の粒子。
【請求項８５】
細胞表面受容体タンパク質がインターロイキン受容体タンパク質である、請求項72〜78のいずれか1項に記載の粒子。
【請求項８６】
インターロイキン受容体タンパク質がIL-2受容体タンパク質である、請求項85に記載の粒子。
【請求項８７】
薬剤がインターロイキンタンパク質又はその変異体である、請求項85又は86に記載の粒子。
【請求項８８】
インターロイキンタンパク質がIL-2タンパク質である、請求項87に記載の粒子。
【請求項８９】
請求項1〜88のいずれか1項に記載の複数の粒子。
【請求項９０】
平均粒径が1μmより大きい、請求項89に記載の複数の粒子。
【請求項９１】
平均粒径が1μm〜5μmである、請求項89に記載の複数の粒子。
【請求項９２】
請求項89〜91のいずれか1項に記載の複数の粒子を対象に投与することを含む、癌に罹患している対象を治療する方法であって、
癌は、少なくとも1つの細胞表面受容体タンパク質の可溶性形態を脱落させる細胞を含み;
複数の粒子は、少なくとも1つの細胞表面受容体タンパク質の脱落可溶性形態の生物学的活性を阻害し、それによって癌を治療する、方法。
【請求項９３】
癌細胞が、TNF受容体の可溶性形態を脱落させる、請求項92に記載の方法。
【請求項９４】
複数の粒子のそれぞれが、TNFαポリペプチド又はその変異体を含む薬剤を含む、請求項93に記載の方法。
【請求項９５】
癌細胞がIL-2受容体の可溶性形態を脱落させる、請求項92に記載の方法。
【請求項９６】
複数の粒子のそれぞれが、IL-2ポリペプチド又はその変異体を含む薬剤を含む、請求項95に記載の方法。
【請求項９７】
対象が養子細胞移植療法(ACT)を受けている、請求項92〜96のいずれか1項に記載の方法。
【請求項９８】
養子細胞移植治療を対象に投与することをさらに含む、請求項92〜97のいずれか1項に記載の方法。
【請求項９９】
養子細胞移植治療が、リンパ球を含む組成物の対象への投与である、請求項97又は98に記載の方法。
【請求項１００】
リンパ球が腫瘍浸潤性リンパ球(TIL)である、請求項99に記載の方法。
【請求項１０１】
リンパ球がキメラ抗原受容体(CAR)を含む、請求項99又は100に記載の方法。
【請求項１０２】
請求項89〜91のいずれか1項に記載の複数の粒子を対象に投与することを含む、自己免疫疾患に罹患している対象を治療する方法。
【請求項１０３】
標的が、インターロイキン1A、インターロイキン1B、インターロイキン2、インターロイキン5、インターロイキン6、インターロイキン8、腫瘍壊死因子アルファ、fasリガンド、TNF関連アポトーシス誘導リガンド、CXCL8、CXCL1、CD80/B7-1、CD86/B7-2、又はPD-L1である、請求項102に記載の方法。
【請求項１０４】
請求項89〜91のいずれか1項に記載の複数の粒子を対象に投与することを含む、神経変性疾患に罹患している対象を治療する方法。
【請求項１０５】
標的がアミロイドβである、請求項104に記載の方法。
【請求項１０６】
請求項89〜91のいずれか1項に記載の複数の粒子を対象に投与することを含む、対象における健康な老化を促進する方法。
【請求項１０７】
前記標的が、TGF-β1、CCL11、MCP-1/CCL2、ベータ-2ミクログロブリン、GDF-8/ミオスタチン、又はハプトグロビンである、請求項106に記載の方法。
【請求項１０８】
請求項89〜91のいずれか1項に記載の複数の粒子を対象に投与することを含む、対象における代謝障害を治療する方法。
【請求項１０９】
標的が、グレリン、抗グレリン自己抗体、又はコルチゾールである、請求項108に記載の方法。
【請求項１１０】
請求項89〜91のいずれか1項に記載の複数の粒子を対象に投与することを含む、対象における筋肉量を増加させる方法。
【請求項１１１】
標的がミオスタチン又はTGF-β1である、請求項110に記載の方法。
【請求項１１２】
対象が哺乳動物である、請求項92〜111のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１１３】
対象がヒトである、請求項112に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
本出願は、2015年6月30日に出願された米国仮特許出願第62/186,838号;2015年7月29日に出願された米国仮特許出願第62/198,519号;2015年7月29日に出願された米国仮特許出願第62/198,541号;2015年10月2日に出願された米国仮特許出願第62/236,507号;及び2016年4月6日に出願された米国仮特許出願第62/319,092号の優先権を主張し、その各々は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
臨床的に利用可能であり又は開発中の多数の抗癌治療は、癌を認識若しくは破壊する、又はその両方の免疫系の能力の刺激を伴う。最も顕著なものの3つは、抗チェックポイント阻害剤であるBristol-Myers SquibbのYervoy(登録商標)(イピリムマブ(ipilimumab))、MerckのKeytruda(登録商標)(ペムブロリズマブ(pembrolizumab)、以前はラムブロリズマブ(lambrolizumab))である。しかしながら、これら及び他のアプローチは、対象の免疫系の正味のアップレギュレーションを伴い、自己免疫障害及び/又は他の重大な副作用に類似する潜在的に重篤な症状を誘発する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
自己免疫を回避する対象の能力を妨害することなく、癌、特に転移性癌に対処するための、より効果的な薬理学的アプローチが当該技術分野において必要である。とりわけ、本開示は、免疫細胞を刺激することに対して、腫瘍微小環境を脱阻害すること、すなわち腫瘍の防御システムを弱めることなどの、癌に対する対象自身の自己免疫システムを利用するための代替のアプローチに基づく方法及び組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、とりわけ、生体分子、特に可溶性分子に結合し、それらの生物学的活性を阻害する組成物、ならびにその医薬組成物を提供する。また、本明細書において、組成物が有用である多数の用途が提供される。例えば、本明細書に記載される組成物は、癌細胞などの細胞の増殖(proliferation)、増殖(growth)及び/又は生存を阻害するために有用である。さらに、本明細書に記載される組成物は、老化、代謝障害、及び神経変性疾患の予防及び/又は治療に有用である。別の例において、本明細書に記載される組成物は、対象の循環中の毒素(例えば、動物毒素、細菌毒素及び/又は植物毒素)、ウイルス又は他の外来化合物に結合し、それらを中和するのに有用であり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】可溶性形態のTNF受容体(sTNF-R)に結合する粒子の例示的な実施形態を示す図である。粒子は、約1立方ミクロンである。粒子の内部表面は、sTNF-R標的に結合し、その天然リガンドから隔離する(捕捉する)ことができ、それによってsTNF-R標的と他のタンパク質及び細胞との間の相互作用を阻害することができる固定されているTNF剤を含む。粒子の内部表面は、空隙を含む境界を画定する。
【図２】可溶性形態のTNF受容体(sTNF-R)標的に結合するTNF剤を含む粒子の例示的な実施形態を示す図である。図2に示される3つの粒子は、sTNF-R標的の0、3又は10分子が結合したものとして示されている。環形状の粒子は約175nmの直径を有するが、TNF剤及びsTNF-R標的は一定の縮尺で示されていない。粒子の内部表面は、sTNF-R標的に結合し、その天然リガンドから隔離する(捕捉する)ことができ、それによってsTNF-R標的と他のタンパク質及び細胞との間の相互作用を阻害する固定されているTNF剤を含有する。環形状の粒子の内部は空隙を含む。
【図３】突出部を含む粒子の例示的な実施形態を示す図である。図の左側の粒子は、100〜150nmの最も長い寸法を有するコアを含む八面体である。図の右側の粒子は、200〜300nmの最も長い寸法を有するコアを含む20面体である。各粒子は、コア多面体構造の頂点から外側を指し示す分子突出部をさらに含む。粒子は、濃い灰色で示された薬剤を含むものとして示され、いくつかの粒子は、薄い灰色で示され、0又は3個の「捕捉」として識別される標的(例えば、生体分子)を結合したものとして示される。突出部は、粒子の薬剤に結合した標的と細胞表面の間の相互作用を阻害する「細胞拒絶剤」として役立つ。図3の粒子、突出部、薬剤、及び結合した標的の表現は、必ずしも一定の縮尺で示されていない。
【図４】標識されたパネル(A)及びパネル(B)の2つのパネルからなる図である。パネル(A)は、コアサブ粒子及び保護サブ粒子を含む粒子内のサブ粒子の充填を示し、各サブ粒子は実質的に球状であり、ほぼ同じサイズである。それにもかかわらず、粒子は、様々な形状及び/又はサイズのサブ粒子を含み得る。さらに、サブ粒子は、六角形パターンで充填するものとして示されているが、しかしながら、サブ粒子は無作為に又は他の配置で充填することができる。パネル(B)は、(i)コアサブ粒子の表面に固定されている「捕捉リガンド」(すなわち、薬剤)、(ii)薬剤に特異的に結合した標的(例えば、生体分子)、及び(iii)流体が充填された粒子の空隙内の標的を示す。パネル(B)は、保護サブ粒子を示さない。図4のサブ粒子、捕捉リガンド、標的及び空隙の相対的なサイズは、必ずしも一定の縮尺で示されていない。
【図５】標識されたパネル(A)、(B)、(C)及び(D)の4つのパネルからなる図である。各パネルは、コアサブ粒子が灰色で示され、保護サブ粒子が白色で示されている粒子のサブ粒子を示す。各粒子は、55個のコアサブ粒子を含む。パネル(A)及び(B)は、パネル(C)及び(D)に示される図と直交する粒子の図を示す。パネル(A)及び(C)はコアのサブ粒子のみを示し、パネル(B)及び(D)はコアサブ粒子及び多数の保護サブ粒子を示す。コアサブ粒子及び保護サブ粒子を含む完成した粒子は、好ましくは、保護サブ粒子の少なくとも1つの層によって覆われているが、その全体はいずれのパネルにも示されていない。図5において、各コアサブ粒子及び保護サブ粒子は、実質的に球形であり、ほぼ同じサイズである;しかしながら、粒子内のサブ粒子は、形状及び/又はサイズが変化し得る。さらに、図5のサブ粒子は、六角形パターンの充填として示される;しかしながら、粒子のサブ粒子は他の配置で充填されてもよく、又はランダムに充填してもよい。図5のサブ粒子、捕捉リガンド、標的及び空隙の相対的なサイズは、必ずしも一定の縮尺で示されていない。特に、様々なサブ粒子を連結するリンカーの長さは、サブ粒子間のより多い又はより少ない空隙を考慮して調整することができる。
【図６】標識されたパネル(A)、(B)、(C)、(D)、(E)及び(F)の6つのパネルからなる図である。各パネルは、実質的に2次元の粒子の図を示す。各パネルにおいて、円は、粒子の表面に固定された薬剤を示す。実質的に2次元の粒子は、例えば、十字又は星のアーム間の「空隙」を含むことができる。パネル(A)は、十字形状を含む粒子の「上面図」を示し、パネル(B)は、同じ十字形粒子の直交「側面図」を示す。パネル(A)の「十字形状」は「実質的に2次元形状」であり、直交した「側面図」は2次元形状を含まない3次元である。「側面図」は、実質的に2次元の粒子が、異なる表面、すなわち薬剤が固定されている「内面」(黒色)、及び実質的に薬剤を含まない「外面（exterior surface）」(灰色)(すなわち「外面（outer surface）」)を含むことができることを示す。異なる表面は、異なる材料を含むことができ、例えば、粒子は層状であり得、又は異なる表面は、例えば、一方の表面をマスキングし、他方の表面が薬剤又はコーティング分子に架橋されることによって調製され得る。粒子のサイズ、ならびに薬剤及び標的の性質に依存して、十字形状は、結合した標的(例えば、生体分子)と他のタンパク質又は細胞との間の相互作用を様々な程度まで阻害する。粒子の配置は、例えば、このような相互作用をさらに阻害するように調節されてもよい。パネル(C)は、パネル(A)の十字形状の粒子よりも大きな程度で、結合した標的と他のタンパク質又は細胞との間の相互作用を阻害することができる、6つの先端を有する星型配置を含む粒子を示す。パネル(D)は、結合した標的と他のタンパク質又は細胞との間の相互作用をほんの最小限に阻害ことができる3つの先端を有する星を示す。それにもかかわらず、3つの先端を有する星型配置を含む粒子は、結合した標的と他のタンパク質又は細胞との間の相互作用をより大きい程度で阻害するように改変され得る。例えば、パネル(E)は、実質的に薬剤を含まない材料が粒子を取り囲む3つの先端を有する星型配置を含む粒子を示し、パネル(F)は、薬剤を実質的に含まない外部表面を有する、3つの先端を有する星型配置(すなわち、3つの先端を有する星を4つ含む)を含む粒子を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示は、可溶性生体分子をその天然の環境から隔離し、例えば、それにより可溶性生体分子の生物学的活性を阻害するための組成物及び方法を特徴とする。例えば、本開示は、可溶性生体分子と選択的に結合する(例えば、粒子の表面に固定された)薬剤を含む表面を有する粒子又は複数の粒子を提供する。薬剤が可溶性生体分子に結合すると、可溶性生体分子は、可溶性生体分子の他の天然の結合パートナーと相互作用する低下した能力を有する(例えば、実質的に能力が低下する又は能力がなくなる)ように粒子によって隔離される。それにより、可溶性生体分子は不活性になる。
【０００７】
I.生体分子
可溶性生体分子は、一般的に、特異的結合対の第1のメンバーである。本明細書で使用するとき、「結合パートナー」、「特異的結合パートナー」又は「特異的結合対のメンバー」は、一般的に、実質的な親和性及び特異性により互いに結合する結合メンバーの対の任意のメンバーを含む。結合パートナーの対は、試料の他の構成成分の少なくとも大半又は少なくとも実質的に全てを、実質的に排除して互いに結合することができ、及び/又はとりわけ約10-4、10-5、10-6、10-7又は10-8M未満の解離定数を有してもよい。結合パートナーの対は、協調して特異性及び親和性が増加するように複数の原子相互作用に依存する予め定義された様式でぴったりと「適合」することが可能である。結合パートナーは、とりわけ生物系(例えば、受容体-リガンド相互作用)、化学的相互作用及び/又は分子インプリンティング技術に由来するものであってもよい。特異的結合対とも称される、結合パートナーの例となる対応する対を表1に提示する。表記「第1の」及び「第2の」は、任意であり、互換性がある。
【０００８】
用語「生体分子」とは、本明細書で使用するとき、生きた生物に作用し得るあらゆる分子を指す。いくつかの実施形態において、生体分子は、リチウム又は鉛などの原子である(例えば、生体分子は、金属カチオンであってもよい)。いくつかの実施形態において、生体分子は、原子及び金属イオンではない。例えば、生体分子は、有機化合物又は無機化合物などの分子であってもよい。いくつかの実施形態において、生体分子は、ワルファリン又はダビガトランなどの薬物である。生体分子は、ジアセチルモルフィンなどの向精神薬であってもよい。生体分子は、毒、毒素又は毒液であってもよい。生体分子は、アレルゲンであってもよい。生体分子は、発癌物質であってもよい。生体分子は、神経ガスなどの化学兵器の薬剤であってもよい。生体分子は、ホルモン、サイトカイン、神経伝達物質、可溶性細胞外受容体、抗体又は可溶性基質タンパク質などの生物に内在する分子であってもよい。生体分子は、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、核酸、炭水化物又は糖であってもよい。生体分子は、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、核酸、炭水化物又は糖を含んでもよい。生体分子は、ミスフォールドタンパク質であってもよい。生体分子は、アミロイド又はアミロイドの可溶性前駆体であってもよい。「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」は交換可能に使用され、長さ又は翻訳後修飾にかかわらず、アミノ酸の任意のペプチド結合鎖を意味する。生体分子は、脂質、ステロイド又はコレステロールであってもよい。生体分子は、脂質、ステロイド又はコレステロールを含んでもよい。生体分子は、循環している細胞不含RNAなどの循環している細胞不含核酸であってもよい。生体分子は、マイクロRNA(miRNA)であってもよい。
【０００９】
生体分子は、細胞(例えば、哺乳動物細胞)によって分泌される生体分子であってもよい。生体分子は、可溶性形態に切断されやすい膜タンパク質の細胞外領域であってもよい。生体分子は、細胞質生体分子であってもよい。例えば、生体分子は、アポトーシス後にインビボで放出される細胞質生体分子であり得るか、又は粒子は、細胞質生体分子が溶液に含まないインビトロ法において使用され得る。
【００１０】
特定の好ましい実施形態において、生体分子は可溶性生体分子である。特定の好ましい実施形態において、標的は可溶性生体分子である。それにもかかわらず、粒子は、水溶液中に溶質ではなく、及び/又は細胞表面上の結合パートナーと相互作用しない生体分子を標的とすることができる。例えば、粒子は、タンパク質凝集体に関連する生体分子、例えばアミロイド又はプリオン凝集体に特異的に結合し得る。このような粒子は、凝集体を分解することによって(例えば、熱力学的平衡を凝集状態から遠ざけることによって)、及び/又は凝集体を隔離することによって(例えば、さらなる凝集を阻害するために、及び/又は結合した凝集体のクリアランスを可能にすることによって)治療的利益を与えることができる。同様に、粒子は、結晶性カルシウム又はヒドロキシアパタイトに特異的に結合し得る。同様に、粒子は、細菌、原生動物、真菌、又は酵母細胞などのウイルス又は細胞に関連する生体分子に特異的に結合することができ、例えば、生体分子は水溶液中の溶質ではないが、生体分子は、膜、細胞壁、又はキャプシドに分割される。したがって、粒子は、病原性ウイルス又は細胞を隔離し、それによってウイルス又は細胞の病原性を弱めることができる。粒子は、細胞外小胞に関連する生体分子、例えばエクトソーム、エキソソーム、排出小胞、又はアポトーシス小体に特異的に結合し得る。粒子は、低密度リポタンパク質に特異的に結合して、例えば、低密度リポタンパク質粒子を隔離することができる。
【００１１】
生体分子は、細胞表面受容体のリガンドであってもよい。リガンドは、天然に存在するリガンドであってもよく、又は合成リガンドであってもよい。リガンドは、受容体の天然のリガンド(例えば、インビボで対象によって産生されるリガンド)であってもよく、又は非天然のリガンド(例えば、ウイルス若しくは薬物などの対象に導入されるリガンド)であってもよい。生体分子は、細胞質受容体又は核受容体に対するリガンドであってもよい。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
腫瘍細胞は、可溶性受容体が腫瘍微小環境において免疫細胞によって産生されたサイトカインと結合する、可溶形態のサイトカイン受容体を脱離することによって、宿主の免疫監視からそれ自身を保護することが知られている。例えば、癌細胞は、可溶形態のTNF受容体並びにIL-2受容体及びTRAIL受容体などの他のサイトカイン受容体を脱離する。これらの可溶性受容体は、細胞に対するTNFα、IL-2及びTRAILのアポトーシス促進効果を軽減することによって増殖優位性を癌細胞に付与する。Karpatovaらは、ヒト癌細胞による67kDラミニン受容体の脱離を報告しており、これは、腫瘍浸潤及び転移を増大する可能性がある(J Cell Biochem 60(2):226-234 (1996))。それゆえに、本明細書に記載されている粒子を、例えば、癌の治療に使用するために、可溶形態の細胞表面受容体タンパク質を捕捉するよう操作することができる。
【００１４】
したがって、いくつかの実施形態において、細胞表面受容体タンパク質は、癌細胞によって発現されるか、及び/又は細胞表面受容体タンパク質は、癌細胞によって可溶形態の細胞表面受容体タンパク質として脱離されるタンパク質である。いくつかの実施形態において、細胞表面受容体タンパク質は、活性化されると、アポトーシスを誘導する(例えば、死受容体)。いくつかの実施形態において、細胞表面受容体タンパク質は、腫瘍壊死因子受容体(TNFR)タンパク質(例えば、TNFR-1又はTNFR-2)である。いくつかの実施形態において、細胞表面受容体タンパク質は、Fas受容体タンパク質である。いくつかの実施形態において、細胞表面受容体タンパク質は、TNF関連アポトーシス誘導性リガンド受容体(TRAILR)タンパク質、4-1BB受容体タンパク質、CD30タンパク質、EDA受容体タンパク質、HVEMタンパク質、リンホトキシンベータ受容体タンパク質、DR3タンパク質又はTWEAK受容体タンパク質である。いくつかの実施形態において、細胞表面受容体タンパク質は、インターロイキン受容体タンパク質、例えば、IL-2受容体タンパク質である。このような実施形態において、標的可溶性生体分子は、例えば、癌細胞から脱離された、可溶形態の細胞表面受容体であってもよいことは理解される。
【００１５】
いくつかの実施形態において、生体分子は可溶性Tim3(「T細胞Igムチン3」)である。可溶性Tim3(sTim3)は、自己免疫疾患及び癌に関与しており、sTim3の上昇はHIV感染に関連している。ガレクチン9(「Gal9」)及び潜在的に他のリガンドと、CEACAM1とのヘテロ二量体結合におけるTim3との結合は、T細胞応答の阻害をもたらし、Tim3及びCEACAM1の同時遮断は、抗腫瘍免疫応答をもたらす。したがって、生体分子は、sTim3、又はsTim3の天然リガンド、例えばTim3L、又はGal9であってもよい。生体分子は、CEACAM1の可溶性アイソフォームであってもよい。このようにして、粒子は、Gal9と膜結合Tim3(mTim3)の間の相互作用を阻害しない状態で、sTim3を除去するように適合させることができる。同様に、薬剤は、sTim3、sTim3(又はその抗原結合部分)に選択的な抗体、又はTim3のリガンドであってもよい。薬剤は、CEACAM1の天然リガンド(Gal9若しくはその変異体など)、又はCEACAM1若しくはその可溶性アイソフォームのいずれかに選択的な抗体であってもよい。前述の粒子のいずれかは、例えば、癌を治療する方法、HIV感染を治療する方法、及び移植片対宿主病などの自己免疫疾患を治療する方法において使用することができる。
【００１６】
いくつかの実施形態において、生体分子はGal9(ガレクチン9)であってもよい。粒子は、Gal9の天然のリガンド、例えばTim3、若しくはその変異体などのGal9に選択的な薬剤、又はGal9に選択的な抗体を含み得る。このようにして、粒子は、膜結合Gal9(mGal9)と膜結合Tim3(mTim3)との相互作用を阻害しない状態で、Gal9を捕捉するように適合させることができる。いくつかの実施形態において、生体分子は、CEACAM1の可溶性アイソフォーム(「sCEACAM1」)であり得る。薬剤は、sCEACAM1の天然リガンド、例えばGal9、若しくはその変異体、又はCEACAM1若しくはCEACAM1の可溶性アイソフォームのいずれかに選択的な抗体であってもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態において、生体分子は可溶性CTLA4である。可溶性CTLA4(「sCTLA4」)は癌に関与しており、膜結合型CTLA4(「mCTLA4」)に対してではなく、sCTLA4に対して活性な抗体は、癌の動物モデルにおいて有効である。いくつかの実施形態において、生体分子はsCTLA4である。薬剤は、CTLA4の天然リガンド、例えば、可溶性B7-1又は可溶性B7-2、若しくはその変異体、又はCTLA4に選択的な抗体、例えば、イピリムマブ又はチシリムマブであり得る。このようにして、粒子は、リガンドとmCTLA4の間の相互作用を阻害しない状態で、sCTLA4を捕捉するように適合させることができる。したがって、sCTLA4は、正常な免疫応答の一部として相互作用に対してmCTLA4を自由にする状態で、腫瘍微小環境(「TME」)及び/又はTMEの外側の循環から除去される。sCTLA4を標的とする粒子は、例えば、癌を治療する方法において使用することができる。
【００１８】
可溶性PD-1(「sPD1」)は、関節リウマチなどの自己免疫疾患に関与している。過剰なsPD1は、PD1とそのリガンドPD-L1及びPD-L2との間のバランスを乱し、自己免疫を引き起こし得る。したがって、生体分子はsPD1であってもよい。薬剤は、sPD1の天然リガンド、例えば、PD-L1、PD-L2、若しくはその変異体、又はPD1に選択的な抗体、例えば、PD1遮断薬、例えば、ニボルマブ、ピジリズマブ、又はペムブロリズマブ(Keytruda(登録商標))であり得る。したがって、粒子は、PD-L1又はPD-L2と膜結合PD1との相互作用を阻害しない状態で、sPD1を捕捉するように適合させることができる。このような粒子は、例えば、関節炎などの自己免疫疾患を治療する方法において使用することができる。
【００１９】
LAG3は、そのリガンドによって結合されると阻害を生じるT細胞表面受容体である。可溶性形態のLAG3(「sLAG3」)は、例えばI型糖尿病及び他の自己免疫疾患において、自己免疫と相関する。生体分子はsLAG3であってもよい。薬剤は、sLAG3の天然のリガンド若しくはその変異体、又はsLAG3に選択的な抗体であり得る。したがって、粒子は、リガンドと膜結合LAG3との間の相互作用を阻害しない状態で、sLAG3を捕捉するように適合され得る。このような粒子は、例えば、I型糖尿病などの自己免疫疾患を治療する方法において使用され得る。
【００２０】
生体分子はTNFαであってもよい。薬剤は、抗TNFα抗体、例えば、インフリキシマブ、アダリムマブ、セロリズマブ、アフェリモマブ、ネレリモマブ、オゾラリズマブ若しくはゴリムマブを含み得、又は薬剤は抗TNFα抗体の抗原結合部分を含み得る。薬剤はエタネルセプトであってもよい。薬剤は、TNFαの可溶性受容体(sTNF-R又はその変異体)であってもよい。TNFαを標的とする粒子は、強直性脊椎炎、クローン病、腹水炎、乾癬、プラーク乾癬、乾癬性関節炎、難治性喘息、若年性特発性関節炎、潰瘍性大腸炎及び慢性関節リウマチなどの様々な自己免疫疾患の治療又は予防に特に有用であり得る。TNFαを標的とする粒子はまた、他の疾患及び状態に加えて、アルツハイマー病、心臓血管疾患、II型糖尿病、筋ジストロフィー、及び肥満の治療又は予防に有用であり得る。
【００２１】
生体分子は、β2ミクログロブリン(B2M)であってもよい。薬剤は、抗B2M抗体であってもよい。B2Mを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、記憶喪失、認知低下、末梢動脈疾患、透析関連アミロイドーシス、慢性リンパ球性白血病、多発性骨髄腫及びリンパ腫の治療又は予防に有用であり得る。
【００２２】
生体分子は、CCL2(ケモカイン(C-Cモチーフ)リガンド2)であってもよい。薬剤は、抗CCL2抗体であってもよい。CCL2を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、アルツハイマー病、アテローム性動脈硬化症、虚血(例えば、虚血性脳卒中)、てんかん、多発性硬化症、乾癬、慢性関節リウマチ、糸球体腎炎及び外傷性脳損傷の治療又は予防に有用であり得る。
【００２３】
生体分子は、CCL11(C-Cモチーフケモカイン11;エオタキシン1)であってもよい。薬剤は、抗CCL11抗体であってもよい。CCL11を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、記憶喪失及び認知低下の治療又は予防に有用であり得る。
【００２４】
生体分子はCCL19であってもよい。薬剤は、抗CCL19抗体であってもよい。いずれかのCCL19を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、加齢及び認知低下の治療又は予防に有用であり得る。
【００２５】
生体分子は、インターフェロンガンマ(INFγ)であってもよい。薬剤は、抗INFγ抗体、例えば、フォントリズマブ又は可溶性INFγ受容体(sINFγR)を含み得る。生体分子は、可溶性INFγ受容体であり得る。薬剤は、INFγ又は抗sINFγR抗体を含み得る。インターフェロンガンマを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、クローン病、関節リウマチ及び乾癬などの自己免疫疾患の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００２６】
生体分子は、クラステリン(例えば、分泌性クラステリン、アイソフォーム2)であってもよい。薬剤は、抗クラステリン抗体又はその抗原結合部分を含み得る。クラステリンを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、癌(例えば、頭頸部癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、卵巣癌、乳癌、前立腺癌、膵臓癌、肺癌、肝細胞癌又は黒色腫)、腎疾患(例えば、腎症シスチン症)、ファンコニ症候群、糸球体腎炎、アテローム性動脈硬化症、及び心筋梗塞の治療又は予防に有用であり得る。
【００２７】
生体分子は、高移動度群ボックス1(HMGB1)であり得る。薬剤は、抗HMGB1抗体又はその抗原結合部分を含み得る。生体分子は、熱ショックタンパク質(例えば、HSP60、HSP70、HSP90)であってもよい。薬剤は、抗HSP抗体又はその抗原結合部分を含み得る。生体分子は、ペルオキシレドキシン(例えば、ペルオキシレドキシン1又はペルオキシレドキシン2)であってもよい。薬剤は、抗ペルオキシレドキシン抗体又はその抗原結合部分を含み得る。
【００２８】
薬剤は、クラスAスカベンジャー受容体(例えば、SCARA1(マクロファージスカベンジャー受容体1; MSR1; CD204)、SCARA2(マクロファージ受容体; MARCO)、SCARA3、SCARA4(COLEC12)、SCARA5)、クラスBスカベンジャー受容体(例えば、SCARB1、SCARB2、SCARB3(CD36))、CD68、ムチン、又はレクチン様酸化LDL受容体-1(LOX-1)などのスカベンジャー受容体の細胞外部分であってもよい。
【００２９】
生体分子は、インスリン様増殖因子1(IGF-1)又はインスリン様増殖因子結合タンパク質(例えば、IGFBP-1、IGFBP-2、IGFBP-3、IGFBP-4、IGFBP-5、IGFBP-6)であってもよい。薬剤は、インスリン様増殖因子1(IGF-1)又はインスリン様増殖因子結合タンパク質(例えば、IGFBP-1、IGFBP-2、IGFBP-3、IGFBP-4、IGFBP-5、IGFBP-6)であってもよい。薬剤は、インスリン様増殖因子1(IGF-1)又はインスリン様増殖因子結合タンパク質(例えば、IGFBP-1、IGFBP-2、IGFBP-3、IGFBP-4、IGFBP-5、IGFBP-6)に選択的に結合する抗体又はその抗原結合部分であってもよい。
【００３０】
薬剤は、CD63、CD9、又はCD81の細胞外エピトープに選択的に結合する抗体であってもよい。CD63、CD9、及び/又はCD81を標的とする粒子は、細胞外小胞、例えば、エクトソーム、エキソソーム、排出小胞、又はアポトーシス小体を捕捉するのに特に有用であり得る。種々の細胞外小胞を捕捉する粒子は、癌(例えば、小胞の脱離と相関する疾患の進行を有する癌)の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００３１】
生体分子は、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL4L1、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL16、CXCL17、CCL1、CCL2、CCL3、CCL3L1、CCL3L3、CCL4、CCL4L1、CCL4L2、CCL5、CCL7、CCL8、CCL11、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、XCL1、XCL2、又はCX3CL1であってもよい(例えば、Zlotnik, A. and Yoshie, O., Immunity, 36(5):705 (2012)を参照されたい)。薬剤は、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL4L1、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL16、CXCL17、CCL1、CCL2、CCL3、CCL3L1、CCL3L3、CCL4、CCL4L1、CCL4L2、CCL5、CCL7、CCL8、CCL11、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、XCL1、XCL2、又はCX3CL1に特異的に結合する抗体(又はその抗原結合部分)を含み得る。
【００３２】
生体分子は、インターロイキン1、インターロイキン1アルファ、インターロイキン1ベータ、インターロイキン2、インターロイキン3、インターロイキン4、インターロイキン5、インターロイキン6、インターロイキン7、インターロイキン8、インターロイキン9、インターロイキン10、インターロイキン11、インターロイキン12、インターロイキン13、インターロイキン14、インターロイキン15、インターロイキン16、インターロイキン17、インターロイキン18、インターロイキン19、インターロイキン20、インターロイキン21、インターロイキン22、インターロイキン23、インターロイキン24、インターロイキン25、インターロイキン26、インターロイキン27、インターロイキン28、インターロイキン29、インターロイキン30、インターロイキン31、インターロイキン32、インターロイキン33、インターロイキン35、又はインターロイキン36であってもよい。薬剤は、インターロイキン1、インターロイキン1アルファ、インターロイキン1ベータ、インターロイキン2、インターロイキン3、インターロイキン4、インターロイキン5、インターロイキン6、インターロイキン7、インターロイキン8、インターロイキン9、インターロイキン10、インターロイキン11、インターロイキン12、インターロイキン13、インターロイキン14、インターロイキン15、インターロイキン16、インターロイキン17、インターロイキン18、インターロイキン19、インターロイキン20、インターロイキン21、インターロイキン22、インターロイキン23、インターロイキン24、インターロイキン25、インターロイキン26、インターロイキン27、インターロイキン28、インターロイキン29、インターロイキン30、インターロイキン31、インターロイキン32、インターロイキン33、インターロイキン35、又はインターロイキン36に特異的に結合する抗体(又はその抗原結合部分)を含んでもよい。薬剤は、可溶性インターロイキン-2受容体、可溶性インターロイキン-3受容体、可溶性インターロイキン-4受容体、可溶性インターロイキン-5受容体、可溶性インターロイキン-6受容体、可溶性インターロイキン-7受容体、可溶性インターロイキン-9受容体、可溶性インターロイキン-10受容体、可溶性インターロイキン-11受容体、可溶性インターロイキン-12受容体、可溶性インターロイキン-13受容体、可溶性インターロイキン-15受容体、可溶性インターロイキン-20受容体、可溶性インターロイキン-21受容体、可溶性インターロイキン-22受容体、可溶性インターロイキン-23受容体、可溶性インターロイキン-27受容体、又は可溶性インターロイキン-28受容体を含んでもよい。薬剤は、インターロイキン33に結合する可溶性ST2であってもよい。
【００３３】
生体分子は、可溶性インターロイキン-2受容体、可溶性インターロイキン-3受容体、可溶性インターロイキン-4受容体、可溶性インターロイキン-5受容体、可溶性インターロイキン-6受容体、可溶性インターロイキン-7受容体、可溶性インターロイキン-9受容体、可溶性インターロイキン-10受容体、可溶性インターロイキン-11受容体、可溶性インターロイキン-12受容体、可溶性インターロイキン-13受容体、可溶性インターロイキン-15受容体、可溶性インターロイキン-20受容体、可溶性インターロイキン-21受容体、可溶性インターロイキン-22受容体、可溶性インターロイキン-23受容体、可溶性インターロイキン-27受容体、又は可溶性インターロイキン-28受容体であってもよい。薬剤は、可溶性インターロイキン-2受容体、可溶性インターロイキン-3受容体、可溶性インターロイキン-4受容体、可溶性インターロイキン-5受容体、可溶性インターロイキン-6受容体、可溶性インターロイキン-7受容体、可溶性インターロイキン-9受容体、可溶性インターロイキン-10受容体、可溶性インターロイキン-11受容体、可溶性インターロイキン-12受容体、可溶性インターロイキン-13受容体、可溶性インターロイキン-15受容体、可溶性インターロイキン-20受容体、可溶性インターロイキン-21受容体、可溶性インターロイキン-22受容体、可溶性インターロイキン-23受容体、可溶性インターロイキン-27受容体、又は可溶性インターロイキン-28受容体に特異的に結合する抗体(又はその抗原結合部分)を含んでもよい。薬剤は、インターロイキン2、インターロイキン3、インターロイキン4、インターロイキン5、インターロイキン6、インターロイキン7、インターロイキン9、インターロイキン10、インターロイキン11、インターロイキン12、インターロイキン13、インターロイキン15、インターロイキン20、インターロイキン21、インターロイキン22、インターロイキン23、インターロイキン27、又はインターロイキン28であってもよい。
【００３４】
生体分子は、エピネフリン、ノルエピネフリン、メラトニン、セロトニン、トリヨードチロニン、又はチロキシンであり得る。生体分子は、プロスタグランジン(例えば、プロスタサイクリンI2(PGI2)、プロスタグランジンE2(PGE2)、プロスタグランジンF2α(PGF2α))、ロイコトリエン、プロスタサイクリン又はトロンボキサンであってもよい。生体分子は、テストステロン、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、アンドロステンジオン、ジヒドロテストステロン(DHT)、アルドステロン、エストロン、エストラジオール、エストリオール、プロゲステロン、コルチゾール、カルシトリオール、又はカルシジオールであり得る。
【００３５】
