(57)【要約】被験体において肺系（例えば、嚢胞性線維症）、呼吸器または消化器系の疾患または障害を処置または予防する方法であって、水溶性ポリグルコサミンおよび誘導体化ポリグルコサミンを含む化合物または組成物を投与することを含む、方法が本明細書に記載される。被験体において疾患または障害を処置する方法であって、被験体は、粘液繊毛クリアランスの増加、または感染もしくは炎症の低減から恩恵を受ける、方法が本明細書に記載される。
2017526714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘膜の疾患または障害を患っている被験体を処置するための方法であって、下記の式（Ｉ）
【化３１】
2017526714.tif 000044
（式中、
ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、
各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化３２】
2017526714.tif 000045
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化３３】
2017526714.tif 000046
である）
を含むポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）の有効量を投与することを含み、前記方法は、粘液繊毛輸送または粘液繊毛クリアランスを改善し（例えば、増進し、増加させ）、
それによって、粘膜の疾患または障害を処置する、方法。
【請求項２】
粘液の粘度を低減させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
粘液の弾性を低減させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上皮（例えば、胃腸または肺の上皮）への粘液の接着を低減させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上皮（例えば、胃腸または肺の上皮）への細菌およびバイオフィルムの接着を低減させる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
胃腸の疾患または障害を患っている被験体を処置するための方法であって、下記の式（Ｉ）
【化３４】
2017526714.tif 000047
（式中、
ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、
各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化３５】
2017526714.tif 000048
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化３６】
2017526714.tif 000049
である）
を含むポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）の有効量を投与することを含み、前記方法は、粘液繊毛輸送または粘液繊毛クリアランスを改善し（例えば、増進し、増加させ）、
それによって、前記胃腸の疾患または障害を処置する、方法。
【請求項７】
前記胃腸疾患が、胎便性イレウスである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記胃腸疾患が、ＤＩＯＳである、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
肺の疾患または障害を患っている被験体を処置する（例えば、肺機能を改善する（例えば、１秒間努力呼気肺活量（ＦＥＶ１）を改善する））ための方法であって、前記方法は、下記の式（Ｉ）
【化３７】
2017526714.tif 000050
（式中、
ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、
各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化３８】
2017526714.tif 000051
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化３９】
2017526714.tif 000052
である）
を含むポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）の有効量を投与することを含み、
前記方法は、粘液繊毛輸送または粘液繊毛クリアランスを改善し（例えば、増進し、増加させ）、それによって、前記肺の疾患または障害を処置する、方法。
【請求項１０】
痰の粘度を低減させる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
痰の弾性を低減させる、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
痰の易動性を改善する（例えば、増進する、増加させる）、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
気道表面液の厚さを増加させ、流動性を増加させる、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
繊毛打頻度を改善する（例えば、増進する、増加させる）、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
肺増悪の解消を改善する、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
粘液溶解性である（例えば、粘液を除去する）、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＰＡＡＧが、粘膜接着性である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＰＡＡＧが、細菌の付着から細胞（例えば、上皮細胞）を保護する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
細菌またはバイオフィルムの粘着を低減させる（例えば、上皮細胞表面へのバイオフィルム接着を低減させる）、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ＣＦ特異的バイオフィルムを低減させる、請求項９に記載の方法。
【請求項２１】
粘液接着（例えば、上皮細胞表面への）を低減させる、請求項９に記載の方法。
【請求項２２】
式（Ｉ）の前記ＰＡＡＧで処置されていない被験体と比較して、肺機能を改善する、請求項９に記載の方法。
【請求項２３】
前記１秒間努力呼気肺活量（ＦＥＶ１）を改善する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記被験体が、嚢胞性線維症の合併症（例えば、肺感染または呼吸器うっ血）またはその症状を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項２５】
前記嚢胞性線維症の合併症が、肺増悪である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記嚢胞性線維症の合併症が、胃腸の疾患または障害である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記胃腸疾患が、胎便性イレウスである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記胃腸疾患が、ＤＩＯＳである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記肺の疾患または障害が、慢性疾患または障害である、請求項９に記載の方法。
【請求項３０】
前記慢性疾患が、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、気腫、アレルギー性損傷、または肺線維症である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記疾患が、急性疾患である、請求項９に記載の方法。
【請求項３２】
前記急性疾患が、吸入損傷（例えば、煙、化学物質、または毒素による）、急性呼吸窮迫症候群、または外傷によって誘発される呼吸不全である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
有効量の抗菌剤（例えば、ＣＦ患者において感染を処置するための標準治療の抗菌剤）を投与することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項３４】
前記抗菌剤が、トブラマイシン、バンコマイシン、またはアズトレオナム（アズトレオナム−リシン）である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記抗菌剤（例えば、抗生物質、例えば、肺の抗生物質）の効能を増強させる、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記投与することは、式（Ｉ）の前記ＰＡＡＧを含む組成物を送達する、請求項９に記載の方法。
【請求項３７】
前記組成物が、乾燥粉末組成物である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記組成物が、ＰＡＡＧの真空乾燥、凍結乾燥またはスプレー乾燥された粉末を含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記組成物が、不純物を実質的に含有しない、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記組成物が、溶液組成物（例えば、本明細書に記載の水溶液組成物、例えば、中性オスモルの水溶液組成物）である、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記組成物が、噴霧された組成物である、請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
前記噴霧された組成物が、肺送達のためのＰＡＡＧを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記噴霧された組成物が、平均粒径直径が１〜５ミクロンの粒子を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
感染（例えば、細菌感染）を低減させる、請求項９に記載の方法。
【請求項４５】
前記感染が、細菌感染から（例えば、本明細書に記載されている細菌から）である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記細菌感染が、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａによって引き起こされる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記細菌感染が、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓまたはメチシリン耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓによって引き起こされる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記細菌感染が、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａによって引き起こされる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】
マクロファージ中へのＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ取込みを防止する、請求項９に記載の方法。
【請求項５０】
病原体または損傷により生じる源からの炎症性サイトカインを低減させる、請求項９に記載の方法。
【請求項５１】
炎症（例えば、肺炎症）を低減させる、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
ＬＰＳ刺激によるＴＮＦ−α分泌を低減させる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
ＬＰＳ刺激によるＩＬ−１０分泌を低減させる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
ＬＰＳ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】
ＤＮＡ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
細菌刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５７】
ラクトフェリンで処置された被験体と比較して、炎症性サイトカイン分泌を低減させる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５８】
肺線維症を低減させる、請求項９に記載の方法。
【請求項５９】
バイオフィルム中の細菌への他の治療剤（例えば、抗菌薬）の到達可能性を増加させる、請求項９に記載の方法。
【請求項６０】
肺機能を改善するための他の治療剤（例えば、抗菌薬）の有効性を増強させる、請求項９に記載の方法。
【請求項６１】
前記抗菌剤およびＰＡＡＧが、前記ＰＡＡＧまたは抗菌剤の非存在下で最も有効な活性より少なくとも２ｌｏｇ有効な殺菌活性をもたらす濃度で存在するか、またはそのような殺菌活性をもたらす１もしくは複数の用量で投与される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
中性オスモル剤（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、吸入投与のために構成されたネブライザー溶液組成物（例えば、本明細書に記載の組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を投与することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項６３】
前記被験体が、嚢胞性線維症を患っている、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
感染の非存在下で（例えば、前記方法で処置されていない被験体に対して）粘膜クリアランスを提供する、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
前記組成物が、約１ｍＬ〜約３ｍＬで投与される、請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
前記組成物が、前記被験体に約０．２ｍｇ〜約３ｍｇを提供するのに十分な量（例えば、体積、例えば、噴霧された溶液体積）で投与される、請求項６２に記載の方法。
【請求項６７】
前記組成物が、１日１回投与される、請求項６２に記載の方法。
【請求項６８】
前記組成物が、１日おきに投与される、請求項６２に記載の方法。
【請求項６９】
前記組成物が、週２回投与される、請求項６２に記載の方法。
【請求項７０】
前記組成物が、週１回投与される、請求項６２に記載の方法。
【請求項７１】
抗生物質の投与をさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７２】
前記組成物（例えば、本明細書に記載の組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）が、前記抗生物質の投与の前に投与される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記組成物（例えば、本明細書に記載の組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）が、前記抗生物質の投与と併行して投与される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７４】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、２０〜１５０ｋＤａである、請求項６２に記載の方法。
【請求項７５】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、２０〜１２０ｋＤａである、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、４０〜１００ｋＤａである、請求項７４に記載の方法。
【請求項７７】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、７０〜１２０ｋＤａである、請求項７４に記載の方法。
【請求項７８】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、５０〜９０ｋＤａである、請求項７４に記載の方法。
【請求項７９】
前記ＰＡＡＧの多分散性指数が、１．０〜２．５である、請求項６２に記載の方法。
【請求項８０】
前記ＰＡＡＧの多分散性指数が、１．０〜１．８である、請求項６２に記載の方法。
【請求項８１】
ｐＨが、約７〜約８である、請求項６２に記載の方法。
【請求項８２】
前記ＰＡＡＧの少なくとも１８％が、アルギニンで官能化されている、請求項６２に記載の方法。
【請求項８３】
前記ＰＡＡＧの１８％〜３０％の間が、アルギニンで官能化されている、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記ＰＡＡＧの２０％〜３０％の間が、アルギニンで官能化されている、請求項８２に記載の方法。
【請求項８５】
前記ＰＡＡＧの１８％超が、アルギニンで官能化されている、請求項８２に記載の方法。
【請求項８６】
前記中性オスモル剤が、非発酵性糖である、請求項６２に記載の方法。
【請求項８７】
前記中性オスモル剤が、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトールまたは別の非発酵性糖である、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
前記非発酵性糖が、グリセロールである、請求項８６に記載の方法。
【請求項８９】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜２．０％ｖ／ｖの間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜１．８％ｖ／ｖの間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９１】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜１．６％ｖ／ｖの間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９２】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９３】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．３〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９４】
前記グリセロールが、およそ１．３８％ｖ／ｖである、請求項８８に記載の方法。
【請求項９５】
前記ＰＡＡＧが、前記組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）の間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９６】
前記ＰＡＡＧが、前記組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）の間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９７】
前記ＰＡＡＧが、前記組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）の間で存在する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９８】
前記組成物が、１〜５ミクロンの間の平均粒径直径を含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９９】
重量オスモル濃度が、１５０〜５５０ｍＯｓｍｏｌ／ｋｇの間である、請求項８８に記載の方法。
【請求項１００】
経口投与のために構成された剤形であって、下記の式（Ｉ）
【化４０】
2017526714.tif 000053
（式中、
ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、
各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化４１】
2017526714.tif 000054
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化４２】
2017526714.tif 000055
である）
を含むＰＡＡＧを含み、中性オスモル剤（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、剤形。
【請求項１０１】
カプセル剤またはゲルカプセル剤である、請求項１００に記載の剤形。
【請求項１０２】
吸入投与のために構成されたネブライザー溶液組成物であって、下記の式（Ｉ）
【化４３】
2017526714.tif 000056
（式中、
ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、
各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化４４】
2017526714.tif 000057
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化４５】
2017526714.tif 000058
である）
を含むＰＡＡＧを含み、中性オスモル剤（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、組成物。
【請求項１０３】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、２０〜１５０ｋＤａである、請求項１０２に記載の組成物。
【請求項１０４】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、２０〜１２０ｋＤａである、請求項１０３に記載の組成物。
【請求項１０５】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、４０〜１００ｋＤａである、請求項１０３に記載の組成物。
【請求項１０６】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、７０〜１２０ｋＤａである、請求項１０３に記載の組成物。
【請求項１０７】
前記ＰＡＡＧの平均分子量が、５０〜９０ｋＤａである、請求項１０３に記載の組成物。
【請求項１０８】
前記ＰＡＡＧの多分散性指数が、１．０〜２．５である、請求項１０２に記載の組成物。
【請求項１０９】
前記ＰＡＡＧの多分散性指数が、１．０〜１．８である、請求項１０２に記載の組成物。
【請求項１１０】
ｐＨが、約７〜約８である、請求項１０２に記載の組成物。
【請求項１１１】
前記ＰＡＡＧの少なくとも１８％が、アルギニンで官能化されている、請求項１０２に記載の組成物。
【請求項１１２】
前記ＰＡＡＧの１８％〜３０％の間が、アルギニンで官能化されている、請求項１１１に記載の組成物。
【請求項１１３】
前記ＰＡＡＧの２０％〜３０％の間が、アルギニンで官能化されている、請求項１１１に記載の組成物。
【請求項１１４】
前記ＰＡＡＧの１８％超が、アルギニンで官能化されている、請求項１１１に記載の組成物。
【請求項１１５】
前記中性オスモル剤が、非発酵性糖である、請求項１０２に記載の組成物。
【請求項１１６】
前記中性オスモル剤が、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトールまたは別の非発酵性糖である、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１１７】
前記非発酵性糖が、グリセロールである、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１１８】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜２．０％ｖ／ｖの間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１１９】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜１．８％ｖ／ｖの間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２０】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜１．６％ｖ／ｖの間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２１】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．２〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２２】
前記グリセロールが、前記組成物中に１．３〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２３】
前記グリセロールが、およそ１．３８％ｖ／ｖである、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２４】
前記ＰＡＡＧが、前記組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）の間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２５】
前記ＰＡＡＧが、前記組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）の間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２６】
前記ＰＡＡＧが、前記組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）の間で存在する、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２７】
１〜５ミクロンの間の平均粒径直径を含む、請求項１１５に記載の組成物。
【請求項１２８】
