(57)【要約】本発明は、生物学的に活性な分子を送達することができるマルチチャンバーカプセル化細胞療法カートリッジデバイス、ならびにこれらのデバイスを使用する方法を提供する。一局面において、２個またはそれより多くの個別のチャンバーを含む埋め込み型細胞培養デバイスが提供され、それぞれの個別のチャンバーは、ａ）治療有効量の１種または複数の生物学的に活性な分子を含むコア、およびｂ）前記コアを取り囲む半透膜であって、前記半透膜は、前記生物学的に活性な分子の前記半透膜を通る拡散を許容する、半透膜を含む。
2016531149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個またはそれより多くの個別のチャンバーを含む埋め込み型細胞培養デバイスであって、それぞれの個別のチャンバーは、
ａ）治療有効量の１種または複数の生物学的に活性な分子を含むコア、および
ｂ）前記コアを取り囲む半透膜であって、前記半透膜は、前記生物学的に活性な分子の前記半透膜を通る拡散を許容する、半透膜
を含む、デバイス。
【請求項２】
前記コア中の１種または複数の前記生物学的に活性な分子が、１つまたは複数の遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞を含む細胞株によって産生される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
１種または複数の前記生物学的に活性な分子が、反復トランスフェクションプロセスによって前記ＡＲＰＥ−１９細胞に導入され、ここで前記反復トランスフェクションは、１回のトランスフェクション、２回のトランスフェクション、または３回のトランスフェクションを含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
低温保存される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記コアが、低温保護剤を含む、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
低温貯蔵バイアル中に配置され、速度制御された凍結下で凍結され、そして気相液体窒素（−１９０℃）条件で最終的に保存される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
気相液体窒素（−１９０℃）条件下で、ドライアイス（−７０℃）条件下で、またはそれらの組合せで輸送される、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
１種または複数の前記生物学的に活性な分子が、抗血管新生性の抗体および分子、抗血管新生性の抗体の足場、可溶性受容体、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする薬剤、成長因子阻害剤、サイトカイン、成長因子、神経栄養因子、血管新生因子、神経伝達物質、ホルモン、酵素、抗炎症性因子、治療用タンパク質、遺伝子移入ベクター、抗体および抗体断片、抗原、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項９】
１種または複数の前記生物学的に活性な分子が、Ｃ３ａ阻害剤、Ｃ３ｂ阻害剤、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする他の薬剤、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、ＮＴ−４、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、Ａｘｏｋｉｎｅ、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ）、インスリン様成長因子Ｉ（ＩＧＦ  Ｉ）、インスリン様成長因子ＩＩ（ＩＧＦ  ＩＩ）、酸性線維芽細胞成長因子（ａＦＧＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、トランスフォーミング成長因子α（ＴＧＦα）、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦβ）、神経成長因子（ＮＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、グリア由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、ミッドカイン、ホルボール１２−ミリステート１３−アセテート、チロホスチン、アクチビン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、インターロイキン、骨形態形成タンパク質、マクロファージ炎症性タンパク質、ヘパリン硫酸、アンフィレグリン、レチノイン酸、腫瘍壊死因子α、線維芽細胞成長因子受容体、上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）、ＰＥＤＦ、ＬＥＤＧＦ、ＮＴＮ、ニューブラスチン、ニューロトロフィン、リンホカイン、ＶＥＧＦ阻害剤、ＰＤＧＦ阻害剤、胎盤成長因子（ＰＩＧＦ）阻害剤、および潜在的な標的組織に対して治療上有用な作用を有することが予想される他の薬剤からなる群より選択される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１０】
２〜２０個のチャンバーを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
各チャンバーの内径が、１００μｍから９００μｍの間である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
各チャンバーの内径と壁の厚さとの公称比率が、約５：１から２０：１のスケールである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスの長さが、０．４ｍｍから１１ｍｍの間である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記デバイスの直径が、０．５ｍｍから５．０ｍｍの間である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記デバイスの内部体積が、２μｌから１００μｌの間である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
１つまたは複数のアクセスポートをさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
各チャンバーの前記コアが、前記半透膜内に配置されたマトリックスをさらに含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記マトリックスが、複数のモノフィラメントを含み、前記モノフィラメントは、
ａ）撚られてヤーンとなっているか、もしくは織られてメッシュとなっているか、または
ｂ）撚られて不織ストランド中にあるヤーンとなっており、そして
前記ヤーンもしくは前記メッシュ上に前記細胞が分散されている、
請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記モノフィラメントが、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセトニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブトエステル、絹、綿、キチン、カーボン、および生体適合性の金属からなる群より選択される生体適合性材料を含む、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記モノフィラメントが、前記デバイスの各チャンバーの内部体積の１〜８５％を構成するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を含む、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２１】
テザーアンカーをさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記テザーアンカーが、アンカーループを含む、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記アンカーループが、前記デバイスを眼の構造に係留するように適合されている、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
眼、または脾臓、耳、心臓、結腸、肝臓、腎臓、乳房、関節、骨髄、皮下、および腹膜腔からなる群より選択される別の標的領域に埋め込まれる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２５】
硝子体、房水、テノン嚢下空間、眼周囲空間、後眼房、または前眼房に埋め込まれる、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記半透膜が、選択透過性、免疫防御性の膜を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記半透膜が、限外濾過膜または微細濾過膜を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記半透膜が、１〜５００ｎｍのメジアン孔サイズを有する、請求項２６または２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記半透膜が、多孔質構造に形成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記半透膜が、ポリアクリレート、ポリビニリデン、ポリ塩化ビニルコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリ（アクリロニトリル／ｃｏ塩化ビニル）、ならびにそれらの誘導体、コポリマーおよび混合物からなる群より選択される生体適合性材料で作製されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記半透膜の公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）が、１０ｋＤから１０００ｋＤの間である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記半透膜の壁の厚さが、１０μｍから２００μｍの間の厚さである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記デバイスの端部が、前記デバイスの各端部で前記デバイスの全ての構成要素を統合する気密シールを形成するように処方または製造された、メタクリル酸メチルまたは別の医療グレードの生体適合性材料を使用してシールされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３４】
被験体の標的領域に、少なくとも０．１ｐｇ／日である適切な治療用量の１種または複数の生物学的に活性な分子を送達するための、請求項２に記載のデバイスの使用。
【請求項３５】
障害を処置するための方法であって、前記方法は、以下：
ａ）患者の標的領域に、請求項８に記載の埋め込み型細胞培養デバイスを埋め込むステップ、ならびに
ｂ）前記デバイスから、１つまたは複数の可溶性受容体または抗血管新生性の抗体および分子を拡散させて、前記標的領域中のＶＥＧＦ、ＰＤＧＦ、またはＶＥＧＦとＰＤＧＦの両方に結合させ、それにより前記障害を処置するステップ
を含む、方法。
【請求項３６】
障害を処置するための方法であって、前記方法は、以下：
ａ）患者の標的領域に、請求項２に記載の埋め込み型細胞培養デバイスを埋め込むステップ、および
ｂ）前記デバイスから、１種または複数の生物学的に活性な分子を拡散させ、それにより、前記障害を処置するステップ
を含む、方法。
【請求項３７】
前記障害が、眼の障害、内皮細胞の増殖または血管形成に関連する障害、がん、感染性障害、炎症性障害、免疫学的な障害、消化系障害、血管障害、肺障害、口腔の障害、血液障害、肝臓障害、皮膚障害、前立腺障害、腎臓障害、代謝性障害、内分泌障害、神経障害、および神経変性障害からなる群より選択される、請求項３５または３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記眼の障害が、網膜静脈分枝閉塞症または網膜静脈中心閉塞症（ＢＲＶＯまたはＣＲＶＯ）、ブドウ膜炎、黄斑部毛細血管拡張症、未熟児網膜症、糖尿病性黄斑浮腫、糖尿病性網膜症、加齢性黄斑変性症、緑内障、網膜色素変性症、白内障形成、網膜芽細胞腫および網膜虚血からなる群より選択される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
加齢性黄斑変性症が、ウェット型加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ）または萎縮型ＡＭＤである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記眼の障害が、ＢＲＶＯまたはＣＲＶＯである、請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記内皮細胞の増殖または血管形成に関連する障害が、血液学的障害、アテローム性動脈硬化症、炎症、血管透過性の増加および悪性疾患からなる群より選択される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから１００００μｇの間の前記可溶性受容体または前記抗血管新生性の抗体および分子が、前記標的領域に拡散し、ここで前記可溶性受容体が、可溶性ＶＥＧＦ受容体または可溶性ＰＤＧＦ受容体である、請求項３５に記載の方法。
【請求項４３】
患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから１００００μｇの間の前記生物学的に活性な分子が、前記標的領域に拡散する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４４】
生物学的に活性な分子をレシピエント宿主に送達する方法であって、前記レシピエント宿主の標的領域に、請求項２に記載の埋め込み型細胞培養デバイスを埋め込むステップを含み、ここで１つまたは複数のカプセル化ＡＲＰＥ−１９細胞が、前記標的領域で前記生物学的に活性な分子を分泌する、方法。
【請求項４５】
前記標的領域が、眼の房水および硝子体液、脾臓、耳、心臓、結腸、肝臓、腎臓、乳房、関節、骨髄、皮下、ならびに腹膜腔からなる群より選択される、請求項３５、３６または４４に記載の方法。
【請求項４６】
患者１人当たり１日当たりの治療有効量の前記生物学的に活性な分子が、前記標的領域に拡散する、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
請求項２に記載の埋め込み型細胞培養デバイスを作製する方法であって、前記方法は、以下：
ａ）１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌するように少なくとも１つのＡＲＰＥ−１９細胞を遺伝子操作するステップ；
ｂ）個別のチャンバーを生産するステップ；および
ｃ）２個またはそれより多くの個別のチャンバーをアセンブルして、前記デバイスを形成するステップ
を含む、方法。
【請求項４８】
前記個別のチャンバーの半透膜内の遺伝子改変された前記ＡＲＰＥ−１９細胞をカプセル化するステップをさらに含み、前記膜が、１種または複数の前記生物学的に活性な分子の前記膜を通る拡散を可能にする、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
２個またはそれより多くの前記個別のチャンバーがそれぞれ、同じ１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌する遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞を含むか、またはそれぞれ、異なる１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌する遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞を含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
１種または複数の前記生物学的に活性な分子が、抗血管新生性の抗体および分子、抗血管新生性の抗体の足場、可溶性受容体、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする薬剤、免疫学的な因子または標的、成長因子阻害剤、サイトカイン、成長因子、神経栄養因子、血管新生因子、神経伝達物質、ホルモン、酵素、抗炎症性因子、治療用タンパク質、遺伝子移入ベクター、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項４７に記載の方法。
【請求項５１】