生体分子は、アミリン、アジポネクチン、副腎皮質刺激ホルモン、アンジオテンシノーゲン、アンジオテンシンI、アンジオテンシンII、抗利尿ホルモン(バソプレッシン)、アペリン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、脳性ナトリウム利尿ペプチド、カルシトニン、チェメリン、コレシストキニン、コルチコトロピン放出ホルモン、コルチスタチン、エンケファリン、エンドセリン、エリスロポエチン、卵胞刺激ホルモン、ガラニン、胃阻害ポリペプチド、ガストリン、グレリン、グルカゴン、グルカゴン様ペプチド-1、性腺刺激ホルモン放出ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヘプシジン、ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン、ヒト胎盤ラクトゲン、成長ホルモン、インヒビン、インスリン、インスリン様増殖因子(ソマトメジン、例えば、IGF-I)、レプチン、リポトロピン、黄体形成ホルモン、メラノサイト刺激ホルモン、モチリン、オレキシン、オキシトシン、膵臓ポリペプチド、副甲状腺ホルモン、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド、プロラクチン、プロラクチン放出ホルモン、リラキシン、レニン、セクレチン、ソマトスタチン、トロンボポエチン、甲状腺刺激ホルモン(チロトロピン)、チロトロピン放出ホルモン、又は血管作動性腸管ペプチドであってもよい。薬剤は、アミリン、アジポネクチン、副腎皮質刺激ホルモン、アペリン、アンジオテンシノーゲン、アンジオテンシンI、アンジオテンシンII、抗利尿ホルモン(バソプレッシン)、心房性ナトリウム利尿ペプチド、脳性ナトリウム利尿ペプチド、カルシトニン、チェメリン、コレシストキニン、コルチコトロピン放出ホルモン、コルチスタチン、エンケファリン、エンドセリン、エリスロポエチン、卵胞刺激ホルモン、ガラニン、胃阻害ポリペプチド、ガストリン、グレリン、グルカゴン、グルカゴン様ペプチド-1、性腺刺激ホルモン放出ホルモン、成長ホルモン放出ホルモン、ヘプシジン、ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン、ヒト胎盤ラクトゲン、成長ホルモン、インヒビン、インスリン、インスリン様増殖因子(ソマトメジン、例えば、IGF-I)、レプチン、リポトロピン、黄体形成ホルモン、メラノサイト刺激ホルモン、モチリン、オレキシン、オキシトシン、膵臓ポリペプチド、副甲状腺ホルモン、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド、プロラクチン、プロラクチン放出ホルモン、リラキシン、レニン、セクレチン、ソマトスタチン、トロンボポエチン、甲状腺刺激ホルモン(チロトロピン)、チロトロピン放出ホルモン、又は血管作動性腸管ペプチドに特異的に結合する抗体(又はその抗原結合部分)を含んでもよい。
【００３６】
生体分子は、血管内皮増殖因子-A(VEGF-A)であり得る。薬剤は、VEGF-Aに特異的に結合する抗体、例えばベバシツマブ又はブロルシズマブ、又はその抗原結合部分、例えばラニビズマブを含むことができる。例えば、薬剤は、アフリベルセプトであってもよい。VEGF-Aを標的とする粒子は、他の状態及び疾患に加えて、黄斑変性症(例えば、湿性黄斑変性症)、増殖性糖尿病性網膜症、新生血管緑内障、黄斑浮腫、癌(例えば、結腸直腸癌、肺癌、前立腺癌、乳癌、腎臓癌、脳癌)、気管支喘息、真性糖尿病、虚血性心筋症、及び心筋虚血の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００３７】
生体分子は、可溶性血管内皮増殖因子受容体、例えば、可溶性血管内皮増殖因子受容体1(可溶性VEGFR-1)、可溶性血管内皮増殖因子受容体2(可溶性VEGFR-2)、又は可溶性血管内皮増殖因子受容体3(可溶性VEGFR-3)であってもよい。薬剤は、可溶性VEGF受容体に選択的に結合する抗体又はその抗原結合部分、例えば、アラシズマブ、イクルクマブ、又はラムシルマブであり得る。薬剤は、VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、又は胎盤増殖因子(PGF)などのVEGF受容体のリガンドであってもよい。可溶性VEGF受容体を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、癌の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００３８】
生体分子は、上皮細胞増殖因子ファミリーのメンバー、例えば、上皮細胞増殖因子(EGF)、ヘパリン結合EGF様増殖因子(HB-EGF)、形質転換増殖因子-α(TGF-α)、アンフィレグリン(AR)、エピレギュリン(EPR)、エピゲン、ベータセルリン(BTC)、ニューレギュリン-1(NRG1)、ニューレグリン-2(NRG2)、ニューレグリン-3(NRG3)、又はニューレグリン-4(NRG4)であってもよい。薬剤は、EGF、HB-EGF、TGF-α、AR、EPR、エピゲン、BTC、NRG1、NRG2、NRG3又はNRG4に選択的に結合する抗体又はその抗原結合部分であってもよい。薬剤は、可溶性EGF受容体、例えば、可溶性EGF受容体、可溶性HER2、又は可溶性HER3を含み得る。表皮増殖因子ファミリーのメンバーを標的とする粒子は、他の状態及び疾患に加えて、癌の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００３９】
生体分子は、可溶性上皮細胞増殖因子受容体(EGF受容体)、例えば、可溶性EGF受容体、可溶性ヒト上皮細胞増殖因子受容体2(可溶性HER2)又は可溶性ヒト上皮細胞増殖因子受容体3(可溶性HER3)であってもよい。薬剤は、可溶性EGF受容体に選択的に結合する抗体又はその抗原結合部分、例えば、セツキシマブ、フツキシマブ、イムガツズマブ、マツズマブ、ネシツムマブ、ニモツズマブ、パニツムマブ、ザルツムマブ、デュリゴツマブ、パトリツマブ、エルツマキソマブ、ペルツズマブ、又はトラスツズマブであってもよい。薬剤は、EGF受容体のリガンド、例えば、上記のEGFファミリーメンバーであってもよい。可溶性EGF受容体を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、癌の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００４０】
生体分子はIgE抗体であってもよい。薬剤は、オマリズマブ又はタリズマブなどの抗IgE抗体又はその抗原結合部分を含み得る。薬剤は、FcεRIの細胞外部分であってもよい。IgE抗体を標的とする粒子は、他の状態及び疾患に加えて、慢性自発性蕁麻疹及びアレルギー性喘息の治療に特に有用であり得る。
【００４１】
生体分子は、プロタンパク質転換酵素であるサブチリシン/ケキシンタイプ9(PCSK9)であってもよい。薬剤は、抗PCSK9抗体、例えば、アリロクマブ、ロデルシズマブ、ラルパンシズマブ、若しくはエボロクマブ、又はその抗原結合部分であり得る。PCSK9を標的とする粒子は、他の状態及び疾患に加えて、高コレステロール血症、アテローム性動脈硬化症、虚血及び心筋梗塞の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００４２】
生体分子は、アドレノメデュリン、脳由来栄養因子、エリスロポエチン、線維芽細胞増殖因子、肝細胞腫由来増殖因子、グルコース-6-リン酸イソメラーゼ、ケラチノサイト増殖因子、マクロファージ遊走阻害因子、神経栄養因子(神経成長因子、脳由来神経栄養因子、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4)、血小板由来増殖因子、幹細胞因子、トロンボポエチン、T細胞増殖因子、血管内増殖長因子(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、胎盤増殖因子(PGF))、又はレナラーゼであってもよい。薬剤は、アドレノメデュリン、脳由来栄養因子、エリスロポエチン、線維芽細胞増殖因子、肝細胞腫由来増殖因子、グルコース-6-リン酸イソメラーゼ、ケラチノサイト増殖因子、マクロファージ遊走阻害因子、神経栄養因子(神経成長因子、脳由来神経栄養因子、ニューロトロフィン-3、ニューロトロフィン-4)、血小板由来増殖因子、幹細胞因子、トロンボポエチン、T細胞増殖因子、血管内増殖長因子(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、胎盤増殖因子(PGF))、又はレナラーゼに選択的に結合する抗体又はその抗原結合部分を含んでもよい。
【００４３】
生体分子は、可溶性トロポミオシン受容体キナーゼB(可溶性TrkB)であり得る。薬剤は、抗TrkB抗体又はその抗原結合部分であり得る。生体分子は、可溶性トロポミオシン受容体キナーゼA(可溶性TrkA)であり得る。薬剤は、抗TrkA抗体又はその抗原結合部分であり得る。薬剤は、脳由来の神経栄養因子であり得る。
【００４４】
生体分子は、アンジオポエチン(例えば、アンジオポエチン1、アンジオポエチン2、アンジオポエチン3、若しくはアンジオポエチン4)、又はアンジオポエチン様タンパク質(例えば、アンジオポエチン様1、アンジオポエチン様2、アンジオポエチン様3、アンジオポエチン様4、アンジオポエチン様5、アンジオポエチン様6、若しくはアンジオポエチン様7)であり得る。薬剤は、アンジオポエチン(例えば、アンジオポエチン1、アンジオポエチン2、アンジオポエチン3、若しくはアンジオポエチン4)、又はアンジオポエチン様タンパク質(例えば、アンジオポエチン様1、アンジオポエチン様2、アンジオポエチン様3、アンジオポエチン様4、アンジオポエチン様5、アンジオポエチン様6、若しくはアンジオポエチン様7)に選択的に結合する抗体であり得る。
【００４５】
生体分子は、ヘッジホッグタンパク質(例えば、ソニックヘッジホッグ)であり得る。薬剤は、ヘッジホッグタンパク質に選択的に結合する抗体であり得る。ヘッジホッグタンパク質を標的とする粒子は、他の状態及び疾患に加えて、膵臓癌、小脳癌及び髄芽細胞腫などの癌の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００４６】
生体分子は、可溶性ヒト白血球抗原(HLA)タンパク質(例えば、可溶性HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-D、HLA-E、HLA-F、又はHLA-G(例えば、Bassani-Sternberg, M. et al., Proceedings National Academy Sciences USA 107(44):18769 (2010)を参照されたい)であり得る。薬剤は、可溶性ヒト白血球抗原(HLA)タンパク質に選択的に結合する抗体であり得る。薬剤は、可溶性キラー細胞免疫グロブリン様受容体であり得る。可溶性HLAを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、癌の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００４７】
生体分子は、可溶性UL16結合タンパク質アイソフォーム(例えば、可溶性RAET1(ULBP1; RAET1E2)、可溶性RAET1H(ULBP2)、可溶性RAET1N(ULBP3)、可溶性RAET1E(ULBP4)、可溶性RAET1G(ULBP5)又は可溶性RAET1L(ULBP6))であり得る。薬剤は、可溶性UL16結合タンパク質アイソフォーム又はその抗原結合部分に特異的に結合する抗体であり得る。薬剤は、可溶性NKG2D受容体(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、PCT特許出願公開第WO2006/024367号を参照されたい)であり得る。
【００４８】
生体分子は、可溶性MIC-A又は可溶性MIC-Bであり得る(例えば、Groh, V. et al., Nature 419(6908):734 (2002)を参照されたい)。薬剤は、抗MIC-A抗体若しくは抗MIC-B抗体、又はいずれかの抗体の抗原結合部分であり得る。薬剤は、可溶性NKG2D受容体であり得る(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、PCT特許出願公開第WO2006/024367号を参照されたい)。
【００４９】
薬剤は、可溶性の天然細胞毒性受容体であり得る(例えば、Jarahian, M. et al. PloS Pathogens 7(8): e1002195 (2011)を参照されたい)。
【００５０】
生体分子は、可溶性C型レクチンドメインファミリー2メンバーD(可溶性CLEC2D;可溶性レクチン様転写物-1(LLT1))であり得る(例えば、Chalan, P. et al., PloS One 10(7): e0132436 (2015)を参照されたい)。薬剤は、可溶性LLT1に選択的に結合する抗体であり得る。可溶性LLT1を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、慢性関節リウマチなどの自己免疫疾患の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００５１】
生体分子は、可溶性CD16であり得る(例えば、Hoover, R.G., J Clinical Investigation 95:241 (1995)を参照されたい)。薬剤は、可溶性CD16に選択的に結合する抗体であり得る。可溶性CD16を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、癌の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００５２】
生体分子は、プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター-1(PAI-1)、プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター-1(PAI-2)、組織プラスミノーゲンアクチベーター、ウロキナーゼ、プラスミノーゲン、トロンビン、又はα2-マクログロブリンであり得る。薬剤は、プラスミノゲンアクチベーターインヒビター-1(PAI-1)、プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター-1(PAI-2)、組織プラスミノーゲンアクチベーター、ウロキナーゼ、プラスミノーゲン、トロンビン、又はα2-マクログロブリンに選択的に結合する抗体であり得る。
【００５３】
生体分子は、第XII因子、第XIIa因子、第XI因子、第XIa因子、第IX因子、第IXa因子、第X因子、第Xa因子、第VII因子、第VIIa因子、第XIII因子、第XIIIa因子、第V因子、プロトロンビン、トロンビン、フォンビルブラント因子、トロンボキサンA2、フィブリノーゲン、又はフィブリンであり得る。薬剤は、第XII因子、第XIIa因子、第XI因子、第XIa因子、第IX因子、第IXa因子、第X因子、第Xa因子、第VII因子、第VIIa因子、第XIII因子、第XIIIa因子、第V因子、プロトロンビン、トロンビン、フォンビルブラント因子、トロンボキサンA2、フィブリノーゲン、又はフィブリンに選択的に結合する抗体であり得る。
【００５４】
生体分子は、セルピン(例えば、α1-抗トリプシン、抗トリプシン関連タンパク質、α1-アンチキモトリプシン、カリスタチン、プロテインCインヒビター、トランスコルリン、チロキシン結合グロブリン、アンジオテンシノーゲン、センテリン(GCET1)、プロテインZ関連プロテアーゼインヒビター、バスピン、アンチトロンビン、ヘパリン補因子II、プラスミノゲンアクチベーターインヒビター1、グリア由来ネクチン(プロテアーゼネクシンI)、色素上皮由来因子、α2-抗プラスミン、補体1インヒビター、ニューロセルピン、プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター、2SERPINA1又はSERPINA2)であり得る。薬剤は、セルピンに選択的に結合する抗体又はその抗原結合部分を含み得る。
【００５５】
生体分子は可溶性ST2であり得る。薬剤は、インターロイキン33、又は可溶性ST2(若しくはその断片)に特異的に結合する抗体であり得る。可溶性ST2を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、心疾患、心筋梗塞、急性冠症候群及び心不全の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００５６】
生体分子は、ミオスタチン(増殖分化因子8(GDF-8))であり得る。薬剤は、スタムルマブ又はトレボグラムなどの抗ミオスタチン抗体であり得る。薬剤は、アクチビン受容体又はそのミオスタチン結合部分であり得、例えば、薬剤は、可溶性アクチビンタイプIIB受容体であり得る。ミオスタチンを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、筋ジストロフィー、悪液質、サルコペニア、及び様々な形態の筋肉喪失(ゼロ重力筋喪失など)の治療に特に有用であり得る。
【００５７】
生体分子はグレリンであり得る。薬剤は抗グレリン抗体であり得る。グレリンを標的とする粒子は、肥満、プラダーウィリー症候群、嗜癖、アルコール依存症、及びレプチン耐性(例えば、遺伝子レプチン耐性)の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００５８】
生体分子は、sLR11(可溶性SORL1;可溶性SORLA;可溶性SORLA1)であり得る。薬剤は、抗sLR11抗体であり得る。sLR11を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、肥満の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００５９】
生体分子は、TGF-β(形質転換増殖因子ベータ、例えば、TGF-β1、TGF-β2、又はTGF-β3)であり得る。薬剤は、抗TGF-β抗体、例えば、フレゾリムマブ、レルデリムマブ、又はメテリムマブであり得る。薬剤は、TGF-β受容体のTGF-β結合ドメインを含み得る。薬剤は、それぞれTGF-βに結合する、LTBP1(潜在的な形質転換増殖因子ベータ結合タンパク質1)、14-3-3-タンパク質イプシロン(チロシン3-モノオキシゲナーゼ/トリプトファン5-モノオキシゲナーゼ活性化タンパク質、イプシロン;YWHAE)、又は真核生物の翻訳開始因子3  サブユニットI(EIF3I)であり得る。TGF-βを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、強皮症、特発性肺線維症、腎臓病、局所分節性糸球体硬化症、円すい角膜、マルファン症候群、アルツハイマー病、認知低下、外傷性脳損傷、筋肉消耗、及び癌(例えば、腎臓癌及び黒色腫)の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００６０】
生体分子は、Wnt(例えば、Wnt1、Wnt2、Wnt2B、Wnt3、Wnt3A、Wnt4、Wnt5A、Wnt5B、Wnt6、Wnt7A、Wnt7B、Wnt8A、Wnt8B、Wnt9A、Wnt9B、Wnt10A、Wnt10B、Wnt11又はWnt16)であり得る。薬剤は、抗Wnt抗体であり得る。Wntを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、肥満、II型糖尿病、アテローム性動脈硬化症、石灰性大動脈弁狭窄症、心臓発作、心不全、脳卒中、及び癌(例えば、乳癌、結腸直腸癌、食道癌、黒色腫、前立腺癌、肺癌、非小細胞肺癌、中皮腫、肉腫、神経膠芽細胞腫、又は卵巣癌)の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００６１】
生体分子は、可溶性Notchリガンド(例えば、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性デルタ様リガンド1(DLL1)、可溶性デルタ様リガンド3(DLL3)、デルタ様リガンド4(DLL4))であり得る。薬剤は、抗Notchリガンド抗体、例えば、デムシツズマブ又はエノチクマブ、又は可溶性Notch受容体(例えば、可溶性NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3、若しくはNOTCH4)又はその変異体であり得る。可溶性Notchリガンドを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、アテローム性動脈硬化症、石灰性大動脈弁狭窄症、心臓発作、心不全、脳卒中、及び癌(例えば、乳癌、膵臓癌、腎細胞癌腫、非小細胞肺癌及び固形腫瘍)の治療及び予防に特に有用であり得る。
【００６２】
生体分子は、可溶性Notch受容体(例えば、可溶性NOTCH1、NOTCH2、NOTCH3、又はNOTCH4)であり得る。薬剤は、抗Notchレセプター抗体、例えば、タレキシツマブ又はブロンチクツズマブ、又は可溶性Notchリガンドであり得る。可溶性Notch受容体を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、アテローム性動脈硬化症、石灰化大動脈弁狭窄症、心臓発作、心不全、脳卒中及び癌(例えば、乳癌、膵臓癌腎、細胞癌腫、非小細胞肺癌及び固形腫瘍)の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００６３】
標的は、ヒドロキシアパタイト又はカルシウム(例えば、結晶性カルシウム)であり得る。薬剤は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、チオ硫酸ナトリウム(STS)、六リン酸イノシトール、又はクエン酸などのキレート剤であり得る。ヒドロキシアパタイト又はカルシウムを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、アテローム性動脈硬化症、石灰化大動脈弁狭窄症、及び石灰化腱炎の治療又は予防に特に有用であり得る。
【００６４】
いくつかの実施形態において、生体分子は自己抗体である。自己抗体は、対象によって産生された抗原に特異的に結合する、対象によって産生される抗体である。自己抗体は、狼瘡（lupus）を含む多数の異なる疾患状態と関連付けられる。さらに、新しい自己抗体の誘導は、例えば、薬物誘発性狼瘡を生じる治療介入に関連付けられ得る。したがって、1つ以上の自己抗体に選択的に結合する薬剤を含む複数の粒子を含む組成物は、例えば、狼瘡(例えば、薬物誘発性狼瘡)を治療又は予防する方法において使用され得る。生体分子は、例えば、二本鎖DNA自己抗体又は抗核自己抗体であり得る。
【００６５】
自己抗体を標的とする粒子は、自己抗体の抗原である薬剤を含み得る。
【００６６】
生体分子は、例えば、特発性拡張型心筋症を予防又は治療するための、抗βアドレナリン受容体自己抗体又は抗M2ムスカリン受容体自己抗体であり得る。特に、抗βアドレナリン受容体自己抗体又は抗M2ムスカリン受容体自己抗体を標的とする粒子は、このような自己抗体の誘導と相関するシャーガス病を有する対象に投与され得る(例えば、Herda, L.R. et al., Br J Pharmacol 166(3)847 (2012)を参照されたい)。生体分子は、例えば、高血圧を治療又は予防するための抗アルファ-1-アドレナリン受容体自己抗体であり得る(例えば、Luther, H.P. et al., Hypertension 29(2):678 (1997)を参照されたい)。生体分子は、例えば、シェーグレン症候群の治療又は予防に使用するための抗ムスカリン3型受容体自己抗体であり得る(例えば、Lee, B.H. et al., PloS One 8(1):e53113 (2013)を参照されたい)。
【００６７】
ホルモン及びサイトカインに対する自己抗体は、例えば、遊離活性種の濃度を制御するためにそれらに可逆的に結合することにより、ホルモン及びサイトカインの濃度を緩衝することができる。健康な自己抗体レベルからの逸脱は、サイトカイン又はホルモン恒常性の喪失に起因する疾患に寄与し得る。例えば、抗IFNγ自己抗体は播種性非結核性マイコバクテリア感染を誘発し、抗IL-17自己抗体は慢性粘膜カンジダ症の発生に関連付けられ、抗IL-6自己抗体は重度のブドウ球菌又は連鎖球菌感染と関連付けられる。飢餓ホルモングレリンに対する自己抗体は、グレリン受容体GHSR1に結合するのに利用可能なグレリンの有効濃度を媒介し得る。
【００６８】
いくつかの実施形態では、生体分子は自己抗体である。例えば、自己抗体は、抗IFNγ、抗IL-17、抗IL-6、又は抗グレリン自己抗体であり得る。いくつかの実施形態において、薬剤は、自己抗体の天然のリガンド(例えば、自己抗体が標的とする抗原)である。例えば、薬剤は、IFNγ、IL-17、IL-6、又はグレリンであり得る。いくつかの実施形態において、本発明は、自己免疫疾患などのサイトカインの調節不全の疾患を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態において、本発明は、肥満などの代謝障害を有する患者を治療する方法に関する。
【００６９】
アクチビンIIB受容体ActRIIBに結合するアクチビンは、悪液質モデルにおいて筋肉消耗をもたらす。アクチビンA及びB/ActRIIBシグナル伝達をブロックする抗体によって逆転され得る悪液質モデルにおいて、血清中の過剰なアクチビンレベルが筋肉消耗及び線維化に関連付けられ、アクチビンレベルの上昇は癌患者の血清中に見られる。サルコペニアは、老化における筋肉量喪失の漸進的な状態であり、また、過剰なアクチビンシグナリングと関連付けられている。したがって、生体分子はアクチビン(例えば、アクチビンA又はアクチビンB)であり得る。薬剤は、アクチビンの天然リガンド、例えば、アクチビン受容体タンパク質、例えばActRIIB若しくはその変異体、又はアクチビンに対する抗体であり得る。薬剤は、ミオスタチンであり得る。いくつかの実施形態において、本発明は、悪液質又はサルコペニアなどの筋肉消耗疾患の患者を治療する方法に関する。
【００７０】
当業者はまた、本明細書に記載される粒子は、生物学的活性が、例えば望ましくない可能性があるより広範な種類の標的を捕捉するのに有用であることを理解する。例えば、ウイルスキャプシド又はエンベロープの成分に結合するように粒子を操作して、それにより対象の血液からウイルスを隔離することができる。粒子は、いくつかの実施形態において、対象の循環中の毒素(例えば、細菌毒素、植物毒素、及び蛇毒の1つ以上の成分などの動物毒素)を結合及び隔離するように操作され得る。いくつかの実施形態において、粒子は、対象の循環から小分子(例えば、精神活性薬又は小分子毒素)に結合及び隔離するように操作することができる。このような実施形態において、粒子は、例えば、ヘビ又は昆虫の咬傷後、身体から毒素を除去するために有用であり得る。いくつかの実施形態において、粒子は、(例えば、アナフィラキシー性免疫応答を生じる抗原の捕捉によって)対象におけるアナフィラキシーショックの治療、予防、発症の遅延、又は重症度の軽減に使用され得る。
【００７１】
いくつかの実施形態において、標的は、薬剤によって結合されるウイルス、例えば、ウイルス構造タンパク質(例えば、ウイルスキャプシド又はウイルスエンベロープタンパク質)に関連付けられる。このような実施形態では、粒子は、例えば、ウイルスに感染した又はウイルスに感染する危険性のある対象の抗ウイルス療法として有用である。ウイルスは、エンベロープ又は非エンベロープのウイルスであり得る。
【００７２】
いくつかの実施形態において、可溶性生体分子は小分子又は高分子である。いくつかの実施形態において、可溶性生体分子の最長寸法は600nm以下(例えば、550、500、450、400、350、300、250、200、150、100、50、又は25nm未満)である。例えば、生体分子は、約1Å〜約1μm、例えば、約1Å〜約100nm、約1Å〜約20nm、約1nm〜約1μm、約1nm〜約100nm、又は約1nm〜約20nmの分子半径を有し得る。生体分子は、約3amu〜約107amu、例えば、約100amu〜約107amu、約3amu〜約106amu、約3amu〜約105amu、約100amu〜約106amu、又は約400amu〜約106amuの分子量を有し得る。生体分子は、約105amu〜約107amuの分子量を有し得る。
【００７３】
用語「特異的結合」、「特異的に結合する」、「選択的結合」、「選択的に結合する」及び文法的用語は、本明細書で使用するとき、生理学的条件下で比較的安定な複合体を形成する2分子を指す。典型的には、結合定数(ka)が106M-1s-1より高い場合、結合は特異的であると考えられる。したがって、特異的結合対の第1のメンバーは、少なくとも(又はより大きい)106M-1s-1(例えば、少なくとも、又は107、108、109、1010、1011、1012、1013、1014、又は1015M-1s-1又はそれより高い)のkaで結合対の第2のメンバーに特異的に結合することができる。いくつかの実施形態において、選択的相互作用は、10-3s-1以下(例えば、8×10-4、5×10-4、2×10-4、10-4、又は10-5s-1)の解離定数(kd)を有する。
【００７４】
特異的結合は、非特異的な静電相互作用又は非特異的な疎水性相互作用によって主に駆動される相互作用を指すものではなく、好適な結合定数を有し得る。例えば、負に荷電する核酸は、特異的相互作用とは無関係に、好ましい結合定数を有するカチオン性粒子に結合することができ、このような結合は本明細書において定義される「特異的結合」ではない。同様に、脂質は、特異的相互作用とは無関係に、好ましい結合定数で疎水性粒子に結合することができ、このような結合は本明細書で定義される「特異的結合」ではない。
【００７５】
いくつかの実施形態において、生体分子及び粒子は、生理学的pH(約7.4)で同じ電荷を有する。例えば、生体分子は負の電荷を有していてもよく、粒子は負の電荷を有していてもよく、又は生体分子は正の電荷を有していてもよく、粒子は正の電荷を有してもよい。いくつかの実施形態において、生体分子及び粒子は、生理学的pHで反対の電荷を有する。例えば、生体分子は正の電荷を有してもよく、及び粒子は負の電荷を有してもよく、又は生体分子は負の電荷を有してもよく、及び粒子は正の電荷を有してもよい。いくつかの実施形態において、生体分子は生理学的pHで中性の電荷を有し、及び/又は粒子は生理学的pHで中性の電荷を有する。
【００７６】
生体分子は、約0〜約14の等電点を有することができる。核酸は、約4〜約7の等電点を有し、したがって、生体分子約4〜約7の等電点を有し得る。タンパク質は、通常、約4〜約10の等電点を有し、したがって、生体分子は、約4〜約10の等電点を有し得る。それにもかかわらず、未修飾ペプチド及びタンパク質は、約2.5(アスパラギン酸塩に基づく;pI約2.8)〜約11(アルギニンに基づく;pI約11)の等電点を有することができるが、等電点がこの範囲外にあるタンパク質は公知である。したがって、生体分子は、約2.5〜約11の範囲の等電点を有することができる。分泌タンパク質、及び膜タンパク質の可溶性細胞外部分は、典型的には生理学的pHでわずかに負の電荷を有し、したがって、生体分子は約4〜約7、例えば約4〜約6等電点を有することができる。生体分子は、約0〜約4、約2〜約6、約4〜約8、約6〜約10、約8〜約12、又は約10〜約14の等電点を有することができる。生体分子は、約0〜約2、約1〜約3、約2〜約4、約3〜約5、約4〜約6、約4〜約6、約5〜約7、約6〜約8、約7〜約9、約8〜約10、約9〜約11、約10〜約12、約11〜約13、又は約12〜約14の等電点を有することができる。
【００７７】
いくつかの実施形態において、選択的相互作用は、10-8、10-9、10-10、10-11、又は10-12M未満のKDを有する。平衡定数KDは、速度論的速度定数の比、kd/kaである。いくつかの実施形態において、選択的相互作用は、1×10-9M未満のKDを有する。
【００７８】
本明細書で使用するとき、用語「相互作用」は、2つの分子間の相互作用を指す場合、分子同士の物理的接触(例えば、結合)を指す。一般的に、このような相互作用は、上記分子の一方又は両方の活性(生物学的効果を生じさせる)をもたらす。このような相互作用を阻害することにより、相互作用に関与する1つ以上の分子の活性の破壊がもたらされる。
【００７９】
本明細書で使用するとき、用語「阻害すること」及びその文法的等価物は、特定の作用、機能、又は相互作用の減少、限定、及び/又は遮断を指す。一実施形態において、この用語は、所定の出力又はパラメータのレベルを、対応するコントロールの数量よりも少なくとも10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%又はそれ未満である量(例えば、特定の結合対の2つのメンバー間の相互作用のバックグラウンドレベル)に減少させることを指す。所与の出力又はパラメータの減少したレベルは、出力又はパラメータが絶対的に存在しないことを意味する必要はないが、それを意味してもよい。本発明は、出力又はパラメータを完全に排除する方法を必要とせず、それに限定されない。実質的な阻害は、2つの生体分子(例えば、結合対の第1及び第2のメンバー)間の相互作用の、例えば、少なくとも50%(例えば、55、60、65、70、75、80、85、90、又は95%又はそれ以上)の阻害であり得る。
【００８０】
1つの生体分子の別の生体分子に対する相互作用を検出又はその親和性を測定する方法は、当該技術分野において公知である。例えば、2つの生体分子の結合は、限定されないが、BioLayer干渉計(BLI)、ウェスタンブロット、ドットブロット、表面プラズモン共鳴法(SPR)、酵素結合免疫吸着検査法(ELISA)、AlphaScreen(登録商標)若しくはAlphaLISA(登録商標)アッセイ、又は質量分析法に基づく方法などの様々な技術を用いて検出及び/定量され得る。
【００８１】
いくつかの実施形態において、結合は、2つの生体分子の相互作用の動力学的パラメータを特徴付けるための当該技術分野において公知の任意のSPRに基づくアッセイを用いてアッセイすることができる。市販されている任意のSPR装置、限定されないが、例えば、BIAcore装置(Biacore AB; Uppsala, Sweden); lAsys装置(Affinity Sensors; Franklin, Massachusetts); IBISシステム(Windsor Scientific Limited; Berks, UK), SPR-CELLIAシステム(Nippon Laser and Electronics Lab;北海道、日本)、及びSPR Detector Spreeta (Texas Instruments; Dallas, Texas)は、本明細書に記載される方法において使用され得る。(例えば、Mullett et al., Methods 22:77-91(2000); Dong et al., Reviews in Mol Biotech 82:303-323(2002); Fivash et al., Curr Opin Biotechnol 9:97-101(1998);及びRich et al., Curr Opin Biotechnol 11:54-61(2000)を参照されたい)。
【００８２】
いくつかの実施形態において、2つの生体分子間の生体分子相互作用は、Octet(ForteBio Inc.)のBLIを用いてアッセイすることができる。BLIは、リアルタイムでバイオセンサーチップ上のタンパク質層の厚さの変化を測定することによって、バイオセンサーチップ上に固定化されたリガンドと溶液中の分析物との間の結合を感知する無標識の光学分析技術である。
【００８３】
いくつかの実施形態において、AlphaScreen(PerkinElmer)アッセイを用いて、2つの生体分子の結合を特徴付けることができる。頭字語ALPHAは、Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assayの略である。AlphaScreenは、ドナーとアクセプタービーズの間のエネルギー移動によって生成されるシグナルを測定することによって、ドナーとアクセプタービーズに結合した分子間の結合を感知するビーズベースの近接アッセイである。(例えば、Eglen et al., Curr Chem Genomics 1:2-10(2008)を参照されたい)。
【００８４】
いくつかの実施形態において、AlphaLISA(登録商標)(PerkinElmer)アッセイを用いて、2つの生体分子の結合を特徴付けることができる。AlphaLISAは、ユーロピウム含有アクセプタービーズを含むように上記のAlphaScreenアッセイから改変され、従来のELISAアッセイの代替物として機能する。(例えば、Eglen et al., Curr Chem Genomics 1:2-10(2008)を参照されたい)。
【００８５】
競合及び非競合イムノアッセイを含む様々なイムノアッセイ技術を使用することができる。用語「イムノアッセイ」には、限定されないが、フローサイトメトリー、FACS、酵素免疫アッセイ(EIA)、例えば、酵素多重免疫検定法(EMIT)、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)IgM抗体捕捉ELISA(MAC ELISA)、及びマイクロ粒子酵素免疫アッセイ(MEIA)、さらに、キャピラリー電気泳動イムノアッセイ(CEIA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、免疫ラジオメトリックアッセイ(IRMA)、蛍光偏光イムノアッセイ(FPIA)、及び化学発光アッセイ(CL)を含む技術が包含される。所望により、このようなイムノアッセイを自動化することができる。また、イムノアッセイは、レーザー誘導蛍光と組み合わせて使用することができる。フローインジェクションリポソームイムノアッセイ及びリポソームイムノセンサーなどのリポソームイムノアッセイもまた、本発明における使用に適している。さらに、例えば、生体分子複合体の形成がマーカー濃度の関数としてピーク速度シグナルに変換される増大した光散乱を生じさせる比濁法アッセイが、本発明の方法における使用に適している。本発明の好ましい実施形態において、インキュベーション産物は、ELISA、RIA、フルオロイムノアッセイ(FIA)又は可溶性粒子免疫アッセイ(SPIA)によって検出される。
【００８６】
いくつかの実施形態において、2つの生体分子の結合は、示差走査型蛍光測定(DSF)及び示差静的光散乱(DSLS)を含む熱変性法を用いてアッセイすることができる。
【００８７】
いくつかの実施形態において、2つの生体分子の結合は、限定されないが、質量分析(AS-MS)プラットフォームに結合された親和性選択などの質量分析に基づく方法を使用してアッセイすることができる。これは、タンパク質及び試験化合物がインキュベートされ、結合していない分子が洗い流され、タンパク質-リガンド複合体が、脱錯化ステップ後のリガンド同定のためにMSによって分析される無標識方法である。
【００８８】
いくつかの実施形態において、2つの生体分子の結合は、例えば、放射性標識(例えば32P、35S、14C若しくは3H)、蛍光標識(例えばFITC)又は酵素標識生体分子などの検出可能に標識されたタンパク質を用いて、又はイムノアッセイによって、又はクロマトグラフィー検出によって定量することができる。
【００８９】
いくつかの実施形態において、本発明は、2つの生体分子間の相互作用の程度を直接的又は間接的に測定する蛍光偏光アッセイ及び蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)アッセイの使用を意図する。
【００９０】
II.粒子