重量オスモル濃度が、１５０〜５５０ｍＯｓｍｏｌ／ｋｇの間である、請求項１１５に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
本願は、２０１４年９月１１日に出願された米国出願第６２／０４９，０８２号に対する優先権を主張する。この出願の内容はすべて、本明細書中に参考として援用される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、水溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンの化合物または組成物を投与することを含む、被験体の肺または消化器系における疾患または障害を処置するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
肺疾患は、世界中で最も一般的で難治性の医学的状態の一部を構成する。喫煙、感染、および遺伝は、ほとんどの肺疾患に関与する要因の一部である。例えば、嚢胞性線維症（ＣＦ）は、肺、副鼻腔、消化管および膵臓に蓄積される濃厚で接着性の粘液をもたらす遺伝性疾患である。この粘液異常は気道を詰まらせ、生命を脅かす肺感染をもたらし得る。正常な粘液または組織に接着しない細菌は、正常な気道クリアランス機序によって除去される。しかし、ＣＦ患者における粘りけのある粘液は粘液繊毛クリアランスを制限し、バイオフィルム形成を促進し、調節不全の炎症および最終的に末端器官の機能障害を含むカスケードを開始させる。粘液繊毛クリアランスを増大させることを意図する現在の治療は、粘液中の構成要素［Balsamo、２０１０年］、例えば、ＤＮアーゼであるドルナーゼアルファ（Ｐｕｌｍｏｚｙｍｅ（登録商標））に取り組み［Shak、１９９０年；Fuchs、１９９４年］および肺から流体を抜き取り、粘液を希釈し、その輸送を増進させる浸透圧治療。［Donaldson、２００６年；Elkins、２００６年；Bilton、２０１１年］提供されるこれらのスタンダードは肺機能を適度に改善する一方、これらは粘液を直接標的とせず、むしろ、ＤＮＡ構成要素を介してまたは単純にさらなる水を加えることによって間接的に標的とする。
【０００４】
ＣＦ患者の低減した粘液繊毛クリアランスによって、それらの肺は、細菌感染に屈することが多い。粘液異常を標的とする薬物は、細菌がコロニー形成したときに細菌によって産生されるエキソポリサッカライド材料である厄介なバイオフィルムに影響を与えない。局所的、吸入用および全身的抗生物質を使用して、ＣＦ患者の感染を処置するが、これらの薬物は、密なバイオフィルムおよび粘液に浸透することが困難であり、確立された疾患を有する大多数において生物をめったに根絶しない。
【０００５】
ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンは、肺における粘液の粘度およびバイオフィルムの粘着の両方を低減させる新規な処置を表し、気道クリアランスを増進させ、相当な臨床的利益を実現する標準的な治療剤（例えば、抗生物質）の活性を潜在的に増大させる。ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンの開発は、ＣＦ、および異常な粘液または粘液繊毛クリアランスの遅延を有する他の肺疾患の処置のための基礎を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
被験体において疾患または障害を処置する方法であって、被験体は、粘液繊毛クリアランスの増加、または感染もしくは炎症の低減から恩恵を受ける、方法が本明細書に記載される。例示的な疾患および障害は、肺系または消化器系の疾患および障害、例えば、嚢胞性線維症および関連する障害を含む。粘膜表面は、副鼻腔、および胃腸管を含めた呼吸樹において見出される。粘膜表面は、粘膜の表面上の層を形成する、グリコカリックスおよび様々な形態のムチンを有する上皮細胞によって特徴付けられる。一部の実施形態では、障害は、慢性障害である。一部の実施形態では、障害は、急性障害である。本開示は、一態様では、粘膜の疾患または障害を患っている被験体を処置するための方法であって、下記の式（Ｉ）
【化１】
2017526714.tif 000003
（式中、ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化２】
2017526714.tif 000004
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化３】
2017526714.tif 000005
である）
を含むポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）の有効量を投与することを含み、粘液繊毛輸送または粘液繊毛クリアランスを改善し（例えば、増進し、増加させ）、それによって、粘膜の疾患または障害を処置する、方法を提供する。
【０００７】
一部の実施形態では、方法は、粘液の粘度を低減させる。一部の実施形態では、方法は、粘液の弾性を低減させる。
【０００８】
一部の実施形態では、方法は、上皮（例えば、胃腸または肺上皮）への粘液の接着を低減させる。一部の実施形態では、方法は、上皮（例えば、胃腸または肺上皮）への細菌およびバイオフィルムの接着を低減させる。
【０００９】
一部の実施形態では、投与することは、本明細書に記載されている化合物、例えば、式（Ｉ）のＰＡＡＧを含む組成物を送達することである。一部の実施形態では、組成物は、乾燥粉末組成物である。一部の実施形態では、組成物は、ＰＡＡＧの真空乾燥、凍結乾燥またはスプレー乾燥された粉末を含む。一部の実施形態では、組成物は、実質的に不純物を含有しない。一部の実施形態では、組成物は、溶液組成物（例えば、本明細書に記載のような水溶液組成物、例えば、中性オスモル（ｎｅｕｔｒａｌ  ｏｓｍｏｌ）の水溶液組成物）である。一部の実施形態では、組成物は、噴霧された組成物である。一部の実施形態では、噴霧された組成物は、肺送達のためのＰＡＡＧを含む。一部の実施形態では、噴霧された組成物は、平均粒径直径が１〜５ミクロンの粒子を含む。
【００１０】
一部の実施形態では、方法は、感染（例えば、細菌感染）を低減させる。一部の実施形態では、感染は、細菌感染から（例えば、本明細書に記載されている細菌から）である。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａによって引き起こされる。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓまたはメチシリン耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓによって引き起これる。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａによって引き起こされる。
【００１１】
一部の実施形態では、組成物は、経口送達のために構成される。一部の実施形態では、組成物は、カプセル剤またはゲルカプセル剤である。一部の実施形態では、組成物は、経口投与または送達のために構成された溶液である。
【００１２】
一部の実施形態では、方法は、感染（例えば、細菌感染）を低減させる。一部の実施形態では、方法は、マクロファージ中へのＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａの取込みを防止する。
【００１３】
一部の実施形態では、方法は、病原体または損傷により生じる源からの炎症性サイトカインを低減させる。一部の実施形態では、方法は、炎症（例えば、肺炎症）を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＴＮＦ−α分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＩＬ−１０分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＤＮＡ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、細菌刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ラクトフェリンで処置された被験体と比較して、炎症性サイトカイン分泌を低減させる。
【００１４】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌの間（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌの間（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌの間（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）で存在する。
【００１５】
一部の実施形態では、方法は、経口的に投与される。一部の実施形態では、方法は、経口投与のために構成された組成物（例えば、溶液組成物）を投与することを含む。一部の実施形態では、組成物は、カプセル剤またはゲルカプセル剤である。
【００１６】
一部の実施形態では、方法は、中性オスモル剤（ｎｅｕｔｒａｌ  ｏｓｍｏｌ  ａｇｅｎｔ）（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、吸入投与のために構成されたネブライザー溶液組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を投与することを含む。
【００１７】
一部の実施形態では、組成物は、約１ｍＬ〜約３ｍＬで投与する。例えば、一部の実施形態では、約１ｍＬ〜約３ｍＬの本明細書に記載されている組成物（例えば、溶液組成物、噴霧された溶液組成物、ＰＡＡＧを含む組成物）を、本明細書に記載されている被験体に投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００１８】
一部の実施形態では、組成物を、被験体に約０．１ｍｇ〜約６ｍｇを提供するのに十分な量（例えば、体積、例えば、噴霧された溶液体積）で投与する。一部の実施形態では、組成物を、被験体に約０．２ｍｇ〜約３ｍｇを提供するのに十分な量で投与する。一部の実施形態では、組成物を、被験体、例えば、本明細書に記載のような被験体に約０．２ｍｇ〜約１．５ｍｇを提供するのに十分な量で投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００１９】
一部の実施形態では、組成物を、被験体、例えば、本明細書に記載のような被験体に少なくとも０．０１ｍｇ、０．０２ｍｇ、０．０５ｍｇ、０．１ｍｇ、０．２ｍｇ、０．３ｍｇ、０．４ｍｇ、０．５ｍｇ、０．６ｍｇ、０．７ｍｇ、０．８ｍｇ、０．９ｍｇ、１ｍｇ、１．２ｍｇ、１．５ｍｇ、１．７ｍｇ、または２ｍｇを提供するのに十分な量（例えば、体積、例えば、噴霧された溶液体積）で投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００２０】
一部の実施形態では、組成物を、１日１回投与する。一部の実施形態では、組成物を、１日おきに投与する。一部の実施形態では、組成物を、週２回投与する。一部の実施形態では、組成物を、週１回投与する。
【００２１】
一部の実施形態では、方法は、抗生物質の投与をさらに含む。
【００２２】
一部の実施形態では、組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を、抗生物質の投与の前に投与する。一部の実施形態では、組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を、抗生物質の投与と併行して投与する。
【００２３】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、２０〜１５０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、２０〜１２０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、４０〜１００ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、７０〜１２０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、５０〜９０ｋＤａである。
【００２４】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの多分散性指数は、１．０〜２．５である。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの多分散性指数は、１．０〜１．８である。
【００２５】
一部の実施形態では、ｐＨは、約７〜約８である。
【００２６】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの少なくとも１８％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％〜３０％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの２０％〜３０％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％超が、アルギニンで官能化されている。
【００２７】
一部の実施形態では、中性オスモル剤は、非発酵性糖である。一部の実施形態では、中性オスモル剤は、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトールまたは別の非発酵性糖である。
【００２８】
一部の実施形態では、非発酵性糖は、グリセロールである。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜２．０％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．８％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．６％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．３〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、およそ１．３８％ｖ／ｖである。
【００２９】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌの間（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌの間（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌの間（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）で存在する。
【００３０】
一部の実施形態では、組成物は、１〜５ミクロンの間の平均粒径直径を含む。
【００３１】
一部の実施形態では、重量オスモル濃度は、１５０〜５５０ｍＯｓｍｏｌ／ｋｇの間である。
【００３２】
一態様では、胃腸の疾患または障害を患っている被験体を処置するための方法であって、下記の式（Ｉ）
【化４】
2017526714.tif 000006
（式中、ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化５】
2017526714.tif 000007
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化６】
2017526714.tif 000008
である）
を含むポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）の有効量を投与することを含み、粘液繊毛輸送または粘液繊毛クリアランスを改善し（例えば、増進し、増加させ）、それによって、胃腸の疾患または障害を処置する、方法が本明細書に記載される。
【００３３】
一部の実施形態では、胃腸疾患は、胎便性イレウスである。
【００３４】
一部の実施形態では、胃腸疾患は、ＤＩＯＳである。
【００３５】
一部の実施形態では、投与することによって、本明細書に記載されている化合物、例えば、式（Ｉ）のＰＡＡＧを含む組成物を送達する。一部の実施形態では、組成物は、乾燥粉末組成物である。一部の実施形態では、組成物は、ＰＡＡＧの真空乾燥、凍結乾燥またはスプレー乾燥された粉末を含む。一部の実施形態では、組成物は、実質的に不純物を含有しない。一部の実施形態では、組成物は、溶液組成物（例えば、本明細書に記載のような水溶液組成物、例えば、中性オスモルの水溶液組成物）である。一部の実施形態では、組成物は、噴霧された組成物である。一部の実施形態では、噴霧された組成物は、肺送達のためのＰＡＡＧを含む。一部の実施形態では、噴霧された組成物は、平均粒径直径が１〜５ミクロンの粒子を含む。
【００３６】
一部の実施形態では、方法は、感染（例えば、細菌感染）を低減させる。一部の実施形態では、感染は、細菌感染から（例えば、本明細書に記載されている細菌から）である。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａによって引き起こされる。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓまたはメチシリン耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓによって引き起こされる。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａによって引き起こされる。
【００３７】
一部の実施形態では、組成物は、経口送達のために構成される。一部の実施形態では、組成物は、カプセル剤またはゲルカプセル剤である。一部の実施形態では、組成物は、経口投与または送達のために構成された溶液である。
【００３８】
一部の実施形態では、方法は、感染（例えば、細菌感染）を低減させる。一部の実施形態では、方法は、マクロファージ中へのＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａの取込みを防止する。
【００３９】
一部の実施形態では、方法は、病原体または損傷により生じる源からの炎症性サイトカインを低減させる。一部の実施形態では、方法は、炎症（例えば、肺炎症）を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＴＮＦ−α分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＩＬ−１０分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＤＮＡ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、細菌刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ラクトフェリンで処置された被験体と比較して、炎症性サイトカイン分泌を低減させる。
【００４０】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）の間で存在する。
【００４１】
一部の実施形態では、方法は、経口的に投与される。一部の実施形態では、方法は、経口投与のために構成された組成物（例えば、溶液組成物）を投与することを含む。一部の実施形態では、組成物は、カプセル剤またはゲルカプセル剤である。
【００４２】
一部の実施形態では、方法は、中性オスモル剤（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、吸入投与のために構成されたネブライザー溶液組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を投与することを含む。
【００４３】
一部の実施形態では、組成物は、約１ｍＬ〜約３ｍＬで投与する。例えば、一部の実施形態では、約１ｍＬ〜約３ｍＬの本明細書に記載されている組成物（例えば、溶液組成物、噴霧された溶液組成物、ＰＡＡＧを含む組成物）を、本明細書に記載されている被験体に投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００４４】
一部の実施形態では、組成物を、被験体に約０．１ｍｇ〜約６ｍｇを提供するのに十分な量（例えば、体積、例えば、噴霧された溶液体積）で投与する。一部の実施形態では、組成物を、被験体に約０．２ｍｇ〜約３ｍｇを提供するのに十分な量で投与する。一部の実施形態では、組成物を、被験体、例えば、本明細書に記載のような被験体に約０．２ｍｇ〜約１．５ｍｇを提供するのに十分な量で投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００４５】
一部の実施形態では、組成物を、被験体、例えば、本明細書に記載のような被験体に少なくとも０．０１ｍｇ、０．０２ｍｇ、０．０５ｍｇ、０．１ｍｇ、０．２ｍｇ、０．３ｍｇ、０．４ｍｇ、０．５ｍｇ、０．６ｍｇ、０．７ｍｇ、０．８ｍｇ、０．９ｍｇ、１ｍｇ、１．２ｍｇ、１．５ｍｇ、１．７ｍｇ、または２ｍｇを提供するのに十分な量（例えば、体積、例えば、噴霧された溶液体積）で投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００４６】
一部の実施形態では、組成物を、１日１回投与する。一部の実施形態では、組成物を、１日おきに投与する。一部の実施形態では、組成物を、週２回投与する。一部の実施形態では、組成物を、週１回投与する。
【００４７】
一部の実施形態では、方法は、抗生物質の投与をさらに含む。
【００４８】
一部の実施形態では、組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を、抗生物質の投与の前に投与する。
【００４９】
一部の実施形態では、組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を、抗生物質の投与と併行して投与する。
【００５０】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、２０〜１５０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、２０〜１２０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、４０〜１００ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、７０〜１２０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、５０〜９０ｋＤａである。
【００５１】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの多分散性指数は、１．０〜２．５である。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの多分散性指数は、１．０〜１．８である。
【００５２】
一部の実施形態では、ｐＨは、約７〜約８である。
【００５３】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの少なくとも１８％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％〜３０％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの２０％〜３０％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％超が、アルギニンで官能化されている。
【００５４】
一部の実施形態では、中性オスモル剤は、非発酵性糖である。一部の実施形態では、中性オスモル剤は、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトールまたは別の非発酵性糖である。
【００５５】
一部の実施形態では、非発酵性糖は、グリセロールである。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜２．０％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．８％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．６％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．３〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、およそ１．３８％ｖ／ｖである。
【００５６】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）の間で存在する。
【００５７】
一部の実施形態では、組成物は、１〜５ミクロンの間の平均粒径直径を含む。
【００５８】
一部の実施形態では、重量オスモル濃度は、１５０〜５５０ｍＯｓｍｏｌ／ｋｇの間である。
【００５９】
一態様では、被験体に有効量の可溶性ポリグルコサミンまたはポリグルコサミン誘導体を投与することを含む、本明細書に記載されている疾患または障害、例えば、肺の疾患または障害を患っている被験体を処置する（例えば、肺機能を改善する（例えば、１秒間努力呼気量（ＦＥＶ１）を改善する））方法が本明細書に記載される。例示的な可溶性ポリグルコサミンまたはポリグルコサミン誘導体は、下記の式（Ｉ）
【化７】
2017526714.tif 000009
（式中、ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化８】
2017526714.tif 000010
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化９】
2017526714.tif 000011
である）
を含むポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）を含み、方法は、粘液繊毛輸送または粘液繊毛クリアランスを改善し（例えば、増進し、増加させ）、それによって、肺の疾患または障害を処置する。
【００６０】
一部の実施形態では、化合物は、被験体に投与されたとき、被験体におけるバイオフィルムの除去または低減をもたらす。一部の実施形態では、方法は、痰の粘度を低減させる。一部の実施形態では、方法は、痰の弾性を低減させる。一部の実施形態では、方法は、痰の易動性を改善する（例えば、増進する、増加させる）。一部の実施形態では、方法は、気道表面液の厚さを増加させ、流動性を増加させる。一部の実施形態では、方法は、繊毛打頻度を改善する（例えば、増進する、増加させる）。一部の実施形態では、方法は、肺増悪の解消を改善する。
【００６１】
一部の実施形態では、方法は、粘液溶解性である（例えば、粘液を除去する）。