１種または複数の前記生物学的に活性な分子が、Ｃ３ａ阻害剤、Ｃ３ｂ阻害剤、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする他の薬剤、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、ＮＴ−４、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、Ａｘｏｋｉｎｅ、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ）、インスリン様成長因子Ｉ（ＩＧＦ  Ｉ）、インスリン様成長因子ＩＩ（ＩＧＦ  ＩＩ）、酸性線維芽細胞成長因子（ａＦＧＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、トランスフォーミング成長因子α（ＴＧＦα）、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦβ）、神経成長因子（ＮＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、グリア由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、ミッドカイン、ホルボール１２−ミリステート１３−アセテート、チロホスチン、アクチビン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、インターロイキン、骨形態形成タンパク質、マクロファージ炎症性タンパク質、ヘパリン硫酸、アンフィレグリン、レチノイン酸、腫瘍壊死因子α、線維芽細胞成長因子受容体、上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）、ＰＥＤＦ、ＬＥＤＧＦ、ＮＴＮ、ニューブラスチン、ニューロトロフィン、リンホカイン、ＶＥＧＦ阻害剤、ＰＤＧＦ阻害剤、ＰＩＧＦ阻害剤、Ｔｉｅ２、ＣＤ５５、Ｃ５９、ＶＥＧＦとＰＤＧＦとに同時に結合する二重特異性分子、および潜在的な標的組織に対して治療上有用な作用を有することが予想される他の薬剤からなる群より選択される、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
２個またはそれより多くの前記個別のチャンバーが、遺伝子操作された少なくとも１つの前記ＡＲＰＥ−１９細胞の添加の前に形成される、請求項４７に記載の方法。
【請求項５３】
遺伝子操作された少なくとも１つの前記ＡＲＰＥ−１９細胞の添加の前に、脱気する／予め湿潤させるステップを含む、請求項５２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
この出願は、２０１３年９月１１日に出願された米国仮特許出願第６１／８７６，６３８号（この内容は、その全体が参考として本明細書に援用される）に対する優先権を主張する。
【０００２】
配列表の参照による組み入れ
２０１４年９月１０日に作成された、サイズが９６，１００バイトである「ＮＥＴＥ−０６２＿００１ＷＯ＿ＳＴ２５．ｔｘｔ」と名付けられたテキストファイルの内容は、その全体が参考として本明細書に援用される。
【０００３】
本発明は、一般に、カプセル化細胞療法の分野に関する。
【背景技術】
【０００４】
カプセル化細胞技術またはＥＣＴは、生細胞を使用して治療剤を分泌させる送達系である。これは通常、特定のタイプの細胞を遺伝子操作して特定の薬剤を過剰発現させることによって達成される。次いで操作された細胞は、半透性のポリマーカプセル中にカプセル化される。次いでカプセルは、標的の手術部位に埋め込まれる。半透膜は、栄養素および治療的分子の自由拡散を可能にするが、宿主免疫系細胞とデバイス内の細胞との直接的な接触を防ぐ。しかしながら、網膜色素変性症または地図状萎縮の処置に使用される現在のカプセル化細胞送達デバイスは、カプセル化細胞によって産生されたタンパク質薬物のマイクログラムの産生レベルを達成するそれらの能力に限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえに、細胞生存率を維持してタンパク質薬物の産生を最大化しながら、細胞のカプセル化体積を増加させることができるカプセル化インプラント設計が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書において、生物学的に活性な分子を具体的な標的領域に送達するための、２個またはそれより多くの個別のチャンバーを含有するマルチチャンバーの埋め込み型細胞培養デバイスが提供される。例えば、生物学的に活性な分子は、１つまたは複数の遺伝子操作された細胞（例えば、ＡＲＰＥ−１９細胞）を含有する細胞株によって産生することができる。
【０００７】
細胞株（例えば、これらに限定されないが、ＡＲＰＥ−１９細胞）は、治療量の１種または複数の生物学的に活性な分子を産生するように遺伝子操作されていてもよい。例えば、１種または複数の生物学的に活性な分子としては、抗血管新生性の抗体および分子、抗血管新生性の抗体の足場、可溶性受容体、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする薬剤、成長因子阻害剤、サイトカイン、成長因子、神経栄養因子、血管新生因子、神経伝達物質、ホルモン、酵素、抗炎症性因子、治療用タンパク質、遺伝子移入ベクター、抗体および抗体断片、抗原、またはそれらの任意の組合せを挙げることができる。
【０００８】
様々な実施形態では、このような分子としては、これらに限定されないが、Ｃ３ａ阻害剤、Ｃ３ｂ阻害剤、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする他の薬剤、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、ＮＴ−４、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、Ａｘｏｋｉｎｅ、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ）、インスリン様成長因子Ｉ（ＩＧＦ  Ｉ）、インスリン様成長因子ＩＩ（ＩＧＦ  ＩＩ）、酸性線維芽細胞成長因子（ａＦＧＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、トランスフォーミング成長因子α（ＴＧＦα）、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦβ）、神経成長因子（ＮＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、グリア由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、ミッドカイン（Ｍｉｄｋｉｎｅ）、ホルボール１２−ミリステート１３−アセテート、チロホスチン（ｔｒｙｏｐｈｏｔｉｎ）、アクチビン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、インターロイキン、骨形態形成タンパク質、マクロファージ炎症性タンパク質、ヘパリン硫酸（ｈｅｐａｒｉｎ  ｓｕｌｆａｔｅ）、アンフィレグリン、レチノイン酸、腫瘍壊死因子α、線維芽細胞成長因子受容体、上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）、ＰＥＤＦ、ＬＥＤＧＦ、ＮＴＮ、ニューブラスチン（Ｎｅｕｂｌａｓｔｉｎ）、ニューロトロフィン、リンホカイン、ＶＥＧＦ阻害剤、ＰＤＧＦ阻害剤、胎盤成長因子（ＰＩＧＦ）阻害剤、Ｔｉｅ２、ＣＤ５５、Ｃ５９、ＶＥＧＦとＰＤＧＦとに同時に結合する二重特異性分子、および潜在的な標的組織に対して治療上有用な作用を有することが予想される他の薬剤を挙げることができる。このような細胞株は、当該分野において公知の任意の方法を使用して、カプセル化細胞療法（ＥＣＴ）デバイス中にカプセル化されてもよい。
【０００９】
本明細書では、２個またはそれより多くの（すなわち、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０個、またはそれより多くの）個別のチャンバーを含有する、埋め込み型細胞培養デバイスを記載する。それぞれの個別のチャンバーは、治療有効量の１種または複数の生物学的に活性な分子を含有するコア、およびコアを取り囲む半透膜を含有し、ここで膜は、生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する。
【００１０】
例えば、各チャンバーのコア中の１種または複数の生物学的に活性な分子は、デバイスの個別のチャンバーのコア内に含有されている１つまたは複数の遺伝子操作された細胞株によって産生されてもよい。例えば、１つまたは複数の細胞株は、個別のチャンバーのコア内に含有されている１つまたは複数の遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞を含有する。
【００１１】
例えば、１種または複数の生物学的に活性な分子は、反復トランスフェクションプロセスによって１つまたは複数の遺伝子操作された細胞株（例えば、ＡＲＰＥ−１９細胞）に導入することができ、ここで反復トランスフェクションプロセスは、１、２、３回またはそれより多くのトランスフェクション（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０回、またはそれより多くのトランスフェクション）を含む。当業者であれば、反復トランスフェクションプロセスにおけるトランスフェクションの回数は、結果得られた細胞株によって産生された（同一のまたは異なる）生物学的に活性な分子の数を決定することを認識するであろう。反復トランスフェクションプロセスは、同一のまたは異なる生物学的に活性な分子の複数のコピーを細胞（例えば、ＡＲＰＥ−１９細胞）に導入するのに使用することができる。
【００１２】
一部の実施形態では、本デバイスは、低温保存される。このような低温保存されたデバイス内の各チャンバーのコアはまた、低温保護剤（ｃｒｙｏｐｒｏｔｅｃｔａｎｔ  ａｇｅｎｔ）を含有していてもよく、低温保護剤は、コア内に含有されている細胞培養培地に添加されてもよい。
【００１３】
当該分野において公知の任意の低温保存方法を採用することができる。非限定的な例として、カプセル化細胞療法デバイスは、低温貯蔵バイアル中に入れられ、速度制御された凍結下で凍結され（例えば、−８０℃の温度に）、気相液体窒素（例えば、−１９０℃）条件で最終的に保存されてもよい。
【００１４】
低温保存されたデバイスは、気相液体窒素（例えば、−１９０℃）条件下で、および／またはドライアイス（例えば、−７０℃）条件下で輸送することができる。
【００１５】
低温保存されたデバイスは、使用前に、当該分野において公知の任意の方法を使用して解凍させることができる。
【００１６】
一部の実施形態では、本デバイスは、２〜２０個（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０個）の個別のチャンバーを含有する。各チャンバーの内径は、１００ミクロンから９００ミクロンの間（例えば、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００または９００μｍ）であってもよく、数が２から２０個の間のチャンバー（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０個）が束ねられていてもよい。各チャンバーの壁の厚さは、最小の拡散距離をもたらすが十分なカラム強度を達成するように製造されるべきである。各チャンバーの内径と壁の厚さとの公称比率は、約５：１から２０：１のスケールである。例えば、比率は、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、１０：１、１１：１、１２：１、１３：１、１４：１、１５：１、１６：１、１７：１、１８：１、１９：１、または２０：１のスケールである。例えば、比率は、１０：１のスケールである。
【００１７】
デバイスの全体のサイズは、アセンブリで使用される個別のチャンバーの数およびサイズに応じて様々となる。例えば、デバイスの直径の範囲は、０．５ｍｍから５．０ｍｍの間（例えば、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５または５．０ｍｍ）であり、長さは、最小０．４ｍｍから最大１１ｍｍまで様々である（例えば、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５または１１ｍｍ）。例えば、デバイスの内部体積は、２マイクロリットルから１００マイクロリットルの間（例えば、２、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または１００μｌ）である。
【００１８】
本デバイスは、１つまたは複数の（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０個またはそれより多くの）アクセスポートを含有していてもよい。
【００１９】
一部の実施形態では、各チャンバーのコアは、１．０×１０４個から７．５×１０５個の間の細胞（例えば、１．０×１０４、５．０×１０４、１．０×１０５、３．０×１０５、５．０×１０５または７．５×１０５個の細胞）を含有する。当業者であれば、各チャンバー中の正確な細胞数は、カプセル化された細胞／細胞株の増殖速度および／またはデバイスを構築するのに使用される個別のチャンバーの体積の両方によって決まる可能性があることを認識するであろう。
【００２０】
各チャンバーのコアは、加えて、半透膜内に配置されたマトリックスを含有していてもよい。一部の実施形態では、マトリックスは、複数のモノフィラメントを含み、モノフィラメントは、撚られてヤーンとなっているか、もしくは織られてメッシュとなっているか、または撚られて不織ストランド中にあるヤーンとなっており、その上に細胞または組織が分散されている。当業者であれば、モノフィラメントは、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセトニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブトエステル（ｐｏｌｙｂｕｔｅｓｔｅｒ）、絹、綿、キチン、カーボン、および／または生体適合性の金属から選択される生体適合性材料から作製することができることを認識するであろう。例えば、モノフィラメントは、デバイスの各チャンバーの内部体積の１〜８５％（例えば、１％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％または８５％）を構成するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維である。
【００２１】
また本明細書に記載される細胞のカプセル化デバイスは、テザーアンカーを有していてもよい。例えば、テザーアンカーは、デバイスを標的領域内の構造（例えば眼の構造）に係留するように適合されているアンカーループであってもよい。
【００２２】
本明細書に記載されるデバイスのいずれかは、眼または体の別の標的領域、例えば脾臓、耳、心臓、結腸、肝臓、腎臓、乳房、関節、骨髄、皮下、および／または腹膜腔（ｐｅｒｉｔｏｎｅａｌ  ｓｐａｃｅ）などに埋め込まれてもよい（またはそれらに埋め込むためのものである）。非限定的な例として、本デバイスは、硝子体、房水、テノン嚢下空間、眼周囲空間、後眼房、および／または前眼房に埋め込まれてもよい（またはそれらに埋め込むためのものである）。
【００２３】
一部の例示的な実施形態において、本明細書に記載されるデバイスの各チャンバーのコア中の半透膜は、選択透過性、免疫隔離性（ｉｍｍｕｎｏｉｓｏｌａｔｏｒｙ）の膜で作製される。例えば、半透膜は、限外濾過膜または微細濾過膜で作製される。当業者であれば、限外濾過膜は、典型的には１〜１００ｎｍの孔サイズを有し、それに対して微細濾過膜は、典型的には０．１〜１０μｍの孔サイズを有することを認識するであろう。他の実施形態では、半透膜は、多孔質構造に形成されていてもよい。当業者であれば、半透膜は、典型的には約１〜５００ｎｍ（例えば、１、５、１０、２０、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０または５００ｎｍ）のメジアン孔サイズを有することを認識するであろう。
【００２４】
さらに他の実施形態では、半透膜は、ポリアクリレート（アクリル系コポリマーなど）、ポリビニリデン、ポリ塩化ビニルコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリスルホン（ポリエーテルスルホンなど）、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリ（アクリロニトリル／ｃｏ塩化ビニル）、ならびにそれらの誘導体、コポリマーおよび混合物からなる群より選択される任意の生体適合性材料で作製されていてもよい。
【００２５】
本明細書に記載されるデバイスのいずれかにおいて、半透膜の公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）は、１０から１０００ＫＤの間（例えば、１０、２５、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３２５、３５０、３７５、４００、４２５、４５０、４７５、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０または１０００ＫＤ）である。半透膜は、約１０〜２００μｍ（例えば１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５または２００μｍ）の厚さであってもよい。デバイスの長さは、約１ｍｍ〜２０ｍｍ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０）であってもよい。一部の実施形態では、本デバイスは、約０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ（例えば、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０）の内径を有する。