本明細書で使用するとき、用途「粒子」とは、アルミナ、金属(例えば、金若しくはプラチナ)、ガラス、シリカ、ラテックス、プラスチック、アガロース、ポリアクリルアミド、メタクリレート又は任意のポリマー材料などの任意の材料を含んでもよく、ならびに任意のサイズ及び形状であってもよい小さな塊を指す。いくつかの実施形態において、粒子又は複数の粒子は、ケイ素を含む。(例えば、それぞれの開示の全体が参照により組み込まれる、国際特許出願公開第WO2013/011764号、同第WO2013/029278号及び同第WO2014/151381号並びに米国特許出願公開第2014/0271886号を参照されたい)。いくつかの実施形態において、粒子は、スターチを含むか又はスターチからなる(例えば、国際特許出願公開第WO2010/084088号を参照されたい)。いくつかの実施形態において、粒子又は複数の粒子は、核酸(例えば、天然に存在するか又は天然に存在しない核酸)で構成される。このような核酸ベースの顕微鏡構造を作製するための方法は、当該技術分野において公知であり、例えば、Douglas et al., Nucl Acids Res 37(15):5001-5006 (2009); Douglas et al., Nature 459(7245):414-428 (2009); Voigt et al., Nat Nanotechnol 5(3):200-203 (2010);及びEndo et al., Curr Protoc Nucleic Acid Chem Chapter 12(Unit 12.8) (2011)に記載されている。
【００９１】
好ましい実施形態において、粒子は水溶液に不溶性である(例えば、粒子は水、血清、血漿、細胞外液、及び/又は間質液に不溶性であり得る)。例えば、粒子は、例えば、細胞懸濁液の細胞を細胞懸濁液の水溶液から分離するのに十分な速度で、粒子を含む溶液を遠心分離することによって、水溶液から分離することができる。それにもかかわらず、粒子は、水溶液中の懸濁液として容易に存在し得、例えば、水溶液中の複数の粒子の穏やかな振とう又はボルテックスは、溶液中の粒子を懸濁させるのに十分である。いくつかの実施形態において、粒子はハイドロゲルではない。いくつかの実施形態において、粒子はハイドロゲルを含まない。いくつかの実施形態において、粒子はポリマーを含まない。
【００９２】
粒子は、好ましくは、1を超える生体分子に結合し、1を超える結合した生体分子と結合パートナーとの相互作用を阻害するのに十分なサイズである。例えば、粒子は、約50nm〜約10μmであり得る。粒子は、サイズが1μm〜5μm、1.2μm〜4μm、1.5μm〜4μm、又は2μm〜4μmであってもよい。
【００９３】
200nm未満又は150nm未満などの300nm未満のサイズを有する粒子は、皮下注射によって投与され得る粒子などのように、粒子が対象の脈管構造に入る及び/又は出ることを意図する適用が好ましい。それにもかかわらず、より大きな粒子は、粒子が血管系に入ることを意図していない方法については、皮下注射が同様によく適している。約1μm〜約5μmのサイズを有する粒子は、例えば静脈内投与後に、対象の血管系内で粒子を循環させることが意図される適用が好ましい。5μmより大きいサイズを有する粒子は、それらが移植される部位、例えば腫瘍の内部又は近傍に存在することが意図される適用が好ましいが、しかしながら、5μmより小さい粒子もまた、移植に適している場合がある。任意のサイズの粒子をインビトロ適用に利用することができる。
【００９４】
また、本明細書において、粒子の集合体が特徴とされる。いくつかの実施形態において、複数の粒子は、狭い又は広い多分散性を有する。本明細書で使用するとき、「多分散性」とは、特定の粒子集団内の粒子のサイズの範囲を指す。すなわち、極端に多分散の集団は、例えば1μmの平均サイズを有する粒子を含んでもよく、個々の粒子は0.1〜4μmの範囲である。いくつかの実施形態において、「狭い多分散性」が好ましい。すなわち、特定の平均粒子サイズが与えられると、集団中の個々の粒子は、平均粒子サイズと比較して±20%以下、好ましくは±15%以下、目下、最も好ましくは±10%以下で異なることが好ましい。より具体的には、粒子集団は、好ましくは、約0.5〜約2μm、目下、より好ましくは約0.8〜約1.5μmの平均粒子サイズを有する。したがって、1μmの平均粒子サイズが選択される場合、集団中の個々の粒子は、最も好ましくは約0.8〜約1.2μmの範囲内にある。いくつかの実施形態において、粒子集団は、約0.3〜約1μm、例えば、約0.4〜約0.9、約0.5〜約0.9、約0.4〜約0.8、約0.5〜約0.7、約0.3〜約0.9、又は約0.3〜約0.7μmの平均粒子サイズを有する。いくつかの実施形態において、粒子集団は、約1μm〜約10μm、例えば、約1.1μm〜約4.8μm、約1.2μm〜約4.6μm、約1.4μm〜約4.4μm、約1.6μm〜約4.2μm、約1.8μm〜約4.0μm、又は約2.0μm〜約3.8μmの平均粒子サイズを有する。
【００９５】
いくつかの実施形態において、本開示は、定義された平均粒子サイズを有する粒子の集合体又は複数の粒子を特徴とする。本明細書で使用するとき、「平均粒子サイズ」は、個々の粒子のサイズを測定し、次に粒子の総数で割ることによって得られる。平均粒子サイズの決定は、当該技術分野において周知である。典型的には、粒子の最長平均寸法は4μm以下である。いくつかの実施形態において、粒子の最長平均寸法は3.9μm以下(例えば、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1又は1μm以下)であるである。いくつかの実施形態において、粒子の最長平均寸法は、2.5μm、2μm、1.5μm、又は1.25μm以下である。いくつかの実施形態において、粒子の最長平均寸法は、少なくとも1μmであるが、4μm以下である。いくつかの実施形態において、粒子の最長平均寸法は、少なくとも1μmであるが、2μm以下である。いくつかの実施形態において、粒子の最長平均寸法は、少なくとも1μmであるが、1.5μm以下である。いくつかの実施形態において、粒子の最長平均寸法は、少なくとも0.5μm(例えば、少なくとも0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5μm)であるが、4μm以下(例えば、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2、1.9、1.8、1.7又は1.6μm以下)である。
【００９６】
いくつかの実施形態において、粒子はナノ粒子である。いくつかの実施形態において、粒子の最長平均寸法は、900nm(例えば、850、800、750、700、650、600、550、500、450、400、450、400、350、300、250、200又は150nm)以下である。いくつかの実施形態において、粒子は、対象(例えば、ヒト対象)の血液又は血管系(例えば、動脈、静脈及び毛細血管)を循環するような形状及びサイズにされる。例示的な粒子設計は、図1〜6に示されている。
【００９７】
いくつかの実施形態において、粒子の最長寸法は、約50nm〜約5μm、例えば約100nm〜約4.5μm、約200nm〜約4μm、約300nm〜約3.5μm、約300nm〜約  μm、約400nm〜約3μmである。いくつかの実施形態において、粒子の最短寸法は、少なくとも約300nm、例えば約300nm〜約4μm又は約400nm〜約3μmである。
【００９８】
いくつかの実施形態において、複数の粒子は、多面体、例えば、立方体である。いくつかの実施形態において、複数の粒子は、球状である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるいずれかの粒子は、多孔質であってもよい。このような多孔質粒子は、粒子の細孔の外部表面及び内部表面を含む。薬剤は、例えば、内部表面に固定されてもよい。いくつかの実施形態において、複数の細孔は、少なくとも50nmの断面寸法を有する。いくつかの実施形態において、複数の細孔は、少なくとも100nmの断面寸法を有する。多孔質ナノ粒子は、例えば、米国特許出願公開第2014/0199352号、同第2008/0277346号及び同第2004/0105821号に記載され、これらのそれぞれの開示はその全体が参照により組み込まれる。球状粒子は、例えば、米国特許第8,778,830号及び同第8,586,096号に記載され、それらのそれぞれは参照により本明細書に組み込まれる。
【００９９】
いくつかの実施形態において、球状粒子は、粒子の球面から延びる2つの交差する隆線部をさらに含んでもよく、ここで、その構造のそれぞれの最大寸法は4μm(例えば、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1又は1μm)以下であり、隆線部は、(i)球状粒子の表面に固定された薬剤の、細胞表面受容体タンパク質との結合又は該薬剤による細胞表面受容体タンパク質の活性化を阻害するように、及び/又は(ii)可溶性生体分子が薬剤と結合したとき、可溶性生体分子と、可溶性生体分子が第1のメンバーである特異的結合対の第2のメンバーとの相互作用を阻害するようにサイズ化及び配向されている。
【０１００】
いくつかの実施形態において、複数の粒子は、トロイド状である。このような実施形態において、薬剤は、粒子の内側円周表面に固定することができる(例えば、穴の周りに、図2を参照されたい)。いくつかの実施形態において、粒子の直径は、4μm(例えば、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1又は1μm)以下である。いくつかの実施形態において、粒子の直径は、900nm(例えば、850、800、750、700、650、600、550、500、450、400、350、300、200又は150nm)以下である。
【０１０１】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子は樹枝状である。このような粒子は、例えば、D Du et al., Small 11(4):392-413 (2015); Siegwart, D.J. et al., Proceedings National Academy Sciences USA 108(32):12996 (2011) ;米国特許第5,814,272号及び同第7,932,311号並びに米国特許出願公開第2004/0166166号に記載され、それらのそれぞれの開示は参照により本明細書に組み込まれる。以下に詳しく述べられているとおり、いくつかの実施形態において、樹枝状粒子の配置は、粒子の内部表面に固定された薬剤の、細胞の表面にある生体分子と相互作用する能力が低減される若しくは実質的に低減されるようになっているか、及び/又は薬剤によって粒子と結合した可溶性生体分子の、その同種のリガンド(特異的結合対の第2のメンバー)と相互作用する能力が低減される若しくは実質的に低減されるようになっている。
【０１０２】
いくつかの実施形態において、複数の粒子は、規則的又は不規則的であるかにかかわらず、多面体、例えば、八面体又は二十面体(例えば、図3を参照されたい)である。粒子は、少なくとも1つのそれらの頂点からの少なくとも1つの突出物を含んでもよい(例えば、図3を参照されたい)。粒子は、それらの頂点からの1を超える(例えば、2、3、4、5、6、7又は8つ以上)の突出部を含んでもよい。このような突出部は、例えば、(i)球状粒子の表面に固定された薬剤の、細胞表面受容体タンパク質との結合又は該薬剤による細胞表面受容体タンパク質の活性化を阻害するように、及び/又は(ii)可溶性生体分子が薬剤と結合したとき、可溶性生体分子と、可溶性生体分子が第1のメンバーである特異的結合対の第2のメンバーとの相互作用を阻害するようにサイズ化及び/又は配向され得る。
【０１０３】
粒子は、本明細書において「ボイド」又は「複数のボイド」と呼ばれる空隙を含むことができる。ボイドは、流体(例えば、生体分子を含み得る液体、又は粒子が乾燥した場合などの気体)によって、又は空間(例えば、粒子が真空中にある場合、凍結乾燥後など)によって満たされる粒子の中の間隙である。粒子のボイド容積は、例えば、粒子の細孔容積及び/又は中空コア/シェル粒子の内部容積、チューブ、トーラス又はリングの内腔を含むことができる。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、粒子は、例えば、粒子が対象の血管系に位置する場合に、血漿が粒子の空隙に自由に入る、及び/又は出るように構成される。いくつかの実施形態において、粒子は、例えば、粒子が対象の血管系に位置する場合に、血清が粒子の空隙に自由に入り、及び/又は出るように構成される。好ましい実施形態において、粒子は、血液細胞が粒子の空隙に入ることができないように構成される。いくつかの実施形態において、粒子は、血小板が粒子の空隙に入ることができないように構成される。それにもかかわらず、粒子は、例えば、粒子がインビトロで使用するように構成され、又は粒子がウイルス、細菌、原生生物、真菌若しくは酵母細胞、又は約100nm〜約2μmのサイズにした標的などの他の大きな標的に結合するように構成される場合に、血小板が粒子の空隙に入るようにしてもよい。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、粒子は、細胞外液が粒子の空隙に自由に入る、及び/又は出るように構成される。いくつかの実施形態において、粒子は、間質流体が粒子の空隙に自由に入り、及び/又は出るように構成される。いくつかの実施形態において、粒子は、脳脊髄液が粒子の空隙に自由に入り、及び/又は出るように構成される。
【０１０６】
粒子中の空隙の容積は、好ましくは、1を超える生体分子を収容するのに十分に優先的に大きく、例えば、粒子の全ボイド容積は、粒子に結合した各生体分子を収容するのに十分に優先的に大きい。それにもかかわらず、ボイドは、各結合生体分子と、各生体分子を含む結合対の第2のメンバーとの間の相互作用を粒子が阻害することができる限り、結合した各生体分子の全容積よりも小さくてもよい。例えば、粒子は、生体分子と結合対の第2のメンバーとの間の相互作用を阻害するために生体分子の結合部位を隔離することだけが必要であり得、このような粒子は、各生体分子の結合部位を収容するが、1つ以上の生体分子の他の部分が空隙から外側に突出することを可能とするボイド容積を含有してもよい。
【０１０７】
いくつかの実施形態において、粒子は、約5%〜約95%の空隙を含み得る。突出部を含む粒子は、例えば、突出部が結合した生体分子と結合対の第2のメンバーとの間の相互作用を阻害し得るため、空隙をほとんど又は全く含まなくてもよい。チューブを含む粒子は、例えば、チューブがチューブの壁の厚さに対して大きな内部容積を含み得るため、大量の空隙を含み得る。それにもかかわらず、類似の配置を有する粒子のボイド容積は、ボイド容積の変化量を含むことができ、例えば、同じ厚さの壁を含むチューブは、チューブの直径に応じて、ボイド容積パーセンテージが実質的に変化し得る。
【０１０８】
粒子は、0%〜約40%の空隙、約20%〜約60%の空隙、約40%〜約80%の空隙、又は約60%〜100%の空隙を含むことができる。粒子は、0%〜約20%の空隙、約10%〜約30%の空隙、約20%〜約40%の空隙、約30%〜約50%の空隙、約40%〜約60%の空隙、約50%〜約70%の空隙、約60%〜約80%の空隙、約70%〜約90%の空隙、又は約80%〜100%の空隙を含むことができる。粒子は、0%〜約10%の空隙、約5%〜約15%の空隙、約10%〜約20%の空隙、約15%〜約25%の空隙、約10%〜約20%の空隙、約15%〜約25%の空隙、約20%〜約30%の空隙、約25%〜約35%の空隙、約30%〜約40%の空隙、約35%〜約45%の空隙、約40%〜約50%の空隙、約45%〜約55%の空隙、約50%〜約60%の空隙、約55%〜約65%の空隙、約60%〜約70%の空隙、約65%〜約75%の空隙、約70%〜約80%の空隙、約75%〜約85%の空隙、約80%〜約90%の空隙、約85%〜約95%の空隙、又は約90%〜100%の空隙を含むことができる。
【０１０９】
粒子は、生理学的pH(例えば、約7.4)の中性の電荷を含むことができる。粒子は、生理学的pHでわずかに負の電荷又はわずかに正の電荷を含むことができる。粒子の表面(例えば、外面)は、生理学的pHでわずかに負の電荷又はわずかに正の電荷を含むことができる。好ましい実施形態において、粒子の表面(例えば、外面)は、生理的pHでわずかに負の電荷又は中性の電荷を含む。粒子の等電点は、約5〜約9、好ましくは約6〜約8であり得る。核酸を含む粒子は、約4〜約7の等電点を有し得る。いくつかの実施形態において、粒子の等電点は、7.4未満であり、すなわち、粒子が生理学的pHで正味の負の電荷を有するようなものである。例えば、粒子の等電点は、約6.0〜約7.4であり、例えば約6.4〜約7.4であり得る。生理学的pHで正味の負の電荷を含む粒子は、真核細胞が一般的に正味の負の電荷を有する細胞膜を含むため、真核細胞(例えば、哺乳動物細胞)と相互作用する可能性は低い。粒子は、好ましくは、他の荷電分子との非特異的相互作用に関与するのに十分な電荷(及び/又は電荷密度)を含まない。
【０１１０】
III.細孔を含む粒子
いくつかの実施形態において、粒子を作製するために使用される材料(例えば、ケイ素)は、約40%〜約95%、例えば、約60%〜約80%の多孔度を有し得る。多孔度とは、本明細書で使用するとき、材料中の空隙の尺度であり、材料の全体積に対するボイドの体積の割合である。特定の実施形態において、担体材料は、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%又はさらに少なくとも約90%の多孔度を有する。特定の実施形態において、多孔度は、約40%超、例えば、約50%超、約60%超又はさらに約70%超である。
【０１１１】
特定の実施形態において、薬剤は、材料の表面から少なくとも約0.005μm、少なくとも0.05μm、少なくとも約0.1μm、少なくとも約0.2μm、少なくとも約0.3μm、少なくとも約0.4μm、少なくとも約0.5μm、少なくとも約0.6μm又は少なくとも約0.7μmの孔の深さに分布する。特定の実施形態において、薬剤は、担体材料の孔に実質的に均一に分布する。
【０１１２】
薬剤は、粒子の全幅に対する比として測定される深さまで粒子中に充填されてもよい。特定の実施形態において、薬剤は、粒子中の少なくとも約10%、粒子中の少なくとも約20%、粒子中の少なくとも約30%、粒子中の少なくとも約40%、粒子中の少なくとも約50%又は粒子中の少なくとも約60%の深さまで分布する。
【０１１３】
粒子の第1の表面に薬剤を固定する方法と、粒子の第2の表面に異なる分子(例えば、コーティング)を固定する方法の両方を含む、多孔性粒子上に薬剤を固定する方法は公知である(例えば、それぞれの全体が参照による本明細書に組み込まれるCauda, V. et al., J. Am. Chem. Soc. 131(32):11361-11370 (2009)及びGuan, B. et al., Langmuir, 27(1):328-334 (2011)を参照されたい)。さらに、このような方法は、一般的に、本明細書に記載される粒子のいずれかの製造に利用可能である。
【０１１４】
細孔サイズは、生体分子の放出を制御するために薬剤及び標的生体分子の寸法特性に対して予め選択しうる。通常、小さ過ぎる細孔サイズは、薬剤の充填及び/又は生体分子の結合を妨げる。例えば、材料に対する平均孔径は、高分子量、例えば、200,000〜500,000amuの分子に対してより大きな細孔、例えば、15nm〜40nm、より低分子量、例えば、10,000〜500,000amuの分子に対してより小さな細孔、例えば2nm〜10nmから選択してもよい。例えば、直径で約6nmの平均孔サイズは、分子量およそ14,000〜15,000amu、例えば、約14,700amuの分子に適しうる。分子量およそ45,000〜50,000amu、例えば、約48,000amuの分子に対して直径で約10nmの平均細孔サイズが選択されてもよい。分子量およそ150,000nmの分子に対して直径で約25〜30nmの平均細孔サイズが選択されてもよい。
【０１１５】
細孔サイズは、薬剤又は生体分子の分子半径と適合するよう予め選択されてもよい。例えば、直径で約25nm〜約40nmの平均孔サイズは、約6nm〜約8nmの大きな分子半径を有する分子に適しうる。分子半径は、任意の適した方法、例えば、X線結晶解析データに基づく分子の物理的寸法を使用すること又は分子の溶液状態サイズを表す流体力学半径を使用することによって算出してもよい。溶液状態の算出は、算出が行われる溶液の性質に依存するため、一部の測定にはX線結晶解析データに基づく分子の物理的寸法を使用するのが好ましい場合もある。本明細書で使用するとき、最大分子半径は、治療剤の最大寸法の半分を示す。
【０１１６】
特定の実施形態において、平均孔径は、細孔内の分子、例えば、タンパク質の凝集を制限するよう選択される。タンパク質などの生体分子が担体材料中で凝集するのを防ぐのが有利である。その理由は、それが分子の生物系への制御放出を妨げると考えられるためである。したがって、細孔のサイズと生体分子のサイズとの間の関係により、例えば、常に1つの生体分子だけが細孔に入ることを可能にしている細孔は、複数の生体分子が一緒に細孔に入り、細孔内で凝集することを可能にしている細孔よりも好ましい。特定の実施形態において、複数の生体分子が細孔中に充填されてもよいが、細孔の深さによって、この細孔の深さ全体に分布したタンパク質はそれ程ではないにせよ凝集する。
【０１１７】
IV.少なくとも1つのチューブを含む粒子
いくつかの実施形態において、粒子は、少なくとも1つのチューブを含む。好ましい実施形態において、少なくとも1つのチューブは、1つの開放端又は2つの開放端を含む。
【０１１８】
用語「チューブ」とは、軸に沿った長さ(例えば、直交座標空間の1次元の軸)、及び形状の長さに沿った内部空洞、内腔、ボイド、又はリザーバーを有する3次元形状を指す。いくつかの実施形態において、チューブの軸に沿った垂直断面は、実質的に同一の形状及び/又はサイズを有する。用語「断面」とは、チューブに関して使用する場合、チューブの軸に垂直な2次元断面を指す。より大きな構造体はチューブを含むことができる。例えば、シリンジはチューブを含むが、チューブはシリンジプランジャーを含まない。粒子又は他の物品は、2以上のチューブを含み得る。例えば、シリンジは、シリンジ針及びシリンジバレルに対応する2つのチューブ、又はダブルシリンジの平行バレル(例えば、エポキシ組成物に使用される)を含むことができる。
【０１１９】
チューブは、チューブの軸に垂直な線分の平均長である直径を有することができ、各線分はチューブの外面上の2点によって境界が定められる。チューブは、幅及び高さを有してもよく、ここで、チューブの幅は、チューブの軸に垂直なチューブの外面上の2点によって画定される最長の線分であり、チューブの高さは、チューブの軸とチューブの幅を画定する線分の両方に垂直なチューブの外面上の2点によって画定される線分である。
【０１２０】
チューブは、チューブの軸に垂直な線分の平均長である内径を有することができ、各線分はチューブの内面上の2点によって境界が定められる。チューブは、内部幅及び内部高を有してもよく、ここで、チューブの内部幅は、チューブの軸に垂直なチューブの外面上の2点によって画定される最長線分であり、チューブの内部高は、チューブの軸とチューブの幅を画定する線分の両方に垂直なチューブの外面上の2点によって画定される線分である。
【０１２１】
チューブは、実質的に円筒形であってもよい。チューブは、実質的に円形の断面を有してもよい。チューブの断面は、円などの楕円であってもよい。
【０１２２】
チューブの断面は、正多角形などの多角形であってもよい。チューブの断面は、正三角形などの三角形であってもよい。チューブの断面は、正方形(regular quandrilateral)、長方形、又は正方形(square)などの四辺形であってもよい。チューブの断面は、正五角形などの五角形であってもよい。チューブの断面は、正六角形などの六角形であってもよい。チューブは、三角形チューブ、四角形チューブ、五角形チューブ、六角形チューブ、七角形チューブ、又は八面体チューブであってもよい。
【０１２３】
チューブの長さは、約5nm〜約5μm、例えば、約5nm〜約4μm、約5nm〜約3μm、約5nm〜約2μm、又は約5nm〜約1μmであり得る。チューブの長さは、約50nm〜約5μm、例えば、約50nm〜約4μm、約50nm〜約3μm、約50nm〜約2μm、又は約50nm〜約1μmであり得る。チューブの長さは、約100nm〜約5μm、例えば、約100nm〜約4μm、約100nm〜約3μm、約100nm〜約2μm、又は約100nm〜約1μmであり得る。チューブの長さは、約300nm〜約5μm、例えば、約300nm〜約4μm、約300nm〜約3μm、約300nm〜約2μm、又は約300nm〜約1μmであり得る。チューブの長さは、約500nm〜約5μm、例えば、約500nm〜約4μm、約500nm〜約3μm、約500nm〜約2μm、又は約500nm〜約1μmであり得る。
【０１２４】
チューブの直径、幅及び/又は高さは、約5nm〜約5μm、例えば、約5nm〜約4μm、約5nm〜約3μm、約5nm〜約2μm、約5nm〜約1μm、約5nm〜約900nm、約5nm〜約800nm、約5nm〜約700nm、約5nm〜約600nm、約5nm〜約500nm、約5nm〜約500nm、約5nm〜約400nm、約5nm〜約300nm、約5nm〜約200nm、又は約5nm〜約100nmであり得る。チューブの直径、幅及び/又は高さは、約50nm〜約5μm、例えば、約50nm〜約4μm、約50nm〜約3μm、約50nm〜約2μm、約50〜約1μm、約50nm〜約900nm、約50nm〜約800nm、約50nm〜約700nm、約50nm〜約600nm、約50nm〜約500nm、約50nm〜約400nm、約50nm〜約300nm、約50nm〜約200nm、又は約50nm〜約100nmであり得る。
【０１２５】
チューブの内径、内部幅及び/又は内部高は、薬剤と生体分子の両方を収容するのに十分に大きいことが好ましい。チューブの内径、内部幅及び/又は内部高は、細胞がチューブ(例えば、有核ヒト細胞又は二倍体ヒト細胞などの有核真核細胞)の内部に入るのを阻害するのに十分に小さいことが好ましい。チューブの内径、内部幅、及び/又は内部高は、約5nm〜約4μm、例えば、約5nm〜約3μm、約5nm〜約2μm、約5nm〜約1μm、約5nm〜約900nm、約5nm〜約800nm、約5nm〜約700nm、約5nm〜約600nm、約5nm〜約500nm、約5nm〜約400nm、約5nm〜約300nm、約5nm〜約200nm、又は約5nm〜約100nmであり得る。チューブの内径、内部幅、及び/又は内部高は、約20nm〜約4μm、例えば、約20nm〜約3μm、約20nm〜約2μm、約20nm〜約1μm、約20nm〜約900nm、約20nm〜約800nm、約20nm〜約700nm、約20nm〜約600nm、約20nm〜約500nm、約20nm〜約400nm、約20nm〜約300nm、約20nm〜約200nm、又は約20nm〜約100nmであり得る。チューブの内径、内部幅、及び/又は内部高は、約40nm〜約4μm、例えば、約40nm〜約3μm、約40nm〜約2μm、約40nm〜約1μm、約40nm〜約900nm、約40nm〜約800nm、約40nm〜約700nm、約40nm〜約600nm、約40nm〜約500nm、約40nm〜約400nm、約40nm〜約300nm、約40nm〜約200nm、又は約40nm〜約100nmであり得る。
【０１２６】
特定の好ましい実施形態において、粒子は複数のチューブを含む。複数のチューブの各チューブは、実質的に平行であってもよい。いくつかの実施形態において、複数のチューブの少なくとも2つのチューブは平行ではない。いくつかの実施形態において、複数のチューブのいずれのチューブも平行ではない。チューブは、粒子の異なる面上で開口部をチューブに分配するか、又は粒子が流動(例えば、層流又は乱流)に転落するのを可能にするために、平行以外の構成に配置されてもよい。
【０１２７】
複数のチューブを格子状又は束状に配置してもよい。
【０１２８】
複数のチューブは、正多面体などの多面体に配置されてもよい。複数のチューブは、正四面体などの四面体に配置されてもよい。複数のチューブは、直方体（cuboid）、直方体（rectunglar cinpod）、立方体などの六面体に配置されてもよい。複数のチューブは、正八面体などの八面体に配置されてもよい。複数のチューブは、正12面体などの12面体に配置されてもよい。複数のチューブは、正20面体などの20面体に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、多面体の各端部は単一のチューブによって画定される。いくつかの実施形態において、多面体の各端部よりも小さいものは、(例えば、各チューブが実質的に平行である場合)単一のチューブによって画定される。
【０１２９】
複数のチューブは、三角錐、菱形錐、四角錐、正四角錐、五角錐、六角錐、七角錐、八角錐などの錐体に配置されてもよい。複数のチューブは、直角錐体又は斜錐体に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、錐体の各端部は単一のチューブによって画定される。いくつかの実施形態において、錐体の各端部よりも小さいものは、単一のチューブによって画定される(例えば、各チューブが実質的に平行である場合)。
【０１３０】
複数のチューブは、三角柱、四角柱、正四角柱、五角柱、六角柱、七角柱、八角柱などの角柱に配置されてもよい。複数のチューブは、直角柱、斜角柱、又は切断型角柱に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、角柱の各端部は単一のチューブによって画定される。いくつかの実施形態において、角柱の各端部よりも小さいものは、単一のチューブによって画定される(例えば、各チューブが実質的に平行である場合)。
【０１３１】
複数のチューブは、長さ、幅、及び高さを有する構造で配置されてもよく、ここで、単一の寸法は、他のいずれの寸法よりも5倍以下である。例えば、複数のチューブは、単一の寸法がいずれもの他の寸法の4倍以下であるか、又は単一の寸法がいずれもの他の寸法の3倍以下である構造に配置されてもよい。このような構造は、例えば、粒子の静脈内投与の場合には好ましい。これは、楕円形の粒子は、患者の血流においても同様に流れない可能性があるためである。
【０１３２】
複数のチューブは、構造の長さがその直径の5倍以下である、長さ及び直径を有する構造で配置されてもよい。複数のチューブは、構造の長さがその直径の4倍以下であるか、又は構造の長さがその直径の3倍以下である構造に配置されてもよい。このような構造は、例えば、粒子の静脈内投与のためには好ましい。これは、楕円形の粒子は、患者の血流においても同様に流れない可能性があるからである。
【０１３３】
粒子は、1〜500本のチューブ、例えば、1〜100本のチューブを含むことができる。粒子は、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、330、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、50、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は100本のチューブを含み得る。
【０１３４】
複数のチューブは、1〜500本のチューブ、例えば、1〜100本のチューブを含むことができる。複数の粒子は、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、330、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、50、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は100本のチューブを含み得る。
【０１３５】
複数のチューブの各チューブは同じ長さを有してもよく、又は複数のチューブの異なるチューブは異なる長さを有してもよい。チューブの平均長は、約5nm〜約5μm、例えば、約5nm〜約4μm、約5nm〜約3μm、約5nm〜約2μm、又は約5nm〜約1μmであり得る。チューブの平均長は、約50nm〜約5μm、例えば、約50nm〜約4μm、約50nm〜約3μm、約50nm〜約2μm、又は約50nm〜約1μmであり得る。チューブの平均長は、約100nm〜約5μm、例えば、約100nm〜約4μm、約100nm〜約3μm、約100nm〜約2μm、又は約100nm〜約1μmであり得る。チューブの平均長は、約300nm〜約5μm、例えば、約300nm〜約4μm、約300nm〜約3μm、約300nm〜約2μm、又は約300nm〜約1μmであり得る。チューブの平均長は、約500nm〜約5μm、例えば、約500nm〜約4μm、約500nm〜約3μm、約500nm〜約2μm、又は約500nm〜約1μmであり得る。
【０１３６】
複数のチューブの各チューブは同じ直径、幅、及び/又は高さを有してもよく、又は複数のチューブの異なるチューブは異なる直径、幅、及び/又は高さを有してもよい。チューブの平均直径、幅及び/又は高さは、約5nm〜約5μm、例えば、約5nm〜約4μm、約5nm〜約3μm、約5nm〜約2μm、約5nm〜約1nm、約5nm〜約900nm、約5nm〜約800nm、約5nm〜約700nm、約5nm〜約600nm、約5nm〜約500nm、約5nm〜約400nm、約5nm〜約300nm、約5nm〜約200nm、又は約5nm〜約100nmであり得る。チューブの平均直径、幅及び/又は高さは、約50nm〜約5μm、例えば、約50nm〜約4μm、約50nm〜約3μm、約50nm〜約2μm、約50nm〜約1nm、約50nm〜約900nm、約50nm〜約800nm、約50nm〜約700nm、約50nm〜約600nm、約50nm〜約500nm、約50nm〜約400nm、約50nm〜約300nm、約50nm〜約200nm、又は約50nm〜約100nmであり得る。
【０１３７】
複数のチューブの各チューブは同じ内径、内部幅及び/又は内部高を有してもよく、又は複数のチューブの異なるチューブは異なる内径、幅及び/又は高さを有してもよい。チューブの平均内径、内部幅、及び/又は内部高は、約5nm〜約4μm、例えば、約5nm〜約3μm、約5nm〜約2μm、約5nm〜約1μm、約5nm〜約900nm、約5nm〜約800nm、約5nm〜約700nm、約5nm〜約600nm、約5nm〜約500nm、約5nm〜約400nm、約5nm〜約300nm、約5nm〜約200nm、又は約5nm〜約100nmであり得る。チューブの平均内径、内部幅、及び/又は内部高は、約20nm〜約4μm、例えば、約20nm〜約3μm、約20nm〜約2μm、約20nm〜約1μm、約20nm〜約900nm、約20nm〜約800nm、約20nm〜約700nm、約20nm〜約600nm、約20nm〜約500nm、約20nm〜約400nm、約20nm〜約300nm、約20nm〜約200nm、又は約20nm〜約100nmであり得る。チューブの平均内径、内部幅及び/又は内部高は、約40nm〜約4μm、例えば、約40nm〜約3μm、約40nm〜約2μm、約40nm〜約1μm、約40nm〜約900nm、約40nm〜約800nm、約40nm〜約700nm、約40nm〜約600nm、約40nm〜約500nm、約40nm〜約400nm、約40nm〜約300nm、約40nm〜約200nm、又は約40nm〜約100nmであり得る。
【０１３８】
チューブは、例えば、ポリマーを含むことができる。ポリマーは、天然ポリマー又は合成ポリマーであってもよい。ポリマーは、例えば、核酸(例えば、DNA)又はタンパク質であってもよい。
【０１３９】
V.DNA足場を含む粒子
いくつかの実施形態において、粒子は、DNA足場を含み、例えば、粒子は、DNA折り紙足場を含み得る(例えば、各々は参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,554,489号及び同第7,842,793号;米国特許出願公開第2013/0224859号及び同第2010/0216978号;及びPCT特許出願公開第2014/170898号を参照されたい)。
【０１４０】
粒子は、DNA足場を含み得、DNA足場は、本明細書に記載されるような少なくとも1つのチューブ又は複数のチューブを含み得る。例えば、DNA足場は、少なくとも1つの実質的に六角形のチューブを含み得る(例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2013/0224859号を参照されたい)。
【０１４１】
DNA足場は、ハニカム又は格子、例えば、六角形格子又は正方形格子を含むことができる(例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,554,489号を参照されたい)。
【０１４２】
いくつかの実施形態において、粒子はDNA足場を含み、DNA足場はチューブを含まない。例えば、DNA足場は、多面体などの三次元形状を含むことができ、薬剤は、形状の内部表面に固定することができる。
【０１４３】
DNA足場は、正多面体などの多面体を含むことができる。DNA足場は、正四面体などの四面体を含むことができる。DNA足場は、直方体、長方形の直方体、立方体などの六面体を含むことができる。DNA足場は、正八面体などの八面体を含むことができる。DNA足場は、正十二面体などの十二面体を含むことができる。DNA足場は、正二十面体などの二十面体を含むことができる。
【０１４４】
DNA足場は、錐体、例えば、三角錐、菱形錐、長方形錐、正四角錐、五角錐、六角錐、七角錐、又は八角錐を含むことができる。DNA足場は、直角錐又は斜錐体を含むことができる。
【０１４５】
DNA足場は、角柱、例えば、三角柱、直角柱、四角柱、五角柱、六角柱、七角柱、又は八角柱を含むことができる。DNA足場は、直角柱、斜角柱、又は切断型角柱を含むことができる。
【０１４６】
DNA足場は、長さ、幅及び高さを含むことができ、ここで、単一の寸法はいずれもの他の寸法の5倍以下である。例えば、単一の寸法は他の寸法の4倍以下であり、単一の寸法は他の寸法の3倍以下である。このような構造は、例えば、粒子の静脈内投与のためには好ましい。これは、楕円形の粒子は、患者の血流においても同様に流れない可能性があるためである。
【０１４７】
いくつかの実施形態において、薬剤はDNA足場に固定化されている。いくつかの実施形態において、薬剤は、DNA足場上のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含む核酸に結合されている。すなわち、ヌクレオチド配列は、DNA足場のヌクレオチド配列の逆相補体と少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有する。したがって、DNA足場に核酸をハイブリダイズさせることによって、薬剤は粒子の表面に固定することができる。
【０１４８】
VI.シールドを含む粒子
粒子は、コアサブ粒子及びシールドを含むことができ、例えば、シールドは、コアサブ粒子に結合した生体分子が細胞の表面上の分子と相互作用することを阻害する。シールドは、複数のシールド成分を含むことができる。コアサブ粒子はシリカを含むことができる。例えば、コアサブ粒子はシリカ表面を含むことができる。コアサブ粒子は、金、ケイ素、又はポリマーを含むことができる。例えば、コアサブ粒子は、金、ケイ素又はポリマー表面を含むことができる。
【０１４９】
内側コアサブ粒子を含み、コアサブ粒子に付着された複数のシールド成分を含むシールドを有する粒子は、固体シリカサブ粒子、多孔質シリカサブ粒子、又は非シリカ内部を有するシリカナノシェルなどのシリカ表面を含むコアサブ粒子を含むことができる。コアサブ粒子は、シリカで被覆されたケイ素又は金などの非シリカコア材料を含むことができる。シールド成分は、ナノスフェアなどのコアサブ粒子よりも小さいシールドサブ粒子の形態であってもよく、シリカ、又は金若しくはポリマーなどの異なる材料を含んでもよい。コアサブ粒子の表面及びシールド成分の表面の材料は、様々なカップリング化学を使用して、さらなる成分又は種を表面にカップリングさせることができるように、異なるように選択されてもよい。本明細書に記載されるように、コアサブ粒子は、反応性基を有する表面部分を含むことができ、シールド成分は、反応性基と反応して、コアサブ粒子の表面とシールド成分又はサブ粒子の表面との間に共有結合を形成することができる官能基を含むことができる。