【００６２】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、粘膜接着性である。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、細菌の付着から細胞（例えば、上皮細胞）を保護する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、細胞表面への粘液の接着を低減させる。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、細胞表面へのバイオフィルムの接着を低減させる。
【００６３】
一部の実施形態では、方法は、細菌コロニー形成および細菌またはバイオフィルムの粘着を低減させる（例えば、方法は、上皮細胞表面へのバイオフィルムの接着を低減させる）。一部の実施形態では、方法は、細胞表面へのＣＦ特異的バイオフィルムの接着、およびＣＦ特異的バイオフィルムの粘着を低減させる。一部の実施形態では、方法は、粘液接着（例えば、上皮細胞表面への）を低減させる。一部の実施形態では、方法は、粘膜の閉塞を低減させる。
【００６４】
一部の実施形態では、方法は、式（Ｉ）のＰＡＡＧで処置されていない被験体と比較して、肺機能を改善する。一部の実施形態では、方法は、１秒間努力呼気量（ＦＥＶ１）を改善する。一部の実施形態では、被験体は、嚢胞性線維症の合併症（例えば、肺感染または呼吸器うっ血）またはその症状を有する。一部の実施形態では、嚢胞性線維症の合併症は、肺増悪である。一部の実施形態では、嚢胞性線維症の合併症は、胃腸の疾患または障害である。一部の実施形態では、胃腸疾患は、末端腸閉塞症候群（ＤＩＯＳ）である。一部の実施形態では、胃腸疾患は、胎便性イレウスである。
【００６５】
一部の実施形態では、肺の疾患または障害は、慢性疾患または障害である。一部の実施形態では、慢性疾患は、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、気腫、アレルギー性損傷、または肺線維症である。
【００６６】
一部の実施形態では、疾患は、急性疾患である。一部の実施形態では、急性疾患は、吸入損傷（例えば、煙、化学物質、または毒素による）、急性呼吸窮迫症候群、または外傷によって誘発される呼吸不全である。
【００６７】
一部の実施形態では、方法は、有効量の抗菌剤（例えば、ＣＦ患者において感染を処置する標準治療の抗菌剤）を投与することをさらに含む。一部の実施形態では、抗菌剤は、トブラマイシン、バンコマイシン、またはアズトレオナム（またはアズトレオナム−リシン）である。一部の実施形態では、方法は、抗菌剤（例えば、抗生物質、例えば、肺の抗生物質）の効能を増強させる。
【００６８】
一部の実施形態では、投与することによって、本明細書に記載されている化合物、例えば、式（Ｉ）のＰＡＡＧを含む組成物を送達する。一部の実施形態では、組成物は、乾燥粉末組成物である。一部の実施形態では、組成物は、ＰＡＡＧの真空乾燥、凍結乾燥またはスプレー乾燥された粉末を含む。一部の実施形態では、組成物は、実質的に不純物を含有しない。一部の実施形態では、組成物は、溶液組成物（例えば、本明細書に記載のような水溶液組成物、例えば、中性オスモルの水溶液組成物）である。一部の実施形態では、組成物は、噴霧された組成物である。一部の実施形態では、噴霧された組成物は、肺送達のためのＰＡＡＧを含む。一部の実施形態では、噴霧された組成物は、平均粒径直径が１〜５ミクロンの粒子を含む。
【００６９】
一部の実施形態では、方法は、感染（例えば、細菌感染）を低減させる。一部の実施形態では、感染は、細菌感染から（例えば、本明細書に記載されている細菌から）である。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａによって引き起こされる。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓまたはメチシリン耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓによって引き起こされる。一部の実施形態では、細菌感染は、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａによって引き起こされる。
【００７０】
一部の実施形態では、組成物は、経口送達のために構成される。一部の実施形態では、組成物は、カプセル剤またはゲルカプセル剤である。一部の実施形態では、組成物は、経口投与または送達のために構成された溶液である。
【００７１】
一部の実施形態では、方法は、感染（例えば、細菌感染）を低減させる。一部の実施形態では、方法は、マクロファージ中へのＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａの取込みを防止する。
【００７２】
一部の実施形態では、方法は、病原体または損傷により生じる源からの炎症性サイトカインを低減させる。一部の実施形態では、方法は、炎症（例えば、肺炎症）を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＴＮＦ−α分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＩＬ−１０分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＬＰＳ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ＤＮＡ刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、細菌刺激によるＩＬ−８分泌を低減させる。一部の実施形態では、方法は、ラクトフェリンで処置された被験体と比較して、炎症性サイトカイン分泌を低減させる。
【００７３】
一部の実施形態では、方法は、肺線維症を低減させる。
【００７４】
一部の実施形態では、方法は、バイオフィルム中の細菌への他の治療剤（例えば、抗菌薬）の到達可能性を増加させる。一部の実施形態では、方法は、肺機能を改善するための他の治療剤（例えば、抗菌薬）の有効性を増強させる。一部の実施形態では、抗菌剤およびＰＡＡＧは、ＰＡＡＧまたは抗菌剤の非存在下で最も有効な活性より少なくとも２ｌｏｇ有効な殺菌活性をもたらす濃度で存在するか、またはそのような用量（複数可）で投与される。
【００７５】
一部の実施形態では、方法は、経口的に投与される。一部の実施形態では、方法は、経口投与のために構成された組成物（例えば、溶液組成物）を投与することを含む。一部の実施形態では、組成物は、カプセル剤またはゲルカプセル剤である。
【００７６】
一部の実施形態では、方法は、中性オスモル剤（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、吸入投与のために構成されたネブライザー溶液組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を投与することを含む。
【００７７】
一部の実施形態では、被験体は、嚢胞性線維症を患っている。
【００７８】
一部の実施形態では、方法は、感染の非存在下で（例えば、方法で処置されていない被験体に対して）粘膜クリアランスを提供する。
【００７９】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）の間で存在する。
【００８０】
一部の実施形態では、組成物は、約１ｍＬ〜約３ｍＬで投与する。例えば、一部の実施形態では、約１ｍＬ〜約３ｍＬの本明細書に記載されている組成物（例えば、溶液組成物、噴霧された溶液組成物、ＰＡＡＧを含む組成物）を、本明細書に記載されている被験体に投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００８１】
一部の実施形態では、組成物を、被験体に約０．１ｍｇ〜約６ｍｇを提供するのに十分な量（例えば、体積、例えば、噴霧された溶液体積）で投与する。一部の実施形態では、組成物を、被験体に約０．２ｍｇ〜約３ｍｇを提供するのに十分な量で投与する。一部の実施形態では、組成物を、被験体、例えば、本明細書に記載のような被験体に約０．２ｍｇ〜約１．５ｍｇを提供するのに十分な量で投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００８２】
一部の実施形態では、組成物を、被験体、例えば、本明細書に記載のような被験体に少なくとも０．０１ｍｇ、０．０２ｍｇ、０．０５ｍｇ、０．１ｍｇ、０．２ｍｇ、０．３ｍｇ、０．４ｍｇ、０．５ｍｇ、０．６ｍｇ、０．７ｍｇ、０．８ｍｇ、０．９ｍｇ、１ｍｇ、１．２ｍｇ、１．５ｍｇ、１．７ｍｇ、または２ｍｇを提供するのに十分な量（例えば、体積、例えば、噴霧された溶液体積）で投与する（例えば、１日１回、１日おき、週２回、または週１回）。
【００８３】
一部の実施形態では、組成物を、１日１回投与する。一部の実施形態では、組成物を、１日おきに投与する。一部の実施形態では、組成物を、週２回投与する。一部の実施形態では、組成物を、週１回投与する。
【００８４】
一部の実施形態では、方法は、抗生物質の投与をさらに含む。
【００８５】
一部の実施形態では、組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を、抗生物質の投与の前に投与する。
【００８６】
一部の実施形態では、組成物（例えば、本明細書に記載のような組成物、例えば、ＰＡＡＧを含む組成物）を、抗生物質の投与と併行して投与する。
【００８７】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、２０〜１５０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、２０〜１２０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、４０〜１００ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、７０〜１２０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの平均分子量は、５０〜９０ｋＤａである。
【００８８】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの多分散性指数は、１．０〜２．５である。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの多分散性指数は、１．０〜１．８である。
【００８９】
一部の実施形態では、ｐＨは、約７〜約８である。
【００９０】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの少なくとも１８％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％〜３０％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの２０％〜３０％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％超が、アルギニンで官能化されている。
【００９１】
一部の実施形態では、中性オスモル剤は、非発酵性糖である。一部の実施形態では、中性オスモル剤は、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトールまたは別の非発酵性糖である。
【００９２】
一部の実施形態では、非発酵性糖は、グリセロールである。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜２．０％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．８％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．６％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．３〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、およそ１．３８％ｖ／ｖである。
【００９３】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）の間で存在する。
【００９４】
一部の実施形態では、組成物は、１〜５ミクロンの間の平均粒径直径を含む。
【００９５】
一部の実施形態では、重量オスモル濃度は、１５０〜５５０ｍＯｓｍｏｌ／ｋｇの間である。
【００９６】
一態様では、経口投与のために構成された剤形であって、下記の式（Ｉ）
【化１０】
2017526714.tif 000012
（式中、ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化１１】
2017526714.tif 000013
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化１２】
2017526714.tif 000014
である）
を含むＰＡＡＧを含み、中性オスモル剤（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、剤形が本明細書に記載される。
【００９７】
一部の実施形態では、剤形は、カプセル剤またはゲルカプセル剤である。
【００９８】
一態様では、本開示は、吸入投与のために構成されたネブライザー溶液組成物であって、下記の式（Ｉ）
【化１３】
2017526714.tif 000015
（式中、ｎは、２０〜６０００の間の整数であり、各Ｒ１は、出現する毎に独立に、水素、アセチル、
【化１４】
2017526714.tif 000016
から選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、Ｒ１置換基の少なくとも１％は、アセチルであり、Ｒ１置換基の少なくとも２％は、
【化１５】
2017526714.tif 000017
である）
を含むＰＡＡＧを含み、中性オスモル剤（すなわち、中性の浸透圧バランスを達成するための薬剤）をさらに含む、組成物を提供する。
【００９９】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの分子量は、２０〜１５０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの分子量は、２０〜１２０ｋＤａである。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの分子量は、４０〜１００ｋＤａである。
【０１００】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの多分散性指数は、１．０〜２．５である。
【０１０１】
一部の実施形態では、ｐＨは、約７〜約８である。
【０１０２】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧの少なくとも１８％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％〜３０％が、アルギニンで官能化されている。一部の実施形態では、ＰＡＡＧの１８％超が、アルギニンで官能化されている。
【０１０３】
一部の実施形態では、中性オスモル剤は、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトールまたは別の非発酵性糖である。
【０１０４】
一部の実施形態では、中性オスモル剤は、非発酵性糖である。一部の実施形態では、中性オスモル剤は、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトールまたは別の非発酵性糖である。
【０１０５】
一部の実施形態では、非発酵性糖は、グリセロールである。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜２．０％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．８％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．６％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．２〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、組成物中に１．３〜１．４％ｖ／ｖの間で存在する。一部の実施形態では、グリセロールは、およそ１．３８％ｖ／ｖである。
【０１０６】
一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．１〜２ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０１〜０．２％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜１ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．１％ｗ／ｖ）の間で存在する。一部の実施形態では、ＰＡＡＧは、組成物中に０．２〜０．５ｍｇ／ｍｌ（すなわち、０．０２〜０．０５％ｗ／ｖ）の間で存在する。
【０１０７】
一部の実施形態では、組成物は、１〜５ミクロンの間の平均粒径直径を含む。
【０１０８】
一部の実施形態では、重量オスモル濃度は、１５０〜５５０ｍＯｓｍｏｌ／ｋｇの間である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】５０〜６００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧは、関連性のある粘液溶解薬と比較して、ＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ５）、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（臨床株ＳＵＳ１１６）、およびＢ．ｃｅｐａｃｉａ（ＡＴＣＣ２５４１６）のバイオフィルムを低減させる。
【図２】５０〜６００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧは、関連性のある粘液溶解薬と比較して、ＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ４）のバイオフィルムを低減させる。
【図３】５０〜６００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧは、関連性のある粘液溶解薬と比較して、ＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ６）のバイオフィルムを低減させる。
【図４】５０〜６００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧは、関連性のある粘液溶解薬と比較して、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（臨床株ＭＲ２９）のバイオフィルムを低減させる。
【図５】ソルビトールは、ＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ５）に対して、５０〜４００μｇ／ｍＬの最終濃度で、ＰＡＡＧのバイオフィルム除去活性を増強させる。
【図６】キシリトールは、ＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ５）に対して、５０〜６００μｇ／ｍＬの最終濃度で、ＰＡＡＧのバイオフィルム除去活性を増強させる。
【図７】それぞれ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（臨床株ＳＵＳ１１６）、およびＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ５）に対する、３２〜２５６μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧのバイオフィルム除去活性に対するトブラマイシンおよびバンコマイシン抗生物質の影響。
【図８】６４μｇ／ｍＬのＰＡＡＧおよび０．５〜１μｇ／ｍＬのトブラマイシンを使用したＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムの低減は相乗的である。
【図９】１２８μｇ／ｍＬのＰＡＡＧおよび１μｇ／ｍＬのトブラマイシンを使用したＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムの低減は相乗的である。
【図１０】１２８μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧのＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（臨床株ＳＵＳ１１６）バイオフィルム成長阻害は、アズトレオナム（０〜０．５μｇ／ｍＬ）によって増強される。
【図１１】０．０６μｇ／ｍＬでのアズトレオナムのＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（臨床株ＳＵＳ１１６）バイオフィルム成長阻害は、最終濃度で６４〜５１２μｇ／ｍＬのＰＡＡＧによって増強される。
【図１２】１２８μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧのＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（臨床株ＳＵＳ１１６）バイオフィルム成長阻害は、トブラマイシン（０．２５〜２μｇ／ｍＬ）によって増強される。
【図１３】２μｇ／ｍＬでのトブラマイシンのＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（臨床株ＳＵＳ１１６）バイオフィルム成長阻害は、最終濃度で１６〜１２８μｇ／ｍＬのＰＡＡＧによって増強される。
【図１４】３２μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧのＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ５）バイオフィルム成長阻害は、バンコマイシン（０．５〜４μｇ／ｍＬ）によって増強される。
【図１５】１μｇ／ｍＬでのバンコマイシンのＭＲＳＡ（臨床株ＳＡ５）バイオフィルム成長阻害は、最終濃度で８〜６４μｇ／ｍＬのＰＡＡＧによって増強される。
【図１６】処理の長さおよび毎日の処理スケジュールの点で異なる、１２５〜５００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧの最終濃度を使用したＳ．ａｕｒｅｕｓバイオフィルムの低減。
【図１７】１００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧは、１％アルギネートの粘度を低減させる。
【図１８】１００μｇ／ｍＬの最終体積でのＰＡＡＧによるＣＦ痰の粘度の低減。
【図１９】気道表面液（ＡＳＬ）の厚さ、繊毛打頻度（ＣＢＦ）、および粘液繊毛輸送（ＭＣＴ）に対するＰＡＡＧの効果を測定するために使用される呼吸上皮の代表的なμＯＣＴ像。
【図２０】呼吸上皮のμＯＣＴ像に由来する、気道表面液（ＡＳＬ）の厚さ、繊毛打頻度（ＣＢＦ）、および粘液繊毛輸送（ＭＣＴ）に対するＰＡＡＧの効果の測定。
【図２１】ゲンタマイシン保護アッセイは、２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによる細菌またはマクロファージの１時間の事前処理が、Ｕ９３７ヒトマクロファージにおけるＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａの細胞内取込みを低減させることを示す。
【図２２】ゲンタマイシン保護アッセイは、２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによる細菌またはマクロファージの１時間の事前処理が、Ｕ９３７ヒトマクロファージにおけるＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ  Ｃｅｎｏｃｅｐａｃｉａ株の細胞内取込みを低減させることを示す。
【図２３】ゲンタマイシン保護アッセイは、２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによるマクロファージの５〜６０分の事前処理が、Ｕ９３７ヒトマクロファージにおけるＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａの細胞内生存を低減させることを示す。
【図２４】ゲンタマイシン保護アッセイは、２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによるマクロファージの５〜６０分の事前処理が、Ｕ９３７ヒトマクロファージにおけるＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ  Ｃｅｎｏｃｅｐａｃｉａ株の細胞内生存を低減させることを示す。
【図２５】２００μｇ／ｍＬまたは５００μｇ／ｍＬの最終濃度での５〜６０分間のＰＢＳ中のＰＡＡＧ処理は、鼻粘膜上皮細胞へのＭＲＳＡ付着を低減させる。
【図２６】２００μｇ／ｍＬまたは５００μｇ／ｍＬの最終濃度での５〜６０分間の組織培養培地中のＰＡＡＧ処理は、鼻粘膜上皮細胞へのＭＲＳＡ付着を低減させる。
【図２７】ヒト肺上皮細胞への２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＦＩＴＣ標識ＰＡＡＧの２４時間にわたる粘膜接着性。
【図２８】１００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによるヒトマクロファージの事前処理は、ＬＰＳ刺激によるＴＮＦ−α（Ａ）およびＩＬ−１０（Ｂ）分泌を２４時間にわたって低減させる。
【図２９】２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによるヒトマクロファージの事前処理は、ＬＰＳ刺激によるＩＬ−８分泌を４時間および２４時間において低減させる。
【図３０】２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによるヒトマクロファージの事前処理は、細菌ＤＮＡ刺激によるＩＬ−８分泌を５時間および２４時間において低減させる。
【図３１】２００μｇ／ｍＬの最終濃度でのＰＡＡＧによるヒトマクロファージの事前処理は、ラクトフェリン処理と比較して、さらなるＬＰＳ刺激によるＩＬ−８分泌を２４時間後に低減させる。
【図３２】２００μｇ／ｍＬの最終濃度での１時間のＰＡＡＧによるヒト上皮細胞の事前処理は、細菌刺激によるＩＬ−８分泌を２４時間後に低減させる。
【図３３】２００μｇ／ｍＬの最終濃度での１時間のＰＡＡＧによるヒトマクロファージの事前処理は、細菌刺激によるＩＬ−８分泌を２４時間後に低減させる。
【図３４】ＭＲＳＡに対する、増加するＮａＣｌ濃度のＰＡＡＧ活性への影響。
【図３５】ＭＲＳＡに対する、増加するＣａＣｌ２濃度のＰＡＡＧ活性への影響。
【図３６】Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対する、増加するＭｇＣｌ２濃度のＰＡＡＧ活性への影響。