【００２６】
一実施形態では、デバイスの端部は、デバイスの各端部でデバイスの全ての構成要素を統合する気密シールを形成するように処方または製造された、メタクリル酸メチルまたは他の任意の医療グレードの生体適合性材料を使用してシールされる。
【００２７】
また、被験体の標的領域に適切な治療用量の任意の生物学的に活性な分子を送達するための埋め込み型細胞培養デバイスのいずれかの使用も提供される。例えば、治療用量は、少なくとも０．１ｐｇ／日（例えば、少なくとも０．１、０．５、１、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、１００００、２００００、３００００、４００００、５００００、６００００、７００００、８００００、９００００、１０００００、１×１０６、１×１０７、１×１０８、１×１０９、１×１０１０ｐｇ／日またはそれより多く）である。
【００２８】
また本明細書において、患者の標的領域に埋め込み型細胞培養デバイスのいずれかを埋め込むこと、ならびにデバイスから、可溶性受容体または抗血管新生性の抗体および分子を拡散させて、標的領域中のＶＥＧＦおよび／またはＰＤＧＦに結合させ、それにより障害を処置することによって、障害を処置するための方法も提供される。例えば、細胞株（すなわち、本明細書に記載される細胞株のいずれか）は、障害の処置で使用するために提供され、ここで細胞株が、埋め込み型細胞培養デバイス中に取り入れられ、デバイスが、患者の標的領域に埋め込まれ、デバイスから、１つまたは複数の可溶性受容体または抗血管新生性の抗体および分子を拡散させて、標的領域中のＶＥＧＦおよび／またはＰＤＧＦに結合させ、それにより障害が処置される。
【００２９】
また、患者の標的領域に埋め込み型細胞培養デバイスのいずれかを埋め込むこと、および１種または複数の生物学的に活性な分子をデバイスから標的領域中に拡散させ、それにより障害を処置することによって、障害を処置するための方法も提供される。例えば、障害の処置で使用するための細胞株（すなわち、本明細書に記載される細胞株のいずれか）も提供され、ここで細胞株が、埋め込み型細胞培養デバイス中に取り入れられ、本デバイスが、患者の標的領域に埋め込まれ、１種または複数の生物学的に活性な分子が、デバイスから標的領域中に拡散し、それにより障害が処置される。
【００３０】
当業者であれば、どの障害が本デバイスによって処置され得るのかを容易に決定することができる。本デバイスのいずれかによって処置され得る例示的な障害としては、これらに限定されないが、眼の障害、内皮細胞の増殖または血管形成に関連する障害、がん、感染性障害、炎症性障害、免疫学的な障害、消化系障害、血管障害、肺障害、口腔の障害、血液障害、肝臓障害、皮膚障害、前立腺障害、腎臓障害、代謝性障害、内分泌障害、神経障害、および／または神経変性障害が挙げられる。
【００３１】
例えば、処置しようとする眼の障害は、一般的な疾患群血管新生、炎症または変性と関連しており、例えば、これらに限定されないが、網膜静脈分枝閉塞症または網膜静脈中心閉塞症（ＢＲＶＯまたはＣＲＶＯ）、ブドウ膜炎、黄斑部毛細血管拡張症、未熟児網膜症、糖尿病性黄斑浮腫、糖尿病性網膜症、加齢性黄斑変性症（例えばウェット型加齢性黄斑変性症または萎縮型ＡＭＤ（ＡＭＤのドライ型とも称される））、緑内障、網膜色素変性症、白内障形成、網膜芽細胞腫および網膜虚血が挙げられる。一部の実施形態では、加齢性黄斑変性症は、ウェット型加齢性黄斑変性症である。他の実施形態では、眼の障害は、ＢＲＶＯまたはＣＲＶＯである。
【００３２】
例えば、細胞増殖障害は、血液学的障害、アテローム性動脈硬化症、炎症、血管透過性の増加および／または悪性疾患から選択されてもよい。
【００３３】
このような方法において、治療有効量（例えば、患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから１０ｍｇの間）の可溶性受容体または抗血管新生性の抗体および分子が、標的領域に拡散し、可溶性受容体は、可溶性ＶＥＧＦ受容体または可溶性ＰＤＧＦ受容体である。
【００３４】
代替的に、治療有効量（例えば、患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから１０ｍｇの間）の生物学的に活性な分子が、標的領域に拡散する。
【００３５】
当業者であれば、本明細書に記載されるデバイスのいずれも、様々な眼以外の障害を処置するのに使用することができることを認識するであろう。眼以外の障害の場合、デバイスの設計は、改変する必要がある。デバイス設計の改変は、当該分野における技量の慣例的なレベル内である。
【００３６】
また、レシピエント宿主の標的領域に、本明細書に記載される埋め込み型細胞培養デバイスのいずれかを埋め込むことにより、１種または複数の生物学的に活性な分子をレシピエント宿主に送達する方法であって、１つまたは複数のカプセル化細胞または細胞株（例えば、ＡＲＰＥ−１９細胞）は、標的領域で生物学的に活性な分子を分泌する、方法も提供される。
【００３７】
本明細書に記載される任意の方法において、好ましい標的領域としては、これらに限定されないが、眼の房水および硝子体液、脾臓、耳、心臓、結腸、肝臓、腎臓、乳房、関節、骨髄、皮下、および／または腹膜腔を挙げることができる。他の標的領域としては、これらに限定されないが、全身への送達の場合は全身および／もしくは体中の臓器内もしくはその近傍の局所的な標的部位、例えば乳房、結腸、脾臓、卵巣、精巣、ならびに／または骨髄が挙げられる。このような方法において、患者１人当たり１日当たりの治療有効量の生物学的に活性な分子が、標的領域に拡散する。
【００３８】
当業者であれば、眼への埋め込みおよび／または障害に関する本明細書に記載される方法および使用のいずれかにおいて、患者１人当たり１日当たり０．１ｐｇから１０，０００μｇの間の生物学的に活性な分子が、埋め込み型細胞培養デバイスから拡散し得ることを認識するであろう。体の他の標的領域への全身的な埋め込みの場合、治療有効量は、患者１人当たり１日当たり１０００ｍｇより高くてもよい。このような全身的な適用の場合、当業者であれば、よりいっそう大きいＥＣＴデバイスを採用する必要があることを認識するであろう。
【００３９】
また、埋め込み型細胞培養デバイスを作製するための方法も提供される。例えば、本デバイスは、少なくとも１つの細胞を遺伝子操作して、１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌させるステップ；個別のチャンバーを生産するステップ；および２個またはそれより多くの個別のチャンバーをアセンブルして、デバイスを形成するステップを含む方法によって作製することができる。デバイスを作製する方法はまた、遺伝子操作された細胞を半透膜内にカプセル化するステップを含んでいてもよい。一部の実施形態では、遺伝子操作された細胞をカプセル化するステップは、アセンブルするステップの前に、それぞれの個別のチャンバーごとに行われる。一部の実施形態では、遺伝子操作された細胞をカプセル化するステップは、アセンブルするステップの後に、全てのチャンバーに一度で行われる。
【００４０】
また、ＥＣＴカートリッジデバイスを作製する方法であって、２個またはそれより多くの個別のチャンバーは、遺伝子操作された少なくとも１つのＡＲＰＥ−１９細胞の添加の前に形成される、方法も提供される。
【００４１】
好ましくは、本明細書に記載されるＥＣＴカートリッジデバイスを作製する任意の方法は、カートリッジデバイスの全てのチャンバーが確実に充填されるように、脱気して予め湿潤させるステップを含む。例えば、脱気する／予め湿潤させるステップは、遺伝子操作された少なくとも１つのＡＲＰＥ−１９細胞の添加の前に行われる。
【００４２】
任意のデバイスにおいて、２個またはそれより多くの個別のチャンバーがそれぞれ、同じ１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌する遺伝子操作された細胞を含有していてもよい。代替的に、２個またはそれより多くの個別のチャンバーがそれぞれ、異なる１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌する遺伝子操作された細胞を含有していてもよい。
【００４３】
特に他の定義がない限り、本明細書において使用される全ての技術用語や科学用語は、本発明が属する分野の当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。好適な方法および材料を後述するが、本発明の実施または試験において本明細書で説明したものに類似した、または同等な方法および材料を使用することができる。本明細書で述べられた全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、参照によりそれら全体が開示に組み入れられる。矛盾がある場合、定義を含め本明細書を優先させる。加えて材料、方法、および例は単なる例示にすぎず、限定することを意図しない。
【００４４】
本発明の他の特色および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、個別のチャンバーの数を増加させた一連のカートリッジ構成を示す。
【図２】図２は、５０ミクロンの壁の厚さを有し４００ミクロンの内径を有する膜からそれぞれ製作された８つの個別のチャンバーを含むプロトタイプカートリッジを示す。
【図３】図３は、全てのチャンバー中の１つの細胞株または複数の混合された細胞株のカプセル化を許容する単一のアクセスポートを描写する漫画である。
【図４】図４は、各チャンバー中の個別の細胞株のカプセル化を許容する複数のアクセスポートを描写する漫画である。この構成は、単一の眼内デバイスから、２種、３種またはそれより多くの別個の治療上異なる薬物生成物を送達することを可能にする。
【図５】図５は、ウサギにおける２週間の眼内埋め込み後に起こった細胞の壊死を示す、内径１．３ｍｍの単一チャンバーデバイスの組織学的な断面である。
【図６】図６は、ウサギにおける２週間の眼内埋め込み後の７個の個別のチャンバーを有するカートリッジインプラントの組織学的な断面である。等しい細胞体積を有する単一のインプラント（図５）とは対照的に、それぞれ個々に細胞をカプセル化したチャンバーの拡散距離を低減したカートリッジ構成は、栄養素のアクセスの改善および細胞生存率の改善をもたらす。
【図７】図７は、異なるデバイス構成、細胞密度および／または細胞体積を用いた各群についての時間をわたってのＶＥＧＦアンタゴニストの発現レベルを示すグラフである。
【図８】図８は、ＶＥＧＦアンタゴニストの発現効率をチャンバーの内径の関数として示すグラフである。
【図９】図９は、異なる構成を用いた、デバイスからのＶＥＧＦＲの放出を示す棒グラフである。
【図１０】図１０は、ＮＴ−５０３−３（第３世代）マルチチャンバーインプラントの略図である。
【図１１】図１１は、ＥＣＴによって産生されたＶＥＧＦ−ＲのＶＥＧＦ結合を示す。
【図１２】図１２は、ＥＣＴによって産生されたＶＥＧＦ−Ｒの、ヒト臍帯静脈内皮細胞の増殖に対するｒｈＶＥＧＦの生物活性を中和する能力の測定を示す。ＨＵＶＥＣ細胞。
【図１３Ａ】図１３Ａおよび１３Ｂは、ウェット型ＡＭＤを有するヒト患者における１２ヶ月の期間にわたるＶＥＧＦ−Ｒの眼内送達後に観察された効能を示す。ＮＴ−５０３は、現在のところ１つの眼に２つの初期世代（ＮＴ−５０３−２）インプラントデバイスを受けているウェット型ＡＭＤ患者で研究されている。二重インプラントＮＴ５０３−２研究でこれまでに観察された結果が励みになってきた。上のパネル（Ａ）は、１ヶ月もの早期に網膜内の流体および網膜下の過剰反射物質の著しい低減と視力の改善を示した研究患者を示す。ＯＣＴおよびＶＡの厚さの改善は継続し、１２ヶ月目にも維持される。下のパネル（Ｂ）は、最初の１ヶ月目以内に中央の黄斑の厚さのロバストな低減が起こり、少なくとも１２ヶ月まで持続することをグラフで実証する。研究は現在も進行中であり、全員の患者が１２ヶ月の経過観察を完了したというわけではないため、図に示されるデータはＯＣＴ応答の「スナップショット」である。
【図１３Ｂ】図１３Ａおよび１３Ｂは、ウェット型ＡＭＤを有するヒト患者における１２ヶ月の期間にわたるＶＥＧＦ−Ｒの眼内送達後に観察された効能を示す。ＮＴ−５０３は、現在のところ１つの眼に２つの初期世代（ＮＴ−５０３−２）インプラントデバイスを受けているウェット型ＡＭＤ患者で研究されている。二重インプラントＮＴ５０３−２研究でこれまでに観察された結果が励みになってきた。上のパネル（Ａ）は、１ヶ月もの早期に網膜内の流体および網膜下の過剰反射物質の著しい低減と視力の改善を示した研究患者を示す。ＯＣＴおよびＶＡの厚さの改善は継続し、１２ヶ月目にも維持される。下のパネル（Ｂ）は、最初の１ヶ月目以内に中央の黄斑の厚さのロバストな低減が起こり、少なくとも１２ヶ月まで持続することをグラフで実証する。研究は現在も進行中であり、全員の患者が１２ヶ月の経過観察を完了したというわけではないため、図に示されるデータはＯＣＴ応答の「スナップショット」である。
【図１４Ａ】図１４Ａおよび１４Ｂは、培養培地中で２週間インキュベートした後の、５チャンバーカートリッジフォーマットにアレンジされたカプセル化ＮＴ−５０３細胞（Ａ）の代表的な組織学的（Ｈ＆Ｅ）切片を示す。１ヶ月の眼内埋め込み後に、ウサギの硝子体中でＶＥＧＦ−Ｒ濃度を定量化し、単一のＮＴ−５０３−３と二重の初期世代ＮＴ−５０３−２とを比較した（Ｂ）。
【図１４Ｂ】図１４Ａおよび１４Ｂは、培養培地中で２週間インキュベートした後の、５チャンバーカートリッジフォーマットにアレンジされたカプセル化ＮＴ−５０３細胞（Ａ）の代表的な組織学的（Ｈ＆Ｅ）切片を示す。１ヶ月の眼内埋め込み後に、ウサギの硝子体中でＶＥＧＦ−Ｒ濃度を定量化し、単一のＮＴ−５０３−３と二重の初期世代ＮＴ−５０３−２とを比較した（Ｂ）。
【図１５】図１５は、第３世代カートリッジデバイスの複数のロットからの遍在的なタンパク質のタンパク質分泌プロファイルを示す。全てのロットは、９０％より大きい相関係数を実証する。治療用タンパク質の純度指標は、非治療的タンパク質または賦形剤のタンパク質に対して８０％より大きかった。
【図１６】図１６は、第２世代および第３世代ＥＣＴデバイスに関するＮＴ−５０３−３の貯蔵寿命の比較を示す。
【図１７】図１７は、ＮＴ−５０３−３カートリッジの貯蔵寿命および回復プロファイルを示す。
【図１８】図１８は、パッケージ中で４週間保持してウサギに１ヶ月埋め込んだ後のＮＴ−５０３−３の外植片の発現および対応する硝子体の濃度を示す。
【図１９】図１９は、パッケージ中で６週間保持してウサギに１ヶ月埋め込んだ後のＮＴ−５０３−３の外植片の発現および対応する硝子体の濃度を示す。
【図２０】図２０は、１ヶ月外植した場合のｉｎ  ｖｉｖｏにおけるカプセル化細胞の組織学を示す。
【図２１】図２１は、脱気する／予め湿潤させる手順を行わないカートリッジデバイスの代表例を示す（組織学的な断面図を示し、細胞は、エオシンおよびヘマトキシリン（Ｈｅｍｏｔｏｘｙｌｉｎ）で染色した）。予め湿潤させ脱気するステップを行わずに細胞を充填した場合、カートリッジチャンバーのうち５つ全部もの多数において完全な充填が欠如していたことが明らかである。
【図２２】図２２は、脱気する／予め湿潤させることを実行した後のカートリッジデバイスの代表例を示す（組織学的な断面図を示し、細胞は、エオシンおよびヘマトキシリンで染色した）。脱気して予め湿潤させるステップの後では、各代表的なカートリッジデバイスの５つ全てのチャンバーにおける完全な充填が明らかである。
【図２３】図２３は、ＰＤＧＦＲ、ＶＥＧＦＲおよびそれらの組合せを５０：５０の比率でカプセル化した後の第３世代カートリッジデバイスのタンパク質レベルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
網膜色素変性症または地図状萎縮の処置で使用される現在のカプセル化細胞送達デバイス（例えば、ＮＴ−５０３第２世代またはＮＴ−５０３−２デバイスの単一のインプラント）は、カプセル化細胞によって産生された生物学的に活性な分子（例えば、タンパク質薬物）のマイクログラムの産生レベルを達成するそれらの能力に限界がある。カプセル化細胞の細胞あたりの産生またはＰＣＤ（細胞１つ当たり１日当たりの統計図表）が最大産生されるように最適化されていると仮定すると、単一チャンバーデバイス内のカプセル化され得る細胞の量とそのような細胞の効率が制約される。より高いタンパク質産生に対する制約は、チャンバー中の生存可能な細胞数および細胞のタンパク質産生効率の両方に関連する。望ましい代替物は、細胞生存率を改善してより多くの細胞がデバイスで生息できるようにすること、加えて、カプセル化および眼内埋め込み後の生物学的に活性な分子を産生する細胞１つ当たりの能力を改善することが可能な、カプセル化インプラント設計であろう。
【００４７】
第２世代ＥＣＴデバイスの単一チャンバーの設計への１つの潜在的な改変は、直径および／または長さを増加させることであり、それにより、チャンバーの内部体積を増加させ、より多くの細胞をカプセル化し、より多くの生物学的に活性な分子をデバイスから産生させる。単一チャンバーの設計への別の潜在的な改変は、フラットシートデバイスを製作して、体積を増加すること、重要なことには表面積対体積比を増加させることである。また他のデバイス、例えば体積と表面積対体積との関連を高める複雑な幾何学的設計も概念化されている。しかしながら、単一チャンバーカプセル化デバイス中で細胞数の増加をもたらす体積の増加は、かなりの制限がある。