【０１５０】
薬剤は、コアサブ粒子の表面上に提供され得るが、シールド成分の表面上により少ない程度で提供される、又は好ましくは全く提供され得ない。例えば、薬剤は、例えばシリカ表面の代わりに金表面を有する、シールドサブ粒子とではなく、シリカコアサブ粒子と優先的に(又は排他的に)形成される結合(例えば、イオン性、共有結合又は静電的相互作用)によってシリカコアサブ粒子の表面に結合されてもよい。
【０１５１】
いくつかの実施形態において、このような粒子は、実質的に球状シリカコアなどのシリカコア、及びシリカコアの表面上に複数の金ナノ粒子を含むシールドを含んでもよく、金ナノ粒子はコアの直径などのコアの断面寸法より小さい断面寸法を有する。金ナノ粒子は、実質的に球形であってもよい。コアサブ粒子は、固体であり及び非多孔質であってもよく、又は多孔質表面を有してもよい。コア上のシリカコア及び金ナノ粒子の形成は、例えば、米国特許第6,344,272号、Sadtler and Wei, Chem. Comm. 1604-5 (2002); Meuhlig et al., ACS Nano, 5(8):6586-6592 (2011)(それぞれ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されるように達成され得る。例えば、金ナノ粒子は、静電引力によってアミン被覆シリカコアに吸着されてもよく、又はシリカ表面にコンジュゲートされて、次に金ナノ粒子の金表面に結合するチオール基を有するシリカコアに連結されてもよい。
【０１５２】
シールド成分をコアサブ粒子に結合させるために、シリカを含むコアサブ粒子のシリカとチオール基の間にリンカー基を提供してもよい。リンカーは、シリカ表面とチオール基の間の最大距離(又は、チオールが金表面に結合している場合、シリカ表面と金表面の間の最大距離)を設定するように選択された長さを有することができる。このようにして、シリカサブ粒子の表面と金サブ粒子の間の距離は、潜在的により多数の結合を可能にする距離の範囲にわたって変化させることができ(例えば、これはより多くの金サブ粒子をコアシリカサブ粒子からより離れたところに充填することができるためである)、及び/又はシリカと金サブ粒子の間の会合を強化することができる(例えば、これは、より短い距離で、シリカサブ粒子の表面からより多くの連結が同じ金サブ粒子と相互作用して結合を強化することができるためである)。リンカーは、アルキレン鎖を含むことができ、その長さは、コアサブ粒子の表面とシールドサブ粒子の間の距離を変化させるように選択され得る。
【０１５３】
コアサブ粒子は、50nm〜4μm、例えば、50nm〜200nm、100nm〜500nm、200nm〜1μm、又は500nm〜400μmの、球状又は円筒状のサブ粒子の直径などの断面寸法を有してもよい。
【０１５４】
粒子は、ある範囲のコアサブ粒子径及びシールドサブ粒子径から組み立てることができる。生体分子を捕捉するためのコアサブ粒子の利用可能な表面積は、シールドサブ粒子の直径、及び標的/薬剤複合体の表面への結合に必要なコアサブ粒子の表面上の有効な高さ、例えば、表面と捕捉剤の間の任意のリンカーの表面上の有効な空間に依存し得る。
【０１５５】
コアのサブ粒子に結合し得る薬剤の数は、サブ粒子の表面積に基づいて計算することができる。同様に、コアサブ粒子に結合し得る標的生体分子の数は、類似の方法で計算することができる。このような計算は、例えば、タンパク質結合のインビトロ研究によって確認することができ、選択された数(又は、いくつかの実施形態において、インビトロ系などの系から若しくは疾患の治療における患者の循環系から標的生体分子の数を除くかその又は濃度を減少させるための粒子又はそれを含む製剤の有効用量)の標的生体分子を捕捉するのに必要とされる粒子の用量を予測するために使用することができる。
【０１５６】
粒子は、0.01μm2〜50μm2、例えば、0.01μm2〜0.1μm2、0.05μm2〜0.5μm2、0.1μm2〜1.0μm2、0.5μm2〜5μm2、1.0μm2〜10μm2、5μm2〜25μm2、又は10μm2〜50μm2の標的を捕捉するために利用可能な表面積を含むことができる。コアサブ粒子表面の単位面積当たりの薬剤の選択された充填量に対して、コア及びシールドサブ粒子の直径に基づいて所望量の標的生体分子を捕捉するのに適した最大用量の粒子を確立することができる。
【０１５７】
シールドサブ粒子の、直径などの断面寸法は、コア粒子の、直径などの断面寸法の倍数であってもよい。倍数は、例えば、0.01〜0.5、例えば0.02〜0.2、例えば0.05〜0.1であってもよい。
【０１５８】
標的生体分子を薬剤に効果的に接近させるために、標的は、コアサブ粒子の表面上の薬剤に到達するように、シールド成分間で拡散させる必要がある。例えば、100kDa未満の標的(例えば、sTNF-R1/2)は、直径40nm以上のシールド球間で容易に拡散し得るサイズを有する。より小さいシールド球の場合、球間の有効な細孔の長さは短く、したがって、40nmより小さいシールド球は同様に拡散を妨げる可能性は低い。
【０１５９】
VII.サブ粒子を含む粒子
いくつかの実施形態において、粒子は、コアサブ粒子及び複数の保護サブ粒子を含み得る。粒子はシールドを含むことができ、シールドは複数の保護サブ粒子を含むことができる。薬剤は、コアサブ粒子の表面上に固定されてもよく、例えば、コアサブ粒子の表面は内面である。複数の保護サブ粒子は、例えば生体分子が粒子に結合している場合、生体分子と特定の結合対の第2のメンバーとの相互作用を阻害するように構成されてもよい。複数の保護サブ粒子は、例えば生体分子が粒子に結合している場合、生体分子と細胞、例えば哺乳動物細胞との間の相互作用を阻害するように構成されてもよい。
【０１６０】
保護サブ粒子は、外面を画定することができる。好ましい実施形態において、薬剤は保護サブ粒子の表面に固定されていない。
【０１６１】
コアサブ粒子は、好ましくは、薬剤の1を超える分子に結合するのに十分大きい。例えば、コアサブ粒子は、サイズが約20nm〜約4μm、例えば、サイズが約50nm〜約2μmであってもよい。コアサブ粒子は、サイズが約100nm〜約1000nm、約100nm〜約800nm、約100nm〜約600nm、約100nm〜約400nm、約100nm〜約200nm、約200nm〜約1000nm、約200nm〜約800nm、約200nm〜約600nm、約200nm〜約400nm、約400nm〜約1000nm、約400nm〜約800nm、約400nm〜約600nm、約600nm〜約1000nm、又は約600nm〜約800nmであってもよい。コアサブ粒子は、サイズが約100nm〜約4μm、100nm〜約3μm、100nm〜約2μm、約200nm〜約4μm、200nm〜約3μm、200nm〜約2μm、約400nm〜約4μm、400nm〜約3μm、400nm〜約2μm、約600nm〜約4μm、600nm〜約3μm、600nm〜約2μm、約800nm〜約4μm、800nm〜約3μm、又は800nm〜約2μmであってもよい。
【０１６２】
コアサブ粒子は、金属、金、アルミナ、ガラス、シリカ、ケイ素、スターチ、アガロース、ラテックス、プラスチック、ポリアクリルアミド、メタクリレート、ポリマー、又は核酸を含んでもよい。いくつかの実施形態において、コアサブ粒子は、多孔質ケイ素などのケイ素を含む。
【０１６３】
コアサブ粒子は、任意の形状(例えば、立方体、錐体形、円錐形、球形、円筒形、円盤、四面体、六面体、八面体、十二面体、又は二十面体)であってもよく、又はコアサブ粒子は画定された形状を欠失していてもよい。
【０１６４】
粒子は、1つのコアサブ粒子を含むことができる。例えば、コアサブ粒子は、さらに複数の保護サブ粒子に結合された米国特許第7,368,295号又は同第8,920,625号(その各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)の粒子であってもよい。
【０１６５】
粒子は、複数のコアサブ粒子、例えば、2〜300個のコアサブ粒子、2〜200個のコアサブ粒子、2〜150個のコアサブ粒子、2〜100個のコアサブ粒子、2〜80個のコアサブ粒子、又は2〜42個のコアサブ粒子を含むことができる(例えば、図4及び図5を参照されたい)。粒子が複数のコアサブ粒子を含む実施形態において、コアサブ粒子の各々は優先的に実質的に球状である。複数の球状コアサブ粒子を含む粒子はボイドを可能にし、それにより可溶性生体分子が粒子の内部を通って拡散することを可能にする。それにもかかわらず、様々な他の形状のコアサブ粒子はボイドを可能にする。複数のコアサブ粒子を含む粒子は、様々な形状及びサイズのコアサブ粒子を含むことができる。
【０１６６】
粒子は、1〜約106個のコアサブ粒子、1〜約105個のコアサブ粒子、1〜約104個のコアサブ粒子、1〜約1000個のコアサブ粒子、1〜約100個のコアサブ粒子、又は1〜約10個のコアサブ粒子を含み得る。粒子は、2〜約106個のコアサブ粒子、2〜約105個のコアサブ粒子、2〜約104個のコアサブ粒子、2〜約1000個のコアサブ粒子、2〜約100個のコアサブ粒子、又は2〜約10個のコアサブ粒子を含み得る。粒子は、約10〜約106個のコアサブ粒子、約10〜約105個のコアサブ粒子、約10〜約104個のコアサブ粒子、約10〜約1000個のコアサブ粒子、又は約10〜約100個のコアサブ粒子を含み得る。
【０１６７】
複数のコアサブ粒子のコアサブ粒子は、リンカー(例えば、共有結合リンカー)によって連結されてもよい。例えば、複数のコアサブ粒子の各コアサブ粒子は、リンカーによって別のコアサブ粒子に接続されてもよい。
【０１６８】
コアサブ粒子は細孔を含むことができ、すなわち、コアサブ粒子は多孔性であり得る。
【０１６９】
保護サブ粒子は、金属、金、アルミナ、ガラス、シリカ、ケイ素、スターチ、アガロース、ラテックス、プラスチック、ポリアクリルアミド、メタクリレート、ポリマー、又は核酸を含むことができる。いくつかの保護サブ粒子は、共有結合リンカーなどのリンカーによってコアサブ粒子に優先的に繋がれる。それにもかかわらず、保護サブ粒子は、いずれもの共有結合を伴わずに1つ以上のコアサブ粒子と結合してもよい。保護サブ粒子は、共有結合リンカーなどのリンカーによって他の保護サブ粒子に繋がれてもよい。例えば、保護サブ粒子は、コアサブ粒子の周りにウェブ又はネットを形成し、それによってコアサブ粒子を粒子内に封鎖することができる。
【０１７０】
いくつかの実施形態において、複数の保護サブ粒子の各保護サブ粒子は、共有結合リンカーなどのリンカーによってコアサブ粒子に繋がれる。いくつかの実施形態において、複数の保護サブ粒子のいくつかの保護サブ粒子は、コアサブ粒子に繋がれ、コアサブ粒子に直接繋がれていない複数の各保護サブ粒子は、保護サブ粒子に繋がれる。それにより、複数の各保護サブ粒子は、コアサブ粒子に直接的又は間接的に繋がれる。したがって、粒子は、保護サブ粒子の単一層(例えば、実質的に全ての保護サブ粒子が1つ以上のコアサブ粒子に直接つながれる)を含み得、又は粒子は、保護サブ粒子の1を超える層を含み得る(例えば、保護サブ粒子の実質的な部分は、他の保護サブ粒子との直接結合を介して1つ以上のコアサブ粒子に間接的に繋がれる)。
【０１７１】
いくつかの実施形態において、粒子は、第1の材料を含む保護サブ粒子の第1の層、及び第2の材料を含む保護サブ粒子の第2の層を含む。例えば、第1の材料はシリカ又はケイ素を含み得、第2の材料は金を含み得る。粒子は、例えば、第1の層のサブ粒子のサブ粒子を1つ以上のコアサブ粒子に連結させ、次にサブ粒子の第2の層のサブ粒子をサブ粒子の第1の層に連結することによって組み立てることができる。第2の層のサブ粒子は、コアサブ粒子(複数可)と類似した表面を含み得、例えば、それにより第1の層のサブ粒子が、類似の化学作用を用いて、コアサブ粒子(複数可)と第2の層のサブ粒子の両方に連結することを可能にする。
【０１７２】
粒子は、層ごとの方法を使用して組み立てることができる。例えば、複数のコアサブ粒子を最初に連結することによって粒子を形成してもよい。複数のコアサブ粒子は、例えば、連結分子がコアサブ粒子を架橋するように、実質的に均質であってもよい。複数のサブ粒子は、粒子内に、例えば、ボイドなどの所望の特徴を可能にする様々な形状、サイズ、及び/又は表面を有する少なくとも2つのタイプのサブ粒子を含むことができる。複数のコアサブ粒子を連結した後、複数のコアサブ粒子に複数の保護サブ粒子を連結してもよい。複数の保護サブ粒子をコアサブ粒子に連結した後、第2の複数の保護サブ粒子を複数の保護サブ粒子に連結することができる。それにもかかわらず、粒子を多数の異なる方法で組み立てることができ、粒子の所望の特性及びサブ粒子を連結するために利用される所望の化学的性質に応じて多数の異なる層ごとの戦略を用いることができる。
【０１７３】
インビボで使用するための抗体を含むサブ粒子を架橋するための方法を含む、サブ粒子を架橋する方法は公知である(例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれるCheng, K. et al., ACS Appl Mater Interfaces 2(9):2489-2495 (2010)を参照されたい)。このような方法は、例えば、単にサブ粒子の相対的なサイズを変えることによって、本明細書に記載される粒子を生成するように適合させることができる。
【０１７４】
保護サブ粒子は、サイズが約10nm〜約4μm、例えば、サイズが約10nm〜約1μm、又はサイズが約20nm〜約500nmであってもよい。保護サブ粒子は、サイズが約10nm〜約200nm、10nm〜約100nm、約10nm〜約80nm、約10nm〜約60nm、約10nm〜約40nm、約10nm〜約20nm、20nm〜約200nm、約20nm〜約100nm、約20nm〜約80nm、約20nm〜約60nm、約20nm〜約40nm、30nm〜約200nm、約40nm〜約100nm、約40nm〜約80nm、約40nm〜約60nm、60nm〜約200nm、約60nm〜約100nm、又は約60nm〜約80nmであってもよい。保護サブ粒子は、サイズが約100nm〜約1000nm、約100nm〜約800nm、約100nm〜約600nm、約100nm〜約400nm、約100nm〜約200nm、約200nm〜約1000nm、約200nm〜約800nm、約200nm〜約600nm、約200nm〜約400nm、約400nm〜約1000nm、約400nm〜約800nm、約400nm〜約600nm、約600nm〜約1000nm、又は約600nm〜約800nmであってもよい。保護サブ粒子は、サイズが約100nm〜約4μm、約100nm〜約3μm、約100nm〜約2μm、約200nm〜約4μm、約200nm〜約3μm、約200nm〜約2μm、約400nm〜約4μm、約400nm〜約3μm、約400nm〜約2μm、約600nm〜約4μm、約600nm〜約3μm、約600nm〜約2μm、約800nm〜約4μm、約800nm〜約3μm、又は約800nm〜約2μmであってもよい。
【０１７５】
粒子は、1〜約106個の保護サブ粒子、約4〜約106個の保護サブ粒子、約10〜約106個の保護サブ粒子、1〜約105個の保護サブ粒子、約4〜約105個の保護サブ粒子、約10〜約105個の保護サブ粒子、1〜約104個の保護サブ粒子、約4〜約104個の保護サブ粒子、約10〜約104個の保護サブ粒子、1〜約1000個の保護サブ粒子、約4〜約1000個の保護サブ粒子、約10〜約1000個の保護サブ粒子、1〜約100個の保護サブ粒子、約4〜約100個の保護サブ粒子、又は約10〜約100個の保護サブ粒子を含んでもよい。
【０１７６】
コアサブ粒子及び保護サブ粒子は、類似又は同一の形状、サイズ、及び組成を有してもよく、又は有しなくてもよい。それにもかかわらず、コアサブ粒子は、(1)薬剤がコアサブ粒子に固定され、一方、薬剤が保護サブ粒子に優先的に固定されない、及び(2)コアサブ粒子が粒子の内部に優先的に位置され、一方、保護サブ粒子が粒子の外面上に存在し得るため、保護サブ粒子から変化する。
【０１７７】
VIII.実質的に2次元の粒子
粒子は2次元形状であってもよい。例えば、粒子は、円形、環状、十字形、魚骨形、楕円形、三角形、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、又は星形であってもよい。粒子は、星形であってもよく、星形は、くぼんだ六角形、くぼんだ八角形、くぼんだ十角形、又はくぼんだ十二角形であってもよい。形状は、規則的な形状であってもよく、不規則な形状であってもよい。実質的に2次元の粒子の例を図6に示す。
【０１７８】
いくつかの実施形態において、粒子は、第1の辺、第2の辺、及び端部を含む。第1の辺と第2の辺は、実質的に同じ形状であってもよい。第1の辺及び第2の辺は、一定の長さ及び幅を含むことができる。端部は、第1の辺と第2の辺の間の距離である高さを画定することができる。幅及び長さは、高さよりも少なくとも4倍大きく、例えば、高さよりも4〜1000倍大きく、6〜100倍大きく、8〜75倍大きく、又は10〜50倍大きくてもよい。幅及び/又は長さは、高さよりも0.2倍〜約20倍大きくてもよい。
【０１７９】
端部は、1つ以上のくぼんだ又は凹角の部分を含むことができる。薬剤は、端部のくぼんだ又は凹角の部分に結合されてもよい。凹角の部分は、粒子の周囲が、2つの隣接する周囲部分を、星の先端のいずれかの辺などの270度を超える周囲部分間の外角で含むものである。このようにして、捕捉剤は、粒子と接触する細胞の膜との接触からシールドされ得る。
【０１８０】
いくつかの実施形態において、第1の辺及び/又は第2の辺は実質的に平面である。いくつかの実施形態において、第1の辺及び/又は第2の辺はくぼんだ又は凹角の部分を含む。
【０１８１】
いくつかの実施形態において、粒子は、実質的に平坦な星の形態であり、例えば、点の間に凹角の部分を有する。星は、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、又はそれ以上の点を有してもよい。粒子は、規則的な辺又は不規則な辺を含んでもよい。
【０１８２】
いくつかの実施形態において、粒子は、十字又は魚骨形状の形態であり、例えば、アーム間に凹角の表面部分を画定するように骨格から外側に角辺で伸びるアームを有する骨格を含む。十字又は魚骨のアームは、側方突出部をさらに含んでもよい。
【０１８３】
星の先端又は十字若しくは魚骨のアームの間の凹角の端部は、好ましくは、細胞膜が先端間で変形して端部と接触することができないように、先端を結ぶ線からある距離だけ伸びている。例えば、先端の数及び先端間の角度は、先端間の凹角の端部部分の深さを決定することができる。
【０１８４】
本発明における使用に適した粒子は、ナノファブリケーション、例えばナノプリンティング又はナノモールディングによって形成することができる。例えば、粒子は、PRINT(「非濡れテンプレートにおける粒子の複製(Particle Replication In Non-wetting Templates)」)方法によって製造され得る(例えば、各々が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許出願WO2007/024323; Perry, J. L. et al., Acc Chem Res. 44(10):990-998 (2011)を参照されたい)。粒子は、公知の方法を用いてフォトリソグラフィーによって製造することができる。
【０１８５】
いくつかの実施形態において、薬剤は、粒子の端部に固定されてもよく若しくは固定されなくてもよく、又は粒子の第1の辺及び第2の辺により少ない程度に固定されてもよい。
【０１８６】
いくつかの実施形態において、1粒子あたりの望ましい表面積は0.2〜25μm2の範囲である。したがって、ナノモールディングによって製造することができる粒子のシールドされた端部分の領域は望ましい範囲にある。
【０１８７】
IX.薬剤
いくつかの実施形態において、粒子の表面に固定された薬剤は、小分子、大員環化合物、ポリペプチド、ペプチド模倣化合物、アプタマー、核酸又は核酸類似体である。「小分子」は、本明細書で使用するとき、約6kDa未満、最も好ましくは約2.5kDa未満の分子量を有する薬剤を言及することが意図される。多数の製薬会社は、しばしば、真菌、細菌又は藻類抽出物である、多数の小分子を含む化学的及び/又は生物学的混合物の広範囲なライブラリーを有し、これは、本出願のアッセイのいずれかを用いてスクリーニングすることができる。本出願は、特に、小さな化学物質ライブラリー、ペプチドライブラリー又は天然産物の集合を使用することを意図する。Tanらは、小型化された細胞ベースのアッセイに適合した200万を超える合成化合物を有するライブラリーについて記載した(J Am Chem Soc 120:8565-8566(1998))。
【０１８８】
ペプチド模倣物は、対象ポリペプチドの少なくとも一部が変更されているが、ペプチド模倣物の三次元構造は、依然として対象ポリペプチドの三次元構造と実質的に同じままである化合物であってもよい。ペプチド模倣物は、本開示の対象ポリペプチドの類似体であってもよく、それは、それ自体が対象ポリペプチド配列内に1つ以上の置換又は他の改変を含むポリペプチドである。あるいは、対象ポリペプチド配列の少なくとも一部は、対象ポリペプチドの三次元構造が実質的に保持されるよう非ペプチド構造で置換されてもよい。言い換えると、対象ポリペプチド配列内の1つ、2つ又は3つのアミノ酸残基は、非ペプチド構造によって置換されてもよい。さらに、対象ポリペプチドの他のペプチド部分が非ペプチド構造で置換されてもよいが、その必要はない。ペプチド模倣物(ペプチドと非ペプチジル類似体の両方)は、改善された特性(例えば、低減されたタンパク質分解、増加した残留率又は増加したバイオアベイラビリティ)を有してもよい。ペプチド模倣物は、一般的に、それをとりわけヒト又は動物の治療に適したものにする改善された経口有効性を有する。ペプチド模倣物は、類似した二次元の化学構造を有してもよく、又は有していなくてもよいが、共通の三次元構造的特徴及び形状を共有することに留意すべきである。各ペプチド模倣物は、1つ以上の特有の付加的な結合要素をさらに有してもよい。
【０１８９】
アプタマーは、細胞表面タンパク質を含むほぼ任意の分子を認識し、それと特異的に結合するために使用することができる短いオリゴヌクレオチド配列である。試験管内進化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)(SELEX)法は効果的であり、これを使用してそのようなアプタマーを容易に特定することができる。治療及び診断法に重要な増殖因子及び細胞表面抗原などの広い範囲のタンパク質に対してアプタマーを作製することができる。これらのオリゴヌクレオチドは、抗体が結合するのと同様の親和性及び特異性でそれらの標的と結合する(例えば、Ulrich (2006) Handb Exp Pharmacol 173:305-326を参照されたい)。
【０１９０】
薬剤は、抗体又はその抗原結合部分(すなわち、抗体断片)であり得、ここで、抗体又はその抗原結合部分は、標的(例えば、可溶性生体分子)に特異的に結合する。薬剤は、抗体又はその抗原結合部分を含み得、ここで、抗体又はその抗原結合部分は、標的(例えば、可溶性生体分子)に特異的に結合する。用語「抗体」とは、様々なアイソタイプの抗体、例えば、IgM、IgG、IgA、IgD及びIgE抗体を含む全抗体を指す。用語「抗体」とは、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ化又はキメラ抗体、ヒト化抗体、霊長類化抗体(primatized antibody)、脱免疫化抗体(deimmunized antibody)及び完全ヒト抗体を含む。抗体は、様々な種、例えば、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、オランウータン、ヒヒ若しくはチンパンジー)、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、ウサギ、モルモット、スナネズミ、ハムスター、ラット及びマウスなどの哺乳動物において作製されても、又はそれ由来であってもよい。抗体は、精製されてもよく、又は組み換え抗体であってもよい。
【０１９１】
用語「抗体断片」、「生体分子結合断片」、「抗体の抗原結合部分」及び類似の用語は、標的抗原と結合する能力を保持する抗体の断片を指す。このような断片には、例えば、一本鎖抗体、一本鎖Fv断片(scFv)、Fd断片、Fab断片、Fab'断片又はF(ab')2断片が含まれる。scFv断片は、scFvが由来する抗体の重鎖可変領域と軽鎖可変領域の両方を含む単一のポリペプチド鎖である。さらに、細胞内抗体、ミニボディ、トリアボディ(triabody)及びダイアボディ(diabody)もまた抗体の定義に含まれ、本明細書に記載される方法における使用に適合する(例えば、それぞれの開示の全体が参照によって本明細書に組み込まれるTodorovska et al., J Immunol Methods 248(1):47-66 (2001); Hudson and Kortt J Immunol Methods 231(1):177-189 (1999); Poljak Structure 2(12):1121-1123 (1994); Rondon and Marasco Annual Review of Microbiology 51:257-283 (1997)を参照されたい)。二重特異性抗体(DVD-Ig抗体を含む)はまた「抗体」という用語に包含される。二重特異性抗体は、少なくとも2つの異なる抗原に対する結合特異性を有するモノクローナル抗体、好ましくはヒト抗体又はヒト化抗体である。
【０１９２】
本明細書において使用される通り、用語「抗体」には、例えば、ラクダ化された単一ドメイン抗体などの単一ドメイン抗体も含む。例えば、それら全ての開示の全体が参照によって本明細書に組み込まれるMuyldermans et al., Trends Biochem Sci 26:230-235(2001); Nuttall et al., Curr Pharm Biotech 1:253-263(2000); Reichmann et al., J Immunol Meth 231:25-38(1999); PCT出願公開第WO94/04678号及び同第WO94/25591号並びに米国特許第6,005,079号、同第6,015,695号及び同第7,794,981号を参照されたい。いくつかの実施形態において、本開示は、単一ドメイン抗体が形成されるような改変を含む2つのVHドメインを含む単一ドメイン抗体を提供する。
【０１９３】
いくつかの実施形態において、薬剤は、非抗体足場タンパク質である。これらのタンパク質は、一般的に、既存のリガンド結合タンパク質又は抗原結合タンパク質のコンビナトリアルケミストリーベースの適合により得られる。例えば、ヒトトランスフェリン受容体に対するヒトトランスフェリンの結合部位は、コンビナトリアルケミストリーを使用して改変して、その一部が、異なる抗原に対する親和性を獲得しているトランスフェリン変異体の種々のライブラリーを作り出すことができる(Ali et al., J Biol Chem 274:24066-24073(1999)を参照されたい)。受容体との結合に関与しないヒトトランスフェリンの部分は、変わらないまま残され、抗体のフレームワーク領域のように足場として働いて、様々な結合部位を提示する。ライブラリーは、抗体ライブラリーである場合、その後、標的抗原に対して最適な選択性及び親和性を有するそれらの変異体を特定するために、目的とする標的抗原に対してスクリーニングされる。非抗体足場タンパク質は、機能は抗体と類似しているが、抗体と比較して多くの利点を有するとよく言われており、その利点としては、特に、向上した溶解性及び組織浸透性、より安価な製造並びに目的とする他の分子との結合の容易さが挙げられる(Hey et al., TRENDS Biotechnol 23(10):514-522(2005)を参照されたい)。
【０１９４】
当業者は、非抗体足場タンパク質の足場部分が、例えば、黄色ブドウ球菌(S. aureus)プロテインAのZドメイン、ヒトトランスフェリン、10番目のヒトフィブロネクチンIII型ドメイン、ヒトトリプシンインヒビターのkunitzドメイン、ヒトCTLA-4、アンキリンリピートタンパク質、ヒトリポカリン、ヒトクリスタリン、ヒトユビキチン若しくはテッポウユリ(E. elaterium)由来のトリプシンインヒビターのすべて又は一部を含んでもよいことを理解する(Hey et al., TRENDS Biotechnol 23(10):514-522(2005)を参照されたい)。
【０１９５】
いくつかの実施形態において、薬剤は、標的生体分子の天然のリガンドである。例えば、薬剤は、サイトカインであってもよい。本明細書で使用するとき、用語「サイトカイン」とは、細胞の機能に影響を及ぼすあらゆる分泌ポリペプチドを指し、免疫反応、炎症反応又は造血反応における細胞間の相互作用を調節する分子である。サイトカインとしては、限定されないが、どの細胞が産生したかにかかわらず、モノカイン及びリンホカインが挙げられる。例えば、モノカインは、一般的に、マクロファージ及び/又は単球などの単核細胞によって産生され、分泌されると言われる。しかしながら、ナチュラルキラー細胞、線維芽細胞、好塩基球、好中球、内皮細胞、脳星状細胞、骨髄間質細胞、表皮角化細胞及びBリンパ球などの多数の他の細胞もモノカインを産生する。リンホカインは、一般的に、リンパ球細胞によって産生されると言われる。サイトカインの例としては、限定されないが、インターロイキン-1(IL-1)、インターロイキン-2(IL-2)、インターロイキン-6(IL-6)、インターロイキン-8(IL-8)、腫瘍壊死因子アルファ(TNF-α)及び腫瘍壊死因子ベータ(TNF-β)が挙げられる。
【０１９６】
いくつかの実施形態において、薬剤は、腫瘍壊死因子(TNF)ファミリーリガンドである。例えば、TNFファミリーリガンドは、TNFα、TNFβ、Fasリガンド、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT(TNFSF14)、TNF様リガンド1A(TLA1)、アポトーシスのTNF関連弱誘導因子(TWEAK)、TNF関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)から選択される。薬剤は、CD40リガンド、CD27リガンド、OX40リガンド、B細胞活性化因子(BAFF; TNFSF13B; BLYS)、細胞外基質A(EDA)、活性化誘導性TNFRファミリー受容体リガンド(AITRL)、血管内皮増殖阻害剤(VEGI)、増殖誘導リガンド(APRIL)、又は核因子κ-Bリガンドの受容体活性化因子(RANKL)であり得る。いくつかの実施形態において、標的はTNFα、TNFβ、Fasリガンド、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、CD40リガンド、CD27リガンド、OX40リガンド、B細胞活性化因子(BAFF; TNFSF13B; BLYS)、細胞外原形質A(EDA)、活性化誘導性TNFRファミリー受容体リガンド(AITRL)、血管内皮増殖阻害剤(VEGI)、増殖誘導リガンド(APRIL)又は核因子κ-Bリガンドの受容体活性化剤(RANKL)である。
【０１９７】
いくつかの実施形態において、薬剤は、標的(例えば、可溶性形態の膜タンパク質)に特異的に結合するウイルスタンパク質又はその一部である。いくつかの実施形態において、薬剤は、vTNFであり、TNF及びTNF受容体を含む生物のゲノムによってコードされていないTNFに特異的に結合することができるタンパク質である。vTNFには、ポックスウイルス(例えば、Yaba様病ウイルス、Tanapoxウイルス及びYabaサル腫瘍ウイルスなどのヤタポックスウイルス;牛痘ウイルス;粘液腫ウイルス;及びマウスポックスウイルス)及びレトロウイルス(例えば、シミアン泡沫ウイルス)などのウイルス由来のTNF結合タンパク質が含まれる。例えば、vTNFは、牛痘ウイルスのCrm B、Crm C、Crm D、又はCrm E、粘液腫ウイルスのM-T2、シミアン泡沫ウイルスのS-T2、牛痘ウイルスのvCD30、又はタナポックスウイルスのTPV2Lであり得る。いくつかの実施形態において、薬剤は、TNFRに結合するトリ肉腫白血病ウイルスのTNFR1又はTRAILR2オルソログであるCAR1に結合するヒトパピローマウイルスのE6又はE7である。
【０１９８】
いくつかの実施形態において、薬剤は、標的生体分子に対する天然のリガンドの変異体、例えば、変異体IL-2又は変異体TNFαなどの変異体インターロイキンポリペプチドである。本発明のいくつかの実施形態による変異体は、1つ以上のアミノ酸の置換、欠失又は挿入を含んでもよい。置換は、保存的であってもよく又は非保存的であってもよい。本明細書で使用するとき、用語「保存的置換」とは、類似の立体的特性を有する天然に存在する若しくは天然に存在しないアミノ酸による、所与のポリペプチドの天然の配列に存在するアミノ酸の置換を指す。置換される天然のアミノ酸の側鎖が極性又は疎水性のいずれかである場合、保存的置換は、これも極性又は疎水性である天然に存在するアミノ酸又は天然に存在しないアミノ酸によるものでなければならず、該アミノ酸は、任意に、置換されるアミノ酸の側鎖と同じ又は類似の立体的特性を有する。保存的置換は、典型的には、以下の群内における置換を含む:グリシン及びアラニン;バリン、イソロイシン及びロイシン;アスパラギン酸及びグルタミン酸;アスパラギン、グルタミン、セリン及びトレオニン;リシン、ヒスチジン及びアルギニン;並びにフェニルアラニン及びチロシン。一文字のアミノ酸の略語は以下のとおりである:アラニン(A)、アルギニン(R)、アスパラギン(N)、アスパラギン酸(D)、システイン(C)、グリシン(G)、グルタミン(Q)、グルタミン酸(E)、ヒスチジン(H)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、リシン(K)、メチオニン(M)、フェニルアラニン(F)、プロリン(P)、セリン(S)、トレオニン(T)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)及びバリン(V)。変異体はまた、完全長で野生型の天然リガンドの断片、及び該断片が由来する野生型で完全長の天然のリガンドに対して1つ以上のアミノ酸の置換、挿入又は欠失を含む断片を含む。
【０１９９】
「非保存的置換」という語句は、本明細書で使用するとき、異なる電気化学的特性及び/又は立体的特性を有する別の天然に存在するアミノ酸又は天然に存在しないアミノ酸による、親配列に存在するアミノ酸の置換を指す。したがって、置換後のアミノ酸の側鎖は、置換される天然のアミノ酸の側鎖よりも著しく大きく(若しくは小さく)てもよく、及び/又は置換されるアミノ酸とは著しく異なる電子的特性をもつ官能基を有してもよい。
【０２００】
いくつかの実施形態において、変異体ポリペプチドは、それが由来する野生型の完全長ポリペプチドに対して少なくとも2個の(例えば、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100又は100個を超える)アミノ酸の置換、欠失又は挿入を含む。いくつかの実施形態において、変異体ポリペプチドは、それが由来する野生型の完全長ポリペプチドに対して150個を超えない(例えば、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3又は2個を超えない)アミノ酸の置換、欠失又は挿入を含む。
【０２０１】
いくつかの実施形態において、変異体ポリペプチド(例えば、変異体IL-2又はTNFαポリペプチド)は、それが由来する野生型の完全長ポリペプチドが標的生体分子(例えば、野生型の完全長ポリペプチドがメンバーである特異的結合対のメンバー)と結合する能力の少なくとも10(例えば、少なくとも15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95又は100)%の能力を保持する。いくつかの実施形態において、変異体ポリペプチドは、標的生体分子に対し、変異体が由来した野生型の完全長ポリペプチドよりも大きな親和性を有する。例えば、いくつかの実施形態において、変異体ポリペプチドは、変異体ポリペプチドが由来した野生型の完全長ポリペプチドが有するよりも、標的生体分子に対して2(3、4、5、10、20、30、40、50、100、200、500又はさらに1000)倍大きな親和性を有する。2つのタンパク質間の相互作用を検出又は測定するための方法は、当該技術分野において公知であり、上記される。
【０２０２】
いくつかの実施形態において、野生型の完全長の天然リガンドは、細胞表面受容体の活性を調節する。したがって、天然リガンドの変異体は、野生型の天然リガンドの活性と比較して、受容体の活性を調節する能力が増強又は低減される場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、変異体ポリペプチドは、変異体が由来した完全長の野生型ポリペプチドが細胞表面受容体タンパク質を活性化する能力の90%未満(例えば、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10又は5%未満)の能力を有する。いくつかの実施形態において、変異体ポリペプチドは、それが結合する受容体を活性化しない。
【０２０３】
このような例となる変異体ポリペプチドは、当該技術分野において公知である。例えば、国際特許出願公開第WO2012/085891号は、三量体を形成する低減された能力、よって、TNFファミリー受容体を活性化する低減された能力を有するTNFファミリーリガンド変異体について記載している(参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2014/0096274号も参照されたい)。しかし、変異体TNFリガンドは、TNFファミリー受容体と結合する能力を保持する。変異体リガンドと野生型の天然のリガンドの間の活性を比較するための適した方法は当該技術分野において公知である。
【０２０４】
いくつかの実施形態において、可溶性生体分子は、細胞表面受容体に対するリガンド、例えば、当該技術分野において公知であるか又は本明細書に記載されるもののいずれかなどのサイトカイン又はケモカイン(例えば、MCP-1/CCL2、CCL5、CCL11、CCL12又はCCL19)である。いくつかの実施形態において、リガンドは、腫瘍壊死因子(TNF)ファミリーリガンド又はその変異体である。いくつかの実施形態において、TNFファミリーリガンドは、TNFα又はその変異体である。いくつかの実施形態において、TNFファミリーリガンドは、Fasリガンド、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TLA1、TWEAK、TNFβ、TRAIL又は上述のいずれかの変異体である。いくつかの実施形態において、リガンドは、TGFβスーパーファミリーリガンド又はその変異体であり、例えば、アクチビンA、アクチビンB、抗ミュラー管ホルモン、増殖分化因子(例えば、GDF1又はGDF11)、骨形態形成タンパク質(BMP)、インヒビン(例えば、インヒビンアルファ、インヒビンベータ)、lefty、ペルセフィン、nodal、ニューツリン、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3又はミオスタチンが挙げられる。いくつかの実施形態において、リガンドは、グレリンなどのホルモン(例えば、ペプチドホルモン)である。