【図３７】Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対する、増加するトレハロース濃度のＰＡＡＧ活性への影響。
【図３８】４時間の処理＋／−１５０ｍＭのＣａ＋＋に続いてＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株の定常的バイオフィルムの除去。
【図３９】１時間の処理＋／−４００ｍＭのＣａ＋＋に続いてＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株の定常的バイオフィルムの除去。
【図４０】４時間の処理＋／−４００ｍＭのＣａ＋＋に続いてＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株の定常的バイオフィルムの除去。
【図４１】ＰＡＡＧは、皮膚（Ａ４３１）上皮細胞上のＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＭＲ５１株バイオフィルムの成長を阻害する。
【図４２】ＰＡＡＧは、皮膚（Ａ４３１）上皮細胞上のＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株バイオフィルムの成長を阻害する。
【図４３】ＰＡＡＧは、肺（Ａ５４９）上皮細胞上のＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＭＲ５１株バイオフィルムの成長を阻害する。
【図４４】ＰＡＡＧは、肺（Ａ５４９）上皮細胞上のＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株バイオフィルムの成長を阻害する。
【図４５】ＰＡＡＧは、肺（Ａ５４９）上皮細胞上のＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＡＭＴ００３２−４株バイオフィルムの成長を阻害する。
【発明を実施するための形態】
【０１１０】
発明の詳細な説明
エントロピー的に駆動される系
酵素作用または小分子作用を介してではなく機械的にバイオフィルム／粘液を処理する生体適合性ポリマーの使用は、数十年に及ぶ材料科学リサーチから得られた、ヒト医薬治療に対する画期的なアプローチである。ポリイオンポリマーは、高分子電解質（バイオフィルム、ポリマー、ムチン）または粘りけのある混合物内の粘着性薬剤および対イオンの調節を通して粘度および接着における変化を駆動させることができる。［Kizilay、２０１１年］ポリカチオン性ポリマーを使用して、多くの生体系において、例えば、膜界面において二価または多価カチオンを置き替える。［Vaara、１９９２年］特に、ポリカチオン性ポリマー、バイオフィルム（例えば、アルギネート）、核酸（例えば、ＤＮＡおよびＲＮＡ）、ならびに粘液およびムチン（例えば、呼吸樹および胃腸管において見出されるもの）におけるものを含めた負に帯電しているポリマーと相互作用する官能化ポリグルコサミン。エントロピー的に制約されたポリカチオン性ポリマーは、負のポリマーについての対イオンである一価または二価のより小さなカチオンを置き換える。小さなカチオンまたはポリカチオンの同様のエンタルピー的電荷−電荷相互作用を所与として、結合／複合体形成プロセスは、大きな既にエントロピー的に制限されているポリマーの結合を少し犠牲にして、複数の小分子を遊離させるエントロピー的な好ましさによって駆動される。［de  Kruif、２００４年］
【０１１１】
負に帯電しているポリマー（ポリアニオン）は、構造的構成要素として天然に一般に見出される。気管支のムチンは粘液（痰）の重要な構成要素であり、負に帯電しているシアル酸およびノイラミン酸ならびにスルフェートで主に修飾されている中性糖および陰性糖を有する高度にグリコシル化されたタンパク質である。［Holmen、２００４年］好中球および他の源からの負に帯電しているＤＮＡはまた肺において見られ、ＣＦ粘液の粘度を増加させる。これらの構成要素は、全てのＣＦ患者において見られる。
【０１１２】
バイオフィルム、特に、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａのものは、主に負に帯電している多糖類、例えば、アルギネートからなる。バイオフィルムは細菌に感染している患者において起こり、粘液繊毛クリアランスが低減しているかまたは非存在であるＣＦ患者の気道において増進される。
【０１１３】
高度にポリカチオン性および無毒性の多糖類の１クラスである官能化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載のような化合物）は、痰の流動可能性を増加させ、バイオフィルムおよび痰（主に、様々な量の添加ＤＮＡまたはバイオフィルムを有するムチン）の粘着および粘度を低減させる。官能化ポリグルコサミンとこれらの負に帯電しているポリマーとの相互作用は、主にエントロピー的に駆動され、負に帯電しているポリマーの性質によって決まらない。ポリカチオン性ポリマーによるＤＮＡの結合は元来主にエントロピー的であり、ポリカチオン性ポリマー複合体形成によって核酸からのカチオンの放出をもたらすことが示される。［Mascotti、１９９７年］官能化ポリグルコサミンは、ポリカチオン性合成ポリマーＰＥＩ（ポリエチレンイミン）と同様の方式でＤＮＡを密接に結合する。［Utsuno、２０１０年］生体系とのポリカチオンポリグルコサミンの化学的相互作用を調整することは、これらの分子の分子量（ＭＷ）およびカチオン官能化％の設計を利用して、バイオフィルムおよびムチンにおける粘着および粘度を低減させる。
【０１１４】
この物理的なエントロピー的に駆動された相互作用はまた、ムチン層／グリコカリックス表面を介したグリコカリックスおよび粘膜表面を通す上皮表面へのポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（「ＰＡＡＧ」）を含めたポリカチオン性ポリグルコサミンの粘膜接着性によって表される。グリコカリックスは、グリコシル化タンパク質およびリン脂質によって保持された、細胞表面を覆うグリコサミノグリカンの複雑な配列である。グリコカリックス中のこれらの糖は、対イオンとして一価または二価カチオンを伴い、中性または負に帯電している。高分子カチオンによる一価および二価カチオン、例えば、Ｎａ＋、Ｃａ２＋およびＭｇ２＋の表面の置替えはまた、一般の高分子電解質エントロピー的に駆動された表面修飾である。［Jia、２０１４年；Ou、２００６年］記載したポリカチオン性ポリグルコサミンは、これらのカチオンを置き替え、グリコカリックスの電荷交換特徴を修正し、ムチンおよびバイオフィルムの接着を低減させるこれらの能力によって粘膜接着性である。生体系とのポリカチオンポリグルコサミンの化学的相互作用を調整することによって、これらの分子のＭＷおよび官能化％の設計を利用して、生体表面に接着させ、生体表面をモジュレートする。
【０１１５】
一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物は、粘膜接着性である。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物は、グリコカリックスの電荷交換を修正する。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、カチオン（例えば、一価カチオン、二価カチオン、またはポリカチオン）を置き替える（例えば、放出する）ことができる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、バイオフィルムの粘着を低減させる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、バイオフィルムの粘度を低減させる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、バイオフィルムの接着を低減させる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、粘液の接着を低減させる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、ムチンまたは粘液の蓄積を低減させる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物と生体系との化学的相互作用は、本明細書に記載されている化合物の分子量または官能化パーセントの変化と共に変化する。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物と生体系との化学的相互作用は、本明細書に記載されている化合物の分子量または官能化パーセントを変化させることによって調整することができる。
【０１１６】
炎症の活性化を妨げるバリア
ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンによる炎症のモジュレーションは、放射線によって誘発された炎症および損傷の後の口腔において、放射線、化学的または細菌によって誘発された損傷および炎症の後のＧＩ管において、ならびに皮膚の熱傷において、化学的傷害の後の目において観察されてきた。［Baker、２０１４年］ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンは、グリコカリックス（真皮および眼）ならびに粘膜の界面（ＧＩおよび経口）と関連し、細胞表面における早期炎症性アクチベーターの活性をモジュレートし、損傷関連分子パターン（ＤＡＭＰ）および病原体関連分子パターン（ＰＡＭＰ）によって細胞表面において活性化される連続性の炎症を緩和する。これらのＤＡＭＰおよびＰＡＭＰは、主に自然免疫系のトール様受容体（ＴＬＲ）を介して［Sonis、２０１０年；Piccinini、２０１０年］および肺において同様の分子経路を活性化する。［Greene、２００５年；Jiang、２００５年］呼吸樹におけるＤＮＡはまた、ＤＡＭＰＳを介して炎症の一因となる。［Jounai、２０１３年］ＴＬＲによるこのパターン認識は、ケモカインの下流の活性化をもたらし、これは好中球の活性化および活性酸素種の産生を介してさらなる炎症を生じさせる。［Jounai、２０１３年；Bianchi、２００６年］。ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンは、細胞表面におけるこれらの役割において多くのカチオン性デフェンシンのように多能性である［Chaly、２０００年］。これは、その作用機序（ＭＯＡ）が、ＣＦ好中球活性化炎症［Devaney、２００３年］および細胞の表面部位に接着する細菌の能力の低減において重要であるＩＬ−８を含めた、細胞表面におけるＤＡＭＰおよびＰＡＭＰの両方のＴＬＲ活性化の緩和であるようであるためである。ＣＦは粘膜の免疫不全症候群をもたらすため［Cohen、２０１２年］、肺におけるポリカチオン性官能化ポリグルコサミンによって観察されるこれらの効果はまた、副鼻腔道［Gysin、２０００年］およびＧＩ管［Kreda、２０１４年］に適用可能である。
【０１１７】
一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、（例えば、嚢胞性線維症において）調節不全の炎症を抑制することができる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、粘液構造を撹乱することができる。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物を使用して、気道クリアランスを実現することができる。
【０１１８】
疾患および障害
本明細書に記載されている方法を使用して処置することができる例示的な疾患および障害には、被験体が粘液繊毛クリアランスの増加から恩恵を受けるものが含まれる。
【０１１９】
肺疾患
本明細書に記載されている方法を使用して、肺の疾患または障害を処置または予防することができる。肺疾患は、肺もしくは肺系における任意の問題、または肺もしくは肺系が、適切に機能することを防止するものを指す。肺疾患は、気道、空気嚢（すなわち、肺胞）、または間質に影響を与えることができる。肺疾患は、気道、肺組織（例えば、肺組織の構造）、または血管（例えば、肺循環疾患）に影響を与えることができる。肺疾患には、これらに限定されないが、急性気管支炎、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、石綿症、喘息、気管支拡張症、細気管支炎、閉塞性細気管支炎性器質化肺炎（ＢＯＯＰ）、気管支肺異形成症、綿肺症、慢性気管支炎、コクシジオイデス症（Ｃｏｃｃｉ）、ＣＯＰＤ、特発性器質化肺炎（ＣＯＰ）、嚢胞性線維症、気腫、ハンタウイルス肺症候群、ヒストプラズマ症、ヒトメタニューモウイルス、過敏性肺臓炎、インフルエンザ、リンパ管腫症、中皮腫、非結核性Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、百日咳、塵肺症（黒肺病）、肺炎、原発性繊毛機能不全、肺線維症、肺血管疾患、呼吸器合胞体ウイルス、サルコイドーシス、重症急性呼吸器症候群、ケイ肺症、および結核が含まれる。
【０１２０】
気道に影響を与える肺疾患は、酸素および他の気体を肺中へおよび肺外へ運ぶ管に影響を与える。気道に影響を与える疾患は、気道の狭窄または遮断に影響を与えることができる。気道に影響を与える疾患には、これらに限定されないが、喘息、ＣＯＰＤ、慢性気管支炎、気腫、気管支拡張症、急性気管支炎、および嚢胞性線維症が含まれる。喘息において、気道は持続的に炎症が起き、時折痙攣し得、喘鳴および息切れをもたらす。アレルギー、感染、または汚染は、喘息の症状をトリガーし得る。肺の状態、例えば、ＣＯＰＤは、正常に呼息することができないことに影響を与え、呼吸困難をもたらし得る。ＣＯＰＤの一形態である慢性気管支炎は、慢性湿性咳によって特徴付けられる。空気が肺中に捕捉されることを可能とする肺損傷によって引き起こされるＣＯＰＤの一形態は、気腫である。嚢胞性線維症はまた、気道に影響を与える肺疾患である。
【０１２１】
空気嚢に影響を与える肺疾患には、これらに限定されないが、肺炎、結核、気腫、肺水腫、肺がん、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、および塵肺症が含まれる。肺炎は、肺胞に影響を与える感染（例えば、細菌感染）である。Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓによって引き起こされる緩徐進行性肺炎は、結核として公知である。気腫は気流を制限し、気道に影響を与え、典型的には肺胞の間の脆弱な結合への損傷からもたらされ得る。肺水腫は、肺の微小血管から空気嚢および周辺領域への流体の漏えいを指す。ＡＲＳは、典型的には重い病気によって引き起こされる肺への重度の突発性傷害を指す。塵肺症は、肺を傷つける物質の吸入によって引き起こされる状態の一カテゴリーを指す。例示的な塵肺症には、吸入した炭塵および石綿症から（吸入した石綿粉塵から）の黒肺病が含まれる。
【０１２２】
間質に影響を与える肺疾患には、間質性肺疾患（ＩＬＤ）および肺炎および肺水腫が含まれる。ＩＬＤには、これらに限定されないが、サルコイドーシス、特発性肺線維症、および自己免疫疾患が含まれる。
【０１２３】
改善された肺機能は、本明細書に記載されている方法によって実現される。肺機能をアセスメントするために典型的には使用される測定は、以下を含む。
【０１２４】
１秒間努力呼気量（ＦＥＶ１）は、総肺気量のレベルから開始する努力呼気操作の最初の１秒の間の呼息された体積を指す。
【０１２５】
１秒間努力吸気量（ＦＩＶ１）は、残気量から開始する努力吸気操作の最初の１秒の間の強制的に吸入することができる体積を指す。
【０１２６】
総肺気量（ＴＬＣ）は、完全な吸入の後に肺に含有される気体の体積を指す。ＴＬＣは、正常な精神機能；損なわれていない神経筋器官；胸郭の正常な形状、易動性、および弾性；肺の正常な弾性特性；ならびに正常な胸部容量を含めた要因によって決定される。
【０１２７】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、肺の疾患または障害、例えば、本明細書に記載されている肺の疾患または障害を処置または予防する。一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法を使用して、例えば、表１および２において列挙する肺の細菌または胃の細菌によって、細菌感染を処置または予防することができる。
【０１２８】
【表１−１】
2017526714.tif 000018
【０１２９】
【表２−１】
2017526714.tif 000019
【０１３０】
嚢胞性線維症
本明細書に記載されている方法を使用して、被験体において嚢胞性線維症の合併症を処置または予防することができる。例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンを含む液体または固体微粒子組成物を使用して、被験体において、嚢胞性線維症の合併症、例えば、肺感染または気道うっ血を処置または予防することができる。処置または予防は、可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミン単独の、または下記の薬物もしくは処置と組み合わせた、投与を含む。
【０１３１】
嚢胞性線維症（また、ＣＦ、胞嚢性繊維症（mucovoidosis）、または胞嚢性繊維症として公知である）は、肺、肝臓、膵臓、および腸の外分泌（粘液）腺に影響を与え、多臓器機能不全によって進行性の能力障害をもたらす遺伝病である。ＣＦは、遺伝子嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）の変異によって引き起こされる。この遺伝子の産物は、汗、消化液および粘液を生じさせることにおいて重要な塩素イオンチャネルである。ＣＦは、常染色体劣性疾患であると考えられる。
【０１３２】
ＣＦと関連する症候性疾患および合併症には、例えば、肺および副鼻腔疾患；胃腸、肝臓および膵臓の疾患；内分泌疾患；ならびに不妊症が含まれる。例えば、肺疾患は、粘膜の蓄積および結果として生じた炎症による気道の詰まりから生じる。これらの症状のいくつかは、通常濃厚な粘液に生息する細菌が制御されずに肺炎が引き起こされるとき起こる。ＣＦの後期において、肺の構造の変化は呼吸における慢性困難をさらに増悪させる。他の症状には、血液の喀出（喀血）、肺における主要な気道における変化（気管支拡張）、肺における高血圧（肺高血圧症）、心不全、体に十分な酸素を取り入れることが困難であること（低酸素）、呼吸マスク、例えば、二相性気道陽圧器または人工呼吸器によるサポートを必要とする呼吸不全、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症、およびＭｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ａｖｉｕｍ  ｃｏｍｐｌｅｘ（ＭＡＣ）による感染が含まれる。副鼻腔中の粘液は等しく濃厚であり、また副鼻腔通路の遮断をもたらし、感染を引き起こし得る。これは顔面痛、発熱、鼻漏、および頭痛をもたらし得る。ＣＦを有する個体は、慢性副鼻腔感染からの炎症によって、鼻孔組織の過成長（鼻ポリープ）を発生し得る。これらのポリープは鼻腔をブロックし、呼吸困難を増加し得る。
【０１３３】
嚢胞性線維症は、肺、副鼻腔、消化管および膵臓において蓄積する濃厚で接着性の粘液をもたらす。この粘液異常は気道を詰まらせ、生命を脅かす肺感染をもたらし得る。ＣＦを有する人は、粘液繊毛クリアランスの非存在下で、多くのタイプの細菌、特に、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａについての温床であるそれらの肺が、慢性的または反復的に細菌に感染することが多い。正常な粘液または組織に接着しない細菌は、正常な気道クリアランス機序によって除去される。しかし、ＣＦ患者における粘りけのある粘液は粘液繊毛クリアランスを制限し、バイオフィルム形成を促進し、調節不全の炎症および最終的に末端器官の機能障害を含むカスケードを開始させる。多くの努力は、塩化物イオンおよび重炭酸イオン輸送の非存在を引き起こす遺伝的欠陥（嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質）を標的とする一方、ＣＦ患者において同定された広範の遺伝的欠陥についての処置は時間がかかり、かなりの粘液塞栓を示す重度の確立された疾患を有する個体に対処し得ない。さらに、治療上の進歩にかかわらず、死亡の年齢中位数は３７歳であり、かなりの罹患率と関連する。
【０１３４】
粘液繊毛クリアランスを増大させることを意図する現在の治療は、粘液中の構成要素、例えば、ＤＮアーゼであるドルナーゼアルファ（Ｐｕｌｍｏｚｙｍｅ（登録商標））に取り組み、および肺から流体を抜き取り、粘液を希釈し、その輸送を増進する浸透圧治療。提供されるこれらのスタンダードは肺機能を適度に改善する一方、これらの作用機序のために粘液を直接標的としない。これらのスタンダードはまた、これらの活性の規模において、およびこれらが標的とする粘液中の構成要素へのまたは気道表面へのこれらのアクセスをブロックし得る厄介なバイオフィルムの存在によって制限される。局所的、吸入用および全身的抗生物質を使用して、細菌感染を処置するが、密なバイオフィルムおよび粘液への浸透が困難であり、確立された疾患を有する大多数において生物をほとんど根絶しない。ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンは、粘液の構成要素およびバイオフィルムの構成要素を直接標的とする新規な処置を表し、肺における粘液の粘度およびバイオフィルムの粘着を低減させ、気道クリアランスを増進し、標準的な治療用抗生物質の活性を潜在的に増大させ、実質的な臨床的利益を実現する。ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンはまた、表面グリコカリックスを標的とし、肺の表面への細菌、バイオフィルムおよび粘液の接着を低減させ、また粘液繊毛クリアランスの増進を可能とする。ＣＦ患者のためのポリカチオン性官能化ポリグルコサミンの開発の成功は、異常な粘液または粘液繊毛クリアランスの遅延を伴う他の肺疾患の処置のための基礎を提供することができた。
【０１３５】
ＣＦの合併症、例えば、肺疾患は、薬剤または療法の１つまたは複数と組み合わせて（例えば、連続して、前に、または後に）、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンを使用して処置または予防することができる。ＣＦの合併症、例えば、肺疾患を処置する例示的な薬剤には、抗生物質、例えば、静脈内に投与されるキシリトール、バンコマイシン、トブラマイシン、メロペネム、シプロフロキサシン、またはピペラシリンが含まれる。抗生物質、例えば、トブラマイシン、コリスチンまたはアズトレオナムによる吸入治療をまた与えて、コロニー形成した細菌の成長を妨害することによって肺機能を改善することができる。経口抗生物質、例えば、シプロフロキサシンまたはアジスロマイシンを与えて、感染を予防することを助けるか、または進行中の感染を制御することができる。肺疾患を処置する他の方法は、例えば、胸部理学療法（ＣＰＴ）、二相性胸甲換気、またはエアロゾル化した医薬（例えば、ＤＮアーゼ（例えば、ドルナーゼ（Ｐｕｌｍｏｚｙｍｅ（登録商標）））、高張食塩水、Ｎ−アセチルシステイン、アルブテロール、またはイプラトロピウム）を含む。一部の実施形態では、１つまたは両方の薬剤の活性（例えば、効能、有効性）が増強されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。一部の実施形態では、相乗効果が達成されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。
【０１３６】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、嚢胞性線維症または嚢胞性線維症の症状を処置する。
【０１３７】
気道感染
本明細書に記載されている方法を使用して、被験体において気道感染を処置または予防することができる。例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンを含む液体または固体微粒子組成物を使用して、被験体において気道感染、例えば、気道細菌感染を処置または予防することができる。処置または予防は、可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミン単独の、または下記の薬物もしくは処置と組み合わせた投与を含む。
【０１３８】
気道感染は、例えば、細菌、ウイルス、寄生虫または真菌によってもたらすことができる。例示的な気道細菌感染には、上気道感染、例えば、副鼻腔炎、咽頭炎（pharygitis）、喉頭蓋炎（epiglotittis）、喉頭炎、気管炎、および鼻炎；ならびに下気道感染、例えば、気管支炎および肺炎が含まれる。
【０１３９】
気道感染の症状には、例えば、疼痛、炎症、発熱、疲労、息切れ、悪心、下痢、咳、および死亡が含まれる。
【０１４０】
気道感染は、薬剤または療法の１つまたは複数と組み合わせて、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンを使用して、処置または予防することができる。気道感染を処置する例示的な薬剤および療法には、全身的抗生物質、吸入用抗生物質、抗炎症剤およびステロイド、粘液溶解剤、ならびに酸素補給が含まれる。一部の実施形態では、１つまたは両方の薬剤の活性（例えば、効能、有効性）が増強されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。一部の実施形態では、相乗効果が達成されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。
【０１４１】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、気道感染または気道感染の症状を処置または予防する。
【０１４２】
胃腸管感染
本明細書に記載されている方法を使用して、被験体において胃腸管感染を処置または予防することができる。例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンを含む液体または固体微粒子組成物を使用して、被験体において胃腸管感染、例えば、胃腸管細菌感染を処置または予防することができる。処置または予防は、可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミン単独の、または下に記載する薬物もしくは処置と組み合わせた投与を含む。
【０１４３】