【００４８】
内径を１ｍｍより大きく増加させた単一チャンバーの第２世代デバイスを用いて行われた研究において、その結果は、直径の増加に反比例していたことから、生存率と最大細胞産生速度の両方を維持するためには細胞の集団が留まらなければならない最大拡散距離が存在することが確認された。さらに、現在のカプセル化細胞のインプラントデバイスの長さを超えることは、解剖学的な体積の制約により眼に関連する適用において実用的ではなく、一方で現在のところ細胞のカプセル化デバイスの製造に使用されている構築材料は、複雑な幾何学的な配置（例えば、星形、または他の類似の設計）を不可能にしている。
【００４９】
それゆえに、細胞生存率を維持して生物学的に活性な分子の産生を最大化しながら、細胞のカプセル化体積を増加させることができるカプセル化されたインプラントデバイスが求められている。
【００５０】
したがって、当該分野において公知の単一チャンバーデバイスと比較して優れた特性を有するマルチチャンバーデバイスが提供される。特に、これらのデバイスは、複数のより小さい内径のチャンバーを結合力のある単一のインプラントカートリッジフォーマットに組み合わせることにより、細胞量を増加させること、およびカプセル化細胞と栄養素源（例えば、ヒト硝子体の）との拡散距離の制約の問題を克服する。例えば、図５および６で示されるように、マルチチャンバー構成（図６）は、より優れた栄養素のアクセスを提供し、それによって、等しい細胞体積を有する単一チャンバーデバイス（図５）と比較して細胞生存率を改善する。
【００５１】
したがって、本明細書において、２個またはそれより多くの（すなわち、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０個、またはそれより多くの）個別のチャンバーを含有する埋め込み型細胞培養デバイス（カートリッジとも称される）が提供される。それぞれの個別のチャンバーは、細胞源および／または非細胞源からの、治療有効量の１種または複数の生物学的に活性な分子を含有するコア、ならびに生物学的に活性な分子のそれを通る拡散を許容する、コアを取り囲む半透膜を含む。（例えば図１および２を参照）。
【００５２】
１種または複数の生物学的に活性な分子は、当該分野において公知の任意の標準的なタンパク質精製技術によって細胞または組織源から単離され精製されてもよい。代替的に、１種または複数の生物学的に活性な分子は、当該分野において公知の任意の組換えＤＮＡ技術によって産生されてもよい。１種または複数の生物学的に活性な分子はまた、当該分野において利用可能な標準的なペプチド合成技術を使用して化学的に合成されてもよい。
【００５３】
一部の実施形態では、１種または複数の生物学的に活性な分子は、１つまたは複数の遺伝子操作された細胞株、例えば１つまたは複数の遺伝子操作されたＡＲＰＥ−１９細胞を含む細胞株によって産生される。しかしながら、当業者であれば、他の任意の好適な細胞株もこれらのデバイスで利用できることを認識するであろう。
【００５４】
一部の実施形態では、細胞は、当該分野において公知の任意の好適な技術を使用して遺伝子操作される。他の実施形態では、１種または複数の生物学的に活性な分子は、１、２、３回またはそれより多くのトランスフェクション（例えば、４、５、６、７、８、９、１０回、またはそれより多く）を含む反復トランスフェクションプロセスによって、細胞（例えば、ＡＰＲＥ−１９細胞）に導入されてもよい。反復トランスフェクションプロセスは、細胞（例えば、ＡＲＰＥ−１９細胞）に同一のまたは異なる生物学的に活性な分子の複数のコピーを導入するのに使用することができる。各トランスフェクションは、当該分野において公知の任意の方法によって実行されてもよい。また反復トランスフェクションプロセスは、参考として本明細書に援用されるＷＯ２０１２／０７５１８４でも説明されている。
【００５５】
目的の遺伝子（すなわち、所与の生物学的に活性な分子をコードする遺伝子）は、当該分野において公知の標準的な技術を使用して好適な発現ベクターのクローニング部位に挿入されてもよい。
【００５６】
多種多様の宿主／発現ベクターの組合せを使用して、目的の生物学的に活性な分子をコードする遺伝子を発現することができる。長期にわたり安定なｉｎ  ｖｉｖｏでの発現は、哺乳動物宿主にｉｎ  ｖｉｖｏで埋め込まれたときに下方調節を受けないプロモーターに目的の遺伝子が作動可能に連結している発現ベクター（すなわち、組換えＤＮＡ分子）を使用して達成される。好適なプロモーターとしては、例えば強力な構成的哺乳動物プロモーター、例えばベータ−アクチン、ｅＩＦ４Ａ１、ＧＡＰＤＨなどが挙げられる。またストレス誘導性プロモーター、例えばメタロチオネイン１（ＭＴ−１）またはＶＥＧＦプロモーターも好適であり得る。加えて、コアプロモーターおよび特注の５’ＵＴＲまたはエンハンサーエレメントを含有するハイブリッドプロモーターが使用される可能性がある。遺伝子発現を制御することができる他の公知の非レトロウイルスプロモーター、例えばＣＭＶまたはＳＶ４０もしくはアデノウイルスの初期および後期プロモーターが好適である。またストレス環境下、例えば低Ｏ２下で追加の遺伝子発現を付与するために、エンハンサーエレメントが配置されていてもよい。一例は、低酸素誘導時に関連する遺伝子エレメントの上方調節を付与するエリスロポイエチンエンハンサーである。
【００５７】
次いで目的の遺伝子を含有する発現ベクターを使用して、望ましい細胞株をトランスフェクションすることができる。標準的なトランスフェクション技術、例えばリポソーム、リン酸カルシウム共沈、ＤＥＡＥ−デキストラントランスフェクションまたはエレクトロポレーションを利用することができる。市販の哺乳動物トランスフェクションキット、例えばＦｕｇｅｎｅ６（Ｒｏｃｈｅ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）を購入してもよい。加えて、ウイルスベクターを使用して、望ましい細胞株に形質導入することもできる。好適なウイルスベクターの例は、市販のウイルスベクターのｐＬｅｎｔｉファミリー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）である。ヒト哺乳動物細胞を使用することができる。いずれのケースにおいても、デバイスに含有されている細胞または組織に汚染も不純物混入もないことが重要である。重鎖および軽鎖成分を必要とする抗体の足場タンパク質の場合、それぞれ関連する抗体の重鎖または軽鎖をコードする二重の構築物を同時にコトランスフェクションすることができ、それにより、機能的な２価Ｆａｂおよび４価完全抗体分子を発現する細胞株が得られる。
【００５８】
例示的なプロモーターは、ＳＶ４０プロモーターおよびＣＭＶ／ＥＦ１アルファプロモーターを含む。
【００５９】
他の有用な発現ベクターは、例えば染色体、非染色体および合成ＤＮＡ配列のセグメント、例えば様々な公知のＳＶ４０の誘導体および公知の細菌プラスミド、例えばｐＵＣ、Ｅ．ｃｏｌｉ由来のｐＢｌｕｅＳｃｒｉｐｔ（商標）プラスミド、例えばｐＢＲ３２２、ｐＣＲ１、ｐＭＢ９およびそれらの誘導体などからなっていてもよい。また、ゲネチシン（Ｇ４１８）、ハイグロマイシンまたはブラストサイジン薬物選択遺伝子を含有する発現ベクター（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ，  Ｐ．  Ｊ．、Ｉｎ  Ｖｉｔｒｏ、１８巻、３１５頁（１９８１年）、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ，  Ｐ．  Ｊ．およびＢｅｒｇ，  Ｐ．、Ｊ．  Ｍｏｌ．  Ａｐｐｌ．  Ｇｅｎｅｔ．、１巻、３２７頁（１９８２年））も有用である。これらのベクターは、目的の生物学的遺伝子および／または毒素、例えばＧ４１８、ハイグロマイシンＢ、もしくはブラストサイジンでの選択に対する耐性を付与する遺伝子の両方の発現を駆動させる多種多様のエンハンサー／プロモーター領域を採用することができる。多種多様の哺乳動物プロモーターを採用して、Ｇ４１８およびハイグロマイシンＢおよび／または目的の生物学的遺伝子に関する遺伝子の発現を指示することができる。Ｇ４１８耐性遺伝子は、培養培地に添加されたＧ４１８（１００〜１０００μｇ／μｌ）を酵素的に不活性化するアミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ（ＡＰＨ）をコードする。ＡＰＨ遺伝子を発現する細胞のみが、薬物選択で生き残り、通常、その結果として第２の生物学的遺伝子の発現が同様に起こる。ハイグロマイシンＢホスホトランスフェラーゼ（ＨＰＨ）遺伝子は、ハイグロマイシン毒素を特異的に改変してそれを不活性化する酵素をコードする。ハイグロマイシンＢホスホトランスフェラーゼ遺伝子と同じプラスミドでコトランスフェクトされたかまたはそれに含有されている遺伝子は、５０〜２００μｇ／ｍｌ濃度のハイグロマイシンＢの存在下で優先的に発現される。
【００６０】
採用することができる発現ベクターの例としては、これらに限定されないが、市販のｐＲＣ／ＣＭＶ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＲＣ／ＲＳＶ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＣＤＮＡ１ＮＥＯ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＣＩ−Ｎｅｏ（Ｐｒｏｍｅｇａ）、ｐｃＤＮＡ３．３（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）およびＧＳベクター系（Ｌｏｎｚａ  Ｇｒｏｕｐ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）が挙げられる。他の好適な市販のベクターとしては、ｐＢｌａｓｔ、ｐＭｏｎｏ、またはｐＶｉｔｒｏが挙げられる。一部の実施形態では、発現ベクター系は、ネオマイシン（Ｇ４１８）、ハイグロマイシン、およびブラストサイジン耐性遺伝子と共に利用可能なｐＣｐＧｆｒｅｅ−ｖｉｔｒｏ発現ベクター（ＩｎｖｉｖｏＧｅｎ、Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）である。
【００６１】
一部の実施形態では、変異体ＤＨＦＲのｃＤＮＡおよびポリリンカーを含む全ｐＵＣ１８配列を含有するｐＮＵＴ発現ベクターを使用することができる。例えば、Ａｅｂｉｓｃｈｅｒ，  Ｐ．ら、Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ、５８巻、１２７５〜１２７７頁（１９９４年）；Ｂａｅｔｇｅら、ＰＮＡＳ、８３巻、５４５４〜５８頁（１９８６年）を参照されたい。ｐＮＵＴ発現ベクターは、ＤＨＦＲコード配列がＧ４１８またはハイグロマイシン薬物耐性のコード配列で置き換えられるように改変されてもよい。またｐＮＵＴ発現ベクター内のＳＶ４０プロモーターは、任意の好適な構成的に発現される哺乳動物プロモーター、例えば上記で論じられたもので置き換えられていてもよい。
【００６２】
当業者であれば、他の任意の好適な、市販の発現ベクター（例えば、ｐｃＤＮＡファミリー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｐＢｌａｓｔ、ｐＭｏｎｏ、ｐＶｉｔｒｏ、またはｐＣｐＧ−ｖｉｔｒｏ（Ｉｎｖｉｖｏｇｅｎ））も使用できることを認識するであろう。発現を調節する主要なエレメントは、典型的には発現カセット中に見出される。これらのエレメントは、プロモーター、５’非翻訳領域（５’ＵＴＲ）および３’非翻訳領域（３’ＵＴＲ）を含む。好適な発現ベクターの他のエレメントは、プラスミドの組み込みまたは発現にとって重要であり得るが、容易に認識できない場合がある。当業者であれば、本願発明で使用するのに好適な発現ベクターを設計および構築することができる。好適なベクターの選択、設計、および／または構築は、十分に当該分野における技術の慣例的なレベルの範囲内である。
【００６３】
また使用することができる生物学的に活性な分子に好適な配列も公開されており、および／または当該分野において公知である。公けに利用可能ではない生物学的に活性な分子をコードする他の遺伝子は、標準的な組換えＤＮＡ方法、例えばオリゴヌクレオチドプローブを用いたＰＣＲ増幅、ゲノムおよびｃＤＮＡライブラリーのスクリーニングを使用して得てもよい。
【００６４】
ベクターＤＮＡは、従来の形質転換またはトランスフェクション技術を介して原核または真核細胞に導入することができる。用語「形質転換」および「トランスフェクション」は、本明細書で使用される場合、リン酸カルシウムまたは塩化カルシウム共沈、ＤＥＡＥ−デキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクション、またはエレクトロポレーションなどの、宿主細胞に外来核酸（例えば、ＤＮＡ）を導入するための様々な当該分野で認識されている技術を指すことが意図される。宿主細胞を形質転換またはトランスフェクトするための好適な方法は、Ｓａｍｂｒｏｏｋら、ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ  ＣＬＯＮＩＮＧ：Ａ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ  ＭＡＮＵＡＬ、第２版、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ、Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ、ＮＹ（１９８９年）、および他の実験マニュアルに見出すことができる。
【００６５】
最適な細胞は、ＡＲＰＥ−１９細胞株であり、これは、自発的に発生する連続ヒト網膜色素上皮細胞株である。しかしながら、当業者であれば、他の好適な細胞、これらに限定されないが、ＣＨＯ細胞、ＢＨＫ細胞、ＲＰＥ（初代細胞または不死化細胞）なども使用できることを認識するであろう。細胞の選択は、意図した適用によって決まる。カプセル化細胞は、生物学的に活性な分子を分泌させるために選択される可能性がある。また活性である構築物のアゴニスト、類似体、誘導体または断片を合成して分泌する細胞を採用することもできる。当業者であれば、他の好適な細胞型も、生物学的に活性な分子を分泌するように遺伝子操作できることも認識するであろう。
【００６６】
カプセル化細胞ベースの送達系のためのプラットフォーム細胞株であるには、細胞株は、以下の特徴のうちできる限り多くを有するべきである：（１）細胞は、ストリンジェントな条件下で頑丈であるべきである（カプセル化細胞は、無血管の組織の空洞中、例えば眼中、特に眼内環境中で機能的であるべきである）；（２）細胞は、遺伝子改変が可能であるべきである（望ましい治療因子が、細胞に作出されるようにすることが必要である）；（３）細胞は、比較的長い寿命を有するべきである（細胞は、貯蔵したり、特徴付けしたり、操作したり、安全性試験を行ったり、臨床ロットを製造したりするのに十分な後代を産生するべきである）；（４）細胞は、ヒト由来であるべきである（それにより、カプセル化細胞と宿主との適合性を増加させる）；（５）細胞は、デバイス中で、ｉｎ  ｖｉｖｏにおいて１ヶ月より長い期間にわたり８０％より高い生存率を示すべきである（それにより、長期送達を確保する）；（６）カプセル化細胞は、有用な生物学的産物の有効量を送達するべきである（それにより、処置の有効性を確保する）；（７）細胞は、低レベルの宿主免疫反応を有するべきである（それにより、グラフトの寿命を確保する）；および（８）細胞は、腫瘍形成性ではないことが必要である（それにより、デバイスの漏れがあった場合、宿主に追加の安全性をもたらす）。
【００６７】
ＡＲＰＥ−１９細胞株（Ｄｕｎｎら、６２  Ｅｘｐ．  Ｅｙｅ  Ｒｅｓ．  １５５〜６９頁（１９９６年）、Ｄｕｎｎら、３９  Ｉｎｖｅｓｔ．  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．  Ｖｉｓ．  Ｓｃｉ．  ２７４４〜９頁（１９９８年）、Ｆｉｎｎｅｍａｎｎら、９４  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  １２９３２〜７頁（１９９７年）、Ｈａｎｄａら、６６  Ｅｘｐ．  Ｅｙｅ．  ４１１〜９頁（１９９８年）、Ｈｏｌｔｋａｍｐら、１１２  Ｃｌｉｎ．  Ｅｘｐ．  Ｉｍｍｕｎｏｌ．  ３４〜４３頁（１９９８年）、Ｍａｉｄｊｉら、７０  Ｊ．  Ｖｉｒｏｌ．  ８４０２〜１０頁（１９９６年）；  米国特許第６，３６１，７７１号を参照）は、カプセル化細胞ベースの送達系のための成功したプラットフォーム細胞の全ての特徴を実証している。ＡＲＰＥ−１９細胞株は、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ番号ＣＲＬ−２３０２）より入手可能である。ＡＲＰＥ−１９細胞は、正常な網膜色素上皮（ＲＰＥ）細胞であり、網膜色素上皮細胞特異的なマーカーであるＣＲＡＬＢＰおよびＲＰＥ−６５を発現する。ＡＲＰＥ−１９細胞は、安定な単層を形成し、これらは形態学的および機能的な極性を示す。
【００６８】