【０２０５】
いくつかの実施形態において、可溶性生体分子は、ハプトグロビン又はベータ2マイクログロブリンである。
【０２０６】
いくつかの実施形態において、可溶性生体分子は、表2において特定されているものである。
【０２０７】
【表２】
2018524344.tif 000004
2018524344.tif 000005
2018524344.tif 000006
【０２０８】
いくつかの実施形態において、薬剤は、以下から選択される生体分子に結合してもよい(例えば、特異的に結合してもよい):TNFα、TNFβ、可溶性TNF受容体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受容体、IL-1、可溶性IL-1受容体、IL-1A、可溶性IL-1A受容体、IL-1B、可用性IL-1B受容体、IL-2、可溶性IL-2受容体、IL-5、可溶性IL-5受容体、IL-6、可溶性IL-6受容体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受容体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FASリガンド、可溶性死受容体-3、可溶性死受容体-4、可溶性死受容体-5、TNF関連アポトーシス弱誘導物質、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7ファミリーの可溶性メンバー、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可用性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、ガレクチン3、ガレクチン9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗ミュラー管ホルモン、アルテミン、グリア細胞由来の神経栄養因子(GDNF)、骨形態形成タンパク質(例えば、BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、増殖分化因子(例えば、GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、インヒビンアルファ、インヒビンベータ(例えば、インヒビンベータA、B、C、E)、lefty、nodal、ニュールツリン、ペルセフィン、ミオスタチン、グレリン、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、インターフェロンアルファ、インターフェロンベータ、インターフェロンガンマ、クラステリン、VEGF-A、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、プロスタグランジンE2、肝細胞増殖因子、神経増殖因子、スクレロスチン、補体C5、アンジオポエチン2、アンジオポエチン3、PCSK9、アミロイドベータ、アクチビン、アクチビンA、アクチビンB、β2ミクログロブリン、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶性DLL4、ハプトグロビン、フィブリノーゲンアルファ鎖、コルチコトロピン放出因子、コルチコトロピン放出因子1型、コルチコトロピン放出因子2型、ウロコルチン1、ウロコルチン2、ウロコルチン3、CD47、抗インターフェロンγ自己抗体、抗インターロイキン6自己抗体、抗インターロイキン17自己抗体、抗グレリン自己抗体、wnt、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ、C反応性タンパク質、HIV-1 gp120、エンドトキシン、リシン毒素、ウェルシュ菌(Clostridium perfringens)のイプシロン毒素、ブドウ球菌エンテロトキシンB、及びボツリヌス毒素。
【０２０９】
いくつかの実施形態において、薬剤は、以下に特異的に結合する抗体(又はその抗原結合部分)を含んでもよい:TNFα、TNFβ、可溶性TNF受容体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受容体、IL-1、可溶性IL-1受容体、IL-1A、可溶性IL-1A受容体、IL-1B、可用性IL-1B受容体、IL-2、可溶性IL-2受容体、IL-5、可溶性IL-5受容体、IL-6、可溶性IL-6受容体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受容体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FASリガンド、可溶性死受容体-3、可溶性死受容体-4、可溶性死受容体-5、TNF関連アポトーシス弱誘導物質、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7ファミリーの可溶性メンバー、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可用性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、ガレクチン3、ガレクチン9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、抗ミュラー管ホルモン、アルテミン、グリア細胞由来の神経栄養因子(GDNF)、骨形態形成タンパク質(例えば、BMP2、BMP3、BMP3B、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8A、BMP8B、BMP10、BMP11、BMP12、BMP13、BMP15)、増殖分化因子(例えば、GDF1、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDF10、GDF11、GDF15)、インヒビンアルファ、インヒビンベータ(例えば、インヒビンベータA、B、C、E)、lefty、nodal、ニュールツリン、ペルセフィン、ミオスタチン、グレリン、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、インターフェロンアルファ、インターフェロンベータ、インターフェロンガンマ、クラステリン、VEGF-A、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、プロスタグランジンE2、肝細胞増殖因子、神経増殖因子、スクレロスチン、補体C5、アンジオポエチン2、アンジオポエチン3、PCSK9、アミロイドベータ、アクチビン、アクチビンA、アクチビンB、β2ミクログロブリン、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶性DLL4、ハプトグロビン、フィブリノーゲンアルファ鎖、コルチコトロピン放出因子、コルチコトロピン放出因子1型、コルチコトロピン放出因子2型、ウロコルチン1、ウロコルチン2、ウロコルチン3、CD47、抗インターフェロンγ自己抗体、抗インターロイキン6自己抗体、抗インターロイキン17自己抗体、抗グレリン自己抗体、wnt、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ、C反応性タンパク質、HIV-1 gp120、エンドトキシン、リシン毒素、ウェルシュ菌のイプシロン毒素、ブドウ球菌エンテロトキシンB、及びボツリヌス毒素。
【０２１０】
薬剤は、イピリムマブ(ipilimumab)、ペムブロリズマブ(pembrolizumab)、ニボルマブ(nivolumab)、インフリキシマブ(infliximab)、アダリムマブ(adalimumab)、セルトリズマブ(certolizumab)(例えば、セルトリズマブペゴル)、ゴリムマブ(golimumab)、エタネルセプト(etanercept)、スタムルマブ(stamulumab)、フレゾリムマブ(fresolimumab)、メテリムマブ(metelimumab)、デムシズマブ(demcizumab)、タレキシツマブ(tarextumab)、ブロンチクツズマブ(brontictuzumab)、メポリズマブ(mepolizumab)、ウレルマブ(urelumab)、カナキヌマブ(canakinumab)、ダクリズマブ(daclizumab)、ベリムマブ(belimumab)、デノスマブ(denosumab)、エクリズマブ(eculizumab)、トシリズマブ(tocilizumab)、アトリズマブ(atlizumab)、ウステキヌマブ(ustekinumab)、パリビズマブ(palivizumab)、アズカヌマブ(aducanuamg)、ベバシズマブ(bevacizumab)、ブロルシズマブ(brolucizumab)、ラニビズマブ(ranibizumab)、アフリベルセプト(aflibercept)、アクトクスマブ(actoxumab)、エルシリモマブ(elsilimomab)、シルツキシマブ(siltuximab)、アフェリモマブ(afelimomab)、ネレリモマブ(nerelimomab)、オゾラリズマブ(ozoralizumab)、パテクリズマブ(pateclizumab)、シルクマブ(sirukumab)、オマリズマブ(omalizumab)、アズカヌマブ(aducanumab)、バピネウズマブ(bapineuzumab)、クレネズマブ(crenezumab)、ガンテネルマブ(gantenerumab)、ポネズマブ(ponezumab)、ソラネズマブ(solanezumab)、ダピロリズマブ(dapirolizumab)、ルプリズマブ(ruplizumab)、トラリズマブ(toralizumab)、エノチクマブ(enoticumab)、アラシズマブ(alacizumab)、セツキシマブ(cetuximab)、フツキシマブ(futuximab)、イクルクマブ(icrucumab)、イムガツズマブ(imgatuzumab)、マツズマブ(matuzumab)、ネシツムマブ(necitumuma)、ニモツズマブ(nimotuzumab)、パニツムマブ(panitumumab)、ラムシルマブ(ramucirumab)、ザルツムマブ(zalutumumab)、デュリゴツマブ(duligotumab)、パトリツマブ(patritumab)、エルツマキソマブ(ertumaxomab)、ペルツズマブ(pertuzumab)、トラスツズマブ(trastuzumab)、アリロクマブ(alirocumab)、アンルキンズマブ(anrukinzumab)、ジリダブマブ(diridavumab)、ドロジツマブ(drozitumab)、デュピルマブ(dupilumab)、デュシギツマブ(dusigitumab)、エクリズマブ(eculizumab)、エドバコマブ(edobacomab)、エフングマブ(efungumab)、エルデルマブ(eldelumab)、エノブリツズマブ(enoblituzumab)、エノキズマブ(enokizumab)、エビナクマブ(evinacumab)、エボロクマブ(evolocumab)、エクスビビルマブ(exbivirumab)、エクスビビルマブ(exbivirumab)、ファシヌマブ(fasinumab)、フェルビズマブ(felvizumab)、フェザキヌマブ(fezakinumab)、フィクラツズマブ(ficlatuzumab)、フィリブマブ(firivumab)、フレチクマブ(fletikumab)、フォラルマブ(foralumab)、フォラビルマブ(foravirumab)、フルラヌマブ(fulranumab)、ファリキシマブ(faliximab)、ガニツマブ(ganitumab)、ゲボキズマブ(gevokizumab)、フセルクマブ(fuselkumab)、イダルシズマブ(idarucizumab)、イマルマブ(imalumab)、イノリモマブ(inolimomab)、イラツムマブ(iratumumab)、イクセキズマブ(ixekizumab)、ラムパリズマブ(lampalizumab)、レブリキズマブ(lebrikizumab)、レンジルマブ(lenzilumab)、レルデリムマブ(lerdelimumab)、レキサツムマブ(lexatumumab)、リビビルマブ(libivirumab)、リゲリズマブ(ligelizumab)、ロデルシズマブ(lodelcizumab)、ルリズマブ(lulizumab)、マパツムマブ(mapatumumab)、モタビズマブ(motavizumab)、ナミルマブ(namilumab)、ネバクマブ(nebacumab)、ネズバクマブ(nesvacumab)、オビルトキサキシマブ(obiltoxaximab)、オロキズマブ(olokizumab)、オルチクマブ(orticumab)、パギバキシマブ(pagibaximab)��パリビズマブ(pagibaximab)、パノバクマブ(panobacumab)、パスコリズマブ(pascolizumab)、ペラキズマブ(perakizumab)、ピジリズマブ(pidilizumab)、ペクセリズマブ(pexelizumab)、プリトキサキシマブ(pritoxaximab)、クイリズマブ(quilizumab)、ラドレツマブ(radretumab)、ラフィビルマブ(rafivirumab)、ラルパンシズマブ(ralpancizumab)、ラクシバクマブ(raxibacumab)、レガビルマブ(regavirumab)、レスリズマブ(reslizumab)、リトツムマブ(rilotumumab)、ロモソズマブ(romosozumab)、ロンタリズマブ(rontalizumab)、サリルマブ(sarilumab)、セクキヌマブ(secukinumab)、セトキサキシマブ(setoxaximab)、セビルマブ(sevirumab)、シファリムマブ(sifalimumab)、シルツキシマブ(siltuximab)、スビズマブ(suvizumab)、タバルマブ(tabalumab)、タカツズマブ(tacatuzumab)、タリズマブ(talizumab)、タネズマブ(tanezumab)、テフィバズマブ(tefibazumab)、TGN1412、チルドラキズマブ(tildrakizumab)、チガツズマブ(tigatuzumab)、TNX-650、トサトクスマブ(tosatoxumab)、トラロキヌマブ(tralokinumab)、トレメリムマブ(tremelimumab)、トレボグルマブ(trevogrumab)、ツビルマブ(tuvirumab)、ウルトキサズマブ(urtoxazumab)、バンチクツマブ(vantictumab)、バヌシズマブ(vanucizumab)、又は上記のいずれか1つの抗原結合部分を含んでもよい。
【０２１１】
いくつかの実施形態において、薬剤は、TNFα、TNFβ、可溶性TNF受容体、可溶性TNFR-1、可溶性TNFR-2、vTNF、リンホトキシン、リンホトキシンアルファ、リンホトキシンベータ、4-1BBリガンド、CD30リガンド、EDA-A1、LIGHT、TL1A、TWEAK、TRAIL、可溶性TRAIL受容体、IL-1、可溶性IL-1受容体、IL-1A、可溶性IL-1A受容体、IL-1B、可用性IL-1B受容体、IL-2、可溶性IL-2受容体、IL-5、可溶性IL-5受容体、IL-6、可溶性IL-6受容体、IL-8、IL-10、可溶性IL-10受容体、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CX3CL1、FASリガンド、可溶性死受容体-3、可溶性死受容体-4、可溶性死受容体-5、TNF関連アポトーシス弱誘導物質、MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、MMP10、MMP12、CD28、B7ファミリーの可溶性メンバー、可溶性CD80/B7-1、可溶性CD86/B7-2、可用性CTLA4、可溶性PD-L1、可溶性PD-1、可溶性Tim3、Tim3L、ガレクチン3、ガレクチン9、可溶性CEACAM1、可溶性LAG3、TGF-β、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、sLR11、CCL2、CCL5、CCL11、CCL12、CCL19、アクチビン、アクチビンA、アクチビンB、可溶性NOTCH1、可溶性NOTCH2、可溶性NOTCH3、可溶性NOTCH4、可溶性Jagged1、可溶性Jagged2、可溶性DLL1、可溶性DLL3、可溶性DLL4、又はハプトグロビンを含む。
【０２１２】
いくつかの実施形態において、各粒子は複数の薬剤を含む。複数の薬剤は、10〜約109コピーの薬剤、例えば、約103〜約107コピーの薬剤、約104〜約106コピーの薬剤を含むことができる。
【０２１３】
X.抗体を作製するための方法
上述のとおり、いくつかの実施形態において、粒子又は複数の粒子の表面に固定された薬剤は、抗体又はその抗原結合断片である。抗体は、当該技術分野において公知の方法によって誘発されてもよい。例えば、マウス、ハムスター又はウサギなどの哺乳動物が、生体分子(例えば、可溶性TNFR、毒素又はウイルスタンパク質)の免疫原性形態により免疫されてもよい。あるいは、免疫化は、観察される免疫原性応答を生じる反応を引き起こす生体分子(例えば、可溶性タンパク質)をインビボで発現する核酸を使用することによって行われてもよい。タンパク質又はペプチドに免疫原性を与えるための技術としては、担体とのコンジュゲーション又は当該技術分野において周知の他の技術が挙げられる。例えば、本発明のポリペプチドのペプチジル部分は、アジュバントの存在下において投与されてもよい。免疫化の進行は、血漿又は血清中の抗体価の検出によって監視することができる。標準的なELISA又は他のイムノアッセイは、抗体の濃度を評価するために抗原としての免疫原とともに使用することができる。
【０２１４】
免疫化後、本発明のポリペプチドと反応する抗血清を得ることができ、必要に応じて、ポリクローナル抗体を血清から単離してもよい。モノクローナル抗体を産生するために、抗体産生細胞(リンパ球)を免疫した動物から採取し、標準的な体細胞融合手順によって骨髄腫細胞などの不死化細胞と融合してハイブリドーマ細胞を得てもよい。このような技術は、当該技術分野において周知であり、例えば、ヒトモノクローナル抗体を産生するためのヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbar et al., (1983) Immunology Today, 4: 72)及びEBV-ハイブリドーマ技術(Cole et al., (1985) Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc. pp. 77-96)などのハイブリドーマ技術(もとはKohler and Milstein, (1975) Nature, 256: 495-497によって開発された)が挙げられる。ハイブリドーマ細胞は、本発明のポリペプチドと特異的に反応する抗体の産生のために免疫化学的にスクリーニングされ、モノクローナル抗体が単離される。
【０２１５】
XI.粒子に対する薬剤の位置付け
いくつかの実施形態において、粒子の配置は、固定された薬剤が、免疫細胞、血液細胞、又はリンパ球などの細胞の表面上の生体分子と相互作用する能力が低下した、又は実質的に低下したようになっている。固定された薬剤は、遊離の可溶性形態の薬剤と比較して、細胞の表面上の生体分子に結合する能力の50%(例えば、45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1%)未満を有してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子の表面に固定されたTNFα又はIL-2は、遊離TNFα又はIL-2が細胞の表面上のTNFα受容体又はIL-2受容体に結合する能力の50%(例えば、45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1%)未満を有する。
【０２１６】
いくつかの実施形態において、粒子に結合した可溶性生体分子は、その同族リガンド(特異的結合対の第2のメンバー)と相互作用する能力が低下しているか又は実質的に低下している。生体分子は、薬剤によって粒子に結合されてもよい。粒子に結合した生体分子は、結合していない生体分子の能力と比較して、その同族のリガンド相互作用する能力の50%(例えば、45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1%)未満を有してもよい。例えば、本明細書に記載される粒子に結合した可溶性TNFRは、遊離のTNFαと相互作用する遊離の可溶性TNFRの能力の50%(例えば、例えば、45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1%)未満を有する。別の例において、本明細書に記載される粒子に結合した可溶性ビリオンは、遊離ビリオンが同族の細胞表面受容体と相互作用して細胞に感染する能力の50%(例えば、例えば、45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1%)未満を有する。
【０２１７】
いくつかの実施形態において、薬剤は、粒子の内面(例えば、多孔質粒子の細孔又はチューブの内面)に固定されてもよい。いくつかの実施形態において、薬剤は、粒子の外面に固化することができるが、粒子からの1つ以上の突出部によって細胞表面と相互作用することを立体的に排除される。いくつかの実施形態において、例えばトロイド状粒子では、薬剤は、粒子の内面に固定され、それにより、薬剤は、細胞の表面上の生体分子と相互作用する能力が減少し、若しくは実質的に減少し、及び/又は薬剤によって粒子に結合した可溶性生体分子は、その同族のリガンド(特異的結合対の第2のメンバー)と相互作用する能力が減少し、若しくは実質的に減少している。
【０２１８】
薬剤と細胞表面上の生体分子との相互作用、又は粒子に結合した生体分子とその同族リガンドの間の相互作用を減少させる、又は実質的に減少させることができる例示的な粒子の配置を図1〜6に示し、本明細書に記載する。
【０２１９】
XII.クリアランス剤及びコーティング
いくつかの実施形態において、粒子は、クリアランス剤を含む。クリアランス剤は、尿への排出、分解、胆肝道経路による排出、及び/又はファゴサイトーシスになどによる生物学的経路による粒子のクリアランスを促進することができる。
【０２２０】
例えば、粒子は、リザーバーを含んでもよく、ここで、リザーバーはクリアランス剤を含む。リザーバーは、粒子の本体にある穴又はボイド、例えば、多孔質ケイ素粒子の本体にあるボイドであってもよい。
【０２２１】
細孔を含む粒子に関して、リザーバーは細孔であってもよく、又はリザーバーは平均孔サイズよりも大きくてもよく、若しくは小さくてもよい。リザーバーは、粒子の本体にある凹部(例えば、浅い凹部)からなるものでもよく、ここで、凹部の幅又は直径は、平均孔サイズの幅又は直径よりも大きい。リザーバーの幅又は直径は、平均孔サイズの幅又は直径の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110、120、130、140、150、175、200、250、300、400又はさらに約500倍の大きさであってもよい。リザーバーの幅又は直径は、平均孔サイズの幅又は直径の約2倍〜約10倍、例えば、約2倍〜約8倍又は約2倍〜約6倍の大きさであってもよい。リザーバーの幅又は直径は、平均孔サイズの幅又は直径の約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110、120、130、140、150、175、200、250、300、400又はさらに約500倍の大きさであってもよい。
【０２２２】
DNA足場を含む粒子に関して、リザーバーは、DNA足場の内部領域であってもよい。リザーバー(例えば、内部領域)は、細胞に接近できない場合がある。例えば、足場が、細胞が内部領域に入るのを立体的に妨げるようにDNA足場を構築することができる。いくつかの実施形態において、リザーバー(例えば、内部領域)は細胞外タンパク質に接近できない。例えば、足場は、細胞外タンパク質がリザーバーに入るのを立体的に妨げるようにDNA足場を構築することができる。リザーバー(例えば、内部領域)は、抗体に接近できない可能性がある。それにもかかわらず、DNA足場は、所定時間後にリザーバー(例えば、内部領域)が細胞及び/又は細胞外タンパク質に接近できるようにすることができる。例えば、DNA足場は、(例えば、加水分解により)所定の時間後に分解し、それによってクリアランス剤を細胞及び/又は細胞外タンパク質に曝露する生分解性壁を含み得る。DNA足場は、所定時間後に(例えば、加水分解によって)分解して、DNA足場が立体構造変化を起こし、それによってクリアランス剤を細胞及び/又は細胞外タンパク質に曝露する生分解性ラッチを含むことができる(例えば、参照により本明細書に組み込まれるPCT特許出願公開第WO2014/170899号を参照されたい)。同様に、DNA足場は、以下に記載するように、開口部を含むリザーバーを含み得る。
【０２２３】
リザーバーは、開口部を含んでもよい。開口部は、キャップ又は部材によって覆われていてもよく、それによりクリアランス剤と細胞及び/又は細胞外タンパク質(例えば、抗体)の間の相互作用を阻害する。キャップ又は部材は、生分解性ポリマーなどのポリマーを含んでもよい。キャップ又は部材は、所定の期間の後に(例えば、加水分解によって)分解してもよく、それにより、クリアランス剤を細胞及び/又は細胞外タンパク質に曝露する。キャップ又は部材は、生体液(例えば、血漿又は細胞外液)に約1日間〜約5年間、例えば、約1日間〜約4年間、約1日間〜約3年間又は約1日間〜約1年間曝露された後、分解してもよい(例えば、生物分解)。
【０２２４】
所定の期間は、粒子が液体(例えば、水性液体)中にある期間であってもよい。所定の期間は、粒子のインビボにおける滞留期間であってもよい(例えば、生体液、pH、酵素及び/又は温度への曝露)。所定の期間は、少なくとも部分的には、粒子の生体分子への結合によって決定され得る。例えば、粒子は、生体分子の結合が、クリアランス剤を細胞及び/又は細胞外タンパク質に曝露するよう構成されてもよい(例えば、参照により本明細書に組み込まれるPCT特許出願公開第WO2014/170899号を参照されたい)。所定の期間は、約1日間〜約5年間、例えば、約1日間〜約3年間又は約1日間〜約1年間であってもよい。
【０２２５】
キャップ又は膜として使用するのに適した例となる材料は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,918,842号に記載されている。一般的に、これらの材料は、インビボ若しくはインビトロにおける酵素的加水分解又は水への曝露によって、あるいは表面若しくは全体の崩壊によってのいずれかで分解又は溶解する。代表的な合成生分解性ポリマーとしては、以下のものが挙げられる:ポリ(アミド)、例えば、ポリ(アミノ酸)及びポリ(ペプチド);ポリ(エステル)、例えば、ポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)、ポリ(乳酸-co-グリコール酸)及びポリ(カプロラクトン);ポリ(無水物);ポリ(オルトエステル);ポリ(カーボネート);及びその化学的誘導体(化学基の置換、付加、例えば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシル化、酸化及び当業者によって慣行的に行われるその他の修飾)、それらのコポリマー並びに混合物。キャップ又は膜に使用されてもよいその他のポリマーとしては、以下のものが挙げられる:ポリ(エーテル)、例えば、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(エチレングリコール)及びポリ(テトラメチレンオキシド);ビニルポリマー、ポリ(アクリレート)及びポリ(メタアクリレート)、例えば、メチル、エチル、その他のアルキル、ヒドロキシエチルメタアクリレート、アクリル酸及びメタクリル酸、並びにその他、例えば、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)及びポリ(ビニルアセテート);ポリ(ウレタン);セルロース及びその誘導体、例えば、アルキル、ヒドロキシアルキル、エーテル、エステル、ニトロセルロース、及び各種酢酸セルロース;ポリ(シロキサン);並びに任意のその化学的誘導体(化学基の置換、付加、例えば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシル化、酸化、及び当業者によって慣行的に行われるその他の修飾)、それらのコポリマー並びに混合物。特定の実施形態において、リザーバーキャップは、1つ以上の架橋ポリマー、例えば、架橋ポリビニルアルコールから形成される。
【０２２６】
いくつかの実施形態において、粒子は、コーティングを含む。いくつかの実施形態において、コーティングは、クリアランス剤を含む。コーティングは、クリアランス剤をマスクしてもよい。
【０２２７】
粒子は、第1の表面及び第2の表面を含んでもよく;薬剤は、第1の表面に固定されてもよく;コーティングは、第2の表面の少なくとも一部を覆ってもよい。第1の表面は、内部表面又は内面であってもよく、例えば、第1の表面は、細胞表面にある分子と結合する薬剤の能力が低減されるよう、配向されてもよい。内部表面又は内面の例としては、細孔、リザーバー若しくはチューブの内壁、トロイドの内側円周表面又はくぼんだ表面の中空が挙げられる。内部表面又は内面のその他の例には、1つ以上の突出部によって外面が細胞との相互作用から保護されている粒子の外面が含まれる。第2の表面は、外部表面また外面であってもよく、例えば、第2の表面は、コーティングが細胞と相互作用できるよう配向されてもよい。いくつかの実施形態において、粒子は、1つ以上のコアサブ粒子及び複数の保護サブ粒子を含み得る。粒子は、シールドを含むことができ、シールドは複数の保護サブ粒子を含むことができる。第1の表面は、1つ以上のコア粒子の表面であってもよく、第2の表面は、保護サブ粒子の表面であってもよい。
【０２２８】
コーティングは、粒子間の相互作用を阻害してもよく、例えば、コーティングは、凝集体を形成する粒子の傾向を低下させてもよい。コーティングは、例えば、生物学的に不活性な表面を提示することによって、粒子と細胞の間の相互作用を阻害してもよい。コーティングは、細胞外分子との非特異的な相互作用、例えば、生体分子の非特異的な吸着を阻害してもよい。コーティングは、細胞又は細胞外分子の特異的な相互作用を阻害してもよく、例えば、コーティングは、粒子の排出若しくはファゴサイトーシスを退けるか、又は遅延させてもよい。コーティングは、粒子を排出又はファゴサイトーシスの標的としてもよい。粒子を排出若しくはファゴサイトーシスの標的とするコーティング又はその他の特徴(例えば、「排出誘導化合物」)が、例えば、所定期間の血流中に粒子を維持することを促進するために、粒子の排出又はファゴサイトーシスを遅延させるコーティング(例えば、第2のコーティング)によってマスクされてもよい。
【０２２９】
コーティングは、一方の端部が粒子表面に結合された複数の細長いコーティング分子を含むことができる。コーティングは、粒子に結合した生体分子と、生体分子を含む特異的結合対の第2のメンバーとの間の相互作用を阻害することができる。コーティングは、粒子に結合した生体分子と細胞との間の相互作用を阻害することができる。薬剤が細胞の表面上の分子に結合する能力が低下するように、コーティングに対して粒子上に薬剤が配向されていてもよい。薬剤が細胞の表面上の標的に結合する能力が低下するように、コーティングに対して粒子上に薬剤が配向されていてもよい。コーティングが薬剤の細胞の表面上の分子への結合を立体的に阻害するように、コーティングに対して粒子上に薬剤が配向されていてもよい。薬剤が細胞の表面上の標的への結合を立体的に阻害するように、薬剤が粒子上に配向されていてもよい。粒子の薬剤が細胞の表面上の分子に結合する能力が低下するように、粒子上でコーティングを配向することができる。コーティングは、細胞表面受容体タンパク質の天然のリガンドの能力と比較して、細胞表面受容体タンパク質を活性化する粒子の薬剤の能力を低下させてもよい。
【０２３０】
粒子は、第2のコーティングを含んでもよく、例えば、ここで、第2のコーティングは、第2の複数のコーティング分子からなる。粒子は、第2の複数のコーティング分子を含んでもよい。第2のコーティング及び/又は第2の複数のコーティング分子は、例えば、コーティング及び/又は複数のコーティング分子をマスクすることによって、インビボにおける粒子のクリアランスを低下させることができる。第2のコーティング及び/又は第2の複数のコーティング分子は、例えば、所定の期間後にコーティング及び/又は複数のコーティング分子を細胞及び/又は細胞外タンパク質に曝露するために生分解性であってもよい。第2のコーティング及び/又は第2の複数のコーティング分子は、生分解性ポリマーを含んでもよく、例えば、第2の複数のコーティング分子の各分子が生分解性ポリマーを含んでもよい。第2のコーティング及び/又は第2の複数のコーティング分子は、ファゴサイトーシスを阻害するCD47を含んでもよい。
【０２３１】
いくつかの実施形態において、粒子は第1の表面(例えば、内部表面)及び第2の表面(例えば、外部表面又は外面)を含み、薬剤は第1の表面に固定され、コーティングは第2の表面の少なくとも一部を覆う。第1の表面の配向は、細胞表面にある分子と相互作用する薬剤の能力を低減することができる。第2の表面の配向は、コーティングと細胞、細胞外分子及び/又は異なる粒子の間の相互作用を可能にすることができる。コーティングと細胞、細胞外分子及び/又は異なる粒子との間の「相互作用」は、弱いか、中立であるか、又は好ましくない相互作用であり得、例えば、粒子の細胞、細胞外分子若しくは他の粒子との安定した結合を退けるためのものであり得る。あるいは、コーティングと、細胞及び/又は細胞外分子のいずれかとの間の相互作用は、特異的な相互作用であっても設計された相互作用であってもよく、例えば、ファゴサイトーシスなどの生物学的経路による粒子のクリアランスを促進するためのものであってもよい。特定の好ましい実施形態において、第2の表面は、実質的に薬剤を含まない。特定の好ましい実施形態において、第1の表面は、実質的にコーティングを含まない。特定の好ましい施形態において、コーティングは、第2の表面の実質的に全てを覆う。
【０２３２】
いくつかの実施形態において、粒子は第1の表面(例えば、内部表面)及び第2の表面(例えば、外部表面又は外面)を含み、薬剤は第1の表面及び第2の表面に固定され、コーティングは第2の表面の少なくとも一部を覆う。このような実施形態において、コーティング(及び/又は第2のコーティング)は、薬剤と細胞表面にある分子との間の相互作用を阻害することができる。特定の好ましい実施形態において、コーティングは、第2の表面の実質的に全てを覆う。
【０２３３】
いくつかの実施形態において、粒子は第1の表面(例えば、内部表面)及び第2の表面(例えば、外部表面又は外面)を含み、薬剤は第1の表面に固定され、コーティングは第1の表面の少なくとも一部及び第2の表面の少なくとも一部を覆う。このような実施形態において、コーティングは、好ましくは、生体分子と特異的に結合する薬剤の能力に影響を及ぼさない。特定の好適な実施形態において、コーティングは、第2の表面の実質的に全てを覆う。
【０２３４】
いくつかの実施形態において、粒子は表面を含み、薬剤は表面に固定され、コーティングは表面の少なくとも一部を覆う。このような実施形態において、コーティングは、薬剤の生体分子と特異的に結合する能力に影響を及ぼさなくてもよい。コーティングは、一部の薬剤が生体分子と特異的に結合し、一部の薬剤と生体分子との間の相互作用を阻害することを可能にする。コーティングは、薬剤と細胞表面にある分子との間の相互作用を阻害してもよい。特定の好ましい実施形態において、コーティングは表面の実質的に全てを覆う。
【０２３５】
いくつかの実施形態において、粒子は、第2の表面の少なくとも一部を覆うコーティング、及び第2の表面のコーティングの少なくとも一部、例えば実質的にすべてを覆う第2のコーティングを含む。このような実施形態において、コーティングは、排出又はファゴサイトーシスに関して粒子を標的とするための「排出誘導化合物」などのクリアランス剤を含み得る。このようなコーティングは、ベータシクロデキストリンを含むことができる。第2のコーティングは、細胞との相互作用を阻害する、及び/又は細胞外分子との非特異的相互作用、例えば生体分子の非特異的吸着を阻害する材料、例えば第2の複数のコーティング分子を含むことができる。第2のコーティングは、例えば、所定時間後に第2の表面上のコーティングを細胞及び/又は細胞外タンパク質に曝露するために生分解性であってもよい。例えば、1つ以上のコアサブ粒子及び複数の保護サブ粒子を含む粒子において、ここで、捕捉剤がコアサブ粒子の表面(すなわち、第1の表面)上に固定化されている場合、保護サブ粒子の表面(すなわち、第2の表面)の少なくとも一部は、コーティング、例えば、クリアランス剤を含むコーティング、又は細胞との相互作用を阻害し、及び/若しくは細胞外分子との非特異的相互作用を阻害する材料を含むコーティングを含む。
【０２３６】
コーティングは、コーティング分子を含んでもよく、例えば、コーティングは、複数のコーティング分子からなってもよく、又はコーティングは、コーティング分子の集団からなってもよい。本明細書で使用するとき、「複数のコーティング分子」及び「コーティング分子の集団」という用語はそれぞれコーティングを指す。しかしながら、用語「コーティング」とは、ハイドロゲルなどの付加的な組成物を指してもよい。コーティング分子は、クリアランス剤であってもよい(よって、クリアランス剤がコーティング分子であってもよい)。
【０２３７】
粒子は、複数のコーティング分子を含んでもよい。粒子は、表面、及び表面に固定された複数の薬剤を含んでもよく、複数のコーティング分子の少なくとも1つの分子が表面に結合していてもよい。例えば、複数のコーティング分子の全て又は実質的に全ての分子は、表面に結合していてもよい。
【０２３８】
粒子は、表面、及び第2の表面を含んでもよく、ここで、表面に固定された複数の薬剤及び複数のコーティング分子の少なくとも1つの分子は、第2の表面に結合していてもよい。例えば、複数のコーティング分子の全て又は実質的に全ての分子は、第2の表面に結合していてもよい。いくつかの実施形態において、複数のコーティング分子の一部の分子は表面に結合しており、複数のコーティング分子の一部の分子は第2の表面に結合している。
【０２３９】
いくつかの実施形態において、コーティング分子は、インビボにおける粒子のクリアランスを増加させる。例えば、コーティング分子は、病原体関連分子パターンを含んでもよい。
【０２４０】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子は、排出誘導化合物を含むコーティングを有し、これは、例えば、(例えば、胆汁による)腎臓、肝臓/腸又は(例えば、抗原提示細胞による)ファゴサイトーシスによる血液循環からの粒子の除去を促進する。複数のコーティング分子は、複数の排出誘導化合物であってもよい。例えば、粒子がトロイド状である実施形態において、内側円周表面(例えば、第1の表面)は、固定された薬剤を含んでもよく、外側表面(例えば、第2の表面)は、例えば、腎臓、肝臓又はマクロファージによる粒子のクリアランスを誘導する化合物を含んでもよい。いくつかの実施形態において、排出誘導化合物がプログラムされる。すなわち、化合物は、経時的に(例えば、所定期間)(例えば、酵素の作用、加水分解又は段階的な溶解により)分解し、最終的に排出誘導化合物又はクリアランスの速度を増加させるその他の特徴を曝露するコーティングによって覆われていてもよい。コーティングは、生体液(例えば、血漿又は細胞外液)に約1日間〜約5年間、例えば、約1日間〜約3年間又は約1日間〜約1年間曝露された後、分解してもよい。よって、インビボにおける粒子の滞留は、変更されても、及び/又は制御されてもよい。