胃腸管感染は、例えば、細菌（例えば、腸内細菌）、ウイルス、寄生虫または真菌によって引き起こされることができる。例示的な胃腸管細菌感染には、例えば、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ、もしくはＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｂｏｔｕｌｉｎｕｍによって引き起こされる非炎症性胃腸炎；例えば、Ｖｉｂｒｉｏ  ｃｈｏｌｅｒａｅ、腸内毒素原性（ＥＴＥＣ）Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ、腸管病原性（ＥＰＥＣ）Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ、腸管凝集性（ＥＡｇｇＥＣ）Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｄｉｆｉｃｉｌｅ、Ｖｉｂｒｉｏ  ｐａｒａｈｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ、もしくはＢａｃｉｌｌｕｓ  ａｎｔｈｒａｃｉｓによって引き起こされる炎症性胃腸炎；または、例えば、Ｓｈｉｇｅｌｌａ  ｓｐ．、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｓｐ．、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ  ｊｅｊｕｎｉ、腸管侵入性（ＥＩＥＣ）Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ、腸管出血性（ＥＨＥＣ）Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ、Ｖｉｂｒｉｏｎ  ｖｕｌｎｉｆｉｃｕｓ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ  ｓｐ．、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ  ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ、もしくはＨｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ  ｐｙｌｏｒｉによって引き起こされる侵襲性胃腸炎が含まれる。
【０１４４】
胃腸管感染の症状には、例えば、下痢、嘔吐、腹痛、痙攣、糞便の白血球、発熱、赤痢、および／または糞便中の血液が含まれる。
【０１４５】
胃腸管感染は、薬剤または療法の１つまたは複数と組み合わせた本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンを使用して処置または予防することができる。胃腸管感染を処置する例示的な薬剤および療法には、再水和、食事療法、プロバイオティクス、亜鉛、薬理療法（例えば、抗生物質（例えば、フルオロキノロン、メトロニダゾールまたはバンコマイシン）、止瀉剤（例えば、ロペラミドまたは次サリチル酸ビスマス（ＢＳＳ））、または制吐薬（例えば、オンダンセトロンまたはメトクロプラミド））が含まれる。一部の実施形態では、１つまたは両方の薬剤の活性（例えば、効能、有効性）が増強されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。一部の実施形態では、相乗効果が達成されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。
【０１４６】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、胃腸管感染または胃腸管感染の症状を処置または予防する。
【０１４７】
壊死性腸炎（Necrotizing  Entercolitis）（ＮＥＣ）
壊死性腸炎（ＮＥＣ）は、典型的には腸の内層または腸の全厚さが関与する腸組織の炎症および死である。重症例において、腸が穿孔し得、腸壁において穴が発生する。穴が腸壁に発生すると、腸において見出される細菌は腹部中に漏れ、広範囲にわたる感染をもたらし得る。ＮＥＣは、未熟児において最も一般であり、典型的には誕生の２週間以内に発生する。しかし、ＮＥＣは、誕生後３カ月まで起こり得る。ＮＥＣの症状には、血便、下痢、便秘、悪寒または発熱、乏しい栄養補給、および嘔吐が含まれる。現在の処置オプションは、静脈内栄養補給、抗生物質、ならびに鼻から胃に入って、腸からの余分な流体および気体を除去する管を含む。
【０１４８】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、壊死性腸炎または壊死性腸炎の症状を処置または予防する。
【０１４９】
短腸症候群（ＳＢＳ）
短腸症候群（ＳＢＳ）は、小腸の外科的切除によって引き起こされるか、またはまれに腸の大きなセグメントの完全な機能障害による吸収不良障害である。ＳＢＳは典型的には後天性であるが、小児によっては先天性の短腸を伴って生まれる。小腸の３分の２超が除去されているのでない限り、ＳＢＳは一般に発生しない。ＳＢＳは通常、クローン病のための手術、腸捻転、小腸の腫瘍、小腸への傷害もしくは外傷、壊死性腸炎、肥満症を処置するためのバイパス手術、または小腸の疾患もしくは損傷された部分を除去する他の手術によって引き起こされる。
【０１５０】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、短腸症候群または短腸症候群の症状を処置または予防する。
【０１５１】
末端腸閉塞症候群（ＤＩＯＳ）
末端腸閉塞症候群（ＤＩＯＳ）は嚢胞性線維症を有する個体において起こることが多く、濃厚となった糞便による腸の遮断が関与する。嚢胞性線維症を有する個体において、粘液は腸管に沿って蓄積し、食物の排出を遅延させる。粘液が充填された領域の後方の、糞便の結果として生じた蓄積は、遮断をもたらす。ＤＩＯＳは便秘と同様である（例えば、消化管中に糞便の詰まりが存在する）が、糞便の詰まりは腸においてより高い場所にある。生まれたばかりの幼児におけるＤＩＯＳはまた胎便性イレウス等価症（equilavent）と称される。ＤＩＯＳの症状には、腹痛、嘔吐、および腹部における触診できる塊が含まれる。ＤＩＯＳの処置は典型的には、特に、腸破裂の徴候が存在するとき、閉塞を軽減する手術を必要とする。経口摂取の制限、胃および近位腸の減圧のための経鼻胃管の留置、ならびに緩下剤および浣腸投与を含めたより保守的なアプローチを試みて、ＤＩＯＳを処置し得る。ＤＩＯＳを患っている個体は、反復するエピソードを有する傾向があり、膵酵素補充および便軟化剤による維持療法を必要とすることが多い。
【０１５２】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、末端腸閉塞症候群または末端腸閉塞症候群の症状を処置または予防する。
【０１５３】
胎便性イレウス
胎便性イレウスは、乳児の最初の糞便（すなわち、胎便）が小腸の最後の部分をブロックする状態である。胎便が正常より濃厚でより粘つくとき、胎便性イレウスは起こり得る。小腸は肥大化し、小腸係蹄が拡張し得るか、または腹部を押し出し得る。遮断の下で、大腸は狭窄している。大腸は空であり得るか、または乾燥した胎便の小さなペレット、もしくは腸の内層からの粘液のプラグを保持し得る。胎便性イレウスを有するほとんど全ての乳児は、嚢胞性線維症（ＣＦ）を有する。ＣＦは、体内のある特定の流体および粘液を正常より濃厚なものとする。
【０１５４】
一実施形態では、本明細書に記載されている方法、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を投与することを含む方法を使用して、胎便性イレウスまたは胎便性イレウスの症状を処置または予防する。
【０１５５】
化合物および組成物
可溶性ポリグルコサミンおよびポリグルコサミン誘導体
可溶性ポリグルコサミンまたはポリグルコサミン誘導体を含有する化合物および組成物を、本明細書に記載されている方法において使用することができる。例えば、本明細書に記載されている化合物を使用して、本明細書に記載されている被験体を処置することができる。一部の実施形態では、被験体は、本明細書に記載されている状態を患っている。例示的な状態には、被験体が粘液繊毛クリアランスの増加の恩恵を受けるものが含まれる。化合物および組成物は、本明細書に記載のように投与することができる。例えば、化合物を、被験体において、例えば、被験体の肺もしくは肺系、または消化器系において、バイオフィルムに投与することができる。
【０１５６】
ポリグルコサミンは、キチンまたはキトサンに由来することができる。キトサンは、甲殻類（例えば、エビ、カニ、ロブスター）の外骨格の主要構成要素である、Ｎ−アセチルグルコサミンのポリマーであるキチンの脱アセチル化に由来する不溶性ポリマーである。キトサンは一般に、５０％未満がアセチル化されているβ（１−＞４）ポリグルコサミンであり、一方、キチンは一般に、５０％超がアセチル化されていると考えられる。ポリグルコサミンはまた、様々な真菌および節足動物において見出される。β（１−＞４）ポリグルコサミンの合成的源および代替の源は、ポリグルコサミン誘導体のための出発材料としての役割を果たし得る。ポリグルコサミンは、ポリアセチルグルコサミンとは対照的に、本明細書において５０％未満がアセチル化されていると定義される。５０％超のアミノ基がアセチル化されている場合、ポリマーは、ポリアセチルグルコサミンであると考えられる。本明細書において言及するように、および他に特定しない限り、可溶性ポリグルコサミンまたはポリグルコサミン誘導体の「分子量」は、可溶性ポリグルコサミンまたはポリグルコサミン誘導体の平均分子量を指すと当業者は理解する。
【０１５７】
本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンは、中性ｐＨの水溶性ポリグルコサミン、またはヒドロキシルもしくはアミン部分上で、アセチル基以外で誘導体化されていないポリグルコサミンを指す。可溶性ポリグルコサミンは、グルコサミンおよびアセチルグルコサミンモノマーからなる。一般に、水溶性ポリグルコサミン（中性ｐＨで）は、約５，０００ｋＤａと等しいかまたはこれ未満の分子量、および８０％と等しいかまたはこれ超の脱アセチル化度を有する。
【０１５８】
本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、遊離ヒドロキシルまたはアミン基を正に帯電している部分または中性部分で官能化することによって生じる。官能化のパーセントは、正に帯電している部分または中性部分で官能化されているポリグルコサミン骨格上のモノマーの総パーセントとして定義される。脱アセチル化および官能化の程度は、官能化ポリグルコサミン誘導体に特定の電荷密度を与える。このように得られた電荷密度は、溶解度および処置の有効性に影響を与える。このように、本発明によると、脱アセチル化度、官能化および分子量は、最適な効能のために最適化されなければならない。本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、生理的（中性）ｐＨにおける溶解度を含めた、有利であるいくつかの特性を有する。本明細書において使用する場合、ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンは、正に帯電している部分で官能化されたポリグルコサミン誘導体を指す。一部の実施形態では、ポリカチオン性官能化ポリグルコサミンは、ポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）である。
【０１５９】
一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体は、１０のｐＨまでで可溶性である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、５〜１，０００ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、１５〜１，０００ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、２０〜３５０ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、２０〜１５０ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、２０〜１２０ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、３０〜１２０ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、５０〜１００ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、７０〜１２０ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、５０〜９０ｋＤａの間である。本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、ｐＨ２〜ｐＨ１１で可溶性である。
【０１６０】
一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、１〜２％ｖ／ｖの間のグリセロールを含む水溶液に可溶化している。一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、１．２〜１．８％ｖ／ｖの間のグリセロールを含む水溶液に可溶化している。一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、１．２〜１．６％ｖ／ｖの間のグリセロールを含む水溶液に可溶化している。一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、１．２〜１．６％ｖ／ｖの間のグリセロールを含む水溶液に可溶化している。一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、１．２〜１．４％ｖ／ｖの間のグリセロールを含む水溶液に可溶化している。一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、１．３〜１．４％ｖ／ｖの間のグリセロールを含む水溶液に可溶化している。一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、およそ１．３８％ｖ／ｖのグリセロールを含む水溶液に可溶化している。
【０１６１】
一部の実施形態では、本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、グリセロールを含む水溶液に可溶化している。一部の実施形態では、溶液は、平均粒径直径が１〜５ミクロンの粒子を含む。一部の実施形態では、溶液を噴霧することができる。
【０１６２】
ポリグルコサミン骨格上の総モノマーの２％〜５０％の間の官能化を伴う、５０％超の任意の脱アセチル化度（ＤＤＡ）を有するポリグルコサミンを本発明において使用する。脱アセチル化度は、ポリグルコサミンポリマー中の総モノマーに対する遊離アミノ基の相対的含量を決定する。ポリグルコサミンの脱アセチル化度の決定のために使用することができる方法には、例えば、ニンヒドリン試験、直線的電位差滴定、近赤外分光法、核磁気共鳴分光法、臭化水素滴定法、赤外分光法、および一次導関数ＵＶ分光光度法が含まれる。好ましくは、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンの脱アセチル化度は、定量赤外分光法によって決定される。
【０１６３】
アミンの活性誘導体化による官能化パーセントは、ポリグルコサミンポリマー上のモノマーの総数に対して決定される。好ましくは、本明細書に記載されている誘導体化ポリグルコサミンの官能化パーセントは、Ｈ−ＮＭＲまたは定量元素分析によって決定される。脱アセチル化および官能化の程度は、官能化ポリグルコサミン誘導体に特定の電荷密度を与える。このように得られた電荷密度は、溶解度、および組織との相互作用の強さ、バイオフィルム構成要素および細菌膜に影響を与える。分子量はまた、誘導体化ポリグルコサミンの粘膜接着性およびバイオフィルム撹乱性能において重要な要因である。このように、本発明によると、これらの特性は、最適な効能のために最適化しなければならない。例示的なポリグルコサミン誘導体は、参照により本明細書中にその全体が組み込まれるＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎ．８，１１９，７８０に記載されている。
【０１６４】
本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体は、約１．０〜約２．５の間の範囲の多分散性指数（ＰＤＩ）を有する。本明細書において使用する場合、多分散性指数（ＰＤＩ）は、所与のポリマー試料中の分子量の分布の尺度である。計算したＰＤＩは、数平均分子量で割った重量平均分子量である。この計算は、ポリマーのバッチ中の個々の分子量の分布を示す。ＰＤＩは必ず１超の値を有するが、ポリマー鎖が均一な鎖長に近づくと、ＰＤＩは単一性（１）に近づく。自然源に由来するポリマーのＰＤＩは自然源（例えば、カニまたはエビまたは真菌由来のキチンまたはキトサン）によって決まり、種々の反応条件、生成条件、加工条件、取扱い条件、貯蔵条件および精製条件によって影響を受け得る。多分散性を決定する方法には、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（またサイズ排除クロマトグラフィーとして公知である）；光散乱測定；およびＭＡＬＤＩまたはエレクトロスプレー質量分析法からの直接の計算が含まれる。好ましくは、本明細書に記載されている可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンのＰＤＩは、ＨＰＬＣおよび複数角度光散乱方法によって決定する。
【０１６５】
本明細書に記載されているポリグルコサミン誘導体（すなわち、誘導体化ポリグルコサミン）は、中性および生理学的ｐＨにおいて可溶性である種々の選択された平均分子量を有し、本発明の目的のために、５〜１，０００ｋＤａの範囲の平均分子量を含む。誘導体化ポリグルコサミンは、約１０までのｐＨで可溶性である。本明細書に記載されている実施形態は、誘導体化ポリグルコサミンの特徴的な中域平均分子量である（２０〜１５０ｋＤａ、例えば、約２０〜約１５０ｋＤａ）。一部の実施形態では、誘導体化ポリグルコサミンの平均分子量は、１５〜１，０００ｋＤａの間である。一部の実施形態では、誘導体化ポリグルコサミンの平均分子量は、２０〜１５０ｋＤａの間である。一部の実施形態では、誘導体化ポリグルコサミンの平均分子量は、２０〜１２０Ｄａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、３０〜１２０ｋＤａの間である。一部の実施形態では、ポリグルコサミン誘導体の平均分子量は、５０〜１００ｋＤａの間である。一部の実施形態では、官能化ポリグルコサミンの平均分子量は、２０〜８０ｋＤａの間である。
【０１６６】
本明細書に記載されている官能化ポリグルコサミン誘導体は、下記
（Ａ）ポリグルコサミン−アルギニン化合物；
（Ｂ）ポリグルコサミン−天然アミノ酸誘導体化合物；
（Ｃ）ポリグルコサミン−非天然アミノ酸化合物；
（Ｄ）ポリグルコサミン−酸アミン化合物；
（Ｅ）ポリグルコサミン−グアニジン化合物；および
（Ｆ）中性ポリグルコサミン誘導体化合物
を含む。
【０１６７】
（Ａ）ポリグルコサミン−アルギニン化合物
一部の実施形態では、本発明は、ポリグルコサミン−アルギニン化合物に関し、アルギニンは、そのカルボニルを介したペプチド（アミド）結合を通してポリグルコサミンのグルコサミン上の第一級アミンに結合しており、
【化１６】
2017526714.tif 000020
式中、各Ｒ１は、水素、アセチル、ならびに下記の式の基
【化１７】
2017526714.tif 000021
またはそのラセミ混合物から独立に選択され、
Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、少なくとも１％は、アセチルであり、少なくとも２％は、上に示す式の基である。
【０１６８】
一部の実施形態では、ポリグルコサミン−アルギニン化合物は、下記の式のものであり、
【化１８】
2017526714.tif 000022
式中、ｍは、０．０２〜０．５０であり、ｑは、０．５０〜０．０１であり、ｓは、１であり、ｐ＋ｑ＋ｍ＝１であり、官能化の程度パーセントは、ｍ・１００％であり、Ｘは、
【化１９】
2017526714.tif 000023
からなる群から選択され、調製物は、５ｋＤａ未満の分子量を有する化合物を実質的に含有しない。一部の実施形態では、ポリグルコサミン−アルギニン化合物は、ポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン（ＰＡＡＧ）である。
【０１６９】
（Ｂ）ポリグルコサミン−天然アミノ酸誘導体化合物
一部の実施形態では、本発明は、ポリグルコサミン−天然アミノ酸誘導体化合物に関し、天然アミノ酸は、ヒスチジンまたはリシンであり得る。アミノは、そのカルボニルを介したペプチド（アミド）結合を通してポリグルコサミンのグルコサミン上の第一級アミンに結合しており、
【化２０】
2017526714.tif 000024
式中、各Ｒ１は、水素、アセチル、ならびに下記の式の基
【化２１】
2017526714.tif 000025
またはそのラセミ混合物から独立に選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、少なくとも１％は、アセチルであり、少なくとも２％は、上に示す式の基；または下記の式の基
【化２２】
2017526714.tif 000026
またはそのラセミ混合物であり、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、少なくとも１％は、アセチルであり、少なくとも２％は、上に示す式の基である。
【０１７０】
（Ｃ）ポリグルコサミン−非天然アミノ酸化合物
一部の実施形態では、本発明は、ポリグルコサミン−非天然アミノ酸化合物に関し、非天然アミノ酸は、そのカルボニルを介したペプチド（アミド）結合を通してポリグルコサミンのグルコサミン上の第一級アミンに結合しており、
【化２３】
2017526714.tif 000027
式中、各Ｒ１は、水素、アセチル、および下記の式の基から独立に選択され、
【化２４】
2017526714.tif 000028
式中、Ｒ３は、非天然アミノ酸側鎖であり、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、少なくとも１％は、アセチルであり、少なくとも２％は、上に示す式の基である。
【０１７１】
非天然アミノ酸は、生体系において通常見られない側鎖を有するもの、例えば、オルニチン（２，５−ジアミノペンタン酸）である。任意の非天然アミノ酸を、本発明によって使用し得る。一部の実施形態では、ポリグルコサミンにカップリングした非天然アミノ酸は、下記の式を有する。
【化２５】
2017526714.tif 000029
【０１７２】
（Ｄ）ポリグルコサミン−酸アミン化合物
一部の実施形態では、本発明は、ポリグルコサミン−酸アミン化合物、またはこれらのグアニジル化カウンターパートに関する。酸アミンは、そのカルボニルを介したペプチド（アミド）結合を通してポリグルコサミンのグルコサミン上の第一級アミンに結合しており、
【化２６】
2017526714.tif 000030
式中、各Ｒ１は、水素、アセチル、および下記の式の基から独立に選択され、
【化２７】
2017526714.tif 000031
式中、Ｒ３は、アミノ、グアニジノ；およびアミノまたはグアニジノ基で置換されているＣ１〜Ｃ６アルキルから選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、少なくとも１％は、アセチルであり、少なくとも２％は、上に示す式の基である。
【０１７３】
一部の実施形態では、Ｒ１は、下記の１つから選択される。
【化２８】
2017526714.tif 000032
【０１７４】
（Ｅ）ポリグルコサミン−グアニジン化合物
一部の実施形態では、本発明は、ポリグルコサミン−グアニジン化合物に関する。
【化２９】
2017526714.tif 000033
式中、各Ｒ１は、水素、アセチル、および基（Ｒ１は、それが付着している窒素と一緒になって、グアニジン部分を形成する）から独立に選択され、Ｒ１置換基の少なくとも２５％は、Ｈであり、少なくとも１％は、アセチルであり、少なくとも２％は、それが付着している窒素と一緒になってグアニジン部分を形成する。
【０１７５】
（Ｆ）中性ポリグルコサミン誘導体化合物
一部の実施形態では、本発明は、中性ポリグルコサミン誘導体化合物に関する。例示的な中性ポリグルコサミン誘導体化合物には、ポリグルコサミンの１個または複数のアミン窒素が中性部分、例えば、糖に共有結合的に付着しているものが含まれ、
【化３０】
2017526714.tif 000034
式中、各Ｒ１は、水素、アセチル、および糖（例えば、天然に存在する糖または修飾糖）またはα−ヒドロキシ酸から独立に選択される。糖は、単糖類、二糖類または多糖類、例えば、グルコース、マンノース、ラクトース、マルトース、セロビオース（cellubiose）、スクロース、アミロース、グリコーゲン、セルロース、グルコネート、またはピルベートでよい。糖は、スペーサーを介して、または末端糖のカルボン酸、ケトンもしくはアルデヒド基を介して共有結合的に付着することができる。α−ヒドロキシ酸の例には、グリコール酸、乳酸、およびクエン酸が含まれる。一部の好ましい実施形態では、中性ポリグルコサミン誘導体は、ポリグルコサミン−ラクトビオン酸化合物またはポリグルコサミン−グリコール酸化合物である。例示的な塩および共誘導体（ｃｏｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）には、当技術分野において公知のもの、例えば、その内容が参照によりその全体が組み込まれるＵＳ２００７／０２８１９０４に記載されているものが含まれる。
【０１７６】
併用処置
一部の実施形態では、可溶性ポリグルコサミンまたはポリグルコサミン誘導体を、別の薬剤、例えば、さらなる治療剤と組み合わせて被験体に投与する。さらなる治療剤は、本明細書に記載されている。「組み合わせて」投与するとは、本明細書において使用する場合、２つ（またはそれ超）の異なる処置が、障害を有する被験体の苦痛の経過中に被験体に送達され、例えば、２つまたはそれ超の処置が、被験体が障害と診断された後に、および障害が治癒もしくは除去されるか、または処置が他の理由のために終了する前に送達されることを意味する。一部の実施形態では、第２の送達が始まるときに、１つの処置の送達がまだ起こっており、その結果、投与に関して重複が存在する。これは、本明細書において「同時の」または「併行送達」と称されることがある。他の実施形態では、１つの処置の送達は、他の処置の送達が始まる前に終わる。いずれかの場合の一部の実施形態では、合わせた投与のために、処置はより有効である。例えば、第２の処置はより有効であり、例えば、等しい効果はより少ない第２の処置で見られるか、または第２の処置は、第２の処置が、第１の処置の非存在下で投与される場合に見られるものより大きな程度まで症状を低減させ、または類似の状況が第１の処置で見られる。一部の実施形態では、送達は、症状、または障害と関連する他のパラメーターにおける低減が、１つの処置が他の非存在下で送達されることで観察されるものより大きいものである。２つの処置の効果は、部分的に相加的、全体的に相加的、または相加的を超えるものであり得る。送達は、送達される第１の処置の効果が、第２の処置が送達されるときまだ検出可能であるようなものであり得る。
【０１７７】