それぞれの個別のチャンバーの内径および個別のチャンバーの数を最適化して、最大のカプセル化細胞効率および生物学的に活性な分子の産生を有するカートリッジを製作することができる。それぞれの個別のチャンバーの内径は、１００ミクロンから９００ミクロンの間（すなわち、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００または９００μｍ）であってもよく、数が２から２０個の間のチャンバー（すなわち、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０個）で束ねられていてもよい。各チャンバーの壁の厚さは、最小の拡散距離をもたらすが十分なカラム強度を達成するように製造されるべきである。各チャンバーの内径と壁の厚さとの公称比率は、約５：１から２０：１のスケールである。例えば、比率は、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、１０：１、１１：１、１２：１、１３：１、１４：１、１５：１、１６：１、１７：１、１８：１、１９：１または２０：１のスケールである。一例において、比率は、１０：１のスケールである。
【００６９】
カートリッジインプラントの全体のサイズは、アセンブリで使用される個別のチャンバーの数およびサイズに応じて変動する。カートリッジの直径の範囲は、０．５ｍｍから５．０ｍｍの間（すなわち、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、または５．０ｍｍ）であってもよく、長さは、最小０．４ｍｍから最大１１ｍｍまで変動する（すなわち、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５または１１ｍｍ）。内部体積は、カートリッジのフォーマットに応じてそれぞれの範囲を有し、最小２マイクロリットルから最大１００マイクロリットルまで変動し得る（すなわち、２、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または１００μｌ）。
【００７０】
カートリッジはさらに、デバイスのいずれかの端部上または両方の端部に位置する１つまたは複数のアクセスポートを含有していてもよい。それぞれの個別のチャンバーは、個々に１つのアクセスポートを介してアクセス可能である（図４を参照）。代替的に、カートリッジ内の２個またはそれより多くのチャンバーは、単一の中央のアクセスポートを介してアクセス可能である（図３を参照）。
【００７１】
したがって、デバイスの個別のチャンバーの一部または全部が単一のポートを共有する場合、１種または複数の生物学的に活性な分子の単一の懸濁液が、その単一のポートを共有するチャンバー内にカプセル化される。１種または複数の生物学的に活性な分子が、１つまたは複数の遺伝子操作された細胞株によって産生される場合、同じ１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌する細胞（１つのタイプの遺伝子操作された細胞または遺伝子操作された細胞の混合物）の単一の懸濁液が、その単一のポートを共有するチャンバー内にカプセル化される。個別のチャンバー数の増加および栄養素源への拡散距離の減少が、カプセル化細胞の効率を増加させ、さらに、等しい細胞体積を含有する単一チャンバーデバイスと比較してタンパク質薬物の分泌レベルの改善を可能にし、または単一チャンバーまたは等しい内部体積と比較してより大きい細胞体積とより多くのタンパク質薬物分泌レベルを有する実行可能な支持をもたらすことができる。
【００７２】
代替的に、それぞれの個別のチャンバーがそれ自身のアクセスポートを有する場合、１種または複数の生物学的に活性な分子の異なる懸濁液が、それぞれの個別のチャンバー内にカプセル化されてもよい。１種または複数の生物学的に活性な分子が１つまたは複数の遺伝子操作された細胞株によって産生される場合、異なる細胞の懸濁液が、それぞれの個別のチャンバー内にカプセル化される。各カプセル化細胞株は、特異的なタンパク質薬物または薬物（複数）（すなわち、１種または複数の生物学的に活性な分子）を、それぞれのカプセル化細胞株体積に相応するレベルで産生するが、それでもなお個別のチャンバーおよび／またはチャンバー群内に隔離されたままである。この構成は、単一の眼内カートリッジデバイスからの、２、３、４、５、６、７種またはそれより多くの（すなわち、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０またはｎ種の（ここでｎは、チャンバーの総数である））別個の治療上異なる生物学的に活性な分子の送達を可能にする。
【００７３】
それぞれの個別のチャンバーのコアは、生物学的に活性な分子のリザーバーとして機能することができる。一部の実施形態では、それぞれの個別のチャンバーのコアはさらに、半透膜内に配置されたマトリックスを含有していてもよい。例えば、マトリックスは、複数のモノフィラメントを含んでいてもよく、複数のモノフィラメントは、撚られてヤーンとなっているか、もしくは織られてメッシュとなっているか、または撚られて不織ストランド中にあるヤーンとなっており、そこにカプセル化細胞が分散されている。モノフィラメントの作製において有用な材料としては、繊維に形成することができる任意の生体適合性材料、例えば、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブトエステル、または天然繊維、例えば綿、絹、キチンもしくはカーボン、または生体適合性の金属などが挙げられる。これらのモノフィラメントは、細胞の凝集を防ぎ、各チャンバー内での細胞の分散を改善することが可能である。（参考として本明細書に援用するＰＣＴ公報ＷＯ９６／０２６４６を参照）。
【００７４】
一部の実施形態では、モノフィラメントは、デバイスの各チャンバーの内部体積の１〜８５％（例えば、１％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％または８５％）を構成するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維で作製される。
【００７５】
様々なポリマーおよびポリマーブレンドを使用して、各チャンバー中の取り囲む半透膜を製造することができ、このようなものとしては、ポリスルホン（ポリエーテルスルホンなど）、ポリビニルピロリドン（ｐｙｒｏｌｄｏｎｅ）、ポリアクリレート（アクリル系コポリマーなど）、ポリビニリデン、ポリ塩化ビニルコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリ（アクリロニトリル／ｃｏ塩化ビニル）、ならびにそれらの誘導体、コポリマーおよび混合物が挙げられる。例えば、取り囲む半透膜は、ポリスルホンまたはポリビニルピロリドンで作製されている。好ましくは、取り囲む半透膜は、生体適合性の半透性中空繊維膜である。このような膜およびそれらを作製する方法は、参考として援用される米国特許第５，２８４，７６１号および５，１５８，８８１号により開示されている。
【００７６】
一部の実施形態では、取り囲む半透膜は、ポリエーテルスルホン中空繊維、例えば参考として援用される米国特許第４，９７６，８５９号または米国特許第４，９６８，７３３号で説明されているもので作製されている。
【００７７】
一部の実施形態では、取り囲む半透膜は、選択透過性、免疫防御性の膜である。すなわち、取り囲む半透膜は、チャンバーのコア中の細胞を、デバイスが埋め込まれる個体の免疫系から保護する。これは、（１）個体の身体の有害物質がコアに入らないようにすることによって、（２）個体と、コア中に存在し得る炎症性、抗原性、またはその他の有害材料との接触を最小化することによって、および（３）隔離された部分と個体の免疫系の有害な部分との免疫学的な接触を防ぐのに十分な空間的および物理的なバリアを提供することによってなされる。
【００７８】
一部の実施形態では、取り囲む半透膜は、限外濾過膜または微細濾過膜である。当業者であれば、限外濾過膜は、約１から約１００ナノメートルの孔サイズ範囲を有するものであり、一方で微孔性膜は、約１から約１０ミクロンの間の範囲を有することを認識するであろう。
【００７９】
選択透過性であるためには、膜は、デバイスの埋め込み後に遭遇することが予想される免疫反応のタイプおよび程度と、デバイスにおよびデバイスから眼に通過することが望まれる最も大きい物質の分子サイズの両方にとって適切な公称分子量カットオフ（ＭＷＣＯ）の範囲を有する。取り囲む半透膜は、１０ｋＤから１０００ｋＤまでの公称ＭＷＣＯ値を有する。例えば、ＭＷＣＯは、５０〜７００ｋＤまたは５０〜５００ｋＤ、理想的にはおよそ３００ｋＤである。一部の実施形態では、ＭＷＣＯは、５００ｋＤである。膜のメジアン孔サイズは、およそ１〜５００ｎｍ（すなわち、１、１０、２０、３０、４０、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３２５、３５０、３７５、４００、４２５、４５０、４７５または５００ｎｍ）のメジアン孔サイズを有する。
【００８０】
この物理的なバリア（すなわち、半透膜）の厚さは変更が可能であるが、常に、バリアのどちらかの側で細胞および／または物質との直接の接触を防ぐ程度に十分に厚い。この領域の厚さは、一般的に、５から２００ミクロンの間の範囲である。例えば、１０から１００ミクロンの厚さ、または２０から５０もしくは２０から７５ミクロンの厚さを使用することができる。一部の実施形態では、半透膜は、９０から１２０μｍの間の厚さである。本発明のデバイスの使用によって防いだりまたは最小化したりできる免疫学的な攻撃のタイプとしては、マクロファージ、好中球、細胞性免疫応答（例えば、ナチュラルキラー細胞および抗体依存性Ｔ細胞媒介細胞溶解（ＡＤＣＣ））、および体液性応答（例えば、抗体依存性補体媒介細胞溶解）による攻撃が挙げられる。
【００８１】
取り囲む半透膜は、隔離された細胞を含まずにコアを完全に取り囲み（すなわち、隔離し）、それによってコア中の任意の細胞とレシピエントの身体との接触を防ぐような方式で生産される。取り囲む半透膜は、デバイスの各チャンバー中で多孔質構造に形成される。
【００８２】
本デバイスは、埋め込み中のデバイス配置の維持を助け、回収を助けるテザーを有していてもよい。このようなテザーは、カートリッジを適所に固定するように適合されている任意の好適な形状を有していてもよい。例えば、テザーは、ループ、ディスク、または縫合糸であってもよい。一部の実施形態では、テザーは、アイレット（ｅｙｅｌｅｔ）のような形をしており、そのため縫合糸を使用してテザー（したがってデバイス）を強膜または他の好適な眼の構造に固定することができる。別の実施形態では、テザーは、一方の端部でカートリッジと連続しており、他方の端部で予め糸が通された縫合針を形成する。一実施形態では、テザーは、標的領域内の構造（例えば、眼の構造）にカートリッジを係留するように適合されているアンカーループである。テザーは、形状記憶金属および／または当該分野において公知の他の任意の好適な医療グレードの材料で構築されていてもよい。
【００８３】
当該分野において公知のカプセルをシールする任意の好適な方法を使用することができ、例えば、ポリマー接着剤ならびに／または圧着、結索およびヒートシールなどの採用が挙げられる。加えて、任意の好適な「乾式」シール法も使用することができる。このような方法において、実質的に非多孔質の取付具が備えられ、それを介して細胞を含有する溶液が導入される。充填に続いて、カプセルはシールされる。このような方法は、例えば、参考として本明細書に援用される米国特許第５，６５３，６８８号；５，７１３，８８７号；５，７３８，６７３号；６，６５３，６８７号；５，９３２，４６０号；および６，１２３，７００号で説明されている。一部の実施形態では、デバイスの端部は、メタクリル酸メチルを使用してシールされる。追加の好適なシーラントは、デバイスの各端部でデバイスの全ての構成要素を統合する気密シールを形成するように処方または製造された他の任意の医療グレードの生体適合性材料を含む。
【００８４】
デバイスは、当該分野において公知の任意の好適な方法によって製造され、形成され、および／またはアセンブルされてもよい。（例えば、それぞれ参考として本明細書に援用される米国特許第６，３６１，７７１号；５，６３９，２７５号；５，６５３，９７５号；４，８９２，５３８号；５，１５６，８４４号；５，２８３，１３８号；および５，５５０，０５０号を参照）。例えば、本デバイスは、少なくとも１つの細胞を遺伝子操作して、１種または複数の生物学的に活性な分子を分泌させるステップ；個別のチャンバーを生産するステップ；および２個またはそれより多くの個別のチャンバーをアセンブルして、デバイスを形成するステップを含む方法によって作製することができる。デバイスを作製する方法はまた、遺伝子操作された細胞を個別のチャンバーの半透膜内にカプセル化するステップを含んでいてもよい。一部の実施形態では、遺伝子操作された細胞をカプセル化するステップは、アセンブルするステップの前に、それぞれの個別のチャンバーごとに行われる（例えば、デバイスがアセンブルされる前に、細胞が個別のチャンバー中にカプセル化される）。他の実施形態では、遺伝子操作された細胞をカプセル化するステップは、アセンブルするステップの後に、全てのチャンバーに行われる（例えば、最初にデバイスがアセンブルされ、次いで細胞が個別のチャンバーに添加される）。代替的に、一部の個別のチャンバーについて、遺伝子操作された細胞は、アセンブルするステップの前にカプセル化され、他の個別のチャンバーについて、遺伝子操作された細胞は、アセンブルするステップの後にカプセル化される。
【００８５】
２個またはそれより多くの（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個、またはそれより多くの）個別のチャンバーを含有するカートリッジの細胞の充填（すなわち、カプセル化）は、カートリッジの全てのチャンバー内への細胞量の最適な分散を確実にするために、脱気して予め湿潤させる段階を必要とする。カプセル化中にこのステップを入れることができないと、全てのチャンバーで許容できない細胞充填のばらつきが起こり、一部のチャンバーでは潜在的に充填がなされない。（下記の実施例８を参照）。
【００８６】
単一のＥＣＴデバイスのローディングにおいて、最初にデバイス内部にある空気は、細胞懸濁液がデバイスの膜の乾燥した孔に空気を追いやりそこから押し出すことにより、孔を介して追い出される。このステップの間、細胞懸濁液の液状媒体が膜の孔を通過してそこから限外濾過されるために、単一ＥＣＴデバイスの内部空間内に細胞が蓄積する。
【００８７】
しかしながら、カートリッジ構成において、このプロセスは、全てのチャンバーに関して等しく垂直ではないカートリッジデバイスの方向などの数々の要因のために複雑であり、結果として他のチャンバーに対して優先的に一部のチャンバーから液体が限外濾過され、さらに結果としてカートリッジの残存するガスが充填されたチャンバーの外面におけるその限外濾過液の接触および蓄積を引き起こす。次いで「脱気」前に外面で液体と接触するチャンバーの膜中の孔はブロックされて、本質的に空気の通過とそれに続く液体の限外濾過に対するバリアを作り出す。
【００８８】
チャンバーのブロックにより生じた背圧は、液状の細胞懸濁液を限外濾過のために空いたままの残りの「脱気された」チャンバーに導き、結果として最終的に過剰充填または細胞の詰め込みを引き起こす。充填されていないまたは部分的に充填されたチャンバーに再び細胞が定着することはないことから、ＥＣＴカートリッジデバイスのマルチチャンバー充填プロセスでカートリッジの全てのチャンバーの充填を平衡化するための系を開発してそれを採用することが重要であった。
【００８９】
図２１は、この脱気する／予め湿潤させる手順を行わないカートリッジデバイスの代表例を示す。
【００９０】
全てのチャンバーをカプセル化細胞で等しく充填して分散させることを確保するために、デバイスの内部体積および充填ポートから全ての空気を排気し（例えば、真空脱気）、重要なことに、全ての表面、特に各チャンバーの膜表面および相互連結する孔を、湿潤させる液体（例えばハンクス平衡塩溶液または他の等張溶液（例えば、食塩水、ＤＭＥＭなど）で充填した。
【００９１】
カートリッジおよび細胞充填系を脱気し液体を充填した後、当該分野において公知の任意の確立されたカプセル化方法によって、カートリッジデバイスに、成功裏に細胞をローディングすることができる。
【００９２】
図２２は、脱気する／予め湿潤させるステップを実行した後のカートリッジデバイスの代表例を示す。当業者であれば、いずれのデバイスも、製造後ならびに投与および／または実行前に低温保存することができることを認識するであろう。低温保存は、成功すれば、デバイスの貯蔵寿命の改善を助け、順に、デバイスの貯蔵を改善し、および／またはデバイス製造を簡単にする。
【００９３】
本明細書に記載されるデバイスのいずれかを低温保存するのに、当該分野において公知の任意の好適な低温保存を使用することができる。
【００９４】
例えば、気相液体窒素中での低温保存は、生細胞を長期保存するために確立された方法であり、適切な低温保護剤および超低温条件で生存する細胞の能力に左右される。低温保存に最適な条件が合致すれば、気相液体窒素内で細胞をほぼ無期限に保存することができる。非限定的な例として、低温保存系を使用すれば、任意の本デバイスが、低温保護剤（例えば、１０％グリセロール）と共に処方された細胞で充填され、低温貯蔵バイアル中に入れられ、速度制御された凍結下で凍結され（例えば、−８０℃に）、気相液体窒素（例えば、−１９０℃）条件で最終的に保存されることが可能である。しかしながら、当該分野において公知の他の任意の低温保存方法も、使用することができる。適切な低温保存方法の決定は、当該分野における技術の慣例的なレベル内である。