【０２４１】
コーティングは、有機ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)を含んでもよい。有機ポリマーは、粒子に結合されてもよく、例えば、粒子の表面に結合される。有機ポリマーとしては、PEG、ポリラクテート、ポリ乳酸、糖、脂質、ポリグルタミン酸、ポリグリコール酸(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリ(乳酸-co-グリコール酸)(PLGA)、ポリ酢酸ビニル(PVA)及びそれらの組合せを挙げることができる。特定の実施形態において、粒子は、PEGと共有結合し、これは、血清タンパク質の吸着を妨げ、効率的な尿中排出を促進し、粒子の凝集を低減させる(例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれるBurns et al., Nano Letters, 9(1):442-448 (2009)、並びに米国特許出願公開第2013/0039848号及び同第2014/0248210号を参照されたい)。
【０２４２】
一実施形態において、コーティングは、少なくとも1つの親水性成分、例えば、Pluronic(登録商標)タイプのポリマー(一般式HO(C2H4O)a(-C3H6O)b(C2H4O)aHの非イオン性ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー)、トリブロックコポリマーである、ポリ(エチレングリコール-b-(DL-乳酸-co-グリコール酸)-b-エチレングリコール)(PEG-PLGA-PEG)、ジブロックコポリマーである、ポリカプロラクトン-PEG(PCL-PEG)、ポリ(ビニリデンフルオリド)-PEG(PVDF-PEG)、ポリ(乳酸-co-PEG)(PLA-PEG)、ポリ(メチルメタアクリレート)-PEG(PMMA-PEG)などを含む。このような部分を有する一実施形態において、親水性成分は、PEG成分、例えば、[メトキシ(ポリエチレンオキシ)プロピル]-トリメトキシシラン(例えば、CH3(OC2H4)6〜9(CH2)OSi(OCH3)3)、[メトキシ(ポリエチレンオキシ)プロピル]-ジメトキシシラン(例えば、CH3(OC2H4)6〜9(CH2)OSi(OCH3)2)又は[メトキシ(ポリエチレンオキシ)プロピル]-モノメトキシシラン(例えば、CH3(OC2H4)6〜9(CH2)OSi(OCH3))である。適したコーティングについては、例えば、米国特許出願公開第2011/0028662号に記載されている(参照により本明細書に組み込まれる)。
【０２４３】
コーティングとしては、ポリヒドロキシル化ポリマー、例えば、天然高分子若しくは多重ヒドロキシル化ポリマーを含むヒドロキシル含有ポリマー、多糖、炭水化物、ポリオール、ポリビニルアルコール、ポリアミノ酸、例えば、ポリセリン若しくはその他のポリマー、例えば、2-(ヒドロキシエチル)メタアクリレート、又はそれらの組合せを挙げることができる。いくつかの実施形態において、ポリヒドロキシル化ポリマーは多糖である。多糖としては、マンナン、プルラン、マルトデキストリン、スターチ、セルロース及びセルロース誘導体、ガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム又はペクチン、それらの組合せが挙げられる(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2013/0337070号を参照されたい)。
【０２４４】
いくつかの実施形態において、コーティングは、双性イオンポリマーを含む(例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2014/0235803号、同第2014/0147387号、同第2013/0196450号及び同第2012/0141797号並びに米国特許第8,574,549号を参照されたい)。
【０２４５】
他の適したコーティングとしては、ポリアルファヒドロキシ酸(ポリアクチック酸又はポリラクチド、ポリグリコール酸又はポリグリコリドを含む)、ポリベータヒドロキシ酸(ポリヒドロキシブチレート又はポリヒドロキシバレレートなど)、エポキシポリマー(ポリエチレンオキシド(PEO)を含む)、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミドエステル、ポリエステルアミド、ポリリン酸エステル及びポリリン酸エステル-ウレタンが挙げられる。分解性ポリエステルの例としては、以下のものが挙げられる:例えば、ポリ(乳酸)又は(ポリラクチド、PLA)、ポリ(グリコール酸)又はポリグリコリド(PGA)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)、ポリ(4-ヒドロキシブチレート)、ポリ(3-ヒドロキシバレレート)を含むポリ(ヒドロキシアルカノエート)及びポリ(カプロラクトン)又はポリ(バレロラクトン)。ポリオキサエステルの例としては、ポリ(アルキレンオキサレート)、例えば、ポリ(エチレンオキサレート))及びアミド基を含むポリオキサエステルが挙げられる。他の適したコーティング材料としては、ポリグリコール、エーテルエステルコポリマー(コポリ(エーテルエステル)及びポリカーボネートを含むポリエーテルが挙げられる。生分解性ポリカーボネートの例としては、ポリオルトカーボネート、ポリイミノカーボネート、ポリアルキルカーボネート、例えば、ポリ(トリメチレンカーボネート)、ポリ(1,3-ジオキサン-2-オン)、ポリ(p-ジオキサノン)、ポリ(6,6-ジメチル-1,4-ジオキサン-2-オン)、ポリ(1,4-ジオキセパン-2-オン)及びポリ(1,5-ジオキセパン-2-オン)が挙げられる。適した生分解性コーティングとしてはまた、ポリ酸無水物、ポリイミン(ポリ(エチレンイミン)(PEI)など)、ポリアミド(ポリ-N-(2-ヒドロキシプロピル)-メタクリルアミドを含む)、ポリ(アミノ酸)(ポリ-L-リシンなどのポリリシン又はポリ-L-グルタミン酸などのポリグルタミン酸を含む)、ポリホスファゼン(例えば、ポリ(フェノキシ-co-カルボキシラトフェノキシホスファゼン)、ポリオルガノホスファゼン、ポリシアノアクリレート及びポリアルキルシアノアクリレート(ポリブチルシアノアクリレートを含む)、ポリイソシアネート並びにポリビニルピロリドンが挙げられる。
【０２４６】
ポリマー性コーティング分子の鎖長は、約1〜約100モノマー単位、例えば、約4〜約25単位であってもよい。
【０２４７】
粒子は、フィブリン、フィブリノーゲン、エラスチン、カゼイン、コラーゲン、キトサン、細胞外基質(ECM)、カラギナン、コンドロイチン、ペクチン、アルギネート、アルギン酸、アルブミン、デキストリン、デキストラン、ゼラチン、マンニトール、n-ハラミン、多糖、ポリ-1,4-グルカン、スターチ、ヒドロキシエチルスターチ(HES)、ジアルデヒドスターチ、グリコーゲン、アミラーゼ、ヒドロキシエチルアミラーゼ、アミロペクチン、グルコソ-グリカン、脂肪酸(及びそのエステル)、ヒアルロン酸、プロタミン、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、D-マンヌロン酸、L-グルロン酸、ゼイン及びその他のプロラミン、アルギン酸、グアーガム及びホスホリルコリン、並びにそれらのコポリマー及び誘導体を含む天然に生じるポリマーでコーティングされてもよい。コーティングはまた、セルロース、キチン、デキストラン、スターチ、ヒドロキシエチルスターチ、ポリグルコネート、ヒアルロン酸及びエラチン並びにそれらのコポリマー及び誘導体などの修飾多糖を含んでもよい。
【０２４８】
粒子は、ハイドロゲルでコーティングされてもよい。ハイドロゲルは、例えば、任意の適したポリマー、例えば、ポリ(ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート)、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリ(ビニルピロリドン)又はポリビニルアルコールから選択されるベースのポリマーを使用して形成されてもよい。架橋剤は、過酸化物、硫黄、二塩化硫黄、金属酸化物、セレン、テルル、ジアミン、ジイソシアネート、アルキルフェニルジスルフィド、テトラアルキルチウラムジスルフィド、4,4'-ジチオモルホリン、p-キニンジオキシム及びテトラクロロ-p-ベンゾキノンの1つ以上であってもよい。また、ボロン酸含有ポリマーは、任意の光重合性基とともにハイドロゲルに組み込まれてよい。
【０２４９】
特定の好ましい実施形態において、コーティングは、米国食品医薬品局(FDA)に使用が認可された材料を含む。FDAが認可したこれらの材料としては、ポリグリコール酸(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリグラクチン910(1ラクチド単位当たり9:1の比のグリコリドを含み、VICRYL(商標)としても知られている)、ポリグリコナート(1トリメチレンカーボネート単位当たり9:1の比のグリコリドを含み、MAXON(商標)としても知られている)及びポリジオキサノン(PDS)が挙げられる。
【０２５０】
コーティングの粒子への結合は、共有結合、あるいはイオン性結合、水素結合、疎水結合、配位、粘着物又は物理的吸収若しくは相互作用によってなどの非共有結合によって達成されてもよい。
【０２５１】
従来のナノ粒子コーティング方法としては、乾式及び湿式アプローチが挙げられる。乾式方法としては、以下のものが挙げられる:(a)物理蒸着(Zhang, Y. et al., Solid State Commun. 115:51 (2000))、(b)プラズマ処理(Shi, D. et al., Appl. Phys. Lett. 78:1243 (2001); Vollath, D. et al., J. Nanoparticle Res. 1:235 (1999))、(c)化学蒸着(Takeo, O. et al., J. Mater. Chem. 8:1323 (1998))、及び(d)基材内のナノ粒子をその場で析出させるためのポリマー又は非ポリマーの有機材料の熱分解(Sglavo, V. M. et al., J. Mater Sci. 28:6437 (1993))。粒子をコーティングするための湿式方法としては、以下のものが挙げられる:(a)ゾルゲル方法及び(b)乳化及び溶媒蒸発技術(Cohen, H. et al., Gene Ther. 7:1896 (2000); Hrkach, J. S. et al., Biomaterials 18:27 (1997); Wang, D. et al., Control, Rel. 57:9 (1999))。コーティングは、電気めっき、スプレーコーティング、ディップコーティング、スパッタリング、化学蒸着又は物理蒸着によって塗布されてもよい。さらに、さまざまなナノ粒子を多糖でコーティングするための方法は、当該技術分野において知られている(例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,685,538号及び米国特許出願公開第2013/0323182号を参照されたい)。
【０２５２】
いくつかの実施形態において、粒子は、腎排出によるクリアランスを促進するように適合化されてもよい。腎機能が正常な対象に関する腎クリアランスには、一般的に15nm未満の少なくとも1つの寸法を有する粒子が必要である(例えば、Choi, H.S., et al., Nat Biotechnol 25(1):1165 (2007); Longmire, M. et al., Nanomedicine 3(5):703 (2008)を参照されたい)。それにもかかわらず、それより大きな粒子が尿中に排出される場合もある。粒子が腎クリアランスには大き過ぎる実施形態について、それにもかかわらず、粒子は、インビボにおいてより小さなサイズへ分解された後、除去されうる。
【０２５３】
いくつかの実施形態において、粒子は、胆肝道排出によるクリアランスを促進するように適合されてもよい。肝臓のクッパー細胞を含む単核食細胞系(MPS)は、ナノ粒子の肝臓取り込み及びそれに続く胆汁排出に関与する。ナノ粒子の特定のサイズ及び表面特性が肝臓のMPSによる取り込みを増加させることが知られている(例えば、それぞれが参照により組み込まれるChoi et al., J. Dispersion Sci. Tech. 24(3/4):475-487 (2003); and Brannon-Peppas et al., J. Drug Delivery Sci. Tech. 14(4):257-264 (2004)を参照されたい)。例えば、粒子の疎水性を高めることが、MPSによる取り込みを増加させることは公知である。したがって、当業者は、胆汁排出を調節するための特定の特徴を有する粒子を選択することができる。胆肝道系は、腎臓系により排出され得る粒子(例えば、10〜20nm)よりもやや大きな粒子の排出を可能にする。それにもかかわらず、粒子が肝胆汁排出には大き過ぎる実施形態について、粒子は、インビボにおいてより小さなサイズへ分解された後、除去され得る。このような実施形態において、肝胆汁排出によるクリアランスを促進するコーティングが、粒子の分解後にコーティングが露出するよう粒子の内側表面の一部を覆ってもよい。粒子は、複数のコーティング分子、例えば、表面の一部を覆う疎水性分子を含んでもよい。表面は、粒子の分解後に露出されてもよく、それが分解された粒子のクリアランスを可能にする。
【０２５４】
いくつかの実施形態において、粒子は、ファゴサイトーシスによるクリアランスを促進するように適合される。例えば、粒子は、クリアランス剤を含んでもよく、ここで、クリアランス剤は、例えば、マクロファージによる認識のための病原体関連分子パターンを含む。病原体関連分子パターン(PAMP)としては、非メチル化CpG DNA(細菌)、二本鎖RNA(ウイルス)、リポポリサッカライド(細菌)、ペプチドグリカン(細菌)、リポアラビノマンナン(細菌)、ザイモサン(酵母菌)、マイコプラズマのリポタンパク質、例えば、MALP-2(細菌)、フラジェリン(細菌)、ポリ(イノシン-シチジル)酸(細菌)、リポテイコ酸(細菌)、及びイミダゾキノリン(合成)が挙げられる。好ましい実施形態において、PAMPクリアランス剤は、1つ以上の標的と粒子が結合する前にマクロファージが粒子を貪食しないようマスクされる。例えば、PAMPクリアランス剤は、上記コーティング(例えば、生分解性ポリマーコーティングなどのポリマーコーティング)の任意の1つによってマスクされてもよい。マクロファージは、20μmの大きさの粒子を貪食することができる(例えば、Cannon, G.J. and Swanson, J.A., J. Cell Science 101:907-913 (1992); Champion, J.A., et al., Pharm Res 25(8):1815-1821 (2008)を参照されたい)。いくつかの実施形態において、ファゴサイトーシスによるクリアランスを促進するクリアランス剤は、クリアランス剤が粒子の分解後に露出されるよう粒子の内側表面の一部を覆ってもよい。粒子は、表面の一部を覆う複数のクリアランス剤、例えば、PAMPを含んでもよい。表面は、粒子の分解後に露出されてもよく、それが分解された粒子のクリアランスを可能にする。クリアランス剤は、薬剤を含む表面と重なる表面の一部を覆ってもよい。クリアランス剤(例えば、PAMP)は、例えば、第2のコーティングの分解後又は粒子の分解後に粒子に対する免疫応答を誘発してもよい。
【０２５５】
いくつかの実施形態において、クリアランス剤(例えば、PAMP)に対する免疫応答が薬剤及び/又は薬剤/生体分子複合体に対する免疫応答を上回ってもよく、それにより薬剤及び/又は薬剤/生体分子複合体に対する免疫応答の開始を阻害するか、あるいは遅延させる。例えば、粒子の分解が、クリアランス剤並びに薬剤(及び/又は薬剤/生体分子複合体)を白血球に曝露させてもよい。PAMP排出剤は、分解された粒子のマクロファージによる急速なクリアランスを可能にし、それにより、薬剤及び/又は薬剤/生体分子複合体に対する免疫応答(例えば、B細胞が関係する免疫応答)を遅延させることができる。
【０２５６】
クリアランス剤は、ファゴサイトーシスを誘導するカルレチキュリンであってもよい。
【０２５７】
特定の好ましい実施形態において、コーティング分子は、例えば、DNA足場を含む粒子にコーティング分子とハイブリダイズさせるための核酸を含む。例えば、粒子は、核酸とコーティング分子を含み得、ここで、コーティング分子は、核酸とハイブリダイズし、それによってコーティング分子と粒子の間の結合(すなわち、水素結合)を形成し得る相補的核酸を含む。核酸は、ヌクレオチド配列を含むことができ、相補的核酸は、相補的なヌクレオチド配列を含むことができ、例えば、ヌクレオチド配列は、すなわち、相補的ヌクレオチド配列の逆相補体と、少なくとも95%、96%、97%、98%、又は99%の配列同一性を有する。ヌクレオチド配列は、すなわち、相補的なヌクレオチド配列の逆相補体と100%の配列同一性を有することができる。
【０２５８】
好ましくは、生理学的流体(例えば、血液)中の核酸及び相補的核酸の融解温度は、体温(例えば、ヒト又はマウスなどの対象の体温)より高い。例えば、生理学的流体中の核酸及び相補的核酸の融解温度は、好ましくは37℃より高く、例えば約38℃より高く、約39℃より高く、約40℃より高く、約41℃より高く、約42℃より高く、約43℃より高く、約44℃より高く、又は約45℃より高い。核酸及び相補的核酸の融解温度は、約37℃〜約120℃、例えば約38℃〜約120℃、約39℃〜約120℃、約40℃〜約120℃、約41℃〜約120℃、約42℃〜約120℃、約43℃〜約120℃、約44℃〜約120℃、約45℃〜約120℃、約46℃〜約120℃、約47℃〜約120℃、約48℃〜約120℃、約49℃〜約120℃、約50℃〜約120℃、約38℃〜約100℃、約39℃〜約100℃、約40℃〜約100℃、約41℃〜約100℃、約42℃〜約100℃、約43℃〜約100℃、約44℃〜約100℃、約45℃〜約100℃、約46℃〜約100℃、約47℃〜約100℃、約48℃〜約100℃、約49℃〜約100℃、又は約50℃〜約100℃であり得る。
【０２５９】
反応性基の核酸、反応性基のヌクレオチド配列、相補的核酸及び相補的ヌクレオチド配列の長さは、好ましくは9ヌクレオチドより大きい。反応性基の核酸の長さ、反応性基のヌクレオチド配列、相補的核酸、及び相補的ヌクレオチド配列は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチドより大きくてもよい。反応性基の核酸の長さ、反応性基のヌクレオチド配列、相補的核酸、及び相補的ヌクレオチド配列は、約10ヌクレオチド〜約100ヌクレオチド、例えば約11ヌクレオチド〜約80ヌクレオチド、約12ヌクレオチド〜約60ヌクレオチド、約13ヌクレオチド〜約50ヌクレオチド、約14ヌクレオチド〜約40ヌクレオチド、約15ヌクレオチド〜約30ヌクレオチド、又は約16ヌクレオチド〜約25ヌクレオチドであってもよい。核酸、ヌクレオチド配列、相補的核酸、及び相補的ヌクレオチド配列のGC含量は、約10%〜約100%、例えば、約40%〜約100%、約45%〜約100%、約50%〜約100%、約55%〜約100%、約40%〜約95%、約45%〜約90%、約50%〜約85%、又は約55%〜約80%であってもよい。
【０２６０】
いくつかの実施形態において、約1日〜約5年間、例えば約1日〜約3年間、又は約1日〜約1年間で生物によって粒子が除去されてもよい。
【０２６１】
XIII.投与方法
本開示は、本明細書に記載される組成物(例えば、概して若しくは具体的に記載されている粒子のいずれか又は本明細書に記載されている複数の粒子)が、インビトロ及び/又はインビボで細胞及び組織に投与されてもよいことを意図する。インビボでの投与としては、癌の動物モデルなどの疾患の動物モデルへの投与又はそれを必要とする対象への投与が挙げられる。適した細胞、組織又は対象は、愛玩用動物、家畜、動物園の動物、絶滅の危機に瀕している種、希少動物、非ヒト霊長類及びヒトなどの動物を含む。例となる愛玩用動物は、イヌ及びネコを含む。
【０２６２】
培養物中の細胞若しくは組織へ及び/又はその周囲へなどのインビトロでの送達に対して、組成物は、微小環境に接触する若しくは培養培地中の可溶性物質に接触する若しくは細胞に接触する又はさらに細胞に浸透するなどのために培養培地に添加されてもよい。活性の所望の部位は、組成物(例えば、本明細書に記載される粒子)を投与するための送達メカニズム及び手段に影響を与える。
【０２６３】
インビボでの細胞若しくは(細胞及び組織の微小環境を含む)組織へ、及び/又はそれを必要とする対象へ、などインビボでの送達に対して、多数の投与方法が想起される。特定の方法は、粒子組成物及び特定の適用及び患者に基づいて選択されてもよい。様々な送達システムが知られており、本開示の薬剤を投与するために使用することができる。任意のこのような方法は、本明細書に記載されている薬剤のいずれかを投与するために使用することができる。導入の方法は、経腸、又は(以下に限定されるものではないが、皮内、筋肉内、腹腔内、心筋内、静脈内、皮下、経肺、鼻腔内、眼内、硬膜外を含む)などの非経口及び経口経路が可能である。本開示の組成物は、任意の便利な経路によって、例えば、注入又はボーラス注射によって、上皮若しくは皮膚粘膜の内壁(例えば、口腔粘膜、直腸粘膜及び腸管粘膜など)を介した吸収によって投与されてもよく、他の生物活性剤と一緒に(同時又は連続的のいずれかで)投与されてもよい。投与は、全身的であっても、又は局所的であってもよい。
【０２６４】
特定の実施形態において、組成物は、ボーラス注射又は注入などによって静脈内に投与される。特定の実施形態において、組成物は、経口的に、皮下に、筋肉内に又は腹腔内に投与される。
【０２６５】
特定の実施形態において、本開示の組成物を局所的に治療の必要な領域に(例えば、腫瘍への注射などによって腫瘍の部位に)投与することが望ましい場合がある。
【０２６６】
肝臓は、転移の好発部位である。したがって、特定の実施形態において、本明細書に記載の組成物の送達は肝臓に向けられる。例えば、肝臓に本開示の薬剤を送達するために肝門脈に静脈カテーテルが配置されてもよい。肝門脈経由の送達の他の方法も予想される。
【０２６７】
特定の実施形態において、本開示の組成物は、静脈内注入によって投与される。特定の実施形態において、本組成物は、少なくとも10、少なくとも15、少なくとも20又は少なくとも30分間の期間にわたって注入される。他の実施形態において、本薬剤は、少なくとも60、90又は120分間の期間にわたって注入される。注入期間にかかわらず、本開示は、特定の実施形態では、それぞれの注入が全体の治療計画の一部であり、その場合、薬剤は、規則的なスケジュール(例えば、週単位で、月に1回など)に従っていくらかの期間投与されることを意図する。ただし、他の実施形態において、組成物は、例えば、全体の治療計画の一部としてボーラス注射によって送達され、この場合、薬剤は、規則的なスケジュールに従っていくらかの期間投与される。
【０２６８】
前述のいずれかに関して、(1つの薬剤又は2つ以上のこのような薬剤の組合せを含む)本開示の組成物は、インビトロ又はインビボで任意の適切な経路又は方法により投与されてもよいことが意図される。組成物は、治療計画の一部として投与されてもよく、その場合、組成物は、特定のスケジュールに従うことを含む、1回又は複数回投与される。さらに、本開示の組成物は、投与経路及び特定の用途に適切なように製剤化されることが意図される。本開示は、前述の特徴の任意の組合せ並びに本明細書に記載されている本開示の任意の態様及び実施形態との組合せを意図する。
【０２６９】
前述のことは、単独又は組合せで使用され、本明細書に記載される任意の方法のために使用される本開示の任意の組成物(例えば、粒子又は複数の粒子)に当てはまる。本開示は、特に、本開示のこのような組成物の特徴の任意の組合せ、組成物、並びにこのセクション及び以下に記載されている各種医薬組成物及び投与の経路に関して記載されている特徴を有する方法を意図する。
【０２７０】
XIV.医薬組成物
特定の実施形態において、本開示の対象粒子又は複数の対象粒子は、医薬として許容される担体とともに製剤化される。(例えば、本明細書に記載されている粒子又は複数の粒子を含む)1つ以上の組成物は、単独で、又は医薬製剤(組成物)の成分として投与することができる。本明細書において概して又は具体的に記載されている本開示のあらゆる組成物は、本明細書に記載されている通りに製剤化されてもよい。特定の実施形態において、本組成物は、第2の治療剤とともに製剤化された本開示の2つ以上の粒子又は本開示の粒子を含む。
【０２７１】
本開示の組成物は、ヒト又は動物用薬剤に使用するのに便利な任意の方法で投与するために製剤化されてもよい。湿潤剤、乳化剤並びにラウリル硫酸ナトリウム及びステアリン酸マグネシウムなどの滑沢剤並びに着色剤、放出剤、コーティング剤、甘味料、香味料、香料、保存料並びに酸化防止剤も組成物中に存在してよい。
【０２７２】
対象粒子又は複数の対象粒子の製剤としては、例えば、経口、経鼻、局所、非経口、直腸及び/又は腟内投与に適したものが挙げられる。製剤は、単位剤形として便利に提供されてもよく、薬学の技術分野において周知の任意の方法によって調製されてもよい。単一剤形を生成するために担体材料と混合され得る有効成分の量は、治療される宿主及び投与の特定の様式により変化する。単一剤形を生成するために担体材料と合わせることができる有効成分の量は、一般的に治療効果をもたらす化合物の量になる。
【０２７３】
特定の実施形態において、これらの製剤又は組成物を調製する方法は、1つ以上の粒子及び担体並びに任意に1つ以上の付加的な成分を合わせることを含む。一般的に、製剤は、液体担体若しくは細かく分割された固体担体又はその両方を用いて調製することができ、その後、必要に応じて、生成物を成形する。
【０２７４】
経口投与のための製剤は、カプセル剤、カシェ剤、丸剤、錠剤、薬用ドロップ(風味づけられた主成分、通常、スクロース及びアカシア若しくはトラガントを使用)、粉末剤、顆粒剤の形態又は水性若しくは非水性液体中の液剤若しくは懸濁剤として、又は水中油型若しくは油中水型液体エマルジョンとして、又はエリキシル剤若しくはシロップ剤として、又はトローチ剤(ゼラチン及びグリセリン若しくはスクロース及びアカシアなどの不活性主材料を使用)及び/又は口腔洗浄薬などであってもよく、それぞれが所定量の本開示の粒子を含有する。懸濁剤は、活性化合物に加えて、エトキシ化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトール、及びソルビタンエステル、微結晶性セルロース、アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、寒天及びトラガント並びにそれらの混合物などの懸濁化剤を含んでもよい。
【０２７５】
経口投与用の固体剤形(カプセル剤、錠剤、丸剤、糖衣錠剤、粉末剤、顆粒剤など)において、本開示の1つ以上の組成物は、クエン酸ナトリウム若しくはリン酸二カルシウム及び/又は以下の任意のものなどの1つ以上の医薬として許容される担体と混合されてもよい:(1)充填剤又は増量剤、例えば、スターチ、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトール及び/若しくはケイ酸;(2)結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギネート、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロース及び/若しくはアカシア;(3)保水剤、例えば、グリセロール;(4)崩壊剤、例えば、寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモ若しくはタピオカスターチ、アルギン酸、特定のケイ酸塩及び炭酸ナトリウム;(5)溶解遅延剤、例えば、パラフィン;(6)吸収促進剤、例えば、四級アンモニウム化合物;(7)湿潤剤、例えば、セチルアルコール及びグリセロールモノステアレート;(8)吸着剤、例えば、カオリン及びベントナイト粘土;(9)滑沢剤、例えば、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム及びそれらの混合物;並びに(10)着色剤。カプセル剤、錠剤及び丸剤の場合、医薬組成物は、緩衝剤も含んでもよい。同様のタイプの固体組成物もまた、ラクトース又は乳糖並びに高分子量ポリエチレングリコールなどの賦形剤を使用して軟及び硬ゼラチン充填カプセル剤中の充填剤として利用することができる。経口投与用の液体剤形としては、医薬として許容されるエマルジョン、マイクロエマルジョン、液剤、懸濁剤、シロップ剤及びエリキシル剤が挙げられる。有効成分に加えて、液体剤形は、当該技術分野において一般的に使用される不活性な希釈剤、例えば、水又はその他の溶媒、可溶化剤及び乳化剤、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、油(特に、綿実油、ピーナッツ油、コーン油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油及びゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフリルアルコール、ポリエチレングリコール及びソルビタンの脂肪酸エステル並びにそれらの混合物を含んでもよい。不活性な希釈剤の他に、経口用組成物は、アジュバント、例えば、湿潤剤、乳化剤、懸濁化剤、甘味料、香味料、着色剤、香料及び保存料も含んでよい。
【０２７６】
特定の実施形態において、本開示の方法は、頸部及び膣のものなどの皮膚又は粘膜のいずれかへの局所投与を含む。局所用製剤は、皮膚又は角質層浸透促進剤として有効であることが知られている1つ以上の多種多様の薬剤をさらに含んでもよい。これらの例は、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、プロピレングリコール、メチル又はイソプロピルアルコール、ジメチルスルホキシド及びアゾンである。化粧料製剤上許容される製剤を作製するために付加的な薬剤をさらに含んでもよい。これらの例は、脂肪、ワックス、油、染料、芳香剤、保存料、安定剤及び表面活性剤である。当該技術分野において既知のものなどの角質溶解剤も含まれてよい。例は、サリチル酸及び硫黄である。局所又は経皮投与用の剤形としては、粉末剤、スプレー剤、軟膏、ペースト、クリーム、ローション、ゲル、液剤、パッチ及び吸入剤が挙げられる。本開示の対象薬剤は、滅菌条件下で医薬として許容される担体及び必要とされ得る任意の保存料、緩衝液又は高圧ガスとともに混合されてもよい。軟膏、ペースト、クリーム及びゲルは、本開示の対象薬剤に加えて、動物及び植物脂肪、油、ワックス、パラフィン、スターチ、トラガント、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、シリコーン、ベントナイト、ケイ酸、タルク並びに酸化亜鉛又はそれらの混合物などの賦形剤を含んでもよい。粉末剤及びスプレー剤は、本開示の対象薬剤に加えて、ラクトース、タルク、ケイ酸、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム及びポリアミド粉末又はこれらの物質の混合物などの賦形剤を含んでもよい。スプレー剤は、従来の高圧ガス、例えば、ハイドロクロロフルオロカーボン並びにブタン及びプロパンなどの揮発性非置換炭化水素をさらに含んでもよい。
【０２７７】
非経口投与に適した医薬組成物は、1つ以上の医薬として許容される滅菌した等張の水性若しくは非水系の溶液、分散液、懸濁液又はエマルジョン、あるいは滅菌した注射可能な溶液又は分散液に使用直前に再構成することができる滅菌された粉末とともに1つ以上の本開示組成物を含んでもよく、これは、酸化防止剤、緩衝液、静菌剤、製剤を意図された受け手の血液と等張にする溶質、懸濁化剤又は増粘剤を含んでもよい。本開示の医薬組成物に利用されてもよい適した水性及び非水性担体の例としては、水、エタノール、ポリオール(グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)及び適したそれらの混合物、オリーブ油などの植物油並びにオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルが挙げられる。例えば、レシチンなどのコーティング材料の使用によって、分散液の場合は必要とされる粒子サイズの維持によって、及び界面活性剤の使用によって適切な流動性を保持することができる。
【０２７８】
これらの組成物はまた、保存料、湿潤剤、乳化剤及び分散剤などのアジュバントを含んでもよい。様々な抗菌剤及び抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などを含めることによって微生物の作用を確実に防止してもよい。本組成物に糖、塩化ナトリウムなどの等張化剤を含めることが望ましい場合もある。さらに、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンなどの吸収を遅延させる薬剤を含めることによって注射可能な医薬品形態の長期の吸収をもたらすことができる。
【０２７９】
注射可能なデポ形態は、ポリラクチド-ポリグリコリドなどの生分解性ポリマー中に1つ以上の粒子のマイクロカプセルマトリックスを形成することによって作製されてもよい。ポリマーに対する薬物の比及び利用される特定のポリマーの性質に応じて、薬物放出の速度は制御することができる。その他の生分解性ポリマーの例としては、ポリ(オルトエステル)及びポリ(無水物)が挙げられる。デポ注射可能な製剤はまた、体組織に適合したリポソーム又はマイクロエマルジョンに薬物を封入することによって調製される。
【０２８０】
好適な実施形態において、本開示の組成物は、ヒト又は愛玩用動物などの動物に対する静脈内投与に適合した医薬組成物として通常の手順に従って製剤化される。必要であれば、組成物はまた、可溶化剤及び注射の部位の疼痛を緩和するためのリドカインなどの局所麻酔薬を含んでもよい。組成物が注入によって投与される場合、滅菌した医薬品グレードの水又は生理的食塩水を入れた点滴ボトルを用いて投与することができる。組成物が注射によって投与される場合、注射用の滅菌水又は生理的食塩水のアンプルが提供されてもよく、投与前に成分が混合されてもよい。
【０２８１】
別の実施形態において、本明細書に記載される組成物(例えば、粒子又は複数の粒子)は、ヒト又は愛玩用動物などの動物に対する皮下、腹腔内又は筋肉内投与用に製剤化される。
【０２８２】
特定の実施形態において、本開示の薬剤と粒子は、腫瘍内注射用の送達などの、腫瘍への局所到達のために製剤化される。
【０２８３】
特定の実施形態において、組成物は、肝門脈経由の肝臓への局所投与を対象とし、薬剤及び粒子はそれに応じて製剤化されてもよい。
【０２８４】
特定の実施形態において、特定の製剤は、2つ以上の経路を介した送達との関連で使用するのに適している。このように、例えば、静脈内注入に適した製剤は、肝門脈を介した送達にも適している場合もある。しかしながら、他の実施形態において、製剤は、ある経路の送達に関して使用するのに適しているが、第2の経路の送達に関して使用するのに適していない。
【０２８５】
癌などの状態の治療に有効であり、及び/又は可溶性TNFRを中和する際に有効であり、及び/又は可溶性TNFR、特に腫瘍微小環境及び任意に血漿中に存在する可溶性TNFRの量若しくはそのTNFアルファ結合活性を低減する際に有効であり、及び/又はインビトロ若しくはインビボにおける腫瘍細胞の増殖(proliferation)、増殖(growth)又は生存を阻害する際に有効である、本開示の薬剤又は粒子の量は、標準的な臨床又は実験技術によって決定することができる。さらに、最適な投与量範囲を特定することを支援するために、インビトロアッセイが任意に利用されてもよい。製剤に利用される正確な用量はまた、投与経路及び状態の重症度に依存することになり、専門家の判断及び各対象の状況に従って決定されるべきである。ヒト又は動物に対する投与の有効量は、インビトロ又は動物モデル試験システムから導き出された用量応答曲線から推定することができる。
【０２８６】
特定の実施形態において、医薬調製物を含む本開示の組成物は、発熱性ではない。言い換えると、特定の実施形態において、組成物は、実質的に発熱物質フリーである。一実施形態において、本開示の製剤は、エンドトキシン及び/又は関連する発熱物質を実質的に含まない発熱物質フリー製剤である。エンドトキシンは、微生物の内部に閉じ込められており、微生物が分解されるか又は死滅したときにのみ放出される毒素を含む。発熱物質はまた、細菌及び他の微生物の外膜由来の発熱を誘発する耐熱性物質(糖タンパク質)を含む。これらの両物質は、ヒトに投与されると、発熱、血圧低下及びショックを引き起こす可能性がある。潜在的な有害な影響のため、少量のエンドトキシンでさえも静脈内に投与される医薬品溶液から除去されなければならない。食品医薬品局(「FDA」)は、静脈内薬物適用に対し1回1時間に体重1キログラムあたり1用量につき5エンドトキシン単位(EU)の上限を定めた(The United States Pharmacopeial Convention, Pharmacopeial Forum 26(1):223 (2000))。治療効果のあるタンパク質が比較的多い投与量で及び/又は長期間(例えば、患者の一生涯など)にわたって投与される場合、たとえ少量でさえも有害で危険なエンドトキシンは危険である。特定の実施形態において、組成物中のエンドトキシン及び発熱物質の濃度は、10EU/mg未満、又は5EU/mg未満、又は1EU/mg未満、又は0.1EU/mg未満、又は0.01EU/mg未満、又は0.001EU/mg未満である。
【０２８７】
上述のことは、本開示の薬剤、本明細書に記載される組成物及び方法のいずれにも当てはまる。本開示は、特に、本明細書に記載される本開示の薬剤、組成物及び方法(単独又は組合せで)の特徴と、このセクション及び上に記載される様々な医薬組成物及び投与の経路に関して記載される特徴との任意の組合せを意図する。
【０２８８】
本開示は、本開示の方法における使用に適した薬剤及び薬剤のカテゴリーの数々の一般的及び具体的な例(「本開示の薬剤」)を提供する。本開示は、任意のこのような薬剤又は薬剤のカテゴリーが、インビトロ又はインビボにおける投与について本明細書に記載されるように製剤化することができることを意図する。
【０２８９】
さらに、特定の実施形態において、本開示は、1つ以上の医薬として許容される担体及び/又は賦形剤とともに製剤化された本明細書に記載される任意の本開示の薬剤を含む医薬組成物を含む組成物を意図する。このような組成物は、本明細書において提供される本開示の薬剤の任意の機能的及び/又は構造的特徴を使用して記載され得る。任意のこのような組成物又は医薬組成物は、インビトロ又はインビボにおいて本開示の任意の方法で使用することができる。
【０２９０】
同様に、本開示は、単離された又は精製された本開示の薬剤を意図する。本明細書に記載される薬剤の任意の機能的及び/又は構造的特徴に基づいて記載されている本開示の薬剤は、単離された薬剤又は精製された薬剤として提供され得る。このような単離された又は精製された薬剤は、本明細書に記載されるインビトロ又はインビボでの任意の方法における使用法を含むインビトロ又はインビボでの数々の使用法を有する。