一部の実施形態では、併用処置は、被験体に投与される１種または複数の化合物または薬剤の増強を実現する。増強は、本明細書において使用する場合、別の薬剤による１つの薬剤の増進を指し、その結果、複合効果は、それぞれの１つの薬剤単独の効果の合計より大きい。一部の実施形態では、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンを抗菌剤と組み合わせて使用して、肺機能を改善することができる。例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンは、抗菌剤と組み合わせて被験体に投与して、肺機能を改善する（例えば、本明細書に記載のような肺の疾患または障害を処置する）ことができる。可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンは抗菌剤の増強をもたらし、例えば、可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミンまたは抗菌剤の効果を増進させることができる。一部の実施形態では、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンは抗菌剤の増強をもたらすことができ、その結果、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンおよび抗菌剤の組合せは、可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミン単独、または抗菌剤単独より大きく、肺機能を改善する（例えば、抗菌効果を与える）ことができる。可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンおよび抗菌剤の組合せはまた、単独で投与されたときのそれぞれの薬剤の効果の合計より大きな殺菌効果をもたらすことができる。一部の実施形態では、１つまたは両方の薬剤の活性（例えば、効能、有効性）が増強されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンおよび抗菌剤の組合せはまた、相乗的殺菌効果をもたらすことができる。
【０１７８】
一部の実施形態では、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンおよび非発酵性糖（例えば、ソルビトールまたはキシリトール）の組合せは、非発酵性糖の非存在下での可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミンより、または可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミンの非存在下での非発酵性糖より肺機能を改善することができる。一部の実施形態では、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミンおよび非発酵性糖（例えば、ソルビトールまたはキシリトール）の組合せは、可溶性ポリグルコサミンもしくは誘導体化ポリグルコサミン単独、または非発酵性糖単独より肺機能を改善することができる。一部の実施形態では、非発酵性糖（例えば、ソルビトールまたはキシリトール）は、本明細書に記載のような化合物、例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン（例えば、ポリ（アセチル、アルギニル）グルコサミン、またはＰＡＡＧ）のバイオフィルム除去活性を増強させる。
【０１７９】
抗菌薬
本明細書に記載されている組成物および化合物（例えば、可溶性ポリグルコサミンまたは誘導体化ポリグルコサミン）を、抗生物質の１つまたは複数と組み合わせて使用して、本明細書に記載されている１つまたは複数の疾患および状態を処置することができる。抗生物質の一般のクラスには、例えば、アミノグリコシド、バシトラシン、ベータ−ラクタム抗生物質、セファロスポリン、クロラムフェニコール、糖ペプチド、マクロライド、リンコサミド、ペニシリン、キノロン、リファンピン、糖ペプチド、テトラサイクリン、トリメトプリムおよびスルホンアミドが含まれる。一部の実施形態では、相乗効果が達成されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。
【０１８０】
上で記載したクラス内の例示的な抗生物質を下記のように提供する。例示的なアミノグリコシドには、ストレプトマイシン、ネオマイシン、フラマイセチン、パルプマイシン（Ｐａｒｐｍｙｃｉｎ）、リボスタマイシン、カナマイシン、アミカシン、ジベカシン、トブラマイシン、ハイグロマイシンＢ、スペクチノマイシン、ゲンタマイシン、ネチルマイシン、シソマイシン、イセパマイシン、ベルダマイシン、Ａｍｉｋｉｎ、Ｇａｒａｍｙｃｉｎ、Ｋａｎｔｒｅｘ、Ｎｅｔｒｏｍｙｃｉｎ、Ｎｅｂｃｉｎ、およびＨｕｍａｔｉｎが含まれる。例示的なカルバセフェムには、ロラカルベフ（Ｌｏｒａｂｉｄ）が含まれる。例示的なカルバペネムには、エルタペネム、Ｉｎｖａｎｚ、ドリペネム、Ｆｉｎｉｂａｘ、イミペネム／シラスタチン、Ｐｒｉｍａｘｉｎ、メロペネム、およびＭｅｒｒｅｍが含まれる。例示的なセファロスポリンには、セファドロキシル、Ｄｕｒｉｓｅｆ、セファゾリン、Ａｎｃｅｆ、セファロチン、Ｃｅｆａｌｏｔｈｉｎ、Ｋｅｆｌｉｎ、セファレキシン、Ｋｅｆｌｅｘ、セファクロル、Ｃｅｃｌｏｒ、セファマンドール、マンドール（Ｍａｎｄｏｌｅ）、セフォキシチン、Ｍｅｆｏｘｉｎ、セフプロジル（Cefprozill）、Ｃｅｆｚｉｌ、セフロキシム、Ｃｅｆｔｉｎ、Ｚｉｎｎａｔ、セフィキシム、Ｓｕｐｒａｘ、セフジニル、Ｏｍｎｉｃｅｆ、セフジトレン、Ｓｐｅｃｔｒａｃｅｆ、セフォペラゾン、Ｃｅｆｏｂｉｄ、セフォタキシム、Ｃｌａｆｏｒａｎ、セフポドキシム、Ｆｏｒｔａｚ、セフチブテン、Ｃｅｄａｘ、セフチゾキシム、セフトリアキソン、Ｒｏｃｅｐｈｉｎ、セフェピム、Ｍａｘｉｐｉｍｅ、およびＣｅｆｔｒｏｂｒｉｐｒｏｌｅが含まれる。例示的な糖ペプチドには、ダルババンシン、オリタバンシン、テイコプラニン、バンコマイシン、およびＶａｎｃｏｃｉｎが含まれる。例示的なマクロライドには、アジスロマイシン、Ｓｉｔｈｒｏｍａｘ、Ｓｕｍａｍｅｄ、Ｚｉｔｒｏｃｉｎ、クラリスロマイシン、Ｂｉａｘｉｎ、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、Ｅｒｙｔｈｏｃｉｎ、Ｅｒｙｔｈｒｏｐｅｄ、ロキシスロマイシン、トロレアンドマイシン、テリスロマイシン、Ｋｅｔｅｋ、およびスペクチノマイシンが含まれる。例示的なモノバクタムには、アズトレオナムが含まれる。例示的なペニシリンには、アモキシシリン、Ｎｏｖａｍｏｘ、アオキシル（Ａｏｘｉｌ）、アンピシリン、アロシリン（Ａｌｏｃｉｌｌｉｎ）、カルベニシリン、クロキサシリン（Coxacillin）、ジクロキサシリン（Diloxacillin）、フルクロキサシリンＦｌｏｘａｐｅｎ、メズロシリン、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリン、およびチカルシリンが含まれる。例示的なポリペプチドには、バシトラシン、コリスチン、およびポリミキシンＢが含まれる。例示的なキノロン（quiniolones）には、シプロフロキサシン（Ciproflaxin）、Ｃｉｐｒｏ、Ｃｉｐｒｏｘｉｎ、Ｃｉｐｒｏｂａｙ、エノキサシン、ガチフロキサシン、テクイン、レボフロキサシン、Ｌｅｖａｑｕｉｎ、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、Ａｖｅｌｏｘ、ノルフロキサシン、Ｎｏｒｏｘｉｎ、オフロキサシン、Ｏｃｕｆｌｏｘ、トロバフロキサシン、およびＴｒｏｖａｎが含まれる。例示的なスルホンアミドには、マフェニド（Mefenide）、Ｐｒｏｎｔｏｓｉｌ（初期）、スルファセタミド、スルファメチゾール、スルファニルアミド（初期）、スルファサラジン、スルフイソキサゾール、トリメトプリム、トリメトプリム−スルファメトキサゾール（コトリモキサゾール）、およびＢａｃｔｒｉｍが含まれる。例示的なテトラサイクリンには、デメクロサイクリン（Demeclocyline）、ドキシサイクリン、Ｖｉｂｒａｍｙｃｉｎ、ミノサイクリン、Ｍｉｎｏｃｉｎ、オキシテトラサイクリン、Ｔｅｒｒａｃｉｎ、テトラサイクリン、およびＳｕｍｙｃｉｎが含まれる。他の例示的な抗生物質には、Ｓａｌｖａｒｓａｎ、クロラムフェニコール（Chloamphenicol）、Ｃｈｌｏｒｏｍｙｃｅｔｉｎ、クリンダマイシン、Ｃｌｅｏｃｉｎ、リンコマイシン（Linomycin）、エタンブトール、ホスホマイシン、フシジン酸、Ｆｕｃｉｄｉｎ、フラゾリドン、イソニアジド、リネゾリド、ザイボックス、メトロニダゾール、Ｆｌａｇｙｌ、ムピロシン、Ｂａｃｔｒｏｂａｎ、ニトロフラントイン（Nitrofurantion）、Ｍａｃｒｏｄａｎｔｉｎ、Ｍａｃｒｏｂｉｄ、プラテンシマイシン、ピラジナミド、キヌプリスチン／ダルホプリスチン（Ｓｙｎｃｅｒｉｄ）、リファンピン（リファンピシン）、およびチニダゾールが含まれる。例示的な抗生物質にはまた、キシリトールが含まれる。
【０１８１】
抗炎症性
本明細書に記載されている組成物および化合物（例えば、可溶性ポリグルコサミンおよび誘導体化ポリグルコサミン）は、１種または複数の抗炎症薬、例えば、ステロイド性抗炎症薬および非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）と組み合わせて（例えば、連続して、前に、または後に）使用して、本明細書に記載されている１つまたは複数の疾患または状態を処置することができる。一部の実施形態では、１つまたは両方の薬剤の活性（例えば、効能、有効性）が増強されるように、薬剤および療法の組合せの投与の間隔をあける。一部の実施形態では、相乗効果が達成されるように、薬剤および療法の組合せの投与を十分に一緒に近接させるように間隔をあける。
【０１８２】
例示的なステロイド性抗炎症薬には、グルココルチコイド（コルチコステロイド）、例えば、ヒドロコルチゾン（コルチゾール）、酢酸コルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、ベクロメタゾン、酢酸フルドロコルチゾン、酢酸デオキシコルチコステロン（ＤＯＣＡ）、およびアルドステロンが含まれる。例示的な非ステロイド性抗炎症薬には、アスピリン、コリンおよびサリチル酸マグネシウム、サリチル酸コリン、セレコキシブ、ジクロフェナクカリウム、ジクロフェナクナトリウム、ミソプロストール（Isoprostol）を伴うジクロフェナクナトリウム、ジフルニサル、エトドラク、フェノプロフェンカルシウム、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、サリチル酸マグネシウム、メクロフェナム酸ナトリウム、メフェナム酸、メロキシカム、ナブメトン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、オキサプロジン、ピロキシカム、ロフェコキシブ、サルサレート、サリチル酸ナトリウム、スリンダク、トルメチンナトリウム、およびバルデコキシブが含まれる。例示的な非ステロイド性抗炎症剤（例えば、ペプチド）には、調節性サイトカイン、例えば、インターロイキン、例えば、ＩＬ−１、ＩＬ−４、ＩＬ−６、ＩＬ−１０、ＩＬ−１１、およびＩＬ−１３が含まれる。
【０１８３】
粘液溶解剤（去痰剤）
本明細書に記載されている組成物および化合物（例えば、可溶性ポリグルコサミンおよび誘導体化ポリグルコサミン）は、１種または複数の粘液溶解剤と組み合わせて（例えば、連続して、前に、または後に）使用して、本明細書に記載されている１つまたは複数の疾患および状態を処置することができる。粘液溶解剤または去痰剤は濃厚な粘液を溶解する薬剤であり、呼吸困難を軽減するのを助けるために使用される。グリコサミノグリカンを加水分解することによってこれは行われ、ムチンを含有する身体の分泌物／構成要素の粘度を分解／低下させる傾向がある。肺における粘液分泌物の粘度は、ムコタンパク質の濃度、これらの巨大分子およびＤＮＡの間のジスルフィド結合の存在によって決まる。
【０１８４】
去痰剤は、気管支分泌物の厚さまたは粘度を低減させ、粘液および他の材料を肺、気管支、および気管から吐き出させるのを助けることができる。去痰剤の一例は、粘液を薄めることによって肺からの粘液の排出を促進し、また炎症を起こしている気道を潤滑にする、グアイフェネシンである。他の例示的な粘液溶解剤または去痰剤には、アルテア根、五硫化アンチモン、クレオソート、グアヤコールスルホン酸、グアイフェネシン、Ｉｐｅｃａｃｕａｎｈａ（トコンのシロップ）、レボベルベノン、ヨウ化カリウム、セネガ、チロキサポール、アセチルシステイン、アンブロキソール、ブロムヘキシン、カルボシステイン、ドミオドール、ドルナーゼアルファ、エプラジノン、エルドステイン、レトステイン、メスナ、ネルテネキシン、ソブレロール、ステプロニン、およびチオプロニンが含まれる。
【０１８５】
投与の方法
本明細書に記載されている化合物および組成物を、種々の方法で被験体に投与することができる。投与の例示的な方法は、本明細書に記載されている。
【０１８６】
本発明の化合物および組成物は、鼻エアゾールまたは吸入によって投与し得る。このような組成物は、医薬製剤の当技術分野において周知の技術によって調製され、ベンジルアルコールもしくは他の適切な保存剤、バイオアベイラビリティーを増進させる吸収促進剤、フルオロカーボン、および／または当技術分野において公知の他の可溶化剤もしくは分散化剤を用いて食塩水中の溶液として調製し得る。記載された発明の方法および組成物は、ドロップ剤またはスプレー（例えば、鼻用スプレー、エアゾールスプレー、またはポンプスプレー）、または吸入もしくは経鼻投与のための他のビヒクル（鼻腔内送達）の形態で使用し得る。エアゾールスプレー調製物は、適切な噴射剤、例えば、炭化水素噴射剤と共に加圧式容器中に含有することができる。ポンプスプレーディスペンサーは、定量、または特定の粒子もしくは液滴径を有する用量を分注することができる。任意の分注装置を、単回用量のみ、または数多くの用量を分注するように配置することができる。より一般に、吸入または鼻腔内投与のために製剤化された本発明の組成物はまた、溶液剤、懸濁剤、または粘りけのある組成物として提供することができる。一部の実施形態では、本発明の組成物（例えば、本明細書に記載されている化合物の組成物）は、溶液組成物として提供される。一部の実施形態では、記載された発明の組成物は、例えば、これらに限定されないが、ネブライザー、注入器、吸入器、またはパファーを含めた他の機器によって送達することができる。
【０１８７】
本発明の化合物および組成物は、これらに限定されないが、カプセル剤、錠剤、乳剤および水性懸濁剤、分散物および溶液剤を含めた、任意の経口的に許容される剤形で経口的に投与し得る。経口使用のための錠剤の場合、一般に使用される担体は、ラクトースおよびトウモロコシデンプンを含む。滑沢剤、例えば、ステアリン酸マグネシウムをまた典型的には加える。カプセル剤形態での経口投与のために、有用な賦形剤は、ラクトースおよび乾燥トウモロコシデンプンを含む。水性懸濁剤および／または乳剤が経口的に投与されるとき、乳化剤および／または懸濁化剤と合わせられる活性成分を油性相に懸濁または溶解し得る。必要に応じて、ある特定の甘味剤および／または香味剤および／または着色剤を加えてもよい。
【０１８８】
本発明の化合物および組成物はまた、例えば、直腸投与のための坐剤または浣腸の形態で直腸に投与し得る。これらの組成物は、本発明の化合物と、室温にて固体であるが直腸の温度にて液体であり、したがって直腸において溶融して、活性構成要素を放出する適切な非刺激性の添加剤とを混合することによって調製することができる。このような材料には、これらに限定されないが、カカオバター、蜜蝋およびポリエチレングリコールが含まれる。
【０１８９】
本発明の化合物および組成物の局所投与は、所望の処置が局所適用によって容易に到達可能である領域または器官に関与するとき、有用である。皮膚への局所的適用のために、化合物および組成物は、担体に懸濁または溶解した活性構成要素を含有する適切な軟膏剤と共に製剤化すべきである。本発明の化合物の局所投与のための担体には、これらに限定されないが、鉱油、流動石油、ホワイトペトロリアム、プロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン化合物、乳化蝋および水が含まれる。代わりに、化合物および組成物は、適切な乳化剤と共に担体に懸濁または溶解した活性化合物を含有する適切なローションまたはクリームと共に製剤化することができる。適切な担体には、これらに限定されないが、鉱油、モノステアリン酸ソルビタン、ポリソルベート６０、セチルエステルワックス、セテアリルアルコール、２−オクチルドデカノール、ベンジルアルコールおよび水が含まれる。本発明の化合物および組成物はまた、直腸の坐剤製剤によってまたは適切な浣腸製剤で下部腸管に局所的に適用し得る。局所的経皮パッチはまた、本発明に含まれる。
【０１９０】
本明細書に記載されている化合物および組成物が、１種または複数のさらなる治療剤または予防剤を含み得るとき、化合物およびさらなる薬剤の両方は、単独療法レジメンにおいて通常投与される投与量の約１〜１００％の間、より好ましくは、約５〜９５％の間の投与量レベルで存在すべきである。さらなる薬剤は、複数回用量レジメンの部分として、本発明の化合物と別々に投与し得る。代わりに、これらの薬剤は、単一の組成物中の本発明の化合物と一緒に混合される単一の剤形の部分であり得る。
【０１９１】
本明細書に記載されている化合物は、４〜１２０時間毎に、または特定の薬物の必要条件によって、約０．０２〜約１００ｍｇ／ｋｇ体重の範囲の投与量、代わりに１ｍｇ〜１０００ｍｇ／用量の間の投与量で、例えば、注射、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内、筋肉内、もしくは皮下；または経口的、口腔内頬側、経鼻、経粘膜的、局所的、点眼剤で、または吸入によって投与することができる。本明細書における方法は、所望または記述された効果を達成するための有効量の化合物または化合物の組成物の投与を意図する。典型的には、本発明の化合物および組成物は、１日約１〜約６回で、または代わりに連続注入として投与される。このような投与は、長期治療または救急治療として使用することができる。単一の剤形を生じさせる、担体材料と合わせ得る活性成分の量は、処置される宿主および投与の特定のモードによって変化する。典型的な調製物は、約５％〜約９５％の活性化合物（ｗ／ｗ）を含有する。代わりに、このような調製物は、約２０％〜約８０％の活性化合物を含有する。
【０１９２】
上で記載したものより低いまたはより高い用量を必要とし得る。任意の特定の患者のための特定の投与量および処置レジメンは、用いる特定の化合物の活性、年齢、体重、身体全体の健康状態、性別、食事、投与の時間、排せつ率、薬物の組合せ、疾患の重症度および経過、状態または症状、疾患、状態または症状に対する患者の気質、ならびに担当の医師の判断を含めた種々の要因によって決まる。
【０１９３】
患者の状態の改善によって、維持用量の本発明の化合物、組成物または組合せを必要に応じて投与し得る。それに続いて、症状に応じて、投与量もしくは投与の頻度、または両方を、症状が所望のレベルまで緩和されているとき、改善された状態が保持されるレベルまで低減し得る。しかし、患者は、病徴の再発によって長期間のベースでの断続的な処置を必要とし得る。
【０１９４】
被験体
被験体は、ヒトまたは動物でよい。適切な動物被験体には、これらに限定されないが、ペット動物、野生動物、動物園の動物、実験動物、および家畜が含まれる。適切な動物被験体には、霊長類、哺乳動物、げっ歯類、および鳥が含まれる。前記動物の例には、これらに限定されないが、モルモット、ハムスター、スナネズミ、ラット、マウス、ウサギ、イヌ、ネコ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ウシ、ヤギ、シカ、アカゲザル、サル、タマリンド、サル、ヒヒ、ゴリラ、チンパンジー、オランウータン、テナガザル、家禽、例えば、キジ、ウズラ（または他の狩猟鳥）、水鳥、ダチョウ、ニワトリ、シチメンチョウ、アヒル、およびガチョウまたは自由に飛行する鳥が含まれる。
【０１９５】
一部の実施形態では、被験体は、肺疾患、例えば、本明細書に記載のような肺疾患を有する。一部の実施形態では、被験体は、気道感染（例えば、気道感染、肺感染、肺炎、および慢性副鼻腔炎）または嚢胞性線維症の合併症（例えば、感染または肺粘膜の粘度の増加）、胃腸感染（例えば、胃腸炎）を有する。
【０１９６】
一部の実施形態では、被験体は、本明細書に記載のような耐性細菌感染をもたらす細菌の１つまたは複数の存在によって特徴付けられる疾患または状態を有する。
【実施例】
【０１９７】
他に示さない限り、下記の実施例において使用されているようなＰＡＡＧは、１８〜３０％官能化された、２０〜１５０ｋＤａ平均分子量のＰＡＡＧである。
【０１９８】
（実施例１）
関連性のある粘液溶解薬と比較したバイオフィルムのＰＡＡＧによる低減。
【０１９９】
プロトコール：３種のメチシリン耐性ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（ＭＲＳＡ）臨床分離株は、Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ（Ｐｏｒｔｌａｎｄ、Ｏｒｅｇｏｎ）から得て、気道／痰（ＳＡ４、ＳＡ５、およびＳＡ６）から得た。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株およびＭＲ２９株（Ｊａｎｅ  Ｂｕｒｎｓ  Ｌａｂ  Ｓｅａｔｔｌｅ  Ｃｈｉｌｄｒｅｎｓ  Ｈｏｓｐｉｔａｌ、ＷＡからの臨床分離株）、およびＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ（ＡＴＣＣ２５４１６）は、−８０Ｃのフリーザーのストック培養物から得て、栄養素ブロス中で３７℃にて一晩増殖させた。各培養物の光学密度（ＯＤ）を６００ｎｍで測定し、トリプシンダイズブロス（ＴＳＢ）を使用して各培養物を２ＭｃＦａｒｌａｎｄ（０．４５１ＯＤ）に規準化した。培養物を、１％グルコースを補充したＴＳＢに希釈し、２．０×１０７個の細胞／ｍＬの細胞密度を得た。各培養物を反転によってよく混合し、およそ４．０×１０６個の細菌／ウェルに対応する２００μＬを各ウェル中に入れることによってフラットボトム９６ウェルプレートに移した。細菌は、３７℃にて静的バイオフィルムをおよそ２０時間で形成した。
【０２００】
インキュベーションの後、バイオフィルムを２回洗浄し、接着性のバイオフィルムのみがプレート上に残ることを可能とした。次いで、各分離株を、２００μｌの６００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ（２２．４％官能化、３６．９ｋＤａ、８９．７４ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）、４００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ、２００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ、１００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ、５０μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ、１ｍｇ／ｍｌのヘパリン、７％ＮａＣｌ、３．２μｇ／ｍｌのドルナーゼアルファ、３００ｍＭのマンニトール、および対照として水と共に、３７℃のインキュベーター中で１時間処理した。水を充填した２Ｌのビーカー中に浸すことによってプレートを２回洗浄し、層流フード下でおよそ１時間空気乾燥させた。乾燥すると、５０μｌの９９％エタノールを各ウェルに３０分間加え、バイオフィルムを固定した。エタノールを除去し、水を充填した２Ｌのビーカー中にプレートを浸すことによってバイオフィルムを１回洗浄した。プレートをフード下で３０分間乾燥させた。乾燥すると、５０μｌの０．１２％クリスタルバイオレットを各ウェルに加え、プレートを室温にて１時間インキュベートした。染料を除去し、バイオフィルムを２回洗浄した。次いで、１００μｌの３０％酢酸を各ウェルに加え、室温にて１時間インキュベートした。各ウェルのＯＤを、マルチウェルプレートリーダーにおいて５９５ｎｍで測定した。
【０２０１】
結果：一貫して、４００〜６００μｇ／ｍＬの範囲の濃度のＰＡＡＧは、１時間の処理内でＭＲＳＡバイオフィルムを有意に低減させた（図１〜３）（ｐ＜０．００２）。さらに、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株は、試験した全ての濃度（５０〜６００μｇ／ｍＬ）において有意な低減を示し（図１）（ｐ＜０．０００１）、ＭＲ２９株は、１時間後に６００〜１００μｇ／ｍＬの間のＰＡＡＧ処理で有意な低減（図４）を一貫して示した（ｐ＜０．００１）。Ｂ．ｃｅｐａｃｉａ株はまた、試験した全ての濃度のＰＡＡＧ（６００〜５０μｇ／ｍＬ）で有意な低減を示した（図１）（ｐ＜０．０００１）。他の関連性のある粘液溶解薬は、バイオフィルムの有意な低減を示さなかった（図１〜４）。このように、これらの研究は、ＰＡＡＧが、肺疾患および感染と関連する臨床的に関連性のある株の細菌のバイオフィルムを低減させるようにまた作用する粘液溶解性薬であることを示す。
【０２０２】
（実施例２）
ＭＲＳＡバイオフィルムのＰＡＡＧおよびポリオールによる相乗的な低減。
【０２０３】
プロトコール：臨床分離株（ＭＲＳＡ  ＳＡ５、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６）、およびＢ．ｃｅｐａｃｉａ（ＡＴＣＣ２５４１６）は、−８０Ｃのフリーザーのストック培養物から得て、栄養素ブロス中で３７℃にて一晩増殖させた。各培養物のＯＤを６００ｎｍで測定し、ＴＳＢを使用して各培養物を２ＭｃＦａｒｌａｎｄ（０．４５１ＯＤ）に規準化した。１％グルコースを補充したＴＳＢに培養物を希釈して、２．０×１０７個の細胞／ｍＬの細胞密度を得た。各培養物を反転によって混合し、およそ４．０×１０６個の細菌／ウェルに対応する２００μＬをフラットボトム９６ウェルに入れた。細菌は、３７℃にておよそ２０時間で静的バイオフィルムを形成した。
【０２０４】
インキュベーションの後、バイオフィルムを２回洗浄し、接着性のバイオフィルムのみがプレート上に残ることを可能とした。次いで、各分離株を、２００μｌの６００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ（２２．４％官能化、３６．９ｋＤａ、８９．７４ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）、４００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ、２００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ、１００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ、または５０μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ単独、および１％、３％、または５％ソルビトールと組み合わせて、および対照として水と共に３７℃のインキュベーター中で１時間処理した。プレートを洗浄し、乾燥させ、次いで、クリスタルバイオレット染色保持による定量化の前に固定し、各ウェルのＯＤ５９５ｎｍを、マルチウェルプレートリーダーにおいて測定した。