【００９５】
加えて、全てのサプライチェーンが簡易化されるため、本デバイスのいずれもが、気相液体窒素（−１９０℃）条件および／またはドライアイス（−７０℃）条件下で（またはそれらの任意の組合せで）輸送することができる。
【００９６】
低温保存されたデバイスは、使用前に、当該分野において公知の任意の好適な方法またはプロトコールを使用して解凍させることができる。
【００９７】
追加の低温保存剤およびプロセスは、ＷＯ２０１３／１８１４２４で説明されており、その内容は、参考としてそれらの全体が本明細書に援用される。
【００９８】
任意のデバイスまたは方法において、１種または複数の生物学的に活性な分子は、抗血管新生性の抗体および分子、抗血管新生性の抗体の足場、可溶性受容体、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする薬剤、成長因子阻害剤、サイトカイン（インターロイキン、リンホカイン）、成長因子、神経栄養因子（ニューロトロフィン）、血管新生因子、神経伝達物質、ホルモン、酵素、抗炎症性因子、治療用タンパク質、遺伝子移入ベクター、抗体および抗体断片、抗原、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される。使用することができる抗血管新生性の抗体の足場および抗血管新生性の分子は、参照により本発明に組み入れられるＷＯ２０１２／０７５１８４で説明されている。
【００９９】
例えば、抗血管新生性の抗体の足場および／または抗血管新生性の分子としては、以下のうち１つまたは複数を挙げることができる：
１）ｐ８３４（ＶＥＧＦＲ−Ｆｃ＃１、［ＲＳ−ＶＥＧＦ受容体１、ドメイン２およびＶＥＧＦ受容体２、ドメイン３（Ｒ１Ｄ２−Ｒ２Ｄ３）］−ＥＦＥＰＫＳＣ−ｈＩｇＧ１  Ｆｃ）
２）ｐ８３８（ＶＥＧＦＲ−Ｆｃ＃２、［ＶＥＧＦ受容体２、ドメイン１、２、および３（Ｒ２Ｄ１−Ｒ２Ｄ２−Ｒ２Ｄ３）］）
３）ｐ８７６（ＶＥＧＦ抗体ＳｃＦｖ＃１、Ｈｉｓ−タグ含有）
４）ｐ９１３（ＶＥＧＦ抗体ＳｃＦｖ＃２、Ｈｉｓ−タグ非含有）
５）ｐ８７３（アフリベルセプト（Ａｆｌｉｂｅｒｃｅｐｔ）、ＶＥＧＦＲ−Ｆｃ＃３、ＶＥＧＦ受容体１、ドメイン２およびＶＥＧＦ受容体２、ドメイン３（Ｒ１Ｄ２−Ｒ２Ｄ３）ｈＩｇＧ１  Ｆｃ）
６）ｐ８７４／ｐ８７５（ベバシズマブ（Ｂｅｖａｃｉｚｕｍａｂ）、ＶＥＧＦ完全抗体＃１、重鎖／軽鎖）
７）ｐ９１５／ｐ９１４（ラニビズマブ（Ｒａｎｉｂｉｚｕｍａｂ）、ＶＥＧＦ抗体Ｆａｂ、重鎖断片／軽鎖）
８）ｐ９１６／ｐ９１４（ラニビズマブ、ＶＥＧＦ完全抗体＃２、重鎖／軽鎖）
９）ｐ９１７（ＶＥＧＦＲ−Ｆｃ＃１、［ＲＳ−ＶＥＧＦ受容体１、ドメイン２およびＶＥＧＦ受容体２、ドメイン３（Ｒ１Ｄ２−Ｒ２Ｄ３）］−ｈＩｇＧ１  Ｆｃ）
１０）ｐ９６４（ＰＤＧＦＲ−ベータドメイン１〜５受容体−ＩｇＧ４  Ｆｃ融合）
１１）ｐ９６３（ＰＤＧＦＲ−ベータドメイン１〜５受容体−ＩｇＧ１  Ｆｃ融合）
１２）ｐ９７４（ＰＤＧＦＲ−ベータドメイン１〜３受容体−ＩｇＧ１  Ｆｃ融合）
１３）ｐ９７８（ＰＤＧＦＲ−ベータドメイン１〜５受容体）
１４）ｐ９７７（ＰＤＧＦＲ−ベータドメイン１〜５受容体プラスＨｉｓ６タグ）。
【０１００】
【化１】
2016531149.tif 000003
【０１０１】
【化２】
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【０１０２】
【化３】
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【０１０３】
【化４】
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【０１０４】
【化５】
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【０１０５】
【化６】
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【０１０６】
【化７】
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【０１０７】
【化８】
2016531149.tif 000010
【０１０８】
【化９】
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【０１０９】
【化１０】
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【０１１０】
【化１１】
2016531149.tif 000013
【０１１１】
他の例において、１種または複数の生物学的に活性な分子は、Ｃ３ａ阻害剤、Ｃ３ｂ阻害剤、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする他の薬剤、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、ＮＴ−４、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、Ａｘｏｋｉｎｅ、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ）、インスリン様成長因子Ｉ（ＩＧＦ  Ｉ）、インスリン様成長因子ＩＩ（ＩＧＦ  ＩＩ）、酸性線維芽細胞成長因子（ａＦＧＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、トランスフォーミング成長因子α（ＴＧＦα）、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦβ）、神経成長因子（ＮＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、グリア由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、ミッドカイン、ホルボール１２−ミリステート１３−アセテート、チロホスチン、アクチビン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、インターロイキン、骨形態形成タンパク質、マクロファージ炎症性タンパク質、ヘパリン硫酸、アンフィレグリン、レチノイン酸、腫瘍壊死因子α、線維芽細胞成長因子受容体、上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）、ＰＥＤＦ、ＬＥＤＧＦ、ＮＴＮ、ニューブラスチン、ニューロトロフィン、リンホカイン、ＶＥＧＦ阻害剤、ＰＤＧＦ阻害剤、ＰＩＧＦ阻害剤、Ｔｉｅ２、ＣＤ５５、Ｃ５９、ＶＥＧＦとＰＤＧＦとに同時に結合する二重特異性分子、および潜在的な標的組織に対して治療上有用な作用を有することが予想される他の薬剤からなる群より選択される。
【０１１２】
公知の抗ＶＥＧＦ化合物としては、これらに限定されないが、抗ＶＥＧＦ受容体断片（すなわち、アフリベルセプト）および／または抗ＶＥＧＦ抗体（またはそれらの抗原結合断片）（すなわち、ベバシズマブ、ＤｒｕｇＢａｎｋ  ＤＢ００１１２；またはラニビズマブ、ＤｒｕｇＢａｎｋ  ＤＢ０１２７０）を挙げることができる。これらの公知の抗ＶＥＧＦ化合物の配列は、当該分野において公知である。
【０１１３】
１種または複数の生物学的に活性な分子は、Ｃ３ａ阻害剤、Ｃ３ｂ阻害剤、ＶＥＧＦ阻害剤、ＰＤＧＦ阻害剤、またはそれらの任意の組合せであってもよい。
【０１１４】
本方法およびデバイスは、霊長類、例えばヒト宿主、レシピエント、患者、被験体または個体で使用するために意図されている。本デバイスおよび方法に関していくつかの異なる埋め込み部位が考慮される。好適な埋め込み部位としては、これらに限定されないが、眼、脾臓、耳、心臓、結腸、肝臓、腎臓、乳房、関節、骨髄、皮下、および／または腹膜腔が挙げられる。例えば、埋め込み部位は、眼の房水および硝子体液、眼周囲空間、前眼房、後眼房、および／またはテノン嚢下の嚢を含む。身体内の場合、埋め込み部位は、皮下または腹膜内を含み得る。加えて、埋め込みは、望ましい生物学的治療を必要とする病変への、またはその近傍への局所送達に向けられていてもよい。このような疾患の部位の例は、炎症を起こした関節または良性もしくは悪性腫瘍の部位であり得る。デバイスによる循環系へのアクセスはさらに、身体内の潜在的な疾患部位の範囲を、遠位で罹患した臓器および組織にも拡張することができる。
【０１１５】
本デバイスのいずれかを使用して、本明細書に記載される埋め込み部位に、適切な治療用量の１種または複数の生物学的に活性な分子を送達することができる。
【０１１６】
本デバイスはまた、適切な治療的投薬量の１種または複数の生物学的に活性な分子を、少なくとも６ヶ月（例えば、少なくとも６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４ヶ月、またはそれより長い月数）送達することもできる。
【０１１７】
可溶性ＶＥＧＦ受容体（ＶＥＧＦ−Ｒ）を産生する初期世代ＥＣＴ製品（例えば、単一チャンバーを有するＮＴ−５０３第２世代ＥＣＴデバイス）は、生物学的に活性な分子を少なくとも６ヶ月（例えば、少なくとも６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４ヶ月、またはそれより長い月数）送達することが示されており、活動性の血管新生型ＡＭＤを有する患者において、１２ヶ月超にわたる臨床的に意味のあるＢＣＶＡの改善および黄斑の肥厚の低減を実証してきた。したがって、第２世代ＥＣＴデバイスは、延長された持続時間のＶＥＧＦ−Ｒ  ＥＣＴ生成物の送達を示す。
【０１１８】
同様に、より高い用量レベル（例えば本明細書に記載されるＥＣＴカートリッジデバイスによって産生される用量レベル）はまた、標準的治療の処置に匹敵するかまたはそれより大きい効能を達成することも予測される。
【０１１９】
したがって、ＮＴ−５０３第２世代ＥＣＴデバイスと第３世代ＥＣＴカートリッジデバイスはどちらも、延長された持続時間の（例えば、少なくとも６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４ヶ月、またはそれより長い月数の）ＥＣＴ生成物の送達を可能にする。
【０１２０】
デバイスの数およびデバイスのサイズは、埋め込まれたときに治療効果を生じるのに十分であるべきであり、特定の適用に必要な生物活性の量によって決定される。治療用物質を放出する分泌細胞のケースでは、標準的な投薬の検討事項および当分野において公知の基準を使用して、必要な分泌物質の量を決定する。検討すべき要因としては、レシピエントのサイズおよび体重；細胞の生産性または機能的なレベル；および必要に応じて機能を置き換えまたは増大しようとする臓器または組織の正常な生産性または代謝活性が挙げられる。また、所定割合の細胞が、免疫隔離および埋め込み手順で生き残らない可能性があることを考察することも重要である。さらに、レシピエントが、インプラントの効能に干渉する可能性がある既存の状態を有するかどうかも考察しなければならない。何千もの細胞を含有するデバイスを容易に製造することができる。例えば、現在の眼用の臨床的デバイス（例えば、第２世代ＥＣＴデバイス）は、２００，０００から７５０，０００個の間の細胞を含有するが、それに対してマイクロ化したデバイスは、１０，０００から１００，０００個の間の細胞を含有する。他のラージスケールのデバイス（例えば、全身的な適用のための）は、１，０００，０００から１００，０００，０００個の間の細胞を含有し得る。
【０１２１】
任意のデバイスで使用される治療有効量（すなわち、治療的投薬量）は、眼１つ当たり患者１人当たり１日当たり、０．１ｐｇから１００００μｇの間（例えば、０．１ｐｇから５０００μｇの間；０．１ｐｇから２５００μｇの間；０．１ｐｇから１０００μｇの間；０．１ｐｇから５００μｇの間；０．１ｐｇから２５０μｇの間；０．１ｐｇから１００μｇの間；０．１ｐｇから５０μｇの間；０．１ｐｇから２５μｇの間；０．１ｐｇから１０μｇの間；０．１ｐｇから５μｇの間；０．１ｐｇから１００ｎｇの間；０．１ｐｇから５０ｎｇの間；０．１ｐｇから２５ｎｇの間；０．１ｐｇから１０ｎｇの間；または０．１ｐｇから５ｎｇの間）であってもよい。
【０１２２】
任意のデバイスで使用される治療有効量（すなわち、治療的投薬量）は、患者１人当たり１日当たり、０．１ｐｇから１００００μｇの間（例えば、０．１ｐｇから５０００μｇの間；０．１ｐｇから２５００μｇの間；０．１ｐｇから１０００μｇの間；０．１ｐｇから５００μｇの間；０．１ｐｇから２５０μｇの間；０．１ｐｇから１００μｇの間；０．１ｐｇから５０μｇの間；０．１ｐｇから２５μｇの間；０．１ｐｇから１０μｇの間；０．１ｐｇから５μｇの間；０．１ｐｇから１００ｎｇの間；０．１ｐｇから５０ｎｇの間；０．１ｐｇから２５ｎｇの間；０．１ｐｇから１０ｎｇの間；または０．１ｐｇから５ｎｇの間）であってもよい。
【０１２３】
１つの非限定的な例において、治療量は、眼中、少なくとも０．５〜５０μｇ／ｍｌの定常状態である。好適な治療量としては、例えば、０．５μｇ、０．６μｇ、０．７μｇ、０．８μｇ、０．９μｇ、１μｇ、２μｇ、３μｇ、４μｇ、５μｇ、６μｇ、７μｇ、８μｇ、９μｇ、１０μｇ、１１μｇ、１２μｇ、１３μｇ、１４μｇ、１５μｇ、１６μｇ、１７μｇ、１８μｇ、１９μｇ、２０μｇ、２１μｇ、２２μｇ、２３μｇ、２４μｇ、２５μｇ、２６μｇ、２７μｇ、２８μｇ、２９μｇ、３０μｇ、３１μｇ、３２μｇ、３３μｇ、３４μｇ、３５μｇ、３６μｇ、３７μｇ、３８μｇ、３９μｇ、４０μｇ、４１μｇ、４２μｇ、４３μｇ、４４μｇ、４５μｇ、４６μｇ、４７μｇ、４８μｇ、４９μｇ、５０μｇ、５１μｇ、５２μｇ、５３μｇ、５４μｇ、５５μｇ、５６μｇ、５７μｇ、５８μｇ、５９μｇ、６０μｇ、６１μｇ、６２μｇ、６３μｇ、６４μｇ、６５μｇ、６６μｇ、６７μｇ、６８μｇ、６９μｇ、７０μｇ、７１μｇ、７２μｇ、７３μｇ、７４μｇ、７５μｇ、７６μｇ、７７μｇ、７８μｇ、７９μｇ、８０μｇ、８１μｇ、８２μｇ、８３μｇ、８４μｇ、８５μｇ、８６μｇ、８７μｇ、８８μｇ、８９μｇ、９０μｇ、９１μｇ、９２μｇ、９３μｇ、９４μｇ、９５μｇ、９６μｇ、９７μｇ、９８μｇ、９９μｇ、１００μｇ、１５０μｇ、２００μｇ、２５０μｇ、３００μｇ、３５０μｇ、４００μｇ、４５０μｇ、５００μｇ、５５０μｇ、６００μｇ、６５０μｇ、７００μｇ、７５０μｇ、８００μｇ、８５０μｇ、９００μｇ、９５０μｇ、１０００μｇ、１５００μｇ、２０００μｇ、２５００μｇ、３０００μｇ、３５００μｇ、４０００μｇ、４５００μｇ、５０００μｇ、５５００μｇ、６０００μｇ、６５００μｇ、７０００μｇ、７５００μｇ、８０００μｇ、８５００μｇ、９０００μｇ、９５００μｇまたは１００００μｇが挙げられる。
【０１２４】
本発明の様々な実施形態によって処置され得る眼の障害としては、これらに限定されないが、網膜静脈分枝閉塞症または網膜静脈中心閉塞症（ＢＲＶＯまたはＣＲＶＯ）、ブドウ膜炎、黄斑部毛細血管拡張症、糖尿病性網膜症、糖尿病性黄斑浮腫、増殖性網膜症、網膜血管障害、血管異常、加齢性黄斑変性症および他の後天性障害、眼内炎、感染症、炎症性であるが非感染性の疾患、ＡＩＤＳ関連障害、眼の虚血症候群、妊娠関連障害、周辺部網膜変性、網膜変性、毒素性網膜症、網膜腫瘍、脈絡膜腫瘍、脈絡膜の障害、硝子体障害、網膜剥離および増殖性硝子体網膜症、非穿通性の外傷、穿通性の外傷、白内障後の合併症、ならびに炎症性の視神経症が挙げられる。
【０１２５】
当業者であれば、加齢性黄斑変性症としては、これらに限定されないが、ウェット型およびドライ型加齢性黄斑変性症、滲出型加齢性黄斑変性症、および近視性変性が挙げられることを認識するであろう。
【０１２６】
一部の実施形態では、処置しようとする障害は、加齢性黄斑変性症のウェット型またはＢＲＶＯまたはＣＲＶＯである。また本発明のデバイスは、多くの眼疾患および障害に関連する状態である眼の新生血管形成の処置にも有用な可能性がある。例えば、網膜虚血に関連する眼の新生血管形成は、糖尿病および他の多くの疾患において失明の主な原因である。
【０１２７】
また本デバイスは、血液学的障害、アテローム性動脈硬化症、炎症、血管透過性の増加および悪性疾患における内皮細胞の増殖を阻害するのにも有用であり得る。
【０１２８】
また本デバイスは、眼の障害、内皮細胞の増殖または血管形成に関連する障害、がん、感染性障害、炎症性障害、免疫学的な障害、消化系障害、血管障害、肺障害、口腔の障害、血液障害、肝臓障害、皮膚障害、前立腺障害、腎臓障害、代謝性障害、内分泌障害、神経障害、および神経変性障害からなる群より選択される様々な障害を処置するのにも有用な可能性がある。これらの障害の処置で使用するための好適な治療的投薬量の決定は、当該分野における技術の慣例的なレベル内である。
【０１２９】
本明細書で使用される場合、用語「個体」または「レシピエント」または「宿主」は、相互交換可能に使用され、ヒトまたは動物被験体を指す。
【０１３０】