【０２９１】
XV.適用
本明細書に記載される組成物(例えば、粒子及びその医薬組成物)は、様々な診断及び治療的適用において有用である。例えば、本明細書に記載される粒子は、癌を治療する、対象から毒を除去する又はウイルス若しくは細菌感染症を治療するために使用することができる。
【０２９２】
治療的適用は、本明細書に記載される1つ以上の組成物を対象、例えば、ヒト対象に投与経路に部分的に依存した様々な方法を使用して投与することを含む。経路は、例えば、静脈注射若しくは注入(IV)、皮下注射(SC)、腹腔内(IP)注射又は筋肉内注射(IM)が可能である。
【０２９３】
投与は、例えば、局所注入、注射によって、又はインプラントによって行うことができる。インプラントは、シアラスティック膜などの膜又は繊維を含む多孔質、非多孔質又はゼラチン質の材料のものであってもよい。インプラントは、組成物を対象に持続的又は周期的に放出するよう構成されてもよい(例えば、それぞれの開示はその全体が参照により組み込まれる、米国特許出願公開第2008/0241223号;米国特許第5,501,856号;同第5,164,188号;同第4,863,457号;及び同第3,710,795号;欧州特許第488401号;並びに欧州特許第430539号を参照されたい)。組成物は、例えば、拡散性、侵食性又は対流性システム、例えば、浸透圧ポンプ、生分解性インプラント、電気拡散システム、電気浸透システム、蒸気圧ポンプ、電気分解ポンプ(electrolytic pump)、起泡ポンプ(effervescent pump)、圧電ポンプ、侵食ベースのシステム又は電気機械システムベースの埋め込み型のデバイスによって対象に送達されてもよい。
【０２９４】
本明細書で使用するとき、インビボ設定における「有効量」又は「治療有効量」なる用語は、治療される障害の1つ以上の症状を治療、阻害若しくは緩和する、又は他には所望の薬理学的及び/若しくは生理学的効果をもたらす、例えば、抗原に対する免疫応答を調節する(例えば、向上させる)のに十分な投与量を意味する。正確な投与量は、対象に依存する変化要素(例えば、年齢、免疫系の健康など)、疾患及び行われる治療などの様々な要因により変化する。
【０２９５】
いくつかの態様において、本発明は、本明細書に記載されるナノ粒子を含む組成物を患者に投与することによって、患者の疾患又は状態を治療又は予防する方法に関する。いくつかの実施形態において、本発明は、本明細書に記載されるナノ粒子を含む組成物を患者に投与することによって、患者の体液(例えば、血液及び/又は細胞外液)中の生体分子の濃度などの患者の生体分子の濃度を低下させる方法に関する。
【０２９６】
本明細書で使用するとき、哺乳動物は、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、サル、ヒヒ若しくはチンパンジー)、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、ウサギ、モルモット、スナネズミ、ハムスター、ラット又はマウスであり得る。いくつかの実施形態において、哺乳動物は、乳児(例えば、ヒト乳児)である。特定の好ましい実施形態において、対象はヒトである。
【０２９７】
本明細書で使用するとき、「予防を必要とする」、「治療を必要とする」又は「それを必要とする」対象哺乳動物とは、適切な医療従事者(例えば、ヒトの場合は医師、看護師又はナースプラクティショナー;非ヒト哺乳動物の場合は獣医師)の判断により与えられる治療によって合理的に利益を得る哺乳動物を指す。
【０２９８】
「予防すること」という用語は当該技術分野において認められ、状態に関して使用される場合、当該技術分野において十分に理解され、組成物を投与されない対象と比較して対象哺乳動物における医学的状態の症状の頻度を低減するか、又はその発症を遅延させる組成物の投与を含む。
【０２９９】
本明細書に記載される任意の組成物の適したヒトの用量は、例えば、第I相用量漸増試験においてさらに評価されてもよい。例えば、van Gurp et al., Am J Transplantation 8(8):1711-1718 (2008); Hanouska et al., Clin Cancer Res 13(2, part 1):523-531 (2007);及びHetherington et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy 50(10):3499-3500 (2006)を参照されたい。
【０３００】
方法は、生体分子を標的とする複数の粒子を含む組成物を対象に投与する前に、対象中(例えば、対象の血液の血清中)の目的とする生体分子の濃度を測定することをさらに含み得る。方法は、例えば、対象中(例えば、対象の血液の血清中)の生体分子の濃度及び/又は対象の身長、体重及び/若しくは年齢に基づいて、対象に投与する粒子の数を計算することをさらに含み得る。
【０３０１】
このような組成物の毒性及び治療効果は、細胞培養又は実験動物(例えば、癌、毒性又は感染の動物モデル)における公知の薬学的手順によって決定され得る。これらの手順は、例えば、LD50(集団の50%に対して致死的な用量)及びED50(集団の50%において治療効果のある用量)を決定するために使用することができる。毒作用と治療効果の間の用量比は治療指数であり、これは、LD50/ED50比として表すことができる。高い治療指数を示す薬剤が好ましい。毒性副作用を示す組成物が使用されてもよいが、このような化合物を冒された組織の部位に導く送達システムを設計し、正常な細胞に対する損傷の可能性を最小限にし、それにより副作用を低減するよう注意を払わなければならない。
【０３０２】
細胞培養アッセイ及び動物試験から得られたデータは、ヒトに使用するための投与量の範囲を処方する際に使用することができる。このような組成物の投与量は、一般的に毒性がわずかであるか又は毒性がないED50を含む組成物の循環濃度の範囲内にある。投与量は、利用される剤形及び利用される投与経路によりこの範囲内で変化してもよい。治療有効用量は、最初に細胞培養アッセイから推定することができる。用量は、動物モデルにおいて細胞培養で決定されるIC50(すなわち、症状の最大の阻害の半分を達成する抗体の濃度)を含む循環血漿中濃度範囲を達成するよう処方されてもよい。このような情報は、ヒトにおいて有用な用量をさらに正確に決定するために使用され得る。血漿中の濃度は、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって測定されてもよい。いくつかの実施形態において、例えば、局所投与が所望の場合、細胞培養又は動物モデル化を使用して、局所部位内で治療有効濃度を達成するのに必要とされる用量を決定することができる。
【０３０３】
本明細書に記載される任意の方法のいくつかの実施形態において、粒子は、哺乳動物に1つ以上の付加的な治療用薬剤(例えば、感染を治療するため又は癌を治療するための治療用薬剤)とともに投与することができる。
【０３０４】
いくつかの実施形態において、粒子及び付加的な治療用薬剤は、哺乳動物に異なる投与の経路を使用して投与されてもよい。例えば、付加的な治療用薬剤は、皮下又は筋肉内に投与することができ、粒子は静脈内に投与することができる。
【０３０５】
いくつかの実施形態において、本発明の方法は、対象中の生体分子の濃度を測定することを含む。例えば、方法は、対象の血液中の生体分子の濃度を測定することを含み得る。方法は、生体分子を標的とする複数の粒子(すなわち、生体分子に選択的に結合する薬剤を含む、本明細書に記載される複数の粒子)を含む組成物を対象に投与することをさらに含み得る。測定ステップは、粒子の適切な投与を可能にすることができる。したがって、測定ステップは、組成物を投与する前に実施されてもよい。それにもかかわらず、測定ステップは、例えば、組成物の有効性を評価するために、組成物を投与した後に行ってもよい。方法は、例えば、生体分子の測定された濃度に照らして保証されている場合、複数の粒子を含む組成物の2回目の用量又はその後の用量を対象に投与することをさらに含み得る。このようにして、生体分子の濃度は、例えば、対象中の生体分子の濃度を反復して測定し、様々な用量又は速度で組成物を投与することによって滴定することができる。同様に、対象に投与される粒子の数は、粒子によって標的化される生体分子の濃度に対して滴定され得る。
【０３０６】
対象における生体分子の濃度又は対象に投与される粒子の数のいずれかを滴定することは、例えば、生体分子が(例えば、腫瘍における)有害な局所的作用に寄与するが、有益な全身的作用を有する場合に特に有用であり得る。したがって、複数の粒子は、局所に生体分子を結合させるために、患者の局所内に又は隣接して挿入することができ、生体分子の全身濃度を監視して、追加の粒子を対象に安全に投与することができるかどうかを決定してもよい。
【０３０７】
対象中の生体分子の濃度又は対象に投与される粒子の数のいずれかを滴定することは、例えば、生体分子の濃度を所定の範囲内に維持するために有用であり得る。所定の範囲は、健康状態に関連付けられる範囲であってもよく、例えば、対象は、生体分子を過剰生産しているか、又は所定の範囲が治療範囲であってもよい。このような滴定は、ホルモンの過剰分泌によって引き起こされる疾患を治療する方法において特に有用であり得る。例えば、粒子は、例えば末端肥大症又は巨人症を治療する方法において使用するために、生体分子成長ホルモンに結合する薬剤を含むことができ、このような粒子は、成長ホルモンのレベルが健康な範囲に維持することを確実にするために滴定され得る。粒子は、例えば甲状腺機能亢進症を治療する方法における使用のために、生体分子チロキシン及び/又はトリヨードチロニンに結合する薬剤を含むことができ、このような粒子は、チロキシン及び/又はトリヨードチロニンのレベルが健康な範囲に維持することを確実にするために滴定され得る。粒子は、例えば、クッシング病を治療する方法における使用のために、生体分子副腎皮質刺激ホルモン又はコルチゾールに結合する薬剤を含むことができ、このような粒子は、副腎皮質刺激ホルモン及び/又はコルチゾールのレベルが健康な範囲に維持することを確実にするために滴定され得る。治療範囲の一例は、血液凝固因子、例えば、第VIII因子、第IX因子、又は第XI因子の、ある期間の血液凝固を阻害する範囲についての滴定を含む。このような範囲は、正常で健康な濃度以下であり得るが、治療範囲は、例えば、特定の患者の血栓症又は虚血を阻害するために有用であり得る。
【０３０８】
XVI.養子細胞移植療法
方法は、本明細書に記載される複数の粒子を含む組成物を、養子細胞移植療法(ACT)を受けた対象に投与することを含み得る。方法は、本明細書に記載される複数の粒子を含む組成物を、養子細胞移植療法から利益を得る可能性のある対象に投与することを含み得る。方法は、複数の粒子を含む組成物の投与前、投与後、又は投与と同時に、患者に養子細胞移植療法を施すことをさらに含み得る。
【０３０９】
養子細胞移植療法は、リンパ球を含む組成物を対象に投与することを含み得る。リンパ球は、腫瘍浸潤性リンパ球(TIL)などのTリンパ球(すなわち、T細胞)であり得る。好ましい実施形態において、リンパ球は、腫瘍浸潤性リンパ球などのTリンパ球である。リンパ球を含む組成物は、リンパ球ではない細胞を実質的に含まなくてもよく、例えば、組成物は、骨髄前駆細胞(例えば、赤血球、肥満細胞、好塩基球、好中球、好酸球、単球、マクロファージ、巨核球、血小板)由来の細胞及び細胞断片を実質的に含まなくてもよい。リンパ球を含む組成物は、T細胞ではない細胞を実質的に含まなくてもよく、例えば、組成物は、ナチュラルキラー細胞、B細胞、及び/又は形質細胞を実質的に含まなくてもよい。リンパ球を含む組成物は、細胞が本質的にT細胞からなる細胞を含み得る。リンパ球を含む組成物は、腫瘍浸潤性リンパ球ではない細胞を実質的に含まなくてもよい。リンパ球を含む組成物は、腫瘍浸潤性リンパ球を含み得る。リンパ球を含む組成物は、細胞が本質的に腫瘍浸潤性リンパ球からなる細胞を含み得る。
【０３１０】
リンパ球を含む組成物は、例えば、リンパ球が外因性核酸を含む組換えリンパ球を含み得る。例えば、リンパ球は、キメラ抗原レセプター(CAR)を含み得る。同様に、リンパ球は、例えば、移植片対宿主免疫応答又は宿主対移植片免疫応答(例えば、同種異系移植などの非自己移植の場合)の危険性を低下させる遺伝子ノックアウトを含むことができる。いくつかの実施形態において、リンパ球を含む組成物は、組換え腫瘍浸潤リンパ球などの組換えT細胞を含むことができ、例えば、リンパ球は、組換え腫瘍浸潤リンパ球などの組換えT細胞であり得る。
【０３１１】
養子細胞移植療法は、自己移植又は同種異系移植などの非自己移植を含むことができる。
【０３１２】
対象は、対象に組成物を投与する前の約6カ月、約5カ月、約4カ月、約3カ月、約2カ月、約1カ月、約4週間、約3週間、約2週間、約14日、約13日、約12日、約11日、約10日、約9日、約8日、約7日、約6日、約5日、約4日、約3日、約2日又は1日前などの、対象に組成物を投与する約1年前に養子細胞移植治療を受けていてもよい。方法は、対象にリンパ球を含む組成物を投与した後の約6カ月、約5カ月、約4カ月、約3カ月、約2カ月、約1カ月、約4週間、約3週間、約2週間、約14日、約13日、約12日、約11日、約10日、約9日、約8日、約7日、約6日、約5日、約4日、約3日、約2日又は1日未満などの、対象にリンパ球を含む組成物を投与した後の約1年未満に複数の粒子を含む組成物を投与することを含み得る。方法は、対象にリンパ球を含む組成物を投与してから約6カ月、約5カ月、約4カ月、約3カ月、約2カ月、約1カ月、約4週間、約3週間、約2週間、約14日、約13日、約12日、約11日、約10日、約9日、約8日、約7日、約6日、約5日、約4日、約3日、約2日又は1日以内などの、対象にリンパ球を含む組成物を投与してから約1年以内に複数の粒子を含む組成物を投与することを含み得る。
【０３１３】
養子細胞移植療法は、子宮頸癌、乳癌、リンパ腫、白血病、慢性リンパ性白血病、濾胞性リンパ腫、大細胞リンパ腫、リンパ芽球性白血病、骨髄性白血病、多発性骨髄腫、胆管癌、結腸直腸癌、神経芽細胞腫、肺癌、肉腫、滑膜肉腫、又は黒色腫などの新生物を有する対象において特に有効であり得る。それにもかかわらず、養子細胞移植療法は、重篤な又は生命を脅かす感染(例えば、HIV)などの他の疾患を治療するために有用であり得る。
【０３１４】
XVII.新生物に関連する選択される適用
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子は、癌を患う対象の治療に有用な場合がある。本明細書に記載される粒子組成物に有用な例示的な薬剤、及び/又はこのような粒子によって捕捉され得る可溶性生体分子は、本明細書に記載され(例えば、表2)、当該技術分野において公知である。例えば、sTNFR、MMP2、MMP9、sIL-2R、sIL-1受容体などを捕捉することができる粒子は、癌を治療するのに及び/又は脱免疫阻害を軽減することによって癌に対する免疫応答を向上させるのに有用である。
【０３１５】
免疫療法に対する脱免疫阻害アプローチは、多くの癌患者が、一般的に、総合的には免疫学的に十分であるが、その免疫系は、腫瘍の微小環境において局所的に阻害されているという概念に部分的に基づく。本開示の粒子を投与することによって免疫系のこの阻害が軽減されれば、患者自身の免疫系が腫瘍に作用する可能性がある。このようにして、特定の実施形態において、本開示の粒子は、免疫応答を誘発するために細胞表面受容体と結合することが意図される外来性の活性サイトカインを加えることによって患者の免疫系を過剰刺激する必要のない及び/又は別の方法で患者の免疫系を過剰刺激しない免疫療法アプローチを提供する。
【０３１６】
理論に縛られるものではないが、癌患者は、一般的に、免疫学的に十分であるため、腫瘍抗原を認識するリンパ球の能力は、腫瘍によって一般的に影響を受けない。したがって、リンパ球は、すべての異常な細胞クラスターに引き寄せられるため、腫瘍微小環境に引き寄せられ、その場所でサイトカイン及び腫瘍壊死因子(免疫系の主要な細胞傷害性の「剣」であるTNF、例えば、TNFアルファ)などの細胞傷害性因子はリンパ球から微小環境に突き進む。癌細胞が代わりにウイルス感染細胞である場合、TNF(TNFアルファなど)が感染細胞の表面にあるTNF受容体(TNFR)と結合し、TNFに対するR1若しくはR2型受容体が結合しているかどうかに応じてアポトーシス又は酸化ストレスのいずれかによって結果として急速に破壊される。言い換えると、腫瘍及び/又は腫瘍抗原の存在に刺激されない通常の免疫応答の状況において、リンパ球によって配置されるTNFは、免疫応答を開始する一部として細胞表面TNF受容体(R1及び/又はR2受容体)と結合することができる。腫瘍の状況であっても、リンパ球は腫瘍部位に動員される。
【０３１７】
しかしながら、多くのタイプの癌細胞は、TNF受容体(両タイプ)を過剰産生し、それを腫瘍の周囲に雲状に脱離する点でウイルス感染細胞などの他の異常な細胞タイプとは異なる挙動をする。このようにして、癌細胞及び/又は腫瘍の微小環境は、ある量の可溶性TNF受容体を含む。理論に縛られるものではないが、腫瘍微小環境における可溶性TNF受容体濃度は、健康な細胞、例えば、同じ組織タイプの健康な細胞の微小環境において見られる濃度を上回る。さらに又はあるいは、TNF受容体の脱離の率及び程度は、健康な細胞からよりも癌細胞で大きい。さらに、理論に縛られるものではないが、癌患者の血漿において見られる可溶性TNF受容体の濃度は、特定の実施形態において、健康な患者においてよりもさらに高い場合もある。
【０３１８】
上記のメカニズムにかかわらず、このモデルにおいて、これらの脱離された可溶性TNF受容体は、動員されたリンパ球によって内因的に放出されたTNFと結合して、内因性TNFを中和し、腫瘍の周囲に免疫学的恩恵の泡を効果的に作り出し、その中で腫瘍は増大し続け、さらにTNF受容体を脱離する。言い換えると、脱離された可溶性TNF受容体は、リンパ球によって内因的に産生されたTNFアルファを吸い取り、TNFが癌細胞にある細胞表面TNF受容体と結合するのを妨げるか又は阻害する。これが、癌細胞上の細胞表面TNF受容体と結合することができるTNFを減少させるか、又は除去する。可溶性TNF受容体は、TNFアルファとの結合に関して本質的に打ち勝ち、したがって、細胞表面のTNF受容体と結合するためのTNFアルファなどのTNFの活性を低下させる。
【０３１９】
上記のシナリオがIL-2及び脱離された可溶性IL-2受容体との関連で同様に展開される可能性がある。
【０３２０】
いくつかの実施形態において、生体分子は、アポトーシスで癌細胞によって放出される毒素である。
【０３２１】
本開示は、癌において脱離された受容体によって作り出される免疫系の阻害を軽減する(例えば、免疫脱阻害)ために全身又は局所的に展開することができる薬理学的アプローチを提供する。本開示は、癌細胞及び腫瘍の微小環境においてなど可溶性TNF受容体及び/又は可溶性IL-2受容体(若しくは免疫脱阻害をもたらすあらゆる他の可溶性生体分子)の量及び/又は活性を低減する(例えば、活性を中和する)ための方法及び組成物を提供する。理論に縛られるものではないが、例えば、可溶性TNF受容体(例えば、腫瘍微小環境にあるものなど)の量及び/又は活性の低減は、癌細胞などの細胞の増殖(proliferation)、増殖(growth)又は生存を阻害するための方法の一部として使用することができる。特定の実施形態において、これは、癌細胞などの細胞の生存を阻害するために使用されてもよい。例示的な方法及び薬剤は、本明細書に記載される。
【０３２２】
制御性T細胞(TREG)は、例えば、過活動のT細胞又は長期のT細胞作用によって引き起こされる自己免疫疾患を回避するために、免疫応答を抑える手段として癌細胞と同じリガンドを分泌することができる。例えば、CD80/B7-1及びCD86/B7-2は、T細胞にあるCTLA-4受容体と結合し、T細胞の活性を阻害する。本明細書に記載されている粒子は、CTLA-4受容体を遮断するよりむしろ、CD80/B7-1及び/又はCD86/B7-2を捕捉するよう設計され得る。同様に、本明細書に記載されている粒子は、例えば、PD-1受容体を含む粒子を使用して、PD-1Lなどの他の免疫チェックポイント阻害剤を捕捉するよう設計され得る。このような粒子組成物は、癌の治療のために免疫系を刺激することに対する他のアプローチを超えたいくつかの利益をもたらす。
【０３２３】
標的は、例えば、可溶性PD-L2とPD1の間の相互作用を阻害するための可溶性PD-L2であってもよい。薬剤はPD1であってもよい。可溶性PD-L2とPD1の間の相互作用の阻害は、PD1がPD-L2の膜結合バージョンに結合することを可能にし、それによって癌細胞のアポトーシスを促進する。標的は可溶性PD1であり得る。薬剤は、PD-L2、可溶性PD-L2若しくはその変異体などのPD1のリガンド、又はニボルマブ若しくはペムブロリズマブなどの抗PD1抗体であってもよい。PD1(すなわち、可溶性PD1)及びそのリガンドを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、自己免疫疾患の治療に特に有用であり得る。
【０３２４】
標的は、例えば、B7-1又はB7-2と可溶性CTLA4の間の相互作用を阻害するための可溶性CTLA4であってもよい。薬剤は、可溶性B7-1、可溶性B7-2若しくはその変異体などのCTLA4のリガンド、又はイピリムマブ若しくはトレメリムマブなどの抗CTLA4抗体であってもよい。B7-1又はB7-2と可溶性CTLA4の間の相互作用の阻害は、B7-1又はB7-2がT細胞上のCD28に結合することを可能にし、それによってT細胞の活性化を促進する。CTLA4(すなわち、可溶性CTLA4)を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、黒色腫、及び非小細胞肺癌などの肺癌の治療に特に有用であり得る。
【０３２５】
薬剤は、アデノシン受容体のアデノシン結合部分などの、アデノシンに特異的に結合するタンパク質であってもよい。標的はアデノシンであってもよい。アデノシンを標的とする粒子は、固形腫瘍の治療に特に有用であり得、このような粒子は、例えば、腫瘍微小環境内のアデノシンシグナル伝達を阻害するために固形腫瘍に注入され得る。
【０３２６】
薬剤は、例えばオステオプロテゲリンのリガンドに選択的に結合させるための、オステオプロテゲリン又はそのリガンド結合部分であってもよい。オステオプロテゲリンのリガンドを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、乳癌などの癌の治療に特に有用であり得る。
【０３２７】
いくつかの実施形態において、対象は、癌を有するか、癌を有することが疑われているか、又は癌を発症する危険性がある対象である。いくつかの実施形態において、対象は、自己免疫疾患を有するか、自己免疫疾患を有することが疑われているか、又は自己免疫疾患を発症する危険性がある対象である。
【０３２８】
本明細書で使用するとき、癌を「発症する危険性がある」対象とは、1つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7又は8つ以上)の、癌を発症する危険因子を有する対象である。例えば、癌を発症する危険性がある対象は、癌を発症する素因(すなわち、腫瘍抑制遺伝子における突然変異などの癌を発症する遺伝的素因(例えば、BRCA1、p53、RB若しくはAPCに突然変異)を有する可能性があるか、又は状態をもたらす可能性のある条件に曝露されたことがある。このように、対象は、対象が突然変異誘発濃度又は発癌濃度の特定の化合物(例えば、アクロレイン、ヒ素、ベンゼン、ベンゾ[a]アントラセン、ベンゾ[a]ピレン、ポロニウム210(ラドン)、ウレタン又はビニルクロライドなどのタバコの煙にある発癌性化合物)に曝露されると「癌を発症する危険性がある」対象であり得る。さらに、対象は、対象が、例えば、大量の紫外線若しくはX線照射に曝露されたか、又は腫瘍の原因/関連ウイルス、例えば、パピローマウイルス、エプスタイン・バーウイルス、B型肝炎ウイルス若しくはヒトT細胞白血病-リンパ腫ウイルスに曝露された(例えば、感染した)場合に「癌を発症する危険性がある」可能性がある。癌は、無制御の細胞の分裂及び浸潤により隣接する組織へ直接増大すること又は転移(この場合、癌細胞が血流若しくはリンパ系により運ばれる)により遠隔部位に植え込まれることのいずれかによるその広がる能力によって特徴づけられる疾患又は障害の種類である。癌は、あらゆる年齢の人に発症する可能性があるが、危険性は、年齢とともに増加する傾向にある。癌のタイプとしては、例えば、肺癌、乳癌、結腸癌、膵臓癌、腎臓癌、胃癌、肝臓癌、骨癌、血液癌、神経組織の癌(例えば、多形神経膠芽腫などの膠芽腫)、黒色腫、甲状腺癌、卵巣癌、精巣癌、前立腺癌、子宮頸癌、膣癌又は膀胱癌を挙げることができる。特定の好ましい実施形態において、患者(又は対象)は、各々が疾患を悪化させる可能性のある細胞外生体分子に特に感受性である、脳癌、子宮内膜癌、前立腺癌、腎臓ガン又は扁平上皮癌(例えば、頭頸部の扁平上皮癌)を有する。
【０３２９】
同様に、感染症を発症する危険性がある対象とは、病原性微生物への曝露の可能性を高める1つ以上の危険因子を有する対象である。
【０３３０】
癌又は感染症「の疑いがある」対象とは、癌又は感染症の1つ以上の症状を有する対象である。癌又は感染症を発症する危険性があるか、又はそれがある疑いがある対象は、目的とする種内のすべての対象を含む訳ではないことを理解すべきである。
【０３３１】
いくつかの実施形態では、方法は、対象が癌を有するかどうかを決定することを含む。
【０３３２】
XVIII.炎症性障害及び自己免疫障害に関連する選択された適用
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子は、炎症性障害及び/又は自己免疫障害を治療するために使用することができる。本明細書に記載される粒子組成物に有用な例示的な薬剤、及び/又はこのような粒子によって捕捉され得る可溶性生体分子は、本明細書に記載され(例えば、表2)、当該技術分野において公知である。例えば、サイトカイン(例えば、TNFα又はIL-2、IL-6、又はIL-1などのインターロイキン)又はケモカイン(例えば、CXCL8又はCXCL1)を捕捉することができる粒子は、様々な自己免疫障害及び/又は炎症性障害を治療するために有用であり得る。
【０３３３】
薬剤は、可溶性CD28又はそのリガンド結合部分、例えば、可溶性B7(例えば可溶性B7-1又は可溶性B7-2)などのCD28のリガンドを選択的に結合するためのものであり得る。薬剤はガリキシマブであってもよい。標的は、可溶性B7などのCD28のリガンドであってもよい。CD28のリガンドを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、全身性エリテマトーデスなどの狼瘡の予防又は治療に特に有用であり得る。
【０３３４】
薬剤は、例えば、可溶性B7-H4に選択的に結合するための抗B7-H4抗体であってもよい。標的は可溶性B7-H4であってもよい。可溶性B7-H4を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、関節リウマチ及び若年性特発性関節炎などの関節炎の治療に特に有用であり得る。
【０３３５】
薬剤は、例えば、ICOSL(誘導性共刺激リガンド;CD275)などのCD278のリガンドに選択的に結合させるための可溶性CD278(誘導性共刺激;「ICOS」)又はそのリガンド結合部分であり得る。標的は、ICOSLなどのCD278のリガンドであってもよい。CD278のリガンドを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、全身性エリテマトーデスなどの狼瘡の予防又は治療に特に有用であり得る。
【０３３６】
薬剤は、例えば、CD275(誘導性共刺激リガンド;「ICOSL」)に選択的に結合させるための抗CD275抗体であり得る。標的はCD275であり得る。CD275を標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、全身性エリテマトーデスなどの狼瘡の予防又は治療に特に有用であり得る。
【０３３７】
薬剤は、例えば、CD40L(CD40リガンド;CD154)に選択的に結合させるためのダピロリズマブ、ルプリズマブ又はトラリズマブなどの抗CD40L抗体であり得る。標的はCD40Lであり得る。CD40Lを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、狼瘡、例えば全身性エリテマトーデス、関節炎、例えば関節リウマチ、コラーゲン誘導性関節炎、及び若年性特発性関節炎、及びシェーグレン症候群の予防又は治療に特に有用であり得る。
【０３３８】
薬剤は、例えば、CD252(OX40リガンド;「OX40L」)などのCD134のリガンドに選択的に結合させるための可溶性CD134(OX40)又はそのリガンド結合部分であり得る。標的は、CD252などのCD134のリガンドであり得る。CD134のリガンドを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、狼瘡、例えばループス腎炎、その症状、例えば糸球体腎炎、及び全身性硬化症の予防又は治療に特に有用であり得る。
【０３３９】
薬剤は、例えば、4-1BBのリガンド、例えば可溶性4-1BBリガンド(可溶性4-1BBL)を選択的に結合させるための4-1BB(CD137)又はそのリガンド結合部分であり得る。標的は、4-1BBのリガンド、例えば可溶性4-1BBリガンドであり得る。4-1BBのリガンドを標的とする粒子は、他の疾患及び状態に加えて、狼瘡、例えば全身性エリテマトーデス、及び関節炎、例えば関節リウマチの予防又は治療に特に有用であり得る。
【０３４０】
薬剤は、例えば、可溶性4-1BB(可溶性CD137)を選択的に結合するための4-1BBリガンドであり得る。薬剤は、抗4-1BB抗体、例えばウレウマブであってもよい。標的は可溶性4-1BBであり得る。可溶性4-1BBを標的とする粒子は、癌を含む他の疾患及び状態に加えて、慢性関節リウマチなどの関節炎の予防又は治療に特に有用であり得る。いくつかの実施形態において、炎症性障害は、例えば、急性播種性脳脊髄炎;アジソン病;強直性脊椎炎;抗リン脂質抗体症候群;自己免疫性溶血性貧血;自己免疫性肝炎;自己免疫内耳疾患;水疱性類天疱瘡;シャーガス病;慢性閉塞性肺疾患;セリアック病;皮膚筋炎;真性糖尿病1型;真性糖尿病2型;子宮内膜症;グッドパスチャー症候群;グレーブス病;ギランバレー症候群;橋本病;特発性血小板減少性紫斑病;間質性膀胱炎;全身性エリテマトーデス(SLE);代謝症候群、多発性硬化症;重症筋無力症;心筋炎、ナルコレプシー;肥満;尋常性天疱瘡;悪性貧血;多発性筋炎;原発性胆汁性肝硬変;関節リウマチ;統合失調症;強皮症;シェーグレン症候群;血管炎;白斑;ウェゲナー肉芽腫症;アレルギー性鼻炎;前立腺癌;非小細胞肺癌;卵巣癌;乳癌;黒色腫;胃癌;結腸直腸癌;脳腫瘍;転移性骨障害;膵臓癌;リンパ腫;鼻ポリープ;胃腸癌;潰瘍性大腸炎;クローン病;コラーゲン性大腸炎;リンパ球性大腸炎;虚血性大腸炎;転位性大腸炎;ベーチェット症候群;感染性大腸炎;不確定な大腸炎;炎症性肝障害、エンドトキシンショック、リウマチ様脊椎炎、強直性脊椎炎、痛風性関節炎、多発性筋痛症、アルツハイマー病、パーキンソン病、てんかん、AIDS認知症、喘息、成人呼吸窮迫症候群、気管支炎、嚢胞性線維症、急性白血球介在性肺傷害、遠位性直腸炎、ウェゲナー肉芽腫症、線維筋痛、気管支炎、嚢胞性線維症、ブドウ膜炎、結膜炎、乾癬、湿疹、皮膚炎、平滑筋増殖障害、髄膜炎、帯状疱疹、脳炎、腎炎、結核、網膜炎、アトピー性皮膚炎、膵炎、歯周性歯肉炎、凝固性壊死、液状壊死、フィブリノイド壊死、超急性移植拒絶、急性移植拒絶反応、慢性移植片拒絶、急性移植片対宿主病、慢性移植片対宿主病、又は上記のいずれかの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、自己免疫障害又は炎症性障害は、例えば、大腸炎、多発性硬化症、関節炎、関節リウマチ、変形性関節症、若年性関節炎、乾癬性関節炎、急性膵炎、慢性膵炎、糖尿病、インスリン依存性真性糖尿病(IDDM又はI型糖尿病)、インスリン炎、炎症性腸疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎、自己免疫溶血症候群、自己免疫性肝炎、自己免疫性神経障害、自己免疫性卵巣不全、自己免疫性睾丸炎、自己免疫性血小板減少症、反応性関節炎、強直性脊椎炎、シリコーン移植に関連付けられる自己免疫疾患、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス(SLE)、白血球症候群(例えば、巨細胞性動脈炎、ベーチェット病及びウェゲナー肉芽腫症)、白斑、自己免疫疾患の二次的血液学的徴候(例えば、貧血)、薬物誘導性自己免疫、橋本甲状腺炎、下垂体炎、特発性血小板性蛹、金属誘導性自己免疫、重症筋無力症、天疱瘡、自己免疫性難聴(例えば、メニエール病)、グッドパスチャー症候群、グレーブス病、HIV関連自己免疫症候群、及び/又はグランバレー病であり得る。
【０３４１】
いくつかの実施形態において、自己免疫又は炎症性障害は過敏反応である。本明細書で使用するとき、「過敏症」は、望ましくない免疫系応答を指す。過敏症は4つのカテゴリーに分けられる。I型過敏症には、アレルギー(例えば、アトピー、アナフィラキシー、又は喘息)が含まれる。II型過敏症は、細胞傷害性/抗体媒介性(例えば、自己免疫性溶血性貧血、血小板減少症、胎児赤血球芽球症、又はグッドパスチャー症候群)である。III型は、免疫複合疾患(例えば、血清病、アルツス反応、又はSLE)である。IV型は、遅延型過敏症(DTH)、細胞媒介性免疫記憶応答、及び抗体非依存性(例えば、接触性皮膚炎、ツベルクリン皮膚試験、又は慢性移植拒絶)である。本明細書で使用するとき、「アレルギー」とは、IgEによる肥満細胞及び好塩基球の過剰な活性化を特徴とする疾患を意味する。ある種の場合において、IgEによる肥満細胞及び好塩基球の過剰な活性化は、炎症応答を(部分的に又は完全に)もたらす。ある種の場合において、炎症応答は局所的である。ある種の場合において、炎症反応は気道の狭窄(すなわち、気管支収縮)をもたらす。ある種の場合において、炎症応答は、鼻の炎症(すなわち、鼻炎)をもたらす。ある種の場合において、炎症反応は全身性(すなわち、アナフィラキシー)である。
【０３４２】
いくつかの実施形態において、方法は、対象が自己免疫疾患を有するかどうかを決定することを含む。
【０３４３】
XIX.病原菌及び毒素に関連する選択された適用
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子は、微生物(例えば、ウイルス若しくは細菌)、又はエンドトキシンなどの微生物の成分に結合するように設計することができる。したがって、本明細書に記載される粒子は、例えば、感染症(例えば、ウイルス感染症、例えばHPV、HBV、C型肝炎ウイルス(HCV)、レトロウイルス、例えばヒト免疫不全ウイルス(HIV-1及びHIV-2)、ヘルペスウイルス、例えばエプスタイン・バーウイルス(EBV)、サイトメガロウイルス(CMV)、HSV-1、及びHSV-2、並びにインフルエンザウイルス）の治療に有用であり得る。さらに、細菌、真菌及び他の病原性感染が含まれ、例えば、アスペルギルス、ブルギア、カンジダ、クラミジア、コクシジウム、クリプトコッカス、犬糸状虫、淋菌、ヒストプラスマ、リーシュマニア、マイコバクテリウム、マイコプラズマ、ゾウリムシ、百日咳、マラリア原虫、肺炎球菌、ニューモシスティス、リケッチア、サルモネラ菌、赤痢菌、ブドウ球菌、ストレプ卜コッカス、トキソプラズマ、及びコレラ菌が挙げられる。例示的な種としては、淋菌(Neisseria gonorrhea)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、膣トリコモナス(Trichomonas vaginalis)、ヘモフィルス・バギナリス(Haemophilus vaginalis)、B群連鎖球菌種、マイコプラズマ・ホミニス(Microplasma hominis)、軟性下疳菌(Hemophilus ducreyi)、鼠径部肉芽腫(Granuloma inguinale)、性病性リンパ肉芽腫(Lymphopathia venereum)、梅毒トレポネーマ(Treponema pallidum)、ウシ流産菌(Brucella abortus)、マルタ熱菌(Brucella melitensis)、ブタ流産菌(Brucella suis)、イヌ流産菌(Brucella canis)、カンピロバクター・フィタス(Campylobacter fetus)、カンピロバクター・フィタス・インテスティナリス(Campylobacter fetus intestinalis)、レプトスピラ・ポモナ(Leptospira pomona)、リステリア菌(Listeria monocytogenes)、ブルセラ・オビス(Brucella ovis)、オウム病クラミジア(Chlamydia psittaci)、トリコモナス・フィタス(Trichomonas foetus)、トキソプラズマ原虫(Toxoplasma gondii)、大腸菌(Escherichia coli)、アクチノバチルス・エクーリ(Actinobacillus equuli)、ヒツジ流産菌(Salmonella abortus ovis)、ウマ流産菌(Salmonella abortus equi)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、コリネバクテリウム・エクイ(Corynebacterium equi)、コリネバクテリウム・ピオゲネス(Corynebacterium pyogenes)、アクチノバチルス・セミニス(Actinobaccilus seminis)、マイコプラズマ・ボビゲニタリウム(Mycoplasma bovigenitalium)、アスペルギルス・フミガツス(Aspergillus fumigatus)、アブシジア・ラモサ(Absidia ramosa)、トリパノソーマ・エクイペルズム(Trypanosoma equiperdum)、バベシア・カバリ(Babesia caballi)、破傷風菌(Clostridium tetani)、ボツリヌス菌(Clostridium botulinum);又は、真菌、例えば、パラコクシジオイデス・ブラジリエンシス(Paracoccidioides brasiliensis);又は他の病原体、例えば、熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)が挙げられる。また、国立アレルギー・感染症研究所(NIAID)の優先病原体が含まれる。これらには、カテゴリーA剤が含まれ、大痘瘡(天然痘)、炭疽菌(Bacillus anthracis)(炭疽菌(anthrax))、エルシニア・ペスチス(Yersinia pestis)(ペスト)、クロストリジウム・ボツリヌス毒素(ボツリヌス中毒症)、フランシセルラ・ツラレンシス(Francisella tularensis)(糸球体血症)、フィロウイルス(エボラ出血熱、マールブルグ出血熱)、アレナウイルス(ラッサ(ラッサ熱))、ジュニン(Junin)(アルゼンチン出血熱)及び関連ウイルス);カテゴリーB剤、例えば、コクシエラ・バーネッティ(Coxiella burnetti)(Q熱)、ブルセラ種(ブルセラ症)、類鼻疽菌(腺疫)、αウイルス(ベネズエラ脳脊髄炎、東部及び西部ウマ脳脊髄炎)、トウゴマ(ヒマシ)由来のリシン毒素、ウェルシュ菌のイプシロン毒素;ブドウ球菌エンテロトキシンB、サルモネラ種、志賀赤痢菌(Shigella dysenteriae)、大腸菌O157:H7、コレラ菌、クリプトスポリジウム・パルヴム(Cryptosporidium parvum);カテゴリーC剤、例えば、ニパウイルス、ハンタウイルス、ダニ媒介性出血熱ウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病及び多剤耐性結核;蠕虫、例えば、住血吸虫(Schistosoma)及びタエニア(Taenia);及び原生動物、例えば、リーシュマニア(例えば、L.メキシカナ(L. mexicana))及び熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium)が挙げられる。