【０２０５】
結果：ＭＲＳＡ  ＳＡ５株は、ソルビトール（図５）およびキシリトール（図６）の存在下でバイオフィルムの除去の有意な増加を示した。具体的には、１％または３％ソルビトールを有する５０μｇ／ｍＬのＰＡＡＧは、５０μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ単独で処理したバイオフィルムと、それぞれ、ｐ≦０．０１およびｐ≦０．０５で有意に異なった。また、１％ソルビトールを有する１００μｇ／ｍＬ、２００μｇ／ｍＬまたは４００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧは、ＰＡＡＧ単独より有意により多くのバイオフィルムを除去し（ｐ≦０．０５）、３％ソルビトールを有する４００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧは、４００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ単独と比較して、バイオフィルム低減において有意な増加を示した（ｐ≦０．０５）。４００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧへの１％キシリトールの添加は、ＰＡＡＧ単独と比較して、バイオフィルムを有意に低減させた（ｐ≦０．０１）。このように、これらの研究は、バイオフィルムバイオマスにおけるより大きな低減を達成するためのポリオールを有するＰＡＡＧを製剤化することが可能であり得ることを示す。
【０２０６】
（実施例３）
ＰＡＡＧは、ＭＲＳＡおよびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムの低減および阻害において抗生物質を増強させる。
【０２０７】
プロトコール：定常的バイオフィルムアッセイを使用して、事前形成されたバイオフィルムの除去において抗生物質を増強させるＰＡＡＧの能力を評価した。臨床分離株、ＭＲＳＡ  ＳＡ５およびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６は、−８０Ｃのフリーザーのストック培養物から得て、栄養素ブロス中で３７℃にて一晩増殖させた。各培養物のＯＤを６００ｎｍで測定し、ＴＳＢを使用して各培養物を２ＭｃＦａｒｌａｎｄ（０．４５１ＯＤ）に規準化した。１％グルコースを補充したＴＳＢに培養物を希釈して、２．０×１０７個の細胞／ｍＬの細胞密度を得た。各培養物を反転によって混合し、およそ４．０×１０６個の細菌／ウェルに対応する２００μＬをフラットボトム９６ウェルに入れた。細菌は、３７℃にておよそ２０時間で静的バイオフィルムを形成した。
【０２０８】
インキュベーションの後、各ウェル中の液体培養物を取り出し、次いで、各ウェル中に２００ｕｌの水を加えることによって２回洗浄し、取り出した。これによって、接着性のバイオフィルムのみがプレート上に残ることが可能となった。試験した各９６ウェルプレートについて、別々の９６ウェルプレートを使用して、ＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）およびそれぞれの関連性のある抗生物質をチェッカーボードアッセイにおいて試験する濃度の２倍で混合した。次いで、１００ｕｌの水を事前形成されたバイオフィルムの各ウェルに加え、次いで、混合処理の各ウェルからの１００ｕｌをバイオフィルムプレート上に分注し、各処理の濃度を所望の値に半減させた。ＭＲＳＡ  ＳＡ５株について、試験したＰＡＡＧ濃度は、０〜２５６μｇ／ｍｌの間であり、試験したバンコマイシン濃度は、１μｇ／ｍｌであった。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株について、試験したＰＡＡＧ濃度は、０〜２５６μｇ／ｍｌの間であり、試験したトブラマイシン濃度は、１μｇ／ｍｌであった。全ての処理を実施した後、バイオフィルムを静的インキュベーター中で３７℃にて１時間インキュベートした。プレートを洗浄し、乾燥させ、次いで、クリスタルバイオレット染色保持による定量化の前に固定し、各ウェルのＯＤ５９５ｎｍをマルチウェルプレートリーダーにおいて測定した。
【０２０９】
結果：図７は、ＰＡＡＧおよびトブラマイシンがＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムを１時間処理したとき、有意な用量依存的な抗生物質の増強が観察されたことを示す（ｐ＜０．０５）。また、ＰＡＡＧおよびバンコマイシンがＭＲＳＡバイオフィルムに１時間同時投与されたとき、有意な用量依存的な抗生物質の増強が観察された（ｐ＜０．０１）。ＰＡＡＧは、呼吸器感染と関連する細菌を処理するために使用される一般の抗生物質を妨げず、抗生物質の抗菌活性を増強し得ることをこの研究は示す。
【０２１０】
プロトコール：ＭＢＥＣ（商標）チェッカーボードアッセイは、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（ＰＡ０１）ペグバイオフィルムに対するトブラマイシンおよびＰＡＡＧの相乗的活性を決定した。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムに対するＰＡＡＧおよびトブラマイシンの間の相乗的関係を、ハイスループットスクリーニング（Ｉｎｎｏｖｏｔｅｃｈ、Ｅｄｍｏｎｔｏｎ、ＡＢ  Ｃａｎａｄａ）のためのＭＢＥＣ（商標）を使用してｉｎ  ｖｉｔｒｏで調査した。バイオフィルムを、ペグ蓋上で成長させ、０．５％グルコースを補充したミューラー−ヒントン（ＭＨ）ブロス培地と共に２４時間トラフに入れた。ＰＡＡＧおよびトブラマイシンおよび対照の段階２倍希釈物を、９６ウェルフォーマットにて２連で作製した。各バイオフィルムプレートを、６４μｇ／ｍｌおよび１２８μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）処理中で３時間インキュベートした。バイオフィルムをすすぎ、ペグを取り出し、２００μＬの水中の微量遠心管中に入れた。管を超音波処理し、回収したバイオフィルムの一定分量を希釈し、栄養素寒天上に蒔き、成長を定量化した。相乗作用を、最も活性な薬剤を超える少なくとも２ｌｏｇの低減として決定した。
【０２１１】
結果：図８は、６４μｇ／ｍＬのＰＡＡＧが、最も活性な薬剤を超えた２ｌｏｇの低減を示すことによって、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムに対して、０．５μｇ／ｍＬおよび１μｇ／ｍＬのトブラマイシンと相乗的であることを示す。図９は、１２８μｇ／ｍＬのＰＡＡＧが、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムに対して、１μｇ／ｍＬのトブラマイシンと相乗的であることを示す（２ｌｏｇの低減）。アスタリスク（＊）は、最も活性な薬剤を超えた２ｌｏｇの低減を示す。
【０２１２】
プロトコール：最小バイオフィルム阻害濃度（ＭＢＩＣ）アッセイを使用して、バイオフィルム形成を阻害する抗生物質の能力を増強させるＰＡＡＧの能力を評価した。各分離株を−８０℃のフリーザーのストックから取り出し、ＬＢブロス中で３７℃の振盪する水浴でおよそ２０時間成長させた。各培養物のＯＤを６００ｎｍで測定し、各培養物を、０．４％グルコースを補充したミューラー−ヒントン（ＭＨ）ブロス中で０．０８ＯＤに規準化した（処理物の添加に順応させる２×濃度）。抗生物質およびＰＡＡＧ（２２．４％官能化、３６．９ｋＤａ、８９．７４ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）を、無菌のフラットボトム９６ウェルプレートにおいてＭＨブロス中で、チェッカーボードアッセイと同様に調製した（培養物の添加に順応させる２×濃度）。ＭＲＳＡ  ＳＡ５株について、試験したＰＡＡＧ濃度は、０〜１２８ｕｇ／ｍｌであった。試験したバンコマイシン濃度は、０〜４ｕｇ／ｍｌであった。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株について、試験したＰＡＡＧ濃度は、０〜１２８ｕｇ／ｍｌであった。試験したトブラマイシン濃度は、０〜４ｕｇ／ｍｌであった。プレートを３７℃のインキュベーター中でインキュベートした。
【０２１３】
インキュベーションの後、各ウェルにおける液体培養物を取り出し、次いで、各ウェル中に２００ｕｌのＰＢＳを加えることによって２回洗浄し、取り出した。これによって、接着性のバイオフィルムのみがプレート上に残ることが可能となった。プレートを洗浄し、乾燥させ、次いで、クリスタルバイオレット染色保持による定量化の前に固定し、各ウェルのＯＤ５９５ｎｍをマルチウェルプレートリーダーにおいて測定した。
【０２１４】
分別阻害濃度（ＦＩＣ）は、ＦＩＣ計算：
【数１】
2017526714.tif 000035
として計算し、ＦＩＣ関係は、相乗作用：ＦＩＣ≦０．５；相加的：０．５＜ＦＩＣ≦１．０；または無関係：ＦＩＣ＞１．０として定義した。
【０２１５】
結果：計算した分別阻害濃度（ＦＩＣ）によって決定するように、ＰＡＡＧおよびアズトレオナムが、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対して相乗的であった（図１０〜１１、表１）ことをＭＢＩＣアッセイは示した。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対してＰＡＡＧおよびトブラマイシンの間（図１２〜１３、表２）で、ならびにＭＲＳＡに対してＰＡＡＧおよびバンコマイシンの間（図１４〜１５、表３）で相加効果が観察された。
【０２１６】
【表１】
2017526714.tif 000036
【０２１７】
【表２】
2017526714.tif 000037
【０２１８】
【表３】
2017526714.tif 000038
【０２１９】
（実施例４）
ＭＲＳＡおよびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、およびＢ．ｃｅｐａｃｉａプランクトン様細菌のＰＡＡＧおよび抗生物質による相乗的な低減。
【０２２０】
プロトコール：ムピロシン（mupriocin）、メチシリン耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ  ２−４Ｃ株および２−９Ａ株のチェッカーボードおよび経時殺菌研究を、ＰＡＡＧ（２５％官能化、４３ｋＤａ）によるムピロシン（オキサシリン）の増強を評価する相乗作用研究の部分として完了した。ＰＡＡＧおよびオキサシリンの間の相乗的関係を、９６ウェルマイクロタイタープレートにおいてブロス微量希釈チェッカーボードアッセイを使用してｉｎ  ｖｉｔｒｏで調査した。段階２倍希釈のＰＡＡＧおよびオキサシリンを、各ウェルにおよそ１×１０５ＣＦＵ／ｍｌのＳ．ａｕｒｅｕｓと共に入れた。各プレートを２０時間インキュベートした。ＭＩＣを、可視の細菌成長が観察されなかった最も低い濃度として決定した。試験した濃度は、１／３２×ＭＩＣ〜４×ＭＩＣ（０．５〜６４μｇ／ｍｌ）であった。細菌成長および無菌性についての対照を含めた。各株についてのＦＩＣを計算した。ＦＩＣは、薬物の合わせた阻害／静菌効果が、相乗的（０．５またはそれ未満のＦＩＣ）、相加的（１〜４の間のＦＩＣ）、または拮抗的（ＦＩＣ＞４）であるかを示す、相互作用係数である。ＦＩＣは、＝Ａ＋Ｂであり、式中、Ａ＝（Ｙを伴うＸのＭＩＣ）／（薬物Ｘ単独のＭＩＣ）であり、Ｂ＝（Ｘを伴うＹのＭＩＣ）／（薬物Ｙ単独のＭＩＣ）である。微量希釈技術を使用して、経時殺菌アッセイ（ｖＣＦＵ）を行った。およそ１×１０５ＣＦＵ／ｍｌの試験した各細菌を、ムピロシン単独および組合せに対して試験した。試験したＰＡＡＧの濃度は、１／２〜１／８×ＭＩＣであった。２４時間の処理の後に、マイクロタイター技術を使用してｖＣＦＵを決定した（８）。相乗作用を、組み合わせて試験した２種の薬剤の最も活性な薬剤と比較した、２４時間後の最初の接種材料ｖＣＦＵの２ｌｏｇ超の低減として定義した。
【０２２１】
結果：この研究において、ムピロシン、メチシリン耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ株を、ＰＡＡＧおよびオキサシリンまたはムピロシンの組合せに対して試験した。両方の研究の結果は、ＰＡＡＧおよび抗生物質濃度の複数の組合せにおいて相乗作用を示した。ムピロシン耐性ＭＲＳＡで感作が観察された（表４）。全ての株は、ＭＩＣ≧４μｇ／ｍｌのオキサシリンであるという点で、オキサシリンに対して耐性であった。２μｇ／ｍｌ（ＳＡ０５）、８μｇ／ｍｌ（ＭＷ−２、２−１Ａ、２−９Ａ）、または１６μｇ／ｍｌ（２−４Ｃ）でのＰＡＡＧの添加は、オキサシリンのＭＩＣを感受性の高い（ＭＩＣ≧２μｇ／ｍｌ）範囲に低減させることができたという点で、オキサシリンに対するこれらの株の感作が示された（表４のＰＡＡＧを伴うオキサシリンの太字の欄を参照されたい）。ムピロシンおよびＰＡＡＧは、ムピロシン耐性ＭＲＳＡ  ２−４Ｃ株および２−９Ａ株に対して組み合わせて使用されたとき、相乗的な関係を有することが示された。表５は、ムピロシン（８μｇ／ｍｌ）およびＰＡＡＧ（８μｇ／ｍｌ）がムピロシン耐性ＭＲＳＡ  ２−４Ｃ株に対して使用されたとき、ＣＦＵにおける、最も活性な薬剤（ＰＡＡＧ）のそれを超えた３．５ｌｏｇの低減が観察されたことを示す。表５はまた、ムピロシン（４μｇ／ｍｌ）およびＰＡＡＧ（２μｇ／ｍｌ）がムピロシン耐性ＭＲＳＡ  ２−９Ａ株に対して使用されたとき、ＣＦＵにおける、最も活性な薬剤（ＰＡＡＧ）のそれを超えた２．３ｌｏｇの低減が観察されたことを示す。
【０２２２】
【表４】
2017526714.tif 000039
【０２２３】
【表５】
2017526714.tif 000040
【０２２４】
プロトコール：２つの独立したチェッカーボードアッセイは、抗微生物濃度の６４の独特の組合せを２連でスクリーニングした。各研究について、およそ１×１０５個の細菌／ｍＬを、０〜３２μｇ／ｍＬの間の段階２倍希釈のＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）、および／または０〜４μｇ／ｍＬの間のトブラマイシンで処理した。細菌を３７℃にて２０時間インキュベートした。ＭＩＣを、可視の細菌成長が観察されない最も低い濃度として決定した。
【０２２５】
結果：様々なＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ臨床分離株を試験して、いくつかの臨床的に関連性のある分離株にわたって抗生物質増強を一貫して示すＰＡＡＧの能力を決定した。表６は、ＰＡＡＧおよびトブラマイシンが、これに対してＰＡＡＧおよびトブラマイシンが相加効果を有するＭＲ２９以外の全ての試験した株の成長を阻害させることにおいて相乗作用を示すことを示す。ＰＡＡＧが、呼吸器感染と関連する細菌を処理するために使用される一般の抗生物質を妨害せず、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａの臨床的に関連性のある株を処理する抗生物質を増強し得ることをこの研究は示す（表６）。
【０２２６】
【表６】
2017526714.tif 000041
【０２２７】
プロトコール：チェッカーボードアッセイを使用して、抗微生物濃度の６４の独特の組合せを３連でスクリーニングした。各研究について、およそ１×１０６個の細胞／ｍＬを、０〜６４μｇ／ｍＬの間のＰＡＡＧ（２７％官能化、３２ｋＤａ；３１％官能化、５４ｋＤａ；および２５％官能化、４０ｋＤａ）および／または０〜４μｇ／ｍＬの間のトブラマイシンで処理した。細菌を３７℃にて２０時間インキュベートした。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＰＡ０１株によって産生された蛍光顔料ピオシアニンは、細菌成長と相関し得る。このプロトコールで得たＭＩＣ値（蛍光を、４８５ｎｍの励起、５３５ｎｍの発光で測定した）は、光学密度を使用して得たものと同じである。
【０２２８】
結果：３つの独立したチェッカーボードアッセイを、異なるロットのＰＡＡＧ（２７％官能化、３２ｋＤａ；３１％官能化、５４ｋＤａ；および２５％官能化、４０ｋＤａ）およびトブラマイシンを使用して３連で完了した。トブラマイシンのＭＩＣは、４μｇ／ｍｌのＰＡＡＧの添加により８〜３２分の１に低減する（表７）。表７において試験したＰＡＡＧの全ては、ＦＩＣ（上に記載した）によって定義するようなトブラマイシンとの相乗的関係を示すことを示した。これは、値が０．５未満であるためである。トブラマイシンおよびＰＡＡＧの同時の投与は、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＰＡ０１株に対して相乗的であることをこれらの分析は決定した。具体的には、ＰＡＡＧはトブラマイシンのＭＩＣを低下させ、相乗的に作用し、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａを排除する。機構的に、ＰＡＡＧは、細胞膜の撹乱を介して細菌へのより良好な薬物のアクセスを実現するか、または細胞表面上のホスホグリカンとの抗生物質の増進された相互作用を支持し得る。これはまた、抗菌活性を増強させる能力が、異なる官能化％および分子量を有する広範囲のＰＡＡＧ分子にわたって存在することを示唆する。
【０２２９】
【表７】
2017526714.tif 000042
【０２３０】
（実施例６）
ＰＡＡＧバイオフィルム抗菌活性
【０２３１】
プロトコール：最初の研究はＭＢＥＣ（商標）システムを使用して、メチシリン耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（ＭＲＳＡ）のバイオフィルム撹乱のための最適化されたＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）の処理時間、投与、および用量を決定した。処理は、２４時間のＭＲＳＡバイオフィルムに対する、複数の短時間のすすぎに対する１時間の処理の差異を示した。
【０２３２】
結果：ＰＡＡＧは、バイオフィルムと関連する生存可能な細菌を有意に低減させることができた。ＰＡＡＧを使用してＳ．ａｕｒｅｕｓを処理したとき、１日３回の２分のすすぎは、単一の１時間の２５０μｇ／ｍＬまたは５００μｇ／ｍＬでのＰＡＡＧによる処理より良好であるか、または同じぐらい有効であることが示された（図１６）。１日３回の短時間の処理が、ＭＲＳＡバイオフィルムの低減において有効であり、患者において使用するための実行可能な投与スケジュールであり得ることをこれらの比較研究は示す。
【０２３３】
プロトコール：バイオフィルムを、ＭＢＥＣ（商標）によってペグ蓋上で４８時間成長させた。ペグをすすぎ、段階希釈のＰＡＡＧ（２５％官能化、４３ｋＤａ）または対照と共に９６ウェルプレート中に入れ、室温にて様々な時間、ＰＡＡＧに曝露させた。バイオフィルムをすすぎ、ペグを取り出し、２００μｌの水中の微量遠心管中に入れた。管を超音波処理し、回収したバイオフィルムの一定分量を希釈し、栄養素寒天上に蒔き、成長を定量化した。
【０２３４】
結果：ＰＡＡＧは、バイオフィルムと関連する生存可能な細菌を有意に低減させることができた。ＰＡＡＧを使用して、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ臨床分離株およびＢ．ｃｅｐａｃｉａを１００〜５００μｇ／ｍＬの間のＰＡＡＧで６時間処理した（表８）。ＰＡＡＧが、肺感染と関連する臨床分離株のバイオフィルムを低減させることにおいて有効であったことをこれらの比較研究は示す。
【０２３５】
【表８】
2017526714.tif 000043
【０２３６】
（実施例７）
ＰＡＡＧは粘度を低減させる
【０２３７】
プロトコール：バイオフィルムについてのアルギネートモデルを使用して、バイオフィルムの特定の構成要素が影響を受けていたかを試験した（すなわち、アルギネート）。均質な１％アルギン酸ナトリウム溶液（それぞれ、３５ｍＬ）を、水中で調製した。２ｍＬ中の１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ（２５％官能化、１８ｋＤａ、ＤＤＡ８８、ＰＤＩ１．４７）、または等量の水（対照）を加えた後で、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄデジタル粘度計（モデルＤＶ−Ｅ）で、３０ｒｐｍのスピードでスピンドル６２を使用して粘度を直ちに測定した。処理の１時間後に、粘度をまた直ちに測定した。
【０２３８】
結果：アルギネートモデルにおいて、ＰＡＡＧは、水と比較して、１００μｇ／ｍｌによる処理に続いて１％アルギネート溶液の粘度を低減させることが示された。１時間および４時間後、ＰＡＡＧは、アルギン酸ナトリウム溶液の粘度において有意な（ｐ＝０．０１）低減を有した（図１７）。
【０２３９】
プロトコール：肺増悪のために入院したＣＦ被験体からのｅｘ  ｖｉｖｏでの新鮮な痰をホモジナイズし、２００μＬの一定分量に分割し、次いで、３７℃の水浴中での２０時間の１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ（７０ｋＤａ、２８％官能化、１．６ＰＤＩ）、またはＰＢＳ対照で処理し、次いで、伝統的なビスコメトリーによって一連のひずみ力にわたって評価した。次いで、痰を粘弾性の測定のための円錐平板レオメーターに移した。剪断依存性粘度を、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｓｅｒｉｅｓ  ＨＲＩＩレオメーターで測定した。１０分のコンディショニング期間の後、フローランプ手順は、対数モードで初期応力１．０ｅ−３〜１０Ｐａで６００秒間で始めた。１ディケード当たり５ポイントが観察され、制御された応力のオーバーサンプリングをチェックした。５％ひずみ、０．０５〜２０Ｈｚの振動数の対数掃引、観察された１ディケード当たり１０ポイント、連続的直接制御ひずみ、および３秒のサンプリング時間データ収集パラメーターを伴う３秒のコンディショニング時間を伴う振動数手順が直ちに続いた。振動数手順から弾性値を記録した。次いで、フロー掃引手順によって、０．０２〜１０００  １／ｓ剪断速度の対数掃引を行い、１ディケード当たり５ポイントを記録し、その後に続いて、５秒の平衡化時間および１０秒の平均化時間を取った。制御された速度のためのモーターモードを自動に設定した。フロー掃引手順から粘度値を記録した。
【０２４０】
結果：有意に低減した粘度が低ひずみ力で観察されたが、高ひずみにより誘発する変形の影響を伴わないＰＡＡＧの治療上の利点と一致する（図１８）。有意により低い粘度（図１９ａ）および弾性（図１９ｂ）が、ＰＢＳで処理した試料と比較して、ＰＡＡＧで処理した試料において観察された。これらのデータは、細菌のバイオフィルムが消費された培地および粘度における従前に観察されたｉｎ  ｖｉｔｒｏでの低減、ならびに痰における流動可能性の増加を確認する。
【０２４１】
プロトコール：初代ヒト気管支上皮（ＨＢＥ）細胞は、肺外植片に由来した。増殖を起こし、密集度を達成した第１または第２の通過細胞を、ＮＩＨ  ３Ｔ３線維芽細胞非条件培地でコーティングした６．５ｍｍ直径の透過性のサポート（フィルター毎に０．５×１０６個の細胞；Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃ．、Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）上に播いた。細胞を、最終分化まで分化培地中で少なくとも６〜８週間成長させた。いくつかの実験において、アセタゾラミド（１００μＭ）を伴うおよび伴わない重炭酸イオンが枯渇した培地中で、正常なドナーからのＨＢＥ細胞を培養した。ＰＡＡＧ（７０ｋＤａ、２８％官能化、１．６ＰＤＩ）による処理に続いて、ＣＦおよび非ＣＦドナーに由来するＨＢＥ細胞をＡＳＬ深さについてイメージングした。
【０２４２】
Ｆ５０８ｄｅｌにとってホモ接合であるＣＦ患者から得たＨＢＥ細胞を、ＰＢＳ中で１５分間洗浄し、様々な濃度のＰＡＡＧで処理し、ＰＢＳ中の１：１２０希釈で１０μＬの５００ｎｍ粒子と合わせた。次いで、細胞の粘液繊毛輸送を、μＯＣＴイメージング技術によって観察した。次いで、細胞を塩化ベンザルコニウム０．０１％培地の混合物で１時間処理し、繊毛運動を停止させた。細胞を培地中で１５分間洗浄し、次いで、３７°にて少なくとも３時間インキュベートした。蛍光顕微鏡およびＭｅｔａＭｏｒｐｈソフトウェアを使用して、細胞のＡＳＬ層中の蛍光粒子のビデオを撮った。ＴＲＩＴＣを使用して、粒子をイメージングした。２０×対物レンズおよび５０ｍｓの曝露時間を使用して、フィルターにおける異なる象限における目的の異なる領域の４つのビデオを記録した。
【０２４３】
結果：ＣＦおよび非ＣＦドナーに由来するＨＢＥ細胞を、ＡＳＬ深さについてイメージングした。ＰＢＳ対照（図２０ａ）またはＰＡＡＧ（５００μｇ／ｍｌのＡＳＬ濃度、２４時間）（図２０ｂ）で処理したＣＦ  ＨＢＥ単層の代表的なμＯＣＴ像は、ＰＡＡＧ処理に続いて、粘液層の明らかに低減した反射性を示したが、細胞単層の完全性を変化させることなくｉｎ  ｓｉｔｕでの低減した粘度を示す。スケール＝５０μｍ。２５０μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ−ＦＩＴＣで処理したＷＴ  ＨＢＥ単層の蛍光像は、ＰＡＡＧが粘液層内で混ざることを示す（図２０ｃ）。スケールバー＝１０μｍ。μＯＣＴビデオイメージングレートイメージングからの定量的データは、ＰＡＡＧ処理に続いて、粘液繊毛輸送の増加（図２０ｄ）および改善された繊毛打頻度（図２０ｅ）を示した。＊Ｐ＜０．０５、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１、Ｎ＝４／条件。これらのデータは、粘液のｅｘ  ｖｉｖｏでのおよびヒト上皮細胞と関連した粘度および弾性を低減させるＰＡＡＧの能力が、臨床的に意味がある粘液溶解活性につながる可能性が高いことを示す。
【０２４４】
（実施例８）
ＰＡＡＧは細胞内生存を低減させる
【０２４５】
プロトコール：分化したヒトＵ９３７マクロファージ（ＰＭＡ  ４８時間）へのＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ亜種ｃｅｐａｃｉａ（ＡＴＣＣ２５４１６）およびＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ亜種ｃｅｎｏｃｅｐａｃｉａ（臨床分離株、Ｓｅａｔｔｌｅ  Ｈｏｓｐｉｔａｌ、ＷＡ）の取込みを調査した。細菌およびマクロファージをＰＢＳでそれぞれ２回すすぎ、５〜６０分のＰＡＡＧ処理（２００μｇ／ｍＬ）（播種の前にすすぎ落とすか、またはしなかった）に続いて、細菌をマクロファージ上に１：１０の感染多重度（ＭＯＩ）で播種した。また、１つの処理は、播種の６０分前のＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）による細菌の事前インキュベートを調査した。次いで、細胞を５％ＣＯと共に３７℃にて３０分間インキュベートし、その後、４５分の１００μｇ／ｍＬのゲンタマイシン処理をし、細胞外細菌を死滅させた。１％Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘで細胞を溶解した後、細胞内細菌を平板計数によって数えた。