「生物学的に活性な分子」（「ＢＡＭ」）は、本明細書で使用される場合、デバイスが埋め込まれている個体の身体に生物学的に有用な作用を発揮することができる任意の物質である。ＢＡＭの例は、抗血管新生性の抗体の足場ならびに抗血管新生性の抗体および分子である。ＢＡＭとしては、免疫学的な因子または標的、成長因子阻害剤、可溶性受容体、抗血管新生性の抗体および分子、抗血管新生性の抗体の足場、サイトカイン、成長因子、神経栄養因子、血管新生因子、神経伝達物質、ホルモン、酵素、抗炎症性因子、治療用タンパク質、遺伝子移入ベクター、抗体および抗体断片、抗原、ペプチド、ならびにそれらの任意の組合せを挙げることができる。様々な実施形態では、このような分子としては、これらに限定されないが、Ｃ３ａ阻害剤、Ｃ３ｂ阻害剤、免疫学的な経路の分子を標的化および阻害またはモジュレートする他の薬剤、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、ＮＴ−４、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、Ａｘｏｋｉｎｅ、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ）、インスリン様成長因子Ｉ（ＩＧＦ  Ｉ）、インスリン様成長因子ＩＩ（ＩＧＦ  ＩＩ）、酸性線維芽細胞成長因子（ａＦＧＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、トランスフォーミング成長因子α（ＴＧＦα）、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦβ）、神経成長因子（ＮＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、グリア由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、ミッドカイン、ホルボール１２−ミリステート１３−アセテート、チロホスチン、アクチビン、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン、インターロイキン、骨形態形成タンパク質、マクロファージ炎症性タンパク質、ヘパリン硫酸、アンフィレグリン、レチノイン酸、腫瘍壊死因子α、線維芽細胞成長因子受容体、上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）、ＰＥＤＦ、ＬＥＤＧＦ、ＮＴＮ、ニューブラスチン、ニューロトロフィン、リンホカイン、ＶＥＧＦ阻害剤、ＰＤＧＦ阻害剤、ＰＩＧＦ阻害剤、Ｔｉｅ２、ＣＤ５５、Ｃ５９、ＶＥＧＦとＰＤＧＦとに同時に結合する二重特異性分子、および潜在的な標的組織に対して治療上有用な作用を有することが予想される他の薬剤を挙げることができる。本明細書で使用される場合、１種または複数の生物学的に活性な分子は、１つまたは複数の（１、２、３またはそれより多くの）同一のまたは異なる特異的な部位／標的を標的化することができる。一部の実施形態では、生物学的に活性な分子は、二重特異性分子であってもよく、その場合、１つの送達された分子が、２つの別個の部位／受容体を潜在的に標的化することができる。
【０１３１】
用語「カートリッジデバイス」および「カートリッジ」および「ＮＴ−５０３−３」および「第３世代ＥＣＴデバイス」および「第３世代ＮＴ−５０３ＥＣＴデバイス」および同種のものは、本明細書では相互交換可能に使用され、本明細書に記載されるＥＣＴデバイスを指す。
【０１３２】
用語「第２世代ＥＣＴデバイス」および「ＮＴ−５０３−２」および「単一チャンバーデバイス」および同種のものは、本明細書では相互交換可能に使用され、関連分野において公知の抗血管新生性の抗体の足場または分子を分泌する、「従来の」１つのチャンバーを有するＥＣＴデバイスを指す。
【０１３３】
特に他の規定がない限り、用語「細胞」は、これらに限定されないが、組織中で保持された細胞、細胞集団、および個々に単離された細胞などの任意の形態の細胞を意味する。
【０１３４】
本明細書で使用される場合、用語「ＮＴＣ−２０３−９１０細胞」および同種のものは、可溶性ＶＥＧＦ受容体タンパク質を産生するように操作された親のＮＴＣ−２００細胞を指す。
【０１３５】
用語「カプセル化ＮＴＣ細胞」は、本明細書で使用される場合、治療的分子を産生するように操作された親のＮＴＣ−２００（ＡＲＰＥ−１９）細胞の任意の操作された派生物（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）（すなわち、ＮＴＣ−２０１−６Ａであり、これは、高発現の毛様体神経栄養因子を産生するように操作されたＮＴＣ−２００細胞）を指す。
【０１３６】
用語「カプセル化細胞」および同種のものは、本明細書で使用される場合、「生体適合性カプセル」または「生体適合性デバイス」中へのカプセル化およびそこでの生存が可能な任意の治療的な細胞株を指す。
【０１３７】
「生体適合性カプセル」または「生体適合性デバイス」または「生体適合性ビヒクル」は、本明細書で使用される場合、カプセルまたはデバイスまたはビヒクルが、個体に埋め込まれたときに、カプセルの拒絶を引き起こしたりまたは例えば分解を介してカプセルを操作不能にしたりするのに十分な有害な宿主反応を惹起しないことを意味する。
【０１３８】
「免疫隔離性カプセル」または「免疫防御性カプセル」または「免疫隔離性デバイス」または「免疫防御性デバイス」または「免疫隔離性ビヒクル」または「免疫防御性ビヒクル」は、本明細書で使用される場合、カプセルが、個体に埋め込まれたときに、デバイスの細胞内容物を都合よく仕切り、そのコア内の細胞に対する宿主免疫系の有害な作用を最小化することを意味する。
【０１３９】
「生物学的に活性な分子の長期にわたり安定な発現」は、本明細書で使用される場合、１ヶ月より長い期間、例えば３ヶ月より長い期間または６ヶ月より長い期間、その有用な生物活性を維持するのに十分なレベルで生物学的に活性な分子が連続産生されることを意味する。本デバイスおよびそれらの内容物のインプラントは、ｉｎ  ｖｉｖｏで３ヶ月より長く、多くの場合において１年より長く、一部の場合において２年より長く、またはそれより長く機能性を保持することができる。
【０１４０】
用語「内部の足場」は、本明細書に記載されるデバイスで使用できる「マトリックス」の一例である。
【０１４１】
コアを取り囲むジャケット膜の「半透性の」性質は、細胞によって産生された分子（例えば、代謝産物、栄養素および／または治療用物質）の周囲にある宿主の眼組織へのデバイスからの拡散を許容するが、宿主による有害な免疫学的な攻撃からコア中の細胞を保護する程度に十分に不浸透性である。
【０１４２】
用語「カプセル化細胞療法」または「ＥＣＴ」は、本明細書では相互交換可能に使用され、宿主内に埋め込む前に細胞を半透性の生体適合性材料で取り囲むことによりレシピエント宿主の免疫系から細胞を隔離することができる任意のデバイスを指す。当業者であれば、本明細書で示されたデバイス、方法、および／または使用のいずれにおいても、当該分野において公知の任意のＥＣＴデバイスのエレメントを採用することができることを認識するであろう。
【０１４３】
用語「処置」または「処置すること」は、被験体において症状を低減もしくは軽減すること、症状の悪化もしくは進行を予防すること、および／または疾患のない被験体において疾患を予防することを指す。所与の被験体ごとに、症状の改善、その悪化、後退、または進行は、任意の客観的または主観的な尺度によって決定されてもよい。処置の効能は、罹患率または死亡率における改善（例えば、選択された集団の生存曲線の延長）として測定されてもよい。したがって、有効な処置としては、既存の疾患の治療、疾患の進行の遅延もしくは停止による疾患の制御、疾患の発生の予防、症状の数もしくは重症度の低減、またはそれらの組合せが挙げられる。その効果は、１つまたは複数の統計学的に有意な基準を使用した対照研究で示すことができる。例えば、一部の実施形態では、処置は、内皮細胞の増殖または血管形成を阻害することを指す。
【実施例】
【０１４４】
実施例１：等しい体積の単一のカプセル化チャンバーと比較したマルチチャンバーカートリッジ
可溶性ＶＥＧＦアンタゴニストを産生するように操作された網膜色素上皮細胞を培養し、無血清培地中１マイクロリットル当たり５０，０００の密度に調製した。それぞれ４００ミクロンの内径および５０ミクロンの壁の厚さおよび合計８．５ｍｍの長さの７つのチャンバーを用いて製造されたカートリッジデバイス中に、細胞をカプセル化した。また、長さ８．５ｍｍであり、チャンバーを有するデバイスとほぼ等しい体積を有する１．３ｍｍの単一チャンバーデバイス中にも、細胞をカプセル化した。両方のデバイス群を、等しい細胞数、細胞体積および細胞浸出速度でカプセル化した。ニュージーランドホワイトウサギの眼に埋め込む前の１週間、デバイスを培養培地中で馴化させた。埋め込み前にコホートを評価して、可溶性ＶＥＧＦアンタゴニストに特異的なＥＬＩＳＡを使用したＶＥＧＦアンタゴニスト発現および組織学的処理（プラスチック包埋、それに続くＨ＆Ｅ染色）後のカプセル化細胞の生存率を決定した。両方のカプセル化デバイス設計は、等しいｉｎ  ｖｉｔｒｏにおける放出動態および細胞生存率をもたらした。ＶＥＧＦアンタゴニストの発現は、４０００から５０００ｎｇ／デバイス／日の間であり、一方で生存率は、０から５のスケール範囲（０＝不良な生存率および分散、５＝優れた生存率および分散）で４から５の間であった。
【０１４５】
可溶性ＶＥＧＦアンタゴニストを産生するように操作された網膜色素上皮細胞を培養し、無血清培地中１マイクロリットル当たり５０，０００の密度に調製した。それぞれ４００ミクロンの内径および５０ミクロンの壁の厚さおよび合計８．５ｍｍの長さの７つのチャンバーを用いて製造されたカートリッジデバイス中に、細胞をカプセル化した。また、長さ８．５ｍｍであり、チャンバーを有するデバイスとほぼ等しい体積を有する１．３ｍｍの単一チャンバーデバイス中にも、細胞をカプセル化した。両方のデバイス群を、等しい細胞数、細胞体積および細胞浸出速度でカプセル化した。ニュージーランドホワイトウサギの眼に埋め込む前の１週間、デバイスを培養培地中で馴化させた。埋め込み前にコホートを評価して、可溶性ＶＥＧＦアンタゴニストに特異的なＥＬＩＳＡを使用したＶＥＧＦアンタゴニスト発現および組織学的処理（プラスチック包埋、それに続くＨ＆Ｅ染色）後のカプセル化細胞の生存率を決定した。両方のカプセル化デバイス設計は、等しいｉｎ  ｖｉｔｒｏにおける放出動態および細胞生存率をもたらした。ＶＥＧＦアンタゴニストの発現は、４０００から５０００ｎｇ／デバイス／日の間であり、一方で生存率は、０から５のスケール範囲（０＝不良な生存率および分散、５＝優れた生存率および分散）で４から５の間であった。
【０１４６】
ウサギの眼に両方の群を２週間の期間にわたり埋め込み、外植し、再びＶＥＧＦアンタゴニスト発現およびカプセル化細胞生存率に関して評価した。２週目の結果から、単一の直径を増加させた設計と比較してカートリッジインプラント設計のほうが優れていることが実証された。２週目におけるＶＥＧＦアンタゴニストの発現は、表１で見られる。
【０１４７】
【表１】
2016531149.tif 000014
【０１４８】
２週間の眼内埋め込み後の単一チャンバーデバイスに関する細胞生存率は、２．５であり、一方でカートリッジインプラントの格付けは、５．０であった。単一チャンバーまたはマルチチャンバーカートリッジインプラントに関する２週間の外植された細胞の代表的な組織学的な例は、それぞれ図５および６に示される。
【０１４９】
実施例２：減少する拡散距離の関数としての細胞効率
様々な内径を有する個別のチャンバーに、以下の体積：３、４、６および１０マイクロリットルで細胞をカプセル化した。デバイスを埋め込み前に評価し、さらにウサギの硝子体において２および４週間の両方の埋め込み期間後にも再び評価した。ＶＥＧＦアンタゴニストの発現および組織学を、埋め込み前および外植期間に各群で評価した。発現レベルを比較し、細胞数の関数としてのＶＥＧＦアンタゴニストの発現効率を決定した。
【０１５０】
図７は、各群について時間をわたってのＶＥＧＦアンタゴニストの発現レベルを示す。発現の最大の変化は、最大の内径を有するチャンバーデバイスから生じていることは明白である。直径が減少するにつれてＶＥＧＦアンタゴニストの発現の変化も減少する。図８に、チャンバーの内径の関数としてのＶＥＧＦアンタゴニストの発現効率を示す。
【０１５１】
実施例３：カートリッジの貯蔵寿命の安定性
それぞれ６００ミクロンの内径を有する５個の個別のチャンバーを用いて、カートリッジデバイスを製造した。細胞密度および体積の様々な条件で（図９で示されるようなＢ、Ｃ、Ｄ群）、ＶＥＧＦアンタゴニストを発現するように操作されたＡＲＰＥ−１９細胞でデバイスをカプセル化し、単一チャンバーデバイス（すなわち、図９における対照群）と比較した。カプセル化後、無血清培養培地を含有するパッケージ中にデバイスを入れ、シールした。ＶＥＧＦアンタゴニストのデバイス発現を時間をわたって評価し、その結果は図７に見られる。ＶＥＧＦアンタゴニストのカートリッジ発現は、全ての時点で、個別のローディング条件に関わりなく、対照群よりおよそ３〜４倍多かった。カートリッジ発現は評価期間全体で安定なままであった。
【０１５２】
実施例４：５チャンバーカートリッジデバイス
ＮＴＣ−２０３−９１０細胞を、５チャンバーカートリッジデバイス（第３世代）中に１マイクロリットル当たり細胞５０，０００個の細胞密度でカプセル化し、３７ミリリットルの培養培地中で２週間交換せずに維持した。カプセル化後２週間で可溶性ＶＥＧＦＲ受容体の発現を培養培地中で評価し、次いでニュージーランドホワイトウサギの側頭下側象限（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｉｎｆｅｒｉｏｒ  ｑｕａｄｒａｎｔ）の両側でデバイスのコホートに埋め込みを行い、側頭および鼻側下側象限（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ａｎｄ  ｎａｓａｌ  ｉｎｆｅｒｉｏｒ  ｑｕａｄｒａｎｔ）に設置された２つの単一カプセル化デバイス（第２世代）の埋め込みと比較した。
【０１５３】
これまでヒトウェット型ＡＭＤ患者における機能の機能的および構造的な保存が実証されている２つのカプセル化インプラントと比較した単一のカートリッジの幾何学的配置のこの予備的な評価において、１ヶ月で全てのデバイスを外植して、潜在的な臨床的効能を決定した。
【０１５４】
外植片デバイスのＶＥＧＦＲ発現および組織学、ならびに両方のインプラント群からのＶＥＧＦＲの蓄積した硝子体レベルを評価した。デバイスの外植片および硝子体レベルの結果は、以下の表２に見られる。外植したデバイスを、デバイスの遠位端から近位端に半径方向に４ミクロンで切断することによって組織学的に切片にし、エオシンおよびヘマトキシリンで染色した。眼１つ当たり２つ埋め込まれた単一のデバイスは、カートリッジデバイスと比較して不良な細胞生存率および細胞の分散をもたらし、特に各デバイスのコアで細胞死を実証したが、カートリッジデバイスは、カートリッジのそれぞれの個別のチャンバーの周囲およびコアの両方において良好な分散および細胞生存率をもたらした。拡散距離を低減させたことと、単一のインプラントデバイスと比較して、それぞれの個別のチャンバーのより大きい表面積対体積比とが、改善された細胞生存率の主要な要因であると推測された。
【０１５５】
【表２】
2016531149.tif 000015
【０１５６】
実施例５：可溶性ＶＥＧＦ受容体を送達する次世代カプセル化細胞技術（ＥＣＴ）眼内インプラントの設計の検討事項および性能
目的
１２ヶ月超にわたる可溶性ＶＥＧＦ受容体（ＶＥＧＦ−Ｒ）を送達する初期世代ＥＣＴ製品（例えば、単一チャンバーを有するＥＣＴデバイス）は、活動性の血管新生型ＡＭＤを有する患者において、臨床的に意味のあるＢＣＶＡの改善および黄斑の肥厚の低減を実証してきた。より高い用量レベルは、標準的治療の処置に匹敵するかまたはそれより大きい効能を達成することが予想される。
【０１５７】
新しいＥＣＴデバイス、ＮＴ−５０３−３は、複数の（例えば、１つより多くの）最適化された細胞のカプセル化チャンバーを単一カートリッジインプラントに取り入れており、これは、カプセル化細胞の総数を増加させることにより、さらに細胞生存率およびタンパク質発現効率を改善することにより、ＶＥＧＦ−Ｒを実質的に増加させるように設計された。またこの設計は、単一の眼内インプラント製品への異なる治療的な細胞株の別個のカプセル化を可能にすることにより、単一のデバイスからの併用療法も支援する。図１０に、ＮＴ−５０３−３（第３世代）マルチチャンバーインプラントの略図を示す。
【０１５８】
方法および材料
ＶＥＧＦ−Ｒを産生するようにトランスフェクトされたヒトＲＰＥ細胞株をカプセル化した後、ＮＴ−５０３−３の性能を評価した。ＶＥＧＦ−Ｒの用量レベルをＥＬＩＳＡによって特徴付けた。結合効率および生物活性をそれぞれＶＥＧＦ結合およびＨＵＶＥＣアッセイによって定量化した。現在、臨床的な検査、ＥＲＧ、ＩＯＰ、眼の組織病理学、臨床化学、ならびにＶＥＧＦ−Ｒおよびカプセル化細胞株に対する血清抗体の検出を含むＧＬＰの毒物学研究が行われている。
【０１５９】
結果
単一のＮＴ−５０３−３インプラントは、ウェット型ＡＭＤ患者において２つのデバイスを埋め込んだ場合に臨床的な効能を実証した以前の単一のＥＣＴインプラント（ＮＴ−５０３−２）と比較して、ＶＥＧＦ−Ｒ用量を５倍に増加させた。ＮＴ−５０３−３によって産生されたＶＥＧＦ−Ｒは、ＶＥＧＦに対してＫｄ０．７ｐＭの高い結合親和性をもたらし、２０〜３０ｐＭのＩＣ５０でＶＥＧＦを阻害する。９ヶ月のＧＬＰ毒物学研究のうち３ヶ月にわたりウサギで調査された眼内インプラントは、ＮＴ−５０３−３生成物は安全で十分許容されることを実証する。
【０１６０】
図１１では、コインキュベーション後の組換えヒトＶＥＧＦを中和する能力およびＥＬＩＳＡアッセイを使用した残存する遊離の（未結合の）ＶＥＧＦの検出によって、ＥＣＴによって産生されたＶＥＧＦ−ＲのＶＥＧＦ結合を評価した。精製されたＶＥＧＦ−Ｒタンパク質およびＥＣＴデバイスによって分泌されたＶＥＧＦ−Ｒ（馴化培地、ＣＭ）の両方の阻害活性は、ＩＣ５０＝２５０ｐＭを有する薬物であるルセンティス（Ｌｕｃｅｎｔｉｓ）と比較して、ＩＣ５０＝１２ｐＭを提示する。ルセンティスとの直接比較において、ＥＣＴによって分泌されたＶＥＧＦ−Ｒは、ヒトＶＥＧＦの結合中和において２０倍の増加を実証する。