【０３４４】
標的は、ウイルスタンパク質であり得る。ウイルスタンパク質は、アルボウイルス、アデノウイルス、アルファウイルス、アレナウイルス、アストロウイルス、BKウイルス、ブニヤウイルス、カリシウイルス、セルコピテシンヘルペスウイルス1、コロラドダニ熱ウイルス、コロナウイルス、コクサッキーウイルス、クリミア-コンゴ出血熱ウイルス、サイトメガロウイルス、デングウイルス、エボラウイルス、エキノウイルス、エコーウイルス、エンテロウイルス、エプスタイン-バーウイルス、フラビウイルス、口蹄疫ウイルス、ハンタウイルス、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、単純ヘルペスウイルスI、単純ヘルペスウイルスII、ヒトヘルペスウイルス、ヒト免疫不全ウイルスI型(HIV-I)、ヒト免疫不全ウイルスII型(HIV-II)、ヒトパピローマウイルス、ヒトT細胞白血病ウイルスI型、ヒトT細胞白血病ウイルスII型、インフルエンザ、日本脳炎、JCウイルス、ジュニンウイルス、レンチウイルス、マチュポウイルス、マールブルグウイルス、疹ウイルス、ムンプスウイルス、ナプスウイルス、ノロウイルス、ノーウォークウイルス、オルビウイルス、オルトミクソウイルス、パピローマウイルス、パポバウイルス、パラインフルエンザウイルス、パラミクソウイルス、パルボウイルス、ピコルナウイルス、ポリオウイルス、ポリオーマウイルス、ポックスウイルス、狂犬病ウイルス、レオウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、ライノウイルス、ロタウイルス、風疹ウイルス、サポウイルス、天然痘、トガウイルス、トスカナウイルス、水痘帯状疱疹ウイルス、西ナイルウイルス、又は黄熱病ウイルス由来であり得る。ウイルスタンパク質は、例えば、ウイルスキャプシドタンパク質又はウイルスエンベロープタンパク質であり得る。
【０３４５】
標的は、細菌タンパク質又は細胞壁の成分であり得る。例えば、細菌タンパク質又は細胞壁の成分は、イスラエル放線菌(Actinomyces israelii)、炭疽菌(Bacillus anthracis)、バチルス・セレウス(Bacillus cereus)、バクテロイデス・フラギリス(Bacteroides fragilis)、バルトネラ・ヘンセラ(Bartonella henselae)、バルトネラ・キンタナ(Bartonella Quintana)、ボルデテラ・ペルツシス(Bordetella pertussis)、ボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ボレリア・ガリニイ(Borrelia garinii)、ボレリア・アフゼリ(Borrelia afzelii)、ボレリア・レカレンチス(Borrelia recurrentis)、ブルセラ・アボルツス(Brucella abortus)、ブルセラ・カニス(Brucella canis)、ブルセラ・メリテンシス(Brucella melitensis)、ブルセラ・スイス(Brucella suis)、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、クラミジア・ニューモニエ(Chlamydia pneumoniae)、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)、クラミドフィラ・シタッシ(Chlamydophila psittaci)、クロストリジウム・ボツリヌス(Clostridium botulinum)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、クロストリジウム・パーフリンゲンス、クロストリジウム・テタニ(Clostridium tetani)、コリネバクテリウム・ジフテリアエ(Corynebacterium diptheriae,)、エーリキア・カニス(Ehrlichia canis)、エーリキア・チャフェネシス(Ehrlichia chaffeensis)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)、大腸菌(Escherichia coli)、野兎病菌(Francisella tularensis)、ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus influenzae)、ヘモフィルス・バギナリス(Haemophilus vaginalis)、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、レプトスピラ・インテロガンス(Leptospira interrogans)、レプトスピラ・サンタロサイ(Leptospira santarosai)、レプトスピラ・ウェイリイ(Leptospira weilii)、レプトスピラ・ノグチイ( Leptospira noguchii)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、マイコバクテリウム・レプラエ(Mycobacterium leprae)、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マイコバクテリウム・ウルセランス(Mycobacterium ulcerans)、マイコプラズマ・ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ノカルディア・アステロイデス(Nocardia asteroides)、リケッチア・リケッチイ(Rickettsia rickettsii)、チフス菌(Salmonella typhi)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、シゲラ・ソンネイ(Shigella sonnei)、志賀赤痢菌、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、スタフィロコッカス・サプロフィチカス(Staphylococcus saprophyticus)、ストレプトコッカス・アガラクチアエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカス・ビリダンス(Streptococcus viridans)、梅毒トレポネーマ(Treponema pallidum)、ウレアプラズマ・ウレアリチクム(Ureaplasma urealyticum)、ビブリオ・コレラ(Vibrio cholerae,)、エルシニア・ペスチス(Yersinia pestis)、エルシニア・エンテロコリチカ(Yersinia enterocolitica)、又はエルシニア・シュードツベルクロシス(Yersinia pseudotuberculosis)由来である、
【０３４６】
標的は、酵母若しくは真菌のタンパク質又は細胞壁の成分でありえる。例えば、酵母若しくは真菌のタンパク質又は細胞壁の成分が、アポフィソマイセス・バリアビリス(Apophysomyces variabilis)、アスペルギルス・クラバツス(Aspergillus clavatus)、アスペルギルス・フラバス(Aspergillus flavus)、アスペルギルス・フミガツス(Aspergillus fumigatus)、バシジオボラス・ラナラム(Basidiobolus ranarum)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダ・グイリエルモンジイ(Candida guilliermondii)、カンジダ・クルセイ(Candida krusei)、カンジダ・ルシタニアエ(Candida lusitaniae)、カンジダ・パラプシロシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダ・ステラトイデア(Candida stellatoidea)、カンジダ・ビスワナチイ(Candida viswanathii)、コニジオボラス・コロナツス(Conidiobolus coronatus)、コニジオボラス・インコングルオウス(Conidiobolus incongruous)、クリプトコッカス・アルビダス(Cryptococcus albidus)、クリプトコッカス・ガッチイ(Cryptococcus gattii)、クリプトコッカス・ラウレンチイ(Cryptococcus laurentii)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、エンセファリトゾン・インテスチナリス(Encephalitozoon intestinalis)、エンテロシトゾン・ビエネウシ(Enterocytozoon bieneusi)、エキソフィアラ・ジェアンセルメイ(Exophiala jeanselmei)、フォンセカエア・コンパクタ(Fonsecaea compacta,)、フォンセカエア・ペドロソイ(Fonsecaea pedrosoi)、ゲオトリツム・カンジヅム(Geotrichum candidum)、ヒストプラズマ・カプスラツム(Histoplasma capsulatum)、リチセミア・コリンビフェラ(Lichtheimia corymbifera)、ムコア・インジクス(Mucor indicus)、パラコクシジオイデス・ブラシリエンシス(Paracoccidioides brasiliensis)、フィアロホラ・ベルルコサ(Phialophora verrucosa)、ニューモシスチス・カリニイ(Pneumocystis carinii)、ニューモシスチス・ジロベシイ(Pneumocystis jirovecii)、シューダルレシェリア・ボイジイ(Pseudallescheria boydii)、リノスポリジウム・セエベリ(Rhinosporidium seeberi)、フォードトルラ・ムシラジノサ(Rhodotorula mucilaginosa)、スタシボトリス・チャルタラム(Stachybotrys chartarum)、シンセファラストラム・ラセモスム(Syncephalastrum racemosum)、又はリゾプス・オリザエ(Rhizopus oryzae)由来であり得る。
【０３４７】
標的は、原生動物タンパク質であり得る。原生動物タンパク質は、クリプトポスリジウム(Cryptosporidium)、ジアルジア・インテスチナリス(Giardia intestinalis)、ジアルジア・ラムブリア(Giardia lamblia)、リーシュマニア・エチオピカ(Leishmania aethiopica)、リーシュマニア・ブラジリエンシス(Leishmania braziliensis)、リーシュマニア・ドノバニ(Leishmania donovani)、リーシュマニア・インファンツム(Leishmania infantum)、リーシュマニア・マジョル(Leishmania major)、リーシュマニア・メキシカナ(Leishmania mexicana)、リーシュマニア・トロピカ(Leishmania tropica)、プラスモジウム・コアトネイ(Plasmodium coatneyi)、プラスモジウム・ファルシパラム(Plasmodium falciparum)、プラスモジウム・ガルンハミ(Plasmodium garnhami)、プラスモジウム・イヌイ(Plasmodium inui)、プラスモジウム・オドコイレイ(Plasmodium odocoilei)、トリコモナス・ガリナエ(Trichomonas gallinae)、膣トリコモナス、トリトリコモナス・フォエタス(Tritrichomonas foetus)、トリパノソーマ・ブルセイ(Trypanosoma brucei)、トリパノソーマ・クルージ(Trypanosoma cruzi)、トリパノソーマ・エクイペルダム(Trypanosoma equiperdum)、トリパノソーマ・エバンシ(Trypanosoma evansi)、トリパノソーマ・ルイス(Trypanosoma lewisi)、トリパノソーマ・ペスタナイ(Trypanosoma pestanai)、トリパノソーマ・スイス(Trypanosoma suis)、又はトリパノソーマ・バイバックス(Trypanosoma vivax)由来であり得る。
【０３４８】
標的は、毒素、例えば、細菌毒素、植物毒素、又は動物毒素であり得る。毒素は、例えば、メリチン、ブレベトキシン、テトロドトキシン、クロロトキシン、破傷風毒素、ブンガロトキシン、ボツリヌス毒素、リシン、クロストリジウム・パーフリンゲンスのイプシロン毒素、ブドウ球菌エンテロトキシンB、又はエンドトキシンであり得る。
【０３４９】
標的は、細菌細胞表面リポ多糖類、リポ多糖結合タンパク質、リポテイコ酸、細菌性リポタンパク質、細菌性ペプチドグリカン、リポアラビノマンナン、細菌性鞭毛タンパク質(例えば、フラゲリン)、プロフィリン、HSP70、ザイモサン、二本鎖RNA、細菌性リボソームRNA、又は非メチル化CpGを含むDNAであり得る。
【０３５０】
いくつかの態様において、本発明は、病原体によって引き起こされる感染症を治療又は予防する方法に関し、本明細書に記載される複数の粒子を含む組成物を対象に投与することを含む。いくつかの実施形態において、粒子は、病原体の生体分子又は病原体によって産生される生体分子に特異的に結合する薬剤を含む。いくつかの実施形態において、粒子は、対象の生体分子(例えば、対象によって産生される生体分子)に特異的に結合する薬剤、例えば、サイトカイン又はペルオキシレドキシン(例えば、ペルオキシレドキシン1若しくはペルオキシレドキシン2)を含む。例えば、方法は、例えば、病原体によって引き起こされる感染に関連した敗血症を治療又は予防するために、TNFα、インターロイキン1、インターロイキン6、インターロイキン8、インターロイキン12、インターフェロンガンマ、マクロファージ遊走阻害因子、GM-CSF及び/又は血液凝固因子に選択的に結合する複数の粒子を含む組成物を対象に投与することを含み得る。いくつかの実施形態において、この方法は、例えば、本明細書に記載される複数の粒子を含む組成物を対象に投与することを含む、敗血症を治療又は予防する方法である。
【０３５１】
標的は、パラセタモール(アセトアミノフェン)であり得る。薬剤は、パラセタモールに特異的に結合する抗体又はその抗原結合部分であり得る。パラセタモールを標的とする粒子は、パラセタモール毒性の治療又は予防に特に有用であり得る。
【０３５２】
XX.食事及び代謝に関連する選択された適用
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子は、肥満症、摂食障害の治療、体重の減少、健康な食事の促進、又は対象の食欲の軽減に使用することができる。例えば、いくつかの実施形態において、対象の食欲を軽減させ、肥満若しくは肥満関連障害、又は代謝障害を治療するために、グレリンに結合する薬剤(例えば、抗体又はグレリン受容体の可溶性形態(GHSR))を含む粒子を対象(例えば、体重超過又は肥満の対象)に投与することができる。
【０３５３】
本明細書で使用するとき、代謝障害は、代謝に関連付けられるいずれかの障害であり得、例には、限定されないが、肥満、中枢肥満、インスリン抵抗性、耐糖能異常、異常グリコーゲン代謝、II型糖尿病、高脂血症、低アルブミン血症、高トリグリセリド血症、メタボリックシンドローム、シンドロームX、脂肪肝、脂肪肝疾患、多嚢胞性卵巣症候群、及び黒色表皮症が含まれる。
【０３５４】
「肥満」とは、哺乳動物の体重が、年齢及び骨格サイズに基づいて医学的に推奨される限界を少なくとも約20%超過する状態を指す。「肥満」は、脂肪細胞肥大及び過形成によって特徴付けられる。「肥満」は、1つ以上の肥満関連表現型の存在によって特徴付けられ得、例えば、体重増加(例えば、体格指数、又は「BMI」によって測定される)、人体測定の変化、基礎代謝率の変化、又は総エネルギー消費の変化、エネルギーバランスの慢性的破壊、例えば、DEXA(Dexa脂肪量パーセント)によって決定される脂肪量の増加、最大酸素使用量(VO2)の変化、高脂肪酸化、高い相対休息率、グルコース耐性、高脂血症、インスリン抵抗性、及び高血糖が挙げられる。また、例えば、Hopkinson et al., Am J Clin Nutr 65(2):432-8 (1997) and Butte et al., Am J Clin Nutr 69(2):299-307 (1999)を参照されたい。「体重超過」個体は、一般的に、体重指数(BMI)が25〜30である。「肥満」の個人、又は「肥満」を被っている個人は、一般的に、30以上のBMIを有する個体である。肥満は、インスリン抵抗性と関連付けられてもよく、又は関連付けられなくてもよい。
【０３５５】
「肥満関連疾患」又は「肥満関連障害」又は「肥満関連状態」は、全てが互換的に使用され、肥満と関連付けられ、肥満に関連し、直接的に若しくは間接的に肥満によって引き起こされる、疾患、障害又は状態を指す。「肥満関連疾患」又は「肥満関連障害」又は「肥満関連状態」は、限定されないが、冠動脈疾患/心血管疾患、高血圧、脳血管疾患、脳卒中、末梢血管疾患、インスリン抵抗性、耐糖能異常、糖尿病、高血糖、高脂血症、異脂肪血症、高コレステロール血症、高トリグリセリド血症、高インスリン血症、アテローム性動脈硬化症、細胞増殖及び内皮機能障害、糖尿病性異脂肪血症、HIV関連脂肪異栄養症、末梢血管疾患、コレステロール胆石、癌、月経異常、不妊症、多嚢胞性卵巣、変形性関節症、睡眠時無呼吸、メタボリックシンドローム(シンドロームX)、II型糖尿病、糖尿病性合併症、例えば、糖尿病性ニューロパチー、腎症、網膜症、白内障、心不全、炎症、血栓症、うっ血性心不全、過体重状態及び/又は肥満に関連する喘息、気道及び肺障害に関連するいずれかの循環器疾患を含む。
【０３５６】
さらに別の態様において、本開示は、対象において、筋肉量又は筋力を増加させるのに十分な量で、本明細書に記載される1つ以上の組成物を対象に投与することを含む、それを必要とする対象において筋肉量又は筋力を増加させる方法を特徴とする。例えば、筋肉量を増加させるために、ミオスタチンに結合する薬剤(例えば、抗体又は可溶性アクチビン受容体)を含む粒子を対象に投与することができる。
【０３５７】
いくつかの実施形態において、対象は、筋肉障害(例えば、筋肉消耗障害)を有する対象である。
【０３５８】
筋肉消耗障害とは、本明細書で使用するとき、筋肉消耗が、筋ジストロフィー、脊髄損傷、神経変性疾患、食欲不振、サルコペニア、悪液質、固定による筋萎縮、長期寝たきり、無重力感などの主要症状の1つである障害又は状態、ならびに異常に高い脂肪対筋肉比が、例えば、II型糖尿病又はシンドロームXのような疾患又は前疾患状態に関与する障害を包含する。
【０３５９】
骨格筋の萎縮は、使用の欠如、老化、飢餓の結果として、及び敗血症、筋ジストロフィー、AIDS、老化及び癌などの様々な疾患、障害及び状態の結果として、成体動物の筋肉に生じる。筋肉の喪失は、一般的に、タンパク質含量、生じる力、疲労抵抗及び筋繊維径の減少によって特徴付けられる。これらの減少は、タンパク質合成の減少とタンパク質分解の増加の両方に起因する可能性がある。本発明の組成物及び方法の対象となる筋肉消耗及び関連する状態としては、筋肉の肥大化又は筋肉消耗の減少が治療的に又はそれ以外の方式で望ましい結果をもたらす任意の状態が挙げられる。状態としては、筋ジストロフィー、サルコペニア、悪液質、真性糖尿病、及び例えば食用動物の場合のように筋肉量の改善が倫理的であり望ましい場合の筋肉量の改善が挙げられる。
【０３６０】
上記の筋消耗障害の1つのクラスは、筋ジストロフィーである。これらは、最も一般的なタイプのデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)、複数のタイプの四肢ガードルMD(LGMD)及び他の先天性MD(CMD)を含む神経筋障害の異種グループである。進行性の筋肉損傷及び筋肉喪失、組織炎症及び健康な筋肉の繊維質及び脂肪組織による置換は、筋ジストロフィーにおいて筋肉消耗をもたらす。極度の筋肉喪失は、この疾患の最も顕著な兆候の1つであり、死を含む合併症及び症状をもたらす。
【０３６１】
サルコペニアは、加齢に伴う筋肉量、強さ及び機能の喪失である。それは40代に始まり、約75歳の後に加速する。運動不足、運動部のリモデリング、ホルモンレベルの低下、及びタンパク質合成の減少を含む多くの要因がすべてサルコペニアに寄与し得る。運動不足を除いて、これらの全ては、遺伝子調節が有用であり得る遺伝子制御の対象となり得る。例えば、筋タンパク質合成及びタンパク質分解の速度は、サルコペニアに影響を及ぼす。タンパク質の合成と分解のバランスは、体内のタンパク質含量を決定する。研究では、若年成人と比較して、高齢者の筋タンパク質合成率が低いことが一貫して報告されている。筋タンパク質の異化作用の低下は、例えば遺伝子調節によってもたらされ、筋肉量の喪失を遅くするか又は逆転させる可能性がある。
【０３６２】
XXI.老化及び神経変性疾患に関連する選択された適用
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される組成物は、対象における健康な老化の促進に有用である。例えば、TGFβ1、CCL11、MCP-1/CCL2、ベータ2ミクログロブリン、GDF-8/ミオスタチン又はハプトグロビンのいずれか1つに結合することができる薬剤(例えば、抗体又は受容体の可溶性形態)を含む粒子は、対象における健康な老化を促進し、対象の寿命を延長し、対象における加齢に伴う障害の発症を予防若しくは遅延し、又は加齢に伴う障害に罹患した対象を治療するために用いることができる。いくつかの実施形態において、TGFβ1に結合する薬剤を含む粒子は、対象、例えば、高齢対象における神経新生及び/又は筋肉再生を増強/促進するために使用され得る。いくつかの実施形態において、加齢に伴う障害は心血管疾患である。いくつかの実施形態において、加齢に伴う障害は骨損失障害である。いくつかの実施形態において、加齢に伴う障害は神経筋障害である。いくつかの実施形態において、加齢に伴う障害は、神経変性疾患又は認知障害である。いくつかの実施形態において、加齢に伴う障害は代謝障害である。いくつかの実施形態において、加齢に伴う障害は、サルコペニア、変形性関節症、慢性疲労症候群、アルツハイマー病、老年性認知症、加齢による軽度の認知障害、統合失調症、パーキンソン病、ハンチントン病、ピック病、クロイツフェルト・ヤコブ病、脳卒中、CNS大脳老人性、加齢に伴う認知低下、前糖尿病、糖尿病、肥満、骨粗鬆症、冠動脈疾患、脳血管疾患、心臓発作、脳卒中、末梢動脈疾患、大動脈弁疾患、脳卒中、レビー小体病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、軽度認知障害、前痴呆、認知症、進行性皮質神経膠症、進行性核上麻痺、視床変性症候群、遺伝性失語症、ミオクローヌスてんかん、黄斑変性症、又は白内障である。
【０３６３】
生体分子は、アルファシヌクレイン、タウ、アミロイド前駆体タンパク質、又はアミロイドβであり得る。例えば、方法は、複数の粒子を含む組成物を、アルツハイマー病を有する対象に投与することを含み得、粒子は、アミロイドβ(例えば、可溶性アミロイドβ及び/又はアミロイドβ凝集体)に特異的に結合する薬剤を含み得る。生体分子は、Aβ40又はAβ42であってもよい。薬剤は、アジュカヌマブ、バピネウズマブ、クレネズマブ、ガンテネルマブ、ポネズマブ、ソラネズマブ、又は上記のいずれか1つの抗原結合部分を含むことができる。同様に、方法は、複数の粒子を含む組成物を、アルツハイマー病を有する対象に投与することを含み得、粒子は、タウに特異的に結合する薬剤を含み得る。
【０３６４】
生体分子は、TDP-43又はFUSであり得る。生体分子はプリオンであってもよい。生体分子は、PrPSc、可溶性PrPタンパク質、又はPrP凝集体であってもよい。
【０３６５】
XXII.選択された診断適用
本明細書に記載される粒子はまた、診断薬として、又は診断ツール若しくは診断装置と併せて有用である。例えば、本明細書中に記載される粒子は、目的とする所定の可溶性リガンドの濃度を監視する検出装置に連結され得る。例えば、薬剤(例えば、結合対の第1のメンバー)を並べた検出デバイスのナノチャネルは、可溶性生体分子(例えば、結合対の第2のメンバー)の濃度を検出(例えば、血液試料において)し、又は監視(例えば、対象におけて移植されたデバイスとして)する。このような検出器は、(例えば、可溶性生体分子を捕捉する際)本明細書に記載される粒子の有効性を決定するために、又は粒子組成物の適切な用量を決定/調整する(例えば、用量又は用量頻度を増加させて可溶性生体分子をより効果的に捕捉する)ために有用であり得る。
【０３６６】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される粒子及び検出デバイスは、一体化され、「マイクログランド」又は「ナノグランド」として機能する(例えば、Sabek et al., Lab Chip 13(18):3675-3688 (2013)を参照されたい)。ナノグランドは、例えば、ナノグランドが埋め込まれた対象の生物学的流体中の可溶性生体分子の濃度の正確で定量的な尺度を提供することができるナノチャネル診断を特徴とする。また、ナノグランドにおいては、例えば、生物学的流体中の生体分子の濃度が設定された閾値濃度に達すると、生体分子を捕捉することができる粒子を放出する手段(例えば、ナノシリンジ)を特徴とする。数千個のナノチャネルを爪サイズの移植可能なバイオチップに配備することができると仮定すると、多数の異なる可溶性生体分子を監視し、複数タイプの治療用粒子を放出するように、マイクログランド又はナノグランドを設計することができる。
【０３６７】
XXIII.選択されたインビトロでの適用
いくつかの態様において、本発明は、本明細書に記載される粒子と組成物を接触させることを含む、生体分子を組成物から取り出す方法に関する。このような方法は、科学的研究に特に有用である。例えば、溶液に生体分子を加えることは比較的容易であるが、溶液から特定の生体分子を取り出すことは幾分より困難である。
【０３６８】
生体分子を溶液から取り出すための現在の技術には、例えば、セファロースビーズなどの粒子に生体分子を結合させ、次にビーズを溶液から物理的に分離することが含まれる。本明細書に記載される粒子は、生体分子を組成物に隔離し、それにより組成物から粒子を物理的に分離する必要なく、組成物(例えば、細胞)の他の成分との相互作用を阻害し得る。
【０３６９】
粒子はフルオロフォアを含むことができる。粒子は、磁性又は常磁性であり得るか、又は粒子は、粒子を磁場に引き付けることを可能にする磁気又は常磁性サブ粒子又は成分を含み得る。
【０３７０】
方法は、細胞培養物である組成物と、本明細書に記載される粒子を接触させることを含み得る。例えば、細胞培養物は、細菌細胞培養物又は組織培養物であり得る。このような方法は、例えば、細胞培養物から分泌されたタンパク質を取り出すため、又は細胞培養物から汚染物質を除去するために有用であり得る。
【０３７１】
方法は、細胞溶解物である組成物と、本明細書に記載される粒子とを接触させることを含み得る。細胞溶解物は、原核生物又は真核生物の細胞溶解物であってもよい。このような方法は、例えば、標的生体分子の活性を阻害するために有用であり得る。
【０３７２】
上記方法は、特定の系における目的とする生体分子の機能を評価するのに特に有用であり得る。例えば、生体分子は、系(例えば、細胞増殖又は細胞死)における生体分子の効果を評価するために、システム(例えば、組織培養物)に導入され得、生体分子は、系における生体分子の非存在の効果を評価するために、本明細書に記載される粒子を用いて、同様のシステムから消耗され得る。
【０３７３】
いくつかの態様において、本発明は、細胞の集団を含む組成物と、本明細書に記載される複数の粒子を接触させることを含む、細胞の集団を拡大又は分化させる方法に関する。複数の粒子は、所望の分化経路と競合する代替の分化経路を支持する1つ以上の分子を捕捉することができる。したがって、方法は、代替の細胞型と比較して、細胞集団を所望の細胞型に分化させることを支持し得る。方法は、組成物をサイトカイン(例えば、本明細書に記載される)と接触させることをさらに含み得る。方法は、組成物を、ケモカイン、インターロイキン、増殖因子、wnt-ファミリータンパク質、腫瘍壊死因子、及び/又はホルモン(例えば、本明細書中に記載される)のうちの1つ以上と接触させることをさらに含み得る。
【０３７４】
細胞の集団は幹細胞を含んでもよい。細胞の集団は、体細胞幹細胞又は胚性幹細胞を含んでもよい。細胞の集団は、誘導された多能性幹細胞などの誘導された幹細胞を含んでもよい。細胞の集団は、前駆(progenitor)細胞、前駆(precursor)細胞、芽細胞、単能性細胞、多分化能性幹細胞、多能性幹細胞、及び/又は中間前駆細胞を含んでもよい。細胞の集団は、減数分裂細胞を含んでもよい。細胞の集団は、造血幹細胞、乳腺幹細胞、腸管幹細胞、間充織幹細胞、内皮幹細胞、神経幹細胞、嗅性成体幹細胞、神経堤幹細胞又は精巣細胞を含んでもよい。細胞の集団は、衛星細胞、乏突起膠細胞前駆細胞、胸腺細胞、血管芽細胞、骨髄間質細胞、膵臓前駆細胞、内皮前駆細胞、又はメラノブラストを含んでもよい。細胞の集団は、多能性造血幹細胞、共通骨髄前駆細胞、骨髄芽球、単芽球、前単芽球、単球、共通リンパ球前駆細胞、リンパ芽球、前リンパ球及び/又は小リンパ球を含んでもよい。
【０３７５】
いくつかの実施形態において、本発明は、細胞を含む組成物を、本明細書に記載される複数の粒子と接触させることを含む、細胞を分化させる方法に関する。複数の粒子は、所望の分化経路と競合する代替の分化経路を支持する1つ以上の分子を捕捉することができる。したがって、方法は、代替の細胞型と比較して、細胞の所望の細胞型への分化に支持し得る。方法は、組成物をサイトカイン(例えば、本明細書に記載される)と接触させることをさらに含み得る。方法は、組成物を、ケモカイン、インターロイキン、増殖因子、wnt-ファミリータンパク質、及び/又は腫瘍壊死因子(例えば、本明細書中に記載される)のうちの1つ以上と接触させることをさらに含み得る。
【０３７６】
細胞は幹細胞であってもよい。細胞は、体細胞幹細胞又は胚性幹細胞であってもよい。細胞は、誘導された多能性幹細胞などの誘導された幹細胞であってもよい。細胞は、前駆(progenitor)細胞、前駆(precursor)細胞、芽細胞、単能性細胞、多分化能性幹細胞、多能性幹細胞、及び/又は中間前駆細胞であってもよい。細胞は、減数分裂細胞であってもよい。細胞は、造血幹細胞、乳腺幹細胞、腸管幹細胞、間充織幹細胞、内皮幹細胞、神経幹細胞、嗅性成体幹細胞、神経堤幹細胞又は精巣細胞であってもよい。細胞は、衛星細胞、乏突起膠細胞前駆細胞、胸腺細胞、血管芽細胞、骨髄間質細胞、膵臓前駆細胞、内皮前駆細胞、又はメラノブラストであってよい。細胞は、多能性造血幹細胞、共通骨髄前駆細胞、骨髄芽球、単芽球、前単芽球、単球、共通リンパ球前駆細胞、リンパ芽球、前リンパ球及び/又は小リンパ球であってもよい。
【０３７７】
XXIV.薬剤を投与するためのキット
特定の実施形態において、本開示はまた、本開示の少なくとも1つの組成物(例えば、粒子又は複数の粒子)で充填された1つ以上の容器を含む医薬品パッケージ又はキットを提供する。随意に、このような容器に付随するのは、医薬品又は生物学的製剤の製造、使用又は販売を規制する政府機関によって規定された形式の通知であり、通知は、(a)ヒト投与用に、製造、使用又は販売の製造業者の承認、(b)使用の指示書、又はその両方であり得る。
【０３７８】
特定の実施形態において、キットは、本薬剤の送達を促進するための追加の材料を含む。例えば、キットは、カテーテル、チューブ、輸液バッグ、シリンジなどのうちの1つ以上を含み得る。ある実施形態において、組成物(例えば、本明細書に記載される粒子を含む)は、凍結乾燥形態で包装され、キットは、少なくとも2つの容器、凍結乾燥組成物を含む容器及び適量の水、緩衝液、凍結乾燥された材料を再構成するのに適した他の液体を含む容器を含む。
【０３７９】
上記は、本明細書に記載される組成物及び方法のいずれかに当てはまる。本開示は、具体的には、このような組成物の特徴及び方法の組み合わせ(単独又は組み合わせ)を企図し、このセクションに記載される様々なキットについて記載した特徴を有する。
【０３８０】
他に定義されない限り、本明細書において使用されるすべての科学技術用語は、本開示が関係する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。好ましい方法及び材料が本明細書に記載されているが、本明細書に記載されている方法及び材料と類似又は同等の方法及び材料もまた、本開示の方法及び組成物の実施又は試験において使用することができる。本明細書において言及されている全ての刊行物、特許出願、特許及び他の参考文献は、その全体が参照により組み込まれる。
【０３８１】
本開示は、前述の態様及び実施形態のいずれかのすべての組み合わせ、ならびに詳細な説明及び実施例に記載されている実施形態のいずれかとの組み合わせを企図している。本開示のこれらの態様及び他の態様は、本開示の特定の具体的な実施形態を例証することを意図しているが、特許請求の範囲によって定義されるその範囲を限定することを意図するものではない、以下の実施例を考慮してさらに理解される。
【０３８２】
例証
[実施例1]
癌を治療する方法
ヒト患者は、可溶性TNFR又は可溶性IL-2Rを脱落させる癌(例えば、肺、結腸、乳房、脳、肝臓、膵臓、皮膚又は血液の癌)を有するものとして医師によって同定される。患者は、癌を治療するのに有効な量で可溶性TNFR又はIL-2Rに結合し、それを隔離する粒子(本明細書に記載される)を含む組成物が投与される。随意に、患者は、可溶性TNFR又はIL-2Rの作用の阻害を維持し、それにより患者の癌に対する免疫監視を継続して強化するために、組成物の「維持用量」が与えられる。
【０３８３】
[実施例2]
ヒトを解毒する方法
ヒト患者は、ボツリヌス毒素と関連した毒性の症状を呈する。患者は、毒性に関連する1つ以上の症状を改善するのに有効な量で可溶性ボツリヌス毒素に結合し、それを隔離する粒子(本明細書に記載される)を含む組成物が投与される。
【０３８４】
[実施例3]
ウイルス感染を治療する方法
ヒト患者は、HIV-1感染を有するものとして医師によって同定される。患者は、患者の循環中のウイルスの力価を低下させるのに有効な量で可溶性HIV-1ビリオンに結合し、それを隔離する粒子(本明細書に記載される)を含む組成物が投与される。患者は、HIV-1ビリオン力価の低下を維持し、それにより患者の感染を抑制し、ならびにウイルスを別のものに伝染させる可能性を低減するために組成物の「維持用量」が与えられる。
【０３８５】
[実施例4]
ケイ素粒子を製造する方法
多孔質ケイ素ディスクは、1000nm×400nm及び1000nm×800nmのサイズで製造され、可変細孔径を有する。ディスクのサイズ及び形態、ならびに細孔径は、走査型電子顕微鏡によって特徴付けられる。金ナノ粒子(Au)が多孔質ケイ素ディスクの細孔内に堆積される。腫瘍壊死因子(TNF)は、付与共有結合を介して金ナノ粒子の表面に結合される。リガンド密度及びTNF-Au結合安定性を評価する。
【０３８６】
[実施例5]
ポリマー粒子を製造する方法
ポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)粒子はエマルジョンによって製造される。PLGA粒子のサイズ及び形態は、走査型電子顕微鏡法、原子間力顕微鏡法及び透過型電子顕微鏡法によって特徴付けられる。粒子は、マクロファージ動員(すなわち、ファゴサイトーシス)のために、第4級アンモニウムベータ-シクロデキストリンでコーティングされる。コーティングは、原子間力顕微鏡及び透過型電子顕微鏡によって確認される。コーティング密度及び均一性は、透過電子顕微鏡法及び動的光散乱によって特徴付けられる。
【０３８７】
ベータ-シクロデキストリンでコーティングされたPLGA粒子をマクロファージとともにインキュベートし、蛍光顕微鏡法及びフローサイトメトリーによってファゴサイトーシスを監視する。
【０３８８】
ベータ-シクロデキストリンでコーティングされたPLGA粒子は、ポリエチレングリコール(PEG)とチオール部分の混和物でコーティングされて、オプソニン化の防止及びマクロファージ取り込みの回避、ならびに他の粒子への結合を可能にする。PEG及びチオールコーティングの均一性及び密度は、原子間力顕微鏡によって特徴付けられる。コーティング安定性は、様々な期間について、媒体中の粒子をインキュベートすることによって特徴付けられる。上記のように、粒子をマクロファージとともにインキュベートすることにより、粒子の回避及び取り込みを様々な時点で監視する。
【０３８９】
PLGA粒子は腫瘍壊死因子(TNF)でコーティングされ、粒子はジスルフィド結合によって結合されて、その内面にTNFを含む「スポンジ」を形成する。スポンジの外面(すなわち、外部表面)は、スポンジのTNFと細胞の間の相互作用を防止するために、TNFを含まない粒子で随意にブロックされる。
【０３９０】
[実施例6]
ポリマー系粒子の薬物動態
実施例5のスポンジ(すなわち、実施例5の「スポンジ」、例えば103〜1012スポンジを含む組成物)は、原発性及び転移性の癌のマウスモデルならびに健常対照に静脈内又は腫瘍内のいずれかで投与される。スポンジの毒性は、各投与経路についてLD50を同定することによって決定される。スポンジの半減期は、各投与経路についてLC/MS及びICPによるスポンジの血漿濃度を監視することによって決定される。スポンジの生体内分布は、マウスの生検を行い、LC/MS、ICP及び共焦点顕微鏡法によってスポンジ及びその成分の組織を分析することによって決定される。
【０３９１】
[実施例7]
ポリマー系粒子の有効性
実施例5のスポンジ(すなわち、実施例5の「スポンジ」、例えば103〜1012スポンジを含む組成物)は、MDA-MB-231又は4T1異種移植片(xenograph)を含むマウスに投与される。MDA-MB-231モデルは、腫瘍サイズ及び増殖の低下を評価するために使用され、4T1モデルは、転移の阻害を評価するために使用される。スポンジをMDA-MB-231マウスに週1回で6週間、腫瘍内投与し、体重及び腫瘍サイズを定期的に監視する。スポンジを4T1マウスに週1回で6週間、静脈内投与し、転移の数を監視する。
【０３９２】
[実施例8]
ケイ素/金系粒子の薬物動態及び有効性
実施例5の多孔質ケイ素粒子を用いて実施例6及び7の実験を反復する。
【０３９３】
本開示は、その特定の実施形態を参照して説明されているが、本開示の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更が行われ得、同等物が置換され得ることが、当業者によって理解されるべきである。さらに、特定の状況、材料、物質の組成、方法、方法のステップを本開示の目的、趣旨及び範囲に適合させるために、多くの改変がなされ得る。このような改変は全て、本開示の範囲内にあることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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