【０２４６】
結果：Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａは、宿主免疫応答を破壊し、かつ宿主免疫細胞、特に、マクロファージ内で細胞内において生存することによって排除されることを回避する、細菌の能力において重要な問題である。図２１は、Ｂ．ｃｅｐａｃｉａを播種したヒトＵ９３７マクロファージ内の細胞内のＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａパーセント（％）が、２００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧによる様々な事前処理に続いて有意に低減した（＊ｐ＜０．０３）ことを測定した保護アッセイを示す。図２２は、２００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧによる様々な事前処理に続いてＢ．ｃｅｎｏｃｅｐａｃｉａを播種したヒトＵ９３７マクロファージ内での細胞内のＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａパーセント（％）を測定した保護アッセイを示す（＊ｐ＜０．０３）。この研究は、ＰＡＡＧによるマクロファージまたは細菌の事前処理が、臨床的に関連性のある分離株を含めたＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａのマクロファージ取込みを低減させることができることを示す。
【０２４７】
プロトコール：分化したヒトＵ９３７マクロファージ（ＰＭＡ  ４８時間）へのＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ株の生存を調査した。細菌およびマクロファージをそれぞれＰＢＳで２回すすぎ、５〜６０分のＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）処理（２００μｇ／ｍＬ）（播種の前にすすぎ落とすか、またはしなかった）に続いて、細菌を１：１０の感染多重度（ＭＯＩ）でマクロファージ上に播種した。また、１つの処理は、播種の６０分前のＰＡＡＧによる細菌の事前インキュベートを調査した。次いで、細胞を５％ＣＯと共に３７℃にて３０分間インキュベートし、その後、４５分の１００μｇ／ｍＬのゲンタマイシン処理を行い、細胞外細菌を死滅させた。１％Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘで細胞を溶解した後、細胞内細菌を平板計数によって数えた。
【０２４８】
結果：Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａは、宿主免疫応答を破壊し、かつ宿主免疫細胞、特に、マクロファージ内で細胞内において生存することによって排除を回避する、細菌の能力において重要な問題である。図２３は、未処理の対照に対して、５０μｇ／ｍＬのＰＡＡＧによる５分、１０分、または６０分の事前処理に続く、３０分および２４時間後の、ヒトＵ９３７マクロファージにおける細胞内のＢ．ｃｅｐａｃｉａパーセント（％）を決定する保護アッセイを示す。全てのＰＡＡＧで処理した細胞は、細胞内細菌において有意な低減を示した（＊はｐ＜０．０２を示す）。図２４は、未処理の対照に対して、２００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧによる５分、１０分、または６０分の事前処理に続く、３０分および２４時間後の、ヒトＵ９３７マクロファージにおける細胞内のＢ．ｃｅｎｏｃｅｐａｃｉａパーセント（％）を決定する保護アッセイを示す。全てのＰＡＡＧで処理した細胞は、細胞内細菌の有意な低減を示した（＊は、ｐ＜０．０２を示す）。ＰＡＡＧによるマクロファージの事前処理は、臨床的に関連性のある分離株を含めたＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａのマクロファージ取込みを時間依存性の様式で有意に低減させることができることをこの研究は示す。
【０２４９】
（実施例９）
ＰＡＡＧは上皮細胞へのＭＲＳＡ付着を低減させる
【０２５０】
プロトコール：ＲＰＭＩ２５６０鼻粘膜上皮細胞に接着するＳ．ａｕｒｅｕｓ（ＭＷ２）の能力をアセスメントし、ＰＡＡＧが鼻腔における細菌成長を防止および除去する実現可能性を決定した。腸管内腔および粘膜の間の界面を表す哺乳動物細胞の表面に結合することによって、ＰＡＡＧは、接着し、コロニー形成し、バイオフィルム形成を開始させる細菌の能力を低減させる。ＲＰＭＩ２６５０細胞系（アメリカ培養細胞系統保存機関）を、２４ウェル細胞培養プレート中にウェル毎に２．５×１０５個の細胞で播いた。細胞を、５％ＣＯ２を含有する雰囲気中で抗生物質を有さない１０％ウシ胎仔血清、２ｍＭのＬ−グルタミンを含有するイーグル最小必須培地（ＥＭＥＭ）中で３７℃にて２４時間成長させた。実験の開始の２時間前に、コンフルエントな単層をＤＰＢＳで１回洗浄し、血清を有さないＥＭＥＭで置き換えた。細胞を、血清または抗生物質を有さないＰＢＳまたはＥＭＥＭ中で、２００μｇ／ｍｌまたは５００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）で、５分間または１時間事前処理した。ＰＡＡＧの事前処理の後、各ウェルをＤＰＢＳで１回すすぎ、血清または抗生物質を有さないＥＭＥＭで置き換えた。実験の前日、一晩培養をＳ．ａｕｒｅｕｓ  ＭＷ２について開始し、それに続いて、播種の時に一晩培養物の光学密度を測定し、１：１００のＭＯＩを実現した。細菌は播種の開始から上皮単層への接着まで１時間与えられ、非接着性細胞をＤＰＢＳの２回のすすぎで洗い流し、非特異的結合を防止した。上皮単層を、０．１％Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００で溶解した。細菌を、段階希釈のライセートを蒔くことによって定量化した。全ての定量的粘着アッセイは、３連で行った。
【０２５１】
結果：より高い濃度およびより長い処理時間で、ＰＡＡＧは、鼻粘膜上皮細胞上へのＭＷ２の付着を有意に防止した。（ＥＭＥＭ）培地（図２５）またはＰＢＳ（図２６）に溶解したＰＡＡＧは、有意に減少した付着を示したが、ＰＢＳに溶解したＰＡＡＧはより有効であった。ＥＭＥＭ中の増加した量の緩衝液、栄養素およびタンパク質は、ＰＡＡＧの活性を低減するようであるが、上皮細胞への細菌の結合をブロックするのにまだ有効である。これは、ＰＡＡＧが鼻腔中のデブリに結合し、除去を促進し、表面におけるおよび鼻腔中の活性はより高い用量で維持することができたことを示唆し得る。
【０２５２】
プロトコール：ＰＡＡＧはまた、他のポリカチオン性ポリグルコサミンと同様、強力に粘膜接着性であり、処理の間の滞在時間を実現する。接着アッセイを行い、Ａ５４９ヒト肺上皮細胞を、２００μｇ／ｍＬのＦＩＴＣ／ＰＡＡＧ（２６％官能化、３４ｋＤａ、８７．８８ＤＤＡ、１．３ＰＤＩ）で３０分間事前処理した。蛍光のレベルの測定の前に、細胞を１時間毎にすすぐ（苛酷なすすぎ）か、または１〜５時間および２４時間における最初のすすぎの後１回のみすすいだ。
【０２５３】
結果：ヒト肺上皮細胞へのＰＡＡＧの粘膜接着を調査した。より苛酷なすすぎを適用したとき、３時間対２４時間のすすぎにおいて測定した蛍光のレベルは有意差があるとはいえなかったが、しかし、これはバックグラウンドＦＩＴＣ／ＰＡＡＧ対照を超えた３０倍の増加を維持した（図２７）。より苛酷でないすすぎは、１時間対２４時間のすすぎの間で有意差を示さなかったが、しかし、これはバックグラウンドＦＩＴＣ／ＰＡＡＧ対照を超えた４４倍の増加を維持した（図２７）。これらのデータは、ＰＡＡＧが細胞表面と強く会合するという考えを支持する。
【０２５４】
（実施例１０）
ＰＡＡＧは炎症性サイトカイン産生をモジュレートする
【０２５５】
背景：組織に対して誘発される損傷の複数の源の調査は、物理的、化学的、照射性または病原性メディエーターから生じる共通の下流の生物学的経路が存在することを示唆する。活性酸素種の最初の放出によって刺激される炎症経路の下流の活性によって治癒は制限される。この炎症の活性化は、さらなる組織の損傷をもたし、これは治癒を制限し、場合によって、慢性炎症および相当な瘢痕をもたらす。開始の後の粘膜、組織および上皮の損傷の機序は、最も原始的な先天性免疫応答のいくつか、例えば、トール様受容体（ＴＬＲ）およびＮｏｄ様受容体（ＮＬＲ）によって媒介されるものによって媒介されることを最近の研究は示唆する。炎症の基礎的メディエーターは、病原体関連分子パターン分子（ＰＡＭＰ）、損傷関連分子パターン分子（ＤＡＭＰ）、ならびに化学および放射線関連分子パターン分子（ＣＲＡＭＰ）によって誘発することができる共通の経路を通して連結される。分子はＴＬＲとの相互作用を介したプロセスを発動させる可能性があり、炎症、損傷および治癒できないことと関連する共通の経路の活性化に関与している。
【０２５６】
プロトコール：ＴＨＰ−１ヒト単球細胞系は、急性リンパ球性白血病を有する１歳の男児に由来した。細胞を懸濁培養液中で成長させ、カルシトリオール、ビタミンＤ類似体、またはホルボールエステルＰＭＡ（ホルボール１２−ミリステート１３−アセテート）を使用して、よりマクロファージ様細胞に分化させることができる。ＰＭＡが使用されるとき、細胞は接着性となり、カルシトリオールで処理したときより細胞がより分化することを文献は示唆する。ＴＨＰ−１細胞をＰＭＡの存在下で４８時間分化させ、その後、ＰＡＡＧ（２５％官能化、１８ｋＤａ）で１時間事前処理し、次いで、炎症性サイトカインＴＮＦａの発現をもたらす内毒素であるＬＰＳの添加によって刺激した。
【０２５７】
同様の研究において、ヒトＵ９３７マクロファージを、１０７個の細胞／ｍｌで播き、ＰＭＡで２４時間活性化した。上清を交換し、２４時間後、マクロファージを培地単独または２００ｐｐｍのＰＡＡＧ（２５％官能化、１８ｋＤａ）で１時間処理した。培地を交換し、マクロファージを細菌のＤＮＡ（５時間）またはＬＰＳ（４時間）で刺激した。マクロファージによって産生されたＩＬ−８を、４時間および２４時間においてＥＬＩＳＡによって測定した。
【０２５８】
結果：ＰＡＡＧの存在下で、ＴＨＰ−１ヒト単球細胞系におけるＴＮＦａの発現は、ＬＰＳ単独で処理した細胞と比較して低減する（図２８、Ａ）。本発明者らはまた抗炎症性サイトカインであるＩＬ−１０の発現を調査し、その発現がＰＡＡＧの存在下で増加することを見出した（図２８、Ｂ）。ＰＡＡＧは、活性化したマクロファージからのサイトカイン産生のバランスに影響を与えることができることをこれらのデータは示唆する。ＧＩ損傷の軽減におけるＰＡＡＧの機序の１つは、細菌の刺激からの上皮細胞の保護、または先天性免疫応答のモジュレーションを介してであり得る。非接着性の免疫細胞、ＴＨＰ−１ヒト単球細胞系において、内毒素（ＬＰＳ）刺激後に加えられたＰＡＡＧは、処理を伴わないＬＰＳ単独によって開始される応答に対して炎症性のＴＮＦ−ａ応答を低減させ、またＰＡＡＧは、抗炎症性サイトカインであるＩＬ−１０の相対的応答を増加させることが観察される（図２８）。サイトカイン産生のモジュレーションは僅かではある（すなわち、完全に遮断的または刺激性ではない）が、これは恒常性へと細胞の応答をシフトさせることにおけるＰＡＡＧの役割を示唆する。
【０２５９】
プロトコール：骨髄性細胞系（Ｕ９３７）を、１０％（ｖ／ｖ）ウシ胎仔血清および２ｍｍのＬ−グルタミンを補充したＲＰＭＩ１６４０中で成長させた。細胞を、２４ウェルプレートにおいて０．１μｇのＰＭＡをさらに補充したＲＰＭＩ１６４０中でウェル毎に６×１０５個の細胞で４８時間播き、Ｕ９３７細胞をマクロファージ様に活性化した。細胞培地を、ウシ胎仔血清およびＰＭＡを有さない培地と少なくとも２時間置き換えた。２００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）の事前処理の期間は、Ｄ−ＰＢＳで２回すすぐ前に１時間であった。次いで、細胞を活性化のためにＭＷ２  ＤＮＡを含有する培地に供した（培地対照を除いて）。ＭＷ２  ＤＮＡを、Ｑｉａｇｅｎ  ＤＮＡ抽出キットを使用して成長した培養物から単離した。上清を抽出し、ＤＮＡ刺激の時から５時間および２４時間後に貯蔵した。ＢｉｏＬｅｇｅｎｄプロトコールによってＩＬ−８  ＥＬＩＳＡを行った。
【０２６０】
結果：２００ｕｇ／ｍｌのＰＡＡＧで１時間事前処理したマクロファージは、ＬＰＳ処理単独と比較して、４時間および２４時間後に有意により少ないＩＬ−８（ｐ＜０．００２）を分泌した（図２９）。２００ｕｇ／ｍｌ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）で１時間事前処理されたヒトＵ９３７マクロファージは、ＭＷ２  ＤＮＡで刺激されたＰＡＡＧで処理されていない細胞に対して、５時間以内にＩＬ−８分泌の有意な減少、および２４時間で適度の減少を示した（図３０）。この研究は、炎症促進性免疫応答の増幅において重要であるマクロファージによって産生されるＩＬ−８の量を低減させることによって免疫応答をモジュレートするＰＡＡＧの能力を示す。
【０２６１】
プロトコール：活性化されたマクロファージを、ＰＡＡＧ、ラクトフェリン、およびＬＰＳの様々な処理の組合せに曝露させた。ヒト骨髄性細胞系（Ｕ９３７）を、１０％（ｖ／ｖ）ウシ胎仔血清および２ｍｍのＬ−グルタミンを補充したＲＰＭＩ１６４０中で増殖させた。細胞を、２４ウェルプレートにおいて０．１ｕｇのＰＭＡをさらに補充したＲＰＭＩ１６４０中でウェル毎に６×１０５個の細胞で４８時間播き、Ｕ９３７細胞をマクロファージ様に活性化させた。細胞培地を、少なくとも２時間、ウシ胎仔血清およびＰＭＡを有さない培地と置き換えた。ラクトフェリン（１００ｎｇ／ｍｌ）、および２００ｕｇ／ｍｌでのＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）の事前処理の期間は、Ｄ−ＰＢＳで２回すすぐ前に１時間であった。次いで、細胞を、ＩＬ−８刺激のためにＬＰＳ（１０ｎｇ／ｍｌ）を含有する培地に供した。上清を抽出し、ＬＰＳ刺激の時から４時間後に貯蔵した。ＢｉｏＬｅｇｅｎｄプロトコールによってＩＬ−８  ＥＬＩＳＡを行い、ＩＬ−８の産生を測定した。
【０２６２】
結果：ＬＰＳ処理による刺激の前に２００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧまたは１００ｎｇ／ｍｌのラクトフェリンの１時間の事前処理に供されたマクロファージは、２４時間においてラクトフェリンと同じ規模のＩＬ−８分泌の抑制を示した（図３１）。
【０２６３】
プロトコール：ｉｎ  ｖｉｔｒｏでの細菌炎症メディエーターのモジュレーションに対するＰＡＡＧ（３０．７％官能化、８６．５３ｋＤａ、８７．９２ＤＤＡ、１．６３ＰＤＩ）の効果を調査した。ＰＡＡＧはまた、免疫細胞、例えば、マクロファージおよび単球を細菌による活性化から保護する。マクロファージ（Ｕ９３７）および上皮細胞（Ａ４３１）を使用して、細菌の存在下でＩＬ−８分泌を低減させるＰＡＡＧの能力を調査した。２００μｇ／ｍｌのＰＡＡＧまたはビヒクルによる１時間の事前処理の後、マクロファージをすすぎ、細菌と共にインキュベートした。２４時間後、ＥＬＩＳＡによって、細胞上清ＩＬ−８濃度を測定した。
【０２６４】
結果：ＥＬＩＳＡによって２４時間後にＩＬ−８について上清を調査したが、ＥＬＩＳＡを図３２〜３３において示す。細菌への曝露の前のＰＡＡＧによる事前処理は、上皮細胞（図３２）およびマクロファージ（図３３）からのＩＬ−８分泌を有意に低減させた。ＩＬ−８は強力な好中球ケモカインであるため、下流の免疫応答がｉｎ  ｖｉｖｏで低減し、好中球がより少なく刺激されることを結果は示唆する。
【０２６５】
（実施例１１）
カチオン／浸透圧調節物質は、プランクトン様およびバイオフィルム細菌に対して、ＰＡＡＧ生物活性に対して影響を与える
【０２６６】
プロトコール：増加する濃度のＮａＣｌの存在下でのプランクトン様ＭＲＳＡ（ＭＷ−２株）に対する１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧの抗菌活性を、２４時間の処理の後に分析した。細菌を０ｍＭ、５０ｍＭ、１５０ｍＭ、もしくは２５０ｍＭのＮａＣｌ単独で処理するか、またはその後に続いて１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ（２５％官能化、２８ｋＤａ）によって処理した。
【０２６７】
結果：アッセイは、ＮａＣｌが、ＭＲＳＡ（ＭＷ−２株）を１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ抗微生物活性から保護することを示す。ＮａＣｌの濃度が増加すると、１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ処理の後に、より多くの細菌が回収可能である（図３４）。ＰＡＡＧ抗微生物活性は、ＮａＣｌの存在下で用量依存的な様式で低減することをこれは示唆する。
【０２６８】
プロトコール：増加する濃度のＣａＣｌ２の存在下でプランクトン様ＭＲＳＡ（ＭＷ−２株）に対する１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧの抗菌活性を、２４時間の処理の後に分析した。細菌を０ｍＭ、５０ｍＭ、１５０ｍＭ、もしくは２５０ｍＭのＣａＣｌ２単独で処理するか、またはその後に続いてＰＡＡＧ（２５％官能化、２８ｋＤａ）によって処理した。
【０２６９】
結果：ＣａＣｌ２の濃度が増加するにつれ、対照と比較して、１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ処理の後に、より多くの細菌が回収可能である（図３５）。ＰＡＡＧ抗微生物活性は、ＣａＣｌ２の存在下で用量依存的な様式で低減することをこれは示唆する。
【０２７０】
プロトコール：増加する濃度のＭｇＣｌ２の存在下でのプランクトン様Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（ＰＡＯ１株）に対する１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧの抗菌活性を、２４時間の処理の後に分析した。細菌を０ｍＭ、５０ｍＭ、１５０ｍＭ、もしくは２５０ｍＭのＭｇＣｌ２単独で処理するか、またはその後に続いて１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ（２５％官能化、２８ｋＤａ）によって処理した。
【０２７１】
結果：アッセイは、ＭｇＣｌ２が、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（ＰＡＯ１株）をＰＡＡＧの抗微生物効果から用量依存的な様式で保護することを示す（図３６）。１５０ｍＭの濃度で、ＰＡＡＧの抗微生物活性は、未処理のレベルに低減する。
【０２７２】
プロトコール：増加する濃度の浸透圧調節物質（osmolyes）（トレハロース）の存在下でのプランクトン様ＭＲＳＡ（ＭＷ−２株）に対する１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧの抗菌活性を、２４時間の処理の後に分析した。トレハロースは天然の浸透圧調節物質であり、水を保持し、細胞壁損傷の後に細胞の安定化を助け得る。細菌を０ｍＭ、５０ｍＭ、１５０ｍＭ、もしくは２５０ｍＭの浸透圧調節物質単独で処理するか、またはその後に続いて１００μｇ／ｍＬのＰＡＡＧ（２５％官能化、２８ｋＤａ）によって処理した。
【０２７３】
結果：アッセイは、浸透圧調節物質であるトレハロースが、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（ＰＡＯ１株）をＰＡＡＧの効果から保護しないことを示す（図３７）。存在するトレハロースの量にかかわらず、ＰＡＡＧは抗微生物活性を維持することができた。
【０２７４】
プロトコール：Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６の定常的バイオフィルムを、９６ウェルプレートにおいて１％グルコースを有するＴＳＢ中で３７℃にて一晩成長させた。プレートを滅菌水で１回洗浄し、次いで、ＰＡＡＧ（２８％官能化、７０ｋＤａ、１．６ＰＤＩ、８８％ＤＤＡ）処理を１〜４時間適用した。処理は、１５０ｍＭの塩化カルシウムを伴うおよび伴わない５０〜４００ｕｇ／ｍｌのＰＡＡＧ（４時間の処理のみ）、４００ｍＭの塩化カルシウムを伴うおよび伴わない２００〜１６００ｕｇ／ｍｌのＰＡＡＧ（１時間および４時間の処理）を含んだ。バイオフィルムを滅菌水で１回洗浄し、乾燥させ、次いで、９５％エタノールで固定した。クリスタルバイオレット（０．４％）を使用して、バイオフィルムを１時間染色し、次いで、除去し、水で２回洗浄した。酢酸を染色されたバイオフィルムに適用し、保持された染料を溶出させ、次いで、集め、ＯＤを読み取り、ウェル中に残るバイオフィルムの量を決定した。
【０２７５】
結果：作用が粘液またはバイオフィルムからのカチオンの置替えである場合のＰＡＡＧの機序。これはエントロピー的に駆動される系であるため、外部のカチオン濃度の上昇は、短期間でＰＡＡＧの効果を低減させるが、経時的に、ＰＡＡＧはイオンを最終的に置き替え、より安定的な複合体を形成させる。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株バイオフィルムを１５０ｍＭの塩化カルシウム中のＰＡＡＧで４時間処理したとき、試験した全てのＰＡＡＧ濃度においてより少ないバイオフィルムが除去されたが、しかし、かなりの量のバイオフィルムが除去され（４０〜５０％）、適度の用量応答が観察された（図３８）。
【０２７６】
カルシウム濃度を上昇させ（４００ｍＭ）、ＰＡＡＧ処理を増加させて（２００〜１６００ｕｇ／ｍＬ）、極限条件を試験した。１時間の処理の後、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株は、４００ｍＭの塩化カルシウムの存在下ではっきりと認識できる用量応答を示さなかった（図３９）。４時間の処理の後、用量応答が示されたが、十分な時間を与えられると、ＰＡＡＧは、バイオフィルム除去活性を維持する高いカチオン（カルシウム）濃度の影響を克服することを示す（図４０）。
【０２７７】
（実施例１２）
ＰＡＡＧはバイオフィルム成長を阻害し、上皮細胞表面からバイオフィルムを除去する
【０２７８】
結果：２００〜８００ｕｇ／ｍＬの範囲のＰＡＡＧは、皮膚上皮細胞（Ａ４３１）上のＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムの発生を５時間の処理期間にわたって有意に（ｐ＜０．０１）低減させた（図４１）。ＰＡＡＧで処理した上皮細胞は、未処理の細胞より、２ｌｏｇ少ない、細胞表面と関連する細菌を有した。これによって、バイオフィルムおよび上皮細胞の間の界面において接着し、細菌のバイオフィルムが細胞表面上に発生することを防止する、ＰＡＡＧの能力が示された。
【０２７９】
プロトコール：Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａを使用して静的共培養バイオフィルムアッセイを行い、ＰＡＡＧによるバイオフィルムの低減／除去を比較した。Ｓｅａｔｔｌｅ  Ｃｈｉｌｄｒｅｎ’ｓ  Ｈｏｓｐｉｔａｌから得た多剤耐性および／またはムコイド表現型臨床分離株、ならびにＡＴＣＣからのＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ株（１５６９２）からなるＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａの株をまた試験した。気道（Ａ５４９）に由来するヒト上皮細胞を２４ウェル組織培養処理プレートにおいて成長させ、細菌を１時間接着させ、次いで洗浄し、接着性の細菌に、０．４％アルギニンを補充した培地中でバイオフィルムを５時間成長させた。バイオフィルム成長に続いて、細胞をＰＡＡＧ（２８％官能化、７０ｋＤａ、１．６ＰＤＩ、８８％ＤＤＡ）で１６時間処理し、バイオフィルムを細胞表面から除去するＰＡＡＧの能力を決定した。処理に続いて、細胞を洗浄し、生菌数を使用して細菌を定量化した。
【０２８０】
結果：４００〜８００ｕｇ／ｍＬのＰＡＡＧによる処理は、１６時間の処理の後に事前形成されたＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバイオフィルムを用量依存的な様式で有意に（ｐ＜０．００１）低減させた（図４２）。ＰＡＡＧで処理された上皮細胞は、対照より１ｌｏｇ少ない、細胞表面と関連する細菌を有した。これは、バイオフィルムおよび上皮細胞の間の界面において作用し、事前形成された細菌のバイオフィルムおよびデブリを除去するＰＡＡＧの能力を示した。
【０２８１】
プロトコール：嚢胞性線維症患者または感染から単離した４種のＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ株を使用して静的共培養バイオフィルムアッセイを行い、ＰＡＡＧによるバイオフィルム防止を比較した。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａの株は、Ｓｅａｔｔｌｅ  Ｃｈｉｌｄｒｅｎ’ｓ  Ｈｏｓｐｉｔａｌから得た多剤耐性および／またはムコイド表現型臨床分離株からなった。気道（Ａ５４９）に由来するヒト上皮細胞を２４ウェル組織培養処理プレート中で成長させ、細菌を１時間接着させ、次いで、ＰＡＡＧ（２８％官能化、７０ｋＤａ、１．６ＰＤＩ、８８％ＤＤＡ）で５時間処理し、細胞表面上でバイオフィルム形成を阻害するＰＡＡＧの能力を決定した。処理に続いて、細胞を洗浄し、生菌数を使用して細菌を定量化した。
【０２８２】
結果：２００〜４００ｕｇ／ｍＬの範囲のＰＡＡＧによる処理は、５時間の処理期間にわたる肺上皮細胞（Ａ５４９）上のＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＭＲ５１株バイオフィルムの発生を有意に（ｐ＜０．０１）低減させた（図４３）。ＰＡＡＧで処理された上皮細胞は、未処理の細胞と比較して、１ｌｏｇ少ない、細胞表面と関連する細菌を有した（９１％の低減）。８００ｕｇ／ｍＬのＰＡＡＧによる処理は、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＳＵＳ１１６株バイオフィルムの発生が上皮細胞表面上で形成することを有意に（ｐ＞０．０５）防止し、未処理の細胞と比較して８５％の低減を示した（図４４）。２００〜８００ｕｇ／ｍＬの範囲のＰＡＡＧによる処理は、肺上皮細胞上でＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＡＭＴ０００３２−４株バイオフィルムの発生を５時間の処理期間にわたって有意に（ｐ＜０．０１）低減させた（図４５）。ＰＡＡＧで処理した上皮細胞は、未処理の細胞と比較して９８％の低減を有した。これは、バイオフィルムおよび上皮細胞の間の界面において作用し、臨床的に関連性のある細菌のバイオフィルムが細胞表面上で発生することを防止するＰＡＡＧの能力を示した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【国際調査報告】
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