【０１６１】
図１２は、ＥＣＴによって産生されたＶＥＧＦ−Ｒの、ヒト臍帯静脈内皮細胞の増殖に対するｒｈＶＥＧＦの生物活性を中和する能力の測定を示す。ＨＵＶＥＣ細胞を、様々な濃度のＥＣＴによって産生されたＶＥＧＦ−Ｒと共にインキュベートし、トランスフェクトされていない親細胞の上清と比較した。ＥＣＴによって産生されたＶＥＧＦ  ＲのＥＣ５０はおよそ４０〜５０ｐＭであり、完全な阻害は１００ｐＭで観察された。
【０１６２】
図１３Ａ〜Ｂに、ヒト患者における１２ヶ月の期間にわたるＶＥＧＦ−Ｒの眼内送達後に観察された効能を示す。図１４Ａ〜Ｂに、５チャンバーカートリッジフォーマットにアレンジされたカプセル化ＮＴ−５０３細胞の代表的な組織学的切片を示す。
【０１６３】
表３は、計画的な６ヶ月の評価後の眼の検査結果を示す。
【０１６４】
【表３】
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【０１６５】
ナイーブの対照と比較して、体重、体温、ＩＯＰ、ＥＲＧ、血液学、臨床化学パラメーター、臓器重量の変化、または肉眼で見える変化がない原因は、カプセル化細胞含有もしくは非含有のＮＴ−５０３−３の単一のインプラントまたは眼に直接注射されたＮＴ−５０３−３細胞によるものと考えられた。いずれの群においても細胞株またはＶＥＧＦ−Ｒに対する抗体力価の増加は検出されなかった。
【０１６６】
結論
ＮＴ−５０３−３の設計を用いて、臨床的に関連するＶＥＧＦ−Ｒ発現および安全な毒物学プロファイルが達成された。単一の眼内ＮＴ−５０３−３インプラントは、活動性の血管新生型ＡＭＤを有する患者において、頻繁な注射の負担をなくしつつ標準的治療の療法と比較して等しいまたは改善された効能を提供することが予想される。またマルチプラットフォームカートリッジ設計は、現行の併用療法の開発も支援する。
【０１６７】
３つのロットのＮＴ−５０３−３試験用カートリッジ製品からのデバイスおよび保持培地（Ｅｎｄｏ−ＳＦＭ）を、ＵＳＰ＜８５＞により内毒素阻害／増大に関して試験し、Ｇｅｌ−Ｃｌｏｔ法により内毒素の試験をするために製品を適格にした。３つの製造ロットのそれぞれからの３つのデバイスを半分に分け、試験前、１０ｍＬの内毒素非含有の水（リムルス変形細胞溶解産物試薬用水またはＬＲＷ）に３７℃で１時間置いた。デバイスからの水の試料を希釈せずに試験した。各デバイスからの保持培地を希釈せず直接試験した。
【０１６８】
各デバイスおよび保持培地試料を「そのまま」試験し、さらに内毒素濃度をおよそ０．０３ＥＵ／ｍＬにスパイクした。スパイクした水対照と共に各試料を終点まで滴定した。０．０１６から０．０６３ＥＵ／ｍＬの間の内毒素値は、試料によるアッセイの阻害も増大もないことを示す。
【０１６９】
ＮＴ−５０３−３試験用製品および保持培地をアッセイの検出限界における内毒素対照標準でスパイクしたところ、アッセイ結果の増大も阻害も観察されなかった。デバイスからの結果は、以下の表４に要約され、対応するデバイスの保持培地（Ｅｎｄｏ−ＳＦＭ）に関する結果は、表５に見られる。
【０１７０】
【表４】
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【０１７１】
【表５】
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【０１７２】
実施例６：３つの連続した製造ロットからの生成物の純度規格の確立を含むＮＴ５０３の分析結果
２４時間にわたりＮＴ−５０３カートリッジデバイスから連続的に分泌され分析された全ての検出可能なタンパク質について予備的な生成物の純度を確立した。プロテオーム質量分析法を使用して、２つの操作用ロットおよび３つの一貫性ロットからの２０個のデバイス試料のタンパク質プロファイルを評価し、最も豊富なタンパク質の再現性のある検出を確立し、ＮＴ−５０３  ＶＥＧＦＲおよび４９種の追加のタンパク質を定量化した。総タンパク質に対する細胞によって産生されたタンパク質の比率の直接的な質量純度指標を確立し、総質量に対するそれぞれ個々のタンパク質質量の相対的なパーセンテージに基づく全ての検出されたタンパク質のピアソンの積率相関（Ｐｅａｒｓｏｎ’ｓ  ｍｏｍｅｎｔ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）により、別々の標準的な純度プロファイルの参照値を確立した。質量純度指標および総タンパク質の相関を含む分析規格の組合せは、純度評価のための相補的な生成物プロファイルを提供する。生成物承認の規格は、製造された臨床ロット試料が、ＮＴ−５０３産生タンパク質を検出された全ての所定のタンパク質に関連付ける純度指標が＞７０％であることと、参照標準と比較して、試験された各試料において、全ての所定の５０種のタンパク質について、決定係数すなわちＲ２が０．７０より大きい相関を示すことの両方を実証することを必要とする。第３世代カートリッジデバイスの３つの逐次的な製造ロットからの全試料の両方の規格に関する承認の基準は、純度に関する規格の下限を満たすかまたはそれを上回る。表１に、ＥＬＩＳＡによるＶＥＧＦＲの放出、ならびにホルマザン（ｆｏｒｍａｚｅｎ）色素に変換されたテトラゾリウム塩の吸光度で示される代謝細胞活性（ＣＣＫ−８アッセイ）の結果を含める。
【０１７３】
生成物であるＮＴ−５０３  ＶＥＧＦＲ以外の大部分のタンパク質は、遍在的な細胞骨格、細胞外マトリックスまたは代謝ヒトタンパク質であり、これらはｈＲＰＥおよびｈＲＰＥ−１９プロテオームのＭＳプロファイルと一致している。
【０１７４】
図１５は、第３世代カートリッジデバイスの複数のロットからの遍在的なタンパク質のタンパク質分泌プロファイルを示す。表６は、３つの連続したＮＴ−５０３カートリッジデバイスの製造ロットからの分析試験結果を示す。
【０１７５】
【表６】
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【０１７６】
実施例７：ＮＴ−５０３−３インプラントの貯蔵寿命および配送適性
目的
この研究の目的は、適格な配送条件を代表する温度範囲および持続時間に曝露された後の第３世代ＮＴ−５０３（ＮＴ−５０３−３）デバイスの性能を検証することであった。ＮＴ−５０３−３デバイスは、カートリッジとしてアセンブルされた５個の個別の中空繊維チャンバー中にカプセル化されたＶＥＧＦＲを分泌する細胞株ＮＴＣ−２０３−９１０を含有しており、Ｅｎｄｏ−ＳＦＭ培養培地を含有する一次パッケージ中に保持されている。
【０１７７】
ｉｎ  ｖｉｔｒｏでの性能を、標準的な３７℃でのインキュベーションで保持されたデバイスについて、６週間の期間にわたり毎週評価した。加えて、標準的な１週間から２週間への製品の配送期間の延長を、適格な配送系を使用した潜在的な臨床上の配送を代表する１６℃から３７℃の間の温度範囲で評価した。貯蔵寿命および配送期間の安定性の検証を、ニュージーランドホワイト（ＮＺＷ）ウサギにおいて１ヶ月にわたる両側の眼内埋め込み後のＮＴ−５０３−３デバイスについて確立した。
【０１７８】
要約
６週間の貯蔵寿命期間（製造後）にわたりデバイスの発現および細胞生存率を評価するための開発プロトコールのもとで、ＮＴ−５０３−３インプラントを製造した。ＮＴＣ−２０３細胞株、ＶＥＧＦＲ−９１０（８３４−１０−５）−４−４７、および滅菌された第３世代カートリッジデバイスを利用して、インプラントの３つのロットを製造した。
【０１７９】
現在の研究の重要な要素は、パッケージから取り出され新鮮なＥｎｄｏ−ＳＦＭに置かれたときに「回復する」ＮＴ−５０３−３インプラントの能力であった。ＮＴ−５０３−３パッケージ系（Ｅｎｄｏを含む一次ジャー）の場合、ジャー内の環境が代謝された状態になるにつれてＶＥＧＦＲ−９１０の発現が時間をわたって低減することを特徴とする。しかしながら、時を経たデバイスは新鮮培地の環境に戻せばロバストな発現の回復を実証することから、この９１０における低減は一時的であることが証明されている。全ての時点における、さらに全ての温度における全てのデバイスの９１０発現を回復させる能力は、ＮＴ−５０３−３製品が埋め込まれたときに意図された通りに性能を発揮するという裏付けを提供する。
【０１８０】
驚くべきことに、時間をわたってのＶＥＧＦＲ発現の衰退は、これまでに類似の貯蔵寿命期間にわたり単一の第２世代デバイスで記録された衰退ほど急速ではなかった。カートリッジデバイスの場合のＶＥＧＦＲの損失パーセンテージは、第２世代の場合の損失パーセンテージが９７％であったのと比較して、最初のＶＥＧＦＲレベルに対し６週間で８４％であった。ＶＥＧＦＲにおける衰退がより遅いのは、設計における改善、ならびに単一のより幅広の第２世代デバイスと比較してカートリッジの個別のチャンバーがより薄いことによる表面積対体積比の増加および栄養素源への細胞の拡散距離の減少の結果である可能性がある。
【０１８１】
加えて、現在の研究は、製品の貯蔵寿命の終わりに、または配送温度の限界に曝露された後に埋め込まれた場合であっても最適な性能を有することをｉｎ  ｖｉｖｏで確認するためにＮＴ−５０３−３デバイスを評価した。１６〜３７℃の範囲で試験された全ての温度において一次パッケージ中で４および６週間保持した後、ＮＴ−５０３−３デバイスをニュージーランドホワイト（ＮＺＷ）ウサギに１ヶ月埋め込んだ。１ヶ月の時点で、動物の眼科医によって全ての動物を検査して、全てのデバイスおよび眼を、それらのＶＥＧＦＲ−９１０の濃度についてサンプリングした。
【０１８２】
現在の研究のｉｎ  ｖｉｔｒｏアームおよびｉｎ  ｖｉｖｏアームの両方について、ＮＴ−５０３−３インプラントは、６週間までパッケージされた場合、最適なレベルの９１０を発現する能力を実証した。さらに、ＮＴ−５０３−３インプラントにとって、１６〜３７℃の維持温度範囲内で２週間までの配送が許容できることがデータから確認された。このような結論を裏付ける主要な結果を以下に挙げる：
−  現在の研究の３７℃の対照アームは、ＶＥＧＦＲ−９１０発現に関するＮＴ−５０３−３の１週間の放出の規格を満たしていた。
【０１８３】
−  全てのＮＴ−５０３−３デバイスは、全ての時点で、および全ての模擬配送群に関して、パッケージから取り出して新鮮培地環境に戻せば、それらの９１０発現を回復する能力があることを実証した。９１０産生の下方調節は、パッケージの栄養素の段階的な代謝による公知の一時的な現象である。
【０１８４】
−  第３世代カートリッジデバイスの場合の貯蔵寿命期間にわたるＶＥＧＦＲ衰退のパーセンテージは、より早期の第２世代の単一デバイス設計の場合の９７％のより厳しい衰退と比較して、８４％であった。
【０１８５】
−  製造後４および６週間に埋め込まれたＮＴ−５０３−３デバイスは、３７℃で保持されたかまたは模擬配送条件下であるかどうかにかかわらず、硝子体および外植片のサンプリングで匹敵するレベルの９１０を示したことから、提唱されているＮＴ−５０３−３製品の貯蔵寿命の期間にわたり機能性の損失が起こらないことが確認された。
【０１８６】
−  現在の研究で試験された全ての貯蔵寿命および配送条件において、その後の１ヶ月にわたるＶＥＧＦＲタンパク質のデバイス外植片および硝子体レベル、ならびにカプセル化細胞の生存率は、全ての以前のＮＴ−５０３デバイス評価で実証された１ヶ月のレベルに等しいかまたはそれを超えていた。
【０１８７】
図１６に、第２世代および第３世代（すなわち、ＮＴ−５０３−３）の貯蔵寿命の比較の結果を示す。図１７に、ＮＴ−５０３−３カートリッジの貯蔵寿命および回復プロファイルを示す。
【０１８８】
図１８は、パッケージ中で４週間保持してウサギに１ヶ月埋め込んだ後のＮＴ−５０３−３の外植片の発現および対応する硝子体の濃度を示し、図１９は、パッケージ中で６週間保持してウサギに１ヶ月埋め込んだ後のＮＴ−５０３−３の外植片の発現および対応する硝子体の濃度を示す。
【０１８９】
実施例８：カートリッジデバイスの最適な細胞充填のための方法
５個の個別のチャンバーおよび推定上任意の組成の２つより多くのチャンバーで構成されるカートリッジの細胞の充填（カプセル化）は、カートリッジの全てのチャンバー内への細胞量の最適な分散を確実にするために、脱気して予め湿潤させる段階を必要とする。このステップを行わない細胞のカプセル化は、全てのチャンバーで許容できない細胞充填のばらつきをもたらし、一部のチャンバーでは充填がなされない可能性もある。
【０１９０】
当業者であれば、最適ではない細胞充填現象は、膜の孔サイズを決定するのに使用されるラプラス方程式およびバブルポイント法を参照することにより説明が可能であることを認識するであろう。バブルポイント法は、所与の圧力における膜の内部から外側への空気の通過を防ぐ手段として、膜表面の液体−空気界面における表面張力を利用する。高圧下での最終的な透過が、ラプラスの関係を使用した孔サイズの決定を可能にする。
【０１９１】
ＥＣＴカートリッジデバイスのためのマルチチャンバー充填プロセスを開発してそれを採用するためには、カートリッジの全てのチャンバーの充填を平衡化するための系の使用が重要である。
【０１９２】
図２１は、脱気する／予め湿潤させる手順を行わないカートリッジデバイスの代表例を示す。
【０１９３】
全てのチャンバーを等しく充填してカプセル化細胞を分散されることを確実にするための解決法は、デバイスの内部体積および充填ポートから全ての空気を排気し、重要なことに、全ての表面、特に各チャンバーの膜表面および相互連結する孔を湿潤させる液体で完全に充填することであった。本発明のデバイスは、水銀計（Ｈｇ−ｇａｕｇｅ）で１８から２９．５の間、ただし好ましくは水銀計で２８．５の真空範囲で予め充填されたマルチチャンバーのＥＣＴデバイス中の閉じ込められた空気を除去する封入された無菌真空系を利用した。真空脱気後、カートリッジ全体の内部表面および充填系が、脱気段階が終わった直後、ただしそれに続く液体沸騰が起こる直前に、規定の真空期間でハンクス平衡塩溶液または他の等張溶液（食塩水、ＤＭＥＭなど）などの液体で完全に充填される。
【０１９４】
カートリッジおよび細胞充填系の脱気および液体充填後、確立されたカプセル化方法により、カートリッジデバイスを細胞でうまくローディングすることができる。
【０１９５】
図２２は、脱気する／予め湿潤させるステップを実行した後のカートリッジデバイスの代表例を示す。
【０１９６】
実施例９：組み合わされたＰＤＧＦＲおよびＶＥＧＦＲ生成物を評価するためのＥＣＴカートリッジデバイスの使用
ＶＥＧＦＲを発現する別々の細胞株（ＮＴＣ−２０３−９１０）およびＰＤＧＦＲを発現する細胞株（ＮＴＣ−２０６−９９９）を細胞５０，０００個／マイクロリットルの密度で個別に処方し、第３世代カートリッジデバイス中の個別の細胞株としてカプセル化するか、または比率５０：５０の混合された懸濁液としてカプセル化した。ＶＥＦＧＦＲを分泌する細胞を単独で有するか、ＰＤＧＦＲを分泌する細胞を単独で有するか、または組合せとして有するかのいずれかの第３世代デバイスを、閉鎖されたパッケージ中の内皮ＳＦＭ培養培地中に２週間維持した。各デバイス群からのタンパク質レベルを２週間で評価した。ＶＥＧＦＲおよびＰＤＧＦＲタンパク質発現は、１日当たり１０から１８マイクログラムの間の予測される範囲内であった。
【０１９７】
興味深くかつ意外なことに、第３世代カートリッジデバイス中にカプセル化された組み合わされたＶＥＧＦＲ／ＰＤＧＦＲ細胞株の比率は有意に変動せず、最初の細胞ローディング比率と一致する５０：５０のタンパク質分泌の比率を維持し続けた。（図２３を参照）。
【０１９８】
等価物
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は、上記の添付の説明に記載される。本発明の実施または試験において本明細書で説明したものに類似した、または同等な任意の方法および材料を使用することができるが、ここでは好ましい方法および材料を記載する。本発明の他の特色、目的、および利点は、記載および特許請求の範囲から明らかであろう。本明細書および添付の特許請求の範囲において、単数形は、文章中に明らかな他の指示がない限り、複数形の指示対象を含む。特に他の指定がない限り、本明細書において使用される全ての技術用語や科学用語は、本発明が属する分野の当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本明細書で引用された全ての特許および刊行物は、参考として援用される。
【０１９９】
前述の記載は単に例示の目的で示されたにすぎず、開示された正確な形態に本発明を限定することを意図していないが、ここに添付された特許請求の範囲によって限定される。
【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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【図１０】
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【図１４Ａ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
2016531149.tif 000035
【図１３Ｂ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
2016531149.tif 000039
【図１７】
2016531149.tif 000040
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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